Huân chương Ðộc lập
- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3
Huân chương Lao động
- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3
Giải thưởng Nhà nước
- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)
- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)
Giải thưởng VIFOTEC
- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)
- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)
- Giống Sắn KM 140 (2010)
Đang trực tuyến : 13 | |
Số lượt truy cập : 35716557 | |
Nghiên cứu về cây dương phát hiện gen quang hợp có thể giúp tăng chiều cao cây
Thứ hai, 09-12-2024 | 08:13:01
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Từ trái sang phải, Biruk Feyissa của ORNL đang cầm một cây dương năm tháng tuổi biểu hiện mức độ cao của gen BOOSTER, trong khi đồng nghiệp Wellington Muchero đang cầm một cây cùng tuổi nhưng biểu hiện gen thấp hơn. Nguồn: Genevieve Martin/ORNL, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
Một nhóm các nhà khoa học đã xác định được một gen trong cây dương giúp tăng cường quang hợp và có thể thúc đẩy chiều cao của cây. Nghiên cứu "An orphan gene BOOSTER enhance the photosynthetic efficiency and plant productivity" được công bố trên tạp chí Developmental Cell và là sự hợp tác giữa Trung tâm Đổi mới Năng lượng sinh học và Sản phẩm sinh học Tiên tiến tại Đại học Illinois Urbana-Champaign và Trung tâm Đổi mới Năng lượng sinh học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge.
Lục lạp là cấu trúc tế bào chính chứa bộ máy quang hợp chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học cung cấp nhiên liệu cho sự phát triển của thực vật. Cụ thể, protein Rubisco thu giữ carbon dioxide từ khí quyển. Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã nghiên cứu các cách để tăng lượng Rubisco trong thực vật để tăng năng suất cây trồng và hấp thụ CO2 trong khí quyển.
"Theo truyền thống, rất nhiều nghiên cứu tập trung vào quang hợp trạng thái ổn định, trong đó mọi điều kiện đều được giữ không đổi. Tuy nhiên, điều này không đại diện cho môi trường thực địa, nơi ánh sáng có thể thay đổi liên tục", Steven Burgess, phó giáo sư về sinh học tổng hợp tại Illinois, cho biết. "Trong vài năm trở lại đây, những quá trình động này được coi là quan trọng hơn và chưa được hiểu rõ".
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu tập trung vào cây dương vì đây là loại cây trồng phát triển nhanh và là ứng cử viên hàng đầu cho việc sản xuất nhiên liệu sinh học và các sản phẩm sinh học. Họ đã lấy mẫu khoảng 1.000 cây trong các lô nghiên cứu ngoài trời và phân tích các đặc điểm vật lý và cấu tạo di truyền của chúng để thực hiện một nghiên cứu liên kết toàn bộ hệ gen. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng quần thể GWAS để tìm kiếm các gen ứng cử viên có liên quan đến quá trình quang hợp, một quá trình điều chỉnh tốc độ cây thích nghi giữa ánh nắng mặt trời và bóng râm và tiêu tan năng lượng dư thừa từ quá nhiều ánh nắng mặt trời để tránh bị hư hại.
Một nhóm các nhà khoa học đã phát hiện ra một gen tự nhiên trong cây dương giúp tăng cường hoạt động quang hợp và thúc đẩy đáng kể sự phát triển của cây. Gen Booster chứa DNA từ hai sinh vật liên quan được tìm thấy trong cây và từ một loại protein được gọi là Rubisco, rất cần thiết cho quá trình quang hợp. Nguồn: Andy Sproles, ORNL/US Dept. of Energy.
Một trong những gen mà các nhà nghiên cứu đặt tên là BOOSTER, rất khác thường vì nó chỉ có ở cây dương và mặc dù nằm trong bộ gen nhân nhưng lại chứa một trình tự có nguồn gốc từ lục lạp.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng gen này có thể làm tăng hàm lượng Rubisco và hoạt động quang hợp tiếp theo, dẫn đến cây phân cực cao hơn khi được trồng trong điều kiện nhà kính. Trong điều kiện đồng ruộng, các nhà khoa học phát hiện ra rằng các kiểu gen có biểu hiện BOOSTER cao hơn tới 37%, làm tăng sinh khối trên mỗi cây.
Nhóm nghiên cứu cũng đã đưa BOOSTER vào một loại cây khác, Arabidopsis hoặc thale cress, dẫn đến sự gia tăng sinh khối và sản xuất hạt giống. Phát hiện này cho thấy khả năng ứng dụng rộng rãi hơn của BOOSTER để có khả năng kích hoạt năng suất cao hơn ở các loại cây khác.
Burgess cho biết: "Mặc dù đây chỉ là những thí nghiệm quy mô nhỏ và vẫn còn rất nhiều việc phải làm, nhưng nếu chúng ta có thể tái tạo kết quả trên quy mô lớn, gen này có khả năng tăng sản lượng sinh khối ở cây trồng".
Các bước tiếp theo trong nghiên cứu có thể bao gồm thử nghiệm trên các cây năng lượng sinh học và thực phẩm khác, với các nhà nghiên cứu ghi lại năng suất cây trồng trong các điều kiện phát triển khác nhau để phân tích thành công lâu dài. Họ cũng sẽ nghiên cứu các gen khác được xác định trong nghiên cứu GWAS có thể góp phần cải thiện cây trồng.
Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phys.org
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trở lại In Số lần xem: 94 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|