Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

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)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  24
 Số lượt truy cập :  35361228
Ngôn ngữ bí mật của đất: Các nhà nghiên cứu đã giải mã phương thức giao tiếp giữa cây trồng và nấm
Thứ năm, 07-11-2024 | 08:35:55

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Toronto đã giải mã được phương thức giao tiếp giữa cây trồng và nấm trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Molecular Cell.

 

Khi sử dụng nấm men bánh mì, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hormone thực vật strigolactone (SL) kích hoạt các gen và protein của nấm liên quan đến quá trình chuyển hóa phosphate là một hệ thống đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển của cây trồng.

 

Khi hiểu biết sâu sắc về cách nấm phản ứng với các tín hiệu hóa học ở cấp độ phân tử có thể mở ra những cách thức mới cho việc canh tác các loại cây trồng trở nên cứng cáp hơn và khả năng đối kháng với nấm bệnh.

 

Shelley Lumba tác giả chính và là phó giáo sư tại Khoa Tế bào và Hệ thống Sinh học tại Đại học Toronto cho biết: “Khi chúng ta bắt đầu hiểu về cách thực vật và nấm liên hệ với nhau như thế nào, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về sự phức tạp của hệ sinh thái đất, cách thức canh tác các loại cây trồng có sức chống chịu tốt hơn và từ đó giúp cải thiện cách tiếp cận của chúng ta đối với đa dạng sinh học”.

 

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Toronto đã giải mã được phương thức giao tiếp giữa thực vật và nấm Nguồn ảnh: © iStock ǀ amenic181.

 

Trong đất, rễ cây tương tác với nấm bằng một “ngôn ngữ” phân tử im lặng để định hướng cấu trúc của chúng. Khi thực vật giải phóng SL, chúng báo hiệu cho nấm bám vào rễ của cây, cung cấp phosphate – nhiên liệu mà thực vật cần để phát triển và là thành phần chính của hầu hết các loại phân bón – để trao đổi lấy carbon.

 

Đối với nghiên cứu này, Lumba và các nhà nghiên cứu đồng nghiệp của cô đã điều tra ra lý do và cách nấm phản ứng với SL. Tám mươi phần trăm thực vật dựa vào mối quan hệ cộng sinh này và việc tăng cường tương tác này với nấm có lợi có thể tạo ra các loại cây trồng cứng cáp hơn, giảm lượng phân bón sử dụng và giảm thiểu lượng phosphate chảy vào nguồn nước.

 

Trong những trường hợp khác, nấm bệnh có thể tận dụng các tín hiệu hóa học để lây nhiễm cho cây trồng, đôi khi phá hủy toàn bộ vụ mùa thu hoạch. Hiểu được ngôn ngữ hóa học này cũng có thể giúp ngăn chặn các tác nhân gây bệnh như vậy.

 

Đối với nghiên cứu này, Lumba và các đồng nghiệp nghiên cứu của cô đã tìm hiểu lý do và cách nấm phản ứng với hormone thực vật strigolactone. Hình minh họa: Bradley và cộng sự, 2024, Molecular Cell 84, 1 – 17.

 

Do hệ sinh thái đất phức tạp, cho đến tận bây giờ, các nhà khoa học cũng không thể xác định được các hợp chất đặc trưng thúc đẩy nấm có lợi hoặc tác dụng của các tín hiệu này. Lumba và nhóm của cô đã giải mã được nấm men bánh mỳ, là một loại nấm ít gây chú ý hơn, và đã được con người thuần hóa trong hàng thiên niên kỷ nay. Cách thức thực hiện đơn giản ngay cả đối với các chủng hiện đại cũng rất phù hợp để tiến hành trong các phòng thí nghiệm.

 

Các nhà nghiên cứu đã xử lý nấm men bằng SL và quan sát những gen nào được tắt và bật khi phản hồi. Họ phát hiện ra rằng tín hiệu hóa học này làm tăng biểu hiện của các gen được gắn nhãn “PHO” có liên quan đến quá trình chuyển hóa phosphate. Những phân tích sâu hơn cho thấy SL hoạt động thông qua Pho84, một protein trên bề mặt của nấm men có chức năng theo dõi mức phosphate, đồng thời kích hoạt một loạt các protein khác trong con đường phosphate.

 

Các nhà nghiên cứu xác định rằng cây trồng giải phóng SL khi trong trạng thái thiếu phosphate và báo hiệu cho nấm men thay đổi quá trình hấp thụ phosphate.

 

Họ phát hiện ra rằng phản ứng phosphate đối với tín hiệu SL không chỉ đúng với nấm thuần hóa như nấm men bánh mỳ mà còn đúng với nấm hoang dại, đặc biệt là nấm gây hại Fusarium graminearum và nấm cộng sinh có lợi Serendipita indica.

 

Lumba cho biết: “Biểu hiện gen như một kết quả thu được từ quá trình xử lý hóa học chính là chìa khóa cho phương pháp này – nó xác định tác động của phản ứng SL lên sự phát triển của nấm”.

 

Các nhà khoa học có thể sử dụng phương pháp đơn giản này để xác định một cách có hệ thống các phân tử nhỏ có nguồn gốc thực vật giao tiếp với nấm. Việc tăng cường tương tác với nấm có lợi có thể dẫn đến những tiến bộ trong nông nghiệp và giảm thiểu ô nhiễm cũng như tình trạng mất an ninh lương thực. 

 

Lumba còn cho biết thêm rằng: “Tiềm năng ảnh hưởng của nghiên cứu này có thể cải thiện chất lượng cuộc sống của rất nhiều người. Đó là nguồn đất khỏe mạnh cho một hành tinh khỏe mạnh”.

 

Bùi Thị Huyền Nhung theo Đại học Toronto.

Trở lại      In      Số lần xem: 116

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD