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 :  18
 Số lượt truy cập :  36392059
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: 236

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Tuần tin khoa học 492 (15-21/08/2016)
  • Hấp thu không khí, tạo ra năng lượng
  • Tác động của pH đến năng suất, sự phát triển rễ và hấp thụ dinh dưỡng của cây hồ tiêu (Piper nigrum L.)
  • Sâu bệnh hại ngô chịu ảnh hưởng của khí hậu
  • Phản ứng với stress mặn của lúa (Oryza sativa L.) với sự đa dạng ở giai đoạn lúa trổ đến thu hoạch
  • Ảnh hưởng của ba khoảng cách hàng trên các đặc tính nông học và năng suất của năm giống đậu nành [Glycine max (L.) MERR.] vụ xuân hè 2015 tại tỉnh Vĩnh Long
  • Các phân tử nhỏ giúp tạo ra ngũ cốc thông minh hơn
  • Đánh giá tính thích nghi và ổn định của các dòng/giống Lúa thơm triển vọng ở đồng bằng sông Cửu Long
  • Giải trình hệ gien của bệnh nấm có thể giúp ngăn chặn bệnh hại chuối
  • Một gen tương đồng của cây lúa đối với gen của cây arabidopsis “agd2-like defense1” đóng góp vào tính kháng bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae
  • Xử lý bùn thải sinh học bằng giun Quế tạo ra sản phẩm phân bón hữu cơ
  • Đồng phân LuxR ký gửi trên cây populus deltoides, kích hoạt sự thể hiện gen đáp ứng với tín hiệu thực vật hoặc những peptides đặc biệt
  • Cây lúa có hiệu quả sử dụng nitơ tốt hơn
  • Khám phá thêm những bí mật về loài hoa hướng dương
  • Nghiên cứu sản xuất và sử dụng chế phẩm từ nấm Lecanicillium spp, để diệt rệp muội (Aphidae) gây hại cây trồng
  • Nghiên cứu thời gian sử dụng thuốc trừ sâu tốt nhất để kiểm soát bệnh vàng lá gân xanh
  • Thuốc bảo vệ thực vật bảo vệ cây trồng như thế nào?
  • Đo thời gian lưu trú của nitơ trong đất có thể giúp ích cho nông nghiệp
  • Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm nấm rễ cộng sinh Arbuscular Mycorriza Fungi (AMF) đến sinh trưởng, phát triển cây đinh lăng tại Gia Lâm – Hà Nội
  • Nghiên cứu giải pháp tăng sản lượng cây trồng với cùng một lượng nước
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD