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 :  19
 Số lượt truy cập :  36815287
Người gác cổng tự nhiên: cách thực vật sử dụng rào cản để duy trì mối quan hệ lành mạnh
Thứ tư, 26-03-2025 | 08:08:10

Các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu chọn giống cây trồng Max Planck, Đại học Cologne và Đại học Copenhagen đã phát hiện ra một chức năng tiềm ẩn của dải Casparian – một cấu trúc rễ nổi tiếng nhất vì hoạt động như một yếu tố bảo vệ của cây. Hóa ra rào cản tự nhiên này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo cây họ đậu nhận được lượng nitơ phù hợp từ các đối tác vi khuẩn của chúng. Những phát hiện của họ đã được công bố trên tạp chí Science, có thể giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách thực vật và vi khuẩn đàm phán các thỏa thuận kinh doanh ngầm của chúng.

 

Nitơ: Món ăn vặt ưa thích của thực vật

 

Thực vật cần nitơ để phát triển, nhưng chúng không thể chỉ lấy nitơ từ không khí như chúng ta lấy oxy. Nếu đất không đủ, nông dân phải bón thêm phân bón – một giải pháp tốn kém và gây hại cho môi trường, vì lượng nitơ dư thừa có thể rò rỉ vào nước ngầm.

 

Nhưng các loại cây họ đậu, bao gồm đậu lăng và đậu phộng, có một mẹo ở ống bọc ngoài. Chúng phát triển các nốt sần rễ đặc biệt chứa vi khuẩn thân thiện gọi là vi khuẩn cộng sinh, lấy nitơ từ không khí và chuyển đổi thành dạng mà cây có thể sử dụng. Đổi lại, vi khuẩn lấy đường từ cây. Đây là tình huống kinh điển "bạn gãi lưng tôi, tôi sẽ gãi lưng bạn".

 

Kiểm soát các nốt sần: Cuộc trò chuyện nhóm từ gốc đến lá

 

Sự hình thành nốt sần không phải là ngẫu nhiên – nó được kiểm soát chặt chẽ dựa trên lượng nitơ có trong đất. Nếu không đủ, rễ sẽ gửi tín hiệu báo động (một peptide gọi là CEP1) đến lá, phản ứng bằng cách tắt gen chặn nốt sần được gọi là yêu thương quá nhiều (too much love – TML). Điều này cho phép cây hình thành các nốt sần và nhận được nhiều nitơ hơn. Giống như một cuộc trò chuyện nhóm được tổ chức tốt, nơi mọi người đều cập nhật về cuộc khủng hoảng nitơ.

 

Nhưng đây là lúc mọi thứ trở nên kỳ lạ. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng dải Casparian (CS), một rào cản chống thấm nước trong rễ cây, phát triển cùng lúc với các nốt sần. CS thường hoạt động như một người bảo vệ VIP, quyết định nước và chất dinh dưỡng nào có thể đi vào hệ thống mạch của cây. Tuy nhiên, các nốt sần hình thành bên ngoài rào cản này – vì vậy tại một số thời điểm, chúng cần phải lén đưa chất dinh dưỡng qua nó.

 

Vai trò ẩn giấu của Người gác cổng

 

Để điều tra, Tonni Andersen và nhóm của ông đã nghiên cứu Lotus japonicus, một loại cây họ đậu mẫu, bằng cách sử dụng những hiểu biết sâu sắc từ cây Arabidopsis không có nốt sần. Khi họ loại bỏ CS ở những cây đột biến, các nốt sần hình thành chậm hơn trong điều kiện thiếu nitơ. Nhưng vấn đề không phải là rào cản rễ bị rò rỉ mà là sự cố trong giao tiếp. Những cây đột biến gặp khó khăn trong việc sản xuất CEP1, vì vậy cây không ghi nhận đúng tình trạng thiếu nitơ và làm chậm quá trình hình thành nốt sần.

 

Rễ của cây Lotus japonicus hình thành các nốt sần (có thể nhìn thấy dưới dạng cấu trúc hình cầu) chứa vi khuẩn cộng sinh, cho phép cố định nitơ.

 

Khi vi khuẩn trở nên quá tham lam

 

Điều đáng ngạc nhiên hơn nữa là nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng bản thân các nốt sần chứa một phiên bản nhỏ của dải Casparian. Bên trong các nốt sần, CS đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý hoạt động trao đổi giữa cây và vi khuẩn, đảm bảo quá trình trao đổi diễn ra công bằng. Khi CS bị loại bỏ bên trong các nốt sần, mọi sự kiểm soát đều mất đi – đường từ cây tràn vào không được kiểm soát, biến nốt sần thành một bữa tiệc buffet cho vi khuẩn ăn thỏa thích. Kết quả là gì? Vi khuẩn trở nên béo và vui vẻ nhưng ngừng cố định nitơ, khiến cây không có nguồn dinh dưỡng tăng cường rất cần thiết.

 

Trong hơn một thế kỷ, dải Casparian được biết đến như người gác cửa của rễ cây, kiểm soát những gì đi vào cây. Nhưng nghiên cứu này cho thấy nó có một nhiệm vụ thứ hai: điều chỉnh quá trình trao đổi chất tinh tế giữa thực vật và vi khuẩn. Bằng cách khám phá ra vai trò bất ngờ này, các nhà nghiên cứu hiện có một công cụ mạnh mẽ để nghiên cứu cách thực vật kiểm soát vi khuẩn của chúng – đảm bảo mối quan hệ hợp tác ngầm của chúng không biến thành sự ăn bám một chiều.

 

"Công trình này cung cấp những hiểu biết mới về cách thực vật và vi khuẩn tương tác và thiết lập một hệ thống mô hình hoàn toàn mới với mục tiêu nghiên cứu cách thức liên kết có lợi có thể xảy ra ở những nơi chật hẹp", Tonni Grube Andersen cho biết.

 

Võ Như Cầm theo Viện Max Planck.

 

Trở lại      In      Số lần xem: 131

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Tuần tin khoa học 492 (15-21/08/2016)
  • Sử dụng cây che phủ để loại bỏ chất ô nhiễm khỏi đất canh tác
  • 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
  • Eiei-omics: những khám phá mới về di truyền cây ngô có thể giúp gia tăng năng suất cây trồng bền vững
  • Công cụ phân cắt DNA mới mang lại triển vọng đầy hứa hẹn cho công nghệ sinh học
  • 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
  • Mở khóa cơ sở di truyền của quá trình tiến hóa thích nghi: nghiên cứu tiết lộ sự sắp xếp lại nhiễm sắc thể phức tạp ở một loài côn trùng que
  • Tuần tin khoa học 940 (05-11/05/2025)
  • 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
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD