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 :  46
 Số lượt truy cập :  34068783
Phát hiện gene bảo vệ cây trồng khỏi kim loại có hại trong đất
Thứ ba, 23-07-2024 | 08:26:21

Các nhà khoa học tại Viện Salk đã phát hiện ra một gene giúp tăng cường khả năng chịu đựng kẽm của thực vật, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc canh tác cây trồng chống chịu kim loại nặng.

 

Hoạt động của con người không chỉ ảnh hưởng đến bầu khí quyển mà còn tác động sâu vào đất đai. Việc sử dụng phân bón và bùn thải quá mức có thể làm tăng nồng độ kim loại nặng trong đất nông nghiệp, nơi các cây trồng quan trọng được canh tác. Một trong những kim loại nặng này là kẽm, một vi chất dinh dưỡng cần thiết cho sức khỏe của thực vật và động vật. Tuy nhiên, khi ở mức độ cao, kẽm có thể gây hại nghiêm trọng cho các loài thực vật nhạy cảm.

 

Mầm Lotus japonicus, loại hoang dã (bên trái) và loại đồng dạng TBR (bên phải), trong mức kẽm bình thường (trên) và mức kẽm cao (dưới).

 

 

Một số loài thực vật có khả năng chịu đựng kẽm tự nhiên cao hơn, cho phép chúng phát triển trong điều kiện độc hại. Tuy nhiên, trước đây, cơ chế sinh học đằng sau điều này vẫn chưa rõ ràng. Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Viện Salk đã xác định được một gene giúp thực vật quản lý lượng kẽm dư thừa trong đất.

 

Các phát hiện, được công bố trên tạp chí Nature Communications vào ngày 11 tháng 7 năm 2024, tiết lộ rằng thực vật chịu đựng mức kẽm cao bằng cách giữ nó trong thành tế bào rễ, một quá trình được hỗ trợ bởi gene trichome birefringence (TBR). Thông tin này có thể được sử dụng để phát triển và trồng các loại cây trồng có khả năng chống chịu với ô nhiễm đất, một mục tiêu chính của Salk’s Harnessing Plants Initiative.

 

"Cấu trúc của thành tế bào giống như một giàn giáo có thể lưu trữ kẽm cách xa phần còn lại của cây và nếu gene TBR hoạt động, thực vật có thể lưu trữ nhiều kẽm hơn", tác giả chính Wolfgang Busch, giáo sư, giám đốc điều hành của Salk’s Harnessing Plants Initiative và Chủ tịch Hess về Khoa học Thực vật tại Salk giải thích. "Điều thú vị về quá trình đơn giản này là nó có thể là sự khác biệt giữa sự sống và cái chết đối với một cây trồng tiếp xúc với điều kiện độc hại".

 

Khả năng lưu trữ kẽm của thành tế bào phụ thuộc nhiều vào một quá trình gọi là pectin methylesterification - một quá trình thay đổi cấu trúc của các phân tử pectin xốp bên trong thành tế bào để chúng có thể hấp thụ nhiều kẽm hơn. Để hiểu rõ hơn về điều này, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một nghiên cứu liên kết toàn bộ hệ gen để xác định các gene thực vật liên quan đến việc tăng cường pectin methylesterification.

 

"Chúng tôi phát hiện rằng các biến thể allele của gene TBR ảnh hưởng đến sự thay đổi trong quá trình pectin methylesterification và giúp xác định khả năng chịu đựng mức kẽm cao hơn của thực vật", Kaizhen Zhong, tác giả chính cho biết. "Biết được điều này rất quan trọng vì chúng tôi hiện có tiềm năng đưa gen này vào các loài thực vật khác hoặc kích hoạt gene này trong các loài thực vật khác để tạo ra các loại cây trồng có khả năng chống chịu tốt hơn với các thay đổi môi trường".

 

Các thí nghiệm ban đầu này được thực hiện trên Arabidopsis thaliana, một loài thực vật có hoa nhỏ mà các nhà khoa học sử dụng làm cây mô hình để nghiên cứu sinh học thực vật. Bước tiếp theo của các nhà nghiên cứu là xem liệu gene này có hoạt động tương tự trong các loài thực vật khác, bao gồm các loài cây trồng quan trọng hay Không.

 

Để làm điều này, các nhà khoa học đã đặt Oryza sativa, một giống lúa phổ biến và là cây lương thực chính cho hàng tỷ người, vào đất có mức kẽm độc hại. Họ đã so sánh cụ thể hai phiên bản của Oryza - một phiên bản có gene TBR hoạt động và một phiên bản không có - và theo dõi sự phát triển của rễ như một thước đo khả năng chịu đựng kẽm.

 

Cây lúa có gene TBR hoạt động đã phát triển mạnh mẽ, xác nhận rằng cơ chế sống sót này đối với độc tính kẽm được bảo tồn trên nhiều loài thực vật. Thử nghiệm tương tự cũng được thực hiện với cây họ đậu Lotus japonicus, cho kết quả tương tự.

 

"Điều thú vị là dữ liệu của chúng tôi cho thấy hiện tượng này được bảo tồn trên tất cả các loài thực vật có hoa, chiếm phần lớn các loài thực vật và cây lương thực", Busch nói. "Phát hiện này có thể được áp dụng để tăng cường khả năng chống chịu của thực vật đối với mức kẽm độc hại và giúp hỗ trợ nguồn cung cấp lương thực trong tương lai".

 

Với dân số thế giới dự kiến sẽ tăng lên đến 11 tỷ người vào năm 2080 và sự gia tăng của độc tính kẽm trong đất của chúng ta, điều quan trọng là phải tiến hành phát triển các loại cây trồng có thể chịu đựng được các điều kiện này. Nghiên cứu này là một bước quan trọng để đạt được mục tiêu đó.

 

Bùi Anh Xuân theo Viện Salk.

Trở lại      In      Số lần xem: 51

[ 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