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)
![]() |
|
![]() |
|
Vai trò của rubisco trong an ninh lương thực toàn cầu
Thứ ba, 07-01-2025 | 08:15:01
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Như là một phần của Đánh giá Tansley, bộ ba thảo luận về nghiên cứu của chính họ trong việc tăng Rubisco trong cây cao lương, khi được thể hiện trong các thử nghiệm ngoài đồng năm 2023. Các tác giả tin rằng việc cải thiện rubisco có thể là một phần của những nỗ lực ngắn hạn và dài hạn nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực toàn cầu ngày càng tăng (Coralie Salesse-Smith).
Khi nhu cầu thực phẩm toàn cầu tiếp tục tăng, các nhà nghiên cứu đang khám phá nhiều chiến lược để thúc đẩy năng suất cây trồng. Trong khi việc chế tạo các enzyme thực vật và các con đường sinh hóa hiệu quả hơn vẫn là một mục tiêu mang tính chuyển đổi, thì bài viết đánh giá này nêu bật một cách tiếp cận đầy hứa hẹn khác: tăng hàm lượng Rubisco. Rubisco là enzyme thực vật thu giữ CO2 trong khí quyển và chuyển đổi thành các hợp chất hữu cơ, về cơ bản khiến nó chịu trách nhiệm cho sự phát triển của thực vật và sản xuất thực phẩm thông qua quá trình quang hợp. Việc tăng Rubisco có thể bổ sung cho các nỗ lực hiện tại, cung cấp một cách trực tiếp hơn để tăng năng suất trong khi nghiên cứu về các cải tiến phức tạp hơn đang tiến triển.
"Chúng tôi quan tâm đến việc tối ưu hóa quá trình quang hợp để cải thiện an ninh lương thực và năng lượng", Coralie Salesse-Smith, một nghiên cứu sau tiến sỹ tại Long Lab (BSD/CABBI/GEGC) cho biết. "Bài báo này nêu bật một cách thay thế để tăng quá trình quang hợp bằng cách tập trung vào việc tăng hàm lượng Rubisco. Chúng tôi hy vọng bài đánh giá này sẽ truyền cảm hứng cho các nghiên cứu mới thú vị và các ứng dụng nông nghiệp".
Salesse-Smith, cùng với các đồng tác giả Steve Long và Yu Wang, gần đây đã xuất bản Tổng quan Tansley về việc cải thiện cây trồng thông qua việc tăng Rubisco trên New Phytologist. Đánh giá Tansley được mời, đánh giá chuyên sâu mang đến góc nhìn cá nhân cho việc trình bày các ý tưởng khơi gợi suy nghĩ, thay vì tài liệu rộng rãi về các tài liệu đã xuất bản.
Đánh giá của nhóm nghiên cứu đặc biệt khám phá những tác động tiềm tàng đến năng suất và việc sử dụng nitơ, dựa trên công việc đang diễn ra của họ cho Trung tâm Đổi mới Sản phẩm Sinh học và Kỹ thuật Sinh học Tiên tiến, một Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Sinh học được Bộ Năng lượng tài trợ. Bài viết tổng quan có góc nhìn về việc đánh giá, trong đó nêu bật vai trò của Rubisco trong việc tăng cường quang hợp theo cách dễ hiểu, đã tận dụng thế mạnh và chuyên môn độc đáo của họ trong sinh học phân tử, sinh lý thực vật và mô hình hóa.
"Rubisco là một hạn chế quan trọng đối với quá trình quang hợp ở cả cây trồng C3 và C4, và nó sẽ tiếp tục là một hạn chế quan trọng", Salesse-Smith nhấn mạnh. "Việc coi nó như một phương pháp cải thiện quá trình quang hợp có giá trị thực tế, đặc biệt là trong ngắn hạn".
Các yếu tố môi trường cũng đóng vai trò quan trọng. Salesse-Smith lưu ý rằng việc tăng Rubisco có thể đặc biệt hữu ích trong các điều kiện làm giảm nồng độ CO2 bên trong lục lạp, bao gồm hạn hán hoặc căng thẳng nhiệt, cả hai đều tăng trong những năm gần đây do biến đổi khí hậu. Cũng có xu hướng tăng theo biến đổi khí hậu là mức CO2. Các loại cây trồng được cải thiện với Rubisco tăng có thể sử dụng tốt hơn lượng carbon bổ sung này để tăng trưởng.
Tăng hàm lượng Rubisco có thể mang lại lợi ích sớm hơn các chiến lược khác, Một cánh đồng lúa mạch có dụng cụ đo lường trong đó. nhưng cuối cùng sẽ cần những cải tiến lớn hơn. Con đường phía trước có thể yêu cầu kết hợp các sửa đổi Rubisco với các chiến lược bổ sung giải quyết các tác nhân gây căng thẳng cụ thể để tối đa hóa hiệu quả. Bằng cách sử dụng các công cụ như CRISPR/Cas, các nhà nghiên cứu có thể thực hiện các thay đổi di truyền có thể đạt được thông qua chọn lọc tự nhiên hoặc lai tạo truyền thống, nhưng theo cách nhanh hơn và có định hướng hơn. Các nhà khoa học có thể tinh chỉnh các gen bản địa, không chỉ tối ưu hóa Rubisco mà còn giải quyết các yếu tố quan trọng khác như khả năng chịu đựng căng thẳng và hiệu quả sử dụng tài nguyên. Chiến lược tích hợp này tạo ra cơ hội để cải thiện năng suất cây trồng trong khi phù hợp với khuôn khổ quản lý và sự chấp nhận của công chúng.
"Nếu không có những cải tiến này, tình trạng mất an ninh lương thực sẽ trở nên cấp bách hơn trong tương lai", Salesse-Smith cho biết. "Điều quan trọng là phải đưa các giống cây trồng cải tiến vào các cánh đồng nông nghiệp trước khi quá muộn". Bằng cách kết hợp nghiên cứu mới nhất về những hạn chế và tiềm năng của Rubisco, các tác giả nhấn mạnh cả những lợi ích ngắn hạn có thể đạt được thông qua việc tăng hàm lượng Rubisco và lời hứa dài hạn về việc chế tạo một loại enzyme hiệu quả hơn. Salesse-Smith tin rằng các chiến lược được nêu bật trong bài đánh giá có thể giúp đáp ứng nhu cầu thực phẩm toàn cầu đang gia tăng.
"Cải thiện quá trình quang hợp là một hướng đi đầy hứa hẹn", bà nói. "Tôi nghĩ rằng cải thiện quá trình quang hợp và cụ thể là Rubisco, sẽ là một cách quan trọng để đối phó với nhu cầu thực phẩm trong tương lai".
Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Đại học Illinois.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() ![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|