|
 Đang trực tuyến :
34 |
|
 Số lượt truy cập :
35428408 |
|
|
|
|
|
Vai trò của vỏ hạt trong sự phát triển của hạt chưa được nghiên cứu đánh giá sâu
Thứ hai, 13-11-2023 | 08:18:43
|
|
Hình ảnh minh hoạ nêu bật tiềm năng hấp thụ dinh dưỡng cho quá trình chuyển hoá hạt có dầu. Lá xanh và thành quả có chức năng như hệ thống mô để phát triển hạt. Nguồn: Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abo7683.
Thực vật sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời và CO2 quá trình này được gọi là quang hợp, giúp tạo ra carbohydrate, protein và dầu được lưu trữ trong hạt như hạt ngô, đậu nành hoặc hạt gạo. Hạt là nguồn nguyên liệu thực phẩm quan trọng đối với con người, thức ăn gia súc và nhiên liệu.
Dưới sự hướng dẫn của nhà khoa học tiến sỹ Doug Allen thuộc Cơ quan Nghiên cứu Nông nghiệp USDA và là thành viên tại Trung tâm Danforth, một nhóm các nhà khoa học do tiến sỹ Somnath Koley nhà khoa học nghiên cứu tại Trung tâm Danforth đứng đầu, đã phát hiện ra vỏ hạt đóng vai trò như lớp phủ bảo vệ xung quanh hạt phát triển, hỗ trợ sự phát triển của hạt và năng suất hạt cao hơn, đóng góp một vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp mà chưa được chú ý.
Phát hiện này làm thay đổi quan niệm trong thực vật, lá cây chịu trách nhiệm duy nhất trong việc hấp thụ ánh sáng và CO2. Công trình này đã được công bố trên tạp chí Science Advances với tiêu đề “Sự kết hợp trao đổi chất trong các mô sinh sản để phát triển hạt”.
Các nhà nghiên cứu đã được truyền cảm hứng để kiểm tra vai trò của vỏ hạt ở thực vật sau khi quan sát màu xanh của chúng và vị trí phía trên ở phần ngọn của cây. Không giống như lá, nhiều lá bắt đầu héo khi cây phát triển nhưng quả vẫn duy trì màu xanh và có diện tích bề mặt đáng kể tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong thời gian hạt đang hình thành.
Vị trí thuận lợi phía trên cùng của cây cho phép vỏ tiếp cận với ánh sáng mặt trời mà không bị cản trở, có thể tạo ra năng lượng cho quá trình đồng hóa CO2 từ khí quyển, Sự tiếp xúc này giúp việc phát triển hạt giống cung cấp nguồn carbon có mục tiêu.
Tiến sỹ Koley lưu ý: “Một trong những điều thú vị nhất mang đến từ nghiên cứu này là tiềm năng quang hợp của vỏ xanh chưa được khám phá và sự đóng góp của chúng đối với năng suất thực vật”. Tăng cường khả năng quang hợp của các mô khác nhau trên cây tiếp xúc với ánh sáng mặt trời có thể dẫn đến năng suất hạt cao hơn, cải thiện năng suất cây trồng, một ý nghĩa tích cực cho ngành sản xuất nông nghiệp.
Thật vậy, những phát hiện của nghiên cứu này mở ra cánh cửa khám phá các hiện tượng ở các loại cây trồng khác tương tự như cải dầu, cải xoong hoặc đậu tương, một trong số đó đã được ghi nhận có vai trò đối với quá trình trao đổi chất 'xanh' trong hạt của nó.
Những phát hiện này hỗ trợ sự phối hợp bổ sung theo thời gian giữa thời gian của hoạt động quang hợp của vỏ và quá trình làm đầy hạt. Tiến sỹ Allen chỉ ra: “Sự phát triển theo thời gian của các vỏ ngay trước giai đoạn tạo hạt và ở khoảng cách ngắn cung cấp một hệ thống chất dinh dưỡng tập trung vào bên trong hạt, hạt cần chất dinh dưỡng để làm đầy, tuy nhiên điều này vẫn chưa được chứng minh thông qua mô tế bào”.
Nói cách khác, vỏ hỗ trợ thúc đẩy sự phát triển chính xác vào thời điểm và địa điểm mà hạt cần cung cấp năng lượng.
Nghiên cứu này là nỗ lực hợp tác được thực hiện bởi tập thể của Trung tâm Danforth và cơ sở vật chất ở đó. Tiến sỹ Koley và tiến sỹ Allen đã ghi nhận những đóng góp nghiên cứu của Phòng thí nghiệm hình ảnh sinh học tiên tiến, bao gồm các đồng tác giả Kirk Czymmek, Ph.D. và Anastasiya Klebanovych, Ph.D. Một ý tưởng do tiến sỹ Cyzmmek nghĩ ra là thêm thuốc nhuộm huỳnh quang để xác nhận sự vận chuyển các chất giữa thành vỏ ngoài và hạt.
Tiến sỹ Allen tiếp tục: “Những hình ảnh thường có giá trị hơn một nghìn lời nói khi theo đuổi một giả thuyết khoa học và phương pháp chụp ảnh đã cung cấp một dấu hiệu ban đầu cho thấy ý tưởng của chúng tôi là hợp lý và hỗ trợ nhiều trong thí nghiệm xác đánh giá định lượng trong thí nghiệm”.
Dương Thị Lan Oanh theo Phys.org |
Trở lại
In
Số lần xem: 496
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
(193).png "Vai trò của vỏ hạt trong sự phát triển của hạt chưa được nghiên cứu đánh giá sâu")
