Hormon điều hòa sinh trưởng thực vật hoặc sự chịu đựng stress nhưng không phải cả hai

Thực vật phát triển tốt thường có xu hướng nhạy cảm với nhiệt độ và khô hạn, ngược lại, thực vật có khả năng chịu đựng tốt với những stress môi trường thường phát triển còi cọc. Nhà khoa học thực vật tại  Đại học Purdue đã tìm ra sự chuyển đổi tạo ra sự đối lập này, mở ra cơ hội để phát triển các loài thực vật có cả hai đặc tính.

“Thông thường hai đặc tính này là đối kháng nhau, nhưng trong tự nhiên, có một số cây có khả năng chịu đựng stress và phát triển tốt. Câu hỏi là tại sao một số cây có thể có cả hai, nhưng hầu hết thực vật là  không thể” Jian-Kang Zhu, Giáo sư sinh học thực vật tại Bộ môn Kiến trúc Cảnh quan và Vườn cảnh, cho biết: "Một khi bạn đã biết được mối liên hệ giữa sự đáp ứng với stress và cơ chế phát triển của thực vật,  hy vọng chúng ta sẽ có thể tách chúng ra".

Nghiên cứu trên cây mô hình Arabidopsis, Zhu phát hiện ra rằng axit abscisic (ABA), một hocmon thực vật, được kích hoạt ở những cây có khả năng chịu được các stress như nồng độ muối cao và hạn hán. Nhưng ABA cũng khởi động phản ứng dây chuyền ngăn cản sự phát triển của cây trồng.

Zhu phát hiện ra rằng trong các thực vật bị stress, con đường ABA được kích hoạt và dẫn đến sự phosphoryl hóa của Rapamacin (TOR) kinase. Điều này chủ yếu tắt TOR kinase, cái mà rất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng.

Điều ngược lại xảy ra ở những cây không bị stress. TOR phá vỡ hoạt động của ABA, tắt các phản ứng đáp ứng stress của thực vật. Những cây này có khuynh hướng tăng trưởng mạnh.

“Đây chính là điều cốt yếu trong sự đối kháng giữa stress và sự tăng trưởng” Zhu nói.

Các phát hiện này, được công bố trên Tạp chí Molecular Cell, có thể giúp các nhà khoa học và nhà chọn giống phát triển các cây trồng vừa có thể chịu được các stress từ môi trường mà vẫn phát triển tốt.

Bùi Anh Xuân theo Phys.org