Hormone thực vật thúc đẩy sự tăng trưởng của rễ có thể là một công cụ nông nghiệp mới

Một loại chất được bán như là chất phụ gia thực phẩm cũng có một vai trò ngầm là: giúp cho rễ cây phát triển nhanh hơn.

Các nhà khoa học đã báo cáo trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences rằng: Khi được thêm vào đất, phân tử chất có tên là beta-cyclocitral sẽ thúc đẩy sự sinh trưởng của rễ lúa và cà chua. Nó cũng làm cho cây lúa chống chịu được đất mặn, vấn đề thường làm cho lúa ốm yếu và còi cọc. Phân tử chất này là một loại hormone được tìm thấy trong tự nhiên ở thực vật, nó có thể là một công cụ hữu ích cho nông dân trong việc tìm kiếm cây trồng khỏe mạnh hơn và chịu hạn hán tốt hơn.

Trong nhiều thế kỷ, thực vật đã được chọn tạo cho ra các giống có bộ lá và các tính trạng dễ nhìn thấy khác khỏe mạnh. Bởi vì rễ cây được ẩn giấu dưới lòng đất, nên "phần lớn chúng đã bị bỏ qua", nhà sinh vật học phát triển Philip Benfey, điều tra viên của Viện Y khoa Howard Hughes tại Đại học Duke nói.

Jazz Dickinson, đồng tác giả cũng tại Duke cho biết: rễ cây chiếm một nửa phần cây. Cô và Benfey muốn tìm kiếm các hormone thực vật ảnh hưởng đến sự phát triển của bộ rễ. Nghiên cứu trước đây của họ đã gợi ý rằng một số phân tử có liên quan hóa học với carotenoids - các sắc tố tạo cho cà rốt có màu cam rực rỡ - có thể có ý nghĩa. Nhưng các nhà nghiên cứu không chắc chắn chính xác là phân tử nào, Dickinson nói.

Có nhiều chất trong số họ hàng của các carotenoid này đã được tái sử dụng và có bán sẵn trên thị trường dưới dạng các chất phụ gia thực phẩm hoặc thực phẩm bổ sung. Dickinson đã thu thập được khoảng 20 chất và đã thử nghiệm hiệu quả của chúng trên cây Arabidopsis, một loại cây thường sử dụng trong phòng thí nghiệm. Cô đã thêm từng hợp chất vào môi trường gel agar sạch có cây đang sinh trưởng - một thiết kế cho phép cô ấy dễ dàng quan sát bộ rễ cây - và theo dõi những gì đã xảy ra trong 10 ngày.

"Beta-cyclocitral thật xuất sắc", cô nói. Nó làm cho rễ phát triển nhanh hơn và cũng phân nhánh nhiều hơn. Và các thử nghiệm tiếp theo cho thấy nó có tác dụng tương tự trên cây lúa và cây cà chua.

Với cây lúa, nhóm nghiên cứu nhận thấy một hiệu ứng thậm chí còn ấn tượng hơn, đó là: cây cũng có thể chịu được đất mặn. Vấn đề thủy lợi của các trang trại có thể làm cho đất trở nên mặn hơn, đặc biệt là gần lớp đất mặt. Nhóm nghiên cứu đã bắt chước những điều kiện đó trong phòng thí nghiệm, và quan sát xem cây lúa sinh trưởng phát triển thế nào. "Những cây lúa không được xử lý hormone rất không hài lòng với độ mặn đó", Benfey nói. Nhưng khi beta-cyclocitral được thêm vào thì các cây lúa dường như không bị xáo trộn nữa.

Dickinson nhận định: Có thể là hợp chất đã giúp rễ cây đẩy nhanh muối từ lớp đất trên xuống vùng đất sâu hơn, ít mặn hơn.

Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng beta-cyclocitral sẽ có lợi ích trong nông nghiệp khi được bón vào đất hoặc phun lên cây trồng. Và bởi vì phân tử chất này đã có tác dụng cả với lúa và cà chua - hai loại cây rất khác nhau – nên nó có thể có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng của rễ ở nhiều loại cây trồng khác nữa.

Nguyễn Thị Hồng Nhung theo Phys.org