Khám phá khả năng kháng bệnh thực vật do cơ chế phân tử đằng sau yếu tố dinh dưỡng

​

Giống như con người không thể duy trì chế độ ăn kiêng chỉ với khoai tây chiên và bánh hạnh nhân, thực vật cũng phải áp dụng một chế độ ăn uống cân bằng để duy trì sức khỏe tối ưu và tăng cường phản ứng miễn dịch của chúng. Sự hấp thụ nguyên tố dinh dưỡng là cần thiết cho sự tăng trưởng, phát triển và sinh sản của thực vật. Trong một số trường hợp, việc xử lý bằng các yếu tố thiết yếu đã được chứng minh là giúp cây trồng kháng bệnh, nhưng nghiên cứu kết luận về cơ sở phân tử của phương pháp điều trị này còn hạn chế.

Trong một nghiên cứu khảo sát trực tiếp cơ chế ảnh hưởng của các yếu tố thiết yếu đến khả năng kháng bệnh của cây trồng, Rupali Gupta thuộc Viện Volcani và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng các yếu tố dinh dưỡng kích hoạt phản ứng miễn dịch ở cây cà chua thông qua các con đường truyền tín hiệu phòng vệ khác nhau.

Bài báo của họ, được xuất bản gần đây trên tạp chí Phytopathology, mở ra phương thức hoạt động phân tử mà các nguyên tố kali, canxi, magiê và natri thực hiện để giảm thiểu các bệnh thực vật do nấm và vi khuẩn. Bằng cách sử dụng các phương pháp trong phòng thí nghiệm đơn giản, các tác giả chứng minh rằng phương pháp xử lý phun nguyên tố thiết yếu kích hoạt đầy đủ các phản ứng miễn dịch ở cà chua, bao gồm biểu hiện gen bảo vệ, rò rỉ tế bào, sản xuất các loại oxy phản ứng và sản xuất ethylene, dẫn đến khả năng kháng bệnh. Kết quả của họ cho thấy rằng cần có các đường dẫn tín hiệu phòng thủ khác nhau để tạo ra khả năng miễn dịch nhằm đáp ứng với các yếu tố khác nhau.

Hiểu được cơ chế di truyền của quá trình này có thể cung cấp những hiểu biết mới về cải tiến cây trồng. Tác giả bài báo Maya Bar nhận xét: “Chúng tôi rất hào hứng được khám phá cơ sở phân tử của hiện tượng này, xác định một khía cạnh khác của sự kháng thuốc gây ra và cung cấp dữ liệu sẽ hỗ trợ việc áp dụng nguyên tắc này vào các hệ thống nông nghiệp theo cách có mục đích hơn, có thể tái tạo được”.

Các nguyên lý kháng bệnh nhờ dinh dưỡng khoáng được phát hiện trong nghiên cứu này có thể được khai thác trong thực hành nông nghiệp, mang lại lợi ích cho người trồng trọt/nông dân và bảo vệ cây trồng có giá trị.

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Hiệp hội Bệnh lý Thực vật Hoa Kỳ.