Nghiên cứu của Đại học UTSA: Stress trong trồng trọt chỉ ra những lợi ích đáng ngạc nhiên

Stress được gọi là "căn bệnh giết người", và ở người, nó có thể dẫn đến nguy cơ tăng mắc các vấn đề nan y như đau tim hoặc đột quỵ. Nhưng hiện nay nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Texas ở San Antonio (UTSA) và được công bố trên tạp chí Plantsindicates mới nhất cho thấy rằng Stress trong giới thực vật ít gây tổn hại hơn so với Stress ở người.

Ảnh: Giáo Sư sinh học thực vật Engelberth tại Utsa

Theo các nhà nghiên cứu sinh học, khi thực vật bị tấn công thì chính nó và cả những cây gần đó ngay lập tức giải phóng các hợp chất được gọi là "green leaf volatiles". Đây là hợp chất thành công trong việc bảo vệ cây trồng, nhưng cũng tạm thời hãm kìm sự phát triển của cây.

"Khi chúng ta, con người, bị bệnh, chúng ta cũng trở nên yếu đuối", Jurgen Engelberth, phó giáo sư tại Khoa Sinh học của UTSA, nói. "Chúng ta không thể vừa hoạt động thể chất vừa chống lại một căn bệnh cùng một lúc. Hiện tượng này cũng được thấy ở thực vật".

Tuy nhiên, sự khác biệt là việc bảo vệ bằng GLV này khiến cây trồng ít tốn thời gian phục hồi và ít bị ức chế tăng trưởng hơn so với những căng thẳng tương đương ở người. Do đó, thực vật có thể chống lại các cuộc tấn công sau đó tiếp tục phát triển với tốc độ chấp nhận được, không có hoặc có ít hậu quả tiêu cực so với những gì quan sát được ở người.

GLV về cơ bản là khía cạnh "xanh" và mùi hương của thực vật, và chúng đã được ghi nhận là cơ chế bảo vệ. Khi cây bị tấn công bởi bất kỳ động vật ăn cỏ nào, kể cả côn trùng hay sâu bệnh, nó sẽ giải phóng tạm thời các hợp chất hóa học có thể giúp đẩy lùi sự phá hoại hoặc thu hút những kẻ săn mồi của loài đang tấn công chúng. Trong một số trường hợp, cây sẽ tiếp tục sản sinh ra GLV phức tạp hơn nhiều ngày sau cuộc tấn công ban đầu.

Engelberth và các nhà nghiên cứu của UTSA đã tiếp cận được với các hợp chất bảo vệ này trên cây bắp ở các giai đoạn tăng trưởng khác nhau. Sau khi tiếp cận, họ quan sát thấy rằng các loại cây trồng đã ngừng tăng trưởng trung bình 20% và tập trung vào việc "phòng thủ". Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng quan sát thấy rằng sau vài ngày không bị tấn công nữa, cây đã có thể phát triển bù đắp trở lại.

Engelberth kết luận: "Nếu không có mối đe dọa nào đối với động vật ăn cỏ, hoặc ăn thực vật, thì chúng có thể đầu tư năng lượng trao đổi chất một lần nữa vào tăng trưởng. Nếu tiếp tục có động vật ăn cỏ thì cây sẽ tiếp tục đầu tư vào phòng thủ".

Cây trồng phải sử dụng nhiều chiến lược để đảm bảo sự sống còn. Không giống như động vật, chúng không có xu hướng giết kẻ thù của mình, vì trong nhiều trường hợp, cây trồng cần những kẻ tấn công tương tự để giúp chúng thụ phấn.

Cơ chế chính xác mà thực vật tạo ra các nguồn chuyển hóa GLV để phòng thủ tạm thời trong một cuộc tấn công vẫn chưa được biết đến. Tuy nhiên, khả năng nhanh chóng tăng trưởng trở lại của thực sau khi triển khai GLV cung cấp manh mối về khả năng phục hồi của cây trồng.

Các ước tính gần đây cho thấy rằng, cây trồng giảm năng suất từ 10 đến 25 phần trăm do khí hậu ấm hơn và áp lực côn trùng nhiều hơn. Các nhà nghiên cứu của UTSA sẽ tiếp tục tập trung vào các quy trình đang diễn ra trong GLV để giúp mang lại hiểu biết sâu sắc hơn về tương lai của nguồn thực phẩm trên hành tinh của chúng ta.

Lê Thị Kim Loan theo Eurekalert.