Mô hình dự kiến về nhiễu xuyên âm ABA-ethylene trong quá trình chín của quả cà chua. Nguồn: Đại học Nông nghiệp Nam Kinh.

Gần đây, các nhà khoa học từ Đại học Trùng Khánh đã cung cấp cái nhìn mới về mạng lưới điều tiết phức tạp của hormone thực vật điều chỉnh quá trình chín của quả trên cây cà chua. Họ đưa vào các vectơ can thiệp đa gen (RNAi) để ngăn chặn sự biểu hiện của các thụ thể ABA mục tiêu và sàng lọc các thụ thể làm trung gian truyền tín hiệu ABA trong quá trình điều chỉnh quá trình chín của trái cây. SlRCAR9, SlRCAR12, SlRCAR11 và SlRCAR13 được xác định là các thụ thể ABA quan trọng, vì thời gian chín của quả bị kéo dài khi các thụ thể này đồng thời im lặng.

Đồng thời bốn gen mã hóa các thụ thể này làm suy yếu quá trình sinh tổng hợp ethylene và các con đường tín hiệu ở giai đoạn đầu quá trình chín của quả cà chua, do đó làm chậm quá trình chín. Đồng thời việc làm im lặng cũng tăng cường độ cứng của quả, thay đổi thời hạn sử dụng và tính nhạy cảm với Botrytis cinerea của quả cây chuyển gen. Việc ngăn chặn tín hiệu ABA không ảnh hưởng đến khả năng gây chín của ethylene nhưng thay vào đó, có thể ức chế hiệu quả của ABA trong việc thúc đẩy quá trình chín của quả. Những kết quả này cho thấy tín hiệu ABA có khả năng hoạt động ngược dòng tín hiệu ethylene trong quá trình chín của quả.

Cuối cùng, kết quả của nghiên cứu này cho thấy các gen thụ thể ABA SlRCAR9, SlRCAR12, SlRCAR11 và SlRCAR13 làm trung gian truyền tín hiệu ABA để điều chỉnh quá trình chín sớm của quả ở cà chua, với SlRCAR11 và SlRCAR13 đóng vai trò quan trọng hơn. Hơn nữa, tín hiệu ABA do các gen thụ thể ABA này trung gian trong quá trình chín của quả phụ thuộc vào tín hiệu ethylene, cho thấy tín hiệu ABA hoạt động ngược dòng tín hiệu ethylene ở đầu giai đoạn chín của quả cà chua.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Horticulture Research, những kết quả này cung cấp thêm thông tin chi tiết về mạng lưới điều tiết phức tạp của quá trình chín của quả trên cây cà chua. Tuy nhiên, các tác giả lưu ý rằng lý do cho sự gia tăng mạnh sản xuất ethylene trong quá trình chín và già của quả sau này gây ra bởi việc ngăn chặn tín hiệu ABA liên quan đến quá trình chín vẫn chưa được biết và cần phải tiếp tục nghiên cứu thêm.

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phys.org