WRKY-B đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển chồi nách phụ thuộc auxin.

Phân nhánh bên trong cà chua là một đặc điểm di truyền phức tạp, ảnh hưởng trực tiếp đến hình dạng cây và năng suất tổng thể. Sự phân nhánh quá mức có thể dẫn đến cạnh tranh tài nguyên trong cây, làm giảm năng suất.

Mặc dù nhiều gen liên kết với các đặc điểm phân nhánh, mạng lưới di truyền phức tạp kiểm soát quá trình này vẫn còn chưa được khám phá. Nghiên cứu này là một bước quan trọng để giải mã sự phức tạp này, đặt nền tảng cho các kiến trúc cây cà chua tối ưu hơn, nâng cao hiệu quả nông nghiệp.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Horticulture Research, do nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Nông nghiệp Trung Quốc và Đại học Nông nghiệp Đông Bắc dẫn đầu. Các nhà khoa học đã khám phá cách yếu tố phiên mã WRKY-B tương tác với các gen chính như BLIND, PIN4 và IAA15, làm sáng tỏ cách những tương tác này kiểm soát sự phát triển của cành bên ở cà chua.

Trọng tâm của nghiên cứu là vai trò của WRKY-B, một chất điều hòa được kích hoạt bởi auxin. Các nhà nghiên cứu phát hiện rằng WRKY-B trực tiếp kích hoạt biểu hiện của hai gen - BLIND và PIN4 - thúc đẩy sự phân nhánh bên. Đồng thời, WRKY-B ức chế IAA15, một gen được biết đến là ức chế sự phát triển của chồi.

Bằng cách tạo ra các đột biến CRISPR/Cas9 và các dòng biểu hiện quá mức, nhóm nghiên cứu đã chứng minh cách điều kiển WRKY-B dẫn đến những thay đổi đáng kể về số lượng và kích thước của các cành bên. Thông tin chi tiết về phân tử này trong sự phát triển của chồi nách cho thấy WRKY-B là một nhân tố trung tâm trong sự phân nhánh của cà chua, có khả năng tạo ra các giống cà chua có kiểu tăng trưởng tối ưu, năng suất cao hơn và giảm nhu cầu cắt tỉa tốn nhiều công sức.

“Khám phá bí mật của yếu tố WRKY-B trong cây cà chua là một bước tiến lớn trong khoa học nông nghiệp," tiến sỹ Jingbin Jiang, tác giả chính của nghiên cứu cho biết. "Phát hiện này không chỉ nâng cao hiểu biết của chúng ta về sinh học thực vật mà còn mở đường cho việc trồng cà chua hiệu quả và bền vững hơn, mang lại lợi ích cho cả nông dân và người tiêu dùng".

Những tác động của nghiên cứu này rất lớn, mang lại ảnh hưởng biến đổi đối với việc trồng cà chua. Bằng cách điều kiển yếu tố WRKY-B, các nhà khoa học và nhà lai tạo có thể phát triển các cây cà chua có cấu trúc phân nhánh cải thiện, năng suất cao hơn và yêu cầu ít bảo trì hơn.

Tiến bộ này có thể thay đổi các phương pháp canh tác truyền thống, nâng cao hiệu quả sản xuất lương thực và tăng cường an ninh lương thực toàn cầu thông qua các chiến lược quản lý cây trồng bền vững và tiết kiệm chi phí.

Bùi Anh Xuân theo Phys.org