Tuần tin khoa học 1001 (20-26/7/2026)

Đường truyền tín hiệu ABA bị kích hoạt bởi nấm Fusarium oxysporum tái cấu trúc mạch dẫn ở rễ giúp cây trồng tự vệ (1)

Các pathogens gây bệnh từ mạch rễ ví dụ như nấm Fusarium oxysporum (Fo) đe dọa nông nghiệp toàn cầu và các hệ sinh thái tự nhiên thông qua sự kiện xâm nhập vào các mạch dẫn nước (xylem), làm gián đoạn dòng chảy chất dinh dưỡng. Trước khi xâm nhập nấm Fusarium kích hoạt tái lập trình rất nhanh để mạch dẫn rễ phát triển của cây mô hình Arabidopsis, qua trung gian đường truyền tín hiệu ABA (transient abscisic acid). Phản ứng như vậy kích thích sự mất tổ chức của mô phân sinh đỉnh rễ và ức chế rễ tăng trưởng, đi liền với những thay đổi trong kiến trúc mạch dẫn li be (xylem structure) và các đặc điểm của thành tế bào, làm hạn chế  sự tiến triển của mầm bệnh. Kết quả cho thấy cây Arabidopsis có thể chủ độ tái cấu trúc hệ thống mạch dẫn của cây làm hạn chế sự xâm nhiễm, nhấn mạnh đến trạng thái miễn dịch được mã hóa rất tích cực. Những hiểu biết này mở ra nhiều hướng triển vọng tăng cường sự chịu đựng của cây thông qua việc điều chỉnh có định hướng các tính trạng hình thái mạch dẫn hoặc áp dụng các chiến lược mồi (priming) trên cơ sở truyền tín hiệu abscisic acid.

Những ảnh hưởng của nấm Fusarium oxysporum trên tăng trưởng của rễ và sự phát triển mạch dẫn li be trước khi nấm xâm nhiễm vào rễ, cơ chế phân tử, vẫn còn rất mù mờ. Tác giả chỉ ra rằng nấm Fusarium kích hoạt được ABA nhanh, có hệ thống, dẫn đến kích thích sự tái lập trình mang tính phát triển của cây Arabidopsisxảy ra trước khi nấm xâm nhiễm vào mạch dẫn. Phản ứng này kết hợp với sự ức chế tăng trưởng rễ, làm rối loạn cấu trúc mô phân sinh rễ, làm thay đổi kiến trúc mô le be của mạch dẫn. Hình ảnh cụp được với độ phân giải cao cho thấy sự tiếp xúc ban đầu với nấm Fusarium làm tăng nồng độ ABS ở rễ, song song với việc hình thành nên các chu trình  chủ chốt trong phát triển, đó là MIR165/PHB và VND7, chúng điều hòa sự hình thành kiểu mạch dẫn và quá trình biệt hóa sớm rồi tái cấu trúc mô li be. Sự phát triển mạch li be cũng bị ảnh hưởng, như rối loạn tín hiệu CLE45–BAM3. Các đột biến như vậy làm tổn thương tín hiệu ABA ở nội bì, ELTPp::abi1-1, và hình thánh tế bào thứ cấp, cesa4, cho thấy mức độ ABA rất cao mang tính cấu trúc, các khiếm khuyết của mạch gỗ, tăng cường tính kháng nấm gây bậnh, cho thấy rằng sự tái cấu trúc mạch do ABA kích thích đóng góp lớn vào sự hình thành các rào cản mang tính cấu trúc làm ức chế nấm bệnh xâm nhiễm. Bên cạnh, nấm Fusarium xâm nhiễm vào làm kích thích sự demethyl hóa của homogalacturonan ở trụ giữa (stele), một cải biên gắn liền với sự cứng lên của thành tế bào và sự phát triển của pathogen giảm đi, điều này được quan sát thấy hết sức cơ bản  trong ELTPp::abi1-1 (ABA nội bì). Kết quả ghi nhận mức co dãn của mạch dẫn qua trung gian ABA, bao gồm tái lập thành tế bào là một cơ chế tự vệ của rễ cây chủ được mã hóa theo hướng phat triển tích cực (1).

Xem https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2615226123

Tích hợp kết quả “QTL mapping” và “GWAS” cho thấy gen đích của tính trạng thời gian tăng trưởng cây đậu nành (2)

Đậu nành là cây trồng ngắn ngày biểu hiện mức nhạy cảm cao với thay đổi của quang kỳ (photoperiod variation). Những thay đổi quang kỳ điều tiết sự trổ bông và sinh lý phát triển  của cây đậu nành, cuối cùng ảnh hưởng đến năng suất, phẩm chất, và sự thích nghi với địa lý của nó. Tuy vậy, cơ chế di truyền này chưa được biết rõ. Theo nghiên cứu này, thời gian trổ bông FD (flowering duration), thời gian chín MD (maturity duration), thời gian phát dục RD (reproductive duration), và tỷ lệ RD/FD (reproductive to flowering duration) được tiến hành xem xét trên quần thể tự nhiên và quần thể con lai cận giao tái tổ hợp (RIL). Tích hợp kết qua di truyền liên kết và GWAS để phân lập được các loci di truyền gắn liền với những tính trạng kể trên. Có tất cả 51 QTLs điều khiển các tính trạng liên quan đến thời gian tăng trưởng từ quần thể con lai RIL, trong số 12 QTLs được xác định nhất quám qua nhiều môi trường ngoại cảnh, chứng minh rằng chúng ổ định với môi trường và biểu hiện ảnh hưởng gen đa tính trạng (pleiotropic effects) trên những tính trạng kể trên. Đồng thời, có 119 QTNs (quantitative trait nucleotides) có ý nghĩa thống kê với những tính trạng ấy được phân lập trong tập đoàn giống đậu nành tự nhiên, gồm có sáu QTNs rất ổn định qua môi trường thử nghiệm và 4 QTNs có tính chất “pleiotropic” (gen đa tính trạng). Tích hợp cả hai kết quả di truyền liên kết và di truyền “association”, người ta xác định có 2 loci chủ lực trên bản đồ di truyền ở nhiễm sắc thể 4 và 19. Bên cạnh, có 3 gen ứng cử viên trên nhiễm sắc thể 4, trong đó, gen Glyma.04G125500 mã hóa protein histone-lysine N-methyltransferase. Kết quả phân tích haplotype cho thấy biến thiên có tính chất allelic rất có ý nghĩa với biến thiên của những tính trạng nói trên. Kết quả phân tích theo chỉ thị phân tử KASP (kompetitive allele-specific PCR) cho thấy gen Tof11 điều tiết có ý nghĩa sự biến thiên của những tính trạng mục tiêu theo cơ sở di truyền cặp a len e1e1/e2e2 và E1E1/E2E2. Kết quả cung cấp cơ sở lý thue61t di truyền làm rõ được cơ chế di truyền phân tử về sự điều tiết các tính trạng thời gian ta8nbg trưởng của đậu nành (2).

Xem  https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-026-05308-4

StCYP90C1 điều hòa kiến trúc cây khoai tây thông qua sinh tổng hợp brassinosteroid (3)

Brassinosteroid (BR) đóng vai trò điều tiết then chốt trongđịnh hình kiến trúc của cây. Tuy nhiên, sinh tổng hợp BR và các biến thể di truyền điều khiển kiến trúc cây khoai tây chưa được hiểu rõ. Tác giả tiến hành xác định một lous lặn, ap, mà locus này điều khiển tính trạng kiến trúc cây không bình thường AP (abnormal architectural plant) có là khoai tây xoăn, xanh đậm, đốt thân ngắn, trổ bông muộn, thông qua kết quả phân tích di truyền quần thể con lai hồi giao BC₄S₁. Gen có chức năng, StCYP90C1, mã hóa 3-epi-6-deoxocathasterone 23-monooxygenase, được phân lập tại locus này. Sự thể hiện của gen StCYP90C1 thấp đi đáng kể trong là cây khoai tây APs hơn trong lá cây khoai tây bình thường (NPs), điều này đã làm giảm đi sự thể hiện gen gắn kết với hai biến thể chính tại khu vực promoter của cây khoai tây APs. Đột biến knockout gen StCYP90C1 thông qua hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9  cho kết quả những tính trạng điền hình thiếu BR, đó là lá khoai tây xoăn, xanh đậm, lóng thân ngắn lại, cây lùn. Định tính các chất trung gian của  BR cho thấy mức độ của 6-deoxocathasterone (6-dexoCS) và cathasterone (CS) thấp hơn đáng kể trong cây đột biến stcyp90c1-ko so với cây wild type (cây nguyên thủy). Kết quả phân tích transcriptome cho thấy có một vài gen ứng cử viên gắn liền với hình thái học cây khoai tây trong dòng đột biến “knockout” này. Kết quả làm rõ vai trò quan trọng của gen StCYP90C1 điều chỉnh kiến trúc cây khoai tây thông qua sinh tổng hợp BR và xác định được một locus đột biến cần được loại bỏ trong phát triển dòng thuần khi cải tiến dòng giống khoai tây (3).

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-026-05300-y

Phát triển và đánh giá hiệu quả tạo cảm giác no của thức uống thực vật giàu protein từ hạt điều (Anacardium occidentale L.) – Một thử nghiệm ngẫu nhiên (4)

Thí nghiệm nhằm mục đích phát triển thức uống giàu protein có nguồn gốc thực vật từ phụ phẩm của hạt điều và đánh giá đặc điểm về lý hóa, dinh dưỡng, cảm quan và sinh lý. Ba nghiệm thức được chuẩn bị sử dụng phụ phẩm (byproducts) (bánh hạt điều đã tách một phần chất béo và protein hạt điều cô đặc) rồi gửi đi phân tích cảm quan. Công thức có mức cảm quan cao nhất đã được chấp nhận để đánh giá. Để đánh giá cảm giác no (satiety), có 3 công thức, có cùng calo và hàm lượng dinh dưỡng tương đương, được đánh giá theo thử nghiệm lâm sàng cấp tính: một loại đồ uống thử nghiệm được làm từ byproducts của hạt điều và các loại đồ uống kiểm soát cân nặng làm từ protein “whey” và sữa bò. Cảm giác no được được đánh giá theo phương pháp 10-cm Visual Analog Scale (VAS) và lượng thức ăn tiêu thụ sau đó bằng phương pháp nhật ký ăn uống. Bảng câu hỏi về triệu chứng tiêu hóa được thực hiện nhằm xác định những tác động bất lợi. Kết quả là đồ uống hương vị vani được 81 người tham gia chấp nhận nhiều nhất. Nó chứa 35.39 g protein trên 400 mL và 62.68 mg/L fructose. Thức uống như vậy đại diện cho thành phần amino acid có cả amino acid cần thiết cũng như không cần thiết. Nói về đặc điểm lý hóa, oleic acid là một fatty acid nổi trội trong thức uống này (44%). Thức uống còn có giá trị DPPH là 66.07 µmol TE/g, TEAC (ABTS) là 0.75 µmol TE/g, FRAP là 2.17 µmol TE/g, hàm lượng phenolic tổng số là 0.05 µmol GAE/g, hàm lượng chất rắn hòa tan là 1.336 °Brix, độ acid chuẩn là 0.1013% malic acid, và tỷ lệ TSS/TA là 13.72. Trong thử nghiệm lâm sàng, cấp tính, ngẫu nhiên với 27 người khỏe mạnh, không có khác biệt đáng kể được quan sát đối với cảm giác no, năng lượng nạp vào ngay sau đó, hoặc các triệu chứng tiêu hóa trong 3 nghiệm thức đồ uống thử nghiệm. Như vậy đồ uống được chế biến từ phụ phẩm hạt điều là những giải pháp thay thế khả thi, bền vũng (4).

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42322172/

TAI LIEU THAM KHAO

1. Ana Cecilia Aliaga Fandino, Lucrezia Pinto, Antonio Serrano, and Clara Sánchez-Rodríguez. 2026. Fusarium oxysporum–induced ABA signaling triggers root vascular remodeling for plant defense. July 13 2026; 123 (29) e2615226123

2. Yanli Wang, Fengmin Wang, Kai Zhang, Xuejie Hu, Luping Liu, Xiaolei Shi, Jun Qin & Mengchen Zhang. 2026. A combination of QTL mapping and genome‑wide association study revealed the key gene for the growth period traits in soybean. TAG 13 July 2026; vol. 139; article 204.

3. Qi Fu, Yanan Pu, Jintao Liu, Pei Wu, Juan Wang, Zhong Zhang & Guangtao Zhu. 2026. StCYP90C1 modulates plant architecture via regulating brassinosteroid biosynthesis in potato. TAG July 15 2026; vol. 139; article 205

4. Bianca Ferreira de Santana, Mariana de Moura E Dias, Rafaela Guimarães Rizzi, Luiza Carla Vidigal Castro, Izabela Maria Montezano de Carvalho, Valéria Silva de Lana, Ana Paula Dionísio, Helen Hermana Miranda Hermsdorff. 2026. Development and Satiety Effect of a High-Protein Plant-Based Beverage From Cashew Nut (Anacardium occidentale L.) Byproducts: A Crossover Randomized Trial. J Food Sci. 2026 Jun; 91(6):e71207. doi: 10.1111/1750-3841.71207.

Biên tập BÙI CHÍ BỬU