Khoa học nông nghiệp

Cơ chế di truyền chi phối sự sinh trưởng và phản ứng chịu hạn của cây trồng (09/03/2017)

          Nghiên cứu mới của trường Đại học Iowa đã xác định được một cơ chế di truyền chi phối sự sinh trưởng và chịu hạn ở cây trồng, một bước tiến có thể cải thiện hiệu suất cây trồng.

          Yanhai Yin, Giáo sư di truyền học, phát triển và sinh học tế bào cho rằng các quá trình sinh học theo dõi sự sinh trưởng và phản ứng với hạn hán của cây trồng thường xung đột với nhau. Từ lâu, các nhà khoa học đã quan sát xu hướng này ở cây trồng để để làm chậm quá trình sinh trưởng của chúng vào thời điểm hạn hán để bảo tồn năng lượng và chống áp lực, nhưng các cơ chế di truyền định hướng cho những tương tác đó chưa được hiểu rõ. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã chứng minh những tương tác đó phụ thuộc vào một cặp gen có tên là BES1 và RD26.

          BES1 kiểm soát sự sinh trưởng của thực vật và được kích hoạt bởi sự hiện diện của một loại hormone được gọi là brassinosteroid. BES1 cũng tác động đến hàng nghìn gen khác, khiến nó trở thành một "công tắc quan trọng" trong hoạt động tổng thể của cây trồng. Mặt khác, gen RD26 được kích hoạt khi cây trồng phải đối mặt với áp lực hạn hán. Điều này làm cho quá trình sinh trưởng chậm lại và cây trồng bảo tồn năng lượng. Theo nghiên cứu, hai con đường BES1 và RD26 thường ức chế lẫn nhau.

          GS. Yin cho rằng: "Hai phản ứng dường như mâu thuẫn với nhau và trong các điều kiện sinh trưởng bình thường, bạn không muốn phản ứng chịu hạn của RD26 hoạt động. Cần nghiên cứu sâu hơn để hoàn toàn hiểu cách hai con đường này tương tác với nhau".

          Nhóm nghiên cứu đã sử dụng cây mô hình là Arabidopsis - loại thực vật nở hoa nhỏ. Các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm di truyền của cây trồng, cũng như nghiên cứu về bộ gen và lập mô hình tính toán để đi đến kết luận riêng. Kết quả là Arabidopsis có khả năng áp dụng theo những phương thức tương tự như các cây hoa màu, có nghĩa là nghiên cứu này có thể giúp các nhà lai tạo giống phát triển các giống có tính năng chịu hạn được cải thiện như các chức năng brassinosteroid tương tự như trong ngô.

          Nguồn: Vista.gov.vn