Khoa học tự nhiên

Đột phá trong phát hiện dinh dưỡng của thực vật (17/07/2019)

Những phát hiện của nhóm nghiên cứu đứng đầu là trường Đại học La Trobe có thể gây lãng phí ít phân bón, tiết kiệm hàng triệu đô la cho nông dân Úc. Cụ thể, các nhà khoa học đã phát hiện ra một loại protein có thể cảm nhận nồng độ phốt pho quan trọng trong thực vật và sau đó điều chỉnh thời gian tăng trưởng và ra hoa cho phù hợp.

Một nhóm nghiên cứu toàn cầu bao gồm các nhà khoa học từ Đại học La Trobe đã xác định được các vị trí cụ thể trong các nhiễm sắc thể thực vật có khả năng truyền miễn dịch cho các thế hệ sau.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Plant Physiology, cung cấp hiểu biết sâu hơn về các cơ chế, qua đó, thực vật xác định được khối lượng và thời điểm hấp thụ phốt pho, dưỡng chất thiết yếu đáp ứng nhu cầu tăng trưởng tối ưu. TS. Ricarda Jost, trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng lợi ích môi trường và kinh tế mà kết quả nghiên cứu mang lại là rất lớn.

"Tại các quốc gia như Úc, nơi đất nghèo phốt pho, nông dân đang sử dụng khối lượng lớn phân lân đắt tiền, không thể tái tạo như super phốt phát hoặc diomoni phốt phát (DAP), phần lớn không được hấp thụ hiệu quả bởi cây trồng vào thời điểm tăng trưởng thích hợp", TS. Jost nói. "Phát hiện của chúng tôi đã chỉ ra rằng protein có tên SPX4 cảm nhận được nhu cầu dinh dưỡng và tác động điều chỉnh làm cho gen tắt hoặc bật để thu nhận phốt pho hoặc làm thay đổi thời gian cây trồng sinh trưởng và ra hoa”.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng chồi cây Arabidopsis thaliana để tiến hành thử nghiệm di truyền bằng cách bổ sung phân lân và quan sát hoạt động của protein. Lần đầu tiên, protein SPX4 được quan sát thấy có cả tác động điều chỉnh tiêu cực và tích cực đến việc hấp thụ phốt pho và dẫn đến sự sinh trưởng của thực vật.

"Protein cảm nhận được thời điểm cây đã hấp thụ đủ phốt pho và rễ phát tín hiệu để cây ngừng hấp thụ", TS. Jost nói. "Nếu bơm nhiên liệu tắt quá sớm, có thể hạn chế sự sinh trưởng của cây. Mặt khác, SPX4 xem ra kích hoạt các quá trình sinh trưởng có lợi của cây trồng như bắt đầu ra hoa và tạo hạt".

Hiểu hơn về cách SPX4 hoạt động có thể dẫn đến khả năng xác định chính xác các gen mà nó điều chỉnh và cơ hội kiểm soát hoạt động của protein bằng can thiệp di truyền - bật phản ứng tích cực và tắt phản ứng tiêu cực. Các nhà khoa học sẽ nghiên cứu chi tiết hơn về cách SPX4 tương tác với các bộ điều chỉnh gen xoay quanh sự phát triển của cây và kiểm soát thời gian ra hoa.

Nguồn: N.P.D (NASATI),/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 16/8/2019