Khoa học nông nghiệp

Khoáng chất boron giúp tế bào gốc của cây ngô sinh trưởng và phát triển thuận lợi (12/09/2014)

Thiếu khoáng chất Bo là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất làm giảm năng suất của cây lương thực, như ngô và đậu tượng. Tuy nhiên, ít ai biết được cách thức các loại cây lương thực này sử dụng các dưỡng chất thiết yếu đó. Mới đây, các nhà khoa học tại đại học Missouri (MU) đã phát hiện ra rằng chất boron là một khoáng chất thiết yếu đóng một vài trò quan trọng cho sự phát triển và sinh sản của các cây lương thực. Các nhà khoa học cho rằng biết được cây ngô đã sử dụng các dưỡng chất như thế nào có thể giúp cho nông dân đưa ra quyết định đúng đắn cho những vùng đất nghèo khoáng chất boron và nâng cao năng suất cây trồng.

Paula McSteen và đồng nghiệp

“Chúng ta đều biết rằng thiếu khoáng chất boron là nguyên nhân khiến cho cây trồng ngừng tăng trưởng, nhưng nghiên cứu của chúng tôi đã chỉ ra rằng thiết hụt khoáng chất boron trên thực tế dẫn đến các vấn đề liên quan đến mô phân sinh (meristem), hay các tế bào gốc của thực vật. Đây là điều hoàn toàn chưa được biết đến. Thông qua một loạt các thí nghiệm liên quan đến nhiều nhà khoa học khác nhau, chúng tôi có thể ghép các vấn đề nan giải lại với nhau và đã đưa ra được một kết luận mới,” Paula McSteen, Phó giáo sư tại khoa Khoa học sinh vật học, nhà khoa học thuộc Trung tâm Khoa học sự sống Bond tại đại học Missouri cho biết.

“Các mô phân sinh (meristems) bao gồm các vị trí phát triển của mỗi loại cây trồng, và mỗi cơ quan của cây phát triển là nhờ vào các tế bào gốc đặc biệt này. Thiếu boron là nguyên nhân làm cho các điểm phát triển bị phân rã, ảnh hưởng bất lợi đến tua và hạt của cây ngô. Khi tua bị ức chế sinh trưởng, năng suất cây trồng sẽ bị giảm.” McSteem nhấn mạnh.

Công trình nghiên cứu đã tiến hành đánh giá một nhóm cây trồng còi cọc do khả năng phát triển tua. Kim Phillips, nghiên cứu sinh thuộc phòng thí nghiệm McSteen, đã lập bản đồ hệ gen của cây ngô và phát hiện ra một gen đột biến đã kìm hãm sự tăng trưởng của tua bởi vì gen này không thể vận chuyển khoáng chất boron đi qua màng thực vật, ức chế sự tăng trưởng hơn nữa ở cây trồng.

Nữ nghiên cứu sinh sau tiến sỹ Amanda Durbak tại Đại học khoa học và công nghệ (MU) cũng đã góp phần chứng minh tính hữu ích của khoáng chất boron với các mô phân sinh. Bà tiến hành chăm sóc hai nhóm cây ngô ít tua, một nhóm được chăm bón một loại phân bón chứa khoáng chất boron và nhóm còn lại chỉ được tưới nước. Kết quả là nhóm cây được chăm bón bằng phân bón có chứa khoáng chất boron phát triển bình thường, trong khi đó nhóm cây chỉ được tưới nước lại bị khô héo.

Các thử nghiệm tiếp theo đã cho thấy, ở cấp độ tế bào, mô phân sinh của thực vật bị ảnh hưởng làm biến đổi chất pectin - chất thúc đẩy khoáng chất boron và ổn định tế bào thực vật. Nếu không có chất pectin, mô phân sinh của thực vật sẽ bị phân rã.

“Bằng việc sử dụng các kỹ thuật và chuyên môn khác nhau như phân tích gen, chuyển đổi thử nghiệm trên trứng ếch, nghiên cứu tại thực địa, xét nghiệm tế bào,  nhóm nghiên cứu đã rút ra được các kết luận giúp cho các nhà sản xuất ngô có thể đưa ra những quyết định phù hợp xung quanh việc trồng  ngô ở những khu vực thiếu khoáng chất boron.” McSteen cho biết.

Nguồn: www.vista.vn (Theo Phys.Org)