Khoa học nông nghiệp

Phương thức mới tăng năng suất cây trồng (28/08/2019)

Các nhà nghiên cứu Úc đã phát hiện ra phương thức giảm khó khăn trong quá trình quang hợp ở thực vật. Đột phá này có thể cho phép thực vật chuyển đổi ánh nắng mặt trời thành nguồn thức ăn hiệu quả hơn, dẫn đến tăng năng suất cây trồng.

Trong các thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu nhận thấy có thể đẩy nhanh quá trình thực vật chuyển đổi ánh nắng mặt trời thành nguồn thức ăn bằng cách kích thích sản sinh protein kiểm soát tốc độ di chuyển của các điện tử trong quá trình quang hợp.

"Chúng tôi đã thử nghiệm hiệu quả của viêc tăng sản xuất protein Rieske FeS và kết quả là hiệu quả quang hợp tăng 10%", Maria Ermakova, trưởng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm ARC ở Úc nói. "Protein Rieske FeS thuộc về phức hợp trông giống một đường ống qua đó các điện tử di chuyển, vì thế, năng lượng có thể được sử dụng bởi thực vật". Khi các nhà khoa học kích hoạt biểu hiện quá mức của protein Rieske FeS, nhiều điện tử hơn di chuyển trong quá trình quang hợp.

Thực vật sử dụng một trong ba con đường trao đổi chất để cố định cacbon trong quá trình quang hợp. Hầu hết các nghiên cứu tăng tốc quang hợp đã tập trung vào con đường C3, được sử dụng bởi lúa mì và gạo. Nghiên cứu mới nhất tập trung thúc đẩy con đường C4, được sử dụng bởi các loại cây trồng như ngô và lúa miến.

"Các kết quả này chứng minh việc thay đổi tốc độ vận chuyển điện tử giúp tăng cường quá trình quang hợp ở Setaria viridis (loài thực vật theo mô hình C4,), họ gần của ngô và lúa miến. Đây là một bằng chứng quan trọng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của quá trình quang hợp theo con đường C4", Susanne von Caemmerer, đồng tác giả nghiên cứu nói.

Một số nghiên cứu gần đây đã nhấn mạnh sự cần thiết phải thay đổi chế độ cung cấp dưỡng chất và mô hình sử dụng đất nếu muốn giảm tình trạng biến đổi khí hậu. Những đột phá thúc đẩy quá trình quang hợp sẽ cho phép nông dân trồng nhiều lương thực hơn trên diện tích đất nhỏ hơn, yếu tố cần thiết để ngành nông nghiệp cung cấp đủ lương thực cho dân số đang gia tăng trong khi vẫn nỗ lực chống biến đổi khí hậu.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Communications Biology. 

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

Cập nhật: 28/8/2019