Khoa học tự nhiên

“Tiêm vắcxin” cho cây để chống sâu bệnh (13/09/2017)

Thay vì diệt trừ sâu bằng hóa chất độc hại, các nhà khoa học thuộc Đại học Queensland (Australia) đã tìm ra một phương pháp mới vừa hiệu quả vừa an toàn có tên gọi BioClay - có khả năng kích hoạt một cơ chế tự vệ của cây để chống lại loại mầm bệnh.

Tấn công mầm bệnh có định hướng

Sâu bệnh đe dọa cây trồng khắp thế giới, ảnh hưởng lớn đến an ninh lương thực của nhiều quốc gia. Giải pháp thông thường đang được đa số nhà nông sử dụng là phun thuốc bảo vệ thực vật - thực chất là các hóa chất - lên cây trồng để tiêu diệt các loại sâu bệnh. Cách này hiệu quả nhưng tốn kém và đặc biệt là gây quan ngại về vấn đề môi trường. Hóa chất có thể thâm nhập nguồn cung cấp nước, gây độc và có thể khiến các mầm bệnh dần thích ứng, dẫn đến tình trạng kháng thuốc trừ sâu.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Queensland ở Australia đang phát triển giải pháp thay thế thuốc trừ sâu hóa chất bằng kỹ thuật điều chỉnh biểu hiện gene BioClay. Theo họ, phương pháp này vừa hiệu quả vừa bền vững về môi trường.

Theo nghiên cứu được đăng tải chi tiết trên tạp chí Nature Plants vào đầu năm 2017, BioClay là một loại đất sét nano không độc có chứa RNA (loại axít nucleic, là cơ sở di truyền ở cấp độ phân tử) sợi đôi (dsRNA), có thể được sử dụng để bảo vệ thực vật khỏi các tác nhân gây bệnh cụ thể.

“Khi BioClay được phun vào cây trồng, dsRNA đặc biệt với từng loại mầm bệnh sẽ được giải phóng từ đất sét và đi vào cây trồng. Điều này kích hoạt một cơ chế tự vệ của cây để chống lại loại mầm bệnh đó" - nhà khoa học Neena, thành viên nhóm nghiên cứu - cho biết trên Digital Trends. Nói cách khác, cây trồng phản ứng như thể nó đang bị tấn công và xây dựng hệ thống phòng thủ, giống như cách con người tạo ra các phản ứng phòng vệ cho cơ thể khi tiêm vắcxin.

Các nhà khoa học đã thử nghiệm BioClay trên lá cây thuốc lá và cây Arabidopsis - một loài thực vật có hoa trong họ cải. Kết quả, các dsRNA được phát hiện vẫn tồn tại trong BioClay ở môi trường và trên lá cây 30 ngày sau khi phun. Trong thời gian đó, chúng được các tế bào thực vật hấp thụ để thầm lặng tiêu diệt mục tiêu là các mầm bệnh.

Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Queensland và thiết bị xịt BioClay. (Ảnh: Twitter).

Trong một thử nghiệm khác, để kiểm tra tiềm năng của công nghệ này, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm BioClay có chứa các dsRNA được thiết kế chống lại hai loại virus thực vật - virus nấm mốc hạt tiêu (PMMoV) và virus khảm dưa chuột (CMV) trên cây đậu đũa.

Họ cũng sử dụng đối chứng thuốc xịt RNA thương mại đang được sử dụng trên thị trường để diệt côn trùng nhằm so sánh hiệu quả. Sau 5 ngày, BioClay cho kết quả tốt hơn khi làm giảm đáng kể tình trạng tổn thương hoặc hoại tử đặc trưng của bệnh CMV.

Chưa hết, trong một thí nghiệm khác, cây thuốc lá được phun BioClay và chất bảo vệ thực vật thông thường rồi cho thử thách với mầm bệnh trong 20 ngày. Kết quả là chỉ có cây được phun BioClay có mức kháng bệnh cao. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng tìm thấy bằng chứng về sự bảo vệ chống lại mầm bệnh trong những lá non mới nở, xuất hiện sau vài tuần điều trị bằng BioClay.

Nguồn: KHPT