Nghiên cứu về cơ chế phản ứng với hạn hán ở thực vật

Nghiên cứu được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học số ra tháng 6. Nhóm nghiên cứu đã lai tạo được một biến thể của cây Arabidopsis có số đột biến gấp đôi nhằm khám phá vai trò của hai gien mà các đột biến có thể vô hiệu hóa chúng.

Các tác giả phát hiện ra rằng các đột biến làm giảm đáng kể sự phát triển của cây và phá vỡ các chức năng của các bộ phận ở cây trồng. Đột biến gấp đôi cũng cho thấy tính nhạy cảm lớn hơn nhiều với hạn hán, cây bị héo nhanh hơn và chết nhiều hơn so với thực vật có một hoặc không có gien khiếm khuyết.

Tác giả Heriberto Cerutti, giáo sư khoa học sinh học nói: “Về lâu dài, con người muốn lai tạo các giống cây trồng thích nghi tốt hơn với điều kiện môi trường đầy thách thức”.

Nhóm nghiên cứu của Cerutti xem xét những thay đổi bất lợi trong các đột biến gấp đôi và sự vắng mặt của các tương tác thường xảy ra trong các protein tế bào gọi là histones. Các nhà sinh học tin rằng histones đóng vai trò điều khiển khi quá trình mã hóa trong ADN được sao chép và thể hiện trong một sinh vật. Các nghiên cứu gần đây cũng đã gợi ý rằng những sửa đổi histone - bao gồm quá trình photphoryl, sự bổ sung một phân tử phốt- phát - có thể giúp tối ưu hóa phản ứng của thực vật với môi trường.

Cerutti và các đồng nghiệp của ông thấy rằng cây Arabidopsis thông thường sản sinh lượng histones phosphoryl cao hơn khi tiếp xúc với một đợt hạn hán. Tuy nhiên, quá trình photphoryl hóa này đòi hỏi một chất xúc tác để kết nối phốt-phát với các histone.

Các nhà nghiên cứu xác định rằng các đột biến gấp đôi thiếu hai chất xúc tác, dẫn đến việc giảm lượng protein histone phosphoryl và sự tăng trưởng và phản ứng bất thường với hạn hán của cây trồng.

Cerutti nói: “Nếu không có hai gien và hai chất xúc tác, cây trồng sẽ chịu thiệt hại nặng nề. Chúng tôi nghĩ rằng nghiên cứu này đóng vai trò quan trong đối với cây trồng trong bối cảnh biến đổi khí hậu”.

Nguồn: iasvn.org