12:25 - 30/06/2017

Giấm: Một biện pháp dễ làm và ít tốt kém giúp cây trồng chống chịu hạn hán

Các nhà nghiên cứu thuộc Trung tâm Khoa học Tài nguyên Bền vững RIKEN (CSRS) đã khám phá ra một phương pháp mới, nhưng đơn giản để tăng khả năng chịu hạn ở nhiều loại cây trồng.

Nghiên cứu báo cáo một con đường sinh học mới phát hiện được kích hoạt trong những thời điểm hạn hán. Bằng cách nghiên cứu các chi tiết của con đường này, các nhà khoa học đã có thể tạo ra tính chống chịu tốt hơn trong những điều kiện giống như hạn hán bằng cách trồng những cây trong giấm.

Hiệu quả của một số axit hữu cơ đối với tính chống chịu hạn của cây trồng sau 14 ngày. Từ trái qua phải, nước, HCl, axit formic, axit acetic, axit butyric, axit lactic, axit citric. Chú ý, chỉ có những cây được xử lý bằng axit acetic là còn sống. (Credit: RIKEN)

Dưới sự hướng dẫn của Jong Myong Kim và Motoaki Seki tại RIKEN CSRS, nỗ lực hợp tác lớn bắt đầu với việc khám phá ra những Arabidopsis đột biến quan trọng chống chịu hạn tốt, mặc dù khôngbiết các lý do. Những cây này có một đột biến với enzym được gọi là HDA6 (histone deacetylasa6), và mục tiêu đầu tiên của nghiên cứu hiện tại là xác định chính xác cách thức đột biến này cho phép cây phát triển bình thường trong những điều kiện khắc nghiệt và kéo dài mà không có nước.

Kim và Seki nói rằng dự án này đã dẫn tới một số khám phá quan trọng. Họ không chỉ khám phá ra rằng ứng dụng giấm bên ngoài có thể tăng khả năng chịu hạn ở cây Arabidopsis, mà họ cũng nhận thấy rằng con đường này được quy định về bản chất và được bảo tồn trong các cây trồng bình thường như ngô, lúa gạo và lúa mì.

Thử nghiệm ban đầu ở cây Arabidopsis bình thường trong điều kiện khô hạn cho thấy sự biểu hiện HDA6ở bộ gen liên quan đến sự kích hoạt của con đường sinh học tạo ra acetate, thành phần chính của giấm. Trong các cây bị đột biến, họ phát hiện ra trong điều kiện tương tự, con đường này đã được kích hoạt nhiều hơn, và cây trồng tạo ra lượng acetate nhiều hơn. Phân tích sâu hơn cho thấy sự hoạt động của enzyme HDA6 hoạt động như một công tắc điều khiển con đường trao đổi chất nào đang hoạt động. Bình thường cây trồng phân hủy đường thành năng lượng, nhưng trong thời điểm hạn hán, chúng chuyển sang con đường tạo ra axetat.

Sau đó nhóm nghiên cứu đo những mức axetat trong những cây bình thường và phát hiện ra rằng lượng acetate do cây trồng tạo ra trong thời gian hạn hán có liên quan trực tiếp đến cách chúng còn sống sót tốt. Để khẳng định điều này, họ đã kiểm tra các cây có đột biến ở hai trong số các gen tìm thấy trong con đường sinh tổng hợp axetat. Kết quả cho thấy những cây này sản xuất ít acetate hơn và nhạy cảm hơn với hạn hán so với những cây bình thường.

Những kết quả này dự đoán rằng việc gia tăng lượng axetat trong thực vật có thể giúp chúng sống sót. Nhóm đã thử nghiệm giả thuyết này bằng cách trồng các cây bình thường trong điều kiện hạn hán và xử lý bằng axit axetic, các axit hữu cơ khác hoặc nước. Họ phát hiện ra rằng sau 14 ngày, hơn 70% số cây được xử lý bằng axit axetic đã sống sót, trong khi hầu hết các cây khác đã chết.

Các nhà khoa học đã lập bản đồ toàn bộ đường dẫn tín hiệu từ công tắc HDA6 và nhận ra rằng con đường này được bảo tồnở mức độ cao trên nhiều loài cây trồng khác nhau. Họ đã thực hiện thí nghiệm tương tự như đã mô tả ở trên, và phát hiện ratính chịu hạn của cây lúa, bột mì, và bắp cũng tăng lên khi những cây này được trồng trong các nồng độ acid acetic tối ưu.

Kim ghi nhận tầm quan trọng của phát hiện này. Mặc dù các công nghệ chuyển gien có thể được sử dụng để tạo ra những cây chịu được hạn hán hơn, nhưng chúng ta cũng phải phát triển các công nghệ đơn giản và rẻ tiền vì các cây biến đổi gen không có sẵn ở tất cả các nước. Chúng tôi hy vọng ứng dụng axetat bên ngoài với cây trồng sẽ là một cách hữu ích, đơn giản và ít tốn kém để tăng khả năng chịu hạn ở nhiều loài cây trồng.

Nguyễn Tiến Hải lược dịch.

 

Tin cập nhật
Sự kiện
Tam nông
  • Người trồng vải lên phương án tiêu thụ trong mùa dịch

    Trước diễn biến phức tạp của dịch bệnh Covid-19, tỉnh Bắc Giang và huyện Lục Ngạn đã lên các phương án để tiêu thụ vải thiều an toàn trong mùa dịch. Mùa thu hoạch vải thiều đặc sản Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang đang đến gần, dự báo, năm nay sản lượng vải thiều nhận […]

  • Dừa xiêm xanh đạt giá cao nhất trong vòng một năm qua

    Giá dừa tăng cao là do vừa qua những tháng mùa khô hạn đa số vườn dừa bị “ treo”, năng suất thấp dẫn đến “ cầu vượt cung”, dừa khan hiếm, giá tăng. Ở thời điểm này, dừa khô phục vụ chế biến và dừa tươi dành cho nhu cầu giải khát đều tăng […]

  • Hoàn thiện Kế hoạch phát triển kinh tế tập thể, hợp tác xã

    Phó Thủ tướng Chính phủ Lê Minh Khái, Trưởng ban chỉ đạo đổi mới, phát triển kinh tế tập thể, hợp tác xã vừa có ý kiến về đề nghị phê duyệt Kế hoạch phát triển kinh tế tập thể, hợp tác xã giai đoạn 2021-2025. Cụ thể, Phó Thủ tướng giao Bộ Kế hoạch […]