Đột phá trong nghiên cứu khả năng chịu mặn của cây trồng

Thứ bảy, 24/09/2016 - 19:05

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Adelaide đã tạo bước đột phá trong nghiên cứu khả năng chịu mặn của cây trồng, có thể cho ra đời các giống cây trồng chịu mặn mới và còn giúp giải đáp những vấn đề nan giải về sinh học thực vật. Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Plant Cell and Environment.

Đột phá trong nghiên cứu khả năng chịu mặn của cây trồng - 1

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một loại protein có khả năng kiểm soát sự cân bằng của muối ở động vật, hoạt động theo cách tương tự như ở thực vật. Đó là nhóm protein loại “aquaporin” vận chuyển ion muối và nước.

Từ lâu, các aquaporin được biết đến hoạt động giống như các lỗ rỗng dẫn nước qua các màng trong thực vật và động vật. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát hàm lượng nước của tế bào. Nhưng, đến nay, các nhà khoa học chưa rõ liệu các aquaporin có hành động tương tự như với các ion Natri (muối) hay không.

"Ở động vật, aquaporin giữ vai trò quan trọng trong việc lọc nước cho thận", GS. Steve Tyerman, trưởng dự án nghiên cứu nói. "Ở thực vật, aquaporin cũng hành động tương tự, đó là lọc nước đi qua thực vật. Nhưng trong những điều kiện nhất định, một số aquaporin vẫn cho phép các ion natri đi qua. Điều này giúp lý giải nhiều vấn đề về sinh học thực vật, ví dụ cách muối đi vào thực vật ở vị trí đầu tiên".

Các nhà nghiên cứu tin rằng các aquaporin “kép” này có thể là những protein cho phép ion natri, thành phần độc hại của muối di chuyển vào trong và ra ngoài rễ cây. Từ đầu thập niên 90, các nhà nghiên cứu biết rằng trong điều kiện ngập mặn, muối đi qua các lỗ trên màng vào rễ cây, nhưng việc nhận dạng các lỗ này vẫn là bí ẩn. Aquaporin đặc biệt này xuất hiện phong phú trên bề mặt rễ.

"Chúng tôi phát hiện ra rằng nó có các đặc trưng giống như của các lỗ chịu trách nhiệm vận chuyển ion natri", Caitlin Byrt, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Phát hiện này mở ra triển vọng mới để thay đổi cách thực vật phản ứng với hàm lượng muối cao và các điều kiện mực nước thấp".

Phát hiện nghiên cứu sẽ giúp các nhà khoa học nhằm vào các phương thức ngăn chặn con đường muối đi vào cây trồng. Bên cạnh đó, các chuyên gia nhân giống cây có thể chọn lọc các giống cây khác nhau về protein aquaporin.

Dựa vào kết quả nghiên cứu, các nhà khoa học thực vật sẽ phân tích vai trò của các aquaporin “kép” trong phản ứng của rễ với hiện tượng sốc do thẩm thấu và ảnh hưởng của độ mặn, quãng đường nước được vận chuyển trong cây trồng và phương thức kiểm soát sự xâm nhập của khí CO2 cho quá trình quang hợp.

N.P.D-NASATI (Theo sciencedaily)