Tin quốc tế
Sự bùng nổ hoạt động gen vào buổi sáng kích hoạt quá trình ra hoa của cây
(iasvn.org - 11/10/2018):

Đốivới thực vật hạt kín - hoặc thực vật có hoa — một trong những quyết định quantrọng nhất đối với chúng mỗi năm là khi nào ra hoa. Nó không phải là một quátrình sinh học tầm thường. Để ra hoa, cây phải ngừng tăng trưởng và tiến hànhtạo ra những cấu trúc sinh sản tiêu tốn nhiều năng lượng mà sẽ truyền lại chothế hệ tiếp theo.

Kiếnthức về quá trình này ở cấp tế bào là rất quan trọng để hiểu về cách thức câytrồng phân bổ tài nguyên và sản xuất các thành phần mà chúng quan tâm nhất -bao gồm hạt, củ, lá và quả có ý nghĩa rất nhiều đối với con người và động vật.

Trongmột bài báo đăng trên tạp chí Nature Plants, một nhóm các nhà nghiên cứu quốctế đã khám phá ra rằng gen FT - nguyên nhân chính của quá trình biến chuyểnsang sự ra hoa vào mỗi mùa xuân - điều gì đó bất ngờ trong cây Arabidopsisthaliana phát triển trong môi trường tự nhiên, với những hàm ý cho các điềukiện sinh trưởng nhân tạo mà các nhà khoa học thường sử dụng trong phòng thínghiệm. Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi giáo sư sinh vật học Đại học Washington,Takato Imaizumi, cho thấy FT có hoạt động cao điểm vào mỗi buổi sáng dẫn đến sựchuyển đổi sang quá trình ra hoa, điều mà trước đây các nhà khoa học chưa từngthấy trong cây Arabidopsis, một cây mô hình được nghiên cứu rộng rãi để tìmhiểu các chi tiết phân tử của quá trình chuyển đổi sang sự ra hoa. Đỉnh điểmbuổi sáng hoạt động của FT khiến cây chuyển tiếp sớm hơn từ sinh trưởng thựcvật sang ra hoa.

Imaizumi,tác giả chính của bài báo cho biết: “Nghiên cứu trước đây về hoạt động FT ở câyArabidopsis cho thấy đỉnh điểm hoạt động của FT vào buổi tối, không phải buổisáng”. "Chúng tôi cho thấy rõ ràng rằng có một đỉnh điểm hoạt động của FTvào buổi sáng - và chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi biết lý do tại sao đỉnh buổisáng này đã không được nhìn thấy trước đó trong phòng thí nghiệm nghiêncứu".

Nghiêncứu trước đây chỉ nhìn thấy đỉnh điểm hoạt động gen FT vào buổi tối, đã đượctiến hành trên cây Arabidopsis trồng trong nhà dưới ánh sáng huỳnh quang.Imaizumi và nhóm của ông - bao gồm các nhà nghiên cứu ở Thụy Sĩ, Scotland, HànQuốc và Nhật Bản - đã trồng cây bên ngoài dưới ánh mặt trời.

Imaizumimuốn thực hiện thí nghiệm này bởi vì điều kiện mùa hè ở Seattle, nơi mà phòngthí nghiệm của ông, tương tự như các điều kiện phát triển nhân tạo "dàingày" chuẩn cho sự phát triển của Arabidopsis: 16 giờ ánh sáng và 8 giờtối.

Imaizumicho biết: “Tôi luôn muốn trồng cây ngoài trời trong điều kiện tương tự nhưphòng thí nghiệm để đảm bảo rằng những gì chúng ta đang thấy trong phòng thínghiệm với cây Arabidopsis thực sự là những gì đang diễn ra trong tự nhiên”.

Nhómcủa ông đã trồng cây Arabidopsis không chuyển gen ở ngoài trời trong năm mùa hèliên tiếp và so sánh chúng với cây trồng trong nhà dưới điều kiện ngày dài nhântạo. Cây ngoài trời tạo ra ít lá hơn so với cây trong nhà, chỉ ra rằng câyngoài trời nở hoa sớm hơn. Cả hai cây trồng ngoài trời và trong nhà đều chothấy hoạt động của gen FT vào buổi tối, nhưng cây trồng ngoài trời cũng chothấy đỉnh điểm hoạt động FT vào buổi sáng. Họ kết luận rằng các điều kiện sinhtrưởng trong nhà, nhân tạo đã bỏ lỡ những phẩm chất quan trọng của điều kiện tựnhiên, loại bỏ sự biểu hiện của gen FT và đặc điểm mà nó chi phối. Khi hoạtđộng, gen FT tạo ra một protein di chuyển từ lá đến mô phân sinh đỉnh chồi - sựthích hợp của các tế bào gốc trong chồi tạo ra sự phát triển của cây - vàchuyển đổi mô phân sinh từ tăng trưởng thực vật thành sự sinh trưởng của hoa.

Đểxác định sự khác biệt giữa điều kiện phát triển trong nhà và ngoài trời, nhómcủa Imaizumi tập trung vào ánh sáng. Các bóng đèn huỳnh quang thường được sửdụng trong nghiên cứu Arabidopsis không phát ra các bước sóng ánh sáng giống nhưánh sáng mặt trời. Ví dụ, bóng đèn huỳnh quang tạo ra ít ánh sáng hơn từ cácbước sóng đỏ xa. Trong các ô đang phát triển ngoài trời, tỷ lệ ánh sáng bướcsóng đỏ đến bước sóng đỏ xa là khoảng 1 - 1, nhưng đối với bóng huỳnh quang tỷlệ này cao hơn 2, nghĩa là chúng phát ra nhiều ánh sáng đỏ hơn màu đỏ xa. Khicác nhà nghiên cứu thêm một đèn LED màu đỏ xa vào các buồng tăng trưởng trongnhà để bắt chước ánh sáng bên ngoài, cây Arabidopsis sau đó cho thấy một đỉnhđiểm hoạt động gen FT vào buổi sáng.

Ngoàira, bằng cách thay đổi nhiệt độ trong các buồng tăng trưởng trong nhà để chu kỳhàng ngày từ khoảng 16oC đến gần 23oC - hoặc từ 61oFđến khoảng 73oF - hoạt động gen FT buổi tối đã giảm, tương tự nhưcác cây ngoài trời.

GenFT đã được nghiên cứu ở các cây khác, bao gồm một số cây lương thực, cũng chothấy các đỉnh điểm buổi sáng của biểu hiện gen FT. Nhưng hầu hết các cây trồngthương mại quan trọng là quá nhiều hoặc sự phát triển của nó quá chậm đối trongcác nghiên cứu về môi trường kiểm soát nhằm xác định các chi tiết di truyền vàtế bào của các tính trạng thực vật. Đó là lý do tại sao Arabidopsis, một loạicỏ dại nhỏ mọc nhanh được sử dụng rộng rãi như một thực vật mô hình thay thế.

Pháthiện của nhóm nghiên cứu là một cơ hội để xem xét lại các điều kiện trồng nhântạo, theo Imaizumi.

Imaizumicho biết: “Arabidopsis đã được nghiên cứu trong nhiều thập kỷ. Các nhà nghiêncứu đã thiết lập điều kiện phát triển trong nhà tốt nhất có thể và truyền đạtlại những điều kiện đó cho các nhà khoa học mà họ đã đào tạo”. "Nhưngchúng ta cần phải thay đổi những điều kiện này để những gì chúng ta tìm thấytrong phòng thí nghiệm phản ánh thiên nhiên chặt chẽ hơn. Nếu chúng ta thấy mộtsự thay đổi của quá trình ra hoa bằng cách thực hiện những thay đổi nhỏ này,tôi tưởng tượng rằng các đặc điểm khác cũng sẽ thay đổi".

Điềuquan trọng là kết quả này soi rọi một con đường phía trước cho các nhà nghiêncứu thực vật sử dụng các điều kiện tăng trưởng nhân tạo phản ánh chính xác hơncác điều kiện phát triển tự nhiên.

Imaizumicho biết: “Chúng tôi cho thấy chỉ cần một vài sửa đổi đơn giản là điều kiệntrồng nhân tạo, mà các nhà nghiên cứu đang sử dụng trên toàn thế giới, đểnghiên cứu trong phòng thí nghiệm trên cây Arabidopsis và nhiều hơn các loạicây khác trở nên chính xác. "Điều này đảm bảo rằng những khám phá đượcthực hiện trong phòng thí nghiệm sẽ có thể phản ánh chính xác với những gì cácquá trình sinh học - ở cấp độ tế bào và phân tử - của thực vật diễn ra trong tựnhiên".

 

 

 
Tin tức khác
Xét nghiệm máu bằng giấy chuyển thành màu xanh lam nếu có dấu hiệu của bệnh
Chế tạo cảm biến chạy bằng đường để phát hiện và ngăn chặn bệnh tật
Tăng tốc quá trình quang hợp ở cây bắp giúp tăng năng suất
Bangladesh công nhận giống lúa biến đổi gen đầu tiên
Thanh lọc bằng mắt thường dâu tây và đậu nành chỉnh sửa gen
Thông báo
Thông báo chuẩn bị hồ sơ đăng ký giao trực tiếp thực hiện từ năm 2019 thuộc Chương trình CNSH
Thông báo số 1: Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc – Khu vực phía Nam lần thứ II năm 2011
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và ptnt đến năm 2020”.
THÔNG BÁO TUYỂN CHỌN TỔ CHỨC VÀ CÁ NHÂN CHỦ TRÌ NHIỆM VỤ KH&CN
Kết quả khảo nghiệm đánh giá an toàn sinh học đối với đa dạng sinh học và môi trường
Văn bản mới
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thông báo giao trực tiếp tổ chức, cá nhân thực hiện nhiệm vụ KHCN...
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển...
Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ đưa vào tuyển chọn, giao trực tiếp bắt đầu...
Về việc cấp bằng bảo hộ giống cây trồng mới (kèm danh mục)
Bổ sung 71 chỉ tiêu tuyển sinh đào tạo thạc sĩ năm 2011 cho Trường Đại học Lâm nghiệp
Về việc giao dự toán NSNN năm 2011(Kinh phí bổ sung sự nghiệp khoa học Công nghệ năm 2011- nhiệm vụ cấp...
Giao dự toán ngân sách nhà nước năm 2011 (đợt 4) Kinh phí xử lý sự cố đê điều năm 2011 (Phụ lục kèm theo)
Tài Liệu mới
Rút ngằn thời gian vi nhân giống lan hồ điệp
Công nghệ sinh học trong nông nghiệp
Ảnh hưởng của các yếu tố sinh học lên sự nảy mầm
Kỹ thuật trồng hoa lan Mokara
Liên kết Website
Vụ khoa học công nghệ và môi trường bộ NN và PTNT
Viện công nghệ sinh học
Bộ nông nghiệp vf phát triển nông thôn
Agbiotech Việt Nam
Báo Nhân Dân
Trung tâm Khuyến nông Quốc gia
Thống kê truy cập
Số người đang online: 35
Tổng số lượt truy cập: 630855
Ngân hàng Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Copyright © 2011 Văn phòng Công nghệ sinh học - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Địa chỉ : Số 02 Ngọc Hà, Ba Đình, Hà Nội. Điện thoại : (024) 38436817 - Fax: (024) 38433637
Email: webmaster@agrobitotech.gov.vn. Web site: www.agrobiotech.gov.vn