Khi chúng ta nghĩ về thực vật, cụm từ"Căng thẳng xuất hiện" thường không được nghĩ đến. Tuy nhiên, sau tấtcả, chúng được xử lý như miễn thanh toán hóa đơn và giải quyết các câu hỏi hiệnsinh. Do đó, những thay đổi về môi trường - cả sự sống (yếu tố sinh học) vàkhông sự sống (yếu tố phi sinh học) - tạo ra các yếu tố bất lợi, gây ảnh hưởngđáng kể cho thực vật. Do đó, các phương pháp mới để cải thiện khả năng chốngchịu và miễn dịch của cây trồng trong bối cảnh biến đổi khí hậu là rất quantrọng.
Khi các thụ thể miễn dịch trên bề mặt tế bàocủa thực vật phát hiện ra các dấu hiệu phân tử thông báo những kẻ tấn công sinhvật (chẳng hạn như vi khuẩn, nấm, côn trùng hoặc những loài khác), chúng hìnhthành phức hợp thụ thể với các protein đối tác, báo hiệu sự bảo vệ của tế bào chốnglại mầm bệnh. Một số dấu hiệu phân tử này cũng được tạo ra khi các tác nhân gâycăng thẳng phi sinh học làm hư hỏng các tế bào thực vật. Chúng bao gồm cácpeptit gây hại hoặc các mảnh vụn tế bào, biểu hiện của sự hư hại thực vật. Tínhiệu miễn dịch phản ứng với căng thẳng phi sinh học này thiếu các nguyên tắc vàcơ chế quản lý rõ ràng cho đến khi công bố nghiên cứu gần đây do Eliza Loothuộc Viện Khoa học và Công nghệ Nara dẫn đầu.
Kết quả được công bố trên tạp chí Molecular Plant-Microbe Interactions cho thấy tínhiệu miễn dịch cũng có thể tăng cường khả năng chống chịu của thực vật đối vớicác tác nhân gây căng thẳng do yếu tố phi sinh học như độ mặn tăng cao như thếnào. Tác giả bài báo Yusuke Saijo nhận xét: “Kích hoạt trước thụ thể miễn dịchcho phép thực vật tăng biên độ và tái lập trình biểu hiện gen cảm ứng mặn khitiếp xúc với độ mặn cao”, giúp tăng cường khả năng chịu mặn.
Điều đáng ngạc nhiên là họ phát hiện ra cácthụ thể miễn dịch và các thành phần truyền tín hiệu tạo ra khả năng chịu mặn ngaycả ở những cây trồng bị các vi khuẩn không gây bệnh đe dọa. Điều này cho thấythực vật có thể cảm nhận và bắt đầu các phản ứng thích ứng với các căng thẳngphi sinh học, khi phát hiện ra những thay đổi trong các dấu hiệu do các vi sinhvật sống trong thực vật thể hiện cùng với sự biến động của điều kiện môi trườngvà có được một loạt các chiến thuật chống chịu với những điều kiện bất thuận.
“Pháthiện kết quả này đã mở rộng quan điểm của chúng tôi về cách thực vật cảm nhậnvà thích ứng với những thay đổi môi trường, đặc biệt là muối và các căng thẳngthẩm thấu đe dọa sản xuất cây trồng trong nông nghiệp. Điều đó cũng đưa ra mộtý tưởng mới rằng các thụ thể miễn dịch giám sát các vi sinh vật sống trong thựcvật, từ đó điều chỉnh sự thích nghi của thực vật với môi trường”, Saijo giảithích. Nguồn cung cấp lương thực toàn cầu của chúng ta phụ thuộc vào sức sinhtrưởng của thực vật và khả năng vượt qua các tác nhân gây căng thẳng.
Nghiên cứu này đặt nền tảng cho các nghiên cứusâu hơn liên kết tín hiệu căng thẳng sinh học và phi sinh học trong khoa họcthực vật. Hiểu được mối quan hệ phức tạp sâu sắc giữa thực vật với môi trườngsự sống và không sự sống xung quanh chúng là điều cần thiết để thúc đẩy sứckhỏe thực vật và cuối cùng là sức khỏe con người.