Tin quốc tế
Nồng độ muối quá cao gây ra sự chuyển động của lá cây
(iasvn.org - 19/10/2022):

Lá cây có thể đối phó với nồng độ muối cao một cách hiệu quả hơnso với rễ. Cơ chế cơ bản có thể giúp phát triển các loại cây trồng chịu mặn tốthơn.

Khi thiếu nước, nhiệt độ cao hoặc tưới tiêu thâm canh, làm hàmlượng muối (thông thường là muối natri clorua) trong đất tăng lên. Hầu hết cácloại cây trồng đều nhạy cảm với muối. Chúng sẽ phản ứng với độ mặn ngày càngtăng trong đất bằng cách giảm đáng kể sự sinh trưởng và điều này dẫn đến giảmnăng suất.

Sau khi được rễ hấp thụ từ đất và theo dòng nước đến chồi và lá,muối có thể gây độc đối với quá trình trao đổi chất của cây. Các nhà nghiên cứuthực vật từ Đại học Julius-Maximilians-University (JMU) Würzburg ở Bavaria -Đức, đã chỉ ra cách thực vật có thể thoát khỏi tình thế nguy cơ này trong bàibáo mới nhất của họ trên tạp chí NewPhytologist.

Giáo sư sinh lý học Rainer Hedrich và nhóm của ông đã phát triểnmột phương pháp có thể được sử dụng để ghi lại cách thực vật giải độc muốitrong lá một cách dễ dàng và nhanh chóng.

Chuyển động của lá như một chỉ báo của quá trình vận chuyển muối

Để điều tra cơ chế khử độc muối trong lá, tiến sỹ Dorothea Grausngười đứng đầu nghiên cứu, cùng giáo sư Irene Marten và tiến sỹ Kai Konrad đãsử dụng cây thuốc lá làm cây mô hình. Các khoảng gian bào của lá cây thuốc lácó thể được nạp đầy dễ dàng và nhanh chóng bằng các dung dịch thử nghiệm thôngqua một ống tiêm.

Để ghi lại quá trình đối phó với căng thẳng do muối gây ra, câythuốc lá được ngâm với dung dịch muối 30% và các phản ứng được ghi lại bằng máyquay video. Sự căng thẳng do muối này gây ra sự giảm áp suất trong các tế bàolá, điều này trở nên đáng chú ý khi lá dần dần rủ xuống.

Rainer Hedrich nói: “Lá bị rủ xuống nhanh chóng và chúng tôi đãlường trước về điều này. Nhưng một điều đáng kinh ngạc là những chiếc lá này đãhoàn toàn hồi phục trở lại vị trí ban đầu của nó chỉ trong 30 đến 40 phút sauthoát khỏi tình trạng bị ngập trong nước muối. Liều lượng muối được tiêm vẫncòn trong lá - nhưng không ở trong khoảng gian bào. Thay vào đó, nó được hấpthụ vào dịch bào”.

Do đó, muối làm giảm áp suất trong lá, xâm nhập vào tế bào vàsau đó được chuyển vào ngăn tế bào lớn nhất, không bào. Qua bước này, nước banđầu bị mất qua quá trình thẩm thấu sẽ vào lại tế bào, do đó áp suất tế bào lạităng lên và lá căng ra.

Làm thế nào để muối đi vào tế bào và làm thế nào nó kết thúc trongkhông bào?

Kai Konrad và Irene Marten giải thích rằng: “Các ion natri xâmnhập vào tế bào qua các kênh ion và được điều khiển bởi điện thế âm của màng tếbào. Các ion clorua được hấp thụ bởi các đồng vận chuyển clorua-proton, đượccung cấp năng lượng bởi động lực proton”.

Do sự hấp thu muối natri clorua vào huyết tương tế bào, điện thếmàng tạm thời giảm xuống trong khi nồng độ proton ròng giảm. Những tín hiệunày, cùng với cảm biến ion natri, bắt đầu vận chuyển muối từ tế bào chất vàokhông bào. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự vận chuyển diễn ra ở màng khôngbào, đồng thời nó quyết định mạnh mẽ những gì xảy ra trong tế bào chất và ởmàng tế bào.

Kai Konrad cho biết thêm: "Sử dụng phương pháp phát hiệnnồng độ proton dựa trên huỳnh quang, chúng tôi có thể chỉ ra rằng sự hấp thụcác ion natri vào không bào đi kèm với sự thay đổi nồng độ proton trong tế bàovà không bào. Đây là một dấu hiệu cho thấy sự tham gia của chất vận chuyển NHX1khu trú trong màng không bào, màng này trao đổi ion natri lấy proton từ khôngbào trong quá trình căng thẳng với muối”. Kai Konrad giải thích thêm: “Chúngtôi có thể chứng minh giả định này với các loài thực vật có không bào thể hiệnhoạt động của chất phản proton ion natri NHX1 tăng lên”.

Ngoại lệ mang tính đột phá đối với thuyết Canxi về khả năng chịumặn

Ở rễ, sự gia tăng các ion canxi trong tế bào chất sẽ kích hoạtlực đẩy ion natri từ chối các muối xâm nhập vào đất. Cơ chế bảo vệ muối này,còn được gọi là con đường SOS, cũng hoạt động trong rễ cây thuốc lá. Tuy nhiên,nhóm nghiên cứu Würzburg đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng lá cây có thểgiải độc lượng muối được sử dụng mà không có bất kỳ tín hiệu canxi nào.

Điều này có nghĩa là quan niệm SOS dựa trên các ion canxi khôngcòn hợp lý đối với việc quản lý các phản ứng với muối trong lá.

Kai Konrad giải thích: “Rễ của hầu hết các loại cây đã bị ảnhhưởng khi chúng phải đối mặt với một phần tư liều lượng muối mà chúng tôi đã ápdụng trên lá thuốc lá. Vì vậy, lá dường như có khả năng quản lý sự căng thẳngdo mặn tốt hơn và do đó khả năng chịu mặn tốt hơn so với rễ. Tuy nhiên, trongtrường hợp đất bị nhiễm mặn dai dẳng, chất chứa muối trong không bào của câytrồng cạn kiệt và sau đó cũng đưa khả năng chịu mặn của lá đến giới hạn của nó”.

Hiểu rõ hơn các cơ chế độc tính của muối trong lá có thể giúpphát triển các chiến lược mới để tạo ra cây trồng chịu mặn. Để đạt được mụctiêu này, nhóm nghiên cứu Würzburg nhằm mục đích sử dụng các protein vận chuyểnion được điều khiển bằng ánh sáng, được gọi là công cụ di truyền quang, để thayđổi cụ thể tỷ lệ ion của natri, clorua, proton và canxi trong tế bào và do đógiải mã thêm các cơ chế vận chuyển muối và các con đường tín hiệu liên quan.

 

 
Tin tức khác
Xây dựng quy trình và kết quả bước đầu khảo sát đa hình đơn nucleotide rs7228049 gen socs6 bằng phương pháp tetra-primer arms pcr trên quần thể người việt nam
Đặc điểm huyết học và tỷ lệ lưu hành gen bệnh tan máu bẩm sinh (thalassemia) ở phụ nữ độ tuổi sinh sản tại huyện Hà Quảng, tỉnh Cao Bằng
Trình tự gen của 300 giống có thể góp phần tạo ra khoai tây giàu dinh dưỡng, sạch bệnh và chống chịu thời tiết bất thuận
Khám phá con đường sinh học ở thực vật có thể được nhắm đến để chọn tạo giống cây trồng có khả năng chịu đựng tốt hơn
Khám phá con đường sinh học ở thực vật có thể được nhắm đến để chọn tạo giống cây trồng có khả năng chịu đựng tốt hơn
Thông báo
Thông báo đề xuất và đăng ký các nhiệm vụ khoa học công nghệ ứng dụng công nghệ sinh học thuộc "Đề án Phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030”
Thông báo chuẩn bị Hồ sơ đăng ký tuyển chọn – giao trực tiếp tổ chức, cá nhân thực hiện nhiệm vụ KHCN thuộc “Đề án Phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030”
Thông báo đăng ký thực hiện nhiệm vụ khoa học công nghệ trong khuôn khổ của Đề án Phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030”
Thông báo Đề xuất các nhiệm vụ khoa học công nghệ ứng dụng công nghệ sinh học
Thông báo tuyển chọn các tổ chức cá nhân chủ trì nhiệm vụ KHCN thực hiện từ năm 2023 thuộc “Đề án Phát triển Công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030” (danh mục nhiệm vụ KHCN ban hành kèm theo QĐ 1780/BNN-KHCN ngày 20/5/2022)
Văn bản mới
Thông báo đề xuất và đăng ký các nhiệm vụ khoa học công nghệ ứng dụng công nghệ sinh học thuộc "Đề án...
Ngày 22/8/2023, Bộ NN_PTNT ra QĐ Phê duyệt danh mục các nhiệm vụ KH&CN đưa vào tuyển chọn,...
Ngày 7/2/2023, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ra Quyết định sơ 435/QĐ-BNN-TCCB về việc Kiện toàn...
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)
Quyết định Kiện toàn Bân điều hành Đề án Phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030...
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thông báo mời các Bộ/ngành, địa phương, doanh nghiệp thuộc mọi...
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: 45
Tổng số lượt truy cập: 2871232
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