Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh
 

Lá bị thiếu dinh dưỡng tạo ra hormone kích thích rễ hấp thu nitơ

Thứ tư - 21/04/2021 17:23
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Nagoya đã phát hiện ra rằng để đáp ứng nhu cầu nitơ của lá, cây tạo ra một loại hormone di chuyển từ lá đến rễ để kích thích sự hấp thụ nitơ trong đất. Hormone này được tạo ra trong lá khi lá thiếu nitơ và hoạt động như một tín hiệu điều hòa nhu cầu và cung cấp nitơ giữa chồi và rễ cây. 

Nitơ là một chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của thực vật và rất quan trọng đối với sản xuất cây trồng. Tuy nhiên, việc thường xuyên sử dụng quá nhiều phân đạm sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trường và tăng giá lương thực. Điều gì sẽ xảy ra nếu thực vật có thể tự điều chỉnh việc hấp thụ nitơ hiệu quả hơn?

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Nagoya đã tìm ra chìa khóa để thực hiện điều này. Giáo sư Yoshikatsu Matsubayashi thuộc Trường Khoa học tại Đại học Nagoya cho biết: “Bằng cách tăng cường con đường hormone này, thực vật có thể hấp thu nitơ hiệu quả hơn, điều này cuối cùng có thể giảm thiểu việc sử dụng phân bón.”
 
2

Nhuộm hóa mô cây con 10 ngày tuổi được chuyển cấu trúc gen CEPDL2pro: GUS.
Thanh tỷ lệ = 1 mm
Nguồn: https://www.nature.com/articles/s41467-020-14440-8.pdf

Rễ cây hút các dưỡng chất nitơ dưới dạng nitrat từ đất - cây cần bao nhiêu nitơ phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của chồi. Lá và thân càng lớn, cây cần càng nhiều nitơ.

Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu cách rễ cây cảm nhận nhu cầu nitơ từ tín hiệu của chồi. Một nghiên cứu trước đây trên Arabidopsis đã phát hiện một số hormone (CEP - C-terminally encoded peptide và CEPD - CEP downstream) điều chỉnh thông tin giữa rễ thiếu nitơ và các rễ khác thông qua lá. Nghiên cứu trước đây cũng đã cho thấy cây tạo ra các hormone khác có cấu trúc tương tự như CEPD.  

Trong nghiên cứu mới, Giáo sư Matsubayashi và các đồng nghiệp cũng tập trung vào các hormone này trong cây Arabidopsis, phân tích từng chức năng của chúng và từ đó xác định một loại peptit có thể thúc đẩy mạnh mẽ sự hấp thụ nitơ. Peptit này, được đặt tên là CEP downstream-like 2 (CEPDL2), có trong gân lá và được tạo ra nhanh chóng với số lượng lớn khi lá thiếu nitơ. Đồng thời, peptit CEPDL2 sẽ di chuyển từ chồi xuống rễ. 

Ngược lại, các nhà nghiên cứu đã chứng minh trên những cây mà peptit CEPDL2 đã bị phá hủy, lá vẫn nhỏ trong giai đoạn tăng trưởng muộn khi chồi cần nhiều nitơ. Giáo sư Matsubayashi giải thích thêm: "Điều này có nghĩa là cây không thể phát triển bình thường nếu không có peptit CEPDL2, peptit này là tín hiệu điều chỉnh sự cân bằng cung và cầu giữa lá và rễ. Phát hiện của chúng tôi làm nổi bật cách thức đặc biệt, thực vật cảm nhận và thích nghi với các điều kiện thay đổi."
 

Tác giả bài viết: Phạm Văn Hiểu - P. CNSH Thực vật

Nguồn tin: www.sciasedaily.com

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá

Click để đánh giá bài viết

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

Lượt truy cập
  • Đang truy cập26
  • Hôm nay4,293
  • Tháng hiện tại140,468
  • Lượt truy cập:11664254
Liên kết web
Bộ giống vi sinh vật
0101
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây