Thứ Hai ngày 26/9/2022 Chào mừng bạn đến với Cổng thông tin điện tử Khoa học và Công nghệ Quảng Trị Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin tức - Sự kiện: Tin thế giới
Cập nhật: Thứ Sáu, ngày 22/7/2022

Xác định cơ chế tạo nên sự phát triển của quả và hạt ở cây có hoa
Nghiên cứu này có thể cho phép các nhà nông nghiệp tối ưu hóa năng suất và khám phá khả năng tồn tại của 'trái cây nguyên thủy'.
Dâu tây là mô hình phù hợp cho nghiên cứu thụ phấn vì hạt của chúng được nằm trên bề mặt quả, cho phép các nhà nghiên cứu quan sát chúng dễ dàng hơn. Nguồn: Zhongchi Liu.

Với sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu và quần thể sinh vật thụ phấn đang giảm dần, việc sản xuất lương thực ngày càng trở nên khó khăn đối với những người trồng trọt trên thế giới.

 

Một nghiên cứu mới từ các nhà nghiên cứu tại Khoa Sinh học Tế bào và Di truyền Phân tử của Đại học Maryland đề cập đến vấn đề này, đưa đến cái nhìn sâu sắc về cách thức thực vật có hoa phát triển quả và hạt.

 

Zhongchi Liu, tác giả thâm niên về nghiên cứu và là giáo sư sinh học tế bào và di truyền phân tử tại UMD cho biết: “Việc hiểu rõ quá trình này là đặc biệt quan trọng vì các loại cây lương thực phổ biến, chẳng hạn như đậu phộng, ngô, gạo và dâu tây, đây đều là trái cây và hạt chuyển hóa từ hoa. Biết cách thực vật ‘quyết định’ biến một phần hoa của chúng thành quả và hạt là rất quan trọng đối với nông nghiệp và nguồn cung cấp thực phẩm của chúng ta”.

 

Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia, đã được công bố trên tạp chí Nature Communications vào ngày 9 tháng 7 năm 2022.

 

Trong nghiên cứu, Liu và nhóm của cô muốn khám phá cách thụ tinh hoặc thụ phấn, như kích hoạt cây ra hoa bắt đầu quá trình phát triển quả. Nhóm nghiên cứu đã giả định một hệ thống liên lạc nội bộ chịu trách nhiệm phát tín hiệu cho cây phát triển trái cây, nhưng các nhà nghiên cứu không chắc chắn rằng hệ thống đó đang được kích hoạt như thế nào bằng cách thụ tinh hoặc thụ phấn.

 

Để tìm hiểu, nhóm nghiên cứu đã mô phỏng cơ chế thụ phấn và phát triển quả bằng cách sử dụng cây dâu tây. Theo Liu, dâu tây đặc biệt thích hợp để làm mô hình thụ tinh do cấu trúc và vị trí hạt giống độc đáo của chúng.

 

Liu giải thích: “Là một loại trái cây “từ trong ra ngoài”, hạt dâu tây dễ thao tác và quan sát hơn nhiều so với hạt của các loại trái cây khác như cà chua. Điều này giúp chúng tôi dễ dàng xem hạt giống và trích xuất thông tin di truyền từ chúng ở nhiều giai đoạn phát triển của cây”.

 

Liu và nhóm của cô đã xác định AGL62, một gen được tìm thấy phổ biến ở tất cả các loài thực vật có hoa, là yếu tố kích hoạt sản xuất quả và hạt của cây.

 

Theo Liu, AGL62 kích thích sản xuất một loại hormone tăng trưởng thực vật thiết yếu được gọi là auxin. Khi gen được kích hoạt, auxin được tổng hợp để thúc đẩy việc tạo ra lớp vỏ hạt (lớp bảo vệ bên ngoài của hạt), nội nhũ (phần của hạt cung cấp thức ăn cho phôi cây đang phát triển) và quả. Vai trò của Auxin trong việc điều chỉnh sự phát triển nội nhũ đặc biệt có ý nghĩa đối với các nhà nghiên cứu vì nó ảnh hưởng đến kích thước của hạt và sự phát triển của quả.

 

Liu cho biết: “Mức auxin có thể hạn chế mức độ phát triển của nội nhũ và lượng dinh dưỡng mà nội nhũ có thể tích lũy cho phôi thực vật. Nhiều auxin hơn có thể tăng kích thước hạt và kích thích quả to ra. Khi có ít auxin hơn, nội nhũ không thể nuôi phôi cây một cách thích hợp và chúng sẽ làm giảm năng suất cây trồng, những quả nhỏ hơn hoặc bị biến dạng không thể sử dụng được về mặt thương mại ”.

 

Lei Guo, tác giả đầu tiên Sử dụng CRISPR, một kỹ thuật thao tác gen mới, đã phá vỡ thành công chức năng AGL62. Kết quả là cây dâu tây không thể phát triển quả và hạt, chứng tỏ vai trò quan trọng của AGL62 trong quá trình này.

 

Trong tự nhiên, quá trình thụ phấn thúc đẩy gen AGL62 kích hoạt sản xuất auxin, một quá trình cần thiết cho sự phát triển hạt và quả tối ưu. Nhưng bằng cách xác định mối quan hệ giữa gen và hormone này, Liu và nhóm của cô đã đặt nền tảng có thể cho phép các nhà nông nghiệp chuyển đổi AGL62 bằng cách sử dụng công nghệ sinh học, bỏ qua hoàn toàn quá trình thụ phấn, hay nói cách khác, tạo ra các loại trái cây 'nguyên thủy'.

 

Liu tin rằng những phát hiện này đặc biệt quan trọng vào thời điểm hiện tượng ấm lên toàn cầu đang ảnh hưởng đến sản xuất lương thực trên toàn thế giới.

 

Liu nói: “Nhiệt độ quá khắc nghiệt giết chết cả các loài thụ phấn và phấn hoa, vì vậy biến đổi khí hậu là một thách thức lớn mà chúng tôi phải vượt qua. Tìm hiểu thêm về gen AGL62 đã cho chúng tôi cái nhìn sâu sắc mới về cách có khả năng tăng năng suất của cây nông nghiệp, đặc biệt là những loại tạo nên nguồn cung cấp lương thực của chúng ta”.

http://iasvn.org/
Tin, bài cùng lĩnh vực
Siêu dự án chống ung thư của Mỹ (23/9/2022)
Tàu thám hiểm Perseverance có phát hiện kinh ngạc trên Sao Hỏa (22/9/2022)
Đột phá trong điều trị bệnh tự miễn dịch (22/9/2022)
Sản xuất thịt cá chình bằng công nghệ tế bào (22/9/2022)
Hệ thống X quang dựa vào AI mới phát hiện chính xác thuốc nổ và ma túy (22/9/2022)
Bào chế thuốc được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo (20/9/2022)
Bọt biển nano trên graphene giúp lọc nước thải công nghiệp hiệu quả (19/9/2022)
Các nhà khoa học tạo bước đột phá lớn trong cuộc chạy đua cứu san hô Caribe (19/9/2022)
Xử lý đất bằng ethanol bảo vệ cây chống hạn hán (15/9/2022)
Phát hiện một số gen giúp bảo vệ cây trồng chống lại lũ lụt (15/9/2022)
Có thể ngăn ngừa gần một nửa số ca tử vong do ung thư (15/9/2022)
Hóa chất độc hại trong đồ chơi cũ gây trở ngại cho nền kinh tế tuần hoàn (15/9/2022)
Màng nhựa tiêu diệt vi rút bằng ánh sáng đèn huỳnh quang (15/9/2022)
Thụy Điển bán thịt bò ít phát thải nhờ phụ gia rong biển (14/9/2022)
Lớp phủ dai, trong suốt sử dụng dầu tự nhiên để tiêu diệt diệt vi rút và vi khuẩn (14/9/2022)
Nghiên cứu tập trung vào các gen liên quan đến bệnh Crohn (14/9/2022)
Thử nghiệm lâm sàng cho thấy bệnh nhân phát triển nhiều lá gan nhỏ bên trong (14/9/2022)
Cà chua tím biến đổi gen đã được cơ quan quản lý Hoa Kỳ chấp thuận (14/9/2022)
Israel phát triển rong biển thành siêu thực phẩm (13/9/2022)
Lớp phủ dai, trong suốt sử dụng dầu tự nhiên để tiêu diệt diệt vi rút và vi khuẩn (13/9/2022)
Kích thích não sâu hứa hẹn chống lại chứng ăn vô độ (13/9/2022)
Hình ảnh đa mặt mới cho phép đo chất lượng cà phê theo thời gian thực (12/9/2022)
Vỏ cua: nguyên liệu cho loại pin bền vững (12/9/2022)
Virus trị liệu giúp tăng cường hệ thống miễn dịch chống lại ung thư (12/9/2022)
Mô hình tiền lâm sàng mới có thể đẩy nhanh nghiên cứu về ung thư tuyến ức (12/9/2022)
Nguyên tắc điều trị mới đối với nhiễm trùng viêm gan B và D mãn tính (12/9/2022)
Liệu pháp tế bào có thể cải thiện sự an toàn của việc cấy ghép tủy xương (09/9/2022)
Thuốc mới được phát triển để điều trị bệnh tiểu đường tuýp 2 (09/9/2022)
Công nghệ nuôi trồng thủy sản mới có thể giúp xoa dịu cuộc khủng hoảng lương thực toàn cầu (07/9/2022)
Nghiên cứu mới về các gen liên quan đến chứng nghiện rượu và thuốc lá (07/9/2022)
Cấy ghép giác mạc làm từ da lợn để phục hồi thị lực trong thử nghiệm thí điểm (07/9/2022)
Nghiên cứu mới về kháng thể có khả năng vô hiệu hóa HIV (07/9/2022)
Thử nghiệm phát hiện việc kết hợp 3 loại thuốc vào 1 viên thuốc giúp giảm tử vong do bệnh tim (07/9/2022)
Thiết bị siêu mỏng tự sạc, tạo ra điện từ độ ẩm không khí (06/9/2022)
Chiếu xạ giúp rong nho tăng cường khả năng chống oxy hóa (06/9/2022)
Cảm biến sinh học phát hiện bệnh thối tiềm ẩn trong khoai tây (06/9/2022)
Hydrogel vượt trội hơn sụn tự nhiên dự kiến thử nghiệm lâm sàng vào năm 2023 (06/9/2022)
Phôi tổng hợp được nuôi cấy từ tế bào gốc không cần tinh trùng hoặc trứng (31/8/2022)
Farm66: Thúc đẩy phát triển nông nghiệp đô thị (29/8/2022)
Graphene thu hồi hiệu quả vàng từ đồ điện tử bỏ đi (29/8/2022)
Chất làm lạnh thể rắn thân thiện với môi trường (29/8/2022)
“Lá nhân tạo” nổi sản xuất nhiên liệu sạch từ ánh nắng mặt trời và nước (29/8/2022)
Thiết bị di dộng dễ dàng lọc nước muối biển thành nước uống (25/8/2022)
Mối liên hệ giữa ADN ty thể và tăng nguy cơ xơ vữa động mạch (25/8/2022)
Báo cáo đột phá về bộ gen của cá nheo xanh (23/8/2022)
Nhiễm sắc thể nấm men mới mở rộng nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp (22/8/2022)
Nhà kính thông minh ứng phó với biến đổi khí hậu tại Nhật Bản (22/8/2022)
Các phương pháp tính toán có thể dẫn đến vắc xin tốt hơn nhanh hơn (22/8/2022)
Protein 'bất thường' có thể là mối liên hệ phổ biến giữa tất cả các dạng bệnh thần kinh vận động (18/8/2022)
Giải pháp canh tác hữu cơ (17/8/2022)
Thông báo Về hướng dẫn hồ sơ, trình tự thực hiện hỗ trợ doanh nghiệp nhỏ và vừa trong lĩnh vực khoa học và công nghệ năm 2022

Hướng dẫn quy trình hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị năm 2022

Về việc phối hợp thực hiện Đề án: "Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp giai đoạn 2021-2025, định hướng đến năm 2030 trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Thông báo về việc triển khai dịch vụ công trực tuyến mức độ 3, mức độ 4 trong thực hiện thủ tục hành chính thuộc thẩm quyền giải quyết của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị

Thông báo về việc đăng ký đề xuất nhiệm vụ, đặt hàng nhiệm vụ KHCN cấp tỉnh, bắt đầu thực hiện năm 2022

Phát triển KH&CN hỗ trợ các doanh nghiệp địa phương
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS Ứng dụng trên Android
Thống kê truy cập
Số người online 591
Hôm nay 6.604
Hôm qua 8.452
Tất cả 6.567.663
© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ. Địa chỉ: 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382.
Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN. Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này!