Nghiên cứu về hoóc-môn thực vật trong các tế bào giúp phát triển mầm cây

(Mard - 04/7/2017) Các nhà nghiên cứu thuộc trường cao đẳng Dartmouth đã xác định được một hoóc-môn thực vật tác động đến các gien nhằm điều hòa sự tăng trưởng và phát triển của thực vật. Phát hiện này có thể cho phép các nhà khoa học thiết lập các tế bào phát triển các cơ quan cho các cây ngũ cốc như lúa và ngô, và cuối cùng có thể dẫn đến các giải pháp cho các vấn đề của ngành nông nghiệp.

Nghiên cứu mô tả cách thức cytokinin (hoóc-môn điều hòa sự phân bào và sự tăng trưởng của tế bào) hoạt hóa nhân tố phiên mã ARR10 để kiểm soát biểu hiện gien trong cây Arabidopsis - một thành viên của họ mù tạt thường được sử dụng như là một mô hình trong sinh học thực vật.
Cytokinin là một hoóc-môn điều chỉnh nhiều quá trình trong thực vật, bao gồm sự phân chia tế bào, tăng trưởng của chồi và rễ, năng suất hạt và quá trình làm xanh thực vật.
Eric Schaller, Giáo sư Khoa học Sinh học tại Đại học Dartmouth, cho biết: “Câu hỏi luôn luôn là cytokinin điều chỉnh quá nhiều quá trình khác nhau trong một cây trồng như thế nào. Bây giờ chúng ta biết các gien là những mục tiêu chính của cytokinin, và chúng ta có thể cung cấp hộp công cụ để điều khiển phản ứng hoóc-môn thực vật”.
Theo báo cáo, các kết quả từ phân tích làm sáng tỏ vai trò sinh lý của ARR loại B trong việc điều chỉnh đáp ứng cytokinin, cơ chế kích hoạt ARR loại B, và cơ sở của cytokinin điều chỉnh các khía cạnh đa dạng của sự tăng trưởng và phát triển cũng như phản ứng với các yếu tố sinh học”.
Nghiên cứu được thực hiện với sự cộng tác của Đại học North Carolina Charlotte và Đại học North Carolina tại Chapel Hill. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng hiểu biết mới về cách cytokinin hoạt động để phát triển mầm trong nuôi cấy mô theo các điều kiện mà các cơ quan của cây trồng thường không hình thành.
Để làm cho mô thực vật phát triển mầm chồi trong ống nghiệm, nhóm nghiên cứu đã tăng độ nhạy cytokinin trong cây Arabidopsis. Điều này dẫn đến việc kích hoạt gien mục tiêu WUSCHEL, đây là một điều cơ bản trong việc phát triển chồi. Kết quả khẳng định sự hiểu biết về cách thiết lập các tế bào gốc dẫn đến sự phát triển của các cơ quan khác nhau.
Schaller nói: “Những gì chúng tôi đã làm là kích hoạt cây trồng để tạo ra một trung tâm tế bào gốc nhằm giúp chồi cây phát triển. Bằng cách tìm ra những mục tiêu trực tiếp bị ảnh hưởng bởi cytokinin, chúng ta có thể điều chỉnh những giải pháp trọng tâm của chúng ta trong tương lai”.
Theo Schaller, nghiên cứu này sẽ tạo ra một tiền đề giúp nâng cao năng suất của các nông sản quan trọng như lúa và ngô.
Lê Hồng Vân (Theo phys.org)

 
5344917