GS. TS. Bùi Chí Bửu, Viện trưởng
Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam
Cảm ứng đối với ánh sáng của cây trồng. Thực vật sử dụng hệ thống photoreceptors để kiểm tra những thay đổi của môi trường ánh sáng, bởi vì thực vật phụ thuộc rất nhiều vào ánh sáng để tăng trưởng và phát triển. Photoreceptor phyA, chuyên phát hiện tia hồng ngoại tuyến, hoạt động của gen cảm ứng với ánh sáng này giúp cho hạt nẩy mầm, sự phát triển của màu xanh lục trong lá và trong hoa. Bên cạnh việc phát hiện những tín hiệu đối với ánh sánh, phyA còn tích tụ trong tế bào chất. Hai protein khác, FHY1 và FHL, kết gắn với phyA ra tín hiệu hoạt động. Khi phyA hoạt động, nó sẽ kiểm soát sự trổ hoa và nẩy mầm. Các nhà khoa học đã tìm thấy hai yếu tố phiên mã FHY3 và FAR1, góp phần vào hoạt động của FHY1 và FHL. Những yếu tố phiên mã (TF) là những phân tử kết gắn trực tiếp vào DNA, kiểm soát sự biểu hiện của DNA. Tuy nhiên, các nhà khoa học thấy rằng sự tích tụ của phyA hoạt động sẽ ức chế FHY3 và FAR1. Hiện tượng này cho thấy nó đóng vai trò như một cái thắng để điều hòa phản ứng của thực vật với ánh sáng. Những TFs giống như enzymes được tạo ra bởi các gen nhảy. Các gen nhảy có thuật ngữ như vậy bởi vì chúng di chuyển và chèn vào genome rất ngẫu nhiên. Những TFs có thể đã tiến hóa từ gen nhảy, và có thể sẽ tạo ra tiến hóa về phản ứng của cây đối với ánh sáng. Xem bài viết trên tạp chí Science http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/318/5854/1302.pdf hoặc http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/318/5854/1302
Tổng quan: Cây GM chống chịu stress. Do thay đổi khí hậu toàn cầu, các vùng đất sa mạc và bán sa mạc tăng, lượng mưa cũng thay đổi, đất bị ô nhiễm cũng tăng. Các nhà khoa học đang đối mặt với các thách thức trong nông nghiệp hiện đại. Các stress phi sinh học như khô hạn, mặn, nhiệt độ cực trọng (nóng hoặc lạnh) đang làm giảm năng suất cây trồng. Một tổng quan được viết khá đầy đủ trên tạp chí Plant Cell Reports tóm lược những phương pháp tiếp cận mới về cây transgenic chống chịu được các stress như vậy. Tác giả liệt kết tất cả những gen được khuyến cáo sử dụng giúp cây trồng cải tiến tính chống chịu của chúng đối với stress. Đó là các gen bảo vệ áp suất thẩm thấu (osmoprotectants) hoặc những phân tử tích lũy trong quá trình điều tiết áp suất thẩm thấu, các nhân tố làm mất độc tố bao gồm các anti-oxidants và enzymes bảo vệ tế bào không bị tổn thương bởi oxy hoạt tính cao, late embryogenesis (LEA) proteins tích tụ trong phản ứng với sự thiếu nước, protein chống sốc do nóng, những yếu tố phiên mã, và những phân tử trong quá trình truyền tín hiệu. Xem http://www.springerlink.com/content/u3428341j7r95613/fulltext.pdf hoặc http://www.springerlink.com/contentu3428341j7r95613/?p=18b654251e4d41c59c78b25282d9c32b&pi=7
Cây chống chịu thiếu sắt. Hầu hết sinh vật đều cần sắt để tăng trưởng và phát triển. Sắt được cây hấp thụ thông qua nguồn cung cấp trong thức ăn động vật và thức ăn con người. Trong khoáng đất, sắt có rất nhiều; tuy nhiên, nó lại có rất ít trong dung dịch đất thoáng khí và đất có pH cao. Các nhà khoa học biết rằng cây cảm ứng với hệ thống sử dụng sắt trong điều kiện đất thiếu sắt. Cơ chế phân tử của hiện tượng này vẫn còn là điều bí ẩn cho đến nay. Các nhà khoa học thuộc ĐH Tokyo đã khám phá ra một yếu tố phiên mã, IDEF1, nó kết gắn với một chuỗi DNA đặc biệt chỉ đáp ứng với điều kiện khi cây thiếu sắt nghiêm trọng. Những transcription factors (TF) này là protein gắn với vùng đặc biệt của DNA. Sự gắn TF có thể vừa khởi động, vừa ức chế sự thể hiện của gen mục tiêu. Khi gen mã hóa IDEF1 được cho vào genome cây lúa, các dòng transgenic đều thể hiện tính chống chịu với thiếu sắt. Sự thể hiện IDEF1 cũng được tìm thấy trong hoạt động có liên quan đến những protein đáp ứng với điều kiện thiếu sắt. Điều này cho thấy có sự xuất hiện của một gen của hệ thống điều hòa hoạt động gen tham gia. Thao tác trên IDEF1 có thể hình thành nên những phương pháp tạo ra cây trồng chống chịu thiếu sắt ở đất sỏi đá. Xem tạp chí PNAS http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/104/48/19150 hoặc http://www.pnas.org/cgi/reprint/104/48/19150
Tổng hợpVitamin B1 của thực vật. Vitamin B1 là một hợp chất của tất cả sinh vật đóng vai trò một cofactor ("helper molecules": phân tử giúp đỡ rất cần thiết cho hoạt động của enzyme) của những enzyme trong nhiều lộ trình biến dưỡng khác nhau. Thực vật có vitamin B1, ở dạng thiamin diphosphate, giúp cho thực vật chống chịu với sự tổn thương DNA, đóng vai trò activator trong tính kháng bệnh. Thiếu vitamin B1 đang trở thành vấn đề toàn cầu, đặc biệt trong các nước mà người dân ăn cơm là nguộn lương thực chính, trong khi người ta chà gạo quá trắng, loại bỏ phần lớn cám và vitamin này. Chính thực vật là nguồn cung cấp vitamin B1 chủ yếu cho động vật và người, nhưng chúng ta vẫn chưa biết rõ sinh tổng hợp nó như thế nào. Các nhà khoa học thuộc Switzerland và Germany đã có một khám phá quan trọng về sinh tổng hợp vitamin B1. Họ sử dụng Arabidopsis làm cây mô hình; khám phá rằng sự tổng hợp vitamin B1 trong cây rất giống với quá trình diễn ra trong vi khuẩn. Họ phân lập một protein rất giống với THIC-enzyme chìa khóa trong tổng hợp vitamin B1 của vi khuẩn. Thể đồng dạng THIC (homolog) được tìm thấy vô cùng cần thiết cho sự sống của cây. Khám phá này mở ra triển vọng thay đổi hàm lượng vit B1 trong cây nhờ công nghệ di truyền. Xem PNAS http://www.pnas.org/cgi/reprint/0709597104v1 hoặc http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/0709597104v1
Nguồn: http://blog.360.yahoo.com/hoangkim_tinkhoahoc Tags: agronews_15
Wednesday December 5, 2007 - 12:46am (PST) Permanent Link | 0 Comments
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét