Nghiên cứu mới về tế bào gốc thực vật làm sáng tỏ cách thực vật phát triển mạnh mẽ hơn

 Nghiên cứu mới về tế bào gốc thực vật làm sáng tỏ cách thực vật phát triển mạnh mẽ hơn

Nghiên cứu tế bào gốc là một chủ đề nóng. Với các ứng dụng cho nhiều tiến bộ y học của con người, các nhà nghiên cứu đã làm việc với tế bào gốc của động vật và con người trong nhiều năm. Nhưng động vật không phải là loài duy nhất có tế bào gốc.

 

Huanzhong Wang, Giáo sư sinh học phân tử thực vật tại Cao đẳng Nông nghiệp, Y tế và Tài nguyên thiên nhiên (CAHNR), muốn mọi người biết rằng thực vật cũng có tế bào gốc. Giống như trong thế giới y học, tế bào gốc thực vật có thể hỗ trợ sự tăng trưởng và phát triển của con người khi được sử dụng để cải thiện nguồn cung cấp thực phẩm.

 

“Không chỉ con người và động vật”, Wang nói. “Thực vật cũng có tế bào gốc và chúng ta nên chú ý đến chúng”. Trong rễ, chồi và mạch máu, tế bào gốc kiểm soát sự phân chia và biệt hóa tế bào của thực vật. Tế bào gốc thực vật đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng và phát triển.

 

“Thực vật có thể phát triển trong nhiều, nhiều năm vì các loại tế bào gốc khác nhau về cơ bản đảm bảo chúng có thể phát triển trên không và sâu dưới lòng đất”, Wang nói. “Để phát triển thân hoặc thân cây dày hơn, chúng cần một loại tế bào gốc khác”.

 

Tế bào gốc thực vật phần lớn bị bỏ qua vì chúng không có ứng dụng cho nghiên cứu y sinh học của con người. Nhưng điều đó không làm chúng kém hấp dẫn hơn. Và Wang đã chứng minh rằng hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của các tế bào này có thể hỗ trợ nguồn cung cấp thực phẩm bền vững hơn.

 

Phòng thí nghiệm của Wang đã nghiên cứu tế bào gốc thực vật trong nhiều năm để cố gắng hiểu cách chúng kiểm soát tế bào gốc của mình, cụ thể là các tế bào gốc tạo ra bó mạch - các cấu trúc vận chuyển nước và các chất dinh dưỡng khác trong toàn bộ cây.

 

Gần đây, nhóm đã công bố một bài báo trên New Phytologist làm sáng tỏ câu hỏi này.

 

Phòng thí nghiệm của Wang đã phát hiện ra một gen yếu tố phiên mã có tên là HVA kiểm soát sự phân chia tế bào trong tế bào gốc mạch. Khi gen này được biểu hiện quá mức, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sự gia tăng số lượng bó mạch và hoạt động chung của tế bào gốc.

 

Các nhà nghiên cứu đã so sánh các loại cây không biểu hiện quá mức gen HVA, những loại cây có một bản sao của gen HVA được biểu hiện quá mức và một gen bình thường, và cuối cùng là những loại cây có hai bản sao của gen HVA được biểu hiện quá mức.

 

Trong nhóm không biểu hiện quá mức, cây có từ năm đến tám bó mạch. Ở những cây có một bản sao gen HVA biểu hiện quá mức, chúng có hơn 20 bó mạch, và với hai bản sao gen HVA biểu hiện quá mức, chúng có hơn 50 bó mạch.

 

Ngoài việc thúc đẩy sự hiểu biết của khoa học về cách thức hoạt động của cây, những phát hiện của Wang còn có ý nghĩa quan trọng đối với nông nghiệp.

 

Cây có nhiều bó mạch hơn sẽ khỏe hơn và chống chịu gió tốt hơn. Kiến thức này có thể được sử dụng để cố ý tạo ra các giống cây trồng khỏe mạnh hơn với đột biến biểu hiện quá mức. Điều này đặc biệt liên quan đến các loại cây trồng cao, mảnh như ngô.

 

“Khi cây phát triển cao hơn, có nguy cơ chúng có thể đổ”, Wang nói. “Việc có nhiều bó mạch hơn đảm bảo cây có thể đứng yên và chống chọi với những điều kiện đó”.

 

Mặc dù phòng thí nghiệm của Wang đã tiến hành nghiên cứu bằng cách sử dụng một sinh vật mô hình trong họ cải, nhưng gen HVA cũng được tìm thấy ở các loại cây khác, khiến nghiên cứu này có thể áp dụng rộng rãi.

 

HVA là một trong hàng trăm yếu tố phiên mã trong một họ lớn trong bộ gen của cây. Wang quan tâm đến việc khám phá một số gen khác trong họ này làm gì. “Chúng tôi quan tâm đến việc nghiên cứu các gen có liên quan chặt chẽ khác để tìm ra chức năng của chúng”, Wang nói. “Sẽ rất thú vị khi nghiên cứu sâu hơn về cách họ gen này ảnh hưởng đến sự phát triển của mạch máu”.

TP - Mard, theo Sciencedaily