Bước đột phá về tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng
Các nhà khoa học Mỹ đã có bước tiến lớn trong việc tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng bằng cách sử dụng các enzyme có gene được vay mượn từ cây bí ngô và tảo đơn bào để biến glycolic acid phosphate thành a xít malic, được tế bào thực vật sử dụng dễ hơn.
Theo tạp chí Science, cả nhân loại lẫn hầu như tất cả sự sống trên Trái đất đều dựa vào quá trình quang hợp - một loạt các phản ứng được thực hiện bởi thực vật, vi khuẩn lam và một số sinh vật khác, trong đó năng lượng của ánh sáng Mặt trời được sử dụng để tổng hợp các phân tử hữu cơ từ nước và carbon dioxide, có liên quan đến quá trình chuyển hóa.
Được biết, enzyme Rubisco có trong lá của tất cả các loài thực vật và được coi là enzyme gần phổ biến nhất trên hành tinh, nhưng đây không phải là enzyme hiệu quả nhất. Protein cũng có khi thay vì liên kết với carbon dioxide thì lại liên kết với oxy, dẫn đến sự xuất hiện của các sản phẩm phụ không quá quan trọng đối với tế bào, chẳng hạn như glycolic acid phosphate. Các phân tử này được cây trồng tận dụng, nhưng khó và không phải lúc nào cũng ở tốc độ phù hợp, còn khi tích tụ lại, chúng có thể phá vỡ quá trình quang hợp bình thường.
Enzyme Rubisco có trong lá của tất cả các loài thực vật và được coi là enzyme gần phổ biến nhất trên hành tinh.
Hậu quả, năng suất của cây cối bị giảm, ví dụ cây lúa, theo các ước tính khác nhau, có thể tạo ra năng suất cao hơn từ 20 đến 50% nếu enzyme Rubisco hoạt động với độ chính xác cao hơn.
Nhóm khoa học do Giáo sư Donald Ort tại Đại học Illinois (Mỹ) hướng dẫn, đã tiến hành các thử nghiệm dùng các phương pháp mới hiệu quả hơn thay thế tự nhiên để xử lý các sản phẩm phụ của phản ứng enzyme Rubisco với oxy. Thông thường, phải cần tới 9 phản ứng, nhưng các phương án thay thế cho phép thực hiện các phép biến đổi cần thiết trong ít bước hơn. Các nhà khoa học đã thành công chỉ trong 2 bước, sử dụng các enzyme có gien được vay mượn từ cây bí ngô và tảo đơn bào để biến glycolic acid phosphate thành axit malic, được tế bào thực vật sử dụng dễ hơn.
Để đánh giá hiệu quả chuyển hóa enzyme Rubisco, ông Donald Orth và các đồng nghiệp đã đưa nó vào bộ gien cây thuốc lá. Cây thuốc lá được trồng trong nhà kính và các nhà khoa học đã theo dõi những thay đổi trong năng suất của chúng. Họ đã thấy kiểu quang hợp trước đây là không hiệu quả và chỉ giúp tăng tối đa 15% sinh khối. Tuy nhiên, phương pháp 2 bước mới do các nhà khoa học phát triển đã cho phép tăng trung bình 25% và trong một số trường hợp là 40% sinh khối.
Stephen Long, người đứng đầu công trình nghiên cứu RIPE – thực hiện quang hợp hiệu quả cao (Realizing Increased Photosynthetic Efficiency) so sánh các phương pháp giúp cây trồng tăng hiệu quả quang hợp như việc kênh đào Panama trở thành một dự án kỹ thuật giúp tăng hiệu quả của các tuyến thương mại.
Dự án quốc tế RIPE quy mô lớn này đang được thực hiện với sự hỗ trợ của các tổ chức nhà nước và phi chính phủ với mục tiêu phát triển các giống cây trồng mới có khả năng quang hợp hiệu quả hơn. Thành tựu của các nhà khoa học Mỹ là một bước tiến lớn hướng tới mục tiêu này. Theo Giáo sư Donald Orth, nhờ cải tiến nói trên, cây trồng ở vùng Trung Tây (Midwestern United States) nước Mỹ sẽ tạo thêm lượng calo bổ sung đủ nuôi sống được 200 triệu người.
Demodex - Loài rận chuyên ký sinh trên... da mặt người
Bạn không cần cảm thấy ngứa ngáy khi đọc thông tin này. Theo các nhà nghiên cứu, loài rận Demodex dường như không gây hại với cơ thể người và có lẽ bất kỳ ai đang sống cũng đều có chúng ở trên mặt mình.
Các loài côn trùng nguy hiểm nhất thế giới
Muỗi, ong bắp cày ở trong số những loài bọ nguy hiểm nhất thế giới. Khi đốt, chúng truyền bệnh hoặc nọc độc làm chết người.
Những loài cây ăn thịt điển hình
Từ ruồi, muỗi cho đến chuột, ếch nhái đều có thể trở thành con mồi cho các cây ăn thịt. Loài thực vật này sở hữu các loại bẫy tinh vi và khả năng cử động nhanh như chớp.
Loài sâu róm độc nhất thế giới
Trong các khu rừng nhiệt đới miền Nam Brazil có một loài sâu róm được người dân địa phương gọi là “chú hề lười biếng”, tên khoa học là Lonomia.
Những loài cây kỳ lạ trên Trái đất
Cây cối là thành phần quan trọng của cảnh quan tự nhiên và là nguồn cung cấp dồi dào về dưỡng khí, thực phẩm, nơi trú ngụ, vật liệu xây dựng và bảo vệ cho tất cả các sinh vật...
Các loài muỗi "kinh dị" không thèm hút máu người
Muỗi tuyết, muỗi nước, muỗi vằn Midge... là những loài muỗi không hút máu người nhưng rất hay bị con người "tàn sát".
