Trung Quốc biến đổi gene lúa để tăng năng suất
Protein D1 chủ chốt trong quá trình quang hợp của cây lúa được biến đổi gene trong nhân tế bào chất, giúp tăng năng suất và khả năng chịu nhiệt.
Các nhà khoa học Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Thượng Hải, Trung Quốc đã nghiên cứu và tạo ra một đơn vị chủ chốt trong quá trình quang hợp của cây lúa bằng quá trình biến đổi gene trong tế bào chất. Việc biến đổi gene đơn vị trong cây lúa giúp cây có khả năng chịu nhiệt tốt, nâng cao năng suất.
Lúa biến đổi gene. (Ảnh: Sciencemag).
Trong quá trình nghiên cứu, nhóm nhận thấy khi ánh sáng mặt trời chiếu vào cây lúa, một phức hợp protein có tên là Photosystem II (PSII) kích thích các electron, thúc đẩy các phản ứng quang hợp. Tuy nhiên, nhiệt độ cao có thể ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của cây lúa, phá vỡ cấu trúc của một đơn vị protein chủ chốt, được gọi là protein D1. PSII chỉ hoạt động để tạo ra phản ứng quang hợp khi được chèn một đơn vị protein D1 mới. Nếu tăng tốc độ sản xuất thêm protein D1, quá trình quang hợp sẽ được diễn ra thuận lợi.
Thay vì tạo ra protein D1 từ quá trình tổng hợp chất diệp lục, nhóm đã tạo ra D1 bằng biến đổi gene trong tế bào chất với cấu trúc bền chặt, có khả năng chịu nhiệt.
Thử nghiệm với mẫu cây họ cải Arabidopsis thaliana, nhóm chiết xuất gene diệp lục của D1, kết hợp với một đoạn DNA được kích hoạt dưới áp lực nhiệt và đưa vào nhân tế bào. Kết quả cho thấy cây Arabidopsis thaliana có thể chịu được ở nhiệt độ cao 41 độ C trong 8,5 giờ, trong khi loài cây này bình thường gặp nhiệt độ cao đã ngừng quá trình quang hợp và héo dần.
"Trường hợp này có thể áp dụng cho cây lúa. Nếu dưới nhiệt độ bình thường, năng suất cây lúa khi được biến đổi gene tăng 20% so với loại lúa có quá trình quang hợp bình thường", ông Fang Qing Guo, Viện Sinh lý và Sinh thái Thực vật cho biết.
Ánh sáng mặt trời là yếu tố chính trong quang hợp, cây lúa chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành đường để phát triển. Khi nhiệt độ mặt trời càng cao, quá trình quang hợp càng dễ mất kiểm soát, một số phản ứng hóa học sẽ tăng tốc hoặc chậm lại, gây ảnh hưởng tới quá trình phát triển của cây. Vì vậy, nghiên cứu này là bước đột phá trong việc tăng hiệu quả quang hợp và năng suất cây trồng trong điều kiện nhiệt độ thường và cao.
Độc đáo loài xương rồng tự chết để tiếp tục tồn tại và lan rộng khắp sa mạc
Không giống các loại xương rồng khác trên thế giới thường phát triển theo chiều dọc, Creeping Devil phát triển theo chiều ngang và nằm trên mặt đất.
15 loại trái cây được bình chọn ngon nhất thế giới
Chôm chôm, măng cụt, sầu riêng... là những loại trái cây được liệt vào danh sách quý hiếm và ngon nhất thế giới.
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.
Ngắm nghía loài cây "quái vật nước dãi" xanh lè
Trên dãy núi Andes hàng nghìn tuổi tồn tại một loài thực vật có bề ngoài kì lạ đến mức mà có thể khiến chúng ta nhầm tưởng rằng chúng không thuộc về Trái đất này.
Chiêm ngưỡng bông hoa trăm năm mới nở
Một cây họ Dứa cao 12 m trên dãy Andes chỉ nở hoa một lần duy nhất trong suốt thế kỷ.
Sâu bướm Puss: Sát thủ "kịch độc" ẩn mình trong vẻ ngoài dễ thương
Năm ngoái, một cậu bé 7 tuổi từ bang Mississippi (Mỹ) đã bị đốt bởi một trong những con bướm này, và đã nhanh chóng được đưa đến bệnh viện.
