Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Các nhà nghiên cứu đã xác định được những thay đổi về mặt di truyền liên quan đến lý do tại sao thực vật trải qua quá trình thay đổi phát triển tương tự như "dậy thì" ở các tốc độ khác nhau, một khám phá có thể giúp cải thiện dinh dưỡng cây trồng.

Sự thay đổi phát triển này được gọi là quá trình chuyển đổi từ sinh dưỡng sang sinh sản - diễn ra trong vài ngày, khi chúng làm chậm quá trình phát triển lá và thay vào đó phát triển các cơ quan sinh sản.

Sự thay đổi mạnh mẽ này thực sự quan trọng đối với nông dân và người tiêu dùng, vì nó bắt đầu quá trình chuyển hướng chất dinh dưỡng trong lá vào các cơ quan sinh sản của cây và cuối cùng là vào quả và hạt của chúng. Sự phát triển đúng thời điểm của cây có nghĩa là thực phẩm sẽ bổ dưỡng hơn.

Người nông dân đã cố gắng lai tạo các loại cây trồng sao cho đồng đều nhất có thể, nhưng bất chấp những nỗ lực của họ, giống như ở con người, dậy thì xảy ra ở các độ tuổi khác nhau ở mỗi cây.

Để nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến thời điểm chuyển đổi này, các nhà nghiên cứu từ Đại học York đã trồng cây Arabidopsis thaliana trong điều kiện đất, nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng tương tự nhau. Họ đã chọn loài này vì nó đã được lai cận huyết qua nhiều thế hệ để tạo ra một nhóm hạt giống gần như giống hệt nhau về mặt di truyền.

Ngay cả trong những điều kiện được kiểm soát chặt chẽ, các cây khác nhau bắt đầu biểu hiện các dấu hiệu chuyển đổi phát triển vào những ngày khác nhau. Khi khoảng một nửa số cây đã trải qua quá trình chuyển đổi, các nhà khoa học đã phân tích hoạt động di truyền của tất cả các cây.

Mặc dù ở cùng độ tuổi nhưng các cây có thời điểm ‘dậy thì’ khác nhau. Các nhà nghiên cứu đã xác định những thay đổi di truyền cụ thể tương quan với sự thay đổi phát triển này. Họ cũng phát hiện ra rằng cây bắt đầu quá trình chết lá ngay cả trước khi các cấu trúc sinh sản xuất hiện.

Tác giả chính của nghiên cứu, Tiến sĩ Daphne Ezer từ Khoa Sinh học, cho biết: "Theo một số cách, sự phát triển của thực vật và con người rất giống nhau: mỗi người đều trải qua điều đó theo cách riêng của mình.

"Nghiên cứu của chúng tôi đã phát hiện ra những thay đổi di truyền cụ thể có thể kiểm soát thời điểm chuyển đổi phát triển của thực vật, mở đường cho những cải tiến trong tương lai về tính đồng nhất và chất lượng cây trồng".

"Điều đáng chú ý là chúng tôi cũng phát hiện ra rằng thực vật bắt đầu chuyển hướng chất dinh dưỡng từ lá của chúng sang các cấu trúc ra hoa thậm chí còn sớm hơn dự đoán của chúng tôi. Để tăng cường giá trị dinh dưỡng của cây trồng, nông dân có thể cần chú ý đến những quá trình tiềm ẩn này diễn ra trước khi có bất kỳ dấu hiệu rõ ràng nào của quá trình chuyển đổi từ sinh dưỡng sang sinh sản."

Nguồn: Sciencedaily.com