Nghiên cứu thời kỳ "dậy thì" của thực vật

STNN - 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 quá trình "dậy thì" ở con người với các tốc độ khác nhau, từ đó có thể tính đến các cải tiến về dinh dưỡng cây trồng.

• Tương tác với côn trùng đẩy nhanh quá trình tiến hóa của thực vật

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

Sự thay đổi vật lý mạnh mẽ này thực sự quan trọng đối với người 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. Sự phát triển của cây đúng thời điểm có nghĩa chúng ta có  thực phẩm 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 từng cá thể thực vật riêng lẻ.

Để nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến thời điểm chuyển đổi này, các nhà nghiên cứu từ Đại học York đã trồng Arabidopsis thaliana một loại cải dại giống nhất với các loại cây họ cải như bắp cải và bông cải xanh trong điều kiện đất, nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng nhất quán nhất có thể.

Các nhà nghiên cứu 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 này, các loài thực vật 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 đo hoạt động di truyền của tất cả trong số đó. Mặc dù các loài thực vật có cùng độ tuổi theo lịch, tuy nhiên, mỗi cây trồng lại ở các mức độ khác nhau trong quá trình phát triển "dậy thì" của thực vật. Các nhà nghiên cứu đã xác định được những thay đổi di truyền cụ thể liên quan đến thời điểm xảy ra sự thay đổi phát triển này. Họ cũng phát hiện ra rằng thực vật bắt đầu quá trình chết lá ngay cả trước khi các nhà khoa học nhìn thấy các cấu trúc sinh sản có thể nhìn thấy được.

Tác giả chính của nghiên cứu, Tiến sĩ Daphne Ezer tại 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, người 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."

Thảo Thảo (theo Sciencedaily)