Ảnh: Nature & Garden
Phát
hiện này có thể dẫn tới những phương pháp điều chỉnh hoạt động gen để
tăng cường khả năng kháng sâu bệnh, hướng tới các giống cây có sức
sống mãnh liệt hơn hay những cách mới để xử lý bệnh truyền nhiễm
trên thực vật.
Điều
này có thể giúp hạn chế mất mùa do bệnh cây trồng gây ra. Sâu bệnh là
nguyên nhân hàng đầu gây mất mùa trên toàn cầu, chiếm đến 10% thâm hụt
sản lượng ở nhiều giống cây trồng quan trọng.
Các
nhà khoa học từ Đại học Edinburgh (Scotland) đã tìm hiểu vì sao khi cây
trồng bị vi khuẩn hoặc virus tấn công, chúng sản sinh một lượng nhỏ
khí oxit nitric. Khí này tích tụ trong tế bào thực vật và kích hoạt
một phản ứng từ hệ miễn dịch của cây trồng.
Các
nhà nghiên cứu sử dụng một loại cải xoong phổ biến (Arabidopsis thaliana)
để nghiên cứu các gen được kích hoạt khi nồng độ oxit nitric tăng lên.
Họ phát hiện ra rằng một gen trước đây chưa được biết tới có tên SRG1
bị kích hoạt nhanh chóng bởi oxit nitric và đồng thời cũng bị kích
hoạt trong quá trình bị lây nhiễm.
Phân
tích sâu hơn cho thấy SRG1 kích hoạt một cơ chế phòng vệ của cây trồng
bằng cách hạn chế hoạt động của các gen ức chế phản ứng miễn dịch.
Bằng
cách thay đổi hoạt động của gen SRG1, nhóm nghiên cứu có thể chứng minh
được rằng cây trồng có hàm lượng protein phòng vệ cao do gen này sinh
ra có khả năng kháng mạnh hơn với lây nhiễm. Họ cũng thấy rằng oxit
nitric giúp điều tiết phản ứng miễn dịch này, đảm bảo hệ thống
thống phòng vệ của cây không hoạt động quá mức.
Một
hệ miễn dịch hoạt động thái quá sẽ gây hại cho cây và ảnh hưởng đến
sự sinh trưởng của cây trồng theo cách giống với các bệnh tự miễn ở
người khiến hệ miễn dịch cơ tấn công cơ thể. Các nhà nghiên cứu cho
rằng các cơ chế tương tự có khả năng sẽ được tìm thấy ở nhiều loài
khác và phát hiện của họ có thể mang lại hiểu biết sâu sắc về các
quá trình căn bản làm nền tảng cho việc điều tiết miễn dịch.
LH
(Eurekalert)