Nghiên cứu quá trình hô hấp ở thực vật

Cỏ có “lỗ chân lông hô hấp” (được gọi là khí khổng) mở và đóng để điều chỉnh sự hấp thụ carbon dioxide cho quá trình quang hợp và mặt khác là sự mất nước do thoát hơi nước. Không giống như nhiều loài thực vật khác, khí khổng ở cỏ tạo thành các tế bào trợ giúp. Nhờ những tế bào này, khí khổng của cỏ có thể mở và đóng nhanh hơn, giúp tối ưu hóa quá trình trao đổi khí giữa thực vật và khí quyển, nhờ đó tiết kiệm nước.

Đối với nghiên cứu hiện tại, Giáo sư Tiến sĩ Michael Raissig, Tiến sĩ Heike Lindner và đồng tác giả Roxane Spiegelhalder từ Viện Khoa học Thực vật (IPS) tại Đại học Bern đã điều tra sự phát triển của các tế bào hỗ trợ trong cỏ Brachypodium distachyon. Họ đã phát hiện ra hai loại protein tích tụ ở hai phía đối diện của một tế bào, hoạt động giống như một la bàn để đảm bảo sự phát triển chính xác của các tế bào trợ giúp trong cỏ. Các kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí eLife.

Bạn đang xem: Nghiên cứu quá trình hô hấp ở thực vật

Xem thêm : Đất trồng lúa nước còn lại có lên thổ cư được không?

Các tế bào trợ giúp được hình thành bởi sự phân chia tế bào không đồng đều, không đối xứng. Trong quá trình này, một ô chia thành một ô nhỏ, ô trợ giúp và một ô lân cận lớn hơn. Để sự phân chia này diễn ra theo tỷ lệ và hướng chính xác, ô cần có các mốc. Các mốc này hoạt động như các điểm định hướng và được cung cấp bởi protein phân cực, chúng tích tụ ở các phía đối diện của tế bào và do đó có thể xác định, ví dụ, trái và phải hoặc trên và dưới. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu Bern đã phát hiện ra hai loại protein phân cực tích tụ ở hai phía đối diện nhau. Hai protein hoạt động như một la bàn tế bào và kiểm soát hướng phân chia tế bào và sự phát triển của các tế bào trợ giúp. Michael Raissig, trưởng dự án nghiên cứu, giải thích về trao đổi khí tiết kiệm nước của cỏ: “Chúng tôi nhận thấy rằng các tế bào trợ giúp không hình thành đúng cách khi thiếu một trong những protein này. Điều này ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả và hoạt động của tế bào”.

Michael Raissig cho biết: “Tôi luôn bị thuyết phục rằng việc thiếu la bàn tế bào trong một loại tế bào duy nhất có thể ảnh hưởng đến động lực trao đổi khí và hiệu quả của toàn bộ cây”. Ông nói rằng điều này đặc biệt liên quan đến biến đổi khí hậu, quá trình gây ra hạn hán kéo dài hơn và nhiệt độ quá cao. Các cây trồng thuộc họ cỏ đóng vai trò trung tâm trong an ninh lương thực của con người; các loại ngũ cốc như ngô, gạo và lúa mì đều là các loại cây thuộc họ cỏ và cung cấp hơn một nửa lượng calo tiêu thụ của con người. Raissig cho biết thêm: “Vì vậy, điều cực kỳ quan trọng là phải hiểu cách thực vật “thở” và cách thức cũng như lý do cỏ hình thành các lỗ “thở” hiệu quả hơn”.

Xem thêm : SỮA ÓC CHÓ CÓ TÁC DỤNG GÌ? CÁCH UỐNG SỮA ÓC CHÓ HIỆU QUẢ

Những phát hiện này có thể giúp cải thiện các giống cây trồng nông nghiệp. Nghiên cứu sinh tiến sĩ và đồng tác giả Roxane Spiegelhalder cho biết: “Khí khổng là bộ phận đầu tiên phản ứng với những thay đổi của khí hậu. Do đó, bắt buộc phải hiểu cách thức và lý do các loài cây thuộc họ cỏ tạo thành những khí khổng hiệu quả nhất để “thở” theo cách tiết kiệm nước hơn”.

Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp