Trang chủ   Tin tức   Cơ sở dữ liệu    Đăng ký   Giới thiệu   Tìm kiếm: 
Infinite Menus, Copyright 2006, OpenCube Inc. All Rights Reserved.

Tương thích với

TIN TỨC > TIN TỨC CHUNG - THỜI SỰ

Mang "thực vật mất nước" trở lại với cuộc sống: Chìa khóa hữu hiệu đối với khả năng chịu khô hạn của cây cối

Cập nhật ngày 7/4/2010 lúc 1:32:00 PM. Số lượt đọc: 554.

Hạn hán có thể làm mất đi một cách nghiêm trọng một số loài kể cả thực vật và động vật. Khi các tế bào bị mất nước nó bị co lại, tự sụp đổ và nó sẽ bị hỏng do không có nước là môi trường cùng với hóa chất và enzyme bên trong tế bào.

Tuy nhiên, một số cây khôn khéo như loài có tên là "sự sống lại của dương xỉ" (Polypodium polypodioides) lại có các biện pháp tồn tại tuyệt vời khi bị mất nước, thậm chí đến 95% hàm lượng nước cơ thể. Làm thế nào mà các tế bào trong cây này chịu khô hạn vẫn sống sót?


Pleopeltis polypodioides. (Ảnh: Courtesy of Wikipedia Commons)

Sự hợp tác giữa Ronald Balsamo, Phó Giáo sư Sinh học tại Đại học Villanova và Bradley Layton, Giáo sư cơ khí và cơ khí liên kết tại Đại học Drexel, khởi sự của Balsamo vào buổi tối khi hai người thảo luận về cơ học -sinh học có thể đóng vai trò  trong cuộc chiến chống lại hạn hán. Balsamo đã tiến hành các cơ học sinh học thực vật ở quy mô sinh vật và mô, thực nghiệm thay phiên khả năng khác nhau giữa lá và thân cây để tồn tại trong hạn hán trong khi Layton đã dùng chủ yếu thời gian của mình điều tra các tế bào đơn lẻ và mô hình hóa các protein đơn giản như collagen và tubulin.

Khi họ nói chuyện, điều đó trở nên rõ ràng rằng bất kỳ sự khác biệt (giữa các loài thực vật có liên quan với các cây có khả năng tồn tại ở hàm lượng nước rất thấp trong khi người anh em họ của họ bị chết sau khi chỉ mất nước vừa phải) phải được xảy ra ở cấp độ tế bào và phân tử. Họ bắt đầu nghiên cứu của mình với loài "sự sống lại của dương xỉ", và những kết quả này có thể được tìm thấy trong tạp chí Thực vật American trong tháng tư bởi Layton và đồng nghiệp.

"Cây chỉ được làm khô và dễ gãy đến mức có thể," Balsamo nói. "Nó đã bị mất 95% lượng nước của nó, nhưng nó vẫn còn sống. Hãy tưởng tượng điều này xảy ra với một con người! Hầu hết chúng ta sẽ không thể để điều đó vượt qua 10% hoặc 20%." Thật không may, điều này cũng đúng với nhiều loại cây trồng nông nghiệp. Ngô chỉ có thể chịu đựng sự mất nước tới khoảng 20% đến 30% trước khi chết là một ví dụ.

Để bắt đầu trả lời câu hỏi loài "sống lại của dương xỉ" đã làm điều đó như thế nào, Balsamo, Layton, và các đồng nghiệp đã bắt đầu cách tiếp cận đa ngành bằng cách sử dụng thấm của phương tây, một kỹ thuật có thể phát tương đối các cấp độ của các protein khác nhau trong một thời gian; Kỹ thuật định vị trong tế bào, một kỹ thuật mà có thể "thắp sáng" không gian của mô thực vật, nơi một protein đặc biệt có thể được ẩn, và hiển vi lực nguyên tử, một kỹ thuật kính hiển vi mạnh mẽ có thể giải quyết các protein riêng lẻ và đôi khi ngay cả với các nguyên tử.

Những gì họ tìm thấy là một điều lạ thường và gây ra một chút tranh cãi. Họ thấy rằng không chỉ là một lớp cụ thể các protein được gọi là dehydrins (khử nước) phổ biến hơn trong điều kiện khô như lần đầu tiên mà họ còn thấy rằng nó cũng được phổ biến gần các thành tế bào. Dehydrins được đặt tên theo khả năng thu hút, cô lập, và định vị nước, nó làm được điều đó là do điện tích âm của mình.

Phát hiện đưa các nhà nghiên cứu kết luận rằng các nước bao quanh dehydrins thực sự có thể cho phép nước hoạt động như một chất bôi trơn giữa hai màng tế bào và thành tế bào thực vật hoặc thậm chí giữa các lớp thành của mỗi tế bào. "Điều này quan trọng theo góc độ cơ học bởi vì các tế bào này đã thực sự trải qua một số biến dạng lớn khi chúng bị khô," Balsamo nói.

Layton nói thêm, "Hãy tưởng tượng vò đi vò lại một tờ giấy, cuối cùng, các sợi sẽ gãy và giấy sẽ rách. Điều này lý giải cho cái chết nhất định của một tế bào thực vật vì nó phải dựa vào sự toàn vẹn về cơ học của thành tế bào của mình để tồn tại. "

Họ cũng quan sát thấy rằng mô mạch của dương xỉ, được tìm thấy gần các trung tâm của lá không biến dạng nhiều, qua đó lại một lần nữa nêu bật tầm quan trọng của việc giữ nguyên mô nước trở nên có ý nghĩa. Nếu gen dehydrin có thể được định vị và chuyển giao cho các loài khác, có thể tạo ra khả năng chống hạn hán cho cây trồng. Các nhà nghiên cứu hiện đang điều tra giả thuyết tương tự như chúng liên quan đến cây trồng nông nghiệp khác của Mỹ với việc sử dụng qũy hạt giống từ USDA và gần đây họ đã được trao giải thưởng NSF về nghiên cứu cơ học - sinh học của lá cây Arabidopsis thaliana, giải thưởng được trao bởi Trung tâm Tài nguyên sinh học Arabidopsis, Đại học bang Ohio.

Theo ScienceDaily.com

Anhtai.bvn

Đánh giá:      Google Bookmarks Facebook Twitter   Gửi email     Bản để in     Phản hồi

SÁCH THAM KHẢO

CÁC BÀI MỚI HƠN:
CÁC BÀI ĐĂNG TRƯỚC:
TIN BÀI MỚI NHẤT


ĐƯỢC XEM NHIỀU NHẤT

SÁCH THAM KHẢO

LIÊN KẾT WEBSITE

 
 
 
 
 
 
 

TỪ KHÓA

BVN - BotanyVN - Botany Research and Development Group of Vietnam
(©) Copyright 2007-2018