Cây trồng biến đổi gene tăng trưởng nhanh hơn 50% [HOT]

Trong các thử nghiệm ban đầu, việc bổ sung gen mã hóa một loại protein gọi là FTO vào cả cây lúa và cây khoai tây đã làm tăng khả năng tăng trưởng của chúng lên 50% trong các thử nghiệm trên đồng ruộng. Các cây lớn hơn đáng kể, tạo ra hệ thống rễ dài hơn và chịu hạn tốt hơn. Kết quả phân tích cũng cho thấy rằng thực vật đã tăng tốc độ quang hợp của chúng.

Giáo sư Chuan He từ Đại học Chicago Hoa Kỳ, người cùng với Giáo sư Guifang Jia tại Đại học Bắc Kinh của Trung Quốc, dẫn đầu cuộc nghiên cứu cho biết: “Sự thay đổi thực sự rất ấn tượng. “Hơn nữa, nó hoạt động với hầu hết các loại cây mà chúng tôi đã thử cho đến nay và đó là một chỉnh sửa rất đơn giản để thực hiện.”

Nhóm nghiên cứu hy vọng cây biến đổi gen có thể giúp cải thiện hệ sinh thái để chống lại biến đổi khí hậu và các áp lực khác. “Chúng tôi dựa vào thực vật cho rất nhiều thứ – từ gỗ, dầu, thực phẩm đến thuốc – và chỉnh sửa gen cung cấp một cách để tăng nguồn dự trữ nguyên liệu thô mà chúng tôi có thể lấy từ hầu hết các loại thực vật,” ông nói thêm.





Cây trồng biến đổi gene tăng trưởng nhanh hơn 50% [HOT]

Lúa bổ sung gen FTO sinh trưởng nhanh, chịu hạn tốt. Hình ảnh: Miền công cộng CC0.

Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã làm việc để thúc đẩy sản xuất cây trồng trong bối cảnh khí hậu ngày càng bất ổn và dân số toàn cầu ngày càng tăng. Tuy nhiên, các quy trình trước đây thường phức tạp và chỉ dẫn đến những thay đổi gia tăng. Nghiên cứu mới rất khác biệt.

Từ năm 2011, phòng thí nghiệm của He đã phát hiện ra rằng RNA không chỉ đọc “bản thiết kế” của DNA, sau đó tạo ra các protein để thực hiện nhiệm vụ một cách “mù quáng” mà còn cả chính các tế bào. khả năng điều chỉnh một số phần của thiết kế. Nó làm như vậy bằng cách đặt các dấu hiệu hóa học trên RNA để điều chỉnh loại protein nào được tạo ra và số lượng của chúng.

Nhóm nghiên cứu ngay lập tức nhận ra rằng điều này có ý nghĩa lớn đối với sinh học. Kể từ đó, He và các đồng nghiệp trên khắp thế giới đã cố gắng nâng cao hiểu biết của họ về quá trình này và cách nó ảnh hưởng đến động vật, thực vật và các bệnh khác nhau ở người.

Trong nghiên cứu mới, họ tập trung vào FTO, loại protein đầu tiên được biết đến để xóa các dấu hiệu hóa học trên RNA. Nó được tìm thấy bởi Jia với tư cách là một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ trong nhóm của He tại Đại học Chicago. Các nhà khoa học cho biết FTO hoạt động trên RNA để ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào ở người và động vật, vì vậy họ đã cố gắng đưa gen của nó vào cây lúa và vô cùng ngạc nhiên khi nhìn thấy cây lớn. lên.

Trong phòng thí nghiệm, lúa có gen mã hóa FTO phát triển nhanh gấp ba lần so với lúa thông thường. Khi họ kiểm tra chúng trong các thử nghiệm thực địa, các cây đã tăng trưởng hơn 50% về khối lượng và năng suất cao hơn 50%. Chúng mọc rễ dài hơn, quang hợp hiệu quả hơn và có khả năng chống chịu với hạn hán tốt hơn.

Nhóm nghiên cứu tiếp tục thử nghiệm với khoai tây, thực sự thuộc một họ hoàn toàn khác và cho kết quả tương tự.

Phải mất một thời gian dài, He và các đồng nghiệp của mình mới hiểu được điều này xảy ra như thế nào. Các thí nghiệm sâu hơn cho thấy FTO bắt đầu hoạt động sớm trong quá trình phát triển của nhà máy để tăng tổng lượng sinh khối mà nó tạo ra.

Các nhà khoa học cho rằng FTO kiểm soát một quá trình gọi là m6A, một biến đổi quan trọng của RNA. Trong trường hợp này, FTO hoạt động bằng cách xóa RNA m6A để ngăn chặn một số tín hiệu báo cho cây trồng chậm lại và làm chậm sự phát triển của nó. Hãy tưởng tượng một con đường có rất nhiều đèn dừng, nếu bạn che đèn đỏ và chỉ để đèn xanh thì xe sẽ di chuyển nhanh hơn. Cây trồng phát triển nhanh có nghĩa là chúng ta có thể tạo ra nhiều loại cây trồng hơn để tăng sản lượng.

Ngoài cây lương thực, phương pháp mới cũng có thể được áp dụng cho cỏ, tăng khả năng chịu hạn của chúng để bảo vệ các khu vực thường xuyên bị hạn hán đe dọa. Nó cũng có thể được áp dụng cho các cây lớn, giúp chúng chống chọi tốt hơn với bão bằng cách làm cho chúng dễ dàng phát triển và ăn sâu vào lòng đất. Ông nhấn mạnh: “Có rất nhiều ứng dụng tiềm năng.

Chi tiết của nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Bản chất Công nghệ sinh học.

Doãn Đường (Theo dõi Thể chất)