Những phát hiện mới, được công bố trên tạp chí Nature Plants và New Phytologist tiết lộ kiến thức mới về cách protein DELLA điều chỉnh mức độ phát triển của cây, thời điểm nảy mầm và cách thực vật đối phó với các mối đe dọa như hạn hán và dịch bệnh. Mấu chốt không nằm ở khả năng biến đổi theo thời gian của các protein DELLA, mà thay vào đó là khả năng tương tác với hàng chục yếu tố phiên mã khác nhau, các protein chịu trách nhiệm giải mã ADN.

Hiểu được các cơ chế củng cố chức năng của protein DELLA có thể giúp các nhà khoa học cây trồng thiết kế các loại protein thực vật mới để tạo ra cây trồng có khả năng phục hồi tốt hơn và năng suất cao hơn, tương tự như các công nghệ nhân giống chọn lọc đã bắt đầu cuộc Cách mạng Xanh vào những năm 1960. Bản thân nhiều chủng nhân giống của Cách mạng Xanh ban đầu sở hữu các protein DELLA với chức năng bị thay đổi.

Các nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Viện Sinh học Tế bào và Phân tử Thực vật (IBMCP), ở Tây Ban Nha, và Trường Khoa học Sinh học tại Đại học Birmingham, Vương quốc Anh. Tiến sĩ Juliet Coates, Đại học Birmingham, cho biết: “Bằng cách hiểu hoạt động của các protein này thay đổi như thế nào theo thời gian, chúng ta có thể hiểu thêm về cách có thể điều chỉnh và lai tạo cây trồng thích nghi tốt hơn với môi trường thay đổi”.

Để tìm hiểu xem các protein DELLA đã thay đổi như thế nào trong 450 triệu năm kể từ khi thực vật lần đầu tiên xuất hiện trên đất liền, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu rêu và rêu tản, là những loài thực vật có khả năng gần giống nhất với những loài tiên phong ban đầu đó.

Các nhà khoa học đã biết rằng các protein DELLA trong thực vật có hoa hiện đại được điều chỉnh bởi một loại hormone thực vật gọi là gibberellin, làm thay đổi mức độ DELLA để đáp ứng với các điều kiện môi trường.

Trong các nghiên cứu mới, họ có thể chỉ ra rằng, thay vì chỉ có các tương tác đơn giản, phạm vi của các protein DELLA cũng phức tạp ở thực vật ban đầu, nhưng cũng khác với các tương tác được nghiên cứu chi tiết ở các loại cây trồng hiện đại như lúa mì hoặc lúa. Hơn nữa, những tương tác này là có sẵn cho dù có hay không có hoocmon gibberellin. Họ cũng có thể xác định một tập hợp các tương tác cốt lõi, liên quan đến khả năng phòng vệ và phản ứng với mức oxy thấp, phổ biến đối với tất cả các protein DELLA.

Đồng tác giả, Tiến sĩ Miguel Ángel Blázquez, thuộc IBMCP, cho biết: "Một lĩnh vực rất quan trọng trong công nghệ sinh học gibberellin là cố gắng thu được các giống hoặc hợp chất hóa học cho phép chúng tôi đạt được các mục tiêu mong muốn mà không có tác dụng phụ. Việc nắm bắt được protein DELLA đã phát triển trong tự nhiên như thế nào qua hàng triệu năm giúp chúng tôi thiết kế các chiến lược mới để tạo ra các biến thể DELLA mới với các chức năng mong muốn.”

Theo https://www.mard.gov.vn/