Di truyền tính chống chịu nóng của cây bắp

Di truyền tính chống chịu nóng của cây bắp

  

Nguồn: Zhaoxia Li, Stephen H Howell. 2021. Heat Stress Responses and Thermotolerance in Maize. Int J Mol Sci.; 2021 Jan 19;22(2):948.  doi: 10.3390/ijms22020948.

 

Nhiệt độ nóng gây stress nóng làm xáo trộn sinh lý bảo hòa của tế bào (cellular homeostasis) và gây tôn thưởng cho tăng trưởng và phát triển của thực vật. Tổn thất to lớn của nông nghiệp hiện nay do một phần của stress nóng, thường đi liền với những loại hình stress khác. Thực vật tiến hóa để phản ứng lại stress nóng để giảm thiểu sự thiệt hại và bảo vệ cây trồng khi stress ngày càng cực đoan. Một khung rất hẹp của nhiệt độ làm phân biệt sự khác nhau về tăng trưởng của stress nóng, khoảng biến thiên nhiệt độ ấy gắn với một điểm tăng trưởng tối ưu thường bị chồng lấp với stress nóng phát sinh ra. Stress nóng kích thích một phản ứng có thuật ngữ khoa học là HSR ở tế bào chất (cytoplasmic heat stress response) theo đó, protein HSFs (heat shock transcription factors) đóng vai trò yếu tố phiên mã làm tăng cường một chòm sao quy tụ các gen mã hóa protein HSPs (heat shock proteins). Stress nóng còn kích hoạt mạng võng nội chất (endoplasmic reticulum: ER) nơi mà protein không gấp cuộn phản ứng UPR (unfolded protein response), điều này hoạt hóa những yếu tố phiên mã điều tiết theo kiểu “up” thuộc một học protein khác với protein của những gen nói trên. Stress nóng còn hoạt hóa phản ứng của hormone và sự kiện RNA splicing luân phiên, tất cả đều có thể tham gia vào kết quả chống chịu nhiệt (thermotolerance). Stress nóng được nghiên cứu bởi thao tác cây trồng theo nghiệm thức tăng dần từng bước nhiệt độ; tuy nhiên, nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng: shock nhiệt bị phản ứng đều xảy ra trong điều kiện đồng ruộng được mô phỏng (simulated field) trong đó, nhiệt độ tăng chậm cho đến trung bình. Phản ứng stress nóng, được đánh giá ở mức độ phân tử, có thể được người ta ứng dụng như những tính trạng phục vụ nhà chọn giống tuyển chọn và sàng lọc tính chất chống chịu nhiệt (thermotolerance).

 

Xem : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33477941/