Di truyền tình chống chịu khô hạn của cây bắp ở giai đoạn cây con và giai đoạn trổ

 Di truyền tình chống chịu khô hạn của cây bắp ở giai đoạn cây con và giai đoạn trổ

Nguồn: Xuejing Zi, Shiyong Zhou, Bozhi Wu. 2022. Alpha-Linolenic Acid Mediates Diverse Drought Responses in Maize ( Zea mays L.) at Seedling and Flowering Stages. Molecules; 2022 Jan 25;27(3):771.  

 

Thiếu nước cho cây là vấn nạn của hạn hán kéo dài, một trong những stress phi sinh học nghiêm trọng nhất cho cây bắp. Các loại hình khô hạn khác nhau đều gây cho cây bắp hết sức khó khăn trong tăng trưởng và phát triển cũng như cơ chế biến dưỡng thực vật. Trong những nghiên cứu trước đó, proteomics và genomics được ứng dụng rộng rải để giải thích cơ chế phản ứng của cây bắp đối với khộ hạn kéo dài, nhưng chỉ có rất ít công trình khoa học liên quan đến metabolomics (biến dưỡng học). Kết quả nghiên cứu này tiến hành phân tích transcriptome và metabolomics để định tính những ảnh hưởng khác biệt đặc thù của stress khô hạn ở giai đoạn cây con (seedling) hoặc giai đoạn trổ bông (flowering). Thông qua phân tích di truyền “association” của gen đích và cơ chất biến dưỡng (metabolites), người ta thấy rằng: lá bắp có 61 chu trình biến dưỡng rất phong phú khi khô hạn ở giai đoạn cây con và và 54 chu trình ở giai đoạn trổ. Trong đó, 13 chu trình là key pathways ở gđ seedling và 11 chu trình ở gđ flowering, hầu hết có liên quan đến sinh tổng hợp flavonoids và phenylpropanes, biến dưỡng glutathione metabolism và purine. Thú vị là, chu trình biến dưỡng α-linolenic acid khác biệt có ý nghĩa  giữa hai nghiệm thức, có 10 gen DEGs (differentially expressed genes) và 5 cơ chất biến dưỡng DAM (differentially abundant metabolites) được người ta phân lập. Sự tích tụ có tính chất khác biệt đặc thù của cơ chất biến dưỡng DAM (differential accumulation of metabolites) được gắn liền với sự tổng hợp jasmonic acid, đây có thể là một trong những key pathways giúp cây bắp phản ứng với nhiều loại hình khô hạn kéo dài. Nhìn chung, metabolomics cung cấp cho chúng ta một phương pháp mới để nghiên cúu stress khô hạn trong cây bắp và đặt nền tảng lý thuyết về canh tác kháng khô hạn của cây bắp.

 

Xem: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35164035/