Kiến trúc tán lá thông minh của cây bắp làm tăng năng suất, mật độ trồng cao
Nguồn: Jinge Tian, Chenglong Wang, Fengyi Chen, Wenchao Qin, Hong Yang, Sihang Zhao, Jinliang Xia, Xian Du, Yifan Zhu, Lishuan Wu, Yan Cao, Hong Li, Junhong Zhuang, Shaojiang Chen, Huayuan Zhang, Qiuyue Chen, Mingcai Zhang, Xing Wang Deng, Dezhi Deng, Jigang Li & Feng Tian. 2024. Maize smart-canopy architecture enhances yield at high densities. Nature (2024); Published: 12 June 2024
Gia tăng mật độ cây trồng trên diện tích là chiến lược chủ chốt làm tăng năng suất bắp. Mật độ cây trồng lý tưởng được người ta gọi là ‘smart canopy’ (tán lá thông minh) với các góc lá ở tán lá khác nhau tối ưu hóa để làm tăng ánh sáng truyền qua tốt nhất cũng như quang hợp như mong muốn. Ở đây, người ta xác định leaf angle architecture of smart canopy 1 (lac1), một đột biến gen tự nhiên có ở những lá bắp trên cùng , lá ở giữa ít thẳng đứng hơn và lá dưới cùng tương đối ngang bằng. Gen đột biến lac1 đã và đang cải tiến được khả năng quang hợp đáng kể, làm suy yếu phản ứng “shade-avoidance” (tránh tán che) khi trồng bắp mật độ dầy.
Gen lac1 mã hóa brassinosteroid C-22 hydroxylase mà enzyme này ưu tiên điều tiết tính trạng góc lá trên cùng. Thụ thể ánh sáng tên là “phytochrome A” (photoreceptors) tích tụ nhiều trong bóng râm và tương tác với protein TF có tên RAVL1 để làm tăng sự thoái hóa thông qua 26S proteasome, đo đó, tiết giảm được hoạt động của RAVL1 của gen lac1 và làm giảm mức độ brassinosteroid. Điều này làm giảm mạnh mẽ góc lá trên cùng trong cánh đồng trồng mật độ dầy. Thí nghiệm đại trà trên ruộng bắp chỉ ra rằng lac1 làm tăng năng suất bắp khi trồng dầy. Du nhập nhanh gen lac1 vào nguồn vật liệu bố mẹ, người ta đã làm chuyển đổi inducer của dòng haploid và phục hồi chỉnh sửa lac1 đồng hợp tử từ 20 dòng cận giao đa dạng. Dòng đơn bội kép được thử nghiệm rất cần có một kiến trúc theo kiểu tán lá thông minh. Tác gia cung cấp mục tiêu khá rõ và một chiến lược đang phát triển để có giống bắp cao sản chịu được mật độ trồng dầy, với gen lac1 như một công cụ di truyền để thao tác trong việc hình hành tán lá thông minh của bắp.
No comments:
Post a Comment