Cách giúp các loài cây trồng khác tăng sức đề kháng ngập lụt

Hiện nay, lúa là cây trồng thiết yếu duy nhất có thể chịu được lũ lụt. Nhưng với tình trạng lũ lụt ở một số nơi trên thế giới dự kiến ​​sẽ tăng về mức độ nghiêm trọng và tần suất do biến đổi khí hậu, các nhà khoa học đang nỗ lực để phát triển các loại cây trồng kiên cường hơn.

Nghiên cứu mới cho thấy các gien không hoạt động lâu có thể được kích hoạt để giúp cây trồng sống sót trong thời tiết khắc nghiệt. Lúa được thuần hóa từ một loài hoang dã có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, nơi hạt lúa tiến hóa để chịu đựng những cơn mưa lớn và lũ lụt. Các loại ngũ cốc khác sở hữu các gien giống như lúa, nhưng chúng vẫn không kích hoạt ngay cả khi cây trồng gặp lũ.

Sử dụng kiến thức về cây lúa nước để kích hoạt các gien chịu ngập trong các cây trồng khác giúp chúng sống sót. Ảnh minh họa

Nhóm nghiên cứu quốc tế đã phân tích bộ gien của một số cây có khả năng chịu ngập lụt, bao gồm cả lúa nước. Hóa ra có ít nhất 68 họ gien được kích hoạt để đối phó với ngập lụt.

Trong số các loại cây lương thực chính, chỉ có cây lúa hiện có thể sống sót sau trận lụt. Loài cây này đã được thuần hóa từ một loài hoang dã mọc ở vùng nhiệt đới và có khả năng chống ngập úng và gió mùa. Một số gien chịu trách nhiệm cho sự đề kháng như vậy cũng tồn tại trong các cây khác, nhưng chúng ở trạng thái “ngủ”. Đây là kết luận của các nhà khoa học từ các cơ sở của Đại học California tại Riverside và Davis, Mỹ, Đại học quốc gia La Plata, Argentina và Đại học Utrecht, Hà Lan.

Nhà nghiên cứu Julia Bailey-Serres, giáo sư về di truyền học tại Đại học California tại Riverside, cho biết: “Trong quá trình làm việc, các nhà khoa học đã kiểm tra các tế bào, nhóm nghiên cứu hy vọng sử dụng kiến thức về cây lúa để kích hoạt các gien chịu ngập trong các cây trồng khác để giúp chúng sống sót, nằm ở đầu rễ của cây, vì rễ là khâu đầu tiên ứng phó với lũ lụt. Đầu rễ và chồi cũng là những khu vực phát triển tích cực nhất của cây. Những khu vực này chứa các tế bào có thể giúp cây trồng chống ngập tốt hơn. Nhóm khoa học đã nghiên cứu các gien trong các tế bào đầu rễ này để xem liệu gien có được kích hoạt khi rễ và chồi được phủ nước và không có oxy hay không”.

Hóa ra, phản ứng khi bị ngâm trong nước ở các loài thực vật được nghiên cứu không tốt như ở cây lúa. Các loài cà chua hoang dã mọc trên đất sa mạc đã bị héo và chết khi ngập lụt. Các nhà khoa học cũng đã phân tích gien của lúa và tổ tiên của loài cây này vốn ban đầu không chịu được lũ lụt. Kết quả, cây lúa có tới 68 họ gien chịu trách nhiệm cho sự thích nghi như vậy.

Hiện tại, nhóm dự định tiến hành các nghiên cứu bổ sung để tăng tỷ lệ sống sót của các loài cây bị chết và thối do úng nước. Để làm điều này, các nhà khoa học muốn biến đổi cây trồng bằng cách đưa vào chúng các gien của cây lúa chịu trách nhiệm về sự sống sót trong lũ lụt.

Minh Đoàn (T/h)