Bớt enzym để tăng khả năng chịu hạn của ngũ cốc

Nhóm nghiên cứu đã tập trung vào ACC synthase - một loại enzym cần cho quá trình tạo ethylene, tác nhân đóng vai trò điều tiết phản ứng của thực vật đối với điều kiện môi trường khắc nghiệt như lũ lụt, hạn hán và sự tấn công của mầm bệnh. Thường thì ethylene khởi động tiến trình làm cho lá chết để phản ứng với hạn hán. Điều này cho thấy ethylene hy sinh các phần ít quan trọng hơn của thực vật để bảo vệ mầm cây đang sinh trưởng nhằm tạo ra hoa, cơ quan sinh sản của thực vật.

Sau khi kiểm tra hàng nghìn cây ngũ cốc, nhóm nghiên cứu đã chọn được các giống đột biến tự nhiên có ít ACC synthase, đặc biệt là một giống tạo ra rất ít ethylene. Kết quả cho thấy, khả năng sống sót của các giống đột biến ít ACC synthase trong điều kiện môi trường bất lợi cao hơn, do lá của nó có thể duy trì chức năng quang hợp lâu hơn so với các thực vật không đột biến.

Đáng ngạc nhiên là khi giảm mức ethylene, lượng chlorophyll và protein trong lá cây đột biến tăng cao, hoạt động tốt hơn so với lá cây không đột biến. Điều đó cho thấy cây đột biến vẫn có khả năng sinh sản và sống sót tốt trong điều kiện hạn hán. Kết quả nghiên cứu trên chứng tỏ rằng, ethylene kiểm soát chức năng của lá trong điều kiện sinh trưởng bình thường cũng như bất lợi. Nghiên cứu này mở đường cho việc tạo ra các giống ngũ cốc chịu hạn tốt hơn, đảm bảo nguồn lương thực cho con người và gia súc.

GS Gallie nói: ''Lượng mưa bất thường và hạn hán sẽ làm cây trồng giảm năng suất. Tăng khả năng chịu hạn của cây trồng có ý nghĩa quan trọng đối với ngành nông nghiệp trên thế giới, vì môi trường trái đất vẫn tiếp tục thay đổi trước hiện tượng ấm hóa toàn cầu. Nghiên cứu của chúng tôi sẽ hỗ trợ cho nông dân ở những nơi phải phụ thuộc vào nước mưa để canh tác, đặc biệt là ở vùng khô hạn của các nước đang phát triển. Họ phải sản xuất lương thực ngay cả khi lượng mưa trong năm xuống thấp''.