Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 01/08/2014 20:47 (GMT+7)

Thực vật phản ứng với mức CO2 tăng như thế nào

Trong một bài báo trên Tạp chí Nature, họ công bố phát hiện ra một quá trình di truyền mới ở thực vật, được tạo nên từ bốn gen ở ba họ gen khác nhau kiểm soát mật độ các lỗ hô hấp - hay "lỗ khí khổng" - ở lá cây để đáp ứng với nồng độ CO2tăng cao.

Phát hiện của họ sẽ giúp các nhà sinh học hiểu rõ hơn về sự gia tăng mức CO 2trong bầu khí quyển của chúng ta (mùa xuân năm ngoái, lần đầu tiên trong lịch sử, duy trì ở mức trên 400 phần triệu) đang ảnh hưởng đến khả năng của thực vật và các cây trồng quan trọng đối phó với áp lực nhiệt độ và hạn hán như thế nào. Khám phá này cũng cung cấp cho các nhà nông học các công cụ mới để tạo ra các loại thực vật và cây trồng có thể đối phó với hạn hán và nắng nóng.

"Với mỗi phân tử CO 2được đưa vào cây thông qua quang hợp, cây mất khoảng 200 trăm phân tử nước qua lỗ khí khổng của chúng", Julian Schroeder, Giáo sư sinh học, người đứng đầu nghiên cứu, giải thích. "Do CO 2tăng lên làm giảm mật độ lỗ khí khổng trên lá, nên có thể thấy ngay điều này giúp cho cây mất ít nước hơn. Tuy nhiên, việc giảm số lượng các lỗ khí khổng sẽ làm giảm khả năng làm mát lá của cây thông qua sự bốc hơi nước. Ít bay hơi làm tăng thêm áp lực nhiệt lên cây, dẫn đến ảnh hưởng đến năng suất cây trồng".

"Nghiên cứu của chúng tôi nhằm mục đích tìm hiểu các cơ chế và các gen cơ bản qua đó CO 2ức chế sự phát triển lỗ khí khổng", Schroeder nói. Nghiên cứu cây mù tạt nhỏ có tên là Arabidopsis, được sử dụng như một mô hình di truyền và có chung nhiều gen tương tự như các thực vật và cây trồng khác, ông và nhóm các nhà sinh học đã phát hiện ra rằng các protein được mã hóa bởi bốn gen họ phát hiện ra ức chế sự phát triển của lỗ khí khổng ở các mức CO 2tăng lên.

Kết hợp sinh học hệ thống với các kỹ thuật tin sinh học, các nhà khoa học đã khéo léo phân lập các protein, mà khi đột biến, chúng loại bỏ khả năng của cây phản ứng với áp lực CO 2. Cawas Engineer, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, đã phát hiện ra rằng khi cây nhận thấy mức CO 2trong khí quyển tăng lên, chúng tăng biểu hiện của một hormone peptide quan trọng được gọi là biểu bì Patterning Factor-2, EPF2.

"Các peptide EPF2 hoạt động như một tác nhân tạo hình (morphogen) làm thay đổi tính chất tế bào gốc trong lớp biểu bì phát triển lá và ngăn chặn sự hình thành các lỗ khí khổng ở mức CO 2tăng cao", Engineer giải thích.

Do protein khác có tên protease là cần thiết để kích hoạt peptide EPF2, các nhà khoa học cũng sử dụng phương pháp "bộ protein" (proteomics) để xác định một protein mới phản ứng với CO 2mà họ gọi là CRSP (CO 2 Response Secreted Protease), được xác định là rất quan trọng để kích hoạt peptide EPF2.

"Chúng tôi đã xác định được CRSP, một protein được tiết ra để phản ứng với các mức CO 2trong khí quyển," Engineer nói. "CRSP đóng một vai trò tối quan trọng trong việc cho phép cây sản xuất đúng số lượng lỗ khí khổng để phản ứng với nồng độ CO 2trong khí quyển. Bạn có thể hình dung rằng  cơ chế "cảm nhận và phản ứng" liên quan đến CRSP và EPF2 như vậy có thể được sử dụng để thiết kế các giống cây trồng có khả năng sinh trưởng tốt hơn trong điều kiện khí hậu toàn cầu có mức CO 2cao cùng với sự suy giảm của nguồn nước ngọt cho sản xuất nông nghiệp".

Những khám phá đối với các protein và gen này có khả năng giải quyết một loạt vấn đề nông nghiệp quan trọng trong tương lai, bao gồm cả sự khan hiếm nước cho cây trồng, nhu cầu nâng cao hiệu quả sử dụng nước cho các thảm cỏ cũng như các loại cây trồng và các lo ngại của nông dân về ảnh hưởng của nắng nóng đối với cây trồng của họ khi nhiệt độ toàn cầu và nồng độ CO 2tiếp tục gia tăng.

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Nâng tầm sức mạnh văn hóa vùng Đất Tổ - Động lực quan trọng cho phát triển bền vững
Phát triển văn hóa và con người là nền tảng tinh thần, nguồn lực nội sinh, động lực cho phát triển nhanh bền vững. Quan điểm đó tiếp tục được khẳng định mạnh mẽ trong Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị. Nghị quyết nhấn mạnh văn hóa phải thấm sâu vào đời sống xã hội, gắn kết hài hòa với chính trị, kinh tế, môi trường, quốc phòng, an ninh, đối ngoại; thực sự trở thành sức mạnh mềm của quốc gia.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng dự Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I
Ngày 23/4, Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026-2031 đã thành công tốt đẹp. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng chúc mừng, đánh giá cao những nỗ lực rất lớn của Liên hiệp Hội tỉnh, đồng thời nhấn mạnh yêu cầu đẩy mạnh TVPB, ĐMST&CĐS, lan tỏa tri thức KH&CN, phục vụ trực tiếp đời sống người dân địa phương.
Tuyên Quang: Thúc đẩy năng lực triển khai năng lực hoạt động KHCN, ĐMST và CĐS trong sinh viên
Ngày 21/4, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (KH&KT) tỉnh Tuyên Quang phối hợp với Trường Cao đẳng Tuyên Quang tổ chức Hội thảo tập huấn, phổ biến kiến thức “Thúc đẩy năng lực triển khai hoạt động khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trong sinh viên” bằng hình thức trực tiếp và trực tuyến.
Đổi mới công tác phổ biến kiến thức KH&CN: Từ truyền thông một chiều đến hệ sinh thái tri thức mở
Những năm qua hoạt động phổ biến kiến thức của các tổ chức KH&CN trực thuộc Liên hiệp Hội Việt Nam đã được triển khai rộng rãi, đem lại hiệu quả cao trong thực tiễn. Tuy nhiên, trước yêu cầu phát triển mới, hoạt động này cần được đổi mới theo hướng hiện đại, tương tác và gắn chặt hơn với nhu cầu của xã hội.
Lâm Đồng: Gặp mặt đại biểu trí thức tiêu biểu năm 2026
Chiều ngày 15/4, Tỉnh ủy, HĐND, UBND, Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh Lâm Đồng tổ chức Hội nghị gặp mặt đại biểu trí thức tiêu biểu năm 2026. Dự và chủ trì Hội nghị có các đồng chí: Y Thanh Hà Niê Kđăm - Ủy viên Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Bí thư Tỉnh ủy, Trưởng Đoàn ĐBQH tỉnh cùng các đồng chí trong Ban Thường vụ Tỉnh ủy, lãnh đạo các sở, ban, ngành và 150 đại biểu trí thức tiêu biểu của tỉnh.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng: Hội Chăn nuôi Việt Nam góp phần khẳng định đóng góp của trí thức KH&CN vào phát triển đất nước
Phát biểu chúc mừng Hội Chăn nuôi Việt Nam nhân Kỷ niệm 35 năm thành lập (19/4/1991 - 19/4/2026), Chủ tịch Phan Xuân Dũng khẳng định, với sự năng động và chuyên nghiệp, Hội Chăn nuôi Việt Nam đã góp phần khẳng định đóng góp của trí thức KH&CN trong sự nghiệp phát triển đất nước. Chủ tịch Phan Xuân Dũng đề nghị các thành viên của Hội giữ lửa đam mê, lấy khoa học công nghệ làm động lực phát triển.