Di truyền tính chống chịu hạn của lúa cạn

Di truyền tính chống chịu hạn của lúa cạn

Nguồn: Giovanni Melandri, Hamada AbdElgawad, Kristýna Floková, Diaan C Jamar, Han Asard, Gerrit T S Beemster , Carolien Ruyter-Spira, Harro J Bouwmeester. 2021. Drought tolerance in selected aerobic and upland rice varieties is driven by different metabolic and antioxidative responses. Planta 2021 Jun 25;254(1):13.  doi: 10.1007/s00425-021-03659-4.

 

 

Sự thích ứng với khí hậu trên cơ sở áp suất thẩm thấu và đường, một phán ứng mạnh mẽ mang tính chất chống ô xi hóa, làm giảmsự mất mát sinh khối bởi khô hạn gây ra ở gia đoạn tăng trưởng của cây lúa được ghi nhận. Người ta hiểu rất rõ về những thích nghi mang tính chất sinh lý và sinh hóa khi nước bị hạn chế của cây lúa rẫy và cây lúa canh tác điều kiện thoáng khí. Điều này có thể giúp người ta xác định  những cơ chế hiểu được tính chống chịu với khả năng cung cấp nước kém. Theo kết quả nghiên cứu này, 3 giống lúa loại hình indica là IR64 (lúa nước), Apo (lúa hảo khí),và UPL Ri-7 (lúa rẫy), được định tính bởi mức độ đối nghịch nhau về chống chịu khô hạn, khi cho phơi nhiễm khô hạn ở giai đạon lúa tăng trưởng. Những thay đổi bởi khô hạn gây ra cho sinh khối là: cơ chất biến dưỡng trong lá lúa và những markers do stress có tính chất ôxi hóa / hoạt tính enzyme đều được phân tích cặn kẽ trong từng giống lúa, ở nhiều thời điểm khác nhau. Hai giống chống chịu khô hạn là: Apo và UPL Ri-7 biểu hiện sự giảm sử dụng nước rất khác với phản ứng của giống IR64 nhạy cảm khô hạn; giống IR64 biểu hiện sử dụng nước lớn, hệ qủa là mất nước trong lá cực trọng trong nghiệm thức xử lý khô hạn. Sự thích nghi khí hậu theo kiểu sugar-mediated osmotic acclimation của giống lúa UPL Ri-7, sự phản ứng chống ô xi hóa mạnh mẽ (strong antioxidative response) của giống lúa Apo, cả hai rất hiệu quả trong hạn chế mất sinh khối bởi khô hạn, trong khi mất sinh khối rất cao trong giống lúa IR64, ngay cả sau khi phục hồi. So sánh phẩm chất theo kết quả thí nghiệm này, trên đồng ruộng ở gia đoạn sinh dục cho thấy chỉ có giống lúa Apobiểu thị khả năng antioxidant cao nhất, có thể duy trì đượcnăng suất hạt ổn định trong điều kiện bị stress. Kết quả còn cho thấy những đáp ứng hết sức khác nhau về chất biến dưỡng và antioxidant có liên quan đến chống chịu khô hạn cho lúa hảo khí (aerobic) và lúa rẫy ở giai đoạn tăng trưởng. Hiệu quả của sự thích nghi này khác biệt nhau giữa những giai đoạn phát triển của cây lúa. Làm rõ bản chất di truyền của tính trạng này có thể giúp người ta khai thác tốt nguồn vật liệu cải tiến giống lúa cao sản thích ứng với ngoại cảnh thiếu nước.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34173050/