Nhiệt độ nóng ban đêm làm xáo trộn hệ transcriptome trên bông lúa
Jigar S. Desai, Lovely Mae F. Lawas, Ashlee M. Valente, Adam R. Leman, Dmitry O. Grinevich, S. V. Krishna Jagadish, and Colleen J. Doherty. 2021. Warm nights disrupt transcriptome rhythms in field-grown rice panicles. PNAS June 22, 2021 118 (25) e2025899118
Ảnh hưởng của nhiệt độ nóng ban đêm WNT (warmer night time temperatures) tác động lên cây trồng vẫn còn được biết rất ít trong thách thức biến đổi khí hậu hiện nay. WNT là kết quả của sự gia tăng mất cân đối giữa nhiệt độ ngày đêm. Trong cây lúa, WNT làm giảm năng suất và phẩm chất gạo. WNT làm giảm biên độ của nhiệt độ ngày, đêm mà cây sử dụng trong đồng hồ sinh học (circadian clock). Do vậy, các tác giả nghiên cứu này đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của WNT đến sự timing của những hoạt động có tính chất phân tử ra sao? Thí nghiệm trên đồng ruộng, WNT làm thay đổi hệ transcriptome ban ngày. Các gen biểu hiện mạnh mẽ nhịp điệu sinh trưởng và theo đồng hồ sinh học, chúng đều bị ảnh hưởng bởi WNT. Nhiều phân tử regulators ứng cử viên cho các gen bị xáo trộn như vậy đều có liên quan đến đồng hồ sinh học, nhấn mạnh đến thay đổi thời gian dưới sức nóng của nhiệt độ đêm WNT. Chu trình và cơ chế sinh học này nếu được xác định rõ ràng sẽ góp phần xác định được dòng lúa chống chịu WNT. Trong cây lúa, một sự tăng rất nhỏ về nhiệt độ đêm đều làm suy giảm năng suất và phẩm chất gạo. Làm thế nào WNT có ảnh hưởng bất lợi như vậy? Người ta chưa biết rõ. Nhất là trong điều khiện ngoài đồng ruộng, nơi đó, biến động có tính chất điển hình về nhiệt độ ngày/đêm vượt ngưỡng. Người ta quan sát sự xáo trộn trên toàn hệ gen (genome-wide disruption) của thời gian biểu hiện gen trong phase sinh dục, trong bông lúa mọc ngoài đồng, ở nghiệm thức có WNT chênh nhau 2 - 3 °C. Phân tử transcripts được phân lập trước đây như một biểu hiện có tính chất nhịp độ chuẩn mực theo chu kỳ 24 giờ, và phân tử transcripts theo đồng hồ sinh học nhạy cảm hơn với WNT so sánh với phân tử “nonrhythmic transcripts”. Tính chất bất ổn có bản chất hệ thống ấy của những phân tử transcript gợi ra rằng WNT làm xáo trộn sự kết hợp chặt chẽ theo thời gian giữa phân tử bên trong và môi trường bên ngoài, làm năng suất giảm. Người ta xác định được những regulators phiên mã rất phong phú đối với kết quả nhạy cảm WNT. Những phân tủ transcripts bị ảnh hưởng ấy và những regulators ứng cử viên đều được người ta phân lập theo kết quả phân tích này. Điều đó giải thích những cơ chế phân tử dẫn đến sự nhạy cảm WNT và xác định những ứng cử viên có thể được cho là làm tăng cường tính chống chịu với WNT.
Xem: https://www.pnas.org/content/118/25/e2025899118
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét