Vai trò OsDREB1C và năng suất lúa

 Vai trò OsDREB1C và năng suất lúa

Nguồn: Shao Bo Wei et al. 2022. A transcriptional regulator that boosts grain yields and shortens the growth duration of rice. SCIENCE; 22 Jul 2022; Vol 377, Issue 6604; DOI: 10.1126/science.abi8455

 

Hình: OsDREB1C tương ứng với năng suất và thời gian sinh trưởng.

 

OsDREB1C được xác định là phản ứng với ánh sáng và nitrogen thấp trong kết quả sàng lọc di truyền với 118 yếu tố phiên mã (transcription factors) liên quan đến quang hợp C₄. Hoạt động phiên mã của những gen mang tính chất multiple downstream target bởi OsDREB1C làm tăng cường hoạt động quang hợp, cải tiến hiệu quả sử dụng nitrogen, và tính trạng trổ bông sớm. Những gen bị kích hoạt ấy tạo nên kết quả tăng năng suất lúa và lúa mì.

Những tiến trình sinh học vô cùng phức tạp như vậy đối với tăng trưởng và phát triển thường được kiểm soát bởi những TFs (transcription factors) chúng điều tiết sự biểu hiện hàng loạt sự kiến lớn của các gen và kích hoạt những TFs mang tính chất thứ yếu (subordinate transcription factors) theo mô hình dòng chảy thác nước (cascade-like fashion) của phosphoryl hóa. Ở đây, kết quả sàng lọc những TFs ứng cử viên liên quan đến quang hợp của cây lúa, người ta xác định một phân tử của học protein DREB (Dehydration Responsive Element Binding), đó là OsDREB1C, mà sự biểu hiện của nó bị kích thích bởi cả ánh sáng mặt trời và tình trạng nitrogen thấp. người ta chứng minh rằng OsDREB1C điều khiển các lập trình phiên mã mang tính chất chức năng rất khác biệt nhau xác định được khả năng của quang tổng hợp, sử dụng nitrogen, và thời gian lúa trổ bông. Kết quả thí nghiệm ngoài đồng cho thấy sự biểu hiện mạnh mẽ của gen OsDREB1C làm cây lúa gia tăng năng suất 41.3 đến 68.3%, thời gian sinh trưởng rút ngắn hơn, hiệu quả hấp thu nitrogen được cải tiến hơn, phân bố nguồn đến sức chứa hiệu quả hơn, do đó, nó cho chúng ta một chiến lược nhắm đến mục đích gia tăng đến mức cần thiết năng suất trong nông nghiệp, trong ngữ cảnh dân số tiếp tục bùng nổ, mà đất trồng trọt ngày càng giảm.

Xem https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi8455