An ninh lương thực: Các nhà nghiên cứu phát hiện gen kháng lại một loại bệnh tàn phá cây lúa và lúa mì

 An ninh lương thực: Các nhà nghiên cứu phát hiện gen kháng lại một loại bệnh tàn phá cây lúa và lúa mì

Loại nấm cực nhỏ Magnaporthe oryzae gây bệnh đạo ôn ở lúa và các loại ngũ cốc khác. Vết bệnh hoại tử hình thành trên các bộ phận trên bề mặt của thân thân hoặc lá (ảnh bên trái). Các gen kháng bệnh như Ptr, bảo vệ cây lúa chống lại bệnh đạo ôn bằng cách ngăn chặn nấm lây nhiễm vào cây lúa (ảnh bên phải). Nguồn: INRAE—Stella Cesari.

 

Bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae gây ra, là một loại bệnh nghiêm trọng phá hoại cây trồng nông nghiệp. Ngoài việc tàn phá cây lúa - lương thực chính của 60% dân số thế giới - nó còn bắt đầu tấn công lúa mì vào những năm 1980, trên một khu vực ngày càng tăng và có nguy cơ xuất hiện nghiêm trọng ở châu Âu.

 

Trong bối cảnh này, các nhà nghiên cứu từ INRAE, CIRAD và Đại học Montpellier, cùng với các nhà khoa học từ Trung Quốc và Philippines, đã phân tích các cơ chế phân tử đằng sau khả năng kháng bệnh đạo ôn tự nhiên được tìm thấy ở cây lúa. Họ đã xác định được Ptr, một loại gen kháng bệnh mới ở thực vật. Sự hiện diện của gen Ptr này làm cho cây lúa miễn dịch với các chủng M. oryzae tiết ra yếu tố độc lực AVR-Pita, một loại protein mà khi không có gen này sẽ giúp nấm gây bệnh xâm nhập vào cây trồng.

 

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Plants.

 

Phần lớn các gen kháng ở thực vật mã hóa cho các thụ thể dạng ăng-ten (protein) nhận biết các tín hiệu hóa học do mầm bệnh phát ra.

 

Tuy nhiên, Ptr lại mã hóa một loại protein mới mà trước đây chưa được biết là có hoạt tính trong hệ thống miễn dịch thực vật. Các nhà khoa học vẫn chưa hiểu được protein này hoạt động như thế nào. Thật bất ngờ, nghiên cứu này đã vô hiệu hóa các nghiên cứu tham khảo trước đó, được xuất bản năm 2000, báo cáo cho rằng một gen khác có tên Pi-ta và mã hóa cho một loại thụ thể miễn dịch thông thường chịu trách nhiệm phát hiện AVR-Pita.

 

Hình ảnh bông lúa bị nhiễm bệnh chụp tại miền Bắc Việt Nam.

Nguồn: INRAE ​​- Bertrand Nicolas.

 

Công trình này mở đường cho việc nghiên cứu các cơ chế kháng bệnh mới ở thực vật dựa trên protein Ptr và các thành phần mới khác, với mục đích hiểu rõ hơn về khả năng kháng bệnh tự nhiên và sử dụng nó hiệu quả hơn để bảo vệ cây trồng.

 

Lê Thị Kim Loan theo Phys.org