Mô đun WOX11-OsPRX130 liên quan đến khả năng chống chịu hạn bằng cách duy trì cân bằng ROS trong rễ lúa

 Mô đun WOX11-OsPRX130 liên quan đến khả năng chống chịu hạn bằng cách duy trì cân bằng ROS trong rễ lúa

Nguồn: Mingfang Tan, Yijie Wang, Yu Zhao. 2025. WOX11-OsPRX130 module confers rice drought tolerance by maintaining ROS homeostasis in rice root. Rice (N Y); 2025 Jun 19; 18(1):55. doi: 10.1186/s12284-025-00800-9.

Thực vật đã và đang tiến hóa với những cơ chế tinh vi nhằm thích ứng với tính chống chịu khô hạn. Một hệ thống rễ lúa chịu đựng giỏi, đi liền với mức độ ROS (reactive oxygen species), rất cần thiết cho sự tăng trưởng tối ưu và năng suất cao khi bị stress khô hạn. Tích hợp kết quả nghiên cứu, người ta thấy có một liên kết chặt giữa phát triển rỗ lú, ROS, và tính chống chịu khô hạn. WOX11, một regulator chủ lực của sự phát triển CR (crown root: rễ hình vương miện) của cây lúa, cũng điều khiển được cơ chế biến dưỡng “root redox”. Tuy nhiên, người ta biết rất ít WOX11 điều chỉnh sự bảo hòa ROS như thế nào trong rễ lúa để làm dễ dàng cho cây lúa thích nghi với khô hạn. kết quả nghiên cứu cho thấy WOX11 trực tiếp kết gắn với promoter của gen mã hóa peroxidase – gen OsPRX130, do vậy, nó làm tăng cường tính chịu hạn nhờ điều tiết sự tăng trưởng bộ rễ CR. Chú ý, OsPRX130 biểu hiện chủ yếu trong rễ lúa, biểu hiện này bị kích hoạt trong điều kiện có stress khô hạn. Knockout gen OsPRX130 ức chế được tăng trưởng CR thông quan làm giảm mức độ của ROS, dẫn đến kết quả cuối cùng là tính trạng chịu hạn của cây lúa. Kết quả ghi nhận điểm sáng về cơ chế chống chịu thông qua trung gian của WOX11 dẫn đến tích tụ ROS rồi điều khiển gen mã hóa peroxydase “class III” có tên là OsPRX130 khi cây lúa phát triển hệ thống rễ CR. Kết quả cho thấy luận điểm mới về chức năng của họ gen PRX khi lúa phát triển hệ thống rễ CR. Quan trọng hơn là sự hiểu biết sâu về cách làm thế nào  WOX11 điều tiết sự phát triển rễ để tăng tính chịu hạn của cây lúa, cung cấp chiến lược cải tiến giống mới sử dụng WOX11 để kiểm soát kiến trúc rễ lúa với khả năng rất cao chống chịu khô hạn.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40536725/

Hình: XOX11 điều tiết biểu hiện gen OsPRX130 khi xử lý stress khô hạn