Hệ metabolomic của giống đặc thù và phản ứng hình thái - sinh lý, phản ứng với cơ chế chống chịu mặn khác nhau của cây lúa (Oryza sativa L.)

Hệ metabolomic của giống đặc thù và phản ứng hình thái - sinh lý, phản ứng với cơ chế chống chịu mặn khác nhau của cây lúa (Oryza sativa L.)

Nguồn: Nagy S Radwan, Sobhi F Lamlom, Abdul-Hamid Emwas, Mariusz Jaremko, Nader R Abdelsalam. 2026. Cultivar-specific metabolomic and morpho-physiological responses reveal distinct salt tolerance mechanisms in rice (Oryza sativa L.). BMC Plant Biol.; 2026 Feb 2; 26(1):378. doi: 10.1186/s12870-025-08086-1.

Mặn làm hạn chế đáng kể năng suất lúa trên toàn thế giới, nhấn mạnh sự cần thiết phải hiểu biết thông thạo cơ chế chống chịu một cách chuyên biệt của giống lúa. Nghiên cứu khai thác được phản ứng hình thái học, sinh lý học và hệ thống biến dưỡng của 4 giống lúa đối với stress mặn, mục đích là xác định chiến lược thích nghi và xác định các markers ứng cử viên. Bốn giống lúa (Giza 177, Giza 178, Sakha 104, và Sakha 108) được xử lý 200 mM NaCl trong thời gian 14 ngày trong các điều kiện có kiểm sáot. Thông số hình thái học và sinh lý học bao gồm khối lượng tươi, hàm lượng nước tương đối (RWC), hàm lượng proline, chiều cao cây. Phổ biểu hiện metabolomic tòan diện được thực hiện nhờ phân tích sắc ký khối phổ lồng ghép GC-MS của mô là và mô rễ, tiếp theo sau là phân tích thống kê đa biến, bao gồm PCA (principal component analysis) và VIP (variable importance in projection). Stress mặn giảm đáng kể khối lượng sinh khối tươi và RWC của tất cả giống lúa (p < 0.001) và dẫn đến kết quả tích tụ proline sau đó. Giống Sakha 108 biểu thị chống chịu mặn cao nhất (78,6% tolerance index), duy trì được sinh khối cao hơn và hàm lượng nuóc khi bị xử lý stress. PCA phân biệt được nghiệm thức đối chứng với nghiệm thức xử lý mặn (PC1: 75,2% phương sai). Phân tích metabolomic xác định được 114 metabolites (cơ chất biến dưỡng) trong mô lá s và 97 cơ chất biến dưỡng trong mô rễ, với 40 metabolites biểu hiện VIP scores lớn hơn 1. Phản ứng chuyên biệt theo giống bao gồm tăng biến dưỡng amino acid của gống Giza 177 và tăng hoạt biến dưỡng lipid của giống Sakha 108. Phân nhóm nhấn mạnh được kết quả tái lập trình metaboli có tính chất theo mô chuyên biệt, với chỏ có 6 metabolites biểu thị hiện diện từng phần có tính bảo thủ qua tất cả giống lúa ở mô lá. Các giống lúa này sử dụng các chiến lược trao đổi chất chống chịu stress mặn kah1 chuyên biệt, giống Sakha 108 cho thấy cơ chế có tính chất tích hợp, gắn kết lại tính trạng điều tiết thẩm thấu, linh hoạt cơ chất biến dưỡng, và khả năng giữ nước tốt. Đây là kết quả đầu tiên phục vụ chọn tạo giống lúa cao sản chịu mặn, hiểu rõ được khả năng thích nghi với stress và mức độ biến dưỡng trong thí nghiệm có hệ thống.

Xem https://link.springer.com/article/10.1186/s12870-025-08086-1