Hệ thống điều tiết và cơ chế phân tử của tính trạng chống chịu mặn trong hệ gen cây lúa

Hệ thống điều tiết và cơ chế phân tử của tính trạng chống chịu mặn trong hệ gen cây lúa

guồn: Wuyun Fang, Ali Raza, Qian Zhu, Qiming Wang, Qun Ren, Mengyang Liu, Shimei Wang, Muhammad Ahmad Hassan. 2026. Regulatory networks and molecular mechanisms underlying salt stress tolerance in rice. Front Plant Sci.; 2026 Mar 5: 17:1757448. doi: 10.3389/fpls.2026.1757448.

Tổn thương do mặn, kiềm làm hạn chế năng suất suất rất đáng kể bởi phá vỡ cân bằng ion, phát sinh ra tổn thương bởi ô xi hóa, làm hại đến tăng trưởng cho đến phát triển cây lúa. Cho dù người ta đạt được nhiều tiến bộ về kiến thức lúa chịu mặn, nhưng cây lúa vốn rất nhạy với stress mặn so với các loài mễ cốc khác, mà nhiều lổ trống kiến thức vẫn còn phải tiếp tục hiểu thấu cơ chế của chúng, nhất là hiệu quả chọn giống. Tổng quan này cố gắng tích hợp tiến bộ trong lĩnh vực làm thế nào cây lúa nhận diện được muối, tín hiệu truyền đi ra sao, thích nghi với stress thế nào, và giới thiệu những hạn chế gì mà chúng đã và đang làm chậm tiến trình cải thiện giống.

Lúa cảm nhận được mặn nhờ receptor-like kinases và lộ trình truyền tín hiệu Ca²⁺ (Ca²⁺-dependent signaling pathway), nhưng các giai đoạn bắt đầu của phản ứng và dòng thác phosphoryl hóa ở down-stream vẫn chưa được định tính rõ ràng. ROS (reactive oxygen species) đã kích hoạt bởi mặn, ROS làm tăng hoạt antioxidant ví dụ như AsA-GSH, nhưng điều này chưa rõ làm thế nào chúng được kiểm soát theo không gian và theo chức năng chuyên biệt của từng cơ quan. Phân tích proteomic cho thấy việc tái tổ chức lại mạnh mẽ của proteins trong chu trình truyền tín hiệu, động thái cytoskeleton, biến dưỡng và luân chuyển protein, nhưng, hầu hết những ứng cử viên được phân lập đều không được minh chứng theo chức năng. Sự loại thải Na⁺, sự cô lập ở không bào, sự lưu giữ ion K⁺ thông qua HKTs, NHXs, và V-ATPases đều có trong cơ chế bảo hòa “ion homeostasis”, nhưng các tương tác ấy giữa chúng với nhau ở mô vẫn chưa được biết rõ. Kết quả nghiên cứu QTL cho thấy những loci quan trọng như Saltol và qSKC1 nhưng thực tế trong các giống cải tiến, người ta khai thác chúng có hiệu quả vô cùng chậm chạp trong giống lúa mới. Kỹ thuật mới có tính chất multi-omics và chỉnh sửa hệ gen theo hệ thống CRISPR đang cung cấp nhiều triển vọng để khắc phục lổ hổng kiến thức. Bài tổng quan này tập trung vào một khuôn khổ chung nhất nằm phát triển kiến thức có tính chất cơ chế và đẩy nhanh tiến trình cải tiến giống lúa cao sản chống chĩu mặn có hiệu quả.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41868506/