Ngày 16/6/2022, nhóm Nghiên cứu mạnh Sinh lý – sinh thái cây trồng, khoa Nông học đã tổ chức semiar khoa học theo kế hoạch với đầy đủ các thanh viên trong nhóm. Tại buổi seminar lần này, các thầy cô được nghe bài trình bày của TS. Nguyễn Thị Ngọc Dinh với tiêu đề: “Đặc điểm giải phẫu của rễ và sự thay đổi giải phẫu rễ lúa liên quan đến sự thích nghi của lúa với canh tác nhờ nước trời”

Rễ lúa cũng như các cây ngũ cốc, ở lớp vỏ đều có các mô khí gọi là aerenchyma. Mô khí có thể được hình thành bởi hai loại là Schizogenous aerenchyma được hình thành từ các khoảng trống trong rễ do sự phân chia tế bào và Lysigenuos arenchyma được hình thành do các tế bào chết. Lysigenous arenchyma có hai loại, một loại lúc nào cũng có trong các cây trồng họ ngũ cốc (constitutive root aerenchyma), một loại được hình thành khi cây trồng cần thay đổi để thích nghi với điều kiện bất thuận như ngập, hạn, thiếu đạm, lân, hoặc đất bị nén (inducible root aerenchyma)… Đối với lúa thì mô khí được hình thành có hai loại constitutive và inducible aerenchyma. Con đường vận chuyển của nước trong cây ngũ cốc cũng như các cây trồng khác được vận chuyển từ vỏ rễ vào trong trung trụ theo 2 con đường chính, con đường thứ nhất là apolastic, vận chuyển nước không qua các tế bào sống mà qua các khe của tế bào sống; con đường vận chuyển nước thứ 2 là symplastic qua các tế bào sống (con đường vận chuyển này thường bị hạn chế bởi 1 kênh là Casparian strip. Trong điều kiện hạn, khi bón đạm amoni cho lúa đã làm tăng khả năng chống chịu vì đã làm giảm mô khí ở vỏ rễ và tăng khả năng vận chuyển nước qua kênh từ tế bào qua tế bào (symplastic) (Yang et al., 2012). Tomomi & Mitsuhiro  (2014) đã chỉ ra trong điều kiện thiếu hụt đạm thì mô khí ở vỏ rễ lúa được hình thành giúp cho lúa giảm được hô hấp của rễ và tăng hiệu quả đồng hóa đạm.
Hình 1. Giải phẫu rễ ở cây lúa và lúa mỳ (Kadam et al., 2015) 

Kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Ngọc Dinh và cs. (2020) đã chỉ ra dòng CSSLs 39 (Sasanishiki x Habataki) có khả năng tăng mô khí ở vỏ rễ dưới điều kiện độ ẩm đất biến động do ngập hạn luân phiên từ đó tăng khả năng vận chuyển O2 xuống rễ giúp rễ có khả năng kéo dài và phát triển rễ con, giúp cho dòng lúa có khả năng thích nghi với điều kiện độ ẩm đất biến động khi hạn và ngập luân phiên. Từ những kết quả nghiên cứu đã chỉ ra, tăng hàm lượng mô khí ở rễ khi hạn ngập luân phiên có thể là các đặc điểm quan trọng giúp lúa thích nghi với điều kiện canh tác nước trời.

Tại buổi seminar, các thầy cô đã trao đổi hết sức sôi nổi và cho rằng, kết quả nghiên cứu của TS. Nguyễn Thị Ngọc Dinh là rất có ý nghĩa, đã cung cấp những thông tin về cơ chế thích nghi với điều kiện nước trời của cây lúa ở góc độ giải phẫu bộ rễ. Từ nghiên cứu này, nhóm mong muốn phát triển những nghiên cứu tiếp theo về sử dụng phân bón đạm của cây lúa trong điều kiện hạn hoặc canh tác nhờ nước trời, làm cơ sở khuyến cáo cho người nông dân trồng lúa.

Một số hình ảnh tại buổi Seminar
 

 

Tài liệu tham khảo

  1. Kadam Niteen N., Yin Xinyou, Bindraban Prem S., Struik Paul C., Jagadish Krishna S.V. 2015. Does Morphological and Anatomical Plasticity during the Vegetative Stage Make Wheat More Tolerant of Water Deficit Stress Than Rice? . Plant Physiology, Volume 167, Issue 4, Pages 1389–1401, https://doi.org/10.1104/pp.114.253328.

2.      Nguyen DTN, Suralta RR, Kano-Nakata M, Mitsuya S, Owusu-Nketia S, Yamauchi A. 2020. Plasticity in Nodal Root Hardpan Penetration, Deep Soil Water Uptake, and Shoot Dry Matter Production under Soil Moisture Fluctuations Using Chromosome Segment Substitution Lines of Rice. PHILIPP AGRIC SCI 103:214-234.

  1. Tomomi Abiko, Mitsuhiro Obara 2014. Enhancement of porosity and aerenchyma formation in nitrogen-deficient rice roots. Plant science 215-216, 76-83.
  2. Yang, X., Li, Y., Ren, B., Ding, L. 2012. Drought-induced root aerenchyma forma-tion restrains water uptake in nitrate-supplied rice seedlings. Plant Cell Physiol.,http://dx.doi.org/10.1093/pcp/pcs003.

 

Nhóm NCM sinh lý, sinh thái cây trồng