Ngày 04/10/2021, nhóm nghiên cứu mạnh Công nghệ chọn tạo và phát triển giống cây trồng – Khoa Nông học đã tổ chức buổi sinh hoạt chuyên môn trên nền tảng trực tuyến của MS. Teams với 2 chuyên đề nghiên cứu:
Chuyên đề 1: “Cơ chế chống chịu hàm lượng Fe cao ở lúa”
Chuyên đề 2: “Đánh giá đóng góp của thụ phấn, nảy mầm ống phấn, và thụ tinh đến sự hình thành và phát triển quả cà chua”
Tham dự buổi seminar có sự góp mặt của các thầy cô trong nhóm nghiên cứu mạnh Công nghệ chọn tạo và phát triển giống cây trồng. Mở đầu buổi seminar, TS. Lê Thị Tuyết Châm trình bày về “Cơ chế chống chịu hàm lượng Fe cao ở lúa”. Qua tổng hợp các công trình nghiên cứu về cơ chế chống chịu hàm lượng sắt cao cho thấy có 4 cơ chế chống chịu với điều kiện bất thuận này ở cây lúa như sau: Khi cây trồng nhận tín hiệu stress dư thừa Fe, cơ chế 1 (ngăn cản hấp thụ Fe) sẽ hoạt động trước tiên để ức chế sự hấp thụ Fe ở rễ bằng cách ức chế các gen hấp thụ Fe. Cơ chế này có thể bảo vệ tốt cây trồng trong điều kiện có độc tính Fe yếu. Khi lượng Fe dư thừa càng tăng cao, cơ chế 1 khó có thể ngăn rễ cây hút Fe quá mức vì Fe được hấp thụ đồng thời với các kim loại thiết yếu khác như kẽm (Zn), đồng (Cu) hoặc mangan (Mn). Trong điều kiện như vậy, cơ chế 2 (giữ Fe ở rễ và ức chế sự vận chuyển Fe lên thân) sẽ tích lũy Fe ở dạng không độc hại trong các xoang an toàn của rễ dẫn đến tăng nồng độ Fe trong rễ và cũng ngăn chặn sự xâm nhập của Fe từ rễ lên thân bằng cách ức chế các gen liên quan. Cơ chế 1 và 2 được hoạt động từ trước khi bắt đầu tổn thương ở lá và trong suốt quá trình stress từ mức dư thừa Fe thấp đến nghiêm trọng.
Khi cơ chế 2 không đủ để khu trú Fe dư thừa trong mô rễ, Fe dư thừa sẽ được chuyển từ rễ lên thân. Trong trường hợp này, cơ chế 3 (khu trú Fe trong thân) bắt đầu sử dụng các chức năng chelation, cô lập, hấp thụ Fe dư thừa ở dạng an toàn trong thân dẫn đến tăng nồng độ Fe ở thân. Cuối cùng, khi Fe2+ tự do không thể được cô lập hoàn toàn ở dạng an toàn sẽ tích tụ phần lớn trong tế bào và gây ra phản ứng Fenton tạo ra ROS, từ đó gây ra stress cho cây trồng. Trong điều kiện này, các gen trong cơ chế 4 (giải độc tố ROS) được tạo ra để giảm bớt hàm lượng ROS ở thực vật. Nhìn chung, bốn cơ chế bảo vệ này có thể hoạt động hợp tác và liên tục để khử độc Fe trong cây lúa tùy thuộc vào mức độ dư thừa Fe.
Tiếp theo, ThS. Trần Thiện Long trình bày về “Đánh giá đóng góp của thụ phấn, nảy mầm ống phấn, và thụ tinh đến sự hình thành và phát triển quả cà chua”. Kết quả bước đầu nghiên cứu cho thấy quá trình thụ phấn, nảy mầm ống phấn và thụ tinh đều có đóng góp vào sự hình thành và phát triển quả cà chua. Cụ thể, quá trình thụ phấn (trong công thức sử dụng hạt phấn bị xử lý gây chết) và nảy mầm hạt phấn (hình thành ống phấn phát triển trong vòi nhụy, quan sát ở công thức thụ phấn từ 3h đến 6h) làm giảm tỷ lệ hoa rụng nhưng không đủ để kích thích sự phát triển quả ngay sau thụ phấn. Sự phát triển hoàn toàn của ống phấn vào phía trong bầu nhụy (quan sát ở công thức thụ phấn bằng hạt phấn bị xử lý tia phóng xạ) đủ để kích thích sự hình thành và phát triển quả thông qua kích hoạt phân chia tế bào ở bầu nhụy ở giai đoạn sớm (2 ngày sau khi thụ phấn). Kết quả cũng chỉ ra tương quan tuyến tính giữa kích thước quả cà chua với số lượng hạt hình thành trong quả. Kết luận, quá trình thụ phấn và hạt phấn nảy mầm đóng góp chủ yếu vào sự hình thành quả cà chua (đậu quả); sự vươn dài ống phấn vào phía trong bầu nhụy tác động đến sự phát triển quả ở giai đoạn đầu (thông qua kích hoạt phân chia tế bào); trong khi việc thụ tinh thành công hình thành hạt có đóng góp quan trọng đến sự phát triển quả ở giai đoạn sau (thông qua tăng kích thước tế bào), quyết định kích thước quả ở giai đoạn trưởng thành.
Một số hình ảnh trong quá trình thực hiện thí nghiệm:
Sau phần trình bày của các báo cáo viên, thành viên tham gia cũng đã có những thảo luận sôi nổi xoay quanh 2 chủ đề trên. Buổi seminar đã cung cấp thêm nhiều kiến thức mới, chuyên sâu làm cơ sở để định hướng cho các nghiên cứu tiếp theo của các thành viên của nhóm nghiên cứu.
Nhóm nghiên cứu mạnh “Công nghệ chọn tạo và phát triển giống cây trồng”