Thứ 4, 23/01/2019

Bước đột phá về tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng

05/01/2019 13:22
Bước đột phá về tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng

Các nhà khoa học Mỹ đã có bước tiến lớn trong việc tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng bằng cách sử dụng các enzyme có gien được vay mượn từ cây bí ngô và tảo đơn bào để biến glycolic acid phosphate thành a xít malic, được tế bào thực vật sử dụng dễ hơn.

Theo tạp chí Science, cả nhân loại lẫn hầu như tất cả sự sống trên Trái đất đều dựa vào quá trình quang hợp - một loạt các phản ứng được thực hiện bởi thực vật, vi khuẩn lam và một số sinh vật khác, trong đó năng lượng của ánh sáng Mặt trời được sử dụng để tổng hợp các phân tử hữu cơ từ nước và carbon dioxide, có liên quan đến quá trình chuyển hóa.

Được biết, enzyme Rubisco có trong lá của tất cả các loài thực vật và được coi là enzyme gần phổ biến nhất trên hành tinh, nhưng đây không phải là enzyme hiệu quả nhất. Protein cũng có khi thay vì liên kết với carbon dioxide thì lại liên kết với oxy, dẫn đến sự xuất hiện của các sản phẩm phụ không quá quan trọng đối với tế bào, chẳng hạn như glycolic acid phosphate. Các phân tử này được cây trồng tận dụng, nhưng khó và không phải lúc nào cũng ở tốc độ phù hợp, còn khi tích tụ lại, chúng có thể phá vỡ quá trình quang hợp bình thường.

Hậu quả, năng suất của cây cối bị giảm, ví dụ cây lúa, theo các ước tính khác nhau, có thể tạo ra năng suất cao hơn từ 20 đến 50% nếu enzyme Rubisco hoạt động với độ chính xác cao hơn.

Nhóm khoa học do Giáo sư Donald Ort tại Đại học Illinois (Mỹ) hướng dẫn, đã tiến hành các thử nghiệm dùng các phương pháp mới hiệu quả hơn thay thế tự nhiên để xử lý các sản phẩm phụ của phản ứng enzyme Rubisco với oxy. Thông thường, phải cần tới 9 phản ứng, nhưng các phương án thay thế cho phép thực hiện các phép biến đổi cần thiết trong ít bước hơn. Các nhà khoa học đã thành công chỉ trong 2 bước, sử dụng các enzyme có gien được vay mượn từ cây bí ngô và tảo đơn bào để biến glycolic acid phosphate thành axit malic, được tế bào thực vật sử dụng dễ hơn.

Để đánh giá hiệu quả chuyển hóa enzyme Rubisco, ông Donald Orth và các đồng nghiệp đã đưa nó vào bộ gien cây thuốc lá. Cây thuốc lá được trồng trong nhà kính và các nhà khoa học đã theo dõi những thay đổi trong năng suất của chúng. Họ đã thấy kiểu quang hợp trước đây là không hiệu quả và chỉ giúp tăng tối đa 15% sinh khối. Tuy nhiên, phương pháp 2 bước mới do các nhà khoa học phát triển đã cho phép tăng trung bình 25% và trong một số trường hợp là 40% sinh khối.

Stephen Long, người đứng đầu công trình nghiên cứu RIPE – thực hiện quang hợp hiệu quả cao (Realizing Increased Photosynthetic Efficiency) so sánh các phương pháp giúp cây trồng tăng hiệu quả quang hợp như việc kênh đào Panama trở thành một dự án kỹ thuật giúp tăng hiệu quả của các tuyến thương mại.

Dự án quốc tế RIPE quy mô lớn này đang được thực hiện với sự hỗ trợ của các tổ chức nhà nước và phi chính phủ với mục tiêu phát triển các giống cây trồng mới có khả năng quang hợp hiệu quả hơn. Thành tựu của các nhà khoa học Mỹ là một bước tiến lớn hướng tới mục tiêu này. Theo Giáo sư Donald Orth, nhờ cải tiến nói trên, cây trồng ở vùng Trung Tây (Midwestern United States) nước Mỹ sẽ tạo thêm lượng calo bổ sung đủ nuôi sống được 200 triệu người.

Vũ Trung Hương

Theo Một Thế Giới


Gửi bình luận
(0) Bình luận
1

Lý giải được vẻ đa dạng của các cánh rừng nhiệt đới

Theo các nhà khoa học Mỹ, sở dĩ các cánh rừng nhiệt đới duy trì được vẻ đa dạng sinh học là vì ở vùng đất gần các cây riêng lẻ - môi trường sống của nấm và động vật chân đốt, không cho phép hạt giống và cây con của cùng một loài cây phát triển.
2

Trung Quốc trồng bông, khoai tây trên Mặt trăng?

Cơ quan Vũ trụ Quốc gia Trung Quốc mới đây nói rằng hạt bông, hạt cải dầu và khoai tây đã bắt đầu phát triển.
3

Việt Nam chế tạo vệ tinh NanoDragon dưới 10kg

Vệ tinh NanoDragon đang được nghiên cứu có trọng lượng dưới 10kg, có nhiệm vụ thử nghiệm công nghệ về điều khiển hướng của vệ tinh trên quỹ đạo và thu tín hiệu nhận dạng tự động tàu thủy bằng vệ tinh nano.
4

Bước đột phá về tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng

Các nhà khoa học Mỹ đã có bước tiến lớn trong việc tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng bằng cách sử dụng các enzyme có gien được vay mượn từ cây bí ngô và tảo đơn bào để biến glycolic acid phosphate thành a xít malic, được tế bào thực vật sử dụng dễ hơn.
5

Phát triển công nghệ tận dụng lá kim của cây thông

Theo các nhà khoa học Anh, công nghệ chế biến lá kim của các cây thông đón năm mới và Giáng sinh sau ngày lễ do họ phát triển sẽ tạo thêm các sản phẩm để làm thuốc nhuộm và chất tạo ngọt thực phẩm, đồng thời giúp giảm lượng khí thải carbon dioxide.

Phát triển công nghệ tận dụng lá kim của cây thông

Theo các nhà khoa học Anh, công nghệ chế biến lá kim của các cây thông đón năm mới và Giáng sinh sau ngày lễ do họ phát triển sẽ tạo thêm các sản phẩm để làm thuốc nhuộm và chất tạo ngọt thực phẩm, đồng thời giúp giảm lượng khí thải carbon dioxide.

Đề tài ghép phổi từ người cho sống được đánh giá cao

Đề tài Nghiên cứu ghép thùy phổi hoặc một phổi từ người cho sống hoặc người cho chết não do Thiếu tướng, GS.TS Đỗ Quyết - Giám đốc Học viện Quân y (HVQY) chủ nhiệm đã nghiệm thu sớm hơn kế hoạch gần một năm, được Hội đồng đánh giá nghiệm thu cấp Nhà nước do Bộ Khoa học và Công nghệ (KH-CN) tổ chức chiều ngày 27.12 đánh giá xếp loại xuất sắc.

Lý giải được vẻ đa dạng của các cánh rừng nhiệt đới

Theo các nhà khoa học Mỹ, sở dĩ các cánh rừng nhiệt đới duy trì được vẻ đa dạng sinh học là vì ở vùng đất gần các cây riêng lẻ - môi trường sống của nấm và động vật chân đốt, không cho phép hạt giống và cây con của cùng một loài cây phát triển.

Gien thỏ giúp cây trầu bà vàng thanh lọc không khí ô nhiễm

Các nhà khoa học Mỹ đã đưa vào bộ gien cây trầu bà vàng làm cảnh một biến thể của gien P450 2e1, được tìm thấy ở loài thỏ. Kết quả, cây cảnh biến đổi gien giúp tăng tốc làm sạch không khí khỏi các hợp chất độc hại như benzen và chloroform.

Tại sao một loài giun mới lại được đặt tên là Donald Trump?

Sinh vật lưỡng cư mù và thích đào bới dưới đáy biển Panama chính thức được đặt tên Dermophis donaldtrumpi, “ăn theo” Tổng thống Mỹ Donald Trump.

Đầu năm 2019, vệ tinh MicroDragon của Việt Nam sẽ được phóng lên quỹ đạo

Theo thông tin từ Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, ngày 17.1.2019, vệ tinh MicroDragon (50 kg) của Việt Nam cùng với 6 vệ tinh khác của Nhật Bản sẽ được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa đẩy Epsilon số 4 tại Trung tâm vũ trụ Uchinoura, Nhật Bản.

Tổ tiên loài người đã biết đi bằng chân ngay cả khi còn sống trên cây

Sau khi phân tích bộ xương còn lưu lại hoàn chỉnh nhất của một cá thể StW573, được gọi là Little Foot, được xác định 3,67 triệu năm tuổi, các nhà khoa học khẳng định tổ tiên sớm nhất của chúng ta biết đi thẳng trên đôi chân ngay cả khi vẫn còn là những sinh vật sống trên cây.

Người Nhật tạo trang trại thẳng đứng

Một chuỗi siêu thị của Nhật Bản sắp triển khai các trang trại thẳng đứng để cung cấp rau tươi tới 2.000 cửa hàng.

Giải thưởng Hội Nhạc sĩ Việt Nam 2018: Nhiều hạng mục không có giải A

Giải trí - 22/01/2019 17:17
Có 61 công trình, tác phẩm đã được trao Giải thưởng Âm nhạc Hội Nhạc sĩ Việt Nam năm 2018, tuy nhiên năm nay có đến 6 hạng mục không có giải A...

Cầu thủ Argentina mất tích cùng máy bay khi sang Anh ra mắt đội bóng mới

Thể thao - 22/01/2019 17:16
Chiếc máy bay chở chân sút Emiliano Sala từ Pháp sang Anh đã mất tích ở eo biển Manche. Chiến dịch cứu hộ đang được triển khai nhưng đến thời điểm này vẫn chưa tìm thấy tung tích của chiếc máy bay.

Bộ Công an: Tín dụng đen được ví như ‘cướp ngày’

Kinh tế - 22/01/2019 16:17
Tín dụng đen được ví như cướp ngày gây bất ổn trong xã hội, dẫn đến nhiều loại tội phạm và các hành vi vi phạm pháp luật, đáng chú ý là các hoạt động đòi nợ thuê trái pháp luật, gây ảnh hưởng xấu đến tình hình an ninh, trật tự”, Bộ Công an cho hay.

Quang Hải khoe tin nhắn khen ngợi và chúc mừng của tuyển thủ Pháp Yohan Cabaye

Thể thao - 22/01/2019 16:16
Ngôi sao bóng đá người Pháp gốc Việt từng là Á quân châu Âu Yohan Cabaye đã dành một tình cảm đặc biệt cho đội tuyển Việt Nam đồng thời cũng gửi những lời khen ngợi đến tiền vệ Quang Hải.

Đêm nhạc Anh Quốc – Điểm hẹn lý tưởng cho người mới ‘nhập môn’ giao hưởng

Giải trí - 22/01/2019 16:13
Sau chuỗi chương trình hòa nhạc đỉnh cao được khán giả yêu mến, tối 25.1 tại phòng Hòa nhạc Lớn, Học viện Âm nhạc Quốc gia Việt Nam, Dàn nhạc giao hưởng Mặt Trời tiếp tục dành tặng người hâm mộ một đêm biểu diễn chất lượng, sâu lắng và đầy cảm xúc.

Cận Tết Nguyên đán 2019: Vé xe khách 'cháy hàng' dù giá tăng vọt

Kinh tế - 22/01/2019 16:04
Mặc dù giá vé tăng mạnh nhưng tại một số bến xe những ngày cận Tết Nguyên đán 2019 đã xảy ra tình trạng “cháy hàng”. Nhiều hãng xe giường nằm đi các tuyến miền Trung, Tây Nguyên do bán vé Tết từ sớm nên đến nay đã hết vé ở nhiều tuyến.

Tín dụng đen bủa vây dân nghèo- Bài 1: Tiền trao tay, rưng rưng nước mắt

Thời sự - 22/01/2019 15:50
Với những đối tượng cho vay nặng lãi, “con mồi” ưa thích của chúng là những người phụ nữ hiền lành. Có như vậy, chúng mới dễ dàng đe dọa, ép đóng tiền.

Vì sao con chậm tăng cân trong khi vẫn ăn ngủ bình thường?

Sức khỏe - 22/01/2019 15:48
Thấy con chậm tăng cân, hẳn nhiều bà mẹ sẽ cảm thấy "sốt ruột". Các chuyên gia dinh dưỡng sẵn sàng đưa ra giải pháp cho vấn đề này.

Tìm người thay thế hoa hậu H'Hen Niê

Giải trí - 22/01/2019 15:47
Mới đây, Bộ VHTT-DL đã chính thức cấp phép cho công ty cổ phần hoàn vũ Sài Gòn (Unicorp) tổ chức cuộc thi Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2019 theo quyết định số 81/GP-BVHTTD.

Cơ sở sản xuất giò chả sử dụng hàn the bị phạt 40 triệu đồng

Thời sự - 22/01/2019 15:41
Thông tin từ Sở Y tế Hà Tĩnh, sáng 21.1, đoàn kiểm tra liên ngành về an toàn vệ sinh thực phẩm tỉnh Hà Tĩnh đã kiểm tra đột xuất cơ sở sản xuất, kinh doanh giò chả tại tổ dân phố 4, thị trấn Đức Thọ, huyện Đức Thọ (Hà Tĩnh).

Nguy cơ di tật bẩm sinh ở trẻ khi mẹ dùng thuốc giảm đau nhóm opioid

Sức khỏe - 22/01/2019 15:39
Theo The Daily Mail, các chuyên gia Mỹ ở Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh đã phân tích các dữ liệu ở 20 bang để tìm kiếm một mối liên hệ có thể có giữa việc dùng các loại thuốc giảm đau nhóm opioid và tình trạng sinh con bị dị tật bẩm sinh.

Nhộn nhịp Lễ hội Đường sách Tết Kỷ Hợi tại TP.HCM

Giải trí - 22/01/2019 15:31
Đường sách Tết Kỷ Hợi 2019 tại TP.HCM sẽ được chia theo các chủ đề theo 3 tuyến đường chính: tuyến đường Mạc Thị Bưởi với "Sách và thế hệ trẻ"; tuyến đường Nguyễn Huệ với "Vững bước vươn xa"; tuyến đường Ngô Đức Kế với "Thiếu nhi và thành phố tương lai".

Chủ tịch Volkswagen nói xe hơi điện không hợp với người nghèo

Khoa học - 22/01/2019 15:29
Chủ tịch hãng Volkswagen của Đức ngày 20.1 tuyên bố với truyền thông nước này rằng các loại xe hơi điện hiện tại không phù hợp với người nghèo.

Lý do khiến bạn luôn cảm thấy mệt mỏi

Sức khỏe - 22/01/2019 15:20
Nếu bạn ngủ đủ giấc mà vẫn thấy mệt mỏi thì cần xem xét lại yếu tố nào khác khiến bạn cảm thấy kiệt sức.

Phát hiện: Người da trắng đã có ở châu Mỹ, trước khi người châu Âu tới đó

Khoa học - 22/01/2019 15:04
Phân tích 6.357 bộ gien từ Brazil, Colombia, Chile, Mexico và Peru, các nhà di truyền học khẳng định những người có màu da trắng đã ở châu Mỹ từ lâu, trước khi người châu Âu đến đó.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2018 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.vn. Phát triển bởi ONECMS