Trang chủĐăng ngày 01-06-2014 trong chuyên mục Tin thế giới
Sử dụng kỹ thuật lập bản đồ di truyền tinh vi, giáo sư trường Đại học bang South Dakota và nhóm nghiên cứu của mình đã ghi lại cách thức ngô và cỏ dại ảnh hưởng lẫn nhau.
Cỏ dại mọc mập hơn và cao hơn khi chúng phát triển cùng với ngô, Clay nói. Và ngược lại, ngô phát triển chậm hơn khi mọc cùng cỏ dại.
Trong 20 năm qua, Clay đã nghiên cứu các biện pháp quản lý cỏ dại và hệ thống cây trồng, sinh lý cỏ dại và sự tương tác giữa các loại thuốc diệt cỏ, đất và cây trồng.
Để tìm ra cách thức ngô và cỏ dại ảnh hưởng đến phản ứng gien của nhau, Clay và một nhóm hai nhà nghiên cứu cộng sự và một chuyên gia về đất, đã trồng trên các lô đất thử nghiệm: chỉ có cỏ velvetleaf; ngô và cỏ velvetleaf và ngô kiểm soát cỏ dại.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy một phản ứng hoàn toàn khác nhau khi cỏ velvetleaf tự mọc lên giữa các cây ngô. Cỏ velvetleaf khi mọc một mình ngắn hơn và mập mạp hơn, Clay giải thích. Ngoài ra, các gien đặc biệt có ảnh hưởng đến quang hợp và các phản ứng thực vật quan trọng khác có sự khác biệt trong biểu hiện.
Một nghiên cứu khác so sánh tăng trưởng và sản lượng của ngô trong phản ứng với cỏ dại, thiếu nitơ, hoặc bóng râm. Trong mọi trường hợp, Clay và Horvath đã phát hiện thấy rằng, gien có biểu hiện khác nhau so với các loài thực vật không bị căng thẳng. Tuy nhiên, mỗi căng thẳng lại dẫn đến các biểu hiện rất khác nhau.
Theo truyền thống, cỏ dại được cho rằng làm giảm tăng trưởng và năng suất cây trồng do cạnh tranh nước, chất dinh dưỡng và ánh sáng. Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ ra rằng, sự tương tác giữa cỏ dại và cây trồng phức tạp hơn nhiều so với suy nghĩ của các nhà nghiên cứu.
Theo Clay, khi trồng với cỏ dại, gien kiểm soát các phần chính của quá trình trao đổi chất của cây ngô đã giảm xuống hoặc điều tiết giảm. Chúng bao gồm phản ứng với kích thích ánh sáng, lượng chất diệp lục chúng tạo ra và khả năng chuyển đổi nguyên liệu thô thành năng lượng.
Trong ngắn hạn, những thay đổi trong biểu hiện gien này ảnh hưởng xấu đến khả năng phát triển và sinh sản của cây trồng.
Khi các nhà nghiên cứu bắt đầu loại bỏ cỏ dại ra khỏi nương ngô ngay từ thời kỳ đầu, chẳng hạn như khi ngô có hai và bốn lá, họ chỉ nhìn thấy sự khác biệt trong biểu hiện gien khi so sánh với những nương ngô không có cỏ dại. Tuy nhiên, Clay chỉ ra rằng, lượng sinh khối: thân và lá cây không có khác biệt đáng kể nào.
Những thay đổi trong biểu hiện gien có thể giúp giải thích các trường hợp cá biệt, trong đó sản lượng của ngô không bị ảnh hưởng, nhưng đã có một suy giảm nhẹ diễn ra ở cây trồng này mà các nhà khoa học vẫn không thể xác định được.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu xem xét các tác động của căng thẳng nước tới biểu hiện gien, sử dụng ngô được trồng trên vùng đất cao và thấp. Các gien của cây ngô bị căng thẳng nước trồng trên đỉnh đồi đã được điều tiết giảm hấp thu phốt-pho.
Ngoài ra, theo nhịp đồng hồ sinh học, đồng hồ sinh học kiểm soát hoạt động của các tế bào của thực vật “đã bị ảnh hưởng”. Điều này ảnh hưởng đến phản ứng với tổn thương của cây trồng và làm cho nó dễ bị tổn thương bởi sâu hại.