Định nghĩa lại thực vật cảm biến nhiệt: Mô hình mới có thể cho phép trồng trọt theo khí hậu để đảm bảo an ninh lương thực
bởi Đại học Monash
Nguồn: Unsplash/CC0 Public Domain
Một tiến bộ của các nhà khoa học tại Đại học Monash có thể chuyển đổi ngành nông nghiệp bằng các loại cây trồng được thiết kế phù hợp với khí hậu của từng vùng.
Trong một bài đánh giá toàn diện về nghiên cứu sinh học thực vật, được công bố trên tạp chí Science, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã định nghĩa lại các lý thuyết trước đây về cách thực vật cảm nhận và phản ứng với nhiệt độ và phát triển một mô hình mới cho thực vật cảm nhận nhiệt độ.
Họ phát hiện ra rằng thực vật cảm nhận và phản ứng với nhiệt độ thông qua các mạng lưới di truyền phi tập trung của protein và các quá trình sinh học, thách thức lý thuyết lâu đời cho rằng thực vật, giống như con người, dựa vào một 'nhiệt kế' bên trong duy nhất để cảm nhận nhiệt độ.
Giáo sư Sureshkumar Balasubramanian, nhà nghiên cứu chính, đến từ Trường Khoa học Sinh học Monash, cho biết trong khi các nỗ lực giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu vẫn còn rất quan trọng, thì khám phá này có thể chuyển đổi cách tiếp cận của chúng ta để giải quyết tình trạng mất an ninh lương thực nghiêm trọng trong những thập kỷ tới, khi chúng ta phải vật lộn với những hậu quả có hại của biến đổi khí hậu.
Giáo sư Balasubramanian cho biết: "Hiểu được cách thực vật tự nhiên tích hợp nhiệt độ vào hệ thống tăng trưởng và phòng thủ của chúng sẽ mở ra cánh cửa cho việc lai tạo chính xác và các phương pháp tiếp cận được hỗ trợ bởi AI để tăng cường khả năng phục hồi của cây trồng".
"Trên thực tế, điều này có nghĩa là chúng ta có thể trồng các loại cây trồng thiết kế phù hợp với khí hậu địa phương của một khu vực cụ thể.
"Điều này cực kỳ quan trọng để đảm bảo an ninh lương thực khi chúng ta thấy các hiện tượng như lũ lụt và hạn hán ngày càng tác động đến nông nghiệp ở những khu vực mà trước đây chúng không thường xuyên xảy ra".
Mô hình cảm biến phân tán được trình bày ở đây mở ra vô số cơ hội để biến các loại cây trồng thiết kế thành hiện thực trên các trang trại của Úc, mang lại hy vọng cho những người nông dân đang phải vật lộn với tình trạng khí hậu khắc nghiệt ngày càng gia tăng.
Đồng tác giả Tiến sĩ Sridevi Sureshkumar, đến từ Trường Khoa học Sinh học Monash, cho biết các loại cây trồng thiết kế lý thuyết, hiện có thể thực hiện được nhờ kết quả nghiên cứu, sẽ vượt trội hơn hẳn các loại cây trồng biến đổi gen hiện đang được sử dụng trên toàn thế giới.
"Bây giờ chúng ta đã có thể xác định chính xác những yếu tố nào trong cây trồng phản ứng với nhiệt độ, chúng ta có thể biến đổi gen chúng với độ chính xác cao hơn", Tiến sĩ Sureshkumar cho biết.
"Chúng ta có thể xác định các kết hợp thao tác cụ thể có thể tạo ra các giải pháp phù hợp.
"Hãy nghĩ về nó như một loại thuốc được cá nhân hóa nhưng dành cho cây trồng; điều này sẽ cách mạng hóa cách chúng ta nghĩ về nông nghiệp trong tương lai".
Thông tin thêm: Avilash Singh Yadav et al, Các thành phần phân tán thúc đẩy cảm biến nhiệt độ và phản ứng ở thực vật, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adv5407. www.science.org/doi/10.1126/science.adv5407
Thông tin tạp chí: Science
Do Monash University cung cấp
