Những bí ẩn trong bộ gen của loài hoa Nam Cực: kinh nghiệm thích nghi cho các thế hệ giống và cây trồng mới

Chỉnh sửa bởi: An goldy

Tại một trong những nơi khắc nghiệt nhất hành tinh, nơi nhiệt độ giảm xuống dưới âm bốn mươi độ và tia cực tím chiếu xuống không thương tiếc, một loài thực vật khiêm nhường vẫn nở hoa. Colobanthus quitensis, hay còn gọi là ngọc trai Nam Cực, là một trong hai loài thực vật có hoa có khả năng sinh tồn ở Nam Cực. Gần đây, các nhà khoa học Chile dưới sự dẫn dắt của Eduardo Castro và Claudio Meneses đã lập nên bản đồ di truyền hoàn chỉnh nhất cho đến nay của loài này, được công bố trên tạp chí Genome Biology and Evolution.

Loài thực vật này không chỉ chịu được sương giá và hạn hán mà còn cả bức xạ cực tím cường độ cao. Những phẩm chất này từ lâu đã thu hút sự chú ý của các nhà sinh học. Giờ đây, khi bản đồ bộ gen đã được tập hợp thành bốn mươi khung nhiễm sắc thể trong khuôn khổ dự án Polarix, các nhà nghiên cứu đã có trong tay công cụ để nghiên cứu chính xác các gen chịu trách nhiệm cho khả năng chống chịu. Những nỗ lực trước đây, bao gồm cả của các đồng nghiệp Hàn Quốc, chỉ mang lại một bức tranh rời rạc.

Mục tiêu của công trình không phải là tạo ra các sinh vật biến đổi gen. Các nhà khoa học dự định chỉnh sửa bộ gen của các loại cây trồng hiện có bằng các phương pháp hiện đại để truyền cho chúng những đặc tính hữu ích của loài thực vật Nam Cực này. Theo Castro, việc tìm kiếm các gen cụ thể và sau đó lai tạo các giống thương mại có thể mất từ năm đến mười năm.

Khả năng duy trì sức sống của Colobanthus quitensis khi thiếu nước và ở nhiệt độ khắc nghiệt trông giống như một gợi ý từ tự nhiên để canh tác các loại cây trồng bền bỉ hơn.

Sự tương đồng ở đây rất đơn giản: hãy tưởng tượng một ngôi nhà được xây dựng để chịu được cả cái lạnh thấu xương lẫn cái nóng như thiêu đốt mà không cần sửa chữa liên tục. Bản đồ di truyền mang lại cơ hội hiểu được những "viên gạch" nào tạo nên cấu trúc đó ở thực vật. Sau đó, chỉ cần chuyển các yếu tố cần thiết sang các loài khác mà không làm phá vỡ tính toàn vẹn tự nhiên của chúng.

Công trình của nhóm nghiên cứu Chile dựa trên nhiều năm quan sát và hợp tác quốc tế, bao gồm cả sự hỗ trợ từ California. Dữ liệu thu được mở ra cánh cửa cho các nghiên cứu sâu hơn, nhưng hiện tại vẫn đang ở giai đoạn phân tích trong phòng thí nghiệm. Những kết quả cụ thể khi áp dụng trong điều kiện thực địa sẽ không xuất hiện ngay lập tức.

Một bản đồ di truyền chính xác về loài thực vật Nam Cực đã giúp chúng ta hiểu được ngay từ hôm nay những cơ chế nào cho phép sự sống tồn tại ở nơi mà tưởng chừng như không thể, và những cơ chế này có thể hữu ích như thế nào trong một thế giới đang thay đổi.

10 Lượt xem

Nguồn

  • Chile-led team maps Antarctic plant genome, step towards climate-resilient crops

Đọc thêm bài viết về chủ đề này:

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.