1. Thực hành nông nghiệp thông minh với khí hậu

Theo nghiên cứu mới do Đại học Stanford dẫn đầu, thực tế của việc trồng cây che phủ trong thời gian trái vụ - một cách tiếp cận được khuyến khích và trợ cấp nhiều để giảm thiểu biến đổi khí hậu - phức tạp hơn. Nghiên cứu được công bố ngày 8 tháng 11 trên tạp chí Global Change Biology cho thấy rằng việc trồng trọt hiện đang được thực hiện ở một vùng trồng trọt chính của Hoa Kỳ làm giảm năng suất ngô và đậu tương, đồng thời có thể dẫn đến các tác động môi trường gián tiếp từ việc mở rộng canh tác. 

Jillian Deines, tác giả chính của nghiên cứu và là học giả sau tiến sĩ tại Trung tâm Stanford cho biết: “Việc sử dụng cây che phủ đang nhanh chóng lan rộng”. 

Tác giả cấp cao David Lobell, Giám đốc FSE của Gloria và Richard Kushel, đồng thời là giáo sư Khoa học Hệ thống Trái đất cho biết: “Nông nghiệp là một ngành rất khó khăn để đi đúng hướng và mọi thứ thường không diễn ra như kế hoạch. Quan điểm của chúng tôi là theo dõi, đánh giá và học hỏi thường xuyên là một phần quan trọng của việc làm cho nông nghiệp thực sự bền vững”. 

Duy trì lớp phủ thực vật trên các cánh đồng nông nghiệp trong thời vụ trái vụ có thể làm giảm lượng lớn dòng chảy và sự rò rỉ nitơ vào các dòng chảy và nước ngầm, giảm xói mòn đất và giảm nhu cầu sử dụng hóa chất kiểm soát cỏ dại. Thực hành này cũng có thể là một chiến lược cạnh tranh về chi phí để ngăn chặn khí cacbon đioxit ra ngoài không khí. 

Do tiềm năng của trồng cây che phủ như một giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu và các lợi ích cảnh quan khác, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ đã trợ cấp cho hoạt động này hơn 100 triệu đô la mỗi năm kể từ năm 2016. Đạo luật, được thông qua vào tháng 8, dành 20 tỷ đô la cho các hoạt động đó với tác dụng trực tiếp cải thiện cacbon trong đất, giảm thất thoát nitơ, hoặc giảm, thu giữ, tránh hoặc cô lập khí thải cacbon đioxit, mêtan hoặc nitơ oxit liên quan đến sản xuất nông nghiệp. Hiện tại, cây che phủ chỉ được sử dụng trên khoảng 5% các cánh đồng ở vùng trồng ngô chính của Hoa Kỳ. 

Trong phân tích quy mô lớn đầu tiên ở cấp độ đồng ruộng về tác động năng suất từ ​​việc trồng cây che phủ trên Vành đai ngô Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng hình ảnh vệ tinh để xem xét khoảng 20 triệu mẫu đất nông nghiệp ở Iowa, Indiana, Missouri, Ohio, Illinois và Michigan. Họ phân tích mọi cánh đồng đã trồng cây che phủ trong ít nhất ba năm, so sánh chúng với những cánh đồng tương tự không được trồng cây che phủ. 

Trung bình, các ruộng có cây che phủ cho thấy năng suất giảm 5,5% đối với ngô và 3,5% đối với đậu tương. Việc giảm năng suất ngô nhiều hơn có thể phản ánh nhu cầu lớn hơn của cây trồng đối với phân bón nitơ, một loại hóa chất mà các loại cây che phủ thông thường cũng sử dụng, và nước, chất che phủ cây trồng có thể cạn kiệt trước mùa trồng trọt khô hạn. 

Năng suất giảm tương đương với việc mất khoảng 40 đô la/mẫu Anh đối với ngô và 20 đô la/mẫu Anh đối với đậu tương. Sự thiệt hại này, kết hợp với chi phí thực hiện các loại cây che phủ - khoảng 40 đô la mỗi mẫu Anh - khiến việc áp dụng phương pháp này lâu dài trở nên khó khăn. 

Bất chấp những phát hiện nghiêm túc, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng cây che phủ vẫn có thể mang lại lợi ích cho nông dân và những người khác. Có thể là các lợi ích sẽ mất một thời gian để phát huy tác dụng và có khả năng nông dân sẽ thực hiện tốt hơn. Trong số các giải pháp, các lựa chọn thay thế lúa mạch đen - cây che phủ được sử dụng phổ biến nhất ở Vành đai ngô của Hoa Kỳ - có thể dẫn đến năng suất cây trồng cao hơn ở một số vùng. Đảm bảo rằng cây che phủ được loại bỏ đủ thời gian trước khi trồng cây chính có thể làm giảm khả năng năng suất bị suy giảm đáng kể. Các nhà hoạch định chính sách có thể khuyến khích áp dụng biện pháp che phủ mạnh hơn ở những khu vực ít có khả năng bị giảm năng suất đáng kể, chẳng hạn như những khu vực ít bị ảnh hưởng bởi nước. 

Theo Sciencedaily

2. Sự ngưng tụ của bộ gen điều hòa phiên mã seuss làm trung gian cho nhận thức và sự phản ứng lại căng thẳng thẩm thấu ở cây arabidopsis

SEU là không thể thiếu được với khả năng chịu căng thẳng thẩm thấu. Nguồn: Đại học Thanh Hoa và IBCAS.

Một nghiên cứu chung của Giáo sư Fang Xiaofeng từ Đại học Thanh Hoa và Giáo sư Lin Rongcheng từ Viện Thực vật học thuộc Viện Khoa học Trung Quốc (CAS) đã phát hiện ra cơ quan điều hòa phiên mã SEUSS (SEU) đóng vai trò chính thông qua quá trình ngưng tụ của nó trong suốt quá trình căng thẳng tăng thẩm thấu ở cây Arabidopsis.

Nghiên cứu này khám phá cơ chế ngưng tụ SEU làm trung gian cho nhận thức và sự phản ứng lại căng thẳng thẩm thấu, được công bố trên tạp chí Nature Chemical Biology vào ngày 14 tháng 11. 

Thực vật có thể cảm nhận chính xác bước sóng, cường độ, hướng và chu kỳ của ánh sáng. Sự nhạy cảm này kích hoạt một loạt các quá trình truyền tín hiệu và biểu hiện gen điều chỉnh các mô hình tăng trưởng và phát triển để thích ứng với môi trường bên ngoài khác nhau. 

Căng thẳng thẩm thấu do lượng muối cao và hạn hán cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng và làm giảm đáng kể năng suất. Tuy nhiên, cơ chế mà thực vật cảm nhận được căng thẳng thẩm thấu vẫn chưa được hiểu rõ. 

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng SEU nhanh chóng kết lại thành các chất ngưng tụ hạt nhân giống như chất lỏng khi bị căng thẳng tăng thẩm thấu và sự ngưng tụ này có thể đảo ngược được. 

Họ đã phát hiện ra rằng SEU chứa hai vùng rối loạn nội tại (IDR) ở N- và cuối C- dựa trên dự đoán. Các nhà khoa học đã lần lượt đặt tên cho các vùng này là IDR1 và IDR2. Sau khi xử lý tăng thẩm thấu, IDR1 hình thành các ngưng tụ tế bào chất riêng biệt trong khi IDR2 thì không, điều này chứng tỏ rằng IDR1 tạo ra khả năng ngưng tụ phản ứng thẩm thấu.

Các nhà nghiên cứu cũng tiết lộ rằng SEU rất cần thiết cho khả năng chịu căng thẳng tăng thẩm thấu vì khả năng sống sót của các thể đột biến SEU là thấp hơn đáng kể so với dòng hoang dã và dòng bổ sung trong phương pháp xử lý bằng NaCl hoặc mannitol. Đồng thời, việc mất SEU đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự biểu hiện của các gen chịu căng thẳng. 

Những phát hiện này khám phá ra vai trò quan trọng của sự ngưng tụ phân tử sinh học của SEU đối với nhận thức và phản ứng lại căng thẳng của tế bào và cơ chế này giúp thực vật chống lại và thích nghi với các điều kiện căng thẳng thẩm thấu. 

Giáo sư Lin Rongcheng, một tác giả của nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu này làm sáng tỏ tiềm năng đáng kể đối với kỹ thuật cây trồng để đối phó với tác động của hạn hán và độ mặn cao". 

Theo Phys.org

 3.Chức năng của các yếu tố phiên mã trong tính kháng côn trùng và tín hiệu jasmonate của ngô

Nguồn: CC0 Public Domain.

Ngô (Zea mays) là cây lương thực, thức ăn chăn nuôi và năng lượng sinh học quan trọng, đóng vai trò chiến lược then chốt trong an ninh lương thực, trong khi côn trùng gây hại ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng ngô. Benzoxazinoids (BXD) và tecpen dễ bay hơi (nhóm hiđrocacbon không no có công thức chung là (C₅H₈) (n ≥ 2), các hợp chất này đều có mùi thơm đặc trưng) là các hợp chất phòng thủ kháng côn trùng trong ngô. BXD độc đối với côn trùng và chúng trực tiếp ức chế sự sinh trưởng và phát triển của côn trùng, đồng thời các tecpen dễ bay hơi thu hút các loài thiên địch của côn trùng ăn cỏ. 

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc xử lý axit jasmonic (JA) có thể thúc đẩy sự tích lũy BXD và tecpen dễ bay hơi trong ngô, nhưng cơ chế phân tử cơ bản vẫn chưa được biết. 

Nhóm nghiên cứu do giáo sư Wu Jianqiang dẫn đầu tại Viện Thực vật học Côn Minh thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (KIB/CAS) đã làm sáng tỏ các chức năng của MYC2 ngô trong phản ứng bảo vệ côn trùng qua trung gian JA bằng phương pháp di truyền, hóa sinh, sinh học phân tử, và tin sinh học. 

Theo các nhà nghiên cứu, so với các loại ngô hoang dã, ngô đột biến, trong đó MYC2 bị loại bỏ, rất mẫn cảm với côn trùng Mythimna separata và Spodoptera frugiperda. 

Các đột biến MYC2s của ngô cũng cho thấy kiểu hình tua hoa được nữ tính hóa. Như vậy, MYC2s quy định tính kháng côn trùng ở ngô và xác định giới tính của tua. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh thêm rằng MYC2 của ngô điều chỉnh tích cực quá trình sinh tổng hợp BXD và tecpen dễ bay hơi, đồng thời các phân tích RNA-Seq và CUT&Tag-Seq cũng cho thấy bối cảnh điều tiết của MYC2 ngô. 

Ngoài ra, họ đã xác định được bảy yếu tố phiên mã được MYC2 nhằm mục tiêu vật lý và chúng có khả năng tham gia vào việc điều chỉnh quá trình sinh tổng hợp BXD.

Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc mới quan trọng về cơ chế phân tử kháng côn trùng và tín hiệu JA ở ngô. 

Công trình này đã được xuất bản trên Tạp chí Journal of Integrative Plant Biology với tiêu đề: “ZmMYC2s đóng vai trò quan trọng trong phản ứng của ngô đối với động vật ăn cỏ mô phỏng và jasmonate”. 

Theo Phys.org

4.Một gien từ 28 triệu năm trước bảo vệ thực vật ngày nay chống lại sâu bướm
Theo một báo cáo được công bố trên eLife, các cơ chế phòng vệ mà thực vật sử dụng để nhận biết và phản ứng với một loài gây hại thông thường - sâu bướm - đã phát sinh từ một gien duy nhất đã tiến hóa qua hàng triệu năm. 

Nghiên cứu phát hiện ra rằng một số loài thực vật, chẳng hạn như đậu nành, đã mất đi gien bảo vệ này theo thời gian, và gợi ý rằng việc nhân giống cây trồng hoặc biến đổi gien để đưa lại gien có thể bảo vệ khỏi mất mùa. 

Tình trạng sức khỏe của thực vật phụ thuộc vào hệ thống miễn dịch mà nó được thừa hưởng. Ở thực vật, điều này có nghĩa là thừa hưởng một số loại thụ thể nhận dạng mẫu có thể nhận ra các mầm bệnh riêng biệt và các peptit có nguồn gốc từ động vật ăn cỏ, đồng thời kích hoạt phản ứng miễn dịch thích hợp. 

Tác giả chính Simon Snoeck, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Khoa Sinh học, Đại học Washington, Hoa Kỳ, giải thích: “Thừa hưởng đúng loại thụ thể nhận dạng mẫu có thể cho phép thực vật nhận ra các mối đe dọa và đối phó với bệnh tật và sâu bệnh. Mặc dù chúng ta biết nhiều phân tử có nguồn gốc từ sâu bệnh kích hoạt phản ứng miễn dịch ở thực vật, nhưng kiến ​​thức của chúng ta về cách thực vật phát triển khả năng cảm nhận các mối đe dọa mới còn hạn chế”. 

Để giải quyết lỗ hổng này, nhóm nghiên cứu đã xác định các sự kiện tiến hóa quan trọng cho phép thực vật ứng phó với mối đe dọa phổ biến là sâu bướm. Người ta đã biết rằng các loài trong nhóm họ đậu - bao gồm đậu xanh và đậu mắt đen - có khả năng phản ứng với các peptide được tạo ra từ miệng của sâu bướm khi chúng gặm lá cây. Vì vậy, họ đã xem xét sâu bộ gien của nhóm thực vật này để xem liệu một thụ thể nhận dạng mẫu phổ biến được gọi là Inceptin Receptor (INR) đã thay đổi qua hàng triệu năm, làm tăng hay mất khả năng nhận biết sâu bướm. 

Họ phát hiện ra rằng một gien thụ thể 28 triệu năm tuổi hoàn toàn tương ứng với phản ứng miễn dịch của thực vật đối với các peptit của sâu bướm. Họ cũng phát hiện ra rằng trong số các hậu duệ của tổ tiên thực vật lâu đời nhất lần đầu tiên tiến hóa gien thụ cảm, một số loài không thể đáp ứng với peptit của sâu bướm đã bị mất gien. 

Để hiểu làm thế nào gien cổ đại này có được khả năng nhận ra các peptit mới từ các mầm bệnh ngày nay, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật gọi là tái tạo trình tự tổ tiên, trong đó họ kết hợp thông tin từ tất cả các gien thụ thể hiện đại để dự đoán trình tự gốc 28 triệu năm tuổi. Cơ quan thụ cảm của tổ tiên này có thể đáp ứng với các peptit của sâu bướm. Tuy nhiên, một phiên bản cũ hơn một chút với 16 thay đổi trong trình tự thụ thể thì không thể. 

Lịch sử di truyền này, cùng với các mô hình máy tính cho thấy cấu trúc thụ thể cổ đại và hiện tại có thể khác nhau như thế nào, cung cấp manh mối về cách thụ thể tiến hóa. Nó cho thấy rằng đã có việc chèn một gien mới vào bộ gien của thực vật tổ tiên hơn 32 triệu năm trước, kéo theo sự tiến hóa nhanh chóng của thụ thể mới. Một trong những dạng này có được khả năng phản ứng với peptide của sâu bướm, và khả năng mới này hiện được chia sẻ ở hàng chục loài cây họ đậu hậu duệ. 

Tác giả cấp cao Adam Steinbrenner, Trợ lý Giáo sư tại Khoa Sinh học, Đại học Washington, kết luận: “Chúng tôi đã xác định được sự xuất hiện và mất đi của một đặc điểm miễn dịch quan trọng trong quá trình tiến hóa của thực vật. Trong tương lai, chúng tôi hy vọng sẽ tìm hiểu thêm về các quá trình cấp bộ gien tạo ra sự đa dạng về thụ thể mới và xác định các thụ thể miễn dịch chưa được biết đến trong các nhóm thực vật. Khi dữ liệu bộ gien ngày càng tăng, các phương pháp tiếp cận như vậy sẽ xác định các thụ thể bị thiếu là những tính trạng rất hữu ích để du nhập lại vào cây trồng giúp bảo vệ mùa màng”. 

Theo Sciencedaily

5.Chuyển gen vào ty thể thực vật bằng cách sử dụng ống nano carbon

DNA có thể được chuyển vào ty thể của thực vật với hiệu quả cao hơn nhiều so với trước đây nhờ một phương pháp chuyển gen mới. 

Các nhà sinh học thuộc Viện RIKEN đã tìm ra một cách hiệu quả để đưa vật liệu di truyền vào bộ máy tạo năng lượng của tế bào thực vật, mở ra khả năng thúc đẩy thực vật sản xuất các hợp chất hữu ích về mặt thương mại. 

Dự kiến vào năm 2050, dân số toàn cầu ​​sẽ đạt gần 10 tỷ người, khả năng sửa đổi gen di truyền của thực vật để thúc đẩy sản xuất lương thực sẽ rất quan trọng để nuôi sống thế giới.

Thực vật cũng được dự đoán sẽ trở thành nhà máy sinh học để sản xuất các hóa chất hữu ích như thuốc và nhiên liệu. Simon Law thuộc Trung tâm Khoa học Tài nguyên Bền vững RIKEN (CSRS) cho biết: “Thực vật có thể được thiết kế để sản xuất những thứ khác ngoài thực phẩm, chẳng hạn như các loại hóa chất, dược phẩm và protein tái tổ hợp. Thực tế là bạn có thể sử dụng thực vật để tạo ra nhiều thứ khác nhau khiến công nghệ sinh học trở thành một lĩnh vực đầy triển vọng”. 

Một cách để 'tái lập trình' thực vật là chuyển vật liệu di truyền vào tế bào của chúng, nhưng đây là một thách thức do thành tế bào thực vật dày vì vậy chúng ngăn chặn nhiều phân tử sinh học xâm nhập vào. 

Các ống nano carbon - có đường kính chỉ bằng một nanomet hoặc hơn - đủ mỏng để xuyên qua thành tế bào. Nhưng một khi đã nằm ở bên trong tế bào thực vật, các ống nano carbon không ảnh hưởng tới ty thể mục tiêu - một cơ quan quan trọng chịu trách nhiệm tạo ra năng lượng, tạo ra và phá vỡ các hợp chất khác.

Hình 1: Ảnh của một ống nano carbon được bao phủ bằng ba phân tử peptides (xanh lá cây, cam, xanh dương). Các nhà nghiên cứu thuộc RIKEN đã dùng ống nano carbon phủ peptides để chuyển vật liệu di truyền vào ti thể thực vật.

Law lưu ý rằng: “Việc đưa các chất xuyên qua thành tế bào, màng tế bào và sau đó đi qua màng ty thể là rất khó và trước đây nó chưa đạt được hiệu quả cao”. 

Hiện tại, Law, Keiji Numata, thuộc viện CSRS, và các đồng nghiệp đã sử dụng các ống nano carbon để vận chuyển các đoạn DNA vào ty thể thực vật với hiệu quả cao. Họ đã đạt được điều này bằng cách phủ lên các ống nano cacbon một lớp polymer cho phép phức hợp các chuỗi axit amin ngắn được gọi là peptide (Hình 1). Các peptide cho phép các ống nano carbon di chuyển vào các ty thể đích. 

Bằng cách phối hợp các peptide trên các ống nano carbon, nhóm nghiên cứu đã nâng cao hiệu quả chuyển DNA sang ty thể lên gấp 30 lần so với những nỗ lực trước đây khi chỉ sử dụng peptide. 

Law nhớ lại: “Lần đầu tiên thử nghiệm, tôi đã nghi ngờ kết quả vì chúng có vẻ quá cao để có thể giải thích hợp lý. Nhưng tôi trở nên tự tin hơn sau khi lặp lại vài lần và thu được kết quả tương tự”. 

Các nhà nghiên cứu đã chứng minh tính hữu ích của phương pháp này bằng cách sử dụng nó để chuyển một gen làm gia tăng tốc độ tăng trưởng của thực vật. Các ứng dụng tiềm năng khác bao gồm tăng tốc các chương trình nhân giống và thay đổi con đường trao đổi chất để chúng tạo ra các hóa chất hữu ích về mặt thương mại. Hơn nữa, bằng cách thay đổi các peptide được phủ trên các ống nano, có thể nhắm mục tiêu vào các cơ quan khác trong tế bào thực vật.

 Nhóm nghiên cứu đứng đầu là Keiji Numata (hàng thứ 2, thứ 4 từ bên phải) đã dùng ống nano carbon phủ peptide để chuyển vật liệu di truyền vào ty thể thực vật với hiệu quả cao.

 Theo Viện RIKEN

6.Tiết lộ bí mật: Đặc tính của yếu tố gây bệnh thảm khốc ở thực vật

HPE19 thể hiện quá trình nội địa hóa lục lạp hạt nhân và thay đổi phản ứng miễn dịch ở cây Nicotiana benthamiana. HPE19 thiếu tín hiệu peptide của nó đã được sao chép bằng phản ứng tổng hợp đầu cuối N thành TurboGFP (tGFP) dưới sự kiểm soát của chất kích thích, tạo ra GAL4 dexamethasone (Dex), được biểu hiện trong Nicotiana benthamiana và được quan sát bằng kính hiển vi đồng tiêu. Dex được quan sát 12 lần sau lọc (hpi). A, HPE19 biểu hiện hạt nhân ở 24 hpi. Bảng bên trái hiển thị protein huỳnh quang màu xanh lá cây (GFP), bảng trung tâm bao gồm quá trình tự phát huỳnh quang lục lạp và bảng bên phải hiển thị cấu hình cường độ cho tGFP và chất diệp lục trong hình ảnh được hợp nhất. B, HPE19 chủ yếu thể hiện quá trình nội địa hóa lục lạp ở 48 hpi. Bảng bên phải là cấu hình cường độ tGFP và chất diệp lục chồng lên nhau trong hình ảnh được hợp nhất. C, Hình ảnh đại diện của nhân biểu hiện tGFP (trái) và lục lạp bao quanh nhân mang tGFP-HPE19 (phải). D, Tái tạo ba chiều (3D) của điều khiển tGFP (trái) và tGFP-HPE19 (phải) 48 hpi minh họa cụm lục lạp xung quanh nhân. Tái tạo 3D được tạo từ 20 hình ảnh. E, Sự biểu hiện quá mức của HPE19 không thể gây chết tế bào. Tế bào chết vĩ mô được quan sát thấy sau 5 ngày với 2 μM Dex; bên phải, tế bào chết được quan sát sau khi nhuộm màu xanh lam trypan sau 5 ngày dẫn truyền với 2 μM Dex F, Rò rỉ chất điện phân từ 12 đến 96 hpi với 2 μM Dex. Các chấm riêng lẻ đại diện cho các giá trị cho bốn lần sao chép sinh học trên mỗi cấu trúc. Sự khác biệt thống kê được phát hiện bằng cách phân tích phương sai đo lường lặp đi lặp lại và các nhóm khác nhau được phát hiện bằng cách sử dụng thử nghiệm so sánh nhiều lần Tukey. Các chữ cái khác nhau biểu thị các nhóm phương tiện khác nhau đáng kể ở 96 hpi. Nguồn: Molecular Plant-Microbe Interactions ® (2022). DOI: 10.1094/MPMI-05-22-0114-R. 

Đôi khi các tác nhân gây bệnh thực vật nhỏ nhất lại có sức mạnh lớn nhất. Đó là trường hợp đã xảy ra trong ngành công nghiệp cam quýt Florida, nơi đã chứng kiến ​​sản lượng cam sụt giảm 70% kể từ khi bệnh Huanglongbing (bệnh vàng lá gân xanh) xuất hiện vào năm 2005. 

Bệnh này do vi khuẩn Candidatus Liberibacter asiaticus gây ra, lây truyền qua hoạt động chích hút của qua côn trùng. Khi côn trùng hút nhựa cây, nó sẽ đưa vi khuẩn vào các mạch của cây, trực tiếp vào phloem, giúp vi khuẩn theo con đường vận chuyển này tấn công toàn bộ hện thống cây. 

Họ hàng gần của mầm bệnh greening ở cây có múi, Candidatus Liberibacter solanacearum (CLso), là một bệnh mới xuất hiện trên cà chua và khoai tây. Vì vi khuẩn này không thể tồn tại bên ngoài vật chủ của nó nên rất ít thông tin về nó, kể cả cách thức nó gây bệnh. Một nghiên cứu gần đây do Paola Reyes Caldas, thuộc Đại học California dẫn đầu đã phát hiện và mô tả các protein được tiết ra từ CLso. Những protein này, được gọi là các yếu tố ảnh hưởng (effectors), cung cấp manh mối về chiến thuật thao túng mà vi khuẩn này sử dụng để khuất phục cây chủ của nó. 

Một công bố mới trên tạp chí Molecular Plant-Microbe Interactions cho thấy những yếu tố này có thể có trong cả 2 vật chủ là thực vật và côn trùng. Khi đã ở bên trong cây, các yếu tố này có thể nhắm mục tiêu vào các bộ phận khác nhau của tế bào chẳng hạn như lục lạp một cơ quan quan trọng để cây thực hiện quá trình quang hợp. 

Ngoài ra, các tác nhân này có thể di chuyển từ tế bào thực vật này sang tế bào thực vật khác. Tác giả Gitta Coaker nhận xét: “Các yếu tố ảnh hưởng này cũng có thể di chuyển từ tế bào này sang tế bào khác, điều này có thể giải thích cách Liberibacter có thể điều khiển cây trồng trong khi vẫn bị giới hạn trong lớp màng tế bào. Không giống như các tác nhân từ vi khuẩn xâm lấn lá khác, phần lớn các tác nhân Liberibacter không ngăn chặn các phản ứng miễn dịch của thực vật, cho thấy rằng chúng có cách thức hoạt động rất độc đáo”. 

Phải xem xét liệu những hoạt động độc đáo này có làm thay đổi môi trường libe hay sự hấp dẫn của côn trùng để tạo điều kiện cho mầm bệnh lây lan hay không, tuy nhiên nghiên cứu này đã đưa ra một điểm khởi đầu thú vị để làm sáng tỏ căn bệnh phức tạp này. Sau khi xác định được mục tiêu của những yếu tố này, việc biến đổi gen những cây trồng quan trọng để ngăn chặn sự tấn công có thể là một giải pháp hiệu quả để quản lý bệnh này.

Theo Phys.org

7.Biến nước thải thành phân bón là khả thi và có thể giúp nông nghiệp bền vững hơn

Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Drexel, nước thải thoát ra từ các vũng bùn thải khổng lồ có khả năng đóng một vai trò trong việc khiến nền nông nghiệp bền vững hơn. Một nghiên cứu mới, xem xét quy trình loại bỏ amoniac khỏi nước thải và chuyển hóa nó thành phân bón, cho thấy rằng giải pháp này không chỉ khả thi về mặt kỹ thuật mà còn có thể giúp giảm tác động môi trường và năng lượng của việc sản xuất phân bón. 

Nguồn nitơ bền vững

Sản xuất nitơ để làm phân bón là một quá trình tiêu tốn nhiều năng lượng và chiếm gần 2% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu. Trong vài năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã khám phá các giải pháp thay thế cho quy trình sản xuất nitơ của Haber-Bosch, vốn là tiêu chuẩn trong hơn một thế kỷ. Một khả năng đầy hứa hẹn, được một số nhà cung cấp dịch vụ cấp nước đưa ra gần đây là thu gom nitơ từ chất thải amoniac rút ra từ nước trong quá trình xử lý. 

Patrick Gurian, người dẫn đầu nghiên cứu, cho biết: “Thu hồi nitơ từ nước thải sẽ là một giải pháp thay thế mong muốn cho quy trình Haber-Bosch vì nó tạo ra một nền kinh tế nitơ vòng tròn. Điều này có nghĩa là chúng tôi đang tái sử dụng nitơ hiện có thay vì tiêu thụ năng lượng và tạo ra khí nhà kính để thu hoạch nitơ từ khí quyển, đây là một thực tiễn bền vững hơn cho nông nghiệp và có thể tạo nên nguồn thu”. 

Amoniac ngày càng được coi là mối quan tâm đối với môi trường nước vì nồng độ amoniac tăng cao có thể dẫn đến sự phát triển quá mức của thảm thực vật ở sông suối và có thể gây nguy hiểm cho các loài cá. Các giải pháp để loại bỏ amoniac nói chung là tốn thời gian và không gian và có thể là công việc tiêu tốn nhiều năng lượng. 

Một phương án đang được một số cơ sở ở Bắc Mỹ và châu Âu khám phá là một quá trình gọi là tách khí. Nó loại bỏ amoniac bằng cách tăng nhiệt độ và độ pH của nước đủ để chuyển hóa chất thành khí, sau đó có thể được thu thập ở dạng cô đặc dưới dạng amoni sulfat. 

Nhưng việc quyết định đầu tư để chuyển đổi sang hệ thống thoát khí đòi hỏi một nghiên cứu phức tạp - được gọi là phân tích vòng đời - về khả năng tồn tại về công nghệ và tài chính. 

Nhóm, do Gurian và Sabrina Spatari, Tiến sĩ từ Viện Công nghệ Technion Israel dẫn đầu, thường xuyên thực hiện các phân tích này để xem xét toàn bộ tác động môi trường và kinh tế của các phương án tái chế và tái sử dụng chất thải. Phân tích của họ về kịch bản nước thải này cho thấy có một mối quan hệ bổ sung có thể dẫn đến một con đường bền vững hơn cho cả nông dân và các cơ quan quản lý nước. 

Nhóm nghiên cứu cho biết: “Phân tích của chúng tôi xác định tiềm năng giảm thiểu môi trường và lợi ích kinh tế đáng kể từ việc thực hiện công nghệ tách khí tại các nhà máy xử lý nước thải để sản xuất phân bón amoniac sulfat. Ngoài việc sản xuất amoniac sulfat như một sản phẩm bán được trên thị trường, lợi ích của việc giảm tải lượng amoniac trong dòng phụ trước khi nó được tái chế vào dòng nước thải tại nhà máy xử lý nước thải cung cấp thêm một lý do cho việc áp dụng phương pháp tách khí”. 

Sử dụng dữ liệu từ cơ sở xử lý nước của Philadelphia và một số cơ sở khác trên khắp Bắc Mỹ và châu Âu, nhóm đã tiến hành đánh giá vòng đời của giải pháp và các nghiên cứu khả thi về kinh tế. Họ đã xem xét các yếu tố khác nhau, từ chi phí lắp đặt và duy trì hệ thống tách khí, đến nồng độ amoniac và tốc độ dòng chảy của nước thải; đến các nguồn năng lượng được sử dụng để thúc đẩy quá trình thu thập và chuyển đổi; đến chi phí sản xuất, vận chuyển và giá thị trường của hóa chất phân bón. 

Kết quả hứa hẹn 

Kết quả phân tích vòng đời cho thấy quá trình tách khí thải ra ít khí nhà kính hơn khoảng 5 đến 10 lần so với quy trình sản xuất nitơ của Haber-Bosch và sử dụng năng lượng ít hơn khoảng 5 đến 15 lần. 

Về góc độ kinh tế, tổng chi phí sản xuất hóa chất phân bón từ nước thải đủ thấp để nhà sản xuất có thể bán phân bón với giá thấp hơn 12 lần so với hóa chất do Haber-Bosch sản xuất và vẫn hòa vốn. Nghiên cứu cho thấy rằng việc thu hồi amoniac có thể tiết kiệm chi phí ngay cả khi ở mức thấp. 

Các nhà khoa học cho biết: “Mặc dù nồng độ amoniac cao là có lợi cho môi trường và đồng thời có thể hỗ trợ sản xuất amoni sunfat với tác động môi trường thấp hơn, đặc biệt đối với năng lượng vòng đời, phát thải khí nhà kính và các chỉ số sức khỏe hệ sinh thái và con người khác nhau, so với quá trình sản xuất của Haber-Bosch”.

Ngoài ra, nghiên cứu cho thấy rằng các cơ sở xử lý nước có thể tiết kiệm năng lượng bằng cách loại bỏ amoniac trong không khí để giảm mức độ trước khi nước đưa vào quy trình xử lý chất thải. Điều này là do nó sẽ cắt giảm thời gian và quy trình xử lý cần thiết để xử lý nước và giúp làm chậm quá trình lắng đọng hóa chất trên cơ sở hạ tầng của nhà máy xử lý. 

Việc có thể thu thập và tái sử dụng bất kỳ lượng tài nguyên nào sẽ giúp cải thiện tính bền vững của nông nghiệp và ngăn chúng trở thành chất gây ô nhiễm nước. 

Spatari cho biết: “Điều này chỉ ra rằng việc tách khí để thu hồi amoni sulfat có thể là một phần nhỏ - nhưng là một bước quan trọng - hướng tới phục hồi và tái sử dụng lượng lớn nitơ mà chúng ta sử dụng để duy trì nền nông nghiệp toàn cầu. Và điều quan trọng là nó đưa ra một giải pháp thay thế cho sản xuất hóa chất không có mức độ ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người như quy trình hiện tại để sử dụng trong nông nghiệp”. 

Theo Sciencedaily.

8.Phát hiện gen “cách mạng xanh” mới gieo hy vọng cho cây lúa mì chống chịu khô hạn

Đặc điểm kiểu hình của Magnif (Rht-B13a) và Magnif M (Rht-B13b). (A) Magnif và (B) Magnif M được trồng trong điều kiện nhà kính ở giai đoạn tăng trưởng Zadoks 69. Quá trình phát triển theo thời gian của (C) chiều dài thân và (D) chiều dài cuống lúa mì được trồng trong điều kiện đồng ruộng. Các điểm dữ liệu kết hợp các phương pháp đo từ 5–10 cây trồng ngoài đồng ruộng. Các thanh lỗi đại diện cho SEM. (Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (2022). DOI: 10.1073/pnas.2209875119. 

Các giống lúa mì chiều cao bị giảm hoặc giống bán lùn với khả năng phục hồi khô hạn được cải tiến có thể sớm được trồng trên các cánh đồng trên toàn cầu sau một khám phá khoa học đầy lý thú.

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm John Innes phối hợp với một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã phát hiện ra một gen làm giảm chiều cao mới Rht13, điều này có nghĩa là hạt giống có thể được gieo trồng sâu hơn vào đất để tiếp xúc với độ ẩm mà không có tác động bất lợi đối với sự nảy mầm của cây con giống như lúa mì hiện tại. 

Các giống lúa mì có gen Rht13 có thể nhanh chóng được chọn tạo giống thành các giống lúa mì có thể cho phép nông dân trồng lúa mì đạt chiều cao thấp hơn trong điều kiện đất khô hơn. 

Tiến sỹ Philippa Borrill, trưởng nhóm của Trung tâm John Innes, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi đã tìm ra một cơ chế mới có thể tạo ra các giống lúa mì chiều cao bị giảm mà không có một số bất lợi liên quan đến các gen bán lùn thông thường. Việc phát hiện ra gen này, các tác động và vị trí chính xác của nó trên bộ gen lúa mì, điều này có nghĩa là chúng ta có thể cung cấp cho các nhà lai tạo một dấu hiệu di truyền hoàn hảo để cho phép họ lai tạo ra loại lúa mì có khả năng thích ứng với khí hậu tốt hơn”. 

Nghiên cứu, xuất hiện trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS), cho thấy lợi ích nông học bổ sung của gen bán lùn mới có thể bao gồm thân cây cứng hơn, có khả năng chống chịu thời tiết giông bão tốt hơn. 

Kể từ những năm 1960 và "Cuộc Cách mạng Xanh", các gen chiều cao bị giảm đã làm tăng sản lượng lúa mì toàn cầu vì lúa mì thân ngắn sản xuất tập trung nhiều hơn vào hạt thay vì vào thân và đã cải thiện khả năng chống chịu. 

Tuy nhiên, các gen Cách mạng Xanh được lai tạo đưa vào trong cây lúa mì cũng có một nhược điểm đáng kể: Khi những giống này được gieo trồng sâu hơn để tiếp xúc độ ẩm trong môi trường hạn chế nước, chúng có thể không chạm tới bề mặt đất. 

Gen lùn Rht13 mới được phát hiện đã khắc phục được vấn đề nảy mầm của cây con vì gen này hoạt động trong các mô cao hơn trong thân lúa mì. Vì vậy, cơ chế làm lùn chỉ có tác dụng khi cây con đã mọc hoàn toàn. Điều này mang lại cho nông dân một lợi thế đáng kể khi trồng cây sâu hơn trong điều kiện khô hạn. 

Việc phát hiện ra gen lùn Rht13 có thể thực hiện được nhờ những tiến bộ gần đây trong nghiên cứu bộ gen lúa mì, chủ yếu là việc xuất bản vào năm 2020 của Pan Genome, một tập bản đồ gồm 15 bộ gen lúa mì được thu thập từ khắp nơi trên thế giới. 

Các nghiên cứu trước đây đã xác định locus Rht13-vùng DNA - nằm trên nhiễm sắc thể 7B của bộ gen lúa mì nhưng gen cơ bản chưa được xác định. 

Phối hợp với nhóm của Wolfgang Spielmeyer tại CSIRO Úc (Australia), các nhà nghiên cứu đã sử dụng trình tự RNA và nhiễm sắc thể để truy tìm gen bán lùn mới. 

Họ đã tìm thấy một thay đổi đột biến một điểm-một thay đổi một chữ cái trong chuỗi DNA và biến thể này trên locus Rht13 mã hóa một gen NB-LRR tự động, một gen liên quan đến khả năng phòng vệ, luôn được bật mọi lúc. 

Các thí nghiệm kiểm tra tác động của gen trong một loạt cây lúa mì chuyển gen đã xác nhận rằng biến thể Rht13 đại diện cho một loại gen giảm chiều cao mới-thường liên quan đến khả năng kháng bệnh hơn là các gen Cách mạng Xanh được sử dụng rộng rãi (Rht-B1b và Rht-D1b) có liên quan đến kích thích và do đó ảnh hưởng đến sự tăng trưởng chung. 

“Đây là một khám phá thú vị vì nó mở ra một cách mới để sử dụng các gen NB-LRR tự động này trong nhân giống cây trồng”, tiến sỹ Borrill giải thích. 

“Trong môi trường khô hạn, gen giảm chiều cao thay thế sẽ cho phép nông dân gieo hạt ở độ sâu và không phải đánh cược với những cây con mới mọc. Chúng tôi nghĩ rằng thân cây cứng hơn có thể dẫn đến ít chỗ đổ ngã hơn - nơi mà thân cây bị đổ - và sự điều chỉnh lại của một gen lùn liên quan đến mầm bệnh có thể giúp tăng cường phản ứng kháng thuốc đối với một số mầm bệnh”. 

Bước tiếp theo của nghiên cứu này sẽ là kiểm tra cách thức hoạt động của gen này trong các môi trường nông học đa dạng từ Anh đến Úc. Nhóm nghiên cứu cũng đang điều tra cách thức hoạt động của cơ chế này và đang khám phá giả thuyết rằng nó có thể là do các hạn chế phân tử trên thành tế bào ngăn cản sự kéo dài. 

Theo Phys.org

9.Nghiên cứu tăng hiệu quả trồng ngô ngọt tại Hoa Kỳ

Khi nhiệt độ mùa hè tăng lên mức chưa từng thấy, tương lai của việc sản xuất ngô ngọt có thể không ngọt ngào. Nghiên cứu mới của Đại học Illinois cho thấy năng suất ngô ngọt giảm đáng kể với nhiệt độ khắc nghiệt trong quá trình ra hoa, đặc biệt là ở các cánh đồng có mưa ở Trung Tây.

Dự báo khí hậu không chỉ dự đoán một số ngày nắng nóng sắp tới. Chương trình Nghiên cứu Thay đổi Toàn cầu của Hoa Kỳ dự đoán có thêm từ 20 đến 30 ngày trên 32 độ C vào giữa thế kỷ này trên phần lớn Hoa Kỳ. 

Daljeet Dhaliwal là tác giả chính của nghiên cứu. Dhaliwal đã làm việc với Marty Williams, nhà sinh thái học của Bộ Nông nghiệp Mỹ USDA và Giáo sư tại Khoa Khoa học Cây trồng tại Illinois, để ghi lại phản ứng năng suất của ngô ngọt đối với nhiệt độ mùa phát triển và lượng mưa trong khoảng thời gian 27 năm. Williams đã thu thập dữ liệu cá nhân từ các nhà chế biến ngô ngọt cho 16.040 cánh đồng riêng lẻ ở Illinois, Minnesota, Washington và Wisconsin, cung cấp độ phân giải tốt hơn nhiều so với các nghiên cứu tương tự về ngô trên đồng ruộng bằng cách sử dụng dữ liệu cấp hạt. 

Williams nói: “Phân tích của chúng tôi cho thấy rằng những thay đổi nhiệt độ nhỏ có ảnh hưởng lớn hơn đến năng suất cây trồng so với những thay đổi nhỏ về lượng mưa đối với cả những cánh đồng được tưới nước và tưới tiêu ở Trung Tây và Tây Bắc, nhưng sản xuất được tưới bằng nước mưa cho thấy mức độ nhạy cảm cao hơn”. 

Ông nói thêm rằng nhiệt độ khắc nghiệt trong quá trình ra hoa có thể ảnh hưởng đến khả năng tồn tại của phấn hoa, quá trình thụ tinh và các quá trình khác. 

Williams nói: “Nếu có thời điểm nắng nóng khắc nghiệt, đó là thời kỳ ra hoa. Điều đó đặc biệt đúng ở một loại cây trồng mà chất lượng tai rất quan trọng. Với sự căng thẳng nhiệt trong quá trình ra hoa, bạn có thể có ít nhân hơn hoặc nhân rất dị dạng trông không giống như những gì người tiêu dùng đang mong đợi”. 

Nghiên cứu này sử dụng khái niệm “ngày cực độ” để xác định ảnh hưởng tích lũy của nhiệt độ trên 30 độ C trong quá trình ra hoa đến năng suất ngô ngọt. Nhiệt độ ngày thường được tính bằng cách lấy giá trị trung bình của nhiệt độ cao và thấp trong khoảng thời gian 24 giờ nhất định. Để tính số ngày ở độ cực đại, Dhaliwal đã tổng kết số ngày có nhiệt độ trên 30 độ C. 

Đối với các vùng có mưa, mỗi ngày có độ ẩm khắc nghiệt trong quá trình ra hoa sẽ dẫn đến giảm thêm 2% năng suất. Đối với các hệ thống tưới tiêu, sự suy giảm năng suất ít nghiêm trọng hơn; chỉ 0,5% mỗi ngày trên 30 độ C. 

Nhưng hơn một ngày ở 40 độ C có thể làm giảm 20% năng suất Kết quả này dựa trên dữ liệu nhiệt độ hàng giờ theo mùa, không phải nhiệt độ theo ngày. 

Mô hình cho thấy thủy lợi có thể cải thiện tác động của nắng nóng khắc nghiệt, nhưng các kịch bản khí hậu cũng cảnh báo nước có thể bị thiếu hụt trong tương lai. Các tác giả lưu ý rằng nếu năng suất và chất lượng ngô ngọt tiếp tục giảm do khí hậu khắc nghiệt, thời gian trồng hoặc khu vực sản xuất có thể cần phải thay đổi để tránh nhiệt độ nóng nhất. 

Theo Sciencedaily

10.Cà chua tím - Một thắng lợi cho cây trồng biến đổi gen?

Mặc dù cây trồng biến đổi gen vẫn bị mang tiếng xấu, nhưng trên thực tế có nhiều lý do để nó có chỗ đứng và cà chua tím có thể đánh dấu bước ngoặt.

 Cận cảnh trái cà chua tím. Ảnh: JIC Photography/ flickr.

Loại thực phẩm biến đổi gen (GM) lần đầu tiên được thương mại hóa cho công chúng chính là cà chua, được phát minh ở Mỹ vào năm 1994. Kể từ đó, một số loại cây trồng biến đổi gen làm thực phẩm khác nhau đã được tạo ra, bao gồm ngô, bông, khoai tây và dứa hồng. 

Mặc dù thực phẩm biến đổi gen vẫn bị mang tiếng xấu, nhưng trên thực tế có nhiều lý do chính đáng khiến cho việc chỉnh sửa gen của một sinh vật có thể đáng giá. Ví dụ, nhiều giống cây trồng biến đổi gen đã làm cho chúng có khả năng kháng bệnh tốt hơn, hoặc có giá trị dinh dưỡng hơn. Cụ thể là gạo vàng. Loại ngũ cốc này được thiết kế để có hàm lượng vitamin A cao hơn, nhằm giải quyết tình trạng thiếu chất dinh dưỡng ở các quốc gia nghèo. 

Tuy nhiên bất chấp tất cả sự phát triển của thực phẩm biến đổi gen kể từ năm 1994, có rất ít sản phẩm thực sự được đưa ra thị trường. Sự thiếu hiểu biết của công chúng về các sản phẩm biến đổi gen cùng với sự miễn cưỡng của các nhà hoạch định chính sách ở một số quốc gia đã cản trở tiến trình đưa thực phẩm biến đổi gen từ phòng thí nghiệm ra thị trường. Đây chính là lý do tại sao việc chấp thuận theo quy định đối với cà chua tím ở Mỹ vào tháng 9 vừa qua được đánh giá là bước ngoặt rất thú vị. 

Trong 14 năm qua, hai nhà khoa học Cathie Martin và Eugenio Butelli thuộc Trung tâm John Innes ở Norfolk, Anh và các cộng sự đã nghiên cứu phát triển giống cà chua tím. Mục đích của họ là tạo ra một loại cà chua chứa hàm lượng anthocyanin (một hợp chất hữu cơ thiên nhiên phân cực, tan tốt trong hệ dung môi phân cực- ngoài việc tạo ra màu sắc đẹp, hợp chất này còn giúp cơ thể chống lại một số bệnh như ung thư, viêm, chống oxy hóa tốt hơn), có thể được sử dụng kết hợp với cà chua chưa biến đổi gen để nghiên cứu về lợi ích của anthocyanin. Lý do nhóm các nhà khoa học đã chọn biến đổi gen cây cà chua vì loại quả này ngon và được tiêu thụ rộng rãi. 

Chất anthocyanin tự nhiên có trong nhiều loại trái cây và rau quả có thịt hoặc vỏ màu đỏ, tím hoặc xanh, chẳng hạn như trái việt quất, dâu tây, cà tím và bắp cải đỏ. Để tạo ra một loại cà chua màu tím, nhóm nghiên cứu đã kết hợp các gen từ cây hoa snapdragon (mõm sói hay hoa rồng) vào DNA của cà chua. 

Kết quả cuối cùng của những thí nghiệm này là một loại trái cây độc đáo và không chỉ vì màu sắc của nó. Họ cũng đã thành công trong việc chế tạo ra loại cà chua có chứa hàm lượng anthocyanins cao tương đương với hàm lượng chất này có trong quả việt quất có lợi vì một số lý do. 

Trái cà chua tím có hàm lượng anthocyanin cao hơn, kháng bệnh tốt hơn và để được lâu hơn sau khi thu hoạch. Ảnh: Apelsinskal

Theo các nhà khoa học, hàm lượng anthocyanin cao hơn trong cà chua tím thực sự có tác dụng tăng gấp đôi thời hạn sử dụng so với cà chua đỏ truyền thống. Điều này là do anthocyanin giúp trì hoãn quá trình chín rũ và nhanh bị ủng, đồng thời giảm khả năng bị nấm mốc tấn công giai đoạn sau thu hoạch. 

Ngoài ra, một lợi ích khác của hàm lượng anthocyanin cao là chúng thu hút các loài thụ phấn và động vật để giúp phân tán hạt, làm tăng khả năng sinh sản thành công của cây và năng suất của chúng. Anthocyanin cũng bảo vệ thực vật khỏi tác hại của tia cực tím và bảo vệ chúng khỏi các mầm bệnh, giúp tối đa hóa khả năng sống sót của chúng. 

Đặc biệt, anthocyanin cũng có thể tốt cho sức khỏe của con người. Các nghiên cứu về các loại thực phẩm khác có chứa chất này đã liên kết chúng với việc giảm viêm, giảm nguy cơ mắc các bệnh tiểu đường typ 2 và ung thư. Chúng cũng có thể bảo vệ não chống lại bệnh tật, chẳng hạn như chứng mất trí nhớ. 

Trong khi các nghiên cứu về lợi ích của cà chua tím đặc biệt đối với con người vẫn đang được tiến hành, một nghiên cứu được tiến hành trên những con chuột bị ung thư được cho ăn cà chua tím cho thấy chúng thực sự sống lâu hơn 30% so với đối chứng là những con chuột được cho ăn cà chua đỏ. 

Trong vài năm qua, đã có một số bước phát triển thú vị trong lĩnh vực thực phẩm biến đổi gen, bao gồm cà chua GABA được chỉnh sửa gen đầu tiên ở Nhật Bản và cà chua giàu vitamin D ở Anh. Cả hai loại cà chua này đều được phát triển bằng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR . 

Theo các chuyên gia, chỉnh sửa gen có thể mang lại nhiều lợi ích. Nó không chỉ có thể giúp chúng ta giải quyết những thách thức của biến đổi khí hậu bằng cách phát triển các loại cây trồng có khả năng phục hồi tốt hơn, mà việc nhân giống cây trồng có hàm lượng vitamin và khoáng chất nhất định cao hơn có thể cho phép loài người cải thiện sức khỏe và giảm gánh nặng của nhiều loại bệnh tật thông thường.

Mặc dù cây trồng biến đổi gen hiện vẫn đang được quản lý chặt chẽ ở nhiều quốc gia, điều đó có nghĩa là bất kỳ sản phẩm nào được phép tiêu thụ đều phải chứng minh được tính an toàn cho sức khỏe con người, thực vật và động vật. Tuy nhiên nhiều người ủng hộ đang hy vọng rằng, cà chua tím sẽ chính thức được chào bán rộng rãi trên khắp các kệ hàng thực phẩm ở Mỹ ngay trong năm 2023 tới.

 Theo The Conversation; Phys.org