Các nhà khoa học tạo đột biến gene, làm thay đổi hình thái và sinh lý tế bào, nên khi trời nắng lá lúa xoắn lại, giảm khả năng mất nước.
Lá lúa đột biến xoắn lại khi gặp nhiệt độ mặt trời cao. Ảnh: China News.
Nhóm nghiên cứu biến đổi gene lúa của Viện Nghiên cứu Lúa Trung Quốc phối hợp với Đại học California (Berkeley) phát hiện ra đột biến gene PSL1 ảnh hưởng trực tiếp tới cây lúa, làm phiến lá trở nên nhạy cảm, dễ xoắn lại trong môi trường độ ẩm thấp và bức xạ ánh sáng mặt trời cao, giúp cải thiện khả năng chống chịu hạn của cây lúa.
Lá lúa bị xoắn là kết quả của những thay đổi về hình thái và sinh lý tế bào hình thoi khu trú trên biểu bì cây lúa. Zhang Guangheng, nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Lúa gạo Trung Quốc cho biết, nhiệt độ cao và ánh sáng mạnh trong mùa trồng lúa có thể khiến cây lúa mất nước nghiêm trọng. Vì vậy, nếu cây phản ứng với nhiệt độ khắc nghiệt và ánh sáng vào buổi trưa bằng cách cuốn lá, có thể làm giảm sự mất nước, tăng sức chịu hạn. "Hiện tượng "ngủ trưa" hoặc kiểu "quang hợp bị ức chế vào buổi trưa" này là một cơ chế giúp thực vật thích ứng và tránh tác hại của môi trường", ông Zhang nói.
Nhóm nghiên cứu đã nhân bản và xác định được enzyme mã hóa gene PSL1. Đột biến của gene này khiến thành tế bào ở rễ và mô lá lúa dày lên, tỷ lệ tế bào ngậm nước tăng, dẫn đến lá lúa xoắn lại trong môi trường ẩm thấp và nhiệt độ cao.
Kết quả phân tích sinh hóa cho thấy, so với cây hoang dã ở vùng sa mạc, hoạt tính galacturonase trong PSL1 tổ hợp và hàm lượng pectin trong tế bào cây chứa đột biến PSL1 tăng lên đáng kể.
Trong môi trường khô hạn, lượng nước nuôi cây lúa không dễ bị mất đi. PSL1 có chức năng điều chỉnh quá trình sinh tổng hợp thành tế bào, phát triển cây trồng và khả năng chịu hạn ở lúa.
Nguyễn Xuân