Mo ta sinh dong co quan ra dau chien su tren thuc vat

Cac chuyen gia khoa hoc thuoc phong thi nghiem quoc gia Brookhaven - Bo Nang Luong My da tan dung ky thuat tra nhung thiet bi co chat phong xa danh dau va ki thuat mo ta lan dau tien duoc ap dung trong y hoc nham kham pha cach thuc thuc vat doi pho voi nhung ap luc nhu chat gay o nhiem moi truong, vi sinh vat hay con trung an co.

Bang cach su dung nhung phan tu “mang the” phong xa va nhung bo phan do nhay nham tao ra nhung hinh anh co do phan giai cao, cac chuyen gia da chung to rang jasmonate - hormon thuc vat duoc tao ra de phan ung lai ap luc co the di chuyen kha nhanh khap cay. Day cung la minh chung cho thay jasmonate lam nhiem vu “phat thanh” va canh bao “chien su” de khoi dong hoat dong phong thu rong khap. Nghien cuu duoc dang tren tap san Planta cung cho thay tac dong cua jasmonate den su di chuyen duong- chat co ban cho su tang truong thuc vat.

Khoa hoc gia thuc vat Richard Ferrieri- Brookhaven - tac gia cua nghien cuu cho biet no tuong tu nhu cuoc tan cong Adrenalin vi jasmonate kich hoat su tan cong cua scrucoza co the giup cung cap nang luong cho phan ung phong ve cua thuc vat.

Cac nha khoa hoc thuc su an tuong voi chi tiet cua nhung hinh anh giup phan biet su di chuyen dinh huong trong pham vi he thong mach cua thuc vat. Tien si Richard noi chung ta co the thay jasmonate di chuyen ca trong pham vi cua libe - ong giup chuyen duong tu la den noi luu tru hay tang truong va xylem-ong giup chuyen nuoc va chat dinh duong tu dat. Nghien cuu cung goi len nhung van de ve sinh thai va tien hoa thiet yeu can cho nhan biet xa hon ve viec chuyen tin hieu o thuc vat.

Nhung buc anh chup bang tia phong xa pozitron cho thay su phan bo nang luong phong xa cua C-11 tren la thuoc la 60 phut sau khi duoc cung cap nguyen tu danh dau. O anh ben trai, CO2 dang C-11 duoc phan bo o khu vuc mau do nham giup qua trinh quang hop xay ra nhanh hon de tao ra duong scrucoza dang C-11. Hinh anh cho thay duong phong xa di chuyen ve phia xuong la nham ra ngoai de huong ve goc, thong qua hinh anh mo ta khu vuc toi ben ngoai khu vuc duoc khoanh tron. Dieu nay cho thay chi co mot luong xuyen qua mo mach Libe cua la. O anh ben phai, hormone thuc vat (jasmonate) metyla loai C-11 cung duoc su dung voi khu vuc tuong tu tren la. Trong truong hop nay chat phong xa danh dau di chuyen ve huong xuong la Libe, va dong thoi vuot ra mot ranh gioi khac cung nhu huong dau ra xa goc, dieu nay chi ra rang mo moc xylem cung luu chuyen.

Nham xem xet vai tro cua hormone nay cac chuyen gia khoa hoc Brookhaven da phat trien mot phuong thuc de gan cho jasmonate voi mot dang phong xa Carbon (C-11) sao cho ky thuat chup hinh bang tia phong xa positron co the chup duoc vi tri va su di chuyen trong cua no trong pham vi cua cay. Phuong phap nay nghien cuu thuc vat nay vuot ra ngoai pham vi cua nhung cong cu hoa hoc phong xa co ban da tung dung de mo ta hinh anh su luan chuyen thuoc hay nhung vat chat khac o con nguoi va dong vat bang cach su dung phuong phap chup X-quang phat positron - day la mot phuong thuc pho bien duoc dung trong chan doan y khoa va nghien cuu.

Co 2 dac tinh cua C-11 lam cho phuong phap nay loi cuon nhung nghien cuu:

- Thu nhat, no phat ra tia buc xa duoc dung de do tim nhung sinh vat song khong xam lan, do do cay trong co the duoc nghien cuu o dieu kien chuc nang day du.

- Thu 2, tinh phong xa se ket thuc trong thoi gian ngan – nua chu ky song chi khoang 20 phut, vi vay thuc vat khong co tinh phong xa sau khi thu nghiem, nen co the tien hanh thi nghiem nhieu lan. Truoc day chi co the danh gia do phong xa tren thuc vat neu cat no thanh nhung mieng nho va phoi kho, tuy nhien lam nhu vay se huy hoai co the sinh vat va han che nhung kha nang quan sat tien trinh trao doi chat khi chung hoat dong.

Va nghien cuu hien thoi cho rang, day khong phai la truong hop can su dung nhung chat phong xa co chu ky song ngan de nghien cuu nhu chat chi thi sinh hoc. Bang cach su dung ky thuat chup anh phong xa nhanh, cac chuyen gia quan sat duoc dong chay cua hormone thuc vat phong xa xuyen suot he thong van chuyen mach cua thuc vat.

Tien si Ferrieri cho biet: kha nang trao doi nhanh cua jasmonate giua mo xylem and libe co the dua no den bat cu noi nao tren thuc vat bat chap khong duoc xam nhap du chi co 1 he thong co lien quan, chinh dieu nay da cung cap minh chung thiet yeu chung minh vai tro cua jasmonate nhu 1 ke ra hieu “chien su”, va co the hon nua la kha nang nhan biet viec truyen tin hieu tren toan bo thuc vat.

Trong qua trinh nghien cuu, cac nha khoa hoc cung phat hien ra su di chuyen duong “mang the” phong xa duoc tao ra boi qua trinh quang hop bang cach su dung chat dong vi phong xa C-11. Ky thuat nay chi duoc ung dung tren 3 phong thi nghiem cua the gioi. Bang cach dung sucrose “mang the” phong xa, cac chuyen gia co the nghien cuu tac dong cua jasmonate va duoc tinh lam thay doi ro rang nhung tien trinh ben trong thuc vat. Nghien cuu o Brookhaven tien hanh su dung jasmonate vao nhung cai la co tieu chac chan co the chu dong chuyen tai duong vao mo mach tang len cung nhu chuyen duong den tat ca cac khu vuc tren thuc vat.

Tien si Ferrieri tin rang jasmonate co tang cuong nang luong hoa hoc cho he thong van chuyen thuc vat nham muc dich chuyen nhieu duong hon den cac co quan de tien hanh qua trinh phong ve. Hon nua, nhung ky thuat mo ta moi khong xam lan nay giup thuc day nhan biet tot hon ve cach thuc thuc vat phan ung lai voi ap luc moi truong va co nhieu tiem nang ung dung. Ro rang, nhung ky thuat nay co kha nang giup cai thien nganh nong nghiep quoc gia, ngoai ra cung nang cao hieu suat thuc vat o nhung chuc nang khac, chang han dung thuc vat de lam sach nhung chat o nhiem moi truong hay con goi la qua trinh xu ly sinh hoc, hoac co the giup cai thien viec san xuat nhien lieu sinh hoc tu cac vu mua nham duy tri va bao dam nang luong trong tuong lai.

Nghien cuu nay duoc tai tro boi Tro Cap Phat Trien va Nghien Cuu Thi Nghiem, van phong Nghien Cuu Sinh Hoc Va Moi Truong thuoc Phong Khoa Hoc Bo Nang Luong Hoa Ky va Cuc Trao Doi Han Lam Duc.