Cây đổi màu trong thí nghiệm để đối phó với áp lực ánh sáng cao – Ảnh: UCR

Nghiên cứu tại California (Mỹ) mới đây đã đào sâu phân tích cơ chế tự bảo vệ đặc biệt này ở thực vật, cũng như cách chúng sản sinh ra axit salicylic – thành phần chính của thuốc giảm đau aspirin ngày nay.

Nhà sinh vật học thực vật Wilhelmina Van De Ven – Đại học California, Riverside (UCR), trưởng nhóm nghiên cứu – cho biết nhóm của bà đã phát hiện axit salicylic được tạo ra trong lục lạp của cây. Lục lạp là bào quan nhỏ màu xanh, nơi thực hiện quá trình quang hợp thiết yếu.

Nhóm tiến hành nghiên cứu trên 2 loại cây Rockcress và Arabidopsis thuộc họ cải. Wilhelmina cùng cộng sự tập trung vào một phân tử tên MecPP, thường có chức năng cảnh báo sớm nguy hiểm. MecPP cũng được tìm thấy trong một số loại vi khuẩn và ký sinh trùng sốt rét.

Khi hứng chịu các yếu tố căng thẳng, rủi ro trong các cuộc thí nghiệm bao gồm nhiệt độ cao, ánh sáng mặt trời liên tục hay thiếu nước, MecPP được tích lũy trong thực vật sẽ góp phần tạo nên một số phản ứng hóa học, trong đó có phản ứng phát sinh ra axit salicylic.

Axit salicylic lại tham gia vào việc truyền tín hiệu đến các bộ phận trong cây để giúp chúng có thể điều tiết quá trình hoạt động trước các áp lực gây căng thẳng từ bên ngoài. Các cơ chế bảo vệ khác cũng sẽ được kích hoạt nhờ vào sự xuất hiện của axit salicylic và MecPP.

Một số phân tích sinh hóa trên thực vật bị đột biến bất hoạt các đường truyền tín hiệu axit salicylic cũng đã được nhóm thực hiện. Kết quả, cây có nguy cơ chết cao hơn.

Nghiên cứu của nhóm vừa được công bố trên tạp chí Science Advances.

Các nhà khoa học trong nhóm nghiên cứu – Ảnh: UCR

Trong thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục thực hiện một số khảo sát chuyên sâu để tìm hiểu thêm các cơ chế phản ứng trước căng thẳng của thực vật, đặc biệt khi môi trường hiện đang hứng chịu nhiều hiện tượng thời tiết cực đoan vì biến đổi khí hậu.

Nhà di truyền học thực vật Jin-Zheng Wang – Đại học California, Riverside (UCR), đồng tác giả nghiên cứu – cho rằng các kết quả thu được sẽ rất giá trị.

“Trên cơ sở này, chúng tôi có thể tìm ra được những cách thức có thể cải thiện khả năng chống chịu của cây trồng. Điều này rất quan trọng với khả năng cung cấp thực phẩm trong một thế giới ngày càng nóng lên của chúng ta”, ông Wang nói.