Diệp lục tố chlorophyll xanh đóng vai trò quan trọng, giúp cho cây sinh trưởng và sản xuất. Điều gì sẽ xảy ra nếu cây không có đủ diệp lục tố chlorophyll?

Nhóm nhà khoa học ở trường Đại học Michigan và Viện nghiên cứu Quốc gia về Nông nghiệp, thực phẩm và môi trường, Pháp vừa tìm thấy có một cơ chế phản ứng dinh dưỡng phụ thuộc lẫn nhau, phức tạp khi thực vật ở trạng thái hàm lượng chlorophyll thấp hoặc mất dần đi. Công trình nghiên cứu được đăng trên tạp chí rất uy tín Nature Communications vào tháng 12/2021, mang lại nhiều ý nghĩa cho việc sản xuất nông nghiệp thân thiện môi trường với việc sử dụng nước và phân bón ít hơn, ngụ ý cho sản xuất trong điều kiện khí hậu đang thay đổi.

Nguồn: hình ảnh từ bài báo của Tiến Sĩ Nam và cộng sự được đăng trên tạp chí Nature Communications. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-27548-2.

Ảnh hưởng của Fe, P và Fe+P trên 3 đối tượng a: Duckweed, b: Lúa, c: Arabidopsis.

Quang hợp là quá trình sinh hóa phức tạp. Tế bào thực vật sử dụng năng lượng mặt trời để chuyển đổi thành năng lượng hóa học. Năng lượng hóa học được chuyển thành các phân tử đường từ việc cố định CO2. Chất dinh dưỡng trong lục lạp đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện chắc năng tối ưu của lục lạp. Nhóm nghiên cứu tìm thấy, sự cân bằng giữa hàm lượng sắt và phospho sẽ có thể ngăn chặn hiện tượng mất diệp lục tố ở thực vật. Tiến sĩ Rhee giải thích “nhiều năm qua, các chuyên gia cho rằng, sắt thấp là nguyên nhân mất đi diệp lục tố và khuyến cáo nông dân bổ sung thêm sắt để khắc phục bệnh vàng lá”. Nghiên cứu này cho thấy, chất dinh dưỡng khác còn quan trọng hơn sắt. Trong sự khảo sát phản ứng của thực vật với nhiều chất dinh dưỡng cho thấy, cây sẽ bị vàng và hiện tượng quang hợp bị ảnh hưởng khi thiếu sắt. Tuy nhiên, nếu loại bỏ chất dinh dưỡng P, lá cây bắt đầu có hiện tượng tích lũy diệp lục tố và phục hồi màu xanh lá. Điều này là do khả năng của nhân để điều hòa sự biểu hiện gen trong phản ứng thiếu sắt phụ thuộc vào lượng P. Theo Giáo Sư Rouached “chúng ta nên suy nghĩ lại về cách thức quản lý phân bón cho hợp lý. Nếu việc cung cấp phân bón mà không hiểu rõ sự tương tác các chất dinh dưỡng với nhau thì sẽ tạo ra điều kiện không tốt cho cây tăng trưởng”.

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/12/211210121846.htm

Tài liệu tham khảo:

Hye-In Nam, Zaigham Shahzad, Yanniv Dorone, Sophie Clowez, Kangmei Zhao, Nadia Bouain, Katerina S. Lay-Pruitt, Huikyong Cho, Seung Y. Rhee, Hatem Rouached. Interdependent iron and phosphorus availability controls photosynthesis through retrograde signaling. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-27548-2