原文以 Những biến động magiê trong chloroplasts góp phần vào quang hợp trong gạo
Xuất bản trên Nature Plants cho tiêu đề.
Tác giả | Nhóm đề tài Chen Zhichang, Đại học Nông lâm Phúc Kiến/Nhóm đề tài Ma Jianfeng, Đại học Okayama Nhật Bản/Khoa học thực vật phân tử CASTrác - ViệtTrung tâm đổi mới Chu Tân Quảng
Phiên dịch viên

Quang hợp thực vật cung cấp thực phẩm, chất xơ và nhiên liệu cần thiết cho xã hội loài người. Hiểu biết sâu sắc về cơ chế điều tiết đằng sau quá trình này là chìa khóa để cải thiện hiệu quả quang hợp.

Quang hợp thực vật tồn tại nhịp sinh học, liên quan chặt chẽ đến những thay đổi về ánh sáng và bóng tối trong cường độ ánh sáng xung quanh. Về mặt nội nhân, biểu hiện gen, chỉnh sửa sau phiên dịch enzyme quan trọng (Post-translational modification – PTM) đóng một vai trò quan trọng.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra sự biến động ngày đêm của Mg trong lục lạp lúa. Hiện tượng này là gạo CO.₂Bộ điều khiển nhịp điệu "đồng hóa.

Gen vận chuyển ion Mg2+OsMGT3, nằm trong cơ thể của chất diệp lục, sẽ có sự biểu hiện nhịp nhàng trong các tế bào thịt lá, điều này phần nào điều chỉnh sự biến động của Mg.

Việc loại bỏ OsMGT3 sẽ làm giảm sự hấp thụ ion Mg2+và làm giảm biên độ dao động của các ion Mg2+tự do trong lục lạp. Đồng thời, hoạt động của nucleoketose-1,5-diphosphate carboxylate/oxygenase (Rubisco) tại chỗ cũng giảm, cuối cùng dẫn đến tỷ lệ đồng hóa carbon quang hợp thấp hơn. Sự biểu hiện quá mức của các tế bào thịt lá cụ thể OsMGT3 thúc đẩy đáng kể hiệu quả quang hợp của lúa.

Những hiện tượng này cho thấy trong lục lạp, sự biến động ngày đêm của Mg, phụ thuộc vào gen vận chuyển OsMGT3, điều chỉnh quá trình quang hợp của thực vật bằng cách ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme. Tăng đầu vào ion Mg2+có lẽ là một cách tiềm năng để tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng.

Đo quang hợp lúa với hệ thống đo lường huỳnh quang quang hợp tiên tiến LI-6800

Vai trò của hệ thống đo lường huỳnh quang quang hợp tiên tiến LI-6800 trong nghiên cứu này

Tốc độ thoát hơi của lá E, độ dẫn khí khổng gsw, tốc độ carboxylation tối đa Vc, các thông số huỳnh quang max và chlorophyll được đo bằng LI-6800. Kiểm soát nhiệt độ lá 30 ℃, độ ẩm tương đối 60%.

Khi đo tốc độ đồng hóa ròng A, tốc độ thoát hơi E và độ dẫn khí khổng lồ gsw, buồng lá CO₂Nồng độ được đặt ở 400 μmol/mol và cường độ ánh sáng được đặt ở 1000 μmol/m²/ s.

Đo đường cong phản ứng carbon dioxide: cường độ ánh sáng được đặt thành 2000 μmol/m²/s， Ban đầu CO₂Nồng độ được đặt thành 400, sau đó đặt thành 300, 200, 100, 50, 0, 400, 400, 600, 800, 1000, 1200 (CO ở trên)₂Đơn vị nồng độ là μmol/mol. Sau khi thích nghi tối đa, hiệu suất lượng tử quang hóa tối đa tiềm năng Fv/Fm của PSll được đo bằng LI-6800.