Một nhóm nghiên cứu bao gồm Takeshi Kuroha tại Đại học Tohoku, Motoyuki Ashikari tại Đại học Nagoya, Susan R. McCouch tại Đại học Cornell và các đồng nghiệp ở Nhật Bản và Hoa Kỳ đã phát hiện ra một gien trong cây lúa rất quan trọng cho sự sống còn của cây trong điều kiện lũ lụt. Họ cũng làm sáng tỏ chức năng phân tử và lịch sử tiến hóa của cây.
Nhóm nghiên cứu đã xác định được SD1 (SEMIDWARF1), là một gien quan trọng chịu trách nhiệm cho phản ứng của cây lúa trong môi trường ngập nước. Các SD1 mã hóa một enzim sinh tổng hợp gibberellin - một hoóc-môn thực vật. Gien này tạo nên phản ứng của cây lúa trong điều kiện nước sâu thông qua một alen tăng cường chức năng duy nhất. Khi bị ngập nước, lúa tích tụ ethylene, một loại hoóc-môn thực vật dạng khí. Giống lúa nước sâu khuếch đại một tín hiệu chuyển tiếp trong đó gien SD1 được kích hoạt phiên mã bởi một yếu tố phiên mã đáp ứng ethylene là OsEIL1a.
Kết quả là Protein SD1 trực tiếp làm tăng tổng hợp các gibberellin, phần lớn là một trong những loài gibberellin, GA4, thúc đẩy sự tăng trưởng theo chiều dọc ở cây. Phân tích sâu hơn cho thấy biến thể chức năng có điều kiện này phát triển đầu tiên trong giống lúa hoang dã trước đó và sau đó là mục tiêu lựa chọn trong quá trình thuần hóa lúa canh tác thích nghi với môi trường nước sâu ở Bangladesh.
Gien SD1 được biết đến như là gien khiến một alen mất chức năng của SD1 làm chiều cao cây ngắn, cung cấp khả năng kháng bệnh và tăng chỉ số thu hoạch, tạo ra năng suất hạt lớn hơn trong các hệ thống nông nghiệp đầu vào cao.
Một alen thu được chức năng phiên mã của cùng một gien cho phép giống lúa nước sâu thích ứng với lũ lụt thông qua phản ứng kiểu hình ngược lại là tăng chiều cao cây trồng. Khả năng của SD1 hoạt động trong các vai trò đa dạng như vậy trong canh tác lúa làm nổi bật tính dẻo dai vốn có của phản ứng của cây đối với môi trường.
dạ em nghĩ chắc là cái này :>
Nguồn:
https://www.mard.gov.vn/Pages/cay-lua-phat-trien-de-thich-ung-voi-lu-lut.aspx