Gien thực vật được tìm thấy trong côn trùng, bảo vệ nó khỏi các chất độc trên lá

Thứ hai - 29/03/2021 21:49
Hàng triệu năm trước, loài côn trùng giống rệp được gọi là ruồi trắng đã kết hợp một phần DNA từ thực vật vào bộ gien của chúng. Một nhóm nghiên cứu của Trung Quốc tiết lộ rằng ruồi trắng sử dụng gien bị đánh cắp này để phân giải các chất độc phổ biến mà thực vật sử dụng để tự vệ chống lại côn trùng, điều này cho phép ruồi trắng ăn thực vật một cách an toàn.
Gien thực vật được tìm thấy trong côn trùng, bảo vệ nó khỏi các chất độc trên lá

          Đồng tác giả Ted Turlings, nhà sinh thái học và côn trùng học tại Đại học Neuchâtel, Thụy Sĩ cho biết: “Đây dường như là ví dụ đầu tiên được ghi nhận về việc chuyển gien theo chiều ngang của một gien chức năng từ thực vật sang côn trùng. Bạn không thể tìm thấy gien này, BtPMaT1, gien vô hiệu hóa các hợp chất độc hại do cây tạo ra, trong bất kỳ loài côn trùng nào khác”.

          Các nhà khoa học tin rằng thực vật có thể sử dụng BtPMaT1 trong tế bào của chúng để lưu trữ các hợp chất độc hại của chúng ở dạng vô hại. Nhóm nghiên cứu, do Youjun Zhang từ Viện Rau và Hoa thuộc Học viện Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc, đã sử dụng kết hợp các phân tích di truyền và phát sinh loài, để phát hiện ra rằng khoảng 35 triệu năm trước, ruồi trắng đã đánh cắp gien bảo vệ này, cấp cho loài côn trùng này khả năng tự giải độc các hợp chất.

          Turlings cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng một loại vi-rút trong cây trồng có thể đã sử dụng gen BtPMaT1 này và sau khi bị ruồi trắng ăn phải, vi-rút này chắc chắn đã làm gì đó bên trong côn trùng, nhờ đó gien đó được tích hợp vào bộ gien của ruồi trắng. Tất nhiên, đây là một trường hợp cực kỳ khó xảy ra, nhưng nếu bạn nghĩ về hàng triệu năm và hàng tỷ loài côn trùng, vi-rút và thực vật riêng lẻ theo thời gian, thì điều này có thể xảy ra một lần và nếu gien thu được mang lại lợi ích cho côn trùng, sau đó gien này có thể xuất hiện phổ biến”.

          Ruồi trắng đã trở thành một loài dịch hại nông nghiệp lớn trên toàn thế giới, có thể tấn công ít nhất 600 loài thực vật khác nhau trên toàn thế giới. Turlings nói: “Một trong những câu hỏi mà chúng tôi tự hỏi là làm thế nào mà những con côn trùng này có được những khả năng thích nghi đáng kinh ngạc phá vỡ sự phòng thủ của thực vật, và với khám phá này, chúng tôi đã tiết lộ ít nhất một lý do tại sao”.

          Sử dụng kiến ​​thức này, các đồng nghiệp Trung Quốc của Turlings đã tạo ra một chiến lược để ngăn chặn siêu năng lực bị đánh cắp của loài ruồi trắng. Họ đã phát triển một phân tử RNA nhỏ can thiệp vào gien BtPMaT1 của ruồi trắng, khiến ruồi trắng nhạy cảm với các hợp chất độc hại của thực vật.

          Turlings cho biết: “Bước thú vị nhất là khi các đồng nghiệp của chúng tôi điều khiển gien cây cà chua để bắt đầu tạo ra phân tử RNA này. Một khi ruồi trắng ăn cà chua và ăn phải RNA do thực vật tạo ra, gien BtPMaT1 của chúng đã bị vô hiệu, khiến côn trùng tử vong 100%, nhưng điều này không ảnh hưởng đến sự tồn tại của các loài côn trùng khác”.

          Với những nỗ lực tập trung để sản xuất cây trồng biến đổi gien có khả năng ngăn chặn gien ruồi trắng, đây có thể hoạt động như một chiến lược mục tiêu để kiểm soát dịch hại nhằm chống lại sự tàn phá nông nghiệp do quần thể ruồi trắng gây ra.

          Ông nói: “Chắc chắn vẫn còn một số trở ngại mà phương pháp này cần phải vượt qua, đáng chú ý nhất là sự hoài nghi về việc sử dụng cây chuyển gien. Nhưng trong tương lai, tôi thấy đây là một cách rất rõ ràng để kiểm soát ruồi trắng vì bây giờ chúng ta biết chính xác cơ chế đằng sau nó, và chúng tôi được trang bị để đối phó với những thay đổi có thể xảy ra trong gien ruồi trắng”.

Tác giả bài viết: Nguyễn Minh Thu

Nguồn tin: Cổng thông tin điện tử Bộ Nông nghiệp và PTNT:

LIÊN KẾT
Thống kê truy cập
  • Tổng lượt truy cập247,835
  • Đang truy cập12
  • Hôm nay919
  • Tháng hiện tại19,111
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây