Plant thermomet triggers springtime growth by measuring night-time heat by Việt Linh Nguyễn

A

2025-07-06 11:00:33 UTC

Một đội các nhà khoa học quốc tế dẫn dắt bởi đại học Cambridge đã phát hiện ra rằng phân tử “nhiệt kế” ở thực vật cho phép chúng phát triển dựa theo sự thay đổi nhiệt độ theo mùa. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các phân tử được gọi là “phytochromes”-dùng bởi thực vật để phát hiện ánh sáng trong suốt ban ngày-thực ra cũng thay đổi chức năng của chúng trong buổi tối để trở thành một máy đo nhiệt kế đường mà chúng có thể đo đạc lượng nhiệt trong ban đêm.

B

2025-07-06 11:05:47 UTC

Trong buổi đêm, những phân tử này thay đổi trạng thái, và các nhà khoa học khi so sánh các phân tử “phytochromes’’ với thuỷ ngân trong nhiệt kế đã chỉ ra rằng nhịp độ mà chúng thay đổi tỉ lệ thuận với nhiệt độ môi trường. Tức là, nhiệt độ cao hơn thì tốc độ phân tử thay đổi nhanh hơn -kích thích sự phát triển thực vật.

Một nghiên cứu mới, được đăng trên báo Khoa học, cho thấy các phân tử “phytochromes” kiểm soát sự thay đổi đột ngột của gen để phản ứng lại trước nhiệt độ của môi trường cũng như ánh sáng để quyết định sự phát triển thực vật.

C

2025-07-06 11:07:14 UTC

Những người làm vườn đã được biết đến hàng thế kỉ qua cách cây phản ứng với nhiệt độ: những mùa đông ấm khiến nhiều cây hoa nở ra nụ hoa sớm, thỉnh thoảng con người từng dự đoán sâu về thời tiết và mùa vụ cho những năm tới. Cái nghiên cứu mới nhất lần đầu xác định chính xác một kỹ thuật phân tử trong cây trồng phản ứng với nhiệt độ - thường kích thích ra nụ hoa trong mùa xuân mà chúng ta mong muốn thấy ở cuối mùa đông

C

2025-07-06 11:14:18 UTC

Người nông dân và các chủ vườn đã có kinh nghiệm nhiều trăm năm về sự phản ứng của thực vật trước nhiệt độ: mùa đông ấm khiến nhiều hoa và cây mọc chồi sớm.Kinh nghiệm này con người đã sử dụng nhiều năm để dự đoán thời tiết và thời gian thu hoạch cho năm tới. Các nghiên cứu gần nhất, lần đầu tiên chỉ ra cơ chế một phân tử để phản ứng trước nhiệt độ-thường là kích thích ra chồi sớm vào mùa xuân trong khi đó bình thường vào cuối mùa đông chúng ta mới thấy.

E

2025-07-06 11:19:16 UTC

ở trạng thái hoạt động của chúng, phân tử phytochrome kết hợp với nhau thành DNA để hạn chế sự phát triển của cây trồng. Trong 1 ngày, ánh nắng mặt trời kích hoạt các phân tử, làm chậm sự phát triển. Nếu một cái cây cảm thấy nó đang ở trong bóng râm, phytochrome sẽ làm cho không hoạt động nhanh hơn và nó sẽ có khả năng phát triển nhanh hơn để tìm lại ánh sáng mặt trời. Đây là cách mà những cây trồng cạnh tranh để thoát ra khỏi cái bóng của nhau. “việc điều khiển ánh sáng thay đổi các hoạt động của phytochrome xảy ra rất nhanh, không quá 1 giây’’ theo Wigge.

D

2025-07-06 11:22:04 UTC

Với việc thời tiết và nhiệt độ khó để dự đoán hơn bởi vì biến đổi khí hậu, những nhà nghiên cứu nói về sự khám phá rằng cái phân tử cảm quang ánh sáng này cũng là chức năng như là nhiệt kế trong tế bào thực vật có thể giúp chúng ta nhân giống ra cây trồng bền hơn. Nhà nghiên cứu dẫn đầu, Dr Philip Wigge đến từ phòng thí nghiệm ở Cambridge nói rằng: "Nó được ước tính rằng sản lượng nông nghiệp cần phải gấp đôi đến năm 2050, nhưng việc biến đổi khí hậu là một sự đe dọa lớn đến việc này. Ông ấy còn nói rằng "khám phá ra phân tử khiến cây trồng cảm nhân nhiệt độ có tiềm năng để tăng tốc việc nhân giống ra cây trồng kiên cường trước việc biến đổi khí hậu.

G

2025-07-06 11:24:35 UTC

Một số loài thực vật chủ yếu sử dụng độ dài ngày như là vật chỉ thị mùa.Những loài khác, chẳng hạn như daffodils lại nhạy cảm đáng kể với nhiệt độ và có thể ra hoa sớm hàng tháng trong mùa đông ấm áp.Trên thực tế, việc phát ra vai trò đôi của phytochromes cung cấp cho khoa học 1 vần điệu lâu nay được sử dụng để dự đoán mùa sắp đến:Sồi ra lá trước tần, hè khô; tần ra lá trước sồi, hè mưa.

Wigge giải thích: cây sồi phụ thuộc nhiều hơn vào nhiệt độ, sử dụng phytochromes như là nhiệt kế để quyết định sự phát triển,trong khi cây tần lại dựa vào việc đo độ dài ngày để xác định thời điểm theo mùa của chúng. 1 mùa xuân ấm và do đó khả năng cao của 1 mùa hè nóng, kết quả là sồi ra lá trước tần. 1 mùa xuân lạnh sẽ nhìn thấy sự đối lập.Người Anh quá hiểu điều này, một mùa hè lạnh thường sẽ là một mùa hè mưa dầm

D

2025-07-06 11:27:27 UTC

Với thời tiết và nhiệt độ trở nên khó đoán định hơn bao giờ hết do biến đổi khí hậu, các nhà khoa học đã phát hiện ra một nghiên cứu rằng các phân tử phát hiện ánh sáng cũng đóng vai trò nhiệt kế bên trong ở các tế bào thực vật có thể giúp con người lai nhiều loại giống bền bỉ hơn. Thống kê chỉ ra rằng năng suất nông nghiệp có thể tăng thêm gấp đôi trước năm 2050, nhưng biến đổi khí hậu đang là thách thức chính để đạt được điều đó. Những giống cây chủ lực như lúa mì và gạo rất nhạy cảm với nhiệt độ cao. Nhà khoa học Philip Wigge từ phòng thí nghiệm Cambridge chỉ ra rằng áp lực nhiệt làm giảm năng suất vụ mùa lên tới 10% tương ứng với mỗi độ tăng lên. Ông cũng đồng thời chỉ ra “ Khám phá ra những phân tử này cho phép thực vật phát hiện nhiệt,đem tới tiềm năng cao trong việc thúc đẩy việc lai giống và sinh sản của thực vật bền bỉ hơn trước tác động nhiệt và sự thay đổi nhiệt độ môi trường.

F

2025-07-06 11:32:13 UTC

Nhiệt độ càng thấp, tỉ lệ phytochrome trở lại trạng thái không hoạt động càng chậm, vì thế nên các phân từ dành nhiều thời gian hơn lúc hoạt động, mang trạng thái kìm hãm sinh trưởng. Đây là lí do vì sao các cây trồng phát triển chậm vào mùa đông. Nhiệt độ ấm tăng tốc độ đảo ngược bóng tối, vì thế nên phytochrome nhanh chóng đạt đến trạng thái không hoạt động và tách ra từ DNA của cây trồng- cho phép gen thể hiện và thực vật tiếp tục tăng trưởng. Wigge tin rằng cảm biến nhiệt của phytochrome đã tiến hoá sang bước sau, và kết hợp với mạng lưới sinh học, sẵn sàng để sử dụng cho sự phát triển nền tảng ánh sáng xuyên suốt thời gian lặng của màn đêm

H

2025-07-06 11:36:00 UTC

Những phát hiện mới này là đỉnh cao của mười hai năm nghiên cứu, sự tham gia của các nhà khoa học đến từ Đức, Argentina, Mỹ, cũng như nhóm nghiên cứu tại Cambridge.Công việc này được thực hiện trên một hệ thống mô hình, sử dụng một loại cây mù tạt có tên Arabidopsis, nhưng Wigge nói rằng các gene phytochrome cần thiết cho việc cảm nhận nhiệt độ cũng được tìm thấy trong các cây trồng khác.’Những tiến bộ gần đây trong di truyền học thực vật hiện nay có nghĩa là các nhà khoa học nhanh chóng nhận dạng các gene kiểm soát những quá trình này ở cây trồng, và thậm chí có thể điều chỉnh hoạt động của chúng bằng các ‘dao mổ’ phân tử rõ ràng’Wigge bổ sung.’Cambridge có lợi thế vì có nhiều cộng tác viên giỏi gần đây, giúp đưa kiến thức mới này vào thực tế đồng ruộng’