Giấm: Phương pháp đơn giản và rẻ tiền giúp thực vật chống hạn hán

Dưới sự dẫn dắt của Jong-Myong Kim và Motoaki Seki tại  CSRS, nỗ lực hợp tác rộng rãi bắt đầu với việc khám phá những đột biến mới của loài Arabidopsis có khả năng chịu hạn mạnh. Loài thực vật này có đột biến với enzyme HDA6 (histone deacetylase 6). Mục tiêu của nghiên cứu là xác định chính xác sự đột biến này tác động như thế nào để cho phép cây phát triển bình thường trong điều kiện khắc nghiệt kéo dài mà không có nước.

Thử nghiệm ban đầu ở cây Arabidopsis bình thường trong điều kiện khô hạn cho thấy, biểu hiện HDA6 ở bộ gen có mối liên hệ với việc kích hoạt con đường chuyển hóa sinh học, tạo ra acetate, thành phần chính của giấm. Trong các cây đột biến với cùng điều kiện, con đường này đã được kích hoạt mạnh hơn, cây trồng tạo ra một lượng lớn acetate. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy, hoạt động của enzyme HDA6 có vai trò như một công tắc để điều khiển con đường trao đổi chất nào cần hoạt động. Thông thường thực vật sẽ phân hủy đường thành năng lượng, nhưng trong thời gian hạn hán, chúng chuyển hướng sang sản xuất acetate. Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng, rằng lượng acetate do thực vật tạo ra trong thời gian hạn hán có liên quan trực tiếp đến tỉ lệ sống sót: việc gia tăng lượng acetate trong thực vật có thể giúp chúng có cơ hội sống sót nhiều hơn.

Khi kiểm nghiệm kết quả này trong thực tiễn, với việc trồng cây bình thường trong điều kiện hạn hán và xử lý bằng acid acetic, các acid hữu cơ khác hoặc nước. Họ thấy rằng, sau 14 ngày, hơn 70% số cây được xử lý bằng acid acetic đã sống sót, trong khi hầu hết các cây khác đã chết.

Các nhà khoa học đã lập bản đồ toàn bộ con đường chuyển hóa từ HDA6 và phát hiện cơ chế này được duy trì ở nhiều loài thực vật khác nhau. Thí nghiệm tương tự như trên, với nồng độ acid acetic tối ưu, các loại thực vật như lúa, lúa mì và ngô đều tăng được khả năng chịu hạn. Đây là một công nghệ hữu ích nhưng đơn giản và ít tốn kém để gia tăng khả năng chịu hạn ở nhiều loại thực vật. Nó khá phù hợp cho nhiều quốc gia, trong bối cảnh các loại thực vật biến đổi gen chịu được hạn hán có phí không hề rẻ.