Phát hiện bí mật của loài cây chịu nóng đến 49°C

Nhiệt độ mùa hè tại Thung lũng Chết ở California thường tăng lên trên 49 độ C trong bóng râm. Hầu hết cây cối đều héo úa dưới cái nóng như vậy, song những cây bụi Tidestromia oblongifolia lại sinh trưởng tốt, theo trang LiveScience ngày 20-11.

Nhóm nghiên cứu phát hiện những cây bụi có hoa màu xanh xám này đã mọc lá nhỏ hơn và tự sắp xếp lại một số phần trong cơ thể để có thể phát triển mạnh trong điều kiện cực nóng.

Nhóm cũng phát hiện chúng có khả năng quang hợp ở nhiệt độ cao hơn so với bất kỳ loài thực vật nào đã biết.

Để đi đến khám phá này, nhóm nghiên cứu đã trồng Tidestromia oblongifolia trong các chậu ở điều kiện bình thường. Khi được tám tuần tuổi, nhóm cho cây tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt của Thung lũng Chết trong một tháng.

Nhóm quan sát cách Tidestromia oblongifolia phản ứng để thích nghi. Trong vòng hai ngày, Tidestromia oblongifolia đã tăng tốc độ quang hợp. Sau 10 ngày, sinh khối của cây tăng gấp ba lần và mọc lá rất nhiều, song nhỏ hơn so với lá mọc ở điều kiện nhiệt độ thấp hơn.

Sự thay đổi đáng chú ý nhất diễn ra bên trong cây. Nhóm nghiên cứu phát hiện rằng cây bụi này phát triển nhiều ti thể - hiểu nôm na là pin hay nhà máy điện - bên trong tế bào hơn. Các ti thể này cũng linh hoạt hơn, có thể di chuyển đến gần các vị trí để quang hợp hơn.

Lục lạp của Tidestromia oblongifolia cũng chuyển từ hình bầu dục sang hình cái tách, đồng thời tái cấu trúc "transcriptome" - toàn bộ tập hợp RNA được tạo ra từ gene của một tế bào hay một mô tại một thời điểm nhất định. Một số gene hoạt động tập trung vào phản ứng nhiệt và hệ thống phục hồi của cây.

Ông Carl Bernacchi, nhà nghiên cứu cây trồng tại Đại học Illinois tại Urbana - Champaign (Mỹ) và không tham gia nghiên cứu, nhận định các chiến lược để tồn tại và phát triển ở nhiệt độ cao của cây bụi Tidestromia oblongifolia có thể "giúp tăng khả năng phục hồi của cây trồng không chỉ cho tương lai, mà còn cho những nơi đang thiếu lương thực trên thế giới".

Nghiên cứu đăng trên tạp chí Current Biology.