Bạn có thể không nhận ra, nhưng gạo trong tô của bạn có thể đang bị tấn công. Một mầm bệnh phá hoại mang tên Xanthomonas lây nhiễm hơn 400 loại cây trồng và nổi tiếng với tốc độ lây lan nhanh, gây thiệt hại lớn, đặc biệt là trên lúa.
Gần đây, một nhóm hợp tác giữa các nhà nghiên cứu Trung Quốc và quốc tế đã giải mã chính xác cách Xanthomonas chiếm đoạt dinh dưỡng từ cây lúa. Dự án này quy tụ các nhóm từ Đại học Tây Nam, Đại học Nông nghiệp Cát Lâm và Đại học Duke, với sự đóng góp từ Đại học California và Đại học Quốc gia Seoul. Kết quả nghiên cứu của họ đã được công bố trực tuyến trong tháng này trên tạp chí Science.
Khi Xanthomonas oryzae xâm nhập vào tế bào lúa, nó tiết ra một loại enzyme đặc biệt tên là AvrBs2. Bên trong tế bào thực vật, AvrBs2 biến đổi các chất dinh dưỡng hiện có thành một hợp chất đường phosphate vòng gọi là xanthosan.
Mầm bệnh sau đó tái hấp thụ xanthosan thông qua một protein vận chuyển chuyên biệt và phân hủy hợp chất này bằng một enzyme khác, cung cấp nhiên liệu cần thiết để nó phát triển và sinh sản.
Wang Shanzhi từ Đại học Nông nghiệp Cát Lâm giải thích rằng mầm bệnh xây dựng một hệ thống ống dẫn dinh dưỡng liên tục trong cây lúa, cướp đoạt tài nguyên của vật chủ để tự duy trì.
Dựa trên những hiểu biết này, nhóm nghiên cứu đã đề xuất chiến lược nhân giống “chống xanthomonadin”. Bằng cách ngăn chặn khả năng sử dụng xanthosan của mầm bệnh, họ đã làm giảm độc lực của nó. Lúa biến đổi gen được phát triển với đặc tính này cho thấy khả năng kháng bệnh mạnh mẽ hơn mà không ảnh hưởng đến sự phát triển hay trao đổi chất.
Vì AvrBs2 phổ biến ở nhiều loài Xanthomonas, cách tiếp cận này cũng có thể giúp kiểm soát các bệnh vi khuẩn khác như loét cam và đốm vi khuẩn cà chua. Các nhà nghiên cứu cho biết đột phá này mang lại sự hỗ trợ mới cho nông nghiệp bền vững và có thể bảo vệ cây trồng trên toàn thế giới.
