Nghiên Cứu Về Nguồn Gốc Của Mầm Bệnh ở Cây Lúa Mì

Một chủng nấm gây bệnh gỉ sắt, được đặt tên là “Ug99”, đe dọa nguồn cung lúa mì toàn cầu vì nó có thể tấn công hơn 80% các giống lúa mì được trồng trên toàn thế giới. Khả năng Ug99 tấn công rất nhiều giống lúa mì đã khiến các nhà khoa học và nông dân lo lắng kể từ khi phát hiện ra mầm bệnh ở châu Phi hai thập kỷ trước.

Hiện tại, một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra cơ sở của độc lực của Ug99 bằng cách kiểm tra bộ gien của mầm bệnh. Họ xác định rằng khả năng tấn công của nhiều mầm bệnh có thể bắt nguồn từ một hiện tượng hiếm khi được quan sát trong đó hai chủng gây bệnh gỉ sét khác nhau hợp nhất với nhau và trao đổi các hạt nhân nguyên vẹn. Hiện tượng này tạo ra một chủng lai với phạm vi tác động lên cây trồng rộng hơn so với chủng ban đầu.

Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên cung cấp dữ liệu toàn bộ bộ gien trong nấm gỉ sắt có thể tạo ra các tổ hợp độc lực mới. Nó cũng giúp giải thích sự xuất hiện đột ngột của Ug99 ở Châu Phi.

Đồng tác giả nghiên cứu Brian Steffenson, Giáo sư chuyên về bệnh lý thực vật tại Đại học Minnesota, nói: “Ug99 là một mối đe dọa đối với an ninh lương thực toàn cầu do độc lực rộng rãi và khả năng dễ dàng lan rộng khắp các châu lục và đại dương gây hại cho các cây lúa mì”.

Eva Henningsen tại Đại học Minnesota chuyên về Bệnh lý thực vật cho biết: “Thông tin này sẽ rất quan trọng để giải mã cơ sở di truyền và sự tiến hóa của độc tính gây bệnh gỉ sắt trên lúa mì và để theo dõi sự di chuyển của mầm bệnh trên toàn cầu”.

Bằng cách phân tích trình tự DNA của hai hạt nhân riêng lẻ có trong Ug99 và một chủng gỉ sắt gốc châu Phi khác có tên là PGt21-0, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng: một trong hai hạt nhân ở Ug99 gần như giống hệt với một hạt nhân từ PGt21-0; và việc thu được hạt nhân này ở Ug99 xảy ra sau phản ứng tổng hợp thể tế bào với một chủng gỉ sét khác, có thể là PGt21-0, tạo ra một giống lai độc đáo thậm chí còn độc hại và nguy hiểm với lúa mì hơn so với các giống ban đầu.

Feng Li, tại Đại học Minnesota và là tác giả đầu tiên về nghiên cứu cho biết: “Dữ liệu thu được từ nghiên cứu này sẽ cung cấp cho chúng tôi những hiểu biết mới về cách Ug99 xuất hiện đe dọa ngành sản xuất lúa mì trên toàn thế giới”.