'Băng cá nhân' chữa lành cho thực vật

Cành giâm phát triển rễ nhanh hơn cành giâm có miếng vá cellulose có nguồn gốc từ thực vật (phía trên bên phải) và cành giâm không được xử lý (bên trái). (Nguồn: Science Advances)

Loại vật liệu này có thể hoạt động như một “băng dính cá nhân” giúp thực vật phục hồi nhanh hơn, mở ra tiềm năng ứng dụng trong nông nghiệp và nghiên cứu sinh học thực vật.

Cellulose vi khuẩn (bacterial cellulose) là một vật liệu y sinh học tự nhiên được tổng hợp bởi vi khuẩn, vốn đã được sử dụng trong y học để điều trị vết thương và vết bỏng nhờ khả năng tương thích sinh học, phân hủy tự nhiên và giữ nước tốt. Nay, các nhà khoa học phát hiện nó cũng có thể hỗ trợ đáng kể quá trình tái tạo mô ở thực vật.

Nhóm nghiên cứu do nhà sinh vật học thực vật Núria Sánchez Coll thuộc Trung tâm Nghiên cứu di truyền nông nghiệp tại Barcelona (Tây Ban Nha) dẫn đầu đã thử nghiệm các miếng vá làm từ cellulose vi khuẩn có bổ sung hạt nano bạc để ngăn ngừa nhiễm trùng trên cây bị tổn thương. Kết quả cho thấy, vết cắt được xử lý bằng miếng vá phục hồi nhanh hơn so với vết thương lành tự nhiên.

Để kiểm chứng hiệu quả, các nhà khoa học đã cắt nhỏ lá của hai loài thực vật phổ biến trong phòng thí nghiệm là Nicotiana benthamiana và Arabidopsis thaliana, sau đó dán cellulose vi khuẩn lên một nửa số vết cắt. Sau một tuần, hơn 80% vết cắt được điều trị đã lành hoàn toàn. Quan sát dưới kính hiển vi cho thấy, mô thực vật tại các vết cắt được xử lý có cấu trúc khỏe mạnh hơn, trong khi những vết thương không được điều trị có dấu hiệu tổn thương và mất nước.

Ngoài khả năng chữa lành vết thương, các miếng vá này còn giúp cây tái sinh nhanh hơn trong quá trình nhân giống sinh dưỡng – phương pháp phổ biến trong nông nghiệp nhằm tạo ra cây con từ cành giâm. Khi cellulose vi khuẩn được bổ sung vào cành giâm trong đĩa petri, cây con phát triển rễ và lá nhanh hơn đáng kể so với các mẫu không được xử lý. Đáng chú ý, cellulose có nguồn gốc từ thực vật không mang lại tác dụng tương tự.

Dù nghiên cứu vẫn đang ở giai đoạn đầu, kết quả này cho thấy nhiều ứng dụng tiềm năng trong nông nghiệp, từ hỗ trợ cấy ghép, bảo quản vật liệu thực vật đã cắt cho đến tối ưu hóa môi trường nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Hiện, các nhóm nghiên cứu khác đang tiếp tục khám phá cơ chế phân tử đằng sau quá trình này nhằm mở rộng khả năng ứng dụng của cellulose vi khuẩn trong tái sinh thực vật.

(theo Science News)

Quang Minh