Surinder Chopra, Giáo sư về di truyền học ngô, bang Pennsylvania cho biết: Một nghiên cứu trước đây của bang Pennsylvania đã chỉ ra rằng trong lúa miến, sự tích lũy các flavonoid này được điều hòa bởi một gien có tên là hạt vàng1 kiểm soát các phản ứng với các tác nhân gây bệnh như nấm.

Trong nghiên cứu hiện tại được thực hiện tại Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp Russell E. Larson của trường Đại học, các nhà nghiên cứu đã trồng hai dòng lúa miến gần như giống hệt nhau - một dòng có gien y1 chức năng tạo ra flavonoid và một loại đột biến khác gọi là null y1, không có gien chức năng hạt vàng 1 chịu trách nhiệm sản xuất flavonoid.

Khi họ so sánh hai dòng thực vật này, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng số lượng rệp lá ngô trưởng thành ở các cây null y1 cao hơn đáng kể so với so với các cây có gien chức năng y1 tạo ra flavonoid. Rệp chủ động ăn các cây null y1 trong khi một số rệp có dấu hiệu căng thẳng với các cây còn lại. Các cây lúa miến chức năng sản xuất flavonoid có số lượng rệp thấp hơn nhiều và không cho thấy ảnh hưởng xấu nào từ việc bị rệp gây hại.

Các thí nghiệm trong nhà kính với các cây lúa miến trong chậu tương tự đã chứng minh rằng rệp thích ăn và sinh sản trên các cây null y1 và rệp trưởng thành tạo ra nhiều con nhộng hơn.

Trong một thí nghiệm đồng hành, các nhà nghiên cứu đã cho hai nhóm rệp trưởng thành ăn lá lúa miến - nhưng với một nhóm được ăn thêm một chiết xuất có chứa flavonoid. Sau một vài ngày, hầu hết các loài rệp ăn mô lá giàu flavonoid đã chết và sinh sản đã bị kìm hãm, không một con rệp nào sinh sản trước khi chúng chết.

Chopra giải thích: Có lẽ đáng ngạc nhiên, các flavonoid không có trong li-be - mô mạch máu trong thực vật có loại đường rệp tìm kiếm - nhưng nằm trong các tế bào biểu bì tạo thành lớp bảo vệ ngoài cùng. Khi rệp liên tục thăm dò và chọc thủng các tế bào biểu bì bằng vòi của chúng, chúng sẽ ăn các flavonoid khiến chúng chết.

Các phát hiện, được công bố trực tuyến trên Tạp chí Sinh thái hóa học, cho thấy flavonoid có khả năng có thể được sử dụng như là chất ngăn chặn côn trùng mạnh để bảo vệ cây trồng.

Chopra nói: Cây lúa miến đã tiến hóa để phát ra chính xác các hợp chất cung cấp khả năng phòng vệ chống lại côn trùng săn mồi có hại đe dọa chúng, và những hóa chất này trong hệ thống phòng thủ của chúng không làm tổn thương côn trùng có lợi. Nếu chúng ta có thể phát triển thuốc trừ sâu không độc hại, đó sẽ là một yếu tố mang tính thay đổi lớn vì độc tính của thuốc trừ sâu tổng hợp là mối quan tâm lớn, và chúng được coi là nguy hiểm cho sức khỏe con người.

Ông chỉ ra rằng trong khi cần phải nghiên cứu nhiều hơn nữa, thì điều quan trọng nhất là flavonoid là sản phẩm thực vật tự nhiên không gây ô nhiễm và không gây hại cho sức khỏe con người và động vật.

Chopra tin tưởng nghiên cứu này có thể là một bước đầu để phát triển các hóa chất thực vật mới để bảo vệ cây trồng.