ABOUT THE SPEAKER
Jill Farrant - Professor of molecular and cell biology
Jill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates.

Why you should listen

A professor of molecular and cell biology at the University of Cape Town (UCT) in South Africa, Jill Farrant researches the remarkable (and little known) world of resurrection plants. These are plants that can survive extreme drought, “resurrecting” when moistened or irrigated. If we can better understand their natural preservation mechanisms and their key protectants, she suggests, it could help us develop more drought-tolerant crops to feed populations in increasingly dry and arid climates around the world. Her research may also have medical applications.

Farrant was the African/Arab States recipient of the 2012 L'Oreal-UNESCO Award for Women in Science, one of only five scientists worldwide who were selected by an international jury as "researchers who will have a major impact on society and help light the way to the future." In 2009, she was awarded an A-rating by the National Research Foundation (the first female researcher at UCT ever to receive such a rating) as well as being made a member of the UCT College of Fellows.

More profile about the speaker
Jill Farrant | Speaker | TED.com
TEDGlobal>Geneva

Jill Farrant: How we can make crops survive without water

Jill Farrant: Cách chúng ta có thể trồng cây mà không cần nước

Filmed:
1,562,697 views

Khi dân số thế giới tăng và ảnh hưởng của thay đổi khí hậu dẫn đến việc cứu trợ khẩn cấp, chúng ta sẽ phải cung cấp thức ăn cho nhiều người và dùng ít đất trồng. Nhà sinh học phân tử Jill Farrant nghiên cứu một hiện tượng hiếm thấy có thể giúp ích: "cây bất tử" - những cây trồng siêu nhẫn nại có thể quay về từ cõi chết. Chúng có thể giúp gia tăng lượng thức ăn trong thế giới ngày càng nóng và khô cằn của chúng ta hay không?
- Professor of molecular and cell biology
Jill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
I believe that the secretbí mật to producingsản xuất
extremelyvô cùng drought-toleranthạn hán-khoan dung cropscây trồng,
0
840
4216
Tôi tin rằng bí quyết để sản xuất ra những
cây trồng chịu hạn cao,
00:17
which should go some way
to providingcung cấp foodmón ăn securityBảo vệ in the worldthế giới,
1
5080
3216
sẽ giúp đảm bảo
nguồn lương thực trên thế giới,
00:20
liesdối trá in resurrectionphục sinh plantscây,
2
8320
2696
nằm ở loài cây tự hồi sinh,
00:23
picturedhình here, in an extremelyvô cùng
droughteddroughted statetiểu bang.
3
11040
3136
như chụp ở đây, trong điều kiện
hạn hán khắc nghiệt.
00:26
You mightcó thể think
that these plantscây look deadđã chết,
4
14200
2856
Có thể bạn nghĩ rằng những cái cây này
có vẻ đã chết rồi,
00:29
but they're not.
5
17080
1296
nhưng không phải vậy.
00:30
Give them waterNước,
6
18400
1456
Tưới nước cho chúng,
00:31
and they will resurrecthồi sinh, greenmàu xanh lá up,
startkhởi đầu growingphát triển, in 12 to 48 hoursgiờ.
7
19880
5440
chúng sẽ hồi sinh, xanh tươi trở lại,
bắt đầu phát triển, từ 12 đến 48 tiếng.
00:38
Now, why would I suggestđề nghị
8
26320
1296
Thế, tại sao
tôi lại đề xuất
00:39
that producingsản xuất drought-toleranthạn hán-khoan dung cropscây trồng
will go towardsvề hướng providingcung cấp foodmón ăn securityBảo vệ?
9
27640
4440
trồng cây chịu hạn sẽ giúp
đảm bảo nguồn lương thực?
00:45
Well, the currenthiện hành worldthế giới populationdân số
is around 7 billiontỷ.
10
33040
3896
Dân số thế giới hiện nay
khoảng 7 tỷ người.
00:48
And it's estimatedước tính that by 2050,
11
36960
2496
Uớc tính đến đến năm 2050,
00:51
we'lltốt be betweengiữa 9 and 10 billiontỷ people,
12
39480
2696
chúng ta sẽ có từ 9 đến 10 tỷ người,
00:54
with the bulksố lượng lớn of this growthsự phát triển
happeningxảy ra in AfricaAfrica.
13
42200
2880
với sự tăng trưởng lớn về dân số
diễn ra ở Châu Phi.
00:57
The foodmón ăn and agriculturalnông nghiệp
organizationstổ chức of the worldthế giới
14
45880
2456
Các tổ chức nông lương trên thế giới
01:00
have suggestedgợi ý that we need
a 70 percentphần trăm increasetăng
15
48360
3136
đã đề xuất rằng chúng ta cần tăng 70%
01:03
in currenthiện hành agriculturalnông nghiệp practicethực hành
16
51520
2176
tập quán nông nghiệp hiện thời
01:05
to meetgặp that demandnhu cầu.
17
53720
1240
để đáp ứng nhu cầu đó.
01:07
GivenĐưa ra that plantscây
are at the basecăn cứ of the foodmón ăn chainchuỗi,
18
55720
2696
Dựa vào thực vật
là nền tảng của chuỗi thức ăn
01:10
mostphần lớn of that's going
to have to come from plantscây.
19
58440
2320
phần lớn chuỗi thức ăn
đều bắt nguồn từ thực vật.
01:13
That percentagephần trăm of 70 percentphần trăm
20
61360
2696
Tỷ lệ 70% đó
01:16
does not take into considerationxem xét
the potentialtiềm năng effectshiệu ứng of climatekhí hậu changethay đổi.
21
64080
4216
không xem xét đến tác động tiềm tàng
của biến đổi khí hậu.
01:20
This is takenLấy from a studyhọc by DaiDai
publishedđược phát hành in 2011,
22
68320
4240
Theo một nghiên cứu do Dai
thực hiện, xuất bản năm 2011,
01:25
where he tooklấy into considerationxem xét
23
73240
1936
trong đó ông đã xét đến
01:27
all the potentialtiềm năng effectshiệu ứng
of climatekhí hậu changethay đổi
24
75200
2376
tất cả ảnh hưởng tiềm tàng
của biến đổi khí hậu
01:29
and expressedbày tỏ them --
amongstgiữa other things --
25
77600
2136
và ông cho rằng -
giữa những thứ khác -
01:31
increasedtăng ariditykhô cằn dueđến hạn to lackthiếu sót of rainmưa
or infrequentkhông thường xuyên rainmưa.
26
79760
4616
hạn hán gia tăng do ít mưa
hoặc mưa thất thường.
01:36
The areaskhu vực in redđỏ shownđược hiển thị here,
27
84400
1776
Những vùng đất tô đỏ ở đây,
01:38
are areaskhu vực that untilcho đến recentlygần đây
28
86200
2056
là những vùng đất,
mà cho đến nay,
01:40
have been very successfullythành công
used for agriculturenông nghiệp,
29
88280
3176
được sử dụng hiệu quả
trong nông nghiệp,
01:43
but cannotkhông thể anymorenữa không
because of lackthiếu sót of rainfalllượng mưa.
30
91480
2400
nhưng nay không thể sử dụng được
vì thiếu mưa.
01:46
This is the situationtình hình
that's predicteddự đoán to happenxảy ra in 2050.
31
94640
2920
Đây là tình huống được dự đoán
sẽ xảy ra vào năm 2050.
01:50
Much of AfricaAfrica,
in factthực tế, much of the worldthế giới,
32
98840
2176
Phần lớn Châu Phi, thật ra,
phần lớn 5 Châu,
01:53
is going to be in troublerắc rối.
33
101040
1896
sẽ gặp rắc rối.
01:54
We're going to have to think of some
very smartthông minh wayscách of producingsản xuất foodmón ăn.
34
102960
3656
Chúng ta sẽ phải xét đến một vài cách
mau lẹ hơn để sản xuất lương thực.
01:58
And preferablytốt hơn amongtrong số them,
some drought-toleranthạn hán-khoan dung cropscây trồng.
35
106640
3296
Và thích hợp hơn cả,
một số cây trồng chịu hạn.
02:01
The other thing
to remembernhớ lại about AfricaAfrica is
36
109960
2056
Một điều nữa cần nhớ về Châu Phi là
02:04
that mostphần lớn of theirhọ agriculturenông nghiệp is rainfedrainfed.
37
112040
2800
hầu hết nền công nghiệp của họ
dựa vào nước mưa.
02:08
Now, makingchế tạo drought-toleranthạn hán-khoan dung cropscây trồng
is not the easiestdễ nhất thing in the worldthế giới.
38
116080
3456
Trên thế giới, trồng các cây chịu hạn
không phải điều dễ dàng.
02:11
And the reasonlý do for this is waterNước.
39
119560
2416
Và lý do chính là nguồn nước.
02:14
WaterNước is essentialCần thiết to life on this planethành tinh.
40
122000
3136
Nước cần thiết cho sự sống
trên hành tinh này.
02:17
All livingsống, activelytích cực
metabolizingchuyển hóa organismssinh vật,
41
125160
4135
Mọi sinh vật sống, tham gia
quá trình chuyển hóa,
02:21
from microbesvi khuẩn to you and I,
42
129320
2056
từ vi trùng đến bạn và tôi,
02:23
are comprisedbao gồm predominatelypredominately of waterNước.
43
131400
2336
được cấu tạo phần lớn từ nước.
02:25
All life reactionsphản ứng happenxảy ra in waterNước.
44
133760
2536
Mọi phản ứng của sự sống
diễn ra trong nước.
02:28
And lossmất mát of a smallnhỏ bé amountsố lượng
of waterNước resultscác kết quả in deathtử vong.
45
136320
3016
Chỉ cần thiếu hụt 1 lượng nước nhỏ
cũng dẫn đến tử vong.
02:31
You and I are 65 percentphần trăm waterNước --
46
139360
2056
Trong cơ thể chúng ta
65% là nước--
02:33
we losethua one percentphần trăm of that, we diechết.
47
141440
1720
nếu mất đi 1% nước,
chúng ta chết.
02:35
But we can make behavioralhành vi
changesthay đổi to avoidtránh that.
48
143840
2720
Để tránh việc đó,
ta có thể thay đổi hành vi
02:39
PlantsNhà máy can't.
49
147920
1576
Thực vật thì không thể.
02:41
They're stuckbị mắc kẹt in the groundđất.
50
149520
1616
Thực vật bám vào đất.
02:43
And so in the first instanceví dụ they have
a little bitbit more waterNước than us,
51
151160
3376
Vì thế giai đoạn đầu thực vật chứa
khá nhiều nước so với chúng ta,
02:46
about 95 percentphần trăm waterNước,
52
154560
1256
khoảng 95% nước,
02:47
and they can losethua
a little bitbit more than us,
53
155840
2096
thực vật có thể mất một lượng nước
nhiều hơn con người,
02:49
like 10 to about 70 percentphần trăm,
dependingtùy on the speciesloài,
54
157960
2960
từ 10 đến khoảng 70%, tùy loài,
02:54
but for shortngắn periodskinh nguyệt only.
55
162000
1360
nhưng chỉ trong chốc lát.
02:56
MostHầu hết of them will eitherhoặc try
to resistkháng cự or avoidtránh waterNước lossmất mát.
56
164680
4176
Phần lớn thực vật sẽ hoặc chống lại
hoặc ngăn chặn việc mất nước.
03:00
So extremecực examplesví dụ of resistorsđiện trở
can be foundtìm in succulentssucculents.
57
168880
3936
Những ví dụ về cây chống mất nước
có thể tìm thấy ở cây mọng nước.
03:04
They tendcó xu hướng to be smallnhỏ bé, very attractivehấp dẫn,
58
172840
2816
Loài cây này thường nhỏ, rất đẹp mắt,
03:07
but they holdgiữ ontotrên theirhọ waterNước
at suchnhư là great costGiá cả
59
175680
2736
nhưng việc chúng giữ nước
dẫn đến bất lợi lớn
03:10
that they growlớn lên extremelyvô cùng slowlychậm rãi.
60
178440
2000
chúng phát triển cực kì chậm.
03:13
ExamplesVí dụ of avoidancetránh of waterNước lossmất mát
are foundtìm in treescây and shrubscây bụi.
61
181440
4576
Ví dụ việc ngăn mất nước
được tìm thấy ở cây gỗ và cây bụi.
03:18
They sendgửi down very deepsâu rootsnguồn gốc,
62
186040
1576
Rễ của chúng bám sâu vào đất,
03:19
minetôi subterraneandưới đất waterNước suppliesnguồn cung cấp
63
187640
1696
mạch nước dưới lòng đất cung cấp
03:21
and just keep flushingxả nước
it throughxuyên qua them at all timeslần,
64
189360
2456
và cứ liên tục súc rễ cây bằng nước,
03:23
keepingduy trì themselvesbản thân họ hydratedngậm nước.
65
191840
1856
và giữ cho chúng ẩm ướt.
03:25
The one on the right is calledgọi là a baobabbao báp.
66
193720
1976
Cái cây ở bên phải là cây bao báp.
03:27
It's alsocũng thế calledgọi là the upside-downupside-down treecây,
67
195720
2056
Nó cũng được gọi là "cây lật ngược",
03:29
simplyđơn giản because the proportiontỉ lệ
of rootsnguồn gốc to shootschồi is so great
68
197800
3776
chỉ vì từ phần rễ đến phần chồi lớn
03:33
that it looksnhìn like the treecây
has been plantedtrồng upsidelộn ngược down.
69
201600
2696
đến nỗi nó có vẻ được trồng lật ngược.
03:36
And of coursekhóa học the rootsnguồn gốc are requiredcần thiết
for hydrationhydrat hóa of that plantthực vật.
70
204320
3240
Và tất nhiên bộ rễ hút nước cho cây.
03:40
And probablycó lẽ the mostphần lớn commonchung strategychiến lược
of avoidancetránh is foundtìm in annualscây một năm.
71
208760
4520
Và có lẽ chiến lược ngăn chặn sự mất nước
phổ biến nhất thường thấy ở cây hàng năm.
03:45
AnnualsCây một năm make up the bulksố lượng lớn
of our plantthực vật foodmón ăn suppliesnguồn cung cấp.
72
213840
3176
Cây hàng năm chiếm phần lớn
trong nguồn thức ăn thực vật của ta.
03:49
Up the westhướng Tây coastbờ biển of my countryQuốc gia,
73
217040
1696
Dọc theo bờ biển phía tây nước tôi,
03:50
for much of the yearnăm
you don't see much vegetationthực vật growthsự phát triển.
74
218760
3536
gần như cả năm, bạn không thấy
thực vật phát triển.
03:54
But come the springmùa xuân rainsmưa, you get this:
75
222320
2656
Nhưng khi mưa xuân đến, bạn thấy điều này:
03:57
floweringra hoa of the desertSa mạc.
76
225000
1240
hoa nở trên sa mạc.
03:59
The strategychiến lược in annualscây một năm,
77
227000
1856
Chiến lược phát triển cây hàng năm
04:00
is to growlớn lên only in the rainymưa seasonMùa.
78
228880
2360
là trồng vào mùa mưa,
04:03
At the endkết thúc of that seasonMùa
they producesản xuất a seedgiống,
79
231960
2296
Cuối mùa, chúng cho ra một hạt,
04:06
which is drykhô, eighttám to 10 percentphần trăm waterNước,
80
234280
2816
hạt đó khô, chiếm 8 - 10% lượng nước,
04:09
but very much alivesống sót.
81
237120
1656
nhưng còn sống.
04:10
And anything that is
that drykhô and still alivesống sót,
82
238800
2896
Cây nào bị khô cằn mà vẫn còn sống,
04:13
we call desiccation-tolerantchịu khô.
83
241720
1480
chúng tôi xem là chịu được hạn.
04:15
In the desiccateddesiccated statetiểu bang,
84
243840
1416
Trong tình trạng khô hạn,
04:17
what seedshạt giống can do
is lienói dối in extremescực đoan of environmentmôi trường
85
245280
2656
điều giúp hạt sống là nằm im
trong sự cực hạn của môi trường
04:19
for prolongedkéo dài periodskinh nguyệt of time.
86
247960
1656
trong khoảng thời gian dài.
04:21
The nextkế tiếp time the rainymưa seasonMùa comesđến,
87
249640
2216
Lần tới, khi mùa mưa đến,
04:23
they germinatenảy mầm and growlớn lên,
88
251880
1496
chúng nảy mầm và sinh trưởng,
04:25
and the wholetoàn thể cyclechu kỳ just startsbắt đầu again.
89
253400
1880
và toàn bộ chu kỳ lại bắt đầu.
04:28
It's widelyrộng rãi believedtin that the evolutionsự phát triển
of desiccation-tolerantchịu khô seedshạt giống
90
256120
4056
Người ta tin rằng sự tiến hóa
của hạt chịu hạn
04:32
allowedđược cho phép the colonizationthuộc địa and the radiationsự bức xạ
91
260200
2176
đã cho phép sự nảy nở và bức xạ
04:34
of floweringra hoa plantscây,
or angiospermsthực vật hạt kín, ontotrên landđất đai.
92
262400
3520
của thực vật có hoa hay cây hạt kín
lên trên mặt đất.
04:38
But back to annualscây một năm
as our majorchính formhình thức of foodmón ăn suppliesnguồn cung cấp.
93
266960
3160
Nhưng quay lại với cây hàng năm,
nguồn cung cấp thực phẩm chính.
04:42
WheatLúa mì, ricecơm and maizeNgô formhình thức 95 percentphần trăm
of our plantthực vật foodmón ăn suppliesnguồn cung cấp.
94
270800
4720
Lúa mì, gạo và ngô chiếm 95%
nguồn cung cấp lương thực.
04:48
And it's been a great strategychiến lược
95
276480
1536
Đó là một chiến lược tuyệt vời
04:50
because in a shortngắn spacekhông gian of time
you can producesản xuất a lot of seedgiống.
96
278040
3176
vì trong khoảng thời gian ngắn
bạn có thể sản xuất nhiều hạt.
04:53
SeedsHạt giống are energy-richgiàu năng lượng
so there's a lot of foodmón ăn caloriescalo,
97
281240
2620
Hạt giàu năng lượng
nên có nhiều calo trong thực phẩm
04:55
you can storecửa hàng it in timeslần of plentynhiều
for timeslần of faminenạn đói,
98
283884
3920
bạn có thể dự trữ hạt lúc đói kém,
05:00
but there's a downsidenhược điểm.
99
288480
1240
nhưng có một bất lợi.
05:02
The vegetativethực vật tissues,
100
290560
1376
Tế bào thực vật,
05:03
the rootsnguồn gốc and leaves of annualscây một năm,
101
291960
2176
rễ và lá của cây hàng năm
05:06
do not have much
102
294160
1256
không có nhiều đặc điểm
05:07
by way of inherentvốn có resistancesức đề kháng,
avoidancetránh or tolerancelòng khoan dung characteristicsđặc điểm.
103
295440
4096
chống chọi hoặc chịu đựng do di truyền.
Chúng không cần đặc điểm đó.
05:11
They just don't need them.
104
299560
1296
05:12
They growlớn lên in the rainymưa seasonMùa
105
300880
1416
Chúng phát triển vào mùa mưa
05:14
and they'vehọ đã got a seedgiống
to help them survivetồn tại the restnghỉ ngơi of the yearnăm.
106
302320
3376
và để sống sót, chúng ra hạt
trong thời gian còn lại của năm.
05:17
And so despitemặc dù concertedconcerted
effortsnỗ lực in agriculturenông nghiệp
107
305720
2696
Vì vậy, mặc cho những nỗ lực hết mình
trong nông nghiệp
05:20
to make cropscây trồng with improvedcải tiến propertiestính chất
108
308440
2536
để tạo ra cây trồng
có cải tiến về tính chất
05:23
of resistancesức đề kháng, avoidancetránh and tolerancelòng khoan dung --
109
311000
2176
như sức chống chịu, khiếm khuyết
và chịu đựng
05:25
particularlyđặc biệt resistancesức đề kháng and avoidancetránh
110
313200
1896
đặc biệt là sức chống chịu
và khiếm khuyết
05:27
because we'vechúng tôi đã had good modelsmô hình
to understandhiểu không how those work --
111
315120
2896
vì chúng tôi có mô hình khả dĩ
hiểu về cách thức hoạt động
05:30
we still get imageshình ảnh like this.
112
318040
2336
của các tính chất đó
nên sẽ hình dung như sau,
05:32
MaizeNgô cropmùa vụ in AfricaAfrica,
113
320400
1456
Cánh đồng ngô ở Châu Phi,
05:33
two weekstuần withoutkhông có rainmưa
114
321880
1416
trong hai tuần không mưa
05:35
and it's deadđã chết.
115
323320
1200
và đồng ngô chết.
05:37
There is a solutiondung dịch:
116
325560
1240
Có một giải pháp:
05:39
resurrectionphục sinh plantscây.
117
327520
1240
loài cây chịu hạn.
05:41
These plantscây can losethua 95 percentphần trăm
of theirhọ cellulardi động waterNước,
118
329320
3776
Loài cây này có thể mất 95%
lượng nước trong tế bào,
05:45
remainvẫn còn in a drykhô, dead-likegiống như chết statetiểu bang
for monthstháng to yearsnăm,
119
333120
3856
duy trì tình trạng khô và "như-chết - rồi"
nhiều tháng đến nhiều năm.
05:49
and give them waterNước,
120
337000
1736
và khi được tưới nước
05:50
they greenmàu xanh lá up and startkhởi đầu growingphát triển again.
121
338760
1880
chúng xanh tươi
và bắt đầu phát triển trở lại
05:53
Like seedshạt giống, these are
desiccation-tolerantchịu khô.
122
341560
3296
Giống như hạt cây, chúng chịu được hạn.
05:56
Like seedshạt giống, these can withstandchịu được extremescực đoan
of environmentalmôi trường conditionsđiều kiện.
123
344880
4120
Giống như hạt cây, chúng có thể chịu được
điều kiện môi trường khắc nghiệt nhất.
06:01
And this is a really rarehiếm phenomenonhiện tượng.
124
349760
2016
Và đây là hiện tượng rất hiếm xảy ra.
06:03
There are only 135 floweringra hoa
plantthực vật speciesloài that can do this.
125
351800
4376
Chỉ có 135 loài cây có hoa
làm được điều này.
06:08
I'm going to showchỉ you a videovideo
126
356200
1416
Tôi sẽ cho bạn xem một video
06:09
of the resurrectionphục sinh processquá trình
of these threesố ba speciesloài
127
357640
2616
về quá trình hồi sinh của ba loài cây trên
06:12
in that ordergọi món.
128
360280
1216
theo thứ tự.
06:13
And at the bottomđáy,
129
361520
1256
Và ở dưới
06:14
there's a time axistrục
so you can see how quicklyMau it happensxảy ra.
130
362800
2736
có trục thời gian, bạn có thể
thấy nó diễn ra nhanh ra sao.
06:56
(ApplauseVỗ tay)
131
404160
2040
(Vỗ tay)
07:02
PrettyXinh đẹp amazingkinh ngạc, huh?
132
410240
1536
Rất đáng ngạc nhiên, đúng không?
07:03
So I've spentđã bỏ ra the last 21 yearsnăm
tryingcố gắng to understandhiểu không how they do this.
133
411800
4216
Tôi đã dành 21 năm qua cố gắng để hiểu
cách chúng làm được điều này.
07:08
How do these plantscây drykhô withoutkhông có dyingchết?
134
416040
2400
Cách nào mà các loài cây này
khô héo mà vẫn sống?
07:11
And I work on a varietyđa dạng
of differentkhác nhau resurrectionphục sinh plantscây,
135
419080
2776
Tôi nghiên cứu nhiều loài
cây chịu hạn khác nhau,
07:13
shownđược hiển thị here in the hydratedngậm nước and drykhô statestiểu bang,
136
421880
2416
được chiếu ở đây trong tình trạng
khô và ngậm nước,
07:16
for a numbercon số of reasonslý do.
137
424320
1456
vì nhiều lý do.
07:17
One of them is that eachmỗi
of these plantscây servesphục vụ as a modelmô hình
138
425800
2856
Một trong số đó là mỗi cây này
là một mô hình tượng trưng
07:20
for a cropmùa vụ that I'd like
to make drought-toleranthạn hán-khoan dung.
139
428680
2376
cho một cánh đồng chịu hạn
mà tôi muốn gieo trồng.
07:23
So on the extremecực tophàng đầu left,
for examplethí dụ, is a grasscỏ,
140
431080
2936
Ví dụ, ở phía trên cùng bên trái
là một đồng cỏ,
07:26
it's calledgọi là EragrostisEragrostis nindensisnindensis,
141
434040
2256
có tên là Ersgrostis nindensis,
07:28
it's got a closegần relativequan hệ
calledgọi là EragrostisEragrostis tefTEF --
142
436320
2376
Nó có họ hàng gần tên là Eragrostis tef --
07:30
a lot of you mightcó thể know it as "teffteff" --
143
438720
2016
nhiều người có thể biết với tên "teff" --
07:32
it's a staplekẹp giấy foodmón ăn in EthiopiaEthiopia,
144
440760
1736
là thức ăn chính ở Ethiopia,
07:34
it's gluten-freeGluten miễn phí,
145
442520
1256
không có gluten,
07:35
and it's something we would like
to make drought-toleranthạn hán-khoan dung.
146
443800
3016
và chúng tôi muốn làm
cho nó chịu được hạn.
07:38
The other reasonlý do for looking
at a numbercon số of plantscây,
147
446840
2416
Lý do khác để tìm hiểu
một số loài cây là
07:41
is that, at leastít nhất initiallyban đầu,
148
449280
1376
ít nhất thì ban đầu,
07:42
I wanted to find out:
do they do the sametương tự thing?
149
450680
2256
tôi muốn biết rằng:
chúng có đặc điểm giống nhau?
07:44
Do they all use the sametương tự mechanismscơ chế
150
452960
1696
Chúng có sử dụng cùng cơ chế
07:46
to be ablecó thể to losethua
all that waterNước and not diechết?
151
454680
2576
có khả năng mất nước mà không chết?
Vì thế tôi thực hiện phương pháp
tiếp cận hệ thống sinh học
07:49
So I undertookđảm nhận what we call
a systemshệ thống biologysinh học approachtiếp cận
152
457280
2696
07:52
in ordergọi món to get
a comprehensivetoàn diện understandinghiểu biết
153
460000
2176
để có cách hiểu thấu đáo hơn
07:54
of desiccationkhô tolerancelòng khoan dung,
154
462200
2016
về khả năng chịu hạn,
07:56
in which we look at everything
155
464240
1456
và chúng tôi xét tất cả
07:57
from the molecularphân tử to the wholetoàn thể plantthực vật,
ecophysiologicalecophysiological levelcấp độ.
156
465720
2912
từ phân tử cho đến toàn bộ cây,
rồi đến sinh lý môi trường.
08:00
For examplethí dụ we look at things like
157
468657
1634
Ví dụ, chúng tôi xem xét
các đặc điểm như
08:02
changesthay đổi in the plantthực vật anatomygiải phẫu học
as they driedkhô out
158
470316
2197
các thay đổi ở giải phẫu thực vật
khi khô héo
08:04
and theirhọ ultrastructureultrastructure.
159
472537
1239
và cấu trúc siêu vi.
08:05
We look at the transcriptometranscriptome,
which is just a termkỳ hạn for a technologyCông nghệ
160
473800
3176
Chúng tôi xem xét hệ phiên mã,
đó là một thuật ngữ công nghệ
08:09
in which we look at the genesgen
161
477000
1416
ở đó chúng tôi nghiên cứu gen
08:10
that are switchedchuyển sang on or off,
in responsephản ứng to dryingsấy khô.
162
478440
2416
khởi động và kết thúc
phản ứng theo sự khô héo.
08:12
MostHầu hết genesgen will code for proteinsprotein,
so we look at the proteomeproteome.
163
480880
3216
Phần lớn gen sẽ tổng hợp protein,
nên chúng tôi xem xét hệ protein.
08:16
What are the proteinsprotein madethực hiện
in responsephản ứng to dryingsấy khô?
164
484120
2400
Protein gì được tổng hợp khi cây khô héo?
08:19
Some proteinsprotein would code for enzymesenzyme
which make metaboliteschất chuyển hóa,
165
487480
3896
Một số protein sẽ tạo ra enzyme
tạo nên chất chuyển hóa,
08:23
so we look at the metabolomemetabolome.
166
491400
1576
nên chúng tôi xét hệ chuyển hóa.
08:25
Now, this is importantquan trọng
because plantscây are stuckbị mắc kẹt in the groundđất.
167
493000
3296
Điều này quan trọng
vì cây bám vào đất.
08:28
They use what I call
a highlycao tunedđiều chỉnh chemicalhóa chất arsenalkho vũ khí
168
496320
4096
Chúng sử dụng cái mà tôi gọi là
vũ khí hóa học thích ứng cao
08:32
to protectbảo vệ themselvesbản thân họ from all
the stressescăng thẳng of theirhọ environmentmôi trường.
169
500440
3416
để bảo vệ chúng khỏi
sức ép của môi trường.
08:35
So it's importantquan trọng that we look
170
503880
1496
Quan trọng là chúng tôi xem xét
08:37
at the chemicalhóa chất changesthay đổi
involvedcó tính liên quan in dryingsấy khô.
171
505400
2440
thay đổi hóa học xảy ra khi cây khô héo.
08:40
And at the last studyhọc
that we do at the molecularphân tử levelcấp độ,
172
508520
2656
Trong nghiên cứu gần đây,
chúng tôi làm ở cấp phân tử,
08:43
we look at the lipidomelipidome --
173
511200
1256
quan sát hạt mỡ --
08:44
the lipidlipid changesthay đổi in responsephản ứng to dryingsấy khô.
174
512480
2055
lipid thay đổi theo sự khô héo.
08:46
And that's alsocũng thế importantquan trọng
175
514559
1257
Điều đó cũng quan trọng
08:47
because all biologicalsinh học membranesmàng
are madethực hiện of lipidschất béo.
176
515840
2815
vì toàn bộ màng sinh học
đều do lipid tạo ra.
08:50
They're heldđược tổ chức as membranesmàng
because they're in waterNước.
177
518679
2577
Lipid giữ như các màng mỏng
khi chúng trong nước.
Bị tách khỏi nước,
các màng mỏng cũng rời ra.
08:53
Take away the waterNước,
those membranesmàng fallngã apartxa nhau.
178
521280
2240
08:56
LipidsChất béo alsocũng thế acthành động as signalstín hiệu
to turnxoay on genesgen.
179
524240
3040
Lipid cũng đóng vai trò dấu hiệu
để khởi động gen.
09:00
Then we use physiologicalSinh lý
and biochemicalsinh hóa studieshọc
180
528200
2696
Sau đó, chúng tôi nghiên cứu về sinh lý
học và sinh hóa
09:02
to try and understandhiểu không
the functionchức năng of the putativegiả định protectantsprotectants
181
530920
3216
để thử nghiệm và hiểu được
vai trò của các tế bào bảo vệ giả định
09:06
that we'vechúng tôi đã actuallythực ra discoveredphát hiện ra
in our other studieshọc.
182
534160
2936
trong các nghiên cứu khác của mình
chúng tôi thật sự phát hiện ra
09:09
And then use all of that
to try and understandhiểu không
183
537120
2176
Sau đó, tổng hợp lại
để thử nghiệm và hiểu
09:11
how the plantthực vật copesphản ứng
with its naturaltự nhiên environmentmôi trường.
184
539320
2320
thực vật đối phó với
môi trường tự nhiên ra sao.
09:15
I've always had the philosophytriết học that
I neededcần a comprehensivetoàn diện understandinghiểu biết
185
543480
4336
Tôi luôn có một triết lý rằng tôi cần
hiểu một cách thấu đáo
09:19
of the mechanismscơ chế of desiccationkhô tolerancelòng khoan dung
186
547840
2256
cơ chế chống chịu hạn
09:22
in ordergọi món to make a meaningfulcó ý nghĩa suggestiongợi ý
for a biotickháng sinh applicationứng dụng.
187
550120
3840
để đưa ra những đề xuất có ích
cho ứng dụng sinh vật.
09:27
I'm sure some of you are thinkingSuy nghĩ,
188
555000
1656
Tôi chắc rằng bạn đang nghĩ,
09:28
"By biotickháng sinh applicationứng dụng,
189
556680
1256
"Bằng ứng dụng sinh vật
09:29
does she mean she's going to make
geneticallycó tính di truyền modifiedSửa đổi lần cropscây trồng?"
190
557960
2920
bà ấy đang định tạo ra cây trồng
biến đổi gen phải không?"
09:34
And the answercâu trả lời to that questioncâu hỏi is:
191
562240
1696
Và câu trả lời cho câu hỏi là:
09:35
dependsphụ thuộc on your definitionĐịnh nghĩa
of geneticdi truyền modificationsửa đổi.
192
563960
2381
tùy vào cách bạn định nghĩa biến đổi gen.
09:39
All of the cropscây trồng that we eatăn todayhôm nay,
wheatlúa mì, ricecơm and maizeNgô,
193
567200
2816
Tất cả cây trồng chúng ta ăn hiện nay,
lúa mì, gạo và ngô,
09:42
are highlycao geneticallycó tính di truyền modifiedSửa đổi lần
from theirhọ ancestorstổ tiên,
194
570040
3216
đều biến đổi gen rất nhiều
so với tổ tiên của chúng,
09:45
but we don't considerxem xét them GMGM
195
573280
1976
nhưng chúng ta không xem là biến đổi gen
09:47
because they're beingđang producedsản xuất
by conventionalthông thường breedingchăn nuôi.
196
575280
2640
vì chúng được sản xuất theo
sự sinh sản thông thường.
09:50
If you mean, am I going to put
resurrectionphục sinh plantthực vật genesgen into cropscây trồng,
197
578880
3776
Nếu bạn có ý đó, tôi sẽ đưa gen
của loài cây bất tử vào cây trồng?
09:54
your answercâu trả lời is yes.
198
582680
1296
Câu trả lời là đúng thế.
09:56
In the essenceBản chất of time,
we have triedđã thử that approachtiếp cận.
199
584000
3136
Theo thời gian, chúng tôi
đã thử cách đó.
09:59
More appropriatelythích hợp,
some of my collaboratorscộng tác viên at UCTĐẠI HỌC GIAO THÔNG,
200
587160
2856
Đúng hơn là, một trong số
các cộng tác viên của tôi ở UCT,
10:02
JenniferJennifer ThomsonThomson, SuhailQuyen RafudeenRafudeen,
201
590040
1936
Jennifer Thomson, Suhail Rafudeen,
10:04
have spearheadeddẫn đầu that approachtiếp cận
202
592000
1616
đã tiên phong áp dụng cách đó
10:05
and I'm going to showchỉ you some datadữ liệu soonSớm.
203
593640
1953
và tôi sẽ sớm cho bạn thấy số liệu.
10:09
But we're about to embarkbắt tay
upontrên an extremelyvô cùng ambitioustham vọng approachtiếp cận,
204
597200
4016
Nhưng chúng tôi dự định thực hiện
phương pháp đó đầy tham vọng,
10:13
in which we aimmục đích to turnxoay on
wholetoàn thể suitesSuites of genesgen
205
601240
3456
mà chúng tôi nhắm đến việc
khởi động toàn bộ hệ gen
10:16
that are alreadyđã presenthiện tại in everymỗi cropmùa vụ.
206
604720
2696
sẵn có ở mỗi cây trồng.
10:19
They're just never turnedquay on
underDưới extremecực droughthạn hán conditionsđiều kiện.
207
607440
2905
Chúng chỉ không bao giờ tháo xoắn
dưới điều kiện cực khô hạn.
10:22
I leaverời khỏi it up to you to decidequyết định
208
610800
1456
Tôi để bạn quyết định
10:24
whetherliệu those should be calledgọi là GMGM or not.
209
612280
1953
làm vậy có nên gọi là
biến đổi gen không.
10:27
I'm going to now just give you
some of the datadữ liệu from that first approachtiếp cận.
210
615560
3456
Tôi sẽ cho bạn xem số liệu
của phương án đầu tiên.
10:31
And in ordergọi món to do that
211
619040
1256
Và để làm điều đó
10:32
I have to explaingiải thích a little bitbit
about how genesgen work.
212
620320
2656
tôi phải giải thích một chút
về hoạt động của gen.
10:35
So you probablycó lẽ all know
213
623000
1256
Có lẽ bạn đều biết
10:36
that genesgen are madethực hiện
of double-strandedDouble-stranded DNADNA.
214
624280
2056
gen gồm hai đoạn ADN đôi.
10:38
It's woundvết thương very tightlychặt chẽ into chromosomesnhiễm sắc thể
215
626360
1936
ADN xoắn chặt thành nhiễm sắc thể
10:40
that are presenthiện tại in everymỗi celltế bào
of your bodythân hình or in a plant'scủa nhà máy bodythân hình.
216
628320
3160
hiện diện ở mỗi tế bào
của cơ thể bạn hoặc cơ thể thực vật.
10:44
If you unwindthư giãn that DNADNA, you get genesgen.
217
632080
3080
Nếu bạn tháo xoắn ADN, bạn nhận được gen.
10:47
And eachmỗi genegen has a promoterpromoter,
218
635840
2456
Và mỗi gen có 1 vùng khởi động
10:50
which is just an on-offbật-tắt switchcông tắc điện,
219
638320
2376
chỉ là nút tắt-mở,
10:52
the genegen codingmã hóa regionkhu vực,
220
640720
1416
vùng mã hóa gene
10:54
and then a terminatorkẻ hủy diệt,
221
642160
1256
và vùng kết thúc,
10:55
which indicateschỉ ra that this is the endkết thúc
of this genegen, the nextkế tiếp genegen will startkhởi đầu.
222
643440
3600
là vùng cho thấy đây là
phần cuối của gen, gen kế tiếp sẽ bắt đầu.
10:59
Now, promotersquảng bá are not
simpleđơn giản on-offbật-tắt switchesthiết bị chuyển mạch.
223
647720
2896
Vùng khởi động không đơn giản
chỉ là nút tắt-mở.
11:02
They normallybình thường requireyêu cầu
a lot of fine-tuningđiều chỉnh,
224
650640
2696
Chúng thường cần tinh chỉnh nhiều,
11:05
lots of things to be presenthiện tại and correctchính xác
before that genegen is switchedchuyển sang on.
225
653360
4040
nhiều thành phần hiện diện và chuẩn xác
trước khi gen được mở lên.
11:10
So what's typicallythường donelàm xong
in biotechcông nghệ sinh học studieshọc
226
658240
3056
Điều tiêu biểu đạt được
trong nghiên cứu công nghệ sinh học là
11:13
is that we use an inducibleinducible promoterpromoter,
227
661320
1816
chúng tôi dùng vùng khởi động cảm ứng
11:15
we know how to switchcông tắc điện it on.
228
663160
1576
chúng tôi biết cách khởi động nó.
11:16
We couplevợ chồng that to genesgen of interestquan tâm
229
664760
2016
Ghép cặp gen chúng tôi quan tâm
11:18
and put that into a plantthực vật
and see how the plantthực vật respondsđáp ứng.
230
666800
2680
chuyển vào cây trồng và xem xem
chúng phản ứng ra sao.
11:22
In the studyhọc that I'm going
to talk to you about,
231
670120
2576
Trong nghiên cứu tôi định cho bạn biết,
11:24
my collaboratorscộng tác viên used
a drought-inducedgây ra hạn hán promoterpromoter,
232
672720
2456
cộng tác viên của tôi dùng
chất hoạt hóa chịu hạn,
11:27
which we discoveredphát hiện ra
in a resurrectionphục sinh plantthực vật.
233
675200
2416
mà chúng tôi đã phát hiện
ở cây bất tử.
11:29
The nicetốt đẹp thing about this promoterpromoter
is that we do nothing.
234
677640
3136
Điều thú vị về vùng khởi động là
chúng tôi không làm gì cả.
11:32
The plantthực vật itselfchinh no sensesgiác quan droughthạn hán.
235
680800
2080
Tự cây trồng cảm nhận hạn hán.
11:35
And we'vechúng tôi đã used it to drivelái xe antioxidantchất chống oxy hóa
genesgen from resurrectionphục sinh plantscây.
236
683600
5096
Chúng tôi dùng chất hoạt hóa điều khiển
gen chống oxy hóa từ cây bất tử.
11:40
Why antioxidantchất chống oxy hóa genesgen?
237
688720
1856
Tại sao lại là gen chống oxy hóa?
11:42
Well, all stressescăng thẳng,
particularlyđặc biệt droughthạn hán stressnhấn mạnh,
238
690600
3056
Vâng, tất cả áp lực, đặc biệt là
áp lực từ hạn hán,
11:45
resultscác kết quả in the formationsự hình thành of freemiễn phí radicalsgốc tự do,
239
693680
2296
dẫn đến sự hình thành gốc tự do,
11:48
or reactivephản ứng oxygenôxy speciesloài,
240
696000
2336
hoặc loài có phản ứng hóa học với oxy,
11:50
which are highlycao damaginglàm hư hại
and can causenguyên nhân cropmùa vụ deathtử vong.
241
698360
2720
gây thiệt hại cao và có thể làm chết cây.
11:53
What antioxidantschất chống oxy hóa do is stop that damagehư hại.
242
701680
2600
Chất chống oxy hóa làm gì
để chấm dứt thiệt hại đó?
11:57
So here'sđây là some datadữ liệu from a maizeNgô strainsự căng thẳng, quá tải
that's very popularlyphổ biến used in AfricaAfrica.
243
705360
3896
Đây là vài số liệu từ giống ngô
được sử dụng rất phổ biến ở Châu Phi.
12:01
To the left of the arrowmũi tên
are plantscây withoutkhông có the genesgen,
244
709280
3296
Ở bên trái mũi tên là cây trồng
không có gen này,
12:04
to the right --
245
712600
1256
ở bên phải --
12:05
plantscây with the antioxidantchất chống oxy hóa genesgen.
246
713880
2056
là cây trồng với gen chống oxy hóa.
12:07
After threesố ba weekstuần withoutkhông có wateringtưới nước,
247
715960
1816
Sau ba tuần không tưới nước,
12:09
the onesnhững người with the genesgen
do a hellĐịa ngục of a lot better.
248
717800
2480
những cây mang gen phát triển rất tốt.
12:13
Now to the finalsau cùng approachtiếp cận.
249
721720
1336
Về cách tiếp cận cuối cùng.
12:15
My researchnghiên cứu has shownđược hiển thị
that there's considerableđáng kể similaritytương tự
250
723080
3536
Nghiên cứu của tôi cho thấy
sự giống nhau một cách rõ rệt
12:18
in the mechanismscơ chế of desiccationkhô tolerancelòng khoan dung
in seedshạt giống and resurrectionphục sinh plantscây.
251
726640
4416
trong cơ chế chịu hạn trong hạt
và cây bất tử.
12:23
So I askhỏi the questioncâu hỏi,
252
731080
1416
Tôi sẽ đặt ra một câu hỏi,
12:24
are they usingsử dụng the sametương tự genesgen?
253
732520
1440
chúng chung bộ gen không?
12:26
Or slightlykhinh bỉ differentlykhác phrasedphrased,
254
734480
2256
Hay nói cách khác,
12:28
are resurrectionphục sinh plantscây usingsử dụng genesgen
evolvedphát triển in seedgiống desiccationkhô tolerancelòng khoan dung
255
736760
4496
cây chịu hạn dùng gen tiến hóa
trong hạt chịu hạn
12:33
in theirhọ rootsnguồn gốc and leaves?
256
741280
1256
trong rễ và lá của chúng?
12:34
Have they retaskedretasked these seedgiống genesgen
257
742560
2056
Chúng giao nhiệm vụ lại
cho hạt giống gen
12:36
in rootsnguồn gốc and leaves
of resurrectionphục sinh plantscây?
258
744640
2040
trong rễ và lá cây chịu hạn hay không?
12:39
And I answercâu trả lời that questioncâu hỏi,
259
747760
1856
Và tôi trả lời câu hỏi đó,
12:41
as a consequencehậu quả of a lot
of researchnghiên cứu from my groupnhóm
260
749640
2416
nhờ kết quả từ nhiều cuộc nghiên cứu
của nhóm mình
12:44
and recentgần đây collaborationshợp tác from a groupnhóm
of HenkHenk HilhorstHilhorst in the NetherlandsHà Lan,
261
752080
3536
và sự hợp tác gần đây
từ nhóm Henk Hilhorst ở Hà Lan,
12:47
MelMel OliverOliver in the UnitedVương StatesTiểu bang
262
755640
1576
Mel Olivier ở Mỹ
12:49
and JuliaJulia BuitinkBuitink in FrancePháp.
263
757240
2600
và Julia Buitink ở Pháp.
12:51
The answercâu trả lời is yes,
264
759880
1416
Câu trả lời là có,
12:53
that there is a corecốt lõi setbộ of genesgen
that are involvedcó tính liên quan in bothcả hai.
265
761320
2856
có một bộ gen thiết yếu
tham gia vào cả hai việc đó.
12:56
And I'm going to illustrateMinh họa this
very crudelycrudely for maizeNgô,
266
764200
3416
Tôi sẽ diễn giải sơ qua điều này ở ngô,
12:59
where the chromosomesnhiễm sắc thể belowphía dưới the off switchcông tắc điện
267
767640
2416
nơi nhiễm sắc thể nằm dưới nút tắt
13:02
representđại diện all the genesgen that are requiredcần thiết
for desiccationkhô tolerancelòng khoan dung.
268
770080
3575
đại diện cho toàn bộ gen
cần thiết cho sự chịu hạn.
13:05
So as maizeNgô seedshạt giống driedkhô out
at the endkết thúc of theirhọ periodgiai đoạn of developmentphát triển,
269
773680
4256
Khi hạt ngô khô lại
vào cuối thời kỳ phát triển,
13:09
they switchcông tắc điện these genesgen on.
270
777960
1360
chúng khởi động các gen này.
13:12
ResurrectionPhục sinh plantscây
switchcông tắc điện on the sametương tự genesgen
271
780680
2896
Cây bất tử khởi động
cùng một bộ gen
13:15
when they drykhô out.
272
783600
1656
khi chúng khô héo.
13:17
All modernhiện đại cropscây trồng, thereforevì thế,
273
785280
1776
Do đó, những cây trồng hiện nay,
13:19
have these genesgen
in theirhọ rootsnguồn gốc and leaves,
274
787080
2056
có các bộ gen này ở rễ và lá của chúng,
13:21
they just never switchcông tắc điện them on.
275
789160
1736
chúng chưa bao giờ khởi động gen.
13:22
They only switchcông tắc điện them on in seedgiống tissues.
276
790920
1960
Chúng chỉ khởi động gen ở mô hạt.
13:25
So what we're tryingcố gắng to do right now
277
793440
1736
Vậy những gì chúng cần làm bây giờ
13:27
is to understandhiểu không the environmentalmôi trường
and cellulardi động signalstín hiệu
278
795200
2616
là hiểu dấu hiệu của môi trường và tế bào
13:29
that switchcông tắc điện on these genesgen
in resurrectionphục sinh plantscây,
279
797840
2440
dấu hiệu mà khởi động gen ở cây bất tử,
13:33
to mimicbắt chước the processquá trình in cropscây trồng.
280
801280
1760
để bắt chước quá trình diễn ra ở ngô.
13:35
And just a finalsau cùng thought.
281
803680
1736
Và chỉ một ý tưởng cuối cùng.
13:37
What we're tryingcố gắng to do very rapidlynhanh chóng
282
805440
2216
Chúng tôi đang cố gắng
làm thật nhanh chóng
13:39
is to repeatnói lại what naturethiên nhiên did
in the evolutionsự phát triển of resurrectionphục sinh plantscây
283
807680
3816
đó là lặp lại những gì tự nhiên đã làm
trong sự tiến hóa ở cây chịu hạn
13:43
some 10 to 40 milliontriệu yearsnăm agotrước.
284
811520
1840
khoảng 10 đến 40 triệu năm về trước.
13:46
My plantscây and I thank you
for your attentionchú ý.
285
814160
2496
Tôi cùng cây trồng của mình
cảm ơn sự chú ý của bạn.
13:48
(ApplauseVỗ tay)
286
816680
6235
(Vỗ tay)
Translated by Phuong Quach
Reviewed by Vi Phan Thi

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Jill Farrant - Professor of molecular and cell biology
Jill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates.

Why you should listen

A professor of molecular and cell biology at the University of Cape Town (UCT) in South Africa, Jill Farrant researches the remarkable (and little known) world of resurrection plants. These are plants that can survive extreme drought, “resurrecting” when moistened or irrigated. If we can better understand their natural preservation mechanisms and their key protectants, she suggests, it could help us develop more drought-tolerant crops to feed populations in increasingly dry and arid climates around the world. Her research may also have medical applications.

Farrant was the African/Arab States recipient of the 2012 L'Oreal-UNESCO Award for Women in Science, one of only five scientists worldwide who were selected by an international jury as "researchers who will have a major impact on society and help light the way to the future." In 2009, she was awarded an A-rating by the National Research Foundation (the first female researcher at UCT ever to receive such a rating) as well as being made a member of the UCT College of Fellows.

More profile about the speaker
Jill Farrant | Speaker | TED.com