Thẻ: Giống Lúa

Giải mã giống lúa nước mặn của Trung Quốc

Lần đầu tiên, lúa trồng trên nước biển pha loãng ở quy mô thương mại đã được sử dụng trong các bữa ăn hằng ngày của người Trung Quốc. Điều như không tưởng đã trở thành sự thật…

Loại lúa được trồng ở khu vực nước mặn

Điều đặc biệt, loại gạo này không được trồng theo cách truyền thống ở những cánh đồng nước ngọt, mà nó sinh trưởng trong môi trường nước mặn, cụ thể là khu vực bờ biển Hoàng Hải tại thành phố Thanh Đảo, Sơn Đông.

Trung Quốc có khoảng 1 triệu km diện tích đất lãng phí, nơi cây cối rất khó phát triển bởi độ mặn hoặc độ kiềm cao trong đất. Do đó, nhà khoa học nông nghiệp Yuan Longping (87 tuổi), được mệnh danh là “cha đẻ của các giống lúa lai”, đã tìm ra cách trồng lúa trong điều kiện đất đai hạn chế. Ông cho hay, 1/10 diện tích nêu trên dùng để trồng lúa chịu mặn thì tổng sản lượng gạo của Trung Quốc sẽ tăng lên gần 20%. Họ có thể sản xuất 40 tấn lương thực, đủ để nuôi sống 200 triệu người với diện tích đất ấy.

Ông Yuan Longping (ở giữa) và nhóm nghiên cứu đi khảo sát tại cánh đồng lúa nước mặn ở tỉnh Sơn Đông, Trung Quốc

Vào giai đoạn giữa những năm 1970, lo lắng về việc làm thế nào để cung cấp lương thực cho một quốc gia tăng trưởng nhanh và đông dân nhất thế giới, Trung Quốc đã bắt đầu cho nghiên cứu một loại lúa có thể sống được trên những cánh đồng nước mặn.

Những phát hiện ban đầu trong lĩnh vực này thuộc về nhà nghiên cứu Chen Risheng ở tỉnh Quảng Đông khi ông vô tình tìm thấy một loại lúa dại màu đỏ trong rừng ngập mặn tại huyện Toại Khê, thành phố Trạm Giang, tỉnh Quảng Đông.

Sau nhiều thập kỷ tiến hành lựa chọn tính trạng, lai giống và sàng lọc di truyền, các nhà nghiên cứu đã phát triển được ít nhất 8 giống lúa có thể trồng trên nước mặn, nhưng năng suất của chúng vẫn thấp, chỉ 2 tấn/hecta, bằng 1/3 năng suất gạo thông thường, nên không đủ để trồng trên diện rộng.

Mới đây, tại cánh đồng lúa nước mặn lớn nhất Trung Quốc ở Thanh Đảo, thành quả từ đội nghiên cứu của ông Yuan tỏ ra rất khả quan khi thu hoạch về 4,5 tấn gạo/hecta đất.

Lúa nước mặn được thu hoạch

Công nghệ Sinh học Yuan Ce, một công ty khởi nghiệp tại Thanh Đảo, đối tác của nhóm nghiên cứu khoa học của ông Yuan, đã mở một cửa hàng gạo điện tử và đặt tên “Yuan Mi” cho sản phẩm của mình để vinh danh thành tựu của “cha đẻ” dự án.

Loại gạo được bày bán hiện tại được thu hoạch từ năm ngoái. Vụ mùa năm nay sẽ chính thức bắt đầu vào tháng tới. Mỗi kilo-gram gạo Yuan Mi có giá 7,5USD (tương đương 170.000 đồng), cao hơn 8 lần so với giá gạo thông thường. Tháng trước, gần 1.000 người đã đặt mua loại gạo này và cửa hàng Yuan Ce cho tới nay đã bán được 6 tấn gạo nước mặn kể từ tháng Tám.

“Mục tiêu doanh số bán hàng của chúng tôi là 10 triệu nhân dân tệ (34,3 tỷ đồng) vào cuối năm nay”, người phụ trách kinh doanh của Yuan Ce nói.

Giáo sư Huang Shiwen dẫn đầu một đội nghiên cứu các loại bệnh dịch trên lúa gạo tại viện Nghiên cứu Gạo Quốc gia Trung Quốc ở Hàng Châu, Chiết Giang cho biết, nước biển là một chất làm sạch tự nhiên, có thể làm giảm hoặc loại trừ sự lây truyền một số bệnh do vi khuẩn gây ra.

“Để tồn tại được trong môi trường khắc nghiệt, dòng lúa mới phải có một số gene “cứng rắn” giúp nó kháng cự tốt hơn với các cuộc tấn công của bệnh dịch hoặc các loài sâu bọ, đặc biệt là những bệnh ở gốc hoặc phần thân dưới của cây”, Giáo sư nói.

Giống lúa được phát triển bởi ông Yuan và các nhóm khoa học khác trước đó không phải được trồng hoàn toàn trên nước biển mà nó sẽ được hòa lẫn với nước ngọt để giảm nồng độ muối xuống còn 6 gram trên mỗi lít nước. Thông thường, trung bình mỗi lít nước biển chứa khoảng 30 gram muối.

Các nhà nghiên cứu cho hay sẽ mất nhiều năm nữa mới có thể phát triển giống lúa trồng được trên nước biển nguyên chất.

Nguồn: Nguoiduatin.vn được kiểm duyệt bởi Farmtech VietNam.

Việt Nam hoàn toàn làm chủ được công nghệ sản xuất giống lúa

So với thế giới, Việt Nam đã có thể làm chủ được tới 70,5% công nghệ sản xuất giống. Trong đó lúa thuần được xem là lợi thế – đạt 90%, còn lúa lai đã làm chủ công nghệ tới 66%.

Đó là số liệu được đưa ra trong đề tài “Đánh giá hiện trạng, năng lực công nghệ và nhu cầu đổi mới công nghệ trong tạo giống và sản xuất lúa lai tại miền Bắc và duyên hải miền Trung” do thạc sỹ Phạm Ngọc Lý – Phó Tổng Giám đốc Công ty cổ phần giống cây trồng Trung ương (Vinaseed) – làm chủ nhiệm. Đề tài thuộc chương trình Đổi mới công nghệ quốc gia đến năm 2020 – một trong các chương trình khoa học và công nghệ quốc gia đang được triển khai tại Bộ Khoa học và Công nghệ.

Các giống lúa đặc sản được bảo tồn tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng – Học viện Nông nghiệp Việt Nam

“Việt Nam hoàn toàn làm chủ được công nghệ sản xuất giống lúa. Tuy nhiên, lượng giống lúa thuần đủ cung cấp cho sản xuất trong nước, trong khi đó lúa lai chỉ đảm bảo cung ứng đủ 33% nhu cầu giống, lượng còn lại phải nhập khẩu từ nước ngoài (Trung Quốc, Ấn Độ…)” – Phó Tổng Giám đốc Vinaseed cho biết.

Ông Phạm Ngọc Lý nêu một thực trạng, qua khảo sát 17 công ty (thuộc 2 khu vực miền Bắc và duyên hải miền Trung) thì chỉ Công ty cổ phần giống cây trồng Trung ương và Công ty cổ phần giống cây trồng Thái Bình là có hệ thống máy, chế biến và đóng gói công nghệ hiện đại. Công ty cổ phần giống cây trồng trung ương có công suất sấy và chế biến hơn 30.000 tấn giống lúa/năm và Công ty cổ phần giống cây trồng Thái Bình có công suất 15.000 tấn giống lúa/năm. Hệ thống máy sấy, chế biến và đóng gói chủ yếu nhập khẩu từ các nước châu Âu (Đức, Đan Mạnh). Vì vậy, chất lượng hạt giống lúa của 2 công ty trên rất có uy tín trên thị trường.

Đa số các công ty giống còn lại có hệ thống máy sấy, chế biến và đóng gói tương đối đơn giản, hằng năm chủ yếu sản xuất, kinh doanh từ vài trăm tấn đến 5.000-7.000 tấn giống lúa các loại.

“Vì vậy, các công ty trong thời gian tới muốn tồn tại và phát triển được bắt buộc phải đầu tư hơn nữa về công nghệ cũng như công cụ máy móc để nâng cao sức cạnh tranh trên thị trường giống lúa ở nước ta” – ông Lý đề xuất.

Nguồn: Khoahocphattrien được kiểm duyệt lại bởi Farmtech VietNam.

Giống lúa mới: ít nước hơn, sản lượng cao hơn

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế vừa sản xuất được một loại lúa có thể trồng tốt hơn và sử dụng nước hiệu quả hơn những giống lúa khác. Giáo sư Andy Pereira thuộc Viện Virginia Bioinformatics VBI đang thực hiện nghiên cứu với các đồng nghiệp ở Ấn Độ, Indonesia, Israel, Ý, Mexico và Hà Lan để xác định và sử dụng một gen có tên là HARDY, gen có khả năng cải thiện các đặc điểm chính của giống ngũ cốc quan trọng này.

Nghiên cứu hiện được đăng trong tạp chí Proceedings của viện hàn lâm khoa học Mỹ, đã chứng minh được gen HARDY góp phần vào việc sử dụng nước hiệu quả ở lúa, nguồn thực phẩm chính cho hơn nữa dân số thế giới.

Lúa là loại cây hút nước rất nhiều so với các giống cây khác. Nó sử dụng nước gấp 3 lần các cây thực phẩm khác như ngô hoặc lúa mì và tiêu thụ khoảng 30% lượng nước ngọt sử dụng cho các loại cây trồng trên thế giới. Trong điều kiện nước hiếm, việc trồng các loại cây có khả năng tạo ra Biomass (năng lượng sinh khối, hay năng lượng từ vật liệu hữu cơ) một cách hiệu quả mà chỉ sử dụng một khối lượng nước hạn chế là rất quan trọng.

                             Giống lúa mới: Ít nước hơn, sản lượng cao hơn

Lúa HARDY cho thấy có sự gia tăng biomass đáng kể trong cả điều kiện khô hạn và không khô hạn. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng, năng lượng biomass của lúa HARDY tăng khoảng 50% trong điều kiện thiếu nước (khô hạn) so với giống lúa cùng loại chưa được biến đổi gen.

Tiến sĩ Andy Pereira, giáo sư viện VBI phát biểu: “Dự án nghiên cứu xuyên ngành bao gồm việc nghiên cứu hai loại cây. Đầu tiên, chúng tôi sử dụng một kỹ thuật kiểm tra sự đột biến làm tăng chức năng để nghiên cứu một số lượng lớn các cây Arabidopsis, một loại cây mù tạt thuộc họ cải có thể mang những đặc điểm có lợi đối với sự kháng nước và chống lại khô hạn. Các xác định phân tử và sinh lý học cho thấy rằng hiệu quả sử dụng nước được cải thiện có liên quan đến gen HARDY”.

Tiến sĩ Aarati Karaba nhận xét: “Bước tiếp theo là cấy gen HARDY vào lúa và kiểm tra các đặc điểm nảy sinh từ sự biến đổi này”.

Ở lúa, HARDY dường như hoạt động theo cách hơi khác so với ở Arabidopsis, nhưng nó vẫn cải thiện hiệu quả sử dụng nước và tăng biomass. Các nghiên cứu sâu hơn đã chứng minh được HARDY làm tăng đáng kể khả năng quang hợp của lúa trong khi cùng lúc làm giảm sự mất nước từ cây.

Tiến sĩ Andy Pereira nói thêm: “Phân tích gen chip (DNA microarray) cho phép chúng tôi nghiên cứu các kiểu biểu hiện do gen HARDY điều chỉnh. Chúng tôi tập trung cụ thể vào các gen có tên gen ontology (GO), là những gen được cộng đồng khoa học cho là có quá trình hoặc chức năng sinh học cụ thể. Chúng tôi xác định tập hợp gen đã biết được điều chỉnh bởi gen HARDY, gen có mức độ thay đổi trong điều kiện cây thiếu nước. Chúng tôi còn nhận thấy sự thay đổi rõ rệt ở các tập hợp gen có liên quan đến sự chuyển hóa các protein và carbohydrate then chốt, điều này có lẽ giải thích được một số sự khác biệt về đặc điểm mà chúng tôi đã phát hiện ra trong cây Arabidopsis và lúa.”

Các nhà khoa học đã theo dõi cải thiện về hiệu quả sử dụng nước và phát hiện một loại phân tử cụ thể, phân tử này được biết đến như là yếu tố sao mã giống với AP2/ERF. Các yếu tố sao mã (transcription factors) là các protein kiểm soát sự biểu hiện gen và gen HARDY giải mã một protein thuộc vào loại các yếu tố sao mã giống với AP2/ERF.

Shital Dixit, sinh viên sau đại học tại Viện Nghiên Cứu Thực Vật Quốc Tế Wageningen (Hà Lan), nhận xét: “Tại thời điểm này, chúng tôi chưa biết chức năng chính xác của yếu tố sao mã này mặc dù nghi ngờ rằng nó ảnh hưởng đến quá trình trưởng thành có liên quan đến sự làm khô của mô. Nhưng điều rõ ràng là lúa HARDY cải thiện hiệu quả sử dụng nước và có khả năng chống khô hạn ở lúa và có lẽ ở các cây ngũ cốc và cây hạt khác. Điều này sẽ góp phần duy trì sản lượng cao một cách bền vững trong điều kiện lượng nước cung cấp hạn chế.”

Tổng hợp bởi Farmtech Vietnam