Khoa học nông nghiệp

Giải pháp cho cây lúa thiếu dưỡng chất (06/09/2012)

Các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu lúa gạo quốc tế (IRRI) đã xác định được một gen giúp cây lúa tạo thêm khoảng hơn 20% số lượng hạt bằng cách tăng hấp thụ phốt pho, một dưỡng chất thực vật quan trọng nhưng hạn chế. Phát hiện này mở ra tiềm năng để cải thiện an ninh lương thực cho các nông dân trồng lúa tại vùng đất có giá trị thấp do thiếu phốt pho, tạo điều kiện cho nông dân trồng nhiều lúa hơn để bổ sung vào sản lượng lương thực toàn cầu và tăng thu nhập.

Gen mới được gọi là PSTOL1 giúp hệ rễ của cây lúa phát triển rộng hơn, như vậy sẽ hấp thụ được nhiều phốt pho hơn. Người nông dân có thể sử dụng các loại phân bón phốt pho để tăng năng suất nhưng trên những mảnh đất xấu, phốt pho thường bị chặn lại trong đất và cây trồng không được sử dụng.

Ngoài ra, nông dân nghèo thường không có điều kiện mua phân bón phốt pho. Hơn nữa, phốt pho là tài nguyên thiên nhiên không tái tạosvà các nguồn dự trữ phosphate trong đá là nguồn gốc của hầu hết phân bón phốt pho lại đang cạn kiệt dần.

TS Sigrid Heuer, nhà khoa học cao cấp tại IRRI và là trưởng nhóm nghiên cứu cho biết nhiều năm qua, họ đã tìm kiếm các gen cải thiện sự hấp thu phốt pho. Từ lâu, họ biết răng giống lúa truyền thống của Ấn Độ là Kasalath có một bộ gen giúp lúa sinh trưởng tốt trong đất ít phốt pho.

Theo TS Wricha Tyagi thuộc Đại học Nông nghiệp Trung ương ở bang Meghalaya, Ấn Độ, kiến ​​thức về gen PSTOL1 là rất quan trọng cho các chương trình nhân giống trong tương lai thích hợp với miền Đông và Đông Bắc của Ấn Độ nơi năng suất lúa thấp hơn 40% so với mức trung bình của quốc gia do đất chua và nghèo phốt pho.

Phát hiện ra gen PSTOL1 nghĩa là các chuyên gia nhân giống lúa sẽ có thể tạo ra các giống lúa mới với tốc độ nhanh và dễ dàng hơn và với độ chắc chắn lên tới 100%, giống lúa mới sẽ có gen này.

TS Joko Prasetiyono, Viện Công nghệ sinh học nông nghiệp, nghiên cứu và phát triển nguồn gen ở Inđônêxia đang nhân các giống lúa nhờ có gen PSTOL1. Những cây lúa này không bị biến đổi gen mà chỉ nhân giống bằng cách sử dụng các kỹ thuật tạo giống hiện đại.

TS Heuer cho biết trong các thử nghiệm thực địa ở Inđônêxia và Philipin, lúa có gen PSTOL1 đã sản sinh khối lượng hạt nhiều hơn khoảng 20% ​​so với cây lúa không có gen này. Trong các thí nghiệm khác, khi họ sử dụng đất thực sự có hàm lượng phốt pho thấp, kết quả là năng suất lúa tăng hơn 60%. Từ đó, có thể thấy gen PSTOL1 rất hiệu quả đối với các vùng đất ít phốt pho chẳng hạn như các ruộng lúa ở vùng cao không được tưới tiêu và ở đó nông dân thường rất nghèo.

Gen PSTOL1 cũng được thử nghiệm với các giống lúa tại các vùng trồng lúa được tưới tiêu cho năng suất cao hơn và các kết quả ban đầu cho thấy hệ rễ của những cây lúa này phát triển tốt hơn và cho sản lượng cũng cao hơn. Nghĩa là gen PSTOL1 có thể giúp nông dân ở các khu vực này giảm sử dụng phân bón và chi tiêu mà không gây ảnh hưởng đến năng suất.

Phát hiện này cũng cho thấy tầm quan trọng của việc bảo tồn đa dạng gen cho các giống cây trồng truyền thống như Kasalath. IRRI bảo tồn hơn 114.000 loại lúa khác nhau trong Ngân hàng gen lúa quốc tế.

Các giống lúa mới có khả năng hấp thụ phốt pho mạnh hơn sẽ đến với người nông dân trong vài năm tới.  

Nguồn: NASATI