Khám phá gen mới điều khiển tính chịu hạn của cây lúa

Một nhóm các nhà khoa học cây trồng của Nhật Bản, NIAS (National Institute of Agrobiological Sciences) và các nhà khoa học của CIAT (International Center for Tropical Agriculture) đã phân lập thành công một gen trong cây lúa, có tên gọi là Deeper Rooting 1 (DR01) giúp cho cây mọc rễ dài hơn, làm năng suất tăng gấp 3 lần trong điều kiện khô hạn.

Đăng ngày 14-08-2013 trong chuyên mục Tin thế giới

Bảnchất cây lúa là loài cây trồng mẫn cảm với khô hạn, vì hệ thống rễ của nó ngắn,phát triển không sâu, nhưng theo nghiên cứu mới này, sự phát triển có xu hướngđâm sâu vào lòng đất, với chức năng gen DR01, thể hiện rễ mọc sâu hơngấp đôi so với các giống bình thường.

Ngườiđứng đầu nghiên cứu này là TS. Yusaku Uga, thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp sinhhọc Quốc gia Nhật Bản – NIAS, ông cho rằng “Nếu rễ lúa thích ứng với hoặctránh né được các điều kiện khô hạn nhờ hệ thống rễ sâu hơn, nó sẽ có thể hútnước và dinh dưỡng tốt hơn từ tầng đất canh tác ở dưới lòng đất.”

Họcho lai giữa IR64, giống lúa năng suất cao, hệ thống rễ ngắn, không chịu hạn; vớilúa cạn bản địa của Philippines, có hệ thống rễ mọc sâu, đó là giống KinandangPatong. Mặc dù giống IR64 cũng có gen DR01, nó vẫn không thể sản sinh đủlượng protein cần thiết cho phép gen này thể hiện hết chức năng của nó. Các nhàkhoa học ấy đã kết hợp giữa tính trạng cao sản của IR64 với giống lúa có sự thểhiện đầy đủ chức năng gen DR01 trong giống Kinandang Patong.

Kếtquả dòng con lai có hệ thống rễ cho phép cây lúa mọc sâu gấp đôi so với IR64.Khi bị kích thích bởi điều kiện khô hạn ở mức độ trung bình, IR64 đạt năng suấtthấp hơn 60% so với đối chứng, trong khi con lai chỉ thấp hơn 10%. Trong điềukiện khô hạn cực lớn, IR64 mất trắng năng suất, nhưng dòng con lai này vẫn tạora hạt thóc – cho 30% năng suất hạt so với điều kiện bình thường.

Giáosư Manabu Ishitani, thuộc Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới quốc tế – CIAT, đãnói đây là một khám phá vô cùng lý thú. Chúng ta có thể biết một chút về kháiniệm rễ sâu hơn có thể giúp nông dân an tâm hơn về thời gian cây lúa bị khô hạnkéo dài, nhưng cho đến nay, chúng ta vẫn chưa hề biết gen gì có trong cây lúacó chức năng trong kiến trúc rễ lúa, hoặc làm thế nào để kiểm soát nó.

Kếtquả này vừa được công bố trên tạp chí Nature Genetics.