Kỹ thuật đột biến hô hấp tạo giống lúa giàu protein

Phương pháp đột biến hô hấp được nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Việt đứng đầu thực hiện thành công, tạo giống lúa mới có nhiều phẩm chất tốt.

Lựa chọn vật liệu ban đầu là hai giống lúa thuần Việt (gồm gạo nếp thuần và gạo thương mại phía Bắc, Việt Nam), nhóm nghiên cứu do PGS Trần Đăng Xuân, Đại học Hiroshima đứng đầu đã tìm ra phương pháp đột biến tạo ra giống lúa mới có ưu thế về giá trị dinh dưỡng và năng suất vượt trội. Phương pháp đột biến cảm ứng này được nhóm nghiên cứu công bố trên Tạp chí khoa học Agriculture thuộc MDPI ngày 27/9.

Các thí nghiệm được nhóm nghiên cứu sử dụng loại hóa chất N-methyl-N-nitrosourea (MNU) với một lượng rất nhỏ để tạo đột biến. Phương pháp giúp tạo ra dòng lúa mới chi phối các chỉ số dinh dưỡng và tạo ra một loại gene quý theo chủ đích. Kết quả thử nghiệm sau 5 tháng, chiều dài cây lúa tăng 3-6 cm và kích thước hạt gạo tăng 0,5-1mm, hàm lượng protein và lipid tăng lần lượt từ 6,6- 7,0% và 7.7- 10,7%. Trong đó hàm lượng amylose trong hạt gạo giảm đáng kể. Những giống gạo có hàm lượng amylose cao thường lâu chín, cơm khô và cứng.

Sự thay đổi về kích thước và màu sắc của 2 loại gạo thuần Việt cho ra thế hệ F2 (K2, K4) bằng phương pháp đột biến cảm ứng.

Trước đây để lai tạo một giống lúa mới các nhà khoa học thường áp dụng lý thuyết di truyền phổ biến của Mendel như: chọn lọc cá thể, sử dụng ưu thế lai của cây lúa thế hệ F1. Quá trình gây lai theo cách này giữa hai giống với nhau mất 8-10 năm.

Phương pháp lai đột biến cũng từng được ứng dụng bằng cách dùng các tia xạ gamma. Phương pháp này mặc dù tăng chiều dài cây lúa nhưng làm giảm số lượng, năng suất hạt gạo và chỉ xen số ít các tính trạng cần (hạt gạo thơm, chỉ số dinh dưỡng, chống sâu bệnh...).

Những nhược điểm trên đã được khắc phục ở phương pháp đột biến hô hấp khi rút ngắn thời gian lai tạo xuống chỉ còn 2 năm, cây lúa cho năng suất cao hơn, chất lượng gạo mềm, thơm, hạt thon dài. Đặc biệt phương pháp này được áp dụng trên giống gạo thuần ở Việt Nam, hứa hẹn sẽ tạo nên những giống lúa mang các đặc tính quý về chất lượng và khả năng chống lại sâu bệnh, ngập, hạn.

Nhiều năm qua, PGS Trần Đăng Xuân và cộng sự đã nghiên cứu các phương pháp đột biến tạo ra những giống mới và gene ưu tú để nâng cao năng suất cây lúa. Trước đó, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu từ phương pháp đột biến hô hấp cho phép cây lúa di truyền theo gene mẹ, đạt năng suất 30 tấn/ha.

PGS Trần Đăng Xuân cho biết phương pháp đột biến hô hấp cho phép tìm ra và tạo nhiều gene quý, hứa hẹn bước đột phá trong chọn tạo giống lúa cũng như cây trồng.

Từ khóa liên quan:

giống lúa giàu protein

hóa chất N-methyl-N-nitrosourea

hóa chất MNU

phương pháp đột biến hô hấp

ức chế gene cây lúa

tăng năng suất cây lúa

PGS Trần Đăng Xuân