Khoa học - Công nghệ

Ứng dụng

Nghiên cứu thành công đu đủ mới kháng bệnh, năng suất cao

author 16:11 09/07/2013

(VietQ.vn) – Viện Công nghệ Sinh học, viện Hàn lâm KHCN Việt Nam đã nghiên cứu chọn tạo ra những giống đu đủ mới, kháng được bệnh đốm vòng cho nhiều quả hơn trước.

Cứ trồng đu đủ 6 tháng là “dính” bệnh đốm vòng

Hiện nay, các cây đủ đủ trồng ở Việt Nam, cứ 6 tháng sau khi trồng là lại bị bệnh virus đốm vòng, khiến cây còi cọc, không ra được nhiều quả. Vì thế, người trồng cứ sau 1 vụ thường phải chặt đi trồng lại cây mới. Đó đó, mất rất nhiều thời gian, công sức làm giảm hiệu quả kinh tế.

Các nước khác trên thế giới cũng có tình trạng tương tự. Nhưng bằng công nghệ chuyển gen, họ đã tạo ra các loại giống kháng được bệnh, có thể thu hoạch quả liên tục nhiều năm mà chỉ phải trồng 1 lần.

Tuy vậy, những giống của nước ngoài lại chưa thực sự phù hợp với Việt Nam và không kháng được các dòng virus gây bệnh hay gặp ở Việt Nam.

Vì thế, yêu cầu phải tạo ra được các giống đu đủ chống lại được các dòng virus gây bệnh đốm vòng hay gặp của Việt Nam, cho ra nhiều quả có chất lượng tốt…đã đặt ra cho những người làm nghiên cứu.

Thành công của các nhà khoa học Việt

PGS TS Chu Hoàng Hà, Phó Viện trưởng viện công nghệ sinh học, viện Hàn lâm KHCN Việt Nam đã chủ trì đề tài “Nghiên cứu tạo giống cây ăn quả kháng bệnh virus phổ rộng bằng kỹ thuật chuyển gen đa đoạn” thuộc Chương trình KHCN cấp nhà nước (KC.04/06-10).

Đánh giá tính kháng bệnh đốm vòng bằng lây nhiễm nhân tạo sau thời gian 4 tuần Bên trái: Cây đối chứng biểu hiện triệu chứng bệnh điển hình; Bên phải: Cây chuyển gen dòng A19 thể hiện tính kháng, không có triệu chứng nhiễm bệnh.
Đánh giá tính kháng bệnh đốm vòng bằng lây nhiễm nhân tạo sau thời gian 4 tuần Bên trái: Cây đối chứng biểu hiện triệu chứng bệnh điển hình; Bên phải: Cây chuyển gen dòng A19 thể hiện tính kháng, không có triệu chứng nhiễm bệnh.

Các nhà khoa học đã tận dụng một cơ chế rất đặc biệt của tế bào thực vật. Đó là khả năng điều khiển gen sau phiên mã. Nhiều loại virus gây bệnh đã có thể kiểm soát được thông qua biện pháp tạo cây trồng chuyển gen mang các gen hoặc đoạn gen có nguồn gốc từ chính các virus gây bệnh (pathogen-derived resistance, PDR). Các cấu trúc gen có nguồn gốc từ virus gây bệnh được sử dụng chuyển vào cây trồng để tạo tính kháng có thể là các loại khác nhau như: các cấu trúc của virus theo chiều xuôi (sense) hay chiều ngược (antisense), các cấu trúc dạng kẹp tóc (inverted repeats/hairpin) và các miRNA nhân tạo có đích là các trình tự gen của virus gây bệnh, hay kỹ thuật RNAi “RNA interference”, đang được quan tâm nhiều và ứng dụng rộng rãi. Thông qua cơ chế này có thể tạo ra cho cây trồng khả năng đề kháng với các ARN của virus, nếu ARN virus xâm nhập vào tế bào thực vật sẽ lập tức bị phá hủy, không hình thành được cấu trúc hạt đặc trưng của nó ...

Trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài, PGS TS Chu Hoàng Hà và đồng nghiệp đã xây dựng được một quy trình hoàn chỉnh để tạo ra các cây đu đủ chuyển gen. Trong quy trình này các hạt đu đủ non được lựa chọn, tách lấy phôi để nuôi cấy tạo mô sẹo và gây nhiễm vi khuẩn để chuyển gen, chọn lọc và tái sinh cây hoàn chỉnh. Sau đó, các dòng đu đủ sẽ được đánh giá tính kháng bệnh thông qua lây nhiễm nhân tạo, chọn lọc qua các thế hệ để lựa chọn được các dòng cây vừa kháng bệnh tốt vừa cho năng suất cao để đưa vào sản xuất.

Trong suốt quá trình kéo dài hơn 4 năm trời này, PGS TS Chu Hoàng Hà và nhóm nghiên cứu với nhiều cán bộ trẻ đã phải đi hơn 30 tỉnh, với nhiều vùng địa lý tương đối cách biệt, để lấy mẫu các loại đu đủ và các mẫu virus gây bệnh khác nhau để phục cho cho nghiên cứu. Thông qua việc phân lập và xác định trình tự gen của các virus gây bệnh, các nhà khoa học đã đánh giá được mức độ đa dạng di truyền của quần thể virus gây bệnh và lựa chọn được các vùng gen thích hợp để thiết kế cấu trúc gen phục vụ cho việc tạo cây kháng bệnh.  Toàn bộ quá trình trên cũng được tính toán và mô phỏng trên máy tính để có thể dự đoán và tối ưu hóa trước khi áp dụng vào thực tế thí nghiệm…

Với một quy trình khá phức tạp với rất nhiều bước khác nhau kéo dài từ 8 đến 10 tháng sẽ tạo được các dòng đu đủ chuyển gen với hiệu suất 1 – 1,2%, nghĩa là với 100 khối mô đưa vòa chuyển gen mới tạo ra được 1 cây. Từ đó, họ đem trồng ở vườn cây và theo dõi các cây giống lớn lên.

Dòng đu đủ chuyển gen E68 kháng bệnh tốt đã được chọn lọc đến thế hệ thứ 3.
Dòng đu đủ chuyển gen E68 kháng bệnh tốt đã được chọn lọc đến thế hệ thứ 3.

Những cây bình thường (không chuyển gen) chỉ sau 1 năm là bị bệnh, còi cọc. Những cây chuyển gen, dù chịu áp lực bệnh cao, nhưng vẫn không mắc bệnh và cho lượng quả lớn hơn các cây thông thường.

Lựa chọn trong số các cây tốt nhất, các nhà khoa học đã có được những dòng cây mà tất cả các đời sau đều kháng bệnh và cho chất lượng quả tốt.

Mong được áp dụng vào thực tế

Tuy đã được nghiên cứu thành công, nhưng để đưa được vào cho bà con trồng trọt, các nhà khoa học vẫn vướng cơ chế luật pháp hiện nay, vẫn chưa có hành lang pháp lý hoàn chỉnh cho phép chúng ta sử dụng các sản phẩm biển đổi gen.

Mặc dù hiện nay, các nước tiên tiến như Mỹ, châu Âu đã sử dụng các sản phẩm này. Ở Việt Nam, khi chúng ta nhập các sản phẩm như đậu tương, ngô…của nước ngoài thì thực chất là đã sử dụng các sản phẩm biến đổi gen.

Tuy vậy, các nhà khoa học vẫn phải chờ những nhà quản lý tạo hành lang tư pháp thuận lợi, để áp dụng KHCN vào sản xuất.

Điều này là tất yếu không thể tránh khỏi, bởi giống cây nào, dù được chăm sóc tốt, cũng chỉ có một ngưỡng giới hạn về năng xuất và khả năng kháng bệnh. Nên nếu không áp dụng các công nghệ sinh học mới nhất, sẽ khó có thể tạo được hiệu quả kinh tế cao.

PGS TS Chu Hoàng Hà và cộng sự hy vọng, kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ tiếp tục được phát triển, được đem khảo nghiệm rộng rãi trên các cánh đồng, để có những đánh giá và nhân rộng, đem lại ấm no cho người nông dân.

 

Hoàng Tuân

Thích và chia sẻ bài viết:

bình luận (0)

Bình luận

tin liên quan

video hot

Về đầu trang