Thùng nhựa có thể nắm giữ bí mật sản xuất nhiều gạo hơn cho thế giới

Các thùng chứa này được các nhà khoa học gọi là "bộ sưu tập cốt lõi", hay nói cách khác là nơi chứa một phần tất cả các giống lúa được biết trên Trái đất. Và chỉ với những thùng nhựa như thế này tại Trung tâm Nghiên cứu và Khuyến Nông Agrilife ở Beaumont, các loại hạt này đang mang lại những dữ liệu mà các nhà khoa học cho biết sẽ giúp tạo ra các giống lúa tốt hơn trong những năm tới.

Nhìn chung, để có được bộ sưu tập hàng ngàn giống lúa này, rất nhiều nhà khoa học đã nhiều thập kỷ mạo hiểm trên khắp Bắc và Nam Mỹ, Châu Âu, Châu Phi, Châu Úc và Châu Á đi tìm kiếm các mẫu, Tiến sĩ Lee Tarpley, nhà sinh lý học thực vật  tại Agrilife cho biết.

Các hạt giống này gần đây nhất được sử dụng cho một nghiên cứu lớn để xác định loại giống nào có khả năng hấp thu nhiều nhất các chất dinh dưỡng quan trọng trong đất, chẳng hạn như phốt pho hoặc kali.

"Những dòng có khả năng hấp thu các nguyên tố quan trọng - có giá trị cho dinh dưỡng của cây hoặc dinh dưỡng của người - có thể có nhiều khả năng được sử dụng trong các chương trình lai giống để phát triển các giống lúa mới", Tarpley giải thích.

Do tầm quan trọng của sự đa dạng lúa gạo đối với nông dân và người tiêu dùng, nên ông đã hợp tác với Tiến sĩ Shannon Pinson tại Bộ Nông nghiệp Mỹ, Tiến sĩ David Salt tại Đại học Aberdeen ở Scotland và Tiến sĩ Mary Lou Guerinot tại Đại học Dartmouth ở Hanover, New Hampshire, để cùng thực hiện một dự án nghiên cứu tìm hiểu số lượng rất lớn các kiểu hình gen của giống lúa để tìm ra những nguyên tố mà chúng chứa.

Theo Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế, gạo là lương thực chính cho khoảng 3,5 tỷ người và được trồng trên gần 161,874 triệu hecta trên toàn thế giới. Theo số liệu từ Sở Nghiên cứu Kinh tế thuộc Bộ Nông nghiệp Mỹ, nông dân Mỹ trồng lúa trên một diện tích khoảng 1,21 triệu hecta.

Trong khoảng thời gian 5 năm, 1.700 giống lúa đã được trồng trong các cánh đồng xung quanh trung tâm Beaumont, được thu hoạch cẩn thận và được gắn thẻ, sau đó được gửi đến trường Đại học Aberdeen, nơi tiến sĩ Salt có một hệ thống để đo 17 nguyên tố khác nhau cùng một lúc, Tarpley cho biết.

"Chúng tôi đo cả lá và hạt để nếu chúng tôi nhìn thấy những khác biệt trong hạt, thì chúng tôi có thể bắt đầu hiểu cơ sở sinh lý của chúng", Tarpley cho biết. "Chúng tôi có thể đặt ra những câu hỏi như," Đó có phải là thứ tạo nên sự khác biệt ở lá hay không và do đó có thể tạo ra sự khác biệt trong sự hấp thu của rễ, từ đó làm thay đổi mức độ hấp thu ở toàn cây hay không? hay "Có thứ gì đó bị cô lập trên lá nên sẽ không bao giờ có thể tạo ra thành hạt hay không"?

Ông cho biết, nhóm nghiên cứu phát hiện thấy một số khác biệt đáng ngạc nhiên về mức độ các khoáng chất khác nhau này ở trong lá, một việc ám chỉ cho thấy, một số loại hấp thu các nguyên tố này nhiều hơn so với một giống lúa trung bình.

"Những gì mà chúng tôi phát hiện thấy ở hầu hết các nguyên tố là, có một vài dòng rất tốt trong việc hấp thu hoặc có mức độ rất cao một hoặc nhiều các nguyên tố này", ông cho hay.

Nhóm nghiên cứu đã bắt đầu tạo ra các giống lai giữa các dòng tích lũy cao và một dòng tích lũy bình thường. Bước tiếp theo sẽ là sàng lọc và đánh giá thế hệ con cháu để xác định loại di truyền thành quả.

"Chúng tôi đang nghiên cứu theo hướng xác định các khu vực nhiễm sắc thể tiềm năng mà có thể chứa các gen tham gia vào kết quả của thế hệ con cháu", ông cho biết. "Mục tiêu chính của dự án nghiên cứu tổng thể là xác định gen - tận dụng kiến ​​thức của chúng ta về hệ gen của lúa để xác định chức năng của tất cả các gen. Nhưng mục đích cuối cùng là để lai giống chính xác hơn.

"Photpho, chẳng hạn, có thể có số lượng hạn chế trong nhiều loại đất ở Texas", Tarpley nói rõ hơn. "Nếu chúng ta có một dòng mà hấp thu photpho trong đất tốt hơn, thì điều này có khả năng sẽ tiết kiệm được tiền do không phải bón phân photpho. Cũng có thể là, chúng ta muốn tất cả các giống lúa mà chúng ta trồng đều hấp thu tốt các chất trong đất, để nó sẽ mạnh mẽ hơn trong nhiều điều kiện trồng khác nhau.

"Nghiên cứu này mang lại tiềm năng giảm sử dụng phân bón và tăng sự bền vững trong sản xuất lúa ở Texas", ông cho biết.

Tarpley lưu ý rằng, với các dữ liệu mở rộng thu thập được, giờ đây các nhà khoa học có thể thực hiện rất nhiều nghiên cứu mà không cần phải trồng 1.700 giống lúa trong cánh đồng một lần nữa.

Nguồn: iasvn.org