Chiến lược cải tiến giống lúa bằng phương pháp phân tử

Lúa là lương thực chính và quan trọng nhất cho an ninh lương thực toàn cầu, nuôi sống một nửa dân số thế giới. Sản lượng thóc cần gia tăng nhiều hơn theo tốc độ tăng rất nhanh dân số thế giới. Bệnh đạo ôn lúa do nấm Magnaporthe oryzae gây ra, đây là một trong các loài phá hại cây lúa nặng nề nhất trên nhiều vùng canh tác lúa khác nhau của thế giới. Tính kháng bệnh rất dễ bị phá vỡ do nấm gây hại là một trong những nguyên nhân làm năng suất lúa kém ổn định.

Người ta cần phải phát triển những chiến lược nghiên cứu tạo ra tính kháng bệnh có thời gian dài với phổ kháng rộng đối với pathogen này, bảo vệ cây lúa lâu hơn trên diện canh tác lúa rộng hơn. Chiến lược phải có triển vọng cho sản lượng lúa bền vững trong tương lai. Cho đến nay, chọn giống nhờ chỉ thị phân tử DNA, bản đồ QTL, chồng gen kháng (gene pyramiding), tìm kiếm mỏ gen (allele mining) và chuyển nạp gen (genetic transformation) đã và đang được áp dụng nhằm phát triển giống lúa mới kháng đạo ôn. Những kỹ thuật ấy hiện đã được áp dụng với giá thành thấp, kết quả cao (high-throughput) đan xen kết hợp với những phương pháp truyền thống cho phép chúng ta du nhập nhanh chóng những gen kháng bệnh vào các giống lúa nhiễm cũng như kết hợp nhiều gen vào tring những cá thể dòng lúa cho phép chúng có tính kháng bền vững hơn. Bài nghiên cứu này nhằm tóm lược lại các công trình nghiên cứu trước đây và hiện nay, cung cấp những thông tin cần thiết về tính kháng bệnh trong chiến lược cải tiến giống lúa.

Tổng quan này bao gồm những ví dụ làm thế nào chúng ta cải tiến phương pháp phân tử để áp dụng trong các chương trình chọn giống nhằm cải tiến tính kháng bệnh đạo ôn. Thông tin mới và kiến thức mới từ nghiên cứu trước đây được vận dụng trong chiến lược ngày nay, những thách thức trong cải tiến giống kháng bệnh đạo ôn như kỹ thuật chồng gen kháng tạo ra giống lúa mới kháng nhiều bệnh cùng một lúc sẽ khả thi và không còn nghi ngờ gì nữa trong kiểm soát bệnh đạo ôn.

Xem chi tiết http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26635817

Hình 3: Sơ đồ chồng gen kháng với 6 gen mong muốn (G1–G6) biểu hiện trong 6 dòng bố mẹ khác nhau (P1–P6).

Nguồn: iasvn.org