Nghiên cứu về loại nấm bệnh đe dọa sản lượng lúa mì

Lúa mì là một loại cây lương thực thiết yếu cung cấp 20% lượng calo và hơn 25% protein cho con người. Bệnh gỉ sắt do nấm Puccinia striiformis f. sp. tritici (PST) là một trong những bệnh chủ yếu của lúa mì và đang lan rộng khắp các khu vực sản xuất lúa mì lớn của thế giới. Bệnh khiến chất lượng và năng suất hạt giảm đáng kể và thậm chí có thể gây nên mùa. Chủng nấm mới gần đây đã xuất hiện thích ứng với nhiệt độ ấm hơn, mức độ nghiêm trọng hơn và đã vượt qua rất nhiều gien phòng thủ chính ở cây lúa mì.

Tác giả chính của nghiên cứu là Diane Saunders thuộc Trung tâm Phân tích Gien (TGAC), Vương quốc Anh, cho biết: “Bệnh tăng độc tính, quá trình toàn cầu hóa gia tăng và biến đổi khí hậu làm tăng quy mô và tần suất của bệnh trên các loài thực vật và đe dọa an ninh lương thực toàn cầu.

Nghiên cứu này cho thấy rằng tại Anh đang xuất hiện một loại nấm gây bệnh mới trên cây lúa mì. Thông qua việc sử dụng các kỹ thuật giám sát mới, chúng ta không chỉ theo dõi và đối phó với các mối đe dọa liên tục của bệnh gỉ sắt trên cây lúa mì mà còn mở ra cánh cửa cho việc theo dõi các mầm bệnh thực vật khác, kể cả tro của các cây trồng bị chết khô.

Các nhà nghiên cứu từ Trung tâm John Innes, Phòng thí nghiệm Sainsbury, TGAC và Viện Thực vật học nông nghiệp đã xác định trình tự gien từ 39 mẫu lúa mì nhiễm nấm PST thu thập từ 17 hạt của Anh.

Bằng cách so sánh RNA của loại nấm bệnh này với các loại nấm bệnh phổ biến giữa những năm 1978 và 2011, các nhà nghiên cứu thấy rằng đã có một sự thay đổi nhanh chóng ở loài nấm bệnh PST có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất lúa mì ở Anh.

Các mẫu PST mới được thu thập cho thấy sự biến đổi về mặt di truyền, phản ánh sự tiến hóa của loài nấm bệnh ngày càng được tăng cường nhằm vượt qua khả năng kháng bệnh của cây lúa mì.

Trong số 39 mẫu lúa mì nói trên, 11 mẫu tương tự về mặt di truyền với một chủng nấm bệnh PST gọi là "Warrior". Loài nấm bệnh này xuất hiện năm 2011 và là một mối đe dọa nghiêm trọng đến sản xuất lúa mì châu Âu do tính độc hại của nó.

Kỹ thuật chẩn đoán mới này có thể được áp dụng trên phạm vi quốc tế để đối phó với sự lây lan của nhiều loại bệnh hại cây trồng. Bằng cách nhanh chóng xác định một loại gien di truyền của nấm bệnh từ các mẫu thực địa, kỹ thuật này có thể khẳng định dịch bệnh ở các giống lúa mì và cung cấp một phương tiện hiệu quả trong việc xác nhận liệu giống lúa mì kháng bệnh trước đây có bị vô hiệu hóa bởi các chủng độc lực của các tác nhân gây bệnh hay không. Điều này trái ngược với các kỹ thuật hiện tại vốn phải thực hiện trong thời gian dài, tốn kém và chỉ có thể lấy mẫu một tỷ lệ tương đối nhỏ.

Trong nghiên cứu này, việc thu thập và phân tích dữ liệu chỉ mất một vài tháng, điều này rất có ý nghĩa trong việc cải tiến các hệ thống giám sát dịch bệnh hiện nay. Các thông tin chi tiết có thể giúp dự đoán tỷ lệ mắc bệnh ở cây trồng nông nghiệp.

Nguồn: iasvn.org