Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Một nghiên cứu mới, được công bố trên tạp chí Nature Climate Change, cho thấy cách mà các ngân hàng gen thực vật, nơi lưu trữ hàng triệu loài cây có tính đa dạng di truyền trên khắp thế giới, có thể góp phần đẩy nhanh quá trình lai tạo những giống cây trồng thích nghi tốt hơn với biến đổi khí hậu.

“Áp lực khí hậu đối với cây lương thực là vấn đề toàn cầu, và phương pháp này mở ra tiềm năng tận dụng hiệu quả hơn các ngân hàng gen trên toàn thế gii,” đồng tác giả Michael Kantar thuộc Trường Nông nghiệp Nhiệt đới và Phục hồi Nhân lực (CTAHR), cho biết.

Theo Kantar, các ngân hàng gen thực vật đóng vai trò thiết yếu trong việc bảo tồn sự đa dạng di truyền của cây trồng. Những "thư viện sống" này lưu giữ hạt giống và các vật liệu di truyền, cung cấp nguồn tài nguyên quan trọng cho phát triển các giống cây trồng mới có nhiều đặc điểm mong muốn như chịu hạn hay kháng sâu bệnh.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã sử dụng cây cao lương, một loại ngũ cốc dùng làm thực phẩm, nhiên liệu và thức ăn gia súc, để thử nghiệm phương pháp mới có tên là chọn lọc gen môi trường (environmental genomic selection). Phương pháp này cho phép kết hợp dữ liệu DNA với thông tin khí hậu nhằm dự đoán những giống cây nào sẽ thích hợp nhất với các điều kiện môi trường trong tương lai. “Nó có thể áp dụng cho bất kỳ loại cây trồng nào có dữ liệu phù hợp, bao gồm cao lương, lúa mạch, gai dầu, ớt và hàng chục loại cây trồng khác,” Kantar chia sẻ.

Cách tiếp cận này cũng giúp tiết kiệm đáng kể thời gian. Thay vì phải thử nghiệm hàng ngàn mẫu cây trên thực địa, các nhà nghiên cứu chỉ cần sử dụng một nhóm nhỏ, đa dạng về mặt di truyền (gọi là mini-core) để dự đoán hiệu suất sinh trưởng của cây trong các điều kiện môi trường khác nhau. Điều này giúp các nhà lai tạo nhanh chóng xác định được những giống bố mẹ tiềm năng nhất, để tạo ra các giống cây mới có khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu.

“Phương pháp này sẽ giúp chúng ta theo kịp sự gia tăng nhiệt độ và nguy cơ lũ lụt do biến đổi khí hậu, đồng thời hỗ trợ việc phát triển các giống cây mới nhằm đảm bảo an ninh lương thực,” Kantar nhấn mạnh.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những quốc gia sử dụng cao lương nhiều có thể sẽ cần đến nguồn vật liệu di truyền từ các quốc gia khác để thích nghi hiệu quả với điều kiện khí hậu thay đổi, qua đó nhấn mạnh vai trò thiết yếu của hợp tác toàn cầu trong việc đảm bảo nguồn cung lương thực bền vững cho nhân loại.

Nguồn: Sciencedaily.com