Những giống lúa hoàn hảo hơn nhờ chuyển gen kháng bệnh

Bắc thơm 7 hay BC15 được xem là những "hoa hậu lúa thuần", nay càng hoàn hảo hơn nhờ ứng dụng công nghệ lai cấy gen kháng bệnh.

Giống lúa BC15 có gen kháng đạo ôn được nông dân nhiều tỉnh, thành sử dụng trong vụ mùa. Ảnh: MP.

Từ những năm 1990 của thế kỷ trước, công nghệ sinh học là một trong những giải pháp được nhiều quốc gia lựa chọn để giải quyết vấn đề lương thực. Trên cơ sở vai trò to lớn của công nghệ sinh học đối với cuộc sống, phát triển công nghệ sinh học là nhiệm vụ hàng đầu. Ngày 4/3/2005, Ban Bí thư Trung ương Đảng đã ra Chỉ thị số 50-CT/TW về việc đẩy mạnh phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước.

Ứng dụng công nghệ sinh học hướng đến mục tiêu cải tiến các giống cây trồng đang là xu hướng trong tương lai.

Bắc thơm 7 không hết sợ bạc lá

Tại Việt Nam, phần lớn các giống lúa lai hai dòng, đặc biệt các giống lúa lai nhập nội từ Trung Quốc khá mẫn cảm với các chủng vi khuẩn bạc lá ở Việt Nam. Do đó việc tạo ra các dòng bố mẹ kháng bệnh bạc lá là cơ sở để cải tiến khả năng kháng bệnh bạc lá của các giống lúa lai.

Bằng phương pháp lai lại (backcross) gen Xa7 được chuyển vào dòng bố (dòng nhận) của tổ hợp lai LC212, một tổ hợp hai dòng có triển vọng ở Lào Cai. Bằng chọn lọc kiểu hình, đánh giá sự phát triển chiều dài của vết bệnh sau lây nhiễm nhân tạo với các mẫu phân lập đại diện sau hai hoặc 3 thế hệ lai lại và tự thụ kết hợp với chỉ thị phân tử, có thể chuyển gen kháng Xa7 vào dòng nhận. Gen Xa7 chuyển vào các dòng lai chọn lọc thể hiện khả năng kháng cao với các mẫu phân lập, tương đương với thể cho.

Từ năm 2006, một nhóm nghiên cứu của Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng (Đại học Nông nghiệp Hà Nội, nay là Học viện Nông nghiệp Việt Nam) đã bắt tay vào việc nghiên cứu, đưa gen kháng bạc lá Xa21 vào giống Bắc thơm 7 bằng phương pháp lai lại gen để tạo ra giống Bắc thơm 7 có khả năng chống chịu bệnh bạc lá (gọi tắt là giống lúa Bắc Thơm 7 KBL).

Từ năm 2012, giống lúa Bắc thơm 7 KBL chứa gen kháng Xa21 đã được Bộ NN-PTNT cho phép sản xuất thử và được đơn vị nghiên cứu chuyển giao cho Công ty TNHH MTV Giống cây trồng Hải Dương triển khai sản xuất.

Qua nhiều năm sản xuất thử, nhiều ưu điểm về các đặc tính sinh trưởng, kiểu hình, đặc biệt là khả năng kháng bệnh bạc lá của giống Bắc thơm 7 KBL đã được khẳng định trên thực tế, giúp giảm thiệt hại cho bà con nông dân.

Khi 'hoa hậu lúa thuần' không còn sợ đạo ôn 

Vốn được mệnh danh là “hoa hậu lúa thuần” trên thị trường, giống lúa BC15 luôn mang lại những mùa vàng cho người nông dân, được nông dân tin dùng. Tuy nhiên theo ông Trần Mạnh Báo, Chủ tịch Hiệp hội Giống cây trồng Việt Nam, Tổng Giám đốc ThaiBinh Seed, giống BC15 thường bị nhiễm đạo ôn, nhất là sản xuất ở vụ xuân, khi gặp thời tiết không thuận lợi thì năng suất và sản lượng bị ảnh hưởng rất nhiều.

Việc làm thế nào để giống lúa BC15 kháng bệnh tốt hơn luôn là điều trăn trở đối với những người sản xuất giống lúa ở ThaiBinh Seed.

Để khắc phục những nhược điểm của giống, năm 2017, ThaiBinh Seed đã cùng Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm cấy thành công gen kháng đạo ôn (pita) vào giống lúa BC15. Đến nay, sau nhiều vụ khảo nghiệm, giống lúa BC15 có gen kháng đạo ôn tại nhiều vùng sinh thái khác nhau đã thể hiện được nhiều đặc tính ưu việt như khả năng sinh trưởng, phát triển và kháng đạo ôn rất tốt, năng suất cao, được bà con nông dân ưa thích.

Theo Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm (thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam), giống lúa BC15 cải tiến (có gen kháng đạo ôn) có thời gian sinh trưởng 130 - 137 ngày (vụ xuân), 110 – 115 ngày (vụ mùa), dạng hình V gọn, lá màu xanh đậm, đẻ nhánh khỏe và rất tập trung. Số bông trung bình 7- 8 bông/khóm, 180 – 190 hạt/bông, khối lượng 1000 hạt 24 g, năng suất đạt từ 70 – 75 tạ/ha, trong điều kiện thâm canh tốt năng suất từ 80 - 85 tạ/ha.

Hạt gạo trắng trong, hàm lượng amylose 17,5%, hàm lượng protein là 8,7%, cơm mềm dẻo, đậm,  ngon. Đặc biệt giống lúa BC15 có gen kháng đạo ôn mang gen Pita có khả năng kháng cao với  bệnh đạo ôn (điểm 3).

Qua khảo nghiệm, sản xuất tại các tỉnh phía Bắc cho thấy: Giống lúa BC15 có gen kháng đạo ôn có tiềm năng năng suất cao (69 - 75 tạ/ha) hơn giống đối chứng BC15 từ 6,8 - 10,4%, thích ứng rộng và kháng cao với bệnh đạo ôn trên đồng ruộng (điểm 0 - 1), hiệu quả kinh tế hơn giống đối chứng BC15 từ 21 - 37%.

Thành công của những đề tài nghiên cứu trên đã góp phần mở ra cơ hội rất lớn cho lĩnh vực sản giống cây trồng ở Việt Nam; xây dựng nền công nghiệp sinh học thành một ngành kinh tế - kỹ thuật công nghệ cao, sản xuất được một số sản phẩm chủ lực và đóng góp quan trọng cho tăng trưởng kinh tế quốc dân.