Cải thiện sản lượng lúa mì để chống đói

Khoa học gia chuyên về lúa mì Jose Costa đổ một ống lúa mì vào một khay bằng kim loại. Phòng thí nghiệm của ông tại trường Ðại học Maryland đang nghiên cứu để cứu mùa lúa mì của tiểu bang khỏi một loại bệnh do nấm mốc gây ra gọi là bệnh nấm vảy của lúa mì.

Ông Costa chỉ vào khay và nói: “Đây là hạt tốt và đây là hạt bị bệnh vảy nấm.”

Những hạt bị bệnh vảy nấm màu hơi trắng, có một số điểm màu hồng và nhìn trông gồ ghề so với những hạt lúa mì khỏe mạnh. Tuy nhiên bên cạnh những hạt dị dạng, nấm mốc cũng gây ra một số vấn đề nghiêm trọng. Ông Costa cho biết thêm:

“Nấm mốc làm cho con người nôn mửa. Do đó chúng ta thực sự không muốn loại này có trong bánh mì hay bánh qui của chúng ta.”

Ông Costa cho biết năm ngoái, một nửa mùa vụ lúa mì của Maryland bị lây nhiễm bệnh vảy nấm.

Tuy nhiên cũng như con người, người này thường bị bệnh nhiều hơn người khác, một số chủng loại lúa mì ít bị bệnh vảy nấm. Ông Costa có một trong số giống này được gieo trồng trong lồng kính trong phòng thí nghiệm của ông. Ông nói:

“Một trong những giống này đến từ Trung Quốc. Giống Ning 7840 có tính chất kháng bệnh vảy nấm.”

Ông Costa cho biết, một thách thức là làm thế nào phối giống loại lúa mì địa phương cho nhiều hạt với những chủng loại khác nhau của Trung Quốc có khả năng chống bệnh vảy nấm, nhưng lại không cho sản lượng cao. Ông giải thích:

“Một hay hai cây trong hàng ngàn cây sẽ mang loại gien được phối hợp thích ứng.”

Những tiến bộ gần đây về di truyền học làm cho việc phối hợp những gen này dễ dàng hơn.

Các nhà khoa học đang lập đồ bản toàn thể những mã số về gien của lúa mì. Họ đã tìm ra được vị trí của một số gen chính yếu, gồm có những gen chống bệnh vảy nấm và những gien cho sản lượng cao. Và để xác định những gen này một cách nhanh chóng, các nhà khoa học đã tìm được một dải nhỏ DNA được gọi là những dấu mốc.

Cô Lydia Cardwell, một nghiên cứu sinh cho biết:

“Giống trong cuộc sống thực, bạn dùng những vị trí dễ nhận để chỉ đường, ở đây chúng tôi dùng những dấu mốc.”

Các khoa học gia phối giống giữa một cây lúa mì của Maryland với một cây lúa mì của Trung Quốc bằng cách thụ phấn qua lại.

Cho đến gần đây, tìm ra được một trong một ngàn cây có đặc tính vừa chống được bệnh vảy nấm vừa cho sản lượng cao có nghĩa là trồng một số rất nhiều cây lúa mì cho đến thời kỳ trưởng thành trong những khu vực thử nghiệm rộng lớn.

Ngày nay, các nhà khoa học trồng những cây con trong những lồng kính có kích cỡ một căn phòng. Các nhà khoa học trích những chất liệu gen từ những mẫu lá nhỏ để tìm các dấu mốc để nhận diện ra những cây có sức đề kháng bệnh vảy nấm và cho năng suất cao.

Những người gây giống cây dùng những dấu mốc này để tăng tiến những mùa vụ khác nhau. Ông Erik Legg, nhà nghiên cứu dẫn đạo của Syngenta, một công ty nông nghiệp toàn cầu lớn, cho biết

“Các nhà khoa học đã tạo ra những gien tổng hợp mà trong quá khứ không thể nào có được.”

Công ty Syngenta đang phát triển một loại cây bắp chịu được hạn hán lẫn lụt lội. Có ít nhất 15 gen được sử dụng. Ông Legg nói trồng đủ cây bắp để tìm ra được một tổng hợp những gen hầu như khó thực hiện được là một thách thức. Ông giải thích:

“Dự đoán là chồng chất lên nhau 15 hay nhiều hơn nữa các gen được chú ý đến qua những phương pháp nhân giống truyền thống có thể phải cần nhiều đất trồng trọt được nhiều hơn là đất hiện có trên trái đất.”

Việc tiến bộ về nhân giống này đến vào một thời điểm quan trọng. Tổ chức Lương Nông Liên Hiệp Quốc, FAO, dự đoán là mức sản xuất lương thực cần phải gia tăng 70% vào năm 2050 để đáp ứng với mức nhu cầu của dân số gia tăng.

Trong khi đó, biến đổi khí hậu đe dọa mức sản xuất lương thực tại nhiều vùng trên thế giới. Khoa học gia về lúa mì Jose Costa nói những nhà nhân giống sẽ cần được mọi sự giúp đỡ có thể có được. Ông nói:

“Chúng ta không biết liệu có đủ hay không. Vào lúc này đây là những điều tốt nhất chúng ta có thể làm được. Nhưng điều này cho chúng ta một số khí cụ hơn chúng ta có trước đây.”

Ông Costa hy vọng những khí cụ này sẽ giúp các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới gạt bỏ được những đe dọa đói kém đang xuất hiện.