Biến đổi khí hậu đang làm gia tăng hạn hán, xâm nhập mặn và các hiện tượng thời tiết cực đoan, đe dọa trực tiếp đến năng suất cây trồng. Trong bối cảnh đó, chọn tạo giống chịu hạn và chịu mặn trở thành một trong những công cụ khoa học then chốt giúp nông nghiệp thích ứng và duy trì an ninh lương thực.
Vì sao cần giống chịu hạn, chịu mặn?
Cây trồng có ngưỡng chịu đựng nhất định với điều kiện bất lợi. Khi thiếu nước hoặc đất nhiễm mặn vượt ngưỡng, quá trình sinh lý bị rối loạn, dẫn đến giảm năng suất hoặc mất mùa. Giống chống chịu tốt giúp cây duy trì sinh trưởng trong điều kiện khắc nghiệt hơn.
Phát triển giống thích ứng không chỉ bảo vệ năng suất mà còn mở rộng khả năng canh tác trên những vùng đất trước đây khó sản xuất, góp phần sử dụng hiệu quả tài nguyên đất đai.
Phương pháp lai tạo truyền thống
Lai tạo truyền thống dựa trên việc chọn lọc và lai giữa các dòng bố mẹ có đặc tính mong muốn qua nhiều thế hệ. Đây là phương pháp nền tảng, đã tạo ra nhiều giống cây trồng có giá trị, nhưng thường mất nhiều năm để ổn định đặc tính.
Ưu điểm của lai truyền thống là an toàn, được chấp nhận rộng rãi và không đòi hỏi công nghệ phức tạp. Hạn chế chính là thời gian dài và khó kiểm soát chính xác các tính trạng phức tạp như chịu mặn.
Chọn giống bằng marker phân tử (MAS)
Chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS) sử dụng các đoạn ADN chỉ thị liên kết với gen quy định tính trạng mong muốn. Nhờ đó, nhà chọn giống có thể sàng lọc cây con mang gen chịu mặn hay chịu hạn ngay từ giai đoạn sớm mà không cần chờ biểu hiện ngoài đồng.
Những lợi ích của phương pháp MAS gồm:
- Rút ngắn thời gian chọn tạo so với phương pháp truyền thống.
- Tăng độ chính xác khi chọn các tính trạng khó quan sát.
- Kết hợp nhiều tính trạng tốt vào cùng một giống hiệu quả hơn.
- Giảm chi phí khảo nghiệm đồng ruộng quy mô lớn.
Chỉnh sửa gen và công nghệ mới
Công nghệ chỉnh sửa gen cho phép hiệu chỉnh chính xác những gen liên quan đến khả năng chống chịu, mở ra hướng tạo giống nhanh và chính xác hơn. Đây là lĩnh vực còn nhiều tiềm năng nhưng cũng đòi hỏi khung pháp lý, đánh giá an toàn sinh học và sự chấp nhận của xã hội.
Song song, ngân hàng gen và bảo tồn nguồn gen bản địa đóng vai trò quan trọng, cung cấp vật liệu di truyền quý cho công tác chọn tạo giống lâu dài:
- Lưu giữ đa dạng nguồn gen cây trồng và họ hàng hoang dại.
- Cung cấp các gen chống chịu quý hiếm cho chương trình lai tạo.
- Bảo tồn các giống địa phương thích nghi với điều kiện đặc thù.
Từ phòng thí nghiệm đến đồng ruộng
Một giống mới, dù có tiềm năng di truyền tốt đến đâu, cũng chỉ thực sự có giá trị khi được nông dân chấp nhận và canh tác hiệu quả trên đồng ruộng. Quá trình đưa giống từ nghiên cứu ra sản xuất đòi hỏi nhiều bước khảo nghiệm và đánh giá kỹ lưỡng.
Các bước then chốt trong quá trình này bao gồm:
- Khảo nghiệm cơ bản và khảo nghiệm sản xuất ở nhiều vùng sinh thái khác nhau.
- Đánh giá đồng thời khả năng chống chịu, năng suất và chất lượng thương phẩm.
- Nhân giống và bảo đảm nguồn giống đạt chuẩn cung ứng cho nông dân.
- Tập huấn kỹ thuật canh tác phù hợp với đặc tính của giống mới.
Sự phối hợp chặt chẽ giữa nhà khoa học, doanh nghiệp giống và nông dân là điều kiện để rút ngắn khoảng cách từ phòng thí nghiệm đến đồng ruộng, giúp thành quả nghiên cứu nhanh chóng phát huy giá trị thực tiễn.
Không có giống nào chống chịu mọi điều kiện; chọn tạo giống là hành trình liên tục kết hợp tri thức bản địa, nguồn gen quý và công nghệ hiện đại.
Định hướng nghiên cứu của Viện ASTRI
Với chức năng nghiên cứu, ứng dụng và chuyển giao công nghệ, Viện ASTRI xác định chọn tạo và khảo nghiệm giống thích ứng là một hướng nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Định hướng của Viện là kết nối kết quả nghiên cứu về giống với nhu cầu sản xuất của từng vùng sinh thái.
Thông qua hợp tác nghiên cứu, khảo nghiệm và chuyển giao, Viện ASTRI mong muốn góp phần đưa các giống chống chịu tốt đến với nông hộ, giúp cộng đồng nâng cao năng lực thích ứng và bảo đảm sinh kế bền vững trước những biến động khí hậu.