Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 18/12/2006 18:33 (GMT+7)

Biến ngô thành... lúa

Rất nhiều cây nông nghiệp, trong đó có lúa, sử dụng một loại enzym tên là rubisco để biến đổi cacbon dioxide (CO 2) thành đường chứa 3 nguyên tử cacbon. Quá trình này được gọi là quang hợp kiểu C3. Nhưng ở nhiệt độ trên 25 oC, rubisco sẽ bắt đầu liên kết với oxy thay vì CO 2dẫn đến hiệu suất quang hợp giảm đi đáng kể. Trong quá trình tiến hoá, để tồn tại, một số giống cây ở các vùng khí hậu ấm đã phát triển một hình thức quang hợp khác, gọi là quang hợp C4.

Với hình thức quang hợp này, một số enzym sẽ can thiệp để tập trung CO 2xung quanh rubisco, tạo ra đường với 4 nguyên tử cacbon. Ở những vùng nóng và nhiều ánh sáng mặt trời, cây quang hợp theo kiểu C4 có hiệu suất cao gấp rưỡi cây C3. Năng suất tối đa của một hecta lúa là 8 tấn, trong khi ngô, một loại cây C4 có thể cho thu hoạch 12 tấn/hecta. Cây C4 còn có một ưu điểm khác là cần ít nước tưới và đạm hơn. Điều này đặc biệt phù hợp với những khu vực có nguy cơ cao nhất về an ninh lương thực như Nam Á và châu Phi. Nếu có thể biến lúa và những cây nông nghiệp C3 khác thành cây C4 như ngô thì lợi ích sẽ vô cùng lớn.

Tuy nhiên, công việc này cũng đặt ra những thách thức không nhỏ về mặt kỹ thuật. Cây C4 hấp thụ CO 2trong không khí bằng một dạng tế bào và sử dụng một dạng tế bào khác để biến chúng thành đường, trong khi cây C3 thực hiện cả 2 giai đoạn này ở cùng một nơi. Mặt khác, số lượng cây quang hợp theo kiểu C4 rất phong phú, đa dạng với sự tham gia của 19 họ cây trồng khác nhau.

Mặc dù về cơ bản, cơ chế quang hợp ở tất cả các cây C4 là như nhau, nhưng tuỳ từng loài cây mà quá trình này có thể có những khác biệt. Ví dụ, một số cây C4 hấp thụ CO 2và tổ chức quang hợp trên hai đầu của một tế bào được kéo dài thay vì phân tách 2 giai đoạn này cho 2 dạng tế bào khác nhau. Trong khi đó, một số cây C3 lại có những gen cần thiết cho quá trình quang hợp kiểu C4 nhưng sử dụng chúng theo cách khác. Trên thực tế, sự phân biệt giữa cây quang hợp kiểu C3 và C4 là không hoàn toàn rõ ràng. Một số loài cây thậm chí sử dụng cùng lúc cả hai hình thức quang hợp, một ở lá, một ở thân.

Do tính chất phức tạp của công việc mà các nhà khoa học ở Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) đã chọn nhiều cách thức tiếp cận khác nhau. Tiến sĩ John Sheehy tiến hành sàng lọc hơn 6.000 giống lúa hoang do IRRI thu thập trong nhiều năm qua để tìm xem liệu trong số này có những giống có khuynh hướng sử dụng kiểu quang hợp C4 hay không. Trong khi đó, một số đồng nghiệp của ông lại thử phân lập các gen quyết định những đặc tính sinh hoá khác biệt của cây C4.

Còn vô vàn những khó khăn cần phải vượt qua trước khi các nhà khoa học của IRRI có thể “biến lúa thành ngô” như họ hy vọng. Sẽ cần ít nhất 10 năm hoặc lâu hơn nữa để hoàn tất mọi nghiên cứu còn dở dang. Nhưng thành quả khi đó sẽ vô cùng ngọt ngào: những cánh đồng lúa cho năng suất cao hơn với lượng nước tưới và phân bón phải sử dụng ít hơn nhiều lần. Sau lúa, sẽ đến lượt các loại cây lương thực C3 khác như lúa mì, khoai lang, sắn được biến đổi để có những đặc tính ưu việt của cây C4. Một cuộc cách mạng xanh sẽ bắt đầu, thay đổi cơ bản bộ mặt ngành nông nghiệp thế giới và cứu hàng tỉ người khỏi nguy cơ thiếu đói.

Nguồn: KH&ĐS Số 101 Thứ Hai 18/12/2006

Xem Thêm

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Vĩnh Long: Nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường, ứng phó biến đổi khí hậu, hướng đến sản xuất nông nghiệp hữu cơ
Ngày 21/8/2026, tại xã An Phú Tân, tỉnh Vĩnh Long, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Vĩnh Long phối hợp với Chi cục Môi trường tỉnh và UBND xã An Phú Tân tổ chức Hội nghị tập huấn tuyên truyền, nâng cao nhận thức về công tác bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu, hướng đến sản xuất nông nghiệp theo hướng hữu cơ.
GS.TS. Chu Phạm Ngọc Sơn: Một đời đưa tri thức khoa học vào thực tiễn
Cuốn sách “Giáo sư - Tiến sĩ Chu Phạm Ngọc Sơn, Nhà Giáo thanh cao, Nhà Khoa học tài năng, một nhân cách lớn” vừa được ra mắt tại TP. Hồ Chí Minh nhân kỷ niệm 90 năm ngày sinh của cố GS.TS Chu Phạm Ngọc Sơn. Ấn phẩm là sự tri ân đối với một nhà khoa học tiêu biểu – người đã dành trọn cuộc đời gắn tri thức khoa học với thực tiễn sản xuất, giáo dục và sự phát triển của đất nước.
Tạp chí Môi trường và Xã hội hưởng ứng phong trào xây dựng “Mái ấm bình yên”
Nhân kỷ niệm 81 năm Ngày truyền thống Công an nhân dân (19/8/1945 - 19/8/2026) và 21 năm Ngày hội Toàn dân bảo vệ an ninh Tổ quốc (19/8/2005 - 19/8/2026), ngày 18/8, Tạp chí Môi trường và Xã hội phối hợp với Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam xã Cái Nhum tổ chức lễ khởi công 2 căn nhà “Mái ấm bình yên” cho các hộ dân có hoàn cảnh khó khăn trên địa bàn.
Tư vấn, phản biện của VUSTA - Từ thực tiễn đến yêu cầu đổi mới
Từ thực tiễn tư vấn, phản biện Dự án khai thác và tuyển quặng mỏ sắt Thạch Khê, Hà Tĩnh, có thể thấy rõ giá trị của việc huy động trí tuệ đa ngành, nhận diện rủi ro và cung cấp những luận cứ khoa học độc lập cho quá trình xem xét, quyết định. Đây cũng là cơ sở để nhìn nhận những yêu cầu đổi mới hoạt động tư vấn, phản biện của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) hiện nay.
Phó Chủ tịch Liên hiệp Hội Việt Nam Phạm Ngọc Linh dự diễn tập bảo đảm an ninh quốc gia trên không gian tầm thấp
Ngày 18/8/2026, tại xã Nghĩa Trụ, tỉnh Hưng Yên, Hội Hàng không - Vũ trụ Việt Nam tổ chức Chương trình diễn tập thực chiến bảo đảm an ninh quốc gia trên không gian tầm thấp. PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tham dự chương trình.
Quảng Trị: Bảo tồn và phát huy giá trị nền y học cổ truyền dân tộc
Sáng 17/8, Hội Đông y tỉnh Quảng Trị tổ chức Lễ kỷ niệm 80 năm Ngày thành lập Hội Đông y Việt Nam (22/8/1946-22/8/2026). Đến dự có đại diện lãnh đạo Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh, Sở Y tế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh, cùng đông đảo cán bộ, hội viên Hội Đông y trên địa bàn tỉnh.
Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Lào Cai tổ chức Hội thảo “Cùng nhau an toàn trên không gian mạng AI”
Sáng 17/8, tại phường Yên Bái, tỉnh Lào Cai, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Lào Cai phối hợp với Trung tâm Phát triển Khoa học công nghệ và Chăm sóc sức khỏe cộng đồng và Câu lạc bộ Trí thức trẻ tỉnh Lào Cai tổ chức Hội thảo chuyên đề “Cùng nhau an toàn trên không gian mạng thời đại trí tuệ nhân tạo AI”.
Đắk Lắk: Sức sáng tạo tuổi trẻ đối với hoạt động khoa học công nghệ
Ngay sau Đại hội Liên hiệp Hội tỉnh Đắk Lắk lần thứ I, nhiệm kỳ 2026–2031, hoạt động chuyên môn đầu tiên được triển khai là chấm sơ khảo Cuộc thi Sáng tạo dành cho thanh thiếu niên và nhi đồng lần thứ I năm 2026. Với 170 mô hình tham gia, cuộc thi cho thấy sức sáng tạo phong phú của tuổi trẻ, nhất là ở những lĩnh vực gắn với công nghệ, phát triển kinh tế và ứng phó với biến đổi khí hậu.