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

Liên hiệp Hội các tỉnh, thành phố: Phát huy hiệu quả nguồn lực trí tuệ giải quyết các bài toán thực tiễn tại địa phương
Hoạt động của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật các tỉnh, thành phố thời gian qua ngày càng bám sát yêu cầu phát triển và những vấn đề đặt ra từ thực tiễn. Thông qua tư vấn, phản biện chính sách, chuyển giao khoa học công nghệ, phổ biến kiến thức, đội ngũ trí thức đã có nhiều đóng góp thiết thực, góp phần đưa tri thức khoa học vào đời sống, phục vụ phát triển KH-XH tại địa phương.
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đề xuất mạng lưới “Không gian vì Phát triển và Khả năng chống chịu”
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước đã nêu 5 nguyên tắc quản trị đa phương với không gian vũ trụ, kêu gọi không đe dọa hoặc sử dụng vũ lực, đặt con người và Trái Đất ở trung tâm, đồng thời sẵn sàng làm điểm kết nối cho Đông Nam Á trong hợp tác quốc tế về không gian vũ trụ.
Bắc Ninh: Tháo gỡ vướng mắc trong tổ chức các hội thi, cuộc thi
Ngày 08/9, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã tổ chức Tọa đàm “Nghị quyết số 25/2026/NQ-HĐND – Từ quy định đến thực tiễn tổ chức các hội thi, cuộc thi sáng tạo do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Bắc Ninh tham mưu, chủ trì”. Ông Nguyễn Hồng Sơn- Phó Chủ tịch Liên hiệp hội tỉnh chủ trì hội nghị.
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm kết thúc tốt đẹp chuyến thăm cấp Nhà nước tới Liên bang Nga
Theo đặc phái viên TTXVN, tối 9/9 (giờ địa phương), Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm cùng Phu nhân và Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam rời thủ đô Moskva kết thúc tốt đẹp chuyến thăm cấp Nhà nước tới Liên bang Nga (từ ngày 7-9/9/2026) và tiếp tục thăm chính thức Cộng hòa Pháp, dự Hội nghị Thượng đỉnh Không gian vũ trụ tại Paris từ ngày 9 -12/9/2026.
Tuyên bố chung về củng cố hơn nữa quan hệ đối tác chiến lược toàn diện Việt Nam- Nga
Nhân chuyến thăm cấp Nhà nước của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm cùng Phu nhân và Đoàn Đại biểu cấp cao Việt Nam tới Liên bang Nga từ ngày 7-9/9, hai bên đã ra Tuyên bố chung về việc củng cố hơn nữa quan hệ Đối tác chiến lược toàn diện Việt Nam - Nga trong giai đoạn mới. Ban Biên tập vusta.vn trân trọng giới thiệu toàn văn Tuyên bố chung:
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm hội đàm với Tổng thống Nga Vladimir Putin
Trong khuôn khổ chuyến thăm cấp Nhà nước tới Liên bang Nga, ngày 9/9/2026, tại Điện Kremlin, sau Lễ đón trọng thị với nghi thức cấp nhà nước, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam, Chủ tịch nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Tô Lâm đã hội đàm với Tổng thống Nga Vladimir Putin.
Hải Phòng: Sáp nhập Hội Làm vườn và Hội Kế hoạch hóa gia đình về Liên hiệp hội Thành phố
Ủy ban nhân dân thành phố Hải Phòng vừa ban hành Quyết định số 3494/QĐ-UBND ngày 29/8/2026 về việc cho phép sáp nhập Hội Làm vườn thành phố Hải Phòng và Hội Kế hoạch hóa gia đình thành phố Hải Phòng vào Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp Hội) thành phố Hải Phòng.
Thanh Hoá: Tập huấn công nghệ số và ứng dụng số trong sản xuất và đời sống
Ngày 08/9, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Thanh Hóa (Liên hiệp hội tỉnh) đã phối hợp với Hội Tin học Thanh Hóa và Trường Đại học Hồng Đức tổ chức Hội nghị tập huấn với chủ đề “Công nghệ số và ứng dụng số cho công dân xuất sắc và tiêu biểu trong lao động và sản xuất trên địa bàn tỉnh”.