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 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.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Phát huy vai trò nòng cốt của trí thức KH&CN tỉnh Cà Mau
Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026 - 2031 tổ chức thành công thực sự đã mở ra một không gian mới để hội tụ sức mạnh, tâm huyết và trí tuệ của đội ngũ trí thức tỉnh nhà, định hình con đường kiến tạo và phát triển trong kỷ nguyên mới của đất nước.
Công bố Quyết định bổ nhiệm Giám đốc, Tổng biên tập Nhà xuất bản Tri thức
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức Hội nghị Công bố quyết định về công tác cán bộ. Tại hội nghị, TSKH. Phan Xuân Dũng, Chủ tịch VUSTA đã trao Quyết định bổ nhiệm bà Bùi Thị Thu Hằng, Phó Giám đốc phụ trách, Phó Tổng biên tập NXB Tri thức giữ chức vụ Giám đốc, Tổng biên tập NXB Tri thức.
Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành tháng 4/2026
Ngày 28/4, tại Hà Nội, Đảng bộ Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (LHHVN) tổ chức Hội nghị Ban Thường vụ - Ban Chấp hành nhằm đánh giá kết quả công tác, đồng thời triển khai các nhiệm vụ trọng tâm, tạo chuyển biến mạnh mẽ trong công tác xây dựng Đảng và chuẩn bị cho Đại hội LHHVN nhiệm kỳ mới.
Nâng tầm sức mạnh văn hóa vùng Đất Tổ - Động lực quan trọng cho phát triển bền vững
Phát triển văn hóa và con người là nền tảng tinh thần, nguồn lực nội sinh, động lực cho phát triển nhanh bền vững. Quan điểm đó tiếp tục được khẳng định mạnh mẽ trong Nghị quyết số 80-NQ/TW của Bộ Chính trị. Nghị quyết nhấn mạnh văn hóa phải thấm sâu vào đời sống xã hội, gắn kết hài hòa với chính trị, kinh tế, môi trường, quốc phòng, an ninh, đối ngoại; thực sự trở thành sức mạnh mềm của quốc gia.
Chủ tịch Phan Xuân Dũng dự Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I
Ngày 23/4, Đại hội đại biểu Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cà Mau lần thứ I, nhiệm kỳ 2026-2031 đã thành công tốt đẹp. Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng chúc mừng, đánh giá cao những nỗ lực rất lớn của Liên hiệp Hội tỉnh, đồng thời nhấn mạnh yêu cầu đẩy mạnh TVPB, ĐMST&CĐS, lan tỏa tri thức KH&CN, phục vụ trực tiếp đời sống người dân địa phương.
Tuyên Quang: Thúc đẩy năng lực triển khai năng lực hoạt động KHCN, ĐMST và CĐS trong sinh viên
Ngày 21/4, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (KH&KT) tỉnh Tuyên Quang phối hợp với Trường Cao đẳng Tuyên Quang tổ chức Hội thảo tập huấn, phổ biến kiến thức “Thúc đẩy năng lực triển khai hoạt động khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trong sinh viên” bằng hình thức trực tiếp và trực tuyến.