Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 17/03/2006 23:19 (GMT+7)

Lương thực của tương lai

Chọn giống thông minh

Tiến sĩ Susan McCouch, phó giáo sư ngành tạo giống và sinh học cây trồng ở Đại học Cornell Vào giữa những năm 80, Susan McCouch - một sinh viên tốt nghiệp ngành tạo giống cây trồng ở Đại học Cornell được trao nhiệm vụ chán ngắt mà không sinh viên nào muốn làm. Đề tài là tạo bản đồ 40.000 cấu tử di truyền DNA của lúa gạo. Vào năm 1988, công trình hoàn thành đã khiến các tập đoàn sinh học - nông nghiệp rúng động.

Nghiên cứu của McCouch cho thấy DNA của lúa có thể được sử dụng để di truyền các tính trạng gen của các ngũ cốc, rau củ và trái cây khác. Lần đầu tiên, người ta có thể xác định một điểm chính xác trên nhiễm sắc thể của một giống ngô, điều đã giúp nó có thể chống chọi được với sâu bọ - một đặc tính mà người làm vườn mong muốn.

"Những phát hiện này", McCouch nói, "cho chúng ta thấy loại cây nào thích hợp để lai ghép với nhau cho ra những tính trạng kháng bệnh hoặc bất kỳ tính trạng nào mà chúng ta muốn khuyến khích. Đó chính là "chọn giống thông minh" (smart breeding). Mặc dù cho đến nay, lai giống chéo vẫn đang được thử nghiệm và có sai sót, nhưng bản đồ gen giúp lai ghép được đúng những cây cần thiết".

Cho đến khi McCouch thực hiện bản đồ gen này, lúa gạo - lương thực quan trọng nhất của hầu hết người nghèo trên thế giới - không được khoa học lương thực nghiên cứu tới. Các nỗ lực nông nghiệp công nghệ cao được tập trung vào lương thực chủ yếu của phương Tây như lúa mì và ngô.

Các tính trạng của một loài cây lương thực chắc chắn có mặt trong các cây có họ với nó. Nếu một chủng loài lúa mì nhất định có khả năng tự nhiên chống lại một loại sâu bệnh, thì có nghĩa là lúa gạo cũng có khả năng đó, các nhà khoa học cần khai phá khả năng ấy. McCouch bắt đầu dự án của cô theo cách mở cánh cửa tới "thư viện gen" của lúa gạo, và cô đã tìm được một chiếc chìa khoá vạn năng.

Tiến sĩ Susan McCouch, phó giáo sư ngành tạo giống và sinh học cây trồng ở Đại học Cornell

Hiện là phó giáo sư ngành tạo giống và sinh học cây trồng ở Cornell, McCouch đang tìm hiểu xem làm thế nào cây lúa đã thuần chủng lai với giống lúa hoang để được những khả năng siêu phàm mà các cây bố mẹ không có. "Chúng tôi tìm trong các giống lúa hoang sản lượng thấp những gen mà nếu đưa vào chủng lúa đang canh tác thì có thể tăng sản lượng và tính kháng bệnh của cây trồng tốt nhất, hoặc những gen của cà chua lấy từ cây cà dại có thể làm cà chua chín đỏ hơn, cho quả to hơn", - McCouch nói.

Thế hệ lương thực mới

Các nhà khoa học về lương thực trên khắp thế giới đang quan tâm, ứng dụng công trình của McCouch. Ở Trung Quốc, nhà nghiên cứu Deng Qiyun đã thử lai một giống lúa hoang với cây giống tốt nhất và đạt được mức tăng sản lượng tới 30% - mức tăng vượt mức so với thời kỳ Cách mạng xanh. Ở Ấn Độ, nhà nghiên cứu H. E. Shashidhar đang liệt kê thành mục lục loại gen của các giống lúa cạn và chọn các giống có DNA tương thích để tạo giống lúa cao sản. Ở Tây Phi, các nhà chọn giống đã tạo ra Nerica, giống lúa năng suất cao kết hợp những đặc tính tốt nhất của các dòng lúa cha mẹ ở châu Á và Phi. Nerica phát triển rất nhanh ở giai đoạn đầu để bảo vệ hạt giống. Nó có khả năng kháng bệnh, chịu hạn và có hàm lượng protein cao hơn 31% so với giống cha mẹ.

Tiến sĩ Irwin Goldman, giáo sư canh nông ở Đại học Wisconsin-MadisonCách đây vài năm, Irwin Goldman, giáo sư ở ĐH Wisconsin - Madison đã khám phá ra một số giống cà rốt màu trắng, hiếm và gần như đã bị quên lãng, có chứa vitamin E, vốn được cho là chỉ có trong cây khoai lang. Bằng cách lai giống cà rốt hiếm này, ông đã thành công trong việc đưa vitamin E vào cây cà rốt vàng da cam. Ông đặt cây có đặc tính mong muốn bên cây thiếu đặc tính đó, và cứ thế để ong và côn trùng đảm trách công việc thụ phấn.

Goldman thực hiện phương pháp lai giống tương tự như đã từng được sử dụng hàng nghìn năm nay - với một sự khác biệt về công nghệ cao. Điều phải mất nhiều năm mới làm được thì nay chỉ cần vài tuần. Kết quả lai chéo có thể được kiểm nghiệm để xem có xảy ra tình trạng gen mong muốn thay đổi không. Nếu không, tiếp tục thực hiện những cặp tạp giao mới.

Quên đi thực phẩm biến đổi gen!

Chọn giống thông minh hứa hẹn một nền nông nghiệp rực rỡ thông qua những phương pháp mà sẽ chẳng ai dị nghị. Cách lai giống mà những người nông dân đã làm từ hàng trăm năm nay, chủ yếu phụ thuộc vào bản năng tự nhiên, rồi thử nghiệm, và may mắn, đôi khi cũng mang tới cho chúng ta những thứ như bí ngô khổng lồ, dưa chuột ít ruột. Chọn giống thông minh thay thế những nhân tố mờ nhạt đó với thông tin chính xác về vai trò của mỗi gen trong cây trồng.

Các nhà khoa học giờ đây có thể tạo ra những cây trồng mới mà không cần sự trợ giúp của công nghệ chuyển đổi gen. Bắt đầu thời kỳ của những thứ rau quả "siêu tự nhiên", hay gọi theo thuật ngữ là "siêu hữu cơ" (super organics), rất giàu dinh dưỡng, ngon, an toàn, sản lượng cao, đòi hỏi ít thuốc trừ sâu, phân hoá học và tưới tiêu. Một thế hệ lương thực mới sẽ làm hài lòng người tiêu dùng, nhà sản xuất, các nhà hoạt động xã hội. Và không phải trả tiền bản quyền công nghệ cho số ít tập đoàn sinh học đang chi phối nông nghiệp toàn cầu.

McCouch nói: "Các bản đồ gen là miễn phí, vì vậy chi phí gần như bằng không để thực hiện chọn giống thông minh. Chọn giống thông minh sử dụng các cây trồng bản địa, thậm chí "cỏ dại", cây hoang, thường có những gen có thể giúp cải tiến giống cây lương thực". Hiện mới chỉ có rất ít giống cây trồng có được từ chọn giống thông minh.

Mặc dù củ cải đường ruột vàng của Goldman được trồng bởi một số chương trình nông nghiệp hỗ trợ cộng đồng, hầu hết công việc thú vị nhất vẫn ở trong phòng thí nghiệm.

Cây lương thực tương lai không những sẽ cho vị ngon hơn mà còn có khả năng kháng sâu bệnh, chịu được khắc nghiệt của thời tiết và giàu dinh dưỡng hơn. Các công ty lương thực lớn đã tham gia vào cuộc nghiên cứu này. Và chính phủ các nước thế giới thứ ba rất quan tâm, tin rằng những cây "siêu hữu cơ" này sẽ giải quyết vấn nạn lương thực.

Và chưa biết chừng, đây chính là hồi chuông cáo chung của thực phẩm biến đổi gen...

Nguồn:

http://www.sgtt.com.vn06/03/2006

Tiến sĩ Irwin Goldman, giáo sư canh nông ở Đại học Wisconsin-Madison

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

Toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị quán triệt và triển khai Nghị quyết 10-NQ/TW
Sáng 30/6, tại Hà Nội, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm dự và phát biểu chỉ đạo Hội nghị toàn quốc nghiên cứu, học tập, quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết số 10-NQ/TW ngày 8/6/2026 của Bộ Chính trị về phát triển kinh tế có vốn đầu tư nước ngoài. Ban biên tập vusta.vn trân trọng giới thiệu toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị.
Một năm chính quyền địa phương hai cấp: Nhìn từ chiều sâu văn hóa làng xã
Một năm thực hiện chính quyền địa phương hai cấp không chỉ là câu chuyện về tinh gọn bộ máy, tổ chức lại địa giới hành chính màcòn là phép thử về năng lực quản trị những giá trị mềm: tên làng, ký ức cộng đồng, di sản, thiết chế văn hóa, không gian tín ngưỡng và cảm giác thuộc về của người dân.
Hội nghị AFEO Midterm 2026
Ngày 30/6, tại Yangon, Myanmar, Liên đoàn các tổ chức kỹ sư ASEAN (AFEO) chính thức khai mạc phiên toàn thể Hội nghị giữa kỳ lần thứ 25. Đây là diễn đàn thường niên được tổ chức nhằm để các nhà khoa học, các kỹ sư, các chuyên gia cùng chia sẻ, thảo luận các giải pháp trong việc xây dựng một tương lai bền vững cho khu vực ASEAN.
Lào Cai: 118 hộ đồng bào dân tộc thiểu số hưởng lợi từ mô hình cấp nước tự quản
Sau gần một năm triển khai, Dự án “Hỗ trợ nước sinh hoạt cải thiện chất lượng cuộc sống cho cộng đồng dân tộc thiểu số thôn 4, xã Khánh Hòa, tỉnh Lào Cai” do Trung tâm Hỗ trợ phát triển bền vững cộng đồng các dân tộc miền núi (SUDECOM) thực hiện đã hoàn thành mục tiêu, đánh dấu một mô hình điểm về quản lý, vận hành hệ thống cấp nước dựa vào cộng đồng, nâng cao chất lượng cuộc sống cho 118 hộ dân.
Hải Phòng: Chuyển đổi số toàn diện để nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp
Sáng 26/6, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố (Liên hiệp hội) Hải Phòng phối hợp với Hội Điện tử và Tin học thành phố, Chi nhánh Liên đoàn Thương mại và Công nghiệp Việt Nam - Chi nhánh Duyên hải Bắc Bộ (VCCI Duyên hải Bắc Bộ) tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề: “Nâng cao năng lực cạnh tranh doanh nghiệp Hải Phòng thông qua chuyển đổi số toàn diện”.