Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 03/03/2014 21:49 (GMT+7)

Ý nghĩa việc giải mã genome 36 giống lúa Việt Nam

  So với các loại ngũ cốc khác, cây lúa là loài có kích thước bộ gene nhỏ, vì vậy được chọn là loài cây trồng mô hình cho việc giải mã bộ gene đầy đủ phục vụ công tác nghiên cứu về di truyền học, genome học và ứng dụng trong chọn tạo giống. Dự án Quốc tế đầu tiên về giải trình tự hệ gene lúa gạo bắt đầu từ những năm 90 của thế kỷ trước, gồm nhiều phòng thí nghiệm từ các quốc gia khác nhau, dẫn đầu bởi Nhật Bản và các nước khác như Anh, Ấn Độ, Brazil, Đài Loan, Mỹ, Hàn Quốc, Pháp, Thái Lan và Trung Quốc và hoàn tất vào năm 2004. Sau khi trình tự chi tiết hệ gene được coi là chuẩn mực vàng của 2 giống lúa Nipponbare thuộc Japonica và giống lúa 93-11 thuộc Indica được công bố (năm 2005), đã có hàng nghìn dòng/giống lúa khác nhau trên thế giới được giải trình tự. 


Chiến lược giải trình tự qui mô lớn ứng dụng SNP 

Với sự sáng tạo về thiết bị công nghệ trong các máy giải trình tự hiệu năng cao kết hợp với các hệ thống siêu máy tính, việc giải trình tự genome của một giống lúa hiện nay được tính bằng tuần, thậm chí vài ngày. Chính vì vậy, thông tin về trình tự gene giữa các giống lúa có thể được xác định một cách nhanh chóng với chi phí thấp để có thể tìm kiếm các gene mới, lập bản đồ gene, dự đoán chức năng của gene, thiết kế các chỉ thị di truyền phục vụ chọn tạo giống mới. Đặc biệt là việc sử dụng và khai thác các dạng đa hình của nucleotit đơn (SNP) trong việc lập bản đồ kết hợp toàn bộ hệ gene (Genome Wide Association Study - GWAS) cho phép chúng ta đưa được một lượng lớn các locus tính trạng số lượng (QTL - Quantitative Trait Loci) ở mức độ chi tiết vào chương trình chọn giống. 

Gần đây, nhiều nghiên cứu về SNPs trên cây lúa đã và đang tiếp tục được thực hiện và ngày càng có nhiều các kết quả nghiên cứu về SNPs trên cây lúa được công bố rộng rãi nhằm phục vụ cho các nghiên cứu về di truyền và chọn giống lúa. Các thông tin về SNPs đã được công bố bao gồm các bộ dữ liệu SNP lớn, các công cụ để xác định các SNP có ý nghĩa cho những mục đích ứng dụng nhất định, và bộ các SNPs được thiết kế chuyên dụng để sử dụng trong nghiên cứu ứng dụng chỉ thị SNP trong chọn giống, xây dựng bản đồ QTL và bản đồ liên kết, nghiên cứu tách dòng gene, nghiên cứu phân tích phả hệ, nghiên cứu xác định giống và xác định độ tinh sạch của nguồn giống. 

Dữ liệu SNP đầy đủ của hệ gene là cơ sở để phát hiện các nguồn tài nguyên di truyền tự nhiên có giá trị kinh tế, tạo điều kiện cải tiến cây lúa một cách hiệu quả khi kết hợp với hệ thống chọn giống dựa trên dấu chuẩn di truyền (MAS). Khả năng sử dụng dữ liệu hệ gene lúa phụ thuộc vào hiệu quả của cơ sở thông tin hạ tầng bởi dữ liệu về hệ gene lúa tăng theo cấp số nhân theo từng ngày do sự nỗ lực của rất nhiều nhà khoa học. Trình tự hệ gene là nền tảng cho các phân tích tiếp theo như: xác định từng gene, dự đoán các protein mà gene đó quy định, xác định khi nào và ở đâu gene đó biểu hiện và sự tương tác với từng điều kiện cụ thể. Một trình tự hệ gene lúa tiêu chuẩn là cơ sở để kết nối nhiều nguồn thông tin khác nhau. Hiện nay, các nghiên cứu giải trình tự hệ gene các giống lúa vẫn đang tiếp tục để làm rõ bức tranh về bản chất hệ gene của cây lúa (Sasakiet al.,2002; Yamamoto et al., 2010).

Giải mã gene lúa ở Việt Nam

Việt Nam là một trong những trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền nguồn gene cây lúa. Với nhiều tập đoàn giống lúa địa phương phong phú, đa đạng và rất nhiều nguồn gene lúa có các đặc tính nông sinh học quí (như: chịu hạn, chịu mặn, kháng rầy nâu, đạo ôn, khô vằn, bạc lá, v.v) nhưng chưa được khai thác và sử dụng một cách có hiệu quả. Để khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn gene lúa bản địa trong các chương trình chọn và lai tạo giống, đòi hỏi phải có những thông tin về phenotype và genotype. Việc giải mã toàn bộ hệ gene của các giống lúa bản địa sẽ cung cấp thông tin ở mức phân tử một cách đầy đủ nhất. Dựa vào trình tự bộ gene có thể lập bản đồ và xây dựng được hệ thống marker phân tử bao phủ toàn bộ genome; chú giải cấu trúc hệ gene; nghiên cứu chức năng sinh học của gene và chức năng của gene trong việc điều hòa hay tương tác với các gene và các phân tử khác; nghiên cứu biểu hiện của gene; xác định các QTL v.v phục vụ công tác chọn tạo giống.

Nhận thức tầm quan trọng của dữ liệu genome lúa, trong các năm 2011-2012 Viện Di truyền Nông nghiệp đã phối hợp với Trung tâm nghiên cứu John Innes (John Innes Centre - JIC) và Trung tâm phân tích genome (The Genome Analysis Centre - TGAC) thuộc Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Sự sống và Công nghệ Sinh học, Vương quốc Anh (Biotechnology and Biological Sciences Research Council - BBSRC) tiến hành giải mã thành công 36 giống lúa bản địa ưu tú của Việt Nam. 

Thông qua việc hợp tác nghiên cứu, các nhà nghiên cứu Việt Nam đã được tiếp cận với các phương pháp giải mã genome tiên tiến, các thiết bị hiện đại nhất của thế giới để có thể chủ động lập bản đồ vật lí, xác định chính xác vị trí gene trên nhiễm sắc thể, phân loại các gene chức năng, tìm kiếm các họ gene, QTLs, phát hiện các gene chức năng mới còn tiềm ẩn trong các dòng/giống lúa bản địa của Việt Nam.

Kết quả bước đầu của đề tài là đã xây dựng được trình duyệt genome và bản đồ các SNPs của các giống lúa bản địa của Việt Nam để công bố ở quốc tế và trong nước, giúp các viện, trường khai thác, nghiên cứu về ứng dụng bioinformatics trong bảo tồn nguồn gene quí, phân loại học, chọn tạo giống có năng suất, chất lượng cao, có khả năng chống chịu các loại sâu bệnh và điều kiện bất lợi phi sinh học.

Cơ sở dữ liệu của 36 giống lúa đã giải mã và các giống lúa được giải mã là nguồn thông tin quí giá để tầm soát các gene chức năng (kháng rầy nâu, đạo ôn, bạc lá, chịu hạn, chịu mặn, gene chất lượng, gene thơm…), định vị chính xác các gene đích trên bản đồ, thiết kế các chỉ thị di truyền chức năng (functional marker-FMs) là những chỉ thị di truyền liên kết chặt với các gene đích (khắc phục sự phân li, tái tổ hợp giữa gene đích và chỉ thị di truyền) giúp chọn lọc cá thể mang gene đích một cách chính xác phục vụ công tác nghiên cứu chọn và lai tạo giống lúa có năng suất cao, chất lượng tốt, kháng được sâu bệnh hại chính và chống chịu với các điều kiện bất lợi phi sinh học. 

Qua nghiên cứu genome của các giống lúa bản địa, chúng ta đã khẳng định được chủ quyền quốc gia về nguồn gốc và sự đa dạng di truyền của nguồn gene lúa của Việt Nam, đồng thời góp phần thúc đẩy thương mại hóa, nâng cao thương hiệu cho sản phẩm lúa gạo của Việt Nam trên thế giới. Kết quả nghiên cứu là cơ sở để chọn tạo các giống lúa có năng suất cao, chất lượng tốt có khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường để sẵn sàng ứng phó với những sự biến đổi khí hậu, giúp nâng cao nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân giúp nông dân, tiết kiệm chi phí thuốc bảo vệ thực vật, giảm ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe người sản xuất và tiêu dùng, góp phần bảo vệ môi trường và đảm bảo an ninh lương thực.

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

Ngày hội Đổi mới sáng tạo quốc gia 2026: Kết nối nguồn lực, thúc đẩy công nghệ
Theo Nghị định số 268/2025/NĐ-CP ngày 14/10/2025 của Chính phủ, ngày 1/10 hằng năm là Ngày hội Đổi mới sáng tạo quốc gia (INNOVATION DAY) do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì. Quy định này nhằm tạo một dấu mốc thường niên để lan tỏa tinh thần đổi mới sáng tạo trong xã hội, đồng thời thúc đẩy ứng dụng, phát triển và thương mại hóa công nghệ.
Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức chương trình làm việc, khảo sát thực tế tại Trung tâm Đa dạng Sinh học Mê Linh
Ngày 25/9, Cơ quan Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã tổ chức chương trình thăm, làm việc và khảo sát thực tế tại Trung tâm Đa dạng Sinh học Mê Linh (thuộc Viện Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam). Chương trình diễn ra với chủ đề “Trí thức khoa học và công nghệ với bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững”.
Hội Tự động hóa Việt Nam và Đại học Công nghệ Quế Lâm hợp tác tạo cơ hội phát triển công nghệ và chuyển đổi số
Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA) và Đại học Công nghệ Quế Lâm (Trung Quốc) ký biên bản ghi nhớ, hướng tới xây dựng phòng thí nghiệm trọng điểm chung về ứng dụng công nghệ và chuyển đổi số, đồng thời đưa kết quả nghiên cứu vào thử nghiệm, chuyển giao và ứng
Tuyên bố chung về quan hệ Đối tác Chiến lược giữa Việt Nam và Canada
Chuyến thăm cấp Nhà nước tới Canada của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm thể hiện cam kết mạnh mẽ của lãnh đạo hai nước trong việc đưa quan hệ song phương bước vào kỷ nguyên mới hợp tác sâu rộng, thực chất và bền vững hơn. Trân trọng giới thiệu toàn văn Tuyên bố chung về quan hệ Đối tác Chiến lược giữa Việt Nam và Canada:
Trung thu – Một miền ký ức
…Tôi cũng không nhớ đã bao lần đón trung thu nữa, thế nhưng mỗi lần tháng Tám về, dắt con đi qua những phố thị đầy ắp đèn hoa, bánh kẹo trong tôi lại ùa về những cảm xúc khỏ tả, một miền ký ức sâu thẳm thân thương biết bao giờ trở lại ….
Kết luận số 83-KL/TW: Chuyển từ lợi thế tài nguyên sang làm chủ công nghệ vật liệu
Ngày 24/9, Ban Tuyên giáo Trung ương và Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp tổ chức Hội thảo tuyên truyền, phổ biến, quán triệt Kết luận số 83-KL/TW của Bộ Chính trị về phát triển công nghiệp vật liệu Việt Nam. Hội thảo tập trung làm rõ định hướng phát triển ngành vật liệu theo hướng làm chủ công nghệ, nâng cao giá trị gia tăng, tăng năng lực tự chủ và sức cạnh tranh.
Đồng chí Nguyễn Phi Long: Các đồng chí được trao tặng Huy hiệu Đảng là tấm gương sáng cho đảng viên, nhà khoa học trẻ
Sáng ngày 24/9, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã trang trọng tổ chức Lễ trao tặng Huy hiệu Đảng đợt 02/9/2026. Đồng chí Nguyễn Phi Long, Ủy viên Trung ương Đảng, Phó Bí thư Thường trực Đảng ủy Mặt trận Tổ quốc, các đoàn thể Trung ương đã đến dự và phát biểu chúc mừng 111 đồng chí được trao tặng Huy hiệu Đảng.
Tư vấn, phản biện Đề án tăng cường hợp tác công - tư và phát triển y tế tư nhân, hiện đại hóa hệ thống y tế Tp. Bắc Ninh
Ngày 23/9/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP Bắc Ninh tổ chức Hội thảo tư vấn, phản biện: “Đề án tăng cường hợp tác công - tư và phát triển y tế tư nhân hiện đại hóa hệ thống y tế thành phố Bắc Ninh giai đoạn 2026 - 2030, tầm nhìn 2045”.
Hội nghị BCH Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tháng 9/2026: Tập trung hoàn thành các nhiệm vụ trọng tâm cuối năm 2026
Chiều 23/9, Ban Chấp hành Đảng bộ Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ tháng 9/2026, nhằm đánh giá kết quả công tác 9 tháng đầu năm, xác định nhiệm vụ trọng tâm những tháng cuối năm; đồng thời triển khai một số nội dung quan trọng về công tác xây dựng Đảng, tổ chức cán bộ và thực hiện các nhiệm vụ sau Đại hội IX.
GS.VS Châu Văn Minh: Phát huy nguồn lực trí thức, đồng hành cùng Hà Tĩnh giải quyết những bài toán phát triển
Chiều 21/9, GS.VS Châu Văn Minh, Phó Chủ tịch không chuyên trách Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam, Bí thư Đảng ủy, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã thăm, làm việc với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hà Tĩnh (Liên hiệp Hội tỉnh Hà Tĩnh).
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm chứng kiến lễ trao tặng kỷ vật "Hồ sơ chứng tích chiến tranh" 2026 tại Hoa Kỳ
Trong khuôn khổ chuyến công tác tham dự Phiên thảo luận chung cấp cao Đại hội đồng Liên hợp quốc khóa 81 và thực hiện các hoạt động song phương tại Hoa Kỳ, chiều 21/9 (theo giờ địa phương), tại thành phố New York, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm cùng Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam đã gặp những người bạn Hoa Kỳ.
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đến New York tham dự Phiên thảo luận cấp cao Đại hội đồng Liên hợp quốc khóa 81
Việc Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tham dự và có bài phát biểu tại Phiên thảo luận cấp cao Đại hội đồng Liên hợp quốc khóa 81 có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh Việt Nam và Liên hợp quốc đang cùng nhau hướng tới kỷ niệm 50 năm thiết lập quan hệ.
Quan hệ Đối tác Chiến lược Toàn diện vì hòa bình, hợp tác và phát triển bền vững Việt Nam - Hoa Kỳ
Chuyến công tác và hoạt động song phương tại Hoa Kỳ của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm sẽ góp phần triển khai các nhận thức chung của Lãnh đạo cấp cao Việt Nam và Hoa Kỳ, đồng thời tiếp tục thúc đẩy quan hệ Đối tác Chiến lược Toàn diện phát triển ổn định, thực chất, hiệu quả và bền vững.
Lào Cai: Nâng cao kiến thức, năng lực triển khai truy xuất nguồn gốc cho doanh nghiệp, hợp tác xã và hộ sản xuất
Trong khuôn khổ chương trình do Sở KH&CN tỉnh Lào Cai tổ chức, với sự phối hợp của Hội Mã số Mã vạch Việt Nam, Liên minh Hợp tác xã và các đơn vị liên quan, trong hai ngày 16-17/9 tại phường Yên Bái và phường Lào Cai, các doanh nghiệp, hợp tác xã, hộ sản xuất, kinh doanh đã cùng trao đổi những vấn đề cụ thể xoay quanh sản phẩm OCOP, MSMV, truy xuất nguồn gốc, dữ liệu và chuyển đổi số.
Hải Phòng: Giải pháp ứng dụng công nghệ tiên tiến trong công nghiệp 4.0 và đô thị thông minh
Sáng ngày 18/9/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp hội) thành phố Hải Phòng phối hợp cùng Trường Đại học Hải Phòng, Trường Đại học Công nghệ Kỹ thuật Hưng Yên, Viện Kỹ thuật Xây dựng, Trung tâm Đổi mới sáng tạo Quốc gia tổ chức Hội thảo khoa học: “Chuyển đổi số và công nghệ tiên tiến trong công nghiệp 4.0 và đô thị thông minh”.