Khám phá gen mới điều khiển tính chịu hạn của cây lúa

 Khám phá gen mới điều khiển tính chịu hạn của cây lúa 

Một nhóm các nhà khoa học cây trồng của Nhật Bản, NIAS (National Institute of Agrobiological Sciences) và các nhà khoa học của CIAT (International Center for Tropical Agriculture) đã phân lập thành công một gen trong cây lúa, có tên gọi là Deeper Rooting 1 (DRO1) giúp cho cây mọc rễ dài hơn, làm năng suất tăng gấp 3 lần trong điều kiện khô hạn. Bản chất cây lúa là loài cây trồng mẫn cảm với khô hạn, vì hệ thống rễ của nó ngắn, phát triển không sâu, nhưng theo nghiên cứu mới này, sự phát triển có xu hướng đâm sâu vào lòng đất, với chức năng gen DRO1, thể hiện rễ mọc sâu hơn gấp đôi so với các giống bình thường. Nghiên cứu này được lãnh đạo bởi Yusaku Uga, thuộc NIAS, ông cho rằng "Nếu rễ lúa thích ứng với hoặc tránh né được các điều kiện khô hạn nhờ hệ thống rễ sâu hơn, nó sẽ có thể hút nước và dinh dưỡng tốt hơn từ tầng đất canh tác ở dưới lòng đất." Họ cho lai giữa IR64, giống lúa năng suất cao, hệ thống rễ ngắn, không chịu hạn; với lúa cạn bản địa của Philippines, có hệ thống rễ mọc sâu, đó là giống Kinandang Patong. Mặc dù giống IR64 cũng có gen DRO1, nó vẫn không thể sản sinh đủ lượng protein cần thiết cho phép gen này thể hiện hết chức năng của nó. Các nhà khoa học ấy đã kết hợp giữa tính trạng cao sản của IR64 với giống lúa có sự thể hiện đầy đủ chức năng gen DRO1 trong giống Kinandang Patong. Kết quả dòng con lai có hệ thống rễ cho phép cây lúa mọc sâu gấp đôi so với IR64. Khi bị kích thích bởi điều kiện khô hạn ở mức độ trung bình, IR64 đạt năng suất thấp hơn 60% so với đối chứng, trong khi con lai chỉ thấp hơn 10%. Trong điều kiện khô hạn cực trọng, IR64 mất trắng năng suất, nhưng dòng con lai này vẫn tạo ra hạt thóc – cho 30% năng suất hạt so với điều kiện bình thường. Theo Manabu Ishitani, thuộc CIAT, đây là một khám phá vô cùng lý thú. Chúng ta có thể biết một chút về khái niệm rễ sâu hơn có thể giúp nông dân an tâm hơn về thời gian cây lúa bị khô hạn kéo dài, nhưng cho đến nay, chúng ta vẫn chưa hề biết gen gì có trong cây lúa có chức năng trong kiến trúc rễ lúa, hoặc làm thế nào để kiểm soát nó. Kết quả này vừa được công bố trên tạp chí Nature Genetics.Xem  http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.2725.html. Hoặc tham khảo trực tuyến từ mạng CIAT: http://www.ciatnews.cgiar.org/2013/08/06/newly-discovered-rice-gene-goes-to-the-root-of-drought-resistance/.