IRRI ưu tiên chọn tạo các giống lúa kháng bệnh

 IRRI ưu tiên chọn tạo các giống lúa kháng bệnh

Kiều Chi - NNMT

Nhà khoa học IRRI nhấn mạnh việc sử dụng các giống lúa chống chịu là giải pháp hiệu quả và bền vững trước những thách thức bệnh hại mới nổi.

Năm 2025, Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) tại Los Baños, Philippines ghi nhận sự xuất hiện lần đầu tiên của hai bệnh mới trên cây lúa: bệnh vàng lá lúa và virus lùn sọc đen phương Nam. Do đó, các nhà khoa học khuyến nghị cần nhận diện đúng bệnh và phát triển các giống lúa có khả năng kháng bệnh.

Biểu hiện trùng lặp gây khó chẩn đoán

Trường hợp hội chứng vàng lá lúa đầu tiên được ghi nhận tại Philippines là do cây lúa bị nhiễm đồng thời hai loại virus RGSV và RRSV. Tỷ lệ nhiễm cao nhất được ghi nhận tại tỉnh Laguna, gây thiệt hại năng suất nghiêm trọng trong vụ mùa, làm giảm 50% năng suất thông thường. 

Tiến sĩ Gilda B. Johnson, chuyên gia bệnh học thực vật của IRRI, cho biết: "Theo các quan sát ban đầu, chúng tôi cho rằng đó là bệnh tungro (hoặc bệnh vàng cam). Tuy nhiên, các phân tích sau đó cho thấy nguyên nhân thực sự khác hoàn toàn. Việc nhiều loại bệnh có biểu hiện tương tự nhau cản trở việc nhận diện chính xác ngoài đồng".

Trong các thí nghiệm gây nhiễm nhân tạo trên cây lúa một tháng tuổi, nhóm nghiên cứu ghi nhận cây bệnh thấp hơn rõ rệt so với cây khỏe mạnh. Các cây lúa nhiễm đồng thời hai virus thường bị lùn nặng, lá biến dạng và xoăn, nhiều trường hợp không thể trổ bông, làm nông dân gần như không thu được hạt. Đáng chú ý, một số cây nhiễm bệnh lại có màu xanh đậm hơn bình thường, khiến việc đánh giá bằng mắt càng dễ nhầm lẫn.

Hai loại virus RGSV và RRSV từng được ghi nhận từ những năm 1970-1980 nhưng không phổ biến trong nhiều thập kỷ gần đây.

"Do triệu chứng rất giống bệnh tungro, việc phân biệt các bệnh này chỉ bằng quan sát ngoài ruộng gần như không thể. Trên thế giới, các đợt bùng phát tương tự từng được ghi nhận tại Trung Quốc năm 2001, Việt Nam năm 2011 và Ấn Độ năm 2022", TS Gilda khẳng định.

Các nhà khoa học IRRI phải sử dụng công nghệ sinh học phân tử để xác định chính xác tác nhân gây bệnh. Quy trình này bao gồm tách RNA của virus từ mẫu lá lúa, sau đó sử dụng kỹ thuật phản ứng chuỗi polymerase (PCR) để khuếch đại và phát hiện trình tự di truyền đặc trưng của virus.

Theo Tiến sĩ Johnson, chẩn đoán đúng bệnh là bước tiên quyết trong quản lý dịch hại. Khi xác định đúng nguyên nhân, nông dân mới có thể áp dụng biện pháp phòng trừ phù hợp. Tuy nhiên, giải pháp bền vững nhất vẫn là sử dụng các giống lúa có khả năng kháng bệnh.

Ngoài việc phát hiện bệnh, nông dân cũng được khuyến cáo chú ý vệ sinh đồng ruộng, đặc biệt là xử lý tàn dư cây bệnh sau thu hoạch để hạn chế phát tán nguồn virus.

“Kho báu” di truyền phục vụ lai tạo giống

Để tìm ra các giống lúa có khả năng chống chịu tốt hơn trước sâu bệnh và điều kiện bất lợi, IRRI dựa vào một nguồn tài nguyên đặc biệt: Ngân hàng Gen lúa Quốc tế. Đặt tại trụ sở IRRI ở Los Baños, đây là kho lưu trữ các nguồn lúa lớn nhất thế giới với hơn 132.000 mẫu giống được thu thập từ hơn 130 quốc gia.

Ngân hàng gen duy trì hai hệ thống bảo quản hạt giống. Hệ thống bảo quản trung hạn giữ hạt giống ở nhiệt độ 2-4°C trong khoảng 20-40 năm, phục vụ nghiên cứu và lai tạo. Ngoài ra, hệ thống bảo quản dài hạn lưu trữ hạt giống ở nhiệt độ từ -18 đến -20°C, có thể duy trì khả năng nảy mầm trong 50-100 năm.

Ngoài ra, các mẫu hạt giống quan trọng còn được lưu trữ dự phòng tại Phòng thí nghiệm Bảo tồn Nguồn gen Quốc gia của Mỹ và Kho hạt giống toàn cầu Svalbard (Na Uy) nhằm bảo đảm yêu cầu dài hạn hơn.

Ngân hàng gen lúa quốc tế là một trong 10 ngân hàng gen toàn cầu thuộc hệ thống CGIAR và là đơn vị đầu tiên đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn của Crop Trust để nhận nguồn tài trợ lâu dài. Theo đại diện IRRI Anna Kristnal, các hạt giống từ ngân hàng gen được cung cấp cho các nhà khoa học và tổ chức nghiên cứu trên toàn thế giới theo cơ chế chia sẻ nguồn gen chỉ dành riêng cho nghiên cứu nông nghiệp.

Các nhà nghiên cứu được phép sử dụng vật liệu di truyền cho nghiên cứu, lai tạo giống và đào tạo. Doanh nghiệp cũng có thể tiếp cận nguồn gen để phục vụ chương trình lai tạo nhưng phải được theo dõi và báo cáo với Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO).

IRRI cũng khuyến khích các nhà khoa học báo cáo kết quả nghiên cứu cho Ngân hàng Gen. Khi phát hiện một giống lúa có khả năng kháng sâu bệnh, chịu hạn, chịu mặn hoặc chịu nhiệt tốt, thông tin từ IRRI sẽ giúp cộng đồng khoa học toàn cầu đẩy nhanh tiến trình lai tạo giống.

Từ nguồn vật liệu di truyền phong phú này, IRRI đã phát triển nhiều giống lúa có khả năng thích nghi với điều kiện khắc nghiệt. Kể đến, viện đã tạo ra hơn 100 dòng lúa có khả năng chịu mặn. Một vùng gen quan trọng liên quan đến tính chịu mặn, gọi là Saltol, đã được đưa vào nhiều giống lúa phổ biến tại Bangladesh (BRRI Dhan 11, 28, and 29) và một số quốc gia châu Phi.

Bên cạnh đó, IRRI đang ứng dụng trí tuệ nhân tạo để phân tích dữ liệu di truyền, giúp nhận diện nhanh hơn các đặc tính có giá trị cho lai tạo giống. Nỗ lực này được hỗ trợ bởi khoản tài trợ 2 triệu USD từ Google. Các mẫu hạt giống nhỏ từ ngân hàng gen được cung cấp miễn phí cho các tổ chức nghiên cứu trên toàn thế giới, góp phần thúc đẩy nghiên cứu và bảo đảm an ninh lương thực toàn cầu.

Theo các nhà khoa học, sự xuất hiện của các bệnh mới trên lúa cho thấy việc nhận diện bệnh chỉ dựa vào biểu hiện ngoài đồng đã không còn đủ tin cậy. Khi nhiều virus có tính trạng tương tự nhau, chẩn đoán bằng công nghệ, giám sát dịch bệnh chặt chẽ và phát triển giống kháng bệnh sẽ là những công cụ quan trọng để bảo vệ năng suất lúa và sinh kế của nông dân.