Các dòng lúa mì hiện đại vượt
trội hơn các giống cũ trong các thử nghiệm thực tế song song dưới cả
điều kiện sinh trưởng tối ưu và khắc nghiệt (Ảnh: Đại học Queensland)
Lúa
mì là cây trồng lớn nhất thế giới xét về diện tích với sản lượng
772 triệu tấn trên toàn thế giới và 143 triệu tấn riêng ở Tây Âu. Đây
cũng là cây trồng lớn và quan trọng đến độ nếu mùa màng thất bát,
nạn đói và sụp đổ kinh tế nó gây ra là không thể tưởng tượng được.
Tuy
nhiên, có một quan niệm phổ biến rằng lúa mì hiện đại đã bị lai
giống nhiều đến mức đã bị yếu về mặt di truyền với ít biến thể và
lệ thuộc nặng nề vào phân bón và thuốc trừ sâu để sinh trưởng. Để
kiểm tra điều này, nhóm nghiên cứu đã thực hiện nghiên cứu kỹ 200
chủng lúa mì được sử dụng ở Tây Âu trong 50 năm qua và cách chúng sinh
trưởng với các mức độ phân bón khoáng, thuốc diệt cỏ và thuốc trừ
sâu khác nhau.
Các
nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các chủng hiện đại cho năng suất cao
hơn với nhu cầu sử dụng hóa chất thấp hơn so với các giống cũ. Giống
lúa mì mới cho thấy tích lũy tăng dần các biến thể di truyền, làm
cho các chủng này không chỉ đạt năng suất cao hơn mà còn cải thiện khả
năng kháng bệnh, hiệu quả sử dụng khoáng chất, hiệu quả quang hợp và
chất lượng hạt.
“Có
quan điểm rằng chọn lọc và lai tạo quá mức vốn tạo ra các giống lúa
mì năng suất cao được sử dụng canh tác hiện đại đã khiến chúng chống
chịu kém hơn và lệ thuộc hơn vào hóa chất để sinh trưởng. Tuy nhiên,
dữ liệu công bố hôm nay chỉ rõ rằng các giống hiện đại vượt trội hơn
các giống cũ dưới điều kiện cắt giảm phân bón, thuốc trị nấm và
nước. Chúng tôi phát hiện ra rằng đa dạng di truyền bên trong ngân hàng
gen lúa mì hiện đại tương đối nhỏ vẫn đủ phong phú để có thể tạo ra
mức tăng bổ sung 23% năng suất”, Voss-Fels cho biết.
Ngoài ra, phát hiện mới hứa hẹn sẽ tạo ra các chủng chống chịu tốt
hơn, có khả năng đối mặt với các điều kiện môi trường khắc nghiệt hơn
như hạn hán.
“Khá
nhiều người sẽ ngạc nhiên bởi mức độ chống chịu mà các giống lúa
mì hiện đại có thể, thậm chí trong môi trường sinh trưởng khắc nghiệt
như hạn hán hay sử dụng lượng đầu vào hóa chất ít hơn. Thông tin di
truyền này sẽ cho phép chúng ta đưa phát hiện này lên một tầm cao mới”,
Voss-Fels cho biết thêm.
“Chúng tôi muốn phát triển các chiến lược lai giống để tập hợp các
alen ưa thích trong các giống mới trong khoảng thời gian ngắn nhất có
thể. Chúng tôi đang sử dụng các thuật toán AI để dự đoán các bước lai
chéo tối ưu cần thiết để kết hợp các phân đoạn được ưu thích nhất
lại với nhau nhanh nhất có thể”.
LH
(New Atlas)