Cánh cửa phát triển lúa lai ở Việt Nam vẫn mở nếu được tiếp sức bởi khoa học công nghệ đang phát triển rất nhanh, những gì hôm nay chưa hề nghĩ tới thì ngày mai thay đổi rồi.

GS. Viên Long Bình, người được quốc tế tôn vinh là cha đẻ lúa lai vừa qua đời vào chiều ngày 22/5/2021 tại Hồ Nam, Trung Quốc. Sự ra đi của ông ở tuổi 91, trong niềm thương tiếc không những ở quốc gia ông mà còn nhiều nơi trên quốc tế. Tổng thư ký Liên hiệp quốc Antonio Guterres đã gửi lời chia buồn đến mái ấm gia đình GS. Viên Long Bình và bày tỏ “ sự kính trọng so với góp sức to lớn của ông trong suốt đời, giúp bảo vệ bảo mật an ninh lương thực cho nhiều tỉ người ” .
GS. Viên Long Bình sinh thời thường nói rằng cuộc sống ông chỉ có hai giấc mơ, thứ nhất hiệu suất lúa lai ngày càng cao hơn để tăng sản lượng trên đơn vị chức năng diện tích quy hoạnh và thứ hai lúa lai được trồng đến 50 % diện tích quy hoạnh lúa quốc tế. Sự mê hồn so với lúa lai trong ông là vô hạn, ba tháng trước khi qua đời ông còn đi thăm ruộng lúa và bị ngã phải nhập viện điều trị rồi ra đi vĩnh viễn. Năm 2017 ở tuổi 87, ông trực tiếp báo cáo giải trình bằng tiếng Anh ở một hội nghị quốc tế tại Bắc Kinh về “ Phát triển lúa lai và bảo mật an ninh lương thực quốc tế ”, ông diễn đạt rõ ràng và mạch lạc, gần như là một tổng kết về suy nghiệm của ông so với lúa lai. Trong đó, GS. Viên Long Bình cho rằng trong những yếu tố làm tăng hiệu suất lúa, giống tốt là yếu tố hiệu suất cao, và trong giống lúa, lúa lai có năng lực tăng hiệu suất cao nhất. Ông Tóm lại đất lúa ngày càng giảm trong khi dân số ngày càng tăng, thế cho nên việc vận dụng rộng lúa lai trên quốc tế sẽ góp phần đáng kể cho bảo vệ nhu yếu tiêu dùng gạo trên toàn thế giới trong thế kỷ 21 .

Cha đẻ lúa lai vừa ra đi về cánh đồng lúa vĩnh hằng khi đã biến giấc mơ của đời mình thành hiện thực, trước nhất trọn vẹn cho tổ quốc ông và đóng góp đáng kể cho an ninh lương thực thế giới 50 năm qua, trong đó Giải thưởng Lương thực thế giới (World Food Prize) quý giá được trao tặng cho ông vào năm 2004 – trùng với năm Quốc tế về Lúa gạo do Liên hiệp quốc công bố là một minh chứng.

Ưu thế lai là hiện tượng kỳ lạ phổ quát ở sinh vật khi con lai đời F1 có nhiều đặc thù ưu việt hơn cha mẹ. Ở lúa hiện tượng kỳ lạ lợi thế lai được J.W. Jones công bố vào năm 1926 nhưng vì lúa là cây tự thụ phấn khắt khe nên không ai nghĩ ra cách nào để khai thác vì không hề tạo ra hạt lai giữa giống bố và mẹ một số lượng đủ lớn để trồng trong sản xuất. Riêng GS. Viên Long Bình khi mở màn nghiên cứu và điều tra lúa đã nghĩ đến năng lực trong tự nhiên có cây lúa bất dục đực ( phấn hoa bị chết ), từ đó ông và tập sự đã tìm kiếm mọi nơi và sau nhiều năm miệt mài đến năm 1970 đã tìm thấy cây lúa bất dục đực trong lúa hoang ( Oryza rufipogon ) ở hòn đảo Hải Nam .
Từ nguồn bất dục đực tế bào chất của lúa hoang, GS. Viên Long Bình đã lai tạo chuyển đặc tính này vào lúa trồng và tăng trưởng mạng lưới hệ thống tạo ra giống lúa lai gồm 3 dòng : dòng mẹ bất dục đực tế bào chất, CMS – cytoplasmic male sterilty ( A ), dòng duy trì dòng mẹ ( B ) và dòng phục sinh ( R ). Lai chéo tự nhiên giữa A x R cho ra hạt giống lai để trồng trong sản xuất và lai chéo giữa A x B cho ra hạt của dòng A. Điều đặc biệt quan trọng ở đây là dòng B giống giống như dòng A, ngoài đặc tính hữu thụ thông thường thế cho nên khi lai giữa A và B thì cho ra chính A ( bất dục đực trọn vẹn ) vì gen bất dục đực nằm trong tế bào chất của A. Dòng R để lai thành công xuất sắc với A phải có gen phục sinh hữu thụ và chỉ khoảng chừng 6 % giống lúa có năng lực phục sinh. Đây là mạng lưới hệ thống sản xuất lúa lai 3 dòng, gọi là thế hệ lúa lai thứ nhất. Giống lúa lai tiên phong từ mạng lưới hệ thống 3 dòng được đưa vào sản xuất đại trà phổ thông năm 1976 .
Không dừng lại ở mạng lưới hệ thống 3 dòng, nhà khoa học Trung Quốc Shi Mingsong tiên phong phát hiện dòng bất dục đực tự nhiên vào năm 1973 ở tỉnh Hồ Bắc từ đó tạo ra dòng Nongken 58S bất dục đực nhân mẫn cảm với thiên nhiên và môi trường ( TGMS / PGMS – photoperiod / thermo-sensitive genic male sterility ) vào năm 1981, dẫn đến việc hình thành mạng lưới hệ thống lúa lai 2 dòng năm 1986. Trong mạng lưới hệ thống này để sản xuất hạt giống lai chỉ cần 2 dòng, dòng làm mẹ khi trồng ở nhiệt độ cao ( như trên 25 độ C ) sẽ trở nên bất dục đực dùng lai chéo với dòng bố bất kể ( không cần năng lực hồi sinh ) tạo ra hạt giống lai nhưng khi trồng ở nhiệt độ thấp ( như dưới 23 độ C ) sẽ hữu thụ thông thường để duy trì. Trong mạng lưới hệ thống 2 dòng không cần có dòng B và không có quy trình lai chéo A x B như mạng lưới hệ thống 3 dòng .
Hệ thống lúa lai 3 dòng và 2 dòng đã được tăng trưởng rất phức tạp và hiệu suất cao để khai thác hiện tượng kỳ lạ lợi thế lai trong sản xuất lúa. Đến nay toàn bộ những giống lúa lai ở Trung Quốc và những nước đều được tạo ra bằng mạng lưới hệ thống 3 dòng hoặc 2 dòng .
GS. Viên Long Bình luôn mơ ước đến đỉnh điểm hiệu suất của lúa lai vì thế ông đã thiết kế xây dựng kế hoạch tạo giống siêu lúa lai vào năm 1996 với bậc thang nâng lên 10,5 tấn / ha năm 2000 ; 12,0 tấn / ha năm 2005 ; 13,5 tấn / ha năm năm ngoái và 15,0 tấn năm 2020. Chiến lược là thiết kế dạng hình cây lúa để tạo ra số hạt chắc trên bông cao nhất, ruộng lúa rậm rạp hạt mà ông gọi là “ thác lúa ”. Trong báo cáo giải trình của GS. Viên Long Bình năm 2017, hiệu suất siêu lúa lai đã đạt 16 tấn / ha, giống nổi bật là Super 1000 ( những mức hiệu suất trên là hiệu suất ruộng trình diễn quy mô 6,7 ha ) .
Trong cuộc phỏng vấn có lẽ rằng là cuộc phỏng vấn ở đầu cuối của ông do đài CCTV13 thực thi vào năm 2020, ông cho biết siêu lúa lai đã đạt 18 tấn / ha và ông kỳ vọng sẽ lên đến 20 tấn / ha ( theo IRRI Annual Report 1996, tiềm năng hiệu suất kim chỉ nan tối đa của lúa là 23,2 tấn / ha ) .
Trong sản xuất, Trung Quốc có diện tích quy hoạnh lúa lai chiếm khoảng chừng 50 % diện tích quy hoạnh trồng lúa 29,9 triệu ha, những nước khác tổng diện lúa lai khoảng chừng 7 triệu ha, trong đó nhiều nhất là Ấn Độ 3 triệu ha. Các nước có diện tích quy hoạnh lúa lai dịch chuyển trong khoảng chừng 500.000 – 700.000 ha có Nước Ta, Indonesia và Bangladesh. Mỹ trồng lúa lai khoảng chừng 400.000 ha chiếm 40 % diện tích quy hoạnh trồng lúa. Trong sản xuất, hiệu suất lúa lai cao hơn lúa thuần khoảng chừng 15-20 %. Ở Trung Quốc hiệu suất lúa trung bình cả nước so với lúa lai đạt 7,5 tấn / ha so với lúa thuần đạt 6,4 tấn / ha và hiệu suất lúa trung bình cả nước đạt 7,0 tấn / ha ( FAO, 2019 ). Ở Mỹ, hiệu suất lúa trung bình cả nước là 8,3 tấn / ha trên tổng diện tích quy hoạnh 1 triệu ha. Nước Ta hiệu suất lúa trung bình 5,8 tấn / ha trên tổng diện tích quy hoạnh 7,4 triệu ha, hiệu suất lúa lai trung bình khoảng chừng 6,5 tấn / ha .
Ngoài Trung Quốc, diện tích quy hoạnh lúa lai qua 30 năm từ 1990 đến nay tăng rất chậm, thậm chí còn 1 số ít nước có khunh hướng giảm. Trong khi những nước như Ấn Độ, Philippines và Indonesia đã và đang góp vốn đầu tư cho điều tra và nghiên cứu tăng trưởng lúa lai rất lớn. Các nước như Xứ sở nụ cười Thái Lan, Nhật, Nước Hàn không trồng lúa lai. Điều này cho thấy tính đa chiều trong vận dụng một văn minh khoa học trong hiệu suất nông nghiệp nói chung và lúa gạo nói riêng, ví dụ so với những nước đứng trước thử thách thiếu lương thực, thì yếu tố hiệu suất để tăng sản lượng là số 1, còn so với những nước sản xuất thừa hoặc có mức sống cao thì việc lựa chọn thường mang tính đa chiều ( ví dụ xem nặng về chất lượng, giá tiền, năng lực cơ giới hóa, ảnh hưởng tác động thiên nhiên và môi trường, giá trị văn hóa truyền thống, v.v ). Tiến bộ khoa học lại không ngừng tăng trưởng, so với lúa lai cũng vậy, sẽ tạo ra nhiều thời cơ tích hợp tính đa chiều hơn cho ứng dụng vào sản xuất .

Không dừng lại lúa lai thế hệ thứ nhất và thứ hai, khoa học về lúa lai đang phát triển theo hướng ứng dụng công nghệ gen và hệ gen (genome) để tạo ra lúa lai thế hệ thứ ba. Trong lúa lai thế hệ thứ ba, dòng mẹ là dòng bất dục đực được điều khiển bởi gen lặn ở nhân, gọi là dòng bất dục đực nhân (NMS – nuclear male sterility) thay thế cho dòng mẹ bất dục đực tế bào chất trong lúa lai thế hệ thứ nhất (lúa lai 3 dòng) hoặc dòng mẹ bất dục đực ở nhân nhạy cảm nhiệt độ/quang kỳ trong lúa lai thế hệ thứ 2 (lúa lai 2 dòng).

Dòng bất dục đực NMS trước nay không hề sử dụng tạo ra giống lai vì không duy trì được do không có dòng duy trì vì yếu tố bất dục đực ở nhân tế bào. Đến năm 2006 công ty Dupont – Pioneer nghiên cứu và điều tra thành công xuất sắc sử dụng NMS trong tạo giống ngô lai và từ năm 2012 được ứng dụng trong sản xuất ngô lai ở Mỹ. Thành công này ở ngô mở ra triển vọng vận dụng cho những cây xanh quan trọng khác như lúa và lúa mì .
Ở lúa, nhóm những nhà khoa học Trung Quốc năm năm nay đã công bố tăng trưởng thành công xuất sắc giải pháp tạo giống lúa lai thế hệ thứ 3 sử dụng dòng mẹ NMS. GS. Viên Long Bình cùng năm cho rằng lúa lai thế hệ thứ 3 tích hợp được ưu điểm của thế hệ thứ 1 và thứ 2 sẽ tạo ra cải tiến vượt bậc mới ( Yuan, năm nay, Sci. Bull. 61, 3404 ). Hệ thống lúa lai thế hệ thứ 3 được tóm tắt như sau :
Giống lúa thuần được đột biến và thanh lọc và chọn ra dòng bất dục đực nhân NMS. Dòng duy trì ( dòng B ) được tạo bằng chuyển nạp 3 link nhau : gen phục sinh hữu thụ, gen làm chết hạt phấn và gen tạo màu hạt ( đỏ ) vào dòng NMS này. Dòng B nhân ra bằng tự thụ thông thường sẽ phân ly ra 2 loại hạt, trong đó hạt màu đỏ là của dòng B và hạt của dòng NMS trọn vẹn bất dục đực có màu thông thường. Máy tách màu sẽ tách hai loại hạt ra riêng. Hạt NMS dùng làm dòng mẹ lai với dòng cha được chọn để tạo ra giống lai. Hạt của dòng B nhân ra để tạo ra hạt của mình và của dòng NMS. Tóm lại trong mạng lưới hệ thống lúa lai thế hệ thứ ba, khi đã tạo được dòng duy trì từ dòng NMS thì việc sản xuất hạt giống lai đơn thuần và hiệu suất cao hơn nhiều so với lúa lai thế hệ thứ nhất và thứ hai nhờ những lợi điểm sau :
– Có thể tạo chọn dòng mẹ bất dục đực và dòng cha từ bất kỳ giống nào trong nguồn quỹ gen lúa theo ý muốn, thế cho nên giống lai có phổ chọn giống cha mẹ rất rộng, khai thác phong phú về di truyền, tăng tính bền vững và kiên cố trong sản xuất. Điều này lúa lai thế hệ thứ nhất và thứ hai không có được .
– Đơn giản hóa quy trình sản xuất hạt giống lai. Khi nhân dòng duy trì đồng thời thu được dòng NMS và dòng duy trì .
– Tính bất dục đực của dòng mẹ không bị tác động ảnh hưởng bởi điều kiện kèm theo thiên nhiên và môi trường nên việc sản xuất dòng mẹ và hạt giống lai được không thay đổi trong điều kiện kèm theo biến hóa thời tiết không bình thường và thực thi trong mùa vụ sản xuất thông thường .
Hiện nay, chiêu thức tạo chọn dòng NMS đang được nâng cấp cải tiến một bước nữa bằng cách ứng dụng công nghệ tiên tiến chỉnh sửa gen ( CRISPR / Cas9 ) để trực tiếp tạo ra dòng NMS thay cho giải pháp đột biến tốn nhiều thời hạn .
Điểm chú ý quan tâm là trong lúa lai thế hệ thứ ba, tuy dòng duy trì là dòng biến đổi gen nhưng do có mang gen làm chết hạt phấn nên không lai chéo với giống lúa khác, thế cho nên tránh được lo lắng về bảo đảm an toàn sinh học. Còn dòng mẹ bất dục đực nhân NMS và giống lúa lai F1 trọn vẹn không biến đổi gen .

Việt Nam là nước tiếp nhận công nghệ lúa lai của Trung Quốc khá sớm trong đó cố Bộ trưởng Nguyễn Công Tạn là người đầu tiên trực tiếp đưa công nghệ lúa lai về Việt Nam. Đến nay Việt Nam đã làm chủ được công nghệ lúa lai 3 dòng và 2 dòng trong tự tạo ra giống lai đưa vào sản xuất trên diện rộng. Ngoài ra, Việt Nam có nhiều nhà chọn tạo giống lúa lai xuất sắc như PGS.AHLĐ Nguyễn Thị Trâm, PGS.TS Nguyễn Trí Hoàn, GS.TSKH Hoàng Tuyết Minh, PGS.TS Nguyễn Văn Hoan, PGS.TS Trần Văn Quang, Th.S Dương Thành Tài, v.v, và nhiều doanh nghiệp trong nước và nước ngoài rất tâm huyết đầu tư phát triển lúa lai. Đây là những điều kiện quan trọng có được từ nhiều công sức của nhà nước, nhà khoa học, doanh nghiệp và nông dân tích lũy được trong 30 năm qua.

Tuy vậy, những năm gần đây diện tích quy hoạnh lúa lai giảm, lúc bấy giờ khoảng chừng 500.000 ha ( giảm 200.000 ha so với trước kia ). Lý do đa phần là thị hiếu tiêu thụ gạo trong nước và thị trường xuất khẩu đã chuyển hướng sang gạo phẩm chất tốt hoặc đặc sản nổi tiếng, điều này nhìn chung tăng trưởng lúa lai chưa theo kịp. Ngoài ra sự vận động và di chuyển lao động và nhu yếu vận dụng cơ giới hóa cũng ảnh hưởng tác động đến sản xuất lúa lai. Thực tiễn của sản xuất lúa lai lúc bấy giờ đã chỉ ra những vùng sinh thái xanh mà lúa lai tương thích như miền núi phía Bắc và Bắc Trung bộ – những địa phận mà cung và cầu lúa gạo tại chỗ còn chông chênh hoặc hoàn toàn có thể giảm đất lúa để trồng thêm rừng hoặc vùng tôm – lúa bị tác động ảnh hưởng mặn ở bán đảo Cà Mau, v.v. Ngoài ra hoàn toàn có thể được khai thác đặc thù chống chịu cao điều kiện kèm theo bất lợi và tác động ảnh hưởng của biến hóa khí hậu của lúa lai. Giống lúa lai thơm có năng lực cung ứng nhu yếu thị trường .
Hạn chế không hề nhỏ trong đưa lúa lai vào sản xuất nằm ở chỗ hiệu suất hạt lai vì tương quan đến hiệu suất cao kinh tế tài chính so với cả doanh nghiệp và nông dân. Năng suất hạt lai do yếu tố giống cha mẹ và kỹ thuật sản xuất hạt giống gồm có sinh thái xanh vùng sản xuất quyết định hành động. Để lúa lai tăng trưởng vững chắc, hạn chế này cần được khắc phục. Trước đây khi chọn vùng Tây Nguyên là địa phận trọng điểm cho sản xuất hạt giống lúa lai ở Nước Ta, nhiều doanh nghiệp đã đạt hiệu suất hạt giống lúa lai kỷ lục 4,5 – 5,0 tấn / ha .
Cánh cửa tăng trưởng lúa lai ở Nước Ta vẫn mở nếu được tiếp sức bởi khoa học công nghệ tiên tiến đang tăng trưởng rất nhanh, những gì thời điểm ngày hôm nay chưa hề nghĩ tới thì ngày mai biến hóa rồi. GS. Viên Long Bình tổng kết sự thành công xuất sắc trong 4 chữ : tri thức, tận lực, cảm hứng và thời cơ. Đối với thời cơ, ông nói “ thời cơ chỉ đến khi có sự sẵn sàng chuẩn bị ”. Cơ hội mới cho lúa lai Nước Ta sẽ đến khi có sự sẵn sàng chuẩn bị .

Source: http://139.180.218.5
Category: Thuật ngữ đời thường