Tạo tính trạng tốt cho đậu thuần dưỡng qua lai chéo với đậu hoang

Trong một nghiên cứu mới được tiến hành gần đây tại Viện Nghiên cứu quốc tế về cây trồng cho vùng nhiệt đới bán sa mạc (International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics, ICRISAT) ở Patancheru - Ấn Độ, các nhà khoa học đã có những tiến bộ đáng kể trong việc di truyền những đặc tính kháng bệnh và kháng stress từ một số cây họ đậu hoang dại sang các giống đã thuần hóa.

Các cây họ đậu, chẳng hạn như loài chickpea, pigeonpea và đậu phộng, có thể phát triển trong điều kiện lượng mưa ít và đất khô hạn của khu vực nhiệt đới bán khô cằn. Tuy nhiên, chúng lại chịu tác động mạnh của các loại bệnh hại, côn trùng, stress nhiệt và độ mặn đến quá trình sinh trưởng và phát triển, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm. Trong khi đó, một số chi hoang dã của các loài này lại có khả năng kháng sâu bệnh mạnh. “Phát hiện và đưa các gen hữu ích từ các chi hoang dã vào cây giống sẽ giúp cải thiện năng suất cây trồng”, Shivali Sharma, tác giả chính của nghiên cứu nói.

Thông thường, rất khó có thể lai trực tiếp giữa cây đã thuần hóa với các chi hoang dã của chúng. Trong số tám chi chickpea hoang dã, chỉ có một chi có thể lai chéo với đậu chickpea đã thuần hóa để tạo ra các cây con.

Tương tự, các giống đậu phộng hoang dã cũng có khả năng đề kháng cao đối với các loài nấm gây bệnh. Nhưng việc lai tạo trực tiếp giữa đậu phộng hoang dã và đậu phộng đã thuần hóa là không đơn giản, vì chúng có cách sắp xếp DNA khác nhau trong tế bào. Phần lớn các giống đậu phộng hoang dã là lưỡng tính: DNA của chúng được sắp xếp trong hai bộ nhiễm sắc thể trên mỗi tế bào, giống như người. Trong quá trình sinh sản, một bộ lấy từ cơ quan sinh sản đực và bộ kia từ cơ quan sinh sản cái. Còn các giống đậu phộng đã thuần là nhóm tứ bội. Tế bào của chúng chứa bốn bộ nhiễm sắc thể, gọi là ploidy, khiến rất khó có thể lai chéo trực tiếp với các giống hoang dã. Sharma nói: "Phải mất khá nhiều thời gian và nguồn lực để khắc phục những thách thức này. Đây là lý do khiến cho các nhà lai tạo không muốn sử dụng trực tiếp các loài hoang dã để tạo giống”.

Sharma và đồng nghiệp đã lai tạo những giống đậu phộng hoang dại có tế bào chứa bốn bộ nhiễm sắc thể và xác định những giống kháng nấm bệnh. Sau đó, chúng được cho lai với các giống đậu phộng đã thuần để tạo ra giống mới có sức đề kháng và năng suất cao. Các nhà sản xuất giống sau đó có thể trực tiếp cho lai các dòng hoang dã có khả năng kháng nấm với giống đã thuần hóa để tạo ra các giống mới. Điều này rất quan trọng và đem lại nhiều lợi ích kinh tế.