Tóm tắt

Các nhà sinh học tiến hóa đang kêu gọi thay đổi kiểu chọn tạo giống thực vật thông thường, dựa trên việc lựa chọn cây trồng phù hợp nhất để tạo ra giống mới. Những kết quả nghiên cứu mới chỉ ra rằng khả năng cây trồng kém cạnh tranh và phản ứng tùy theo lợi ích của nhóm có thể là một là một tính năng quan trọng trong nỗ lực gia tăng năng suất cây trồng.

Sự sinh tồn thích hợp nhất là một khái niệm cơ bản trong học thuyết Darwin về sự lựa chọn tự nhiên mà hướng đến sự tiến hóa.

Tuy nhiên, khi đề cập đến nông nghiệp và chọn tạo giống thực vật, những đặc điểm tạo nên một cây trồng cá thể là một đối thủ cạnh tranh mạnh và tăng khả năng thích ứng của nó như một cá thể là không cần thiết có cùng những đặc tính giống nhau mà làm gia tăng tổng năng suất của một nhóm cây trồng trên đồng ruộng.

Những điều này là những kết quả trong một nghiên cứu mới của Đại học Copenhagen vừa xuất bản trên tạp chí Ecology. Jacob Weiner, Giáo sư về Sinh thái học Thực vật, người chịu trách nhiệm về nghiên cứu mới trong lĩnh vực Sinh thái Nông nghiệp Tiến hóa hay như nó còn được biết đến “Nông nghiệp Darwin”.

Cùng với một nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc, Jacob Weiner đã trồng 35 giống lúa mỳ khác nhau trên các ô ruộng thí nghiệm ở cả hai dạng độc canh (những nhóm bao gồm một giống lúa mỳ đơn) và dạng đa canh (các nhóm bao gồm các hỗn hợp của tất cả các giống).

Ông giải thích các kết quả đã cho thấy rằng các giống lúa mỳ cạnh tranh chỉ đạt năng suất tầm thường khi chúng được trồng theo các nhóm cùng giống, như là quy phạm trong nông nghiệp.

Ngược lại, các giống kém cạnh tranh cho năng suất cao hơn trong cùng điều kiện. Nếu được thực hiện trong việc chọn giống thực vật, những kết quả này có thể được sử dụng để tăng sản lượng nông nghiệp. Sự năng động của nhóm đã vượt hẳn so với cá nhân đơn thuần Jacob Weiner giải thích rằng các kết quả chỉ ra việc thực hiện quan điểm mới hướng tới trong chọn giống cây trồng

Theo quan điểm các khái niệm về sự lựa chọn nhóm triển vọng này nên ứng dụng trong quá trình phát triển các giống cây trồng mới, thay vì lựa chọn dựa trên sự thích ứng cá thể vì nó thường được thực hiện trong chọn tạo giống cây trồng và nghiên cứu.

 “Cây trồng có thể được so sánh như một đội thể thao. Nếu cứ mỗi cầu thủ được khen thưởng cho việc ghi bàn thì đội bóng sẽ không ghi được nhiều bàn thắng như mong đợi, mà phải tất cả các cầu thủ hợp tác. Như cách này, chúng ta không thể gia tăng năng suất cây trồng bằng cách chọn những cá thể cây thành công nhất cho việc chọn tạo giống”, Jacob Weiner nói.

Một trong những giả thuyết khoa học phía sau nghiên cứu giải thích điều này. Nó dựa trên thực tế là các cây trồng cá thể “ích kỷ” là những đối thủ cạnh tranh tốt nhất, sử dụng rất nhiều nguồn lực để cạnh tranh với nhau và do đó có ít tài nguyên còn sót lại để sản xuất năng suất cao hơn so với các cây kém cạnh tranh hơn.

Cuộc cách mạng chọn giống cây trồng

Theo Jacob Weiner, kết quả sẽ dẫn đến một sự thay đổi trong tư duy tổng quát trong việc tạo ra giống cây trồng ngày nay.

Các nguyên tắc mới nên khuyến khích lựa chọn giống cây trồng mới dựa trên các đặc điểm của việc lựa chọn nhóm, một hiện tượng hiếm khi được quan sát thấy trong tự nhiên.

Việc chọn giống thực vật và đặc biệt là kỹ thuật di truyền nhằm tạo ra cây trồng “tốt hơn”, ví dụ: thực vật có quang hợp hiệu quả hơn hoặc phát triển nhanh hơn. Theo tư duy của tiến hóa, những nỗ lực này gần như không thành công vì sự lựa chọn tự nhiên đã được tối ưu hóa các thuộc tính này trong hàng triệu năm.

Weiner cho biết: “Chúng ta chỉ có thể lựa chọn tốt hơn việc lựa chọn tự nhiên nếu chúng ta cố gắng làm điều gì đó mà sự lựa chọn tự nhiên sẽ không làm, chẳng hạn như tạo ra giống cây không ích kỷ”.

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo sciencedaily.