Trong một thập kỷ gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, việc giải trình tự gen và xây dựng bản đồ điểm đa hình đơn nucleotide (SNP) có độ phân giải cao đã làm sáng tỏ nhiều yếu tố di truyền ở nhiều loại cây trồng, đặc biệt là ở cây lúa (Oryza sativa). Đối với các tính trạng nông học phức tạp như năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu của một quần thể lúa thì nghiên cứu liên kết trên toàn hệ gen (GWAS – Genome Wide Association Study) là công cụ vô cùng hữu hiệu.
TAL effector là một protein tiết loại 3 đặc trưng cho chi Xanthomonas gây bệnh rộng rãi trên nhiều loại cây trồng khác nhau và chúng có vai trò quyết định trong tương tác đặc hiệu vi khuẩn và cây chủ. Các nghiên cứu gần đây cho thấy chỉ một vài TAL effector riêng lẻ có khả năng quyết định độc tính của vi khuẩn Xanthomonas thông qua việc hoạt hóa các gen nhiễm.
Nghiên cứu đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) và Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) được thực hiện tại 4 tỉnh ĐBSH: Thái Bình, Hải Dương, Ninh Bình, Vĩnh Phúc và 4 tỉnh đồng bằng sông ĐBSCL: Sóc Trăng, Kiên Giang, Đồng Tháp, Hậu Giang. Số liệu về năng suất tiềm năng của cây lúa vùng ĐBSH và ĐBSCL được tính toán bằng mô hình DSSAT theo các kịch bản BĐKH B1, B2 và A2
Công nghệ WebGIS đã được ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau như giao thông, du lịch,...Trong nông nghiệp, lần đầu công nghệ WebGIS được nghiên cứu phục vụ canh tác lúa vùng đồng bằng Sông Hồng, dựa trên cơ sở dữ liệu về bản đồ đất, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, tính chất đất đai, kỹ thuật canh tác, sử dụng phân bón và năng suất thực thu trong những vụ trước của nông dân. Ứng dụng quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM) cho cây lúa theo tới lô thửa và tiểu vùng kết hợp thử nghiệm kiểm định cho từng khu vực, kết quả được tích hợp trên nền bản đồ lô thửa.
hực vật đáp ứng với các điều kiện môi trường bất lợi bằng cách hoạt hóa hàng loạt các gen liên quan tới chống chịu stress, trong đó bao gồm cả nhóm gen điều khiển mã hóa các nhân tố phiên mã. Trong nghiên cứu này chúng tôi đã phân lập được gen mã hóa nhân tố phiên mã OsNLI-IF từ thư viện cDNA xử lý stress của lúa bằng kỹ thuật PCR với cặp mồi đặc hiệu. Nghiên cứu cho thấy OsNLIIF được tăng cường biểu hiện trong các điều kiện bất lợi như hạn, mặn, lạnh, nhiệt độ cao theo con đường không phụ thuộc vào ABA.
Phân tích QTL quần thể hồi giao BC2F2 giữa OM5930 / N22 với 310 cá thể con lai. Sử dụng 264 SSR đa hình (trong tổng số 501chỉ thị). Bản đồ liên kết trên cơ sở quần thể BC2F2 này, phủ trên 2.741,63 cM với khoảng cách trung bình giữa hai chỉ thị là 10,55 cM. Tất cả QTLs được xác định trên cơ sở xác suất tin cậy P < 0,01 (tương ứng với phân tích SMA ở giá trị LOD > 3,6 và đối với IMA ở giá trị LOD > 3,9).
Ở nước ta hiện có 130.000 ha lúa cạn đang được được trồng chủ yếu bởi một số dân tộc tít người sống tại các vùng đồi núi cao thuộc miền núi phía Bắc, Bắc Trung bộ và Tây nguyên. Nguồn gen lúa cạn ở Việt Nam rất đa dạng và có giá trị không chỉ về na ninh lương thực mà còn về kinh tế, văn hóa xã hội và nghiên cứu khoa học. Hiện tại Trung tâm Tài nguyên thực vật đã thu thập và đang lưu giữ khoảng 2700 nguồn gen lúa cạn (chiếm 33,48%) trong tổng số 8.000 nguồn gen lúa nói chung.
Lúa là cây lương thực quan trọng nhất của Việt Nam với diện tích thu hoạch năm 2015 là 7.835 ngàn ha, sản lượng 45,2 triệu tấn thóc, xuất khẩu 6.997 ngàn tấn gạo với kim ngạch 2.852 triệu USD. Tuy nhiên, xét thuần túy về kinh tế, lúa gạo chỉ đóng góp khoảng 5,45% GDP của cả nước và người sản xuất lúa gạo chỉ có thu nhập thuần 419 USD/ha so với 1.128 USD/ha của nông dân Thái Lan. Thêm nữa, theo kịch bản Biến đổi khí hậu 2016, chúng ta có tới 16,8% diện tích Đồng bằng sông Hồng và 38,9% diện tích Đồng bằng sông Cửu Long bị ngập lụt khi mực nước biển dâng 100cm và nếu điều này xảy ra, sản lượng lúa gạo có thể giảm trên 30-35%.
Nghiên cứu từ dịch trích từ ba loại thự vật bao gồm sống đời (Kalanchoe pinnata), cỏ cứt heo (Ageratum conyzoides) và cỏ hôi (Eupatorium odoratum) được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhà lưới và ngoài đồng đã xác định nồng độ của các loại dịch trích có khả năng kích thích cây lúa kháng được nhiều bệnh (Phan Thị Hồng Thúy, 2009; Phan Thị Hồng Thúy và Ctc, 2010; Hiệp Kỳ Dương, 2010; Nguyễn Khiết Tâm, 2010; Trần Thị Thu Thủy và ctv, 2014; Trần Thị Thu Thủy và ctv, 2015; Trần Thị Thu Thủy và Nguyễn Văn Phước, 2015).
Từ năm 2020, thế giới cần 500 triệu tấn gạo cho mỗi năm, để đạt được vấn đề này thì nhu cầu sản xuất phải đạt trung bình 5 tấn/ha. Mối đe dọa đối với người nông dân là sự thất thoát năng suất gây ra bởi các dịch hại (S. Zeigler, 2011). Trong canh tác lúa hiện nay, nông dân ở các nước như Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Nhật Bản, Hàn Quốc và nông dân các tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) Việt Nam lo sợ nhất là rầy nâu Nilaparvata lugens Stal.
Bệnh đạo ôn do nấm Pyricularia grisea Sacc. gây ra là một trong những dịch hại quan trọng hầu hết các vùng trồng lúa trên thế giới và ngày càng trở nên khó kiểm soát hơn do ảnh hưởng của thâm canh trong sản xuất nông nghiệp. để định hướng quản lý bền vững bệnh đạo ôn cho vùng ĐBSCL, Viện Lúa đã triển khai nghiên cứu xác định độc tính nguồn nấm gây bệnh và các biện pháp quản lý tổng hợp hiệu quả.
Vùng Đồng Tháp Mười (ĐTM) là một phần của Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) với diện tích tự nhiên 696.949 ha, trong đó đất phèn chiếm diện tích lớn nhất 273.659 ha (39,27%) (Phan Liêu và ctv., 1998). Đất phèn được phân ra thành đất phèn nặng, trung bình, và phèn nhẹ. Điều này đã tạo ra những “tiểu vùng sinh thái” khác nhau trong Đồng Tháp Mười, tác động trực tiếp đến sản xuất lúa ở mỗi vùng.
Nghiên cứu tập trung phân tích ngành hàng trên 4 nhóm gạo xuất khẩu: KDM105, gạo 5% tấm, gạo 10% tấm và gạo 25% tấm. Với cách tiếp cận Phân tích ngành hàng (CCA: Commodity Chain Analysis) và sử dụng Ma trận phân tích chính sách (PAM: Policy Analysis Matrix) cho phép phân tích chuỗi giá trị trong ngành hàng và tác động của chính sách đến ngành hàng lúa gạo.
Nhằm hướng đến một nền nông nghiệp bền vững, an toàn, hiệu quả cho vùng ĐBSH đặc biệt trên đất úng trũng, Nguyễn Văn Bộ và ctv. đưa ra giải pháp xây dựng mô hình canh tác Lúa - Cá áp dụng cho những vùng đất ngập úng hàng năm không sản xuất lúa hay những vùng đất bán ngập úng theo mùa mưa chỉ chỉ cấy được một vụ lúa hay hai vụ lúa, tận dụng tiềm năng thế mạnh của vùng như dân số đông, có trình độ thâm canh lúa, cần cù, địa hình úng trũng, nguồn vốn dồi dào trong nông dân ...
Việc chuyên canh 2-3 vụ lúa/năm đã nẩy sinh những bất cập như: Tiêu tốn quá nhiều nước tưới, đất đai thoái hóa nhanh, áp lực sâu bệnh ngày càng nặng nề hơn. Hơn thế nữa, canh tác lúa liên tục trên cùng diện tích tạo điều kiện thuận lợi cho sâu bệnh lưu chuyển từ vụ này sang vụ khác rất dễ dàng, nên không thể cắt được nguồn bệnh lây lan. Chính vì vậy, biện pháp sử dụng thuốc BVTV bắt buộc phải gia tăng, vừa tốn kém vừa ô nhiễm môi trường. Biện pháp luân canh cây lúa với cây màu như ngô, đậu tương, lạc, rau củ quả,... là giải pháp tốt nhất vừa giảm thiểu lượng nước tiêu thụ, hạn chế thoái hóa đất và áp lực sâu bệnh cho cây trồng trên hệ canh tác.
Nghiên cứu chọn tạo lúa thơm trong nước bước đầu đạt một số thành công, các giống lúa thơm cải tiến: Tám thơm đột biến, Tám xoan đột biến, Hương cốm, OM4900, TP5, TP8, ST3, ST5, lúa lai thơm HYT100 ... được chọn tạo và đưa vào sản xuất. Cùng xu hướng này Trần Tấn Phương và cộng tác viên thực hiện lai tích lũy tính thơm từ 6 vật liệu bố mẹ thơm, đa dạng về thời gian sinh trưởng, kiểu cây, dạng hạt, khả năng chống chịu ... với mục tiêu là tạo được các giống lúa thơm cải tiến ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt thích ứng với điều kiện Việt Nam.
Trong những đặc tính lý hoá liên quan tới chất lượng gạo thì mùi thơm là một trong những đặc tính quan trọng. Chất thơm trong lúa có tới hơn một trăm hợp chất dễ bay hơi như hydrocarbons, alcohol, aldehydes, ketones, acid, esters, phenols, pyridines, pyrazines và những hợp chất khác (Yajima và cộng sự, 1978). Trong đó chất 2 - acetyl - 1 - pyrroline (2AP) được xem là hợp chất quan trọng nhất tạo mùi thơm ở tất cả các giống lúa, nhất là 2 giống Basmati và Jasmine (Buttery và cộng sự, 1982; 1983).
Lúa trồng bao gồm hai loài phụlà Indica và Japonica. Hai nhóm lúa này không những khác nhau về dạng cây, dạng hạt mà còn khác nhau về rất nhiều đặc tính nông học khác. Các nhà chọn giống đã và đang tận dụng tính đa dạng di truyền và khoảng cách di truyền lớn giữa hai nhóm lúa này để tạo ra những dòng lúa mới cho năng suất cao và có nhiều đặc tính nông học tốt khác.
Tinh bột là thành phần quan trọng quyết định phẩm chất của gạo và chiếm tới 90% trọng lượng nội nhũ. Tinh bột được tạo thành từ hai đại phân tử amylose và amylopectin. Đặc tính lý hoá của tinh bột nội nhũ chịu ảnh hưởng của tỷ lệ giữa amylose và amylopectin và cấu trúc hạt tinh bột. Độ phân hủy của hạt gạo trong dung dịch kiềm được xem như một chỉ tiêu để đánh giá nhiệt độ hoá hồ.
Chọn giống truyền thống chống chịu khô hạn là cách tiếp cận rất cơ bản trong một thời gian dài, một vài thành công đã đuuợc ghi nhận trên cây ngô (Hoisington và ctv., 1996), cây lúa (Zhang và ctv., 2006), cây lúa mỳ (Zhao và ctv., 2000). Tuy nhiên, một lỗ hổng lớn giữa các mức độ chống chịu hạn vẫn chưa được xác định trong hầu hết các loại cây trồng. Đặc biệt là sự ổn định về năng suất vô cùng nhạy cảm với sự thiếu nước (Xiao và ctv., 2007).
Sản xuất và tiêu thụ lúa gạo ở Đồng bằng sông Cửu Long cần phải có bước chuyển biến theo hướng tích cực hơn nữa, với mục tiêu tăng năng suất bình quân và tăng giá trị hạt gạo, canh tác lúa theo hướng thâm canh cao bền vững, đảm bảo vệ sinh an toàn và thân thiện với môi trường, tiêu thụ hết lúa hàng hóa và gia tăng lợi nhuận cho nông dân.
Hiện nay, ở Việt Nam việc ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn đã được tiến hành và bước đầu đạt được những kết quả rất khả quan. Thông qua chọn tạo giống sử dụng chỉ thị phân tử các nhà khoa học đã chọn được những dòng lúa mang gen kháng đạo ôn làm vật liệu ban đầu cho công tác chọn tạo giống lúa kháng bệnh. Để góp phần vào việc quản lý bệnh đạo ôn thông qua chọn tạo giống kháng.
Năm 2006 dịch rầy nâu, bệnh vàng lùn và lúa lùn xoắn lá đã phát sinh, gây thiệt hại nghiêm trọng trên diện rộng ở 22 tỉnh và thành phố thuộc Đồng bằng sông Cửu Long, Đông Nam Bộ, Nam Trung Bộ và Tây Nguyên. Trước tình hình đó, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã giao cho Viện Bảo vệ thực vật thực hiện.
Rầy nâu luôn là đối tượng chính yếu trong nghiên cứu cũng như ngoài thực tiễn sản xuất lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long. Như đã biết, tính kháng rầy nâu bị ảnh hưởng ngoài cơ sở di truyền còn có cơ sở sinh thái học (Gatehouse JA, 2002; Gallagher KD, 2002; Heinrich EA, 2000; Heong KL, 1999; Lawrence PK, 2002; Settle WH, 1996).
Cây lúa nước hiện nay (Oryza sativa L.) có nguồn gốc từ Châu Á và có quan hệ rất gần với loài Oryza rufipogon, một loài lúa hoang rất phổ biến và dễ dàng tìm thấy trong ruộng lúa hoặc dọc theo bờ sông, kênh, mương tại Việt Nam và một số nước Châu Á. Do vậy, nếu những giống lúa chuyển gen Bt được trồng phổ biến tại những vùng này thì khả năng ảnh hưởng của việc thất thoát gen Bt vào trong quần thể lúa hoang là rất lớn. Hậu quả là có thể ảnh hưởng xấu đến những loài côn trùng thuộc bộ cánh vảy và mạng lưới thức ăn của chúng.
Trong thời gian qua, chương trình lai tạo và chọn lọc các giống lúa năng suất cao đã đạt được những thành quả đáng kể. Các giống lúa này luôn được trồng ở dạng thuần, do đó dễ gieo trồng, dễ thu hoạch và năng suất cao. Tuy nhiên, các giống thuần được trồng liên tục trên diện rộng tạo cơ hội tốt cho vi sinh vật gây bệnh tiến hóa, tính kháng bị phá vỡ, dẫn đến năng suất không ổn định, thuốc BVTV được sử dụng nhiều hơn ảnh hưởng đến môi trường, vật nuôi và sức khỏe con người.
Tiến bộ mới trong công nghệ thông tin, truyền thông (ICT) và điện thoại di động cung cấp cho nông dân sản xuất nhỏ nhiều thông tin và sản phẩm dịch vụ sản xuất nông nghiệp. Viện lúa Quốc tế (IRRI) đã sử dụng cơ hội này để phát triển các ứng dụng (Apps) trên máy tính cá nhân và điện thoại di động. Phần mềm Quản lý dinh dưỡng cho cây lúa, chuyển từ hướng dẫn bón phân theo vùng chuyên biệt (SSNM) sang hướng dẫn bón phân theo nhu cầu của từng nông hộ.
Chi tiết xem file đính kèm.
Sản xuất lúa Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) trong những năm qua đã có sự thay đổi diện tích, trong giai đoạn 2000-2010, diện tích lúa ĐBSCL thu hẹp 6.000 ha. Riêng trong giai đoạn 2000-2005 diện tích lúa giảm 119.500 ha, sau đó phục hồi lại trong giai đoạn 2005-2010 tăng 113.500 ha. Sự tăng giảm diện tích theo các giai đoạn chủ yếu do: (i) giá cả lúa bấp bênh diện tích tăng, giảm cục bộ trong từng vụ; (ii) sự không ổn định diện tích lúa thu đông và (iii) sự tăng giảm diện tích của vụ lúa mùa (trong đó có vụ lúa trên nền đất nuôi tôm sú).
