GS.TS Vương Phong là nghiên cứu viên cao cấp nhất của Trung Quốc, chuyên gia được hưởng phụ cấp đặc biệt của Chính phủ. Ông là nhân tài lãnh đạo đổi mới khoa học công nghệ tỉnh Phúc Kiến, nguyên Viện trưởng Viện Công nghệ sinh học - Viện hàn lâm Khoa học nông nghiệp Phúc Kiến, Giám đốc Phòng thí nghiệm trọng điểm nông nghiệp, Ủy viên Hội Di truyền học và Hiệp hội hạt giống Trung Quốc, cố vấn khoa học kỹ thuật cao cấp của Công ty TNHH Giống cây trồng Khoa Hội.
Trong khuôn khổ hợp tác giữa Hiệp hội Thương mại Giống cây trồng Việt Nam (VSTA) và Hiệp hội Thương mại Giống cây trồng Quốc gia Trung Quốc (CNSTA), một cuộc hội thảo chuyên đề về nghiên cứu, chọn tạo và sản xuất giống, bảo hộ giống đã được tổ chức tại Việt Nam. Bài viết này xin chia sẻ những thông tin thu nhận được cũng như nhận xét của tôi về cách mà Trung Quốc đã rất thành công trong nghiên cứu, phát triển giống cây trồng nói chung.
Tác giả - ông Trần Xuân Định, Phó Chủ tịch Thường trực kiêm Tổng Thư ký VSTA (bìa trái) thăm Viện Nghiên cứu nông nghiệp Hồ Nam và thí nghiệm nghiên cứu giống lúa chuyển gen chịu mặn. Ảnh: VSTA.
Chọn tạo giống lúa nói riêng và giống cây trồng nói chung ở Trung Quốc đã được các nhà khoa học quan tâm và bắt đầu nghiên cứu từ những năm 20 của thế kỷ trước. Năm 1919, Khoa Nông nghiệp - Trường Cao đẳng sư phạm Nam Kinh đã sớm tiến hành thu thập quỹ gen về giống lúa ở lục địa Trung Quốc để so sánh, đánh giá và chọn lọc. 5 năm sau (năm 1924), Trung quốc đã chọn thành công 2 giống lúa nổi tiếng có phổ rộng và ưu việt hơn hẳn các giống cũ về năng suất, chất lượng là giống Giang Ninh Dương và Đông Quán Bạch cải tiến bằng phương pháp chọn lọc hệ thống.
Năm 1926, các nhà chọn giống lúa của Trung Quốc đã bắt đầu đặt nền móng cho chọn lọc giống lúa bằng cách lai chéo với nhau từ việc Đinh Oánh phát hiện và thu được hạt lai từ quần thể lúa hoang tự nhiên ở Quảng Châu. Với 8 năm theo dõi và chọn lọc từ các thế hệ phân ly (trên 10 vòng đời), giống Trung Sơn 1 đã được phóng thích.
Cũng từ năm 1928, Đinh Oánh đã bắt đầu chương trình lai có kế hoạch dựa trên việc chọn các giống cho phấn và nhận phấn từ các giống lúa trồng khác nhau với giống lúa hoang. Đây được xem là giai đoạn mở đầu cho công tác chọn tạo bằng phương pháp lai chéo hữu tính giống cây trồng tại Trung Quốc.
Năm 1949, Nước Cộng hòa Nhân dân Trung hoa được thành lập và trong mười năm sau đó, các nhà nông học Trung Quốc đã thu thập được 40.000 nguồn gen giống lúa từ các địa phương, chủ yếu là các giống cao cây, đỏ ngã và không kháng bệnh.
Tác giả (trái) thăm "cha đẻ lúa lai" Yuan long Ping. Ảnh: VSTA.
Cuộc cách mạng xanh lần 1
Đầu và giữa những năm 1950 - 1960, các nhà khoa học Trung Quốc mà đại diện là Hoàng Diệu Tưởng với phương pháp lai hữu tính và chọn lọc hệ thống đã chọn lọc và phóng thích thành công một loạt giống lúa thấp cây (thân lùn) có khả năng chống đổ ngã tốt như Ái cước nam đặc, Quảng Trường lùn và Trân Châu lùn.
Nhờ đặc tính thấp cây, chống đổ và chịu hạn, các giống này được gieo cấy với mật độ dày hơn, không bị đổ ngã, chịu thâm canh hơn và cho năng suất vượt trội 10 - 20%. Giống Trân Châu lùn sau đó cũng được gieo cấy ở miền Bắc Việt Nam những năm cuối thập niên 60 thế kỷ 20. Việc lai tạo và chọn ra giống lúa thấp cây được xem như cuộc cách mạng xanh lần thứ nhất tại Trung Quốc.
Nghiên cứu và sử dụng ưu thế lai ở lúa trồng tại Trung Quốc - Cuộc cách mạng xanh lần thứ II
Sau nhiều năm miệt mài theo dõi và nghiên cứu, năm 1966, GS Viên Long Bình (Yuan long Ping - đã mất năm 2021) công bố nghiên cứu về tính bất dục đực ở lúa, đề xuất chọn tạo và khai thác ưu thế lai F1 ở lúa trồng dựa trên hệ thống 3 dòng: Dòng bất dục đực tế bào chất, dòng duy trì bất dục và dòng phục hồi tính tự thụ phấn.
Từ đây, Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu sâu và phát triển sản xuất lúa ưu thế lai. Đến năm 1973, nước này đã hoàn thành bộ 3 dòng (A, B và R) cho các giống lúa trồng thuộc loài phụ Indica, bắt đầu mở rộng sản xuất quy mô lớn với hàng triệu ha.
Các giống lúa sử dụng ưu thế lai đời F1 đã chứng minh sự kết hợp và phát huy tính ưu việt của cả dòng bố và dòng mẹ về năng suất cũng như tính chống chịu. Nhờ mở rộng sản xuất lúa ưu thế lai, hàng triệu tấn lương thực đã được tăng thêm, góp phần giải quyết nạn thiếu đói ở Trung Quốc cũng như đóng góp cho an ninh lương thực toàn cầu.
Đoàn công tác của VSTA thăm Viện Nghiên cứu nông nghiệp Hồ Nam. Ảnh: VSTA.
Năm 1973, Thạch Minh Tùng ở Hồ Bắc phát hiện giống lúa bất dục đực nhạy cảm với với quang chu kỳ có tên gọi Nông Khẩn 58S. Năm 1987, Đặng Hoa Phụng tại Trường Nông nghiệp An Giang, Hồ Nam phát hiện một dòng bất dục trong dòng lúa sớm Siêu 40/H285//6209-3. Sau khi chọn lọc, ông đã tạo ra dòng bất dục đực nhân nhạy cảm nhiệt indica An Nông S-1, từ đó mở ra nghiên cứu và ứng dụng hệ thống kỹ thuật lúa lai hai dòng kéo dài đến ngày nay. Đây là nguồn tài nguyên di truyền có diện tích ứng dụng lớn nhất trong lúa lai hai dòng tại Trung Quốc .
Cũng năm 1973, Trương Tiên Trình (Trường Đại học Nông nghiệp Quảng Tây) và Lý Đinh Dân (Viện Khoa học Nông nghiệp Quảng Tây) đã sàng lọc lần lượt một loạt dòng phục hồi ưu thế mạnh như IR24, IR26. Bằng cách lai cặp với Chấm Sơn 97A, họ đã thành công trong việc tạo ra loạt tổ hợp lúa lai indica ưu thế mạnh như Sơn ưu 2, Nam ưu 2, nâng năng suất lúa từ 300kg/mẫu lên trên 500kg/mẫu, hoàn thành bộ ba hệ thống.
Việc ứng dụng hệ thống sản xuất lúa lai 3 dòng hiệu quả: Năm 1981, Tạ Hoa An thuộc Viện Nghiên cứu Khoa học nông nghiệp Tam Minh sử dụng dòng mẹ Chấm Sơn 97A (♀) lai với dòng phục hồi chất lượng cao Minh Khôi 63 (♂) để tạo ra giống Sán ưu 63.
Năm 1986, Sán ưu 63 trở thành giống lúa lai có diện tích gieo trồng rộng nhất cả nước và giữ vị trí đầu bảng trong 16 năm liên tiếp, tổng diện tích mở rộng đạt 52,67 triệu ha.
Giống lúa lai Sán ưu 63 được đưa vào Việt Nam đánh giá từ đầu những 90 (gọi là Tạp giao 1), cho đến nay giống này vẫn còn được nhập nội và gieo trồng ở một số tỉnh miền núi phía Bắc.
Năm 1989, nhà nghiên cứu Diệp Phục Sơ thuộc Viện Nghiên cứu lúa Trung Quốc đã phối tạo ra tổ hợp lúa lai mới năng suất cao, chất lượng tốt, kháng đa bệnh Sán ưu 10 (Chấm Sơn 97A/Mật Dương 46). Đây là giống chính trồng làm lúa mùa ở trung và hạ lưu sông Dương Tử, tổng diện tích mở rộng gần 10 triệu ha
Ngay từ năm 1969, Lý Tranh Hữu ở Vân Nam đã tạo ra dòng bất dục đực japonica đầu tiên mang tế bào chất loại Điền Hồng Mạo Anh. Gần đây, nó đã được ứng dụng thành công để tạo ra nhiều dòng bất dục japonica như Dũng Cán 15A trong loạt Dũng ưu, mở ra việc khai thác ưu thế lai giữa các phân loài indica và japonica (lai xa và khai thác ưu thế lai xa).
