Rau chân vịt hoang dại mở ra con đường để tạo ra các giống rau chân vịt kháng bệnh

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khuyến nông và Nghiên cứu WSU Mount Vernon Northwestern Washington gần đây đã công bố một bài báo cho thấy một số giống rau chân vịt hoang dại có khả năng kháng bệnh nấm mà gây hại cho các giống rau chân vịt được trồng. Từ trái sang, nghiên cứu sinh tiến sĩ Alex Batson; Bryn Hulbert, đại diện ngoài thực địa của Syngenta Seeds; và Sanjaya Gyawali, cộng sự nghiên cứu sau tiến sĩ và là tác giả đầu tiên của bài báo được công bố gần đây trên tạp chí Scientific Reports. Nguồn: Lindsey du Toit.

Một số giống rau chân vịt hoang dại có nguồn gốc từ Trung Á cho thấy khả năng kháng nấm bệnh gây hại phát sinh từ đất, tác nhân gây hại cho những người trồng rau chân vịt bằng hạt ở Tây Bắc Thái Bình Dương - một phát hiện có thể được sử dụng để lai tạo các loại rau chân vịt chống chịu bệnh hơn.

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khuyến nông và Nghiên cứu vùng Tây Bắc Washington của Đại học bang Washington đã chứng minh trong một bài báo mới rằng một số dòng rau chân vịt hoang dại có khả năng kháng bệnh héo rũ do nấm Fusarium, nấm gây hại dai dẳng đối với những người trồng hạt rau chân vịt thương mại và họ đã xác định được các vùng trong bộ gen của cây rau chân vịt liên quan đến tính kháng bệnh đó.

Những phát hiện này rất quan trọng đối với những người trồng hạt giống ở phía tây Washington và Oregon, nơi có một phần đáng kể hạt rau chân vịt trên thế giới được trồng và nơi mà mầm bệnh từ lâu đã là trở ngại do đất có tính axit.

“Chúng tôi rất, rất vui khi tìm thấy một số giống rau chân vịt có khả năng kháng bệnh rất tốt khi chúng tôi sàng lọc và sau đó chúng tôi tiếp tục giải trình tự DNA và xem xét tính kháng bệnh đó có thể nằm ở đâu”, Lindsey du Toit, nhà nghiên cứu bệnh cây đã làm việc về tính kháng bệnh hạt giống cây trồng trong 25 năm tại NWREC của WSU Mount Vernon cho biết.

Mặc dù bài báo mới được công bố trên tạp chí Scientific Reports đã xác định được một số giống rau chân vịt hoang dại có khả năng kháng bệnh héo rũ do nấm Fusarium, nhưng cần phải nghiên cứu thêm để hiểu được bản chất di truyền của tính kháng bệnh. Tuy nhiên, các công ty hạt giống không cần phải chờ đợi để áp dụng những kết quả này - họ có thể bắt đầu lai tạo các giống với các giống rau chân vịt hoang dại có tính kháng bệnh.

“Bạn không nhất thiết phải hiểu cơ chế kháng bệnh để sử dụng nó”, du Toit cho biết. “Đây là một công cụ có sẵn dùng ngay cho các chương trình lai chọn tạo giống”.

Lượng tiêu thụ rau chân vịt đã tăng mạnh trên toàn thế giới. Tại Hoa Kỳ, lượng tiêu thụ bình quân đầu người của loại rau giàu vitamin này đã tăng gấp đôi trong 20 năm qua, đặc biệt mạnh với thị trường rau chân vịt lá non.

Hầu hết các loại cây trồng trong nước được trồng ở các vùng nóng, khô như California, Texas và Florida. Nhưng việc trồng rau chân vịt bằng hạt đòi hỏi sự kết hợp hiếm hoi của các điều kiện theo mùa - mùa hè dài, khô nhưng không quá nóng. Do đó, khoảng một phần năm lượng hạt giống rau chân vịt trên thế giới được trồng ở Tây Bắc Thái Bình Dương.

Nhưng những loại cây trồng ít có khả năng kháng bệnh héo rũ do nấm Fusarium, loại nấm này gây hại cho rau chân vịt bằng cách xâm nhập qua rễ và ngăn không cho rễ hấp thụ nước. Những người trồng rau chân vịt bằng hạt đã cố gắng giải quyết vấn đề này bằng cách luân canh các vụ rau chân vịt trong thời gian dài - một thập kỷ hoặc lâu hơn giữa các vụ trồng - và thực hiện các biện pháp khác để xử lý đất bằng canxi cacbonat nhằm giảm độ chua đất.

Mặc dù vậy, viễn cảnh bị mất trắng toàn mùa vụ tốn kém vẫn là mối đe dọa thường trực.

Trong nghiên cứu hiện tại, du Toit và một cựu nghiên cứu sinh sau tiến sỹ trong phòng thí nghiệm của bà, Sanjaya Gyawali, đã sàng lọc 68 giống rau chân vịt hoang dại từ khu vực mà cây này khởi nguồn là Uzbekistan và Tajikistan và so sánh chúng với 16 giống được trồng. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Arkansas cũng tham gia vào nghiên cứu này.

Họ đã tìm thấy khả năng kháng bệnh tốt ở một số giống chân vịt hoang dại. Sau đó, họ xác định vị trí nhiễm sắc thể liên quan đến khả năng kháng bệnh mạnh nhất. Những vị trí đó - được gọi là các vùng gen trên nhiễm sắc thể liên quan đến các tính trạng số lượng (QTLs) - có thể được các nhà lai tạo giống sử dụng để chuyển tính kháng bệnh héo rũ do nấm Fusarium vào các dòng giống thương mại bằng cách sử dụng phương pháp chọn lọc dựa vào chỉ thị phân tử liên kết với tính trạng mong muốn (MAS).

Nguyễn Tiến Hải theo Phys.org