Tạo ra các dòng khoai lang vô tính, tăng khả năng kháng sâu hại và cạnh tranh được với cỏ dại

Các nhà nghiên cứu thuộc bộ phận Dịch vụ Nghiên cứu Nông nghiệp (ARS), Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) và Đại học Clemson đang phát triển nguồn gen khoai lang mới, có khả năng kháng côn trùng và kháng cỏ dại, giúp cải thiện khả năng quản lý cỏ theo cách bền vững.

Những nỗ lực của các nhà nghiên cứu được đăng trên tạp chí Weed Technology. Các nhà khoa học đã nhân giống và chọn lọc các dòng khoai lang vô tính phát triển nhanh có dáng tán cây bán thẳng, cây có chiều hướng đứng thẳng. Họ đã xác định được hai dòng khoai lang giúp giảm cỏ dại, thể hiện khả năng kháng nhiều loại côn trùng và cho năng suất cao hơn.

Phillip Wadl, nhà di truyền học nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Rau củ của ARS ở Charleston, Nam Carolina, cho biết: “Quản lý cỏ dại luôn được ưu tiên hàng đầu trong ngành khoai lang Hoa Kỳ. Việc nhân giống khoai lang có khả năng cạnh tranh với cỏ dại là một giải pháp thiết thực, hiện nay nhiều giống khoai lang được trồng rộng rãi có xu hướng phát triển thành dây leo dài theo kiểu ngổn ngang, trong khi chúng tôi đang nghiên cứu giống khoai lang có cấu trúc cây nhỏ gọn và thẳng đứng phát triển nhanh có thể vượt qua cỏ dại”.

Nhìn từ trên cao, các giống khoai lang khác nhau tăng trưởng theo cách khác nhau. Nguồn: Tyler Campbell, Đại học Clemson.

Theo Wadl, sự phát triển lan theo chiều rộng cho phép cỏ dại hình thành ở những khu vực mà tán cây không che phủ hoàn toàn bề mặt đất và có thể dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của cỏ dại. Việc không kiểm soát được cỏ dại có thể dẫn đến thiệt hại về năng suất.

Ngoài ra, ông nói thêm: “Các giống khoai lang được trồng rộng rãi ở Hoa Kỳ có mức độ kháng côn trùng gây hại trong đất thấp. Để quản lý cỏ dại và côn trùng gây hại bền vững, cần kết hợp hai đặc tính là kháng côn trùng với khả năng sinh trưởng thẳng đứng mạnh mẽ”.

Để quản lý cỏ dại, người trồng khoai lang thường sử dụng thuốc diệt cỏ, canh tác theo hàng, cắt cỏ và nhổ cỏ bằng tay. Tuy nhiên, mỗi phương pháp đều có nhược điểm và không phải lúc nào cũng bền vững cho sản xuất.

Giống khoai lang Ruddy (trái) có vị ngọt, mọng nước và có khả năng kháng sâu bệnh cao hoàn toàn khác giống Beauregard (phải) được trồng rộng rãi và phổ biến ở Hoa Kỳ. Nguồn: Scott Bauer, K9231-1.

Các nhà nghiên cứu đang thực hiện một cách tiếp cận khác bằng cách xem xét làm thế nào các loại cây dây leo khác có được sự phát triển của cây với dáng thẳng đứng. Wadl cho biết: “Các giống dạng chùm hoặc dạng bụi nhỏ đã được phát triển cho các loại cây trồng dây leo truyền thống khác như đậu, dưa chuột, bí mùa đông và dưa hấu. Đối với khoai lang, một số ít giống cây thân bụi đã tồn tại nhưng không có khả năng kháng sâu bệnh”.

Wadl và các nhà nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu để phát triển nguồn gen kháng côn trùng mới, hợp tác của tiến sỹ Matthew Cutulle trong chương trình khoa học quản lý cỏ dại cho cây rau tại Trung tâm Nghiên cứu và Giáo dục Ven biển của Đại học Clemson.

Các dòng vô tính của khoai lang được tạo ra từ chương trình của tiến sỹ Wadl đã cải thiện cấu trúc thực vật, giúp giảm cỏ dại và tăng khả năng cạnh tranh của khoai lang so với cỏ dại.

Lê Thị Kim Loan theo ARS.