Bệnh gỉ sọc lúa mỳ. Ảnh:Hiệp hội bảo vệ thực vật Mỹ.

Bệnh gỉ sọc (stripe rust) là một trong những bệnh hại lúa mì nguy hiểm nhất trên thế giới, đặc biệt là ở Hoa Kỳ. Mặc dù bệnh có thể được kiểm soát bằng thuốc hóa học, nhưng những thuốc hóa học đó có thể gây hại cho con người, động vật và môi trường và việc áp dụng có thể tiêu tốn hàng triệu đô la. Thay vì sử dụng hóa chất, nhiều nông dân thích trồng các giống lúa mì có khả năng chống chịu bệnh gỉ sọc và việc phát triển các giống lúa mì này là ưu tiên hàng đầu của các chương trình chọn tạo giống lúa mì.

Để giúp phát triển các giống này, các nhà khoa học từ Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA-ARS) và Đại học Bang Washington gần đây đã nghiên cứu các gen kháng bệnh gỉ sọc trên 616 giống lúa mì vụ xuân bằng cách sử dụng phương pháp nghiên cứu liên kết toàn bộ bộ gen. Họ đã sử dụng nền tảng GMS do Đơn vị Nghiên cứu Chất lượng, Di truyền và Sức khỏe Lúa mì USDA-ARS phát triển gần đây, giúp giảm chi phí đáng kể so với phương pháp Chip SNP lúa mì.

Xianming Chen giải thích “Chúng tôi đã thí nghiệm các giống lúa mì với năm dòng chính của bệnh gỉ sọc hại lúa mì trong điều kiện nhà kính được kiểm soát và tại các địa điểm ngoài đồng ruộng có sự lây nhiễm tự nhiên của mầm bệnh và được xác định rõ ràng đặc điểm bằng cách sử dụng kỹ thuật giải trình tự phức hợp (GMS) và các markers phân tử liên quan đến gen kháng bệnh gỉ sọc được báo cáo trước đây. Chúng tôi đã xác định được 37 gen, trong đó có 10 gen mới cho thấy kháng bệnh gỉ sọc”.
 

Người trồng lúa mì nên chọn các giống chống chịu` bệnh được xác định trong nghiên cứu này. Việc trồng ngày càng nhiều các giống có khả năng chống chịu bệnh sẽ giảm bớt việc sử dụng hóa chất và ngăn ngừa thiệt hại do bệnh gỉ sọc. Các giống lúa mì chống chịu bệnh này cũng có thể được sử dụng bởi các nhà chọn tạo giống lúa mì để phát triển các giống lúa mì mới với khả năng chống chịu bệnh gỉ sọc được cải thiện và các tính trạng nông học mong muốn khác.

Một nhà khoa học trong nhóm nghiên cứu về chọn giống lúa mỳ chống chịu bệnh gỉ sọc trên lúa mỳ. Ảnh: Hiệp hội bảo vệ thực vật Mỹ.

Nghiên cứu này có thể thực hiện được do nền tảng GMS được phát triển bởi phòng thí nghiệm của đồng tác giả Deven See, rẻ hơn đáng kể so với các nền tảng khác. Ban đầu Chen lo ngại rằng nền tảng này có thể không xác định được một số lượng lớn các gen liên quan đến khả năng kháng bệnh gỉ sọc nhưng đã rất ngạc nhiên khi kết quả báo cáo tốt hơn kỳ vọng.

Nguyễn Tiến Hải theo Phys.org