Tuần tin khoa học 629 (08-14/04/2019)

Xét nghiệm lúa biến đổi gen BT với những nghiệm thức phân N khác nhau

Các nhà khoa học Trung Quốc thuộc Huazhong Agricultural University đã tiến hành đánh giá phản ứng của cây lúa Bt và non-Bt đối với các nghiệm thức bón phân đạm khác nhau. Họ đã sử dụng giống lúa T2A-1 (Bt rice variety) được chèn vào protein Cry2A* và quan sát biến dưỡng nitrogen (N), carbon (C) trong cây lúa. Công trình khoa học này được công bố trên tạp chí Scientific Reports. Hàm lượng N tổng số tích lũy không khác biệt có ý ngĩa thống kê giữa giống lúa Bt và non-Bt. Tuy nhiên, hàm lượng đạm trong những cơ quan khác nhau của cây lúa khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa giống lúa Bt và non-Bt, đặc biệt trên lá lúa  và hoa lúa. Nitrogen trên lá lúa Bt vượt xa so với giống lúa non-Bt. Nitrogen trong hoa lúa Bt kém hơn rất nhiều giống lúa non-Bt. Cây lúa non-Bt đồng hóa carbon nhiều hơn cây lúa Bt, nhưng nhưng phân bố C trong la1lua, thân lúa và bông lúa Bt cũng như non-Bt đều có tỷ lệ bằng nhau. Các tác giả công trình nghiên cứu này ghi nhận: số protein biểu hiện khác nhau trong các nghiệm thức thiếu phân đạm hầu như tăng gấp đôi so với nghiệm thức bón N bình thường. Điều này có thể do sự chèn vào của protein Cry2A* trong cây lúa có thể làm ảnh hưởng đến sự phân phối C và N liên quan đến hoạt động biến dưỡng, đặc biệt trong điều kiện môi trường thiếu N. Xem Scientific Reports.

Công nghệ mới trong chọn tạo giống cây trồng hỗ trợ chiến lược an ninh lương thực

Trong một bài viết trên tạp chí khoa học lừng danh Science, nhóm các nhà khoa học quốc tế đã tranh luận về những công nghệ mới trong chọn tạo giống cây trồng – ví dụ như công nghệ chỉnh sửa hệ gen (genome editing) – có thể góp phần đáng kể vào chiến lược an ninh lương thực và mục tiêu phát triển bền vững. Cũng như trong quá khứ, chọn giống cây trồng và những công nghệ canh tác nông nghiệp đã đóng vai trò quan trọng đối với an ninh lương thực, nhưng kết quả thâm canh quá mức lạm dụng hóa chất nông nghiệp đã và đang gây ra những vấn đề vô cùng nghiêm trọng cho môi trường sống. Những công nghệ trong tương lai cần phải khác phục được điều đó, giảm thiểu sự phá hoại môi trường, làm cho nông nghiệp linh hoạt hơn trước biến đổi khí hậu. Những dự đoán cho thấy rằng các nông trại nhỏ ở châu Phi và châu Á sẽ phải chịu đựng nhiều ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Chỉnh sửa hệ gen có thể được áp dụng để làm cho giống cây trồng khác tốt hơn các stress do sâu bệnh hại, do khô hạn và do nắng nóng. Đều này có thể giúp chúng ta giảm thất thoát năng suất cây trồng và giảm phun thuốc sâu. Các phương pháp sử dụng hệ thống CRISPR-Cas9 có thể được sử dụng để làm chính xác hơn đột biến có chủ đích, loại đột biến điểm, trong du nhập gen ngoại lai. Do chí phí thấp, các phương pháp ấy có thể được áp dụng cho những cây trồng í được chú ý, như cây họ đậu chịu khô hạn (pulses) và các loài rau bản địa. Theo bài viết này, các tác giả cho thấy những giống cây trồng cụ thể được chỉnh sửa thành công có thể trở nên hữu dụng trong năm năm tới. Nhưng họ nhấn mạnh rằng cần phải có hợp tác quốc tế, sự hỗ trợ của chính phủ, và luật lệ dựa trên cơ sở khoa học có hiệu quả tốt, tất cả sẽ trở nên vô cùng quan trọng để đảm bảo chắc chắc rằng những nước nghèo nhất trên thế giới này cũng được hưởng quyền lợi ấy. Xem Science.

Ủy Ban Châu Âu cần hành lang pháp lý cho cách tân giống cây trồng mới

“Sự cách tân trong lĩnh vực chọn tạo giống cây trồng cần có văn phản pháp lý mới của Ủy Ban Châu Âu (European Union legislation) để xem xét những công nghệ hiện đại nhất hiện nay”, theo Ông Vytenis Andriukaitis (hình), Ủy Ban châu Âu. Ông cho rằng việc xem xét các thao tác kỹ thuật  ở qui mô lớn và thương mại hóa sản phẩm giống mới phải được qui định chặt chẽ. "Theo quan điểm cá nhân tôi, chúng ta cần một khuôn khổ pháp lý mới đối với những kỹ thuật cách tân hiện nay," Andriukaitis nói như vậy, ông đề nghị  đạo luật này sẽ được thảo luận bởi “European Commission” mới – được bầu vào tháng Năm sắp đến (2019). Tổ chức ECJ (European Court of Justice) đã quyết định vào tháng Bảy 2018 rằng các sinh vật bị đột biến gen. hoặc bị chỉnh sửa gen, kỹ thuật chọn giống ấy là GMO (genetically modified organisms) và theo nguyên tắc phải lệ thuộc vào khung pháp lý đối xử trong trường hợp GMO. Andriukaitis nói rằng ECJ đã và đang thụ lý khung luật về GM được xây dựng và thực thi 20 năm về trước – bấy giờ với những kỹ thuật cũ kỹ và lạc hậu, mà không xem xét những tiến bộ mới nhất của nhân loại trên đồng ruộng. Xem Euractiv.

Những gen của thực vật định hình thế giới tương lai

Một thư viện mới về những “mutants” của tảo lục đơn bào (single-celled photosynthetic green alga), tên khoa học là Chlamydomonas reinhardtii – được một nhóm các nhà khoa học thực vật thuộc”Carnegie Institution for Science and Princeton University” phân lập ra hơn 300 gen có chức năng trong quang tổng hợp. Tảo Chlamydomonas được tìm thấy trong nước mặn và nước ngọt, đất có ẩm độ cao, và ngay cả trong tuyết. Nhóm algae này có bản chất quang hợp và sẵn sàng tăng trưởng trong điều kiện phòng thí nghiệm, trong điều kiện tối nếu chúng có đủ dinh dưỡng. Họ tạo ra một thư viện dòng tảo với hơn 80.000 đột biến của Chlamydomonas; mà ở đó người ta phân lập được 303 gen có liên quan đến quang tổng hợp. Trong số các gen ấy, 65 gen mã hóa proteins  được biết có chức năng quang hợp. Còn lại 238 gen, chúng chưa được nói gì về chức năng quang hợp trước đó, làm đối tượng nghiên cứu cho tương lai. Hai mươi mốt gen nằm trong diện ưu tiên rất cao để nghiên cứu bổ sung.  Xem Carnegie Science.

Giải trình tự hệ gen cây óc chó

Một nghiên cứu mới đứng đầu là các nhà khoa học của “University of California, Davis” (UC Davis), và “USDA's Agricultural Research Service” (ARS). Họ tiến hành giải trình tự toàn bộ hệ gen cây “walnut” (cây óc chó) (genus Juglans) và những loài có liên quan có mặt tại Bắc Mỹ. Họ sử dụng kỹ thuật “long-read DNA sequencing” và “optical genome mapping”. Trình tự hệ gen có chất lượng cao nhất từ trước đến nay. Theo Dan Kluepfel, một nhà khoa học của USDA-ARS và nghiên cứu viên cao cấp của dự án “walnut-rootstock development”, họ chọn một cặp lai xa giữa giống “English walnut” với giống “wild Texas black walnut” bởi vì nó kháng được nhiều bệnh trong đất, kháng tuyến trùng, một đối tượng phá hại nghiêm trong tại California.

Xem UC Davis Department of Plant Sciences.

THÔNG BÁO

Hội nghị Quang Tổng Hợp 2019

Hội nghị có tên quốc tế là “Translational Photosynthesis Conference 2019: Innovations in Agriculture for Food Security” được tổ chức tại Brisbane Convention and Exhibition Center, vào ngày 30 tháng Sáu – 3 tháng Bảy, năm 2019. Xem For more details, visit the conference website.

Đại Hội “Plant Genomics” và “Gene Editing” của châu Á

Năm 2019, “Global Engage”, “University of Nottingham” (Malaysia), và “Crops for the Future”, cùng thông báo đại hội quốc tế này với Đại Hội “Microbiome for Agriculture Congress Asia 2019” được tổ chức cùng một vị trí. Địa điểm Kuala Lumpur, Malaysia vào ngày 29-30, tháng Bảy, năm 2019. Xem Agenda