Các thử nghiệm trên cánh đồng quy mô nhỏ ở Trung Quốc cho thấy giống lúa mới được tạo ra vừa cho năng suất cao vừa có khả năng chống lại loại nấm gây bệnh đạo ôn nghiêm trọng.

Guotian Li, đồng tác giả chính của nghiên cứu, ban đầu phát hiện ra một đột biến được gọi là đột biến bắt chước tổn thương khi đang làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Pamela Ronald tại UC Davis. Ronald đánh giá đây là một bước tiến khá lớn khi nhóm nghiên cứu có thể cải thiện gene này và khiến nó trở nên hữu ích cho nông dân.

Khởi nguồn của nghiên cứu bắt đầu từ phòng thí nghiệm của Ronald, nơi các nhà khoa học đã tạo ra và giải mã trình tự 3.200 giống lúa riêng biệt, mỗi giống có các đột biến khác nhau. Trong số các giống lúa này, Guotian đã xác định được một giống có các mảng sẫm màu trên lá.

Ronald nhận thấy giống lúa cũng có khả năng chống nhiễm trùng do vi khuẩn. Những đột biến 'bắt chước tổn thương' này đã được phát hiện trước đây nhưng chỉ trong một số trường hợp mới phát huy hữu ích cho nông dân do năng suất thấp.

Guotian đã sử dụng công nghệ CRISPR-Cas9 để phân lập gene liên quan đến đột biến và sử dụng chỉnh sửa gene để tái tạo đặc điểm kháng đó, cuối cùng xác định được một dòng có năng suất tốt và kháng ba loại mầm bệnh khác nhau, bao gồm cả nấm gây bệnh đạo ôn.

Còn Ronald cho biết trong các thử nghiệm trên cánh đồng quy mô nhỏ được trồng trên những mảnh đất nhiễm bệnh nặng, cây lúa mới cho năng suất cao gấp 5 lần so với cây lúa đối chứng bị nấm gây hại.

Bệnh đạo ôn là bệnh nghiêm trọng nhất đối với cây trồng trên thế giới vì ảnh hưởng đến hầu như tất cả các vùng trồng lúa - một loại cây trồng thiết yếu nuôi sống thế giới.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể tái tạo đột biến này ở các giống lúa được trồng phổ biến. Hiện tại, mới chỉ tối ưu hóa gene này trong một mô hình có tên là "Kitaake" chưa được trồng rộng rãi. Các nhà nghiên cứu cũng hy vọng sẽ nhắm mục tiêu cùng một loại gene trong lúa mì để tạo ra lúa mì kháng bệnh./.