Ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE cải thiện và nâng cao phẩm chất các giống lúa

Điện di protein SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate PolyAcrylamide) là kỹ thuật phổ biến trong lĩnh vực công nghệ sinh học, có thể ứng dụng trên thực vật, động vật, vi sinh vật. Trong chọn tạo giống lúa, kỹ thuật này giúp phát hiện nhanh những tính chất nổi bật như mùi thơm, protein, amylose... để các nhà khoa học chọn lọc được những dòng, giống có phẩm chất tốt. Một số giống lúa đặc sản được cải thiện phẩm chất thành công và nhiều giống lúa triển vọng ra đời bằng kỹ thuật này.

Cải thiện phẩm chất những giống đặc sản

Trong quá trình canh tác, do ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên và kỹ thuật canh tác, nhiều giống lúa bị thoái hóa, dẫn đến phẩm chất kém, năng suất giảm. Các nhà khoa học của Phòng Thí nghiệm Di truyền Chọn giống và Ứng dụng Công nghệ Sinh học thuộc Bộ môn Giống- Nông nghiệp (Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ) đã ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE để cải thiện thành công phẩm chất nhiều giống lúa đặc sản đang bị thoái hóa của ĐBSCL.

Nếp Bè 1-2 có chất lượng cơm nấu ngon, dẻo, chiều dài hạt và năng suất cao hơn giống Nếp Bè trước đây. Đó là kết quả tiêu biểu của quá trình ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE để phục tráng giống lúa Nếp Bè đặc sản tại tỉnh Tiền Giang. Công trình do Tiến sĩ Võ Công Thành và các nhà khoa học của Phòng Thí nghiệm Di truyền Chọn giống và Ứng dụng Công nghệ Sinh học, thực hiện. Với những ưu điểm trên, giống Nếp Bè 1-2 ngày càng được nông dân và thị trường ưa chuộng. Hiện nay, giống này được nhân rộng trên diện tích 5.000 ha, tại huyện Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang.

Tiến sĩ Võ Công Thành đánh giá giống Jasmine 85 cải tiến bằng kỹ thuật điện di, được trồng tại Nông trường Cờ Đỏ.

Jasmine 85 là giống lúa thơm nổi tiếng có giá trị kinh tế cao, được nông dân sản xuất trên diện rộng. Tuy nhiên, gần đây, giống có biểu hiện bạc bụng, mùi thơm không ổn định, khiến nông dân khó tìm được thị trường tiêu thụ. Niềm vui đến với nông dân khi giống Jasmine 85 được các nhà khoa học nghiên cứu, cải thiện và phục hồi phẩm chất thơm ngon như trước đây.

Ông Phạm Văn Khiêm, phụ trách Tổ liên kết sản xuất giống lúa xã Trung Thạnh, huyện Thốt Nốt, phấn khởi cho biết: “Giống Jasmine cải tiến dòng 7, 8, 10 của Trường Đại học Cần Thơ nghiên cứu, có năng suất cao, cơm nấu dẻo, thơm nên được thị trường ưa chuộng. Hiện nay, chúng tôi đang tổ chức nhân giống các dòng Jasmine cải tiến để cung cấp cho nông dân trong vùng và cả nông dân ở huyện Giồng Riềng, tỉnh Kiên Giang”.

Giống Jasmine cải tiến mà nông dân quen gọi chính là giống Jasmine được các nhà khoa học của Phòng Thí nghiệm Di truyền Chọn giống và Ứng dụng Công nghệ Sinh học, cải thiện phẩm chất bằng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE. Các giống này được các nhà khoa học chuyển giao cho nông dân huyện Thốt Nốt và Nông trường Cờ Đỏ trồng khảo nghiệm, nhân rộng từ năm 2005 đến nay. Ngoài Jasmine, Nông trường Cờ Đỏ còn tiếp nhận và trồng khảo nghiệm các giống ST1, VD- 20, Nếp Bè. Theo đánh giá ban đầu của cán bộ khuyến nông và nông dân, các giống này phát triển tốt, ít sâu bệnh, có thể đạt năng suất và chất lượng cao.

Ngoài những giống lúa trên, các nhà khoa học còn tuyển chọn thành công giống VD- 20, Tài Nguyên Mùa và Klongkluong theo hướng nâng cao phẩm chất, năng suất, có khả năng thay thế các giống đang trồng bị thoái hóa. Những giống này sẽ được chuyển giao cho các địa phương có nhu cầu.

Chọn tạo các giống triển vọng

Tiến sĩ Võ Công Thành, Phó Trưởng Bộ môn Giống- Nông nghiệp, cho biết: “Kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE giúp thanh lọc các dòng bị thoái hóa và tuyển chọn giống theo hướng cải thiện phẩm chất cơm nấu, làm mềm cơm. Đặc biệt là tăng hàm lượng protein, giúp ngon cơm hơn. Kỹ thuật này có chi phí thấp, cho kết quả nhanh hơn so với phương pháp chọn lọc truyền thống”.

Kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE được tiến sĩ Võ Công Thành tiếp thu từ Trường Đại học Công nông Tokyo (Nhật Bản) và ứng dụng vào công tác chọn tạo các giống cây trồng từ năm 1997 đến nay.

Ngoài các giống lúa đặc sản, các nhà khoa học còn tuyển chọn, lai tạo được những giống lúa triển vọng và tổ chức trồng khảo nghiệm ở một số địa phương. Tại tỉnh Hậu Giang, 10 giống lúa triển vọng được trồng thí nghiệm tại Trung tâm giống Nông nghiệp Hậu Giang. Qua vụ Hè Thu 2006 và Đông Xuân 2006-2007, trung tâm đã chọn được 4 giống nổi bật để làm điểm trình diễn vụ Hè Thu 2007 là MTL 250- 1, F6 B53 / A2, Pidau- 1 và Pidau- 2. Hiện nay, các giống này đang chờ ngày thu hoạch.

Ông Lư Xuân Hội, Phó Giám đốc Trung tâm giống Nông nghiệp Hậu Giang, cho biết: “Khả năng chống chịu sâu bệnh hại của các giống này tương đối tốt. Trong các vụ qua, có một số đợt rầy nâu di trú nhưng lúa không bị ảnh hưởng nhiều. Các giống đang trổ bông đều nên năng suất có thể cao. Sau khi trình diễn, nếu nông dân đánh giá cao và đồng ý hợp tác, trung tâm sẽ tổ chức sản xuất thử trên diện rộng”.

Bên cạnh việc cải thiện phẩm chất giống cũ, ước mơ của Tiến sĩ Võ Công Thành và các cộng sự là chọn tạo ra các giống lúa thơm hoàn toàn mới bằng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE. Hiện nay, một giống lúa thơm mới được lai tạo giữa Jasmine 85 và một giống lúa cao sản ngắn ngày của Úc đã được các nhà khoa học chọn tạo thành công và đang tìm đơn vị để chuyển giao.

Tiến sĩ Võ Công Thành cho biết: “Giống lúa mới này có mùi thơm không thua gì Jasmine, thời gian trồng chỉ 90 ngày, rút ngắn từ 10 đến 15 ngày so với Jasmine. Còn về năng suất và chất lượng của giống, cần phải trồng khảo nghiệm và sản xuất thử mới đánh giá chính xác được”.

Nghiên cứu này góp phần duy trì ổn định phẩm chất của tập đoàn giống lúa thơm, đồng thời, làm cơ sở di truyền cho công tác chọn tạo giống lúa thơm chất lượng cao, bổ sung vào hệ thống canh tác lúa xuất khẩu của ĐBSCL.

Bài, ảnh: LỆ THU