ThienNhien.Net – Với công nghệ nhân giống nhanh, các nhà nghiên cứu đang tích cực thúc đẩy các vụ mùa lương thực cho sản lượng cao hơn, cung cấp nguồn dinh dưỡng tốt hơn và có khả năng thích ứng hơn với biến đổi khí hậu. Mặc dù chưa thể khẳng định rằng công nghệ này sẽ giải quyết được nhu cầu lương thực của thế giới với tốc độ tăng dân số như hiện nay, song đã hứa hẹn về một cuộc cách mạng xanh lần thứ hai.
Vụ ngô này tại Zambia, người dân đang gieo trồng giống mới chứa hàm lượng vitamin A cao gấp 10 lần so với giống ngô truyền thống. Điều này vô cùng quan trọng vì nó sẽ góp phần giải quyết đươc tình trạng thiếu Vitamin A – nguyên nhân chính dẫn tới mù lòa của khoảng 250 tới 500 nghìn trẻ em tại Châu Phi và Châu Á mỗi năm. Tại một số quốc gia khác như Kenya, Trung Quốc, Madagascar, người dân cũng bắt đầu phát triển ngô Artemisia annua có hàm lượng artemisa (một hợp chất cơ bản ngăn ngừa bệnh sốt rét) gấp từ 20% – 30% so với các giống ngô cũ.
Công nghệ nhân giống nhanh đang tạo ra những giống mới có khả năng thích nghi cao hơn với những biến đổi khắc nghiệt về khí hậu. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đánh giá rằng nhờ công nghệ này mỗi năm trên thế giới hàng nghìn người đã được cứu sống.
Nhân giống nhanh là công nghệ chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS), tận dụng những tiến bộ trong trình tự di truyền, còn được gọi là công nghệ nuôi cấy mô. Đó không phải là một kỹ thuật di truyền làm biến đổi gen – loại hình công nghệ còn gây nhiều tranh cãi ở các quốc gia hiện nay, mà đơn thuần chỉ là sự thúc đẩy nhanh và hiệu quả hơn quá trình chọn lọc nhân tạo có ý thức. Công nghệ này cho phép việc chọn lọc các gen trội có sẵn, trong từng môi trường khác nhau và làm tăng tính năng trội của các gen này.
Bill Freese, một chuyên gia phân tích chính sách về An toàn Thực phẩm, đánh giá “đây là một công nghệ hoàn toàn chấp nhận được và không cho thấy bất kỳ vấn đề đáng nghi ngại nào về an toàn thực phẩm.”
Trước đây, người ta mất rất nhiều thời gian quan sát và thử nghiệm mới có thể tìm ra những ưu điểm vượt trội của các giống cây trồng. Việc phối giống những loài này nhằm tạo ra các thế hệ sau có tính năng vượt trội có thể mất hàng thập kỉ, và đôi khi không kiểm soát được việc nảy sinh những tính năng mới có hại.
Nhân giống nhanh có khả năng khắc phục những nhược điểm trên bằng cách khoanh vùng những gen có lợi nhất định. Trong khi công nghệ di truyền tập trung vào việc “can thiệp bộ gen”, nghiên cứu về nuôi cấy mô tập trung vào giải mã bộ gen và nguyên lý hoạt động của chúng. Bốn bước của quá trình này bao gồm: tìm hiểu về bộ gen của mỗi loài – phân loại gen theo chức năng – lập bản đồ gen – đối chiếu với các gen tương tự của loài khác để tìm ra những gen có ích.
Harry Klee, một nhà nghiên cứu thuộc Đại học Florida, nhận xét: Trước kia, nếu sử dụng biện pháp truyền thống bạn phải trồng hàng triệu cây trên một cánh đồng mới có thể tạo ra một sự kết hợp hoàn hảo. Các nhà di truyền hiện nay đã đơn giản hóa công việc này bằng cách tập trung tìm kiếm những đặc điểm nổi trội. Phân tích ví dụ về cây cà chua, ông cho biết, cây cà chua có khoảng 30 hoặc 40 loại gen khác nhau ảnh hưởng đến hương vị và chất lượng quả của nó. Khi áp dụng công nghệ nhân giống nhanh, các nhà nghiên cứu sẽ sử dụng bảng đánh dấu di truyền để tự động sàng lọc và nhanh chóng loại trừ được khoảng 99% các loại gen không có ích, đồng thời rút ngắn thời gian sinh sản của cây. Nhờ đó, công việc lai giống sẽ nhanh chóng và dễ dàng hơn, đồng thời cho phép sắp xếp các chuỗi gen phức tạp cho một giống mới độc lập.
Công nghệ nhân giống nhanh thực ra đã được đề xuất từ năm 1989, song tại thời điểm đó gặp nhiều khó khăn, và đặc biệt chi phí rất cao. Nay, mọi sự đã đổi khác, chi phí giảm với tốc độ nhanh hơn cả sự tiên đoán, nghiên cứu về di truyền cũng đã trở nên phổ biến. Các nhà nghiên cứu hiện đang áp dụng nhân giống nhanh vào các “vụ mùa mồ côi” (những vụ mùa chủ yếu phục vụ nhu cầu lương thực tại chỗ, không hướng đến xuất khẩu) ở nhiều nước đang phát triển.
Phương pháp này tuy không hiệu quả đối với cây trồng sinh sản vô tính, trong đó có nhiều loài cung cấp nhu yếu phẩm của vùng nhiệt đới như sắn, khoai lang, chuối song lại rất hữu hiệu đối với cây lúa và nhiều loại cây trồng khác.
Các nhà di truyền học tại Trung tâm nghiên cứu Công nghệ sinh học Iwate cách 130 dặm về phía Bắc tỉnh Fukushima, Nhật Bản đã dùng công nghệ này để cải thiện các giống lúa sau thảm họa động đất và sóng thần lịch sử xảy ra một năm trước tại Nhật Bản. Sau thảm họa, một vùng rộng lớn khoảng 23.472 héc-ta – nơi cung cấp 20% sản lượng gạo của Nhật đã bị nhiễm mặn. Thay vì mất 5 năm để sản xuất một giống lai phù hợp bằng phương pháp thông thường, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã tập trung vào nghiên cứu loại gen chịu được mặn với hy vọng trong vòng 2 năm tới (2014) sẽ tìm ra những giống lúa mới phù hợp.
Nhìn lại cuộc cách mạng xanh lần thứ nhất vào những năm 1960, có thể thấy thành quả thu được là bước nhảy vọt về năng suất nhờ cơ giới hóa ngành nông nghiệp, song ở một mặt khác nó đã gây ảnh hưởng lớn tới môi trường và sức khỏe con người do sử dụng các hóa chất bảo vệ thực vật. Người ta dự đoán cuộc cách mạng xanh lần này sẽ có nhiều biến chuyển. Mục tiêu chính của cuộc cách mạng này là điều chỉnh các giống cây trồng để thích nghi với những điều kiện môi trường cụ thể và không sử dụng hóa chất độc hại.
