VNPT GREEN

Tải ứng dụng

Đăng nhập

Bài viết

Trang chủ Bài viết

Nghiên cứu, chọn tạo giống cây trồng ở Trung Quốc và bài học cho Việt Nam: [Bài 2] Kỷ nguyên công nghệ tế bào và phân tử

**Những thành tựu quan trọng trong nghiên cứu, chọn giống lúa ưu thế lai**

Nhà nghiên cứu Trương Tuệ Liêm thuộc Viện Nghiên cứu Lúa Trung Quốc đã khai thác các nguồn tế bào chất bất dục mới như Indonesia Shuidaogu 6. Sử dụng Indonesia Shuidaogu 6, ông đã tạo ra loạt dòng bất dục loại Ấn Thủy như II-32A và Trung 9A. Chúng đã nâng tổng thể trình độ sản xuất lúa lai của Trung Quốc lên một tầm cao mới về sản lượng hạt giống, năng suất lúa lai và chất lượng gạo, mở ra thời đại mới sản xuất siêu cao sản cho lúa lai.

Viện Nghiên cứu Lúa thuộc Học viện Khoa học Nông nghiệp Liêu Ninh (Dương Chấn Ngọc) đã sáng tạo ra kỹ thuật "cầu nối Indica - Japonica", mở đường cho việc sử dụng lúa lai Japonica, giúp Trung Quốc trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới ứng dụng [lúa lai](https://nongnghiepmoitruong.vn/lua-lai-tag74263/) Japonica.

Viện Khoa học Nông nghiệp Ninh Ba đã tạo ra các dòng bất dục Japonica mới như Dũng Cán 15A, đột phá rào cản sinh sản giữa các phân loài Indica và Japonica, chọn tạo thành công loạt lúa lai siêu cấp Indica - Japonica như Dũng ưu 1540, năng suất bình quân đạt 700 - 750kg/mẫu (10 - 12 tấn/ha).

Ngoài việc ứng dụng hiệu quả và rộng rãi kỹ thuật chọn tạo và sản xuất lúa ưu thế lai, các nhà nông học Trung Quốc cũng chú trọng kỹ thuật chọn tạo giống bằng đột biến nhân tạo với việc sử dụng phóng xạ hạt nhân. Giống lúa “Nguyên Phong Tảo” đã được tạo ra bằng phương pháp này và đạt giải thưởng sáng chế kỹ thuật quốc gia hạng nhất.

**Cuộc cách mạng xanh lần III**

Đây là kỷ nguyên ứng dụng công nghệ tế bào và công nghệ phân tử trong chọn tạo giống, chọn tạo giống lúa bằng thiết kế phân tử.

Từ những năm 1990, với công nghệ phân tử bao gồm công nghệ đánh dấu gen (marker phân tử), chọn giống hỗ trợ phân tử (MAS)..., các gen mục tiêu đã được chuyển vào con lai qua phương pháp lai quay lui (back cross). Các dòng bố, mẹ được cải tiến nhanh chóng, đặc biệt với các mục tiêu quan trọng như năng suất, chất lượng, mùi thơm và khả năng chống chịu sâu bệnh cũng như điều kiện ngoại cảnh.

Công nghệ chỉnh sửa gen (genom editting, ví dụ CRISPR)... đã góp phần quan trọng vào định hướng cũng như hiệu quả của công tác chọn tạo giống. Cuối thập niên 90, ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống đã phát triển rất nhanh ở Trung Quốc.

![Đoàn công tác của Hiệp hội Thương mại Giống cây trồng Việt Nam (VSTA) thăm Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Hồ Nam. Ảnh: VSTA.](https://noidung.vnptgreen.vn/storage/uploads/c53f8bf0ee6101fead58e2764a8a5353.jpg)
*Đoàn công tác của Hiệp hội Thương mại Giống cây trồng Việt Nam (VSTA) thăm Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Hồ Nam. Ảnh: VSTA.*

Năm 2000, chương trình thiết kế phân tử cho chọn tạo giống lúa bắt đầu được ứng dụng. Qua đó đã giải mã đầy đủ chức năng gen, mạng lưới điều hòa gen và cách thức tương tác gen - môi trường; chia nhóm tính trạng sinh học đặc định thành các mô-đun phân tử khác nhau, tạo vật liệu chọn giống theo các mô-đun phân tử khác nhau.

Theo mục tiêu chọn giống, đã thiết kế di truyền định tính và định lượng cho cây trồng. Lắp ráp vật liệu chọn giống từ các mô-đun khác nhau và cuối cùng chọn tạo ra giống ưu tú.

Năm 2013, các nhà nông học Trung Quốc đã phát hiện ra những gen quan trọng giúp cho việc xây dựng lý thuyết chọn tạo giống lúa. Họ đã tìm ra 79 vị trí gen định lượng (QTL) về năng suất, trong đó có 44 vị trí là “siêu trội” và 7 vị trí “trội hoàn toàn”. Về tính trạng số bông, có 51 QTL, trong đó 24 vị trí đoạn gen là “siêu trội” và 11 vị trí đoạn gen là “trội hoàn toàn”. Năm 2013, phát hiện gen cốt lõi năng suất cao ở "siêu lúa" OsSPL14 (IPA1). Năm 2015, phát hiện gen GS2 (OsGRF4) có thể nâng cao đáng kể năng suất lúa lai.

**Tập trung nghiên cứu bộ gen và bộ gen tổng (Pangenome) của lúa**

Năm 2018, Trung Quốc công bố kết quả giải trình tự 3.000 mẫu giống lúa và đề xuất giả thuyết đa nguồn gốc độc lập của các phân loài Indica và Japonica. Phát hiện cấu trúc biến đổi bộ gen quần thể lúa trồng Châu Á, phân tích đa dạng di truyền bộ gen của nguồn tài nguyên giống lúa vùng lõi.

Năm 2021, Trung Quốc công bố "hệ gen đồ” của lúa - một công trình có thể xem là kinh điển trong nghiên cứu pangenome lúa. Từ “hệ gen đồ”, các nhà chọn tạo giống đã chọn ra được 33 giống lúa có tính đại diện cao, tiến hành giải trình tự đoạn dài và lắp ráp, chú giải bộ gen chất lượng cao.

Đến năm 2024, đã nghiên cứu bộ gen của 18.421 dòng lúa và nền tảng di truyền của lúa đã bước đầu được thiết lập trên nền tảng cấu trúc quần thể. Xác định được 1.207 vị trí QTL và phương pháp phân tích gen tích hợp Gene to Gene lúa -“Rice G2G” . Cung cấp nguồn gen chìa khóa để thực hiện thuần hóa lại nhanh chóng (de novo domestication), chọn tạo chính xác các giống mới kháng stress mạnh, hiệu suất sử dụng tài nguyên cao, đột phá năng suất.

![Đoàn công tác của VSTA thăm Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Hồ Nam. Ảnh: VSTA.](https://noidung.vnptgreen.vn/storage/uploads/dd2d7436c4cc7f17eb0175b77756974e.jpg)
*Đoàn công tác của VSTA thăm Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Hồ Nam. Ảnh: VSTA.*

Các nhà khoa học nông nghiệp Trung Quốc xác định giống đột phá bằng thiết kế phân tử sẽ đổi mới và dẫn dắt phát triển ngành trong tương lai.

Định hướng chủ đạo trong nghiên cứu, chọn tạo giống lúa là:

(i) Khai thác và sử dụng đầy đủ tài nguyên giống: Khám phá tế bào chất bất dục mới, khắc phục nút thắt sử dụng hẹp tài nguyên di truyền do quan hệ phục hồi/duy trì nghiêm ngặt của hệ thống ba dòng hiện có, mở rộng đáng kể phạm vi tài nguyên di truyền có thể sử dụng.

(ii) Định hình kiểu cây mới: Cải tiến kiểu cây, nâng cao khả năng hấp thụ và sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời của quần thể lúa, từ đó nâng cao năng suất.

(iii) Sử dụng đầy đủ hiệu ứng cộng tính di truyền của lúa: Sử dụng đầy đủ ưu thế lai của lúa lai, chủ yếu là tính trội siêu việt và trội hoàn toàn, tập hợp (pyramiding) gen tốt. Sử dụng gen chức năng chính để cải tiến định hướng và nâng cấp lặp.

(iv) Sử dụng hợp lý ưu thế lai giữa các phân loài Indica và Japonica: Ứng dụng tổng hợp tính trội, trội siêu việt và epistasis (tương tác gen).

**Tiếp cận 10 “định vị hệ thống”**

Trung Quốc tiếp cận 10 "định vị hệ thống" công nghệ cho chọn tạo giống lúa bằng thiết kế phân tử hiệu quả cao gồm:

\- Lựa chọn vật liệu bố mẹ nòng cốt - nền tảng chọn tạo giống, khung vật liệu.

\- Bộ chỉ thị phân tử cho gen quan trọng - công cụ chọn lọc gen mục tiêu làm công cụ chủ lực trong chọn tạo giống.

\- Hệ thống chọn giống nhanh - công cụ mạnh để cải tạo định hướng và nâng cao hiệu quả chọn giống, ứng dụng rộng rãi trong quy trình chọn giống.

\- Hệ thống bất dục đực tế bào chất (CMS) mới - công cụ hệ thống chọn giống mới, khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên, lộ trình chọn giống thuận tiện, linh hoạt.

\- Hệ thống công nghệ lưỡng bội đơn ở lúa - nâng cao hiệu quả xây dựng quần thể chọn giống, đẩy nhanh tiến trình chọn tạo.

\- Hệ thống bất dục đực nhân tính trội ở bố mẹ nòng cốt - lai tạo dễ dàng, thiết lập quần thể dễ dàng hơn, luân hồi định hướng, dễ thao tác hơn.

\- Công nghệ chỉnh sửa gen - tạo đột biến định hướng nhanh chóng, chính xác, có thể cập nhật và ứng dụng kịp thời thành tựu nhân bản gen của người khác.

\- Mô hình chọn lọc gen - có thể hỗ trợ mạnh mẽ cả trong lựa chọn vật liệu khung chọn giống lẫn phối hợp tổ hợp lai.

\- Khai thác ưu thế lai lúa Indica - Japonica - hướng tiếp cận chủ yếu để khai thác ưu thế lai.

\- Khảo nghiệm đa điểm - đánh giá nhanh vật liệu, tổ hợp lai về vùng thích nghi, tiềm năng sản xuất và thị trường.

> Năm 2025, Trung Quốc đã giải mã đa dạng di truyền lúa hoang, hỗ trợ đổi mới tài nguyên giống lúa, xây dựng cơ sở dữ liệu bộ gen tổng (pangenome) lúa hoang gần bão hòa, thực hiện tích hợp có hệ thống nguồn tài nguyên di truyền lúa hoang. Dựa trên đó có thể khai thác chính xác các allele ưu tú của lúa hoang, truy nguyên nguồn gốc các gen quan trọng, giải thích cơ chế thích nghi môi trường và tính mềm dẻo kiểu hình của lúa.
> 
> Trong bối cảnh an ninh lương thực ngày càng nghiêm trọng, nghiên cứu này cung cấp nguồn gen chìa khóa để thực hiện thuần hóa lại nhanh chóng lúa, chọn tạo chính xác các giống mới kháng stress mạnh, hiệu suất sử dụng tài nguyên cao, đột phá năng suất.

---

*Nguồn: [https://nongnghiepmoitruong.vn/nghien-cuu-chon-tao-giong-cay-trong-o-trung-quoc-va-bai-hoc-cho-viet-nam-bai-2-ky-nguyen-cong-nghe-te-bao-va-phan-tu-d830975.html](https://nongnghiepmoitruong.vn/nghien-cuu-chon-tao-giong-cay-trong-o-trung-quoc-va-bai-hoc-cho-viet-nam-bai-2-ky-nguyen-cong-nghe-te-bao-va-phan-tu-d830975.html)*

VNPT GREEN, tên đầy đủ là VNPT Center for Green Agriculture (Trung Tâm Nông Nghiệp Số VNPT), là nền tảng chuyển đổi số nông nghiệp hướng đến phát triển 03 trụ cột: kinh tế nông nghiệp số, kinh tế nông nghiệp tuần hoàn và kinh tế nông nghiệp xanh.

Liên hệ

57 Huỳnh Thúc Kháng, Phường Láng, TP. Hà Nội

support.vnptgreen@vnpt.vn

Liên kết

Trang chủ Về VNPT Green Liên hệ Lợi thế cạnh tranh Phát triển bền vững

Sản phẩm - dịch vụ

Chính quyền nông nghiệp số Doanh nghiệp nông nghiệp số Nền tảng nông nghiệp số