Đột phá di truyền trên cỏ nhiệt đới có thể giúp phát triển trang trại gia súc thân thiện với khí hậu

Gia súc là vật nuôi chủ đạo của nhiều chủ hộ nhỏ nhưng trang trại của họ thường ở những vùng đất bị suy thoái, điều này làm tăng tác động của gia súc đến môi trường và làm giảm sản lượng sữa và thịt. Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (CIAT) đã chỉ ra rằng các loài cỏ Brachiaria có thể giảm khí thải nhà kính từ gia súc và tăng năng suất, và việc nhân giống cải tiến có thể làm tăng lợi ích kinh tế và môi trường. Nhưng quá trình chăn nuôi là khó khăn, tốn thời gian và tốn kém. Một bước đột phá về bộ gien phức tạp của cỏ Brachiaria có thể giúp chăn nuôi hiệu quả hơn nhiều.

Margaret Worthington, một nhà di truyền học tại CIAT và Đại học Arkansas, và các đồng nghiệp đã tạo ra bản đồ phân tử dày đặc đầu tiên của B. humidicola, một loại cỏ sinh trưởng mạnh và thân thiện với môi trường. Họ cũng xác định các gien ứng cử viên cho cơ chế sinh sản vô tính của cây, đây là một tài sản lớn cho các nhà nhân giống cây trồng.

Worthington cho biết: “Ý tưởng là tạo ra một loại cây trồng tốt hơn với ít thời gian hơn và ít chi phí hơn”.

Phương pháp nhân giống cây trồng truyền thống cho cỏ Brachiaria liên quan đến một trong hai kỹ thuật phức tạp. Một là trồng cây để lấy hạt giống, và nghiên cứu hạt giống dưới kính hiển vi để xác định xem cây có sinh sản vô tính hay không. Kỹ thuật khác liên quan đến việc cắt phôi của cây và tiến hành phân tích tương tự. Cả hai kỹ thuật đòi hỏi nhiều tuần, với chi phí đáng kể và sự tham gia của các chuyên gia có trình độ cao.

Sinh sản vô tính thông qua hạt giống, được gọi là apomixis, là chìa khóa để phát triển các giống cây trồng mới để sử dụng rộng rãi. Cây trồng sinh sản qua apomixis bảo tồn các đặc điểm giống nhau từ thế hệ này sang thế hệ khác, về cơ bản là có các đặc điểm mong muốn như chịu hạn hoặc giá trị dinh dưỡng cao.

Với dấu hiệu phân tử này, các nhà nhân giống cây trồng có thể thực hiện một thử nghiệm nhanh chóng và không tốn kém khi cỏ Brachiaria là cây con để xác định xem chúng có sinh sản thông qua apomixis hay không. Các kết quả có sẵn trong một vài tuần. Điều này cho phép các nhà tạo giống thực vật chỉ chọn những cây sinh sản vô tính cho các thử nghiệm, cho phép họ phân bổ nhiều thời gian và nguồn lực hơn cho những cây có tiềm năng tạo ra giống mới.

Cỏ Brachiaria có tiềm năng làm cho các trang trại nhiệt đới có năng suất cao hơn và tốt hơn cho môi trường. Một nghiên cứu gần đây cho thấy B. humidicola đặc biệt mang lại hiệu quả trong việc giảm oxit nitơ, một loại khí nhà kính mạnh, phát ra từ đất do sự lắng đọng nước tiểu của gia súc. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu CIAT đã xác định các cơ chế mà loại cỏ nhiệt đới này sử dụng để thu nhận hiệu quả các chất dinh dưỡng từ đất.

Các nhà lai tạo Brachiaria cũng đánh giá cao apomixis cho các hộ sản xuất nhỏ ở các quốc gia đang phát triển, những người có nguồn lực hạn chế trong việc đầu tư nâng cấp trang trại. Các giống cỏ cải tiến sản xuất đủ số lượng hạt giống giữ lại tính trạng, điều này có thể loại bỏ nhu cầu mua hạt giống mới cho mỗi lần trồng.

Joe Tohme, một nhà khoa học cao cấp tại CIAT cho biết: “Bước đột phá này cho phép tăng tốc chương trình nhân giống của chúng tôi với nhiều đặc điểm, bao gồm phát triển các loại thức ăn gia súc nhiệt đới có thể giúp giảm khí thải nhà kính và hiệu quả hơn về mặt sinh thái”.

Jacobo Arango, đồng tác giả nghiên cứu, một nhà sinh vật học môi trường từ CIAT và là tác giả chính của Báo cáo đánh giá tiếp theo về giảm thiểu biến đổi khí hậu của Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) cho biết: “Phát hiện này là một dấu mốc quan trọng trong con đường phát triển công nghệ giảm thiểu tác động đến khí hậu trong ngành chăn nuôi”.

Biên dịch: Nguyễn Minh Thu (Theo sciencedaily)

Nguồn tin: Bộ NN&PTNT

Channuoivietnam.com © 2013 được phát triển bởi Viện Công Nghệ Sáng Tạo - Email: dohuuphuong2010@gmail.com - ĐT: 0908.255.265 Trang chủ