Các giống lúa mì châu Á nắm giữ chìa khóa để chống lại bệnh gỉ sắt vàng tàn phá

Các nhà khoa học đã xác định được các gen trong các giống lúa mì châu Á truyền thống có thể chống lại bệnh gỉ sắt vàng, một bệnh nấm lớn đe dọa sản xuất lúa mì toàn cầu. Phát hiện này đưa ra một chiến lược đầy hứa hẹn để bảo vệ an ninh lương thực bằng cách tăng cường khả năng kháng bệnh của các loại cây trồng lúa mì thương mại. Bệnh gỉ sắt vàng, do nấm Puccinia striiformis f. sp. tritici gây ra, ảnh hưởng đến khoảng 88% sản lượng lúa mì bánh mì của thế giới. Nó gây ra một mối đe dọa đáng kể đối với năng suất lúa mì. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Zurich (UZH) đã phát hiện ra rằng các giống lúa mì truyền thống từ châu Á có các gen cung cấp khả năng kháng bệnh này. Nhóm nghiên cứu, do Kentaro Shimizu dẫn đầu, đã phát hiện ra hai vùng bộ gen trong các giống lúa mì châu Á truyền thống có khả năng kháng bệnh gỉ sắt vàng. Những gen này có thể được chuyển sang các giống lúa mì thương mại để chống lại bệnh. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của sự đa dạng di truyền trong các giống lúa mì truyền thống đối với an ninh lương thực. Trong nhiều thập kỷ, việc lai tạo lúa mì đã tập trung vào các giống năng suất cao, điều này đã làm giảm sự đa dạng di truyền của cây trồng. Các giống lúa mì truyền thống, được nông dân canh tác ở nhiều vùng khác nhau, vẫn giữ được nền tảng di truyền rộng hơn. Những giống này, đặc biệt là những giống từ châu Á, mang lại tiềm năng chưa được khai thác để cải thiện khả năng kháng bệnh ở lúa mì hiện đại. Trong quá trình làm tiến sĩ, Katharina Jung đã nghiên cứu khả năng kháng bệnh gỉ sắt vàng ở lúa mì, hợp tác với Trung tâm Cải thiện Ngô và Lúa mì Quốc tế (CIMMYT) ở Mexico và Đại học Kyoto ở Nhật Bản. Cô đã sàng lọc các giống lúa mì truyền thống và hiện đại từ Nhật Bản, Trung Quốc, Nepal và Pakistan. Các thử nghiệm đồng ruộng đã được tiến hành ở Thụy Sĩ và Mexico để xác định các cây kháng bệnh. Jung đã xác định hai vùng bộ gen chưa từng được đặc trưng trước đây, được gọi là vị trí đặc tính định lượng (QTLs), góp phần vào khả năng kháng bệnh gỉ sắt vàng. Một vùng được tìm thấy trong một giống truyền thống từ Nepal, trong khi vùng còn lại xuất hiện rộng rãi hơn trên các dòng truyền thống từ Nepal, Pakistan và Trung Quốc ở khu vực dãy Himalaya phía nam. Khu vực dãy Himalaya phía nam được cho là nơi khởi nguồn của mầm bệnh gỉ sắt vàng. Các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng các giống truyền thống từ khu vực này có thể chứa các khả năng kháng bệnh độc đáo và ổn định đối với bệnh gỉ sắt vàng. Phát hiện này nhấn mạnh giá trị của việc bảo tồn các giống lúa mì truyền thống như một nguồn đặc tính di truyền để chống lại các mối đe dọa mới nổi. Việc bảo tồn sự đa dạng di truyền và các giống lúa mì truyền thống là rất quan trọng để chống lại dịch bệnh. Nông dân đã canh tác các giống này trong nhiều thế hệ, điều này có giá trị lớn đối với an ninh lương thực trong tương lai. Việc sử dụng và chia sẻ lợi ích của các giống này nên có sự hợp tác chặt chẽ với cộng đồng địa phương, công nhận kiến thức và thực hành của họ. Sự hợp tác với Đại học Kyoto là rất cần thiết cho dự án này. Nghiên cứu này nhấn mạnh giá trị của quan hệ đối tác quốc tế trong tiến bộ khoa học. Đề án tài trợ toàn cầu của UZH đã hỗ trợ dự án. Liên minh giữa UZH và Đại học Kyoto đã được chuyển đổi thành Quan hệ đối tác chiến lược vào năm 2020.