Ngày cập nhật 13 Tháng Mười Hai 2019
Cây trồng biến đổi gen được trồng rộng rãi nhất trên thế giới, bao gồm đậu tương, ngô và bông, đã được tạo ra với một vài điều chỉnh di truyền tương đối đơn giản. Chẳng hạn, bằng cách thêm một gen từ vi khuẩn vào một số giống cây trồng nhất định, các nhà khoa học đã cho chúng khả năng tạo ra một loại protein giết chết nhiều loại côn trùng. Một thao tác di truyền đơn giản khác dẫn đến cây trồng chịu được glyphosate hoặc thuốc diệt cỏ khác; Một lợi ích là nông dân có thể diệt cỏ dại mà không làm xói mòn đất. Một cây khác bảo vệ mùa màng trong thời gian hạn hán. Nhưng thật khó khăn hơn nhiều khi đưa ra những loại cây cũng mang lại nhiều hạt hơn trong điều kiện tốt, do di truyền phức tạp liên quan đến sự phát triển của cây.
Mặc dù tạo ra nhiều loại cây trồng kháng sâu bệnh và biến đổi gen (GM), các nhà khoa học vẫn chưa có nhiều thành công với việc thúc đẩy tăng trưởng cây trồng. Giờ đây, các nhà nghiên cứu lần đầu tiên cho thấy họ có thể tăng năng suất ngô lên tới 10% một cách đáng tin cậy bằng cách thay đổi một gen làm tăng sự phát triển của cây, bất kể điều kiện trồng trọt là kém hay tối ưu.
Kan Wang, một nhà sinh học phân tử tại Đại học bang Iowa ở Ames, người không tham gia vào nghiên cứu mới. Ngoài việc tăng thu hoạch ngô, những sửa đổi mới sẽ truyền cảm hứng cho các nhà nghiên cứu khác trong nỗ lực dỗ năng suất cao hơn các loại cây trồng khác.
Bắt đầu từ khoảng năm 2000, các công ty trên khắp thế giới bắt đầu sàng lọc một cách nghiêm túc các gen đơn lẻ có thể tăng năng suất. Chỉ có một vài gen được xác định đã cho thấy lời hứa và nhiều công ty đã giảm hoặc ngừng sàng lọc các gen liên quan đến năng suất cây trồng, vì tỷ lệ thành công thấp.
Jeff Habben, một nhà sinh lý học thực vật tại Corteva, người đã giúp dẫn dắt nghiên cứu cho biết, rất dễ để làm rối thực vật. Nhóm nhằm mục đích hợp nhất zmm28 với một bộ khởi động mới, một đoạn DNA điều khiển khi gen được kích hoạt. Thông thường, zmm28 bật khi cây ngô bắt đầu ra hoa.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hiệu suất của gen tăng cường trong 48 loại ngô thương mại, được gọi là giống lai, thường được sử dụng để nuôi gia súc. Trong các thử nghiệm thực địa trên khắp các vùng trồng ngô của Hoa Kỳ trong giai đoạn 2014-2017, họ đã phát hiện ra rằng các giống lai GM thường mang lại hạt nhiều hơn 3% đến 5% so với cây đối chứng. Một số mang lại nhiều hơn 8% đến 10% , nhóm nghiên cứu báo cáo trong tuần này trong Kỷ yếu của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia . Lợi ích được duy trì bất kể điều kiện phát triển tốt hay xấu. Đây là một trong những ví dụ điển hình nhất trong đó GM cho năng suất thực sự hoạt động thuyết phục trong môi trường đồng ruộng, Matthew nói, nhà khoa học cây trồng tại Nghiên cứu của Rothamsted ở Harpenden, Vương quốc Anh
Dirk Inzé, một nhà sinh học phân tử tại VIB, một viện nghiên cứu ở Flanders, Bỉ cho biết, điều này có vẻ rất hứa hẹn từ quan điểm thương mại. Corteva đã nộp đơn cho Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) để phê duyệt các giống lai mới có năng suất cao hơn. (Mặc dù zmm28 và chất xúc tiến của nó xuất hiện tự nhiên trong ngô, chúng đã được ghép nối bằng cách sử dụng một kỹ thuật mà USDA quy định là công nghệ sinh học.)
Nguồn: sciencemag.org
