Australia lập bản đồ gen kháng bệnh héo rũ trên chuối hoang dã

Bệnh héo rũ Fusarium, hay bệnh Panama, là tác nhân gây bệnh tồn tại trong đất, đe dọa trực tiếp đến giống chuối Cavendish trên toàn thế giới. Tiến sĩ Andrew Chen nhận định việc tìm ra cơ chế kháng bệnh tự nhiên từ chuối dại mở ra hướng tiếp cận bền vững nhằm kiểm soát mầm bệnh lây nhiễm qua đất, vốn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến các vụ canh tác kế tiếp.

Nhóm nghiên cứu phát hiện nguồn kháng bệnh từ giống Calcutta 4, một loài chuối lưỡng bội hoang dã có khả năng sinh sản. Thông qua việc lai tạo Calcutta 4 với các dòng chuối lưỡng bội mẫn cảm và cho thế hệ lai tiếp xúc với STR4, các chuyên gia đã tiến hành so sánh hệ gen giữa nhóm cây kháng bệnh và nhóm cây nhiễm bệnh.

"Kết quả lập bản đồ cho thấy khả năng kháng STR4 nằm trên nhiễm sắc thể số 5 của giống Calcutta 4," Tiến sĩ Chen chia sẻ, đồng thời nhấn mạnh đây là lần đầu tiên cơ chế di truyền kháng chủng Race 4 từ phân loài hoang dã này được giải mã chi tiết.

Dự án kéo dài năm năm đòi hỏi mỗi thế hệ chuối lai phải được nuôi trồng tối thiểu 12 tháng trước khi đánh giá bệnh và tiếp tục lai tạo. Nhóm tác giả đã vận dụng tổng hợp các kỹ thuật di truyền học thuận (Forward genetics), phát triển quần thể, sàng lọc bệnh, giải trình tự bộ gen và phân tích phân ly nhóm (BSA).

Dù sở hữu các đặc tính kháng bệnh quý giá, Calcutta 4 lại không đạt tiêu chuẩn canh tác thương mại do chất lượng quả kém. Tiến sĩ Chen giải thích rằng mặc dù cung cấp nguồn gen kháng bệnh then chốt, giống chuối này không thể trở thành sản phẩm thương mại vì quả không đáp ứng yêu cầu về hương vị.

Giai đoạn tiếp theo tập trung vào việc phát triển các chỉ thị phân tử, hỗ trợ nhà chọn giống theo dõi đặc tính kháng bệnh ngay từ giai đoạn cây con trước khi biểu hiện triệu chứng. Giải pháp giúp tối ưu hóa thời gian chọn lọc, tiết kiệm chi phí, hướng tới mục tiêu tạo ra giống chuối vừa thơm ngon, dễ canh tác, vừa sở hữu cơ chế bảo vệ tự nhiên trước nấm Fusarium.

Chủng STR4 chủ yếu gây hại tại các vùng cận nhiệt đới và là một biến thể di truyền của chủng Tropical Race 4 (TR4) hiện đang xuất hiện tại Australia.

Công trình nhận được sự hỗ trợ từ tổ chức Hort Innovation thông qua quỹ đóng góp của ngành công nghiệp chuối và Chính phủ Australia. Những phát hiện mới hứa hẹn định hướng cho các hoạt động đầu tư lai tạo và chiến lược quản lý dịch bệnh trong tương lai của toàn ngành.