Sàng lọc nguồn gen ngô nếp bản địa, tạo nền tảng giống lai thích ứng biến đổi khí hậu

Ngô nếp (Zea mays L. subsp. Ceratina Kulesh) chứa hàm lượng amylopectin lên tới gần 100%, mang lại độ dẻo thơm đặc trưng, là nguồn thực phẩm tươi và nguyên liệu quý cho công nghiệp chế biến. Tuy nhiên, trước thách thức của biến đổi khí hậu, việc khai thác các giống ngô bản địa vừa ăn ngon, vừa chống chịu tốt nhưng chưa đạt năng suất cao đang là một bài toán khó.

Việt Nam được dự báo là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu. Trong nông nghiệp, để chủ động "né tránh" các điều kiện thời tiết cực đoan như hạn hán, thiên tai, việc nghiên cứu chọn tạo các giống cây ngắn ngày, có khả năng chống chịu bất thuận là giải pháp mang tính sống còn.

Thực tế cho thấy, nguồn ngô nếp bản địa ở nước ta vô cùng phong phú, có ưu điểm vượt trội về hương vị và sức chống chịu dẻo dai. Tuy nhiên, rào cản lớn nhất khiến chúng chưa được đưa vào sản xuất quy mô lớn là năng suất thấp.

Nhằm giải quyết triệt để vấn đề này, ThS. Nguyễn Văn Trường và các cộng sự tại Viện Nghiên cứu Ngô (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) đã triển khai đề tài: "Nghiên cứu sàng lọc nguồn vật liệu ngô nếp bản địa chất lượng ngon chống chịu tốt phục vụ công tác tạo giống ngô nếp lai" với mục tiêu cốt lõi là đánh giá, khai thác nguồn vật liệu bản địa để phục vụ chương trình chọn tạo giống ngô nếp lai cho các tỉnh phía Bắc. Đề tài có lợi thế xuất phát điểm rất lớn khi được kế thừa các phương pháp, quy trình công nghệ hiện đại của Viện Nghiên cứu Ngô - đơn vị đầu ngành với bề dày thành tích trong việc chọn tạo các giống ngô lai năng suất cao, cùng sự hỗ trợ từ một tập đoàn dòng thuần phong phú, mạng lưới hợp tác sâu rộng và đội ngũ chuyên gia trình độ cao.

Theo mục tiêu ban đầu, đề tài dự kiến sàng lọc tối thiểu 30 nguồn vật liệu. Tuy nhiên, thực tế triển khai đã vượt xa kỳ vọng khi nhóm nghiên cứu lập báo cáo đánh giá và mô tả chi tiết đặc điểm nông sinh học, năng suất hạt khô cùng chất lượng ăn tươi của tới 74 nguồn vật liệu ngô nếp bản địa.

Đa số các giống có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm chín sớm đến trung bình (99 - 107 ngày), hình thái đa dạng và khả năng chống chịu khá tốt trước các điều kiện bất thuận. Qua sàng lọc khắt khe, đề tài đã xác định được 10 giống có chất lượng ăn tươi ngon, độ dẻo đạt điểm 1-2 (dẻo nhất là giống QT52-Nếp trắng Cốc Cuổi đạt điểm 1) và mùi hương đạt mức thơm (điểm 2). Nhóm giống này sở hữu sức sống mạnh mẽ: chống đổ rễ tốt (<5%), chống đổ gãy thân, đốm lá lớn và sâu đục thân ở mức khá đến tốt (điểm 1-1,5), đặc biệt hoàn toàn không bị nhiễm bệnh khô vằn. Năng suất đạt từ 17,6 - 32,8 tạ/ha.

Nổi bật nhất trong số đó là 6 giống ưu tú toàn diện, vừa đạt chất lượng ăn ngon, chống chịu tốt (điểm 1-2), vừa cho năng suất cao trên 20 tạ/ha. Sáu cái tên cần được đặc biệt chú ý cho công tác phục tráng và lai tạo bao gồm:

- QT22: Nếp tím Lê Lợi

- QT33: Nếp vàng Chiềng Ve

- QT34: Nếp vàng Noong Hẻo

- QT35: Nếp trắng Ít Ta Bót

- QT48: Nếp trắng Tắp Ná 1

- QT18: Nếp vàng Bản Mù

Không chỉ dừng lại ở việc chọn lọc tự nhiên, đề tài đã tiến sâu vào đánh giá đa dạng di truyền và tạo dòng từ 34 nguồn vật liệu ưu tú.

Về kỹ thuật nuôi cấy bao phấn: Nhóm nghiên cứu chứng minh tính khả thi cao khi tạo thành công 10 cây dòng đơn bội kép từ 7 nguồn vật liệu (QT6, QT7, QT8, QT9, QT11, QT27 và QT52). Từ đó, lựa chọn được 02 dòng đầy triển vọng là N1/QT6-21 và N3/QT52-21.

Về phương pháp tự phối: Đề tài đặt mục tiêu ban đầu là tạo tối thiểu 2 nguồn dòng thế hệ S3/S4 đạt năng suất $ge$ 1,5 tấn/ha và amylopectin $ge$ 95%. Kết quả thực tế đã tạo ra được 3 dòng nếp thế hệ S3 (QT52.S3, QT62.S3 và QT80.S3) vượt xa chỉ tiêu:

- Năng suất hạt khô đạt 17,4 - 20,1 tạ/ha (tương đương 1,74 - 2,01 tấn/ha).

- Hàm lượng amylopectin đạt mức 96,87 - 97,16%.

- Các dòng có khả năng kết hợp chung cao về năng suất bắp tươi và chống chịu bệnh đốm lá lớn rất tốt (điểm 2).

Từ những thành công mang tính nền tảng, ThS. Nguyễn Văn Trường và các cộng sự đưa ra những kiến nghị chiến lược cho giai đoạn tiếp theo:

Thứ nhất, tiếp tục mở rộng phạm vi đánh giá, khai thác các nguồn vật liệu ngô nếp bản địa ưu tú, đồng thời làm thuần các dòng thế hệ S3 mới tạo ra để trực tiếp đưa vào chương trình chọn tạo giống ngô nếp lai năng suất, chất lượng cao.

Thứ hai, đề nghị nâng cấp hướng nghiên cứu này thành Đề tài Khoa học Công nghệ cấp Bộ. Việc nâng cấp sẽ tạo hành lang pháp lý và nguồn lực để đánh giá sâu hơn tiềm năng di truyền của ngô bản địa. Từ đó, có thể phát hiện các alen và nguồn gen mang tính trạng chống chịu ưu việt, phục vụ đắc lực cho công tác tạo giống ngô thích ứng với biến đổi khí hậu trong tương lai.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 22003/2023) tại Cục Thông tin, Thống kê.ngô nếp bản địa, giống ngô nếp lai, chọn tạo giống ngô, nguồn gen ngô nếp, ngô nếp chống chịu, biến đổi khí hậu, Viện Nghiên cứu Ngô, amylopectin, ngô nếp năng suất cao, nghiên cứu ngô nếp, giống ngô chất lượng cao, phục tráng ngô nếp, nguồn vật liệu ngô bản địa, nông nghiệp thích ứng biến đổi khí hậu, nghiên cứu khoa học nông nghiệp