Các nhà khoa học tại Đại học Missouri, Mỹ, đã phát triển thành công giống lúa kháng bệnh bạc lá do vi khuẩn, một căn bệnh nghiêm trọng đe dọa mùa màng tại nhiều quốc gia ở châu Á và châu Phi. Bước đột phá này dựa trên OpenCRISPR-1, một hệ thống chỉnh sửa gen do công ty công nghệ sinh học Profluent ở California phát triển.

Dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Bing Yang, nhóm nghiên cứu đã điều chỉnh công nghệ này để áp dụng cho cây lúa, mở ra hướng đi mới trong việc bảo vệ một trong những cây lương thực quan trọng nhất thế giới.

Công nghệ chỉnh sửa gen cho phép các nhà khoa học thực hiện những thay đổi có mục tiêu đối với DNA, bao gồm việc cải thiện khả năng chống chịu bệnh tật của cây trồng. Bằng cách nghiên cứu cách các mầm bệnh vi khuẩn tương tác với cây lúa ở cấp độ gen, nhóm nghiên cứu đã xác định được những cơ hội để tăng cường khả năng phòng vệ của cây trồng.

Không chỉ giới hạn ở cây lúa

Một điểm nổi bật của OpenCRISPR-1 là nó được cung cấp miễn phí cho nghiên cứu và phát triển cây trồng thương mại. “Khác với các công cụ chỉnh sửa gen độc quyền yêu cầu thỏa thuận cấp phép, OpenCRISPR-1 là mã nguồn mở, mang lại cho các nhà nghiên cứu và công ty sự linh hoạt trong việc khám phá các giải pháp di truyền mới”, Yang cho biết.

Bệnh bạc lá do vi khuẩn có thể gây thiệt hại nghiêm trọng cho năng suất và chất lượng lúa, ảnh hưởng đến sinh kế của hàng triệu nông dân. Yang chia sẻ: “Chúng tôi đang nghiên cứu cách bệnh này tương tác với cây lúa ở cấp độ gen để tìm ra các phương pháp tăng cường khả năng phòng vệ tự nhiên của cây”.

Mặc dù đã thành công trong việc phát triển giống lúa kháng bệnh, công việc vẫn đang ở giai đoạn phòng thí nghiệm. Thách thức tiếp theo là chuyển giao những phát hiện này vào các giống lúa thương mại, cùng với các thử nghiệm bổ sung và hợp tác với các công ty để đưa sản phẩm ra thị trường.

Liệu công nghệ này có thể áp dụng cho các loại cây trồng khác? Nông dân có thể phải chờ đợi vài năm trước khi giống lúa mới được đưa vào sử dụng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu nhận thấy tiềm năng ứng dụng của công nghệ không chỉ dừng lại ở bệnh bạc lá do vi khuẩn, mà còn có thể cải thiện khả năng kháng các bệnh khác và giúp cây trồng chống chịu tốt hơn với các tác động từ môi trường.