Fast Technology ngày 20/3 đưa tin kết quả nghiên cứu lúa gạo của nhóm viện sĩ Han Bin và nhà nghiên cứu Wang Jiawei thuộc Trung tâm Xuất sắc về Khoa học Thực vật Phân tử thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã được công bố trên trang bìa của tạp chí học thuật quốc tế “Science”. Nghiên cứu này lần đầu tiên nhân bản gen chủ chốt EBT1 xác định tập tính sống lâu năm của lúa hoang, làm rõ cơ chế phân tử của quá trình chuyển đổi từ cây lâu năm sang hàng năm trong thuần hóa lúa và tạo thành công cây lâu năm "giống lúa hoang".

Trồng lúa là cây lương thực hàng năm cốt lõi trên thế giới, nhưng tổ tiên của nó, lúa hoang phổ biến, là một loại cây leo lâu năm. Nguyên nhân của quá trình thuần hóa này trước đây từng là một bí ẩn chưa được giải đáp.

Nhóm nghiên cứu lần đầu tiên tiến hành kiểm tra kiểu hình có hệ thống của 446 nguồn lúa hoang, sau đó xây dựng dòng thay thế nhiễm sắc thể bằng cách lai giống lúa hoang Dongxiang lâu năm W1943 và giống lúa indica trồng hàng năm Guanlu Ai No. 4. Thông qua nghiên cứu di truyền tiến bộ và công nghệ nhân bản bản đồ tinh vi, gen chủ chốt EBT1 cuối cùng đã được định vị và nhân bản.

Nghiên cứu đã phát hiện ra rằng EBT1 là cốt lõi giúp lúa hoang đạt được cây lâu năm. Gen này có thể được kích hoạt lại sau khi hạt lúa hoang trưởng thành để đạt được sự thiết lập lại tuổi sinh lý và sinh sản vô tính. Khi con người thuần hóa cây lúa để theo đuổi loại cây trồng nhỏ gọn và năng suất cao, họ đã vô tình "loại bỏ" gen này, khiến lúa trồng trở thành cây trồng hàng năm.

Dựa trên điều này, nhóm nghiên cứu sẽ tổng hợp BT1 với hai gen suy nhược lúa đã biết để tạo ra một loại cây "giống lúa hoang" có thể tái tạo kiểu hình của lúa hoang. Nó có khả năng sinh sản sinh dưỡng mạnh và đã tồn tại ở môi trường đồng ruộng Hải Nam ít nhất hai năm.

Nghiên cứu này không chỉ giúp con người hiểu sâu hơn về sự tiến hóa của các chiến lược lịch sử đời sống thực vật mà còn cung cấp cơ sở lý thuyết quan trọng và nguồn gen để cải tiến hóa học lâu năm của các giống lúa và nhân giống lúa tái sinh.

Lúa lâu năm trồng trong tương lai dự kiến ​​có thể “trồng một lần, thu hoạch nhiều năm”. Tiết kiệm đáng kể chi phí đất nông nghiệp, nhân công và hạt giống, đồng thời giảm xói mòn nước và đất, đồng thời có giá trị ứng dụng quan trọng trong sản xuất nông nghiệp.