Kỹ thuật ghép cây 'gần như không thể' có thể cách mạng hóa nông nghiệp

Lần đầu tiên, việc ghép cây được thực hiện trên cây đơn tính, như yến mạch, lúa mì và chuối để cải thiện khả năng chống chịu bệnh tật của nhiều cây trồng quan trọng.

Các chuyên gia FAO tìm cách hỗ trợ người dân Ecuador chữa trị căn bệnh héo rũ Panama do một loại nấm có thể xóa sổ các vụ mùa chuối Cavendish, loại cây mà sinh kế của hàng triệu người dân đang phụ thuộc vào nó. Ảnh: FAO.

Theo đó, kỹ thuật đặc biệt mới và lần đầu tiên được cấy ghép trên thực vật đơn tính hay còn gọi là các loại cây một lá mầm không những mở ra khả năng gia tăng sản lượng mà còn hứa hẹn loại bỏ được các bệnh tật thông thường cho một số loại cây trồng đang thuộc diện nguy ngập nhất trên thế giới, chẳng hạn như chuối và cây chà là.

Kỹ thuật ghép cây là việc sử dụng rễ của cây này được gắn với chồi của cây khác. Nó đã được phổ biến trong ngành nông nghiệp từ hàng ngàn năm để cải thiện sự phát triển của cây trồng và diệt trừ bệnh tật trên các cây trồng như táo và cây có múi.

Tuy nhiên kỹ thuật này thường không được có hiệu quả đối với nhóm thực vật chính yếu: thể đơn tính hoặc cây một lá mầm. Nhóm này bao gồm tất cả các loại cỏ, như lúa mì và yến mạch, cũng như các loại cây trồng có giá trị cao khác như chuối và chà là. Nguyên do là những loại cây này thiếu khuyết một mô gọi là cambium mạch (một hình trụ gồm các tế bào với độ dày một lớp) giúp vết ghép lành lại và hợp nhất ở nhiều cây khác.

Nhà khoa học Julian Hibberd tại Đại học Cambridge và các đồng nghiệp của ông đã tìm ra một cách tiếp cận cho phép ghép các đơn nguyên, bằng cách chiết xuất một dạng mô thực vật phôi từ bên trong hạt giống cây một lá mầm và áp dụng nó vào vị trí ghép tiềm năng giữa hai mẫu vật một lá mầm thuộc cùng một loài - chẳng hạn như lúa mì. Kết quả là mô này đã kích thích sự phát triển và hợp nhất hai nửa cây lại với nhau.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng vật liệu nhuộm huỳnh quang để xác định được rằng rễ và chồi đã hợp nhất và có thể vận chuyển chất lỏng và chất dinh dưỡng lên xuống thân cây. “Tôi đã ghi vào kỷ lục mà tôi nghĩ rằng điều đó gần như không thể xảy ra. Đây là một bước đột phá khoa học, rất tuyệt”, Colin Turnbull tại Đại học Hoàng gia London nói.

Phương pháp ghép cây này được chứng minh có hiệu quả trên một loạt các họ thực vật một lá mầm, bao gồm các loại cây trồng quan trọng như dứa, chuối, hành tây, tequila, cọ dầu và chà là. Các nghiên cứu sơ bộ của nhóm trong phòng thí nghiệm cũng cho thấy, việc ghép cây có thể hoạt động tương thích giữa các loài. Các nhà khoa học đã ghép chồi lúa mì với rễ cây yến mạch kháng bệnh. Điều này có thể bảo vệ lúa mì khỏi các bệnh hại lây truyền qua đất, mặc dù hiện vẫn chưa rõ liệu biện pháp này liệu có khả thi trong thế giới thực hay không.

Theo các chuyên gia, kỹ thuật mới mẻ này có thể đặc biệt hữu ích để chống lại bệnh tật ở các loài thực vật dễ bị tổn thương như chuối Cavendish, loại chuối chiếm phần lớn nguồn cung trên thế giới hiện nay. Giống chuối Cavendish này không thể sinh sản hữu tính, mà chỉ có thể sinh sản bằng cách nhân bản vô tính, có nghĩa là cây trồng có tính đồng nhất cao về mặt di truyền và rất dễ bị các bệnh như bệnh héo rũ Panama, do một loại nấm trong đất gây ra.

Theo đó bằng cách cho phép ghép nhiều thân cây (hoặc gốc ghép) để kháng bệnh cho cây chuối Cavendish, giống chuối quan trọng này có thể tránh được bệnh héo rũ Panama.

Mặc dù quy trình này có thể không khả thi đối với các loại thực vật họ cỏ như lúa mì và yến mạch, vì sẽ phải lặp lại hàng triệu lần sau một lần thu hoạch. Nhưng đối với những cây lớn sống lâu năm và tạo ra sản phẩm có giá trị cao, như cây chà là hoặc cây agave tequilana (một loài thực vật có hoa trong họ măng tây), phương pháp này có thể tỏ ra hiệu quả về mặt chi phí.

Một trong những ứng dụng tức thì nhất cho quy trình này là trong các phòng nghiên cứu, nơi việc ghép cành đã được sử dụng thường xuyên để hiểu cách mà thực vật hai lá mầm vận chuyển vật liệu lên và xuống thân cây.

Mời bạn đón đọc bài viết chi tiết tại: https://nongnghiep.vn/ky-thuat-ghep-cay-gan-nhu-khong-the-co-the-cach-mang-hoa-nong-nghiep-d311536.html