Giải mã gen tìm tầm vóc của cây lúa Việt trong kỷ nguyên mới

(Dân trí) - Hạt gạo Việt sẽ không chỉ là lương thực, mà còn là thương hiệu, là bản sắc, là câu chuyện thành công của một nền nông nghiệp thông minh và bản lĩnh.

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng khốc liệt, yêu cầu thị trường quốc tế ngày càng khắt khe, ngành lúa gạo Việt đang đứng trước một bước ngoặt lớn. 

Muốn giữ vững vị thế và tiến xa hơn, Việt Nam không thể chỉ dựa vào diện tích canh tác hay sản lượng, mà phải tái cấu trúc toàn diện từ gốc rễ - trong đó, hạt giống là điểm khởi đầu sống còn.

Các viện nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp trong nước đang thúc đẩy một cuộc “chuyển gen đổi giống” quy mô lớn, ứng dụng công nghệ sinh học, công nghệ di truyền hiện đại để tạo ra những giống lúa thế hệ mới: chống chịu tốt với sâu bệnh hại và điều kiện môi trường bất thuận, chất lượng tốt, giàu vi chất, thân thiện môi trường.

Trong dòng chảy chung đó, phóng viên báo Dân trí đã có cuộc trao đổi với TS Dương Xuân Tú - Phó Viện trưởng, Phụ trách Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, để cùng làm rõ những định hướng công nghệ, cách tiếp cận chọn giống mới và tầm nhìn phát triển cây lúa Việt Nam trong thời đại mới.

Vị thế lúa gạo Việt trên bản đồ thế giới

Việt Nam đã đạt được những bước phát triển lớn trong lĩnh vực lúa gạo.

Thưa TS Tú, ông đánh giá như thế nào về vị thế hiện tại của cây lúa Việt Nam trong bối cảnh toàn cầu hóa, biến đổi khí hậu và cạnh tranh nông sản ngày càng khốc liệt?

- Về sản lượng và xuất khẩu, Việt Nam hiện nằm trong nhóm ba quốc gia dẫn đầu thế giới về xuất khẩu gạo. Lúa gạo của chúng ta đã có mặt tại hơn 150 quốc gia, trong đó có những thị trường cao cấp và khắt khe như Nhật Bản, Hàn Quốc, EU, Mỹ...

Sự đa dạng về giống từ gạo thơm, gạo nếp, gạo đặc sản cùng khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái là điểm mạnh nổi bật của lúa gạo Việt.

Tuy nhiên, nếu nhìn sâu hơn vào chuỗi giá trị, ngành lúa gạo Việt Nam vẫn còn nhiều việc phải làm.

TS Dương Xuân Tú - Phó Viện trưởng, Phụ trách Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm.

Giá trị gia tăng trên mỗi tấn gạo chưa cao, khâu bảo quản sau thu hoạch, chế biến sâu còn hạn chế, quy mô sản xuất nhỏ lẻ vẫn là phổ biến ở nhiều địa phương và thương hiệu quốc gia của hạt gạo Việt chưa thật sự được định vị vững chắc trên thị trường quốc tế.

Một điểm đáng lưu ý là trong khi thị trường tiêu dùng thế giới đang dịch chuyển nhanh sang gạo sạch, gạo hữu cơ, gạo chức năng... thì sản phẩm của Việt Nam chưa bắt kịp xu hướng này về mặt chủng loại và chuẩn hóa.

Trong bức tranh đó, hệ thống nghiên cứu chọn giống có vai trò như thế nào?

- Có thể nói, muốn “tái cấu trúc” ngành lúa gạo thì giống là điểm khởi đầu quyết định và để có giống tốt, bền vững, phù hợp thị trường thì không thể thiếu vai trò của nghiên cứu khoa học.

Thời gian qua, nhiều viện nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp trong nước đã cùng nhau thúc đẩy công tác chọn tạo, cải tiến giống lúa.

Đây là sự cộng hưởng cần thiết, bởi không một đơn vị nào có thể làm riêng lẻ trong bối cảnh các yêu cầu thị trường thay đổi liên tục.

Chẳng hạn, tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, chúng tôi đã nghiên cứu và chuyển giao nhiều giống lúa mới có năng suất cao, chất lượng tốt, có khả năng chống chịu sâu bệnh hại và điều kiện môi trường bất thuận.

Khu vực trồng thử nghiệm lúa của viện.

Các giống lúa của Viện tạo ra trong thời gian gần đây như: Gia Lộc 97 (TBR97), Gia Lộc 25 (TĐ25), HDT10, HD11, hay BT7-02 (BT7 kháng bạc lá), BC15-02 (BC15 kháng đạo ôn) đều là những minh chứng cho hướng chọn tạo gắn với vùng sinh thái và nhu cầu tiêu dùng.

Nhưng đó chỉ là một phần trong bức tranh lớn.

Ở các viện như Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long, Viện Di truyền Nông nghiệp hay các trường như Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trường Đại học Cần Thơ... cũng đang đẩy mạnh chọn giống theo hướng ứng dụng công nghệ hiện đại, phát triển giống lúa thơm, gạo chất lượng cao, lúa ngắn ngày, lúa chịu mặn, đáp ứng bài toán biến đổi khí hậu.

Giải mã gen, "thiết kế" giống lúa theo nhu cầu thị trường

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu tác động mạnh đến nông nghiệp, việc chọn tạo giống lúa ngày càng khó khăn. Theo ông, công nghệ sinh học và công nghệ gen đang đóng vai trò như thế nào trong hành trình nâng tầm hạt gạo của Việt Nam?

- Công nghệ sinh học hiện đại chính là “chìa khóa mở cửa tương lai” của ngành lúa gạo. Nó giúp rút ngắn thời gian chọn tạo giống, nâng độ chính xác và đặc biệt là mở ra cơ hội tạo nên những giống lúa mang tính đột phá về năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu.

Hiện nay, ở Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm cũng như nhiều viện nghiên cứu trong cả nước đã và đang đồng loạt ứng dụng các kỹ thuật hiện đại như: nuôi cấy mô tế bào, công nghệ đơn bội kép, cứu phôi trong lai xa, chỉ thị phân tử ADN, giải trình tự gen thế hệ mới (NGS), phân tích GWAS (liên kết toàn hệ gen)... để xác định các gen kiểm soát các tính trạng về năng suất, chất lượng (mùi thơm, hàm lượng amylose…), khả năng chống chịu mặn, hạn, ngập, sâu bệnh hại...

Công nghệ sinh học hiện đại chính là “chìa khóa mở cửa tương lai” của ngành lúa gạo.

Đây không còn là câu chuyện lý thuyết trong phòng thí nghiệm, mà đã được ứng dụng vào thực tiễn, cho ra đời những giống lúa thế hệ mới với tốc độ nhanh hơn, chi phí thấp hơn, độ chính xác cao hơn.

Tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, chúng tôi đã làm chủ nhiều kỹ thuật tiên tiến hỗ trợ trong công tác chọn tạo giống lúa mới, tiêu biểu như:

- Ứng dụng công nghệ đơn bội kép (Doubled Haploid) để tạo nhanh dòng thuần, rút ngắn thời gian chọn giống từ 8-10 năm xuống còn 3-5 năm.

- Chỉ thị phân tử ADN nhận diện các gen kiểm soát tính trạng mục tiêu như mùi thơm, các yếu tố cấu thành năng suất, khả năng chịu hạn, mặn, ngập, chịu nóng, khả năng kháng rầy nâu, bệnh đạo ôn và bệnh bạc lá.

Từ năm 2013, Viện còn tham gia chương trình hợp tác quốc tế để phát triển ứng dụng công nghệ mới trong phân tích di truyền trên toàn hệ gen của cây lúa (Genome Wide Association Study - GWAS).

Công tác này nhằm xác định các gen/QTL (di truyền số lượng) kiểm soát các tính trạng về năng suất, sinh trưởng, chất lượng và khả năng chống chịu của cây lúa, khai thác tốt được các nguồn gen quý từ các giống lúa đặc sản cổ truyền, các giống lúa địa phương và bản địa.

Việc nhiều đơn vị cùng ứng dụng công nghệ hiện đại chính là minh chứng cho một cuộc cách mạng công nghệ trong ngành chọn giống lúa với mục tiêu chung: nâng tầm hạt gạo Việt Nam cả về chất và lượng.

So với các phương pháp chọn giống truyền thống, công nghệ sinh học và công nghệ gen hiện đại mang lại những ưu điểm gì vượt trội?

- Nếu ví việc chọn giống như một hành trình đi tìm “hạt giống vàng”, thì chọn giống truyền thống giống như đi trong sương mù, dựa vào kinh nghiệm, cảm quan, và phải qua nhiều vụ gieo trồng để chọn lọc từng chút một.

Trong khi đó, có công nghệ sinh học và công nghệ gen hỗ trợ giống như việc bạn có “bản đồ vệ tinh” trong tay: biết rõ vị trí từng “kho báu di truyền”, từ đó rút ngắn con đường, tiết kiệm thời gian và công sức.

Có công nghệ sinh học và công nghệ gen hỗ trợ giống như việc bạn có “bản đồ vệ tinh” trong tay.

Cụ thể, chọn giống truyền thống thường mất 8-12 năm để cho ra một giống mới, phải qua nhiều thế hệ lai tạo, gieo trồng, chọn lọc và đánh giá ngoài đồng.

Trong quá trình đó, yếu tố ngẫu nhiên rất cao, việc “bỏ sót” những tổ hợp gen quý là điều khó tránh khỏi. Để chọn tạo được giống mới mang nhiều tính trạng mong muốn như: năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh hại và điều kiện môi trường bất thuận là rất khó nếu chỉ bằng phương pháp truyền thống.

Ngược lại, có sự hỗ trợ của công nghệ gen và kỹ thuật di truyền cho phép chúng ta định vị chính xác các gen hoặc vùng QTL kiểm soát tính trạng giúp công tác chọn tạo giống được nhanh hơn, chính xác hơn và chọn được giống mang được nhiều tính trạng mong muốn.

Có sự hỗ trợ của công nghệ gen và kỹ thuật di truyền cho phép chúng ta định vị chính xác các gen hoặc vùng QTL.

Việc chọn lọc ngay từ trong phòng thí nghiệm, thay vì phải đợi đến khi cây trổ bông.

Công nghệ đơn bội kép để tạo nhanh dòng thuần còn giúp rút ngắn quá trình tạo xuống chỉ còn vài năm.

Những kỹ thuật như chỉ thị phân tử, giải trình tự gen, hay chỉnh sửa gen (genome editing) cho phép tăng độ chính xác, mở rộng phổ tính trạng và đặc biệt là tạo nên những giống lúa “thiết kế” theo yêu cầu thị trường.

Tất nhiên, chọn giống truyền thống vẫn có vai trò nhất định, nhưng trong bối cảnh yêu cầu về chất lượng, tốc độ và thích ứng ngày càng cao, công nghệ sinh học , công nghệ gen chính là “cánh tay nối dài” của người làm giống trong thời đại mới.

Kế thừa tinh hoa hạt ngọc Việt

Những thửa ruộng bậc thang ôm theo sườn núi của Tây Bắc.

Trong làn sóng phát triển giống mới bằng công nghệ hiện đại, nhiều người lo ngại rằng các giống lúa bản địa, vốn giàu giá trị văn hóa và di truyền đang dần bị lãng quên. Theo ông, công nghệ mới có thể giúp gì trong việc bảo tồn và nâng tầm các giống quý truyền thống của Việt Nam?

- Lo ngại ấy là có thật, và cũng là điều khiến nhiều nhà nghiên cứu trăn trở.

Việt Nam có rất nhiều giống lúa đặc sản, cổ truyền, giống lúa địa phương và bản địa mang tính đặc trưng vùng miền như: nếp cái hoa vàng, tám xoan Hải Hậu, nàng Hương, Séng Cù...

Đây không chỉ là những giống lúa, mà còn là một phần của bản sắc văn hóa dân tộc.

Tuy nhiên, do thời gian sinh trưởng dài, quá trình canh tác lâu năm nên thường bị lẫn tạp và thoái hoá giống, năng suất thấp, khả năng chống chịu không cao, nên nhiều giống quý đang dần bị thay thế bởi các giống thương mại hiện đại hơn.

Tuy nhiên, thay vì để chúng biến mất, công nghệ gen ngày nay lại đang mở ra cơ hội để không chỉ bảo tồn mà còn nâng tầm giá trị của những giống bản địa ấy.

Nhờ vào các kỹ thuật hiện đại như phân tích hệ gen, chỉ thị phân tử, giải trình tự ADN, các nhà khoa học có thể xác định chính xác những gen quý trong các giống cổ truyền, chẳng hạn như gen tạo mùi thơm tự nhiên, độ mềm cơm đặc trưng, hay khả năng chuyển hóa vi chất có lợi cho sức khỏe.

Từ nền tảng đó, chúng ta có thể lựa chọn những dòng thuần có tính trạng tốt nhất để phục tráng lại giống gốc, đồng thời lai tạo có định hướng với những giống hiện đại nhằm nâng cao năng suất và khả năng thích nghi, nhưng vẫn giữ được “linh hồn” của giống bản địa.

Thay vì “ngậm ngùi bảo tồn” trong ngân hàng gen, giờ đây những giống cổ truyền ấy hoàn toàn có thể bước ra thị trường, với phiên bản nâng cấp, có giá trị thương mại cao hơn mà vẫn giữ được chất lượng truyền thống.

Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm cũng đang phối hợp với nhiều địa phương thực hiện các đề tài nghiên cứu theo hướng này.

Chúng tôi tin rằng nếu được đầu tư đúng mức, giống bản địa không chỉ là ký ức cần gìn giữ mà hoàn toàn có thể trở thành lợi thế cạnh tranh độc đáo của Việt Nam trên bản đồ lúa gạo thế giới.

Từ canh tác bền vững đến thương hiệu gạo quốc gia

Như ông chia sẻ, giống lúa chỉ là một phần trong toàn bộ chuỗi sản xuất. Vậy theo ông, đâu là các yếu tố then chốt để nâng cao giá trị hạt gạo Việt trong thời đại mới?

- Để nâng tầm giá trị hạt gạo, cần nhìn cây lúa trong một chuỗi khép kín, không chỉ từ khâu sản xuất, mà còn kéo dài đến bảo quản, chế biến, thị trường và xây dựng thương hiệu.

Theo TS Tú, để nâng tầm giá trị hạt gạo, cần nhìn cây lúa trong một chuỗi khép kín.

Trước tiên là canh tác bền vững. Chúng ta cần từng bước thay đổi tư duy sản xuất, từ canh tác dựa vào phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật sang hướng hữu cơ, tiết kiệm tài nguyên, thân thiện môi trường và giảm phát thải nhà kính.

Đây không chỉ là yêu cầu nội tại mà còn là “giấy thông hành” để gạo Việt bước chân vào các thị trường tiêu chuẩn cao như châu Âu, Bắc Mỹ.

Một số viện nghiên cứu, trong đó có Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, đã và đang xây dựng quy trình canh tác tiên tiến: Sử dụng giống ngắn ngày, tiết kiệm nước, phân bón, kết hợp các kỹ thuật giảm lượng thuốc BVTV, đồng thời vẫn đảm bảo năng suất, chất lượng.

Song song, là khâu hậu cần và thị trường. Lúa gạo Việt hiện vẫn còn hạn chế về hệ thống bảo quản sau thu hoạch, chế biến sâu, logistics... làm giảm chất lượng và giá trị sản phẩm.

Chúng ta cần có chiến lược đầu tư bài bản hơn vào chuỗi sau sản xuất: từ kho bảo quản, máy sấy, xay xát hiện đại đến việc truy xuất nguồn gốc, mã số vùng trồng, chứng nhận chất lượng quốc tế.

Cuối cùng là xây dựng thương hiệu. Hạt gạo không chỉ để ăn no mà còn phải kể được câu chuyện.

Đó là câu chuyện về giống quý, vùng trồng đặc hữu, quy trình sản xuất thân thiện môi trường, hay lợi ích cho sức khỏe người tiêu dùng.

ST25 là một ví dụ thành công bước đầu. Nhưng chúng ta cần thêm nhiều hơn những thương hiệu như vậy, gắn liền với vùng miền, văn hóa và chất lượng.

Ngoài công tác chọn giống, Viện đang phối hợp với nhiều địa phương triển khai mô hình canh tác tiết kiệm tài nguyên, giảm phát thải khí nhà kính, và hướng tới chứng nhận hữu cơ.

Chúng tôi cũng chú trọng nghiên cứu các giống lúa giàu vi chất, lúa thảo dược để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cao cấp và đa dạng hóa sản phẩm từ cây lúa.

Ba trụ cột cho tương lai của hạt gạo Việt

Nhìn về tương lai, ông kỳ vọng điều gì ở ngành lúa gạo Việt Nam? Và theo ông, đâu là những trụ cột cần được củng cố để cây lúa Việt vừa hiện đại hóa, vừa giữ được bản sắc và phát triển bền vững?

- Kỳ vọng lớn nhất của tôi, và cũng là của rất nhiều người làm khoa học nông nghiệp, là cây lúa Việt không chỉ giữ được vai trò là “trụ cột an ninh lương thực”, mà còn trở thành biểu tượng của giá trị gia tăng, chất lượng cao và bản sắc văn hóa.

Việt Nam đã có gạo ST25 đứng đầu thế giới, nhưng hành trình nâng tầm không thể dừng lại ở một sản phẩm hay một giải thưởng.

Chúng ta cần một hệ sinh thái đồng bộ, từ phòng thí nghiệm đến cánh đồng, từ chính sách đến thị trường.

Ở góc độ nhà khoa học, điều quan trọng nhất là đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng không chỉ dừng lại ở cải tiến năng suất, mà hướng tới chọn tạo những giống lúa phù hợp với xu hướng tiêu dùng mới: sạch, ngon, bổ dưỡng, thân thiện với môi trường.

Khoa học là một yếu tố quan trọng trong việc xây dựng vị thế cây lúa Việt trong kỷ nguyên mới.

Đồng thời, lúa Việt có thể thích nghi với những thay đổi cực đoan của khí hậu. Ứng dụng công nghệ sinh học, công nghệ số, AI và dữ liệu lớn sẽ là con đường bắt buộc, chứ không còn là lựa chọn.

Về phía nhà quản lý, cần có một chiến lược dài hơi hơn, đi kèm với chính sách hỗ trợ cụ thể: đầu tư hạ tầng thủy lợi, cơ giới hóa, kho bãi, xây dựng quy hoạch vùng trồng, ban hành bộ tiêu chuẩn chất lượng phù hợp với thị trường quốc tế.

Việt Nam cũng cần đẩy mạnh xây dựng thương hiệu gạo quốc gia.

Còn với người nông dân, đây là lúc cần thay đổi tư duy sản xuất. Không thể tiếp tục làm ăn đơn lẻ, manh mún hay sản xuất kiểu “tự phát”.

Việc tham gia các mô hình hợp tác xã kiểu mới, tiếp cận giống mới, kỹ thuật mới và các tiêu chuẩn canh tác quốc tế chính là cách để người trồng lúa chủ động hơn trong cuộc chơi toàn cầu hóa.

Nếu ba trụ cột nhà khoa học, nhà quản lý và người nông dân có thể đồng hành, lắng nghe và hỗ trợ lẫn nhau, tôi tin hạt gạo Việt sẽ không chỉ là lương thực, mà còn là thương hiệu, là bản sắc, là câu chuyện thành công của một nền nông nghiệp thông minh và bản lĩnh.

Xin cảm ơn ông về cuộc trò chuyện.

Ảnh: Thành Đông

Nguồn: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-gen-tim-tam-voc-cua-cay-lua-viet-trong-ky-nguyen-moi-20250820180514423.htm