Những cây thuốc lá ở Anh được biến đổi gen với một loại protein có trong tảo, giúp tăng khả năng quang hợp và tốc độ tăng trưởng, đồng thời giảm lượng nước tưới.
Kỹ thuật này tập trung vào việc tăng cường quang hợp, một quá trình phức tạp ở thực vật dựa vào ánh sáng mặt trời và khí cacbonic để tạo ra chất dinh dưỡng, thúc đẩy sự phát triển của chúng. Từ lâu, chúng ta biết rằng tăng cường quang hợp sẽ đẩy mạnh năng suất trồng trọt nhưng sự phức tạp của quá trình này là trở lực của việc khai thác nó trong quá khứ.
Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Plants, các nhà khoa học đã sử dụng những thao tác di truyền để làm tăng một loại enzym vốn tồn tại trong cây thuốc lá, đồng thời đưa vào một loại enzym mới từ vi khuẩn lam và một loại protein lấy từ tảo.
Quan sát những cây thuốc lá được biến đổi gen, nhóm nghiên cứu cho biết, khả năng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học tăng cao đáng kể. Cùng với đó, những cây được cấy ghép cần ít nước tưới hơn, nhưng lại tạo ra năng suất cao hơn.
Dựa trên công trình này, Đại học Essex ở Colchester, Anh hy vọng hoàn thiện hơn nữa kỹ thuật, trước khi phổ rộng chúng ra nhiều loại cây trồng, trước mắt là đậu nành, đỗ và lúa gạo. Nếu có thể tạo ra những giống mới có khả năng thích nghi với điều kiện hạn hán, nó sẽ giảm bớt áp lực mà thế giới đang phải đối mặt với cuộc khủng hoảng khí hậu, cũng như nhu cầu lương thực ngày một tăng.
"Dân số toàn cầu đang tăng lên, đồng nghĩa với việc chúng ta cần trồng nhiều lương thực hơn. Chúng ta cũng nhìn thấy ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, tạo ra thời tiết khắc nghiệt hơn.
Nguy cơ hạn hán, vì thế sẽ gia tăng. Tất cả những điều này buộc chúng ta phải sử dụng nước một cách tối ưu. Chúng ta cần nhiều cây trồng hơn trong cùng một diện tích đất và ít nước hơn", Patricia Lopez-Calcagno, một trong số nhóm tác giả của nghiên cứu chia sẻ.
Christine Raines, giáo sư sinh vật học tại Đại học Essex nói thêm rằng tăng khả năng quang hợp cho cây trồng đang là một trong những hướng nghiên cứu mũi nhọn lúc này. "Đây là quá trình cơ bản nhất trên Trái đất.
Nếu không có quang hợp, chúng ta sẽ không có bất cứ thứ gì. Mọi thực phẩm chúng ta ăn, thực vật và thức ăn cho động vật đều bắt nguồn từ quá trình chính này. Chúng ta cần tìm hiểu kỹ càng về nó, nhưng quá trình này có một lượng lớn các phân tích riêng lẻ", bà nói.
Cách truyền thống được giới nghiên cứu tập trung tăng năng suất là sử dụng kỹ thuật nhân giống cây trồng, nhưng để cho ra hiệu quả như ý cần hàng thập kỷ. Bằng cách đưa vào một gen từ tảo, các nhà nghiên cứu đã đi đường tắt, theo lời Lopez-Calcagno. Bất chấp việc châu Âu vẫn ra lệnh cấm với các cây trồng biến đổi gen, Lopez-Calcagno cho rằng cách thức tiến hành cấy ghép của nhóm nghiên cứu khác hoàn toàn so với liệu pháp thông thường.
"Không có gì phải lo lắng ở đây", Lopez-Calcagno nhấn mạnh. "Những cây trồng biến đổi gen bị chỉ trích bởi nó liên quan tới việc các tập đoàn lớn tước đoạt quyền của nông dân, và quá lạm dụng thuốc diệt cỏ. Nó không đúng trong nghiên cứu này".
Nhóm nghiên cứu của Đại học Essex bắt đầu công trình từ năm 2013, và nhận tài trợ công khai từ Bộ Phát triển Quốc tế. Bất cứ thành tựu nào của nhóm cũng được cung cấp miễn phí hoặc phi lợi nhuận đến các nước đang phát triển.
