Tại trung tâm của Tổ chức Nghiên cứu Chăn nuôi và Nông nghiệp Kenya (KALRO) ở Mtwapa, Kenya, nhà khoa học Paul Kuria đã nhổ rễ của hai bộ củ sắn có phơi nhiễm với virus sọc nâu (cassava brown streak disease – CBSD). Một trong hai là giống sắn thông thường không có khả năng miễn dịch với bệnh. Loại thứ hai đã được biến đổi gen (BĐG) để kháng lại loại bệnh này.
Ông Kuria cắt mở từng củ một cách khéo léo và sự khác biệt giữa hai loại củ này rất rõ ràng. Loại củ sắn thông thường trông khẳng khiu và bị thủng với những đốm nâu rải rác trên khắp bề mặt. Trongkhi đó, củ sắn BĐG khoẻ chắc, bề mặt thân không tì vết và phần ruột sắn bên trong trắng, bóng.
Dự án VIRCA
CBSD được coi là một trong những bệnh thực vật nguy hiểm nhất trên thế giới khi ảnh hưởng đáng kể đến an ninh lương thực và kinh tế. Trong một số trường hợp nghiệm trọng, sắn có bệnh này có thể mất 100% năng suất. Do đó, sự ra đời của các giống sắn kháng bệnh sẽ chắc chắn giúp tăng cường khả năng cung cấp thựcphẩm cho người dân Châu Phi đồng thời nâng cao thu nhập cho nông dân sản xuất quy mô nhỏ.
Theo ghi nhận của KALRO và các đối tác, nhu cầu sử dụng giống sắn kháng CBSD của nông dân tại các khu vực trồng sắn là khá cao. Mặc dù, đáp ứng nhu cầu đó là một mục tiêu khó nắm bắt đối với các nhà chọn tạo giống cây trồng, nhưng một dự án hợp tác mang tên VIRCA (Virus Resistant Cassava for Africa – Sắn Kháng Vi-rút cho châu Phi) đã phát triển thành công dòng sắn 4046 kháng CBSD ứng dụng công nghệ sinh học (CNSH). Giống sắn này có khả năng ngăn ngừa 90% thiệt hại bởi CBSD, từ đó cải thiện năng suất và tăngkhả năng tiếp cận thị trường của sắn củ.
Giáo sư Douglas Miano, trưởng nhóm khoa học trong dự án, chia sẻ với các nhà báo và nông dân đã tham quan tại KALRO ở Mtwapa vào đầu tháng 8 vừa qua: “Chúng tôi đã sử dụng kỹ thuật di truyền và tạo ra một giống sắn mang tính trạng cải tiến. Đây là loại sắn BĐG đầu tiên trên thế giới và Kenya sẽ là quốc gia đi đầu trong việc sản xuất loại sắn này.”
Dự án VIRCA được hình thành từ năm 2005 với mục tiêu giải quyết các bệnh do vi–rút gây ảnh hưởng đến năng suất của cây sắn và giảm thu nhập của nông dân ở Đông Phi. VIRCA là kết quả của sự hợp tác giữa KALRO, Tổ chức Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia (National Agricultural Research Organization – NARO) của Uganda và Trung tâm Khoa học Thực vật Donald Danforth (Donald Danforth Plant Science Centre – DDPSC) ở Hoa Kỳ.
Ảnh: Nhà khoa học Paul Kuria phân biệt sắn BĐG kháng (trái) so với sắn bị nhiễm CBSD. (Nguồn: Joseph Maina)
Lợi ích của công nghệ sinh học
GS. Miano giải thích thêm: “Hiện có hai loại bệnh chính ảnh hưởng đến sản xuất sắn, đó là CBSD và bệnh khảm lá sắn. Bệnh khảm lá sắn ảnh hưởng đến bộ lá của cây, hậu quả là làm giảm số lương củ sắn. Trong khi đó, CBSD lại phá hủy bộ rễ và ảnh hưởng đến chất lượng củ.”
Tiến sĩ người Kenya – ông Catherine Taracha, một trong số các nhà lãnh đạo của dự án khẳng định vi-rút thực vật luôn là một thách thức lớn đối với nông dân. Ông cho biết thêm: “Năng suất của cây sắn bị thiệt hại đáng kể bởi các bệnh do vi–rút gây ra và vì vậy chúng tôi đã tìm cách nghiên cứu, phát triển một dòng sắn có khả năng kháng lại vi–rút, từ đó cải thiện sinh kế của nông dân bằng cách gia tăng năng suất và cải thiện thu nhập.”
Ngoài các đặc tính kháng CBSD cải tiến thêm, các nhà khoa học cho biết giống sắn cải tiến mới không khác gì so với các giống sắn thông thường. Các hom sắn kháng CBSD có thể được trồng lại thành cây mới giống như cách mà nông dân đang trồng lại sắn thông thường. Chúng cũng có thể được trồng xen với các loại cây trồng khác vì cách thức canh tác sắn mới này không khác gì so với các giống sắn thường trước kia.
Dòng sắn kháng CBSD 4046 sẽ tạo ra cây trồng không nhiễm bệnh và góp phần cải thiện tính bền vững lâu dài cho cây sắn. Những đơn vị phát triển cũng khẳng định, dòng sắn mới này là an toàn đối với môi trường và đa dạng sinh học.
- GS. Miano chia sẻ thêm: “Nhờ vào khả năng kháng bệnh CBSD, những giống sắn này sẽ cho ra năng suất cao hơn cùng số lượng và chất lượng rễ tốt hơn. Tất cả các nghiên cứu và thử nghiệm về an toàn đã khẳng định sắn BĐG mà chúng tôi phát triển tới thời điểm hiện tại là an toàn để sử dụng làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi cũng như an toàn với môi trường.”
Hiện nay, giống sắn này chưa được cấp phép thương mại mà vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm đồng ruộng diện hẹp. Sau khi sắn BĐG dòng 4046 được cấp phép thương mại bởi Cơ quan An toàn Sinh học Quốc gia của Kenya, các giống sắn kháng CBSD mới sẽ tiếp tục trải qua các quy trình đánh giá đăng ký giống như bình thường bởi chính phủ và các cơ quan quản lý có thẩm quyền trước khi phân phối tới tay nông dân.
Theo các nhà khoa học, nông dân sẽ không phải chi trả nhiều cho công nghệ mới này. Điều này có nghĩa là dòng sắn BĐG 4046 sẽ có giá tương đương so với giá của các giống sắn chất lượng cao khác trên thị trường.
Những tiềm năng khác
Rễ và lá sắn là những bộ phận có giá trị dinh dưỡng của cây. Củ sắn là bộ phận rất giàu carbohydrate không chứa gluten trong khi lá cung cấp vitamin A và C, khoáng chất và protein. Ngoài những lợi ích về dinh dưỡng, cây sắn còn có rất nhiều tiềm năng khác trong việc thúc đẩy tăng trưởng công nghiệp cho Kenya. “Sắn là một loại cây lương thực quan trọng, nhưng chúng tôi cũng có thể sử dụng nó để công nghiệp hóa ở Kenya. Mặcdù vậy, tới nay chúng tôi vẫn chưa thể thực hiện điều này với tư cách là một quốc gia” – giáo sư Miano chia sẻ.
Bột sắn là một sản phẩm tiềm năng mà đất nước có thể tận dụng để thúc đẩy tăng trưởng công nghiệp. Người ta cũng dự đoán rằng những giống sắn cải tiến có thể bảo vệ người nông dân không bị thiệt hại nặng nề khi mất đi cây trồng qua trọng này và góp phần tạo ra hàng nghìn việc làm trong chuỗi giá trị khi cây sắn được tận dụng làm nguồn thức ăn chăn nuôi.
Các nhà khoa học cũng lưu ý rằng CNSH hiện đại cho đến thời điểm này vẫn là phương án tối ưu nhất để đưa vào tính kháng CBSD, tạo ra các giống sắn mang đặc tính mà nông dân mong muốn. Công nghệ và cách cách tiếp cận tương tự đã được sử dụng để tạo ra các đặc tính kháng vi-rút trên các cây trồng khác và đã được các cơ quan quản lý trên khắp thế giới cho phép như đu đủ, bí và đậu.
Bình luận