Nguồn:Unsplash/CC0 Public Domain.

Khi biến đổi khí hậu tiếp tục đặt ra những thách thức nghiêm trọng nhằm đảm bảo nguồn cung cấp thực phẩm bền vững trên toàn thế giới, các nhà khoa học từ Đại học McGill đang tìm cách cải thiện khả năng phục hồi và chất lượng dinh dưỡng của khoai tây. Giáo sư Martina Strömvik và nhóm của bà đã tạo ra một siêu khoai tây pangenome để xác định các đặc điểm di truyền có thể giúp tạo ra siêu khoai tây kế tiếp theo.

Nghiên cứu của họ được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Giáo sư Strömvik, người cộng tác với các nhà nghiên cứu trên khắp Canada, Hoa Kỳ và Peru, cho biết: “Siêu khoai tây pangenome của chúng tôi làm sáng tỏ sự đa dạng di truyền của khoai tây và những loại đặc điểm di truyền nào có thể được nhân giống vào cây trồng hiện đại của chúng ta để làm cho nó tốt hơn”. Cô cho biết thêm: “Nó đại diện cho 60 loài và là bộ sưu tập dữ liệu trình tự bộ gen phong phú nhất về khoai tây và họ hàng của nó cho đến nay”.

Bộ gen là bộ hướng dẫn di truyền hoàn chỉnh của sinh vật được gọi là trình tự DNA, trong khi bộ gen nhằm mục đích nắm bắt sự đa dạng di truyền hoàn chỉnh trong một loài và siêu bộ gen cũng bao gồm nhiều loài.

Tưởng tượng một củ khoai tây sạch bệnh và chịu hạn hoặc chịu sương giá

Khoai tây là nguồn thực phẩm chủ yếu cho nhiều người trên thế giới và nó là một trong những cây lương thực quan trọng nhất trên toàn cầu, sau lúa gạo và lúa mì xét về mặt tiêu dùng của con người. Giáo sư Strömvik cho biết: “Các loài khoai tây hoang dã có thể cho biết rất nhiều về những đặc điểm di truyền quan trọng trong việc thích ứng với biến đổi khí hậu và thời tiết khắc nghiệt, nâng cao chất lượng dinh dưỡng và cải thiện an ninh lương thực”.

Để xây dựng bộ gen khoai tây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng siêu máy tính để thu thập dữ liệu từ các ngân hàng dữ liệu công cộng, bao gồm các ngân hàng gen ở Canada, Hoa Kỳ và Peru.

Theo các nhà nghiên cứu, pangenome có thể được sử dụng để trả lời nhiều câu hỏi về sự tiến hóa của loại cây trồng quan trọng này đã được người dân bản địa thuần hóa ở vùng núi phía nam Peru gần 10.000 năm trước. Nó cũng có thể được sử dụng để giúp xác định các gen cụ thể nhằm tạo ra siêu khoai tây bằng cách sử dụng công nghệ nhân giống truyền thống hoặc chỉnh sửa gen.

Giáo sư Strömvik cho biết: “Các nhà khoa học hy vọng sẽ phát triển được thứ gì đó có thể chống lại nhiều dạng bệnh tật khác nhau và chịu đựng tốt hơn thời tiết khắc nghiệt như nhiều mưa, sương giá hoặc hạn hán”.

Theo Phys.org