06:45 - 30/08/2017

“Tiêm vắcxin” cho cây để chống sâu bệnh

Thay vì diệt trừ sâu bằng hóa chất độc hại, các nhà khoa học thuộc Đại học Queensland (Australia) đã tìm ra một phương pháp mới vừa hiệu quả vừa an toàn có tên gọi BioClay – có khả năng kích hoạt một cơ chế tự vệ của cây để chống lại loại mầm bệnh.

Tấn công mầm bệnh có định hướng

Sâu bệnh đe dọa cây trồng khắp thế giới, ảnh hưởng lớn đến an ninh lương thực của nhiều quốc gia. Giải pháp thông thường đang được đa số nhà nông sử dụng là phun thuốc bảo vệ thực vật – thực chất là các hóa chất – lên cây trồng để tiêu diệt các loại sâu bệnh. Cách này hiệu quả nhưng tốn kém và đặc biệt là gây quan ngại về vấn đề môi trường. Hóa chất có thể thâm nhập nguồn cung cấp nước, gây độc và có thể khiến các mầm bệnh dần thích ứng, dẫn đến tình trạng kháng thuốc trừ sâu.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Queensland ở Australia đang phát triển giải pháp thay thế thuốc trừ sâu hóa chất bằng kỹ thuật điều chỉnh biểu hiện gene BioClay. Theo họ, phương pháp này vừa hiệu quả vừa bền vững về môi trường.

Theo nghiên cứu được đăng tải chi tiết trên tạp chí Nature Plants vào đầu năm 2017, BioClay là một loại đất sét nano không độc có chứa RNA (loại axít nucleic, là cơ sở di truyền ở cấp độ phân tử) sợi đôi (dsRNA), có thể được sử dụng để bảo vệ thực vật khỏi các tác nhân gây bệnh cụ thể.

Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Queensland và thiết bị xịt BioClay. Ảnh: Twitter

“Khi BioClay được phun vào cây trồng, dsRNA đặc biệt với từng loại mầm bệnh sẽ được giải phóng từ đất sét và đi vào cây trồng. Điều này kích hoạt một cơ chế tự vệ của cây để chống lại loại mầm bệnh đó” – nhà khoa học Neena, thành viên nhóm nghiên cứu – cho biết trên Digital Trends. Nói cách khác, cây trồng phản ứng như thể nó đang bị tấn công và xây dựng hệ thống phòng thủ, giống như cách con người tạo ra các phản ứng phòng vệ cho cơ thể khi tiêm vắcxin.

Các nhà khoa học đã thử nghiệm BioClay trên lá cây thuốc lá và cây Arabidopsis – một loài thực vật có hoa trong họ cải. Kết quả, các dsRNA được phát hiện vẫn tồn tại trong BioClay ở môi trường và trên lá cây 30 ngày sau khi phun. Trong thời gian đó, chúng được các tế bào thực vật hấp thụ để thầm lặng tiêu diệt mục tiêu là các mầm bệnh.

Trong một thử nghiệm khác, để kiểm tra tiềm năng của công nghệ này, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm BioClay có chứa các dsRNA được thiết kế chống lại hai loại virus thực vật – virus nấm mốc hạt tiêu (PMMoV) và virus khảm dưa chuột (CMV) trên cây đậu đũa.

Họ cũng sử dụng đối chứng thuốc xịt RNA thương mại đang được sử dụng trên thị trường để diệt côn trùng nhằm so sánh hiệu quả. Sau 5 ngày, BioClay cho kết quả tốt hơn khi làm giảm đáng kể tình trạng tổn thương hoặc hoại tử đặc trưng của bệnh CMV.

Chưa hết, trong một thí nghiệm khác, cây thuốc lá được phun BioClay và chất bảo vệ thực vật thông thường rồi cho thử thách với mầm bệnh trong 20 ngày. Kết quả là chỉ có cây được phun BioClay có mức kháng bệnh cao. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng tìm thấy bằng chứng về sự bảo vệ chống lại mầm bệnh trong những lá non mới nở, xuất hiện sau vài tuần điều trị bằng BioClay.

Không gây độc cho người và môi trường

Theo nhóm nghiên cứu, hiện nay ngay cả khi sử dụng thuốc trừ sâu, con người vẫn mất tới 40% năng suất vì sâu bệnh. Thuốc trừ sâu hóa học diệt côn trùng gây hại nhưng đồng thời cũng ảnh hưởng đến hàng loạt côn trùng có lợi. Trong khi đó, theo nhóm nghiên cứu, BioClay có mục tiêu cụ thể, chỉ giết các mầm bệnh được nhằm tới. Thân thiện với môi trường và con người là một trong những ưu điểm vượt trội của phương pháp này.

“Đất sét trong BioClay hoàn toàn có thể phân hủy khi có sự hiện diện của hơi nước và carbon dioxide. RNA cũng tồn tại trong thời gian ngắn trong cây trồng và đặc biệt là chỉ tiêu diệt các mầm bệnh mà chúng ta nhằm tới. Trong khi đó, các thuốc trừ sâu hóa học thông thường có thể làm nhiễm độc nước, tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và giết cả những côn trùng thực sự có lợi cho cây trồng. Các dsRNA được cắt thành nhiều phần nhỏ của RNA bởi các enzyme của cây. Những mảnh nhỏ này cahỉ tấn công mầm bệnh khi nó lây nhiễm vào cây mà không làm thay đổi hệ gene cây trồng” – ông Mitter cho biết thêm.

Các thử nghiệm trên ruộng đồng của BioClay có thể bắt đầu ở Australia vào cuối năm nay. Ông Mitter nói với SciDev.Net rằng thử nghiệm đầu tiên sẽ được tiến hành đối với loại virút gây hại cho các cây trồng như ớt, cà chua.

Các nhà khoa học tại Đại học Queensland hy vọng BioClay sẽ được thương mại hóa trong vòng 5 năm tới và mức giá có thể sẽ rất hợp lý.

Lê Ngọc (Theo Nature, SciDev, Digital Trends)

 

Tin cập nhật
  • Hỏa hoạn thiêu rụi trang trại nuôi lợn, ước tính thiệt hại 90 tỷ đồng

    Theo thống kê ban đầu, ngọn lửa đã thiêu rụi 8.000m2 trại nuôi lợn cùng toàn bộ hệ thống năng lượng Mặt Trời có công suất 1MW, các công trình xây dựng, thiết bị nuôi lợn… trị giá khoảng 90 tỷ đồng. Sáng 14/1, Công an tỉnh Bình Phước phối hợp với Công an huyện […]

  • Sức sống mới ở miền quê Hiệp Cường

    Hiệp Cường là một xã của huyện Kim Động – mảnh đất tọa lạc ở cửa ngõ của TP. Hưng Yên. Mảnh đất này đang sải những bước dài trên con đường đổi mới để trở thành xã nông thôn mới kiểu mẫu vào năm 2025. Phát triển kinh tế nông nghiệp vững chắc Từ […]

  • Mang những món quà Xuân của mọi miền quê hương ra Nhà giàn DK1

    Cũng như mọi năm, các chuyến tàu ra 15 nhà giàn và huyện Côn Đảo vào thời điểm sát Tết đều mang đậm hương vị Xuân quê hương. Sáng 14/1, hai đoàn công tác đã xuất phát từ quân cảng của Lữ đoàn 171 thuộc Bộ Tư lệnh Vùng 2 Hải quân đóng tại thành […]

Sự kiện
Tam nông
  • Sức sống mới ở miền quê Hiệp Cường

    Hiệp Cường là một xã của huyện Kim Động – mảnh đất tọa lạc ở cửa ngõ của TP. Hưng Yên. Mảnh đất này đang sải những bước dài trên con đường đổi mới để trở thành xã nông thôn mới kiểu mẫu vào năm 2025. Phát triển kinh tế nông nghiệp vững chắc Từ […]

  • Thanh Chương phát triển nông nghiệp toàn diện gắn với xây dựng nông thôn mới

    Trong những năm qua, huyện Thanh Chương luôn chú trọng phát triển các mô hình kinh tế nông nghiệp, sản phẩm OCOP, quy hoạch vùng sản xuất nông nghiệp tập trung gắn với tái cơ cấu ngành Nông nghiệp theo chuỗi liên kết giá trị và phát triển bền vững, hướng đến phát triển nông […]

  • Liên kết ươm cây giống thu tiền tỷ mỗi năm

    Với kinh nghiệm 14 năm ươm cây giống, ông Nhan Tuội (Tổ trưởng Tổ hợp tác ươm cây, con giống phường Đông Thuận, thị xã Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long) mỗi năm thu về trên 1 tỷ đồng chỉ với diện tích 200m2. Không chỉ làm giàu cho bản thân, ông còn đứng ra liên […]