Các nhà khoa học công bố chuỗi gien lúa mỳ hoàn chỉnh

Lúa mỳ là cây trồng phổ biến nhất trên Trái đất. Lúa mỳ cung cấp nhiều protein hơn thịt trong thực đơn và đóng góp gần 1/5 lượng calo tiêu thụ bởi con người. Lúa mỳ còn có bộ gien lớn và phức tạp với 16 tỉ cặp cơ bản – tạo nên các khối ADN – lớn hơn gấp 5 lần bộ gien của con người.

Tuy nhiên, lúa mỳ lại không thể chịu được hạn hán và lũ lụt, và diện tích lớn cây trồng này bị thiệt hại mỗi năm bởi dịch bệnh như bệnh gỉ sắt. Việc sắp xếp chuỗi gien tạo điều kiện cho sản xuất nhanh hơn các giống lúa mỳ thích ứng với thách thức khí hậu, với năng suất cao hơn, chất lượng dinh dưỡng tốt hơn và cải thiện tính bền vững

Sắp xếp chuỗi gien lúa mỳ là một thách thức lâu dài. Cũng như tính khổng lồ của nó, lúa mỳ có 3 bộ gien phụ và một phần lớn của nó bao gồm các yếu tố lặp đi lặp lại. Điều này có nghĩa là các bộ phận lớn của chuỗi gien rất giống nhau, nếu không y hệt nhau. Cho đến bây giờ, điều này gây nhiều khó khăn cho việc phân biệt mỗi bộ gien phụ và sắp xếp theo đúng thứ tự.

Một bài báo đăng trên tạp chí Science bởi Hiệp hội sắp xếp chuỗi gien lúa mỳ quốc tế với tác giả là hơn 200 nhà khoa học từ 73 viện nghiên cứu tại 20 quốc gia, trong đó có Trung tâm John Innes ở Anh. Bài báo đã chi tiết việc sắp xếp 21 nhiễm sắc thể, vị trí chính xác của 107.891 gien và hơn 4 triệu đánh dấu phân tử, cũng như sắp xếp thông tin giữa các gien chứa các yếu tố lặp lại ảnh hưởng đến biểu hiện gien.

Bài báo thứ hai, đứng đầu bởi nhóm nhà khoa học thuộc Trung tâm John Innes, cung cấp lời chú giải và nguồn thông tin giúp các nhà nghiên cứu và các nhà nhân giống hiểu rõ gien lúa mỳ ảnh hưởng đến các đặc tính như thế nào. Điều này sẽ giúp phát triển các giống lúa mỳ năng suất cao hơn, chống chịu tốt hơn những thay đổi về môi trường và cải thiện khả năng kháng bệnh.

Trong công trình nghiên cứu trước đó tại Trung tâm John Innes, các nhà nghiên cứu cũng đã tinh chỉnh một kỹ thuật gọi là 'nhân giống tốc độ', theo đó các nhà kính được cấu hình để rút ngắn chu kỳ sinh sản. Kết hợp với nguồn gien được phát triển trong hai bài báo mới, việc rút ngắn đáng kể thời gian để kiểm tra xem các đánh dấu di truyền có thực sự chỉ ra các đặc điểm như hạn hán và các nhà nhân giống có thể đưa các giống mới ra thị trường nhanh hơn hay không.