Ngân hàng gen cây trồng Việt Nam là hệ thống lưu giữ hạt giống, cây giống và mô cây của các giống địa phương và họ hàng hoang dại, do Trung tâm Tài nguyên thực vật thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam làm đầu mối, đặt ở An Khánh, phía tây Hà Nội. Hạt được sấy khô rồi cất trong kho lạnh; cây ăn quả, cây có củ được trồng ngoài vườn tập đoàn hoặc nuôi trong ống nghiệm. Mục đích là giữ lại những đặc tính như chịu mặn, chịu hạn, kháng bệnh, thơm ngon mà giống mới năng suất cao có thể không có.
Vì sao phải giữ giống cũ khi đã có giống mới tốt hơn
Một giống lúa năng suất cao có thể thay thế hàng chục giống địa phương chỉ trong vài vụ. Nông dân chọn vậy là hợp lý, nhưng hệ quả là các giống cũ biến mất khỏi đồng ruộng. Giới nông học gọi hiện tượng này là xói mòn di truyền.
Vấn đề là ta không biết trước gen nào sẽ cần. Ví dụ nổi tiếng là gen chịu ngập Sub1. Nó được tìm thấy trong một giống lúa địa phương của Ấn Độ, cây thấp, năng suất kém, không ai muốn trồng. Nhưng giống ấy có khả năng sống sót khi bị ngập chìm hoàn toàn khoảng hai tuần. Các nhà khoa học ở Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) đã đưa gen này vào các giống lúa phổ biến, tạo ra giống chịu ngập được trồng rộng rãi ở Nam Á. Nếu giống địa phương kia mất đi trước khi được lưu giữ, gen Sub1 cũng mất theo.
Với Việt Nam, câu hỏi này rất thực tế. Đồng bằng sông Cửu Long chịu xâm nhập mặn, miền Trung chịu hạn và lũ, miền núi phía Bắc chịu rét. Những gen chịu đựng như vậy thường nằm trong giống địa phương đã thích nghi qua hàng trăm năm, hoặc trong họ hàng hoang dại của cây trồng.
Việt Nam là kho đa dạng cây trồng
Việt Nam nằm trong vùng Đông Nam Á, nơi được coi là một trong những trung tâm đa dạng của lúa và nhiều loại cây ăn quả, rau, cây có củ. Địa hình trải dài từ đồng bằng đến núi cao, cộng với nhiều cộng đồng dân tộc canh tác theo cách riêng, đã tạo ra rất nhiều giống địa phương.
Những giống quen tên như nếp cái hoa vàng, tám xoan ở đồng bằng Bắc Bộ, hay gạo Séng cù ở vùng núi phía Bắc, chính là kiểu nguồn gen mà các nhà bảo tồn muốn giữ: mỗi giống mang một tổ hợp đặc tính riêng về hương thơm, độ dẻo, khả năng chịu điều kiện địa phương. Ngoài lúa, còn có các giống lúa nương của đồng bào vùng cao, các giống cây ăn quả bản địa, các loại rau rừng, cây thuốc và họ hàng hoang dại của cây trồng.
Ngân hàng gen giữ giống bằng những cách nào
Không phải hạt nào cũng có thể sấy khô rồi để tủ lạnh. Các nhà sinh học chia hạt làm hai nhóm chính. Hạt "chính thống" như lúa, ngô, đậu chịu được sấy khô và lạnh, có thể sống hàng chục năm trong kho. Hạt "khó tính" như hạt nhiều loại cây ăn quả nhiệt đới (xoài, mít, chôm chôm…) sẽ chết nếu bị làm khô. Vì vậy ngân hàng gen dùng nhiều hình thức khác nhau.
| Hình thức | Dùng cho | Cách làm | Ưu và nhược |
|---|---|---|---|
| Kho hạt ngắn và trung hạn | Lúa, ngô, đậu, rau ăn hạt | Sấy khô hạt, cất ở nhiệt độ mát đến lạnh | Dễ lấy ra để nghiên cứu, trao đổi; phải kiểm tra sức nảy mầm định kỳ |
| Kho hạt dài hạn | Các loại hạt chịu sấy khô | Sấy rất khô, đóng gói kín, cất ở khoảng âm 18 °C | Hạt sống hàng chục năm; chỉ mở khi cần nhân lại |
| Vườn tập đoàn (ngân hàng gen đồng ruộng) | Cây ăn quả, cây có củ, cây nhân giống vô tính | Trồng các giống thành vườn, chăm sóc liên tục | Quan sát được cây thật; tốn đất, dễ bị bão, sâu bệnh |
| Bảo quản trong ống nghiệm | Khoai, sắn, chuối, một số cây nhân vô tính | Nuôi mô cây trong môi trường dinh dưỡng, giữ cho lớn chậm | Tiết kiệm chỗ, sạch bệnh; cần cấy chuyển định kỳ |
| Bảo quản lạnh sâu | Đỉnh sinh trưởng, phôi, phấn hoa | Giữ trong nitơ lỏng khoảng âm 196 °C | Lưu rất lâu; kỹ thuật khó, chưa áp dụng cho mọi loài |
Một mẫu giống đi qua kho như thế nào
- Thu thập: cán bộ đi về các vùng, xin hoặc mua mẫu giống của nông dân, ghi lại tên địa phương, nơi lấy, độ cao, cách người dân trồng và dùng. Thông tin này quý ngang mẫu giống.
- Làm sạch, đánh số: mỗi mẫu được cấp một mã số riêng, như một hồ sơ cá nhân.
- Sấy khô: hạt được làm khô từ từ trong phòng mát, độ ẩm thấp, tới khi lượng nước trong hạt chỉ còn vài phần trăm. Sấy bằng nhiệt cao sẽ giết hạt.
- Thử nảy mầm: lấy một ít hạt gieo thử để biết tỉ lệ sống ban đầu.
- Đóng gói, cất kho: cho vào túi nhôm hoặc lọ kín, đặt vào kho lạnh.
- Kiểm tra định kỳ: vài năm một lần thử nảy mầm lại. Khi tỉ lệ nảy mầm giảm xuống dưới ngưỡng, mẫu được đem gieo trồng để lấy hạt mới, gọi là tái sinh.
- Đánh giá: trồng thử để mô tả đặc điểm: chiều cao, thời gian sinh trưởng, khả năng chịu mặn, kháng bệnh… Nhờ vậy nhà chọn giống biết mẫu nào có thứ họ cần.
Các con số cụ thể về nhiệt độ, độ ẩm theo khuyến nghị chung của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) trong bộ tiêu chuẩn cho ngân hàng gen. Kho dài hạn thường ở khoảng âm 18 °C, hạt được sấy trong phòng có độ ẩm thấp và nhiệt độ mát trước khi đóng gói.
Một mạng lưới, không phải một căn phòng
Ở Việt Nam, bảo tồn nguồn gen cây trồng không chỉ nằm ở một nơi. Trung tâm Tài nguyên thực vật giữ vai trò đầu mối, lưu giữ kho hạt, vườn tập đoàn và mẫu trong ống nghiệm. Bên cạnh đó, nhiều viện nghiên cứu chuyên ngành về lúa, rau quả, cây ăn quả, cây công nghiệp, dược liệu và các trường đại học nông nghiệp cùng lưu giữ những tập đoàn giống thuộc chuyên môn của mình, trong khuôn khổ các nhiệm vụ quỹ gen cấp quốc gia. Theo các báo cáo đã công bố, tổng số nguồn gen được lưu giữ lên tới hàng chục nghìn mẫu.
Chia ra nhiều nơi có lợi: mỗi viện hiểu sâu loại cây của mình, và rủi ro không dồn vào một chỗ. Nhưng cũng khó: dữ liệu phải được thống nhất, và vườn tập đoàn cần kinh phí đều đặn năm này qua năm khác.
Trên thế giới: ngân hàng gen lúa ở IRRI
Ngân hàng gen lúa quốc tế ở IRRI, Los Baños, Philippines, giữ hơn 130.000 mẫu lúa từ khắp thế giới, là bộ sưu tập lúa lớn nhất. Nhiều nước, trong đó có Việt Nam, từng gửi và nhận mẫu giống qua đây. Một bài học được nhắc nhiều: ngân hàng gen nào cũng nên có bản sao an toàn ở nơi khác, như cách Kho hạt giống Svalbard ở Na Uy làm "két dự phòng" cho các ngân hàng gen quốc gia.
Góc nhìn hôm nay: người bình thường làm được gì
Ngân hàng gen không thay được nông dân. Hạt trong kho lạnh dừng lại ở thời điểm thu thập, còn giống trên đồng ruộng tiếp tục thích nghi với khí hậu đang đổi. Vì vậy nhiều nơi khuyến khích bảo tồn song song: kho của nhà nước và vườn, ruộng của cộng đồng.
- Nếu gia đình bạn còn giữ một giống lúa, đậu, rau hay cây ăn quả lâu đời ít nơi có, hãy ghi lại tên, nguồn gốc, cách trồng, và có thể liên hệ trung tâm khuyến nông tỉnh hoặc các viện nông nghiệp để hỏi về việc lưu giữ.
- Khi mua hạt giống rau để trồng ban công, thử chọn thêm một hai giống địa phương bên cạnh giống lai.
- Người làm nghiên cứu có thể liên hệ Trung tâm Tài nguyên thực vật để hỏi về việc tiếp cận nguồn gen, và tra cơ sở dữ liệu toàn cầu Genesys, nơi tổng hợp thông tin mẫu từ nhiều ngân hàng gen trên thế giới.
Một mẫu giống chỉ thật sự có giá trị khi có người dùng. Kho giữ cho giống khỏi mất; còn đưa giống trở lại đồng ruộng, bàn ăn, là việc của cả nhà khoa học lẫn người trồng.
Câu hỏi thường gặp
Ngân hàng gen cây trồng Việt Nam ở đâu?
Đầu mối là Trung tâm Tài nguyên thực vật thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, đặt ở An Khánh, phía tây Hà Nội. Ngoài ra nhiều viện nghiên cứu chuyên ngành và trường đại học nông nghiệp cũng lưu giữ tập đoàn giống trong mạng lưới quỹ gen quốc gia.
Hạt giống trong ngân hàng gen được bảo quản thế nào?
Hạt được làm sạch, sấy khô từ từ ở nhiệt độ mát, thử nảy mầm, rồi đóng gói kín và cất trong kho lạnh; kho dài hạn thường ở khoảng âm 18 °C. Vài năm một lần, hạt được thử nảy mầm lại và đem trồng để lấy hạt mới khi sức sống giảm.
Vì sao cây ăn quả không giữ được bằng hạt trong kho lạnh?
Hạt nhiều cây ăn quả nhiệt đới sẽ chết nếu bị sấy khô, và nhiều giống cây ăn quả nhân bằng cách ghép, chiết nên hạt không giữ đúng đặc tính của giống. Vì vậy chúng được trồng ở vườn tập đoàn hoặc nuôi mô trong ống nghiệm.
Gen chịu ngập Sub1 là gì?
Sub1 là gen giúp cây lúa sống sót khi bị ngập chìm hoàn toàn khoảng hai tuần, tìm thấy trong một giống lúa địa phương năng suất thấp của Ấn Độ. Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế đã đưa gen này vào các giống lúa phổ biến, là ví dụ điển hình cho giá trị của việc lưu giữ giống cũ.
Xói mòn di truyền là gì?
Xói mòn di truyền là sự mất dần các giống cây trồng địa phương và đa dạng di truyền khi nông dân chuyển sang trồng ít giống năng suất cao. Gen quý trong giống cũ có thể biến mất vĩnh viễn nếu không được lưu giữ.
