Ấn Độ công bố hai giống lúa chỉnh sửa gen đầu tiên trên thế giới

Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Ấn Độ (ICAR) vừa công bố bước đột phá lịch sử khi phát triển thành công hai giống lúa chỉnh sửa gen đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ CRISPR-Cas SDN-1.

Hai giống lúa mới là kết quả nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Lúa Ấn Độ (IIRR, Hyderabad) và Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Ấn Độ (IARI, New Delhi), cải tiến từ hai giống lúa phổ biến là Samba Mahsuri (BPT-5204) và Cottondora Sannalu (MTU-1010).

Khác với cây trồng biến đổi gen truyền thống, cây chỉnh sửa gen không chứa gen ngoại lai mà sử dụng “Cas” enzyme từ hệ CRISPR-Cas để chỉnh sửa các gen bản địa, qua đó nâng cao đặc tính tự nhiên của cây trồng.

Những giống lúa này hứa hẹn sẽ tăng năng suất trên mỗi hecta lên đến 30% và có thể rút ngắn thời gian thu hoạch từ 15 - 20 ngày so với các giống hiện có. Đặc biệt, những giống lúa mới sẽ tiêu thụ ít nước hơn, đồng thời giúp giảm lượng khí thải nhà kính ra môi trường.

Giống đầu tiên – IET-32072, còn gọi là Kamala – được chỉnh sửa gen cytokinin oxidase 2 (Gn1a), giúp tăng số lượng hạt trên mỗi bông lúa, từ đó nâng cao năng suất. Kamala cho năng suất trung bình 5,37 tấn/ha và tiềm năng lên đến 9 tấn/ha, cao hơn nhiều so với giống gốc Samba Mahsuri (4,5 tấn và 6,5 tấn/ha). Ngoài ra, giống này còn có thời gian sinh trưởng ngắn hơn (130 ngày so với 145 ngày), nhưng vẫn giữ nguyên chất lượng và ưu điểm ban đầu.

Giống thứ hai – IET-32043, còn gọi là Pusa DST Rice 1 – được chỉnh sửa gen DST nhằm tăng khả năng chịu hạn và mặn. Giống này nổi tiếng với năng suất cao (có thể đạt 7 tấn/ha), thời gian sinh trưởng ngắn (125–130 ngày), và hạt dài, mảnh.

Pusa DST Rice 1 đạt năng suất trung bình 3,508 tấn/ha trong điều kiện đất nhiễm mặn nội địa, 3,731 tấn/ha trong điều kiện kiềm và 2,493 tấn/ha trong điều kiện mặn ven biển, so với năng suất tương ứng là 3,199 tấn/ha, 3,254 tấn/ha và 1,912 tấn/ha của giống gốc. Như vậy, Pusa DST Rice 1 đạt năng suất cao hơn từ 9 - 30% so với giống mẹ, tùy theo điều kiện đất đai.

Cả hai giống đã được thử nghiệm thành công trên diện rộng trong năm 2023 -2024 thông qua Dự án Nghiên cứu Lúa phối hợp toàn quốc tại Ấn Độ. Viện nghiên cứu Nông nghiệp Ấn Độ cho biết, do hai giống chỉnh sửa gen này không chứa DNA ngoại lai, chúng được miễn trừ khỏi quy định an toàn sinh học theo Đạo luật Bảo vệ Môi trường 1986 – vốn áp dụng cho cây trồng biến đổi gen. Điều này giúp rút ngắn đáng kể thời gian thử nghiệm và phê duyệt trước khi đưa vào canh tác thương mại.

Chính phủ Ấn Độ đã thể hiện quyết tâm phát triển công nghệ chỉnh sửa gen trong nông nghiệp khi phân bổ khoảng 60 triệu đô la Mỹ trong ngân sách năm 2023 - 2024 để hỗ trợ nghiên cứu cây trồng chỉnh sửa gen. Viện nghiên cứu Nông nghiệp Ấn Độ kỳ vọng bước đột phá này sẽ mở đường cho việc ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gen trên nhiều cây trồng quan trọng khác như đậu, ngô, lúa mì và cây có dầu nhằm tăng năng suất, cải thiện chất lượng và tăng khả năng thích nghi với điều kiện khắc nghiệt.