Chọn chè ngon nhờ công nghệ sinh học

Nghiên cứu, chọn tạo giống chè bằng công nghệ CTPT đã rút ngắn thời gian nghiên cứu khoảng 25 năm so với kỹ thuật chọn tạo truyền thống.

Những năm gần đây, các nhà khoa học Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía bắc (KHKTNLNMNPB) đã chọn tạo thành công nhiều giống chè năng suất, chất lượng và có khả năng chịu hạn tốt bằng công nghệ chỉ thị phân tử (CTPT). Việc chọn tạo giống chè bằng công nghệ mới này đã mở ra một hướng đi mới, rút ngắn thời gian nghiên cứu, chọn tạo từ vài chục năm/giống xuống còn một đến hai năm/giống. 

Trước đây, công tác chọn tạo giống chè chủ yếu dựa vào kỹ thuật truyền thống thông qua phương pháp chọn lọc tự nhiên, lai hữu tính. Với phương pháp cũ, các nhà khoa học cần ít nhất từ 22 đến 25 năm mới tạo ra được một giống chè mới. Công tác chọn tạo giống chè bằng phương pháp truyền thống hiệu quả cũng không cao. Trước thực trạng đó, Viện KHKTNLNMNPB tiến hành thực hiện đề tài khoa học thuộc chương trình công nghệ sinh học nông nghiệp: "Nghiên cứu, chọn tạo giống chè năng suất, chất lượng cao và khả năng chịu hạn tốt bằng công nghệ CTPT". Ðó là ứng dụng CTPT vào lai tạo, chọn lọc những tính trạng mong muốn với độ chính xác cao, rút ngắn thời gian tạo giống mới. Nhiều nghiên cứu di truyền cây chè bằng CTPT được thực hiện và là cơ sở cho việc đánh giá nguồn gien.

Hiện nay, Việt Nam có hơn 40 tỉnh, thành phố có diện tích trồng chè, trong đó các tỉnh: Lâm Ðồng, Thái Nguyên, Yên Bái và Phú Thọ có diện tích chè khá lớn, bình quân từ 14 đến gần 30 nghìn ha. Thực tế cho thấy, cây chè có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt trong điều kiện vùng đất dốc, đem lại nguồn thu nhập quan trọng, góp phần xóa đói, giảm nghèo và làm giàu cho nhân dân. Việc chọn tạo thêm nhiều giống chè tốt để phát triển đã tạo công ăn việc làm cho hàng triệu lao động, góp phần điều hòa sự phân bố dân cư cũng như thúc đẩy quá trình định canh, định cư cho đồng bào dân tộc thiểu số khu vực miền núi. Ðáng chú ý, cây chè còn có vai trò to lớn trong việc che phủ đất trống đồi trọc và bảo vệ môi trường sinh thái.

Trao đổi ý kiến với chúng tôi, TS Nguyễn Văn Thiệp, Trưởng bộ môn công nghệ sinh học và nhân giống, Viện KHKTNLNMNPB, chủ nhiệm đề tài, cho biết: Không phủ nhận kết quả nghiên cứu, chọn tạo bằng phương pháp truyền thống như chọn lọc từ nguồn gốc tự nhiên, lai hữu tính và thuần hóa... đã có hai giống chè nổi tiếng, được công nhận giống quốc gia là LDP1 và LDP2. Tuy nhiên, cần tới 25 năm để các nhà khoa học chọn được hai giống này. Ngoài ra, quá trình chọn lọc bằng phương pháp truyền thống phần lớn dựa vào các đặc điểm hình thái, thường xuyên chịu tác động lớn của điều kiện môi trường, cho nên rất khó chọn tạo được giống chè có đặc tính mong muốn và tính ổn định cao.

Theo TS Nguyễn Văn Thiệp, công nghệ CTPT đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong chọn tạo giống cây trồng ở Việt Nam, như: lúa, đậu tương, ngô, các loại hoa. Ở cây chè, việc ứng dụng CTPT còn hạn chế bởi các phương pháp chọn tạo giống chè truyền thống vẫn còn phổ biến và công nghệ sinh học chưa được triển khai đến các cơ sở nghiên cứu chuyên sâu về cây chè. Cũng như các nước trên thế giới, do số lượng chỉ thị SSR (xác định khoảng cách di truyền) đặc hiệu cho cây chè chưa có nhiều nên đến nay chỉ có một vài nghiên cứu đa dạng di truyền trên cây chè bằng chỉ thị RAPD (kỹ thuật phát hiện tính đa hình của DNA nhân bản ngẫu nhiên). Mới đây, các nhà khoa học của viện đã sử dụng 10 chỉ thị RAPD trong nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền một số giống chè Shan ở Phú Hộ, Phú Thọ và phân tích nhóm di truyền 38 giống/dòng chè triển vọng trong tập đoàn giống chè khu vực miền bắc bằng hai chỉ thị RAPD.

Từ năm 2008, bằng kỹ thuật nuôi cấy mô, viện đã nghiên cứu, chọn tạo được chín dòng chè lai cứu phôi triển vọng: CNS-1, CNS-2, CNS-3, CNS-4, CNS-5, CNS-6, CNS-7, CNS-8 và CNS-9. Các dòng chè này được tạo ra từ các cặp bố mẹ có khoảng cách di truyền xa nhau và được chọn lọc từ các cá thể ở giai đoạn nuôi cấy mô và giai đoạn vườn ươm khi cây chè con được một năm tuổi. Sau thời gian trồng từ hai đến sáu tháng, tỷ lệ sống của các dòng chè bằng công nghệ CTPT cao hơn so với dòng chè truyền thống, vượt trội là dòng chè CNS-1, sau hai tháng tỷ lệ sống 100%, tiếp đó là CNS-7 (tỷ lệ sống 98%). Không những vậy, cây chè chọn tạo bằng công nghệ CTPT qua theo dõi, đánh giá thường sinh trưởng khỏe, phân cành nhiều, tán rộng, có tiềm năng cho năng suất cao. Các dòng CNS-1, CNS-6 và CNS-8 sau một năm cây cao từ 94,5 đến 123,5 cm. Từ chín dòng vật liệu nghiên cứu, bước đầu, các nhà khoa học của viện đã tuyển chọn được bốn dòng chè lai cứu phôi có ưu thế lai vượt trội về khả năng thích nghi, sức sinh trưởng, phát triển gồm: CNS-1, CNS-3, CNS-6, CNS-8. Sau ba năm, các dòng chè được chọn tạo bằng phương pháp mới có năng suất bình quân đạt từ 17 đến 22 tấn/ha/năm, cao hơn các dòng chè truyền thống trồng đối chứng khoảng hơn một tấn/ha/năm.

Hiện nay, các dòng chè đã được nghiên cứu, chọn tạo bằng công nghệ CTPT được các nhà khoa học đem trồng khảo nghiệm tại Viện KHKTNLNMNPB (Phú Thọ), Yên Bái và sắp tới trồng ở Thái Nguyên. Ðây là lần đầu các nhà khoa học ở Việt Nam nghiên cứu, chọn tạo thành công các dòng chè bằng công nghệ CTPT, bước đầu đưa vào trồng khảo nghiệm đạt kết quả khá tốt. Mặc dù quy mô các nghiên cứu của đề tài còn ở phạm vi hẹp nhưng kết quả thu được phù hợp với các nghiên cứu được công bố trước đó. Các nhà khoa học Viện KHKTNLNMNPB khẳng định, việc áp dụng công nghệ CTPT và công nghệ cứu phôi hoàn toàn có thể cải thiện và nâng cao hiệu quả công tác chọn tạo giống chè, phù hợp với mục tiêu cũng như nội dung chương trình công nghệ sinh học nông nghiệp đã đề ra.