Ứng dụng công nghệ chuyển gen, chỉnh sửa gen, sự đột phá trong lĩnh vực giống cây trồng

Giảm áp lực sâu bệnh nhờ giống ngô mới

Theo Hiệp hội CropLife Việt Nam, ngô biến đổi gen (BĐG) được giới thiệu và đưa vào canh tác tại Việt Nam dựa trên khung pháp lý khoa học, tiên tiến và bền vững và cho thấy những tác động tích cực sau 10 năm canh tác tại Việt Nam, đặc biệt là lợi ích về mặt kinh tế xã hội cho nông dân trồng ngô, cải thiện thói quen canh tác theo hướng bền vững hơn đồng thời giúp thúc đẩy và duy trì sản lượng ngô trong nước, góp phần giảm bớt áp lực nhập khẩu thức ăn chăn nuôi.

Việt Nam là nước thứ 2 trong khu vực Đông Nam Á cấp phép thương mại cây trồng BĐG sau Philippines. Chính phủ Việt Nam và các cơ quan quản lý đã có khung quản lý và đánh giá cây trồng BĐG tương đối khoa học và tiên tiến.

GS.TS Lê Huy Hàm, Nguyên Viện trưởng Viện Di truyền nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Môi trường), Ngô BĐG đã mang lại lợi ích to lớn cho nông dân Việt Nam trong suốt 10 năm qua, giúp giải quyết những thách thức sản xuất thực tế như kiểm soát sâu bệnh. Tất cả các giống ngô biến đổi gen đang canh tác hiện nay đều mang tính trạng kháng sâu hại, đặc trị sâu đục thân ngô và phòng ngừa sâu keo mùa thu.

Theo một nghiên cứu gần đây, các giống BĐG có năng suất cao hơn các giống truyền thống có cùng kiểu gen do bởi giống giữ được tiềm năng năng suất của giống gốc và kiểm soát sâu hại hiệu quả. Thông thường năng suất cao hơn 30,4% và giảm chi phí sản xuất từ 26,47 USD/ha đến 31,30 USD/ha.

Công nghệ BĐG là nhân tố chính trong việc giảm sử dụng thuốc trừ sâu. Lượng thuốc trừ sâu trung bình được dùng trên cây ngô BĐG thấp hơn 78% (0,08 kg/ai mỗi ha) so với lượng thuốc trung bình phun cho diện tích ngô thường không chuyển gen (0,36 kg/ai mỗi ha). Trung bình khi trồng ngô chuyển gen, nông dân thu được lợi nhuận cao hơn từ 4,5 – 5 triệu đồng/ha so với ngô không chuyển gen. 

Nhiều báo cáo thống kê cho thấy, diện tích ngô BĐG và tỷ lệ canh tác ngô BĐG so với ngô lai truyền thống tăng dần theo từng năm. Theo số liệu tổng hợp được từ Hiệp hội Thương mại Giống cây trồng và báo cáo của AgBioInvestor, tổng diện tích canh tác ngô BĐG tại Việt Nam năm 2022 là 220.000 ha, tăng 21% so với năm 2021 và chiếm khoảng 26,5% tổng diện tích ngô cả nước. Tổng lũy kế diện tích canh tác ngô BĐG kế từ năm 2015 tới 2022 là hơn 700.000 ha.

Tính đến hết ngày 30/9/2024, Bộ Nông nghiệp và PTNT (nay là Bộ Nông nghiệp và Môi trường) đã công nhận tổng số 31 giống ngô biến đổi gen, bao gồm: 30 giống ngô tạo ra từ giống nền được công nhận theo Thông tư 29 Quy định về các biện pháp lâm sinh và 1 giống ngô BĐG được công nhận theo theo Luật Trồng trọt và Nghị định 94 hướng dẫn Luật Trồng trọt về giống cây trồng và canh tác.

Đánh giá sơ bộ của các địa phương, các giống sinh trưởng phát triển khỏe và phù hợp với cơ cấu mùa vụ tại các vùng trồng ngô nước ta do giống ngô BĐG tương đồng so với giống nền ở các tính trạng hình thái đặc trưng.

Đối với vụ, vùng trồng ngô chịu áp lực cao về sâu hại bộ cánh vảy (sâu đục thân, đục bắp, đục cờ), sử dụng giống ngô BĐG thể hiện khả năng kháng sâu với các nhóm sâu bệnh mà giống được chuyển gen kháng. Ngược lại, ở những vụ, vùng không chịu áp lực cao về sâu hại, giống ngô BĐG cho năng suất trung bình không cao hơn rõ ràng so với giống truyền thống; chất lượng hạt thương phẩm tương tự giống truyền thống.

Được biết, hiện nay các công ty vẫn đang tiếp tục nghiên cứu, chuyển giao và tiến hành khảo nghiệm các giống ngô kháng sâu mới tại Việt Nam. Đây đều là những giống ngô đã được đánh giá an toàn và lợi ích cũng như canh tác hiệu quả tại một số nước phát triển và các nước Châu Á.

Tương lai của cây trồng ứng dụng công nghệ sinh học

GS.TS Lê Huy Hàm cho biết, hiện tại các loại cây trồng BĐG mới mang tính trạng mới hoặc áp dụng trên những loại cây trồng mới vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu, phát triển và đưa vào ứng dụng nhằm hỗ trợ nông dân trong việc tăng năng suất, cải thiện chất lượng nông sản và tạo ra nguồn thực phẩm phong phú dồi dào cho lượng dân số ngày càng tăng cao trên toàn cầu. 

Một số loại cây trồng BĐG tăng hàm lượng dinh dưỡng như gạo vàng đang làm giải pháp hiệu quả giúp giảm suy dinh dưỡng tại một số nước Châu Phi – nơi tỷ lệ mù loà và suy dinh dưỡng của trẻ em ngày một báo động.

Bên cạnh đó, công nghệ chỉnh sửa gen trên thực vật với ưu điểm nổi bật là tạo ra những tính trạng mong muốn dựa vào gen nội sinh của cây trồng là một giải pháp ứng dụng công nghệ sinh học thế hệ mới, tiềm năng tạo ra những cây trồng mang đặc tính cải tiến về dinh dưỡng, mức độ chống chịu với điều kiện bất thuận và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Công nghệ sinh học vẫn đang trên đà phát triển và được xem là công nghệ của tương lai. Bên cạnh các kỹ thuật như biến đổi gen, chỉnh sửa gen, các đơn vị nghiên cứu và nhà khoa học trên toàn cầu vè tiếp tục khai phá tiềm năng của công nghệ này để tạo ra các phương pháp lai tạo giống mới (PBI). 

Đây được xem là một trong những giải pháp quan trọng của ngành nông nghiệp toàn cầu trong việc đảm bảo an ninh lương thực, giúp nông dân thích ứng với biến đổi khí hậu cũng như những thay đổi về địa chính trị trên thế giới.

Cây trồng BĐG được thương mại lần đầu tại Mỹ vào năm 1996. Từ đó tới nay, diện tích cây trồng biến đổi gen đã tăng trưởng đáng kể. Trong những năm gần đây, tốc độ tăng trưởng diện tích đã chậm lại do diện tích cây trồng biến đổi gen ở các nước hàng đầu đã đạt đến ngưỡng tương đối tốt. Theo số liệu thống kê của AgBioInvestor và ISAAA, năm 2023 có 27 quốc gia trên thế giới canh tác cây trồng BĐG với tổng diện tích khoảng 206,3 triệu ha, tăng 1,9% so với năm 2022. Diện tích trồng trọt toàn cầu tăng 1,9% vào năm 2023, nhờ diện tích ngô, đậu tương và cải dầu lớn hơn. 

Công nghệ biến đổi gen hiện đang được sử dụng phổ biến nhất trên các cây lương thực – thực phẩm chính như ngô, đậu tương, bông, cải dầu và củ cải đường. Hai tính trạng chuyển gen mang lại hiệu quả và được ứng dụng nhiều nhất là kháng sâu và chống chịu thuốc trừ cỏ. Hiện tại có khoảng 73 quốc gia đang sử dụng các sản phẩm từ cây trồng biến đổi gen làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi trong đó có 27 nước Châu Âu.