Khởi động nghiên cứu chưa từng có về cây lúa Việt Nam

Tại Hội thảo Quốc tế về Ứng dụng Công nghệ Gen trong Nông nghiệp (SAGA 2026) diễn ra mới đây, Viện Nghiên cứu Dữ liệu lớn (VIBD), Trường Đại học VinUni giới thiệu dự án nghiên cứu VN1K-RICE - giải trình tự hệ gen 1.000 giống lúa Việt Nam.

Dự án hướng tới xây dựng cơ sở dữ liệu di truyền quy mô lớn, làm nền tảng cho bảo tồn nguồn gen bản địa và chọn tạo giống mới có chất lượng cao, thích ứng với biến đổi khí hậu và giảm phát thải.

Lần đầu tiên giải mã gen 1.000 giống lúa Việt

Theo các nhà khoa học, mỗi giống lúa mang trong mình một bộ thông tin di truyền riêng, được lưu giữ trong ADN.

Chính những khác biệt trong hệ gen góp phần quyết định đặc điểm của cây lúa, từ hương thơm, độ dẻo của hạt gạo đến khả năng chịu hạn, chịu mặn hay kháng sâu bệnh.

Giải mã hệ gen là quá trình đọc và ghi lại những thông tin di truyền đó, qua đó giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn điều gì tạo nên đặc tính của từng giống.

Tại Việt Nam, nhiều giống lúa truyền thống và lúa hoang vẫn được lưu giữ ở các ngân hàng gen, viện nghiên cứu và trường đại học như Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long, Đại học Cần Thơ, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

Đây là nguồn vật liệu quý cho nghiên cứu và lai tạo giống. Tuy nhiên, phần lớn các giống lúa này chưa được giải trình tự toàn bộ hệ gen, khiến việc xác định và khai thác những đặc tính di truyền có ích còn gặp nhiều hạn chế.

Dự án VN1K-RICE (1.000 Vietnamese Rice Genome Project) được triển khai nhằm lấp khoảng trống đó. Dự án sẽ giải trình tự toàn bộ hệ gen của 1.000 mẫu lúa Việt Nam, bắt đầu từ nhóm 150 mẫu nòng cốt trước khi mở rộng quy mô.

Bộ mẫu được lựa chọn để đại diện cho các hệ sinh thái canh tác khác nhau, gồm lúa nước, lúa nương, vùng ven biển nhiễm mặn và đất ngập triều, đồng thời có cả các mẫu lúa hoang.

Một mục tiêu quan trọng của dự án là xây dựng hệ gen tham chiếu cho các giống lúa truyền thống Việt Nam.

Có thể hiểu đây là bộ dữ liệu chuẩn để các nhà khoa học đối chiếu khi phân tích hệ gen của những giống lúa khác. Khi có hệ gen tham chiếu phù hợp với nguồn gen bản địa, việc nhận diện những điểm khác biệt về di truyền và tìm kiếm gen liên quan đến các đặc tính quý sẽ chính xác hơn.

Giáo sư Robert Henry - Giám đốc sáng lập Liên minh Đổi mới Nông nghiệp và Thực phẩm Queensland (QAAFI), Đại học Queensland, Australia, Giảng viên liên kết tại VinUni - nhà khoa học đồng chủ trì dự án VN1K-RICE chia sẻ:

“Một hệ gen duy nhất không thể đại diện cho toàn bộ sự đa dạng di truyền của một loài. Các nhà khoa học cần những hệ gen tham chiếu có quan hệ gần với nguồn vật liệu đang nghiên cứu.

Với Việt Nam, việc xây dựng bộ hệ gen từ các giống lúa bản địa có ý nghĩa thiết thực, giúp nghiên cứu sát hơn với nguồn gen trong nước”.

Từ dữ liệu gen đến những giống lúa mới

Giáo sư Vũ Hà Văn - Giám đốc Khoa học VIBD, nhà khoa học chủ trì VN1K-RICE, cho biết: “Việt Nam có nguồn gen bản địa rất đa dạng, nhưng phần lớn vẫn chưa được đọc ở cấp độ hệ gen.

Thông qua AgriOmics-AI, nhóm nghiên cứu hướng tới chuyển các bộ sưu tập giống đang được lưu giữ thành dữ liệu có thể phân tích, chia sẻ và sử dụng trực tiếp trong chọn giống, áp dụng cho cả cây trồng và vật nuôi”.

Giá trị ứng dụng lớn của dự án nằm ở khả năng hỗ trợ các nhà khoa học chọn tạo giống lúa mới.

Khi xác định được gen gắn với những đặc tính mong muốn, nhà nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu ADN để sàng lọc vật liệu giống, lựa chọn những cá thể mang gen có lợi và đưa chúng vào các chương trình lai tạo.

Ví dụ, một giống lúa bản địa có khả năng chịu mặn tốt có thể mang gen hữu ích cho việc phát triển giống lúa thích ứng với vùng đất nhiễm mặn. Một giống khác có hương thơm hoặc chất lượng gạo đặc biệt có thể cung cấp nguồn gen để cải thiện chất lượng của giống đang được canh tác.

Thay vì phải dựa chủ yếu vào quá trình lai tạo và đánh giá qua nhiều thế hệ, các nhà khoa học có thêm công cụ phân tích ADN để nhận diện sớm những đặc tính di truyền cần tìm.