Khi biến đổi khí hậu tiếp tục đặt ra những thách thức nghiêmtrọng nhằm đảm bảo nguồn cung cấp thực phẩm bền vững trên toàn thế giới, cácnhà khoa học từ Đại học McGill đang tìm cách cải thiện khả năng phục hồi vàchất lượng dinh dưỡng của khoai tây. Giáo sư Martina Strömvik và nhóm của bà đãtạo ra một siêu khoai tây pangenome để xác định các đặc điểm di truyền có thểgiúp tạo ra siêu khoai tây kế tiếp theo.

Nghiên cứu của họ được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâmKhoa học Quốc gia (Proceedingsof the National Academy of Sciences).

Giáo sư Strömvik, người cộng tác với các nhà nghiên cứu trênkhắp Canada, Hoa Kỳ và Peru, cho biết: “Siêu khoai tây pangenome của chúng tôilàm sáng tỏ sự đa dạng di truyền của khoai tây và những loại đặc điểm di truyềnnào có thể được nhân giống vào cây trồng hiện đại của chúng ta để làm cho nótốt hơn”. Cô cho biết thêm: “Nó đại diện cho 60 loài và là bộ sưu tập dữ liệutrình tự bộ gen phong phú nhất về khoai tây và họ hàng của nó cho đến nay”.

Bộ gen là bộ hướng dẫn di truyền hoàn chỉnh của sinh vật đượcgọi là trình tự DNA, trong khi bộ gen nhằm mục đích nắm bắt sự đa dạng ditruyền hoàn chỉnh trong một loài và siêu bộ gen cũng bao gồm nhiều loài.

Tưởng tượng một củ khoai tây sạch bệnh và chịu hạn hoặc chịu sươnggiá

Khoai tây là nguồn thực phẩm chủ yếu cho nhiều người trên thếgiới và nó là một trong những cây lương thực quan trọng nhất trên toàn cầu, saulúa gạo và lúa mì xét về mặt tiêu dùng của con người. Giáo sư Strömvik chobiết: “Các loài khoai tây hoang dã có thể cho biết rất nhiều về những đặc điểmdi truyền quan trọng trong việc thích ứng với biến đổi khí hậu và thời tiếtkhắc nghiệt, nâng cao chất lượng dinh dưỡng và cải thiện an ninh lương thực”.

Để xây dựng bộ gen khoai tây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng siêumáy tính để thu thập dữ liệu từ các ngân hàng dữ liệu công cộng, bao gồm cácngân hàng gen ở Canada, Hoa Kỳ và Peru.

Theo các nhà nghiên cứu, pangenome có thể được sử dụng để trảlời nhiều câu hỏi về sự tiến hóa của loại cây trồng quan trọng này đã đượcngười dân bản địa thuần hóa ở vùng núi phía nam Peru gần 10.000 năm trước. Nócũng có thể được sử dụng để giúp xác định các gen cụ thể nhằm tạo ra siêu khoaitây bằng cách sử dụng công nghệ nhân giống truyền thống hoặc chỉnh sửa gen.

Giáo sư Strömvik cho biết: “Các nhà khoa học hy vọng sẽ pháttriển được thứ gì đó có thể chống lại nhiều dạng bệnh tật khác nhau và chịuđựng tốt hơn thời tiết khắc nghiệt như nhiều mưa, sương giá hoặc hạn hán”.