Trong một thế giới mà đất mặn hằng năm lấy đi của ngành nông nghiệp hàng tỷ đô la, một loài cây khiêm nhường với thân mọng nước vẫn tiếp tục mọc lên ở nơi những cây trồng khác chết đi. Salicornia, còn được biết đến với tên gọi măng tây biển, có thể chịu đựng được nồng độ muối gây chết cho hầu hết các loài cây, mà vẫn giữ được khả năng ăn được. Một nghiên cứu gần đây công bố trên Nature Communications đã phát hiện ra những cơ chế di truyền của sự chịu đựng đáng kinh ngạc này.
Các nhà khoa học từ Đại học Newcastle ở Úc cùng với các đồng nghiệp từ tám quốc gia đã phân tích toàn bộ hệ gen của sáu loài Salicornia và nghiên cứu DNA của 318 cây được thu thập từ khắp nơi trên thế giới. Nghiên cứu kéo dài năm năm và cho thấy khả năng chịu muối là một tính trạng phức tạp, phụ thuộc vào nhiều gen chứ không phải một gen. Trong số đó đã phát hiện ra những gen tham gia vào việc cảm nhận stress muối và vào quá trình trao đổi chất liên quan đến việc bảo vệ chống lại các ion natri.
Salicornia mọc trên các bờ biển, ở đất mặn và thậm chí trong nước biển. Nó tích tụ muối trong các không bào của tế bào, đồng thời giữ được sự cân bằng nước và chất dinh dưỡng. Những cơ chế như vậy cho phép cây không chỉ sống sót mà còn phát triển mạnh mẽ trong những điều kiện vốn trở nên tai hại đối với các cây trồng thông thường. Theo dữ liệu của nghiên cứu, những đặc điểm di truyền này có thể trở thành nền tảng cho việc chọn tạo các giống lúa mì, lúa gạo hay rau mới có khả năng mọc trên đất nhiễm mặn.
Vấn đề nhiễm mặn của đất ngày càng trầm trọng do tưới tiêu, biến đổi khí hậu và việc sử dụng đất không hợp lý. Phát hiện về các gen của Salicornia mang lại hy vọng rằng một phần những vùng đất này sẽ có thể được đưa trở lại vòng quay nông nghiệp mà không gây thêm áp lực lên nguồn nước.
Dữ liệu di truyền mà các nhà khoa học thu được giờ đây có thể được sử dụng trong các chương trình chọn tạo giống để truyền những đặc tính này sang cây trồng.
Điều quan trọng cần hiểu là con đường từ phát hiện trong phòng thí nghiệm đến thử nghiệm ngoài đồng ruộng sẽ mất nhiều năm, và kết quả không được bảo đảm. Tuy nhiên, công trình của nhóm quốc tế đã tạo ra một bộ sưu tập quý giá gồm hạt giống và nguồn gen cho các nghiên cứu trong tương lai. Đây là một bước tiến tới một nền nông nghiệp bền vững hơn, có thể đối phó tốt hơn với những thách thức của môi trường.
Việc sử dụng các gen chịu mặn từ tự nhiên hoang dã giúp giữ gìn độ phì nhiêu của đất và giảm áp lực lên nguồn nước ngọt.
