Thực vật tự nhiên thích nghi để phát triển trong môi trường đầy thách thức. Các đột biến tự nhiên tự phát tạo ra các đặc điểm mới, chẳng hạn như khả năng chịu hạn và kháng bệnh, có thể giúp cây trồng phát triển mạnh.
Các nhà khoa học nghiên cứu phương pháp gieo hạt trong không gian để thích ứng với biến đổi khí hậu. Ảnh: CNN
Tuy nhiên, ngành nông nghiệp cực kỳ dễ bị tổn thương trước tác động của điều kiện khí hậu thay đổi, đặc biệt biến đổi khí hậu đặt ra những thách thức lớn cho nông nghiệp. Và giờ đây, các nhà khoa học đang chuyển sang không gian rộng lớn để tìm giải pháp khắc phục những thách thức này.
Vào năm 2022, các phòng thí nghiệm chung của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên Hợp Quốc (FAO) đã gửi hạt giống trong một chuyến đi đến Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS).
Mục tiêu của chương trình là tạo ra các đột biến gen trong hạt giống thông qua việc tiếp xúc với bức xạ vũ trụ và tình trạng không trọng lực, có thể giúp phát triển các loại cây trồng có khả năng phục hồi có khả năng phát triển mạnh khi đối mặt với khủng hoảng khí hậu leo thang.
Hạt của một loại ngũ cốc và một loại cải xoong đã trải qua vài tháng trên ISS trước khi chúng được đưa trở lại Trái đất vào tháng 4 này để phân tích. Quá trình sàng lọc sẽ bắt đầu xác định các đặc điểm thuận lợi trong các hạt giống đột biến.
Shoba Sivasankar, người đứng đầu bộ phận Di truyền và Nhân giống Thực vật của Trung tâm Kỹ thuật Hạt nhân trong Thực phẩm và Nông nghiệp chung của FAO và IAEA, giải thích rằng các nhà khoa học có thể tạo ra đột biến thực vật nhân tạo trên Trái đất bằng cách sử dụng tia gamma và tia X.
Tuy nhiên, môi trường không gian, nơi cung cấp phổ bức xạ rộng hơn và các hình thái cực đoan như biến động vi trọng lực và nhiệt độ, có khả năng gây ra những thay đổi di truyền khác nhanh hơn so với những thay đổi thường được quan sát bằng các nguồn bức xạ trên mặt đất.
Sivasankar giải thích: “Trong không gian, sự căng thẳng mà một sinh vật gặp phải sẽ ở mức cao nhất và vượt xa mọi thứ mà chúng ta thực sự có thể mô phỏng trên Trái đất”. Cô ấy nói thêm rằng bức xạ bên ngoài ISS có thể “cao hơn gấp trăm lần” so với bức xạ tự nhiên có thể có trên Trái đất.
Bằng cách nhân giống có chọn lọc các loại cây được trồng từ hạt đột biến, Sivasankar và nhóm của cô hy vọng sẽ tạo ra các giống cây trồng mới.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã gửi hạt giống lên vũ trụ. Trung Quốc đã sử dụng bức xạ không gian để gây đột biến gen ở cây trồng từ những năm 1980, phơi hạt giống trước bức xạ vũ trụ thông qua vệ tinh và khinh khí cầu tầm cao, được cho là đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất ớt ngọt khổng lồ và cải thiện chất lượng lúa mì và gạo.
Chính hy vọng tìm ra giải pháp cho nông nghiệp trên Trái đất đang thúc đẩy Sivasankar và IAEA cho biết kết quả ban đầu từ nghiên cứu của họ có thể xuất hiện vào cuối năm nay.
Cô nói: “Tôi thực sự cảm thấy hy vọng về tương lai của an ninh lương thực, bởi vì công nghệ đang được ưu tiên hàng đầu. Nhưng an ninh lương thực không chỉ là về di truyền học – chúng ta cần sự kết hợp của tất cả các công nghệ và mọi người cần phải hợp tác và làm việc cùng nhau”.
Mai Anh (theo CNN)
