Một nhóm các nhà khoa học cây trồng từ Viện Khoa học nông sinh học quốc gia Nhật Bản (NIAS) và Trung tâm quốc tế về nông nghiệp nhiệt đới (CIAT) đã xác định được một gen ở cây lúa được gọi là Deeper Rooting 1 (DRO1) tạo ra rễ cây sâu hơn, giúp tăng sản lượng gấp ba lần trong điều kiện hạn hán. Lúa là cây rất nhạy cảm với khô hạn vì có bộ rế nông, nhưng nghiên cứu mới cho thấy rằng bằng cách hướng rễ cây đi xuống thay vì tỏa ngang, gen DRO1 làm cho rễ ăn sâu gần gấp đôi so với những giống lúa tiêu chuẩn.

Tác giả chính của công trình Yusaku Uga, một nhà nghiên cứu từ NIAS, cho biết: “Nếu lúa thích nghi hoặc tránh được các điều kiện khô hạn bằng cách sử dụng bộ rễ sâu hơn thì cây có thể nhận được nước và chất dinh dưỡng từ các lớp đất sâu.”

Nhóm nghiên cứu đã  lai IR64, một giống lúa thương mại năng chịu hạn, rễ ngắn và có năng suất cao với một giống lúa vùng cao có bộ rễ dài của Philippines gọi là Kinandang Patong. Mặc dù IR64 đã có chứa các gen DRO1 nhưng nó không thể sản xuất các protein cần thiết cho phép gen này hoạt động hiệu quả. Các nhà khoa học sau đó kết hợp giống cao sản IR64 có chứa gen DRO1 đầy đủ chức năng có trong giống Kinandang Patong.

Cây lai có bộ rể có thể ăn sâu gấp hai lần so với giống IR64. Khi thử nghiệm trong điều kiện mô phỏng của hạn hán vừa phải, năng suất giống IR64 giảm 60% sản, trong khi giống lai chỉ giảm 10%. Trong điều kiện cực kỳ khô hạn, giống IR64 hoàn toàn thất bại, nhưng giống lúa  mới vẫn phát  triển với năng suất bằng khoảng 30% năng suất lúa không bị căng thẳng và phát triển trong điều kiện bình thường.

Manabu Ishitani của CIAT cho biết “Đó là một phát hiện rất thú vị. Chúng ta đã biết từ trước rằng rễ sâu hơn có thể làm người nông dân an tâm hơn trong thời kỳ hạn hán, nhưng cho đến nay chúng ta vẫn không biết gen nào ở cây lúa có trách nhiệm cho cấu trúc bộ rể, hoặc làm thế nào để kiểm soát được được nó “.

Các kết quả của nghiên cứu này đã được công bố trong tạp chí Nature Genetics tại: http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.2725.html (doi: 10.1038/ng.2725) .
Xem thêm tại : http://www.ciatnews.cgiar.org/2013/08/06/newly-discovered-rice-gene-goes….