Săn tìm chuối dại ở Papua New Guinea

Cây chuối từng được biết đến rất sớm là có nguồn gốc từ Papua New Guinea, nơi những cộng đồng bản địa đã thuần hóa nó ít nhất 7.000 năm trước. Tổ tiên của nó, Musa acuminata, là loài phụ của Banksii, nhìn rất khác biệt với loài chuối Cavendish mà chúng ta thấy khắp mọi nơi: bóc lớp vỏ ra chúng ta có thể thấy hàng trăm hạt lớn và cứng để giúp chúng có khả năng sinh sôi nảy nở trong tự nhiên.

Chuối dại ở Papua New Guinea vẫn còn có những hạt cứng. Nguồn: S.Carpentier

Ngày nay các loài chuối hoang dại nhiều màu sắc (bao gồm cả Banksii) vẫn phát triển trong những khu vườn ẩm ướt ở New Guinea. Tuy vậy do nạn phá rừng và cháy rừng giảm giảm diện tích rừng nhiệt đới và cận nhiệt đới khắp Nam Thái Bình Dương, chúng ta đang đứng trước nguy cơ rủi ro mất cả các cây chuối tổ tiên lẫn cả cây chuối mà chúng ta biết và thích thú vị ngọt của nó trong tương lai.

Trên cái nền của biến đổi khí hậu, và sự khắc nghiệt của biến đổi khí hậu, các nhà nghiên cứu và nhà làm giống đều đang xem xét kỹ lưỡng các biến thể đa dạng của giống chuối có những đặc tính như khả năng kháng dịch bệnh, kháng sâu cũng như những khả năng đáp ứng được các dao động nhiệt. Các loài chuối dại hứa hẹn một nguồn gene phong phú còn chưa được khai khác. Sebastien Carpentier, một nhà nghiên cứu tại Liên minh đa dạng sinh học quốc tế và CIAT, giải thích: “Với các nhà làm giống thì việc đánh giá vụ mùa trong tự nhiên có liên quan đến chuối vô cùng quan trọng bởi nó giúp họ tìm thấy những đặc tính mà họ đang tìm kiếm.”

Nhiệm vụ: tìm kiếm và thu thập

Tại Trung tâm Chuyển giao mầm Musa quốc tế (ITC) – ngân hàng gene chuối lớn nhất thế giới ở Leuven, Bỉ. Mặc dù hiện đang giữ khoảng 1.617 gene của những loại chuối khác nhau, ngân hàng gene này chỉ mới có chút ít dữ liệu về đa dạng sinh học chuối dại. Bart Panis, nhà nghiên cứu chính tại ITC, cho biết, “chúng tôi không biết là trong tự nhiên có bao nhiêu loài chuối dại”.

Việc bảo tồn giống chuối tại địa phương đang ngày một thiếu hiệu quả do môi trường sống của chuối dại ngày một mất đi. Do đó các nhà khoa học như Panis đang cố gắng làm điều gì đó để :lấp đầy những khoảng trống” bằng việc thu thập các mẫu gene trong môi trường sống tự nhiên của chúng, sau đó chuyển chúng vào ngân hàng gene để nghiên cứu và bảo tồn chúng tại nơi chúng sinh sống.

Năm ngoái, một chuyến thực địa thu thập mẫu đã diễn ra tại Papua New Guinea, bao gồm Panis, Carpentier và nhiều nhà nghiên cứu khác, hợp tác với Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc gia này (NARI). Trong vòng gần hai tuần, đoàn nghiên cứu đã tới các khu vực núi cao và thung lũng, thu thập được khoảng 31 buồng chuối của các loài khác nhau trong khi quan sát sự thích nghi với những điều kiện môi trường đa dạng của chúng.

Một nông dân tham gia chuyến thực địa cầm buồng chuối dại maclayi ở Papua New Guinea. Nguồn: S.Carpentier

Một điều bất ngờ là họ đã tìm thấy “gã khổng lồ” Musa ingens. Mặc dù “sống sót” trong cuộc cạnh tranh với những cây lân cận bằng độ cao 15 mét, loài chuối cao như tòa tháp này không phù hợp với những khu đất đang bị khai phá và hiện đang có nguy cơ tuyệt chủng.

Những thách thức trong thu thập mẫu

Thu thập mẫu là một việc không đơn giản: người ta thường khó nắm bắt mùa vụ của các cây chuối dại. Dù chúng có những đặc tính thú vị nhưng một số loài vẫn chưa được trồng trọt vì chúng không thích hợp với khẩu vị con người. Ngay cả các chuyên gia về chuối cũng không phải lúc nào cũng nhận diện được những loài chuối dại giữa cánh đồng, và một khi họ tìm thấy, các cây này có thể không ở giai đoạn có sẵn hạt trong quả hoặc vật liệu di truyền sẵn sàng (người ta chưa bao giờ dự đoán được lịch ra hoa và đậu quả của chuối).

Việc gìn giữ vật liệu chứa sự sống khiến cho khả năng bảo quản và vận chuyển thành công thêm thách thức (quả có thể tồn tại trong vòng hai đến bốn tuần di chuyển trước khi hạt của chúng được tách ra ở Bỉ). Do đó các nhà nghiên cứu phải tôn trọng các quy định ngặt nghèo về thu thập và vận chuyển vật liệu di truyền của cây trồng.

Bart Panis và một người dẫn đường địa phương cầm trong tay buồng chuối Musa, một loài chuối dại cao tới 15 mét. Nguồn: S.Carpentier

Đảm bảo cho những thế hệ tương lai của chuối

Trở lại Bỉ, nhóm nghiên cứu đã bảo quản một cách cẩn thận các mẫu trong ngân hàng gene (cá kỹ thuật bao gồm những hạt giống khô và bảo quản ở mức nhiệt độ thấp), bắt đầu thực hiện một loại các thí nghiệm để hiểu tốt hơn về vật liệu di truyền mới được thu thập này.

Sau khi quan sát một cách cẩn thận loài Musa balbisiana, vốn tồn tại trong khu đất trống đang phục hồi sau đám cháy rừng (chỉ dấu về sự phát triển theo bề rộng của hệ rễ để có thể hút được nước), các nhà nghiên cứu đã có thêm được những thông tin về việc nước được sử dụng một cách hiệu quả, giúp cho các nhà tạo giống có thể cho ra đời những cây chuối có khả năng thích nghi với các kịch bản khô hạn trong tương lai – một tính năng quan trọng vì các nông dân trồng chuối đang phải hứng chịu với thiệt hại 65% sản lượng thu hoạch do hạn hán.

Carpentier lưu ý đến những khả năng chống sâu bệnh “chúng ta cần tiếp tục thu thập, lưu giữ và sàng lọc “những bà con xa” của chuối”. Những điển khác cần quan tâm của chuối còn có lợi ích về sức khỏe (chuối dại thường được sử dụng trong y học cổ truyền nhưng chưa được ghi lại một cách đầy đủ) và những gợi ý cho việc gia tăng năng suất trên mỗi cây.

Các kết quả nghiên cứu đã được họ công bố trong hai bài báo, một trên Plants với việc đánh giá các phương pháp để đảm bảo thu thập các hạt giống có khả năng sống được và bài khác trên Crop Science về các đặc điểm của những kiểu gene đa dạng.

Các nhà khoa học cho rằng, dự án này chỉ là một phần trong nỗ lực sắp tới với mục tiêu lấp đầy khoảng trống hiểu biết và đảm bảo sự tồn tại của loài chuối có khả năng chống chịu với điều kiện môi trường khắc nghiệt. Panis và Carpentier đồng ý là việc ai thực hiện những nghiên cứu đó không quan trọng mà điều quan trọng là những loài chuối dại đó sẽ tiếp tục được thu thập và bảo tồn tốt hơn trước khi chúng biến mất mãi mãi.

Thanh Phương dịch

Nguồn: https://phys.org/news/2020-11-wild-bananas-papua-guinea.html