Biến đổi khí hậu đang gia tăng mức độ và tần suất hạn hán tại các vùng sản xuất lúa ở Việt Nam, khiến nông dân gặp khó khăn trong việc duy trì năng suất lúa ổn định. Trước tình hình đó, việc nghiên cứu và khai thác các nguồn gen lúa địa phương có khả năng chịu hạn là một trong những giải pháp quan trọng. Nhằm đánh giá đa dạng di truyền và xác định các giống lúa chịu hạn, TS. Phạm Hùng Cương - Phó Giám đốc Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam cùng nhóm nghiên cứu đã thực hiện một nghiên cứu sâu rộng về 50 giống lúa địa phương lưu giữ tại Ngân hàng gen thực vật quốc gia. Bài phỏng vấn dưới đây với TS. Phạm Hùng Cương sẽ giúp độc giả hiểu rõ hơn về kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của nó trong chọn tạo giống lúa chịu hạn.
TS. Phạm Hùng Cương trả lời phỏng vấn
PV:Xin chào TS. Phạm Hùng Cương, cảm ơn ông đã tham gia phỏng vấn. Ông có thể chia sẻ lý do tại sao nghiên cứu này lại quan trọng đối với ngành nông nghiệp Việt Nam, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay?
TS. Phạm Hùng Cương:
Cảm ơn bạn đã mời tôi tham gia phỏng vấn. Như chúng ta đã thấy, biến đổi khí hậu đang ngày càng làm tăng tình trạng hạn hán ở nhiều khu vực sản xuất lúa của Việt Nam. Lúa là cây trồng chủ lực, nhưng lại rất nhạy cảm với hạn hán. Do đó, việc nghiên cứu các giống lúa địa phương có khả năng chịu hạn là cực kỳ quan trọng. Nghiên cứu này nhằm đánh giá mức độ đa dạng di truyền của các giống lúa địa phương, xác định các giống có khả năng chịu hạn tốt, từ đó cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho việc chọn giống và lai tạo giống lúa có khả năng chịu hạn tốt trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
PV:Trong nghiên cứu này, ông đã sử dụng 10 chỉ thị SSR liên kết với các QTL chịu hạn như qDTY1.1, qDTY3.1 và qDTY12.1. Ông có thể giải thích thêm về phương pháp này và lý do tại sao nó lại quan trọng trong việc đánh giá tính chịu hạn của lúa?
TS. Phạm Hùng Cương:
Chỉ thị SSR (Simple Sequence Repeat) là một công cụ phân tích di truyền rất hiệu quả, đặc biệt trong việc đánh giá đa dạng di truyền của các giống lúa. Những chỉ thị SSR này được chọn lựa vì chúng liên kết chặt chẽ với các QTL chịu hạn, như qDTY1.1, qDTY3.1 và qDTY12.1. Các QTL này có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu hạn của lúa. Việc sử dụng chỉ thị SSR giúp chúng tôi xác định các allele (biến thể gen) liên quan đến khả năng chịu hạn, từ đó phân loại chính xác các giống lúa chịu hạn và mẫn cảm. Đây là phương pháp hiện đại, có độ chính xác cao và giúp giảm thời gian cũng như chi phí so với phương pháp chọn giống truyền thống.
Tiềm năng phát triển giống lúa chịu hạn dựa trên những giống lúa địa phương, đặc biệt là những giống có độ dị hợp di truyền cao, như A17 (Plẩu mù đề), A24 (Ble tớ) hay A10 (Khẩu tan đón dạng 1).
PV:Trong nghiên cứu này, ông và nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra 40 alen tại 10 locus, với hệ số đa hình PIC trung bình đạt 0,60. Ông có thể chia sẻ thêm về kết quả này và ý nghĩa của nó trong việc chọn giống lúa chịu hạn?
TS. Phạm Hùng Cương:
Đúng vậy, chúng tôi đã phát hiện 40 alen tại 10 locus SSR, với số alen dao động từ 2 đến 5, trung bình là 4,0 alen/locus. Hệ số đa hình PIC dao động từ 0,24 đến 0,77, với giá trị trung bình đạt 0,60, cho thấy mức độ đa dạng di truyền khá cao trong tập đoàn giống lúa này. Điều này rất quan trọng, vì mức độ đa dạng di truyền cao sẽ tạo ra cơ hội lớn cho việc chọn tạo giống lúa chịu hạn, đồng thời giúp khai thác tối đa các gen có lợi từ các nguồn gen khác nhau. Kết quả này khẳng định tiềm năng phát triển giống lúa chịu hạn dựa trên những giống lúa địa phương, đặc biệt là những giống có độ dị hợp di truyền cao, như A17 (Plẩu mù đề), A24 (Ble tớ) hay A10 (Khẩu tan đón dạng 1).
PV:Theo ông, nghiên cứu này có thể áp dụng vào thực tiễn như thế nào để giúp nông dân Việt Nam đối phó với vấn đề hạn hán trong sản xuất lúa?
TS. Phạm Hùng Cương:
Kết quả nghiên cứu sẽ giúp nông dân có thể lựa chọn những giống lúa chịu hạn tốt hơn, phù hợp với điều kiện khí hậu khắc nghiệt của từng vùng bởi đây là những giống lúa bản địa đã được thuần hóa và có khả năng thích nghi cao. Việc sử dụng các giống lúa chịu hạn đã được xác định rõ ràng qua các chỉ thị SSR sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại trong những mùa hạn hán. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng cung cấp cơ sở khoa học cho các chương trình lai tạo giống, giúp phát triển giống lúa mới có khả năng chống chịu tốt hơn. Các giống này không chỉ giúp cải thiện năng suất mà còn giữ vững an ninh lương thực quốc gia trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
PV:Nghiên cứu của ông cũng chỉ ra rằng một số allele đặc trưng của Việt Nam không xuất hiện trong các giống lúa của Ấn Độ, Trung Quốc hay Nepal. Ông có thể chia sẻ về ý nghĩa của phát hiện này đối với công tác bảo tồn và phát triển giống lúa?
TS. Phạm Hùng Cương:
Đúng, việc phát hiện các allele đặc trưng của Việt Nam, đặc biệt tại các chỉ thị như RM1261 và RM2634, cho thấy nguồn gen lúa địa phương Việt Nam rất độc đáo và có giá trị lớn trong công tác chọn tạo giống. Các allele này không xuất hiện trong các giống lúa của Ấn Độ, Trung Quốc hay Nepal, điều này chứng tỏ lúa Việt Nam có sự khác biệt rõ rệt và có tiềm năng rất lớn trong việc tạo ra các giống lúa chịu hạn tốt. Việc bảo tồn và sử dụng nguồn gen này sẽ giúp Việt Nam phát triển các giống lúa có tính chịu hạn vượt trội, đồng thời bảo vệ và phát huy giá trị của giống lúa địa phương.
PV:Cuối cùng, ông có lời khuyên nào cho các nhà nghiên cứu và nông dân trong việc ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn?
TS. Phạm Hùng Cương:
Lời khuyên của tôi cho các nhà nghiên cứu là tiếp tục khai thác và bảo tồn nguồn gen lúa địa phương, đặc biệt là các gen liên quan đến khả năng chống chịu các yếu tố bất thuận sinh học và phi sinh học, vì nước ta đang chịu tác động mạnh của biến đổi khí hậu, đặc biệt là hạn, mặn. Đồng thời, các nghiên cứu sâu hơn về tính chịu hạn của các giống lúa sẽ giúp mở rộng cơ sở dữ liệu cho việc chọn tạo giống. Đối với nông dân, tôi khuyến khích họ tham gia các chương trình thử nghiệm giống lúa mới, để có thể chọn lựa giống phù hợp với điều kiện sản xuất tại địa phương. Việc ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sẽ giúp nông dân vượt qua khó khăn do biến đổi khí hậu và duy trì sản xuất lúa bền vững.
Việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sẽ giúp nông dân có thêm lựa chọn giống lúa phù hợp, đảm bảo năng suất trong các mùa hạn hán
Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền của 50 giống lúa địa phương lưu giữ tại Ngân hàng gen thực vật quốc gia không chỉ mở ra cơ hội lớn trong việc phát triển các giống lúa chịu hạn, mà còn đóng góp quan trọng vào việc bảo tồn nguồn gen quý giá của Việt Nam. Với những phát hiện về các allele đặc trưng chỉ có ở các giống lúa địa phương, nghiên cứu này không chỉ làm sáng tỏ tiềm năng của nguồn gen lúa Việt Nam mà còn cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho các chương trình lai tạo giống lúa chịu hạn trong tương lai.
Kết quả của nghiên cứu đã chứng minh rằng, nhờ vào sự đa dạng di truyền cao và sự phân tách rõ rệt giữa các giống lúa chịu hạn và mẫn cảm, các nhà khoa học có thể lựa chọn chính xác những giống lúa có khả năng chống chịu cao, từ đó phát triển giống lúa bền vững hơn trong điều kiện biến đổi khí hậu. Đây là bước tiến quan trọng, không chỉ vì lợi ích nông nghiệp hiện tại mà còn vì tương lai của ngành nông nghiệp Việt Nam trong việc đối phó với những thách thức do biến đổi khí hậu.
Việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sẽ giúp nông dân có thêm lựa chọn giống lúa phù hợp, đảm bảo năng suất trong các mùa hạn hán. Đồng thời, nghiên cứu này cũng khẳng định vai trò của khoa học trong việc cải tiến giống cây trồng, tạo tiền đề vững chắc cho sự phát triển nông nghiệp bền vững tại Việt Nam.
PV: Cảm ơn TS. Phạm Hùng Cương đã chia sẻ những thông tin rất quý báu trong cuộc phỏng vấn này. Chúc ông và nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục đạt được nhiều thành công trong các dự án nghiên cứu sắp tới!
Đoàn thanh niên Bộ Tài nguyên và Môi trường đã thực hiện tốt vai trò là đội ngũ kế cận của Đảng; tích cực tham gia xây dựng Đảng, kiện toàn, nâng cao hiệu quả hoạt động tổ chức bộ máy của Bộ. Tuyên truyền, giáo dục nâng cao bản lĩnh chính trị, đạo đức cách mạng, khơi dậy tinh thần sáng tạo, tư duy đổi mới và quyết tâm hành động trong đội ngũ cán bộ trẻ; xây dựng công sở văn minh. Điều này đã nhận thấy trưong các nhiệm kỳ, nhiều đoàn viên đã trưởng thành, đóng vai trò hạt nhân trong cơ quan, đơn vị.
Hiệu suất thu hồi kim loại của các tấm pin mặt trời thải bằng chất hòa tách kim loại HNO3 đã được nghiên cứu. Pin mặt trời thải có chứa khoảng 1% các kim loại bao gồm: Al, Cu, Ag, Pb, Antimon, Zn, Sn,… Tuy giá trị kinh tế của việc thu hồi không cao nhưng đem lại giá trị về mặt môi trường rất lớn. Các nghiên cứu được thực hiện bằng cách thay đổi nồng độ HNO3, thời gian hòa tách, nhiệt độ hòa tách và tỷ lệ giữa chất rắn/chất lỏng (trọng lượng/thể tích) để tìm ra được điều kiện thực nghiệm tối ưu. Điều kiện tối ưu để đạt được hiệu suất thu hồi Ag, Pb và Cu là: nồng độ HNO3 5M, thời gian hòa tách 180 phút, nhiệt độ hòa tách 60oC, tỷ lệ chất rắn/chất lỏng (trọng lượng/thể tích) là 1/30 (g/ml).
Bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở là một công cụ hữu ích trong việc đánh giá, dự báo và quản lý nguy cơ trượt lở đất. Nghiên cứu này so sánh độ chính xác của các thuật toán học máy trong việc thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở tỉnh Quảng Bình, được mô hình hóa dựa trên 267 điểm thực địa và 8 yếu tố ảnh hưởng bao gồm: Độ cao, độ dốc, hướng dốc, lượng mưa, đất, khoảng cách tới đới đứt gãy, chỉ số thực vật chuẩn hóa (NDVI), và chỉ số nước chuẩn hóa (NDWI). Dựa trên đường cong Receiver Operating Characteristic (ROC) và chỉ số Area Under the Curve (AUC), kết quả cho thấy, mô hình cây quyết định Random Forest (RF) có độ chính xác cao nhất với AUC = 0,795, tiếp theo là mô hình Gradient Tree Boost (GTB) với AUC = 0.789, và cuối cùng là mô hình Classification And Regression Tree (CART) với AUC = 0,706. Các thuật toán học máy cho phép tối ưu hóa mô hình dự báo trượt lở đất dựa trên dữ liệu thực địa và điều kiện địa hình, khí hậu, lớp phủ của khu vực nghiên cứu. Nghiên cứu hỗ trợ ra quyết định cảnh b
Mô hình Bộ nhớ gần xa (Long Short-Term Memory - LSTM) được sử dụng để cảnh báo tổng lượng nước mùa cạn vào vùng Đồng bằng sông Cửu Long mà không cần các số liệu địa hình và dự báo mưa. Dữ liệu cần thiết cho việc cảnh báo sớm tổng lượng là lượng nước theo tháng tại các trạm Kratie, Tân Châu và Châu Đốc. Mô hình được thiết lập để dự báo tổng lượng nước đến cho trạm Kratie, Tân Châu và Châu Đốc với thời đoạn cảnh báo 6 tháng. Kết quả cho thấy, mô hình LSTM mà các tác giả đề xuất dự báo chính xác về tổng lượng nước khá cao, có thể áp dụng mô hình này để cảnh báo sớm nguồn lượng nước mùa cạn vào vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
Phân nhóm tài nguyên phục vụ để đáp ứng các nguồn lực được bố trí tối đa không bị lãng phí là vấn đề thử thách ngày càng lớn hiện nay. Bài báo viết về một kỹ thuật AI trong phân nhóm, đó là kỹ thuật CFP (cell formation problem). Kỹ thuật CFP được áp dụng nhiều trong các ứng dụng thực tế. Cụ thể hơn là trên các lĩnh vực cần tối ưu và hợp lý hóa để đảm bảo các phân hoạch khi thực hiện việc phân bổ như sử dụng nhân lực, thiết bị và tài nguyên trong y tế, môi trường; khi chăm sóc khách hàng, xử lý các tình huống khẩn cấp,... Theo đó, nghiên cứu đề cập đến phương pháp giải bài toán CFP với giải thuật di truyền trên tập dữ liệu mẫu khi quản lý tài nguyên.
Biến đổi khí hậu đang gia tăng mức độ và tần suất hạn hán tại các vùng sản xuất lúa ở Việt Nam, khiến nông dân gặp khó khăn trong việc duy trì năng suất lúa ổn định. Trước tình hình đó, việc nghiên cứu và khai thác các nguồn gen lúa địa phương có khả năng chịu hạn là một trong những giải pháp quan trọng. Nhằm đánh giá đa dạng di truyền và xác định các giống lúa chịu hạn, TS. Phạm Hùng Cương - Phó Giám đốc Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam cùng nhóm nghiên cứu đã thực hiện một nghiên cứu sâu rộng về 50 giống lúa địa phương lưu giữ tại Ngân hàng gen thực vật quốc gia. Bài phỏng vấn dưới đây với TS. Phạm Hùng Cương sẽ giúp độc giả hiểu rõ hơn về kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của nó trong chọn tạo giống lúa chịu hạn.
