Lưu giữ nguồn gen cây thuốc lá trong nước
Cây thuốc lá là một trong những cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao, đặc biệt là cây xóa đói giảm nghèo hữu hiệu cho đồng bào miền núi phía Bắc Việt Nam. Cũng như các cây trồng khác, cây thuốc lá là một trong những cây chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của cuộc cải cách về nguồn gen cây trồng. Những nguồn gen thuốc lá mới với ưu thế về năng suất đã dần dần thay thế hầu như toàn bộ các nguồn gen địa phương. Đặc biệt, từ năm 1990 trở lại đây, gần như toàn bộ diện tích trồng thuốc lá vàng sấy phía Bắc đã được thay thế bằng các nguồn gen mới nhập nội (K326, C176) hoặc lai tạo trong nước (C9-1, C7-1, VTL-5H, GL7, GL2, D 65…).
Lưu giữ cây thuốc lá bằng phương pháp bảo quản sinh trưởng chậm tại Viện Thuốc lá.
Hiện nay, Viện Thuốc lá đang lưu giữ 217 nguồn gen thuốc lá thuộc các nhóm khác nhau (thuốc lá vàng sấy, nâu phơi, burley, xì gà, oriental, bán oriental và thuốc lá dại), trong đó có 124 nguồn gen thuộc nhiệm vụ lưu giữ nguồn gen cấp Tổng công ty và 93 nguồn gen thuộc nhiệm vụ lưu giữ nguồn gen cấp Bộ Công Thương. Trong số 93 nguồn gen được lưu giữ cấp Bộ Công Thương, có 81 nguồn gen được lưu giữ song song bằng 02 phương pháp bảo quản (sinh trưởng chậm và bảo quản lạnh trung hạn) và 12 nguồn gen được lưu giữ bằng phương pháp bảo quản lạnh trung hạn.
Về phương pháp lưu giữ: Viện Thuốc lá đang áp dụng hình thức bảo tồn chuyển chỗ (ex-situ), lưu giữ nguồn gen cây thuốc lá bằng phương pháp bảo quản sinh trưởng chậm (in-vitro) và lưu giữ nguồn gen hạt thuốc lá bằng phương pháp bảo quản lạnh trung hạn. Hai phương pháp bảo quản này được thực hiện song song và bổ trợ cho nhau nhằm đảm bảo nguồn gen thuốc lá được lưu giữ an toàn.
Lưu giữ nguồn gen cây thuốc lá bằng phương pháp bảo quản sinh trưởng chậm được Viện Thuốc lá triển khai từ năm 1987 cho đến nay. Từ trước năm 2020, bảo quản sinh trưởng chậm được tiến hành trong môi trường MS cơ bản, phòng nuôi cấy có nhiệt độ duy trì 220C±2, ánh sáng đèn huỳnh quang cường độ khoảng 2.200 Lux, 20-30 cây/mẫu, thường xuyên thanh lọc, cấy chuyển, đảm bảo duy trì trạng thái vô trùng, nguyên trạng và sinh trưởng chậm trong ống nghiệm. Trên cơ sở những kết quả tham khảo trên thế giới và điều kiện của đơn vị, năm 2020, Viện Thuốc lá đã thay thế toàn bộ hệ thống chiếu sáng của phòng lưu giữ cây in-vitro từ đèn huỳnh quang sang đèn LEDs trắng (Rạng Đông) có thông lượng photon khoảng ≈ 30±2 μmol m-2 s-1. Phương pháp bảo quản này có các ưu điểm như có thể bảo quản được lượng lớn nguồn gen thuốc lá trong không gian nhỏ, phù hợp với nguồn lực hiện có, tuy nhiên, cũng thể hiện một số hạn chế như khó bảo quản trong thời gian dài, tốn nhiều công lao động và nguyên nhiên liệu và có thể phát sinh những biến dị soma.
Nguồn gen hạt được lưu giữ bằng phương pháp bảo quản lạnh trung hạn (45 nguồn gen hạt) được Viện triển khai từ năm 2009 trong tủ bảo quản duy trì 40C, ẩm độ môi trường dưới 40%, ẩm độ hạt 7%, tỷ lệ nảy mầm (TLNM) hạt khi bắt đầu bảo quản ≥ 85%, khối lượng hạt bắt đầu bảo quản ≥ 30 g/mẫu, mẫu hạt duy trì trong thời gian hạt lưu giữ ≥ 5 g, số lần kiểm tra TLNM định kỳ là 4 lần/năm. Qua quá trình thu thập nguồn gen và nhân hạt từ cây in-vitro, đến năm 2022, tổng số nguồn gen được lưu giữ bằng phương pháp bảo quản lạnh trung hạn là 93 mẫu. Đồng thời, trong quá theo dõi kết quả diễn biến TLNM cho thấy, sự biến động TLNM giữa các lần kiểm tra (3 tháng/lần) khá thấp trên các mẫu hạt có TLNM trên 65%, do vậy, việc định kỳ lấy mẫu và kiểm tra TLNM được tăng lên 6 tháng/lần và quy định khi mẫu hạt có khối lượng hạt lưu giữ/nguồn gen <5 g hoặc có TLNM dưới 65%. Tuy nhiên, bảo quản lạnh trung hạn cũng thể hiện một số hạn chế như không áp dụng được với những nguồn gen thuốc lá khó nhân hạt, bất dục. Hiện nay, Viện đang lưu giữ 81 nguồn gen thuốc lá bằng cả hai phương pháp do 81 nguồn gen này đã được đánh giá ổn định; 12 nguồn gen còn lại do chưa được đánh giá đầy đủ nên tạm thời đang được lưu giữ bằng phương pháp bảo quản lạnh trung hạn.
81 nguồn gen thuốc lá được lưu giữ bằng phương pháp bảo quản sinh trưởng chậm
Để lưu trữ và bảo quản nguồn gen cây thuốc lá, năm 2022, Viện Thuốc lá đã đề xuất và được Bộ Công Thương giao thực hiện nhiệm vụ “Lưu giữ, bảo quản nguồn gen cây thuốc lá”. Sau 2 năm triển khai (2022-2023), Viện Thuốc lá đã lưu giữ thành công 81 nguồn gen thuốc lá bằng phương pháp bảo quản sinh trưởng chậm (cây trong ống nghiệm). Kết quả cho thấy, thời gian lưu giữ của các nguồn gen thuốc lá trong ống nghiệm từ 153-177 ngày/chu kỳ bảo quản, tùy thuộc vào đặc điểm của các nguồn gen. Một số nguồn gen có thời gian lưu giữ/chu kỳ ngắn (khoảng 153-155 ngày) như C319, Vir131, White Gold, Vĩnh Hảo, N82… Bên cạnh đó, một số nguồn gen thuốc lá vàng sấy mới được thu thập trong thời gian gần đây đều có đặc điểm chung là có thời gian lưu giữ/chu kì dài hơn (trên 170 ngày) như C176, Cao Bằng 4, siêu lá, siêu lá cao cây, siêu lá thấp cây… do các nguồn gen này có lóng ngắn, phát triển chậm và già hóa chậm hơn. Các nguồn gen trong thời gian bảo quản được theo dõi, thanh lọc đảm bảo vô trùng, an toàn và nguyên trạng. Bên cạnh đó, Viện đã lưu giữ 93 nguồn gen thuốc lá bằng phương pháp bảo quản lạnh trung hạn (hạt trong kho lạnh) với khối lượng hạt lưu giữ từ 4,0-278,3 g, trong đó có 07 nguồn gen có khối lượng hạt dưới 05 g là C80F, C176, LHSE 68, SPG140, N.var.xanthi, lùn và lá sần.
Kết hợp chỉ tiêu khối lượng hạt và tỷ lệ nảy mầm cho thấy, có 77/93 nguồn gen đảm bảo số lượng và chất lượng an toàn theo mức quy định (lượng hạt lưu giữ trên 5 g và tỷ lệ nảy mầm trên 70%); 16 nguồn gen còn lại cần được trẻ hóa trong những năm tiếp theo.
Có thể khẳng định, nhiệm vụ thu thập, lưu giữ và đánh giá nguồn gen cây thuốc lá là công việc cần thiết nhằm tránh xói mòn nguồn gen, đồng thời tạo nguồn vật liệu khởi đầu phong phú để thực hiện các mục tiêu nghiên cứu khoa học, đào tạo, phát triển nguồn gen và trao đổi nguồn gen quốc tế.
Nguyễn Thị Hà