Công tác khoa học công nghệ, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật và hợp tác quốc tế của viện di truyền nông nghiệp (giai đoạn 2011 - 2013)

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 82 CÔNG TÁC KHOA HỌC CÔNG NGHỆ, CHUYỂN GIAO TIẾN BỘ KỸ THUẬT VÀ HỢP TÁC QUỐC TẾ CỦA VIỆN DI TRUYỀN NÔNG NGHIỆP (GIAI ĐOẠN 2011 - 2013) PGG.TS. Lê Huy Hàm Viện trưởng I. GIỚI THIỆU CHUNG Viện Di truyền Nông nghiệp là đơn vị sự nghiệp khoa học với chức năng nghiên cứu cơ bản có định hướng và ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật thuộc lĩnh vực di truyền và công nghệ sinh học nhằm thực hiện các nhiệm vụ phát triển kinh tế xã hội của ngành. Đặc điểm cơ bản của Viện là thực hiện các hoạt động nghiên cứu và triển khai trên bình diện rộng, từ nghiên cứu cơ bản đến phát triển giống, công nghệ và tổ chức triển khai vào sản xuất. Với đội ngũ 434 cán bộ công nhân viên, trong đó 264 cán bộ công nhân viên làm công tác nghiên cứu (có 24 tiến sĩ và 58 thạc sĩ) và 170 công nhân viên làm việc tại doanh nghiệp, trạm trại, các cán bộ khoa học của Viện được đào tạo bài bản và có kinh nghiệm trong việc tổ chức triển khai thực hiện các nhiệm vụ khoa học công nghệ, chuyển giao giống và tiến bộ kỹ thuật. Viện luôn hoàn thành các nhiệm vụ được giao định hướng theo mục tiêu chung là xây dựng Viện Di truyền Nông nghiệp thành Viện trọng điểm Quốc gia về di truyền và công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp, có cơ sở vật chất, nhân lực và trình độ khoa học công nghệ đạt mức độ tiên tiến trong khu vực vào năm 2020. II. KẾT QUẢ CÔNG TÁC KHOA HỌC CÔNG NGHỆ, CHUYỂN GIAO TIẾN BỘ KỸ THUẬT VÀ HỢP TÁC QUỐC TẾ (GIAI ĐOẠN 2011 - 2013) Từ năm 2011 đến nay, Viện Di truyền Nông nghiệp đã chủ trì thực hiện 20 đề tài, dự án cấp Nhà nước, 04 đề tài, dự án cấp Bộ, 02 đề tài thuộc nguồn vốn vay ADB, 02 dự án Hợp tác Quốc tế và nhiều đề tài, dự án hợp tác với các cơ quan nghiên cứu, các tổ chức Quốc tế và các địa phương. Các kết quả nổi bật trong nghiên cứu khoa học và ứng dụng triển khai đạt được như sau: 2.1. Kết quả nghiên cứu KHCN 2.1.1. Trong lĩnh vực Công nghệ tế bào thực vật Nuôi cấy mô tế bào là một trong những hướng nghiên cứu truyền thống đã được Viện Di truyền Nông nghiệp tập trung giải quyết ngay từ những ngày mới thành lập. Viện đã áp dụng công nghệ này trong nuôi cấy phục tráng, khai thác phát triển nguồn gen, nhân giống sạch bệnh số lượng lớn một số giống cây trồng quan trọng (khoai môn, khoai sọ, lúa, mía, cây ăn quả có múi, hoa....). Đã xây dựng thành công quy trình nuôi cấy lát mỏng, tạo phôi vô tính và nhân giống bằng bioreactor một số giống hoa phong lan. Xây dựng quy trình kỹ thuật nhân giống mía sạch bệnh quy mô công nghiệp. Nhân nhanh được 600.000 cây giống sạch bệnh cung cấp cho hệ thống nhân giống mía của Công ty mía đường Hòa Bình, Công ty Mía đường Tuyên Quang, Công ty Mía đường Lam Sơn. Xây dựng vườn giống gốc mía nuôi cấy mô 10ha và vườn mía thương phẩm 200 ha ở Hòa Bình, 350ha ở Thanh Hóa và 50ha ở Tuyên Quang. Viện đã nghiên cứu và ứng dụng thành công quy trình nuôi cấy cứu phôi hạt lép, hạt nhỏ, gây tạo đột biến bằng chiếu xạ trên mắt ghép, kỹ thuật tái sinh cây từ tế bào trần, cứu phôi tam bội ở các cây ăn quả có múi. Đã tạo được 04 dòng bưởi, 02 dòng cam sành, 01 dòng cam Vân Du tứ bội và nhiều dòng tam bội. Hiện tại đã có 01 dòng bưởi Diễn, 01 dòng cam Sành tam bội cho quả bói. Viện đang đăng ký bản quyền tác giả cho các dòng tứ bội và tam bội tạo ra. Đã xây dựng thành công hệ thống nhân giống sạch bệnh 3 cấp đối với giống cam V2, cam BH, QST1. Sản xuất 200.000 cây giống/năm cung cấp cho các vùng cam chủ lực ở Nghệ An, Hoà Bình, Yên Bái, Tuyên Quang, Hà Tĩnh, Bắc Giang, Sơn La, Lai Châu, Lào Cao, Cao Bằng... Tổng diện tích 976ha. Dự kiến giống cam V2 sẽ là giống chủ lực trong phát triển công nghiệp cây ăn quả có múi ở nước ta trong thời gian tới. Viện đã hoàn thiện quy trình nuôi cấy bao phấn, tạo hàng loạt dòng đơn bội kép phục vụ chọn tạo giống lúa. Đã nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân giống invitro cây sắn, duy trì tập đoàn invitro các giống sắn nhập nội và giống địa phương làm nguồn vật liệu nhân giống sạch bệnh, năng suất cao phục vụ cho sản xuất. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 83 2.1.2. Trong lĩnh vực Công nghệ gen 2.1.2.1. Phân lập và nghiên cứu chức năng gen Các nghiên cứu phân lập gen và thiết kế vector biểu hiện gen đã được Viện triển khai theo định hướng tạo nguồn vật liệu di truyền cho các nghiên cứu chuyển gen, tạo cây trồng biến đổi gen có khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi. Viện đã phân lập được 19 gen điều khiển tăng cường tính chịu hạn: OsDREB1A, OsDREB2A, ZmDREB2A, OsDREB2A-2ACA, OsNAC1, OsNac5, OsNAC6, OsNac10, OsAREB1A, OsRap2.4A, OsRap2.4B, OsNLI-IF, GmMYB, GmGLP1, GmCHS7, Os06g46270, Os04g23910, Os08g02070 và Os10g39310 phục vụ nghiên cứu tạo giống cây trồng chuyển gen chịu hạn. Phân lập được 2 gen chức năng tăng cường tính chịu hạn: OsP5CS, OsGolS. Phân lập được 1 promotor biểu hiện liên tục (Ubiquitin) và 2 promotor biểu hiện trong điều kiện bất lợi ngoại cảnh (Lip9, RD29a). Thiết kế được 32 vector chuyển gen biểu hiện dưới sự điều khiển của 4 promoter (Ubiquitin, 35S, Lip9 và RD29a) và 19 gen đã phân lập được. Các vector chuyển gen này là nguồn vật liệu cho nghiên cứu tạo giống cây trồng chuyển gen chịu hạn. Xây dựng được quy trình chuyển gen vào giống lúa Indica (PB1), Japonica (J02), ngô, đậu tương và thuốc lá phục vụ nghiên cứu chức năng gen. Đã thu được các dòng lúa, ngô, đậu tương và thuốc lá chuyển gen và đang tiến hành đánh giá sinh trưởng và tính chịu hạn của các dòng cây chuyển gen. Kết quả đánh giá bước đầu cho thấy các gen điều khiển chịu hạn phân lập được có vai trò trong việc tăng cường tính chịu hạn trong các cây chuyển gen. Đã chuyển giao các gen được phân lập cho Viện Nghiên cứu Bông và các nhóm nghiên cứu trong và ngoài Viện thuộc khối VAAS. 2.1.2.2. Chuyển gen Trên đối tượng cây ngô, một loại cây trồng quan trọng sau cây lúa, Viện đang chủ trì thực hiện các nghiên cứu chuyển gen kháng sâu và kháng hạn vào các dòng/giống ngô mô hình và ngô chọn lọc của Việt Nam. Đối với tính trạng kháng sâu, đã nghiên cứu chuyển gen Cry1Ac vào dòng ngô mô hình HR9 và 5 dòng ngô chọn lọc VH1, VH11, VN106, CM8 và CH9. Đã đánh giá và sàng lọc được 13 cá thể chuyển gen T4 thuộc dòng CH9.13.159.1.6 và CH9.13.159.15.1 mang 1 bản copy của gen chuyển cry1A(c), có sự hiện diện của protein cry1A(c) và có khả năng kháng sâu trong điều kiện gây áp lực sâu nhân tạo trong nhà lưới cách ly côn trùng. Nghiên cứu chuyển gen kháng hạn ở ngô bước đầu đã thu nhận được các dòng ngô chuyển gen thế hệ T1 thuộc các dòng ngô chọn lọc VH1, CM8 và CH9 mang gen điều khiển tăng cường tính chịu hạn NPK1, ZmNF-YB thông qua phân tích PCR. Viện cũng đang triển khai nghiên cứu chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ vào đậu tương, bước đầu đã thu được một số dòng T0 chuyển gen thuộc giống DT2008 và DT26. 2.1.2.3. Công nghệ chỉ thị phân tử Viện đã áp dụng công nghệ chỉ thị phân tử trong nghiên cứu đa dạng di truyền, phân tích, đánh giá nguồn gen, giải mã, lập bản đồ và chọn giống phân tử ở các đối tượng cây lúa, cây bông và cây lạc: a. Giải mã gen - Cây lúa: Viện đã giải mã thành công 36 giống lúa bản địa ưu tú của Việt Nam (gồm 07 giống lúa chất lượng; 06 giống lúa chịu hạn; 06 giống lúa chịu mặn; 07 giống lúa kháng rầy nâu; 05 giống lúa kháng đạo ôn và 05 giống lúa kháng bạc lá). Toàn bộ dữ liệu trình tự hệ gen của 36 giống lúa này được lưu giữ tại Viện Di truyền Nông nghiệp, là nguồn tư liệu quan trọng để tầm soát các gen chức năng, định vị chính xác các gen đích trên bản đồ, thiết kế các marker chức năng giúp chọn lọc cá thể mang gen đích một cách chính xác phục vụ công tác lai tạo giống lúa; Đã xây dựng được trình duyệt genome và bản đồ các SNPs (single nucleotide polymorphism) của các giống lúa bản địa của Việt Nam phục vụ cho công bảo tồn nguồn gen, phân loại, chọn tạo giống có năng suất, chất lượng cao, có khả năng chống chịu các loại sâu bệnh và điều kiện bất lợi sinh học và phi sinh học. Giai đoạn 2014 - 2016 đã được Bộ Khoa học và Công nghệ phê duyệt tiếp tục giải mã 800 giống lúa bản địa của Việt Nam, xây dựng cơ sở dữ liệu, phát triển tin sinh học khai thác, lập bản đồ các đặc tính quan trọng của cây lúa, phát triển các chỉ thị phân tử và ứng dụng cho chọn tạo giống. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 84 - Giải trình tự hệ gen virus gây bệnh ở thực vật: Đã phân lập và giải trình tự 3 phân đoạn S7, S9 và S10 của 13 chủng viruss gây bệnh lúa lùn sọc đen Việt Nam (SRBSDV) tại 5 vùng sinh thái trồng lúa từ miền Trung trở ra. Đã giải trình tự gen của 15 chủng virus gây bệnh xoăn vàng lá cà chua TYLCV; đăng ký tại Ngân hàng gen NCBI tổng số 8 trình tự genom DNA-A của virus gây bệnh xoăn lá cà chua ở nước ta, mỗi trình tự mang 6 gen, mã số sau: EU368372, GQ 246940, GQ 246941, GQ338765, GQ338766, GQ338767, GQ338768, GQ373254. Thiết kế thành công các vector RNAi nhằm bất hoạt các gen đích tương ứng của virus xoăn lá cà chua TYLCV (pBI121-AC2; pBI121-AC4; pBI121-AV2; pHANNIBAL-hpRNA; pART27- hpRNA) và virus gây bệnh lùn lúa cỏ (RGSV), virus gây bệnh xoăn lá lúa (RRSV) (vector pANDA, vector pC2300). b. Hỗ trợ khảo nghiệm DUS Viện đã xây dựng được quy trình “Xác định đúng giống lúa thuần bằng sinh học phân tử hỗ trợ cho khảo nghiệm DUS” phù hợp với các tiêu chí và tiêu chuẩn đánh giá trong công tác khảo nghiệm DUS hiện hành, phục vụ cho công tác quản lý giống trong thực tại hiện nay. Đã nghiên cứu xây dựng phần mềm DUS-DFP để lưu trữ thư viện “Vân tay ADN”, phân tích và hỗ trợ trong khảo nghiệm DUS. c. Lập bản đồ và chọn giống bằng chỉ thị phân tử - Đối với cây lúa: Đã lập bản đồ phân tử các gen ở cây lúa cho các tính trạng như tính kháng rầy nâu, bạc lá, đạo ôn. Trên cơ sở đó đã xác định các chỉ thị phân tử và sử dụng cho chọn tạo giống như sau: + Kháng rầy nâu: 1 gen kháng rầy ở giống lúa CR203 là BphX nằm trên NST số 4 với các chỉ thị AFLP liên kết gần ở khoảng cách dưới 1cM, 1 gen kháng rầy khác trên NST số 4 là BphZ ở giống lúa GC9, trong đó các chỉ thị gần nhất là RM7051, RM3367, RM3839 nằm ở 1 phía gen kháng, cách gen kháng từ 1,7 tới 3,4 cM và RM1388, RM1223, RM17235 nằm ở phía bên kia gen kháng, cách gen kháng từ 1,7 tới 3,2 cM. Đã chọn tạo được giống lúa kháng rầy nâu KR1, hiện nay đang được trồng khảo nghiệm tại các tỉnh phía Bắc. + Kháng bạc lá: Đã xác định được 5 chỉ thị phân tử liên kết gen kháng (xa5, Xa7, Xa21), triển khai các dòng được qui tụ để xác định số gen được qui tụ cũng như các đặc tính nông học các dòng đã chọn. Viện đã chọn tạo được nhiều dòng lúa triển vọng mang gen kháng bệnh bạc lá (DT45, DT46, DT47...). + Kháng đạo ôn: Bằng kỹ thuật gen đối gen Viện đang tiến hành các nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn bền vững cho các vùng trồng lúa chính của cả nước, đã xác định được 8 giống lúa có khả năng kháng đối với các chủng nấm gây bệnh đạo ôn ở Việt Nam. Trong các chủng nấm đạo ôn phân lập được tại các vùng trồng lúa chính của cả nước đã xác định được kiểu giới tính (Matting type) của 8 chủng nấm bệnh đạo ôn là thuộc nhóm MAT1-2 giúp xác định gen kháng và dự báo các biến chủng của nấm đạo ôn trong tương lai. Đã xác định được biểu hiện kháng của các gen kháng Pi-k và Pi-ta đối với chủng nấm đạo ôn tại Thái Bình giúp xác định gen không độc trên nấm và tương tác gen- đối-gen. Đã xác định được 1 gen độc đối với giống lúa BC15 và 1 gen không độc đối với giống lúa DT10. + Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử liên kết với các tính trạng cấu thành năng suất đã xác định được locus gen quy định tính trạng tăng số hạt trên bông liên kết chặt với 03 chỉ thị phân tử RM445, RM500, RM21615 trên nhiễm sắc thể số 7 và đang quy tụ locus gen này để tạo giống lúa thuần siêu cao sản. + Chịu mặn, chịu ngập: Đã ứng dụng công nghệ MAS (marker asisted sellection) MABC (marker asisted backcrossing - chọn giống nhờ chỉ thị phân tử kết hợp hồi giao) để tiến hành qui tụ các gen chịu mặn (Saltol) gen chịu ngập (Sub1) vào nền gen các giống lúa năng suất, chất lượng cao đang được trồng phổ biến ở Việt Nam như: các giống lúa MT508-1; Khang dân 18; Bắc thơm số 7; Q5, AS996, OM6976... Đến nay đã chọn được các dòng triển vọng mang gen chịu mặn như AS996-Saltol; Bắc thơm-Saltol, OM6976-Saltol chịu mặn tốt ở nồng độ 4-60/00, năng suất cao 6,5 - 7,5 tấn/ha, dạng hình đẹp. Dòng OM22 đã được khảo nghiệm Quốc gia trong vụ Đông Xuân 2013 và Hè Thu 2013 tại ĐBSCL. Riêng hai dòng OM224 (F198), OM225 (F72) đã được gửi đi khảo nghiệm các vùng sinh thái 13 tỉnh của ĐBSCL. Đã chọn lọc được 6 dòng chịu ngập triển vọng (cấp 3 tương đương với giống chứng IR64sub1) đó là E95-5-1, E95-5-3, C318-2-10, C318-1-5, C320-4-1, C318-5-2, các dòng chịu ngập này cũng đang đã được khảo nghiệm và trồng thử ở các vùng ven biển của tỉnh Bạc Liêu. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 85 - Đối với cây bông: Nghiên cứu chọn tạo giống bông có chất lượng xơ tốt Viện đã lập bản đồ liên kết di truyền trên cây bông tứ bội, định vị được 11 QTL liên kết với các tính trạng chất lượng xơ chính (chiều dài xơ, độ bền xơ, độ đều xơ, tỷ lệ xơ...) và xác định các chỉ thị phân tử liên kết QTL. Hiện tại, Viện đã phối hợp với Viện Nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố chọn tạo được các dòng bông thế hệ BC4 triển vọng để tiếp tục phát triển thành giống bông có chất lượng xơ tốt, năng suất cao phục vụ sản xuất. - Đối với cây lạc: Nghiên cứu chọn tạo giống lạc kháng bệnh đốm muộn bằng chỉ thị phân tử bước đầu đã đánh giá được khả năng kháng/nhiễm bệnh đốm muộn của tập đoàn 64 dòng/giống, xác định mức độ đa dạng di truyền của các mẫu giống, xác định được 2 giống lạc tiêu biểu TB25 và CNC3 có năng suất cao, ổn định nhiễm bệnh đốm lá muộn dùng làm cây nhận QTL/gen kháng, lai tạo được 57 tổ hợp F1 và 352 cá thể F2, thế hệ BC1F2. 2.2. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng Áp dụng phương pháp chọn giống truyền thống kết hợp với công nghệ sinh học hiện đại, nhiều giống cây trồng mới đã được Viện nghiên cứu chọn tạo và được triển khai trên diện tích lớn trên khắp cả nước. 2.2.1. Giống lúa Từ khi thành lập đến nay, Viện Di truyền Nông nghiệp đã chọn tạo được 33 giống lúa năng suất, chất lượng cao, chống chịu sâu bệnh, thích ứng rộng với các vùng sinh thái... bằng việc áp dụng các phương pháp chọn tạo khác nhau: chọn giống truyền thống, công nghệ sinh học (nuôi cấy bao phấn, đột biến thực nghiệm, chỉ thị phân tử...) và tuyển chọn dòng/giống nhập nội, gồm: - Giống chính thức: 13 giống gồm 7 giống năng suất cao, 1 giống lúa lai và 5 giống lúa chất lượng. Đặc biệt giống Khang dân đột biến đã được chuyển nhượng cho Công ty cổ phần Giống cây trồng Trung ương. Công ty này đã triển khai nhanh vào sản xuất và đưa diện tích ứng dụng lên trên 400.000ha các năm vừa qua (2010, 2011, 2012). - Giống sản xuất thử: 12 giống gồm 6 giống năng suất cao và 6 giống lúa chất lượng. - Giống triển vọng: 8 giống năng suất cao, chất lượng tốt, đã và đang được áp dụng tại nhiều vùng sản xuất, sẽ xin công nhận giống trong thời gian tới. Riêng giai đoạn 2011 - 2013, số giống lúa Viện được công nhận cho phép đưa vào sản xuất là 14 giống (02 giống chính thức, 06 giống sản xuất thử và 06 giống triển vọng). + Giống lúa mới năng suất, thích ứng rộng, được chọn tạo bằng phương pháp chọn giống truyền thống: Giống DT57. + Các giống lúa chất lượng, năng suất, kháng bệnh được chọn tạo bằng các phương pháp công nghệ sinh học kết hợp chọn giống truyền thống thuộc Chương trình Công nghệ sinh học nông nghiệp: Giống DT45, DT46, DT47 (kháng bạc lá) và giống KR1 (kháng rầy nâu). + Các giống lúa chất lượng, đặc sản: DT68, ĐS1, QR1, QR2, QR14, DT39 Quế lâm, các giống lúa hạt tròn J02, J01. - Giống lúa ĐS1 là giống lúa chất lượng cao thuộc loài phụ Japonica, đã được sản xuất rộng ở nhiều địa phương các tỉnh miền Bắc, Tây Nguyên, đặc biệt là các vùng núi cao, lạnh giống phát huy ưu việt là giống rất chịu lạnh. Tại các điểm sản xuất ở Thái Bình, Hải Dương, Hòa Bình, Thái Nguyên, Yên Bái, Sơn La, Cao Bằng, Thái Nguyên... cho năng suất cao và ổn định. Diện tích đạt khoảng 3000 ha/vụ. - Giống lúa QR1, QR2, QR14 ngắn ngày, năng suất và chất lượng gạo ngon, hạt dài, chống chịu sâu bệnh tốt, dễ canh tác, có tính thích nghi rộng. Giống QR1 đã được các địa phương Hà Nội, Hải Phòng, Huế, Thái Bình, Nam Định, Bắc Giang, Thanh Hóa, Hà Tĩnh, Thái Nguyên, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Yên Bái, Điện Biên, Sơn La... sản xuất với tổng diện tích khoảng 3.428,7 ha/vụ. - Giống lúa J01, J02 là các giống có tiềm năng về năng suất và chất lượng cao, chịu lạnh tốt, đã được trồng phổ biến ở các tỉnh ĐBSH và miền núi phía Bắc, tham gia cơ cấu mùa sớm trong các chương trình sản xuất lúa chất lượng tại Thái Nguyên, Ninh Bình, Nghệ An, Thái Bình, Hải Dương, Yên Bái, Điện Biên, Thanh Hóa, Bắc Giang, Bắc Ninh. - Giống lúa DT68 chất lượng gạo ngon, ngắn ngày, chịu hạn đã được triển khai sản xuất đại trà tại Thái Bình, Thanh Hóa, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Kạn. Đã chuyển giao cho Doanh nghiệp Hưng Cúc, Thái Bình sử dụng để sản xuất lúa hàng hóa và gạo xuất khẩu, sản lượng 2000 tấn gạo/năm. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 86 2.2.2. Giống đậu tương Viện đã tạo ra và chuyển giao vào sản xuất trên 10 giống đậu tương. Các giống đậu tương của Viện, điển hình là giống DT84, DT96 đưa ra sản xuất từ những năm 1990, nhưng cho đến nay vẫn chưa có giống khác vượt trội. Gần đây Viện đã chọn tạo được 04 giống đậu tương mới, trong đó có giống đậu tương hạt DT2001 và giống đậu tương rau DT02 đã được công nhận giống chính thức, giống DT2008 và giống DT08 được công nhận giống sản xuất thử. Giống DT2001 với diện tích khoảng 2000ha tại Hà Nội và giống DT2008 khoảng 500ha tại các tỉnh, thành phía Bắc như Hà Nội, Hà Giang, Thái Nguyên, Phú Thọ, Cao Bằng, Yên Bái... và 200ha tại Kon Tum, Đắk Lắk, Đắk Nông, Vũng Tàu; Giống DT02 với diện tích khoảng 50ha tại Hà Nội, Ninh Bình và giống DT08 với diện tích khoảng 20ha tại Hà Nội, Bắc Giang. Tính đến năm 2012, các giống đậu tương do Viện chọn tạo đã chiếm diện tích khoảng 70.000 ha/năm trong tổng số 120.800ha của cả nước (58% diện tích cả nước và 80 - 90% diện tích các tỉnh phía Bắc), góp phần không nhỏ đưa năng suất đậu tương của cả nước từ 6,8 tạ/ha (1980) lên 14,8 tạ/ha, diện tích từ 49.400ha lên 120.800ha. 2.2.3. Giống rau, hoa Giống cà chua DT28 đã được công nhận giống cây trồng mới, được triển khai rộng, sản xuất hạt giống và quả thương phẩm cho nhiều tỉnh miền Bắc với chất lượng quả và năng suất cao. Các giống hoa cúc VCM1, VCM2, VCM3, giống hoa hồng HN9 là những giống hoa đã được công nhận giống sản xuất thử. Giống VCM1 được trồng ở các tỉnh phía Bắc với diện tích sản xuất 7 ha/năm đạt hiệu quả kinh tế 150 - 160 triệu/ha/năm; Giống hoa hồng HN9 được trồng ở các tỉnh phía Bắc với diện tích sản xuất 6 ha/năm, đạt hiệu quả kinh tế: 200 - 220 triệu/ha/năm; 2.2.4. Giống cây ăn quả Các giống cây ăn quả do Viện nghiên cứu chọn tạo trong giai đoạn 2007 - 2013 gồm 2 giống cam (cam V2, cam BH), 1 giống quýt (QST1) và giống hồng MC1 đều là những giống đã được công nhận giống chính thức. Giống cam V2, cam BH là giống cam không hạt, chất lượng cao đã được mở rộng sản xuất, cung cấp với số lượng hàng vạn cây giống cho các tỉnh: Nghệ An, Gia Lai, Đắk Lắk, Hà Tĩnh, Điện Biên, Phú Thọ, Bắc Giang, Hòa Bình và đã được trồng trên diện tích 900ha. Giống hồng Giòn không hạt MC1 có năng suất cao, quả dễ bảo quản, vận chuyển, mẫu mã đẹp, chất lượng cao, có thể là mặt hàng thương mại và xuất khẩu của các tỉnh miền núi, đặc biệt là giúp đồng bào định canh, định cư phát triển sản xuất, xoá đói, giảm nghèo. Hiện đang được trồng tại Mộc Châu (Sơn La), Bắc Hà, Sa Pa (Lào Cai), Mai Châu (Hoà Bình), có tiềm năng ứng dụng cho vùng núi phía Bắc và Tây Nguyên. 2.2.5. Giống nấm ăn, nấm dược liệu Viện đã nghiên cứu chọn tạo được 10 giống nấm ăn chất lượng cao, trong đó có 3 giống đã được công nhận giống chính thức và 07 giống được công nhận giống sản xuất thử. Các giống nấm này đã được sản xuất, chuyển giao công nghệ nhân giống và nuôi trồng cho nhiều tỉnh trên cả nước. Đã xây dựng thành công quy trình nhân giống nấm dạng dịch thể, rút ngắn được thời gian ươm sợi, giá thành chủng giống thấp hơn và thuận lợi trong việc sản xuất nấm quy mô công nghiệp. Đã thu thập và lưu giữ 118 nguồn gen giống nấm ăn và nấm dược liệu. 2.2.6. Giống cây trồng khác Viện đã nghiên cứu chọn tạo được hai giống mía ROC26, mía HB1 và giống sắn NA1 được công nhận là giống chính thức. Các giống mía có năng suất và độ đường cao, đã được nhân giống ở quy mô công nghiệp, cung cấp cây giống invitro cho các vùng trồng mía ở các tỉnh Bắc Trung Bộ đem lại hiệu quả kinh tế cao. 2.3. Kết quả chuyển giao tiến bộ kỹ thuật Trong giai đoạn 2011 - 2013 Viện đã xây dựng và chuyển giao thành công hàng chục mô hình nhân giống cấy mô các giống mía, chuối, hoa, khoai môn, khoai sọ tầng vàng..., cung cấp cây giống invitro sạch bệnh cho các cơ sở địa phương của các tỉnh Bắc Giang, Phú Thọ, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Bắc Kạn, Lào Cai... Trong những năm gần đây Viện đang hợp tác với các tỉnh như: Yên Bái, Lai Châu, Lào Cai, Phú Thọ, Điện Biên, Thái Bình, Ninh Bình, Nam Định và 3 tỉnh Tây Nguyên chuyển giao các mô hình lúa chất lượng cao, mô hình sản xuất giống đậu tương. Trung tâm Công nghệ sinh học Thực vật - doanh nghiệp KHCN trực thuộc Viện đã chuyển giao công nghệ về sản xuất giống, nuôi trồng, chế biến và tiêu thụ các loại nấm ăn, nấm dược liệu cho 45 đơn vị (các Công ty, Trung tâm Ứng dụng Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 87 KH&CN, Trung tâm ứng dụng TBKHCN các tỉnh) và các địa phương trong cả nước. Trung tâm đã đầu tư phát triển vùng sản xuất nấm mỡ và nấm rơm xuất khẩu tại các tỉnh Nam Định, Ninh Bình, Bắc Giang, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Hà Tĩnh, Hải Phòng,... đạt sản lượng trên 600 tấn nấm cung cấp cho Nhà máy đóng hộp nấm Nam Tiến. Đào tạo 160 khoá học về công nghệ nuôi trồng nấm ăn, nấm dược liệu tại Hà Nội và hàng trăm khoá học tại các địa phương. 2.4. Kết quả phát triển hợp tác trong nước và Quốc tế Viện Di truyền Nông nghiệp đã luôn chủ động thiết lập và thúc đẩy quan hệ hợp tác với nhiều tổ chức nghiên cứu khoa học, các viện nghiên cứu trực thuộc VAAS, các trường đại học, các tổ chức tài trợ và các địa phương trong và ngoài nước thông qua các đề tài, các dự án song phương và đa phương, các hợp đồng nghiên cứu. Về hợp tác trong nước: Viện có quan hệ hợp tác nghiên cứu khoa học và đào tạo với nhiều viện nghiên cứu thuộc Bộ Nông nghiệp và PTNT, các Viện nghiên cứu khác, các Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Đại học Lâm nghiệp, Đại học KHTN, Đại học KHCN.... Viện cũng có quan hệ hợp tác nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ, tiến bộ kỹ thuật với nhiều tỉnh vùng ĐBSH, một số tỉnh ở khu vực Bắc Trung Bộ và khu vực Tây Nguyên. Các địa phương, các tỉnh có nguồn kinh phí để Viện triển khai các đề tài, dự án nghiên cứu và chuyển giao TBKT, giải quyết các vấn đề thực tế sản xuất đòi hỏi, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội của địa phương. Ngoài ra, Viện còn có mối quan hệ hợp tác với nhiều doanh nghiệp trong nghiên cứu khoa học và chuyển giao TBKT vào sản xuất theo chiến lược hợp tác “ba nhà, bốn nhà”. Về hợp tác Quốc tế: Trong quá trình phát triển, Viện đặc biệt chú trọng về công tác hợp tác quốc tế để nâng cao năng lực khoa học công nghệ và hội nhập với Quốc tế. Thông qua hợp tác Quốc tế nâng cao trình độ cho cán bộ khoa học về ngoại ngữ, chuyên môn và kỹ năng thực hành, cũng thông qua hợp tác quốc tế để trao đổi kinh nghiệm, kiến thức, chuyển giao công nghệ. Trong thời gian qua, ngoài các mối quan hệ Quốc tế đã có, Viện đã thiết lập và tăng cường được mối quan hệ hợp tác với nhiều tổ chức, các viện, trường và các quốc gia trên thế giới như: Mỹ, Anh, Pháp, Nhật, Đức, Hàn Quốc, Nga, Đan Mạch, IRRI, ICGEB, IPGRI, FAO, Ucraina, World Bank... Các cán bộ nghiên cứu của Viện cũng như các chuyên gia thuộc các nước và tổ chức nói trên đã thường xuyên được trao đổi, học tập và chuyển giao kinh nghiệm lẫn nhau. Viện đã cùng với các đối tác nước ngoài xây dựng và thực hiện 7 dự án với tổng kinh phí trên 20 tỷ đồng, các dự án được tài trợ bởi Pháp, Viện Năng lượng Nguyên tử Quốc tế, RIKEN (Nhật Bản), FAO, DANIDA, USB (Mỹ)... Được sự hỗ trợ hiệu quả từ lãnh đạo Viện Khoa học Nông Nghiệp Việt Nam, Viện đã đưa hợp tác Quốc tế phát triển theo hướng đi vào chiều sâu, bằng cách thành lập các phòng thí nghiệm liện kết Quốc tế. Tạo điều kiện để thu hút đầu tư vào khoa học công nghệ, đào tạo và chuyển giao công nghệ không chỉ vào Việt Nam và cho cả vùng Đông Nam Á. Viện đã thành lập và đưa vào hoạt động 3 phòng thí nghiệm liên kết Quốc tế như sau: i) Phòng thí nghiệm liên kết Việt - Pháp về Chức năng Hệ gen Cây lúa và Công nghệ Sinh học Thực vật. - Đối tượng: Hệ gen cây lúa tập trung vào các gen liên quan đến phát triển bông và rễ lúa. - Đối tác: Viện Nghiên cứu Phát triển Pháp IRD. - Phương thức hoạt động: Ban điều hành, 01 điều phối viên người Pháp và 01 điều phối viên người Việt Nam. Sản phẩm làm ra là tài sản chung của xã hội. - Nguồn vốn: Pháp đóng góp khoảng 2 triệu Euro, do chính phủ Pháp tài trợ. ii) Phòng Thí nghiệm liên kết Việt - Mỹ về Hệ gen Thực vật và Công nghệ Sinh học. - Đối tượng: Tạo giống ngô và đậu tương biến đổi gen. - Đối tác: Trung tâm Nghiên cứu Đậu tương, Đại học tổng hợp Missourri, Hoa Kỳ. - Phương thức hoạt động: Một điều phối viên người Hoa Kỳ và một điều phối viên người Việt Nam. Quyền sở hữu trí tuệ sản phẩm làm ra thuộc về cả hai phía Việt Nam và Hoa Kỳ, nhưng không áp dụng chính sách bản quyền đối với người nông dân tại Việt Nam. - Nguồn vốn: 2 triệu USD đến 2020. Do Hiệp hội Đậu tương Hoa Kỳ tài trợ. iii) Phòng thí nghiệm liên kết Việt Nam - CIAT - RIKEN về Chọn giống Phân tử sắn. - Đối tượng: Tạo giống sắn chống chịu, có năng suất, chất lượng bằng các phương pháp công nghệ sinh học. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 88 - Đối tác: Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế CIAT; Viện Nghiên cứu Hóa Lý Nhật Bản. - Phương thức hoạt động: Ban điều hành, mỗi bên cử điều phối viên tham gia. - Quyền sở hữu trí tuệ sản phẩm làm ra là tài sản xã hội. - Nguồn vốn: 300.000 USD đến 2014 do CIAT đóng góp. Các bên tham gia cùng tìm kiếm thêm các ngốn vốn khác để hoàn thiện cơ sở hạ tầng trang thiết bị và đào tạo. Phía Nhật Bản đang tìm kiếm hỗ trợ 3 triệu USD từ Chính phủ Nhật Bản thông qua JICA. Hợp tác Quốc tế đã tạo ra những thay đổi căn bản về chất lượng trong nghiên cứu khoa học, tạo vị thế tốt cho Viện phát triển mạnh hơn và trở thành điểm đến của các cán bộ khoa học đầu ngành trong các lĩnh vực tương ứng. HTQT cũng đóng góp lớn trong hỗ trợ về kinh phí, đào tạo nguồn nhân lực và chuyển giao công nghệ vào Việt Nam. 2.5. Kết quả đào tạo và phát triển tiềm lực KHCN Viện đã liên kết với nhiều phòng thí nghiệm, trung tâm nghiên cứu và các trường đại học ở trong và ngoài nước nhằm đào tạo nguồn nhân lực KHCN cho Viện và cho ngành nông nghiệp. Viện có chủ trương thu hút, đào tạo lại, đào tạo mới các cán bộ trẻ chủ yếu trong các lĩnh vực công nghệ gen, đột biến ưu thế lai, nông nghiệp công nghệ cao thông qua các đề tài dự án và HTQT. Trong thời gian qua các cán bộ khoa học của Viện liên tục được đào tạo ở các trình độ khác nhau, đã đào tạo trong nước được 15 tiến sĩ, 46 thạc sỹ; đã đào tạo ở nước ngoài được 13 tiến sỹ và 7 thạc sỹ. Hiện nay Viện có 19 người đang đào tạo tiến sĩ và 4 người đang đào tạo thạc sĩ ở nước ngoài; 5 người đang đào tạo tiến sĩ và 13 người đào tạo thạc sĩ ở trong nước. Viện đã tổ chức 06 khóa đào tạo ngắn hạn về CNSH trên đối tượng cây ngô và cây lúa thuộc Chương trình Công nghệ sinh học nông nghiệp cho các cán bộ khoa học của các viện nghiên cứu, trung tâm giống cây trồng và Sở NN & PTNT các tỉnh phía Bắc. Phối hợp với Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế (CIAT) Viện đã tổ chức 02 khóa học ngắn hạn đào tạo chuyên môn sâu về CNSH cây sắn cho các cán bộ khoa học của các nước như: Lào, Campuchia, Trung Quốc, Thái Lan.... Viện đã cử hàng chục đoàn cán bộ đi thực tập, đào tạo ngắn hạn tại các nước trên thế giới như Mỹ, Anh, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, Pháp, Ấn Độ.... 2.6. Công bố các kết quả nghiên cứu KHCN Trên cơ sở kết quả của các hợp tác Quốc tế và các đề tài/dự án KHCN, trong giai đoạn 2011 - 2013 Viện đã công bố được 36 bài báo trên các tạp chí Quốc tế có uy tín và 78 bài báo trên các tạp chí chuyên ngành trong nước. III. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI KH & CN TRONG THỜI GIAN TỚI 3.1. Lĩnh vực sinh học phân tử - Cơ sở dữ liệu bộ genom tập đoàn lúa đã được sắp đặt định hướng cho khai thác: - Đến 2020 thu thập, đánh giá và giải mã gen tập đoàn lúa bản địa Việt Nam quy mô 1000 - 2000 giống, đại diện cho các đặc tính quý như: Năng suất cao, chất lượng phù hợp, thơm; các đặc tính chống chịu hạn, mặn, lạnh, kháng các loại bệnh quan trọng như rầy nâu, đạo ôn, khô vằn, bạc lá... - Bản đồ phân tử các đặc tính chống chịu, năng suất và chất lượng, các chỉ thị phân tử sử dụng cho chọn tạo giống: Sử dụng tin sinh học quản lý, khai thác cơ sở dữ liệu genom. Lập bản đồ các tính trạng liên quan đến năng suất, chất lượng và tính chống chịu bằng phương pháp dựa trên thông tin toàn thể bộ gennom (Genomic Wide Association Mapping) để phát triển các chỉ thị phân tử có liên quan đến các gen nói trên. - Các chỉ thị phân tử liên quan đến các đặc tính chống chịu, chất lượng và năng suất: Sử dụng tin sinh học phát triển các chỉ thị SNP liên quan đến các đặc tính năng suất, chất lượng và chống chịu. Sử dụng các chỉ thị SNP cho chọn tạo giống. - Các bản đồ phân tử, các chỉ thị phân tử sử dụng cho chọn tạo giống: Lập bản đồ các đặc tính chống chịu, năng suất và chất lượng ở các cây trồng khác như bông, đậu tương... - Các giống lúa, đậu tương kháng đa yếu tố năng suất, chất lượng cao: Sử dụng các phương pháp Marker Assisted Selection (MAS) và Marker Assisted Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 89 Backcrossing (MABC) chọn tạo các giống lúa, đậu tương năng suất, chất lượng, kháng đa yếu tố (kháng đồng thời với các điều kiện bất thuận sinh học và phi sinh học chính - siêu lúa). Tạo các giống ngô kháng sâu, kháng thuốc diệt cỏ; đậu tương kháng thuốc diệt cỏ, kháng hạn; sắn Tăng năng suất, chịu đất nghèo nitơ. 3.2. Công nghệ tế bào - Nghiên cứu chọn tạo giống cam không hạt bằng công nghệ tam bội, cứu phôi. - Phát triển quy mô lớn giống cam V2 không hạt, chất lượng cao dựa trên hệ thống giống sạch bệnh và kỹ thuật canh tác tiên tiến, sẽ là giống chủ lực trong phát triển công nghiệp CAQ có múi ở nước ta trong thời gian tới. - Phát triển quy mô lớn các giống mía và sắn năng suất cao, sạch bệnh thông qua hệ thống nuôi cấy mô tế bào. 3.3. Đột biến phóng xạ, chọn giống truyền thống - Chọn tạo được 15 - 20 giống lúa hạt tròn, hạt dài, chất lượng cao, năng suất cao, chống chịu khá tốt với các bệnh chính. 2 - 3 giống đậu tương năng suất bình quân 3 tấn/ha, chống chịu tốt với các bệnh chính. - Ứng dụng tia ion (ion beam) gây tạo đột biến, sử dụng công nghệ sinh học: Nuôi cấy bao phấn, chỉ thị phân tử kết hợp đột biến bằng tia ion tạo giống mới. Tiếp tục chọn tạo, lai tạo truyền thống. 3.4. Công nghệ vi sinh - Tạo được 1 - 2 chế phẩm xử lý rơm rạ thành phân bón qua phun trực tiếp trên đồng ruộng, tăng năng suất lúa trung bình 7 - 10%; giảm ô nhiễm môi trường. - Tạo được 1 - 2 chế phẩm xử lý rơm rạ thu gom, sản xuất phân bón, gỉảm phân hóa học, làm tăng năng suất rau xanh 50 - 100% so với không bón. Giảm ô nhiêm môi trường do phân hóa học. 3.5. Nấm ăn, nấm dược liệu - Hệ thống giống nấm chất lượng cao trên toàn quốc. - 5 - 7 giống nấm mới và quy trình nuôi trồng đưa vào sản xuất. 3.6. Công trình công bố Tối thiểu có 20 bài đăng trên các tạp chí Quốc tế, có chỉ số IF > 1.