Cha đẻ của siêu lúa hoa phượng đỏ

GS Trần Duy Quý. Ảnh: KH&PT

Sinh ra trong một gia đình nghèo, đông anh em tại huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc, tuổi thơ của Trần Duy Quý chỉ biết làm bạn với con trâu và đồng ruộng bởi vậy ông luôn thấu hiểu sâu sắc sự khó khăn của người nông dân khi quanh năm phải “bán mặt cho đất, bán lưng cho trời”.

Tháng 9-1966, Trần Duy Quý nhận được giấy báo đỗ khoa Toán, trường ĐH Tổng hợp Hà Nội. Say mê toán học, từng là học sinh trong đội tuyển thi Toán quốc gia nên trở thành sinh viên khoa Toán là niềm vui lớn đối với Trần Duy Quý. Nhưng trớ trêu thay, nhà trường lại chuyển Trần Duy Quý sang lớp thí điểm Sinh học thực nghiệm của khoa Sinh vật. Đó là bước ngoặt để Trần Duy Quý dấn thân theo ngành di truyền chọn giống cây trồng.

Năm 1970, Trần Duy Quý thực hiện khóa luận: Khả năng gây đột biến của ba chất etylenmen, dimethylnsunphate, diethylsunphate đến hai giống lúa Trân Châu Lùn và Thượng Hải 2. Khóa luận được đánh giá xuất sắc vì đã chứng minh được các chất hóa học trên có ảnh hưởng rõ đến tỉ lệ nảy mầm, độ sống sót, tốc độ tăng trưởng và phát dục của lúa xuân ở cả hai thế hệ M1 và M2 . Nếu điều chỉnh nồng độ của 3 loại hóa chất này, có thể tạo ra các giống lúa cho năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu bệnh cũng như thời tiết tốt hơn.

Kiên định một con đường

Sau khóa luận tốt nghiệp đại học, Trần Duy Quý được giữ lại trường làm giảng viên bộ môn Di truyền học, khoa Sinh học. Từ đó, ông quyết tâm theo thầy Phan Phải và các cộng sự (PGS.TS Lê Duy Thành, PGS.TS Trịnh Bá hữu, TS Trần minh Nam) chuyển hướng sang di truyền học Menden – Morgan cập nhật những điểm mới của nghiên cứu khoa học về lĩnh vực di truyền, tạo bước ngoặt trên con đường di truyền học ở Việt Nam. Ông chia sẻ: Tôi trung thành với định hướng của thầy Phải từ thời học đại học là ứng dụng công nghệ di truyền, đặc biệt là công nghệ đột biến bằng các tác nhân vật lý hóa học để tạo nguồn vật liệu phong phú phục vụ cho công tác tạo giống, và những giống này phải phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. Tôi đã kiên quyết theo con đường này, đặc biệt ứng dụng tập trung cây lúa là chính với phương pháp chọn tạo đột biến.

Trong bối cảnh đất nước còn gặp nhiều khó khăn do bị bao vây, cấm vận từ bên ngoài, chưa có lò phản ứng, để cho ra được một giống lúa đột biến mới không phải là chuyện dễ dàng. Vì vậy, Trần Duy Quý phải nhờ sự giúp đỡ của thầy Phan Phải trong việc gửi các giống lúa sang chiếu xạ ở Liên Xô rồi mang về chọn. Ông đã tận dụng diện tích hoang hóa ở gần Viện Khoa học Việt Nam để gieo trồng lúa thử nghiệm. Hơn 40 dòng, giống lúa, chủ yếu là các giống lúa địa phương và nhập nội nổi tiếng bấy giờ được ông tích trữ từ thời sinh viên, cùng với PGS.TS Lê Duy Thành, TSKH Phan Phải xử lý chiếu xạ ở Liên Xô như giống Mộc tuyền, Bao Thai, Nếp Cái Hoa Vàng, Tám Mễ Trì, Tám Thái Bình, Nông nghiệp 8, Nông nghiệp 5, C463, Chiêm bầu… Mục đích của ông là cải tạo các giống lúa này thành các giống lúa ngắn ngày có thể trồng hai vụ trong năm, chống đổ, chống chịu sâu bệnh, tăng từ 1 vụ lên 2 vụ. Ông coi các giống lúa trên như những “đứa con tinh thần” nên rất nâng niu.

Sau khi đất nước thống nhất, Trần Duy Quý cùng nhiều cán bộ trẻ, được cử vào Nam để xây dựng phòng Sinh học thực nghiệm của Phân viện Khoa học Việt Nam tại TP Hồ Chí Minh. Trên hành trình ấy, ông đã mang theo rất nhiều giống lúa, liên hệ với các trại thực nghiệm ở Thủ Đức, Long An tiếp tục nghiên cứu về di truyền và đột biến ở cây lúa.

Tháng 4-1980, ông được Viện Khoa học Việt Nam cử đi nghiên cứu sinh tại viện Sinh học phát triển, Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. Đây là cơ hội thuận lợi để ông học tập, phát triển hướng nghiên cứu về cây lúa. Câu chuyện tưởng như đến hồi kết đẹp nhưng thử thách lớn lại xuất hiện, như thử lòng kiên định của ông. Sau sáu tháng làm thí nghiệm, ông vẫn chưa thu được kết quả, tưởng chừng như bỏ cuộc, phải đổi đề tài và chuyển hướng nghiên cứu. Tuy nhiên, điều bất ngờ đã xảy ra, mà theo ông là “1% may mắn”. Trong lúc chán nản, ông bỏ lại những thí nghiệm của mình hơn một tuần để làm việc khác, khi trở về phòng thí nghiệm, ông lấy toàn bộ mẫu nghiên cứu đã “bỏ mặc” trước đó nhuộm, soi kính hiển vi và làm lại. Hoàn toàn ngẫu nhiên, các bộ nhiễm sắc thể của lúa sau khi được nhuộm và soi trên kính hiển vi đều tung lên như là mình rắc ngô cho gà ăn, vì thế quan sát đẹp tuyệt vời. Tôi phát hiện ra bộ nhiễm sắc thể rất đẹp ở thời kỳ metaphaza, tức là giai đoạn trung kỳ. Tôi sắp xếp lại các nhiễm sắc thể theo kiểu nhân thì được 12 cặp trong đó có hai cặp mang nhiễm sắc thể có thể kèm là cặp số 11 và số 6. Trong khi đó, công trình đã công bố của GS.TS Kuratta (Nhật Bản) nghiên cứu trên loại lúa Oryza sativa L. chỉ có một cặp nhiễm sắc thể. Vì vậy, công trình nghiên cứu của tôi có thể coi là một nghiên cứu có tính đột phá, xác nhận bộ kaliotip, tức là bộ nhiễm sắc thể gồm tất cả các gene quy định tính chất di truyền cây lúa nằm trong 24 nhiễm sắc thể – GS Trần Duy Quý nhớ lại.

Sau thành công đó, ông cùng với thầy hướng dẫn đăng ngay bài viết Nghiên cứu nhuộm phân hóa nhiễm sắc thể lúa trồng Oryza sativa L. trên tạp chí của Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Liên Xô (tháng 6-1981). Ngày 27-3-1983, NCS Trần Duy Quý bảo vệ thành công xuất sắc luận án Phó tiến sĩ Phát sinh đột biến thực nghiệm ở lúa trồng Việt Nam. Đến tháng 10-1990, PTS Trần Duy Quý được cử đi thực tập sinh cao cấp ở Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. Ông đã bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ (nay là tiến sĩ khoa học): Nghiên cứu và sử dụng các đột biến vào nghiên cứu di truyền và chọn tạo giống lúa Ozyza sativa (7-12-1992). Trở về nước ông đảm nhiệm chức Viện trưởng Viện Di truyền nông nghiệp, góp phần xây dựng Viện này trở thành Viện mạnh đi đầu trong nghiên cứu cơ bản về công nghệ sinh học và chọn tạo giống cây trồng

Sáng tạo riêng - tự hào chung

Nhiều người gọi GS.TSKH Trần Duy Quý là nhà khoa học của nông dân. Quả thực, trong cuộc đời làm khoa học, ông đã gắn bó cùng cây lúa với mục tiêu lai tạo ra những giống mới năng suất cao, ít sâu bệnh, để người nông dân bớt vất vả và hạt gạo Việt Nam có thể cạnh tranh được trên thị trường quốc tế. Bằng niềm đam mê và sự nỗ lực của bản thân, GS.TSKH Trần Duy Quý cùng các cộng sự của mình đã nghiên cứu thành công gần 40 giống lúa, đậu tương, cây ăn quả và hoa, trong đó có 25 giống lúa năng suất cao được chứng nhận giống quốc gia: DT10, DT11, DT13, DT33, A20, DT21, DT22, DT18, D271, DT122, DT37, PD2, CM1, QUY ƯU1, CV1, VS1, Sơn Lâm 1, BQ, QP5, QJ1, QJ4, NPT3, NPT5, DT19, HYK198. Các giống này được ứng dụng rộng rãi tại nhiều tỉnh thành, một số giống lúa có thể cho năng suất thực tế lên tới 9-10 tấn/ha. Đặc biệt, năng suất giống lúa DT10 đạt 200 kg/sào, trong khi giống lúa Nông nghiệp 8 chỉ đạt 140 kg/sào. Giống DT10 của đã được phổ biến sang hàng chục nước trên thế giới với diện tích hàng vài chục triệu ha. Có nơi, như Iraq, năng suất còn cao hơn cả Việt Nam đạt tới 11 tấn/ha.

Từ năm 2001, GS Trần Duy Quý cùng tập thể các nhà khoa học nông nghiệp của các viện, trường đại học chung sức thực hiện đề tài chọn tạo giống lúa lai và phát triển giống lúa lai ở Việt Nam. Đề tài đã đặt nền tảng khoa học cho nghiên cứu giống lúa lai mang bản quyền nước ta thay thế cho giống lúa lai nhập từ Trung Quốc. Công trình này đã tạo ra nhiều tổ hợp lúa lai 2 và 3 dòng mang bản quyền Việt Nam như HR1, HYT100, HYT 116 TH3-3,Th3-5, Việt Lai 20, Quy ưu 1, CV1… Hiện nay các giống lúa này giúp người nông dân có những vụ mùa bội thu, năng suất tăng 20- 25%% so với giống lúa thuần. Đặc biệt, ông cùng với các cộng sự tạo ra nhiều dòng bất dục đực, mẫn cảm với nhiệt độ như: TGMS1, TGMS6… cũng như xác định bản đồ phân tử 2 gene TGMS1, TGMS6 mang bản quyền Việt Nam. Vì vậy, năm 2005, Cụm công trình này đã vinh dự nhận Giải thưởng Nhà nước về tạo giống lúa lai và phát triển giống lúa lai ở Việt Nam.

Sau khi nghỉ hưu (2013), GS Trần Duy Quý cùng đồng nghiệp tại Viện Nghiên cứu Hợp tác Khoa học kỹ thuật châu Á Thái Bình Dương (IAP) tiếp tục nghiên cứu nhiều giống cây trồng lai tạo có giá trị. Hiện nay, Viện IAP đã chọn tạo thành công 8 giống lúa mới nhờ ứng dụng công nghệ bức xạ kết hợp với lai hữu tính và chọn lọc QJ4, BQ, QP5, NPT3, NPT4, NPT5, VS1, Sơn Lâm 1. Ấn tượng nhất là giống NPT3 (viết tắt New Plant Type), còn gọi siêu lúa Hoa phượng đỏ, được tạo ra nhờ xử lí đột biến bằng tia gamma với liều lượng 30GY trên giống DDH18 nhằm khắc phục 4 nhược điểm của giống ĐH18: khi trổ bông không thoát khỏi lá đòng nên tỉ lệ lép cao, cơm cứng, khả năng kháng sâu bệnh kém, dễ rụng, đổ do mưa bão. Năm 2016, giống lúa NPT3 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống khu vực hóa, được phát huy rộng rãi trong sản xuất hiện nay.

Gần 70 năm qua, trong cuộc đời nghiên cứu khoa học, GS.TSKH Trần Duy Quý luôn lấy người nông dân làm động lực, mục tiêu để cho ra đời nhiều sản phẩm khoa học nông nghiệp có giá trị. Ông như cánh chim không mỏi, vẫn hằng ngày lao động, truyền cảm hứng sáng tạo, say mê cho những thế hệ kế cận.