PGS.TS. Trần Thanh Hương, Trưởng Bộ môn Sinh lý Thực vật, Khoa Sinh học – Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM.

PGS.TS. Trần Thanh Hương, Trưởng Bộ môn Sinh lý Thực vật, Khoa Sinh học – Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM, theo đuổi một câu hỏi tưởng như khá đơn giản nhưng đòi hỏi phải quan sát rất sâu vào bên trong hạt lúa. Muốn làm thay đổi thời gian trưởng thành của hạt, trước hết cần biết ở từng giai đoạn hạt đang tích lũy vật chất ra sao, những hormone nào biến động và thời điểm nào cây phản ứng rõ nhất với tác động từ bên ngoài.

Từ năm 2023 đến 2026, bà chủ nhiệm đề tài cấp ĐHQG-HCM nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều hòa tăng trưởng đến sự phát triển của hạt lúa OM5451. Giống lúa này được chọn để theo dõi từ giai đoạn cây chuyển sang làm đòng, ra hoa, hình thành hạt cho đến khi hạt trưởng thành. Nhóm nghiên cứu không chỉ ghi nhận thời gian phát triển mà còn đo những thay đổi về quang hợp, hô hấp, hàm lượng diệp lục, đường, tinh bột và một số hormone thực vật.

Đi theo chiếc đồng hồ sinh lý của hạt lúa

Trong quá trình phát triển sau thụ tinh, hạt OM5451 lần lượt trải qua các giai đoạn sữa, sáp mềm, sáp rắn rồi trưởng thành. Một nghiên cứu công bố cuối năm 2025 cho thấy hàm lượng đường hòa tan giảm dần khi hạt phát triển, trong khi tinh bột tăng mạnh và đạt mức cao ở giai đoạn sáp rắn. Cùng lúc đó, các hormone nội sinh như auxin, zeatin và acid abscisic cũng thay đổi theo từng giai đoạn.

Những dữ liệu này giúp nhóm nghiên cứu xác định thời điểm xử lý chất điều hòa tăng trưởng dựa trên trạng thái sinh lý của cây thay vì áp dụng một lịch cố định. Đây cũng là phần nền quan trọng trước khi nhóm thử nghiệm GA3 và ethephon ở những thời điểm khác nhau trong quá trình phát triển của lúa.

Khi đề tài được nghiệm thu ngày 27/5/2026, nhóm báo cáo rằng xử lý GA3 ở nồng độ 50 mg/L vào giai đoạn làm đòng giúp hạt trưởng thành sớm hơn 9,1 ngày so với đối chứng và làm tăng trọng lượng hạt. Với ethephon ở giai đoạn sáp rắn, thời gian trưởng thành giảm khoảng 6,2 ngày mà trọng lượng hạt không thay đổi. Hai chất không được sử dụng ở cùng một thời điểm bởi cây có trạng thái sinh lý khác nhau trong từng giai đoạn phát triển.

Phiên nghiệm thu đề tài cấp ĐHQG-HCM do PGS.TS. Trần Thanh Hương làm chủ nhiệm, tháng 5/2026. Ảnh HCMUS.

Một công bố khác của nhóm năm 2025 tiếp tục khảo sát mối quan hệ giữa hormone thực vật, thời gian trưởng thành và trọng lượng hạt OM5451. Hai bài báo quốc tế là sản phẩm khoa học của đề tài, bên cạnh phần nghiên cứu được phát triển trong đào tạo tiến sĩ. NCS. Trần Minh Hồng Lĩnh trực tiếp thực hiện phần lớn chuỗi nghiên cứu về hoa và hạt lúa trong luận án, còn PGS.TS. Trần Thanh Hương cùng PGS.TS. Bùi Trang Việt đảm nhiệm hướng dẫn khoa học.

Khi kết quả được đưa từ vườn thực nghiệm ra ruộng

Ngày 26/8/2026, NCS. Trần Minh Hồng Lĩnh bảo vệ luận án về sự phát triển hoa và hạt nhằm rút ngắn giai đoạn trưởng thành ở cây lúa. Ở bước thử nghiệm phối hợp, GA3 50 mg/L được xử lý vào giai đoạn làm đòng và ethephon 50 mg/L ở giai đoạn sáp rắn. Kết quả cho thấy thời gian trưởng thành của hạt giảm 12 ngày trong vườn thực nghiệm và 13 ngày trên ruộng, đồng thời trọng lượng hạt tăng trong điều kiện nghiên cứu.

NCS. Trần Minh Hồng Lĩnh cùng người hướng dẫn khoa học và các thành viên Hội đồng sau buổi bảo vệ luận án về rút ngắn giai đoạn trưởng thành ở cây lúa, ngày 26/8/2026. PGS.TS. Trần Thanh Hương là một trong hai người hướng dẫn luận án. Ảnh HCMUS.

Con số 13 ngày cần được đặt đúng trong phạm vi của thí nghiệm. Nghiên cứu tập trung vào giống OM5451, trong khi phản ứng với chất điều hòa tăng trưởng có thể thay đổi theo giống, điều kiện trồng và thời điểm xử lý. Phần tổng kết luận án cũng đặt ra hướng tiếp tục khảo sát cơ chế tác động và thử nghiệm trên những giống lúa khác ở Đồng bằng sông Cửu Long. Vì vậy, chưa có căn cứ để biến các nồng độ và mốc thời gian trong nghiên cứu thành một khuyến cáo canh tác áp dụng rộng rãi.

Việc theo dõi đồng thời thời gian trưởng thành, trọng lượng 1.000 hạt, quá trình làm đầy hạt và những biến đổi sinh lý bên trong cây cũng cho thấy mục tiêu của nghiên cứu không chỉ là làm lúa chín sớm hơn. Nếu thời gian được rút ngắn nhưng hạt chưa tích lũy đủ vật chất hoặc chất lượng hạt suy giảm, kết quả đó khó có giá trị về mặt canh tác.

Dòng nghiên cứu này đồng thời gắn với đào tạo sau đại học. Đề tài nghiệm thu năm 2026 góp phần đào tạo một nghiên cứu sinh, còn các công bố quốc tế có sự tham gia của nhiều thành viên trong nhóm. Hồ sơ khoa học của PGS.TS. Trần Thanh Hương cho thấy sinh lý phát triển thực vật tiếp tục là hướng nghiên cứu chính của bà, từ lúa đến những loài cây khác.

Với OM5451, chuỗi kết quả từ phân tích sinh lý đến thử nghiệm ngoài ruộng đã làm rõ thêm cách hạt lúa thay đổi trong suốt quá trình trưởng thành và những thời điểm cây có thể phản ứng với chất điều hòa tăng trưởng. Phần việc tiếp theo sẽ nằm ở việc kiểm chứng trên các giống, mùa vụ và điều kiện sản xuất khác trước khi có thể nghĩ tới một quy trình áp dụng rộng hơn.