Đang tải... (xem toàn văn)
Thí nghiệm Đánh giá tính chịu mặn của các dòng lúa nếp trên môi trường dung dịch mặn Yoshida và đất nhiễm mặn tự nhiên đánh giá tính chống chịu mặn của 100 dòng lúa nếp được thực hiện trên môi trường dung dịch mặn nhân tạo và đất mặn tự nhiên trong 21 ngày nhằm chọn lọc các dòng chống chịu mặn tiềm năng phục vụ cho canh tác lúa nếp thích ứng biến đổi khí hậu. Mời các bạn cùng tham khảo!
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 04(137)/2022 ĐÁNH GIÁ TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÁC DỊNG LÚA NẾP TRÊN MƠI TRƯỜNG DUNG DỊCH MẶN YOSHIDA VÀ ĐẤT NHIỄM MẶN TỰ NHIÊN Nguyễn Văn Tuấn Anh1, Nghị Khắc Nhu2, Bùi anh Liêm3* TÓM TẮT Các nghiên cứu lúa nếp chống chịu mặn hạn chế Việt Nam nên nghiên cứu giống lúa nếp chịu mặn cần thiết í nghiệm đánh giá tính chống chịu mặn 100 dịng lúa nếp thực môi trường dung dịch mặn nhân tạo đất mặn tự nhiên 21 ngày nhằm chọn lọc dòng chống chịu mặn tiềm phục vụ cho canh tác lúa nếp thích ứng biến đổi khí hậu Kết cho thấy QTL Saltol có vai trò quan trọng giúp lúa nếp chống chịu mặn tốt môi trường mặn nhân tạo đất mặn tự nhiên Đã chọn lọc 14 dòng lúa nếp có khả chống chịu mặn tốt 21 ngày môi trường mặn nhân tạo đất mặn tự nhiên, có dịng khơng mang QTL Saltol Các dòng lúa nếp chịu mặn tiếp tục đánh giá phát triển phục vụ cho sản xuất Từ khóa: Lúa nếp, chịu mặn, đất mặn, QTL Saltol, dung dịch Yoshida I ĐẶT VẤN ĐỀ Lúa (Oryza sativa L.) lương thực quan trọng, tiêu thụ phổ biến giới đứng vị trí hàng đầu Việt Nam (Cohen, 2003; Long and Ort, 2010) Trong năm gần đây, biến đổi khí hậu gây tác động xấu đến trình canh tác trồng, có tượng xâm nhập mặn vùng canh tác lúa ven biển Việt Nam Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) dự đoán khu vực chịu tác động nặng nề biến đổi khí hậu Độ mặn đất yếu tố tác động đến suất lúa Hiện QTL Saltol cho có vai trị quan trọng quy định tính chống chịu mặn lúa giai đoạn mạ (Gregorio, 1997; Ismail and omson, 2011) Lúa nếp coi giống lúa đặc sản trồng từ lâu đời sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, nhu cầu gạo nếp sản phẩm làm từ gạo nếp ngày trở nên đa dạng phong phú Cây lúa nếp minh chứng cho khả cải tiến giống trồng theo trình phát triển văn hóa địa Như thành phần quan trọng văn hóa ẩm thực khu vực Đơng Á, lúa nếp thường phục vụ dịp lễ hội ẩm thực tráng miệng Lúa nếp dùng thực phẩm khu vực vùng cao Đông Nam Á nước Lào, Lan, Myanmar, Việt Nam (Golomb, 1976; Roder et al., 1996) ực trạng cho thấy nghiên cứu chọn tạo giống lúa nếp thơm, chất lượng cao, chống chịu mặn Việt Nam năm qua chưa quan tâm mức, đa dạng giống lúa nếp sản xuất hạn chế Do đó, nghiên cứu giống lúa nếp có khả chống chịu mặn giúp giảm thiểu thất thoát suất gia tăng chất lượng lúa nếp trồng vùng nhiễm mặn ven biển II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu bao gồm 100 dòng lúa nếp lai tạo từ tổ hợp lai hướng đến mục tiêu chống chịu mặn, có số tổ hợp lai thực với giống cho QTL Saltol FL478 Giống đối chứng chống chịu cho q trình đánh giá tính chống chịu mặn FL478 (mang QTL Saltol) giống chuẩn mẫn cảm Rc222 có nguồn gốc từ Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế IRRI 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm í nghiệm thực với kiểu bố trí hồn tồn ngẫu nhiên Mỗi giống gieo lặp lại lần với 10 cho lần lặp Cây lúa nếp đánh giá tính chống chịu mặn mơi trường dung dịch mặn nhân tạo Yoshida theo phương pháp Trung tâm Ứng dụng Công nghệ Sinh học, Viện Lúa Đồng sông Cửu Long Trung tâm Công nghệ Sinh học, Đại học Trà Vinh Viện Nghiên cứu Phát triển Công nghệ sinh học, Đại học Cần Thơ * Tác giả liên hệ: E-mail: btliem@ctu.edu.vn 27 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 04(137)/2022 Gregorio (Gregorio, 1997) nồng độ muối g/L môi trường đất mặn tự nhiên thu thập từ đồng ruộng nhiễm mặn xã Lịch Hội ượng huyện Trần Đề, tỉnh Sóc Trăng Trong đó, đất nhiễm mặn tự nhiên điều chỉnh độ mặn g/L cách rửa mặn cho đất nước nhiều lần đến đạt độ mặn mong muốn theo cách sau: Đất mặn ngâm với nước đảo trộn nhiều lần thành bùn lỏng, sau bùn lỏng đem đo độ mặn thiết bị đo độ mặn Horiba quy đổi trực tiếp sang nồng độ NaCl sau chuẩn hóa với nồng độ NaCl chuẩn Nếu độ mặn có NaCl cao nồng độ g/L để bùn lắng xuống loại bỏ nước mặt, lặp lại đến độ mặn NaCl đạt g/L Đối với thí nghiệm đánh giá tính chống chịu mặn môi trường đất mặn tự nhiên với diện sẵn có muối đất từ ban đầu thí nghiệm mà khơng cần bổ sung thêm, tính chống chịu đánh giá với phương pháp sạ hạt nảy mầm ngày Các thí nghiệm với đất nhiễm mặn thực cốc nhựa thể tích 400 mL ời gian đánh giá tính chống chịu mặn 21 ngày kể từ thời điểm mạ tiếp xúc với mơi trường có muối ời điểm đánh giá đến giai đoạn 21 ngày lựa chọn kế thừa kết thí nghiệm trước Các kết thu cho thấy, nồng độ mặn g/L có nhiều dịng thể tính chống chịu mặn tốt giai đoạn 12 - 14 ngày, giống chuẩn mẫn cảm Rc222 chết tồn Đánh giá tính chống chịu mặn giai đoạn 21 ngày giúp tìm giống có tính chống chịu mặn cao để tiếp tục phát triển nghiên cứu Phân tích kiểu gen liên quan đến tính chống chịu mặn: Phân tích diện QTL Saltol thông qua thị phân tử RM493 (Ismail and omson, 2011) Các giống lúa nếp ly trích DNA để phân tích kiểu gen theo phương pháp Lã Cao ắng cộng tác viên (2020) với mồi xuôi mồi ngược cho thị phân tử RM493 RM493Fw: TAGCTCCAACAGGATCGACC RM393Rv: GTACGTAAACGCGGAAGGTG Phản ứng PCR với RM493 thực với thể tích phản ứng PCR 10 μL với thành phần: 5,3 μL BiH2O; μL Bu er 10X; μL dNTP (2 mM); 0,4 μL MgCl2 (50 mM); 0,5 μL mồi xi (10 µM); 0,5 μL mồi ngược (10 µM); 0,3 μL Taq polymerase 1U μL DNA (100 ng/μL) Trộn thành phần thực phản ứng PCR máy eppendort TM 96 giếng (Applied Biosysterms, USA) với chu kỳ nhiệt khởi động 94 oC phút; 30 chu kỳ khuếch đại với 94oC 20 giây, 58oC 30 giây, 72oC 45 giây, chu kỳ kéo duỗi sản phẩm PCR 72oC phút Sản phẩm PCR phân tích phương pháp điện di chiều gel agarose 3% quan sát đèn UV 2.2.2 Chỉ tiêu theo dõi xử lý số liệu Quá trình đánh giá tính chống chịu thời gian 21 ngày môi trường dung dịch mặn Yoshida đất mặn tự nhiên cho thấy có số dịng lúa nếp có tính chống chịu mặn tốt giai đoạn 14 21 ngày (Hình 1A 1B) Sự chống chịu mặn dịng lúa nếp có 50% tổng số dòng chống chịu QTL Saltol quy định Tuy nhiên, số dòng lúa nếp chống chịu cịn lại khơng có diện Saltol cho tính chống chịu mặn tốt nguồn vật liệu tiềm để nghiên cứu tính chống chịu mặn lúa yếu tố gen khác với QTL Saltol Khảo sát diện Saltol thị phân tử RM493 (Hình 1C) cho thấy, dịng lúa nếp chống chịu mặn có mang QTL Saltol dạng đồng hợp tử dị hợp tử Do QTL Saltol có tính trội quy Chỉ tiêu cấp chống chịu: Cấp chống chịu < xem có tính chống chịu mặn tốt, cấp - biểu thị cho cấp chống chịu trung bình, cấp - biểu thị cho mẫn cảm, cấp - biểu thị mẫn cảm thang điểm chống chịu từ - Số liệu thu thập phân tích thống kê mơ tả để phân nhóm dịng lúa nếp theo cấp chống chịu Sự so sánh tương đối tính chống chịu mặn dịng lúa nếp qua mơi trường thời điểm đánh giá khác thông qua việc đánh giá tính chống chịu tương đương xác định theo cách sau: chênh lệch điểm chống chịu dịng lúa nếp hai mơi trường hay hai thời điểm đánh giá có giá trị