IS 22B BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP.HCM
KHOA SINH
SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THẢO BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỰ DI TRUYỀN
MỘT SỐ TÍNH TRẠNG NÔNG-SINH HỌC
CỦA HAI TỔ HỢP LAI THUẬN- NGHỊCH GIỮA
CAC DONG LUA ĐỘT BIẾN CHO THẾ HỆ LAI F;
Trang 2Lời Cảm Ơn Hoàn thành luận văn và khoá học, em xin bày tỏ lòng chân thành cám ơn đến: Cô Nguyễn Thị Mong đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài
Các thầy cô khoa Sinh đã dạy bảo, truyền thụ cho em những kiến thức quý báu trong suốt bốn năm học
Gia đình Bác Bảy, Bác Năm, Anh Hiệp ở Bình Chánh đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong lúc thực hiện để tài
Cám ơn các bạn — những người đã động viên và gắn bó cùng tôi trong bốn năm học
Cuối cùng, con xin tỏ lòng thành kính biết ơn cha mẹ đã luôn ủng hộ,
động viên về tỉnh thần và tạo mọi điều kiện về vật chất cho con trong suốt
Trang 3MỤC LỤC Lời cám ơn
Mục lục Trang
Pháp: T8 in Chis CE BE veeeeesdeeapeeeeteneaeorseeoabsaeseaoee |
Phẩn II: Tổng quan CHiN UD iscsi seis ca enasccccntn ostccnvascasuntoaccesoesvnecets 3
1, Phan loai téc nhan phéng xa gay d6t BIEN cece eceeceeceeeeeseseeees 3
E, Nhóm phông xsg lon NGẾ::(.:27 :2.02222222226220602022202cccC S026 3 2 Nhóm phóng xạ không gây lon hoá 5< + II Lược sử nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia Gamma (CO”°)
lên lúa trồng (O.Sativa L, 2n = 24) - ác ncnxcngvrsrrrsrrreee 4 1 Nghiên cứu hiệu quả so sánh của tia Gamma (CO”?) khi xử lý
tiên HE KH U Vu se c6 tới 062cc vài 0066009026 4c7nnx0616064601019 4ã 5
1.1 Các nghiên cứu xác định độ cảm ứng phóng xạ của các
BI NN iiss ssa ps cae web den Rania we BO 5
I2 Nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia Gamma (CO)
khi xã ̃ hạt kh c¿cczzcsicaidiistkbiiddtbiboadaodasecad 5
2 Nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia Gamma (CO®?) khi
xỨ lý trên hạt đầy HIỂN:.2:6c s6 Cc:1020660160000600/06166411010644xdae 5 2.1 Xử lý bằng tia Gamma lên hạt hút nước bão hoà va hat nay 0 1" 5
2.2 Xử lý bằng tia Gamma vào các thời điểm khác nhau trong quá
HD Bột VY DI caceeaneeretadeatoerngse66xxc00636310z5-nsyg: 6 II Các công trình nghiên cứu về đặc tính nông-sinh học của lúa trên
Trang 4ở THỜI BÌNH SIDR (TƯỜNG (xx:⁄024/0016020012/02A20v0 020208 YAY 9 3 Khả năng đẻ nhánh, dạng cây Ặ ẶĂĂSnnnerrrrrrrrree II
4 Chiều dài, góc lá đòng và lá công năng -. - 12 TL ÝÏÝŸÝ-Ỷ-ỶŸ-ŸỶŸỶ-—==r===risedariaaaaieeeea 14 6 Hình dang vi dts 886 at saccesiscecisiciciessessscesscseencisscccavveavovansaveransens 15
G15: FR GR OR ais ssi csccentaiaconsa senencnnnnariennnannne 15
52a: WAR CHG sss icacs ce icin cas Siena bea eae TaN Tema 16
IV Một số thành tựu chọn giống lúa bằng đột biến thực nghiệm và phương pháp lai tạo trên thế giới và Việt Nam 17 1, Trên THẾ NỔI: 2020102114124 RRS 17 LD Ot DIEM ee cccseseeseeseseessesessestenssesnsnensnenseeseatsnensneencenseee 17 l.2 Lai tạO Quy 18 2 OG ViSt Nam cccscssessssseesssneesessseccssneecssnsecessuvetssneeesssnecssneecessnnaeee 19 TW y0 10c waacateseoeoeosesse 19 đc OIII VỀ boc:cGbceeccsG5160Li2662803625660206421G6566ccù)330d6ixve5tec223241X8042k2UA5s6y3266 20
V Nội dung các qui luật di truyền làm cơ sở để biện luận 21 Phần III: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu - 2552 26 23
L \ ¿lồi - chị Ð - , BE GE000102010 0000000011200 0000990100000) TA0))7509 100117702157 23
Ñ, - Phưng phẩp nghiN CỮNG, 22020222 ciiiooeoeoe 25
II Điều kiện thí nghiệm Q HH HH ng ra 30
Phần IV: Kết quả và biện luận 222S22222220222222111EEEEeee 32 Phần V: Kết luận và để nghị EU Ennn se 43
Phụ lục hình
Trang 5LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Glguyén Thi Mong
PHANI
LY DO CHON DE TAI
Lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế giới (lúa mà, lúa
gạo, ngô) Gạo là lương thực chính của hơn 2 tỷ người sống ở Châu Á và
hàng trăm triệu người sống ở châu lục khác
Theo số liệu của FAO (Tổ chức lương nông quốc tế), lúa được trồng ở 112 nước trên thế giới với tổng diện tích gieo trồng trên 184 triệu ha, 90%
tổng điện tích tập trung chủ yếu ở châu Á Sản lượng lúa trung bình trên toàn thế giới đầu những năm 80 là 417 triệu tấn, 1993 là 573 triệu tấn Lúa
gạo ảnh hưởng đến đời sống ít nhất 65% dân số trên thế giới
Lúa gạo là nguồn lương thực giàu giá trị dinh dưỡng và có giá trị kinh tế cao Lúa gạo có chứa các chất dinh dưỡng như tính bột, prôtê¡n, lipid,
cellulose, các vitamin đặc biệt là vitamin nhóm B Giá trị kinh tế của lúa
gạo không chỉ giới hạn ở chỗ gạo là lương thực mà lúa gạo còn là nguyên
liệu sản xuất tân được, những sản phẩm phụ của cây lúa như rơm, rạ, cám,
thóc lép cũng có vai trò đáng kể trong các lĩnh vực khác như thức ăn cho gia súc, gia cầm, giá thể nuôi trồng các loại nấm có giá trị dinh dưỡng cao, làm tăng độ phì nhiêu của đất do những phần rơm rạ sót lại trên ruộng
Việt Nam là một nước nông nghiệp có truyền thống trồng lúa với
tổng diện tích cả nước hiện nay khoảng 4,2 triệu ha, phần lớp tập trung ở
đồng bằng Bắc Bộ, Nam Bộ, tổng sản lượng lúa cả nước ngày càng tăng:
năm 1988 là 16,7 triệu tấn, 1993 là 19 triệu tấn Cùng với việc tăng sản
lượng lúa trong nước, sản lượng gạo xuất khẩu cũng tăng theo, năm 1990
1
Trang 6LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @iguyén 7h Mong
xuất khẩu 1,6 triệu tấn, 1993 lượng gạo xuất khẩu đứng thứ 3 trên thế giới,
năm 1999 lượng gạo xuất khẩu đứng thứ 2 trên thế giới Tuy nhiên bên cạnh những mặt mạnh trên, chúng ta vẫn còn những mặt yếu, đó là phẩm
chất gạo đạt giá trị xuất khẩu không nhiều, diện tích trồng lúa ở nước ta
không ngừng bị thu hẹp theo tốc độ đơ thị hố, hình thành khu công nghiệp
các công trình giao thông công cộng hoặc do một số diện tích trồng lúa kém hiệu quả được chuyển sang trồng các loại cây khác Như vậy, một thách thức lớn đối với toàn cầu nói chung và Việt Nam nói riêng là dam bảo an
toàn lương thực
Để khắc phục những vấn đề trên, một thành tựu to lớn của sinh học là
đã tạo ra các giống lúa đột biến và lai tạo chúng với nhau, đây là một bước
đột phá trong việc tạo ra các giống lúa cho năng suất cao, phẩm chất tốt Thế nhưng, yếu tố đầu tiên giúp họ thành công là phải nắm vững sự di truyền các tính trạng để từ đó có thể tạo ra các tổ hợp lai tốt, thể hiện ưu
thế lai cao nhất Từ những lý do trên, chúng tôi chọn để tài: “Bước đầu
nghiên cứu sự di truyền một số tính trạng nông - sinh học của hai tổ hợp
lai thuận — nghịch giữa các dòng lúa đột biến cho thế hệ lai F;" thực hiện đề tài trên giúp tôi bước đầu làm quen với việc nghiên cứu khoa học va hy
vọng có thể phát hiện ra một số tổ hợp lai có ý nghĩa
Trang 7
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Giguyén Thi Mong
PHAN II
TONG QUAN TAI LIEU
I Phân loại tác nhân phóng xạ gây đột biến:
Dựa vào khả năng ion hoá vật chất bị nhiễm xạ, có thể chia ra các
nhóm sau [1]:
1 Nhóm phóng xạ ion hoá: là loại phóng xa gây ra phản ứng hoá phóng xạ,
tạo ra các cặp ton hoá trong môi trường mà chúng thâm nhập hoặc gây ra sự
kích động phân tử Nhóm này được chia làm 2 nhóm phụ: nhóm bức xạ hạt và nhóm bức xạ sóng điện từ
- Bức xạ hạt: Nhóm bức xạ hạt đặc trưng bởi khối lượng và điện tích
khác nhau Nhóm này gồm các hạt sơ cấp và dòng nguyên tử có vận tốc không đổi (A = cont) Người ta chia nhóm bức xạ hạt thành 3 phân nhóm:
+ Nhóm hạt nhẹ mang điện tích: gồm điện tử (e) và positon sinh ra do phản ứng hạt nhân
+ Nhóm hạt nặng mang điện: gồm protôn, hạt œ và các hạt khác
+ Nhóm trung tử (nơtron): hạt không mang điện nên có thể thâm
nhập vào mọi hạt nhân nguyên tử
- Bức xạ sóng điện từ: Nhóm này đặc trưng bởi vận tốc lớn, độ dài
Trang 8LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @guyeéen Thi Mong
Tia Gamma (y), tia Ronghen (tia X) thu6éc nhóm nay Do bước sóng
rất ngấn (10? ~ 10”) và vận tốc rất lớn, không có khối lượng và điện tích,
không bị lệch trong điện trường nên chúng có sức xuyên thấu rất lớn
Chúng không có kha năng điện ly trực tiếp mà chỉ có tác dụng gián tiếp |2| Năng lượng của tia Gamma tuỳ thuộc vào tần số sóng, được biểu thị bằng công thức: E=h.T=h€ A h: hằng số Plăng = 6,62.10”” erg/s T: tần số sóng C: tốc độ ánh sáng À: Bước sóng 2 Nhóm phóng xạ khơng gây ion hố:
Đại diện cho nhóm này là tia tử ngoại (2 = I0” - 10”) Khi xuyên
qua các mô của cơ thể sinh vật, nó không gây ion hoá mà chỉ kích động phân tử, sức xuyên thấu yếu nên thường dùng để xử lý hạt phấn và bào tử
II Lược sử nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia Gamma (CO”°) lên lúa trồng (O.Sativa L, 2n = 24):
Nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ ion hoá trên lúa nước được tiến hành rất sớm (1996) [16]
Từ đó đến nay gần một thế kỷ qua, người ta đã tìm ra nhiều tác nhân
gây đột biến và nhiều phương thức xử lý khác nhau, nhưng tia Gamma vẫn
là tác nhân vật lý được nghiên cứu và sử dụng nhiều nhất
Có thể coi các nghiên cứu gây đột biến của tia Gamma trên lúa được
tiến hành theo các hướng sau:
Trang 9
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Giguyén Thi Mong
1 Nghién cifu hiéu qua so sanh cia tia Gamma (CO) khi xif ly hạt khô:
Các nghiên cứu đầu tiên theo hướng nay có lẽ là của các nhà khoa
hoc Nhat Ban: Yamaka (1917), Nakarama (1918), Hamura (1919 — 1944),
Saiki (1936), sau d6 la Yamaguchi va Andro, Fuji (1962) da xu ly tia
Gamma ở liều lượng khác nhau trên hạt khô của 24 thứ lúa trồng và đã xác
định được liều lượng gây chết của các thứ lúa thuộc loài phụ laponica là 40- 50kr còn loài phụ Indica là hơn 50 kr [1], [30]
I.2 Nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia Gamma (CO) khi xử lý
hạt khô:
Cho tới nay, có hàng trăm công trình nghiên cứu được công bố theo
hướng này: Kawai (1965), Suzuki (1964), Swaminathan (1968-1969),
Nguyễn Minh Công (1968), Trịnh Bá Hữu, Lê Duy Thành (1967 — 1970),
Trần Minh Nam ( 1978), Nguyễn Minh Công, Phạm Quang Lộc, Lê Đình Trung (1977 — 1981), Phan Phai (1978), Wang (1985), Tran Duy Quy (1983, 1985, 1987, 1989 .), Shwe H.LA va Sai A.-Q (1993) Hầu hết các
tác giả đều để cập tới hiệu qủa gây đột biến của tia Gamma (cùng tác nhân
lý hoá khi xử lý hạt khô) [ I ], (29]
2 Nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia Gamma (CO') khi xử lý
trên hạt nảy mầm:
2.1 Xử lý bằng tia Gamma lên hạt hút nước bão hoà và hạt nảy mầm:
Nhiều tác giả đã nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia Gamma khi xử lý hạt ướt (hạt phấn nước, hạt ngâm nước bão hoà): Kawal (1965-
Trang 10
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Giguyén Thi Mong
1966), Guad, Fushuhara (1967), Janaka va Samura (1968), Sidding va
Swaminathan (1968-1969), VO Tuyén Hoang (1972), Satoh, Omura (1979),
Phan Khải, Bùi Chi Lăng, Nguyễn Quang Xu (1983), Trần Duy Quý (1981 — 1988) [13], [15], [20], [22], [27]
Các tác giả đều đi tới kết luận chung là: hạt ướt cảm ứng phóng xa
cao hơn, cho tần số đột biến hình thái, sinh trưởng và phát triển cao hơn so
với xử lý hạt khô
Một số tác giả chiếu tia Gamma trên hạt lúa hút nước bão hoà hoặc
hạt nảy mầm để nghiên cứu tần số và phổ đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
như Savin, Swaminathan, Shurma (1968), Trần Duy Quý và cộng sự (I977- 1987) hoac là để nghiên cứu so sánh hiệu quả với trường hợp xử lý hạt khô
(Siddig va Swaminathan 1968, Sariano 1971, Siddig va Swaminathan 1971)
[1]
Các công trình đó cũng rút ra kết luận tương tự về so sánh hiệu quả
gây đột biến của tia Gamma khi xử lý trên hạt khô so với hạt ướt (Kodisko
1964, Secbakop 1962, Trần Duy Quý 1985-1988) [27]
2.2 Xử lý bằng tỉa Gamma vào các thời điểm khác nhau trong
quá trình hạt nảy mầm:
Nhiều tác giả đã chiếu xạ các loại thực vật khác nhau và đã xác định được độ cảm ứng phóng xạ phụ thuộc vào các pha của chu kỳ tế bào xếp
theo thif ty sau: G; > M > S> G; Boocdanop (1965), Scott va Ewan (1967),
Mitrophanop 1969), Demin (1974), Kanadri (1977), Mitrophanop va
Olimpienco (1980) [1], [30] Cac thei diém ndy mẫm khác nhau của hạt ở
Trang 11
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Tha /2fguuấn “7h¿ ong
Mo sẽ tương ứng với các pha khác nhau của chu kỳ nguyên nhân đầu tiên
của hạt lúc nảy mầm và sẽ cảm ứng khác nhau đối với tác nhân phóng xạ
Các nghiên cứu của Trần Duy Quý (1982-1985) xử lý tia Gamma
trên hạt ẩm và hạt nứt nanh của lúa IR 8, IR 22; C4-63, rồi cố định rễ
mầm ở các thời điểm khác nhau đã xác định được mối liên hệ giữa thời
điểm cố định và tần số, phổ sai hình nhiễm sắc thể Đào Xuân Tân (1994)
[29] nghiên cứu sự phát sinh các đột biến lặn ở M; khi xử lý tia Gamma vào
các thời điểm khác nhau của hạt nảy mầm ở 5 giống lúa nếp đã đi đến kết luận: phóng xạ vào thời điểm 72h hoặc 75h cho tổng tần số đột biến diệp
lục cao nhất Phóng xa vào 72h va 75h cho tần số đột biến lặn và hình thái
của thân, lá, bông, hạt về sinh truởng và phát triển cao nhất, đặc biệt là đột
biến có ý nghĩa chọn giống
Đỗ Hữu Ất (1996) đã nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia
Gamma khi xử lý vào các thời điểm khác nhau của các hat lúa nảy mẫm
thuộc 6 giống lúa Tám, đặc sản Việt Nam đã kết luận: Chiếu xạ liều lượng
I0Krad hoặc 15 Krad vào các thời điểm nảy mầm 69h hoặc 72h cho tần số
cao về các đột biến có ý nghĩa chọn giống [ I ]
LII Các công trình nghiên cứu về đặc tính nông-sinh học của lúa trên thế
giới và ở Việt Nam:
1 Chiều cao cây: Là một trong những tính trạng nông học quan trọng có
liên quan đến tính chống đổ và ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất
- Ramiah (1939) đã nghiên cứu sự di truyền của các tính trạng chiều cao cây và tổ hợp lai T24 x T310 thấy tỉ lệ phân li ở F giữa cao và thấp là
3:1 Điều đó khẳng định tính trạng thấp cây do một gen lặn chỉ phối |2 I -3| 3
Trang 12
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @iguyén Thi Mong
- Chang T.T (1964), có một số gen tương tác đảm bảo sự cân bằng và
cùng chi phối tính trạng chiều cao cây lúa như: D, Sm, md, dw, T d Mức
độ chi phối tính trạng như sau: D>Sm>d>md và khi nghiên cứu sâu hơn thì thấy gen I ức thế gen T, vi vay mà cây có kiểu gen I-T sẽ ở trạng thái lùn
[24-4]
- Tanaka, Kavano (1968) va Chang, Jenning (1970) va nhiều tác giả khác đều cho rằng: ở hai giống lúa có cùng thời gian sinh trưởng, trong
cùng một môi trường sống thì số đốt của chúng là như nhau Như vậy, sự
khác nhau về chiều cao không phải là do sai khác về số đốt mà do chiều
dài của đốt quyết định Các tác giả tiến hành thí nghiệm và đều rút ra kết
luận: tính lùn do một gen lặn qui định, nhưng chiểu đài đốt lại do sự tác
động đa hiệu của gen chỉ phối [24-4]
- Rutger và cộng sự (1986) phát hiện một số gen mới không alen tác
động lên sự hình thành tính trạng chiểu cao cây Khi lai giữa các giống đột
biến nửa lùn với nhau, F; phân ly theo tỷ lệ 9 cao: 6 nửa lùn: 1 lùn [19-10]
- Khush và Toennissen (1991) đã thống kê tới hơn 50 gen liên quan
đến tính lùn hoặc rút ngắn một bộ phận nào đó của cây lúa Hầu hết các
gen gây nên tính lùn là gen lặn Các gen quy định tính lùn phân bố trên I I
nhiễm sắc thể (trừ nhiễm sắc thể số 7) mỗi kiểu gen cụ thể sẽ quy định
hình dạng lùn nhất định [30- I5]
- Nguyễn Văn Hoan (1989) ở chiều cao cây và chiều dài bông thì hiệu ứng cộng tính chiếm ưu thế, còn ở tính trạng hình dạng cây thì cây
chum là trội so với cây xoè [24-7]
Trang 13
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Tha /2fg,uêm Fhi Mong
- Bùi Chí Bửu và cộng sự (1992) kết luận: có ít nhất 5 nhóm gen
điều khiển tính trạng chiểu cao cây lúa Chiểu cao cây được kiểm soát bởi
da gen và chịu ảnh hưởng hoạt động của gen cộng tính {30- 14]
- Theo nghiên cứu của Đào Xuân Tân (1994) |29| và theo Đỗ Hữu Ất
(1996) [1] trên một số giống lúa nếp và lúa tẻ đặc sản (loại hình Indica cao
cây) cho thấy đột biến về chiều cao cây có thể xuất hiện theo cả 2 hướng:
Dạng thấp cây hơn giống gốc (lùn và nửa lùn) và dạng cao cây hơn giống
gốc, là tuỳ thuộc vào đặc điểm của giống, tuỳ thuộc vào đặc điểm và liều lượng chiếu xạ Theo 2 tác giả trên, tương tác cân bằng giữa 2 locus Ï và T vốn có ở các giống lúa cổ truyền tạo nên sự ổn định của đột biến này Đột biến đã làm phá vỡ sự cân bằng giữa các locus kiểm tra chiểu cao cây, đặc
biệt là sự biến đổi ở locus I và T hoặc một trong các locus D sẽ tạo ra các dòng đột biến có chiều cao cây khác nhau [30-15]
2 Thời gian sinh trưởng:
- Thời gian sinh trưởng của một giống chuyên biệt cao theo vùng và
theo mùa phụ thuộc vào sự tương tác giữa tính mẫn cảm quang kỳ, tính
phản ứng ánh sáng dài ngày hay ngắn ngày với nhiệt độ, điều kiện thời tiết
Thời gian sinh trưởng chia làm 3 nhóm: nhóm chín sớm, nhóm chín vừa,
nhóm chín muộn
+ Giống chín sớm phản ứng đạm tốt, hạn chế được cỏ dại, dạng ra ngắn và hiệu suất dùng nước cao
+ Giống chín muộn có thời gian sinh trưởng chậm, cao to thích hợp
với đất có độ phì thấp, phản ứng đạm kém Thời gian sinh trưởng quá dài
nên dễ bị đổ ngã, sâu bệnh tấn công [19-12]
Trang 14
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths ⁄2fguuẻm “7h ®fo+tg
- Theo Chang T.T (1964) và Grist (1968): tính trạng chín sớm hay
muộn của loài phụ Indica do một locus xác định [24-3]
- T.Sai (1973-1976, 1980) thấy rằng, trên nhiễm sắc thể số 9 (thuộc
số liên kết VHI) có locus Ef qui định tính chín sớm Locus này gồm các
Alen Ef-la, Ef-Ib, Ef-Il, Ef-I", Ef-I°, các Alen này thuộc vào các dòng
khác nhau Vậy đây là một locus phức hợp gồm 5 locus phụ [24-3]
- Monisa (1968) cho biết có 6 - 13 gen kiểm tra tính trạng chín muộn Trước đó năm 1967 cũng chính ông đã có các kết luận về đặc tính
trội và siêu trội của tính trạng chín sớm so với tính trạng chín muộn |24-3|
- Tanaka (1964), Beacheel và Jenning (1965) đều cho rằng tính trạng
chín sớm là trội so với tính trạng chín muộn [24-3]
- Ganaesan - Subramania (1990) kết luận thời gian sinh trưởng là
tính trạng số lượng được qui định bởi l số gen trong sự tương tác với tính trạng còn lại của cây lúa và tính trạng không cộng quyết định thời gian trổ
béng [19-13]
- Syakudo và cộng tác viên (1987) có 3 gen chính E;, E;, E; điều khiển
thời gian sinh trưởng và 4 gen điều khiển về ngày trổ bông Trong khi ý kiến
khác để xuất có 6 gen Z, M,G,O,K,F điều khiển thời gian sinh trưởng Các
giống chín muộn chứa 4 gen [19-13] |
- Bollie (IRRI - 1978) kết luận tính chín sớm là trội một phần so với
chín muộn Về sau , Chang T.T nhận thấy trổ bông sớm là trội so với trổ
bông muộn { 19- I3]
- Khush và Toeniesses (1991), Okumoto và cộng sự (1996) cho rằng có 2 nhóm gen điều khiển tính trạng thời gian sinh trưởng ở lúa: nhóm gen
10
Trang 15
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Giguyén Thi Mong
điều khiển pha sinh trưởng cơ bản và nhóm gen điều khiển pha cảm ứng
quang chu ky [30-12]
- Trần Duy Quý cho rằng có hai dạng hiệu ứng trội do tương tác giữa các alen trong nhân ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây lúa
+ Hiệu ứng trội do gen trội qui định có lợi cho sinh trưởng lấn át hoàn
toàn gen lặn qui định trội có lợi cho sinh trưởng: toàn bộ số gen trội có lợi
tập trung ở F¡ nhiều hơn so với bố mẹ ~ con lai F ưu thế hơn bố me
+ Hiệu ứng trội do tương tác giữa các alen dị hợp tử mạnh hơn tương tác
giữa các alen đồng hợp tử Kết quả, hiệu ứng của ưu thế lai lớn hơn toàn bộ các
hiệu ứng của các alen ở hai bố me [19-13]
- Bản chất đi truyền của các đột biến chín sớm do đơn gen lặn (Dery
Dashing — 1986, Kawai - 1977), do một hệ thống gen (Narahari-1988) do
gen trội E chịu tác dụng tăng cường của một gen lặn m khác (T Sai-Kuo —
Hai - 1985) [28]
3 Khả năng đẻ nhánh, dạng cây:
Số bông hữu hiệu trên khóm là một chỉ tiêu quan trọng cấu thành
năng suất, nhất là khi xu hướng chọn giống có hạt xếp sít, thấp cây chiếm
ưu thế
- Chang TT (1964) kết luận sự đẻ nhánh do 1,2 hoặc 3 gen xác định,
chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh [ 19-1 1]
- Yoshida (1981) khả nãng đẻ nhánh tập trung có liên quan mật thiết
với số bông hữu hiệu/khóm và chỉ phối chỉ tiêu số bông/m” Ở điều kiện tối
ưu, số bông/m” đóng góp 74% trong tổng số % năng suất nên nó được gọi là yếu tố chủ yếu quy định năng suất cuối cùng [24 —6|
11
Trang 16
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @lguyén Thi Mong
- Khush (1991) cho biết khả năng đẻ nhánh liên quan trực tiếp đến sự
tổ hợp của céc Alen thuéc 3 locus Ti — 1, Ti — 2, T¡ - 3 Đẻ nhánh khoẻ là tính trạng lặn [24-6]
- Kinoshita (1984) phát hiện một gen đột biến lặn làm giảm khả năng đẻ nhánh và gây tính lùn [24-16]
- Maekawa và cộng sự (1991) công bố 4 gen lặn đột biến có tác động
giảm khả năng đẻ nhánh và giảm số bông hữu hiệu trên khóm, giảm chiều
cao cây ở các mức độ khác nhau, trong số đó có những gen biểu hiện phụ
thuộc vào nhiệt độ [30-16]
- Khả năng đẻ nhánh của lúa được kiểm tra bởi ít nhất 3 gen đa phân [29]
- Trần Duy Quý ghi nhận một gen lặn chi phối khả năng đẻ nhánh và
ở F: phân li theo tỉ lệ 3 đẻ khoẻ: 1 đẻ yếu [19-12]
- Nguyễn Văn Hoan (1989) dạng cây chụm là trội so với cây xoè [19-I I ]
4 Chiều dài, góc lá đòng và lá công năng:
Trong đời sống cây lúa, lá hình thành đầu tiên là lá nguyên thủy, lá
này chỉ có bẹ lá mà chưa có phiến lá Lá hình thành cuối cùng là lá đòng
Trong quá trình phát triển lá thứ hai tính từ trên xuống luôn luôn hoạt động mạnh nhất nên lá này được gọi là lá công năng Yếu tố cần thiết để nâng cao năng suất lúa là nguồn và sức chứa, sức chứa là bông còn nguồn là lá
(30-111
- Theo Morinaga tỉ lệ chiều dài và chiều rộng của lá đòng thay đổi từ
I2 - 22 Theo Kumagini và Tasaki thì khi cắt phiếu của lá dong di, sin lượng sẽ sụt l 1% và khi che tốt tất cả mọi lá thì sản lượng sụt đến 70% [7|
12
Trang 17LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Olguyén Fhi Mong
nr
- Kramer (1974) ti kết quả lai đialen giữa 7 giống lúa đã kết luận:
tính trạng góc lá đòng và tính trạng góc là công năng được kiểm soát bởi 2
hệ thống gen khác nhau Góc lá đòng rộng là trội so với góc lá đòng hẹp
ngược lại góc lá công năng hẹp là trội so với góc lá công năng rộng [30-[ l |
- Mortsuza Amed Cloudhury (1968) từ những kết quả thu được ở 6 tổ
hợp lai để phân tích di truyền góc lá, chiểu đài và chiểu rộng của lá cho biết: tính trạng góc lá là di truyền độc lập với chiều dài và chiều rộng của
lá, góc lá rộng có xu thế trội [30-12]
- P.R Jenning, W.R Coffman và H.E Kauffman, cho rằng lá thẳng
đứng là hình tính quan trọng nhất quan hệ đến năng suất cao, vì nó cho
phép ánh sáng xâm nhập và phân bố đều trong ruộng lúa, do đó khả năng
quang hợp cao hơn
+ Lá thẳng đứng dường như là kết quả của ảnh hưởng đa hướng của gen
lùn Vì vậy nó đi truyền theo tính lặn đơn giản Sự nhận biết đặc biệt này rất dé, người ta đánh giá bằng mắt thường khi mới trổ bông và đánh giá ở các hàng gia phả hay các dòng đã ổn đỉnh
+ Chiều đài lá lúa thay đổi rất nhiều Vì góc lá liên quan trực tiếp
đến chiều dài lá, lá ngắn thường thẳng đứng hơn lá dài và phân bố đều hơn
trong tán lá Vì thế bóng rợp bị giảm bớt và ánh sáng được sử dụng hiệu
quả hơn
+ Lúa lùn thường có lá ngắn và lúa cao thường có lá đài Sự tương
quan này khiến các ông nghĩ rằng chiểu dài lá ở những kiểu cây lùn hoặc
cây cao là ảnh hưởng đa hướng của gen điều khiển chiều cao cây
13
Trang 18
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Tha (2(gxuuên “Thị đong
+ Chiều rộng của lá ít biến đổi hơn so với chiều dài, dù vậy sự khác biệt cũng rất rõ cho cả giống lúa lùn hay lúa cao Lá hẹp góp phần tạo năng suất
cao vì nó phân bố đều hơn lá rộng, ít gây bóng rợp trong tán lá Hiện nay nhiều dòng mới có lá hẹp kết hợp với chín sớm, nhiều chổi, bông đài và cho
năng suất cao [24-6,7|
5 Chiều dài bông:
Chiểu dài bông thay đổi tuỳ giống và nó là yếu tố quan trọng cấu
thành năng suất
- Theo Syakudo (1985) có 6 gen đa phân xác định chiều dài bông và
cho biết tính trạng này phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh [29]
- Vanderstok J.E (1910), lones (1928) và Ramiah (1930) xác định:
tính trạng bông dài là trội so với tính trạng bông ngắn, ở đời sau sự phân li
về chiều dài bông theo kiểu phân li đa phan Diéu đó chứng tỏ có nhiều
locus cing xác định tính trạng chiều dài bông [1-1 12]
- Syakudo (1958) đã để xuất, có 6 gen đa phân xác định chiều dài
bông nhưng chưa xác định rõ các gen cụ thể [1-1 12]
- Khush G.S (1991) cho rằng gen lặn đột biến đánh dấu sp-xác định
bông ngắn (thuộc nhóm liên kết XI), còn alen trội SP-xác định bông ở dạng
ban đầu Locus “sp” dưới tác dụng của phóng xạ sẽ phát sinh đột biến lăn theo nhiều hướng khác nhau trong đó có hướng làm tăng chiêu dài bông [1-
112}
- Chiéu dai lá đòng, chiều đài bông liên quan với nhau rất chặt chẽ, nhất
là chiều cao cây trung bình và góc lá thẳng đứng [19-16]
14
Trang 19
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @lguyén Thi Mong
- Theo Sakai va Shiwazaki (1951), Matsuo ( 1957) thi tinh trang
chiều dài bông được di truyền theo hiệu ứng cộng | 19-16]
- Ramiah (1930) chiều dài bông F; trùng với dạng bố mẹ trung bình
Ở F; chiéu dài bông là số đo trung bình của bố, mẹ dưới ảnh hưởng của môi
trường [19-16]
- Theo Mallik, Aguilar va Vegara (1988) có nhiều trường hợp tác
động đa hiệu của gen làm ảnh hưởng đến chiéu dài bông lúa, thậm chí độ trong của hạt [19-16]
- Chang TT (1964) đã chứng minh rằng gen Ex quy định kiểu hình
bông ngắn và hạt xếp sít [19-17]
- Trần Duy Quý (1982-1986) chứng minh rằng có hai gen lặn Ip va Ix
kiểm soát tính trạng bông ngấn (Ip) và sít (Ix) Kiểu bông dài (Lp) và thưa
(Lx) là trội | 19-17]
6 Hình dạng và màu sắc hạt:
6.1, Hình dạng hạt:
- € Bao (1928), Ramiah (1931) đem lai hai dạng đối nghịch về chiều
dài nhưng có cùng độ dày, kết quả thu được tỉ lệ phân l¡ 3:1 về phía hạt ngấn [19-20]
- Chang (1964) kích thước hạt thóc được xác định bởi 6-9 gen [19-20],
- Mirinaga (1993) cho biết tính trạng hạt dài được kiểm tra bởi 5 gen cộng gộp khi nghiên cứu giống Kotô Nhật Bản [| 19-20]
- Bollich IRRI (1978) có 2 hoặc nhiều gen điều khiển chiều dài hạt
lúa, 3-5gen điều khiển chiều rộng hạt [ 19-20]
15
Trang 20
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @lguyén Fhi Mong
- Tinh trạng hạt tròn là trội so với hạt dài và phân ly theo tỉ lệ 3 tròn:
I dài (theo Chandrarathna, Trần Duý Quý và cộng sự 1982 - 1989, Chandhary 1984) [ 19-20] - Theo Dave (1939) thứ tự mức độ tính trội được ghi nhận: hat dai > hạt trung bình> hạt ngắn> hạt rất ngắn [30-8] - Ramiah và cộng sự (1993)phát hiện một gen lặn (Ik) qui định tinh trạng hạt dài [30-9]
- Takeda (1984) phát hiện gen Lk-f qui định chiêu dài hạt ở giống lúa
địa phương Nhật Bản - Fusayoshi trội không hoàn toàn, ở quần thể F:› của phép lai giữa giống Fusayoshi hạt dài với một giống hạt trung bình có tỷ lệ phan ly | hat ngắn: 2 hạt trung bình: 1 hạt dài [30-9]
- Shacudo (1951), Ikeda (1952) phát hiện được các gen đột biến trội khơng hồn tồn, qui định tính trạng hạt dài và tác động đa hiệu lên chiều
cao cây của một số thể đột biến (30-9]
- Takeo va Saito (1977) phát hiện một gen trội chính (MI) qui định
hạt nhỏ ngắn, gen Mi còn tác động đa hiệu làm giảm 1/3 khối lượng hạt [30-9]
6.2 Màu sắc hat:
- Màu sắc vỏ trấu rất đa dạng, có 26 kiểu màu vỏ trấu khác nhau
trong đó màu vàng rơm là trội so với màu vàng (lenning.P.R-1979) | 19-201
- Khush G.S va Oka H.I bdo cáo có 13 locus khác nhau thuộc cặp
nhiễm sắc thể chi phối tính trạng màu sắc vỏ trấu:
+ Bf thuộc nhiễm sắc thể số ! qui định tính trạng rãnh nâu trên vỏ lúa
+ l-bf hoạt hoá sắc tố nâu
16
Trang 21
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @lguyén Thi Mong + Locus Bh có 3 alen thuộc nhiễm sắc thể II bổ trợ việc qui định sắc tố nâu +Gen Rc thuộc nhiễm sắc thể số 10 xác định tính trạng sắc tố nâu trên vỏ trấu [19-2]
- Có 5 locus chỉ phối màu vàng Tuỳ vào tổ hợp gen mà giống gốc và
thể đột biến có vỏ trấu đặc trưng Kết quả nghiên cứu cho thấy màu vàng di
truyền độc lập [19-21]
- Phan Phải, Trần Duy Quý (1986) phát hiện một đột biến trội vỏ trấu
màu tím đen di truyền đơn gen, do gen Pr nằm trên nhiễm sắc thể l I thuộc
nhóm liên kết 4 qui định [30-7]
IV Một số thành tựu chọn giống lúa bằng đột biến thực nghiệm và
phương pháp lai tạo trên thế giới và Việt nam: 1 Trên thế giới:
1.1 Đột biến:
Theo thống kê của FAO: năm 1960 mới chỉ có 7 giống cây trồng
được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến thực nghiệm, đến năm 1965 là
30 giống [1], [30], năm 1970 có 80 giống, 1975 có 145 giống, 1980 có 500
giống, 1988 có 1200 giống [I] Năm 1991 Sigurbjonsson và Mieke công bố 1330 giống cây trồng được tạo ra bằng đột biến thực nghiệm Năm 1995, Maluszynski và cộng sự công bố 1790 giống cây trồng được tạo ra bằng đột biến thực nghiệm
Năm 1997 theo thống kê FAO có 1847 giống, trong đó các loại ngũ
cốc chiếm 1357 giống, trong số 1357 giống ngũ cốc có 333 giống lúa và
17
Trang 22
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths ⁄2fguuên “Thị đang
trong đó có 225 giống được nhân trực tiếp từ các thể đột biến số còn lại là
do kết hợp và với phương pháp lai tạo [30]
Các nước đứng đầu thế giới về số lượng giống lúa đột biến là: Trung Quốc (117 giống), Nhật Bản (46 giống), Ấn độ (31 giống), Guana (26
giống), Cotdivoa (25 giống), Mỹ (23 giống), Việt Nam (l4 giống)
Nhờ chọn giống bằng phương pháp đột biến thực nghiệm đã tạo ra được những giống lúa mới có các đặc tính quý như: nửa lùn (129 giống),
chín sớm (117 giống), để nhánh khoẻ (44 giống), chất lượng hạt tốt (18 giống), thích ứng ruộng (13 giống), chịu lạnh (13 giống), chịu mặn (6 giống), nội nhũ dẻo (8 giống), cảm ứng quang chu kỳ ( 3 giống) [1]
1.2 Lai tạo:
Trung Quốc là quốc gia đi tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển lúa lai Theo Yuan LP (1996) từ 1976 đến năm 1994 lúa lai giúp
Trung Quốc tăng tổng sản lượng lúa thêm 300 triệu tấn Năm 1994 Trung
Quốc đã trồng 15,7 triệu ha lúa lai, chiếm 50% tổng diện tích trồng lúa và 60% sản lượng lúa cả nước Năng suất cao hơn so với lúa thuần chủng 30%
Vụ mùa 1996, Ấn Độ trồng trên 60.000 ha lúa lai Từ 1994 đến 1996,
6 giống lúa lai ba dòng được công nhận và đưa vào sản xuất đại trà là giống
APHR-I, APHR-2, MGR-I, RRH-I, CNRH-3 và DRPH-I Sản xuất thử
nghiệm, những tổ hợp này cho năng suất cao hơn các giống lúa thuần từ l6
đến 44% (Siddig, 1996)
Ở Nam Triểu Tiên (theo Moon, 1998: Moon và cộng sự 1994), nhiều
tổ hợp lúa lai ba dòng đã được tạo ra và trong các thí nghiệm so sánh năng
18
Trang 23
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Giguyén Thi Mong
suất từ 1990-1992, chúng đã đạt nang sudt la 9,1 — 12,) tén/ha, vut trung bình 21% so với các giống lúa thuần tốt nhất
Theo Suprihatno và cộng sự (1994), Indonesia bất đầu nghiên cứu lúa la từ năm 1983 Các tổ hợp lúa lai: IR 58025A/BR827,
[R5§025A/IR53942, IR58025A/IR54852 đã được tạo ra và thử nghiệm ở
Kuningan, cho năng suất trên 7 tấn /ha Năm 1995 ở Kuningan, tổ hợp
IR62829/BR736 đạt 8,09 tấn/ha
Ngoài ra ở một số nước khác như Nhật Bản, CHDCND Triều Tiên, Philippin, Maylaysia, Thái Lan Các chương trình nghiên cứu và phát triển
lúa lai đã được triển khai và thu được kết quả nhất định [25]
2 Ở Việt Nam:
2.1 Đột biến:
Ngành chọn giống đột biến ở Việt Nam tuy mới hình thành nhưng
trong 2 thập kỷ qua đã đạt được thành quả to lớn và đã có những đóng góp
đáng kể trong việc nâng sản lượng lúa, ngô, đậu, lạc, táo, cà chua và nhiều
cây trồng khác Sự ra đời của các giéng lia DT10, DT11, DT13, DT 14,
A20, các dòng lúa đột biến có triển vọng như T57, các dòng ACI, AC2,
AC3 ở lúa Tám hoặc giống ngô DT6, DL12, đậu tương, M103, DT84,
DT90 hoặc các giống táo số 12, số 13, táo Xoan sớm (Gia Lộc), các giống
cà chua đột biến như giống 221, giống số 7, giống lạc V79 có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu Vô số các giống, đòng đột biến khác mới được tạo ra đã và đang được sử dụng trong sản xuất
và công tác tạo giống cây trồng mới, khẳng định tính đúng đấn của hướng
nghiên cứu và sử dụng đột biến { I
19
SVTH: Qguyén Thi Thank Théo THU VIEN
Trang 24LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Tha /2fgxuyễn Thi Mong
2.2 Lai tao:
Việt Nam bắt đầu nghiên cứu lúa lai từ những năm đầu thập kỷ 80 Sau một thời gian ngắn thực hiện chương trình nghiên cứu lúa lai Việt Nam
đã thu được một số kết quả đáng khích lệ:
- Khoảng 2.000 tổ hợp lai đã được tiến hành tại trung tâm nghiên cứu
lúa lai - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam Qua sơ bộ đánh
giá, có 138 F, cho nang suất cao hơn CR203 đối chứng trên 20%, trong đó 13 F;¡ có năng suất vượt CR 203 trên 50% (N.T.Hoan, 1997)
- Viện Bảo vệ thực vật đã lai tạo được 2 tổ hợp mang gen kháng rầy
nâu biotype Đó là C95-I (L) có mẹ là Kim 23A và C95-2 (L) có mẹ là
BoA (Lê Văn Thuyết và cộng sự, 1995)
- Tại Viện Di truyền Nông nghiệp, nhiều tổ hợp cho năng suất cao
cũng được tạo ra Tiêu biểu là tổ hợp BoA/DT12 cho năng suất 7,5-10 tấn/ha, có tính thích ứng cao và đã được chọn để đưa vào sản xuất thử (Viện
Di truyền Nông nghiệp 1995: Quách Ngọc Ân, 1997)
Cho tới nay, công tác sản xuất hạt lai F, trong nước đã đạt được
khoảng 750 tấn, chiếm 10-15% nhu cầu hạt giống lúa lai của nước ta Đặc
biệt vụ xuân năm 1999 ~ 2000 cả nước có 1000 ha ruộng sản xuất lúa lai F, với năng suất bình quân 2,5 tấn/ha đã đủ cung cấp được gần 25% nhu cầu
giống lúa lai trong cả nước Kết quả này cùng với công tác nhập nội hàng
loạt những giống lúa lai của Trung Quốc vào Việt Nam đã làm cho sản
lượng và diện tích lúa lai của Việt Nam ngày một mở rộng: diện tích lúa lai
nam 1991 chỉ có 100 ha, đến năm 1999 đã có 230.000 ha Riêng vụ Đông
Xuân năm 2000 đạt tới 210.000 ha vượt 80.000 ha so với năm 1999, Trong 20
Trang 25
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @iguyén Thi Mong
vụ Đông xuân năm 2000 cả nước tăng thêm 1,2 triéu tan théc, riéng hia lai
góp phần 0,33 triệu tấn Nếu tính cả năm 2000 diện tích lúa lai có thể đạt
tới 350.000ha Vì vậy, tổ chức EAO coi Việt Nam là nước áp dụng thành
công công nghệ sản xuất lúa lai và sản xuất đại trà, Việt Nam trở thành
nước thứ 2 (sau Trung Quốc) sản xuất thành công lúa lai trên diện rộng
{25}
V Nội dung các qui luật di truyền làm cơ sở để biện luận:
1 Qui luật di truyền của Mendel:
a Định luật đồng tính:
Khi lai hai cơ thể thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng tương
phải thì cơ thể lai F, đồng tính và mang tính trạng của một bên bố hoặc me, tính trạng biểu hiện ở F; gọi là tính trạng trội, tính trạng không biểu hiện
gọi là tính trạng lặn
b Định luật phân tính:
Khi lai hai cơ thể thuần chủng khác nhau về một cặp tính trạng tương
phản thì F; phân tính, biểu hiện cả tính trạng trội và tính trạng lặn theo tỉ lệ
trung bình 3 trội :l lặn
* Trội khơng hồn toàn: định luật của Mendel hầu như đúng với mọi đối tượng động vật, thực vật, vi sinh vật Thế nhưng những nghiên cứu sau
này của di truyền học hiện đại đã chỉ ra rằng cơ thể F¡ không phải luôn
biểu hiện tính trạng của một bên bố hoặc mẹ mà có khi biểu hiện tính trạng
trung gian của bố hoặc mẹ Người ta phát biểu như sau: Trội khơng hồn tồn là hiện tượng di truyền mà trong đó kiểu hình của cơ thể lai F, biểu
hiện tính trạng trung gian của bố hoặc mẹ
21
Trang 26
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Giguyén Thi Mong
c Định luật phân li độc lập:
Khi lai hai cơ thể thuần chủng khác nhau về hai hay nhiều cặp tính
trạng tương phản thì sự di truyền của cặp tính trạng này không phụ thuộc
vào sự di truyền của cặp tính trạng kia 2, Qui luật di truyền của Morgan:
a Định luật liên kết gen:
Các gen nằm trên một nhiễm sắc thể phân li cùng nhau và làm thành
một nhóm gen liên kết Số nhóm gen liên kết ở mỗi loài tương ứng với số
nhiễm sắc thể trong giao tử của loài đó Số nhóm tính trạng liên kết là
tương ứng với số nhóm gen liên kết
b Định luật hoán vị gen:
Trong quá trình giảm phân tạo giao tử, hai gen tương ứng trên một
cặp nhiễm sắc thể tương đồng có thể đổi chỗ cho nhau Khoảng cách giữa
các cặp gen càng lớn thì lực liên kết càng nhỏ và tần số hoán vị càng cao
3 Định luật tương tác gen:
Hai hoặc nhiều gen không alen có thể cùng tác động lên sự biểu
hiện của một tính trạng Tuỳ dạng tương tác mà tỉ lệ phân li ở F; sẽ là một
biến dạng của biểu thức (3 + 1)”
4 Gen đa hiệu:
Một gen có thể đồng thời tác động lên nhiều tính trạng
5 Qui luật di truyền qua tế bào chất:
Tính di truyền của con lai không chỉ phụ thuộc vào hệ gen nhân hợp tử
mà còn chịu ảnh hưởng của hệ gen tế bào chất trong đó hợp tử lai phát triển
22
Trang 27
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths ⁄2fguyêm “Thị đíoztg PHẦN III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU l Vật liệu thí nghiệm: 1 Vật liệu nghiên cứu: a Nàng Thơm đột biến (NTĐB):
Giống gốc Nàng Thơm chợ Đào xuất xứ từ xã Mỹ Lệ, huyện Cần Đước, tỉnh Long An Giống này có chu kỳ sinh trưởng 170-185 ngày, cây cao trung bình 140-160cm, đẻ nhánh khá 8-13 dảnh/khóm, năng suất bình quân 3,0 - 4,0 tấn/ha Hạt thóc có dạng thon, dài, đuôi cong Gạo trong, một số có vết đục giữa thân hạt gạo Cơm thơm bền, dẻo [9]
Nàng Thơm đột biến do Viện lúa ĐBSCL tạo bằng tác nhân hoá học lên hạt khô từ giống gốc Nàng Thơm chợ Đào Trong đó có các dòng:
- NTĐB3: Thời gian sinh trưởng khoảng 90-95 ngày, cây cao trung
bình khoảng 100cm
- NTĐB 5: Thời gian sinh trưởng khoảng 100 ngày, cây cao trung
bình khoảng 105 cm, gạo thơm
b Tám Xoan đột biến (TXĐB):
Giống gốc Tám Xoan Trực Thái là giống lúa mùa muộn được trồng lâu đời ở Trực Thái, Hải Hậu, Nam Hà Giống lúa này có thời gian sinh trưởng 163 ngày, chiểu cao cây 135+ 4cm, để nhánh khoẻ tối đa 13 dảnh/khóm, năng suất 32-44 tạ/ha Hạt thóc thon bé Gạo trắng trong, cơm
đẻo, thơm ngon [9]
Trang 28
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @liguyéen Thi Mong
Chiéu xa tia Gamma CO™ lén gidng géc Tam Xoan Trực Thái tạo ra các đòng Tám Xoan đột biến Trong đó có dòng:
>» TXDB3: Do viện lúa ĐBSCL tạo ra Có thời gian sinh trưởng khoảng 115 ngay, cay cao trung bình 104cm
c Nàng Hương đột biến (NHĐB):
Giống gốc Nàng Hương được trồng phổ biến ở các tỉnh ĐBSCL và
miền Đông Nam Bộ, được Viện KH-KT Nông nghiệp Miễn Nam chọn dòng thuần Giống này có chu kỳ sinh truGng 160-165 ngay, cay cao trung bình 140-160cm, đẻ nhánh khá 7-12 dảnh/khóm, năng suất bình quân 3,0-
4.0 tấn/ha Gạo trong, hạt gạo đài Cơm thơm vita, déo [9]
Bộ môn lúa, Viện KH-KT Nông nghiệp Miễn Nam chiếu xạ tia
Gamma CO” lên giống gốc Nàng Hương tạo ra dòng Nàng Hương đột biến
Dòng Nàng Hương đột biến ở thế hệ M, có thời gian sinh trưởng khoảng 90
~ 100 ngày, cây cao trung bình 90 cm, gạo thơm
* Thế hệ lai F¡ giữa các dòng đột biến do Thạc sĩ Nguyễn Thị Mong lai tạo tại vườn thí nghiệm trường ĐHSP TP.HCM và hạt lai F¿ trồng để thu F, trong điều kiện tự nhiên tại ấp 1, xã Tân Nhật, huyện Bình Chánh,
TP.HCM
2 Các tổ hợp được tiến hành theo dõi:
Trang 30LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @lguyén Thi Mong
2 Qui trình kỹ thuật:
a Ngâm giống: Ngâm hạt giống vào nước ấm (3 sôi : 2 lạnh) trong 24 giờ vớt ra, ủ trong hai ngày, vẩy nước và trộn đều, sau đó ủ tiếp một ngày cho
hạt nẩy mầm thì đem gieo
b Làm đất gieo mạ:
- Đất gieo mạ được cày thật kỹ, bừa nhiều lần cho đất nhuyễn và phẳng, bón lót phân chuồng và cho nước vào ngâm một tuần sau đó tháo
nước ra
- Sau khi rút nước làm đất lại để tạo sự bằng phẳng c Gieo mạ: mật độ thưa nhưng đều,
d Làm đất cấy:
- Cày ải sớm
- Cày sâu tạo điều kiện cho rễ phát triển - Bừa kỹ cho đất nhuyễn và phẳng
- Bón lót: 400kg supper lân/ha + 66kg ure/ha
- Cho nước vào hơi nông để lúa dễ phát triển
e Cấy lúa:
- Cấy nông tay, thẳng hàng và cấy từng tép
- Khoảng cách cấy: 20 x 25 (cm)
- Mật độ cấy: 25 cây/mi
3 Phương pháp theo đõi các chỉ tiêu:
Đối với thế hệ con lai F¿, ta thống kê tất cả các chỉ tiêu cần đánh giá trên tất cả các cây lúa trong lô thí nghiệm của từng tổ hợp lai
26
Trang 31
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths ⁄2fguuyên Thi Mong
Các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa theo hệ thống tiêu chuẩn đánh
giá nguồn gen lúa của IRRI: Mã số: 1, Nay mam 6 Trổ bông 2.Mạ 7 Chín sữa 3 Để nhánh 8 Vào chắc 4 Vươn lóng 9 Chín 5 Làm đòng
Các chỉ tiêu theo dõi và thang điểm đánh giá (Theo tiêu chuẩn IRRI):
- Chiểu cao cây: Đo từ mặt đất lên đến đỉnh bông dài nhất, tính bằng
Trang 32LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @guyén Fhi Mong
- Chiéu dai lá: lá đòng và lá công năng Đo từ điểm đầu của phiến lá đến đỉnh của lá Đo vào giai đoạn sinh trưởng 6
- Góc lá:
+ Lá đòng: đo góc giữa trục bông chính với góc lá đòng Đo vào
giai đoạn sinh trưởng 6-7 1 Đứng 5 Ngang 3 Trung bình 7 Gập xuống + Lá công năng: đo góc giữa thân với lá công năng Đo vào giai đoạn sinh trưởng 4-5 I Đứng 5 Ngang 9 Rũ xuống
- Thời gian sinh trưởng: tính từ ngày gieo cho đến lúc hạt chín (85% số hạt trên bông đã chín) Đo vào giai đoạn sinh trưởng 9 >» Chín sớm > Chín trung bình >» Chin muộn - Dạng cây: đánh giá bằng mắt >» Cây chụm: mọc thẳng đứng từ gốc lên
> Cây trung gian: nhánh xoè từ 45° từ gốc lên - Hình dạng hạt: tính theo tỉ số chiều đài/ chiều rộng hạt
1 Thon: d>3 5 Bầu: d= I,1 - 2
3 Trung binh:d=2,1-3 9 Tron: d< 1,1
- Màu sắc hạt: Quan sát vào giai đoạn sinh trưởng 9
1, Vang sang 0) Vang rom 4 Vang nau
28
Trang 33
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @iguyen Thi Mong 4 Phương pháp xử lý số liệu:
a Các công thức thống kê để xử lý số liệu:
- Dựa vào số liệu các tính trạng ở thế hệ F, da được xử lý theo phương pháp thống kê:
+ Giá trị trung bình của tập hợp mẫu:
n: số mẫu khảo sát
X.: số lượng từng mẫu X: Trung bình mẫu khảo sát
+ Phương sai mẫu được tính theo công thức: _(X,-X)?+(X;-X)`+ +(X„- X)” „—] Ss? + Ước lượng trung bình mẫu: M=X+zz> Jn
Với Z = 1,96 (độ tin cậy 95%)
- Theo dõi sự phân ly kiểu hình của các tính trạng ở thế hệ F›, sự phân
chia các lớp kiểu hình dựa theo nguyên tắc thống kê:
X =‡3 (theo phương pháp của Awan và cộng sự 1986)
- Đánh giá độ tin cậy của các số liệu thực nghiệm, dùng phương pháp
Trang 34LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @iguyén Thi Mong
d: Sự sai khác giữa lý thuyết và thí nghiệm,
Xác định độ tin cậy P theo xŸ tương ứng với bậc tự do = bằng số kiểu
hình trừ 1
b Xử lý số liệu đưa ra kết luận: dựa trên cơ sở lý thuyết phần tổng quan tài liệu và nội dung các định luật di truyền để đưa ra kết luận từ những số liệu đã xử lý,
LII Điều kiện thí nghiệm:
1 Thời gian và địa điểm:
- Thời gian từ 26/8/2003 đến 11/1/2004
- Địa điểm: xã Tân Nhật, huyện Bình Chánh 2 Dat dai khu thí nghiệm:
- Thí nghiệm được thực hiện trên đất cát pha bùn
- Bể mặt ổn định
- Độ phèn nhẹ
3 Thời tiết khí hậu:
ru Nhiệt độtrung | Độ ẩmtrung | Số giờ nắng Lượng mưa
Trang 35LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @lguyén Thi Mong
4 Phân bón: bón 3 lần
- Lần 1 (bón lót): giai đoạn mạ, bón 400kg Supper lân/lha + 66kg
urê/l ha
- Lần 2 (bón thúc): 15 ngày sau khi cấy, bón 66 kg urê/]ha
- Lần 3 (bón đón đòng): 35 ngày sau khi cấy, bón 66kg urê/lha + 60kg
K,O/1 ha
5 Thuốc trừ sâu:
- Thuốc trừ rầy Nibas R50 ND
- Thuốc trừ đạo ôn lúa Fuji - One 40 OPEC
- Diệt côn trùng lấy 25CC thuốc trừ rầy Nibas R 50 ND và 25 CC thuốc
trừ đạo ôn lúa Fuji - One 40 OPEC cho vào bình xịt pha với 8 lít nước
> Mot cong đất xịt 4 bình (mỗi bình 8 lít)
6 Làm cỏ, tưới nước:
- Làm cỏ: nhổ bằng tay và dọn cỏ cho đến khi lúa làm đòng thì ngưng
- Nước được dẫn vào ruộng từ mương sát ruộng
31 ei,
Trang 36LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths @iguyén Thi Mong
PHAN IV
KET QUA VA BIEN LUAN
I Su di truyén vé tinh trang chiéu cao cây:
Bảng 1: Su phan li tinh trạng chiều cao cây ở thế hệ F;: Sự dao Tổng số Ô động về Tỉ lệ Sy phan fi theo nhóm tính
cáthể Ô chiểu cao phân
STT| Tổhợp lai trạng chiều cao cây ở x P phân tích cây ở các lí lý F;(cm) a P, cá thể PF; thuyết (cm) <80 | 80-95 | >95-104 | | NTBB3/NTDBS 912 72-102 230 449 233 1:2: | 0,234 | 0,8-0,9 2 | NTĐB5/NTĐB3 908 48-104 233 44? 228 1:2:1 | 0,269 | 0,8-0.9 <90 | 90-110 | >110-130 3 | NHDB/TXBB3 810 70-130 199 403 208 1:2:1 | 0,217 | 0,8-0,9 4 | TXDB3/NHDB 880 79-130 218 448 “214 °° 16:21 10,330 “Ƒ 0/8-0,9"
Về bộ máy đi truyền chiéu cao cây lúa, hiện nay người ta đã xác định
11/12 nhóm gen liên kết có mang locus xác định chiều cao cây Các locus
này tương tác theo kiểu cân bằng ở các tổ hợp gen khác nhau thuộc các
giống lúa khác nhau làm cho mỗi giống có chiều cao cây đặc trưng |9|
32
Trang 37
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Giguyén Thi Mong
Theo số liệu ở bang | cho thay su phan li vé tinh trang chiéu cao cay ở F; theo tỉ lệ 1:2:1 Nhu vay tinh trang chiéu cao cây ở tất cả các tổ hợp lai trên được quy định bởi một cặp gen và di truyền theo hiện tượng trội khơng
hồn tồn Tính trạng thấp cây được kiểm tra bởi l gen lặn Kết quả này
phù hợp với nghiên cứu của Ramiah (1933), Jenning (1979), Kadan (1988)
F¡ có kiểu gen dị hợp ứng với cây cao trung bình, II Sự đi truyền về tính trạng khả năng đẻ nhánh: Bằng 2: Sự phân li tính trạng khả năng đề nhánh ở thế hệ F› STT| Tổhợplai Tổngsố | Sự phân lí theo nhóm tính | Tilệ cáthể ( trạng khả năng đẻ nhánh ở| phân li P P phân tích F;(đẳnh/cây) lý * é F; thuyết 5-9 10-19 20-25 | NTDB3/NTDBS 912 176 680 56 3:12:1 | 0,183 0,9-0,9S 2 | NTDBS/NTDB3 908 164 687 5? 3:12:1 | 0,292 0,8-0.9 <10 10-19 20-26 3 | NHBB/TXDB3 810 297 463 50 6:9:1 0,279 0,8-0,9 4 | TXDB3/NHDB 880 334 492 54 6:9:1 0,085 | 0,95-0,98
Theo Khush (1991) tính trạng khả năng đẻ nhánh của giống lúa trồng
do ít nhất 3 locus kiểm sot: Ti-1, Ti-2, Ti-3 Dé nhánh khoẻ là tính trạng
lặn Chang TT (1964) kết luận sự đẻ nhánh do 1,2 hoặc 3 gen xác định,
chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh
Theo số liệu ở bảng 2 cho thấy sự phân li về tính trạng khả
Trang 38LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Glguyén Shi Mong
nhánh ở các tổ hợp lai trên do 2 cặp gen không alen qui định Kết quả này
phù hợp với nghiên cứu của Chang (1964), Khush và cộng sự (1991) Khả
năng đẻ nhánh khoẻ luôn chịu sự chỉ phối của kiểu gen đồng hợp lặn Kiểu
gen có nhiều gen lặn thì khả năng đẻ nhánh càng cao Các gen trội xác định
khả năng đẻ nhánh kém F; có kiểu gen dị hợp về 2 cặp gen ứng với khả năng đẻ nhánh trung bình
III Su di truyén vé tinh trạng dạng cây:
Bảng 3: Sự phân li tinh trạng dạng cây ở thế hệ F; Sự phân lí theo nhóm tính trạng Tổng số cá thể dạng cây ở F; Tỉ lệ phân li STT | Tổ hợp lai phân tích ở F; Trung lý thuyết Chụm Xoè gian IL | NTĐB3/NTĐPBS 912 912 0 0 100% 2 NTDBS/NTDB3 908 908 0 0 100% 3 ' NHĐB/TXĐB3 810 810 0 0 100% 4 | TXDB3/NHDB 880 880 0 0 100%
Theo số liệu ở bảng 3 cho thấy sự phân li về tính trạng dạng cây ở F; là
100% cây dạng đứng Như vậy tính trạng dạng cây do l cặp gen qui định
Cây đứng trội so với cây xoè Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của
Nguyễn Văn Hoan (1989)
F¡ đồng hợp về cặp gen qui định tính trạng cây dạng chum
34
Trang 39
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths Gliguyén Thi Mong IV Sự di truyền về tính trạng chiều dài lá: 1 Chiều đài lá đòng: Bảng 4: Sự phân ly tính trạng chiêu dài lá đòng ở thế hệ F›: Tổng số ( Sự phân ly theo nhóm tínhtrạng Tỉlệ cá thể chiều dài lá đòng ở E; (em) phân li STT | Tổhợplai x` P phân lí tich OF, | 7090 > 40 | > 4050 | thuyet NTPĐB3/NTĐBS 912 225 453 234 1:2:1 (0214 0.ã8-0.9 NTĐBSNTĐB3 908 221 452 235 1:2:1 0.444 0.R-U.9 NHDB/TXDB3 810 2 199 609 0.1:3 0,060 0.8-0.9 TXĐB3/NHPBB 880 3 216 661 0:1:3 0,065 0.7-0,8
Chiểu dài lá đòng và lá công năng được xác định bởi hai hệ thống gen khác nhau Chiểu dài lá đòng, chiều dài lá công năng do nhiều gen
phức kiểm soát, hầu hết các gen xác định tính trạng lá đòng dài là gen trội
Theo số liệu ở bảng 4 cho thấy tỷ lệ phân ly kiểu hình ở F; của tổ hợp
I, 2 là 1 ngắn : 2 trung bình : 1 dài; Tổ hợp 3, 4 là 3 dài : I ngắn Như vậy chiều dài lá đòng di truyền theo định luật Menden trong lai đơn Tổ hợp I1,
Trang 40LUAN VAN TOT NGHIỆP GVHD: Ths Wguyén Thi Mong
2 Chiều đài lá công năng:
Bảng 5: Sự phân ly tính trạng chiêu dài lá công năng ở thế hệ F›: Tổng số | Sự phân ly theo nhóm tínhtrạng Tỉ lệ cá thể | chiểu dài lá cơng năngởF;(em) | phan li ` STT|Ì Tổhgplai : ¢ P phân lí tích ở F; <4 435 > thuyét I NTĐB3/NTĐBS 912 226 450 236 1:2:l 0,369 0.8-0.9 2 NTĐBS/NTĐB3 908 223 45 234 1:2:1 0,301 0,8-0,9 3 NHDB/TXDB3 810 206 407 197 1:2:1 0.223 0.8-0,9 4 | TXDB3/NHDB 880 221 443 216 1:2:1 0.099 | 0,95-0,98
Tổ hợp 1, 2 ở F¡ có xu thế rút ngắn chiều dài lá công năng
Tổ hợp 3, 4 ở F; có lá công năng trung gian
Theo số liệu ở bảng 5 cho thấy ở E; tất cả các tổ hợp đều phân ly kiểu hình theo tỉ lệ: 1:2:1 Điểu này chứng tỏ lá công năng cũng được di truyền theo định luật Menden trong lai đơn nhưng biểu hiện sự di truyền trung gian Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Thị Mong,
Nguyễn Minh Công (2003)
36