BO GIAO DUC VA DAO TAO
TRUONG DAI HOC SU PHAM TP.HO CHi MINH
KHOA SINH VAT EEE ea ees SVTH: NGUYEN THI TAN LUGNG Ae OT VET NSE eT SON oe ĐỀ TÀI:
BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG
CUA TIA GAMMA (Co°9) LEN MOT SO CHÍ TIỂU
SINH HOC CUA GIONG LUA DAC SAN
Trang 2-e Trước tiên em xin trần trong cam ơn Thạc Sĩ: LỜI CÁM ƠN Em xin chân thành cảm ơn: x *% 424% SS
Nguyễn Thị Mong người thầy đã tận tình chỉ bảo, :
hướng dẫn về mặt khoa học, nhiệt tình giúp đỡ em |
trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài này
c® Xin chân thành cẩm ơn Quý Thầy Cô trường ĐHSP
thành phố Hồ Chí Minh đã dạy dỗ, truyền đạt cho £
em các kiến thức quý báu trong suốt thời gian học |
tập ta1 trường
c® Ban giám hiệu Trường Đại Học Sư Phạm TP.HCM
.® Xin cẩm ơn tất cả các bạn đã động viền, giúp đỡ
~~
AE
LSE
BRS
ES tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện và hoàn
Trang 3MỤC LUC Trang
Phần I: Lời mở đầu - (S2 1 1112111211251 1 22111 1111311 xài |
Phan II: Tong quan tad W@u o.oo 2-2 1111122223111 111k eu 4
II.A Lịch sử và thành tựu nghiên cứu tác dụng gây đột
Biển cửa Ủa 'eqmima trên T8 HƯỚEẾG savusaaecuaogstotieiaaoatiaisssnitiga 4
H.A.1 HA 2
'TIETT tHỂY, BÌỔ TngnnggoginiibiHLE1500500899900063000003300081008/006003061885/8000800006 4
.Ở VIỆt Nam 0000000 n 1n HH n TH ng nn kh kh nh chu 5
II.B Cơ chế tác động của gamma đến quá trình sinh II.B.1: II.B.2 II.B.3 II.B.4 trưởng và phát triển của cây trYỒNE se 6 # ae
Vai trò của các gốc tự do được hình thành do
GEES: FRET E ID -TẾPf#rsuuonbtatradanvrrertngtog0401000G000/00900809/70NNHHADBHHENBEĐHEE0.0008ng71 6
Những thay đổi hóa lý cửa phân tử Enzim và
vai trò của chúng trong hiệu ứng kích thích phóng xạ 7
Anh hưởng của bức xạ ion hoá đến sự tổng hợp
các chất kích thích sinh trưởng + 2c + + ccs + zscssssssi 8 Ánh hưởng của bức xạ ion hóa đến hàm lượng
điệp lục và cường độ quang hợp cà cà see J0
II.B.5 Tác dụng của tia phóng xạ đổi vớithực vật 10
H.C Trién vọng của nghành đột biến ¿522 22222 c2scsxce2 12
[I.D Sơ lược về nguồn gốc cây lúavà bộ máy di truyền của lúa 15 [I.D.] H.D:2: II.E Điều kiện chộn giống có năng suất cao -c-c s22 II n9) 0i0viUU::iđiađiii | H1 E.2 À¡uo ui r0 tddtddd'aấậTíiỪỖ 15 BỘ Trrấy df Tuyển của lỮNisoasssoccicctrosossttAlsitssyu8sdigiagssa 15 Khả năng nở bụi 2222222111111 11 1111111111111 ng J8
[LE 3 CAG fin GHGs HH sang srotdicaGSGLIVGEAISASS.9)S44503000068 |8
HLE.4.L/áC hìñ1ữg thle DONE TÂN xuccscsienisioictsigvic01404iut65 to ống 006060000 66080 19
[I.E.5 Sự thụ hạt - 2011020101211 2111111 11 1v tt kh, 19
Trang 4Phần III: Đối tượng và phương pháp tiến hành thứ nghiệm 22
[II.A Đối tƯỢng -c c1 21112211112 1111152111115 1 111110111111 1x1 các 21
DL Pid ASO NG cers ccc ung g0100000100188753616800801800E00/G/90018G)935/GIUDNGEEDETGEDSMGERR 21 [II.A.2 Đất ở khu thi nghi€m cece 2222222222222 1sseesseesso.e 3
II.A:1 PHRẩD BOT nnrerconnccrnsensnacssansnmnemennanennnamansesanessaritiionmicieiiea LS
HI:Á.Š Thước Báo vỆ (TW Wales ccssexscrcevsvnsmememseeenemnnnenerenwou 24
Hì.8 Phưng phẩm phiền gi lb1ocesseasenainnudnirrierinnsuieroainatesruovotottorra 24 [II.B.I Chuẩn bị mẫu 212221112511 12111121 111 111 11kg nàng 24 III.B.2.Xử lý hạt giỐng - 2211121111221 122 1112111122111 1 1 811kg re 24 TEL 3, Kate TT iiiiseiseennsesesssllGSGNGGGUGEDGSNNGEUISIGDERGERRNSEEA 24 [H,B:4; CN TÍ dua o0 51G G1G0E50S3S4Đ13.I2SERSEEgD4idGINISSSSV4GG3/888 08888 24 CEL ES cles KƠI THÍ: WWEREL TTELosesuranteteenvietttrt0f490000001631608010000000010.00050879000M090447030020/4801/ ae [II.B.6 Thể thức trồng - - 25 2211221121112 kreeeeeeecee 29
III.C.Phương thức khảo Sát 2222222211111 rei 25
Hi -b Theetda HAE H tHỰC Vũ sau bi nntoaSGGGNG950G8SUQQ005v95As ae S22
H22 H@01LTHOI trlilaro§SÌillTHOTĐGessesssaesseadudreeosdgianrddirsaietkengaigeue 26
H.C.3 Theo dOi BIEN aaađaađia33ỪỪ{{Ÿ 26
Trang 5LO/AXIN Y/A\IN II IXCITTIELE CAVTIL’, Pew IWWIUVELIN BI (VAT EN\QJ
Phần I: LỜI MỞ ĐẦU
Lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế giới (lúa mì, lúa
gạo, ngô) Khoảng 40% dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, 25% sử dụng lúa trên 1⁄2 khẩu phần lương thực hàng ngày Sản lượng
lúa trung bình toàn thế giới đầu những năm 80 là 471 triệu tấn, 1993 là 573 triệu tấn Như vậy lúa gạo có ảnh hưởng tới đời sống ít nhất 65% số dân
trên thế giới
Hiện nay, diện tích trồng lúa trên thế giới khoảng 150 triệu hecta, chiếm 90% tổng diện tích, tổng sản lượng lúa gạo chủ yếu tập trung ở các
nước châu Á, với mức tiêu dùng hàng năm khoảng 180-200 kg/ngudi Trong lúa có đầy đủ các chất dinh dưỡng hơn các cây lương thực khác như: tinh bột, prôtein, lipit, xeluloza, nước Ngoài ra còn có các vitamin đặt biệt là vitamin loại B Ngoài việc sử dụng làm lương thực là chủ yếu, lúa còn
cho ra các sản phẩm phụ: Tấm, cám, trấu, rơm, rạ Mỗi loại đều có ích, nếu tận dụng khai thác các sản phẩm phụ một cách triệt để thì lúa còn có
những lợi ích hơn nữa
Việt Nam là một nước nông nghiệp có truyền thống trồng lúa với diện tích trong tổng cả nước hiện nay trên 6 triệu hecta, phần lớn tập trung ở
đồng bằng Bắc Bộ, Nam Bộ Tổng sản lượng lúa cả nước ngày càng tăng:
1998_16,7 triệu tấn, 1993_trên 19 triệu tấn Cùng với việc nâng cao sản
lượng lúa trong nước, lượng gạo xuất khẩu cũng tăng theo: 1990_ xuất khẩu [,6 triệu tấn gạo, 1993_lượng gạo xuất khẩu đứng thứ 3 trên thế giới,
I999_lượng gạo xuất khẩu đứng thứ 2 trên thế giới đã góp phần mang lại
số ngoại tệ lớn cho đất nước Tuy số giống lúa được gieo trồng hiện nay rất phong phú nhưng số lượng gạo đạt năng suất cao, phẩm chất gạo tốt đạt giá trị xuất khẩu không nhiều Vì vậy, việc nghiên cứu tạo giống có nhiều
đặc tính ưu việt là vấn đề đang được quan tâm
Trang 6
LUAN VAN IVI NGMIEF CAVTILY, Pike INWIUTLIN FETE ryauiwss
Trong thế kỷ 20, song song với sự phát triển của ngành vat ly hat nhân, việc ứng dụng kỹ thuật hạt nhân vào các ngành kinh tế khác nhau ngày càng phong phú và đa dạng Một trong những ứng dụng của năng
lượng nguyên tử trong lĩnh vực sinh học và nông nghiệp là việc chiếu xạ
hạt giống trước khi gieo nhằm tạo ra hiệu ứng kích thích sinh trưởng và
phát triển của cây trồng là tăng năng suất mùa màng, cải thiện phẩm chất sản phẩm, rút ngắn thời gian sinh trưởng, tăng cường tính chống chịu sâu bệnh Việc chiếu xạ hạt giống trước khi gieo đã đem lại hiệu quả kinh tế
to lớn
Ở Việt Nam từ năm 1977 phòng thí nghiệm lý sinh, viện sinh học đã
bắt đầu nghiên cứu ảnh hưởng của tia gamma liều thấp đối với một số
giống cây trồng như lúa, ngô, đậu tương và tìm hiểu khả năng áp dụng
tiến bộ khoa học này trong điều kiện sản xuất lúa gạo của nước nhà
Trước tình hình đó, bô môn di truyền Trường ĐHSP xử lý bằng tia
phóng xạ gamma (Co””) để khảo sát tác dụng của tia phóng xạ đó với
giống lúa này Chúng tôi có nhiệm vụ trồng và theo dõi một số đặc tính sinh học và yếu tố năng suất của các dạng biến dị sau:
Lúa Nàng Thơm Chợ Đào xử lý phóng xạ 10 Kr sau khi ngâm và u hạt giống 70 giờ Lúa Nàng Thơm Chợ Đào xử lý phóng xạ 1Š Kr sau khi ngâm và u hạt giống 70 giờ cs Lúa Nàng Thơm Chợ Đào xử lý phóng xạ I0 Kr sau khi ngâm và hạt giống 66 giờ Sau đó so sánh các dạng biến dị này với giống lúa đối chứng Nàng Thơm gốc
Trang 7LUAIN VAIN TUE INUIIET Z4 ^ AÁ “ NS
trong nông dân Qua đó ta thấy việc nghiên cứu các dòng biến dị có rất
nhiều triển vọng, vì vậy chúng tôi đã chọn nghiên cứu đề tài này
Trang 8
LUAN VAN IUI NOMIEP CVT†1L7 IIL INUUTICIN IM iviviwu
Phan II: TONG QUAN TAI LIEU
II.A Lịch sử và thành tựu nghiên cứu tác dụng gây đột biến của tỉa
gamma trên lúa nước
II.A.1 Trên thế giới
Theo Sparrow (1965) những công trình nghiên cứu đầu tiên về ảnh
hưởng của bức xạ ion hoá trên lúa được tiến hành từ năm 1896
Theo Gustafsson (1966) những nghiên cứu đầu tiên về hiệu quả gây
đột biến của phóng xạ và xử lý tác nhân đó trong chọn giống lúa nuớc được tiến hành bởi Yamada (1917)
Makamura (1918), Kamura(1919-1944) va Saiki (1936)
Yamaguchi va Saiki (1959) đã tiến hành nghiên cứu so sánh độ
cảm ứng phến,xạ của thể lưỡng bội và đa bội trên lúa, để khẳng định rằng
dạng lưỡng bội có thể cảm ứng ph: nxạ mạnh hơn dạng tứ bội về 2 chỉ tiêu
chính là chiều cao cây con và số lượng bông/ khóm
Fujji (1962) phc nị xạ hạt khô của 25 thứ lúa trồng khác nhau bằng tia gamma liều lượng 20-50 Kr đã đi đến kết luận là liều lượng gây chết
50%(DLso) ở các thứ lúa thuộc loài phụ Jamponice khoảng 40-50 Kr, con
đối với loài phụ Indica khoảng hơn 50 Kr [16]
K.D.Sharma và cộng sự (1971-1982) đã đi tới kết luận chung rằng
DLs, 6 lia giao động từ 25-40 Kr và trung bình là 32,5 Kr
Bhan và Kaul (1963) nghiên cứu tác dụng của tia gamma lên sự tăng trưởng của rễ mầm ở lúa, đã chỉ ra rằng liều lượng xử lý càng cao thì
sự tăng trưởng của rễ càng giảm
Kawal và cộng sự (1965), Gaud (1967) đã nhận xét rằng chiếu xạ bằng tia gamma ở liều lượng cao làm giảm tỷ lệ nẩy mầm và ức chế sự
sinh trưởng của cây non ở MI
Trang 9LUAN VAN IÒI rNOTIHIEF C\AVTRIL/7, lHISS2 EXXS(/5E.I0NW Bay vais
trên lúa nước, phương hướng sử dụng các thể đột biến trong công tác tạo
giống mới, cải tiến giống và phân tích di truyền của các giống ban đầu
II.A.2 Ở Việt Nam:
Nguyễn Công Minh và cộng sự (1975) đã nghiên cứu sai hình thể
nhiễm sắc ở gián phân trên giống lúa nước Krasnodarskaia (2n=24) do xử lý bằng tia gamma (Co””) với một liều lượng 2, 4, 6, 8 Kr đã kết luận rằng tần số tổng cộng của các sai hình thể nhiễm sắc ở gián phân tăng cùng với
sự tăng liều lượng xử lý Trong đó tỉ lệ nẩy mầm và độ tăng trưởng của cây
non giảm dan [3]
Ở Việt Nam, theo Trần Minh Nam (1970) những công trình nghiên cứu sử dụng tia gamma trên lúa bắt đầu từ năm 1966 tại trường ĐH Tổng
Hợp Hà Nội, sau đó là trường ĐH Sư Phạm Ha Noi I, DH Nong Lam |
[10]
Trịnh Bá Hữu, Lê Duy Thành (1967-1970) đã nghiên cứu ảnh
hưởng của tia gamma trên lúa NN8 và đã kết luận rằng tia gamma tuy có
hiệu quả gây đột biến thấp hơn so với EI và DMS nhưng lại cho nhiều đột
biến nhỏ có ích hơn, tần số đột biến cao nhất là khi xử lý với liều lượng 30
Kr |[14| Các tác giả đã thông báo kết quả nghiên cứu tại hội nghị Di
Truyền Lúa Quốc Tế tại Phillippin 5-1985 [14]
Nguyén Céng Minh - Pham Quang Léc - Lé Dinh Trung (1977-
60 )
với liều lượng 5, 10, 15, 20 Kr đã đi đến kết luận, là tổng tần số các biến dị
1981) đã xử lý hạt khô giống lia Tran Chau Lin bang tia gamma (Co
ở M; và đột biến ở M; tăng cùng với sự tăng của liều lượng [3]
Vũ Tuyên Hoàng (1972) nghiên cứu ảnh hưởng của tia øamma trên
cây lúa đã kết luận rằng tia gamma có ảnh hưởng sâu sắc đến sự tổng hợp
ADN, ARN Điều đó chắc chắn sẽ có ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát
triển của cây lúa, đến cơ quan đặc biệt là cơ quan sinh sản dẫn đến ảnh hưởng đến các chỉ tiêu cấu thành năng suất [6]
Trang 10
LUAIN VAIN IUT NUDE CAVTIL FP ibow IWNEW EI Pg ivan wus
Tran Duy Qui, Nguyén Thi Khuong (1978) nghién cứu ảnh hưởng
của tỉa gamma với liều lượng 10, 15, 20, 30, 40 Kr đã chi ra rang tia
gamma ở các liều lượng nói trên điều giảm tỉ lệ nẩy mầm so với đối
chứng, đặc biệt là các liều lượng 30, 40 Kr Tia gamma có tần số đột biến
cao phổ biến rộng ở M; trên lúa Tam Thai Binh [7]
Phan Phải, Bùi Chỉ Lăng, Nguyễn Quang Xu (1983) đã xứ lý riêng rẻ ở giai đoạn hạt nẩy mầm của năm giống lúa địa phương bang tia gamma
và tác nhân alkyl đã đi đến kết luận rằng xử lý ở giai đoạn hạt nấy mầm
có thể gây ra 95% số hạt có đột biến, còn ở hạt khô còn có 61% Các tác
giả trên đã nhận được 182 kiểu đột biến về hình thái, sinh lý Trong đó có
68 thể đột biến lùn, có thân cứng, lá moc thang, năng suất cao, hàm lượng protéin cao, chống sâu phá hoại, 6 thể đột biến về màu sắc hạt và nhiều kiểu đột biến diệp luc [11]
II.B Cơ chế tác động của tỉa gamma đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng:
Ngay sau khi phát hiện ra tia Rơnghen (1965) các nhà sinh vật học đã chú ý đến tác dụng của bức xạ này lên các cơ thể sinh vật Nhìn chung bức
xạ ở liều cao có tác dụng gây tổn thương, kiểm hãm quá trình sống nhưng
ở liều lượng tương đối thấp ở vài chục rơnghen đến vài nghìn rơnghen thì bức xạ có thể kích thích các quá trình sinh trưởng và phát triển cây trồng
Ngày nay, việc sử dụng các bức xạ ion hoá làm tác nhân kích thích nhằm
thu được những hiệu ứng có lợi trong sản xuất như tăng năng suất, cải
thiện phẩm chất đã trở thành hiện thực Phương pháp chiếu xạ hạt giống
trước khi gieo đã trở thành một biện pháp canh tác phổ biến ở nhiều nước II.B.1 Vai trò của các gốc tự do dược hình thành do chiếu xa hạt giống
Trang 11LUAN VAN IUI NONMIEr AVTIW FeO IVUUTEIN 11565 0YïA211SS2
sản phẩm trung gian này có khả năng phẳng ứng rất cao nhờ có các điện tử
lẻ không cặp cũng có thể được phát hiện một cách dễ dàng bằng phương
pháp cộng hưởng từ điện tử
Theo Bacp và cộng sự [I5] các gốc tự do được hình thành do chiếu
xạ có thể tham gia nhiều phản ứng Trong điều kiện khuếch tan dễ dàng
các gốc tự do nhanh chóng tham gia phẩm ứng bằng cách kết hợp với một gốc tự do khác hoặc một phân tử, thường các bức xạ có mật độ Ion hoá cao
dễ dàng gây ra sự tái tổ hợp các gốc tự do được tạo thành là rất gần nhau
Khi 2 gốc tự do va chạm nhau, chúng dễ dàng kết hợp với nhau do dùng
chung 2 điện tử lẻ không cặp
R“+R” —>R-R (phân tử thường)
Các gốc tự do không những có thể tương tác với nhau mà còn có thể tương tác với phân tử thường, đặc biệt khi phân tử đó chứa hidrơ liên
kết với Ơxi, Lưu huỳnh, Nitơ Khi đó có thể xảy ra sự hồi phục phần tử ban
đầu
RA Se Rye
R”+PSH —> RH + PS" (có khả năng phản ứng nhỏ hơn RỲ)
II.B.2 Những thay đổi hóa lý của phân tử Enzim và vai trò của
chúng trong hiệu ứng kích thích phóng xa
Hầu như tất cả các quá trình sinh hóa diễn ra trong các tế bào và
mô của cơ thể đều có sự tham gia của các hệ enzime nhất định Da số các
prôtein, enzime có dạng hình cầu do sự cuộn lại của chuỗi polipeptit Cấu hình không gian của các phân tử enzime do các liên kết yếu như liên kết
hidrô, liên kết nước, liên kết ion và liên kết S-S qui định Theo Bacg và
cộng sự [1Š] bức xạ ion hóa dễ làm đứt gẫy các liên kết yếu này dẫn đến
sự thay đổi cấu trúc không gian của chúng và ảnh hưởng đến các hoạt tính của các enzime.Hoạt tính của enzime phụ thuộc vào các yếu tố khác như:
Trang 12
LUAF'N VYAIN IÖOI FNOHIIEEF C\VTR1L7 IS EXXS(/EK.IN E1 (YRA7I*SSZ
nhiệt độ, độ pH, sự có mặt của các Ion vô cơ,trạng thái nhóm sinh học và
nồng độ cơ chất
Theo Bacg và cộng sự [15] các phân tử enzime rất mẩn cảm với tia phóng xạ, dưới ảnh hưởng của bức xạ lon hố các phân tứ prơtein, enzime
có thể bị những biến đổi sau
-Đứt gẫy mạch chính dẫn đến giảm trọng lượng phân tử Khi chiếu xạ xác suất đứt gẫy ở mỗi mắt xích phân bố dọc theo chuỗi polipeptit là
như nhau
Khâu mạch giữa 2 phân tử hoặc giữa 2 phần khác nhau của cùng phân tử Nếu phân tử này tiếp diễn thì có nhiều phân tử đính với nhau tạo
thành I1 lưới phân tử dầy đặc, không tan mà chỉ trương lên trong dung môi
Phá vỡ cấu trúc bậc 2 Khi chiếu xạ liều thấp thường không gây ra
những biến đổi nghiêm trọng, bức xạ chỉ tác động lên các liên kết yếu đặc
biệt là các liên kết hydro Khi có hằng số lắng tăng lên nhưng trọng lượng phân tử không tăng Theo Platzman và Frank [2I] ở gần phần bị lon hóa xảy ra sự đứt gẫy tạm thời của nhiều liên kết hydro Chính quá trình này đã ảnh hưởng đến cấu trúc không gian của protein chứ không phải là sự
thay đổi riêng rẽ của các liên kết đồng hóa trị xảy ra ở các nhóm bị lon
hóa
II.B.3 Ảnh hưởng của bức xạ ion hóa đến sự tổng hợp các chất kích
thích sinh trưởng
- Auxin: Chất Auxin tự nhiên có nhiều ở các mô thực vật là axit
Indolilaxetie (IAA) IAA có tác động kéo dài tế bào, làm tăng chiều cao
cây, tăng tỉ lệ hoa đậu quả
Theo Kutacek và Kezely[I7] IAA được tổng hợp từ L-triptozan theo
2 con đường qua Axit Indolilpiruxic (IPiA) và qua triptamin Cả hai đều
dẫn đến Indol Axetuldehit và cuối cùng là IAA Sự biến đổi từ Triptozan
Trang 13LUAN VAN IUI NGHIEP CV T1L7 112C INUUTECIN E11 iviwiwu
và triptozandehitdrogenaza (TDH) Revin [33] đã nghiên cứu ảnh hưởng
của tia gamma lên hàm lượng triptozan và [AA ở cây đậu ngựa và hướng
dương Khi chiếu xạ các liều 0,1; 0,5; I Kr hoạt tính enzim tổng hợp
triptozan của cây đậu ngựa tăng 7-30%, của hướng dương tăng 7-30%
- Giberelin: Cũng là những chất kích thích sinh trưởng có tác động
làm tăng kích thích tế bào và làm tăng chiều cao của cây giống như các
Auxin Ngoài ra Giberelin còn tác động lên tính ngủ của hạt giốngvà các chồi phụ, Kích thích sự ra hoa Paley [20] trong quá trình nấy mầm của hat
giống Giberelin được tổng hợp sẽ kích thích sự tổng hợp của enzim,
amilaza va prôteaza Các enzime này sẽ thủy phân các chất dự trữ trong
hạt làm nguyên liệu tổng hợp các tế bào và mô mới, cung cấp năng lượng
cho quá trình hô hấp Giberelin có bản chất là Isoprenoit Theo Waser và
Fall [23] con đường sinh tổng hợp Giberelin qua nhiều bước trung gian với
sự tham gia của nhiều hệ enzime khác Masar và Katacek [19] khi nghiên
cứu tác động đồng thời của kẽm và tia gamma đến hàm lượng Giberelin ở lúa mì đã nhận thấy hàm lượng Giberelin trong mầm tăng lên khi chiếuxa
liều 5 Kr
- Xitokinin: Là những chất kích thích sinh trưởng có tác động làm
tăng cường sự phân chia tế bào Năm 1963 Letham [18] đã phát hiện được chất zeatin trong hạt ngô non ở giai đoạn chín sữa, về sau người ta đã xác
định được thêm nhiều loại Xitokinin khác nhau Các Xitokinin có cấu trúc
Trang 14LUAN VAN IUI NGOMIEF CAVTIL TIO INUUTLIN EEtg sviniwns
- Theo Bacg va cộng sự [15] các bazơ purin khá mẫn cảm với tia
phóng xạ Khi có sự va chạm trực tiếp, bức xạ có thể ảnh hưởng đến liên
kết giữa các gốc R¡.R; R; và Adenin tạo ra các liên kết mới do đó xuất
hiện những hợp chất xitokinin mới Vũ Ngọc Phụng đã đề cập đến tác
động của tia gamma đến hàm lượng xitokinin ở ngô Thái Nam và nhận
thấy sự gia tăng hàm lượng xitokinin khi chiếu xạ ở liều 4-5 Kr
II.B.4 Ảnh hưởng của bức xạ ion hoá đến hàm lượng diệp lục và
cường độ quang hợp
Năng suất cây trồng phụ thuộc vào khả năng quang hợp của
chúng Cây xanh quang hợp được là nhờ các hệ sắc tố cảm quang Sắc tố
chủ yếu của cây xanh là diệp lục a và b, theo Granick quá trình sinh tổng
hợp diệp lục gồm nhiều giai đoạn và được xúc tác bằng nhiều hệ enzim
khác Thí nghiệm của Singh [22] khi chiếu xa liều kích thích hàm lượng
điệp lục trong lá ngô tăng 15%
Nhìn chung cường độ quang hợp thay đổi tương ứng với hàm lượng
diệp lục
IL.B.5 Tác dụng của tỉa phóng xạ đối với thực vật:
Theo Kadin và Linser: Xứ lý phóng xạ có thể tiến hành theo các
phương pháp sau:
-_ Chiếu xạ lên hạt khô hay ướt
- Ngdm hat trong dung dịch đồng vị phóng xạ -_ Đưa chất phóng xạ đồng vị vào cây
-_ Trồng cây trên đất có đồng vị phóng xạ
-_ Phóng xạ thực vật trong quá trình sinh trưởng
Ngày nay, người ta còn phóng xạ các cơ quan, bộ phận riêng rẽ của
Trang 15LUAN VAN IVI NUMIErF CAVTIL’, Pie INWIU TEI Bren ivewiwes
Xử lý phóng xạ trên thực vật có thể gây hiệu quả tức thời (biến đổi
váy ra ngay sau khi xử lý phóng xạ) hay hiệu quả kéo dài ( hiệu quả xảy ra trong thời gian dài trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của thực
"á?) là những biến đổi sau:
-_ Biến đổi hoá sinh và lý hoá sinh
-_ Biến đổi sinh lý giới hạn ở một số cấu trúc trong vật liệu bị phóng xạ
-_- Biến đổi tiểm năng điện sinh học -_ Biến đổi vật chất di truyền
Đối với thực vật, liều lượng thấp có thể kích thích sinh trưởng còn liều lượng cao kiểm hãm sinh trưởng, cao quá giới hạn chịu đựng sẽ gây
chết tế bào và cơ thể
Trên lúa, khi xử lý hạt khô bằng tia gamma có các liều lượng 5K,
IOKr nhiều khi kích thích quá trình sinh trưởng và phát triển
Cơ chế của sự kích thích tăng trưởng do xử lý phóng xạ trên hạt khô
được Kuzin A.M (1963) giải thích như sau:
Ở liều lượng thấp, bức xạ gây nên sự hình thành các nhóm gốc hữu
cơ tự do ở những khu vực nhất định trong tế bào (những khu vực mẫn cảm
hơn với bức xạ) Các gốc tự do này có thể tổn tại một thời gian nhất định,
thường là khá dài Trong điều kiện yếm khí, thiếu nước và không bị tác
dụng của nhiệt độ tối thích Theo tác giả, có thể là gốc tự do được bảo tổn
trong cau tric lipoprétéin-dang cấu trúc là thành phan chủ yếu của màng tế bào và ít tan trong nước, nhất là cấu trúc của lớp alơron và các lớp màng
và vỏ quả
Để hạt nẩy mầm cần phải có điều kiện: nhiệt độ, nước, không khí
Trang 16LUAN VAN IOI NUHIEEF QaAVTIL, I INUVUTEIV En mMuINU
R”+O; ——> R-O-O”
Nghĩa là sản phẩm tạo ra chính là chất tham gia và thúc đẩy phản ứng dây chuyền oxy hóa cấu trúc lipoprôpeteit tiếp theo Kết quả của sự phá hủy màng, nơi cất giữ nhiều loại enzym cần thiết cho sự nẩy mầm của
hạt và sự sinh trưởng của cây non: amilaza, prôteaza những enzym này
được giải phóng sẽ thúc đẩy các phản ứng cần thiết cho quá trình sinh
trưởng và phát triển
—_ Tác dụng của phóng xạ còn có thể gây hậu quả ở một giai đoạn trong quá trình phát triển của cá thể
—_ Tác dụng trực tiếp: tạo ra chiều hướng và tốc độ phản ứng sinh hoá chi
phối sự nẩy mầm
—_ Tác dụng gây chết phôi mầm, đình chỉ ngay quá trình nguyên phân đầu
tiền hoặc ngừng sinh trưởng của phôi
—_ Tác dụng xa hơn có thể có các cấp độ khác nhau:
+ Kiểm hãm một pha nào đó trong quá trình nguyên phân, làm suy giảm sức sống của phôi mầm, lá mầm, rễ mầm, cuối cùng là gây chết ở
ngay thời kỳ mạ hoặc muộn hơn (thời kỳ đẻ nhánh, trố, chín) (Alice
Savulescu D Becerescu 1970)
+ Không gây chết ở thời kỳ muộn mà gây biến đổi về hình thái sinh
trưởng và phát triển
ILC Trién vọng của ngành chọn giống đột biến:
Các tác nhân phóng xạ và hoá học đã góp phần quan trọng vào
việc làm phong phú nguồn nguyên liệu cho chọn giống cũng như cho
nghiên cứu di truyền
Cho đến nay, theo thống kê chưa đầy đủ đã có hơn 1.500 giống cây trồng được tạo ra bằng đột biến, trong đó phần lớn là các cây trồng nông
Trang 17LUAN VAN IỞI NUNMIEF 42” 2 ~¬—.-
Theo FAO (Food Agricuture Oganization), trong vai ba thap ky gan
đây, số giống cây trồng tạo nên nhờ đột biến tăng lên nhanh chóng Năm Số giống 1960 7 1965 30 1970 80 1975 145 1980 500 1982 900 1988 Hơn 1.200 giống với 130 giống lúa
TY 1983-1991 trung tâm giống cây trồng Việt-Nga đã thu thập được
I889 mẫu cây gốc (với 1353 mẫu lúa) Đó là nguồn gen quý hy vọng có
nhiều gen phục vụ cho công tác chọn giống
Ngoài việc khảo sát các dòng nhập nội, các nhà nghiên cứu Việt
Nam đã có nhiều thàng công trong việc đóng góp vào kho tàng lí luận về lí thuyết đột biến cũng như đạt được nhiều kết quả trong thực tiễn,
Sự ra đời của giống lúa DTI, DV2 và sau đó là hàng loạt các giống
năng suất cao, sức chống chịu và phẩm chất tốt như: DT10, DTII, DT13,
DTI4, A20, VI90, hoặc ngô DT6, DL2; đậu tương M103, DT8§4, DTO của
các tác giả thuộc viện di truyền nông nghiệp và trung tâm giống cây trồng
Việt-Nga đã khẳng định tính đúng đắn hướng nghiên cứu và sử dụng đột
biến [16,14] Viện di truyền nông nghiệp đã tạo được một bộ sưu tập gồm
I.220 thể đột biến cảm ứng, đó là nguồn nguyên liệu khởi đầu vô cùng
phong phú và quý giá cho công tác tạo giống lúa ở nước ta Ngoài ra trong chương trình "lúa cấp nhà nước” Viện đã tạo ra nhiều dòng lúa đột biến,
và các dong lai từ chúng có khả năng chịu han, thời gian sinh trưởng ngắn,
năng suất và chất lượng cao
Trang 18
LUAIN VAN II TNOGTHIIEF CA\VTIL/7, BI ISS (XS ( EK.IN SIEE TYRAZ1SS2
Ngày nay, ngoài phương pháp lai cổ truyền còn có nhiều phương pháp tiên tiến với nhiều triển vọng
Các phương pháp chọn giống và đánh giá cải tiến-chọn giống phối
hợp-chọn lọc tái diễn-chuyển gen có hạn chế bằng chiếu xạ hạt phấn-thế
hệ giống đơn-lai hai bố mẹ và lai gián đoạn- lai xa-chọn giống đơn bội- nuôi cấy mô-lai xoma-chuyển gen bằng kỹ thuật biến nạp (Khush-
Gurlep-1987)
Trong các phương pháp nói trên, hầu hết các phương pháp có thể
gián tiếp hay trực tiếp chịu tác động của phương pháp gây đột biến Đặcbiệt phương pháp: "chuyển gen có hạn chế bằng phóng xạ hạt phấn”
được coi là đơn giản, rẻ tiền, ít đòi hỏi điều kiện phức tạp [17]
Triển vọng của các nhà chọn giống là có thể truyền gen làm tăng
sản lượng chất khô, chống bệnh thối vi khuẩn, chống rầy từ các giống thuộc loại phụ Oryza vào các giống đang trồng
Việc xử lý đột biến khi nuôi cấy mô kèm theo sự chọn lọc các đột
biến đó trong môi trường đặc biệt cũng là một hướng ứng dụng có tính thực
tiễn cao Như vậy từ việc xử lý các đột biến để nhân trực tiếp làm giống
đến việc dùng các thể đột biến có những tính trạng tốt riêng lẻ làm vật
liệu khởi đầu cho công tác lai tạo giống mới hay cải tiến giống hiện có và
sự thành công trong thực tiễn một số năm gần đây đã chứng minh: việc sử
dụng đột biến trong chọn giống là hoàn toàn đúng đắn
Trên cơ sở nguồn gen tự nhiên, đột biến đã sáng tạo ra các Alen mới chưa từng thấy trong tự nhiên
Bước đầu đã có sự phối hợp chặt chế giữa kỹ thuật hạt nhân với
nông học và sinh học Về quan hệ giữa chúng, triển vọng của phương pháp
chọn tạo giống bằng cách gây đột biến có thể kết luận bằng ý kiến của
giáo sư Cao Chỉ ở hội thảo ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong nông học và sinh hoc (thdng 1-1994) "Đối với sinh học, dần dân phương pháp hạt
Trang 19LUAN VAN [UI NUMIEr CAVTIL’, Pie IVUUELIN D0515 (YRAZE*SSZ
pháp sinh học phân tứ thì phương pháp hạt nhân trở thành phương
pháp không thể nào thay thế được trong quá trình nghiên cứu ”
II.D Sơ lược về nguồn gốc cây lúa và bộ máy di truyền của lúa: IL.D.1 Nguồn gốc cây lúa:
= Tài liệu nghiên cứu ở nước ta cho rằng: nguồn gốc lúa là ở Miền Nam Việt Nam và Campuchia
= Về phương diện sinh thái học, cây lúa và nghề trồng lúa có từ lâu đời Nguồn gốc cây lúa là ở vùng đầm lầy Đông Nam A, rồi từ vùng nhiệt
đới ẩm ở Đông Nam Á, cây lúa mới lan tràn đi nơi khác, đời sống của các
dân tộc Đông Nam Á gắn liền với lúa gạo
= Về phương diện thực vật học, lúa sống hiện nay là do lúa dại qua
chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo lâu đời hình thành
— Lúa trồng thuộc họ Gramineae loại Oryza Sativa Theo H.I.Oka thì
sơ đồ biểu diễn qúa trình hình thành lúa trông có thể trình bài như sau: ⁄ Asian—~ sativa indica (lúa tiên) Japanica (lúa cánh) we Perennis ——» Spotaanea T6 tién chung < —+» African perennis —-» American pernnis \—— + Brevitegulata—» glaberrima
I1.D.2 B6 may di truyén của lúa:
Nghiên cứu về di truyền học ở lúa, theo hội nghị quốc tế về di truyền học và di truyền tế bào lúa năm 1963 đã xác định có 23 loài phụ
thuộc giống Oryza Trong số những loài phụ thuộc đó chỉ có loài Oryza, Sativa và Oryza Glaberrima là lúa trông còn các loại khác đều là lúa dại
Trang 20
LUAN VAN IUI NUMIEr CAVTIL, Pes IWU ELIS suey sven
Genom của các loài lúa thuộc giống OryzZa:
Tên genom Loài Phân bố
AA Sativa perennis, loai phu balunga Chau A
ik SafIva perennis, loài phụ barthu Chau Phi
AMA Sativa perennis, lodi phu Cubensis Chau My
AFAF Glaberrima, Breviliqualata Stapji Châu Phi
eo Officinalis Châu Á
BBCC Minecita Eichingerli Châu Phi, Á
Califolia, Alta Grandiglumis
CCDD Paraguiaeusis Chau My
FE Australinsis Chau Uc
FF Brachyantha Chau Phi
Dựa vào Genom của các loài trên, người ta đã xác định được mối
quan hệ họ hàng của chúng và mối quan hệ gần gũi các loài lúa trồng và
lúa dại
~ Bo NST cla lúa 2n=24 Một số loài lúa dại có bộ NST tứ bội 2n=48 (ở bảng trên, các loài đó dược ký hiệu Genom BBCC, CCDD)
—_ Lúa trồng được chia làm 2 loài phụ Indica và laponica, giống đang
trồng ở Việt Nam chủ yếu thuộc loài phụ Indica
—_ Kết quả nghiên cứu về gen và bản đồ gen ở lúa đã phát hiện vị trí của gen trong NST Lúa có n=12 NST đơn do đó có 12 nhóm gen liên kết
— Các giống lúa thuộc loài phụ Zaponica có năng suất cao, phẩm chất kém, còn các giống lúa thuộc loài phụ Indica có năng suất thấp phẩm
chất ngon Kết quả nghiên cứu kết hợp ưu điểm của hai loài phụ này còn
Trang 21LUAN VAN IVI NUNMIEF CV T1IL?7 EIIs€ VAN I1 0VR(/ISS2
[I.E Điều kiện chọn giống có năng suất cao:
II.E.1 Chiều cao cây, tính kháng đổ ngã và phản ứng với phân đạm: -_ Thân rạ thấp và cứng làm giảm hô hấp từ thân quyết định tính kháng đổ ngã, tỉ lệ hạt và rơm, tính cảm ứng với phân đậm và tiềm năng
cho năng suất cao
+ Thân rạ ốm yếu, dễ đổ ngã sớm làm rối loạn bộ lá, tăng hiện
tượng bóng rợp, cắn trở sự chuyển vị các dưỡng liệu và chất quang hợp
là m'bi lép và giảm năng suất
+ Các dòng phân ly thường chỉ khác nhau chút ít về chiều cao có
thể do ảnh hưởng của một số gen phụ Chiều cao cây thích hợp là 80-100
cm
+ Hiện nay có một số ít giống cứng rạ và thấp cây di truyền đa gen hoặc theo định luật Menden đơn giản
=_ Một số cây lùn có thể bị đổ ngã Tính kháng đổ ngã có liên hệ đến
tính thấp cây và một số đặc tính khác: đường kính thân, chiều cao thân,
mức độ lá bẹ ôm lấy bơng Ngồi ra năng suất cao còn do đầu tư phân đạm
cao Các nhà chọn giống đã tạo ra được những giống lùn hấp thụ đạm cao =_ Tsumoda (1964) khi so sánh năng suất các giống lúa đã tóm tắt các
hình thái đặc trưng như sau:
+ Các giống phản ứng đạm thấp có bộ lá dài, rộng, mỏng, rũ, xanh nhạt, thân cao, yếu
+ Các giống phản ứng đạm cao có lá thẳng, ngắn, hẹp, dày, xanh
đậm, thân ngắn, đứng Tsumoda dựa vào các kiến thức sinh lý về quang
hợp của cây trồng cho rằng: lá dày, xanh đậm mất ít ánh sáng phản xạ,
giảm kích thước lá và xu thế lá thang, phân bố ánh sáng đều trên toàn bộ
lá và giảm cường độ hô hấp Kết quả chất khô và năng suất tăng cả trong điều kiện ánh sáng yếu
Có lẽ, cây lúa thích hợp điều kiện là cây có chiều cao vừa phải với lá ngăn
Trang 22
LUAN VAN IÙI NUHIEF €CAVTI1L7, ITO INCGVUTEECIN EE1E 0YSV C2
IL.E.2 Khả năng nở bụi:
Các giống lúa nở bụi mạnh, dạng gọn không mọc xoè được nông dân ưa chuộng Thân gọn mọc hơi thắng đứng làm tăng bức xạ mặt trời
đến chồi lúa
Khi xạ hoặc cấy dầy có năng suất cao các giống nhiều chối vẫn tạo
sản lượng cao hơn các giống ít chôi Giống nhiều chối sẽ mọc bù vào các
cây bị mất hoặc ở mật độ thấp.Cấp lai của cha mẹ có nhiều chối sé tao ra
nhiều cá thể phân li có nhiều chổi
II.E.3 Các hình tính của lá:
s* Tính thẳng đứng:
—_ Lá thẳng đứng cho cho phép ánh sáng xâm nhập và phân bố điều
trong ruộng lúa và do đó khả năng quang hợp cao hơn
—_ Lá thắng dường như là kết quả ảnh hưởng của gen lùn, vì vậy hình
tính này di truyền theo tính lặn đơn giản Lá đứng thẳng thuận lợi cho
quang hợp, tăng độ chắc của hạt
s* Chiêu dài, chiều rộng, và bê dây của lá
— Chiều dài lá thay đổi nhiều, lá ngắn thường thẳng hơn phân bố
nhiều hơn trong tán lá so với lá dài vì vậy giảm bóng rợp, ánh sáng được
sứ dụng hữu hiệu hơn
—_ Chiều rộng biến đổi ít hơn chiều dài Hiện nay nhiều giống mới có
kết hợp lá hẹp với cường lực sớm, nhiều chồi, bông dài, cho năng suất cao,
lá hẹp phân bố nhiều hơn lá rộng, ít gây bóng rợp
— Bé day lá liên quan đến khả năng tạo năng suất cao vì làm tăng khả năng quan hợp trên mỗi đơn vị diện tích lá
s* Đô cứng, màtt sắc và sứ rưi lá:
— Độ cứng chỉ cân cho những vùng có gió mạnh có thể làm rách
Trang 23LUAN VAN IOI NUHIEF CAVTWW HILO INUUTECIN El wiwiwu
—_ Lá xanh đậm tăng hấp thụ ánh sáng, nhưng nó không có tầm quan
trọng trong thực tiễn chọn giống Giống mang lá có độ rụi chậm có đặc
tính tốt vì nó giúp cho sự quang hợp tích cực làm đầy hạt Thường thấy lá
rụi chậm và lá cứng trên cùng một giống
* Lá cờ: lá cờ cung cấp trực tiếp các chất quang hợp đến bông lúa, giúp ổn định năng suất vì lá cờ thắng đứng dài vừa phải
II.E.4 Các hình thức bông lúa:
s* Kích thước bông lúa:
—_ Có sự liên kết bù trừ giữa cỡ bông và số chổi, thường thấy: ít chôi -
bông to, nhiều chổi - bông nhỏ Các dòng có nhiều chồi có lẽ cho năng
suất cao hơn
—_ Thực tế cho thấy lá hẹp, cường lực sớm thật mạnh ở lúa lùn liên
kết với nhiều chồi, bông nhiều, năng suất cao
s* ĐÔ trổ của bơng:
Bơng lúa trổ hồn tồn khi có bơng thốt ra bẹ lá cờ Các hạt lúa bị
nghẹn trong bẹ lá thường lép hay lửng, làm giảm năng suất
II.E.S Sự thu hat:
—_ Hạt hữu thụ là điều kiện đầu tiên đạt năng suất cao Trong điều
kiện thuận lợi hạt lép 10-15% vẫn có thể cho năng suất cao,
—_ Hạt lép do 3 nguyên nhân chính: nhiệt độ quá mức tối hảo, đổ ngã,
bất thụ do lai hay tính không xứng hợp gen
II.F Năng suất - Các yếu tố cấu thành năng suất: IL.F.1 Năng suất:
Năng suất lúa là khối lượng thóc khô (độ ẩm hạt còn 4%) trên đơn vị
diện tích Thường tính bằng tạ/ha, tấn/ha II.F.2 Các yếu tố cấu thành năng suất:
ri ˆ Fi
Sô bông/m
Số bông/ bụi | THƯT /IÊN ]
Vrarce wy E.cgị.lH:ìc 3 Pham
Y e ''O<C het - AAO RS
\ —— one ot: See eee er eee
Trang 24
S6 hav/béng Phần trăm hạt chắc Trọng lượng 1.000 hat (gam) (P(1.000)) Trọng lượng 1000 hat 10° Nang suat = số bông/„› x SỐ hạt chắc/ bông + 1000 (tan/ha)
Muốn nâng cao năng suất phải nâng cao các yếu tố cấu thành năng suất,
các yếu tố này phụ thuộc lẫn nhau theo quy luật cá thể trong quần thể
Thay đổi yếu tố này kéo theo sự thay đổi yếu tố kia
VD: Tăng số bông/đơn vị diện tích thì số hạt trên bông giảm, không làm tăng năng suất theo ý muốn
Bùi Huy Đáp - Đào Thế Tuấn - Nguyễn Văn Uyển (1970) đã dùng phương pháp thống kê: giữa số bông/m” có sự tương quan nghịch với
số hạt chắc / bông và P(1000) hạt
Do vậy, cần đảm bảo hài hoà giữa 3 yếu tố mới có năng suất cao
Trong đó đáng chú ý nhất là sự điều tiết số bông/m' vì đây là yếu tố dễ
điều khiển và có vai trò đóng góp vào năng suất với tỷ lệ cao (60,2%) (Mai Thọ Trung - Lê Song Dự - Ngô Thị Đào "Trồng Trọt Chuyên
Khoa"-NXB Giáo Dục 1990)
s* Ảnh hưởng của từng yếu tố:
e©_ Số bơng: Ảnh hưởng từ lúc bắt đầu cấy, điều kiện ngoại cảnh trong
ruộng sau khi cấy chi phối rõ, đặc biệt thời kỳ để nhánh rộ (7-10 ngày sau
thời kỳ số dảnh cao nhất hầu như không ảnh hưởng)
e S6 hat trên bông là yếu tố thứ hai (sau số bông) quyết định năng suất Do sự chênh lệch giữa số hoa phân hoá và số hoa thoái hoá
Số hoa phân hoá càng nhiều, số hoa thoái hoá càng ít thì số hạt trên bông càng nhiều:
+ Số hạt trên bông ảnh hưởng mạnh nhất là thời kỳ phân hoá gié
^
Trang 25LUAN VAN TOT NGHIẸP GVHD: I1.D NGUTEN THỊ MỚI
+ Số hoa thoái hoá ảnh hưởng mạnh nhất vào thời kỳ giảm nhiễm e_ Tỉ lệ hạt chắc: Ảnh hưởng mạnh nhất vào 3 thời kỳ: giảm nhiễm,
trổ bông và vào chắc rộ Sau khi trổ 30-50 ngày hầu như không ảnh hưởng
nửa
e©_ P (1.000) hạt ảng hưởng đến năng suất ít hơn so với số bông và số hat/bông Thời kỳ phân hoá gié cấp 2 đến cuối kỳ phân hoá hoa tác động tích cực Thời kỳ giám nhiễm càng ảnh hưởng đến quá trình tích luỹ vật
chất các hạt
Qua việc tổng hợp ảnh hưởng của mỗi yếu tố trong quá trình hình thành năng suất, nắm được sự liên quan giữa các yếu tố, thời kỳ bắt đầu và
kết thúc từng yếu tố để có biện pháp kỹ thuật tác động kịp thời nhằm tăng
năng suất lúa [I0]
Trang 26
LUAN VAN IÒI NUGHIEPF C\VT†1L7, EII1O NGUTECIN IMD wuiVUu Phần III: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM IH.A Đối tượng: IH.A.1 Giống:
— Giống lúa Nàng Thơm Chợ Đào (NTCĐ) do Viện Nông Nghiệp
Miền Nam cung cấp £ Cap
— NTCD 1a gidng lia dac san của huyện Cần Đước và được gieo
trong tại nhiều vùng lúa Long An, Tiền Giang
—_ Thời gian sinh trưởng: Đài từ 15S5-I65 ngày, có tính cảm quang,
phản ứng chặt với ánh sáng ngắn ngày nên trổ vào cuối tháng II và thu
hoạch cuối tháng 12
—_ Chiều cao cây: 145-160 em, cây cao, dễ đổ —_ Sức đẻ nhánh: khá, cần cấy thưa, lá dài rũ xoè
—_ Số bông trên bụi là 11 và độ dài bông là 24,6 cm
—_ Hạt chắc/bông: 120-130, thuộc dạng bông to vừa —_ Khối lượng 1.000 hạt: 22, 23g
— Gạo: Mùi thơm thay đổi từ cấp 1 đến cấp 5, cơm thơm, mềm, dẻo,
giữ mùi thơm lâu (12° sau khi để nguội), chiều dài hạt gạo 6,3em _, tỉ lệ
dai/rong la 2,0cm
— NTCĐ chịu được phèn, hơi mặn ( pH = 5->5,2) Tuy nhiên trên
một số vùng đất có độ phì nhiêu thì số hạt chắc trên bông cũng như năng
suất cao hơn, mực nước sâu 40cm
— Sâu bệnh: Giống chống được bệnh đạo ôn, ít nhiễm khô văn,
nhiễm sâu đục thân, gây bạc bông
—_ Năng suất: Đạt 3 tấn/ha, trong điều kiện thâm canh, lấp vụ hè thu,
Trang 27LUAN VAN TOT NGHIEP QVHW: 11.S NUUTECIN INEMUING
II.A.2 Đất ở khu thí nghiệm
Do đề tài này tiến hành song song với quá trình học tập ở trường
nên đã tiến hành thí nghiệm trong vườn thực vật của trường ĐH SP để
thuận lợi trong việc chăm sóc, theo dõi sự sinh trưởng, phát triển của cây
và dễ dàng phát hiện sâu bệnh để diệt trừ kịp thời, tạo điều kiện tốt nhất về đất đai, phân bón, nước đầy đủ cho cây lúa sinh trưởng va phát triển Các lô thí nghiệm tiến hành trong cùng điều kiện
Tuy nhiên cũng có một số hạn chế:
—_ Do điều kiện kinh tế khó khăn, không thể tiến hành thí nghiệm
ngoài đồng ruộng mà phải trồng trong chậu nhựa nên phần nào cũng ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa
—_ Vị trí vườn với 3 mặt tiếp giáp với tường gạch, chỉ có một mặt
hướng Đông-Bắc là thông thoáng nên cây lúa chỉ được cung cấp đầy đủ
ánh sáng cho đến 14°30 Mặc dù sau 14°30 ánh sáng mặt trời vẫn còn gay gắt nhưng cây lúa vẫn không nhận được Điều này ảnh hưởng rất lớn đến
quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa vì giống Nàng Thơm Chợ Đào có tính cảm quang tức nó phản ứng rất chặt với ánh sáng Chúng đòi hỏi số giờ chiếu sáng/ngày đủ dài ở mức độ nhất định theo yêu cầu của chúng chúng mới phân hoá đỏng, chuyển từ sinh trưởng sinh dưỡng sang
sinh sản sinh thực IH.A.3 Khí hậu:
=_ Thí nghiệm đựơc tiến hành vào vụ mùa, lượng mưa Ít
Trang 28LUAN VAN IÖOI 'NCOHIEF C\V†1L7: EII©O INCGUTEIX TT, (YIỢINYA2
+ Đợt 3: Bón đón đòng: 35 ngày sau cấy: bón nhiều kali
Phân được bón nhiều cho tất cả các chậu và lô thí nghiệm
LIH.A.5 Thuốc bảo vệ thực vật:
-Thuốc trừ sâu
-Thuốc trừ bọ xít hôi
III.B Phương pháp nghiên cứu dé tài:
LII.B.1 Chuẩn bị mẫu:
Chọn hạt tốt để đảm bảo sức sống tương đương nhau
LII.B.2 Xử lý hạt giống:
-Ngâm và ủ hạt giống khoảng 70 giờ Khi hạt giống bắt đầu nẩy mầm
thì xử lý phóng xa với liều lượng 1Okr, 15kr
-Ngâm và ủ hạt giống khoảng 66 giờ Sau đó xử lý phóng xạ với liều
lượng 1Okr
III.B.3 Gieo mạ:
-Ngâm hạt trong đĩa petri có lót giấy với nước ấm (03 sôi: 02 lạnh)
trong 24 giờ cho hạt no nước, ủ, giữ độ ẩm cho đến khi nẩy mầm, ra lá
- Thời kỳ mạ: tưới đủ nước
-Khi mạ lên được 3 lá đem cấy vào chậu, mỗi chậu 3 cây cách nhau
I0 cm, mỗi liều xa trồng 13 chậux 3 cây = 36 cây, một số mạ được trông ở ruộng cách nhau 10x15 cm
LII.B.4 Canh tác:
-Đất được đánh tơi xốp, trộn với phân chuồng, cho vào chậu
-Cho nước vào trộn đều, để đất ổn định rồi mới cấy
-Lúa được tưới nước hàng ngày -Bón phân hoá học 3 đợi
-Làm cổ sục bùn 2 đợt: sau cấy 1Š ngày và sau cấy 35 ngày
Trang 29LUAN VAN IỞỢI NOGHIEF CAVTW, ILS FYCSU IIXY: EE11 (V712 III.B.5 Bố trí thí nghiệm: Bon nước cóc is | 15 kr kr 10 10 10 10 kr kr kr | kr b bc |} ĐC | ĐC | ĐC 15 15 15 10 | 10 | kr | kr | ke kr kr a b a: Lúa trồng ở ruộng b: Lúa trồng trong chậu HI.B.6 Thể thức trồng:
-Lúa ngoài HÔNG 3 tép/I bụi (Đối với đối chứng)
I tép/1 bụi (Đối với lúa đột biến)
-Lúa trong chậu: ] tép/] bụi IIL.C Phương thức khảo sát:
HI,C.1 Theo dõi đặc tính thực vật:
-Tỷ lệ nẩy mầm ở từng lô thí nghiệm: khi nhổ mạ, cấy, nhổ cẩn thận
từng cây sẽ còn lại những hạt không nẩy mầm
-Tỷ lệ sống sót: đếm những hạt nẩy mầm mà không lớn được
-Chiều cao cây: ở các giai đoạn sinh trưởng, đo từng gốc rễ đến đầu mút lá cao nhất
-Lượng diệp lục trong lá: chỉ quan sát bằng mắt
-Khả năng đẻ nhánh (hữu hiệu và vô hiệu) đếm số nhánh và số bông hữu hiệu trên bụi
-Số bông trên bụi: đếm mỗi lô 36 bụi
-Số hạt trên bông: đếm mỗi loại 36 bông
-Chiều đài bông: đo từ cổ bông đến đầu mút của bông (cm) -Chiều dài lá: đo từ cuống lá đến đầu mút của lá (cm)
Trang 30
LUAN VAN IUI NOMIEP CAVTIL, TIO INWUTLIN Eltpivwiwu
I11.C.2 Theo d6i thdi gian sinh trudng:
-Thời gian nẩy mầm
-Thời gian mạ: từ lúc nấy mầm đến lúc cấy
-Thời gian đẻ nhánh: từ lúc bắt đầu đẻ nhánh đến lúc đẻ nhánh tối đa -Thời gian làm đòng: từ lúc bắt đầu có đòng cho đến lúc có đòng đều trong mỗi lô thí nghiệm
-Thời gian trổ bông: từ lúc bắt đầu trổ bông cho đến lúc có bông đều -Thời gian chín: từ khi hạt vào chắc cho đến khi thu hoạch
HI.C.3 Theo dõi biến di:
-Biến dị hình thái: hình dạng, kích thước, màu sắc, thân lá, bông,
hạt
-Biến dị về sinh trưởng và phát triển: khả năng đẻ nhánh, chín sớm, chín muộn, không trổ bông
Trước khi lúa đẻ nhánh, chúng tôi đánh dấu cây lúa mới cấy bằng
—
cách sơn để phân biệt giữa bông của thân chính và bông của các nhán trong một khóm (vì chỉ dùng hạt từ bông chính của cây M; mang gieo để nhận M:, các biến dị ở M; sau khi kiểm tra ở M; là biến dị đi truyền ở
trạng thái trội: những biến dị ở M; mà không biểu hiện ở M;: là biến dị
không di truyền) Đây là những thường biến phóng xạ
Cây cao hay thấp hơn cây cao nhất hay thấp nhất của đối chứng 20 -
cm 1a biến dị
Bông dài hoặc ngắn hơn bông dài nhất hoặc ngắn nhất của đối chứng là biến di
Bông có hạt gối hơn 1/3 hạt là biến dị có hạt xếp xít
Khóm có số nhánh hơn khóm nhiều nhánh nhất của đối chứng Š
nhánh là biến dị để nhánh nhiều Nếu có khóm chỉ có 1-2 nhánh là biến dị
Trang 31LUAN VAN TOT NGHIẸP GVHD: IN.S NGUYEN IHỊ MƯNG
Khóm chín sớm hoặc chín muộn hơn đối chứng 10 ngày trở lên là
biến dị chính sớm hoặc muộn
LII.D Phương pháp xử lý số liệu:
LH.D.1 Đối với các tính trạng số lượng: Số lượng mẫu xử lý là 36 mẫu (n=36)
-Giá trị trung bình của tập hợp mẫu:
h
Với: n: số mẫu khảo sát
Xi,Xa : Ølá tr từng mâu
X: trung bình mẫu khảo sát
-Phương sai mâu:
> (Xi X} +(X-X}+ :+0u-X)
BI
S: phương sai mẫu -Ước lượng trung bình mẫu:
M =x £2-——-—
Với Z.= I,96 (độ tin cậy 95%) III.D.2 Tỉ lệ biến dị:
-Tan số từng loại biến đị được xác định bằng tỉ lệ giữa số lượng cá thê màng biến di va tổng số cà thể trong lô thí nghiệm còn sống đến thời gian
đó (tính băng “%)
Trang 32
LUAIN VAIN lỚI IrNOGTIIEF CAVTIL’ BlEIss2 EYXXSU/ EE.IN E11 (YIA7/I*SS2
Trang 33LUAN VAN IUT NGMIEF C1VT1L7 11D INUUTECIN FFE iviwines Phan IV: KET QUA VA BIEN LUAN IV.A Kết quả và nhận xét: IV.A.1.Tỷ lệ hạt nẩy mầm và số mạ còn sống: | Liểu lượng KR Tỷ lệ hạt nẩy mầm (%› | Tỷ lệ mạ sống sót (%) | DC _— 99/07+0/345 - 9873+0261 — 10 kr sau 66° | 22+ 2,82 2,27 + 0,727 | 10 kr sau 70” | 97,87 + 0,471 | 29,67 + 0,65 | 15 kr sau 70" | 97,13+0,417 | 23,73 + 0,829 | Bảng 4.1: Tỷ lệ hạt nẩy mầm và số mạ còn sống
> Nhân xét: Trước khi chiếu xạ chúng tôi có ngâm hạt trong nước 24 giờ,
ú từ 42 > 46 gid dé hạt đủ điều kiện chuẩn bị nẩy mam
Khi ngâm hạt đã tạo điều kiện cho tế bào chuẩn bị phân chia
- Ở thời điểm 66 giờ tế bào đã hầu như kết thúc kỳ trung gian chuẩn bị phân bào (ADN & các thành phần khác trong tế bào đã tăng đôi)
- Ở thời điểm 68-70 giờ tế bào đã bắt đầu phân chia (hạt đã bắt đầu
nay mam)
Khi tác động phóng xạ ở các giai đoạn này đã làm ức chế sự nẩy mầm
rất mạnh, làm cho tỷ lệ nẩy mầm rất thấp Có thể do quá trình phân bào
nguyên phan bi can trở hoặc chu kỳ nguyên phân bị kéo dài về thời gian
Còn hạt lúa chuẩn bị nẩy mầm chỉ tôn tại trong thời gian nhất định nếu
không nẩy mầm hạt sẽ bị thối rữa (do phôi bị chết không có khả năng trao
đối chất) nhất là ở liều lượng 10 phóng xạ sau 66 giờ ngâm ủ Tia phóng
xạ còn ức chế quá trình phân bào nguyên phân làm cho khả năng sinh
trưởng của mạ kém, một số hạt đã nẩy mầm nhưng rễ không phát triển nên
không thể lấy được chất dinh dưỡng: hạt nẩy mầm không tạo được diệp lục, không quang hợp, chỉ tồn tại một thời gian ngắn, tỷ lệ sống sót rất thấp
ở các liều lượng phóng xạ
Trang 34
LUAN VAN IUE NOMIEF CAVTIL, TIO INUUTEIW FEEE ivan % 120 80) 1 [] tỷ lệ hạt nẩy mầm 60 } Số mạ sống sót 40 1 tr _ = l DC 10) 10 15
Biéu do 4.1: Biéu thi ti lé hat nay m4m va sé ma séng s6t
IV.A.2 Thời gian ma: _Liểu lượng (kr) | Ngày gieo mạ ¡ Ngày cấy ( Thời gian mạ (ngày) ĐC 24.07.00 03.09.00 40 10 kr sau 66" 13.08.00 03.09.00 20 10 kr sau 70" 13.08.00 03.09.00 20 | 15 kr sau 70" 13.08.00 03.09.00 20 Bảng 4.2: Thời gian mạ z Nhân xét: Lúa Nàng Thơm Chợ Đào là lúa dài ngày nên ở lô đối chứng thời gian mạ là 40 ngày
Đối với lô thí nghiệm có xử lý phóng xạ do gieo trong đĩa petri nên
mạ được 20 ngày và có chiều cao vừa đủ đã phải chuyển sang trồng trong
chậu để đảm bảo đây đủ các chất dinh dưỡng và tạo điều kiện nuôi cấy
thuận lợi nhất cho mạ phát triển
Trang 35
LUAN VAN IƯI IXUOTHIẸCE CA1VTIL7/, Pile EYXCE(/EK.IN 5551 0VYSA/19SS7 IV.A.3 Thời gian sinh trưởng: Liểu lượng Ngày gieo Ngày thu Thời gian sinh - (kr) | mạ hoạch trưởng(ngày) | pC — 24/07.00 25.01.01 183 | 10 kr sau 66" 13.08.00 31.01.01 168 10 kr sau 70" 13.08.00 07.02.01 175 15 kr sau 70" 13.08.00 29.01.01 166 Bang 4.3: Thời gian sinh trưởng > Nhận xét:
Đối với các lúa có liều lượng phóng xạ thì thời gian sinh trưởng rút ngắn
lại so với đối chứng, điều này rất thuận lợi vì cây rút ngắn được thời gian sinh trưởng, sẽ giảm được công chăm sóc, phân bón, làm cỏ Tuy nhiên,
khi chiếu xạ liều 10kr lên hạt vừa nấy mầm làm thời gian sinh trưởng kéo
Trang 36LUAN VAN IUI NOMIEF CAVTILY, FIO INWUTEIV EEE1 ryviwines IV.A.4 Tốc độ sinh trưởng:
Liễu lượng (Kr) Chiều cao trung bình (cm)
Mới cấy 25 ngày saukhi | Bắt đầu trổ cấy bông De 11,02 +0,0281 | 62,17+0,3201 | 130,69 + 0,6617 10 kr sau 66" 09,18 + 0,0153 52,23 + 0,0215 105,12 + 0,1258 10 kr sau 70" 09,48 + 0,0271 51,09 + 0,1377 105,51 + 1,3737 15 kr sau 70" 09,82 + 0,0089 53,01 + 0,1417 103,97 + 1,3848 Bảng 4.4: Chiều cao cây ở các giai đoạn sinh trưởng
> Nhân xét : Ở từng giai đoạn sinh trưởng khác nhau, chiều cao cây
cũng khác nhau ở từng lô thí nghiệm Khi chiếu xa liều lượng 10 Kr lên hạt ngâm ủ sau 66 giờ; 10 Kr, 15 Kr lên hạt vừa nẩy mầm thì cây vẫn sinh trưởng và phát triển tốt Nhung chiều cao của cây thấp hơn lúa đối chứng rất nhiều Điều này rất có lợi cho cây vì cây lúa thấp
sẽ cứng cáp hơn, hiện tượng đổ ngã ít hơn so với đối chứng, điều này
Trang 37LUAN VAN IUI NUOMIEF CV T1L7 IIIe© INUUTEIN EMpivvinu V.A.5 Chiều cao cây: Chiéucao ) <100 | 100-119 120-139 | >140 | Trung binh | So véi Liều lượng( ĐC ĐC w 7 26 3 | 103,69+0,6617 10 kr sau 66" 3 27 1 | 105,12+0,1258 | -25,57 10 kr sau 70" 5 28 1 | 105,51+1,3737 | -26,72 15 kr sau 70" 5 28 2 | 105,97+1,3848 | -25,17 Bảng 4.5: - Số đo chiều cao cây > Nhân xét:
Khi chiếu phóng xạ I0kr,I5kr lên hạt giống thì tạo được biến dị cây
thấp, cây cứng hơn ,dạng cây chụm hơn, giúp cây ít đổ ngã , làm giảm sự rụng hạt
Dạng cây chụm có thé cay day hon ma van dam bảo đủ áng sáng ,độ
Trang 38LUAN VAIN IU IfNOITIHICEF CAVTIL, TiS IVUIUELIN EEDE Ives IV.A.6 Kha nang de nhanh: | _ Liễu lượng (kr) Tổng sốnhánh Sốnhánh Tỷ lệ nhánh | / bụi hữu hiệu/ bụi hữu hiệu ĐC 2,89 2.754016 95% 10 kr sau 66" 3,01 2,08+0,09 - 67% | 10 kr sau 70" 2,6 | 2,44 + 0,32 94% 15 kr sau 70" 2,99 2,79 + 0,39 93% Bảng 4.6: -Tỷ lệ nhánh hữu hiệu z Nhân xét:
Khi chiếu xạ liều lượng 10 Kr lên hạt vừa nảy mầm làm số nhánh hữu
hiệu giảm xuống so với đối chứng Còn với liều lượng 10 Kr lên hạt sau
khi ngâm, ủ 66 giờ và I5 Kr lên hat vita nay mầm làm cho số nhánh hữu
hiệu tăng lên so với đối chứng Tuy nhiên tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu lại thấp hơn so với đối chứng
Trang 39LUAN VAN IVI NUMIEF CAVTIL, TIO INUUTEIN Fn iviwivu
IV.A.7 Chiều dài bông Liêu 219 | 20-23 | 24-27 | >28 Trung bình | So với ˆ | Lượng (kr) | | ĐC De 5 | 12 II | 8) 24,19 +0,28 10 kr sau 66" 5 12 15 4 | 24,541,21 | +0,31 10 kr sau 70" 6 19 10 1 | 20,92+0,12) -3,25 15 kr sau 70" 7 il 13 5 | 24,75+2,01| +0,56
Bảng 4.7: Số đo chiều dài bông
Liều lượng phóng xạ I0kr lên hạt giống sau khi ngâm ủ 66°,15kr lên
hạt vừa nẩy mầm có bông dài hơn so với ĐC ,trong đó liều xạ 10kr lên hạt vừa nẩy mầm -ˆ ngắn nhất Có thể ở liều xạ 1Š kr lên hạt vừa nấy mầm đã
Trang 40LUAN VAN EU ïíXCITIICET : ©CỊVTR1L7, II IIes2 IYNQCS(U/TIK.IN BI HE (VI(/ÍINXZ IV.A.8 Chiều dài, chiều rộng lá: + _ Liểulượng | Chiềudàilá | So với ĐC | Chiểu rộng lá So với (kr) (cm) (cm) ĐC [ ĐC 43,17 + 0,28 1,11 + 0,03 10 kr sau 66" 42,2 + 0,015 -0,97 1,2 + 0,05 +0,09 10 kr sau 70" 40,5 + 0,28 -2,67 0,86+ 0,08 | -0,025 15 kr sau 70" | 40,22 + 0.128 -2,95 1,07 + 0,07 -0,04 Bảng 4.8 : Số đo chiều dài , chiều rộng lá + Nhân xét: Khi chiếu xạ liều 10kr, I5kr lên hạt đã nay mầm làm cho bộ lá nhỏ hơn so với ĐC
Theo Tsumoda lá dầy xanh đậm mất ít ánh sáng phản xạ, giảm kích thước lá và xu thế lá thẳng, phân bố ánh sáng đề trên toàn bộ lá và giảm cường độ quang hợp Kết quả chất khô và năng suất tăng cả trong điều kiện ánh sáng yếu
Vậy khi chiếu liều lượng xạ 10 kr, 15 kr làm cho bộ lá nhỏ đi !à biến