Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang

Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .Chọn dòng lúa nàng tét đột biến chịu mặn phù hợp cho 03 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang .

Giới thiệu

Canh tác lúa ở ba huyện ven biển tỉnh Tiền Giang và vùng Đồng bằng sông Cửu Long đang phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng từ biến đổi khí hậu, đặc biệt là tình trạng hạn hán và xâm nhập mặn ngày càng gia tăng.

Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn (2020), Tổng cục thống kê(2016,

Tình trạng xâm nhập mặn tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đã gia tăng đáng kể, với diện tích bị ảnh hưởng từ 1,54 triệu ha (37,9%) vào mùa khô 2015-2016 tăng lên 1,69 triệu ha (41,4%) vào mùa khô 2019-2020 Năm 2020, tỉnh Tiền Giang ghi nhận tỷ lệ xâm nhập mặn lên tới 22,9% so với tổng diện tích tự nhiên Theo dự báo của Tổng cục Phòng chống thiên tai, tình hình xâm nhập mặn sẽ tiếp tục diễn ra nghiêm trọng trong những năm tới Do đó, việc phát triển giống lúa chịu mặn cao là cần thiết để giúp nông dân ứng phó với tình trạng này, đồng thời ổn định và nâng cao hiệu quả sản xuất trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Nghiên cứu về tính chống chịu mặn trên cây lúa là một thách thức phức tạp do tính trạng này bị kiểm soát bởi đa gen, ảnh hưởng từ môi trường và di truyền năng suất thấp (Singh et al., 2008) Phương pháp lai truyền thống trong chọn giống lúa chịu mặn thường tốn nhiều thời gian và khó đạt thành công Tuy nhiên, việc kết hợp xử lý đột biến bằng vật lý hoặc hóa học cùng với chỉ thị phân tử đã mang lại hiệu quả trong việc hỗ trợ cho quá trình chọn lọc truyền thống, giúp đạt kết quả nhanh chóng và chính xác hơn Do đó, việc sử dụng giống lúa mùa địa phương có khả năng chịu mặn để xử lý đột biến và chọn lọc các dòng lúa cao sản, ngắn ngày, chất lượng cao là cần thiết, nhằm thích ứng với điều kiện canh tác đất nhiễm mặn tại Tiền Giang và ĐBSCL, góp phần ổn định sản lượng lúa và an ninh lương thực quốc gia trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay.

Dựa trên những luận cứ đã nêu, nghiên cứu đã tiến hành thu thập và xử lý đột biến giống lúa Nàng Tét mùa, một giống lúa địa phương có khả năng chịu mặn cao, nhằm chọn ra dòng lúa Nàng Tét đột biến phù hợp cho ba huyện ven biển tỉnh Tiền Giang.

Chọn ít nhất một giống lúa mới có thời gian sinh trưởng ngắn dưới 110 ngày, khả năng chống chịu mặn từ 12 mS/cm trở lên trong giai đoạn mạ khi nuôi dưỡng bằng dung dịch dinh dưỡng Yoshida Giống lúa này cần đạt năng suất cao và có phẩm chất tốt, với độ bền thể gel từ cấp 1 đến 3 và hàm lượng amylose dưới 20% Điều này hứa hẹn sẽ phù hợp cho canh tác trên đất nhiễm mặn ven biển tại Tiền Giang.

Giống lúa Nàng Tét mùa (Oryza sativa L.) đã được xử lý đột biến bằng phương pháp sốc nhiệt, do Khoa Di Truyền và Chọn Giống Cây Trồng thuộc Trường Nông nghiệp, Đại Học Cần Thơ phát triển, nhằm nâng cao khả năng chịu mặn cho giống lúa này.

Nghiên cứu về các dòng lúa chịu mặn đã qua xử lý đột biến được thực hiện từ năm 2017 đến 2019 tại Khoa Di Truyền và Chọn Giống Cây Trồng, Trường Nông nghiệp, Đại Học Cần Thơ nhằm đánh giá khả năng chịu mặn của chúng.

Nghiên cứu về sinh trưởng và năng suất các dòng lúa ưu tú đã được thực hiện trên hai nhóm đất nhiễm mặn tại ba huyện ven biển tỉnh Tiền Giang Thí nghiệm diễn ra trong điều kiện nhà lưới có mái che tại Khoa Khoa học Đất, Trường Nông Nghiệp, Đại Học Cần Thơ từ tháng 8 đến tháng 12 năm 2020.

Chọn lựa cá thể hoặc dòng lúa đột biến từ vật liệu kế thừa đã được xử lý đột biến thông qua phương pháp sốc nhiệt từ thế hệ M1 đến M4 là một bước quan trọng trong nghiên cứu và phát triển giống lúa mới.

Nôi dung 2: Đánh giá, chọn dòng lúa NTĐB triển vọng ở thế hệ M5

Nội dung 3:Đánh giásựsinhtrưởng,năng suấtcủa cácdònglúa NTĐBtriển vọngthếhệ M5trên02nhómđấtnhiễmmặnkhác nhauđạidiệncho03huyệnvenbiển tỉnh TiềnGiang.

▪ Ý nghĩa khoa học của luậnán

Kết quả luận án không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn hỗ trợ công tác nghiên cứu và học tập cho sinh viên tại Trường Đồng thời, đây cũng là nguồn tham khảo quý giá cho các cơ quan và đơn vị nghiên cứu về giống nông nghiệp.

Nghiên cứu ban đầu đã tạo ra nguồn vật liệu di truyền quý, hỗ trợ cho việc nghiên cứu và phát triển giống lúa chịu mặn Điều này đặc biệt quan trọng cho việc thích nghi với điều kiện canh tác lúa bị nhiễm mặn tại Tiền Giang và các khu vực khác trong Đồng bằng sông Cửu Long có tình trạng tương tự.

▪ Ý nghĩa thực tiễn của luậnán

Nghiên cứu bước đầu đã đáp ứng nhu cầu thực tiễn về nguồn vật liệu di truyền cho giống lúa chống chịu mặn, phù hợp với tình hình biến đổi khí hậu tại tỉnh Tiền Giang Điều này cũng có ý nghĩa quan trọng cho các vùng khác ở Đồng bằng sông Cửu Long có điều kiện nhiễm mặn tương tự.

Nghiên cứu đã phát triển thành công hai giống lúa mới có thời gian sinh trưởng ngắn dưới 110 ngày, có khả năng chống chịu mặn tối thiểu 12 mS/cm trong giai đoạn mạ khi trồng trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida Những giống lúa này không chỉ đạt năng suất cao mà còn có phẩm chất tốt, với độ bền thể gel cấp 1 và hàm lượng amylose dưới 20% Chúng hứa hẹn sẽ phù hợp với các vùng đất canh tác nhiễm mặn tại tỉnh Tiền Giang cũng như các khu vực khác trong Đồng bằng sông Cửu Long có điều kiện tương tự.

Phương pháp nghiên cứu hiện đại kết hợp giữa kỹ thuật truyền thống và điện di Protein SDS-PAGE nhằm loại bỏ các cá thể không mong muốn ngay từ đầu Quá trình thanh lọc khả năng chịu mặn trong giai đoạn mạ sử dụng dung dịch dinh dưỡng Yoshida, kết hợp với chỉ thị phân tử để kiểm tra gen chịu mặn của các dòng lúa thông qua kỹ thuật SSR (simple sequence repeats) Phương pháp này giúp rút ngắn thời gian, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả chọn lọc, được xem là một bước tiến quan trọng trong nghiên cứu khoa học hiện nay.

Đề tài nghiên cứu này mang lại những đóng góp quan trọng về mặt học thuật và lý luận, phục vụ cho công tác nghiên cứu và học tập của sinh viên tại Trường Nó cũng cung cấp nguồn tài liệu tham khảo quý giá cho các cơ quan nghiên cứu giống nông nghiệp Đề tài tập trung vào việc khai thác và sử dụng giống lúa mùa địa phương, nhằm nâng cao khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi như độ mặn cao và rút ngắn thời gian cũng như chi phí trong quá trình chọn lọc giống chất lượng Phương pháp nghiên cứu bao gồm sốc nhiệt và chọn lọc cá thể/dòng đột biến bằng hạt, áp dụng cho cây trồng tự thụ phấn theo phương pháp phả hệ từ thế hệ M1 đến M5 (Chahal và Gosal).

Phương pháp nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, giống lúa được sử dụng bao gồm giống đối chứng lúa mùa Nàng Tét ven biển từ huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre, giống chuẩn kháng Pokkali, giống chuẩn nhiễm IR28, cùng với hạt của 37 cá thể lúa Nàng Tét thế hệ M1 sau khi xử lý đột biến bằng sốc nhiệt (NTĐB) Các giống lúa này được cung cấp bởi Khoa Di truyền và Chọn giống cây trồng, Trường Nông nghiệp, Đại học Cần Thơ Một số đặc tính và nguồn gốc của vật liệu giống lúa được trình bày trong Bảng 3.1.

Bảng 3.1: Nguồn gốc, đặc tính của vật liệu giống lúa sử dụng trong nghiên cứu

Stt Vật liệu giống Nguồn gốc Đặc tính

Thu thập tạihuyệnThạnh Phú, tỉnh Bến Tre do Khoa Di truyềnvàChọn giống cây trồng, Trường Nông nghiệp, Đại học Cần Thơcungcấp.

Lúa mùa, chịu ảnh hưởng quangkỳ;TGST (180-185ngày);

Chịu mặn: cấp 5) ở 12‰ (18,75 mS/cm) cấp 7 ở 14‰ (21,86 mS/cm) Dạng hạt trung bình (6,1-6,3 mm);

Hàm lượng Protein 8,01%; Độ bền thể gel (cấp 3); Độ trở hồ (cấp 1).

Khoa Di truyền và Chọn giống cây trồng, Trường Nông nghiệp, Đại học Cần Thơ cung cấp.

Dạng hạt trung bình (6,0-6,2 mm); Độ bền thể gel (cấp 1-9); Độ trở hồ (cấp 1-3).

3 Pokkali Viện lúa ĐBSCL cung cấp

Giống chuẩn kháng mặn (Langvà ctv,2001a; 2001b; Nguyễn Thị Langvà ctv.,2008; 2020); Mohammadi-Nejadvà ctv.

(2010); Huỳnh Kỳvà ctv.(2018) Chịu mặn 6-8‰

4 IR28 Khoa Di truyền vàChọngiống cây trồng, Trường Nông nghiệp, Đạihọc

Giống chuẩn nhiễm mặn (Langvà ctv,2001a; 2001b; Nguyễn Thị

Đất thí nghiệm được sử dụng để nhân trồng và đánh giá chọn cá thể/dòng từ thế hệ M1 đến M5 Nguồn đất này là đất phù sa không nhiễm mặn, được lấy từ Khoa Di truyền và Chọn giống cây trồng, Trường Nông nghiệp, Đại học Cần Thơ.

Đất thí nghiệm được sử dụng để đánh giá sự sinh trưởng và năng suất của các dòng lúa NTĐB triển vọng thế hệ M5 trong điều kiện thử nghiệm chậu trong nhà lưới trên các loại đất nhiễm mặn khác nhau tại tỉnh Tiền Giang Cụ thể, đất lúa 2 vụ được thu thập từ vùng nhiễm mặn nhẹ ở xã Phước Trung, huyện Gò Công Đông (10°18'26.3"N 106°40'55.3"E), trong khi đất lúa – tôm được lấy từ vùng đất nhiễm mặn cao tại xã Phú Tân, huyện Tân Phú Đông (10°13'17.6"N, 106°44'03.5"E).

3.1.3 Thiết bị, dụng cụ và hóachất

Trong lĩnh vực thí nghiệm, một số thiết bị quan trọng bao gồm máy đo EC HANNA HI9813-6, máy đo pH HANNA HI8314, máy quang phổ, máy ly tâm, và cân phân tích Lib101 AEG-120G Ngoài ra, các thiết bị hỗ trợ như máy lắc, lò vi sóng, bộ nguồn chạy điện di, khung chạy điện di, kính dạng mini-slab gel và máy scan cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình nghiên cứu và phân tích.

Dụng cụ cần thiết cho thí nghiệm bao gồm ống tube, pipet, khay nhựa, tấm xốp, đĩa petri, và chậu nhựa PVC màu đen với kích thước miệng 37 cm, đáy 35 cm và chiều cao 30 cm, cùng một số dụng cụ khác.

- Hóa chất: Javen, Acid acetic, thuốc nhuộm kép son phèn - lục iod, Glycerin, Nitơ lỏng, acetone 80%, Ninhydrin, Acid phosphoric 6M, Acid sulfosalycylic 3%, Glacial aceticacid,

- Phân bón: Urea: 46% N, Super lân: 16% P 2 O5, KCl 60% K2O dùng bóngốc,…

Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Thí nghiệm đánh giá và chọn lọc cá thể/dòng từ thế hệ M1 – M5 của giống lúa mùa Nàng tét sau xử lý đột biến được thực hiện từ tháng 8 năm 2017 đến tháng 12 năm 2019 tại Khoa Di truyền và Chọn giống cây trồng, Trường Nông nghiệp, Đại học Cần Thơ.

Thí nghiệm trồng và đánh giá các dòng/giống lúa trong điều kiện chậu được thực hiện từ tháng 8 đến tháng 12 năm 2020 tại Khoa Khoa học đất, Trường Nông nghiệp, Đại Học Cần Thơ Nghiên cứu tập trung vào 02 nhóm đất ven biển nhiễm mặn tại tỉnh Tiền Giang, bao gồm đất lúa 2 vụ và đất lúa – tôm.

Nội dung nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu được thực hiện bao gồm 3 nội dung chính như sau:

Chọn lựa cá thể hoặc dòng lúa mới từ vật liệu đã được xử lý đột biến thông qua phương pháp sốc nhiệt Quy trình này bao gồm việc chọn dòng phân ly từ thế hệ M1 đến M4 để đảm bảo chất lượng và tính ổn định của giống lúa.

Xử lý sốc nhiệt 100hạt lúa mùa Nàng tét

Nội dung 2:Đánh giá, chọn dòng lúa NTĐB ưu tú ở thế hệ M5 (vụ thuận, tháng 8 –

Nội dung 3:Đánh giá sự sinh trưởng, năng suất của các dòng lúa NTĐB ưu tú thế hệ

M5 trong điều kiện thí nghiệm chậu trong nhà lưới trên 2 nhóm đất nhiễm mặn khác nhau của tỉnh TiềnGiang.

Cụ thể, trình tự các nội dung nghiên cứu được trình bày theo sơ đồ sau (Hình 3.1)

Hình 3.1 Sơ đồ chọn lọc cá thể/dòng ưu tú qua các thế hệ

Tiếp tục chọn dòng ưu tú (Nội dung 3).

M0 Điện di protein SDS-PAGE

Chọn hạt mềm cơm, band waxy nhạt và nhân trồng hạt

Trồng 100 hạt sau xử lý đột biến trong vụ nghịch, tháng3 – 6/2016, chọn bụi trổ sớm (không ảnh hưởng quangkỳ)

Nhân trồng các cá thể M1 (vụ thuận, tháng 8-12/2017), chọn cá thể trỗ sớm (