DINH THI MINH NGUYET
NGHIEN CUU SU PHAT SINH BIEN DI O M, VA DOT BIEN DIEP LUC THOI KY MA OM, CUA
6 GIONG LUA NEP KHI XU LI TIA GAMMA Co” LEN HAT NAY MAM
KHOA LUAN TOT NGHIEP DAI HOC
Chuyén nganh: Di Truyén hoc
Giáo viên hướng dẫn:
TS PHAM XUÂN LIÊM, Viện KHNN Việt Nam
TS ĐÀO XUÂN TÂN, Trường ĐHSP Hà Nội 2
Trang 2MỤC LỤC Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Danh mục các thuật ngữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các biểu đồ Danh mục các hình ảnh MO DAU Wu 0 1 1 Lí do chọn đề tài -. 525cc2222 2 1 re 1 PA 0t ¡1)i812n15i 0u 0110 2
3 Nội dung nghiÊn CỨU «k1 E1 HT ngàn TT ng rưy 2
4 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 2-2 +s2+2E+EE2E22E 22x 2Erxerxcex 2 5 Ý nghĩa của để tài cs 2s 2112 1 2221121121121121121121112 12211211 cre 2 Chuong 1: TONG QUAN TALI LIỆU 2-2- 55225552 3 1.1 Nguồn gốc và phân loại 2-2+2s+2E+EE+EE2EE2EE21121211 2122121 21 2 xe 3
1.2 Giá trị kinh tẾ của cây lúa -¿©-s+22+2222<221221221211211211 212122121 xe 3
1.2.1 Sản phẩm chính của cây lúa
1.2.2 Sản phẩm phụ của cây lúa
1.3 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam -2- 25+: 5 1.3.1 Trên thế giới -s 2c TH HE H21 221 11ere 5 P0, 0 Na 6 1.4 Tác nhân phóng xạ gây đột biến 252 S2S 2212112212121 e 6
Trang 31.5.2 Nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia gamma Có"° khi xử lí 0281.181.008.) NI ỗỗ h gaăaa.ẢẢ 9 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 2222EEEE2222222222222111212E2222121111/1112 222.000 1H 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2 -©+2se+E2+EE+E2E2EEE7E2717127111 2111 xe 11 ph co su: j0 (20v 0n 12 2.2.1 Xử lí đột biỂn 5c 2S TtETHEETH 2.2 2112 12 2.2.2 Thi nghiém GOng rUONng.ecccccecccssesseessesssessesssesseessesssessessesssessessessessses 12 2.2.3 Thụ thập số liỆM - 5 5c SE TT 1 112212210 rree 12 b8 ‹ï Tai 13 Chương 3: KẾT QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 14 3.1 Sự phát sinh biến dị ở thế hệ thứ nhất (M,) - 14 3.1.1 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia ganưna Co”? đến TLNM, TLSS thời kỳ mạ, đẻ nhánh và trỗ - chín của 6 giống lúa nếp ở ÌM,, - 14 3.1.2 Ảnh hưởng của liéu long chiéu xa tia gamma Co” lén su phat
sinh biến dị ở thế hệ thứ nhất của 6 giống lúa nếp -2-ccc555c-: 21 3.1.2.1 CGC Dig di Minh thd cccecceccccsscsssssscsssssssssssssssssssssessssssssssecssesssvess 21 3.1.2.2 Biến dị về sinh trưởng và phát triỂH se series 27 3.1.2.3 Biến dị về các yếu tổ cầu thành năng suất -cccccccccsces 30 3.2 Tan số và phô đột biến diệp lục thế hệ thứ hai (M;) 33 3.2.1 TLSS thời kỳ mạ ở ÌM; S555 2SS2212222152122111212211211112 1.1 e6 33
3.2.2 Tan số và phổ đột biến điệp luc 6 Mp .34
KÉT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, -2222222cccctsttEEEEccee 38 TÀI LIỆU THAM KHÁO 2222222522tEEEE22211112cce 40 PHỤ LỤC 2-©2222222221222221112221112221111222112 221 2.11cee 41
Trang 4
LỜI CẢM ƠN
-000 -
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình, đầy trách nhiệm của TS
Phạm Xuân Liêm - Viện KHNN Việt Nam, TS Đào Xuân Tân - Trường
ĐHSP Hà Nội 2
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tô bộ môn Di
truyền, khoa Sinh - KTNN, Trường ĐHSP Hà Nội 2 và các bạn đã giúp đỡ,
đóng góp ý kiến đề tơi hồn thành tốt khóa luận này
Cuối cùng, xin cảm ơn tất cả các bạn trong nhóm và gia đình đã ủng hộ
Trang 5LỜI CAM ĐOAN
-000 -
Khóa luận tốt nghiệp này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của TS Phạm Xuân Liêm - Viện KHNN Việt Nam, TS Đào Xuân Tân - Trường
ĐHSP Hà Nội 2
Tôi xin cam đoan:
Đây là kết quả nghiên cứu của bản thân
Trang 7DANH MỤC CÁC BẢNG
Bang 3.1 Anh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co” vào hạt nảy mầm đến
TLNM của 6 giống lúa nếp ở thế hệ thứ nhất (M;)
Bảng 3.2 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co”? đến TLSS ở thời kỳ mạ của 6 giống lúa nếp ở thế hệ thứ nhất (M;)
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co?” đến TLSS ở thời kỳ đẻ
nhánh của 6 giống lúa nếp ở thế hệ thứ nhat (M,)
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co”” đến TLSS ở thời kỳ trỗ - chín của 6 giống lúa nếp ở thế hệ thứ nhất (M;)
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co”? đến tần số và phô biến dị
thấp cây của 6 giống lúa nép 6 M,
Bang 3.6 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co”? đến tần số và phổ biến đị chín sớm của 6 giống lúa nếp ở M¡
Bảng 3.7 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co” đến tần số và phổ biến di chín muộn của 6 giống lúa nếp ở Mị
Bảng 3.8 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co”” đến tần số và phổ biến dị tăng số bông hữu hiệu/ khóm của 6 giống lúa nếp ở M;
Bảng 3.9 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co”? đến tần số và phổ biến di giảm số bông hữu hiệu/ khóm của 6 giống lúa nép 6 M,
Bảng 3.10 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co?” đến TLSS ở thời kỳ mạ
của 6 giống lúa nếp ở thế hệ thứ hai (M;)
Bảng 3.11 Tần số và phổ ĐBDL thời kỳ mạ của 6 giống lúa nếp ở thế hệ thứ
hai (M2)
Trang 8
DANH MỤC CÁC BIÊU DO
Biểu đồ 3.1 TUNM của 6 giống lúa nếp khi chiếu xa tia gamma Co” vao hat nay
mầm ở M,
Biéu dé 3.2: TLSS 6 théi ky ma ctia 6 giống lúa nếp khi chiếu xa tia gamma
Co” vao hat nay mam 6 M,
Biểu đồ 3.3: TLSS ở thời kỳ đẻ nhánh của 6 giống lúa nếp khi chiếu xạ tia
gamma Co” vao hat nay mam 6M,
Biéu dé 3.4: TLSS 6 thoi kỳ trỗ - chín của 6 giống lúa nếp khi chiếu xa tia
gamma Co” vao hat nay mam 6 M,
Biểu đồ 3.5: TLSS ở thời kỳ mạ của 6 giống lúa nếp khi chiếu xa tia gamma
Co” vao hat nay mầm ở M;
Trang 9DANH MUC CAC HiNH ANH
Hinh anh 3.1 : TLSS thời kỳ mạ của giống nếp PD2 và nếp BM 9603 & M,
Hình ảnh 3.2: BDDL 6 nép PD2 - 5 Krad 6 M,
Hinh anh 3.3: BDDL 6 nép Lang Liéu - 5 Krad 6 M,
Hình ảnh 3.4: Đột biến Albina của giống nếp PD2 - 10 Krad 6 thoi ky ma M, Hình ảnh 3.5: Đột biến của giống nếp PD2 - 15 Krad ở thời kỳ mạ M;
Hình ảnh 3.6: Đột biến Albina của giống nếp 97 - 5 Krad ở thời kỳ mạ M;
Hình ảnh 3.7: Đột biến Albina của giống nếp N§7 - 15 Krad 6 thời kỳ mạ M; Phụ lục
Hình ảnh 1: Thời kỳ trỗ - chin của giống nếp BM 9603 ở M;
Hình ảnh 2: Biến di chín sớm của giống nếp Lang Liêu - 5 Krad ở M;¡ Hình ảnh 3: Biến đị đẻ nhánh yếu của giống nếp BN4 - 10 Krad ở M¡
Hình ảnh 4: Biến dị đẻ nhánh yếu của giống nếp N§7 - 15 Krad ở M¡ Hình ảnh 5: Biến dị đẻ nhánh yếu của giống nếp Lang Liéu - 10 Krad 6 M,
Trang 10MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài
Lúa là một trong năm loại cây lương thực chính của thế giới, với trên
90% diện tích được trồng ở Châu Á Lúa gạo có giá trị kinh tế về nhiều mặt:
giải quyết nhu cầu đinh dưỡng cho con người, cho chăn nuôi, cho công nghiệp chế biến Người đân Việt Nam với nền nông nghiệp lúa nước lâu đời
đã sử dụng lúa gạo là nguồn lương thực chính Hiện nay, Việt Nam là nước
đứng thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo, sau Thái Lan
Ngày nay, do sự gia tăng dân số, sự phát triển của các ngành công nghiệp, sự đô thị hóa và phát triển cơ sở hạ tầng, sự chuyên đổi đất nông
nghiệp thành đất ở diện tích đất nông nghiệp trên thế giới ngày càng bị thu
hẹp, đặc biệt là các nước Châu Á Vì vậy, không thể tăng sản lượng lúa gạo
theo hướng mở rộng diện tích đất trồng lúa, mà chỉ có thể theo hướng nâng cao năng suất cây lúa
Với sự phát triển của xã hội, đời sống của con người ngày càng được nâng cao, con người không chỉ ăn no, mặc ấm mà còn có nhu cầu ăn ngon
hơn, mặc đẹp hơn và dé đảm bảo an ninh lương thực đòi hỏi các nhà khoa
học không ngừng nghiên cứu và cải tiến các giống lúa nhằm tạo ra nhiều giống có năng suất cao, chất lượng tốt phục vụ nhu cầu ngày càng tăng của
con người
Bên cạnh lúa tẻ, lúa nếp cũng là sản phẩm nông nghiệp quan trọng và không thê thiếu trong những dịp lễ tết của dân tộc ta Từ gạo nếp tạo ra các
sản phẩm như: bánh, xôi, rượu
Nhằm đóng góp một phần vào các nghiên cứu sự phát sinh một số biến dị bằng chiếu xạ tia gamma Co”°, nhằm tạo ra những giống lúa nếp mới có năng suất cao, chất lượng tốt, chúng tôi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu sự phát sinh biến dị ở M, và đột biến diệp lục thời kỳ
mạ ở M; của 6 giống lúa nếp khi xiv li tia gamma Co” lén hat nay mam”
1
Trang 112 Mục đích nghiên cứu
- Xác định mức độ ảnh hưởng của tia gamma Co”? đến TLSS và phát sinh biến dị ở các giai đoạn phát triển của 6 giống lúa nếp ở thế hệ thứ nhất
(M,) khi gây đột biến bằng tia gamma
- Xác định mức độ ảnh hưởng của tia gamma Co”? đến TLSS và phát sinh ĐBDL của thời kỳ mạ ở thế hệ thứ hai (M;) của 6 giống lúa nếp nghiên cứu
3 Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các liều lượng chiếu xạ tia gamma Co”? lên TLNM, TLSS qua các thoi ky cua Mj
- Nghiên cứu sự phát sinh biến đị một số đặc điểm hình thái, sinh
trưởng, phát triển của các giống lúa ở M; khi xử lí hạt bằng chiếu xạ tỉa
gamma Co” véi liều lượng khác nhau
- Nghiên cứu sự phát sinh ĐBDL thời kỳ mạ ở M¿
4 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Địa điểm Khu thí nghiệm của Trung tâm Hỗ trợ NCKH và CGCN Trường
ĐHSP Hà Nội 2, tại Xã Cao Minh — Thị xã Phúc Yên — Tỉnh Vĩnh Phúc, vụ xuân
2010 - thế hệ thứ nhất (M¡), vụ mùa 2010 - thế hệ thứ 2 (M;)
5 Ý nghĩa của đề tài
5.1 Ý nghĩa khoa học
Sử dụng phương pháp chiếu xạ gây đột biến làm thay đổi cấu trúc vật
chất di truyền, hình thái sinh lí, sinh hóa tạo ra những dạng đột biến có thể
phát triển thành các giống lúa mới 5.2 Ý nghĩa thực tiễn
Bằng phương pháp chiếu xạ tia Gamma Co” lam xuat hién cdc dang
đột biến mới có lợi cho con người có thể sử dụng làm giống mới hoặc tạo
nguồn nguyên liệu khởi đầu cho công tác tạo chọn giống mới
Những hiểu biết thực nghiệm về đột biến có thể cung cấp kiến thức cho
giảng day bộ môn di truyền học
———===e====== == -
Trang 12Chuong 1: TONG QUAN TAI LIEU
1.1 Nguồn gốc và phân loại
Lúa trồng hiện nay là do lúa dại hình thành, do một quá trình chọn lọc
lâu dài Lúa trồng là loài cây hòa thảo, sống trong năm rồi chết
Theo hệ thống phân loại thực vật, cây lúa trồng thuộc ngành thực vật có hoa, lớp một lá mầm, bộ hòa thảo có hoa, họ hòa thảo, họ phụ hòa thảo ưa
nước, chỉ Oryza, loài Oryaza sativa L Lúa trồng được chia thành 3 loài phụ là Indica, Japonica và Javanica Dưới loài phụ là nhóm biến chủng và biến
chủng Hiện nay, loài lúa trồng có 3 loài phụ, 8 nhóm biến chủng và 284 biến
chủng
Theo nguồn góc hình thành, cây lúa trồng được chia thành quần thê địa phương; quần thé lai; quan thé đột biến; quần thé tạo ra bằng công nghệ sinh
học; nhóm các dòng bắt thụ đực
Theo các tính trạng đặc trưng, các giống xếp cùng nhóm có chung một
tính trạng đặc trưng thuộc cùng một tập đoàn: Tập đoàn năng suất cao; tập
đoàn chất lượng cao; tập đoàn giống chống bệnh; tập đoàn giống chống chịu sâu bệnh; tập đoàn giống chống chịu hạn hoặc úng; tập đoàn giống chống chịu chua, mặn và phèn; tập đoàn giống với thời gian sinh trưởng đặc thù
Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng hạt lúa của loài O.sativa var glutinosa Tanka (lúa nếp) đề xử lí đột biến
1.2 Giá trị kinh tế của cây lúa
Lúa là lương thực chính của một số nước trên thế giới trong đó có Việt
Nam Lúa gạo là nguồn cung cấp năng lượng lớn nhất cho con người, là sinh kế chủ yếu của nông dân Hạt gạo được dùng làm lương thực, còn tat cả các
bộ phận khác của cây lúa đều được con người tận dụng để phục vụ nhu cầu
cân thiết của cuộc sông
a A ogy ỹ ——
Trang 131.2.1 Sản phẩm chính của cây lúa
Hạt gạo là sản phâm chính của cây lúa Hạt gạo dùng để nấu cơm, làm
bánh, nấu rượu, và rất nhiều thực phẩm khác được chế biến từ hạt gạo Gạo nếp được dùng để nấu xôi, nấu rượu và làm bánh Trên thị trường, gạo nếp
có giá trị kinh tế cao hơn gạo tẻ
Cây lúa cũng có giá trị dinh dưỡng khá lớn, hàm lượng tỉnh bột là 62,4% Hàm lượng protein 7 - 8% Hàm lượng lipit chủ yếu ở lớp vỏ gạo, ở gạo xay là 2,02%, ở gạo xát giảm xuống còn 0,52% Ngoài ra, trong lúa còn
có một số vitamin đặc biệt là vitamin nhóm B [9]
Giá trị dinh dưỡng của lúa tính theo % chất khô so với một số cây lấy hạt khác Loại hạt Tỉnh bột | Protein Lipt | Xenluloz Tro Nước Lúa 62,4 7,9 2,2 9,9 5,7 11,9 Lúa mì 63,8 16,8 2,0 2,0 1,8 13,6 Ngô 69,2 10,6 443 2,0 1,4 12,5 Cao luong 71,7 12,7 3,2 1,5 1,6 9,9 K“ 59,0 11,3 3,8 8,9 3,6 13,0
1.2.2 Sản phẩm phụ của cây lúa
Ngoài việc sử dụng hạt gạo làm lương thực chính, con người còn tận
dụng các phần phụ của cây lúa để chăn nuôi, sử dụng trong công nghiệp, trong y học và thực phẩm Các sản phẩm phụ đó là:
- Tắm: Sản xuất rượu côn, phan min, thuốc chữa bệnh, chăn nuôi, - Cám: Sản xuất thức ăn tổng hợp cho chăn nuôi, sản xuất vitamin BI, chế tạo sơn cao cap,
- Trấu: Sản xuất men, vật liệu đóng lót hàng, chất đốt, chất độn chuồng cho chăn nuôi,
- Rơm rạ: sử dụng trong công nghệ sản xuất giày, bìa các tông xây
dựng, làm thức ăn cho gia súc, sản xuất thừng, chão, mũ,
Se SS ee E—E—E—E—EEO
Trang 141.3 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam 1.3.1 Trên thế giới
Theo FAO (2008), cây lúa được trồng ở 114 nước trong đó có 18 nước có
diện tích trồng lúa lớn hơn 1.000.000 ha tập trung ở Châu Á, có 31 nước có diện
tích trồng lúa vào khoảng 100.000 ha - 1.000.000 ha Trong số 31 nước trên thì có 27 nước có năng suất lớn hơn 5 tắn/ha đứng đầu là Ai Cập (9,7 tắn/ha), Úc (9,5 tân/ha), Elsalvador (7,9 tan/ha) [8]
Diện tích, năng suất, sản lượng lúa các châu lục trên
thế giới năm 2007 (nguồn FAOSTAT, 2008 www.scribd.com)
Châu lục Diện tích Năng suất Sản lượng
, (triệu ha) (tân/ha) (triệu tân) Châu Á 140,30 4,21 591,71 Chau My 6,63 4,95 32,85 Chau Phi 9,38 2,50 23,48 Chau Au 0,60 5,77 3,49
10 nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới năm 2008, 2009 theo
Trang 151.3.2 Ở Việt Nam si
Việt Nam là nước có nghê trông lúa nước từ lâu đời Tô tiên ta đã xây dựng nên nền văn minh lúa nước với việc thuần hóa cây lúa dại thành cây lúa trồng và phát triển đến ngày nay
Trước năm 1945, diện tích trồng lúa ở đồng bằng Bắc bộ là 1,8 triệu ha, ở đồng bằng Nam bộ là 2,7 triệu ha với năng suất bình quân là 13 tạ/ha Thời
kỳ này, nông dân chủ yếu trồng các giống lúa cũ cao cây, ít chịu thâm canh, cay dé dé, nang suất thấp
Từ năm 1963 đến 1965, ở những vùng chuyên canh lúa do diện tích
nhiều nên có một số điện tích lúa bị cấy chậm và muộn thời vụ Nhờ tiến bộ
kỹ thuật, các nhà khoa học đã tìm được những giống lúa thấp cây, ngắn ngày
đưa vào sản xuất kịp thời vụ
Từ năm 1975 đến 1985, sản lượng lúa cả nước tăng từ 11,8 lên 15,9 triệu tắn, nguyên nhân là do ứng dụng giống mới, tăng diện tích trồng và năng suất của các giống lúa cũng tăng lên
Từ khi thực hiện đổi mới (năm 1986) đến nay, Việt Nam đã có những
tiến bộ vượt bậc trong sản xuất lúa, đưa nước ta từ chỗ là nước thiếu ăn triền
miên trở thành nước không những đảm bảo đủ lương thực cho nhu cầu của người dân trong nước mà còn xuất khẩu gạo đứng thứ hai trên thế giới Tính riêng 2 năm 1988 và 1989 sản lượng lương thực tăng thêm 2 triệu tắn/năm
Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, lượng gạo
xuất khâu năm 2010 đạt 6,88 triệu tắn, kim ngạch 3,23 tý USD [§]
1.4 Tác nhân phóng xạ gây đột biến
1.4.1 Các loại tác nhân phóng xạ gây đột biến
Trang 161.4.1.1 Nhóm phóng xạ ion hóa
Là loại phóng xạ gây ra phản ứng hóa phóng xạ, tạo ra các cặp 1on hóa trong môi trường mà chúng xâm nhập hoặc gây ra sự kích động phân tử
Nhóm này được chia thành nhóm bức xạ hạt và nhóm bức xạ sóng điện
từ
+ 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 đối + Nhóm bức xạ sóng điện từ: Đặc trưng bởi vận tốc lớn và độ dài bước sóng, được biểu hiện bởi công thức: CE=T.A
Trong đó: C: Vận tốc; T: Tần số; À: Bước sóng
Tia Gamma (y), tia Ronghen (tia X) thuộc nhóm này Do bước sóng rất
ngắn (10'?- 10° A°) va van téc lớn, không có khối lượng và điện tích, không
bị lệch điện trường nên chúng có sức xuyên sâu rất lớn Chúng không có khả năng điện ly trực tiếp mà chỉ có tác dụng gián tiếp Năng lượng của tia y tùy thuộc vào tần số sóng được biểu thị bằng công thức:
E=hT hay E=h.C/A
Trong đó: Hằng số Plăng: h = 6,62.10”” erg/s
T: Tần số sóng C: Tốc độ ánh sáng À: Bước sóng
1.4.1.2 Nhóm phóng xạ không gây ion hóa
Đại diện nhóm này là tia tử ngoại (.= 107+ 107 A') Khi xuyên qua
các mô của cơ thể sinh vật, nó không gây ion hóa mà chỉ kích động phân tử, sức xuyên thấu yếu nên thường dùng đề xử lí hạt phấn và bảo tử
1.4.2 Tac dung ctia tia gamma Co lén vat chất di truyền
1.4.2.1 Tác động lên vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (ADN)
Sự tác động của tia gamma vào ADN sẽ gây ra những biến đổi chủ yếu:
Trang 17- Tạo các phân tử phân nhánh - Tạo các liên kết protein - ADN - Biến tính ADN
- Gây hiện tượng nhị trùng phân Timin - Phá hủy gốc dị vòng chứa Nitơ - Hidrat hóa các bazơ nItơ
- Gây ra hiện tượng hỗ biến
1.4.2.2 Tác động lên vật chất di truyền ở cấp độ TB a Tác động lên cấu trúc NST
Theo Svenson, bức xạ ion hóa có thể gây nên sự phan doan cua NST
Có hai kiểu phân đoạn NST là:
- Loại đứt thật: NST đứt rời thành từng đoạn nhỏ
- Loại tiềm tàng: NST chưa đứt rời mà có thể trở thành đột biến sau
một thời gian nhất định hoặc có thể phục hồi lại trạng thái ban đầu b Tác động lên quá trình phân chia TB
- Đối với quá trình nguyên phân: Tia gamma tác động lên TB đang ở
thời kỳ nguyên phân có thê gây nên hiện tượng:
+ Làm kìm hãm hay dừng tạm thời quá trình nguyên phân
+ Làm dừng hoàn toàn quá trình nguyên phân nhưng không gây chét TB ma lam mat kha nang phan chia TB
+ Làm tăng độ nhớt và kết dinh NST dan dén sw chét TB
+ Tuy nhiên, với liều lượng chiếu xạ thấp có thể kích thích quá trình phân chia của TB
- Đối với quá trình giảm phân: Khi dùng tia X gây bức xạ ion hóa ở
Longiflorum, Mistra (1958) đã thu được kết quá:
+ Gây sai hình NST ở diplonem
+ Gây sai hình NST ở hậu kì I hoặc II
` EEE
Trang 181.5 Lược sử nghiên cứu hiệu quá gây đột biến của tỉa gamma Co'° trên
lúa trồng (O.Sativa L.)
1.5.1 Nghiên cứu hiệu quả gây đột bién cia tia gamma Co” khi xt li
trên hạt khô
Cho tới nay, có hàng trăm công trình nghiên cứu được công bố theo hướng này: Suzuki 1964, Kawai 1965, Nguyễn Minh Công 1968, Trịnh Bá
Hữu - Lê Duy Thành 1967 - 1970, Trần Minh Nam 1978, Hầu hết các tác gid đều đề cập tới hiệu qua gây đột biến của tia gamma Co” [6]
1.5.2 Nghiên cứu hiệu quả gây đột bién cia tia gamma Co” khi xt li trén hat nay mam
1.5.2.1 Xử li bằng tia gamma Co” lén hat uét
Nhiều tác giả đã nghiên cứu hiệu quá gây đột biến của tia gamma Co”°
khi xử lí hạt ướt: Kawal 1965 - 1966, Guud, Fushuhara (1967), Janka va
Stamura (1968), Trần Duy Quý 1981 - 1988
Các tác giá đều đi đến kết luận chung: Hạt ướt cảm ứng phóng xạ cao
hơn, cho tần số đột biến hình thái, sinh trưởng và phát triển cao hơn so với xử
lí hạt khô
1.5.2.2 Xr li tia gamma Co” vào các thời điểm khác nhau trong quá trình hat nay mam
Nhiều tác giả đã chiếu xạ vào các loài thực vật khác nhau và đã xác
định được mức độ cảm ứng phóng xạ phụ thuộc vào các pha của chu kì TB,
xếp theo thứ tự Gạ> M > S > G¡ Các thời điểm nảy mầm của hạt ở Mụ sẽ
tương ứng với các pha khác nhau của chu kỳ nguyên phân đầu tiên của hạt lúa náy mầm và sẽ cảm ứng khác nhau đối với các tác nhân phóng xạ
Đào Xuân Tân (1994) [4], nghiên cứu sự phát sinh các đột biến lặn ở M¿ khi xử lí tia gamma vào các thời điểm khác nhau của hạt nảy mầm ở 5 giống lúa nếp đã kết luận:
ns a
Trang 19+ Phóng xạ vào thời điểm 72h và 75h cho tổng tần số ĐBDL cao nhất
+ Phóng xạ vào thời điểm 72h và 75h cho tần số đột biến lặn về hình
thái, về sinh trưởng và phát triển cao nhất, đặc biệt có ý nghĩa trong
chọn giống
eae Ap a oon on TQ)
Trang 20Chương 2: ĐÓI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
* Nếp BN4: Do TS Đào Xuân Tân chọn tạo từ tô hợp lai giữa giống lúa nếp trắng Bắc Giang với một dòng đột biến của nó Cây cao (109 - 122 cm),
độ cứng cây, đẻ nhánh ít và kiểu đẻ nhánh hơi xòe Chống đồ khá, ít nhiễm
khô văn, bạc lá, nhiễm đạo ôn trung bình TGST từ 140 - 150 ngày (vụ xuân),
112 - 118 ngày (vụ mùa), hạt lúa có dạng bầu tròn, trọng lượng 1000 hạt lớn
(23 - 25g), chất lượng gạo thơm, ngon, xôi dẻo Số hạt 106 - 130 hạt/ bông Tỉ
lệ lép 7 - 11% Năng suất từ 43 - 50 tạ/ha, năng suất cao đạt 55 - 68 tạ/ha
* Nếp BM 9603: Được Viện KHNN chon tạo từ tô hợp lai 15/chianung
661020/TK90 Giống nếp BM 9603 có thể trồng cả 2 vụ, TGST 168 - 170 ngày (vụ xuân), 120 - 125 ngày (vụ mùa) Nếp BM 9603 cho năng suất khá
cao, ôn định Chất lượng gạo tốt, xôi dẻo, thơm Có khả năng chịu rét, chống chịu bạc lá, thích ứng với nhiều vùng sinh thái
* Nếp Lang Liêu: Cây cao 113 - 127 cm, dễ đồ ngã, khả năng đẻ nhánh khá, tỷ lệ lép trung bình, năng suất khá, nhiễm nhẹ khô vằn, bạc lá, sâu cuốn lá TGST 138 - 160 ngày
* Nép PD2: Do TS Đào Xuân Tan chon tao Cay cao 98 - 110 cm,
TGST 110 - 120 ngày (vụ mùa sớm), 150 - 160 ngày (vụ xuân chính) Năng suất trung bình đạt 39 - 45 tạ/ha, năng suất cao có thé dat 54 - 60 tạ/ha Xôi
dẻo, thơm PD2 có hình thái gọn, thấp cây, xanh bén, cuống bông dài Hạt không cần ngủ nghỉ, chống đồ khá, nhiễm khô vẫn, bạc lá nhẹ Chịu rét tốt ở giai doan ma
* Nép 97: Do bộ môn nghiên cứu chọn tạo giống lúa, Viện KHKTNN Việt Nam lai tạo từ tổ hợp nếp N87 và nếp 145 Cây cao 90 cm, cứng cây,
———===e========-.-= EEE
Trang 21chống đồ tốt, kháng bệnh đạo ôn, khô vằn, bạc lá Nếp 97 đẻ nhánh khỏe,
bông đài TGST 108 - 113 ngày (vụ mùa), 125 - 130 ngày (vụ xuân muộn) Số
hạt/ bông lớn (170 - 220 hạt/ bông) Trọng lượng 25 - 26 g/1000 hạt, xôi dẻo, không thơm nhưng ngon hơn nếp N§7
* Nép N87: Được nghiên cứu bởi Viện KHNN Việt Nam (VASI) Giống lúa N87 thuộc loại hình thấp cây dáng hình gọn, chiều cao cây trung
bình 100 - 110 cm, bông dài, số hạt 190 - 230 hạt/ bông Trọng lượng 1000
hạt 25 - 26g Năng suất trung bình 60 tạ/ha cao hơn nếp IR352 từ 10 - 20%
TGST: vụ xuân 115 - 130 ngày, vụ mùa 100 - 105 ngày Cây cứng, chống đồ
kha, khang ray tét, khang đạo ôn ,khô vằn khá, cơm dẻo, không thơm
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Xứ lí đột biến
- Mỗi giống lúa lấy 1000 hạt ngâm nước bão hòa ở nhiệt độ phòng ủ đến thời điểm xử lí 72h
- Chiếu xạ bằng tia Gamma CoẾ? với các liều lượng 5 Krad, 10 Krad, 15 Krad tại Trung tâm chiếu xạ Quốc gia Từ Liêm - Hà Nội
- Chiếu xạ vào vụ xuân 2010
2.2.2 Thí nghiệm đồng ruộng
- Vụ xuân 2010: Ngày gieo: 10/01/2010 Ngày cấy: 29/01/2010 - Vụ mùa 2010: Ngày gieo: 08/06/2010 Ngày cấy: 25/06/2010
- Gieo cay theo quy trinh thi nghiém chon giống đột biến tại Khu thí
nghiệm của Trung tâm Hỗ trợ NCKH và CGCN Trường ĐHSP Hà Nội 2
+ Chia ruộng theo từng lô, cay theo thtr ty DC, 5 Krad, 10 Krad, 15 Krad
Trang 22Cách tính: Tính % ở mỗi thời kỳ
- Phát hiện các biến dị:
+ Biến di hình thái
+ Biến di về sinh trưởng và phát triển + Biến dị về các yếu tố cầu thành năng suất Cách tính:
Tần số từng loại biến dị tính bằng phần trăm của số lượng cá thể mang biến đị/ tổng số cá thể sống sót trong lô tại thời điểm đó
* Thế hệ thứ hai (M;): Thu thập số liệu về TLSS thời kỳ mạ, tần số và
phé ĐBDL trong thời kỳ mạ của 6 giống lúa nếp 2.2.4 Xứ lí số liệu Sử dụng phần mềm Exel để xác định các tham số đặc trưng: tần số biến dị (Ð, sai số phần trăm (m) * Xác định TLSS ở các giai đoạn: TLSS (%) = (Số cá thể sống đến giai đoạn đó/ 1000 hạt) x 100%
* Tinh tan số biến dị:
Trang 23Chương 3: KÉT QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Sự phát sinh biến dị ở thế hệ thứ nhất (M,)
3.1.1 Anh hwéng ctia chiéu xa tia gamma Co” dén TLNM, TLSS
thời kỳ mạ, đẻ nhánh và trỗ - chín của 6 giống lúa nếp ở M,
Mức độ tác động của tác nhân đột biến lên cây trồng là một trong
những chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của đột biến thực nghiệm Với mục đích thu
nhận các biến dị có ý nghĩa về mặt kinh tế, chúng tôi đã tiến hành xử lí hạt
náy mầm ở giai đoạn 72h bằng tia gamma Co?" của Mụ với liều xạ là 5 Krad,
10 Krad, 15 Krad
Để theo dõi và nghiên cứu quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa
sau khi chiếu xạ thì cần chú ý đầu tiên là khả năng sống sót của cây mạ và cây
lúa mọc từ hạt bị chiếu xạ Các kết quả thu được cho thấy: Chiếu xạ bằng tia
gamma Co°° đều có ánh hưởng rõ rệt đến TLSS ở các thời kỳ của chu kỳ sống cây lúa trong các lô thí nghiệm
* TY 1é nay mam
Báng 3.1 Ảnh hướng của chiếu xạ tỉa gamma Co” vao hat nay mam đến
Trang 24Bang 3.1 va biểu đồ 3.1 cho thấy:
- Ở liều xạ 5 Krad: TUNM cao nhất ở giống nếp BN4 (93,00 + 0,81)% TLNM thấp nhất ở giống nếp 97 (89,00 + 0,99)% - Ở liều xạ 10 Krad: TUNM cao nhất ở giống nếp PD2 (90,00 + 0,95)% TLNM thấp nhất ở giống nếp BM 9603 (82,10 + 1,21)% - Ở liều xa 15 Krad: TLNM cao nhất ở giống nếp Lang Liêu (86,00 + 1,10)% TUNM thấp nhất ở giống nép N87 (77,90 + 1,31)% 85Knd 0 10Krad| B15 Krad] ope TLNM (%) Nếp Nếp Nếp Nếp Nếp Nép Tỉnh BN4 BM Lang PD2 N97 N87 chung 9603 Liêu Giống lúa
Biểu đồ 3.1 TLNM của 6 giống lúa nếp khi chiếu xạ tia gamma Co” vao hat nay mam 6 M,
* TLSS 6 thoi ky ma
Thời kỳ mạ là giai đoạn được tinh từ lúc bắt đầu gieo mạ đến khi cấy Kết quả về TLSS ở thời kỳ mạ của 6 giống lúa nếp được trình bày ở bảng 3.2 và biểu đồ 3.2 Kết quả này được xác định sau khi gieo 14 ngày
Kết quả bảng 3.2 cho thấy:
Trang 25- Ở liều xạ 15 Krad: TLSS cao nhất cũng ở giống nếp PD2 (85,00 +
1,13)% và tý lệ này thấp nhất ở giống nếp BN4 (69,90 + 1,45)%
Bang 3.2 Anh huéng cua chiéu xa tia gamma Co™ đến TLSS ở
thời kỳ mạ của 6 giống lúa nếp ớ thế hệ thứ nhất (M,) Giéna *8| sKrad 10 Krad 15 Krad ĐC Nêp BN4 85,00 + 1,13 | 80,00 41,26 | 69,90+1,45 | 97,00 +0,54 Nếp BM 9603 | 86,90 + 1,07 | 79,00 + 1,29 | 72,00+ 1,42 | 95.00 +0,69 Nép lang liêu | 84,004 1,16 | 81,404 1,23 | 70,00 + 1,45 91,40 + 0,89 Nép PD2 81,00 + 1,24 | 85,0041,13 | 80,00 + 1,26 93,60 + 0,77 Nêp 97 83,00+1,19 |76,00+1,35 | 73,50 + 1,40 90,00 + 0,95 Nép N87 87,00 + 1,06 | 81,0041,24 | 75,00 + 1,37 94,10 + 0,75 Tính chung | 84,48+ 0,47 | 80,40+0,51 | 73,40 + 0,57 93,52 + 0,32
Như vậy, TLSS trong thời kỳ mạ của các giống lúa khác nhau là không
giống nhau ở các lô nghiên cứu, và tỷ lệ này được coi là tương đối én định
không phụ thuộc nhiều vào môi trường, vì đó là đặc tính đặc trưng của mỗi
giống Tuy nhiên, TLSS của mạ ở các liều xạ khác nhau của các giống thì thấy có sự biến đổi rõ rệt Liều xạ cao thì TLSS thường thấp hơn so với liều xạ thấp
TLSS trong các lô thí nghiệm chiếu xạ thấp có thê giải thích là do tác
động ức chế sinh trưởng hoặc gây chết của tia gamma đối với các hạt nảy
mâm đem chiêu xạ
ae ap ope oe OU
Trang 26120 + 100 + 80 4 - m5 Krad = wo © 10 Kraq| a B15 Krad| HĐC 404 Nếp Nếp Nếp Nếp Nếp Nếp Tính BN4 BM Lang PD2 N97 N87 chung 9603 Liêu Giống lúa
Biểu đồ 3.2 TLSS ở thời kỳ mạ của 6 giống lúa nếp khi chiếu xạ tia gamma Co” vao hat nay mam 6 M,
Hình ảnh 3.1 TLSS thời kỳ mạ của giống nếp PD2 va nép BM 9603 & M,
Trang 27* TLSS thời kỳ đẻ nhánh
Thời kỳ đẻ nhánh được tính từ khi cấy đến khi lúa bắt đầu có đòng
Trong thời kỳ đẻ nhánh, TLSS của các giống lúa cũng có nhiều biến đối, kết
quả này được biểu thị ở bảng 3.3 và biểu đồ 3.3
Bảng 3.3 cho thấy:
- Ở liều xạ 5 Krad: TLSS cao nhất ở giống nếp BN4 (61,00 + 1,24)%,
và TLSS thấp nhất là ở giống nếp Lang Liêu (71,00 + 1,43)%
- Ở liều xạ 10 Krad: TLSS cao nhất ở giống nếp PD2 (74,00 + 1,39)% Tỷ lệ này thấp nhất ở giống BM 9603 (63,50 + 1,52)%
- Ở liều xạ 15 Krad: TLSS cao nhất cũng ở giống nếp PD2 (64,90 +
1,51)% Tỷ lệ này thấp nhất ở giống nếp N§7 là (58,00 + 1,56)%
Như vậy, có thể cho rằng:
- Giống như thời kỳ mạ, TLSS thời kỳ đẻ nhánh ở các lô chiếu xạ đều
rất thấp so với ĐC Trong cùng một giống, chiếu xạ với liều lượng càng cao, TLSS càng giảm
- Khi xử lý ở cùng một thời điểm và liều lượng thì TLSS của các giống
khác nhau là không giống nhau, phụ thuộc vào đặc tính di truyền của từng giống
Alices, Avulescu, D.Becerescu, 1970 cho rang: Tia gamma chang những ảnh hưởng trực tiếp lên TLSS ở thời kỳ mạ mà còn ảnh hưởng kéo dài tới các giai đoạn sau của quá trình sinh trưởng và phát triển Thực tế cho thấy,
nhiều cây đã sống sót qua thời kỳ mạ nhưng lại bị chết ở thời kỳ đẻ nhánh
hoặc trỗ - chín
eae ae eS <<
Trang 28Bảng 3.3 Ảnh hưởng của chiếu xa tia gamma Co” dén TLSS ở
thời kỳ đẻ nhánh của 6 giống lúa nếp ở thế hệ thứ nhất (M,) Liêu xạ Giống Nép BN4 81,00 + 1,24 | 70,004 1,45 | 62,00+ 1,53 | 97,00 + 0,54 Nép BM 9603 | 76,00 + 1,35 | 63,50 1,52 | 60,00 + 1,55 90,00 + 0,95 Nép Lang Liêu | 71,00 + 1,43 | 68,00 + 1,48 | 63,504 1,52 | 8900+ 0,99 5 Krad 10 Krad 15 Krad ĐC Nêp PD2 74,50 + 1,38 |74/00+1,39 |64.90+1,5I |9130+0,89 Nếp 97 72,00 + 1,42 |65,00+1,5I1 | 61,00+ 1,54 |87,90 + 1,03 Nép N87 80,00 + 1,26 | 73,004 1,40 |58,0041,56 | 92.00 + 0,86 Tinh chung 75,75 + 0,55 | 68,92 +0,60 | 61,57+0,63 | 91,20 + 0,37 120 ¬ 100 + - 10] B5 Krad x a 60 4 0 10 Krad a @ 15 Krad " ape 20 7 04 Nếp Nếp Nếp Nếp Nếp Nếp Tính BN4 BM Lang PD2 N97 N87 chung 903 Liêu Giống lúa
Biểu đồ 3.3 TLSS ở thời kỳ đẻ nhánh của 6 giống lúa nếp khi chiếu xạ
tia gamma Co” vao hat nay mam 6M,
ae ae og oD
Trang 29* TLSS thoi ky trỗ - chin
Thời kỳ trỗ: được tính từ khi các hoa đầu tiên của bông nhô ra khỏi đòng đến khi chín Thời kỳ chín: chín hoàn toàn Thời kỳ trỗ - chín kéo dài tùy thuộc vào từng giống lúa Từ thời kỳ đẻ nhánh đến thời kỳ trỗ - chín, TLSS của các giống thay đổi không đáng kể Kết quả nghiên cứu TLSS thời
kỳ này được chúng tôi ghi lại ở bảng 3.4 và biểu đồ 3.4 Qua bang 3.4 ching tôi thấy:
- Ở liều xạ 5 Krad: TLSS cao nhất ở giống nếp BN4 và nếp 97 là (75,00
+ 1,37)% Tỷ lệ này thấp nhất ở giống nếp Lang Liêu là (60,50 + 1,55)%
- Ở liều xạ 10 Krad: TLSS của các giống cũng thấp hơn so với thời kỳ
đẻ nhánh TLSS cao nhất cũng là giống nếp BN4 (69,00 + 1,46)% Tỷ lệ này thấp nhất ở giống nếp BM 9603 (57,00 + 1,57)%
- Ở liều xạ 15 Krad: TLSS nhìn chung thấp hơn ở liều chiếu xạ 5 Krad
và 10 Krad Tý lệ cao nhất ở giống nếp PD2 là (62,00 + 1,53)% Và tý lệ này
thấp nhất cũng ở giống nếp BM 9603 (51,40 + 1,58)%
Trang 30120 + 100 + - 801 H5 Krad = 40 Krad ø 604 a @ 15 Krad F 4g J dC 20 3 04 Nếp Nếp Nếp Nếp Nếp Nếp Tinh BN4 BM Lang PD2 N97 N87 chung 9603 Liêu Giống lúa
Biểu đồ 3.4 TLSS 6 thời kỳ trỗ - chín của 6 giống lúa nếp khi chiếu xạ
tia gamma Co” vao hat nay mam 6 M,
3.1.2 Ảnh hwéng cia liéu lwong chiéu xa bang tia gamma Co” lén
sự phát sinh bién dị ở thế hệ thứ nhất (M,) của các giống lúa nghiên cứu
3.1.2.1 Các biển dị hình thái * Biến dị thấp cây
Chiều cao cây được đo bằng cm từ mặt đất lên đến đỉnh bông dài nhất (không tính râu) Có nhiều cách phân loại chiều cao cây lúa, theo một số tác giả thì chiều cao cây có thể được chia làm 3 loại:
- Cay cao > 140 cm
- Cây trung bình 110 - 140 em - Cây lùn < 110 em
Theo “Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa” của IRRI (1996) chiều cao cây lúa được chia thành 3 mức với thang điểm như sau [7]:
——====e=========-=- EEEE—E—E—E———OO
Trang 311 - Bán lùn (vùng trũng < 110 cm, vùng cao < 90 cm)
5 - Trung bình (vùng trũng < 110 - 130 em, vùng cao < 90 - 125 cm) 9 — Cao (vung tring > 130 cm, vùng cao > 125 cm)
Hầu hết các giống lúa gốc mà chúng tôi nghiên cứu đều có chiều cao cây ở mức trung bình (110 - 130 cm) Các nhà nghiên cứu quy định rằng: cây có chiều cao thấp hơn cây thấp nhất trong lô ĐC > 20 em gọi là biến dị thấp cây, cây có chiều cao cao hơn cây cao nhất trong lô ĐC > 20 em gọi là biến đị
cao cây Đối chiếu với kết quả mà chúng tôi đã quan sát và đo đếm ở các lô
chiếu xạ của các giống nghiên cứu, chúng tôi chỉ thấy có biến đị thấp cây với
tần số biến dị được trình bày ở bảng 3.5
Chiều cao cây là tính trạng số lượng nên dễ chịu ảnh hưởng của điều
kiện môi trường, chế độ chăm sóc cũng như TGST Biến dị về chiều cao cây có thể là thường biến phóng xạ hoặc là biến đổi gen Hiện nay người ta đã phát hiện ra 11/12 nhóm gen liên kết của loài lúa trồng O.sativa L có mang locus kiểm soát chiều cao cây Các locus này tương tác theo kiểu cân bằng, các tổ hợp gen khác nhau tạo nên các giống lúa có chiều cao cây khác nhau Tuy nhiên, mức độ chi phối của các locus này là khác nhau [6]
Ngoài ra, tính trạng chiều cao cây còn chịu chi phối bởi quy luật di truyền tương tác gen Kiểu cây lùn có thể là do gen lùn chi phối hoặc do tác động của gen át chế Khi chiếu xạ vào thời điểm 69h có lẽ rơi vào pha G; của
chu kỳ nguyên phân đầu tiên trên hạt nảy mầm, vào thời điểm đó, một trong
số các locus xác định chiều cao cây sẽ bị đột biến nhưng theo hai hướng khác nhau tạo alen xác định tính trạng cây thấp hoặc cây cao
Biến dị thấp cây là dạng biến dị rất có ý nghĩa trong công tác chọn giống lúa Chiều cao cây là tính trạng có liên quan đến tính kháng đồ Do vậy, tính trạng này được nhiều nhà khoa học quan tâm Hầu hết các giống có năng suất cao đều có thân thấp và có khả năng chống đồ cao
——=========== œ. -
Trang 32và phố biến dị thấp cây của 6 giống lúa nếp ở M,
(Mẫu: Số cây sống sót đến thời kỳ trỗ - chín)
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co'° đến tần số ` 5 10 15 Liêu xạ Krad Krad Krad „ „ Tần „ Tan „ „ Tần
Sô Sô , , Sô , Sô Sô ,
` ` sô | Sô cây ` SỐ ` so
, cây | cây , , cây , cây | cây ,
Giông „ , bién song , bién , , biên
sông | biên biên sông | biên đị sot di di sot di di sot di (%) (%) (%) Nép BN4 750 0 0,00 690 9 1,30 | 600 10 1,67 Nép BM 9603 710 7 0,99 570 6 1,05 514 8 1,56 Nép Lang Liê | 605 | 4 | 066) 590 | 8 | 1,36 | 537 | 11 | 2,05 Nép PD2 650 10 1,54 | 639 7 1,10 | 620 9 1,45 Nép 97 750 0 0,00 602 0 0,00 | 540 0 0,00 Nép N87 740 6 0,81 604 7 1,16 | 540 6 1,11 Ting sé 4205 | 27 0,64 | 3695 37 1,00 | 3351 | 44 1,31
Bảng 3.5 cho thấy, dang biến dị thấp cây có ở hầu hết các giống lúa
nghiên cứu Những cá thể mang biến dị này thấp hơn ĐC 20 cm Tần số biến dị cao nhất: giống lúa nếp Lang Liêu - 15 Krad là 2,05%, tiếp theo là giống
nếp BN4 - 15 Krad là 1,67% Riêng nếp 97 không thấy xuất hiện biến dị này
ae ae ge SEE
Trang 33ở các liều xạ Tuy nhiên, do số lượng cây sống sót ở các lô là không đều nhau
nên việc đánh giá mức tần số biến dị thấp cây rất khó có thê dùng đề đánh giá
mức độ tác động của tia gamma đến các giống lúa nói chung Đề có thê xác
định xem các biến dị này là đột biến hay thường biến thì cần phải được tiếp tục theo dõi nghiên cứu ở các thế hệ tiếp theo
* Biến dị màu sắc lá (biến dị diệp lục)
Biến dị diệp lục là một chỉ tiêu đánh giá tác dụng hủy hoại của tia gamma lên các tế bào hạt lúa nảy mầm Theo Nagao va cong su, 1962 [5],
màu sắc lá và các bộ phận của cây lúa do hai gen trội A va C tác động bố trợ quy định, trong đó gen C điều khiển sự tổng hợp chất tạo màu (Chromogen), còn gen A hoạt hóa chất này và giúp nó chuyên thành Anfocianin Antocianin
được phân bố trong các bộ phận như: thân, lá, nhị, nhụy dưới tác dụng chi
huy của các gen khác làm cho các bộ phận nói trên có màu đặc trưng của từng giống Dưới tác dụng lượng tử của tia gamma gen C đột biến thành gen c làm mắt khả năng tông hợp Chromogen hoặc gen A đột biến thành gen a lam mat khả năng hoạt hóa Chromogen thành Antocianin dẫn đến mắt khả năng tổng hợp sắc tố
Ngoài gen A và C thì các lượng tử của tia gamma cũng có thể tác dụng trực tiếp hoặc gián tiếp lên các locus nói trên theo các thể thức và mức độ
khác nhau làm xuất hiện kiểu hình xanh nhạt, vàng nhạt, thân và lá có sọc
trắng
Theo Kalam I.U và O Rav, 1974 [1], ĐBDL được phân thành các kiểu chính sau:
- Albina: Toàn thân, lá màu trắng - Xaltha: Thân, lá có màu vàng tươi
- Chlorina: Thân, lá vàng nhạt - Virescent: Thân, lá xanh nhạt
- Viridoalbina: Đầu lá xanh, phiến lá trắng - Albovididis: Đầu lá trắng, phiến lá xanh - Alboxaltha: Đầu lá trắng, phiến lá vàng
——====e======.- EEE
Trang 34- Xalthaalba: Đầu lá vàng, phiến lá trắng - Tigrina: Soc van ngang trên phiến lá
- Striata: Sọc trắng, vàng dọc bẹ lá
- Maculata: Một phần thân lá không có sắc tố
Qua quan sát bằng mắt thường chúng tôi nhận thấy hầu hết các giống gốc đều có lá màu xanh đến xanh đậm, nhưng ở các liều xạ chúng tôi thấy có
một vài trường hợp có xuất hiện một số dạng biến đị về màu sắc lá với tần số
rất thấp Điển hình là các dạng biến dị màu sắc sau:
- Lá có sọc xanh, vàng dọc phiến lá hoặc có sọc vàng ở giữa phiến lá ở
giống nếp PD2 - 5 Krad ở thời kỳ đẻ nhánh, đến thời kỳ trỗ chín lá lại có màu
xanh
- Hai bên mép lá có sọc vàng nhạt ở giống nếp PD2 - 10 Krad, đến thời kỳ trỗ - chín thì cây này bị lụi đi và chết
- Lá có sọc màu trắng ở giữa phiến lá hoặc ở mép lá ở giống nếp Lang Liêu - 5 Krad
- Lá có một sọc vàng dài ở giữa phiến lá ở giống nếp 97 - 10 Krad
Các biến dị này xuất hiện ở các lô thí nghiệm chủ yếu ở thời kỳ đẻ
nhánh Một số biến dị sẽ mắt đi trong quá trình sinh trưởng của cây lúa, tuy
nhiên hầu hết các biến dị là biến đối màu sắc của lá nặng hơn thường có hiệu
quả cao đối với sự sinh trưởng và sống sót của cá thể (sinh trưởng kém, lụi và
chết)
Như vậy, từ kết quả trên co thé cho rằng: các biến dị trên chính là do
tác động của tia gamma Co” va tan số xuất hiện BDDL phụ thuộc nhiều vào
liều lượng chiếu xạ Nguyên nhân có thê đo tia gamma hủy hoại “bộ máy diệp
lục” ở tế bào phôi mầm làm cho tế bào bị biến đối Tế bào này qua nguyên
phân sẽ cho mô, cơ quan bị biến đổi xen kẽ với mô, cơ quan bình thường của
cá thé Tế bào bị tốn thương do tia gamma yếu hơn tế bào bình thường nên bị
chèn xuống phía dưới, đến thời kỳ đẻ nhánh các tế bào này mới có thể phát triển, nguyên phân tạo nên các bộ phận không có điệp lục hoặc tổng hợp diệp
lục khơng hồn hảo tạo nên các kiểu biến dị trên
` a
Trang 35Hình ảnh 3.3: BDDL ở nếp Lang Liêu - 5 Krad 6 M,
so ÝŸ.—
Trang 363.1.2.2 Biển dị về sinh trưởng và phát triển
* Biến dị về khả năng đẻ nhánh
Nhánh lúa mọc lên từ nách lá của mỗi đốt trên thân chính hoặc trên các nhánh khác trong TGST sinh dưỡng Khả năng đẻ nhánh của lúa ít nhất do 3 gen đa phân xác định, các alen trội xác định khả năng đẻ nhánh yếu, còn các
alen lặn xác định khả năng đẻ nhánh khỏe nhưng mức độ đóng góp là không
giống nhau Tính trạng này còn chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện ngoại cảnh
Các cá thể chí đẻ 1 - 2 nhánh được coi là biến đị đẻ nhánh yếu
Qua nghiên cứu chúng tôi nhận thấy: một số giống có xuất hiện biến dị
đẻ nhánh yếu như: BN4 - 10 Krad, nếp N§7 - 15 Krad, nếp Lang Liêu - 10 Krad, còn các giống khác hầu như không xuất hiện biến dị này vì số nhánh
tương đương với giống gốc
* Biến dị về thời gian sinh trưởng
- Biến dị chín sớm:
TGST có quan hệ chặt chẽ tới sự tích lũy chất dinh dưỡng, đảm bảo
năng suất lúa TGST ngắn là đặc điểm có lợi cho con người Giống lúa chín sớm cho phép tăng vụ và tránh được rủi ro so với chín muộn Tuy nhiên, chín sớm thường cho năng suất thấp hơn chín muộn Khóm chín sớm hơn DC 10 ngày trở lên được coi là biến đị chín sớm
Qua khảo sát thực nghiệm chúng tôi nhận thấy: giống có thời gian chín
sớm nhất là nếp Lang Liêu - 5 Krad, có TGST là 115 ngày tính từ ngày gieo mạ và sớm hơn ĐC là 10 ngày Kết quá ở bảng 3.6 cho thay tần số biến dị cao
nhất là 1,53% ở giống nếp Lang Liêu - 10 Krad, tiếp đó là 1,36% ở giống nếp
BM 9603 - 15 Krad Dạng biến dị này rất có ý nghĩa trong công tác chọn giống mới Riêng giống nếp BN4 không xuất hiện biến dị này ở các liều xạ
` EEE
Trang 37Bang 3.6 Ảnh hưởng của chiếu xạ tia gamma Co'° đến tần số
và phố biến dị chín sớm của 6 giống lúa nếp ở M, (Mẫu: Số cây sống sót đến thời kỳ trỗ - chín) Lẻ 5 10 15 leu xa
- Krad Krad Krad
, , Tân , , Tân , , Tân
Số | Số ,„ | Số | Số | „| Số | Số
SƠ ˆ ˆ SƠ SƠ
„ câ câ ca câ ca câ Giông y y biên y y biên „ y y biên
sông | biên sông | biên sông | biên di di di sot di sot di sot di (%) (%) (%) Nộp BN4 | ;sọ 0 |000 | 690| 0 |000| 600) 0 |0,00 Nếp BM 9603 | 710 4 |0,56 | 570| 5 |088| 514| 7 {1,36 Nép Lang Liêu |ó0s 8 |132 | 590| 9 |153| 537| 5 |0,93 Nep PD? | 650 | s |077 | 639| 0 |000| 620] 5 [0,81 Nep97 |a59 | 2 |027 | 602| 6 |100| 540| 3 [0,56 Nep N87_ | 749 0 |0,00 | 604] 3 |0/50| 540| 7 | 1,30 Tongs | 4595 | 19 | 0,45 | 3695| 23 | 0,62 | 3351| 27 |0,81
- Biến đi chín muộn:
Khóm chín muộn hơn DC từ 10 ngày trở lên được coi là biến di chin muộn Ở hầu hết các giống lúa nghiên cứu, các lô chiếu xạ có thời gian chín muộn hơn so với ĐC từ 10 đến 12 ngày Qua bảng 3.6 và 3.7 chúng tôi nhận
thấy rằng tần số xuất hiện biến dị chín muộn nhiều hơn so với tần số biến dị
Nà ae
Trang 38chín sớm Tần số biến di chín muộn cao nhất 1,75% ở giống nếp BM 9603 - 15 Krad, tiếp theo là 1,68% ở giống nếp Lang Liêu - 15 Krad Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự ức chế sinh trưởng của tia gamma khi xử lý chiếu
xạ trên hạt nảy mam
Bảng 3.7 Ánh hưởng của chiếu xa tia gamma Co” dén tần số
và phố biến dị chín muộn của 6 giống lúa nếp ở M;
(Mẫu: Số cây sống sót đến thời ky trỗ - chín)
5 10 15
Liéu xa
Krad Krad Krad
, , Tân , , Tan , , Tan
Sô Sô , Số Số , Sô Số ,
` ` so ` so ` so
, cay cay , cay | cay , cay cay ,
Giông l biên , , bién , , bién
Trang 393.1.2.3 Biến dị về các yếu tổ cấu thành năng suất
* Biến dị về tăng số bông hữu hiệu/ khóm
Số bông hữu hiệu/ khóm là một trong những yếu tố cấu thành năng suất, là một chỉ tiêu quan trọng chọn giống có năng suất cao Trong chọn giống, người ta có xu hướng chọn giống có hạt xếp xít, thấp cây chiếm ưu thế Nhiều tác giả khẳng định rằng: số bông hữu hiệu/ khóm do 3 - 5 gen chi phối, kiểu gen riêng của giống và môi trường canh tác cũng chỉ phối tính trạng này Có lẽ gen xác định tính trạng đẻ nhiều nhánh thì cũng xác định khả năng tăng số bông hữu hiệu/ khóm nên có sự tương quan giữa hai chỉ tiêu này Tuy nhiên, chỉ tiêu sau còn có thể cần thêm một số gen khác chỉ phối Cơ
chế phát sinh các thể biến dị nhiều bông hữu hiệu/ khóm có lẽ cũng do đột
biến lặn xảy ra ở một hay một số locus xác định kiểu hình này
Kết quả thu được khóm có số bông hữu hiệu nhiều hơn ĐC từ 3 đến 7
bông được coi là biến dị tăng số bông hữu hiệu/ khóm Bảng 3.8 cho thấy: tần số xuất hiện biến di nay cao nhất là 1,83% ở giống nếp BN4 - 15 Krad, sau đó là 1,56% ở giống nếp PD2 - 10 Krad Riêng nếp Lang Liêu không thấy xuất
hiện biến dị tăng số bông hữu hiệu/ khóm
Như vậy, sự phát sinh biến dị trong trường hợp này không theo một quy luật nào cả, có thể là do ảnh hưởng của môi trường, cũng có thê do biến đổi gen Chính vi vậy, tinh trạng này cần được nghiên cứu tiếp ở những thế hệ
sau
* Biến dị về giám số bông hữu hiệu/ khóm
Khóm có số bông hữu hiệu giảm từ 5 đến 7 bông so với ĐC được coi là
biến dị giảm số bông hữu hiệu/ khóm Trong cùng một giống thì tần số biến di giảm số bông hữu hiệu/ khóm xuất hiện với tỷ lệ không giống nhau ở các liều
chiếu xạ khác nhau Qua bảng 3.9, chúng tôi nhận thấy tần số biến dị giảm số
bông hữu hiệu cao nhất là 1,50% ở giống nếp BN4 - 15 Krad, sau đó là 1,23%
ở giống nếp PD2 - 5 Krad
nu Ýớỹ.ớ.— ẻ
Trang 40Báng 3.8 Ảnh hướng của chiếu xạ tỉa gamma Co'° đến tần số và
phố biến dị tăng số bông hữu hiệu/ khóm của 6 giống lúa nếp ở M, (Mẫu: Số cây sống sót đến thời kỳ trỗ - chín) Liều xạ 5 10 15 Krad Krad Krad Số Số | Tần | Số | Số | Tần | Số | Số | Tần
cây cây số cây | cây | số | cây | cây số Giống sống | biến | biến | sống | biến | biến | sống | biến | biến