khóa luận Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của một số mẫu giống nếp cẩm địa phương vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm- Hà Nội

LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của rất nhiều thầy, cô giáo, người thân trong gia đình và bạn bè. Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn Th.S Ngô Thị Hồng Tươi, người đã tận tình chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi và tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả bạn bè và gia đình, những người đã hết lòng giúp đỡ cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp này. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 1 năm 2015 Học viên i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC ĐỒ THỊ Phần I. MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích của đề tài 1.2.2 Yêu cầu của đề tài Phần II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về lúa Nếp Cẩm 2.1.1 Nguồn gốc, phân loại và một số đặc điểm của nếp cẩm 2.2.2 Đặc điểm hình thái 2.2 Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa 2.2.1 Phân loại 2.2.2 Đặc điểm hình thái 2.2.3 Triệu chứng bệnh 2.3 Các chủng vi khuẩn 2.4 Mối quan hệ kí sinh – kí chủ, thuyết “gen đối gen” 2.5 Di truyền tính kháng bệnh bạc lá 2.6 Tình hình nghiên cứu về bệnh bạc lá lúa 2.6.1 Những nghiên cứu về bệnh bạc lá ở Việt Nam 2.6.2 Các gen kháng bệnh bạc lá lúa 2.6.3 Tình hình chọn tạo và sử dụng giống kháng bệnh bạc lá ở các nước PHẦN III: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 3.1.1 Vật liệu nghiên cứu 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu 3.1.3 Thời gian nghiên cứu 3.2 Nội dung nghiên cứu 3.3 Phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm ii 3.3.2 Phương pháp đánh giá một số đặc điểm nông sinh học cơ bản 3.3.3 Phương pháp đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá lúa bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo. 3.3.4 Các công thức sử dụng 3.3.5 Phương pháp xử lí số liệu PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Đặc điểm giai đoạn mạ của các mẫu giống lúa nếp cẩm vụ Mùa 2014 4.2 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các mẫu giống lúa nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 4.3 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các mẫu giống lúa nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 4.4 Động thái tăng trưởng số nhánh của các mẫu giống lúa nếp cẩm 4.5 Động thái ra lá của các mẫu giống lúa nếp cẩm 4.6 Một số đặc điểm hình thái của các mẫu giống lúa nếp cẩm 4.7 Một số tính trạng số lượng của các mẫu giống lúa nếp cẩm 4.8 Một số chỉ tiêu về chất lượng gạo của các mẫu giống lúa nếp cẩm. 4.9 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống lúa nếp cẩm 4.10 Đánh giá chất lượng xay xát của một số mẫu giống lúa lúa nếp cẩm. 4.11 Đánh giá mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại chính đồng ruộng của các mẫu giống lúa nếp cẩm 4.12 Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của các mẫu giống lúa nếp cẩm vụ mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội 4.13 Ảnh hưởng của bệnh bạc lá đến một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 4.14 Giới thiệu một số mẫu giống triển vọng Phân V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận 5.2 Đề nghị PHẦN VI TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Cách dự đoán tính kháng nhiễm của cây ký chủ Bảng 3.1 Danh sách các isolate sử dụng trong lây nhiễm Bảng 3.2 Đánh giá khả năng kháng/nhiễm dựa theo chiều dài vết bệnh Bảng 4.1 Đặc điểm giai đoạn mạ của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm - Hà Nội Bảng 4.2 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.3 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.4 Động thái đẻ nhánh của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.5 Động thái ra lá của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.6 Một số đặc điểm hình thái của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 Bảng 4.7 Một số đặc điểm hình thái hạt thóc của các mẫu giống lúa nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.8: Một số tính trạng số lượng của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.9 Chiều dài, chiều rộng hạt thóc các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 Bảng 4.10: Hàm lượng anthocyanin trong các mẫu giống nếp cẩm nghiên cứu Bảng 4.11 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.12. Chất lượng xay xát của một số mẫu giống lúa nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội. Bảng 4.13 Tình hình nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các mẫu giống nếp cẩm Bảng 4.14 Chiều dài vết bệnh và mức phản ứng của các mẫu giống nếp cẩm với 3 chủng vi khuẩn lây nhiễm Bảng 4.15 Ảnh hưởng của bệnh bạc lá tới một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội iv Bảng 4.16 Đặc điểm của một số mẫu giống nếp cẩm triển vọng v DANH MỤC ĐỒ THỊ. Đồ thị 4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các mẫu giống nếp cẩm Đồ thị 4.2 Động thái tăng trưởng số nhánh của các mẫu giống nếp cẩm Đồ thị 4.3 Động thái tăng trưởng số lá của các mẫu giống nếp cẩm Đồ thị 4.4 Năng suất cá thể của các mẫu giống nếp cẩm thí nghiệm vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AND: Axit dezoxyribonucleic bp: base pair (cặp nucleotide) BVTV: Bảo vệ thực vật cM: centimorgan (đơn vị chiều dài bản đồ di truyền) FAO: Food And Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Nông lương của liên hợp quốc) IRRI: International Rice Research Institute (Viện nghiên cứu lúa Quốc tế) NST: Nhiễm sắc thể NILs: Nearly Isogenic Lines (Những dòng đẳng gen) RFLP: Restriction Fragment Length Polymorphismn (Đa hình chiều dài mảnh phân cắt giới hạn) RAPD: Randomly Amplified Polymorphic DNAs (Đa hình các đoạn AND khuyếch đại ngẫu nhiên) SSR: Simple Sequence Repeats (Chỉ thị vi vệ tinh) STS: Sequence Tagged Site (Vị trí được đánh dấu bởi trình tự) TGST: Thời gian sinh trưởng Xoo: Xanthomonas oryzae pv. oryzea (Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa) vii Phần I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trên thế giới cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong 3 cây lương thực quan trọng nhất không thể thiếu được trong đời sống hàng ngày của con người. Đặc biệt là ở các nước Đông Nam Á, lúa là cây lương thực nuôi sống hơn ½ dân số trên toàn cầu. Sản xuất lúa không những đáp ứng được nhu cầu lương thực của người dân trong nước mà còn là mặt hàng xuất khẩu đem lại nguồn thu ngoại tệ lớn cho ngân sách quốc gia. Ở Việt Nam, cây lúa được coi là cây lương thực quan trọng nhất trong nền sản xuất nông nghiệp, diện tích trồng lúa chiếm 61% diện tích trồng trọt của cả nước và hơn 80% nông dân Việt Nam là người trồng lúa (Bùi Bá Bổng, 2011). Năm 2012, theo số liệu sơ bộ của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, diện tích gieo trồng lúa là 7.750.000 ha chiếm trên 90% tổng diện tích đất trồng cây lương thực có hạt, với sản lượng là 43 triệu tấn được trồng tập trung chủ yếu ở đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Hơn nữa, lượng gạo xuất khẩu năm 2012 đạt 7,75 triệu tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 3,23 tỉ đô la Mỹ, tăng 15,4% về lượng và 21,2% về giá trị so với năm 2011 (theo số liệu của Hiệp hội Lương thực Việt Nam (VFA) – tháng 10/ 2012). Trong tất cả các loại lúa thì lúa nếp nói chung và lúa nếp cẩm nói riêng là một trong những nhóm lúa đặc sản lâu đời của nhân dân Việt Nam và được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau như: nấu xôi, làm các loại bánh cổ truyền như bánh chưng, bánh dày, bánh dẻo, làm đồ uống như rượu vang nếp cẩm Black Queen, rượu nếp cẩm bình gốm, …và nhiều loại đồ ăn khác như cháo nếp cẩm, sữa chua nếp cẩm , bánh mỳ hấp nếp cẩm vị sữa, kem nếp cẩm dạng cây, bột gạo nếp cẩm….Đặc biệt lúa nếp cẩm có giá thành cao hơn các giống lúa khác và các sản phẩm từ chúng đã góp phần làm nên hương vị độc đáo, giàu tính nhân văn của văn hóa ẩm thực Việt Nam. Tuy nhiên trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển, cây lúa bị các loài sâu hại như sâu cuốn lá, sâu đục thân, sâu cắn gié….và nhiều loại bệnh hại khác như bệnh bạc lá lúa, bệnh khô vằn, bệnh đạo ôn….Trong đó bệnh bạc lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae gây ra là một trong những bệnh 1 gây hại nặng nhất đối với cây lúa trên toàn thế giới và một số khu vực châu Á (Mew,1987) trong cả vụ Xuân và vụ Mùa, đặc biệt là vụ Mùa. Theo Mew et al (1982) thì bệnh có thể làm giảm tới 60% năng suất hạt hàng năm. Tại Ấn Độ hàng năm có tới hàng triệu ha lúa bị bệnh bạc lá nặng, làm cho năng suốt giảm tới 60% (Sarivatava,1972). Tại Việt Nam lúa bị bệnh bạc lá hại nặng khoảng 300.000 ha, bệnh đã từng gây hại nặng ở Bắc Giang (1956-1957), Quảng Ninh (1961) và trở thành dịch bệnh ở Đồng bằng sông Hồng những năm 1968-1975. Trong những năm gần đây bệnh bạc lá càng nghiêm trọng và có nguy cơ phát triển cả về diện tích và mức độ gây hại. Cho đến ngày nay biện pháp để phòng trừ bệnh bạc lá ưu việt hơn cả là chọn giống kháng bệnh vừa cho hiệu quả kinh tế cao, vừa cho sản phẩm sạch, lại không gây ô nhiễm môi trường. Xu hướng chọn giống kháng bệnh hiện nay là khai thác tính kháng bệnh bền vững, hay còn gọi là tính kháng ngang, kháng không hoàn toàn. Một giống lúa có tính kháng bền vững với bệnh có thể tồn tại lâu hơn, phạm vi tính kháng rộng hơn, có tính kháng không bị suy giảm đột ngột; khi sử dụng các giống kháng này có thể hạn chế được rủi ro khi có dịch xảy ra. Như vậy, việc nghiên cứu chọn lọc nguồn gen cây lúa đặc biệt là gen kháng bạc lá có ý nghĩa quan trọng trong công tác chọn tạo giống lúa chất lượng cao. Nhìn chung, quá trình chọn tạo giống thực chất là quá trình tập hợp các tính trạng có ích vào một cây trồng theo mục đích của nhà chọn tạo giống. Vì vậy, thành công của công tác chọn tạo giống phụ thuộc nhiều vào số lượng và chất lượng vật liệu khởi đầu. Vật liệu khởi đầu càng nhiều và chất lượng càng tốt, cơ hội để tạo ra giống mới càng nhanh. Việt Nam là một trong những trung tâm khởi nguyên của cây lúa nên quỹ gen hay nguồn gen vô cùng phong phú. Đặc biệt nước ta cũng tồn tại rất nhiều giống lúa nếp cẩm đặc sản, có những tính trạng nông sinh học quý, chống chịu tốt với sâu bệnh và là vật liệu rất phong phú cho công tác chọn tạo giống. Tuy nhiên do không được quan tâm đúng mức, do sức ép của sự gia tăng dân số cùng với quá trình hội nhập, tập quán canh tác dần thay đổi …đã làm cho nguồn gen nếp cẩm bị mất dần đi. Do vậy việc thu thập bảo tồn, đánh giá nguồn gen lúa nếp cẩm là rất cần thiết. Với mục tiêu tập hợp nguồn gen phong phú phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa cẩm mới. Dưới sự hướng dẫn của Th.S Ngô Thị Hồng Tươi, chúng tôi tiến hành thực hiện 2 đề tài: “Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của một số mẫu giống nếp cẩm địa phương vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm- Hà Nội” nhằm chọn lọc ra một số mẫu giống có năng suất, chất lượng cao và kháng bệnh bạc lá để làm vật liệu khởi đầu trong quá trình chọn tạo giống lúa cẩm mới. 1.2 Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích của đề tài Khảo sát các đặc điểm nông sinh học của tập đoàn mẫu giống lúa nếp cẩm nghiên cứu. Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá trong tập đoàn lúa nếp cẩm. Tuyển chọn một số mẫu giống triển vọng có phẩm chất tốt, khả năng kháng bạc lá và năng suất cao. 1.2.2Yêu cầu của đề tài Bố trí thí nghiệm khảo sát, theo dõi các chỉ tiêu nông sinh học của các mẫu giống nếp cẩm địa phương. Thu thập xử lý số liệu phục vụ cho kết quả nghiên cứu. Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các mẫu giống lúa nếp cẩm địa phương. Xác định mức độ lây nhiễm và đánh giá tác hại của bệnh bạc lá lúa tới năng suất, phẩm chất của các mẫu giống nếp cẩm nghiên cứu. Đánh giá năng suất, chất lượng và khả năng kháng bệnh bạc lá của các mẫu giống lúa nếp cẩm địa phương. 3 [...]... kháng bệnh bạc lá của các mẫu giống nếp cẩm địa phương Đánh giá một số tính trạng nông sinh học của tập đoàn nếp cẩm nghiên cứu Đánh giá khả năng kháng một số loại sâu bệnh đồng ruộng như sâu đục thân, sâu cuốn lá, rầy nâu, bạc lá, đạo ôn… Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 20 3.3 Phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khảo sát... tiến hành đánh giá thu thập và bảo quản nguồn gen, dùng các biện pháp kỹ thuật thích hợp để lai tạo giống mới dựa trên những tính trạng tốt của các giống lúa địa phương Vì vậy trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành khảo sát một số đặc điểm nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất và khảo sát khả năng kháng bệnh bạc lá của tập đoàn lúa nếp cẩm địa phương nhằm mục đích chọc lọc ra những mẫu giống. .. vết bệnh, tính trung bình Dựa vào chiều dài vết bệnh để đánh giá tính kháng, nhiễm của giống theo 3 cấp như sau: Bảng 3.2: Đánh giá khả năng kháng/ nhiễm theo chiều dài vết bệnh Chiều dài vết bệnh Mức độ kháng nhiễm < 8cm Kháng (R ) 8-12cm Kháng trung bình (M) >12cm Nhiễm (S) • Đánh giá các chỉ tiêu sau khi lây nhiễm: Đánh giá các chỉ tiêu về năng suất: Đánh giá mức độ thiệt hại về năng suất do bệnh bạc. .. Vì vậy khi tiến hành thí nghiệm chúng tôi đánh giá tình hình sinh trưởng và phát triển của cây mạ theo các chỉ tiêu: Chiều cao cây mạ, số lá mạ, màu sắc lá mạ, số nhánh, sức sinh trưởng của cây mạ theo thang điểm của IRRI: Kết quả theo dõi tình hình sinh trưởng của cây mạ được trình bày ở bảng 4.1 26 Bảng 4.1 Đặc điểm giai đoạn mạ của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm - Hà Nội STT Kí hiệu... hai loại hình triệu chứng của bệnh bạc lá lúa là: bạc lá gợn vàng và bạc lá tái xanh Loại hình bạc lá gợn vàng phổ biến trên hầu hết các giống và các mùa vụ; còn loại hình bạc lá tái xanh thường chỉ thấy xuất hiện trên một số giống lúa, đặc biệt đối với các giống lúa ngắn ngày, chịu phân, phiến lá to, thế lá đứng, ví dụ như giống T1, X1, NN27… Ngoài ra, theo kết quả nghiên cứu của Viện Khoa học Nông nghiệp... kháng khá cao với vi khuẩn bạc lá (Le Cam Loan et al., 2006) Như vậy hiệu lực của các gen kháng bạc lá đối với các nòi vi khuẩn bạc lá phân lập ở các vùng khác nhau là không giống nhau - một gen có thể kháng với nòi bạc lá ở vùng này nhưng lại nhiễm với nòi ở vùng khác Để tạo ra giống lúa kháng bền vững với bệnh bạc lá, cần thiết phải quy tụ vài gen kháng hiệu quả 13 vào 1 giống lúa 2.6.2 Các gen kháng. .. thấy một giống chứa đa gen sẽ kháng bệnh bền vững hơn những giống chứa đơn gen Vì vậy trong công tác chọn tạo giống chứa đa gen kháng, giống có tính kháng ngang hơn là giống có tính kháng dọc Kháng dọc có tác dụng làm giảm nguồn bệnh ban đầu và trì hoãn sự bùng nổ của dịch bệnh Thời gian tồn tại của kháng dọc phụ thuộc và sự đa dạng di truyền của quẩn thể kí sinh Kháng ngang không làm giảm bớt nguồn bệnh. .. TT Giống Thọ Xuân, Thanh Hóa Giao Thịnh, Giao Thủy, Nam Định 7/10/2013 7/9/2013 14/9 /2014 U17 Nam ưu 730 Q.ưu 45 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu Khu thí nghiệm đồng ruộng, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 3.1.3 Thời gian nghiên cứu Thời vụ: Vụ mùa 2014 Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 6 /2014 – 12 /2014 3.2 Nội dung nghiên cứu Đánh giá khả năng kháng bệnh. .. với giá trị trung bình không quá 5% thì chấp nhận kết quả ( Theo TCN-511-2007) - Năng suất cá thể: Cân khối lượng hạt khô của 10 khóm /mẫu giống - Năng suất lý thuyết: NSLT = số bông/khóm x số khóm/m2 x số hạt/bông x tỷ lệ hạt chắc x khối lượng 1000 hạt x 10-4 (tạ/ha) 3.3.3 Phương pháp đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá lúa bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo  Phương pháp lây nhiễm nhân tạo: Lây bệnh. .. đậm Vụ mùa 2014, tất các các mẫu giống nếp cẩm được gieo cùng một ngày tuy nhiên khả năng nảy mầm, sinh trưởng của các mẫu giống là khác nhau Sau khi gieo mạ được một ngày thì gặp trời mưa to trong hai ngày liên tiếp khiến cho một số dòng hạt bị dạt nên mạ mọc không đều Tuy nhiên sau đó thời tiết tốt nên 27 mạ mọc nhanh và đều trở lại Qua bảng 4.1, ta thấy sức sinh trưởng của các mẫu giống nếp cẩm . Ảnh hưởng của bệnh bạc lá tới một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội iv Bảng 4.16 Đặc điểm của một số mẫu giống nếp cẩm triển. nhánh của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.5 Động thái ra lá của các mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.6 Một số đặc điểm hình thái của các mẫu. mẫu giống nếp cẩm vụ Mùa 2014 Bảng 4.7 Một số đặc điểm hình thái hạt thóc của các mẫu giống lúa nếp cẩm vụ Mùa 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội Bảng 4.8: Một số tính trạng số lượng của các mẫu giống nếp