Báo cáo mục đích chọn tạo giống lúa lai hai dòng ở miền bắc

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÂY TRỒNG –ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Viện Nghiên cứu lúa - Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội được thành lập theo Quyết định số 905/QĐ-NN1 ng

Chuyên đề: Mục đích chọn tạo giống lúa

Lai hai dòng ở Miền Bắc

Phần 1

A Mở đầu

Việt Nam là một nước nông nghiệp truyền thống, trong đó cây lúa được coi là cây trồng chủ đạo Ngày nay, đứng trước sức ép của vấn đề dân số tăng nhanh, quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa diễn ra mạnh mẽ dẫn đến diện tích trồng lúa bị thu hẹp đáng kể Song sản lượng lúa gạo nước ta vẫn không ngừng tăng trong những năm qua, góp phần đảm bảo an ninh lương thực đồng thời đưa nước ta trở thành một trong những nước xuất khẩu gạo hàng đầu trên thế giới Đạt được kết quả này là nhờ áp dụng các thành tựu khoa học kĩ thuật, đặc biệt là việc áp dụng các giống lúa lai có tiềm năng năng suất cao trong sản xuất

Cho đến nay, các nhà khoa học Việt Nam đã nghiên cứu chọn tạo và

đưa ra được nhiều vật liệu bố mẹ và nhiều tổ hợp lai mới phục vụ sản xuất lúa trong nước

Để khai thác triệt để ưu thế lai, người ta đã tiến hành lai trên cả các

loài phụ Javanica, Japonica với loài phụ Indica Theo những nghiên cứu ban đầu của Y.L.Ping, khi lai xa giữa các loài phụ thì con lai F1 biểu hiện ưu thế lai cao hơn ưu thế lai trong cùng một loài phụ Tuy nhiên, trở ngại khi lai xa giữa Indica và Japonica là con lai bán bất dục và tỉ lệ đậu hạt thấp

Để khai thác ưu thế này, người ta đã tìm ra một gen tương hợp rộng

(Wide Compatibility Genes) là cầu nối giữa các loài phụ để tạo con lai F1 đậu hạt tốt, khắc phục hiện tương F1 bán bất dục và kết hợp vào con lai F1 có những tính trạng mong muốn trong hệ thống lúa lai hai dòng Song vấn đề đặt

ra là sự ảnh hưởng của gen tương hợp rộng (WCG) đến khả năng phối hợp các tính trạng như thế nào ở bố , mẹ và con lai?

Để giải quyết vấn đề này chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá các dòng TGMS (lai 2 dòng)và chọn tạo giống cho miền bắc”.

B.NỘI DUNG

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÂY TRỒNG –ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Viện Nghiên cứu lúa - Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội được thành lập theo Quyết định số 905/QĐ-NN1 ngày 07/10/2005 của Hiệu trưởng Trường Đại học Nông nghiệp I (nay là Đại học Nông nghiệp Hà Nội)

Tháng 09/2012, Viện Nghiên cứu lúa đổi tên thành Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng theo Quyết định số 2032/QĐ-NNH ngày 18/09/2012 của Hiệu trưởng Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Tên tiếng Việt: Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng

Tên tiếng Anh: Crops Research and Development Institute

Tên tiếng Anh viết tắt: CRDI

Trụ sở chính: Thị trấn Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội

Điện thoại: 043.6761279 Fax: 043.6761280

1 Chức năng và nhiệm vụ

Chức năng:

a) Nghiên cứu và phát triển công nghệ mới trong nông nghiệp

b) Tham gia đào tạo các chuyên ngành Di truyền và chọn giống cây trồng,

kỹ thuật trồng trọt

c) Tham gia đấu thầu các chương trình, nhiệm vụ, đề tài, dự án trong và ngoài nước

d) Hợp tác nghiên cứu, đào tạo và chuyển giao công nghệ với các tổ chức trong và ngoài nước

e) Dịch vụ cung ứng sản phẩm cây trồng, vật tư nông nghiệp và tư vấn kỹ thuật sản xuất

Nhiệm vụ:

a) Nghiên cứu chọn tạo và sản xuất giống cây trồng

b) Nghiên cứu phát triển kỹ thuật canh tác cho các giống cây trồng mới c) Biên soạn sách phổ biến kỹ thuật về giống cây trồng

d) Hướng dẫn đề tài tốt nghiệp chuyên ngành Di truyền và chọn giống cây trồng, kỹ thuật trồng trọt ở các bậc cao đẳng, đại học, cao học và nghiên cứu sinh

e) Xây dựng định hướng nghiên cứu, viết thuyết minh và đấu thầu các các chương trình, nhiệm vụ, đề tài, dự án trong và ngoài nước

f) Hợp tác nghiên cứu, đào tạo và chuyển giao công nghệ với các tổ chức trong và ngoài nước

g) Dịch vụ cung ứng sản phẩm cây trồng và vật tư nông nghiệp

h) Tư vấn, tập huấn, đào tạo, chuyển giao công nghệ sản xuất và phát triển giống cây trồng

2 Cơ cấu tổ chức:

Hội đồng khoa học:

PGS TS Nguyễn Thị

Trâm

- Chủ tịch Hội đồng

PGS TS Vũ Văn Liết - Phó chủ tịch

PGS TS Nguyễn Văn

Hoan

- Uỷ viên

TS GV Trần Văn

Quang

- Uỷ viên

TS Vũ Hồng Quảng - Uỷ viên

Ths Phạm Thị Ngọc

Yến

- Uỷ viên

Ths Vũ Thị Bích Hạnh - Uỷ viên

Ban điều hành:

PGS TS Vũ Văn Liết - Giám đốc

TS GV Trần Văn

Quang

- Phó giám đốc phụ trách khoa học, kế hoạch, tài chính

TS Vũ Hồng Quảng - Phó giám đốc phụ trách sản xuất, kinh doanh, hành

chính

CN Đỗ Thị Thi - Kế toán trưởng

Văn phòng và các Phòng/Ban chức năng

a) Phòng Hành chính - Tổng hợp

b) Phòng Công nghệ lúa lai

c) Phòng Ứng dụng và Chuyển giao công nghệ

d) Phòng Nghiên cứu cây trồng cạn

e) Phòng Nghiên cứu và Phát triển kỹ thuật Nông nghiệp

3 Cơ sở vật chất, trang thiết bị

Trụ sở của Viện được xây dựng khang trang hiện đại; có nhiều phòng làm việc, phòng thí nghiệm và được đầu tư đầy đủ các trang thiết bị đến từng phòng Xây dựng các hệ thống nhà lưới với quy mô lớn nhằm phục vụ cho công tác chọn tạo giống, nghiên cứu khoa học

Trang bị các hệ thống kho lạnh, dàn sấy, xưởng sản xuất và chế biến… tốt nhất hiện nay để đảm bảo chất lượng cho các sản phẩm sau thu hoạch

Đầu tư hàng loạt các máy hiện đại, có độ chính xác cao phục vụ cho việc nghiên cứu khoa học, các loại máy nông nghiệp nhằm giảm thiểu sức lao động của con người và đem lại hiệu quả kinh tế cao

Cơ cấu tổ chức

PGS TS Vũ Văn Liết: Giám đốc

TS Trần Văn Quang: Phó giám đốc phụ trách khoa học, kế hoạch, tài chính

TS Vũ Hồng Quảng: Phó giám đốc phụ trách sản xuất, kinh doanh, hành chính

PGS TS Nguyễn Thị Trâm: Chủ tịch Hội đồng khoa học

Ths Phạm Thị Ngọc Yến: Chủ tịch Công đoàn

CBVC

Phụ trách

1 Phòng Công nghệ lúa lai 13

Trưởng phòng: Ths Phạm Thị Yến

Phó phòng: Ths Nguyễn Văn Mười

2 Phòng Ứng dụng và Chuyển giao công nghệ 04

Trưởng phòng: TS Vũ Hồng Quảng

Phó phòng: Ths Nguyễn Thị Thu

3

Phòng Nghiên cứu và

Phát triển Kỹ thuật nông

nghiệp

05

Trưởng phòng: Th.S Đàm Văn Hưng

Phó phòng: Th.S Nguyễn Thị Hảo

4 Nghiên cứu cây trồng cạn 05 Trưởng phòng: Ths Vũ Thị BíchHạnh

5 Hành chính – Tổng hợp 03 Trưởng phòng: CN Đào Thị Hải Yến

Họ đệm tên Bộ phận

1 Vũ Quốc Đại Nghiên cứu và phát triển kỹ thuật nôngnghiệp

2 Trần Thị Thanh Hà Nghiên cứu Cây trồng cạn

3 Nguyễn Văn Hà Nghiên cứu Cây trồng cạn

5 Vũ Thị Bích Hạnh Nghiên cứu Cây trồng cạn

6 Nguyễn Thị Hảo Nghiên cứu và phát triển kỹ thuật nôngnghiệp

8 Nguyễn Giao Hổ Nghiên cứu và phát triển kỹ thuật nôngnghiệp

9 Phùng Danh Huân Công nghệ lúa lai

10 Nguyễn Thị Huế Ứng dụng và chuyển giao công nghệ

11 Đàm Văn Hưng Nghiên cứu và phát triển kỹ thuật nôngnghiệp

12 Trần Thị Huyền Công nghệ lúa lai

13 Nguyễn Thị Lệ Ứng dụng và chuyển giao công nghệ

15 Phạm Mỹ Linh Nghiên cứu và phát triển kỹ thuật nôngnghiệp

16 Dương Thị Loan Nghiên cứu Cây trồng cạn

17 Nguyễn Văn Mười Công nghệ lúa lai

19 Vũ Thị Bích Ngọc Công nghệ lúa lai

20 Trần Thị Minh Ngọc Công nghệ lúa lai

21 Trần Văn Quang Phó giám đốc

24 Lê Văn Thành A Công nghệ lúa lai

25 Lê Văn Thành B Công nghệ lúa lai

27 Phan Đức Thịnh Nghiên cứu Cây trồng cạn

28 Nguyễn Thị Thu Ứng dụng và chuyển giao công nghệ

29 Nguyễn Thị Trâm Công nghệ lúa lai

30 Nguyễn Trọng Tú Công nghệ lúa lai

31 Phạm Quang Tuân Nghiên cứu Cây trồng cạn

32 Nhâm Xuân Tùng Nghiên cứu và phát triển kỹ thuật nôngnghiệp

33 Đào Thị Hải Yến Hành chính – Tổng hợp

34 Phạm Thị Ngọc Yến Công nghệ lúa lai

KẾT QUẢ HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

1 Số đề tài, dự án và kinh phí thực hiện

Bảng 1 Số đề tài, dự án và kinh phí thực hiện từ năm 2006 đến nay

TT Đề tài, dự án Thời gian Tổng kinh phí (tr.đồng) Ghi chú

1 Khai thác nguồn gen ngô 2011-2014 2.900,0

2 Chọn tạo giống lúa lai thơm 2012-2016 4.950,0

2 Chọn tạo lúa lai thơm 2010-2011 500,0

3 Hợp tác song phương 2012-2014 1.800,0

1 Giống lúa lai TH3-5 2010-2011 800,0Thu hồi

2 Giống lúa lai TH7-2 2011-2012 900,0Thu hồi

60%

3 Giống lúa lai CT16 2011-2012 1.100,0Thu hồi

60%

5 Giống lúa lai Việt Lai 50 2012-2013 450,0

5 Nam Định và Quảng Nam 2011-2013 1.689,0

1 Đề tài cấp Trường năm 2008 2008 27,0

2 Đề tài cấp Trường năm 2009 2009 41,0

3 Đề tài cấp Trường năm 2010 2010 49,0

4 Đề tài cấp Trường năm 2012 2012 80,0

5 Bảo tồn và sử dụng nguồn gen lúa,

ngô (Dự án Việt-Bỉ)

2010-2012 280,0

1 Dự án sản xuất bố mẹ lúa lai 2006-2010 9.600,0 Thu hồi

60%

2 Dự án lúa thuần 2011-2012 3.600,0 Thu hồi

60%

.2 Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng mới

2.1 Nghiên cứu chọn tạo dòng mẹ lúa lai hệ “hai dòng”

Bảng 2 Đặc điểm của các dòng EGMS được chọn tạo tại ĐHNNHN

TT Tên dòng Nguồn gốc Từ gieo-trỗ (ngày) Số lá/thân chính

2 T1S-96 T24S/Japonica5 110-115 83-84 12 15

3 103S T1S/ĐH60 105-110 82-83 12 15

4 T7S * T1S-96/H125S* 110-115 80-82 13 16

7 T23S * T2S*/H125S* 115-120 75-76 14 16

11 T10S Đột biến T70S 100-105 65-70 13 14

Ghi chú: * TGMS thơm

2.2 Nghiên cứu duy trì và cải tiến dòng mẹ lúa lai hệ “ba dòng”

Bảng 3 Đặc điểm một số dòng A và B duy trì và sử dụng tại ĐHNNHN

T

T Tên dòng

Từ gieo đến trỗ (ngày)

Số lá/thân chính

Tỷ lệ bất dục (%)

Kiểu bất dục

Nguồn gốc

Nhập nội

Nhập nội

Nhập nội

Nhập nội

Cải tiến

2.3 Chọn tạo dòng bố phục hồi của lúa lai

Bảng 4 Một số dòng phục hồi mới chọn tạo có giá trị sử dụng tại Việt Nam

TT dòngTên Nguồn gốc Từ gieo đếntrỗ (ngày) Tiềm năng năngsuất đang dùngCon lai

1 R1 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

85-87 Bông hạt to dài,

NS.cao

TH7-1

2 R2 * Chọn cá thể từ

H125S/MR365//

84-86 Bông hạt to dài,

thơm, râu

TH7-2, TH3-2

TX93///Maogô ////

R9311

3 R3 Chọn cá thể từindica/

japonica

75-76 Bông to, hạt nhỏ

dài, trong

TH3-3

4 R4 Chọn từ giống nhập

nội

76-78 Bông to, hạt sít nhỏ, TH3-4

5 R5 Chọn cá thể từ đột

biến Quế 99

80-82 Bông to, hạt dài,

NS.cao

TH3-5

6 R6 Chọn cá thể từ: 9311/

IRBB21

85-87 Bông hạt to, sít

NS.cao

TH3-6

7 R7 * Chọn cá thể từ

Hương cốm/R3

80-82 Bông to dài, NS

cao, thơm

TH3-7

8 R8 Chọn cá thể từ

PK838/R50

80-82 Bông hạt to dài, NS

cao

TH3-8

12 R12 HC/Hoa sữa 70-75 Bông dài, thơm ‘’

13 R15 Chọn từ giống nhập

nội

70-75 Bông to, hạt nhỏ sít

nhiều

‘’

14 R16 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

76-78 Bông hạt to dài, NS

cao

CT16

15 R17 Chọn cá thể từ giống

nhập nôi

75-77 Bông to hạt dài, NS

cao

TH17

16 R18 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

85-86 Bông TB hạt dài mỏ

tím

TH18

17 R20 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

74-76 Bông hạt to dài, NS

cao

Việt lai 20

18 R24 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

70-74 Bông nhỏ, hạt dài,

kháng bạc lá

Việt lai 24

19 R50 Chọn cá thể từ

Daikoku/đa phôi

75-76 Bông to, hạt nhỏ sít,

NS cao

Việt lai 50

20 R75 9311/IRBB21 85-87 Bông hạt to dài,

NS.cao

Việt lai 75

Ghi chú: * Các dòng này đã được khảo nghiệm và công nhận là giống lúa thuần mới

2.4 Chọn tạo giống lúa lai mới

Bảng 5 Các giống lúa lai mới chọn tạo, công nhận và triển vọng

TT Tên Tổ hợp phẩm cộng dồn (ha)Diện tích thương Công nhận

1 VL20 103S/R20 350.000 Giống Quốc gia 2004

3 TH3-3 T1S-96/R3 650.000 Giống Quốc gia 2005

4 TH3-4 T1S-96/R4 205.000 Giống Quốc gia 2006

5 TH3-5 T1S-96/R5 30.500 Giống Quốc gia 2009

6 CT16 II-32A/R16 3.000 Giống Quốc gia 2011

13 TH3-7 T1S-96/R7 Khảo nghiệm VCU 3 vụ có triển vọng

14 TH18 11A/R18 Khảo nghiệm VCU 2 vụ có triển vọng

2.5 Chọn giống lúa thuần mới

Bảng 6 Các giống lúa thuần mới chọn tạo, công nhận và triển vọng

TT Tên giống Diện tích thương phẩmcộng dồn (ha) Công nhận

4 Hương Việt 3 Khảo nghiệm VCU 2 vụ có triển vọng

5 Hương cốm 4 Khảo nghiệm VCU 2 vụ có triển vọng

6 Nếp cẩm ĐH6 Khảo nghiệm VCU 2 vụ có triển vọng

Nguồn: Số liệu điều tra đến tháng 12 năm 2012 của nhóm tác giả

2.6 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô

Bảng 7 Kết quả chọn tạo giống mới, bảo tồn nguồn gen và duy trì dòng của

ngô

TT Nội dung nghiên cứu Số lượng

1 Giống ngô nếp lai triển vọng gửi khảo nghiệm quốc gia 04 giống

2 Bảo tồn mẫu giống ngô địa phương 270 mẫu

4 Dòng tự phối ngô nếp (đời 6 trở lên, độ thuần ổn định) 300 dòng

5 Dòng tự phối ngô tẻ (đời 5 trở lên, độ thuần ổn định) 100 dòng

3 Các công trình đã được công bố từ năm 2006-2012

Bảng 8 Các công trình đã được công bố trên các tạp chí trong và ngoài

nước

* Viện đã tổ chức thành công 02 hội thảo khoa học với tổng số báo cáo tham gia Hội thảo là 43 báo cáo

4 Kết quả tham gia đào tạo giai đoạn 2006-2012

Bảng 9 Kết quả tham gia đào tạo giai đoạn 2006-2012

T

T

1 Hướng dẫn thực tập môn học chuyên ngành chọn giống cây

trồng

145

2 Hướng dẫn thực tập môn học chuyên ngành khoa học cây

trồng

260

3 Hướng dẫn thực tập tốt nghiệp đại học 64

* ĐỊNH HƯỚNG HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAI ĐOẠN 2013-2016

· Tiếp tục duy trì, phát triển công tác nghiên cứu khoa học theo đúng chức năng và nhiệm vụ được Nhà trường giao, thực hiện tốt các đề tài, dự án các cấp

· Tăng cường hoạt động chuyển giao công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động của đơn vị nói riêng và Nhà trường nói chung;

· Đẩy mạnh nghiên cứu, chọn tạo các giống cây trồng (lúa, ngô và một số cây trồng khác) có năng suất, chất lượng cao và các giống cây trồng chống chịu với biến đổi khí hậu;

· Hình thành các phòng nghiên cứu chuyên sâu về chọn giống lúa, ngô, rau như: đột biến, công nghệ sinh học

· Kết hợp với Khoa Nông học, tham gia đào tạo đại học, cao học và nghiên cứu sinh các chuyên ngành Khoa học cây trồng, Di truyền và chọn giống cây trồng

· Cử 2-3 cán bộ đào tạo Tiến sĩ, 4-5 cán bộ đào tạo Thạc sĩ trong và ngoài nước

· Phấn đấu đến 2015 có thêm 01 đề tài cấp nhà nước, mỗi năm đấu thầu 1-2

đề tài cấp Bộ Giáo dục & Đào tạo và Bộ Nông nghiệp &PTNT; mỗi năm có 3-4 đề tài cấp tỉnh

· Đến 2015, Viện có ít nhất 03 giống cây trồng mới được công nhận quốc gia

· Mỗi năm công bố 5-6 bài báo khoa học, phấn đấu đến 2015 có 02 bài báo công bố quốc tế

cơ sở

I MỤC TIÊU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA LAI HAI DÒNG PHỤC VỤ CHO MIỀN BẮC

*Mục tiêu

Dòng TGMS-( thermo sensitive Genic Male Sterrility) là dòng bất dục đực nhân cảm ứng với nhiệt độ Dòng bất dục này được sử dụng trong công tác chọn tạo giống tổ hợp lúa lai 2 dòng

*Vật liệu và phương pháp

1.Vật liệu

Đánh giá ít nhất 10 cá thể của 1 dòng TGMS trên tất cả các chỉ tiêu về tính bất dục và hữu dục cùng các đặc điểm nông sinh học và hình thái

2 Phương pháp

2.1 đánh giá tình trạng bất dục, hữu dục của hạt phấn qua khả năng bắt màu IKI 1%.

- Lấy mẫu trên các hoa lúa đã thành thục ,chưa nở( có bao phấn cao hơn ½ chiều dài vỏ trấu) ở 3 nhóm bông: mới trỗ, trỗ 50% và chỗ 75% tính theo chiều dài bông,mỗi vị trí lấy 1 hoa

- Nhuộm màu hạt phấn bằng dung dịch IKI 1%, mỗi hoa lúa lấy 2 bao phấn làm thành một mẫu,nhỏ dung dịch IKI 1% , dầm nát 2 bao phấn , bỏ vỏ, giàn đều tới mật độ khoảng 30-40 hạt phấn/ 1 quang trường của kính hiển vi

- Soi hạt phấn, trên 3 trường đại diện, đếm số hạt bất dục( không bắt

màu,tròn) Tỷ lệ hạt phấn bất dục được tính như sau:

Số hạt phấn bất dục × 100

Tổng số hạt phấn

1

Bất dục hoàn toàn 100

9 Hữu dục- hữu dục từng phần <70

I.2 Đánh giá tình trạng hữu dục bất dục qua tỉ lệ đậu hạt.

Chọn 10 cá thể đã trổ xong bước vào giai đoạn chín sáp để đánh giá

- Tình trạng đậu hạt: mỗi bông đều phả quan sát và đánh giá vị trí có hạt chắc, đầu bông, giữa bông và cuối bông

+ Số bông có hạt đậu

+ Số bông không có hạt đậu

+ Số hoa của mỗi bông trong đó: số hoa không đậu( hạt lép), số hoa đậu( hạt chắc)

+ Xác định tỷ lệ đậu hạt ở mỗi bông và toàn bộ cá thể

2.3 Đánh giá đặc điểm hình thái:

* Các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa

Khi đánh giá kết quả cho các tính trạng đặc thù, sử dụng chỉ số này để biểu diễn các giai đoạn sinh trưởng mà tại đó quan sát được ghi nhận

1- Nảy mầm

2- Cây con

3- Đẻ nhánh

4- Kéo dài thân

5- Bông phình to trong bẹ lá đòng

6- Cây trỗ

7- Chín sữa

8- Chín sáp

9- Chín hoàn toàn

*Chiều cao cây:

Đo từ mặt đất đến mút đầu bông (không kể dâu)

*Chiều dài thân:

Đo từ mặt đất đến gốc cổ bông (cm).giai đoạn đánh giá 7-9

*Góc đẻ nhánh: xòe, trung bình, hẹp

Đo và giai đoạn 7-9

Điểm

1 Đứng (<30)

3 Trung bình (~45)