Đánh giá mức độ thích ứng của một số tổ hợp lúa lai ba dòng ở các vùng sinh thái khác nhau tại miền bắc việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  NGUYỄN THỊ THÙY DƯƠNG ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THÍCH ỨNG CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP LÚA LAI BA DÒNG Ở CÁC VÙNG SINH THÁI KHÁC NHAU TẠI MIỀN BẮC VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ NGÀNH: 60.62.01.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TRẦN VĂN QUANG HÀ NỘI – 2014 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, tháng 10 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thùy Dương Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii LỜI CẢM ƠN Có được kết quả nghiên cứu này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: TS. Trần Văn Quang, người đã trực tiếp, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt cho tôi trong suốt thời gian học tập, thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn chỉnh luận văn này. Tập thể các thầy cô giáo bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Khoa Nông học, Học Viện Nông nghiệp Việt Nam luôn giúp đỡ và có những góp ý sâu sắc trong thời gian tôi học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia, các cán bộ phòng Kiểm nghiệm và chứng nhận sản phẩm cây trồng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu của mình. Tôi xin cảm ơn anh chị em cán bộ kỹ thuật tại các điểm khảo nghiệm trong hệ thống mạng lưới khảo nghiệm Quốc gia đã giúp đỡ tôi thực hiện đề tài. Luận văn này hoàn thành còn có sự giúp đỡ của nhiều đồng nghiệp, bạn bè, cùng với sự động viên khuyến khích của gia đình trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thùy Dương Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình ix Phần 1: MỞ ĐẦU 1 1.1 Đặt vấn đề 1 1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam 3 2.1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới 3 2.1.2 Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam 4 2.1.3 Tình hình sản xuất lúa lai ở Việt Nam 6 2.2 Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới và Việt Nam 9 2.2.1 Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới 9 2.2.2 Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam 13 2.3 Ưu thế lai ở lúa 18 2.3.1 Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai 19 2.3.2 Biểu hiện ƯTL ở lúa 22 2.4 Hệ thống lúa lai “ba dòng” 28 2.4.1 Dòng A (bất dục đực di truyền tế bào chất - CMS) 29 2.4.2 Dòng B (Duy trì bất dục - Maintaimer) 30 2.4.3 Dòng R (Dòng phục hồi tính hữu dục - Restorer) 30 2.5 Chất lượng lúa gạo 31 2.6 Tương tác kiểu gen và môi trường 34 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv PHẦN 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 3.1 Vật liệu nghiên cứu 38 3.2 Nội dung nghiên cứu 38 3.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 39 3.3.1 Địa điểm tiến hành thí nghiệm 39 3.3.2 Thời gian thí nghiệm: 39 3.4 Phương pháp nghiên cứu 39 3.4.1 Bố trí thí nghiệm đồng ruộng: 39 3.4.2 Quy trình kỹ thuật: 40 3.5 Các chỉ tiêu theo dõi, đánh giá 40 3.5.1 Thời gian sinh trưởng 40 3.5.2 Đặc điểm nông sinh học của các giống thí nghiệm 41 3.5.3 Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai 42 3.5.4 Mức độ nhiễm sâu bệnh 42 3.5.5 Đánh giá chất lượng thóc gạo 45 3.5.6 Đánh giá chất lượng cơm 45 3.5.7 Phân tích tương tác kiểu gen môi trường 46 3.6 Phương pháp phân tích số liệu 46 PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47 4.1 Đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lúa lai ba dòng 47 4.1.1 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai 47 4.1.2 Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai 54 4.2 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các tổ hợp lai trên đồng ruộng 62 4.3 Yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai 67 4.3.1 Yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai tại Hòa Bình 69 4.3.2 Yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai tại Hưng Yên 77 4.3.3 Yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai tại Hải Dương 77 4.3.4 Yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai tại Thái Bình 78 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v 4.3.5 Yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai tại Thanh Hóa 79 4.4 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai nghiên cứu 80 4.4.1 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai tại các điểm thí nghiệm trong vụ Xuân 2013 83 4.4.2 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai tại các điểm thí nghiệm trong vụ Mùa 2013 83 4.5 Tương tác kiểu gen với môi trường và độ ổn định về TGST và năng suất của các tổ hợp lúa lai ba dòng nghiên cứu 84 4.5.1 Độ ổn định về thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai tại các điểm khảo nghiệm 91 4.5.2 Độ ổn định về năng suất thực thu của các tổ hợp lai tại các điểm khảo nghiệm 91 4.6 Một số chỉ tiêu chất lượng của các tổ hợp lai nghiên cứu 92 4.6.1 Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai nghiên cứu 92 4.6.2 Đánh giá chất lượng cơm của các tổ hợp lai nghiên cứu 97 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 100 5.1 Kết luận 100 5.2 Đề nghị 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC 105 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TB Trung bình HSHQ Hệ số hồi quy S 2 di Độ lệch hồi quy đ/c Đối chứng Số bông hữu hiệu/khóm Số bông hữu hiệu trên khóm Tổng số hạt/bông Tổng số hạt/bông D/R Dài trên rộng IRRI International Rice Research Institute Viện nghiên cứu lúa Quốc tế FAO Food and Agriculture Organization Tổ chức Nông lương Thế giới CMS Bất dục đực tế bào chất Cytoplasmic Male Sterility CV% Hệ số biến động NSCT Năng suất cá thể NSTT Năng suất thực thu ƯTL Ưu thế lai Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Phân bố diện tích, năng suất và sản lượng lúa toàn cầu năm 2012 3 2.2 Sản xuất lúa gạo của thế giới từ năm 2006 đến năm 2012 4 2.3 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa từ 2000-2012 của Việt Nam 5 2.4 Diện tích lúa phân theo vùng trồng (nghìn ha) 6 2.5 Năng suất lúa ở các vùng trồng lúa của Việt Nam từ năm 2007- 2012 (tạ/ha) 6 2.6 Diện tích sản xuất lúa lai qua các năm (từ 2001 – 2012) 7 2.7 Diện tích, năng suất, sản lượng hạt F1 sản xuất tại Việt Nam thời kỳ 2011-2012 17 4.1 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lúa lai ba dòng tại các điểm khảo nghiệm trong vụ Xuân và Mùa năm 2013 51 4.2 Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Xuân 2013 56 4.3 Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Mùa 2013 58 4.4 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lúa lai ba dòng tại các điểm khảo nghiệm trong vụ Xuân 2013 64 4.5 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lúa lai ba dòng tại các điểm khảo nghiệm trong vụ Mùa 2013 65 4.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Xuân và Mùa năm 2013 tại Hòa Bình 70 4.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Xuân và Mùa năm 2013 tại Hưng Yên 71 4.8 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Xuân và Mùa năm 2013 tại Hải Dương 72 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii 4.9 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Xuân và Mùa năm 2013 tại Thái Bình 74 4.10 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Xuân và Mùa năm 2013 tại Thanh Hóa 75 4.11 Năng suất thực thu của các tổ hợp lúa lai ba dòng tại các điểm khảo nghiệm trong vụ Xuân 2013 81 4.12 Năng suất thực thu của các tổ hợp lúa lai ba dòng tại các điểm khảo nghiệm trong vụ Mùa 2013 82 4.13 Mức độ ổn định về thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Xuân 2013 86 4.14 Mức độ ổn định về thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Mùa 2013 87 4.15 Mức độ ổn định về năng suất thực thu của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Xuân 2013 88 4.16 Mức độ ổn định về năng suất thực thu của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Mùa 2013 90 4.17 Chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lúa lai ba dòng nghiên cứu 94 4.18 Đánh giá chất lượng cơm của các tổ hợp lúa lai ba dòng nghiên cứu 98 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ix DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 4.1 Thời gian sinh trưởng các tổ hợp lúa lai nghiên cứu vụ Xuân và vụ Mùa 2013 54 4.2 Năng suất thực thu của các tổ hợp trong vụ Xuân 2013 và Mùa 2013 84 [...]... giống lúa hiện nay của nước ta Lúa lai đã góp phần tăng năng suất và sản lượng lúa của nước ta trong những năm gần đây, đặc biệt là các tỉnh phía Bắc Nhiều giống lúa lai đã cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao Chính vì những lý do trên chúng tôi thực hiện đề tài: Đánh giá mức độ thích ứng của một số tổ hợp lúa lai ba dòng ở các vùng sinh thái khác nhau tại miền Bắc Việt Nam 1.2 Mục đích và yêu cầu của. .. đích Đánh giá được mức độ thích ứng của một số tổ hợp lúa lai ba dòng mới nhằm giới thiệu cho các tỉnh phía Bắc xem xét đưa vào cơ cấu gieo trồng để nâng cao diện tích sản xuất lúa lai trong nước 1.2.2.Yêu cầu - Đánh giá các đặc điểm nông học của các giống thí nghiệm - Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống thí nghiệm - Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại lúa chính và một số. .. học khác như: Xu J F., Wang L.Y (1980) cho rằng thời gian sinh trưởng của con lai phụ thuộc vào dòng bố Một số kết quả nghiên cứu khác xác định thời gian sinh trưởng của con lai giống thời gian sinh trưởng của dòng bố hoặc dòng mẹ có thời gian sinh trưởng dài nhất Con lai F1 hệ ba dòng có thời gian sinh trưởng dài hơn cả bố mẹ ở cả hai vụ trong năm Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và giai đoạn sinh. .. tạo lúa lai của Việt Nam đã được thúc đẩy mạnh mẽ và thu được nhiều thành tựu đáng kể; tỷ trọng lúa lai thương hiệu Việt Nam đã tăng lên rõ rệt, số giống được công nhận chính thức chiếm 28% trong tổng số các giống được công nhận Các cơ quan nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước đã tập trung vào việc chọn tạo các dòng bất dục và các tổ hợp lúa lai thích hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam. .. bất thuận của các giống tham gia thí nghiệm - Đánh giá chất lượng gạo xay xát, chất lượng dinh dưỡng và chất lượng nấu nướng của các giống thí nghiệm - Đánh giá khả năng thích ứng và độ ổn định của các giống tại một số vùng sinh thái khác nhau Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam 2.1.1.Tình... gian sinh trưởng của cây lúa là cơ sở chủ yếu để xác định thời vụ gieo cấy, cơ cấu giống, luân canh tăng vụ ở các vùng khác nhau (Nguyễn Minh Công và Nguyễn Tiến Thăng, 2007) f ƯTL về khả năng chống chịu Lúa lai có thể sinh trưởng mạnh, năng suất cao, khả năng thích ứng rộng với nhiều điều kiện khí hậu khác nhau Ở giai đoạn mạ lúa chịu lạnh tốt hơn lúa thuần; ở những tổ hợp sử dụng dòng mẹ là các dòng. .. trưởng Lúa lai có thời gian sinh trưởng ngắn hơn các giống lúa thường vì hầu hết các dòng mẹ đang sử dụng hiện nay có thời gian sinh trưởng cực ngắn đến ngắn khi lai dòng R sinh trưởng trung bình, con lai có thời gian sinh trưởng trung gian giữa bố và mẹ Thời gian sinh trưởng của cây lúa biến động trong phạm vi rộng, là tính trạng số lượng do nhiều gen cùng kiểm soát Khi lai hai giống lúa có thời gian sinh. .. còn hiệu ứng trội có nhiều ảnh hưởng hơn tới khả năng tổ hợp chung (Trần Duy Quý, 1997) Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20 d Những chứng minh phân tử về hiện tượng ưu thế lai Ở mức phân tử có hai mô hình giải thích ưu thế lai: thứ nhất là do hai alen khác nhau của hai gen khác nhau tổ hợp và cùng biểu hiện; thứ hai là sự tổ hợp của các alen khác nhau tạo ra... những giống lúa mới có những đặc tính ưu tú phục vụ cho việc thay đổi cơ cấu giống trong sản xuất ở các vùng sinh thái khác nhau, thì việc nghiên cứu, đánh giá khả năng cho năng suất và chất lượng của các giống trong điều kiện từng vùng sinh thái cụ thể là rất cần thiết Lúa lai được gieo trồng ở Việt Nam từ năm 1991, Việc áp dụng thành tựu về lúa lai đã có kết quả to lớn Lúa lai đã và đang chiếm một vị... sinh trưởng khác nhau, con lai F1 của đa số tổ hợp lai biểu hiện hiệu ứng cộng tính (Ngô Thế Dân, 2002; Nguyễn Thị Gấm, 2003) Lúa lai có thời gian sinh trưởng từ ngắn đến trung bình thường có từ 12 - 17 lá/thân chính tương ứng có thời gian sinh trưởng từ 95-135 ngày Yuan Long Ping (1980) cho rằng đa số con lai F1 có thời gian sinh trưởng khá dài và thường dài hơn bố mẹ sinh trưởng dài nhất Các nhà . lúa lai ba dòng ở các vùng sinh thái khác nhau tại miền Bắc Việt Nam . 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục đích Đánh giá được mức độ thích ứng của một số tổ hợp lúa lai ba dòng mới. nông sinh học của các tổ hợp lúa lai ba dòng 47 4.1.1 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai 47 4.1.2 Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai 54 4.2 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các. hợp lúa lai ba dòng trong vụ Xuân 2013 56 4.3 Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lúa lai ba dòng trong vụ Mùa 2013 58 4.4 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lúa lai ba dòng tại các