Chùng tôi tiến hành So sánh 20 tổ hợp lúa lai 3 dòng có triển vọng của phòng công nghệ lúa lai thuộc Viện công nghệ sinh học đại học nông nghiệp hà nội trong điều kiện vụ mùa 2011. Kết quả đã chọn tạo ra 2 tổ hợp có năng suất cao, chất lượng tốt, kháng sâu bệnh khá
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thò Lương CTA K53 Lời cảm ơn. Được đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Nông nghiệp và sự phân công của Ban chủ nhiệm khoa Nông học, em được về bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, đến nay em đã thành báo cáo của mình. Trong quá trình thực tập mặc dù còn gặp nhiều khó khăn, song nhờ sự động viên, giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn cùng các cán bộ phòng nghiên cứu lúa lai, gia đình cùng bạn bè, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với TS. Trần Văn Quang, người thầy đã luôn dành sự quan tâm, hướng dẫn em về mọi mặt để em hoàn thành báo cáo này. Em cũng xin chân thành cảm ơn PGS.Ts Nguyễn Thò Trâm đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong thời gian thực tập. Em xin cảm ơn sự giúp đỡ của các cán bộ Phòng Công nghệ lúa lai- Viện công nghệ sinh học- Trường Đại học nông nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện cho em thực tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Đồng thời em xin cảm ơn người thân và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trường. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó. Hà Nội, ngày 22 tháng 12 năm 2012. Sinh viên Nguyễn Thò Lương 1 Khoựa luaọn toỏt nghieọp Nguyeón Thũ Lửụng CTA K53 DANH SCH PH LC. Danh mc vit tt i Danh mc bng biu. ii Danh mc hỡnh nh iii DANH MC VIT TT STT T vit tt T y 1 FAO Food and Agriculture Organization, T chc lng 2 Khoựa luaọn toỏt nghieọp Nguyeón Thũ Lửụng CTA K53 thc v nụng nghip Liờn hp quc. 2 TL u th lai 3 IRRI Vin nghiờn cu lỳa quc t 4 TCP/VIE/2251 D ỏn phỏt trin lỳa lai Vit nam ( thi gian t 5/1992 -12/1993) 5 LAI Ch s din tớch lỏ 6 TCP/VIE/6614 D ỏn phỏt trin lỳa lai Vit nam ( thi gian t 6/1996- 12/1998) DANH SCH BNG Bng 1: Mt s im giai on m ca cỏc t hp lai trong v Mựa 2011. 3 Khoựa luaọn toỏt nghieọp Nguyeón Thũ Lửụng CTA K53 Bng 2: Thi gian qua cỏc giai on sinh trng ca cỏc t hp lai trong v Mựa 2011. Bng 3: ng thỏi tng trng chiu cao cõy ca cỏc t hp trong v Mựa 2011. Bng 4: ng thỏi tng trng s lỏ v s lỏ cui cựng ca cỏc t hp lai v Mựa 2011. Bng 5: ng thỏi tng trng s nhỏnh ca cỏc t hp lai trong v Mựa 2011. Bng 6: Mt s c im hỡnh thỏi ca cỏc t hp lai trong v Mựa 2011. Bng 7: c im lỏ ũng ca cỏc t hp lai trong v Mựa nm 2011. Bng 9: Cu trỳc kiu bụng ca cỏc t hp lai trong v Mựa 2011. Bng 10: Mc nhim sõu bnh trờn ng rung ca cỏc t hp lai trong v Mựa 2011. Bng 11. Cỏc yu t cu thnh nng sut t hp lai trong v Mựa 2011. Bng 12: Nng sut lý thuyt v nng sut thc thu ca cỏc t hp lai trong v Mựa 2011. Bng 13: Mt s ch tiờu cht lng go ca cỏc t hp lai trong v mựa nm 2011. Bng 14: Mt s c im ca 2 t hp lai trin vng trong v Mựa nm 2011. DANH SCH HèNH NH 4 Khoựa luaọn toỏt nghieọp Nguyeón Thũ Lửụng CTA K53 1./ th 1: ng thỏi tng trng chiu cao cõy ca cỏc t hp lai trong v Mựa nm 2011. 2./ th 2: ng thỏi tng trng s lỏ ca cỏc t hp lai trong v Mựa 2011. 3./ th 3: ng thỏi tng trng s nhỏnh ca cỏc t hp lai trong v Mựa 2011 . 4./ Hỡnh nh ca t hp trin vng v i chng. 5./ Mt s hỡnh nh thớ nghim. 5 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thò Lương CTA K53 PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, là biểu tưởng văn hóa của nhiều quốc gia. Lúa có tầm quan trọng sống còn đối với hơn nửa dân số trên thế giới, là loại lương thực chủ yếu hiện nay trong bữa ăn hàng ngày của hàng tỷ người ở châu Á, Phi, Mỹ La Tinh và khu vực Trung Đơng. Theo FAO (2006) lúa được trồng và phân bố ở tất cả các châu lục, diện tích lúa biến động 152.000 triệu ha với năng suất bình qn là 4 tấn/ha, trong đó Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa lớn nhất 44.790 triệu ha, Jamaica nhở nhất 24 ha. Có thể nói, Việt Nam là cái nơi hình thành cây lúa nước. Cây lúa từ lâu đã trở thành cây lương thực chủ yếu và khơng thể thiếu đối với nhân dân. Sản xuất nơng nghiệp của nước ta trong những năm gần đây có những biến đổi đặc biệt. Sản lượng lúa năm 2003 của nước ta đã vượt q 34,5 triệu tấn. Việt Nam đã vươn lên là nước xuất khẩu gạo lớn trong khu vực, đứng thứ 2 trên thế giới. Có được kết quả này là nhờ đóng góp tích cực của các biện pháp canh tác, kĩ thuật sản xuất, ứng dụng khoa học tiến bộ trong chọn tạo giống và chủ trương, chính sách hỗ trợ trong sản xuất nơng nghiệp của Nhà nước. Ngày nay, với sự bùng nổ dân số dẫn đến nhu cầu lương thực tăng nhanh. Thêm vào đó q trình cơng nghiệp hố - hiện đại hố, đơ thị hố diễn ra rất mạnh mẽ ở tất cả các tỉnh trên tồn quốc, điều này đã dẫn đến diện tích trồng trọt giảm đáng kể trong đó chủ yếu là diện tích trồng lúa. Theo số liệu của tổng cục thống kê năm 2010 có 41/63 tỉnh thành giảm diện tích đất trồng lúa, trong đó giảm nhiều nhất là các tỉnh Tây Ninh, Sóc Trăng, Đồng Nai, Bình Dương, Tiền Giang…, năm 2010 tổng diện tích đất nơng nghiệp của nước ta là 26.100.160 ha. Tuy nhiên đất đai khơng thể sản sinh thêm được. Chính vì vậy, 6 Khoựa luaọn toỏt nghieọp Nguyeón Thũ Lửụng CTA K53 vn an ninh lng thc cng tr nờn quan trng v cp thit i vi mi quc gia. Yờu cu t ra l phi tng sn lng ca lỳa go. Hin nay Vit Nam l mt trong 3 quc gia cú din tớch trng lỳa lai hng u th gii ng sau Trung Quc v n . Tuy nhiờn ging khụng ỏp ng nhu cu sn xut trong nc, phn ln ging phi nhp t Trung Quc. Gia nhng nm 90 ca th k XX nc ta ó tin hnh nghiờn cu v phỏt trin lỳa lai v thu c nhng thnh cụng nht nh. Cỏc nh chn ging quan tõm, ch ng to ra cỏc t hp lai trin vng, t ú phỏt trin thnh cỏc ging lỳa lai Vit Nam cú nng sut, cht lng tt thớch hp vi iu kin khớ hu, t ai ca nc ta. gúp mt phn gii quyt vn trờn, chỳng tụi thc hin ti: So sỏnh mt s t hp lỳa lai ba dũng trong v Mựa nm 2011 ti Gia Lõm, H Ni. 1.2. Mc ớch v yờu cu 1.2.1. Mc ớch - ỏnh giỏ c c im sinh trng phỏt trin, c im nụng sinh hc, c im hỡnh thỏi, mc nhim sõu bnh v nng sut ca cỏc t hp lỳa lai ba dũng mi. - Tuyn chn c mt s t hp lỳa lai ba dũng cú nng sut, cht lng cao, nhim nh sõu bnh sn xut th v m rng sn xut. 1.2.2. Yờu cu - Theo dừi c im sinh trng, c im nụng sinh hc, c im hỡnh thỏi ca cỏc t hp lai mi c chn to trong v Mựa nm 2011 - ỏnh giỏ mc sõu bnh hi, kh nng chng chu ca cỏc t hp lai - Xỏc nh c cỏc yu t cu thnh nng sut v nng sut ca cỏc t hp lai nghiờn cu. 7 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thò Lương CTA K53 PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Sự biểu hiện ưu thế lai ở lúa Ưu thế lai (heterosis) là một thuật ngữ để chỉ tính hơn hẳn của con lai F1 so với bố mẹ chúng về các tính trạng hình thái, khả năng sinh trưởng, sức sống, sức sinh sản, khả năng chống chịu và thích nghi, năng suất, chất lượng hạt và các đặc tính khác. Ưu thế lai thể hiện ngay từ khi hạt mới nẩy mầm cho đến khi hồn thành q trình sinh trưởng, phát triển của cây. 2.2. Cơ chế di truyền của ưu thế lai Trong chọn giống cây trồng ƯTL được khai thác rất thành cơng và để cải tiến năng suất. Về mặt di truyền hiện tượng ưu thế lai vẫn chưa được biết một cách đầy đủ. Theo các cơng trình nghiên cứu về ưu thế lai, người ta coi ưu thế lai được tạo ra do hoạt động của các hiệu ứng khác nhau [6]. 2.2.1. Tương tác giữa các alen trong nhân Nói chung, có thể có 2 dạng hiệu ứng do tương tác giữa các alen trong nhân. *Hiệu ứng trội (Thuyết tính trội-Dominance hypothesis được đề xuất do Davenpor, 1908; Bruce, 1910; Keeble và Pellew,1910): - Ưu thế lai do tác dụng qua lại giữa các gen trội khác nhau. Các tính trạng có lợi cho sinh trưởng do một số gen trội quy định, còn các tính trạng khơng có lợi do các gen lặn quy định. Ở con lai F1 các gen trội có lợi ở một trong hai bố mẹ lấn át tồn bộ các gen lặn có hại ở bố hoặc mẹ kia, và tồn bộ các gen trội có lợi tập trung ở con lai F1 nhiều hơn so với bố hoặc mẹ. Do vậy tác dụng lấn át của tính trội và sự tích lũy các gen trội dẫn tới biểu hiện của ưu thế lai. 8 Khoựa luaọn toỏt nghieọp Nguyeón Thũ Lửụng CTA K53 Phộp lai I Phộp lai II Dũng t phi A x Dũng t phi B Dũng t phi A x Dũng t phi B AAbbCCdd AAbbCCdd AAbbCCdd aaBBccDD F1 F1 AAbbCCdd AaBbCcDd Khụng cú TL, s lng Cú TL, s lng gen tri gp ụi, gen tri bng b m gen ln xu b c ch (che khut) * Hiu ng siờu tri (Thuyt siờu tri Over dominance hypothesis c xut bi Shull v East, 1908). - Thuyt siờu tri- do tớnh d hp gõy nờn. ú l kt qu ca s tng tỏc qua li gia cỏc allen khỏc nhau cựng v trớ, nh hng ca nú sinh ra vt xa bt c dũng ng hp t no. Theo thuyt ny thỡ cỏc tớnh trng cú li cho s sinh trng v phỏt trin ca cõy trng do cỏc gen tri kim soỏt, cũn cỏc gen ln tng ng thỡ cú tỏc dng ngc li. Trờn cựng mt v trớ (locut) nu ng thi tn ti allen tri v ln thỡ s sn sinh ra cỏc vt cht (enzym) cú tỏc dng kớch hot mnh thờm lm cho sc sng, sc sinh sn vt xa so vi loi mang allen ng hp t. Cú th biu din s vt tri ú bng biu thc sau:Aa> aa, Aa > AA hoc a1 a2>a2 a2 , a1a2> a2a2 [5]. 2.2.2. Tng tỏc gia cỏc dng khụng alen trong nhõn. Bờn cnh tng tỏc gia cỏc alen cựng v trớ, tng tỏc cỏc dng khụng alen cỏc v trớ khỏc nhau v trờn cỏc nhim sc th khỏc nhau cng gõy ra biu hin ca u th lai. Theo tỏc dng khỏc nhau, kiu tng tỏc ny cú th c chia thnh: - Hiu ng cng: l s tớch ly cỏc gen cú hiu qu quy nh cựng mt tớnh trng. - Hiu ng ln ỏt: s ln ỏt ca cỏc dng khụng alen 9 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thò Lương CTA K53 - Hiệu ứng tái tổ hợp 2.2.3. Tương tác giữa nhân và tế bào chất. Qua nhiều nghiên cứu cho thấy ở một và tổ hợp biểu hiện của ưu thế lai của con lai F1 lai thuận nghịch là khơng giống nhau, và lúa lai được gây tạo nhờ kết hợp kiểu gen nhân giống nhau với nền tế bào chất khác nhau cũng bộc lộ ưu thế lai ở các mức khác nhau. Điều này chỉ ra rằng tác động qua lại giữa nhân và tế bào chất có thể ảnh hưởng đến mức độ của ưu thế lai [5]. 2.3. Biểu hiện ưu thế lai ở lúa Ưu thế lai biểu hiện ngay từ khi hạt nảy mầm cho đến khi hồn thành q trình sinh trưởng và phát triển của cây. Nó được biểu hiện thơng qua cơ quan sinh trưởng và cơ quan sinh thực [7]. Để đánh giá tính ưu việt của con lai so với bố mẹ và các giống đang phổ biến trong sản xuất phải dựa vào các chỉ tiêu sau: - Ưu thế lai trung bình: là sự hơn hẳn của con lai so với giá trị trung bình của bố mẹ. H mp = 100. 1 HP HPF − - Ưu thế lai thực là sự hơn hẳn của con lai so với bố mẹ tốt nhất. HB = 100. 1 Pb PbF − - Ưu thế lai chuẩn: biểu thị tính ưu việt của con lai F1 về 1 hay một số tính trạng nào đó so với giống lúa thường dùng tốt nhất ở vùng sinh thái nhất định. HS = 100. 1 S SF − Trong đó:H mp : Ưu thế lai trung bình. HB: Ưu thế lai thực. HS: Ưu thế lai chuẩn. F1: giá trị tính trạng của con lai. 10 [...]... đậm 3 3 11A /38 3 5,8 38 ,7 Xanh 3 4 II32A /38 3 5,9 39 ,0 Xanh đậm 3 5 11A/R527 5,9 39 ,5 Xanh 1 6 II32A/R527 5,9 36 ,8 Xanh 3 7 11A/R 631 8 5,7 38 ,0 Xanh 3 8 II32A/R 631 8 5,7 37 ,2 Xanh 3 9 II32A/R5 5,6 35 ,7 Xanh đậm 3 10 11A/R1BC 5,6 39 ,7 Xanh 3 11 II32A/R1BC 6,0 33 ,0 Xanh 3 12 11A/R17 5,4 34 ,7 Xanh 3 13 II32A/R17 5,7 34 ,1 Xanh đậm 3 14 11A/R810 5,8 37 ,3 Xanh 3 15 II32A/R810 5,6 35 ,8 Xanh đậm 3 16 CT16 5,5 38 ,9... chọn tạo lúa lai hệ “ba dòng • Mở rộng sản xuất đối với các tổ hợp lúa hệ “ba dòng • Nghiên cứu và chọn tạo các lúa lai hệ “hai dòng • Nghiên cứu trình diễn các tổ hợp siêu lúa lai 15 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thò Lương CTA K 53 * Chọn tạo lúa lai 3 dòng dạng Indica (1964 – 1976) Từ những nhận thức về ưu thế lai ở cây trồng tự nhiên, Yuan Long Ping bắt đầu ý tưởng ứng dụng ưu thế lai ở lúa vào đầu... CTA K 53 PHẦN III VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3. 1 Vật liệu nghiên cứu TT Tên tổ hợp lai Nguồn gốc 1 11A/R18 Viện Nghiên cứu lúa – ĐH Nơng nghiệp HN 2 II32A/R18 Viện Nghiên cứu lúa – ĐH Nơng nghiệp HN 3 11A /38 3 Viện Nghiên cứu lúa – ĐH Nơng nghiệp HN 4 II32A /38 3 Viện Nghiên cứu lúa – ĐH Nơng nghiệp HN 5 11A/R527 Viện Nghiên cứu lúa – ĐH Nơng nghiệp HN 6 II32A/R527 Viện Nghiên cứu lúa –... CTA K 53 sản xuất hạt lai F1 của hệ thống lai “hai dòng được thiết lập và phát triển Một số tổ hợp lúa lai hai dòng có nhiều ưu việt như: Hương 125S /dòng 68 có chất lượng gạo tốt, thích hợp gieo trồng trong vụ Xn ở vùng thâm canh đất 2 vụ lúa, mới đưa vào sản xuất năm 2000 đã đạt diện tích tới 60 nghìn ha với năng suất bình qn 7,5 tấn/ha và cao hơn khoảng 10% so với lúa lai 3 dòng và 20% so với lúa thuần... các tổ hợp lai "hai dòng" cho năng suất cao hơn các tổ hợp lai "ba dòng" và có chất lượng gạo cao hơn lúa lai ‘hai dòng và có một số ưu điểm nổi bật: + Dễ dàng tìm được dòng phục hồi tạo ra ƯTL cao trong sản xuất hạt lai F1 + Năng suất các tổ hợp lúa lai “hai dòng cao hơn các tổ hợp lúa lai “ba dòng từ 5- 10% + Dễ tạo ra các tổ hợp có phẩm chất tốt, khả năng chống chịu khá với sâu bệnh hại + Khơng... của các tổ hợp lai - Đánh giá mức độ sâu bệnh hại và khả năng chống chịu của các tổ hợp lai - Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai nghiên cứu - Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai có triển vọng 29 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thò Lương CTA K 53 3.4 Phương pháp nghiên cứu: 3. 4.1 Bố trí thí nghiệm: - Thí nghiệm nghiên cứu gồm 18 tổ hợp lai trong... CTA K 53 + Các dòng bất dục đực nhân mẫn cảm với quang chu kì ánh sáng (PGMS – Photoperiodic sensitive Genetic Male Sterile) Dòng mẹ trong lúa lai "hai dòng" được ký hiệu bằng chữ S như: Bồi ải 64S, 7001S, An xianS và dòng cho phấn vẫn được gọi là dòng R Năm 1996 Trung Quốc đã nghiên cứu thành cơng lúa lai "hai dòng" Kết quả nghiên cứu cho các tổ hợp lai "hai dòng" cho năng suất cao hơn các tổ hợp lai. .. điểm lúa lai hệ ba dòng Lúa lai hệ ba dòng sử dụng hệ thống bất dục đực tế bào chất để tạo ra các dạng mẹ Dạng mẹ bất dục đực được ký hiệu là dòng A hoặc dòng CMS dùng để làm mẹ trong sản xuất hạt lai Để duy trì dòng A bất dục người ta có một dòng B tương ứng Dòng B chỉ khác dòng A ở chỗ khơng chứa yếu tố bất dục tế bào chất Về mặt hình thái dòng B giống hệt dòng A song hữu dục Và sử dụng một dòng. .. phát triển lúa lai ở trên thế giới • Trung Quốc - Lúa lai ba dòng: Trung Quốc là quốc gia đi tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển lúa lai Là nước có diện tích trồng lúa lai tăng tăng nhanh và có năng suất lúa lai cao hơn 30 % lúa thuần Hiện nay kỹ thuật sản xuất lúa lai của Trung Quốc đã được phát triển ở mức độ cao những dòng CMS có tỷ lệ thụ phấn chéo cao (85%- 90%) như II32A, KimA,... Kim23A) gồm Kim You 77… Ngồi ra còn một số hệ khác zhinA, You I-A, Xie A Qua hơn 40 năm nghiên cứu và phát triển lúa lai với các phương pháp lai xa huyết thống, lai xa địa lý, Trung Quốc đã tạo được hơn 1.000 dòng vật liệu bất dục đực di truyền tế bào chất (dòng A) và dòng duy trì tính đực bất dục (dòng B) tương ứng; hơn 5.000 dòng phục hồi (dòng R) và đã tạo được nhiều tổ hợp lai trong đó có 30 0 tổ hợp . Swaminathan v cng s (1972); cỏc nh khoa hc M Stansel v Craijmiles (1966), Cranahan v cng s (1972), cỏc nh khoa hc Nht Bn nh Shinjyo v Omura (1966), cỏc nh khoa hc ti vin nghiờn cu lỳa quc t. sản xuất hạt lai F1. Nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu khá 14 Khoựa luaọn toỏt nghieọp Nguyeón Thũ Lửụng CTA K53 sm nhm tỡm cỏch sn xut ht ging lỳa lai nh cỏc nh khoa hc n Kadam (1937), Amand. trình nghiên cứu lúa lai và thành tựu đạt được trong những năm qua trên thế giới. ƯTL được các nhà khoa học phát triển khá sớm trên các giống cây trồng và vật ni (Beall, 1878. Shull, 1904). Người