NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH NÔNG - SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DÒNG, GIỐNG LÚA CHẤT LƯỢNG ĐƯỢC TẠO RA BẰNG ĐỘT BIẾN CẢM ỨNG Nguyễn Như Toản 1 Nguyễn Thị Thảo, Nguyễn Mạnh Dương 2 Quá trình nghiên cứu đã chọn ra được 05 dòng đột biến ưu tú có năng suất chất lượng tốt. Trong đó có 2 dòng hội tụ nhiều ưu điểm nhất là XH-1 và XH-3, hai dòng này có tiềm năng năng suất cao, chịu thâm canh, có khả năng thích ứng tốt, có chất lượng gạo thương phẩm tốt, rất có giá trị thực tiễn cho sản xuất. 1. Đặt vấn đề Cây lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế giới. Theo ước tính, khoảng 40% dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính. Sản xuất lúa gạo trong những năm gần đây đã có mức tăng trưởng khá (70% trong 30 năm). Việt Nam là một quốc gia có tiềm năng xuất khẩu gạo rất lớn (thứ hai trên thế giới sau Thái Lan). Tuy nhiên diện tích đất nông nghiệp hiện đang bị thu hẹp do đô thị hoá, phát triển cơ sở hạ tầng. Mặt khác dân số tăng nhanh làm cho nhu cầu về lương thực thực phẩm cũng tăng theo. Do đó, vấn đề quan trọng nhất đối với thế giới và Việt Nam là phải làm sao tăng được sản lượng lương thực nhằm đảm bảo an ninh lương thực của người dân. Để giải quyết vấn đề này, việc tạo ra các giống cây trồng mới nói chung và các giống lúa mới nói riêng là một hướng đi thích hợp nhất. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và tình hình nghiên cứu hiện nay, nhằm góp phần làm phong phú thêm nguồn vật liệu đa dạng phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa mới, chúng tôi tiến hành: “Nghiên cứu đặc tính nông - sinh học của một số dòng, giống lúa chất lượng được tạo ra bằng đột biến cảm ứng”. 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1. Đối tượng nghiên cứu Các dòng, giống lúa đột biến đã được chọn qua các thế hệ được chúng tôi đặt tên là: CL-8, CL-9; XH-1; XH-3; IR.64D; HD-01; HD-02; XH-5; D.51; D.52; D.53 trong tập đoàn các cá thể lúa đột biến thu được từ việc xử lý tia (nguồn Co 60 ) lên các giống gốc: A-20; IR.64; KD18; Bắc Thơm số 7. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1.Thí nghiệm đồng ruộng: - Các dòng, giống tuyển chọn được ngâm ủ và gieo thành từng lô riêng rẽ theo phương pháp mạ sân. 1 TS, Trường ĐHSP Hà Nội 2 2 K31C, Khoa Sinh – KTNN, Trường ĐHSP Hà Nội 2 - Mạ được 20 - 21 ngày tuổi đem cấy theo ô la tinh 100 m 2 /ô tại xã Cao Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc và được nhắc lại 3 lần. - Cấy 1 rảnh/khóm, chăm sóc theo quy trình chung. 2.2.2. Thu thập số liệu: - Các đặc tính nông sinh học được khảo sát theo quy phạm kiểm nghiệm giống Quốc gia và tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa của IRRI,1996. - Số liệu thu thập được đem xử lý bằng phương pháp thống kê toán học và phần mềm xử lý số liệu Excel - Năng suất lý thuyết NSLT (tấn/ha) được tính theo công thức (IRRI,1996) NSLT = Số khóm/m 2 số bông/khóm Số hạt chắc/bông P 1000hạt 10 -5 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 3.1. Khả năng sinh trưởng của các giống lúa nghiên cứu - Khả năng nảy mầm: Đây là giai đoạn đầu tiên của phát triển cây lúa hạt thóc chuyển từ trạng thái ngủ nghỉ sang trạng thái phát triển, nó chịu sự chi phối của nhiều yếu tố như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, - Khả năng sống sót: Để đánh giá chỉ tiêu này, sau 30 - 35 ngày khi cây lúa đã ổn định, chúng tôi mới tiến hành nghiên cứu tỉ lệ sống của từng dòng. - Khả năng đẻ nhánh là chỉ tiêu khá quan trọng, nó sẽ quyết định đến năng suất của cây lúa sau này bởi nó ảnh hưởng tới số lượng bông/khóm, theo các nghiên cứu cho thấy: + Nếu số nhánh ít -> số bông ít và sẽ ảnh hưởng xấu tới năng suất. + Nếu số nhánh nhiều -> tạo điều kiện cho sâu hại phát triển, cấy lúa thiếu ánh nắng, cạnh tranh dinh dưỡng -> năng suất kém. Bảng 3.1. Tỷ lệ nảy mầm. khả năng sống sót và khả năng đẻ nhánh của cây lúa STT Tên dòng Tỉ lệ nảy mầm % Khả năng sống sót Khả năng để nhánh Cv% 1 CL-8 98,0 0,3 99,0 1,1 7,9 0,2 8,2 2 CL-9 97,6 0,7 99,0 0,6 6,8 0,7 7,5 3 XH-3 98,0 0,4 99,2 0,9 5,9 0,4 8,9 4 XH-1 99,0 0,8 98,0 1,6 7,8 0,2 9,0 5 IR.64D 93,5 0,6 99,4 0,8 7,1 0,2 6,1 6 HD-01 96,0 0,7 97,8 0,5 5,1 0,4 5,0 7 HD-02 97,4 0,8 99,6 0,9 6,9 0,4 7,1 8 XH-5 98,0 0,5 95,1 1,2 8,2 0,5 6,8 Xm 9 D.51 96,5 0,7 98,4 1,4 7,4 0,7 8,5 10 D.52 97,0 0,4 99,2 1,4 6,5 0,1 8,7 11 D.53 98,2 0,8 99,5 1,3 5,7 0,2 6,5 Kết quả nghiên cứu ở bảng 3.1 cho thấy: - Tỉ lệ nảy mầm của các dòng từ 93,5% đến 99% rất cao chứng tỏ chất lượng của giống tốt, sức chống chịu cao, phù hợp với các yếu tố môi trường. - Tỉ lệ sống sót: biến động khoảng 95,1% - 100% tỉ lệ cao chứng tỏ sức chống chịu của các dòng với điều kiện môi trưòng tốt. Đặc biệt là các dòng CL-8; IR.64D: D.53, XH-1 - Về khả năng đẻ nhánh, số nhánh ở các dòng biến động từ 5,1-8,2 nhánh trung bình các dòng là 6,7 nhánh với sai số trung bình m < 0,77 hệ số biến dị Cv % < 9%. Chứng tỏ độ thuần của các dòng nghiên cứu về tính trạng này khá cao. Đồng thời với số nhánh trung bình của các dòng là 6,7. Đây là chỉ tiêu phù hợp cho một tiềm năng năng suất cao. 3.2. Tính trạng chiều cao cây và chiều dài bông - Chiều cao cây lúa: đây là một tính trạng có gen quy định nhưng cũng phụ thuộc nhiều và điều kiện thời tiết và chế độ chăm sóc, nó phản ánh sức sinh trưởng của cây lúa trước khi trỗ bông, tuỳ điều kiện địa lý của từng vùng sinh thái mà tính trạng chiều cao có thể là ưu điểm hoặc nhược điểm. Nếu cao quá cây sẽ dễ đổ, nếu thấp quá sẽ dẫn tới khả năng liên quan tới các tính trạng khác như: bông ngắn dẫn tới năng suất kém. Số liệu thu được tại bảng 3.1 cho thấy: Các dòng được theo dõi đều đạt chiều cao trên TB (96,5 cm) trong đó các giống cao cây là CL-9, CL-8, D.51: D.52: D.53 (97,0cm - 99,0cm). Đây là chiều cao phù hợp với điều kiện đồng ruộng (Phúc Yên) ít gió bão . Ở đây sai số TB m<1,56 hệ số biến dị CV%<7,6 chứng tỏ độ đồng đều về tính tính trạng chiều cao ở các dòng nghiện cứu. - Chiều dài bông: Đây là tính trạng liên quan tới việc cấu thành năng suất lúa, tính trạng này chịu sự chi phối mạnh mẽ của điều kiện chăm sóc và liên hệ mật thiết với chiều cao cây. Tại bảng 3.2 chiều dài bông dao động từ 20,9-25,3cm; thấp nhất là D51 và cao nhất là số 3. Một số dòng có bông dài là CL-8; CL-9; IR.64D; HD-01, Cùng với độ lệch trung bình m < 0,4 và Cv% < 6,7 cho phép chúng tôi khẳng định về mức độ ổn định di truyền của tính trạng này ở các dòng nghiện cứu. Bảng 3.2. Tính trạng chiều cao cây và chiều dài bông STT Tên dòng Chiều cao của cây Chiều dài bông Cv% Cv% 1 CL-8 101,4 1,5 4,1 23,8 0,2 6,2 2 CL-9 102,8 1,3 4,3 23,9 0,3 4,9 3 XH-3 97,7 1,1 5,1 25,3 0,2 7,6 4 XH-1 96,9 2,2 2,1 21,8 0,2 6,9 Xm Xm 5 IR.64D 108,8 0,9 6,2 23,3 0,4 4,8 6 HD-01 95,2 1,0 5,9 24,9 0,3 3,2 7 HD-02 97,1 0,9 3,9 23,7 0,2 6,7 8 XH-5 109,4 0,8 4,6 23,9 0,3 4,2 9 D.51 108,2 1,1 4,6 20,9 0,2 5,9 10 D.52 99,3 0,8 5.0 21,8 3,3 6,2 11 D.53 103,5 0,5 6.8 24,6 0,2 3,1 3.3. Tính trạng số bông / khóm, số hạt chắc và tỉ lệ hạt chắc/ bông Bảng 3.3. Số bông /khóm, Số hạt chắc và tỉ lệ hạt chắc/bông STT Tên dòng Số bông/ khóm Số hạt chắc/ bông Số hạt chắc bông(%) Cv% Cv% 1 CL-8 70 0,2 6,1 228.4 8,7 7,8 92,3 2 CL-9 6,1 0,7 4,2 220,4 8,1 3,4 89,5 3 XH-3 5,1 0,3 7,5 230,5 4,2 6,7 93, 1 4 XH-1 7,8 0,2 4,3 189,3 6,5 93,1 91, 4 5 IR64D 6,7 0,3 5,9 217,6 10,4 10,4 90, 2 6 HD-01 5,1 0,4 3,9 186,8 9,5 9,7 88,1 7 HD-02 6,5 0,6 4,1 190,2 9,8 8,2 86,7 8 XH-5 7,1 0,5 6,7 190,3 9,5 6,8 88,7 9 D.51 7,4 0,6 5,2 203,-4 7,8 7,2 90,6 10 D.52 6,5 0,10 4,3 1897,9 7,2 9,4 92,4 11 D.53 5,4 0,21 3,9 195,6 8,1 9,8 90,1 - Số bông trên khóm: Tính trạng này có thể nói là kết quả của khả năng đẻ nhánh của lúa và có ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất lúa. Số bông quá nhiều thì mỗi bông lại nhỏ, ít hạt, nếu quá ít sẽ không đảm bảo năng suất. Qua nghiên cứu chúng tôi thu được: (bảng 3.3). Số bông/khóm dao động từ 5,1-7,8 (bông) đồng thời tỉ lệ này so với số nhánh/khóm là tương đương càng khẳng định chỉ số nhánh đẻ của các dòng là phù hợp . Sai số trung bình m< 0,65; Cv% <7,5 chứng tỏ độ ổn định của các dòng cao. - Số hạt chắc/bông và tỉ lệ hạt chắc là hai chỉ số liên quan với nhau. Số hạt chắc/bông = hạt/bông - Số hạt lép/bông . Tỉ lệ này chịu ảnh hưởng nhiều của yếu tố như: mùa vụ, chăm sóc, thời tiết Xm Xm Số hạt chắc/bông 100% Tỉ lệ hạt chắc = Dẫn liệu tại bảng 3.3 cho thấy: Số hạt chắc/bông từ 186,8 - 230,5 thấp nhất ở dong CL1, cao nhất ở Số 3. Một số dòng có tỉ lệ hạt chắc cao như dòng XH-3 (93,1%); dòng CL-8 (92,3%); D.52 (92,4) chứng tỏ các dòng phù hợp với mùa vụ và điều kiện chăm sóc. Cùng với sai số trung bình m < 10.3 và hệ số biến dị Cv% <10,4 chứng tỏ độ thuần của các giống về tình trạng này. 3.4. Khối lượng 1000 hạt và năng suất lí thuyết (NSLT) [tấn /ha]của các dòng lúa nghiên cứu Bảng 3.4. Trọng lượng 1000 hạt và năng suất lý thuyết STT Tên dòng P1000 hạt (gr) NSLT (tấn/ha) 1 CL-8 22,8 0,7 12,5 2 CL-9 22,1 1,5 11,2 3 XH-3 21,7 1,3 11,4 4 XH-1 22,4 0,8 12,2 5 IR.64D 21,5 1,2 11,2 5 HD-01 22,2 2,1 10,1 7 HD-02 22,7 1,9 11,7 8 XH-5 21,9 0,9 11,8 9 D.51 21,5 1,6 11,2 10 D.52 22,3 1,3 10,4 11 D.53 22,1 0,8 10,5 - Khối lượng 1000 hạt là yếu tố cuối cùng tạo thành năng suất lúa và cũng quyết định nhiều đến năng suất lúa. Tính trạng này ít phụ thuộc ngoại cảnh chủ yếu là phụ thuộc yếu tố di truyền của giống. Dẫn liệu tại bảng 3.4 cho thấy: khối lượng 1000 hạt của các dòng tương đối cao, cao nhất là ở dòng CL-8 khối lượng 1000 đạt 22,8 0,7 (gr), thứ hai là dòng HD-02: 22,71,9 (gr) và qua bảng 4 chúng tôi nhận thấy: dòng CL-8 có thể đạt cao nhất 12,5 tấn/ha rồi đến dòng XH-1: 12.2 tấn/ha. Một số dòng năng suất kém hơn là HD-02; D.52; D.53 4. Kết luận và kiến nghị 4.1. Kết luận Qua kết quả nghiên cứu thu được về khả năng sinh trưởng và phát triển của các dòng, giống lúa (các yếu tố cấu thành năng xuất), chúng tôi nhận thấy các dòng đột biến ưu việt trên đều đạt độ ổn định khá cao về mặt di truyền, khả năng chống chịu tốt, đồng thời khá thích nghi với điều kiện đồng ruộng tại Phúc Yên, với mùa vụ và quy trình chăm sóc chung, một số dòng có ưu điểm nổi bật và khả năng hích ứng cao như: CL-8; CL-9; XH-1; XH-3; HD-02 hạt /bông 4.2. Kiến nghị - Để đánh giá chắc chắn hơn về khả năng sinh trưởng và phát triển của các dòng lúa nghiên cứu tại Phúc Yên - Vĩnh Phúc, cần chọn lọc và theo dõi các dòng qua một số thế hệ tiếp theo để từ đó có thể khẳng định tính ổn định và độ thuần của các dòng. - Mở rộng địa bàn gieo trồng và tiếp tục theo dõi ở một số thế hệ tiếp theo để khẳng định giá trị giống của các dòng, từ đó có thể chọn một số dòng lúa có khả năng thích ứng cao, bổ sung thêm nguồn giống cho địa phương TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đỗ Việt Anh, Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa đặc sản cho vùng Đồng bằng sông Hồng, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, Số 2 (3) 2007, tr. 28-31, 2007. 2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Tin hoạt động chương trình giống-Công nghệ cao, Cục khuyến nông và khuyến lâm, số 2/2005, 12. tr., 2005. 3. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 575 giống cây trồng nông nghiệp mới, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, 2005. 4. Phạm Xuân Hội, Trần Duy Quý, Công nghệ gen trong việc tăng sản lượng lúa. Thông tin Công nghệ Sinh học ứng dụng số 1/2001. Viện Di truyền Nông nghiệp - Bộ NN&PTNT, tr 01-03, 2002. 5. IRRI, Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa, Tái bản lần thứ 4-1996, tr. 21-55, 1996. PROPERTY AGROBIOLOGY AND BREEDING VALUE OF MUTANT LINES QUALITY Nguyen Nhu Toan, Nguyen Thi Thao, Nguyen Manh Duong Abstract This research was obtained the 05 mutant lines with high yield and good quality, in which two lines have many advantages, especially the line XH-1 and XH-3. According to The National Testing Center of Seeds, Plant Products and Fertilizers as many trial in different ecological zones, initial results showed that two rice lines XH-1 and XH-3 has high yield potential, tolerate intensive and have good adaptability, good quality rice commercial, very practical value for production. . NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH NÔNG - SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DÒNG, GIỐNG LÚA CHẤT LƯỢNG ĐƯỢC TẠO RA BẰNG ĐỘT BIẾN CẢM ỨNG Nguyễn Như Toản 1 Nguyễn Thị Thảo, Nguyễn Mạnh Dương 2 Quá trình nghiên cứu. học của một số dòng, giống lúa chất lượng được tạo ra bằng đột biến cảm ứng . 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1. Đối tượng nghiên cứu Các dòng, giống lúa đột biến đã được chọn qua. nghiên cứu hiện nay, nhằm góp phần làm phong phú thêm nguồn vật liệu đa dạng phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa mới, chúng tôi tiến hành: Nghiên cứu đặc tính nông - sinh học của một số