phá quang kỳ trên giống lúa mùa tài nguyên đục bằng phương pháp xử lý đột biến sốc nhiệt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Khoa Học Cây Trồng – Chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

MSSV: 3113048

Cần Thơ, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP

Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Khoa Học Cây Trồng – Chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng với đề tài:

PHÁ QUANG KỲ TRÊN GIỐNG LÚA MÙA TÀI NGUYÊN ĐỤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP

XỬ LÝ ĐỘT BIẾN SỐC NHIỆT

Do sinh viên Võ Văn Hậu thực hiện và đề nạp

Kính trình lên Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày….tháng….năm…

Cán bộ hướng dẫn

PGs Ts VÕ CÔNG THÀNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Khoa Học Cây Trồng – Chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng với đề tài:

PHÁ QUANG KỲ TRÊN GIỐNG LÚA MÙA TÀI NGUYÊN ĐỤC BẰNG PHƯƠNG PHÁP

XỬ LÝ ĐỘT BIẾN SỐC NHIỆT

Do sinh viên Võ Văn Hậu thực hiện và báo cáo trước Hội Đồng

Ý kiến của Hội Đồng chấm luận văn tốt nghiệp:

Luận văn tốt nghiệp được đánh giá ở mức:

Cần Thơ, ngày… tháng….năm… Hội đồng

DUYỆT KHOA Trưởng Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân và giáo viên hướng dẫn Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được

ai công bố trong bất kỳ luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Võ Văn Hậu

QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC

Ngày, tháng, năm sinh: 24/10/1993 Nơi sinh: Sóc Trăng

Quê quán: Kế Sách – Sóc Trăng Dân tộc: Kinh

Địa chỉ nơi ở: 286/73, Hẻm 286, Đường Cách Mạng Tháng 8, Phường An Thới, Quận Bình Thủy, Thành phố Cần Thơ

Điện thoại liên lạc: 01679994355 Email: hau113048@student.ctu.edu.vn

II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

1 Tiểu học

Thời gian đào tạo: từ năm 1999 đến năm 2004

Trường: Tiểu học Trinh Phú 2

Địa chỉ: Trinh Phú, Kế sách, Sóc Trăng

2 Trung học cơ sở

Thời gian đào tạo: từ năm 2004 đến năm 2008

Trường: Trung học cơ sở Trinh Phú 2

Địa chỉ: Trinh Phú, Kế Sách, Sóc Trăng

3 Trung học phổ thông

Thời gian đào tạo: từ năm 2008 đến năm 2011

Trường: Trung học phổ thông Thiều Văn Chỏi

Địa chỉ: Trinh Phú, Kế Sách, Sóc Trăng

Cần Thơ, ngày….tháng….năm…

Người khai ký tên

Võ Văn Hậu

LỜI CẢM ƠN

Kính dâng

Cha mẹ và gia đình là những người có công sinh thành, dưỡng dục và luôn động viên tôi trong cuộc sống

Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

PGs Ts Võ Công Thành là người đã truyền đạt kiến thức và chỉ dạy tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn cũng như trong nghiên cứu chuyên môn

Xin chân thành cảm ơn

Các Thầy Cô trong trường Đại học Cần Thơ đã giảng dạy tận tình trong suốt thời gian qua giúp chúng tôi nhận thức được nhiều hơn vấn đề trong cuộc sống

và giúp tôi nâng cao năng lực nghiên cứu của bản thân

Các anh chị trong Phòng thí nghiệm Di truyền – Chọn giống và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh học, Bộ môn Di Truyền – Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận văn này

Các bạn Tường, Hưng, Cảnh, Tặng, Quyến, Linh đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình làm luận văn

Tập thể lớp Công nghệ giống cây trồng K37 đã cùng gắn bó và chia sẻ kiến thức với tôi trong suốt thời gian đào tạo tại Trường Đại học Cần Thơ

Cần Thơ, ngày….tháng….năm…

Sinh viên thực hiện

Võ Văn Hậu

VÕ VĂN HẬU, 2014 “Phá quang kỳ trên giống lúa mùa Tài Nguyên Đục bằng

phương pháp xử lý đột biến sốc nhiệt” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Khoa Học Cây

Trồng – chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ Cán bộ hướng dẫn: PGs Ts VÕ CÔNG THÀNH

TÓM LƢỢC

Ở Việt Nam có nhiều giống lúa tuy có phẩm chất tốt nhưng thời gian sinh trưởng dài và chịu ảnh hưởng của quang kỳ Trước tình hình biến đổi khí hậu như hiện nay nước ta đang cần những giống lúa ngắn ngày (3-4 tháng), có khả năng chịu mặn cao (8-10‰), kháng rầy nâu và phẩm chất tốt Tài Nguyên Đục là giống

lúa mùa có khả năng chịu mặn từ 8-10‰ Phương pháp gây đột biến sốc nhiệt trên

giống lúa mùa Tài Nguyên Đục được thực hiện ở nhiệt độ 50 0 C trong 5 phút vào giai đoạn hạt vừa nảy mầm Quá trình xử lý đột biến được thực hiện từ thế hệ M 1

đến M 3 với các chỉ tiêu theo dõi bao gồm chỉ tiêu nông học, chỉ tiêu phẩm chất hạt gạo, đánh giá khả năng chống chịu mặn, đánh giá khả năng kháng rầy nâu Kết quả đến thế hệ M 3 đã chọn được 1 dòng đột biến ưu tú TNĐĐB 1-1-1 hạt trắng, trong

có thời gian sinh trưởng 91 ngày, chiều cao cây 85cm, hạt gạo màu trắng đục, hàm lượng amylose 5,68%, hàm lượng protein 9%, chiều dài hạt 6,5mm, dạng hạt trung bình, chịu mặn ở nồng độ 10‰ và 12‰ cấp 5, khả năng kháng rầy nâu cấp 3

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan iii

Quá trình học tập iv

Lời cám ơn v

Tóm lược vi

Mục lục vii

Danh sách bảng x

Danh sách hình xii

Danh sách từ viết tắt xiii

Mở đầu 1

Chương 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA 2

1.1.1 Nguồn gốc củ a cây lúa 2

1.1.2 Sự phân bố của cây lúa 2

1.2 ĐẶC ĐIỂM GIỐNG LÚA MÙA 2

1.3 ĐỘT BIẾN VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘT BIẾN 3

1.3.1 Khái niệm chung về đột biến 3

1.3.2 Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng phát sinh đột biến trong chọn giống thực vật 4

1.3.3 Tác nhân gây đột biến 5

1.3.4 Ưu điểm củ a phương pháp đô ̣t biến trong cho ̣n ta ̣o giống mới 6

1.3.5 Một số thành tựu của phương pháp cho ̣n giống lúa đô ̣t biến trên thế giới và ở Việt Nam 6

1.4 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CÂY LÚA 8

1.4.1 Thờ i gian sinh trưởng 8

1.4.2 Chiều cao cây 9

1.4.3 Số bông trên buội 10

1.4.4 Số hạt chắc trên bông 10

1.4.5 Chiều dài bông 11

1.4.6 Tỷ lệ hạt chắc 11

1.4.7 Trọng lượng 1000 hạt 11

1.4.8 Kiểu hình cây lúa trong tương lai 12

1.5 MỘT SỐ CHỈ TIÊU PHẨM CHẤT HẠT GẠO 13

1.5.1 Hàm lượng amylose 13

1.5.2 Hàm lượng protein 14

1.5.3 Độ trở hồ 14

1.5.4 Độ bền thể gel 15

1.5.5 Chiều dài và hình da ̣ng ha ̣t ga ̣o 15

Chương 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 16

2.1 ĐI ̣A ĐIỂM VÀ THỜI GIAN 16

2.1.1 Địa điểm 16

2.1.2 Thờ i gian 16

2.2 PHƯƠNG TIÊ ̣N 16

2.2.1 Giống 16

2.2.2 Dụng cụ thí nghiệm 16

2.2.3 Hóa chất thí nghiệm 16

2.3 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 17

2.3.1 Phương pháp xử lý nhiêt (Sốc nhiê ̣t) 17

2.3.2 Phương pháp cho ̣n lọc 17

2.3.3 Phương pháp đánh giá chỉ tiêu nông học 18

2.3.4 Phương pháp phân tích phẩm chất ha ̣t ga ̣o 18

2.3.4.1 Chiều da ̀ i và rộng hạt gạo theo phương pháp của IRRI (1986) 18

2.3.4.2 Độ bền thể gel theo phương pháp của Tang et al (1991) 18

2.3.4.3 Độ trở hồ theo phương pháp của IRRI (1996) 19

2.3.4.4 Hàm lượng amylose theo phương pháp của Cagampang và Rodriguez (1980) 20

2.3.4.5 Hàm lượng protein theo phương pháp của Lowry.O.H (1996) 21

2.3.4.6 Màu sắc hạt gạo 22

2.3.5 Đánh giá khả năng chi ̣u mă ̣n 22

2.3.6 Phương pháp đánh giá khả năng kháng rầy 24

2.3.7 Phương pháp xử lý số liê ̣u 25

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

̣ M

3.1.1 Ghi nhận chung 26

3.1.2 Một số chỉ tiêu nông ho ̣c của các cá thể Tài Nguyên Đục xử lý nhiệt thế hệ M1 26

3.2 THẾ HÊ ̣ M 2 28

3.2.1 Ghi nhận chung 28

3.2.2 Một số chỉ tiêu nông ho ̣c của các cá thể Tài Nguyên Đu ̣c xử lý nhiê ̣t thế hê ̣ M2 28

3.3 THẾ HÊ ̣ M 3 31

3.3.1 Ghi nhận chung 31

3.3.2 Một số chỉ tiêu nông ho ̣c của các cá thể Tài Nguyên Đu ̣c xử lý nhiê ̣t thế hê ̣ M3 32

3.3.3 Một số chỉ tiêu phẩm chất của các cá thể Tài Nguyên Đu ̣c xử lý nhiê ̣t thế hê ̣ M3 36

3.3.4 Đánh giá khả năng chống chi ̣u mă ̣n và kháng rầy của các cá thể đô ̣t biến thế hê ̣ M3 41

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHI ̣ 46

4.1 KẾT LUẬN 46

4.2 ĐỀ NGHỊ 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

1.2 Phân bố giống địa phương theo chiều cao thân lúa 9

1.3 Phân bố số hạt chắc trên bông của tập đoàn giống lúa mùa địa

(IRRI, 1997)

24

2.7 Bảng đánh giá khả năng kháng rầy theo IRRI (1996) 25 2.8 Tiêu chuẩn đánh giá khả năng kháng rầy theo IRRI (1996) 25

3.1 Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số bông/bụi của một cá thể

Tài Nguyên Đục xử lý nhiệt trổ sớm ở thế hệ M 1

26

3.2

3.3

3.4

Trọng lượng 1000 hạt, chiều dài bông, số hạt chắc trên bông và

tỷ lệ hạt chắc của cá thể Tài Nguyên Đục xử lý nhiệt ở thế hệ M 1

Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số bông/bụi của các cá thể

Tài Nguyên Đục xử lý nhiệt ở thế hệ M 2

Trọng lượng 1000 hạt, chiều dài bông, số hạt chắc trên bông và

tỷ lệ hạt chắc của cá thể Tài Nguyên Đục xử lý nhiệt ở thế hệ M2

27

28

29

3.5 Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số bông/bụi của các cá thể

Tài Nguyên Đục xử lý nhiệt ở thế hệ M 3

32

tỷ lệ hạt chắc của các cá thể Tài Nguyên Đục xử lý nhiệt ở thế hệ

DANH SÁCH HÌNH

3.1 Màu sắc hạt gạo ở thế hệ M2 (hạt M3) 31 3.2 Màu sắc hạt gạo ở thế hệ M 3 (hạt M 4 ) 35

3.4 Độ bền thể gel ở thế hệ M 3 (hạt M4) 39 3.5 Chiều dài, rộng hạt gạo ở thế hệ M 3 (hạt M 4 ) 40

3.6 Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng Tài Nguyên

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

Lúa mùa (Oryza sativa L.) là nhóm lúa có cảm ứng với quang kỳ, chỉ ra hoa

trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn, tức chỉ trổ và chín theo mùa Phần lớn các giống lúa cổ truyền của nước ta đều là giống lúa mùa và các giống này có ưu điểm

là thích nghi tốt với điều kiện địa phương Tuy nhiên giống có thời gian sinh trưởng quá dài (5-6 tháng) nên một năm chỉ có thể trồng một vụ Vì vậy, việc rút ngắn thời gian sinh trưởng của các giống lúa mùa chịu mặn là một vấn đề thiết thực

Trong các phương pháp chọn giống cây trồng thì phương pháp gây đột biến

có tính ứng dụng cao Kỹ thuật này đã được sử dụng phổ biến từ những năm 1960

và ứng dụng thành công trên nhiều loại cây trồng Phương pháp này làm rút ngắn thời gian chọn tạo giống, có thể tạo ra những tính trạng quý chưa có ở giống gốc

Ở nước ta, phương pháp xử lý đột biến cũng đã sớm được ứng dụng trong công tác chọn giống lúa mới Trong đó phương pháp sốc nhiệt là một trong những phương pháp gây đột biến và mang lại hiệu quả cao

Xuất phát từ những lý do trên, đề tài “Phá quang kỳ trên giống lúa mùa

Tài Nguyên Đục bằng phương pháp xử lý đột biến sốc nhiệt” được thực hiện

nhằm mục tiêu chọn được ít nhất một dòng lúa Tài Nguyên Đục có thời gian sinh trưởng ngắn ≤ 110 ngày, chiều cao cây ≤ 120 cm, phẩm chất tốt (amylose ≤ 20%, protein ≥ 7%), có khả năng chịu mặn 8-12‰ và kháng rầy nâu

Chương 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA

1.1.1 Nguồn gốc của cây lúa

Lúa thuộc họ hòa thảo (Gramineae), chi Oryza Chi Oryza có nhiều loài

(khoảng 20 loài) sống hằng niên hoặc đa niên Trong đó chỉ có hai loài là lúa trồng

(Oryza sativa L và Oryza glaberrima Steud.), còn lại là lúa hoang (Nguyễn Đình Giao và ctv., 1997)

Có nhiều tác giả cho rằng cây lúa có nguồn gốc từ những nơi khác nhau nhưng cho tới nay vẫn chưa có những dữ liệu chắc chắn và thống nhất Tuy có nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc cây lúa, nhưng căn cứ vào các tài liệu lịch sử,

di tích khảo cổ, đặc điểm sinh thái học của các loài lúa trồng và sự hiện diện rộng rải của các loài lúa hoang dại trong khu vực, nhiều người đã đồng ý rằng nguồn gốc cây lúa là ở vùng đầm lầy Đông Nam Á (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Các nhà phân loại học Viện Nghiên Cứu Lúa quốc tế (IRRI) thống nhất

chia lúa trồng ở châu Á Oryza sativa thành ba kiểu sinh thái địa lí hoặc ba loài phụ

là: Indica (có dạng hạt dài đến ngắn, thon, đôi khi cũng có dạng hạt dẹt), Japonica (hạt ngắn và tròn) và Javanica (hạt dài, rộng, dầy) (Nguyễn Thị Trâm, 2000)

1.1.2 Sự phân bố của cây lúa

Loài Oryza sativa L sống phổ biến ở châu Á, chiếm đại đa số diện tích trồng lúa trên thế giới, có nhiều đặt tính tốt và cho năng suất cao; và Oryza

glaberrima Steud., là loài có hạt nhỏ ít thấy và chỉ được trồng trên diện tích nhỏ ở

châu Phi (Nguyễn Đình Giao và ctv., 1997)

De Datta (1981), cũng cho rằng Oryza sativa L là loài lúa trồng quan trọng

nhất, thích nghi rộng rải và chiếm đại bộ phận diện tích lúa thế giới Loài này hầu như có mặt ở khắp nơi từ đầm lầy đến vùng đồi núi, từ vùng xích đạo nhiệt đới đến

ôn đới, từ vùng phù sa nước ngọt đến vùng cát sỏi ven biển, nhiễm phèn, mặn,…

Loài Oryza glaberrima Steud., chỉ được trồng giới hạn ở một số quốc gia Tây Phi

và đang bị thay thế dần bởi loài Oryza sativa L

1.2 ĐẶC ĐIỂM GIỐNG LÚA MÙA

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), lúa mùa là nhóm lúa có cảm ứng với quang

kỳ, chỉ ra hoa trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn, tức chỉ trổ và chín theo mùa Phần lớn các giống lúa cổ truyền của ta đều là giống lúa mùa Dựa vào mức độ mẫn

cảm với quang kỳ người ta chia lúa mùa thành ba nhóm chính: lúa mùa sớm, lúa mùa lỡ, lúa mùa muộn

 Lúa mùa sớm là giống lúa cảm ứng yếu với quang kỳ, sẽ bắt đầu trổ hoa sau khi ngày bắt đầu ngắn dần, trổ hoa vào khoảng tháng 9-10 dl và thu hoạch trong khoảng tháng 10-11 dl khi trồng trong điều kiện ở ĐBSCL

 Lúa mùa lỡ có phản ứng trung bình với quang kỳ, trổ hoa vào khoảng tháng 11 dl và thu hoạch trong khoảng tháng 12 dl Lúa có thể trổ hoa khi trồng trái

vụ ở điều kiện ĐBSCL nhưng thời gian sinh trưởng thay đổi nhiều và lúc phát dục không bình thường

 Lúa mùa muộn là giống có phản ứng rất mạnh đối với quang kỳ, chỉ trổ hoa vào khoảng thời gian nhất định trong năm, khi quang kỳ ngắn nhất vào khoảng tháng 12-1 dl, giống lúa này thường cấy ở những vùng trũng nước rút muộn Thời gian sinh trưởng của các giống này thay đổi rất lớn tùy theo thời gian gieo cấy sớm hay muộn

Trần Hữu Phúc (2008), cũng cho rằng hầu hết các giống lúa mùa đều có tính cảm ứng đối với ánh sáng, chỉ thu hoạch vào một thời điểm nhất định trong năm dù thời gian cấy khác nhau

1.3 ĐỘT BIẾN VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘT BIẾN

1.3.1 Khái niệm chung về đột biến

Đột biến (mutation) là những biến đổi di truyền, nó là hiện tượng thường xuyên gắn liền với sự sống và tiến hóa của sinh vật Tác động của đột biến rất đa dạng, nó có thể gây ra những biến đổi trên bất kỳ tính trạng nào với những mức độ khác nhau, từ hướng biến đỗi rõ rệt, đến những sự sai lệch rất nhỏ khó nhận thấy Một số đột biến được biểu hiện ra kiểu hình có thể quan sát được, nhưng cũng có những đột biến chỉ ảnh hưỡng đến sức sống Có những đột biến lặn, nhưng cũng có những đột biến trội Ở cây trồng sự thay đỗi kiểu hình do đột biến có thể biểu hiện

ra ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau như phôi, hạt, cây con, cây trưởng thành (Nguyễn Phước Đằng, 2010)

Các kết quả nghiên cứu cho thấy tần số đột biến và đặc điểm đột biến phụ thuộc vào tác nhân gây đột biến được dùng để xử lý cũng như dựa vào đặc tính di truyền của giống (Nguyễn Phước Đằng, 2010)

Trong điều kiện tự nhiên, tần số xuất hiện đột biến thay đổi tùy thuộc vào

từng loại cây trồng và của từng gen riêng biệt (Nori Kurata và ctv., 2005), tuy nhiên

tần số đột biến rất thấp (khoảng 10-6) (Nguyễn Phước Đằng, 2010), và khó phát hiện, số đột biến có lợi cho sản xuất và đời sống lại càng thấp hơn

1.3.2 Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng phát sinh đột biến trong chọn giống thực vật

Lịch sử nghiên cứu phát sinh đột biến có thể chia ra làm 5 giai đoạn (Auerbach, 1978):

Giai đoạn I (từ năm 1890 đến 1927): Ở giai đoạn này các nhà khoa học bắt

đầu nghiên cứu về đột biến, đưa ra những khái niệm cơ bản về đột biến và tìm ra phương pháp hữu hiệu để nghiên cứu chúng Đáng chú ý nhất là công trình nghiên

cứu đột biến của Hugo De Vries (1895) ở cây Oenothera lamarckiana với “thuyết

đột biến” Đến năm 1904, De Vries đề nghị sử dụng tia X để tạo ra các đột biến Natxon và Philipop (1925) phát hiện tia X có khả năng gây ra biến dị di truyền ở vi nấm

Giai đoạn II (từ năm 1927 đến đầu chiến tranh thế giới thứ II): Giai đoạn

này đánh dấu bằng những công trình xuất sắc của Hermann Muller với bằng chứng

xác thực đầu tiên về chiếu xạ ion hóa gây ra đột biến ở ruồi giấm Drosophila Trong

khi đó Stadler (1928) tiến hành gây đột biến ở lúa đại mạch và ngô bằng tia X và tia gamma và chỉ rõ tần số đột biến cảm ứng phụ thuộc vào liều xạ tổng số của tác nhân gây đột biến

Giai đoạn III (từ năm đầu chiến tranh thế giới thứ II đến năm 1953): Giai

đoạn này được đánh dấu bằng hàng loạt các công trình phát hiện ra các chất đột biến của Sakharov (1938-1939), Rapoport (1940-1948), Gustafson (1940-1948),…

Đó là những chất như Ethylenimine (EI), Diethylsulfate (DES), Dimethylsulfate (DMS), Nitrosomethylurea (NMU), Nitrosoethylurea (NEU),… trên động vật, vi sinh vật và thực vật

Giai đoạn IV (từ năm 1953 đến năm 1965): Ở giai đoạn này, kể từ khi

Watson và Crick khám phá ra mô hình cấu trúc phân tử DNA, các nhà di truyền học

và hóa sinh tập trung chủ yếu vào nghiên cứu thành phần, cấu trúc hóa học của nucleic acid, cơ chế phân tử của quá trình phát sinh đột biến, tiêu biểu là những công trình của Brenner (1961), Henning (1962), Lovless (1963-1965),…Các tác giả đều đi đến kết luận rằng các quá trình biến đổi trên phân tử DNA đều liên quan đến quá trình sao chép, tự phục hồi và xuất hiện các đột biến

Giai đoạn V (từ năm 1965 đến nay): Xuất hiện hàng loạt công trình nghiên

cứu về đột biến ở động vật, thực vật và vi sinh vật với các tác nhân vật lý và hóa học khác nhau như tia X, tia gamma, chùm neutron, tia laser,…Nét nổi bật nhất ở

giai đoạn này là làm sáng tỏ bản chất di truyền của các đột biến và sử dụng tập đoàn phong phú nguồn gen đột biến để tạo giống cây trồng mới Theo thống kê của FAO (1996) thế giới đã tạo ra được 1870 thứ cây trồng và hàng chục vạn chủng, nòi vi sinh vật được áp dụng rộng rãi trong y học, chăn nuôi, nông nghiệp, bảo quản và chế biến nông sản, thuốc trừ sâu sinh học,…đem lại hiệu quả kinh tế vô cùng lớn cho nhân loại

1.3.3 Tác nhân gây đột biến

Có hai nhóm tác nhân sử dụng phổ biến trong chọn giống hiện đại là tác nhân vật lý và tác nhân hóa học:

Hữu Đống và ctv., 1997)

Các bức xạ ion hóa kìm hãm sự phân chia tế bào và sự tổng hợp axit nucleic, gây hiện tượng đứt nhiễm sắc thể, gây ra những biến đổi trong gen ở mức phân tử, cũng như tạo ra các sai lệch trong sự phân bào nguyên nhiễm và giảm nhiễm Tùy loại cây trồng và bộ phận dùng để xử lý phấn hoa, hạt giống, mầm chồi,…mà người ta dùng những liều lượng chiếu xạ khác nhau Trong một giới hạn nhất định, đối với từng đối tượng xử lý, tần số đột biến tăng theo mức của liều lượng chiếu xạ (Nguyễn Phước Đằng, 2010)

 Tác nhân hóa học

Cách phát sinh các đột biến do hóa chất gây ra, về căn bản không khác gì so với đột biến cảm ứng do các tác nhân lý học gây ra Để có thể gây được đột biến các hóa chất cần có khả năng thẩm thấu cao qua màng tế bào và màng nhân, đồng thời

có khả năng thay đổi tính trạng lý hóa của nhiễm sắc thể Các hóa chất gây đột biến quan trọng là những chất có tần số gây đột biến gen cao Một số chất hóa học thường được sử dụng để gây đột biến hiện nay là Ethylenneimine (EI), Ethy methanesulfonate (EMS), Diethyl sulfate (DES), Dimethylsulfate (DMS), Nitrosoethylurea (NEU), Nitrosomethyllurea (NMU) (Nguyễn Phước Đằng, 2010)

1.3.4 Ưu điểm của phương pháp đột biến trong chọn tạo giống mới

Theo Jianwei Zhang và ctv (2006); D.M.U.B Dhanasekera (1998), sử dụng

phương pháp đột biến có thể giải quyết những vấn đề mà nhiều phương pháp khác không thể thực hiện được:

- Khi biến dị tự nhiên về một đặc tính mong muốn không có sẵn trong nguồn vật liệu di truyền

- Khi có sẵn một gen cần thiết song do mối liên kết chặt chẽ với các gen khác làm cho gen đó không sử dụng được

- Khi tạo đặt tính mong muốn không thể thực hiện được bằng phương pháp lai

- Khi muốn thay đổi một hoặc một số tính trạng riêng biệt nhằm khắc phục nhược điểm của giống mà không làm thay đổi những tính trạng khác của giống

1.3.5 Một số thành tựu của phương pháp chọn giống lúa đột biến trên thế giới

và ở Việt Nam

* Thành tựu chọn giống lúa đột biến trên thế giới

Theo số liệu của FAO/IAEA, tính đến 12/1997, trên toàn thế giới đã có

1847 giống đột biến, trong đó có 1357 giống cây trồng và 490 giống cây cảnh Trong số 1357 giống cây trồng các loại thì riêng lúa có 333 giống, trong đó 67,6% được phát triển trực tiếp từ các cá thể đột biến và 32,4% qua lai tạo Trong tốp 7

nước đứng đầu về số giống lúa đột biến, Việt Nam xếp thứ bảy (Maluszynski et al.,

1998)

Thống kê gần đây nhất của FAO/IAEA (2012), đã có trên 3.000 giống cây trồng mới được tao ra bằng phương pháp đột biến; trong đó có hơn 600 giống lúa và

Trung Quốc đang là nước dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực trồng giống lúa đột biến

có những tính trạng đặc sắc

* Thành tựu chọn giống lúa đột biến ở một số quốc gia tiêu biểu

Ở Trung Quốc và Đài Loan, hai giống lúa lùn đầu tiên được tạo ra ở Đài Loan năm 1957, một giống thông qua sử dụng trực tiếp thể đột biến là Shuang Chiang 30-21 và giống LH1 qua chọn giống lai giữa thể đột biến này với Taichung Native 1 (Hu, 1986) Trường hợp thành công nhất trong số các giống đột biến với tính chín sớm nhờ cải tiến là Yuangfen Zao, được trồng phổ biến năm 1971 Một giống chín sớm nổi tiếng khác là Zhefu 802 được trồng trên 1,4 triệu hecta năm

1989 Trung Quốc luôn là nước đứng đầu về số lượng các giống lúa và cây trồng đột biến

Ở Nhật Bản, các dòng lúa đột biến Sakai 64 và Fukei 53 được tạo ra đầu tiên trong các năm 1958 và 1959, sau đó là Sakai 65 và Fukei 54 Giống lúa bán lùn Reimei bắt nguồn từ giống Fujiminori do chiếu xạ gamma là giống lúa đột biến đầu tiên và được trồng rộng rãi ở miền Bắc Nhật Bản vào năm 1969 với hơn 1,4 triệu hecta diện tích trồng

Ấn Độ là quốc gia đứng hàng thứ hai trong tốp sáu nước dẫn đầu về số lượng giống cây trồng đột biến, và đứng thứ ba về số lượng giống lúa đột biến

* Thành tựu chọn giống lúa đột biến ở Việt Nam

Bằng phương pháp gây đột biến, nhiều giống lúa mới đã được tạo ra Chẳn

hạn, bằng cách xử lý DMS các cá thể tái tổ hợp lai, Gs.Ts Vũ Tuyên Hoàng và ctv

đã tạo ra các giống Xuân số 5 và Xuân số 6 Các giống này được trồng phổ biến năm 1991 (Trần Đình Long, 1997)

Ở Viện Di Truyền Nông Nghiệp, nhiều giống lúa mới được chọn trực tiếp

từ các cá thể đột biến hoặc qua lai tạo Một thí dụ minh họa từ giống lúa địa phương C4-63 bằng phương pháp chiếu tia γ đã tạo được các giống DT10 và DT11 có chiều cao 90-100 cm, năng suất cao, chống đổ tốt, chịu rét Sau đó, DT10 được dung làm cây mẹ để lai với CR203 và kết quả là chọn tạo được giống DT13 (Bùi Huy Thủy

và Trần Duy Quý, 1999) Bằng phương pháp chiếu xạ γ 20 krad, các giống DT33 và CM1 đã được tạo ra và trồng phổ biến vào năm 1994 và 1999 Giống A20 được trồng phổ biến vào năm 1993 là kết quả của việc xử lý đột biến bằng hóa chất NMU 0,015%, giống này có đặc tính thấp cây, kháng rầy, chịu khô hạn và đất phèn Nhờ

sử dụng A20 làm cây mẹ trong chọn giống lai, Bùi Huy Thủy và Trần Duy Quý đã chọn được các giống có triển vọng DT16 và DT17 Kết hợp chiếu xạ tia γ và lai hữu

tính, sau nhiều thế hệ chọn lọc, Nguyễn Văn Bích và Trần Duy Quý đã tạo được các giống nếp mới DT21 và DT22 cho năng suất cao, chất lượng tốt

Một nghiên cứu khác là chiếu xạ tia γ 15 krad vào hạt nảy mầm ở thời điểm

69 giờ là sự mất tính cảm quang ở các giống lúa Tám thơm Hải Hậu, Tài Nguyên Đục và Tép Hành Nhờ vậy, các thể đột biến tạo ra có thể trồng được hai vụ trong năm Cụ thể giống “Tám thơm đột biến” (giống quốc gia năm 2000) hoàn toàn mất cảm quang, có thời gian sinh trưởng ngắn hơn nhưng vẫn giữ được mùi thơm, chịu rét và cho năng suất tương đương giống gốc Hơn nữa, giống này có khả năng thích

ứng rộng (Nguyễn Minh Công và ctv., 1999; Đỗ Hữu Ất và ctv., 2000) Giống “Tép

hành đột biến” (giống quốc gia năm 1999) có nhiều ưu điểm như mất tính cảm quang, thời gian sinh trưởng và chiều cao cây đều rút ngắn gần 50% của giống gốc

nhưng năng suất cao gấp đôi (Nguyễn Minh Công và ctv., 2003) Giống “Tài

Nguyên đột biến” (giống quốc gia năm 1997) có nhiều ưu điểm nổi bật so với Tài

Nguyên đục cũng được tạo ra bằng cách trên (Nguyễn Minh Công và ctv., 1999)

Theo IAEA/FAO Việt Nam được xếp vào một trong bảy quốc gia đứng đầu thế giới về số lượng giống lúa đột biến và đứng thứ tư trong khu vực Châu Á-Thái Bình Dương (sau Trung Quốc, Nhật Bản và Ấn Độ)

1.4 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CÂY LÚA

1.4.1 Thời gian sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi lúa chín (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Thời gian sinh trưởng thay đổi tùy theo giống, điều kiện ngoại cảnh và được quy định trong gen Do nhiều gen điều khiển cho nên

sự phân ly có thể xảy ra ở cả hai đặc tính chín sớm hay chín muộn Thời gian sinh trưởng có ý nghĩa đến phạm vi phân bố, khả năng thâm canh của giống (Jennings, 1979)

Bảng 1.1 Phân loại thời gian sinh trưởng của cây lúa (Nguyễn Thành Hối, 2008)

Ký hiệu Thời gian sinh trưởng (ngày) Phân loại

>120

Cực ngắn Ngắn ngày Trung bình Dài ngày

Võ Tòng Xuân (1979) cho rằng các giống lúa có thời gian sinh trưởng từ 110-135 ngày luôn cho năng suất cao hơn các giống lúa chín sớm hơn và các giống muộn hơn ở phần lớn các điều kiện canh tác

Đồng quan điểm trên, Nguyễn Đình Giao và ctv., (1997) cũng cho rằng các

giống có thời gian sinh trưởng quá ngắn có thể cho năng suất không cao vì sự sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế, còn những giống có thời gian sinh trưởng quá dài cũng không cho năng suất cao vì sự thừa dinh dưỡng có thể gây đổ ngã

Để giúp các giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn cho năng suất cao, Bùi Chí Hửu (1998) nhận định cần tạo giống lúa thấp cây, lá đòng thẳng đứng để cây có thể sử dụng được nhiều ánh sáng mặt trời

1.4.2 Chiều cao cây

Bảng 1.2 Phân bố giống địa phương theo chiều cao thân lúa

Nguồn: Viện Nghiên cứu Phát triển Đồng Bằng Sông Cửu Long trường Đại học Cần Thơ, 1982

Theo Bùi Chí Hửu và ctv (1992) kết luận rằng có ít nhất năm gen điều

khiển tính trạng chiều cao cây lúa Chiều cao cây được kiểm soát bởi đa gen và chịu ảnh hưỡng của gen cộng tính (Kailiamani và Sundaram, 1987)

Theo Akita (1989) cho rằng cây lúa cao từ 90-100 cm được coi là lý tưởng

về năng suất Nếu thân lá không khỏe, thân không dày, mặc dù tổng hợp chất xanh tăng cũng sẽ dẫn đến đổ ngã, tán che khuất vào nhau dẫn đến giảm năng suất

Jennings et al., (1979) thì cho rằng đặc điểm thân rạ cũng là một trong

những yếu tố quyết định năng suất Thân rạ thấp và cứng là hai yếu tố quyết định tính đỗ ngã Thân rạ cao, ốm yếu, dễ đỗ ngã sớm làm rối bộ lá, tăng hiện tượng rợp bóng, cản trở sự chuyển vị dinh dưỡng và chất quang hợp làm hạt bị lép và giảm năng suất Thân rạ ngắn và dày sẽ chống lại sự đỗ ngã

1.4.3 Số bông trên bụi

Nguyễn Đình Giao và ctv (1997) cho rằng trong bốn yếu tố tạo thành năng

suất thì số bông trên bụi là yếu tố quyết định nhất và sớm nhất Nó có thể đóng góp 74% năng suất Nguyễn Thị Lang (1994) cho rằng tính trạng số bông trên bụi mang tính trội rất cao Số bông trên bụi có tương quan nghịch với số hạt trên bông và trọng lượng hạt Nên khi trồng với mật độ dày, số bông trên một đơn vị diện tích sẽ tăng nhưng số hạt trên bông và trọng lượng hạt sẽ giảm Vì vậy, để năng suất cây lúa cần có số bông trên m2 vừa phải, gia tăng số hạt chắc trên một đơn vị diện tích

là một biện pháp gia tăng năng suất tốt hơn là gia tăng số bông trên m2 (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998)

1.4.4 Số hạt chắc trên bông

Thời kì quyết định số hạt trên bông chủ yếu là thời kì bắt đầu phân hóa đòng đến cuối thời kì giảm nhiễm, vào thời gian trước khi trỗ năm ngày sẽ không ảnh hưỡng (Đinh Văn Lữ, 1978)

Số hạt trên bông tùy thuộc vào số hoa được phân hóa và số hoa bị thoái hóa Hai yếu tố này bị ảnh hưởng bởi giống lúa, kỹ thuật canh tác và điều kiện thời tiết

Và ông cũng cho rằng, lúa sạ có trung bình từ 80-100 hạt trên bông và 100-120 hạt trên bông đối với lúa cấy được xem là tốt trong điều kiện Đồng Bằng Sông Cửu Long Trên cùng một cây lúa những bông chính thường có nhiều hạt, những bông phụ phát triển sau nên ít hạt hơn (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Theo Nguyễn Thạch Cân (1997) và Lê Thị Dự (2000) cho rằng hoạt động của gen không cộng tính chiếm ưu thế trong sự điều khiển tính trạng số hạt chắc trên bông Thường số hoa trên bông quá nhiều dẫn đến tỷ lệ hạt chắc thấp Muốn có năng suất cao, tỷ lệ hạt chắc phải đạt trên 80% (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998)

Bảng 1.3 Phân bố số hạt chắc trên bông của tập đoàn giống lúa mùa địa phương

Nguồn: Viện Nghiên cứu Phát triển Đồng bằng sông Cửu Long trường Đại học Cần Thơ, 1982

1.4.5 Chiều dài bông

Theo Sykudo (1985) được trích dẫn bởi Nguyễn Thị Mỹ Phương (2006), tính trạng chiều dài bông lúa do khoảng sáu gen kiểm soát và phụ thuộc nhiều vào điều kiện ngoại cảnh Chiều dài bông lúa thay đổi tùy giống và các yếu tố góp phần gia tăng năng suất, bông lúa cũng đóng vai trò quan trọng trong quang hợp Các yếu

tố cấu thành năng suất của giống lúa như số bông, số hạt trên bông phụ thuộc vào thời vụ, đất đai, chế độ phân bón, tưới nước, phương thức gieo cấy

1.4.6 Tỷ lệ hạt chắc

Nguyễn Thạch Cân (1997) và Lê Thị Dự (2000) cho rằng, hoạt động của gen không cộng tính chiếm ưu thế trong sự điều khiển tính trạng số hạt chắc trên bông Ngoài ra, tỷ lệ hạt chắc tùy thuộc vào số hoa trên bông, đặc tính sinh lý của cây lúa và chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện ngoại cảnh Thường số hoa trên bông quá nhiều dẫn đến tỷ lệ hạt chắc thấp Muốn có năng suất cao, tỷ lệ hạt chắc phải đạt trên 80% (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998)

1.4.7 Trọng lượng 1000 hạt

Trọng lượng hạt cũng là đặc tính quan trọng góp phần nâng cao năng suất lúa Theo Yoshida (1981) kích thước hạt bị khống chế chắc chẽ bởi kích thước vỏ trấu Gen điều kiển tính trạng hạt ở mức độ trội hoàn toàn hoặc trội từng phần

(Kailaimati et al., 1987) Trọng lượng 1000 hạt của một số giống có đặc tính không

đổi không có nghĩa từng hạt có cùng trọng lượng Trọng lượng từng hạt thay đổi ở vài trường hợp nhưng giá trị trung bình không đổi Đặc tính trọng lượng 1000 hạt rất ích chịu tác động của điều kiện môi trường và có hệ số di truyền cao (Nguyễn

Đình Giao và ctv., 1997)

Bảng 1.4 Trọng lượng 1000 hạt (g) của giống lúa trong tập đoàn giống

Nguồn: Viện Nghiên cứu Phát triển Đồng bằng sông Cửu Long trường Đại học Cần Thơ, 1982

1.4.8 Kiểu hình cây lúa trong tương lai

Theo quan điểm mới, giống lúa được chọn có kiểu hình tùy theo đặc tính của từng giống lúa mà có cách chọn giống phù hợp được trình bày như bảng 1.5

Bảng 1.5 Hướng chọn giống lúa năng suất cao trong tương lai (Jatas và Nanda, 2001)

Cây/bộ phận Giống cao cây Giống hiện đại

(nửa lùn)

Dạng mới (super rice)

Chiều cao cây > 120-150 cm 90-110 cm < 90-110 cm

Lá Dài, rũ Ngắn hơn, nhỏ hơn

và đứng

Dày, ngắn, nhỏ, đứng, xanh đậm

Số chồi Số chồi thấp Chồi đứng, tụ lại

cho nhiều chồi

Chồi vô hiệu không

có Thân Cao, mỏng mãnh Ngắn, đứng Ngắn, cứng Bông 12-15 bông/cây 15 bông/cây 8 bông/cây

Số hạt trên bông 90-100 hạt 80-100 hạt 200-250 hạt Thời gian sinh trưởng 160-200 ngày 110-140 ngày 100-130 ngày Năng suất 3-4 tấn/ha 6-10 tấn/ha 10-13 tấn/ha

Tính kháng Thay đỗi tùy theo

giống

Kháng nhiều loại sâu, bệnh

Kháng nhiều loại sâu, bệnh

Kỹ thuật canh tác Gieo thẳng, cấy giâm Sạ thẳng, cấy Sạ thẳng

Theo Jennings et al (1979) amylose là phần tinh bột không phân nhánh có

trong gạo tẻ, amylosepectin, tinh bột có công thức phân nhánh chiếm phần còn lại Hàm lượng amylose ảnh hưởng chủ yếu trên đặc tính của cơm nấu, nó có tính chất quyết định trong việc cơm dẻo, mềm hay cứng

Phần lớn các giống lúa ở Việt Nam, Thái Lan, Ấn Độ,…có hàm lượng amylose cao nên nở nhiều, bời rời và cứng cơm khi để nguội Còn các nước Philippines, Indonesia,…các giống lúa thường có hàm lượng amylose trung bình Hàm lượng amylose của một giống lúa phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện nhiệt độ

và điều kiện canh tác Những giống lúa có hàm lượng amylose thấp, hàm lượng amylose sẽ giảm khi tăng nhiệt độ trung bình Còn những giống có hàm lượng amylose từ trung bình đến cao, sẽ tăng hàm lượng amylose khi nhiệt độ trung bình

giảm (Resurrection et al., 1977; Paul, 1977)

Hàm lượng amylose có thể thay đổi từ nơi này đến nơi khác và từ vụ này sang vụ khác, hoặc tăng trong quá trình bảo quản, nhưng thường không vượt quá

6% (Julianno, 1972; Jennings et al., 1979) Trong cùng một giống nếu trồng ở trong

một điều kiện môi trường khác nhau sẽ thuộc nhóm amylose khác nhau Hàm lượng amylose còn được quyết định bởi yếu tố di truyền, ở lúa locus waxy nằm trên nhiễm

sắc thể thứ ba kiểm soát sản phẩm amylose tạo thành nội nhũ (Khush et al., 1974)

Hàm lượng amylose được kiểm soát bởi một gen chính, tính dẻo được kiểm soát bởi một gen lặn wx, nên nội nhũ của nếp chỉ chứa amylosepectin với kiểu gen 3n: wxwxwx, ngược lại ở gạo tẻ bao gồm cả amylose và amylosepectin được kiểm soát bởi gen trội Wx, số lượng gen trội Wx ảnh hưởng đến hàm lượng amylose trong nội nhũ (IRRI, 1976; Heu và Park, 1976)

Theo Jennings et al (1979) việc quản lý kỹ thuật canh tác cho thấy có ảnh

hưởng rất lớn đến hàm lượng protein hạt gạo Hàm lượng protein còn chịu ảnh hưởng bởi bức xạ mặt trời cao hơn trong thời gian hạt đang phát triển IRRI (1976) cho rằng ở vùng nhiệt đới, trong mùa khô hàm lượng protein thấp hơn so với mùa mưa, hàm lượng protein trung bình của 11 giống canh tác tại IRRI trong điều kiện tương tự nhau là 8% trong mùa khô và 9,5% trong mùa mưa (Gomez và De Detta, 1975)

Hàm lượng protein sẽ giảm theo thời gian tồn trữ cho nên khâu bảo quản sau thu hoạch rất quan trọng Trong kỹ thuật chế biến đặt biệt là làm bột dinh dưỡng cho trẻ em, nếu gạo được chế biến sớm ngay sau khi thu hoạch thì sẽ càng tốt (Nguyễn Phước Tuyên, 1997)

1.5.3 Độ trở hồ

Độ trở hồ là một tính trạng biểu thị nhiệt độ cần nhiệt để tinh bột hóa hồ và không hoàn nguyên trở lại Những giống có độ hóa hồ cao cho cơm cứng sau khi nấu Đa số người tiêu dùng thích gạo nấu có cơm mềm Nhiệt hóa hồ biến thiên từ 55-790C Nhiệt độ hóa hồ thấp từ 55-690C, trung bình từ 70-740C và cao từ 75-790C (IRRI, 1996)

Theo Jennings et al (1979) cho rằng tính di truyền của độ trở hồ không

được rõ, nhưng dường như đơn giản, chỉ có một hay hai gen chính yếu Nhưng theo

Chen et al (1992) độ trở hồ được điều khiển bởi hai gen Nghiên cứu của Heu et al

(1976) cho thấy độ hóa hồ còn là tính trạng rất dễ bị thay đổi bởi nhiệt độ trong giai đoạn hạt vào chắc Nhiệt độ không khí cao sau khi trổ làm tăng độ hóa hồ và ngược

lại (Jennings et al., 1979)

1.5.4 Độ bền thể gel

Trong cùng một nhóm có hàm lượng amylose giống nhau, giống nào có độ

bền thể gel mềm hơn giống đó sẽ được ưa chuộng hơn (Khush et al., 1979) Lúa có hàm lượng amylsoe thấp thường có thể gel mềm (Jennings et al., 1979) Quy luật di

truyền của độ bền thể gel chưa được thống nhất Theo Chang và Li (1981) độ bền

thể gel được điều khiển bởi một gel, gel cứng trội hơn gel mềm nhưng theo Tang et

al (1991) độ bền thể gel được điều khiển bởi đơn gen và nhiều gen phụ bổ sung ảnh

hưởng đến việc thể hiện tính trạng độ bền thể gel

Độ bền thể gel còn biến động rất lớn giữa hai vụ Đông Xuân và Hè Thu, giữa các điểm canh tác khác nhau (Bùi Chí Hữu và Nguyễn Thị Lang, 2000)

1.5.5 Chiều dài và hình dạng hạt gạo

Thị hiếu người tiêu thụ về dạng hạt rất thay đổi tùy theo khẩu vị và tập quán Có nơi người tiêu thụ thích hạt gạo tròn, có nơi người tiêu thụ thích hạt gạo dài trung bình, nhưng hạt gạo thon dài là được ưa chuộng nhiều nhất trên thị trường

quốc tế (Khush et al., 1979)

Theo Jennings et al (1979) chiều dài và hình dạng hạt được di truyền biệt

lập với nhau và có thể được kết hợp như ý muốn ngoại trừ kiểu hạt rất dài và mập Hơn nữa, có thể kết hợp bất kỳ hình tính nào về chiều dài và hình dạng hạt với những đặt tính về phẩm chất như kiểu gạo, hàm lượng amylose, hay với kiểu cây, tính miên trạng và thời gian sinh trưởng

Chương 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN

2.1.1 Địa điểm

Phòng thí nghiệm Di truyền – Chọn giống và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh học, Bộ môn Di Truyền – Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Bảng 2.1 Một số đặc tính của giống Tài Nguyên Đu ̣c địa phương

Thời gian sinh trưởng 170 - 190 ngày

Chiều dài hạt gạo 5,5 - 6,6 mm

Tổng số ha ̣t trên bông 90 - 95 hạt

Màu sắc hạt; bạc bụng (cấp) Trắng đu ̣c; cấp 3

giong-lua-dia-phuong-nam-bo-tai-nguyen-duc-pdf.htm

Các hóa chất: NaCl, HCl, NaOH 1N, Ethanol 95%, Iod, KOH, Thymolblue,

Na2CO3, CuSO4, Sodium Dodecyl Sulfate (SDS), Acrylamide,…

2.3 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

2.3.1 Phương pháp xử lý nhiệt (sốc nhiệt)

Sau khi nhận hạt giống Tài Nguyên Đục từ phòng thí nghiệm tiến hành chọn 100 hạt đem ngâm trong nước 3 sôi 2 lạnh trong 24 giờ để phá miên trạng sau

đó vớt hạt ra ủ trong 24 giờ, hạt bắt đầu nảy mầm

Lấy 100 hạt đã nảy mầm đặt vào đĩa petri, sau đó cho vào trong tủ sấy , giữ nhiệt độ ổn định đúng 500C và lấy đĩa ra sau 5 phút

- Lấy những dòng đã được chọn ở thế hệ M1 đem trồng

- Chọn những cá thể có thời gian sinh trưởng ngắn hơn đối chứng (thời gian trổ sớm nhất)

- Thu hoạch riêng từng cá thể và đánh giá các chỉ tiêu nông học

- Tiến hành quan sát màu sắc hạt gạo của những dòng đột biến đã được chọn nhằm so sánh dạng hạt và màu sắc hạt với giống đối chứng

- Quan sát màu sắc hạt gạo của các dòng được chọn và so sánh màu sắc hạt với giống đối chứng

- Phân tích các chỉ tiêu về phẩm chất hạt gạo

- Đánh giá khả năng chịu mặn ở các nồng độ 8‰, 10‰, 12‰

- Đánh giá khả năng chống chịu rầy nâu

- Chọn những dòng có khả năng chịu mặn cao nhất ở mỗi nồng độ, kháng được rầy nâu, có hàm lượng amylose thấp (dưới 20%), có hàm lượng protein cao (trên 8%)

2.3.3 Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu nông học

- Thời gian sinh trưởng của lúa là thời gian sinh trưởng từ khi hạt nảy mầm cho đến khi thu hoạch (chín 85% bông trên toàn lô thí nghiệm)

- Khi cây lúa sinh trưởng tối đa, tiến hành đo chiều cao cây: tính từ mặt đất đến đỉnh của bông cao nhất

- Khi thu hoạch, tiến hành đo chiều dài của bông trổ sớm

- Đếm số bông trên bụi, đếm số chồi hữu hiệu và tổng số chồi

- Đếm số hạt chắc trên bông, tính tỷ lệ hạt chắc, cân trọng lượng 1000 hạt

2.3.4 Phương pháp phân tích phẩm chất hạt gạo

2.3.4.1 Chiều dài và rộng hạt gạo theo phương pháp của IRRI (1986)

Chiều dài hạt gạo được thực hiện bằng cách đo chiều dài của 10 hạt và tính trung bình chiều dài của một hạt (mm), sau đó phân loại chiều dài hạt gạo dựa theo Bảng 2.2

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn đánh giá phẩm chất hạt gạo (IRRI, 1986)