Nghiên cứu đánh giá các xác định độ thuần của các dòng đột biến lúa ưu việt ở thế hệ thứ 7

Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân Lời cảm ơn Tôi xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa sinh - KTNN, thầy cô giáo tổ môn Di truyền - Tiến hoá bạn sinh viên động viên, giúp đỡ trình thực nghiên cứu đề tài Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo - Th.S Nguyễn Như Toản, người tận tình bảo, hướng dẫn suốt trình nghiên cứu để hoàn thành đề tài Để đề tài hoàn thiện mong đóng góp ý kiến, bổ sung thầy cô giáo bạn Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2007 Người thực Trần Đức Tuân Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân Lời cam đoan Tôi xin cam đoan trình bày luận văn tốt nghiệp thực, tất số liệu thu thập từ thực nghiệm qua xử lý thống kê, chép không trùng với tài liệu Trong đề tài có trích dẫn số dẫn liệu đề tài số tác giả khác Tôi xin phép tác giả trích dẫn để bổ sung cho khoá luận Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân Mục lục Trang Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng biểu kí hiệu viết tắt Mở đầu lý chọn đề tài mục đích nghiên cứu nội dung nghiên cứu ý nghĩa đề tài Chương tổng quan tài liệu 1.1 nguồn gốc giá trị kinh tế lúa 10 1.1.1 nguồn gốc lúa 10 1.1.2 giá trị lúa 10 1.2 đặc điểm sinh học lúa 11 1.2.1 Đặc điểm phân loại 1.2.2 Đặc điểm hình thái 1.2.3 Quá trình sinh trưởng phát triển 11 12 13 1.3 ứng dụng đột biến trình chọn tạo giống lúa 15 1.3.1 lược sử nghiên cứu đột biến thực nghiệm 15 1.3.2 tác dụng tác nhân đột biến lên lúa 16 1.4 tình hình nghiên cứu lúa giới Việt Nam 17 1.4.1 tình hình nghiên cứu lúa giới 17 1.4.2 tình hình nghiên cứu lúa việt nam 17 Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân Chương đối tượng phương pháp nghiên cứu 2.1 đối tượng nghiên cứu 19 2.2 phương pháp nghiên cứu 19 2.2.1 phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 19 2.2.2 phương pháp thu thập số liệu 19 2.2.3 phương pháp xử lý số liệu 20 2.2.4 địa điểm thời gian nghiên cứu 21 Chương3 kết nghiên cứu thảo luận 3.1 khả sinh trưởng dòng lúa đột biến 22 3.1.1 tỉ lệ nảy mầm khả sống sót 22 3.1.2 khả đẻ nhánh 23 3.1.3 chiều cao lúa 25 3.2 đặc điểm yếu tố cấu thành suất 27 3.2.1 chiều dài 27 3.2.2 số bông/khóm 29 3.2.3 số hạt chắc/bông tỉ lệ hạt 31 3.2.4 trọng lượng 1000 hạt 33 Kết luận đề nghị đề nghị 35 37 Tài liệu tham khảo 38 kết luận Phụ lục Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân Danh mục bảng biểu kí hiệu viết tắt Các bảng Bảng 3.1 Tỉ lệ nảy mầm khả sống sót Bảng 3.2 khả đẻ nhánh Bảng 3.3 chiều cao Bảng 3.4 Chiều dài Bảng 3.5 số bông/khóm Bảng 3.6 số hạt chắc/bông tỉ lệ hạt Bảng 3.7 trọng lượng 1000 hạt suất lý thuyết Các biểu đồ Biểu đồ 3.1 Tỉ lệ nảy mầm khả sống sót Biểu đồ 3.2 Khả đẻ nhánh Biểu đồ 3.3 chiều cao Biểu đồ 3.4 Chiều dài Biểu đồ 3.5 Bông/khóm Biểu đồ 3.6 Số hạt chắc/bông tỉ lệ hạt Biểu đồ 3.7 Trọng lượng 1000 hạt suất lý thuyết Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân 3.Danh mục chữ viết tắt And: Axít deroxiribonucleic Arn: Axít ribonucleic CNSH: Công nghệ sinh học Irri: Viện nghiên cứu lúa quốc tế Fao:T chức nông lương giới TGST: Thời gian sinh trưởng P1000 : Khối lượng 1000 hạt Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân Mở đầu Lý chọn đề tài Hiện dân số giới gia tăng cách mạnh mẽ, tính đến năm 2005 dân số giới tỉ người Đây áp lực ngành nông nghiệp sản xuất lương thực, thực phẩm Vì tất quốc gia có chương trình phát triển lương thực để đảm bảo vấn đề an ninh lương thực cho quốc gia Trong chiến lược lúa nước (Oryza sativa) đối tượng tập trung nghiên cứu, phát triển nhiều giới có tới 65% dân số giới coi lúa gạo nguồn lương thực (theo thống kê tổ chức FAO) Sự bùng nổ dân số làm tăng nhanh nhu cầu nhà ở, nhu cầu đô thị hoá, công nghiệp hoá làm diện tích đất nông nghiệp, đất trồng lúa ngày bị thu hẹp Đây khó khăn ngành nông nghiệp Để đảm bảo cung cấp đủ lương thực cho dân số giới diện tích đất nông nghiệp giảm, tổ chức FAO đưa hai biện pháp kĩ thuật, là: - luân canh tăng vụ - tạo giống có suất cao, chất lượng tốt thay cho giống cũ việc áp dụng luân canh tăng vụ giải phần sản lượng lúa mà giải thoả đáng cho nhu cầu lương thực có biện pháp thứ hai sử dụng giống có suất, chất lượng cao thay cho giống cũ sản xuất có khả làm tăng sản lượng lúa đáp ứng nhu cầu lương thực cho nhân loại Việc tìm giống để áp dụng vào sản suất khâu quan trọng biện pháp phương pháp truyền thống việc tạo giống lai dòng với để tạo lai có đặc tính tốt Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân bố mẹ, có suất chất lượng tốt phương pháp đơn giản chậm có kết quả, hiệu Một phương pháp để tạo giống áp dụng kĩ thuật chuyển gen tạo giống lúa biến đổi gen thành tựu phương pháp rõ ràng, tạo giống có suất cao thời gian nghiên cứu ngắn nhiên giống lúa chưa người tiêu dùng chấp nhận độ an toàn sản phẩm, đồng thời phương pháp đòi hỏi kĩ thuật cao, nước phát triển khó thực (Phạm Xuân Hội, Trần Duy Quý, 2002), [5] Phương pháp tạo giống áp dụng rộng rãi phương pháp chọn dòng đột biến Phương pháp kết hợp tạo dòng đột biến sau chọn lọc đánh giá qua hệ ưu điểm phương pháp không phức tạp, dễ áp dụng, thời gian cho kết ngắnmột số công trình nghiên cứu ghi nhận chọn tạo giống lúa đột biến công trình trần quý, bùi huy thuỷ, đào xuân tântrên đối tượng lúa khác (Đào Xuân Tân, 1996), [11] Để góp phần công sức vào việc tạo giống lúa cho nông nghiệp để khẳng định phẩm chất số giống lúa tạo từ việc xử lý đột biến (Co60) tiến hành đề tài: Nghiên cứu, đánh giá xác định độ dòng đột biến lúa ưu việt hệ thứ Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân Mục đích nghiên cứu 2.1 nghiên cứu, đánh giá xác định độ ổn định hệ thứ dòng đột biến lúa ưu việt, cụ thể dòng: CL2, CL3, CL5, d52-10, d52-11, d52-12, d52-13, d52-14, d52-15 2.2 chọn tạo số dòng đột biến lúa ưu việt có độ ổn định cao suất, chất lượng, thời gian sinh trưởng, khả thích nghi từ tạo dòng tạo giống thích nghi với điều kiện nhiều vùng sinh thái khác nội dung nghiên cứu 3.1 Khảo sát đặc điểm nông sinh học cá thể thu tiêu như: tỉ lệ nảy mầm, khả sống sót, khả đẻ nhánh, chiều cao cây, chiều dài bông, yếu tố cấu thành suất, thời gian sinh trưởng 3.2 lựa chọn số cá thể có tiềm suất, chất lượng làm sở cho việc tạo dòng tạo giống ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 4.1 ý nghĩa khoa học - Tìm hiểu hiệu đột biến thực nghiệm công tác chọn tạo giống nói chung giống lúa nói riêng - áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, góp phần nâng cao kiến thức đột biến giảng dạy phần di truyền học 4.2 ý nghĩa thực tiễn Góp phần vào việc tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống có suất cao, phẩm chất tốt, thời gian sinh trưởng ngắn để thay giống cũ hơn, tiến tới việc gieo trồng đại trà nhiều vùng sinh thái khác Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân chương Tổng quan tài liệu 1.1 nguồn gốc giá trị kinh tế lúa 1.1.1 Nguồn gốc lúa Lúa nước (Oryza sativa) lương thực có vị trí quan trọng giới Về nguồn gốc lúa, nhà khoa học như: A.G.Haudricourt, LouisHedin (1944), E.Werth (1954), H.Wismann (1957) lập luận vững đưa giả thiết cho vùng Đông nam nơi khai sinh lúa nước Bởi khu vực có khí hậu ẩm, có nhiều điều kiện lí tưởng cho phát triển nghề trồng lúa Cùng với kết khảo cổ học thời gian gần khu vực Đông nam á, ấn Độ, Trung quốc tìm nhiều cổ vật chứng minh quê hương lúa nước vùng đông nam Các chứng cho thấy lúa nước có vùng có cách khoảng 10000 năm, Trung Quốc cách khoảng 5900 năm đến 7000 năm từ đông nam á, nghề trồng lúa du nhập vào Trung Quốc lan sang Nhật Bản, Hàn Quốc, châu âu, châu mĩ, châu phi(WiKipedia), [17] Hiện vùng Đông Nam mọc rải rác số loài lúa dại tổ tiên lúa như: Oryza fatua, Oryza oficialis, Oryza minuta sở để nhà khoa học khẳng định nguồn gốc lúa Đông nam sau lan khắp giới Ngày châu vùng trồng lúa nước tập trung với diện tích lớn giới 1.1.2 giá trị kinh tế lúa Lúa nước lương thực quan trọng gieo trồng 112 nước giới, cung cấp lương thực cho 65% dân số giới nước phát triển nước ta số lượng lao động hoạt động nghề nông nghiệp mà chủ yếu trồng lúa chiếm phần lớn (hơn 80%) Như vậy, lúa góp phần giải vấn đề việc làm cho Khoa Sinh - KTNN 10 Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân Từ bảng số liệu ta có biểu đồ sau: Khả đẻ nhánh Khả đẻ nhánh CL2 CL3 CL5 KD 18 -ĐC D52 -10 D52 -11 D52 -12 D52 -13 D52 -14 D52 -15 A20-ĐC Tên dòng Biểu đồ 3.2 khả đẻ nhánh Từ bảng số liệu biểu đồ thấy: số nhánh/khóm dòng dao động từ 6,2 0,56 đến 7,9 0,23 dòng xuất phát từ KD18 có số nhánh/khóm cao dòng CL2 đạt 7,9 0,23 nhánh/khóm dòng xuất phát từ A20 có số nhánh/khóm cao dòng D52-14 đạt 7,4 0,70 nhánh/khóm Ta thấy sai số trung bình m 0,77 số Cv% < 9% ta khẳng định độ dòng nghiên cứu tính trạng Số nhánh dòng dao động với tỉ lệ số lượng nhánh phù hợp, không nhiều đủ suất cao 3.1.3 Chiều cao Đây tính trạng gen quy định phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường, điều kiện dinh dưỡng Chiều cao lúa phản ánh sức sinh Khoa Sinh - KTNN 25 Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân trưởng lúa trước thời gian chất dự trữ lúa tập trung phần thân sau vận chuyển lên hạt Tuỳ vùng mà chiều cao lúa ưu điểm nhược điểm vùng gió bão nhiều thích hợp giống có thân cứng cây, không dễ đổ, lúa cao đặc điểm không phù hợp vùng đồng sâu, lúa phải có chiều cao tương đối cho nước dâng lên mà không ngập hết lúa Tuy nhiên chiều cao lúa thấp không kéo theo tính trạng khác liên quan như: đòng nhỏ, ngắn, hạt làm suất Theo Viện nông nghiệp Việt Nam phân loại chiều cao lúa sau: - Cây cao: h 140 cm - Cây trung bình: 110 cm< h [...]... trồng lúa của Việt nam phải vượt qua trong thời gian tới Khoa Sinh - KTNN 18 Lớp K29A Sinh Khoá luận tốt nghiệp Trần Đức Tuân Chương 2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của chúng tôi là những dòng đột biến lúa ưu việt trong tập đoàn các cá thể lúa đột biến thu được từ việc xử lý tia gamma (nguồn Co60) lên các giống gốc KD18 và A20 ở thế hệ thứ 7 được... Saiki nghiên cứu ảnh hưởng phóng xạ ion hoá (tia X, , , ) lên cây lúa nước vào năm 19 17 1918 Sau đó Sharma, Kimura nghiên cứu ảnh hưởng của các tia phóng xạ lên hạt lúa ở Việt Nam năm 19 67 1 970 hai tác giả Trịnh Bá Hữu và Lê Duy Thành (trường ĐH Tổng Hợp) nghiên cứu tác động của tia đến giống lúa NN8 (Đặng Việt Hà), [4] Năm 1983, giống lúa DT-205 (nếp cái hoa vàng đột biến) của Viện Khoa học Việt. .. vụ tăng cao 1.3 ứng dụng của đột biến trong chọn tạo giống lúa 1.3.1 Lược sử nghiên cứu đột biến thực nghiệm Lần đầu tiên năm 1925, tại viện radium leninggrad, naxon và philipop đã phát hiện khả năng gây đột biến của tia rơnghen ở nấm hạ đẳng sau đó muller (19 27) và stadler (1928) cũng phát hiện hiệu quả này của tia rơnghen ở ruồi giấm và ngô Còn khả năng gây đột biến của các hoá chất thì lần đầu tiên... được phổ biến bởi nhiều nhà khoa học, nhiều nhà chọn giống còn nghi ngờ tác dụng của đột biến, cho rằng đột biến chỉ gây ra những biến đổi có hại nhưng chỉ 40 năm sau những phát minh của naxon, philipop, muler, stadler và 20 năm sau những phát kiến của rapoport và auerbach (1943) kỉ nguyên của chọn giống đột biến bằng phóng xạ - hoá chất mới bắt đầu chứng minh rõ ràng tác dụng ưu việt của đột biến trong... 23,1(gr) NSLT của các dòng nghiên cứu đều cao hơn NSLT của các giống gốc (KD18, A20) và đạt từ 10 tấn/ha trở lên đặc biệt dòng CL3 có thể đạt 12,2 tấn/ha, dòng D52-12 có thể đạt 12,0 tấn/ha Thông qua việc nghiên cứu 9 dòng lúa trên đây (3 dòng từ KD18, 6 dòng từ A20) chúng tôi có thể khẳng định phẩm chất tốt của 9 dòng này và hứa hẹn sẽ là những giống lúa tốt, đặc biệt là dòng CL3 (từ KD18), dòng D5212,... luận Qua nghiên cứu và thu thập số liệu nhờ xử lý số liệu của 11 dòng lúa về khả năng sinh trưởng và các yếu tố cấu thành năng suất, chúng tôi đi đến một số kết luận sau: 1.1 về khả năng sinh trưởng Tỉ lệ nảy mầm của các dòng đạt từ 96,5% - 99,5% Các dòng có tỉ lệ nảy mầm cao là dòng CL3 (98,5%), dòng D52-15 (98,0%) Tỉ lệ này khẳng định chất lượng giống tốt Khả năng sống sót của các dòng dao động từ... Tên dòng Biểu đồ 3.2 khả năng đẻ nhánh Từ bảng số liệu và biểu đồ chúng ta thấy: số nhánh/khóm của các dòng dao động từ 6,2 0,56 đến 7, 9 0,23 các dòng xuất phát từ KD18 có số nhánh/khóm cao nhất là ở dòng CL2 đạt 7, 9 0,23 nhánh/khóm các dòng xuất phát từ A20 có số nhánh/khóm cao nhất là dòng D52-14 đạt 7, 4 0 ,70 nhánh/khóm Ta cũng thấy sai số trung bình m 0 ,77 và chỉ số Cv% < 9% ta có thể khẳng định. .. nhất là dòng D52 14 đạt 7, 0 0,65 bông/khóm Các dòng xuất phát từ KD18 có số hạt chắc/bông dao động khoảng 238,4 8 ,7 đến 250,4 8,1 cao nhất ở dòng CL3 đạt 250,4 8,1 hạt Các dòng xuất phát từ A20 có số hạt chắc/bông dao động khoảng 206,4 7, 8 đến 2 57, 6 10,4 cao nhất là dòng D52 10 đạt 2 57, 6 10,4 hạt P1000 hạt của các dòng so với nhau và so với giống gốc chênh lệch nhau không nhiều, dao động từ... (KD18, A20) Các dòng xuất phát từ KD18 có chiều dài bông cao nhất ở dòng CL5 đạt 27, 3 0,22 cm Các dòng xuất phát từ A20 có chiều dài bông cao nhất ở dòng D52-15 đạt 26,8 0, 37 cm những giống lúa này đều có chiều dài bông tương đối có thể mang được nhiều hạt lúa để cho năng suất cao Khi xét tính trạng này cũng thấy được rằng độ lệch trung bình m 0,4, hệ số biến dị Cv% 6 ,7 từ đó nói nên độ thuần của tính... đề nghị Cần theo dõi thêm một số thế hệ tiếp theo về cả đặc tính nông sinh học và đặc điểm sinh hoá của các dòng để đánh giá chắc chắn hơn phẩm chất, độ thuần của các dòng và đi tới công nhận là giống mới Một số dòng còn phân ly nhiều là: dòng CL2, dòng D52-10, D52-14 một số dòng đã ổn định có thể tiến hành chọn lọc để sớm tiến tới công nhận giống mới là: dòng CL3, dòng D52-13, D52-15 Khoa Sinh - KTNN ... nghiên cứu 2.1 nghiên cứu, đánh giá xác định độ ổn định hệ thứ dòng đột biến lúa ưu việt, cụ thể dòng: CL2, CL3, CL5, d52-10, d52-11, d52-12, d52-13, d52-14, d52-15 2.2 chọn tạo số dòng đột biến. .. nghiệp để khẳng định phẩm chất số giống lúa tạo từ việc xử lý đột biến (Co60) tiến hành đề tài: Nghiên cứu, đánh giá xác định độ dòng đột biến lúa ưu việt hệ thứ Khoa Sinh - KTNN Lớp K29A Sinh Khoá... phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu dòng đột biến lúa ưu việt tập đoàn cá thể lúa đột biến thu từ việc xử lý tia gamma (nguồn Co60) lên giống gốc KD18 A20 hệ thứ đặt