Nghiên cứu đặc điểm di truyền một số tính trạng khi lai các dòng lúa đuợc tạo ra bằng đột biến với giống gốc TDB06

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH – KTNN ********** VÀNG THỊ TRỊNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN MỘT SỐ TÍNH TRẠNG KHI LAI CÁC DÒNG LÚA ĐƢỢC TẠO RA BẰNG ĐỘT BIẾN VỚI GIỐNG GỐC TDB06 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Di truyền - Chọn giống Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS ĐÀO VIỆT ANH TS NGUYỄN NHƢ TOẢN HÀ NỘI - 2012 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình tinh thần, kiến thức sở vật chất thầy cô giáo khoa sinh – kỹ thuật nông nghiệp (KTNN) Nhân dịp với lòng biết ơn sâu sắc, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới: Ban giám hiệu nhà trường ĐHSP Hà Nội 2, ban chủ nhiệm khoa sinh – KTNN Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ts Đào Việt Anh viện lương thực, thực phẩm Ts Nguyễn Như Toản cán giảng dạy môn di truyền thuộc khoa sinh – KTNN, Ts Đào Việt Anh viện lương thực, thực phẩm thầy cô giáo tổ di truyền phòng thí nghiệm khoa sinh – KTNN trường ĐHSP Hà Nội tận tình, giúp đỡ suốt thời gian thực khóa luận tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn bạn nhóm đề tài sát cánh, ủng hộ, giúp đỡ suốt thời gian làm khóa luận Hà Nội, tháng 05 năm 2012 Sinh viên Vàng Thị Trịnh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: nội dung khóa luận tự thân tự nghiên cứu, tìm tòi, tổng hợp với hướng dẫn nhiệt tình Ts Đào Việt Anh viện lương thực, thực phẩm T.s Nguyễn Như Toản Đề tài chưa công bố công trình nghiên cứu khoa học khác Nếu sai xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, tháng 05 năm 2012 Sinh viên Vàng Thị Trịnh DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT BDLT: Biến dị liên tục Ctv: Cộng tác viên FAO: Tổ chức nông lương giới IRRI: Viện nghiên cứu lúa quốc tế MĐT: Mức độ trội Nxb: Nhà xuất PLTTD: Phân ly tăng tiến dương STT: Số thứ tự DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU STT Tên bảng Trang Bảng 2.1 Phương pháp xác định số tiêu 15 Bảng 3.1 Sự di truyền biểu tính trạng chiều cao 20 (cm) P F1 Bảng 3.2 Sự phân ly tính trạng chiều cao F2 21 Bảng 3.3 Sự di truyền biểu tính trạng chiều dài đòng 23 (cm) P F1 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Sự phân ly chiều dài đòng F2 Sự di truyền biểu tính trạng chiều rộng 24 26 đòng (cm) P F1 Bảng 3.6 Sự phân ly tính trạng chiều rộng đòng F2 27 Bảng 3.7 Sự di truyền biểu tính trạng chiều dài 29 (cm) P F1 Bảng 3.8 Sự phân ly tính trạng chiều dài F2 30 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn cuả đề tài CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc Giá trị kinh tế lúa 1.1.1 Nguồn gốc lúa 1.1.2 Giá trị kinh tế lúa 1.2.Tình hình nghiên cứu sản xuất lúa lai giới Việt Nam 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Ở Việt Nam 1.3 Các phương pháp lai tạo giống trồng 1.3.1 Lai loài – lai gần 1.3.2 Lai khác loài – lai xa 1.4 Đặc điểm di truyền số tính trạng lúa 10 1.4.1 Đặc điểm di truyền tính trạng chiều cao 10 1.4.2 Đặc điểm di truyền tính trạng chiều dài, chiều rộng đòng 11 1.4.3 Đặc điểm di truyền tính trạng chiều dài 12 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG – NỘI DUNG – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu 13 2.2 Nội dung nghiên cứu 13 2.3 Phương pháp nghiên cứu 13 2.3.1 Chọn lọc giống dòng đột biến 13 2.3.2 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 13 2.3.3 Phương pháp lai hữu tính 14 2.3.4 Phương pháp theo dõi, thu thập số liệu 15 2.3.5 Phương pháp sử lý số liệu 16 2.4 Thời gian địa điểm nghiên cứu 18 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Sự di truyền tính trạng chiều cao 19 3.2 Sự di truyền tính trạng chiều dài đòng 22 3.3 Sự di truyền tính trạng chiều rộng đòng 25 3.4 Sự di truyền tính trạng chiều dài 28 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận 31 4.2 Kiến nghị 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Như biết, nước ta nước nông nghiệp, 80% dân số hoạt động lĩnh vực nông nghiệp Trong lúa lương thực chủ yếu có vai trò quan trọng ngành trồng trọt nước ta Là ba trồng chủ yếu giới Hiện diện tích trồng lúa vào khoảng 147,5 triệu Lúa gạo nguồn lương thực tiêu thụ nhiều giới Việt Nam nước nhiều năm triền miên lương thực vươn lên vị trí thứ xuất gạo (chỉ sau Thái Lan) từ năm 1989 vị trí giữ vững Lúa gạo nguồn thu nhập lớn đóng góp quan trọng vào tổng thu nhập quốc dân: năm 2001 – 2007 xuất – triệu tấn/năm tương đương với 1.1 tỉ USD/năm Hiện nay, có khoảng 40% dân số giới sử dụng lúa gạo làm nguồn lương thực 25% dân số sử dụng lúa gạo nửa phần ăn hàng ngày [3] Nhưng với gia tăng dân số chóng mặt thập kỉ gần (dân số giới tỷ người đạt tỷ vào năm 2012) việc đảm bảo cung cấp lương thực cho người vấn đề cấp bách Bởi theo đánh giá FAO năm 2009 có tỷ người giới bị thiếu ăn [3] Trong dân số giới tăng diện tích đất trồng lại giảm Theo dự đoán nhà chuyên gia dân số học dân số tiếp tục tăng 20 năm tới sản lượng lúa gạo phải tăng lên 80% đáp ứng nhu cầu sống dân cư [20] Do để đáp ứng nhu cầu người, đảm bảo an toàn lương thực phát triển kinh tế nông nghiệp việc nâng cao suất trồng, chất lượng gạo giải pháp hữu hiệu Nhiệm vụ đặt cho nhà khoa học nhà chọn giống tạo giống lúa có suất cao, phẩm chất tốt, phổ thích ứng rộng, chống chịu sâu bệnh cao Đặc biệt nhận thức tầm quan trọng lúa mục đích phục vụ cho chương trình chọn tạo giống lúa đáp ứng nhu cầu lương thực, góp phần đảm bảo vế đề ANLT quốc gia, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm di truyền số tính trạng lai dòng lúa tạo đột biến với giống gốc TDB06” Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá khả di truyền dòng lúa đột biến từ giống gốc - Khảo sát tiêu nông sinh học dòng lúa chất lượng cao để rút số đặc điểm chất di truyền chúng - Tìm hiểu đánh giá số cặp lai triển vọng dụng chọn tạo giống lúa suất chất lượng cao Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1.Ý nghĩa khoa học - Xác định đặc điểm di truyền biểu số tính trạng: chiều cao cây, chiều dài đòng, chiều rộng đòng, chiều dài bông… - Làm sáng tỏ sở lí luận việc sử dụng phương pháp lai tạo lĩnh vực sinh học công tác chọn giống 3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá khả di truyền dòng đột biến mức khác từ đưa phương hướng sử dụng Đặc biệt đưa vào chương trình lai tạo giống lúa có suất cao, phẩm chất tốt - Xác định số cặp lai có triển vọng sở cho việc chọn tạo số giống lúa có suất, phẩm chất tốt bổ sung vào giống lúa vùng sinh thái CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc giá trị lúa 1.1.1 Nguồn gốc lúa Loài lúa trồng Oryza sativa L loài thân thảo sống hàng năm, lương thực hạt cốc nước Châu Á Thời gian sinh trưởng giống lúa dài, ngắn khác nằm khoảng 60 – 250 ngày tùy loài Lúa trồng thuộc nhóm ngũ cốc lương thực 1,3 tỷ người nghèo giới, kế sinh chủ yếu người nông dân [11] Về nguồn gốc lúa có nhiều khoa học nghiên cứu đưa nhiều ý kiến khác nhau: Theo Candalle (1886) lúa có nguồn gốc từ Ấn Độ Theo Roscleviez (1931) Cây lúa có nguồn gốc từ Đông Nam Á Theo Sampath (1973) xác định có viết tích lúa Thái Lan [6], [8], [18] Tổ tiên lúa Châu Á Oryza loại lúa hoang phổ biến (Oryza rufipogon) dừơng có nguồn gốc khu vực xung quanh chân núi Himalaya, với Oryza sativa thứ indica phía Ấn Độ Oryza sativa thứ japonica phía Trung Quốc Tuy chưa thống nguồn gốc lúa nhà khoa học công nhận lúa có nguồn gốc từ Đông Nam Á [1] Vì ta khẳng định chắn rằng: Cây lúa trồng có nguồn gốc từ Đông Nam Á Vì vùng có diện tích trồng lúa tập trung lớn giới, có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm phù hợp với lúa, nơi lúa trồng sớm dễ tìm thấy gen đầy đủ lúa Người Đông Nam Á xưa gây tạo lúa tiếng tích lũy vốn kỹ thuật trồng lúa phong phú Từ lúa kỹ thuật trồng lúa lan tràn tới vùng khác giới 10 3.2 Sự di truyền tính trạng chiều dài đòng Qua số liệu bảng (bảng 3.3) ta thấy: Chiều dài đòng dao động từ: 26.875 ± 2.328 - 30.999 ± 2.785 cm Con lai F1 phép lai: 3, 4, 5, 6, Có chiều dài đòng thiên dạng cha mẹ có đòng dài hơn, thể ưu lai dương, siêu trội dương F2 phép lai có phân ly tăng tiến dương Kết phù hợp với nghiên cứu Mitra (1962) Ở phép lai 1, 2, 10 lai có đòng thiên dạng bố mẹ ngắn hơn, biểu ưu lai âm Riêng phép lai (TDB06 × TDB06-5) lai có chiều dài đòng bố mẹ biểu ưu lai siêu trội âm (hp[...]... suất giữa các giống gốc với các giống và dòng đột biến - Xác định một số tổ hợp lai cần thiết cho quá trình chọn tạo giống lúa chất lượng tốt 2 3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1.Chọn lọc giống và các dòng đột biến - Trước khi cho lai, các giống và các dòng đột biến đều được kiểm tra độ thuần chủng bằng phương pháp lai phân tích 2.3.2 Phương pháp thí nghiệm ngoài đồng ruộng - Chuẩn bị giống: Hạt giống được... locut I và T vốn có ở các giống lúa cổ truyền tạo nên sự ổn định của tính trạng này Đột biến chắc chắn làm phá vỡ sự cân bằng giữa các locut I và T, hoặc trong các locut D, sẽ tạo ra các dòng đột biến có chiều cao cây khác nhau và khác với giống gốc 1.4.2 Đặc điểm di truyền tính trạng chiều dài, chiều rộng lá đòng Trên một nhánh lúa, các lá lúa ra kế tiếp nhau và được xếp so le Số lượng lá trên thân... bông lúa của các dòng đột biến, chúng tôi thu được kết quả nghiên cứu cụ thể như sau: 3.1 Sự di truyền tính trạng chiều cao cây Số liệu ở bảng (bảng 3.1) cho thấy: Các giống, các dòng đem lai đều có chiều cao trung bình từ 97.433 ± 3.314 – 101.989 cm Khi lai các cá thể đột biến với giống gốc, con lai F1 biểu hiện ưu thế lai âm (con lai có chiều cao nghiêng về phía cha hay mẹ thấp hơn) ở các phép lai: ... thể, chỉ cho biết tính trạng này phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện môi trường 19 CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG – NỘI DUNG – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Chúng tôi sử dụng một số dòng lúa đột biến có triển vọng và đặt tên là TDB06- 1, TDB06- 2, TDB06- 3, TDB06- 4, TDB06- 5 và tiến hành lai các dòng này với giống gốc TDB06 Quá trình lai do bộ môn đột biến và ưu thế lai viện di truyền nông nghiệp,... chất lượng giống + Tạo ra được giống cây trồng lâu năm 1.4 Đặc điểm di truyền một số tính trạng của cây lúa 1.4.1 Đặc điểm di truyền tính trạng chiều cao cây Chiều cao cây là một trong những tính trạng nông học quan trọng, liên quan đến tính chống đổ và trực tiếp ảnh hưởng đến năng suất của cây lúa Tính trạng chiều cao cây phản ánh sức sinh trưởng mạnh mẽ, của cơ quan sinh dưỡng của cây lúa, là nơi... nông nghiệp, phòng thí nghiệm di truyền, Ts Đào Việt Anh, Ts Nguyễn Như Toản cùng tác giả tham gia thực hiện 2.2 Nội dung nghiên cứu - Xác định đặc điểm và bản chất di truyền một số tính trạng nông sinh học: Chiều cao cây, chiều dài bông, chiều dài lá đòng, chiều rộng lá đòng… của một số giống lúa TDB06- 1, TDB06- 2, TDB06- 3, TDB06- 4, TDB06- 5 - Nghiên cứu sự sai khác về một số chỉ tiêu hình thái giải phẫu... đã hợp tác với các cơ quan nghiên cứu trong việc tìm nguồn hỗ trợ tài chính, vật liệu lai tạo, phổ biến các giống mới Nghiên cứu lúa lai bắt đầu ở các cơ quan nghiên cứu để tìm các nguyên lý cơ bản khoa học, giải quyết các trở ngại trong kỹ thuật, kinh tế và chính sách hỗ trợ Với sự tiến bộ kỹ thuật, các công ty tư nhân ngày càng tham gia tích cực trong việc nghiên cứu và phát triển lúa lai, đầu tư... có thể khẳng định các tính trạng chiều dài, chiều rộng lá đòng được kiểm soát bởi nhiều gen 18 1.4.3 Đặc điểm di truyền tính trạng chiều dài bông Bông lúa là kết quả của mọi hoạt động trong đời sống cây lúa, bông lúa là bộ phận tạo ra hạt lúa – cơ quan duy trì nòi giống của cây lúa và tạo ra chu trình mới trong quá trình tồn tại và phát triển của cây lúa Tùy từng giống lúa mà bông lúa có chiều dài cũng... thứ 5… Phép lai được biểu di n như sau: ((( A × B) × C) × D) × E) × …  Lai hỗn hợp Là phép lai giữa các con lai với nhau Bản chất của các lai này là quần thể được tạo ra từ một nhóm lớn các bố mẹ, đồng thời những cá thể F1 cũng được lai ngay với những dòng lai khác 1.3.2 Lai khác loài – lai xa - Là phép lai giữa các cá thể khác loài, khác chi hoặc xa hơn nữa Lai xa ở thực vật nói chung và ở lúa nói riêng... phép lai trở lại theo từng cặp của các thể lai khác vùng cùng với một thể nhận, mục đích để di truyền đồng thời một vài tính trạng quý Phép lai được thể hiện như sau: P: A x B → C P: B x A → C’ P: B x C → D P: C’ x A → D’ P: D x B → F P: D’ x A → F’ P: F x F’  Lai nhiều bậc Là phép lai mà con lai của những lần lặp lại được lai với dòng hoặc giống thứ 3 nếu cần thiết thì có thể tiếp tục lai với dòng, giống ... hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu đặc điểm di truyền số tính trạng lai dòng lúa tạo đột biến với giống gốc TDB06 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá khả di truyền dòng lúa đột biến từ giống. .. 1.3 Các phương pháp lai tạo giống trồng 1.3.1 Lai loài – lai gần 1.3.2 Lai khác loài – lai xa 1.4 Đặc điểm di truyền số tính trạng lúa 10 1.4.1 Đặc điểm di truyền tính. .. vốn có giống lúa cổ truyền tạo nên ổn định tính trạng Đột biến chắn làm phá vỡ cân locut I T, locut D, tạo dòng đột biến có chiều cao khác khác với giống gốc 1.4.2 Đặc điểm di truyền tính trạng