Ứng dụng chỉ thị phân tử Mas trong chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT o0o - LUẬN VĂN THẠC SỸ Đề tài Chuyên ngành : Sinh học thực nghiệm Mã số: 60420114 Hƣớng dẫn Học viên: : TS Lƣu Thị Ngọc Huyền Phạm Thị Minh Hiền Hà Nội – 2014 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Lúa (Oryza sativa L.) lương thực quan trọng Việt Nam, đồng thời nguồn thức ăn quan trọng cho nửa dân số giới Việt Nam nước xuất gạo đứng hàng thứ giới sau Thái Lan Lúa gạo nguồn thu ngoại tệ lớn nông nghiệp xuất Việt Nam nguồn thức ăn 86 triệu dân số nước Đồng Sông Hồng đồng sông Cửu Long có sản lượng gạo 17% 50 Do vậy, vấn đề lương thực đặt mối đe dọa đến an ninh ổn định giới nói chung nước ta nói riêng tương lai Theo dự đoán chuyên gia dân số học, dân số giới tiếp tục tăng vòng 20 năm tới sản lượng lúa gạo phải tăng 80% đáp ứng đủ nhu cầu Vì thế, suất lúa điều quan tâm hàng đầu Trong thực tế, việc trồng lúa bị đe dọa thiên tai, dịch bệnh đạo ôn, bạc lá, rầu nâu… Theo ước tính sản lượng lúa 53,6% sản lượng có khả đạt không bị dịch bệnh Rầy nâu (Nilaparvata Lugens Stal) số côn trùng gây hại lúa làm giảm nghiêm trọng sản lượng lúa trồng hầu trồng lúa giới, nước nhiệt đới Từ năm 70 kỷ XX, rầy nâu lên vấn đề thời nghề trồng lúa châu Á [14] Những thiệt hại rầy nâu gây hàng năm làm giảm khoảng 10% sản lượng lúa, tới 30% vùng dịch [1], có “cháy rầy” làm trắng Bắc Bộ năm 1986-1987, 1992-1993, năm 2000 2000 lúa bị nhiễm rầy Ngoài tác hại trực tiếp rầy nâu môi giới truyền nhiễm bệnh siêu vi trùng cho lúa bệnh vàng lùn xoắn [14] Cho đến nay, biện pháp chủ yếu để ngăn chặn dịch rầy nâu sử dụng thuốc hoá học kết hợp sử dụng giống kháng Tuy nhiên, việc sử dụng tràn lan loại thuốc trừ sâu hay sử dụng thuốc trừ sâu không liều nguyên nhân gây bùng phát loại côn trùng kết thích nghi có chọn lọc [20] Sự thay đổi độc tính quần thể rầy nâu diễn thường xuyên để thích nghi với ký chủ mới, tạo dạng “biotype mới” sức ép chọn lọc từ việc Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ độc canh giống lúa trồng Sử dụng giống lúa kháng biện pháp ưu việt, mặt giảm chi phí phòng trừ, hạn chế dùng thuốc hoá học gây ô nhiễm môi trường, mặt khác góp phần ổn định môi trường sinh thái Trong công tác chọn giống lúa kháng rầy nâu việc sử dụng thị phân tử liên kết với gen kháng rầy nâu coi hiệu ưu việt Các phương pháp chọn giống truyền thống thông thường để chọn thành công giống lúa phải từ - năm Hơn nữa, trình chọn lọc gặp nhiều khó khăn, tốn sức người, sức Phương pháp chọn giống nhờ thị phân tử (MAS - Marker Assisted Seletion) sử dụng thị phân tử liên kết với gen mong muốn vừa nâng cao hiệu chọn lọc, vừa rút ngắn thời gian chọn giống Đến có 10.000 thị phân tử SSR lúa phát thiết kế, nghiên cứu tìm thị phân tử liên kết với gen kháng rầy nâu tiến hành số phòng thí nghiệm giới Mục tiêu đề tài Sử dụng công nghệ chọn giống nhờ thị phân tử để tạo 1-2 dòng lúa ưu việt kháng ổn định với quần thể rầy nâu cho Đồng sông Hồng Thời gian địa điểm thực đề tài: - Từ năm 2010 đến năm 2013 - Viện Di truyền Nông nghiệp Viện Bảo vệ Thực vật Ý nghĩa đề tài: Trong đề tài qui tụ gen kháng rầy nâu vào giống lúa, có sử dụng thị phân tử SSR liên kết với gen kháng Phối hợp với chọn giống truyền thống chọn tạo dòng lúa kháng rầy nâu KR1-1 Điểm kháng rầy nâu nhà lưới 1-3 với quần thể rầy nâu ĐBSH Có thời gian sinh trưởng vụ mùa 105-112 ngày, suất trung bình 59-60tạ/ha Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU RẦY NÂU VÀ ĐẶC TÍNH KHÁNG RẦY NÂU Ở LÚA 1.1 Đặc tính sinh học rầy nâu Rầy nâu (brown planthopper) loại côn trùng có tên khoa học Nilaparvata lugens Stal Đây loài côn trùng có vòng đời tương đối ngắn khả sinh sản chúng tương đối cao, dễ phát triển thành quần thể sinh học Rầy nâu gây hại trực tiếp cách hút nhựa cây, dẫn đến cháy rầy Ngoài rầy nâu gây hại gián tiếp thông qua việc truyền bệnh virút cho bệnh vàng lùn lùn xoăn (Hồ Văn Chiến cs, 2000) [29] Loại côn trùng làm giảm đáng kể sản lượng lúa giới Nạn dịch rầy nâu coi loại dịch côn trùng quan trọng lúa Malaysia sau bùng nổ lan rộng dịch rầy nâu năm 1977 Ngoài ra, dịch rầy phá hại nghiêm trọng mùa màng nhiều nước trồng lúa khác Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Bangladesh, Srilanka, Thái Lan v.v Tại Việt Nam, thiệt hại rầy nâu gây hàng năm làm khoảng 10% sản lượng lúa, tới 30% Rầy nâu đối tượng gây hại lúa, mật số rầy nâu bị khống chế loài thiên địch, ký sinh xảy tượng bộc phát diện rộng Nhưng kể từ cách mạng "xanh" cách mạng giống lúa, giống lúa ngắn ngày lai tạo để đáp ứng nhu cầu thâm canh tăng vụ, giải nhu cầu lương thực cho người Do thâm canh tăng vụ, bón nhiều phân hoá học, đặc biệt phân đạm tạo điều kiện thuận lợi cho sâu bệnh phát sinh gây hại Việc phòng trừ sâu hại, đặc biệt sâu ăn giai đoạn đầu lúa (0 - 40 ngày sau sạ) giết chết loài thiên địch, ký sinh rầy nâu trở thành đối tượng gây hại lúa Trong thập niên gần đây, nước ta, rầy nâu bộc phát vào năm 1980, 1990 Ikeda Vaughan (2006) cho rầy nâu có biotype: Biotype 1phân bố rộng Ðông Á Ðông Nam Á; Biotype có nguồn gốc Philipine phát sinh sau sử dụng rộng rãi giống có gen Bph 1; Biotype phát sinh phòng thí nghiệm Nhật Bản Philipine, Biotype chưa thấy vùng Nam Á Theo công bố Jena cs (2006) [58] IRRI phát gen kháng rầy Bph18 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ giống lúa hoang Oryza australiensis Theo nhiều nghiên cứu cho thấy, quần thể rầy nâu Đồng Bằng Sông Cửu Long pha trộn hai loại biotype 1.1.1 Phân bố ký chủ Rầy nâu có mặt khắp nước trồng lúa Dịch rầy bùng phát mạnh từ năm 1977 đến gây thiệt hại trầm trọng Philippin, Thái Lan, Indonesia, Ấn Độ, Mã Lai, Đài Loan, Trung Quốc, Srilanka Việt Nam Ngoài lúa, rầy nâu tác hại trồng khác ngô, lúa mì, lúa mạch, kê, cỏ gấu, cỏ lồng vực 1.1.2 Đặc điểm sinh học rầy nâu  Thành trùng Có dạng cánh dài cánh ngắn Dạng cánh dài: dài 4,5-5,0 mm, bụng màu nâu vàng, đỉnh đầu nhô phía trước Cánh suốt, cạnh sau cánh có đốm đen, hai cánh xếp lại hai đốm chồng lên tạo thành đốm đen to lưng Mắt kép màu nâu nhạt, mắt đơn màu nâu đỏ Gốc râu có hai đốt phình to, đực dài 3,6-4,0 mm, màu nâu đậm bé cái, cuối bụng dạng loa kèn Dạng cánh ngắn: dài 3,5-4 mm, cánh trước kéo dài đến đốt thứ sáu Con đực dài 2,0-2,5 mm, nhỏ màu đen nâu, cánh trước kéo dài tới 2/3 chiều dài bụng (b) (a) (c) (d) Hình 1.1 Các giai đoạn sinh trưởng rầy nâu: (a) trứng, (b) ấu trùng, (c) rầy cánh dài, (d) rầy cánh ngắn (Nguồn: www.khuyennongvn.gov.vn/anh/vllxl.pdf) Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/  Ấu trùng Có tuổi qua lần lột xác, ấu trùng nở gọi rầy cám, kích thước lớn dần từ 0,5-4mm, màu sắc thay đổi từ trắng ngà đến vàng nâu, bụng có màu trắng sữa, mầm cánh kéo dài đến đốt bụng thứ  Trứng Hình bầu dục dài cong, ổ trứng có hình nảy chuối, nằm nhu mô bẹ  Đặc điểm sinh lý, sinh thái Rầy đẻ từ 300-715 trứng suốt chu kỳ sống Trứng đẻ thành đám gồm từ 4-10 trứng Trứng nở sau 21 ngày nhiệt độ 20oC sau 18 ngày 30oC Trứng ngủ nghỉ nhiệt độ 10-30oC Rầy cánh dài sống lâu rầy đực điều kiện nhiệt độ khác Rầy trưởng thành thường sống 10-20 ngày mùa hè 30-50 ngày mùa thu rầy nâu thường phát triển vụ khô vụ mưa Rầy phổ biến vùng lúa nước tưới tiêu lúa nước trời suốt chu kỳ sinh trưởng phát triển lúa Thường có lứa rầy vụ lúa ngắn ngày (100-110 ngày) Ở Đồng Bằng sông Cửu Long năm có từ 10-12 lứa rầy nâu, lúa bị hại nặng vào tháng 1, tháng 6, 7, dương lịch Trong vùng nhiệt đới nóng ẩm, rầy nâu sống quanh năm biến động mật số tuỳ vào giống lúa, hệ thiên địch điều kiện môi trường Sau lúa gặt xong rầy nâu di chuyển lên cỏ dại không sống tiềm sinh Tuy nhiên chúng qua đông dạng trứng rầy non tuổi vùng ôn đới Nhật Bản Sau lúa sạ hay cấy, rầy nâu di chuyển từ cỏ dại sang ruộng lúa Như vậy, xuất theo mùa xảy vùng có giai đoạn hưu miên hoạt động quanh năm nơi miên kỳ phát triển mạnh vào mùa khô từ tháng 9-10 gối lứa liên tục Trong điều kiện dẫn thuỷ tốt, trồng lúa liên tục, thời vụ lai rai kéo dài, gieo sạ dày với giống lúa nhiễm rầy lại bón nhiều phân đạm, phun thuốc trừ sâu bừa bãi rầy nâu bùng phát mạnh có tiểu khí hậu phù hợp ẩm độ cao, nhiệt độ tối hảo không khí êm mát  Tập tính sinh sống qui luật phát sinh gây hại Rầy trưởng thành thường tập trung thành đám thân lúa phía khóm để hút nhựa Khi bị khua động lẩn trốn cách bò ngang, nhảy sang khác nhảy xuống nước hay bay xa đến chỗ khác Ban ngày trưởng thành hoạt Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ động lúa, chiều tối bò lên phía thân lúa lúa Khi lúa thời kỳ chín phần lúa cứng khô nên chúng tập trung phía lúa gần chỗ non mềm cuống để hút nhựa Rầy trưởng thành có xu tính ánh sáng mạnh (trừ rầy trưởng thành dạng cánh ngắn) Do đó, vào đêm tối trời, lặng gió, trời chúng bay vào đèn nhiều khoảng 20-23 Tỷ lệ rầy đực biến động phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, độ ẩm trạng thái lúa Thời kỳ lúa đẻ nhánh-ngậm sữa, lúc dảnh lúa non mềm tỷ lệ rầy 70-80%, thân lúa cứng (lúc lúa chín) tỷ lệ rầy rầy đực tương đương Sự xuất rầy cánh dài cánh ngắn phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, ẩm độ dinh dưỡng Nhiệt độ thấp, ẩm độ cao, thức ăn phong phú xuất dạng cánh ngắn nhiều Rầy cánh ngắn có thời gian sống dài, tỷ lệ đực/cái cao, số lượng trứng cao loại cánh dài Vì rầy cánh ngắn xuất nhiều tượng “cháy rầy” dễ xảy Quá trình phát sinh rầy sau: đầu vụ dạng cánh dài di cư từ lúa chét, cỏ dại, mạ bay vào ruộng lúa, đại đa số chúng dạng cánh dài Gặp lúa đẻ nhánh chúng sinh rầy non mà đa số sau hình thành rầy cánh ngắn Sự thay đổi tỷ lệ hai loại hình trình phát triển lúa sau: đầu vụ 90-100% cánh dài, bắt đầu đẻ rộ 15-20% cánh ngắn, ngậm sữa 70-80% cánh ngắn tới lúa chín tỷ lệ rầy cánh ngắn 20-25% Thời gian phát dục giai đoạn rầy nâu biến động phụ thuộc vào yếu tố ngoại cảnh Rầy nâu có vòng đời ngắn trung bình từ 20-30 ngày Trong vụ xuân vòng đời 25-30 ngày, vụ mùa vòng đời 20-25 ngày Rầy trưởng thành sống từ 20-50 ngày Trung bình thời gian phát dục giai đoạn rầy nâu biến động sau: trứng 6-8 ngày, rầy non từ 12-14 ngày (mỗi tuổi 2-3 ngày) Rầy nâu phát sinh, gây hại thành vạt ruộng, sau lan dần quanh ruộng Những ruộng trũng, đất tốt rầy thường phát sinh mạnh Khi mật độ rầy cao, ruộng thường xuất “váng rầy” váng mỏng lan toả ruộng Do rầy tiết chất đường mật nên nấm muội đen phát triển bám vào thân lúa Qui luật phát sinh mức độ gây hại liên quan đến nhiều yếu tố sinh cảnh Thường nhiệt độ không khí cao, ẩm độ cao, lượng mưa nhiều thời gian, sau trời Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ hửng nắng rầy nâu dễ phát sinh thành dịch Thông thường nhiệt độ từ 20-30oC ẩm độ từ 80-85% điều kiện thích hợp cho rầy nâu sinh sống phát triển Hình 1.2 Vòng đời rầy nâu (Nguồn: www.khuyennongvn.gov.vn/anh/vllxl.pdf) 1.1.3 Tình hình dịch rầy nâu mức độ gây hại a Tình hình dịch rầy nâu hại lúa năm gần Việt nam: - Ở tỉnh phía Bắc: dịch rầy nâu bùng phát năm: 1981-1984, 19861987, 1992-1993 Đặc biệt năm 2000: 200 nghìn hecta lúa bị nhiễm rầy, 66 nghìn hecta bị nhiễm nặng - Ở tỉnh phía Nam: dịch rầy nâu xảy thường xuyên gây thiệt hại Dịch rầy xảy vào năm 1977-1978, 1990-1991, 1996-1997, đặc biệt năm 1977-1978 có tới triệu hecta lúa bị nhiễm rầy; 1999-2000: 340 nghìn hecta, có 190 nghìn hecta bị nhiễm nặng - Đặc biệt đồng Sông Cửu Long, vụ hè thu 1998: dịch rầy nâu bùng phát diện tích 150 nghìn hecta lúa (Bộ NN PTNT, 1998) [1]; vụ đông xuân 20052006 200 nghìn hecta lúa bị nhiễm rầy; vụ hè thu 2006 gần 100 nghìn hecta; vụ thu đông 2006: gần 150 nghìn hecta b Mức độ gây hại Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ * Cháy rầy (hopper burn) - Rầy trưởng thành rầy non dùng miệng chích vào thân lúa để hút dịch Vị trí gây hại đẻ trứng rầy nâu cửa ngỏ cho nấm vi khuẩn xâm nhập Rầy nâu tiết mật từ việc chích hút nhựa làm nấm mốc dễ phát triển - Bị hại nhẹ bị héo Bị hại nặng chúng gây nên tượng "cháy rầy", cháy rầy xảy có mật độ rầy cao, rầy hút nhựa làm lúa bị héo vàng chết, suất giảm 50% chí bị trắng Thông thường bị hại nặng chúng tạo nên vết hại màu nâu đậm Nếu bị rầy hại nặng phần thân lúa có màu nâu đen, tổ chức dẫn nhựa bị rầy phá hoại nghiêm trọng làm cho lúa bị khô héo chết Lúa thời kỳ làm đòng trổ bị rầy hại nặng tác hại nghiêm trọng Rầy hút nhựa cuống đòng non, đồng thời rầy chích rách mô thân để đẻ trứng Các vết thương giới tạo điều kiện cho nấm bệnh xâm nhập tạo điều kiện làm cho lúa bị thối nhũn, đỗ rạp, gây nên tượng lúa bị lép toàn Hiện tượng cháy rầy mang tính cục vài m2, gặp điều kiện thuận lợi vết cháy rầy lan toả nhanh tới vài cánh đồng vòng đến hai tuần * Truyền bệnh virus Rầy nâu lấy hai loại virus gây bệnh Vàng lùn bệnh Lùn xoắn vào thể truyền đồng thời triệu chứng bệnh vàng lùn lùn xoắn (Bản Tin Khuyến Nông Hậu Giang, 2006) Theo Lương Minh Châu (2006) [13] bệnh vàng lùn lùn xoắn truyền bệnh từ rầy nâu, rầy mang virus Theo điều tra có từ - 1,5 % rầy mang virus Một rầy tuổi ba truyền bệnh cho khoảng 200 lúa truyền lúc hai loại bệnh vàng lùn lùn xoắn vào lúa Quan hệ virus gây bệnh rầy nâu với môi trường truyền bệnh khẳng định theo chế bền vững Khoảng 6-76 % rầy nâu có khả truyền virus (trung bình 40 %) Virus nhân mật số rầy Rầy non có khả truyền virus mạnh rầy trưởng thành Tỷ lệ truyền bệnh rầy nâu không khác biệt rõ ràng rầy đực rầy hay rầy cánh dài rầy cánh ngắn Rầy tiếp tục truyền virus sau lột xác Sự truyền bệnh rầy thường không liên tục suốt vòng đời mà thường bị gián đoạn Rầy không truyền bệnh - tuần chết Các Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ biotype rầy nâu có khả truyền bệnh Virus không truyền qua trứng rầy bị bệnh 1.2 Đặc tính kháng rầy nâu lúa 1.2.1 Cơ chế tính kháng côn trùng Theo Bùi Chí Bửu Nguyễn Thị Lang (2007) [5], phá hoại côn trùng mùa màng khác với bệnh mặt chế, chúng thuộc sinh vật bậc cao (eukaryote) có đặc điểm thích nghi (fitness) với điều kiện mạnh mẽ đa dạng Cây trồng côn trùng tiến hành tượng đồng tiến hoá, hữu môi trường sinh thái phù hợp với chúng, giai đoạn lịch sử dài Côn trùng (insect) trở thành sinh vật gây hại (pest) người bắt đầu tiến hành thâm canh nông nghiệp Trong tự nhiên cân sinh học vốn có bị phá vỡ, đa dạng sinh học ngày bị thu hẹp, môi trường sống bị đe dọa, tính hệ thống môi trường sinh thái bị phá vỡ nghiêm trọng Việc phát triển giống kháng sâu hại quan sát chủ yếu tảng giống địa mức độ đa dạng di truyền cao gấp nhiều lần giống cải tiến Kết đánh giá Heinrich ctv (1985) [44] cho thấy có 0,91% giống lúa cổ truyền địa phương kháng rầy nâu số 30709 mẫu giống lọc, có 48% quần thể lúa hoang kháng rầy nâu số 248 quần thể lọc Khả phát nguồn gen kháng loài hoang dại gấp 48 lần giống lúa địa Painter (1951) phân chia chế tính kháng giống trồng côn trùng gây hại thành mức độ sau: a Cơ chế không ưa thích (non-preference) Cây có đặc điểm di truyền làm cho côn trùng ăn, ký sinh, đẻ trứng, cư ngụ Những đặc điểm biểu thông qua màu sắc, dạng lông tơ, độ hở góc lá, mùi hương tiết ra, vị đắng Cơ chế tương đương với tính kháng dọc b Cơ chế kháng hoá sinh (antibiotic) Cây chủ sản sinh hoá chất gây ảnh hưởng đến tập tính sinh học côn trùng, làm cho côn trùng giảm kích thước, trọng lượng, chu kỳ sống bị rút ngắn, giảm sinh sản Kogan Ortman (1978) đề nghị sử dụng thuật ngữ antixenosis để tượng trở thành chủ côn trùng Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 10 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Kết phân tích gel polyacrylamide, sử dụng thị RM190 liên kết gen Bph3, nhận thấy thể từ 1-7 dòng KR1 mang băng AND gen kháng rầy nâu Bph3 cho gen kháng IS1.2 Như khẳng định có mặt gen kháng rầy nâu Bph3 tất giống KR1 kiểm tra thí nghiệm phân tích có mặt gen Bph3 dòng KR1(từ tổ hợp lai SL với IS1.2) Qua kết thí nghiệm sử dụng thị phân tử liên kết gen để phân tích xác định cá thể mang gen kháng cho thấy công nghệ thị phân tử mang lại hiệu cao, xác định nhanh cá thể dòng mang gen kháng từ giai đoạn sớm Ngoài ra, sử dụng thị phân tử phân biệt cá thể mang gen kháng phương pháp đánh giá truyền thống khó phân biệt Tuy nhiên, tỉ lệ cá thể mang gen tối đa ¼ số cá thể mang gen Nhưng có cá thể đồng hợp tử hai gen hệ sau chúng phân ly mặt hình thái tiêu nông sinh học, gen kháng rầy bị thay đổi có trao đổi chéo Từ kết phân tích hai gen kiểm tra tính kháng, xác định số dòng mang gen kháng rầy nâu Bph3 BphZ, đồng thời có tiềm năng suất cao đáp ứng nhu cầu sản xuất Tuy nhiên, phản ứng kháng rầy dòng mang thị liên kết gen kháng quần thể rầy nâu vùng sinh thái khác khác nhau, thích nghi với đất đai tiểu vùng khí hậu dẫn đến suất khác Vì để tìm dòng kháng hiệu quả, đồng thời có đặc điểm nông sinh học tốt, khảo sát tính kháng rầy nâu dòng phân tích thị phân tử với quần thể rầy nâu tiểu vùng sinh thái, kết hợp chọn giống truyền thống 3.4 CHỌN GIỐNG TRUYỀN THỐNG VÀ KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH KHÁNG RẦY NÂU CỦA CÁC DÒNG TRIỂN VỌNG 3.4.1 Kết đánh giá dòng triển vọng phương pháp chọn giống truyền thống Kết đánh giá dòng triển vọng tiêu nông sinh học yếu tố cấu thành suất tính thích ứng dòng với vùng sinh thái khác cho thấy số dòng triển vọng có tính thích ứng rộng Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 52 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Bảng 3.2 Một số tiêu nông sinh học dòng triển vọng vụ Xuân năm 2012 Hà Nam TT Tên dòng TGST vụ TGST vụ hè thu Xuân 2012 2011 (ngày) Độ Cao cây(cm) cứng (điểm) (ngày) KR1-1 104 - 106 128 - 130 102,6±1,19 KR1-2 104 - 106 128 - 130 97,2± 0,48 KR1-3 103 - 105 125 - 128 110,2±0,40 KR1-4 110 - 112 130 - 133 105,0±0,82 KR1-5 110 - 112 130 - 133 105,0 ±1,96 IR64 110 - 115 128 - 130 105,0 ±1,63 SL12 120 - 125 128 - 130 125,0±1,84 IS1.2 104 - 106 128 - 130 126,2±1,68 KD18 105 - 110 130 - 132 114,0±0,82 10 Q5 105 - 110 130 - 132 105,0±0,82 Năng suất dòng triển vọng đạt từ đến 8,5 /ha Hà Nam vụ xuân năm 2012 (Bảng 3.2) Đặc biệt dòng KR1-1, KR1-2, KR1-4, KR1-5 có độ chống đổ chịu rét tốt Dòng KR1-3 đạt suất cao 85 tạ/ha Tuy nhiên, đồng ruộng, dòng KR1-3 có khả chống đổ điểm 3, dòng KR1-1, KR1-2 KR1-4, KR1-5 cho suất thấp hơn, khả chống đổ cao Dòng KR1-3 nhiễm bệnh đạo ôn Về chất lượng hạt không tốt, có hạt bạc bụng nên triển vọng đưa vào sản xuất dòng KR1-3 không cao Qua sàng lọc dòng triển vọng CTPT kết hợp chọn giống truyền thống xác định dòng KR1-1, KR1-2, KR1-4, KR1-3 dòng lúa triển vọng có đặc điểm kháng rầy nâu cao, thời gian sinh trưởng từ 105 đến 110 ngày vụ mùa, 130135 ngày vụ Xuân Năng suất thực thu vụ xuân đạt từ 7,0 đến 8,5 tấn/ha điều kiện thâm canh Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 53 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Bảng 3.3 Một số tiêu cấu thành suất dòng triển vọng vụ Xuân 2012 Hà Nam (mật độ cấy 60 khóm/m2) Tỉ lệ TT Tên Số bông/ dòng khóm Số hạt/ hạt P1000 hạt(g) (%) NSLT (tạ/ NST T(tạ/ ha) ha) KR1-1 4,9±0,34 191,8± 8,76 90,49 22,61 117,22 80,2 KR1-2 4,5±0,39 150,3±10,80 87,90 24,24 95,88 62,5 KR1-3 4,8±0,34 194,2±19,82 90,52 21,40 112,74 85,0 KR1-4 4,8±0,28 158,2±10,17 90,80 27,29 117,44 80,0 KR1-5 4,2±0,25 172,5±14,92 90,78 27,27 102,19 80,0 IR64 5,8±1,10 102,5 ± 4,95 90,47 22,31 74,08 58,8 SL12 4,7±0,56 141,3 ± 7,80 88,21 24,36 97,33 72,0 IS1.2 6,3±1,10 98,5± 4,95 86,47 23,31 71,10 51,0 KD18 5,5±0,28 190,2±19,82 89,03 19,80 100,48 77,8 10 Q5 6,3±1,10 170,0± 4,95 86,47 25,86 114,04 78,2 3.4.2 Kết thí nghiệm so sánh dòng triển vọng với giống lúa trồng phổ biến địa phương Bảng 3.4 Một số tiêu nông sinh học số dòng triển vọng so với giống KD18 vụ Xuân năm 2012 Hà Nội TGST vụ TT Tên dòng Xuân 2012 Chiều cao (ngày) cây(cm) Độ cứng (điểm) KR1-2 128 - 130 102,6±1,19 KR1-1 128 - 130 97,2±0,48 KR1-3 125 - 128 110,2±0,40 KR1-4 130 - 133 105,0±0,82 KR1-5 130 - 133 105,0±1,96 IR64 128 - 130 105,0 ±1,63 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 54 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ SL12 145 - 155 125,0±1,84 IS1.2 128 - 130 126,2±1,68 KD18 130 - 132 114,0±0,82 10 Q5 130 - 132 104,0±0,82 Các dòng lúa triển vọng trồng so sánh với vài giống lúa trồng phổ biến số địa phương cảu ĐBSH Hưng Yên, Thái Bình, Hà Nam, Hải Dương, Hà Nội qua thí nghiệm này, chọn dòng lúa triển vọng gồm KR1-1 ; KR1-2; KR1-3; KR1-4; KR1-5 Bảng 3.5 trình bày yếu tố tạo thành suất suất hai giống KR1-2 KR1-1 Đây số liệu so sánh giống vụ mùa 2011 Hà Nam Trọng lượng 1000 hạt KD18 nhỏ 5% so với KR1-2 KR1-1 Năng suất KR1-2 KR1-1 đối chứng KD18 6,3% 10,6% Như dòng KR1-1 dòng có suất cao Bảng 3.5 Một số tiêu cấu thành suất dòng triển vọng vụ Xuân 2012 Hà nội (mật độ cấy 50/ khóm/m2 ) Tỉ lệ TT Tên dòng Số bông/ khóm Số hạt/ hạt P1000 hạt(g) (%) NSLT (tạ/ ha) NSTT (tạ/ ha) KR1-2 6,11±0,39 155,3±10,80 85,90 24,24 96,82 65,6 KR1-1 6,27±0,34 181,8± 8,76 89,49 22,61 112,94 78,5 KR1-3 6,42±0,34 190,2±19,82 90,52 21,40 110,41 72,0 KR1-4 5,55±0,28 158,2±10,17 88,80 27,29 105,29 80,0 KR1-5 5,52±0,25 162,5±14,92 90,78 27,27 110,28 80,0 IR64 5,75±1,10 102,5± 4,95 90,47 22,31 74,08 58,8 SL12 4,67±0,56 141,3 ± 7,80 88,21 24,36 97,33 72,0 10 IS1.2 6,25±1,10 98,5± 4,95 86,47 23,31 71,10 51,0 11 KD18 6,0±0,28 190,2±19,82 88,03 19,80 99,35 70,2 12 Q5 4,67±0,56 141,3 ± 7,80 88,21 25,86 97,33 69,3 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 55 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Giống lúa KR1-1 đánh giá so sánh với giống KD18 giống trồng phổ biến số địa phương thuộc tỉnh Hà Nam, Nam Định, Thái Bình, Hà Nội Kết cho thấy giống KR1-1 có nhiều đặc điểm nông học tốt: Thời gian sinh trưởng ngắn, dạng hình gọn, cứng cây, bền lá, chịu thâm canh độ giống cao; điều kiện đồng ruộng nhiễm nhẹ bệnh đạo ôn, khô vằn, nhiễm nhẹ đến trung bình bệnh bạc lá; chất lượng cơm gạo khá, cơm ngon giống Khang dân 18 Kết đánh giá Bắc ninh, Hà Nam, Nam Định, Thái Bình, Hà Nội thể bảng 3.6 Bảng 3.6 Thời gian sinh trưởng suất thực thu giống lúa KR1 số địa phương thuộc ĐBSH Mùa vụ Địa điểm TGST(ngày) Năng suất(tạ/ha) KR1 KD18 KR1 KD18 (ĐC) % vƣợt đối chứng Xuân Bắc Ninh 130-135 130-135 74,0 - 2012 Hà Nội 130-135 130-135 78,5 - Hà Nam 130-135 130-135 80,2 77,8 3,08 Nam Định 130-135 130-135 73,7 63,2 16,6 Thái Bình 130-135 130-135 78,0 74,8 4,27 Mùa Bắc Ninh 104-106 104-106 66,3 55,6 19,2 2012 Hà Nội 104-106 104-106 63,7 60,8 4,7 Hà Nam 104-106 104-106 67,3 58,1 15,8 Thái Bình 104-106 104-106 69,1 61,5 12,3 Vụ xuân năm 2012, suất giống KR1-1 lại cao, so sánh cho thấy suất giống KR1-1 tương đương cao đối chứng KD18 Năng suất cao đạt 80,2 tạ/ha Hà Nam vụ xuân năm 2012 Năng suất vụ mùa năm 2012 cao Thái Bình, đạt 69,1 tạ/ha vậy, giống KR1-1 giống có tiềm năng suất cao 3.4.3 Kết khảo sát tính kháng rầy nâu dòng triển vọng 3.4.3.1 Kết đánh giá tính kháng rầy nâu dòng/giống lúa, năm 2011 Hình 3.14 ảnh thí nghiệm đánh giá tính kháng rầy nâu dòng nghiên cứu với nguồn rầy nâu thu thập Hà nội vùng lân cận ( Hà Nam, Nam Định, Nghệ An, Đồng Tháp Cần Thơ) Các giống đối chứng TN1 (giống chuẩn nhiễm) Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 56 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ giống Ptb33 (giống chuẩn kháng), dòng bố mẹ SL12 IS1.2 Kết thu thể bảng 3.7 Hình 3.16 Ảnh thí nghiệm đánh giá phản ứng kháng rầy dòng lúa có triển vọng nhà lưới Bảng 3.7 Kết đánh giá tính kháng/nhiễm rầy nâu dòng KR1 năm 2011 theo tiêu chuẩn IRRI Điểm kháng nguồn rầy Dòng/ TT giống Hà Nội Nam Định Nghệ An Đồng Tháp Cần Thơ KR1-1 3 3 KR1-2 3 3 3 KR1-3 3 3 KR1-4 3 3 KR1-5 3 3 SL12 3 3 IS1.2 1 3 IS2.3 1 3 SL 12 7 10 Ptb 33 1 3 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 57 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 11 TN1 9 9 Dòng KR1-1, KR1-2 có mức kháng cao từ kháng điểm đến Kết khẳng định dòng lúa mang hai gen kháng rầy nâu kháng bền vững với biotype rầy nâu thu thập khu vực đại diện nước Trong SL 12 bị nhiễm vừa đến nhiễm nặng từ điểm đến điểm 3.4.3.2 Kết đánh giá tính kháng rầy nâu dòng/giống lúa, năm 2012 Tiến hành đánh giá tính kháng rầy nâu dòng KR với nguồn rầy nâu thu thập vùng: Hà Nội, Nam Định, Nghệ An, Đồng Tháp Cần Thơ Các giống đối chứng TN1 (giống chuẩn nhiễm), giống Ptb33 (giống chuẩn kháng) dòng bố mẹ Kết đánh giá tính kháng/nhiễm rầy dòng triển vọng bảng 3.9 Bảng 3.8 Kết đánh giá tính kháng/nhiễm rầy nâu dòng KR1 năm 2012 theo tiêu chuẩn IRRI TT Điểm kháng nguồn rầy Dòng/ giống Hà Nội Nam Định Nghệ An Đồng Tháp Cần Thơ KR1-1 3 3 KR1-2 3 3 3 KR1-3 3 3 KR1-4 3 3 KR1-5 3 3 IS1.2 1 3 IS2.3 1 3 SL12 7 7 Ptb 33 1 3 10 TN1 9 9 Kết cho thấy dòng lúa KR1-1, KR1-2 có mức kháng tương đối ổn định, điểm kháng cao đạt từ kháng điểm đến Kết khẳng định dòng lúa mang hai gen kháng rầy nâu kháng bền vững với biotype rầy nâu thu thập khu vực ĐBSH, Nghệ An ĐBSCL Trong SL12 bị Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 58 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ nhiễm vừa đến nhiễm nặng từ điểm đến điểm Các kết đánh giá tính kháng rầy đồng ruộng xác năm có dịch rầy nâu xuất Hình 3.17 Ảnh dòng triển vọng KR1 ban đầu ruộng thí nghiệm Hình 3.1 Dòng triển vọng KR1 kháng rầy nâu trồng diện rộng Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 59 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận 1/ Đã đánh giá tính kháng rầy nâu tập đoàn 36 dòng/giống lúa thu thập ĐBSH ĐBSCL Độc tính rầy nâu tỉnh phía Bắc có chiều hướng tăng lên so với năm trước Những dòng kháng rầy cao dòng giống đươc trồng phổ biến, hầu hết giống trồng phổ biến lại nhiễm rầy từ trung bình đến nhiễm nặng 2/ Dòng lúa KR1-1 chọn tạo từ tổ hợp lai dòng lúa IS1.2 kháng rầy nâu với giống lúa SL12 Bằng thị phân tử kết hợp chọn giống truyền thống chọn lọc dòng triển vọng KR1-1 mang gen kháng rầy nâu Bph3 BphZ 3/ Đã xác định đặc tính kháng rầy nâu dòng KR1-1, phương pháp tiêu chuẩn IRRI với nguồn rầy nâu thu thập Hà Nội, Nam Định, Nghệ An, Đồng Tháp, đạt điểm kháng rầy từ đến 4/ Đã đánh giá đặc tính nông sinh học dòng KR1-1 đồng ruộng, suất thu từ 56-72 tạ/ Thích hợp với việc thâm canh vụ Xuân tỉnh phía Bắc 4.2 Đề nghị Dòng lúa KR1 kháng rầy nâu hiệu với nguồn rầy nâu thu thập ĐBSH ĐBSCL, có đặc tính nông sinh học tốt, cần tiếp tục mở rộng sản xuất để thay giống lúa bị nhiễm rầy nâu sản xuất Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 60 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ TÀI LIỆU THAM KHẢO * Tài liệu Tiếng Việt Bộ NN PTNT (1998), “Tình hình rầy nâu tỉnh ĐBSCL năm 1998”, Tạp chí BVTV, (số 4), trang 33-35 Bộ NN PTNT (2012), “Kết nghiên cứu đánh giá tính kháng rầy nâu giống lúa sản xuất”, Tạp chí festival lúa gạo Sóc trăng Bộ NN PTNT (2010), “Đánh giá tính kháng rầy nâu số dòng giống lúa Đồng sông Hồng sông Cửu long”, Tạp chí Khoa học công nghệ nông nghiệp Việt nam, (số 1), trang 8-13 Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang (1995), Ứng dụng công nghệ sinh học cải tiến giống lúa, Nhà xuất Nông nghiệp Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang, (2007) Chọn giống trồng phương pháp truyền thống phân tử, Nhà xuất nông nghiệp TP Hồ Chí Minh, trang 341-342 Bùi Chí Bửu, Renganayakik Reddy A.S (1997), Phân tích di truyền tính kháng rầy nâu giống lúa hoang nhờ Marker phân tử, Kết nghiên cứu khoa học 1977 - 1998, Viện lúa Đồng sông Cửu Long, Nhà xuất Nông nghiệp, trang 79-82 Hồ Huỳnh Thuỳ Dương (2005), Sinh học phân tử, Nxb Giáo dục, tr 190 -199 Lê Duy Thành (2000), Cơ sở di truyền chọn tạo giống thực vật, Nhà xuất ĐHQG Hà Nội Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân (1997), Cơ sở di truyền học, Nxb Giáo dục, tr 3639 10 Lê Thị Ánh Hồng (2002), Bệnh học phân tử thực vật, Nhà xuất Nông nghiệp 11 Lưu Thị Ngọc Huyền (2003), Nghiên cứu lập đồ gen kháng rầy nâu giống lúa CR203 ứng dụng chọn giống, Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam 12 Lưu Thị Ngọc Huyền, Vũ Đức Quang, Trần Duy Quý (2001), “Xác định thị phân tử liên kết gen kháng rầy nâu lúa CR203 kỹ thuật AFLP”, Thông tin Công nghệ Sinh học ứng dụng, (2), tr 24 - 30 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 61 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 13 Lương Minh Châu cs (1998), Tính kháng rầy nâu tập đoàn lúa mùa địa phương đồng sông Cửu Long, Tạp chí KHKT NN, số 4, tr 153-155 14 Nguyễn Công Thuật (1989), Một số kết nghiên cứu rầy nâu Nilaparvata lugens tuyển chọn giống lúa kháng rầy nâu, Luận án Phó Tiến sĩ, Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam 15 Nguyễn Công Thuật cs (1991), Kết nghiên cứu chuyển biotype rầy nâu vùng trồng lúa đồng Trung du Bắc bộ, Tạp chí NN & CNTP, số 1, trang 19-22 16 Nguyễn Công Thuật cs (1996), Kết nghiên cứu, đánh giá tuyển chọn giống lúa kháng rầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) cho vùng trồng lúa phía Bắc phía Nam 1990-1995, Tuyển tập công trình nghiên cứu bảo vệ thực vật 1990-1995, Nhà xuất Nông nghiệp, trang 23-36 17 Nguyễn Duy Bảy, Nguyễn H.T., Bùi Chí Bửu Bùi Bá Bổng (2001), Chọn giống nhờ Marker Phân tích QTL, Viện lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long, trang 4458 18 Nguyễn Thị Lang (2002), Phương pháp nghiên cứu công nghệ sinh học, Nxb Nông nghiệp, TPHCM 19 Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí Bửu, “Ứng dụng marker phân tử đánh dấu gen mùi thơm lúa”, Di truyền học Ứng dụng, (2) năm 2004 20 Ngô Lực Cường, Lương Thị Phương, Phan Thị Bền, Lương Minh Châu Cohen M (1997), “Ảnh hưởng giống thuốc biến động quần thể rầy nâu suất lúa”, Kết nghiên cứu khoa học 1977-1998, Viện Lúa Đồng sông Cửu Long, Nhà xuất Nông nghiệp TP Hồ Chí Minh, trang 110-116 21 Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh, Bài giảng công nghệ sinh học, Trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, Viện Sinh học Nông nghiệp, trang 61 22 Thiều Văn Đường (2003), Phân tích di truyền đặc điểm phân tử tính kháng rầy nâu số dòng, giống lúa, Luận án Tiến sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 23 Trần Đình Long cs (1997), Giáo trình “Chọn giống trồng” Nhà xuất Nông nghiệp 24 Trịnh Đình Đạt (2006), Công nghệ sinh học tập 4, Nhà xuất Giáo dục Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 62 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 25 Vũ Đức Quang (2012), Bài giảng chọn giông trồng suất chất lượng cao - Lớp NCS K10 - Viện DTNN * Tài liệu Tiếng Anh 26 Athwal DS, Pathak MD, Bacalangco EH, Pura CD (1971) Genetics of resistance to brown planthoppers and green leafhoppers in Oryzasativa L Crop Sci 11:747–750 27 Banerjee P.K (1996), Insecticide application at early stage of rice cropping season may cause brown planthopper resurgence, Enviro Ecol 14, pp 985-986 28 Brondani C, Rangel PHN, Brondani RPV, Ferreira ME (2002) QTL mapping and introgression of yield-related traits from Oryza glumaepatula to cultivated rice (Oryza sativa) using microsatellite markers Theor Appl Genet 104:1192–1203 d 29 Chandan S., Amanjot S., Krishan K., Eduardo B., Anil G (2006) Salt stress response in rice: genetics, molecular biology, and comparative genomics Genomics 6:263–284 30 Caldo, RA and Sebastian, LS (1998), “Molecular diversity of philippine improved rice varieties and their progenitors using RAPD and SSR markers”, Agricultural biotechnology, 72, pp 79 - 81 31 Chen D., Dela Vina M., et al (1999), “Molecular mapping of the blast resistance gene, Pi-44(t), in a line derived from a durably resistance rice cultivar,” Theor Appl Genet, 97, pp 345 – 355 32 Chien H V, Vien NV, Ba NV and Suong VTT (2000), Brown planthopper (Nilaparvata lugens Stal) translocation and transmission of Grassy stunt virus diseasse on rice in the South of Vietnam (1999-2000), Inter-country forecasting system and management for Brown planthopper in East Asia, The 2nd International Workshop, Nov 15-17, Zhejiang Univ Hangzhou, China, pp 147-157 33 Chen X, Temnykh S, Xu Y, Cho YG and McCouch SR (1997) Development of a microsatellite framework map providing genome-wide coverage in rice (Oryza sativa L.) Theor Appl Genet 95:553-567 34 Chen JW, Wang L, Pang XF, Pan QH (2006) Genetic analysis and fine mapping of a rice brown planthopper (Nilaparbata lugens Sta°l) resistance gene bph19(t) Mol Genet Genomics 275:321–329 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 63 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 35 Cui KH, Peng SB, Xing YZ, Yu SB and Xu CG (2002) Genetic analysis of the panicle traits related to yield sink size of rice Acta genetica Sinica 29:144-152 36 Cui KH, Peng B, Xing Z, Yu B, Xu G and Zhang Q (2003) Molecular dissection of the genetic relatcionships of source, sink and transport tissue with yield traits in rice Theor Appl Genet, 106:649-658 b 37 E Francia, G Taccomi, C Crosatti, D Barabschi, D Bulgarelli, E Dall‟Aglio& G Vale.,(2005), “Marker assisted selection in crop plants”, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 82, pp 317-342 38 N.S Gamalath, N Mori, M Naeemullah, C Nakamura (2005), “Screening of BPH resistance/infestation-associated genes by means of AMF”, 5th International Rice Genetics Symposium ADN 3rd International Rice Functional Genomics Symposium IRRI 39 Goh H.G., Saxena R.C., Barrion A.A., Choi K.M and Kim J.W (1993a), Variations in leg characters among three biotypes of the brown planthopper, Nilaparvata lugens Stal, in Korea, Korean Journal of Appl Entomol 32, pp 68-75 40 Goh H.G., Kim J.W., Saxena R.C., Barrion A.A and Choi K.M (1993b), Classification of the three Korean biotypes of the brown planthopper, Nilaparvata lugens (Stal), by morphological variation, Korean Journal of Appl Entomol 32, pp 317-322 41 Grant M R., et al (1995), “Structure of the Arabidopsis RPM1 gene enabling dual specificity disease resistance”, Science, 269, pp 843-846 42 Gregorio GB, Senadhira D, Mendoza RD, Manigbas NL, Roxas JP, Guerta CQ (2002) Progress in breeding for salinity tolerance and associated abiotic stresses in rice Field Crops Res 76:91–101 43 Hamada H and Kakunaga T (1982), “Potential Z-DNA forming sequences are highly dispersed in Human genome”, Natural 298, pp 396 – 398 44 Heinrichs EA, Medrano FG, Rapusas HR (1985), Genetic evaluation for insect resistance in rice, Los Banos (Philippines), International Rice Research Institute pp 1-356 45 Hittalmani S, Shashidhar HE, Bagali PG, Huang N, Sidhu JS, Singh VP and Khush GS (2002) Molecular mapping of quantitative trait loci for plant growth, yield Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 64 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ and yield related traits across three diverse locations in a doubled haploid rice population Euphytica 125:207-214 46 Hittalmani S, Huang N, Courtois B, Venuprasad R, Shashidhar HE, Zhuang JY, Zheng KL, Liu GF, Wang GC, Sidhu JS, Srivantaneeyakul S, Singh VP, Bagali PG, Prasanna HC, McLaren G and Khush GS (2003) Identification of QTL for growth- and grain yield-related traits in rice across nine locations of Asia Theor Appl Genet 107:679-690 47 Hirabayashi H and Ogawa T (1995), “RFLP mapping of Bph1 (brown planthopper resistance gene) in rice”, Breed Sci 45, pp 369-371 48 Hirabayashi H, Angeles ER, Kaji R, Ogawa T, Brar DS, Khush GS (1998) Identification of brown planthopper resistance gene derived from O officinalis using molecular markers in rice Breed Sci 48(Suppl):82 (in Japanese) 49 Hua JP, Xing YZ, Xu CG, Sun XL, Yu SB and Zhang Q (2002) Genetic dissection of an elite rice hybrid revealed that heterozygotes are not always advantageous for performance Genetics 162:1885-1895 50 Hua J, Xing Y, Wu W, Xu C, Sun X, Yu S and Zhang Q (2003) Single-locus heterotic effects and dominance by dominance interactions can adequately explain the genetic basis of heterosis in an elite rice hybrid Proc Natl Acad Sci USA.100:25742579 51 Huang Z, He GC, Shu LH, Li XH, Zhang QF (2001) Identification and mapping of two brown planthopper resistance genes in rice Theor Appl Genet 102:929–934 52 Ikeda R (1985), Studies on the inheritance of resistance to the rice brown planthopper (Nilaparvata lugens Stal) and the breeding of resistant rice cultivars, Bull Natl Agric Res Cent 3, pp 1-54 53 Ishii T., Brar D.S., Multani D.S and Khush G.S (1994), “Molecular tagging of genes for brown planthopper resistance and earliness introgressed from Oryza australiensis into cultivated rice O sativa”, Genome 37, pp 217-221 54 Ishimaru K, Yano M, Aoki N,Ono K, Hirose T, Lin SY, Monna L, Sasaki T and Ohsugi R (2001) Toward the mapping of physiological and agronomic characters on a rice function map: QTL analysis and comparison between QTLs and expressed sequence tags Theor Appl Genet 102:793-800 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 65 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 55 Jarin J., Phengrat K, Teangdeerith S, Vanavichit A, Toojinda T, (2007a), Mapping of a broadspectrium brown planthopper resistance gene Bph3 on rice chromosome 6, Mol Breed 19, pp 35-44 56 Jarvis P., Listen C., Szabo V and Dean C (1994), “Integration of CAPs marker into the RFLP map generated using recombinat inbred lines of Arabidopsis thaliana” Plant Mol Biol 24, pp 687 - 695 57 Jairin J, Phengrat K, Teangdeerith S, Vanavichit A, Toojinda T (2007) Mapping of a broad-spectrum brown planthopper resistance gene, Bph3, on rice chromosome Mol Breed 19:35–44 58 Jena K K Jeung I R J H Lee H C Choi D S Brar (2006), “High-resolution mapping of a new brown planthopper (BPH) resistance gene, Bph18(t), ADN markerassisted selection for BPH resistance in rice (Oryza sativaL.)”, Theor Appl Genet, 112, pp 288-297 59 Jena S, Sahoo P, Mohanty S, Das AB (2004 ) “Identification of RAPD markers, in situ DNA content and structural chromosomal diversity in some legumes of the mangrove flora of Orissa”, Genetica; Tập 122; Số 3; Trang 217-226 60 Kabis MA, Khush GS (1988) Genetic analysis of resistance to brown planthopper in rice, Oryza sativa L Plant Breed 100:54–58 61 Kawaguchi M, Murata K, Ishii T, Takumi S, Mori N, Nakamura C (2001) Assignment of a brown planthopper (Nilaparvata lugens Sta°l) resistance gene bph4 to rice chromosome Breed Sci 51:13–18 62 Ketipearachchi Y., Kaneda C and Nakamura C (1998), Adaptation of the brown plathopper (BPH), Nilaparvata lugens (Stal) (Homoptera: Delphacidae), to BPH resistant rice cultivars carrying bph8 or Bph9, Appl Entomol Zool, 33, pp 497-505 63 Khush G.S., Brar D.S., (2001), “Rice genetics from Mendel to functional genomics”, Rice Genet IV, pp 3-25 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 66 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ [...]... sử dụng rộng rãi trong chương trình chọn giống ở Thái lan, nhưng những giống này đã mất khả năng kháng rầy nâu mặc dù Bph3 đã được xác định là có mức kháng cao, phổ kháng rộng đối với rầy nâu 2 CHỈ THỊ PHÂN TỬ VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN VÀ CHỌN TẠO GIỐNG LÚA 2.1 Chỉ thị phân tử 2.1.1 Khái niệm chung chỉ thị phân tử Chỉ thị phân tử là một công cụ mới trong nghiên cứu di truyền và chọn. .. Bph27 từ quần thể lai giữa giống lúa kháng Balamawee và giống japonica nhiễm 02428 với khoảng cách 63 kb giữa hai InDel markers Q52 and Q20 (He và CS 2013) 2.3 Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu Đối với rầy nâu, nhiều nhà chọn giống đã thành công trong việc chọn tạo giống mang một hay một vài gen kháng rầy nâu vào một giống Để tạo ra giống lúa kháng bền vững đối với dịch... định lập bản đồ phân tử trên giống lúa Kaharamana, một giống lúa kháng rầy nâu của Sri Lanka Tác giả đã sử dụng 180 cá thể trong quần thể phân ly F2 tổ hợp lai giữa Kaharamana và 02428 Kết quả xác định gene kháng rầy nâu Bph9 ở giống lúa Kaharamana tại vị trí giữa hai chỉ thị phân tử RM463 and RM5341 với khoảng cách tương ứng là 6.8 cM and 9.7 cM trên nhiễm sắc thể số 12(Murata et al 2001) Lúa hoang dại... pháp chọn tạo các dòng lúa kháng rầy nâu trên cơ sở sử dụng công nghệ chỉ thị phân tử 2.3.3.1 Chọn tạo các dòng lúa ưu tú từ quần thể phân ly Chọn tạo từ F2 trở đi đến F6 mang tổ hợp gen mong muốn - Đánh giá và chọn dòng cá thể từ thế hệ F2 trở đi đến F6 trên đồng ruộng thông qua đánh giá các đặc tính nông sinh học và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai - Sử dụng kỹ thuật chỉ thị phân tử. .. chọn giống cây trồng Hiệu quả của phương pháp này trong chọn giống là rất lớn như: nhanh, rẻ, chính xác, nâng cao được năng suất sản lượng Ứng dụng của DNA-Marker trong chọn giống như: Lập bản đồ QTL/gen kiểm soát những tính trạng quan trọng có ý nghĩa kinh tế Chọn tạo giống nhờ chỉ thị phân tử (Marker-assisted selection - MAS) cho một tính trạng Chuyển QTL/gen vào giống mới nhờ chỉ thị phân tử và... 1993, Quader và các cộng sự đã khảo nghiệm di truyền tính kháng rầy nâu của bốn giống lúa Bangladesh Kết quả chỉ ra rằng có một gen lặn kháng rầy trong giống lúa ARC10550, hai gen trội bổ trợ trong giống ARC6650, một gen trội trong cả hai giống Swarnalata và T27A Bảng 2 Mối liên hệ giữa biotype rầy nâu và gen kháng rầy ở lúa Cấp độ kháng với từng Tên giống Gen biotype 1 2 3 4 Mudgo Bph1 R S R S ASD7 bph2... hạt: 26 - 27 gram 2.1.2 Các chỉ thị phân tử SSR liên kết gen Bph3 và BphZ Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng chủ yếu là các chỉ thị SSR liên kết gen để xác định các cá thể và các dòng mang gen kháng Bảng 2.2 là danh sách các chỉ thị, trình tự các mồi, kích thước đoạn nhân bội, nhiệt độ gắn mồi trong phản ứng PSR, đã được lựa chọn trong nghiên cứu chọn giống lúa kháng rầy nâu cho ĐBSH Bảng 2.2 Danh... SL15 Không VDT Trong số các dòng /giống trên, lựa chọn ra: *Dòng /giống lúa cho gen kháng rầy nâu: Dòng IS1.2 và IS2.3 là 2 dòng đã được qui tụ hai gen kháng rầy nâu Bph3 và BphZ từ giống lúa IR72 (Bph3), Rathu Heenati (Bph3) và GC9 (BphZ) Hai gen này đều đã được xác định là kháng với quần thể rầy nâu ở ĐBSH và ĐBSCL và được lập bản đồ trên NST số 6 và trên NST số 4, các chỉ thị phân tử liên kết gen... tính kháng rầy nâu trên những loài lúa dại Oryza officinalis, O punctata, O latifolia và trên 6 giống lúa trồng, trong đó bao gồm 5 giống lúa chỉ thị mang gen kháng rầy: Rathu Heenati (Bph3), Babawee (bph4), ARC10550 (bph5), Swarnalata (Bph6), Ptb33 (bph2+Bph3) cùng với giống TN1 (không mang gen kháng) cho thấy các loài lúa dại duy trì tính kháng cao qua 48 giờ thả rầy, trong khi ở các giống lúa trồng,... rầy nâu để chọn lọc các dòng lúa kháng rầy nâu - Quy tụ 2 gen kháng rầy nâu hiệu quả vào chung một dòng lúa - Đ kháng rầy nâu dòng chọn lọc 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Phƣơng pháp đánh giá khả năng kháng/ nhiễm rầy nâu các dòng /giống lúa - Quần thể rầy nâu được thu thập từ một số tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và Đồng bằng sông Cửu long (ĐBSCL) nuôi và nhân trong lồng cách ly, nuôi từ 3040