Tổng quan nghiên cứu về chọn tạo giống lúa chịu mặn

MỤC LỤC 1.1 Vài nét sơ lược lúa 1.2 Đất nhiễm mặn 2.2.1 Sử dụng thị SSR liên kết chặt với QTL chịu mặn Saltol chọn tạo lúa chịu mặn 13 Tài liệu tiếng Việt 19 BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (Chuyên đề 2.5) Nội dung 2: Đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn lúa địa Việt Nam mức độ phân tử, tuyển chọn 30 giống ưu tú, có độ đa dạng cao phục vụ công tác giải mã genome Chuyên đề 2.5: Tổng quan nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn ĐẶT VẤN ĐỀ Lúa gạo lương thực có vai trò quan trọng người Trên giới lúa xếp vào vị trí thứ hai sau lúa mì diện tích sản lượng Ở Châu Á, lúa gạo coi lương thực quan trọng nhất, chiếm diện tích 135 triệu tổng số 148,4 triệu trồng lúa toàn giới Trong tương lai, xu sử dụng lúa gạo tăng loại lương thực dễ bảo quản, dễ chế biến cho lượng cao Theo tính toán Peng cộng (1999), đến năm 2030 sản lượng lúa giới phải đạt 800 triệu đáp ứng nhu cầu lương thực người [27] Trong tình trạng nguồn lương thực khan giá lương thực tăng nay, giới phải đối mặt với nguy thiếu lương thực Theo nghiên cứu trường Đại học Stanford, đến năm 2030 sản lượng lương thực Châu Á giảm 10% hơn, đặc biệt sản phẩm lúa gạo Năng suất sản lượng lúa bị đe doạ thiên tai, sâu bệnh yếu tố môi trường Trong đó, yếu tố đáng ý tượng đất nhiễm mặn Đất trồng trọt bị ảnh hưởng mặn ước khoảng 380 triệu ha, chiếm 1/3 diện tích đất trồng toàn giới Việt Nam với đường bờ biển dài 3.620 km trải dài từ Bắc vào Nam, hàng năm vùng trồng lúa ven biển chịu ảnh hưởng nhiều xâm thực biển Theo thống kê, diện tích đất ngập mặn năm 1992 494.000 ha, đến năm 2000 606.792 [1] Theo báo cáo Cục trồng trọt, ĐBSCL, xâm ngập mặn ảnh hưởng đến 620.000 ha/1.545.000 lúa đông xuân 2009 - 2010, chiếm 40% diện tích toàn vùng, tỉnh ven biển Tiền Giang, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang Bến Tre Trong đó, diện tích có nguy bị xâm ngập mặn cao khoảng 100.000 ha/650.000 ha, chiếm 16% diện tích canh tác lúa tỉnh Đặc biệt, điều kiện khí hậu toàn cầu thay đổi, tượng băng tan hai cực, nước biển dâng lên đe dọa vùng đất canh tác thấp ven biển Như vậy, đất nhiễm mặn yếu tố gây khó khăn cho chiến lược phát triển sản lượng lúa gạo, ảnh hưởng xa mục tiêu đảm bảo an ninh lương thực khó hoàn thành Do đó, việc hạn chế mức độ gây hại nhiễm mặn đến suất lúa gạo vấn đề cần quan tâm nghiên cứu Để đáp ứng yêu cầu này, việc chọn tạo giống lúa chịu mặn cần thiết Nghiên cứu cải thiện giống lúa chịu mặn chia làm hai hướng Thứ nhất, khai thác đa dạng tự nhiên nguồn gen chịu mặn qua chọn lọc trực tiếp điều kiện mặn chọn lọc di truyền tính trạng số lượng, chọn lọc nhờ trợ giúp thị phân tử Chỉ thị phân tử thực chất biện pháp kỹ thuật giúp phát đoạn ADN liên kết chặt với gen cần xác định Thông qua việc phát đoạn liên kết với gen đích cho phép khẳng định có mặt hay vắng mặt gen chịu mặn Việc sử dụng thị phân tử giúp xác định nhanh có mặt gen chống chịu mặn, giúp nhà chọn giống chủ động việc chọn lựa tổ hợp lai hiệu Nhờ đó, trình chọn tạo giống chống chịu mặn trở lên nhanh, hiệu quả, tiết kiệm thời gian, công sức tiền Thứ hai, tạo giống chuyển gen giống có gen biểu mức độ khác với gen sẵn có để thay đổi khả chịu mặn Tuy nhiên, nghiên cứu chuyển gen thay đổi biểu gen để tăng khả chịu mặn chưa đạt nhiều thành công Do đó, chọn tạo giống lúa, hướng nghiên cứu khai thác đa dạng tự nhiên nguồn gen dòng bố mẹ để dùng lai tạo định hướng có hiệu I TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY LÚA 1.1 Vài nét sơ lược lúa Cây lúa thuộc họ hòa thảo (Graminae), tộc Oryzae, chi Oryza, có tổng số nhiễm sắc thể 2n = 24 Oryza có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu vùng nhiệt đới ẩm Châu Phi, Nam Đông Nam Châu Á, Nam Trung Quốc, Nam Trung Mỹ phần Châu Úc [12] Trong đó, có loài lúa trồng, lại lúa hoang niên đa niên Loài lúa trồng quan trọng nhất, thích nghi rộng rãi chiếm đại phận diện tích lúa giới Oryza sativa L Loài có mặt khắp nơi từ đầm lầy đến sườn núi, từ vùng xích đạo, nhiệt đới đến ôn đới, từ khắp vùng phù xa nước đến vùng đất cát sỏi ven biển nhiễm mặn, phèn … Một loài lúa trồng khác Oryza glaberrima Steud, trồng giới hạn số quốc gia Tây Châu Phi bị thay dần Oryza sativa L [12] Tác giả Tateoka (1963, 1964) lại phân biệt 22 loài, đó, thống loài lúa trồng O sativa L O glaberrima Steud Tateoka xem dạng lúa Châu Phi (O perennis Moench) loài riêng O barthii A Chev., dạng lúa Châu Á Châu Mỹ thuộc loài O rufipogon Griff Tateoka bổ sung loài mới: O longiglumis Jansen O angustifolia Hubbard (Bảng 1) [31, 32] Bảng Các loài Oryza với số nhiễm sắc thể, kiểu gen phân bố địa lý Nhóm/loài Nhóm Oryzae Sativa L Rufipogon Griff Barthii A Chev glaberrima Steud breviligulata A Chev et Roehr australiensis Domin eichingeri A Peter punctata Kotschy officinalis Wall minuta J.S Presl latifolia Desv alta Swallen grandiglumis Prod Nhóm Schlechterianae schlechteri Pilger Nhóm Granulatae meyeriana Baill Nhóm Ridleyanae ridleyi Hook F longiglumis Jansen Nhóm Angustifoliae brachyantha A Chev et Roehr angustifolia Hubbard perrieri A Camus 2n Kiểu gen 24 24 24 24 24 24 24 24, 48 24 48 48 48 48 AA AA AA AA AA EE CC BB, BBCC CC BBCC CCDD CCDD CCDD Phân bố địa lý Khắp giới, lúa trồng Châu Á, Châu Mỹ Châu Phi Châu Phi, lúa trồng Châu Phi Châu Úc Châu Phi Châu Phi Châu Á Châu Á Châu Mỹ Châu Mỹ Châu Mỹ New Guinea 24 Châu Á 48 48 Châu Á New Guinea 24 24 24 FF Châu Phi Malagasy Châu Phi Tisseranti A Chev Nhóm Coarctatae Coarctata Roxb 24 Châu Phi 48 Châu Á Năm 1928 - 1930, nhà nghiên cứu Nhật Bản phân loại lúa trồng thành nhóm “Indica” “Japonica” dựa sở phân bố địa lý, hình thái hạt, độ bất dục lai tạo phản ứng huyết (Serological reaction) Các nhà nghiên cứu Nhật Bản sau thêm nhóm thứ “Javanica” để đặt tên cho giống lúa cổ truyền Indonesia “bulu” “gundil” Tên gọi nhóm thể nguồn gốc xuất phát giống lúa từ vùng địa lý khác Từ “Janvanica” có gốc từ chữ Java tên đảo Indonesia Từ “Japonica” có lẽ xuất xứ từ chữ Japan tên nước Nhật Bản Còn “Indica” có lẽ có nguồn gốc từ India (Ấn Độ) (Bảng 2.) [4] Bảng Đặc trưng hình thái sinh lý tổng quát nhóm giống lúa Đặc tính Thân Chồi Lá Hạt INDICA JAVANICA JAPONICA -Thân cao -Nở bụi mạnh -Lá rộng, xanh nhạt -Hạt thon dài, dẹp -Thân cao trung bình -Nở bụi thấp -Lá rộng, cứng, xanh nhạt -Hạt to, dầy Thân thấp Nở bụi trung bình Lá hẹp, xanh đậm -Hạt tròn, ngắn -Hạt không -Hạt đuôi -Hạt không đuôi tới có có đuôi có đuôi dài đuôi dài -Trấu lông -Trấu có lông dài -Trấu có lông dài lông ngắn -Ít rụng hạt dầy Sinh -Hạt dễ rụng -Tính quang cảm -Tính quang cảm yếu -Ít rụng hạt -Tính quang cảm học thay đổi thay đổi Hiện nay, diện tích trồng lúa chiếm 1/10 diện tích đất trồng giới có 15 nước giới trồng lúa với diện tích hơn triệu ha, có tới 13 nước thuộc Châu Á Riêng Trung Quốc Ấn Độ chiếm khoảng 50% diện tích trồng lúa 56% sản lượng lúa toàn cầu Ở nước khác Bangladesh, Indonexia, Thái Lan nước có diện tích trồng lúa lớn tổng diện tích trồng lúa tất nước Mĩ La tinh Châu Phi có diện tích trồng lúa gần diện tích trồng lúa Việt Nam, sản lượng lúa lại thấp Việt Nam từ - lần [8], [10] 1.2 Đất nhiễm mặn Đất mặn xem vấn đề cần quan tâm giới, ảnh hưởng lớn đến diện tích suất trồng Tính chất vật lý hoá học đất mặn đa dạng, biến thiên tuỳ thuộc vào nguồn gốc tượng mặn, độ pH đất, hàm lượng chất hữu đất, chế độ thuỷ văn nhiệt độ [13] Đất mặn chứa lượng muối hoà tan nước vùng rễ cây, làm thiệt hại đến hoạt động sinh trưởng trồng Mức độ gây hại đất mặn tuỳ thuộc vào loài trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, yếu tố môi trường kèm tính chất đất Do đó, người ta khó định nghĩa đất mặn cách xác đầy đủ Hội Khoa học Đất Mỹ (SSSA1979) xác định đất mặn đất có độ dẫn điện (EC) lớn dS/m, không kể đến hai giá trị khác: tỉ lệ hấp thu sodium (SAR) pH Tuy nhiên, hầu hết định nghĩa khác chấp nhận đất mặn đất có độ dẫn điện EC cao dS/m điều kiện nhiệt độ 25 0C, phần trăm sodium trao đổi ESP 15, pH nhỏ 8,5.[5] Đất mặn phổ biến vùng sa mạc cận sa mạc Muối tích tụ mao dẫn lên đất mặn, chảy tràn mặt đất theo kiểu rửa trôi Đất mặn phát triển vùng nóng ẩm, cận nóng ẩm giới điều kiện thích hợp vùng ven biển; mặn nước biển xâm nhập triều cường, lũ lụt; mặn nước thấm theo chiều đứng hay chiều ngang từ thủy cấp bị nhiễm mặn [28] Đất bị ảnh hưởng mặn chiếm 7% diện tích đất toàn giới (ước tính tỷ ha) Đất bị ảnh hưởng mặn có khả canh tác giống nhau, mà chia thành nhóm khác để sử dụng cho hợp lý Đất bị ảnh hưởng mặn đại lục thuộc Châu Âu Bắc Mỹ có khả trồng trọt Ở Châu Á, 80% đất bị ảnh hưởng mặn có khả trồng trọt khai thác cho sản xuất nông nghiệp Ở Châu Phi Nam Mỹ, khoảng 30% đất bị nhiễm mặn có khả trồng trọt Ở Châu Á, tượng đất nhiễm mặn mối đe dọa lớn đến việc gia tăng sản lượng lúa gạo [13] 1.3 Tính chống chịu mặn lúa Đối với lúa, tính chống chịu mặn tiến trình sinh lý phức tạp, thay đổi theo giai đoạn sinh trưởng khác [24] Tính trạng bất thụ lúa bị stress mặn điều khiển số gen trội, gen không tiếp tục thể hệ sau Phân tích diallele tính trạng chống chịu mặn, người ta ghi nhận hai hoạt động gen cộng tính gen không cộng tính với hệ số di truyền thấp (19,18%) ảnh hưởng môi trường lớn [29] Rất nhiều nghiên cứu cho rằng, yếu tố di truyền tính chống chịu mặn biến động khác giống lúa Vì vậy, muốn chọn giống lúa chống chịu mặn có hiệu quả, cần nghiên cứu sâu chế di truyền tính chống chịu mặn, từ loại bỏ từ hệ đầu dòng không đáp ứng yêu cầu nhà chọn giống Nghiên cứu di truyền số lượng tính chống chịu mặn cho thấy, hai ảnh hưởng hoạt động gen cộng tính gen không cộng tính có ý nghĩa di truyền tính chống chịu mặn [15] Hiện có thông tin kiểu hình chống chịu mặn giai đoạn trưởng thành lúa Hầu hết thí nghiệm tiến hành giai đoạn mạ với quy mô quần thể hạn chế số Na/K thường dùng giá trị thị [21, 24] Cây lúa nhiễm mặn có xu hướng hấp thu Na nhiều chống chịu Ngược lại, chống chịu mặn hấp thu K nhiều nhiễm Ngưỡng chống chịu NaCl lúa EC = dS/m [21] Trong trình bị nhiễm mặn, nồng độ ion K+ tế bào điều tiết tương thích với chế điều tiết áp suất thẩm thấu khả tăng trưởng tế bào Nhiều loài thực vật thuộc nhóm halophyte phần nhóm glycophyte thực hoạt động điều tiết áp suất thẩm thấu làm cản trở ảnh hưởng gây hại mặn Hoạt động giúp trì lượng lớn K+ hạn chế hấp thu Na+ [22] II MỘT SỐ KẾT QUẢ VÀ THÀNH TỰU TRONG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN 2.1 Một số kết thành tựu chọn tạo lúa chịu mặn giới Các quốc gia giới tiến hành chọn tạo, canh tác có hiệu số giống lúa chịu mặn Nhiều nguồn giống lúa mùa địa phương Nona Broka, Burarata chống chịu tốt với điều kiện mặn tương đương với giống Pokkali xác định Những năm cuối kỷ 20, nhà chọn tạo giống sử dụng biến đổi di truyền để tạo giống lúa có tiềm suất, chất lượng gạo tốt, kháng số sâu bệnh chống chịu với điều kiện bất lợi khô hạn, ngập úng, mặn Trong chiến lược chọn tạo giống lúa chống chịu mặn, Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), từ năm 1977 - 1980 tiến hành chọn dòng lúa chống chịu mặn tốt IR42, IR4432-28-5, IR4595-4-1, IR463-22-2, IR9884-54-3 Năng suất đạt 3,6 tấn/ha trung bình cho tất 25 thí nghiệm Những giống lúa cải tiến cho suất cao giống lúa cổ truyền tấn/ha [28] Tác giả Gregorio cộng (2002), báo cáo kết nuôi cấy tế bào soma lúa để tạo biến dị soma chống chịu mặn Từ giống lúa Pokkali (lúa mùa cao cây, cảm quang, yếu rạ, dài to rũ, đẻ chồi ít, gạo màu đỏ, phẩm chất gạo xấu), tác giả thu dòng biến dị soma TCCP226-2-49-B-B-3 giống lúa cao sản, thấp cây, sinh trưởng mạnh, chống chịu mặn cao Pokkali, gạo có màu trắng phẩm chất gạo tốt giống gốc, cho suất cao nhiều so với Pokkali Giống lúa TCCP226-2-49-B-B-3 sử dụng chương trình tạo giống lúa chịu mặn nhiều Trung tâm nghiên cứu lúa giới [17] 2.1.1 Sử dụng thị phân tử chọn giống lúa chịu mặn Chọn giống lúa chịu mặn thị phân tử (MAS) trình sử dụng marker để lựa chọn gián tiếp gen mục tiêu Việc sử dụng MAS chọn giống thay sử dụng chọn lọc kiểu hình thông thường đem lại số lợi lớn tiết kiệm thời gian, giảm chi phí chọn giống đáng tin cậy không bị ảnh hưởng yếu tố môi trường Nhiều loại thị bao gồm RFLP, RAPD, SSR, SCAR STS nhà khoa học giới phát triển a) Chỉ thị RFLP Chỉ thị RFLP sử dụng rộng rãi nghiên cứu lập đồ gen xác định thị phân tử liên kết gen Kỹ thuật tạo loại thị gọi nhân bội chọn lọc mảnh cắt giới hạn Phương pháp linh hoạt phát có mặt mảnh cắt giới hạn loại ADN Nguyên lý kỹ thuật AFLP dựa sở nhân bội có chọn lọc mảnh cắt giới hạn từ ADN hệ gen Tác giả Teng (1994) sử dụng quần thể cận giao tái tổ hợp (RI) hệ F8 bao gồm 324 cá thể thuộc tổ hợp lai IR29/Nona Broka để nghiên cứu di truyền tính chống chịu mặn lúa Các dòng RI lọc mặn nhà lưới điều kiện EC = 15 dS/m điều kiện đồng ruộng Phân tích RFLP với enzyme phân cắt hạn chế (DraI, EcoRV, HindIII, ScaI, XbaI) cho thấy 266 RFLP marker, có 117 thể đa hình (43,98%), phủ hệ gen lúa với mật độ 15 cM/quãng Trong đó, RG100 RZ323 ghi nhận cho đa hình rõ Mười ba marker định vị gần RG100 RZ323 nhiễm sắc thể số sử dụng để xem xét liên kết gen Phân tích ANOVA chiều chứng minh Nona Broka mang alen kháng liên kết với RG100 RZ323 loci số lượng Khi phân tích ANOVA hai chiều, tác giả phát thêm RZ323 (nhiễm sắc thể số 3) RG333 (trên nhiễm sắc thể số 8) liên kết với QTL chống chịu mặn Các cá thể tái tổ hợp mang alen từ Nona Broka locus RZ323 từ IR29 locus RG333 có kiểu hình sống sót lâu môi trường mặn so với tổ hợp khác [33] b) Chỉ thị SSR Trên thực tế, việc chọn giống chống chịu mặn dựa kiểu hình khó có tương tác gen Nhờ thị phân tử mà công việc xác định gen chống chịu mặn, chọn tạo giống chống chịu trở lên dễ dàng, chủ động xác Xác định gen kháng thị phân tử nghĩa sử dụng thị phân tử liên kết chặt với gen kháng QTLs để chọn cá thể mang gen kháng quần thể phân li Độ xác phương pháp lớn 99,75% gen kháng kẹp hai thị liên kết với gen kháng khoảng cách di truyền từ thị phân tử đến gen kháng nhỏ 5cM Bằng cách chọn lọc này, tổ hợp gen kháng khác chọn lọc dựa kiểu gen thay dựa kiểu hình [35] Về loại thị ứng dụng để lập đồ di truyền nghiên cứu đa dạng di truyền phân lập gen, xác định gen, … Tuy nhiên, loại thị có ưu nhược điểm riêng tuỳ vào mục đích, yêu cầu điều kiện cụ thể nghiên cứu mà lựa chọn sử dụng thị cho thích hợp Trong số thị phân tử SSR có nhiều ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện, nhanh, xác, độ đa hình cao kinh tế Trong nghiên của mình, tác giả Mohammadi - Nejad ctv, (2008) thí nghiệm 33 SSR marker đa hình đoạn Saltol nhiễm sắc thể số nhằm xác định mức độ liên kết hữu dụng marker chọn giống chống chịu mặn Các SSR marker dùng để thử nghiệm 36 giống lúa phân loại thành nhóm: chống chịu tốt, chống chịu, chống chịu trung bình, nhiễm mặn nhiễm mặn tốt qua lọc mặn nhân tạo Trong số 33 marker, có marker: RM10745, RM1287, RM8094, RM3412, RM493 RM140 liên kết chặt với đoạn Saltol vị trí 10.8 - 12.28 Mb Đoạn Saltol nằm vị trí có chứa marker RM8094, RM3412, RM493 Các giống lúa: IR70023, IR65858, IR69588, IR74105, IR71832, IR74099, Cherivirrupo IR66946-3R-178-1-1 (FL478) có sản phẩm PCR giống sản phẩm PCR Pokkali nhân marker RM 8094 cho tính chống chịu tốt tốt mặn Do đó, marker RM8094 thể liên kết thuận chặt chẽ với tính kháng mặn giai đoạn mạ Tác giả G Mohammadi - Nejad ctv, (2008) khuyến cáo việc sử dụng hai marker RM8094 RM10745 xác định kiểu gen lúa chống chịu mặn có mang đoạn QTL Saltol chương trình lai tạo giống lúa chịu mặn [14] 2.1.2 Chọn giống lúa chịu mặn QTL Bản đồ QTL (phân tích dựa AFLP STS marker) cho thấy gen chủ lực điều khiển tính trạng chống chịu mặn định vị nhiễm sắc thể số (saltol) Bên cạnh gen chủ lực, QTL ghi nhận có liên quan với tính trạng hấp thu K cao, QTL có liên quan với tính trạng hấp thu Na thấp QTL có liên quan với tính trạng tỷ số Na/K thấp Những QTL định vị nhiễm sắc thể số 1, 3, 4, 10 12 [13], [26] Bảng Phân tích QTL theo phương pháp cách quãng (interval) tính trạng hấp thu K, Na tỉ số Na/Ka chồi thân 10 QTL khám phá có ảnh hưởng điều khiển tính trạng hấp thụ K chồi, định vị nhiễm sắc thể số 1, số số 12 (bảng 3), với phương sai kiểu hình giải thích 80,2%, 83,5% 21,2%, theo thứ tự QTL có ảnh hưởng đến hoạt động điều khiển tính trạng hấp thu Na, định vị nhiễm thể số 1, 3, 10 Đối với tỉ số Na/K, có QTL định vị nhiễm thể số 1, 10 12 giả định gen điều khiển tính trạng này, với biến dị kiểu hình giải thích 64,3%, 86,1% 18,5%, theo thứ tự (bảng 3) QTL quan sát nhiễm thể số tính trạng: Na thấp, K cao, tỉ số Na/K thấp với giả định có liên quan đến chống chịu mặn Các nghiên cứu Gregorio (1997) Niones (2004) lập đồ gen chi tiết cho QTL “Saltol” diện nhiễm sắc thể số 1, định tới khoảng 40 - 65% tính chống chịu mặn lúa [16, 23] M R Islam ctv lập đồ chi tiết QTL “Saltol” nhiễm sắc thể số 1, định tới 20 - 20% tính chống chịu mặn 2.1.3 Tạo giống lúa chuyển gen chịu mặn Ứng dụng công nghệ chuyển gen để tạo giống kháng hướng quan tâm Với mục đích tăng cường khả chịu mặn lúa, nhà nghiên cứu giới chuyển số gen từ nguồn thực vật khác vào lúa Xu ctv (1996) chuyển gen hvaI lúa mạch vào giống lúa Nipponbare, thời gian tuần tuổi, lúa chuyển gen không chuyển gen xử lý mặn qua 11 vòng: lần đầu với 200 mM NaCl 10 ngày, không xử lý mặn 10 ngày; lần hai xử lý mặn 30 ngày với 50 mM NaCl Tác giả ghi nhận lúa chuyển gen có tốc độ sinh trưởng phục hồi tốt lúa không chuyển gen bị xử lý mặn không xử lý mặn [34] Jang ctv (2003) chuyển gen trehaloza 6ưphosphat synthaza trehaloza 6ưphosphat phosphataza kiểm soát promoter ubiquitine bắp, làm gia tăng tích lũy treholoza lúa chuyển nạp gen làm tăng tính chống chịu mặn, hạn, lạnh [20] Ohta ctv (2002) chuyển gen Na+/H+ antipoter vào giống lúa mẫn cảm với mặn Kinhuikari Cây lúa chuyển nạp gen sống sót sau lọc mặn mức 300 mM NaCl ngày, lúa không chuyển gen chết [26] Nagamiya ctv (2007) Chuyển nạp gen kat E - catalaza gen - vào giống lúa Japonica Các lúa chuyển gen sống phát triển 14 ngày môi trường mặn có hàm lượng muối 250 mM, trổ cho hạt nồng độ muối 100 mM Khi đánh giá mức độ biểu gen catalaza lúa chuyển gen, hoạt động enzyme catalaza tăng lên khoảng 1,5 2,5 lần so với lúa không chuyển gen [25] 2.1.4 Lai tạo lúa có khả chịu mặn Năm 1993, IRRI phát triển giống lúa IR66946, giống lúa chống chịu mặn tốt từ tổ hợp lai Pokkali/IR29 Từ đó, hướng lai tạo tập trung vào lai chuyển gen chống chịu mặn từ Pokkali số giống lúa mùa địa phương có tính chống chịu mặn phương pháp hồi giao vào nguồn giống lúa cao sản thích nghi với vùng sinh thái trồng lúa riêng biệt [19] Tuy nhiên, nhược điểm phương pháp lai tạo truyền thống nhiều thời gian Thông thường từ - giao cần thực hiện, tương đương với - năm lai tạo Một khó khăn khác thường gặp lai tạo giống có mối liên kết chặt chẽ tính trạng chống chịu mặn với tính trạng xấu, không mong muốn, thường lai chuyển vào lai lúc Các gen điều khiển tính trạng không mong muốn ảnh hưởng xấu đến biểu lai Do đó, lai tạo cho tính trạng chống chịu mặn vài trường hợp đến 10 15 năm để phát triển giống lúa [11] 12 Ngoài ra, việc lai tạo giống lúa chống chịu mặn gặp khó khăn chất đa gen tính trạng chống chịu mặn Biểu tính chống chịu mặn giống lúa bị ảnh hưởng lớn điều kiện ngoại cảnh Theo Islam, (2004) hệ số di truyền tính chống chịu mặn thấp (