Kết quả lai thuận nghịch các giống lúa nếp 415, PD2, TK90

Lúa lai - một công nghệ cao đã tạo ra cuộc “cách mạng xanh” lần thứhai trên thế giới với xu thế làm tăng tiềm năng năng suất của lúa trên toàncầu trong thế kỷ 21[4].Đất nước chúng ta đã

TRƯỜNG ĐHSP HÀ NỘI 2KHOA SINH – KTNN

BÙI THUỲ LIÊN

KẾT QUẢ LAI THUẬN NGHỊCH CÁC GIỐNG LÚA NẾP 415, PD2,

TK90

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền học

Mã số: 010506 Hướng dẫn khoa học: ĐÀO XUÂN TÂN

Hà Nội - 2007

Trang

MỤC LỤC 1

MỞ ĐẦU 2

1 Lý do chọn đề tài 2

2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 4

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4

NỘI DUNG 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 5

1 Nguồn gốc cây lúa trồng 5

2 Phân loại cây lúa 6

3 Vị trí kinh tế của cây lúa 6

4 Đặc điểm nông sinh học của cây lúa 7

5 Đăc điểm di truyền một số tnh trạng của cây lúa 11

6 Các phương pháp về lai tạo giống cây trồng 13

7 Thành tựu về chọn lọc và lai tạo giống 16

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG - PHẠM VI - ĐỊA ĐIỂM - THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

1 Đối tượng nghiên cứu 17

2 Phạm vi nghiên cứu 19

3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 19

4 Phương pháp nghiên cứu 19

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ 24

1 Các tính trạng nghiên cứu ở 3 giống lúa nếp 415, PD2, TK90 24

2 Đánh giá các tnh trạng ở 3 giống lúa nếp 415, PD2,TK90 26

3 Kết quả lai thuận nghịch ở 3 giống lúa nếp 415, PD2, TK90 37

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

1 Lý do chọn đề tài

An toàn lương thực không chỉ là vấn đề sống còn của mỗi quốc gia mà

là của cả nhân loại Với tốc độ tăng dân số hiện nay, đặc biệt là ở cácnước đang phát triển và chậm phát triển – nơi mà dân số chiếm tới trên 2/3dân số thế giới nhưng sản phẩm nông nghiệp chỉ chiếm 1/3 – thì nạn đóithường xuyên xảy ra là điều không thể tránh khỏi [4]

Theo tính toán của các chuyên gia kinh tế và xã hội học, dân số thế giớiđến năm 2010 sẽ là 8 tỷ người nên nhu cầu lương thực cần phải tăng lên75% so với hiện nay Vì thế, không thể giải quyết vấn đề trên nếu nhưkhông áp dụng kỹ thuật hiện đại vào chọn giống trong nông nghiệp [5]

Hiện nay, trong những cây lương thực chính như lúa, lúa mì, ngô,khoai, sắn…thì lúa nước (Oryza sativa) có vị trí đặc biệt vì nó là nguồn lươngthực có giá trị cao về mặt kinh tế và dinh dưỡng Theo thống kê của tổ chứcnông lương thế giới (FAO - The Food and Agricultural Organization) cókhoảng 48% dân số coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, 25% dân số thếgiới sử dụng lúa gạo trên 1/2 khẩu phần lương thực của mình

Tuy nhiên sự gia tăng dân số, nhu cầu nhà ở, sự phát triển của côngnghiệp hoá, đô thị hoá đã làm diện tích đất nông nghiệp bị thu hẹp Việcluân canh tăng vụ cũng không đáp ứng được nhu cầu lương thực cho toàn xãhội không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn thế giới Chính vì vậy, giải quyết vấn

dề lương thực thoả đáng cho nhu cầu của con người là rất quan trọng vàcấp thiết Các nước có dân số đông nhất hành tinh như Ấn Độ, TrungQuốc đã chọn công nghệ lúa lai làm giải pháp giải quyết vấn đề an toàn lươngthực cho quốc gia của họ

Lúa lai - một công nghệ cao đã tạo ra cuộc “cách mạng xanh” lần thứhai trên thế giới với xu thế làm tăng tiềm năng năng suất của lúa trên toàncầu trong thế kỷ 21[4].

Đất nước chúng ta đã trải qua những năm đổi mới, nhờ có sự thayđổi về chính sách quản lý nhà nước trong lĩnh vực nông nghiệp, đặc biệt làlĩnh vực chọn tạo giống cây trồng Nhìn lại những thập niên gần đây,chúng ta thấy: năm 1975 đến năm 1980, sản xuất thóc gạo của nước ta chỉxung quanh

10 – 11 triệu tấn, thiếu hụt 1,6 đến 1,7 triệu tấn gạo Năm 1990, chúng ta

đã dư 0,8 triệu tấn gạo với sản lượng thóc là 19,2 triệu tấn Năm 2005,chúng ta đạt trên 36 triệu tấn thóc và xuất khẩu 4,1 triệu tấn gạo, nhiều nămViệt Nam được xếp thứ 2 thế giới về xuất khẩu gạo [3]

Các nghiên cứu trong chọn tạo giống lúa hiện nay chủ yếu là giống lúa

tẻ mà ít quan tâm đến các giống lúa nếp Có thể vì tỉ lệ trồng lúa nếp rất ít chỉchiếm khoảng 5 – 10% trong cơ cấu mùa vụ của nền nông nghiệp Việt Nam.Nhưng lúa nếp lại có vai trò rất to lớn trong ngành công nghiệp sản xuất bánhkẹo, rượu, bia, sử dụng trong cuộc sống hàng ngày cũng như trong dịp lễtết góp phần tạo nên sự đa dạng của ẩm thực Việt Nam…

Tuy nhiên, nhiều giống lúa nếp cổ truyền như nếp cái hoa vàng,nếp quýt, nếp rồng…rất thơm và dẻo nhưng thời gian sinh trưởng dài, dễ

đổ khi gặp mưa bão, năng suất thấp, cây yếu…

Do vậy, rất cần thiết phải tạo được giống lúa nếp mới có năng suất cao,chống chịu được điều kiện bất lợi của môi trường, thời gian sinh trưởng ngắn,

có giá trị kinh tế cao

Xuất phát từ những lý do trên tôi đã tiến hành đề tài: “Kết quảlai thuận nghịch các giống lúa nếp 415, PD2, TK90”

2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

NỘI DUNGCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1 Nguồn gốc cây lúa

1.1 Nguồn gốc

Cây lúa trồng Oryza sativa L là một cây thân thảo sinh sống hàng năm.Thời gian sinh trưởng của các giống lúa dài ngắn khác nhau và nằm trongkhoảng 60 – 250 ngày [3]

Lúa dại là tổ tiên của các loài lúa trồng hiện nay, được thuần hoá sau

đó phát triển lan ra các vùng lân cận và đi khắp thế giới cùng với sự giao lưucủa con người Về sau nhiều giống được hình thành do lai tạo và xử lý đột biến[3]

Về phương diện thực vật học thì lúa trồng hiện nay là do lúa dại Oryzafatua hình thành qua quá trình chọn lọc lâu dài, loại lúa dại này thường gặp ở

Ấn Độ, Campuchia, Việt Nam, vùng Đông Nam Á, Trung Quốc, Thái Lan vàMyanma Họ hàng với cây lúa trồng là các loài trong chi Oryza, người ta đãkhảo sát thấy có 22 loài trong chi Oryza với 24 hoặc 48 NST [3]

1.2 Trung tâm phát sinh cây lúa

Lúa là một trong những loài cây trồng cổ xưa nhất Sự tiến hoá của câylúa gắn liền với lịch sử tiến hoá của loài người đặc biệt là ở châu Á Theonhiều tài liệu đã ghi chép được thì cây lúa đã được trồng ở TrungQuốc khoảng 2800 – 2700 năm trước công nguyên Ở Ấn Độ, các hạtthóc hoá thạch tìm được ở Harthinapur (bang Utarpradesh) có tuổi 1000– 750 năm TCN [3]

Nhiều bằng chứng đã chứng tỏ cây lúa có nguồn gốc từ Đông Nam Á

mà Myanma là một trung tâm Tại Thái Lan: cây lúa đã được trồng vào cuốithời kỳ đồ đá mới đến đầu thời kỳ đồ đồng (4000 năm TCN)

Ở nước ta, theo tài liệu công bố thì cây lúa được trồng phổ biến vànghề trồng lúa đã khá phồn thịnh ở thời kỳ đồ đồng (4000 – 3000 năm TCN).

Có nhiều ý kiến khác nhau song có thể đi đến một quan điểm chung:Đông Nam Á là nơi cây lúa đã được trồng sớm nhất, ở thời đại đồ đồng nghềtrồng lúa đã rất phồn thịnh

2 Phân loại cây lúa

2.1 Theo hệ thống phân loại học thực vật

Ngành – Divisio: Angiospermae - Thực vật có hoa

Lớp – Classic: Monocotyledones - Lớp một lá mầm

Bộ - Ordines: Poales (graminales) – Hoà thảo có hoa

Họ - Familla: Pcacae (graminae) – Hoà thảo

Họ phụ - Subfarailia: poidae – Hoà thảo ưa nước

Chi – Genus: Oryza – lúa

Loài - Species: Oryza sativa – Lúa trồng

Loài phụ - Subspecies:

Subsp: japonica – Loài phụ Nhật Bản

Subsp: indica – Loài phụ Ấn Độ

Subsp: javanica – Loài phụ java

Biến chủng: Varietas: Var.Mutica - Biến chủng hạt mỏ cong

Loài Oryza sativa gồm 3 loài phụ 8 nhóm biến chủng và 248 biến chủng

2.2 Theo cấu tạo của tinh bột:

Theo cấu tạo tinh bột, người ta phân biệt ra 2 loại: lúa nếp (glutinosa)

và lúa tẻ (utilissima) [3]

3 Vị trí kinh tế của cây lúa

Cây lúa là cây lương thực lâu đời nhất, phổ biến nhất trên thế giới Tuydiện tích gieo trồng đứng thứ 2 sau lúa mỳ và cũng đứng thứ 2 về sản

nhất là

2,5 tỷ nguời dân sống ở châu Á và hàng trăm triệu người sống ở các châu lụckhác So với một số cây lương thực khác, sản phẩm của lúa gạo có giá trị cao,cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết như tinh bột (62,5%),protein (7,6%), lipit (2,2%), xenluloza (10,9%), nước (11%), khoáng (5,8%);gạo cũng chứa các loại axit amin cần thiết như lizin (4,26%), triptophan(1,63 –

2,14%), methyonin (1,44% - 1,77%), treonin (3,39% - 4,42%)

Gạo không chỉ là nguồn lương thực chính của con người mà còn lànguồn nguyên liệu rất quan trọng trong ngành dược phẩm Khối lượng chínhtrong viên nén của thuốc tân dược là tinh bột gạo; sản phẩm phụ của cây lúanhư rơm, cám, thóc lép là nguồn thức ăn quý giá cho gia súc gia cầm Ngoài

ra người dân còn sử dụng phế phẩm rơm, rạ, trấu…cho các ngành sảnxuất công nghiệp nhẹ như giấy, trồng nấm, sản xuất phân sinh học…

Xuất khẩu hàng năm đã thu được nguồn ngoại tệ đáng kể cho kinh

tế Việt Nam Hiện tại, phần lớn diện tích trồng lúa ở Việt Nam vẫn gồmcác giống lúa thuần trong nước lai tạo, chọn lọc; diện tích lúa lai ước tính30% cũng góp phần quan trọng trong an ninh lương thực cho quốc gia

Khoa học chọn tạo giống lúa có vai trò quyết định cho sự phát triển củanền nông nghiệp Việt Nam

4 Đặc điểm nông sinh học của cây lúa

4.1 Đời sống của cây lúa

4.1.1 Thời gian sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng của cây lúa tính từ khi nảy mầm đến khi chín,kéo dài từ 60 - 250 ngày Tuỳ thuộc vào từng giống, điều kiện ngoại cảnh,điều kiện chăm sóc mà thời gian cây lúa hoàn thành các giai đoạn sinhtrưởng là khác nhau Về mặt nông học, người ta chia đời sống cây lúa

sinh thực và giai đoạn chín.

Nắm được quy luật sinh trưởng của cây lúa là cơ sở chúng ta xác địnhthời vụ gieo cấy cũng như xây dựng kế hoạch thâm canh, tăng vụ.

4.1.2 Thời kỳ sinh trưởng của cây lúa

- Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng

Là thời kỳ cây lúa hình thành nhánh lá và một phần thân Cần có sự cânđối giữa sinh trưởng nhánh và sinh trưởng lá sao cho số nhánh mới sinh

ra đều có khả năng ra được số lá gần với tổng số lá vốn có của giống Cácnhánh ra muộn số lá ít sẽ không có khả năng chuyển sang thời kỳ sinhtrưởng sinh thực và trở thành nhánh vô hiệu

- Thời kỳ sinh trưởng sinh thực

Là thời kỳ cây lúa hình thành hoa, tập hợp nhiều hoa thành bônglúa Nếu chăm sóc chu đáo từ thời kỳ thứ nhất, thời tiết thuận lợi thì sốhoa của bông lúa sẽ được hình thành tối đa, tiền đề để có nhiều hạt trênmột bông

- Thời kỳ chín

Sau khi hoa lúa được thụ tinh, sẽ xảy ra quá trình tích luỹ tinh bột vàphát triển hoàn thiện phôi Nếu dinh dưỡng đủ, không bị sâu bệnh pháhoại, thời tiết thuận lợi thì các hoa đã được thụ tinh phát triển thành hạt chắc

- sản phẩm chủ yếu của cây lúa [3]

Theo IRRI (International Rice Research Institute -Viện nghiên cứu lúa Quốc tế), sự sinh trưởng của cây lúa được chia làm 9 giai đoạn:

1 Giai đoạn nảy mầm 6 Giai đoạn trỗ bông2.Giai đoạn mạ 7 Giai đoạn chín sữa

3 Giai đoạn đẻ nhánh 8 Giai đoạn vào chắc

4 Giai đoạn vươn lóng 9 Giai đoạn chín hoàn toàn

5 Giai đoạn làm đòng

4.2 Đặc điểm hình thái cây lúa

4.2.1 Rễ lúa

- Rễ lúa thuộc loại rễ chùm, có 2 loại đó là rễ mầm và rễ phụ:

+ Rễ mầm (rễ phôi): hình thành từ phôi hạt, sau khi nảy mầm rễmầm chỉ có một rễ không phân nhánh, chỉ phát triển một thời gian rồi teo đi

+ Rễ phụ: mọc từ đốt dưới đất của thân mẹ hoặc thân nhánh Trên

rễ phụ mọc ra rễ nhỏ Trên một rễ phụ, đoạn rễ đầu màu trắng làm nhiệm vụhút nước, dinh dưỡng; đoạn rễ màu vàng chuyển sang giai đoạn kéo dài;đoạn màu đen không còn khả năng hoạt động hút nước

- Phần cuối của thân là bông lúa

4.2.3 Lá lúa

- Lá mọc ở bên thân chính Gồm 2 loại:

+ Lá không hoàn toàn (lá bao) là lá chỉ có bẹ ôm lấy thân, phát triểnngay sau khi hạt nảy mầm

+ Lá hoàn toàn (lá thật) gồm bẹ lá, cổ lá, thìa lìa, tai lá và phiến lá

- Lá lúa là nơi diễn ra hoạt động sinh lý quan trọng của cây Tại đây diễn

ra hoạt động quang hợp, hô hấp, tích luỹ chất khô, thoát hơi nước, điềutiết nhiệt độ, nhận oxy của không khí vào thân rồi xuống rễ, bẹ lá còn giúpcho thân chống đỡ; lá lúa còn là nơi dự trữ đường, tinh bột tạm thời trướckhi trỗ bông

- Tùy theo vị trí trên thân mà lá có tên gọi và chức năng khác nhau.

Lá chia làm 3 loại theo chức năng:

+ Chức năng sinh trưởng sinh dưỡng thúc đẩy quá trình đẻ nhánh: lá

- Hoa lúa là hoa lưỡng tính, gồm đế hoa, lá bắc, vảy cá, nhị và nhụy:

+ Lá bắc có 4 lá, hai lá phía trong phát triển thành 2 vỏ trấu, 2 lá phíangoài là mày hoa

+ Vảy cá là màng mỏng không màu hình vảy cá nằm giữa bầu nhị và

vỏ trấu, điều khiển quá trình đóng mở của vỏ trấu khi hạt lúa phơi màu

+ Nhị: có 6 nhị, mọc xen kẽ thành 2 vòng, bao phấn có 4 ngăn chứa hạtphấn Hạt phấn có 2 loại tế bào và có lỗ để nảy mầm

+ Nhụy hoa có hình trứng dài, đầu nhụy có 3 nhánh: 2 nhánh phát triển và 1 nhánh bị thoái hoá

- Hạt thóc gồm mày, vỏ trấu, hạt gạo, thai mộng, có thể có râu hoặc không

5 Đặc điểm di truyền một số tính trạng của cây lúa

5.1 Tính trạng chiều cao cây

Chiều cao cây lúa là một đặc tính quan trọng Nó quyết định rất lớnkhả năng thích nghi của cây lúa ở vùng sinh thái khác nhau Đặc biệt khảnăng chịu thâm canh và tính chống đổ của cây

Gubiaep (1975): xác định có 4 gen kiểm tra chiều cao cây, khi nghiêncứu các dạng lùn và các dạng đột biến ông nhận thấy có trường hợp là 2cặp gen lặn và đa số 8 cặp gen kiểm tra là d1, d2, d8 [5]

Thân lúa có vai trò quy định chống chịu của cây Theo Bùi Huy Đáp:chiều cao cây là một tính trạng quý có liên quan tới đặc tính khác của cây.Chiều cao cây có liên quan tới tính chống đổ Cây thấp thường có tnh chống

đổ tốt [1]

5.2 Tính trạng khả năng đẻ nhánh

Khả năng đẻ nhánh là đặc tính quyết định số bông lúa sau này Tuỳthuộc từng loại giống, điều kiện ngoại cảnh, chế độ dinh dưỡng mà cókhả năng thâm canh khác nhau

Theo Tanaka (1981): giống cao cây đẻ nhánh tốt hơn giống thấp cây.Giống thấp cây đẻ nhánh ít có khả năng chịu phân tốt hơn giống thấp cây đẻnhiều [5]

Theo Yoshida (1979): thời gian đẻ nhánh ảnh hưởng đến năng suất củagiống Dạng đẻ gọn thì hiệu suất quang hợp tăng, thường dẫn đến năngsuất cao Lí do là: các giống đẻ nhánh gọn, tập trung thì nhánh phát triểnđều có khả năng cho tỷ lệ bông hữu hiệu cao, khống chế đẻ nhánh vô hiệunhằm tăng cường khối lượng (P1000)

Theo Bùi Huy Đáp: nhánh không bao giờ phát triển khi lá tương ứngcủa nó chưa phát triển xong, cũng như khi bộ lá của nó bị khô [1]

Theo T Sunoda: từ lá thứ 8 đến lá đòng có vai trò vận chuyển, tích luỹdinh dưỡng đến bông hạt, lá thứ 8 trở xuống vận chuyển đến thân và rễ.Sau khi lúa trổ bông thì lá đòng và lá dưới đòng (lá công năng) quyết định 2/3chất dinh dưỡng cho bông [5].

Theo Đào Thế Tuấn (1980): muốn đạt năng suất cao thì phải đạtdiện tích bộ lá cao, lá lúa đứng và nhỏ Hiệu quả quang hợp sau trỗ cao,bông lúa to chứa nhiều dinh dưỡng [5]

Theo Bùi Huy Đáp: ruộng lúa có năng suất cao thường là ruộng lúachín lúc còn xanh hay vàng Những ruộng có tỷ lệ hạt lép, hạt lửng caothường là ruộng có diện tích lá giảm nhanh sau khi trỗ và tàn sớm [1]

5.4 Tính trạng chất lượng hạt

- Chiều dài hạt gạo do 1 gen hay nhiều gen kiểm tra

- Độ trong của nội nhũ, phụ thuộc hàm lượng Amylose của hạt, tỷ lệnày khác nhau ở mỗi giống

- Hương thơm là sự tương tác của nhiều gen

5.5 Tính chống chịu bệnh

Bệnh đạo ôn: giống có 3 cặp gen Pi1, Pi2, Pi3 chống được loại bệnhnày; Chống chịu bệnh đốm nâu: 1 hoặc 2 gen hoạt động độc lập

5.6 Tính chống sâu bệnh

Rầy nâu: Bph1; Bph4 chống với kiểu biểu hiện chính là kháng sinh

Rầy xanh: Glh2; Glh4 chống với kiểu biểu hiện là kháng sinh

Cây lúa bị sâu bệnh phá hoại sẽ làm thiệt hại năng suất, giảm chấtlượng hạt gạo Chính vì vậy, tìm hiểu đặc điểm di truyền chống sâu bệnh ở lúa sẽgiúp tăng năng suất, giảm chi phí để phòng trừ sâu hại

6 Các phương pháp lai tạo giống cây trồng

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và của công nghệ nói chung, của ditruyền học nói riêng đã có những ảnh hưởng không nhỏ đến các phươngpháp chọn lọc và lai tạo giống cây trồng, bởi sự hiểu biết về quy luật di truyền

đã giúp cho công tác chọn lọc và lai tạo, tạo nên các kiểu gen mới một cách

có định hướng

Lai giống là phương pháp nhằm kết hợp kiểu gen của bố mẹ trên cơ sở

đó có thể có các tổ hợp gen mới, từ đó quy định các tnh trạng và các đặcđiểm tốt của giống cây trồng Đây là phương pháp cơ bản có hiệu quả cao, chủđộng nên được sử dụng rộng rãi để tạo giống mới

6.1 Lai cùng loài – lai gần

Là phép lai giữa các cá thể khác nhau của cùng một loài Tuỳ mục tiêuchọn giống mà ta có thể chọn cặp bố mẹ đem lai dựa vào:

- Đặc điểm các loại hình sinh thái nhằm mục đích thống nhất các đặctrưng và đặc tnh được phân cách giữa các giống và các dạng xa nhau về phươngdiện địa lý và sinh thái trong cùng một giống mới

- Chọn bố mẹ dựa vào sự phân tích tính phát dục theo giai đoạn nhằmmục đích tạo ra con lai có thời gian sinh trưởng ngắn tiến tới tạo giống chínsớm

Ưu thế lai thể hiện rõ nhất ở con lai F1 Ở cây lúa ưu thế lai thể hiện ở cácđặc tnh hình thái như: bộ rễ khoẻ, khả năng đẻ nhánh cao, bông lớn, hạt

nặng hơn Biểu hiện ở các đặc điểm sinh lý như: bộ rễ hoạt động mạnhhơn, diện

quang hợp và cường độ quang hợp mạnh hơn Bên cạnh đó ưu thế lai còn thể hiện ở năng suất hạt, khả năng chống chịu sâu bệnh và chịu hạn.

Tuỳ vào mục đích cụ thể người ta áp dụng các kiểu lai khác nhau

Lai đơn: là lai một lần giữa hai dạng bố mẹ Nếu quy ước các giống, dònglai bằng các chữ cái thì phép lai đó được thể hiện bằng công thức sau:

P: A x BKiểu lai này có ý nghĩa rất lớn khi lai giữa các loài, đôi khi để nhận dạngmột tổ hợp các dấu hiệu cần thiết thì ở các con lai một lần không đủ

Lai thuận nghịch: là kiểu lai trong trường hợp này dùng dạng cây nàylàm bố, trong trường hợp khác lại dùng làm cây mẹ, nghĩa là một trong hai thànhphần bố, mẹ được sử dụng một lần làm bố, một lần làm mẹ Nhằm xác định mốiquan hệ giữa nhân và tế bào chất của các dạng bố mẹ, được biểu hiện bằng côngthức sau:

Thế hệ lai trở lại thứ hai: mẹ ((A xB) x A) x bố A

Thế hệ lai trở lại thứ ba: mẹ (((A x B) x A) x A) x bố A Thế

hệ lai trở lại thứ tư: Nhân có 15A : 1B

Lai hồi quy: là phương pháp dựa trên cơ sở của phép lai trở lạitheo từng cặp của những thể lai khác nhau cùng với một thể nhận, mục đích

để di truyền đồng thời một vài tính trạng quý

Sơ đồ lai hồi quy được mô tả như

Công thức lai nhiều bậc: ((A x B) x C) x D x…

Phương pháp này được sử dụng cả khi lai xa để tạo giống mới

Lai hỗn tạp: là phép lai giữa các con lai với nhau, bản chất của cách lainày là quần thể được tạo ra từ một nhóm lớn các dạng bố mẹ, đồngthời những cá thể F1 cũng được lai ngay với những dòng lai khác

6.2 Lai khác loài – lai xa: là phép lai giữa các cá thể khác loài, khác chi hoặc

xa hơn nữa

* Lai xa có một số ưu thế:

Có thể tạo đựơc giống có năng suất cao hơn hẳn khi lai cùng loài

Tạo được một số dạng có khả năng chống bệnh, chống rét, chống hạn,chống mặn khá hơn

Có thể nâng cao được phẩm chất của giống như tăng hàm lượngprotein, vitamin đối với cây họ hoà thảo…

Tạo ra một số cây trồng lâu năm

Tuy vậy, trong lai xa còn gặp một số khó khăn như hạt phấn không có khảnăng thụ tinh, hạt lai không có khả năng nảy mầm, con lai bất thụ.

7 Một số thành tựu về chọn lọc và lai tạo giống

7.1 Trên thế giới

Từ những năm 1930, Viện sĩ Sixin đã tiến hành lai thành công giữa loài

cỏ băng với lúa mì và với nhiều loài khác nữa Giống lúa này trồng trong sảnxuất và phát triển mạnh vì có năng suất cao, chịu lạnh, chống được bệnh gỉ sắt…Sau này, hàng loạt các công trình nghiên cứu về lai xa được tiến hànhmạnh mẽ ở các nước như Mỹ, Canađa, Áo, Úc, Ấn Độ…

Vài thập kỷ nay, với thành tựu về công nghệ sản xuất lúa lai và sử dụngthành tựu ưu thế lai ở lúa với các giống lai nổi tiếng như Shan ưu quế 99,Shan ưu 63, Bắc ưu 64,…có năng suất cao, phẩm chất khá, thích ứng rộng…7.2 Ở Việt Nam

Người đầu tiên lai thành công lúa O.sativa Sub Indica với O.sativa.Sub.japonica là bác sĩ nông học Lương Đình Của (1951 – 1953) Chính ông là ngườiđầu tiên ở châu Á thu được những kết quả quan trọng khi lai các loài phụ ở lúa.Phương pháp này hiện nay đã được các viện nghiên cứu lúa của Việt Nam ứngdụng rộng rãi, đặc biệt là ở Viện Di truyền Nông nghiệp Những công trình củaHoàng Tuyết Minh, Trần Duy Quý và các cộng sự đã thu được những con laihữu thụ khi lai lúa trồng O.sativa L Indica với O.sativa L Sub Japonica, giữaO.sativa với lúa dại O.latiforlia, O.officinalis [5]

Viện cây lương thực và thực phẩm đã tạo ra được các giống lúa có biến

dị tổ hợp đáp ứng nhu cầu thâm canh hiện nay như NN75-1, NN75-6; giốngngô DT6, DT12,…; Giống đậu tương DT83, DT84, DT90…

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG - PHẠM VI - ĐỊA ĐIỂM - THỜI GIAN VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: 3 giống lúa nếp TK90, 415, PD2

1.1 Giống lúa nếp TK90

1.1.1 Nguồn gốc

Do bộ môn Côn trùng - Bảo vệ thực vật chọn từ giống nếp địa phươngHoà Bình Đã qua khảo nghiệm quốc gia và được công nhận là giống Quốcgia năm 1991

1.1.2 Những đặc tính chủ yếu

Chiều cao cây từ 95 – 100cm

Gieo cấy được trong vụ xuân và vụ mùa, trong trà xuân chính vụ thờigian sinh trưởng từ 165 – 170 ngày Giai đoạn mạ chịu rét tốt

Trong trà mùa sớm thời gian sinh truởng 110 – 125 ngày Khả năng đẻnhánh khá

Dạng hạt bầu, khối lượng 1000 hạt 29 – 30 gam, xôi dẻo, thơm

Năng suất trung bình từ 35 – 40 tạ/ha, cao từ 50 – 55 tạ/ha Chống đổtrung bình, cổ bông hơi dài

Nhiễm rầy và đạo ôn trung bình, nhiễm khô vằn từ trung bình đến nặng

1.2 Giống lúa nếp 415

1.2.1 Nguồn gốc

Do cố PGS Phan Hùng Diêu và CTV - Viện khoa học kỹ thuật NôngNghiệp Việt Nam chọn tạo từ đó tổ hợp lai VN72 với một dòng thuộc loạihình Japonica Được công nhận giống Quốc gia năm 1987

1.2.2 Những đặc tính chủ yếu

Giống lúa nếp 415 gieo cấy được cả 2 vụ: mùa sớm và mùa muộn Vụmùa sớm có thời gian sinh trưởng 110 – 115 ngày và vụ xuân muộn 135 – 145ngày giai đoạn mạ chịu rét khá

Chiều cao cây từ 95 – 105cm, khả năng đẻ nhánh khá Hạt bầu khốilượng 1000 hạt 28 – 30 gam, xôi dẻo, thơm

Năng suất trung bình 30 – 35 tạ/ha, năng suất cao đạt 40 – 45 tạ/ha Chống đổ trung bình, nhiễm đạo ôn, khô vằn từ trung bình đến nặng,

nhiễm bạc lá và rầy từ nhẹ đến trung bình, dễ bị von trong vụ

PD2 là con lai của một thể đột biến từ nếp 415 với nếp TK90 Từ năm

2000 đến năm 2002 Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống cây trồng TW đãkhảo nghiệm cơ bản 3 vụ tại nhiều tỉnh đồng bằng, trung du và miền núi phíabắc như: Bắc Ninh, Ninh Bình, Bắc Giang, Vĩnh Phúc…

Năng suất trung bình đạt 42 – 47 tạ/ha; nếu thâm canh tốt, đúng kỹ

thuật có thể đạt 54 – 60 tạ/ha Có thể gieo cấy 2

vụ/năm

PD2 cho xôi dẻo, thơm; Chịu rét tốt ở giai đoạn mạ, chịu hạn và chịunóng khá, nhiễm khô vằn và bạc lá nhẹ.

PD2 có khả năng chống đổ tốt hơn nhiều giống lúa nếp khác, vì vậy có thể gieo cấy vào chân vàn trũng

2 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu các đặc điểm sinh trưởng và phát triển của

3 giống nếp: TK90, 415, PD2, chọn lọc khóm tốt, cây tốt, bông tốt làm bố mẹ trong các phép lai ở vụ mùa 2006

3 Địa điểm và thời gian

Địa điểm gieo cấy 3 giống: PD2, 415, TK90 tại nhà lưới trường ĐHSP

Hà Nội 2, Phường Xuân Hoà - Thị Xã Phúc Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc

Thời gian gieo cấy vào 2 vụ: vụ xuân 2006 và vụ mùa 2006 (từ tháng01/2006 đến tháng 11/2006)

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng

Hạt giống được ủ theo đúng quy trình chung Sau khi hạt nảy mầm đem gieo mạ, khi mạ được 3 - 4 lá thật thì đem cấy

Đất ruộng làm kỹ san phẳng, chia 2 luống mỗi luống rộng 1,2m, dài10m và tiến hành cấy với mật độ 40 - 45 khóm/1m² Mỗi khóm 1dảnh

Tiến hành chăm sóc, tưới tiêu nước đầy đủ, phân bón hợp lý, phòng trừ sâu bệnh đúng quy trình và tiến hành thu thập, xử lý số liệu

* Vụ xuân 2006: gieo 3 giống, chọn bông tốt, đúng giống làm bố mẹ cho các phép lai ở vụ mùa 2006

4.2 Phương pháp thu thập số liệu

Theo dõi và thu thập số liệu về một số tính trạng về các đặc điểm sinh trưởng, phát triển ở giai đoạn 1 - 9 của 3 giống: 415, PD2, TK90

Căn cứ để xác định các chỉ tiêu dựa vào “Hệ thống tiêu chuẩn đánh giácây lúa” của IRRI - Viện nghiên cứu lúa quốc tế - Xuất bản năm 1996.

Theo IRRI thì quá trình phát triển của cây lúa được chia làm 9 giaiđoạn với những chỉ tiêu khác nhau; trong khuôn khổ đề tài chúng tôi tậptrung nghiên cứu một số tnh trạng cơ bản của 3 giống lúa nếp làm bố mẹtrong các phép lai

4.3 Phương pháp xử lý số liệu

Sau khi thu thập được số liệu, tôi đã tiến hành xử lý các số liệuthống kê (bằng phương pháp xử lý số liệu trên máy tính - chương trìnhExcel

Microsoft) như sau:

khối lượng 1000 hạt x 10-5 (tấn/ha) [5].

Vì vậy một nhà lưới đơn giản, với hệ thống tưới tiêu đầy đủ sẽ phùhợp với điều kiện nhiệt đới, đảm bảo ngăn ngừa được chuột và chim Dotrong nhà lưới chưa xây dựng cho việc gieo trồng từng loại cây, nên khi gieotrồng lúa, chúng tôi đã tiến hành lót ni lông và ngăn khoang riêng tiện lợi choviệc giữ nước ngay tại đó mà không phải sử dụng chậu để tách cây

4.4.1 Khử nhị đực

Khử nhị đực là tiến hành lấy nhị đực ra khỏi hoa lúa Những cây bị khửnhị đực dùng làm mẹ Hoa lúa có thể khử bằng nhiều cách khác nhau Kỹthuật đơn giản nhất và hiệu quả nhất là cắt vỏ trấu và rút nhị đực bằng cặpkẹp nhỏ, với vật liệu cần thiết như kéo nhỏ: sắc bén, nhọn mũi; cặp kẹp:nhỏ, không nhọn mũi; giấy bóng mờ: cỡ 5 x 15cm; kẹp giấy; bút viết; thẻghi tên

giống

Dưới đây là các bước thực hiện (trong phương pháp khử đực áp dụng ởIRRI và CIAT) [7]:

tên giống và số lô.

được chọn ra khỏi các bông xung quanh để dễ làm Lột bỏ nhẹ lá, không làmgãy cuống bông.

- Bỏ những hoa trên và hoa dưới: dùng kéo cắt bỏ hoa đã nở từchóp bông (nhị đực đã phơi ra) và hoa còn non ở cuối bông là những hoa

mà nhị đực bên trong chưa nhô lên tới nửa bề cao của vỏ trấu

- Cắt vỏ trấu: dùng kéo cắt xiên bỏ đi từ 1/3 – 1/2 vỏ trấu để lộ

ra những túi phấn Không nên cắt thấp quá sẽ làm tổn thương nhụy cái Nếucắt cao sẽ khó khử nhị đực và phấn đem thụ sẽ khó rơi xuống đến đầu nhụyhoa

cái

- Loại bỏ nhị đực: dùng mũi nhọn của một cạnh kẹp ấn nhẹ các túi phấnvào vỏ trấu và vít chúng ra ngoài, phải cẩn thận để không làm thiệt hạiđến nhụy cái Phải chắc chắn cả 6 túi phấn đều được loại bỏ

- Ghi ký hiệu trên bao: dùng bao giấy bóng mờ ghi ngày khử đực và tênviết tắt của người khử đực

- Bao bông lúa: khi tất cả các hoa đã được khử, bao cả bông lúa bằngbao giấy bóng mờ, xếp túm phần miệng bao lại và kẹp chỗ đó vào gần cổbông để giữ bao cho chắc

4.4.2 Thụ phấn

Thời kỳ tung phấn bắt đầu 1 hay 2 tiếng đồng hồ trước khi mặttrời đứng bóng Thời điểm nở hoa bị chậm lại hoặc tạm thời bị ngăn cảnvào những ngày trời lạnh, âm u hoặc mưa Việc khử nhị rất may rủi, nên thựchiện vào sáng sớm trước khi tung phấn, nếu khử đực vào buổi chiều sauthời gian nở hoa thì như thế phấn sẽ tung ra bất ngờ khi đang khử đực và sẽ

tự thụ cho

hoa

nhiều hoa nở, vài hoa ở chóp bông đã tung phấn Cắt bông lúa ở một độ dài thuận