THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CHỌN LỌC GIỐNG LÚA ĐẶC SẢN CHO TỈNH TRÀ VINH

UBND TỈNH TRÀ VINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC NN VIỆT NAM VIỆN LÚA ĐBSCL HỒ SƠ THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CHỌN LỌC GIỐNG LÚA ĐẶC SẢN CHO TỈNH TRÀ VINH Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Lúa Đồng Bằng Sơng Cửu Long Chủ nhiệm đề tài: TS Trần Thị Thanh Xà Cơ quan quản lý đề tài: Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Trà Vinh Biểu B1-2a-TMĐTCN Cần Thơ, tháng 11 năm 2015 THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ CẤP TỈNH1 I THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI Tên đề tài 1a Mã số (được cấp Hồ sơ trúng tuyển) NGHIÊN CỨU CHỌN LỌC GIỐNG LÚA ĐẶC SẢN CHO TỈNH TRÀ VINH Thời gian thực hiện: 30 tháng (Từ tháng 12/2015 đến tháng 6/2018) Cấp quản lý Quốc gia Tỉnh  Bộ Cơ sở Tổng kinh phí thực hiện: 702,123 triệu đồng, đó: Nguồn Kinh phí (triệu đồng) - Từ Ngân sách nghiệp khoa 702,123 học - Từ nguồn tự có tổ chức - Từ nguồn khác Phương thức khoán chi: V Khoán đến sản phẩm cuối Khốn phần, đó: - Kinh phí khốn: 702, 123 triệu đồng - Kinh phí khơng khốn: ………….….triệu đồng Thuộc Chương trình (Ghi rõ tên chương trình, có), Mã số: Nơng Nghiệp  Thuộc dự án KH&CN Độc lập Khác Lĩnh vực khoa học Bản Thuyết minh đề tài dùng cho hoạt động nghiên cứu ứng dụng phát triển công nghệ thuộc lĩnh vực khoa học nêu mục Thuyết minh Thuyết minh trình bày in khổ A4, sử dụng chữ Times New Roman, cỡ chữ 14 Tự nhiên; Kỹ thuật công nghệ;  Nông, lâm, ngư nghiệp; Y dược Chủ nhiệm đề tài Họ tên:.Trần Thị Thanh Xà Ngày, tháng, năm sinh: 13/11/1974 Giới tính: Nam/ Nữ: Nữ Học hàm, học vị/ Trình độ chun mơn: Tiến sĩ Chức danh khoa học:Nghiên cứu viên.Chức vụ: Phó Trưởng môn Điện thoại: 07103 861386 Tổ chức: Nhà riêng: Mobile: 0904454590 Fax: E-mail:tranthanhxa@gmail.com Tên tổ chức công tác:Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long Địa tổ chức: Xã Tân Thạnh, huyện Thới Lai, TP Cần Thơ Địa nhà riêng: Viện lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long, xã Tân Thạnh, huyện Thới Lai, Tp Cần Thơ Thư ký đề tài Họ tên: Phạm Công Trứ Ngày, tháng, năm sinh: Nam/ Nữ:Nam Học hàm, học vị/ Trình độ chun mơn: Kỹ sư CNSH Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên Chức vụ: Điện thoại: ……………………………………………… Tổ chức: Nhà riêng: Mobile: 01224013298 Fax: E-mail: Tên tổ chức công tác: Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long Địa tổ chức: Xã Tân Thạnh, huyện Thới Lai, TP Cần Thơ 10 Tổ chức chủ trì đề tài Tên tổ chức chủ trì đề tài:Viện lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long Điện thoại: 0710861386 Fax: 0710861457 Website: clrri.org.vn Địa chỉ: xã Tân Thạnh, huyện Thới Lai, Tp Cần Thơ Họ tên thủ trưởng tổ chức: PGS TS Nguyễn Hồng Sơn Số tài khoản: 1802201000018 Kho bạc nhà nước/Ngân hàng: Ngân hàng NN & PTNT Ơ Mơn 11 Các tổ chức phối hợp thực đề tài (nếu có) Tổ chức 1: Trung Tâm giống Nông Nghiệp Trà Vinh Điện thoại: 0743 842 340 Fax: Địa chỉ:Ấp Bến Có, xã Nguyệt Hóa, huyện Châu Thành, Trà Vinh Họ tên thủ trưởng tổ chức: Lâm Quang Thảo Tổ chức 2: Công ty TNHH Một Thành Viên CNSH PCR Địa chỉ:C37/ 57, KDC586, P Phú Thứ, Q Cái răng, Tp Cần Thơ Điện thoại: 01703 917 342 Họ tên thủ trưởng tổ chức: Nguyễn Bảo Toàn 12 Các cán thực đề tài (Ghi người có đóng góp khoa học chủ trì thực nội dung thuộc tổ chức chủ trì tổ chức phối hợp tham gia thực đề tài, không 10 người kể chủ nhiệm đề tài Những thành viên tham gia khác lập danh sách theo mẫu gửi kèm theo hồ sơ đăng ký) Thời TT Họ tên, Tổ chức học hàm học vị công tác Nội dung, làm việc cho cơng việc đề tham gia gian tài (Số tháng TS Trần Thị Thanh Xà GS.TS Nguyễn Thị Lang Viện lúa ĐBSCL Viện lúa ĐBSCL KS Trần Minh Tài quy đổi ) Chủ nhiệm đề tài 30 Tham gia 16 Viện lúa ĐBSCL Tham gia 24 KS Nguyễn Trọng Phước Viện lúa ĐBSCL Tham gia KS.Trần Bảo Tồn Cơng ty PCR CNSH Phối hợp ThS Lâm Quang Thảo 10 ThS Ngô Thị Hằng TS Thạch Thị Ngọc Ánh Trung tâm giống Phối hợp tỉnh Trà Vinh Viện lúa ĐBSCL Tham gia Viện lúa ĐBSCL Tham gia KS Phạm Công Trứ Viện lúa ĐBSCL 24 Tham gia 16 10 II MỤC TIÊU, NỘI DUNG KH&CN VÀ PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 13 Mục tiêu đề tài (Bám sát cụ thể hoá định hướng mục tiêu theo đặt hàng) Một (01) tháng quy đổi tháng làm việc gồm 22 ngày, ngày làm việc gồm tiếng - Phục tráng giống lúa mùa Nàng Quớt đỏ (Nàng Keo đỏ) với độ đạt 99,9%, suất cao 5-10% so với giống chưa phục tráng; có hạt gạo đỏ, dẻo, ngon cơm - Xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác giống lúa mùa Nàng Quớt đỏ (Nàng Keo đỏ) thích hợp điều kiện canh tác Trà Vinh 14 Tình trạng đề tài  Mới Kế tiếp hướng nghiên cứu nhóm tác giả Kế tiếp nghiên cứu người khác 15 Tổng quan tình hình nghiên cứu, luận giải mục tiêu nội dung nghiên cứu đề tài 15.1 Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Ngồi nước (Phân tích đánh giá cơng trình nghiên cứu có liên quan kết nghiên cứu lĩnh vực nghiên cứu đề tài; nêu bước tiến trình độ KH&CN kết nghiên cứu đó) - Trong thập kỷ qua, suy thoái đa dạng sinh học xảy với tốc độ nhanh nhiều hình thức: Sự thay đổi hủy diệt mơi trường sống, biến số lồi, đa dạng di truyền Sự diệt vong số loài đặc biệt loài thực vật đồng nghĩa với việc hội khám phá dạng có ích cho người Đa dạng di truyền quan trọng cân sinh học, đa dạng giống loài, đa dạng kiểu gen tính chống chịu…giúp cho phát triển bền vững Sản xuất nông nghiệp đối diện với rủi ro Sự đồng di truyền làm tăng thêm rủi ro, nạn đói khoai tây Ailen vào kỹ 19, mùa ngô Mỹ 1970… đơn điệu nguồn di truyền dẫn đến bệnh hại nghiêm trọng Do đó, nguồn gen lúa địa phương nguồn tài nguyên đa dạng phong phú vô quý giá cần thu thập, bảo quản đánh giá có hệ thống, làm sở cho công tác chọn giống lúa, lĩnh vực đa dạng sinh học, chống xói mòn gen - Sự trì bảo tồn nguồn gen cần thiết cho tất sinh vật để trì nòi giống, kháng với loại dịch bệnh thích nghi với thay đổi mơi trường Sự bảo tồn tài nguyên trồng vật ni có giá trị đặt biệt chọn tạo giống trồng vật nuôi phục vụ cho lợi ích người Trong nước (Phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu nước thuộc lĩnh vực nghiên cứu đề tài, đặc biệt phải nêu cụ thể kết KH&CN liên quan đến đề tài mà cán tham gia đề tài thực Nếu có đề tài chất thực cấp khác, nơi khác phải giải trình rõ nội dung kỹ thuật liên quan đến đề tài này; Nếu phát có đề tài tiến hành mà đề tài phối hợp nghiên cứu cần ghi rõ Tên đề tài, Tên Chủ nhiệm đề tài quan chủ trì đề tài đó) Một số kết nghiên cứu có liên quan đến đề tài - Tỉnh Bạc Liêu xây dựng thương hiệu gạo “Một bụi đỏ Hồng Dân” từ giống lúa bụi bờ đìa Nhờ nhà khoa học Viện lúa ĐBSCL trường ĐHCT phục tráng giống lúa Một bụi đỏ Sau phục tráng , giống lúa sinh trưởng ổn định điều kiện đất đai phèn mặn cao Hồng Dân Từ đó, diện tích lúa Một bụi đỏ khơng ngừng nhân rộng Từ gạo Một bụi đỏ công nhận thương hiệu góp phần thay đổi tư duy, cách làm ăn nhiều hộ nông dân tỉnh Đặc biệt, diện tích sản xuất lúa Một bụi đỏ tỉnh không dừng lại 20.160 ha, mà tương lai tăng thêm Khi đó, đòi hỏi quyền, ngành nơng nghiệp nơng dân chủ động đề giải pháp nhằm đáp ứng yêu cầu sản xuất, giữ vững không ngừng nâng cao chất lượng gạo, tìm thị trường tiêu thụ sản phẩm… - Giống lúa ST3 đỏ tỉnh Sóc Trăng: Chịu mặn rõ rệt, thời gian sinh trưởng 98-110 ngày, cao 108cm, bơng dài 25cm, thơm khá, thích hợp vụ đơng xn Tuy nhiên suất vụ mùa giới hạn Đây giống đặc thù, không gieo trồng đại trà, trồng bao tiêu - Trong 15 năm qua (2000-2015) Viện lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long phát triển nhiều giống lúa đồng thời phục tráng nhiều giống lúa địa phương như: Nàng Nhen, Nanh Chồn cho vũng Tàu Côn Đảo, Nàng thơm Chợ Đào cho Long An, Jasmine KhaoDawkMali 105 cho tỉnh trà Vinh Jasmin cho tỉnh An Giang Các giống nầy chọn lọc đưa vào sử dụng có nhiều hiệu tốt - Lang ctv 2006, phục tráng thành công giống lúa mùa Nàng thơm Chợ Đào giúp cho tỉnh Long An có giống lúa Nàng Thơm Chợ Đào với dòng S8 có mùi thơm - Lang ctv 2007, nghiên cứu phục tráng giống lúa Nàng Nhen cho Tỉnh An Giang , đề tài nghiệm thu năm 2007 Giống lúa mùa Nàng Nhen bà nông dân vùng Tri Tôn, Tịnh Biên tỉnh An Giang trồng lâu đời , qua nhiều năm canh tác giống bị thoái hóa xói mòn nguồn gen Năm 2005, mơn Di truyền Chọn giống trồng thuộc Viện lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long tiến hành tiến hành thực đề tài phục tráng giống Nàng Nhen - Dựa marker phân tử dùng SSR để phân tích kiểu gen dòng lúa giống lúa Nàng Nhen cho thấy đa dạng di truyền cao Tuy giống sản phẩm PCR cho nhiều alen dòng Qua phân tích với 18 primer, có primer đa hình RM13, RM223, RM106 Và phân thành nhóm di truyền ghi nhận với 30 dòng Từ sơ đồ phân nhóm hình cho thấy mức độ đa dạng di truyền cao Nhóm I nhóm II có khác biệt di truyền thấp nhóm III, nhóm IV V Tuy nhiên nhóm có vài ba dòng hoàn toàn giống mặt di truyền - Trong năm 2009-2013, Lang ctv phục tráng hai giống Một Bụi Lùn Tài Nguyên Đục Giống Một Bụi Lùn Tài Nguyên Đục bà nông dân vùng Cà Mau trồng lâu đời, qua nhiều năm canh tác, hai giống dần thối hóa nguồn gen bị xói mòn Dựa marker phân tử SSR để phân tích kiểu gen dòng lúa giống lúa Một Bụi Lùn Tài Nguyên Đục cho thấy đa dạng di truyền cao Tuy giống sản phẩm PCR cho nhiều alen dòng Ở giống Một Bụi Lùn, phân nhóm di truyền dựa kết phân tích kiểu gen với thị cho đa hình RM13, RM106, RM223 ghi nhận có nhóm di truyền, mức độ đa dạng di truyền nhóm B > nhóm A> nhóm C Đặc biệt nhóm B1 có nhiều dòng hồn tồn giống mặt di truyền Tương tự, phân tích phân nhóm di truyền kiểu gen dòng Tài Ngun Đục ghi nhận: có nhóm chính, nhóm A mức độ đa dạng di truyền cao nhóm B Đặc biệt, nhóm A3 có nhiều dòng hồn tồn giống mặt di truyền Qua đánh giá kiểu hình, kiểu gen kết hợp với phương pháp đánh giá protein SDS- PAGE tuyển chọn dòng Tài Nguyên Đục (95) dòng Một Bụi Lùn (24) thuần, có dạng hình tốt kèm theo tính trạng tốt Hai mã trình tự hai giống giải mã đệ trình Ngân hàng gen giới Kết cho thấy tùy theo vùng đất mà suất tiềm giống lúa Một Bụi Lùn Tài Nguyên Đục thay đổi khác Giống Một Bụi Lùn trồng huyện Thái Bình tốt huyện Trần Văn Thời Trong đó, giống Tài Nguyên Đục lại tốt hai huyện Thới Bình Trần Văn Thời ( Lang ctv 2013) Điều kiện tự nhiên sản xuất nông nghiệp huyện Cầu Ngang (vùng nghiên cứu) Huyện Cầu Ngang nằm phía Đơng Nam tỉnh Trà Vinh nằm bên bờ sông Cổ Chiên cửa Cung Hầu + Phía Đơng giáp huyện Châu Thành tỉnh Bến Tre + Phía Nam giáp huyện Trà Cú huyện Duyên Hải + Phía Tây giáp huyện Châu Thành huyện Trà Cú + Phía Bắc giáp huyện Châu Thành Tồn huyện có 15 đơn vị hành chính, gồm 13 xã thị trấn: thị trấn Cầu Ngang, thị trấn Mỹ Long, xã Kim Hòa, Hiệp Hòa, Vinh Kim, Mỹ Long Bắc, Mỹ Long Nam, Mỹ Hòa, Thuận Hòa, Nhị Trường, Trường Thọ, Long Sơn, Hiệp Mỹ Đơng, Hiệp Mỹ Tây Thạnh Hòa Sơn Trung tâm hành huyện đặt thị trấn Cầu Ngang, nằm cách trung tâm hành tỉnh Trà Vinh 23 km theo quốc lộ 53 phía Tây Bắc * Tài nguyên thiên nhiên - Tài nguyên đất Tổng diện tích đất tự nhiên huyện: 31.885,97ha, chiếm 14,39% diện tích tồn tỉnh (221.515 ha); phần lớn đất đai huyện đất nông nghiệp, với 27.569,55ha chiếm 86,463% diện tích tự nhiên huyện, đất phi nơng nghiệp có 4.303,63ha, chiếm 13,5% diện tích đất tự nhiên huyện, 11,79ha đất chưa sử dụng, chiếm 0,03% diện tích đất tự nhiên huyện Gồm nhóm đất chính: + Đất cát giồng: có 4.181,79 ha, chiếm 12,81% diện tích đất + Đất phù sa: có 21.357,72 ha, chiếm 65,44% diện tích đất + Đất phèn: có 7.899,08 ha, chiếm 21,75% diện tích đất Nhìn chung, đất đai huyện có sa cấu sét đến sét pha thịt, tầng canh tác trung bình đến dày, thích hợp cho việc trồng lúa loại màu - Tài nguyên nước Huyện Cầu Ngang có đặc điểm nguồn nước mặt đặc biệt, bao gồm ba nguồn mặn, ngọt, lợ phù hợp cho việc canh tác đa cây, đa huyện Nguồn nước mặt huyện chủ yếu cung cấp từ sông Cổ Chiên, sông Thâu Râu sông Vinh Kim nguồn nước mưa, vào mùa khô tác động thủy triều đưa nước mặn từ biển xâm nhập sâu vào nội địa làm nhiểm mặn nước khu vực cửa sông nên khả cung cấp nước cho sinh họat sản xuất có gặp khó khăn, lại lợi cho việc phát triển nuôi thủy sản, đặc biệt nuôi tôm sú Nguồn nước ngầm phong phú, với tầng chứa nước thay đổi từ 60 - 400 m, phổ biến từ 90 - 120 m; khả khai thác 97.000m3/ngày 15.2 Luận giải việc đặt mục tiêu nội dung cần nghiên cứu đề tài (Trên sở đánh giá tình hình nghiên cứu ngồi nước, phân tích cơng trình nghiên cứu có liên quan, kết lĩnh vực nghiên cứu đề tài, đánh giá khác biệt trình độ KH&CN nước giới, vấn đề giải quyết, cần nêu rõ vấn đề tồn tại, hạn chế cụ thể, từ nêu hướng giải - luận giải cụ thể hoá mục tiêu đặt đề tài nội dung cần thực đề tài để đạt mục tiêu) Từ năm 1998, 2000, 2005 Lang ctv, điều tra tình hình sản xuất lúa mùa số hộ nông dân huyện Duyên Hải, Cầu Ngang, Tiểu Cần trồng giống lúa mùa giống Tài nguyên, Trắng tép, Ba tút (Nàng Trơi), Lem lùn, Bơng Hường, Bảy hóa, Lem bụi, Nông nghiệp mùa, Trắng lùn, lúa Cà Mau, Trắng lùn, Lúa Phi, Nàng Quớt đỏ (Nàng keo đỏ) thu thập giữ ngân hàng gen Viện lúa ĐBSCL Trong có giống lúa Nàng Quớt đỏ (Nàng keo đỏ) với mã số accesion 2008 đặc biệt Giống Nàng Quớt đỏ (Nàng Keo đỏ) acc.2008 có nhiều đặc tính q như: có gạo màu đỏ, hạt gạo dài, gạo ăn ngon, vị đậm cơm chịu đựng tốt với yếu tố bất thuận địa phương chịu hạn, mặn Hàm lượng vitamin B1 gạo Nàng Quớt đỏ cao so với gạo trắng thường, bên cạnh gạo có hàm lượng vi chất mà giống gạo thường khơng có, vi chất- tốt cho người già, người bị bệnh tiểu đường tim mạch Thực tế sản xuất nay, giống lúa mùa cũ thối hóa, hạt giống có chất lượng thấp, khơng đồng đều, chất lượng gạo không ổn định Biện pháp kỹ thuật canh tác chưa hợp lý, lạc hậu nguyên nhân dẫn tới suất, chất lượng hiệu sản xuất thấp Quá trình sản xuất giống lúa mùa địa phương nhiều nguyên nhân lẫn giới, tập quán canh tác nơng dân, tích lũy bệnh lý thực vật, hay lai tự nhiên làm cho giống lúa mùa bị thối hóa gạo đỏ xuất ngày nhiều, số nhỏ đi, số hạt giảm dần, dẫn đến giảm suất Mặc khác, dạng hình ruộng lúa khơng nhau, dẫn đến có phân ly, thời gian trổ có chênh lệch so với giống gốc, đặc tính quan trọng phẩm chất hạt gạo bị suy giảm Do để đảm bảo suất chất lượng cần phải có phục hồi lơ hạt giống có đặc điểm vốn có giống cần đến trình phục tráng Tuy nhiên trình phục tráng thường tốn nhiều cơng, đòi hỏi am tường giống lúa đưa vào phục tráng, tốn thời gian tiền Với xu hướng phát triển chung kinh tế thị trường, người trồng lúa chuyển sang trồng giống lúa cao sản, ngắn ngày, suất cao diện tích đất trồng lúa mùa bị thu hẹp dần, song song giống lúa mùa dần Tuy nhiên, giống lúa lại mang nhiều đặc tính q như: có khả thích nghi cao với điều kiện khí hậu, đất đai tập quán canh tác người dân địa phương, mang gen quý mà giống lúa cao sản khơng có Do đó, việc bảo tồn trì nguồn gen lúa mùa việc làm cần thiết Hơn nữa, giống lúa địa phương nằm danh mục bảo tồn phát triển nguồn gen Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn Điều kiện kinh tế người dân ngày phát triển, đời sống người dân nâng cao nên nhu cầu ăn ngon, ăn tinh, tiêu thụ sản phẩm đặc sản, chất lượng, đặt ngày cao Giống lúa mùa Nàng Quớt đỏ (Nàng Keo đỏ) giống có phẩm chất gạo ngon, hạt gạo đỏ chứa nhiều vitamin B1, hàm lượng chất dinh dưỡng vi lượng cao, tốt cho sức khỏe, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Việc phục tráng trì giống lúa mùa địa phương có nguồn gen quý việc làm cần thiết cấp bách để gìn giữ bảo tồn nguồn gen, giúp bảo tồn phát triển giống lúa mùa đặc sản địa phương Xuất phát từ nhu cầu trên, Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long đề xuất đề tài “NGHIÊN CỨU CHỌN LỌC GIỐNG LÚA ĐẶC SẢN CHO TỈNH TRÀ VINH” Việc phục tráng bảo tồn giống lúa mùa Nàng Quớt đỏ (Nàng Keo đỏ) nhu cầu cần thiết cho địa phương, với nhu cầu sử dụng giống làm thực phẩm chức tạo sản phẩm gạo đỏ đặc sản cho tỉnh Trà Vinh 16 Liệt kê danh mục cơng trình nghiên cứu, tài liệu có liên quan đến đề tài trích dẫn đánh giá tổng quan (Tên cơng trình, tác giả, nơi năm cơng bố, nêu danh mục trích dẫn để luận giải cho cần thiết nghiên cứu đề tài) Tiếng Việt Bảo tồn tài nguyên phục tráng giống lúa mùa Nanh Chồn, Nàng thơm chợ Đào ( 2005-2008) Lang ctv 2009 Phục Tráng giống lúa thơm KhaoDawkMali 105 cho tỉnh Trà Vinh (2004-2006) Lang ctv 2007 10 Dung dịch đệm ly trích DNA, Cloroform, Izoamyl alcohol, Ethanol 100% 70%, Trizma base, Potassium chloride, Megnesium chloride c) Ly Trích DNA (phương pháp mini DNA) Đây trình quan trọng chất lượng DNA ảnh hưởng đến trình nghiên cứu sau Các thao tác dụng cụ đòi hỏi phải vơ trùng Để có mẫu nghiên cứu tốt phải cẩn thận trình nghiền mẫu, trộn mẫu, thao tác phải nhẹ nhàng Chuẩn bị mẫu dung dịch ly trích: Để ly trích DNA từ lúa chuẩn bị: ngâm mẫu khoảng 24h, ủ đến nảy mầm gieo lúa đĩa petri Cây lúa non, mô lúa nghiền cối với dung dịch ly trích để phá vỡ thành tế bào lúa Cách pha số dung dịch tách chiết DNA Dung dịch Thành phần 30,28g Tris 10,5ml HCL 36% 250ml H20 46,53g EDTA 4g NaOH 250ml H20 73,05g NaCl 250mlH20 10 g CTAB 100ml H20 10gSDS 100ml H20 Tris pH 8,0 EDTA 0,5 pH =8,0 NaCl 5M CTAB SDS 10 % Cách pha TE (pH=8) Thành phần Tris (PH=8) EDTA (pH=8) H2 O Nồng độ 10 mM 0,5M Cách pha loading buffer 10X 25 Thể tích 50ml 0,5ml 0,1ml 49,6ml Thành phần 1M Tris (pH=8) Glycerol 0,5M EDTA (pH=8) Bromphenol blue Xylen cyanol R H2O Thể tích 0,5ml 5,0ml 100,0 15,0mg 15,0mg 4,5ml Cách pha TAE 50X Thành phần Thể tích (1lít) Tris baz 24g Glacial acetic acid 57,1ml 0,5M EDTA (pH=8) 100ml Thành phần dung dịch DNA extraction buffer Thành phần Tris (pH 8,0) EDTA (pH 8,0) NaCl SDS H2O Tiến hành ly trích DNA Nồng độ 50 mM 25 mM 300 mM 1% ml 0,2ml 0,25ml 0,3ml 0,5ml 3,7ml Quy trình tiến hành sau: - Các giống lúa ngâm, ủ đến nảy mầm - Sau gieo đĩa petri - Sau khoảng - ngày tuổi tiến hành ly trích DNA mẫu nghiên cứu - Lá tươi (2 - gam) cắt với độ dài khoảng 2cm cho vào cối sứ sau thêm 400µl dung dịch ly trích DNA (thành phần theo bảng 1) nghiền mịn đến lúc dung dịch có màu xanh (dấu hiệu phá vỡ tế bào phóng thích diệp lục) - Thêm 400µl dung dịch ly trích trộn hút 400µl vào tube 1,5ml (ghi nhãn mẫu nghiên cứu) - Thêm vào tube 400µl choroform, trộn khéo léo đến lúc xuất màu trắng - Đặt tube vào máy ly tâm ly tâm với tốc độ 13000 vòng/giây thời gian sữa 30 giây - Hút 400µl dung dịch phía chuyển vào tube khác (có ghi nhãn) cho thêm 800µl ethanol 1000 trộn ly tâm thời gian phút loại bỏ nước lấy pellet - Rửa pellet Ethanol 700 phơi khô điều kiện tự nhiên đồng hồ 26 - Hồ thêm 50µl TE Bảo quản điều kiện lạnh - 200C d) Đánh giá chất lượng DNA Dụng cụ hóa chất để thực điện di agarose gel: - Máy điện di nằm (Gibco BRL Model 4001 - Life technologies) - Máy chụp hình tia UV - Agarose - 50X TAE - DNA loading buffer - Ethidium bromide - Lò vi sóng Chuẩn bị agarose gel để điện di: - Bước 1: Chuẩn bị dung dịch TAE 1X, cho vào hộp điện di - Bước 2: Pha dung dịch agarose 0,9%, gồm agarose TAE 1X - Bước 3: Đun sôi dung dịch agarose lò vi sóng tan hồn tồn thể tích 250ml - Bước 4: Để máy lắc cho dung dịch tan đều, nhiệt độ dung dịch agarose xuống khoảng 55 ÷ 65 0C đổ vào khay điện di có cài lược sẵn, thông thường chiều dày gel khoảng mm thích hợp - Bước 5: Sau gel cứng, di chuyển lược khỏi gel, đặt khay vào bể điện di, nhẹ tay tránh bọt khí Tiến hành chạy điện di: - Bước 1: Lấy mẫu giấy parafilm, nhỏ l giọt loading buffer lên Lấy micropipet hút l DNA cho lên giọt loading buffer trộn đều, sau hút hỗn hợp DNA cho vào giếng khay điện di - Bước 2: Mở điện định thời gian cho gel chạy, thời gian chạy cho điện di nằm 90 phút - Bước 3: Nhuộm với ethidium bromide mang gel chụp ảnh tia UV + Nếu DNA có chất lượng xuất vạch trắng băng + Nếu DNA lẫn tạp thấy có vệt trắng kéo dài gel + Nếu khơng có DNA băng không xuất vạch trắng 27 Phân tử Ethidium Bromide Sau kiểm tra có DNA tiến hành khuếch đại DNA thông qua phương pháp SSR e) Khuếch đại DNA thông qua SSR Phản ứng PCR cho SSR gồm thành phần sau: - Dung dịch buffer chứa Tris - HCl, KCl MgCl2 - Bốn deoxynucleotid (dNTPs) - Hai oligonucleotid primer (Reverse, Forward) - DNA template - DNA polymerase Thể tích cần cho PCR SSR 15 - 50μl DNA template có nồng độ từ 30 25ng/μl, nồng độ cao phải pha loãng trước sử dụng Dụng cụ hóa chất để thực phản ứng chuỗi polymerase: - Máy thermal cycler - Mẫu DNA ly trích 100 ng/l - Dung dịch stock dNTPs (5 mM) - Dung dịch stock PCR buffer (10 X) - Primer Forward Primer Revers (10 l) - Taq polymerase Thành phần hỗn hợp dung dịch chạy SSR - PCR Thành phần Pha dung dịch H2O cất PCR buffer dNTP Mồi xuôi Mồi ngược Taq polymeraz DNA 10X mM 50ng/l 50 ng/l unit/l 25 ng/l 28 Thể tích (l) 13,8 2 1 0,2 Tổng cộng Chạy chương trình cho PCR với SSR: 20 Qui trình hoạt động máy PCR: - Bước 1: Làm biến tính DNA ban đầu 94 oC phút - Bước 2: Biến tính DNA tiếp 94oC phút - Bước 3: Bắt cặp mồi DNA 55oC phút - Bước 4: Tổng hợp 72oC phút - Bước 5: Lặp lại chu kỳ ÷ 35 lần - Bước 6: Tổng hợp lần cuối 72oC phút - Bước 7: Giữ 4oC * Cách thực hiện: - Các thành phần dung dịch thường đặt tủ lạnh – 20oC – 80oC - Ghi nhãn cẩn thận tube 0,5 ml dùng cho PCR - Chuyển l mẫu DNA vào tube 0,5 ml - Pha dung dịch cho phản ứng PCR - Dùng pipet lấy 19 l dung dịch cho vào tube có chứa sẵn DNA - Nhỏ giọt dầu (mineral oil) phủ dung dịch - Đặt tube vào máy PCR, đậy nắp máy cho máy hoạt động - Lấy mẫu hoàn thành chu kỳ - Dự trữ nhiệt độ 4oC - Phân tích mẫu gel agarose 3%, đệm TAE 1X, 1h 30’ Chương trình chạy PCR cho SSR marker Chương trình Kiểu Chu kỳ Giai đoạn Nhiệt độ 940C 94 0C 72 0C Giai đoạn Thời gian phút phút phút 0C 29 Nhiệt độ 55 C Thời gian phút Giai đoạn Nhiệt độ 72 C Số chu kì Thời gian phút 35 Nội dung 6: Thí nghiệm sản xuất thử đánh giá giống phục tráng - Địa điểm thực hiện: điểm huyện Cầu Ngang, Trà Vinh - Thời gian thực hiện: Vụ Đông Xuân - Diện tích: (0,5 ha/điểm thí nghiệm) - Chỉ tiêu theo dõi Các tiêu nông học: - Ngày trổ ghi nhận quần thể lúa trổ 50% - Chiều cao đo từ mặt đất đến đỉnh - Năng suất thành phần suất: + Số bông/bụi: P/số bụi thu thập + Số hạt chắc/bông: (f/v) x (W+w)/P + Trọng lượng 1000 hạt: (W/f) x 1000 + Năng suất qui 14% ẩm độ (P: tổng số đếm bụi lúa chọn làm mẫu, f: tổng số hạt chắc/bông cái, W: trọng lượng hạt tất lúa) Nội dung 7: Chun đề xây dựng mơ hình thử nghiệm sản xuất giống lúa hạt gạo đỏ * Thời gian: từ tháng đến tháng 12 năm 2017 * Địa điểm: huyện Cầu Ngang + Diện tích: 0,4 (0,2 /điểm thí nghiệm) + Mơ hình thử nghiệm giống lúa Nàng Quớt đỏ (Nàng keo đỏ) đặc sản phục tráng + Bố trí thí nghiệmThí nghiệm bố trí kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên yếu tố (RCBD) với lần lặp lại ruộng nông dân - Nghiệm thức khảo nghiệm mức phân bón tùy theo vùng đất làm thí nghiệm: + Vùng đất mặn giữ nguyên lượng phân bón N K 2O theo mức bón nơng dân lượng P2O5 thay đổi theo mức P2O5: 0; 20; 40; 60 + Vùng phù sa giữ nguyên lượng phân bón P 2O5 K2O theo mức bón nơng dân lượng N thay đổi theo mức N: 0; 30; 60; 90 - Diện tích 100 m2 Tổng diện tích tồn thí nghiệm 1200 m ( cho 01 điểm thí nghiệm) - Thời gian: tiến hành vụ mùa năm thứ hai - Các tiêu theo dõi 30 + Đặc tính nơng học: chiều cao cây, thời gian sinh trưởng, số nhánh hữu hiệu/cây, thời gian trổ, thời gian chín, tỷ lệ đổ ngã + Sâu bệnh hại chính: tỷ lệ bệnh hại (đạo ơn, vàng lá, đốm vằn ), mật số sâu rầy nâu/m2 giai đoạn cực trọng lúa, tỷ lệ dảnh bị sâu đục thân gây hại/m 2, + Năng suất yếu tố cấu thành suất: trọng lượng 1000 hạt, số bông/m 2, số hạt/bông, suất lý thuyết suất thực tế ẩm độ 14% Nội dung 8: Tập huấn nông dân thực mơ hình hội thảo đầu bờ - Hội thảo nhằm đánh giá lại mơ hình sản xuất thu thập ý kiến, kinh nghiệm kỹ thuật sản xuất lúa mùa vùng nghiên cứu nhằm hồn thiện quy trình - Thành phần tham gia bao gồm: nông dân tham gia đề tài, cán địa phương, nhà khoa học, dự kiến khoảng 50 người - Thời gian tiến hành: kết thúc thí nghiệm nghiên cứu đồng (dự kiến cuối năm thứ 3) - Địa điểm tiến hành vùng sản xuất + Hội thảo đầu bờ (hội thảo đánh giá sản xuất thử (1 buổi), mô hinh (1 buổi) 19 Phương án phối hợp với tổ chức nghiên cứu sở sản xuất nước (Trình bày rõ phương án phối hợp: tên tổ chức phối hợp tham gia thực đề tài nội dung công việc tham gia đề tài, kể sở sản xuất người sử dụng kết nghiên cứu; khả đóng góp nhân lực, tài chính, sở hạ tầng-nếu có) Phối hợp với : - Công Ty CNSH PCR tham gia phân tích kiểu gen - Trung tâm giống tỉnh Trà Vinh, Sở Nông Nghiệp tỉnh: ứng dụng sản phẩm đề tài (100 kg giống Nàng Quớt đỏ đạt tiêu chuẩn) 20 Phương án hợp tác quốc tế (nếu có) (Trình bày rõ phương án phối hợp: tên đối tác nước ngoài; nội dung hợp tác- đối tác có hợp tác từ trước; nội dung cần hợp tác khn khổ đề tài; hình thức thực Phân tích rõ lý cần hợp tác dự kiến kết hợp tác, tác động hợp tác kết đề tài ) 21 Tiến độ thực Các nội dung, công việc Kết Thời gian Cá nhân, chủ yếu cần thực hiện; phải đạt (bắt đầu, tổ chức mốc đánh giá chủ yếu kết thúc) thực hiện* Dự kiến kinh phí 31 (1) (2) (3) (4) (5) Nội dung 1: Nghiên cứu đánh Báo cáo kết tháng giá tình hình canh tác, sản xuất điều tra lúa mùa Trà Vinh; Nguyễn Trọng Phước, Trần Minh Tài Nội dung 2: Thu thập vật liệu Báo Cáo tháng khởi đầu cho công tác chọn nguồn giống giống vật liệu Nguyễn thị Lang, Phạm Công Trứ Nội dung 3: Nghiên cứu đánh Báo cáo kết tháng giá chất lượng hạt giống Nguyễn Thị Lang Phạm Công Trứ Trần Thị Thanh Xà phẩm chất gạo mẫu lúa mùa tỉnh Trà Vinh ; Nội dung 4: Đánh giá đa Báo cáo kết tháng dạng nguồn gen dựa vào liệu kiểu hình kiểu gen Nguyễn Thi Lang, Trần Bảo Toàn, Nội dung 5: Nghiên cứu phục Giống lúa tháng tráng giống lúa kiểu hình Nàng Quớt đỏ (Nàng kỹ thuật thị phân tử ; keo đỏ) Nguyễn thị Lang, Trần Bảo Toàn,, Ngơ Thị Hằng Nội dung 6: Thí nghiệm sản xuất thử đánh giá giống tháng Trần Minh Tài, Trần T.Thanh Xà tháng Lâm Quang Thảo Thạch Thị Ngọc Ánh, tháng N.T Lang, Trần T.Thanh Xà, Trần M.Tài phục tráng; Nội dung 7: Chun đề xây dựng mơ hình thử nghiệm sản xuất giống lúa hạt gạo đỏ điểm Nội dung 8: Tập huấn nông buổi dân thực mơ hình hội thảo đầu bờ 32 (6) III SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI 22 Sản phẩm KH&CN đề tài yêu cầu chất lượng cần đạt (Liệt kê theo dạng sản phẩm) Dạng I: Mẫu (model, maket); Sản phẩm (là hàng hố, tiêu thụ thị trường); Vật liệu; Thiết bị, máy móc; Dây chuyền cơng nghệ; Giống trồng; Giống vật nuôi loại khác; Số TT (1) Mức chất lượng Tên sản phẩm cụ thể Đơn vị tiêu chất đo Cần đạt lượng chủ yếu sản phẩm (2) (3) (4) Mẫu tương tự (theo tiêu chuẩn nhất) Trong Thế giới nước (5) (6) Dự kiến số lượng/quy mô sản phẩm tạo (7) Lúa mùa Nàng Qướt 100 kg đỏ (Nàng Keo đỏ) có giống lúa gạo màu đỏ với độ đạt độ đạt 99,9%, suất tăng 5-10% so với giống chưa phục tráng; - Quy trình kỹ thuật canh tác giống lúa mùa Nàng Quớt đỏ (Nàng Keo đỏ) 22.1 Mức chất lượng sản phẩm (Dạng I) so với sản phẩm tương tự nước nước (Làm rõ sở khoa học thực tiễn để xác định tiêu chất lượng cần đạt sản phẩm đề tài) Quy trình có tính khả thi hiệu áp dụng Giống lúa đỏ Giống Dạng II: Nguyên lý ứng dụng; Phương pháp; Tiêu chuẩn; Quy phạm; Phần mềm máy tính; Bản vẽ thiết kế; Quy trình cơng nghệ; Sơ đồ, đồ; Số liệu, Cơ sở liệu; Báo cáo phân tích; Tài liệu dự báo (phương pháp, quy trình, mơ hình, ); Đề án, qui hoạch; Luận chứng kinh tế-kỹ thuật, Báo cáo nghiên cứu khả thi sản phẩm khác TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt (1) (2) (3) (4) Các báo cáo tiến Báo cáo kết thực đề tài theo độ thực đề tài giai đoạn 33 Ghi Báo cáo tổng kết đề Báo cáo có tính khoa học cao, tập hợp tài kết thực đề tài Các quy trình kỹ Qui trình canh tác giống lúa Nàng Quớt đỏ thuật sản xuất giống (Nàng keo đỏ) cho tỉnh Trà Vinh lúa đỏ Dạng III: Bài báo; Sách chuyên khảo; sản phẩm khác Số TT (1) Dự kiến nơi công bố Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt (Tạp chí, Nhà xuất Ghi bản) (2) (3) (4) Bài báo Bài báo: Tạp chí chuyên KHCN Trà Vinh ngành (5) Đào tạo kỹ sư 22.2 Trình độ khoa học sản phẩm (Dạng II & III) so với sản phẩm tương tự có (Làm rõ sở khoa học thực tiễn để xác định yêu cầu khoa học cần đạt sản phẩm đề tài) Quy trình trồng chăm sóc cho giống lúa Nàng Quớt đỏ có tính khả thi khả áp dụng có hiệu Kết khoa học đạt yêu cầu 22.3 Kết tham gia đào tạo sau đại học TT (1) Cấp đào tạo (2) Thạc sỹ Tiến sỹ Số lượng (3) Chuyên ngành đào tạo (4) Ghi (5) 22.4 Sản phẩm dự kiến đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền giống trồng: 23 Khả ứng dụng phương thức chuyển giao kết nghiên cứu 23.1 Khả thị trường (Nhu cầu thị trường nước, nêu tên nhu cầu khách hàng cụ thể có; điều kiện cần thiết để đưa sản phẩm thị trường?) Đáp ứng nhu cầu ngày cao sản phẩm gạo đặc sản, chất lượng cao nước cho nhu cầu xuất Thị trường nước cần giống lúa đặc sản, sử dụng 34 gạo Nàng Quớt đỏ (Nàng keo đỏ) làm thực phẩm chức 23.2 Khả ứng dụng kết nghiên cứu vào sản xuất kinh doanh (Khả cạnh tranh giá thành chất lượng sản phẩm) - Giống lúa Nàng Quớt đỏ sau phục tráng đạt suất, chất lượng cao, sâu bệnh, cơng chăm sóc, giá lúa cao, qua nâng cao thu nhập người sản xuất, mang lại hiệu kinh tế lâu dài canh tác lúa mùa - Tăng cường kiến thức thực tế nâng cao trình độ nghiên cứu khoa học đội ngũ cán tham gia đề tài 23.3 Khả liên doanh liên kết với doanh nghiệp trình nghiên cứu - Liên kết với doanh nghiệp tỉnh để mở rộng thị trường thu mua chế biến gạo đặc sản Nàng Quớt đỏ - Tổ chức việc liên kết nông dân sản xuất doanh nghiệp tiêu thụ sản phẩm 23.4 Mô tả phương thức chuyển giao (Chuyển giao công nghệ trọn gói, chuyển giao cơng nghệ có đào tạo, chuyển giao theo hình thức trả dần theo tỷ lệ % doanh thu; liên kết với doanh nghiệp để sản xuất góp vốn với đơn vị phối hợp nghiên cứu với sở áp dụng kết nghiên cứu theo tỷ lệ thỏa thuận để triển khai sản xuất; tự thành lập doanh nghiệp sở kết nghiên cứu tạo ra…) - Chuyển giao cơng nghệ có đào tạo cho cán nơng dân tỉnh, xây dựng quy trình kỹ thuật cho giống lúa đặc sản cho tỉnh Trà Vinh - Sản phẩm đề tài chuyển giao cho Trung tâm giống Nông nghiệp tỉnh Trà Vinh, để Trung tâm nhân giống phát triển vùng sản xuất, tiến tới xây dựng nhãn hiệu lúa đặc sản tỉnh 24 Phạm vi địa (dự kiến) ứng dụng kết đề tài - Sở Nông Nghiệp & PTNT tỉnh Trà Vinh, Trung Tâm Khuyến Nông Trà Vinh , Trung tâm giống Trà Vinh - Huyện: Phòng Nơng Nghiệp Phát triển Nông Thôn Cầu Ngang, Châu Thành 25 Tác động lợi ích mang lại kết nghiên cứu 25.1 Đối với lĩnh vực KH&CN có liên quan (Nêu dự kiến đóng góp vào lĩnh vực khoa học công nghệ nước quốc tế) Phát triển đội ngũ thông qua đào tạo ngắn hạn dài hạn: đào tạo kỹ thuật chọn tạo giống, canh tác, sản xuất lúa giống, cho cán nông nghiệp, hướng dẫn nông dân tự phục tráng giống Sự liên kết trao đổi kiến thức với nông dân, giúp nông dân tiếp cận với khoa học để canh tác có hiệu mang lại thu nhập ổn định lâu dài thông qua hội 35 thảo đầu bờ Tác động khoa học  Giống lúa mùa đặc sản cho tỉnh Trà Vinh  Nâng cao khả tự phục tráng giống giữ giống nông dân Tác động cộng đồng Tác động kinh tế  Những lợi ích kinh tế quan trọng đề tài phục tráng giống lúa mùa đặc sản cho người nơng dân Thực có hiệu việc cung cấp giống lúa tốt, chất lượng nhằm nâng cao thu nhập nông dân tạo nhiều hội cho ổn định sinh kế  Đề tài góp phần tăng cường hệ thống hạt giống địa phương đảm bảo sản xuất hiệu phân phối kịp thời đầy đủ giống có chất lượng cao cho nông dân, cao sản lượng thu nhập Tác động xã hội - Giống lúa Nàng Quớt đỏ (Nàng Keo đỏ) sau phục tráng, góp phần nâng cao đời sống nông dân địa phương Những giá trị văn hóa truyền thống giống khơi phục Nơng dân địa phương có nhận thức tốt giá trị nguồn gen địa phương, từ tham gia tích cực việc bảo tồn nguồn gen lúa địa phương nói riêng đa dạng sinh học nơng nghiệp nói chung Tác động môi trường - Đề tài dự kiến không gây tác động tiêu cực môi trường Bên cạnh đề tài phục tráng giống lúa mùa tốt cho địa phương, khôi phục lại nguồn gen mất, giúp bảo tồn nguồn tài ngun thiên nhiên, gìn giữ nguồn gen q Thơng tin hoạt động phổ biến - Người sử dụng thông tin gồm bên liên quan (nông dân, nhà khoa học, cán khuyến nông) cộng đồng: Nông dân tiếp cận khoa học kỹ thuật thông qua hội thảo đầu bờ, buổi tập huấn - Chính quyền địa phương cán khuyến nông tham gia hội thảo khoa học để phổ biến kỹ thuật, khoa học công nghệ 36  Tiến độ thực đề tài báo cáo định kỳ đến quan quản lý khoa học 25.2 Đối với tổ chức chủ trì sở ứng dụng kết nghiên cứu 25.3 Đối với kinh tế - xã hội môi trường (Nêu tác động dự kiến kết nghiên cứu phát triển kinh tế - xã hội môi trường) - Giúp bảo tồn phát triển giống lúa mùa đặc sản địa phương - Đề tài đưa quy trình phục tráng giống lúa đạt yêu cầu, quy trình kỹ thuật canh tác chuyển giao sản phẩm cho sở Nông Nghiệp & Phát triển Nông thôn - Kết đề tài phục tráng giống lúa Nàng Quớt đỏ (Nàng Keo đỏ) làm gia tăng suất 10-15% so với giống chưa phục tráng, đạt chất lượng gạo đặc sản tỉnh; - Giúp nông dân biết thêm kiến thức phục tráng giống quy trình kỹ thuật thâm canh tăng suất 37 V NHU CẦU KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ NGUỒN KINH PHÍ (Giải trình chi tiết phụ lục kèm theo) Đơn vị tính: Triệu đồng 26 Kinh phí thực đề tài phân theo khoản chi Trong Trả cơng lao Ngun, Nguồn kinh phí Tổng số động vật liệu, Thiết bị, (khoa máy móc học, phổ lượng thơng) Tổng kinh phí 702,123 374,130 180,310 Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác 147,683 Trong đó: Ngân sách SNKH: 702,123 374,130 180,310 - Năm thứ nhất*: 260,588 161,470 66,587 - Năm thứ hai*: 292,781 148,810 92,743 - Năm thứ ba*: 148,754 63,850 20,980 Nguồn tự có quan 0 0 0 Nguồn khác (vốn huy động, ) 0 0 0 147,683 32,531 51,228 63,924 (*): dự toán đề tài phê duyệt Cần thơ, ngày tháng năm 2015 Cần thơ, ngày Chủ nhiệm đề tài (Họ tên chữ ký) tháng năm 2015 Tổ chức chủ trì đề tài (Họ tên, chữ ký, đóng dấu) ………, ngày tháng năm 2015 Sở Khoa học Công nghệ (Họ tên, chữ ký, đóng dấu) 38