Kết quả chọn tạo giống lúa lai hai dòng mới TH3-4 Result of breeding new two-line hybrid rice combination, TH3-4

TH3-4 is two-line hybrid rice combination resulting from cross between T1S-96 and R4. TH3-4 has short growing duration with yield about 5.0 – 6.0 tons/hectare in summer season and 6.0 – 8.0 tons/hectare in spring season. It also shows good resistance to diseases and insect pests, such as plant hopper, bacterial leaf blight, and tolerance to lodging and low temperature. TH3-4 has good grain quality, i.e. long grain, amylose content 23.0%, protein content 7.78% and good cooking quality. The female, T1S-96 has critical sterility inducing temperature (CSIT) of 240C, good sensitiveness to GA3, high out-crossing rate and high yield of F1 seed production. The male parent: R4 has short growing duration, with 14 leaves. The process of producing F1 hybrid seed of two-line hybrid combination TH3-4 was successfully established in summer season in the North of Vietnam. TH3-4 has been approved for round-up production test with 300 ha in 15 provinces

Kết quả chọn tạo giống lúa lai hai dòng mới TH3-4 Result of breeding new two-line hybrid rice combination, TH3-4 Nguyn Th Trõm, Phm Th Ngc Yn, Trn Vn Quang, Nguyn Vn Mi, Nguyn Trng Tỳ, V Th Bớch Ngc, Lờ Th Khi Hon v cs. Summary TH3-4 is two-line hybrid rice combination resulting from cross between T1S-96 and R4. TH3-4 has short growing duration with yield about 5.0 6.0 tons/hectare in summer season and 6.0 8.0 tons/hectare in spring season. It also shows good resistance to diseases and insect pests, such as plant hopper, bacterial leaf blight, and tolerance to lodging and low temperature. TH3-4 has good grain quality, i.e. long grain, amylose content 23.0%, protein content 7.78% and good cooking quality. The female, T1S-96 has critical sterility inducing temperature (CSIT) of 24 0 C, good sensitiveness to GA3, high out-crossing rate and high yield of F 1 seed production. The male parent: R4 has short growing duration, with 14 leaves. The process of producing F 1 hybrid seed of two-line hybrid combination TH3- 4 was successfully established in summer season in the North of Vietnam. TH3-4 has been approved for round-up production test with 300 ha in 15 provinces. Key words: Two-line hybrid rice, good grain quality, critical sterility inducing temperature 1. Đặt vấn đề Theo báo cáo tổng kết của Cục Nông nghiệp tháng 10/2005, trong 5 năm gần đây, diện tích gieo cấy lúa lai ở các tỉnh miền Bắc nớc ta dao động xung quanh 500-600 ngàn ha/năm, lợng hạt giống F1 cần tơng ứng là 18.000 tấn. Sản xuất hạt lai F1 trong nớc chỉ đạt 3.500-4.000 tấn/năm, đáp ứng 20- 25% nhu cầu, lợng hạt lai còn lại phải nhập từ Trung Quốc với chất lợng, chủng loại và giá cả thờng xuyên biến động. Hơn nữa, các giống lúa lai sản xuất trong nớc đa số vẫn phải nhập hạt bố mẹ từ nớc ngoài, cha làm chủ đợc công nghệ sản xuất hạt bố mẹ và hạt lai F1. Vấn đề chỉ có thể đợc giải quyết khi chúng ta tự tạo ra các giống lúa lai phù hợp với điều kiện sản xuất ở các vùng sinh thái trong nớc. TH3-4 là giống lúa lai hai dòng mới, đợc lai thử, đánh giá, so sánh, sản xuất thử hạt F1và khảo nghiệm quốc gia, tỏ rõ nhiều u điểm vợt trội có thể góp phần giải quyết vấn đề trên. 2. Vật liệu và phơng pháp nghiên cứu: 2.1. Vật liệu Các dòng EGMS: T1S-96, P5S, T70S, Peiai64S; Các dòng cho phấn: R1, R3, R4, R5, R11, R17 .; Con lai F1 lai thử trong các vụ. 2.2. Phơng pháp Bố trí các thí nghiệm đồng ruộng nh so sánh giống, gieo thời vụ . theo phơng pháp của Phạm Chí Thành (1986). Các chỉ tiêu theo dõi trên đồng ruộng đợc đánh theo tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen cây lúa của IRRI (Standard Evaluation System for rice, IRRI 1996). Đánh giá mức độ phản ứng với các chủng gây bệnh bạc lá trong điều kiện nhân tạo theo phơng pháp của Phòng Thí nghiệm JICA - Đại học Nông nghiệp I. 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 1 3.1 Đánh giá, tuyển chọn tổ hợp lai mới tại Viện Sinh học Nông nghiệp Bảng 1. Nguồn gốc, đặc điểm nông sinh học và độ thuần đồng ruộng của các tổ hợp lai mới tuyển chọn Lá đòng (cm) Tên giống Nguồn gốc (mẹ/bố) TGST (ngày) Cao cây (cm) Dài bông (cm) Dài Rộng Độ thuần (%) TH3-17 T1S-96/R17 137 102 24,1 38,3 1,7 98,9 TH3-4 T1S-96/R4 125 98 25,2 28,4 1,8 99,8 TH3-5 T1S-96/R5 129 106 25,6 37,5 1,7 99,4 TH3-11 T1S-96/R11 128 113 24,6 34,5 1,5 97,5 BTST(đ/c) Peiai64S/ST 130 99 20,8 33,5 1,8 99,4 TH5-1 P5S/R1 127 100 23,6 31,2 2,0 96,0 TH2-3 Peiai64S/R3 137 113 26,4 39,7 1,9 98,6 TH6-3 T70S/R3 128 103 24,5 38,5 2,0 98,7 Vụ mùa 2002 lai thử 418 tổ hợp mới, kết quả khảo sát trong vụ xuân muộn 2003, đã chọn ra 6 tổ hợp lai có nhiều đặc điểm tốt về chống chịu sâu bệnh, kiểu hình, năng suất cá thể, bông, hạt . Số liệu bảng 1 cho thấy các tổ hợp mới có TGST ngắn 125-137 ngày trong vụ xuân, chênh lệch so với đối chứng Bồi tạp sơn thanh 5-7 ngày. Chiều cao cây thấp, bông dài, độ thuần khá, khả năng chống chịu tơng đơng hoặc tốt hơn Bồi tạp sơn thanh. Bảng 2. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai mới tuyển chọn Tên tổ hợp Số bông/ khóm Số hạt/ bông Hạt chắc/ bông Tỷ lệ lép (%) KL 1000 hạt (g) NS. cá thể (g/khóm) NS. Lý thuyết (tạ/ha) NS. thực thu (tạ/ha) TH3-17 7,7 151 136 11,3 23,6 26,4 95,0 72,2cde TH3-4 6,8 187 172 8,0 23,2 27,1 97,6 83,7a TH3-5 6,2 171 168 19,3 25,6 27,9 98,8 84,3a TH3-11 6,3 197 178 19,8 24,5 24,4 87,8 73,0cde BTST (đ/c) 6,4 181 172 5,0 22,1 24,3 87,5 72,0cde TH5-1 8,0 189 167 11,6 23,6 31,5 113,4 78,0b TH2-3 7,2 194 166 14,4 23,3 27,8 100,0 72,3cde TH6-3 6,8 297 200 32,7 20,8 28,7 101,9 75,0bcd Ghi chú: Các chữ trong cột khác nhau đợc coi là sai khác có ý nghĩa thống kê (P=95%). Số liệu về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất (bảng 2) cho thấy các tổ hợp mới có nhiều u điểm tơng đơng hoặc trội hơn đối chứng, năng suất cá thể cao hơn, năng suất thực thu cao nhất là: TH3-5 và TH3-4, tiếp theo là TH5-1. Đánh giá chất lợng của các giống lúa lai (thu trong vụ xuân 2005) của Trung tâm nghiên cứu chất lợng nông sản, Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch cho thấy TH3-4 có tỷ lệ gạo xát, gạo nguyên cao, hàm lợng amyloza, prôtêin trung bình(bảng 3). Bảng 3. Một số chỉ tiêu chất lợng của TH3-4 so với các tổ hợp lai đang sử dụng trong sản xuất. Tên tổ hợp Gạo xát (% thóc) Gạo nguyên (%GX) Bạc bụng (điểm) Chiều dài hạt gạo (mm) Tỷ lệ D/R Hàm lợng amyloza (%CK) Hàm lợng prôtêin (%CK) Nhiệt độ hoá hồ TH3-4 70,50 78,60 2,25 6,20 3,00 23,00 7,81 Thấp TH3-3 71,80 65,10 3,41 6,76 3,23 20,68 8,83 Thấp Việt lai20 63,30 53,81 2,98 6,67 2,80 22,74 7,35 Thấp BTST 68,49 85,42 4,31 5,60 2,40 25,70 8,58 TB HYT83 66,79 50,31 4,13 6,26 2,94 22,60 7,63 Thấp HYT100 64,51 46,64 2,52 6,98 3,25 14,40 7,56 Thấp HYT92 63,09 34,63 3,92 6,50 3,13 13,54 7,59 Thấp Nhịu 838 67,54 70,25 4,03 6,14 2,52 22,76 8,23 TB Ghi chú: GX: gạo xát, GN: gạo nguyên, TB: trung bình. Nguồn:Viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (trích báo cáo Bộ Nông nghiệp & PTNT tháng 8/2005). 2 Từ các số liệu về năng suất và chất lợng hạt cho thấy các tổ hợp lai mới trên đây có nhiều u điểm vợt trội có thể thay thế giống đối chứng Bồi tạp sơn thanh trong cơ cấu giống lúa ngắn ngày, trà xuân muộn, mùa sớm, hè thu ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam. Vì vậy, chúng tôi đã sản xuát hạt F1 TH3-4 để khảo nghiệm rộng và trình diễn trên nhiều vùng khác nhau. 3.2. Đặc điểm của giống lúa lai mới TH3-4 Bảng 4. Một số đặc điểm của TH3-4 so với các giống cùng trà TT Chỉ tiêu TH3-4 TH3-3 BTST (đ/c) 1 TGST (ngày):- Vụ xuân - Vụ mùa 120-125 100-105 125-130 105-110 125-130 105-115 2 Chiều cao cây (cm) 95-100 100-105 90-95 3 Số lá trên thân chính (lá) 14 14,5 14,5 4 Số bông hữu hiệu/ khóm 6,8 5,4 6,4 5 Chiều dài bông (cm) 24-26 25-27 20-22 6 Số hạt trung bình/ bông 160-180 170-200 150-170 7 Tỷ lệ lép trung bình (%) 10-15 20-25 10-15 8 Khối lợng 1000 hạt(gam) 22-23 24-25 20-22 9 Kiểu cây Thấp đứng Hơi xoè Thấp đứng gọn 10 Bản lá đòng Rộng phẳng Hẹp đứng Mo đứng 11 Màu sắc lá Xanh Xanh sáng Xanh đậm 12 Kiểu bông To sít To dài sít Trung bình sít 13 Màu vỏ trấu Vàng sáng Vàng đậm Vàng nhạt 14 Mỏ hạt Vàng thẳng Vàng thẳng Tím thẳng Bảng 5. Mức phản ứng với các chủng vi khuẩn gây bệnh bệnh bạc lá của các dòng bố mẹ và con lai TH3-4 ( xuân 2005) Race1 (HAU-01143) Race2 (HAU-02035-1) Race3 (HAU-02034-6) Giống lúa cm Phản ứng cm Phản ứng cm Phản ứng IR24(đ/c) 18,0 S 18,4 S 16,2 S IRBB21(gen Xa21) 0,7 HR 0,8 HR 0,3 HR Nhị u 838 10,7 M 27,9 S 31,1 S Bồi tạp sơn thanh 3,0 R 19,8 S 17,7 S T1S-96 11,7 M 1,9 R 16,9 S R4 19,2 S 2,2 R 13,1 S TH3-4 19,3 S 2,2 R 15,3 S Ghi chú: HR: kháng cao (chiều dài vết bệnh<1 cm); R kháng (chiều dài vết bệnh 1-8 cm); M: Kháng vừa (chiều dài vết bệnh dài 8 - 12 cm); S: nhiễm (chiều dài vết bệnh > 12 cm) Chúng tôi tiến hành đánh giá mức phản ứng của dòng bố mẹ và con lai TH3-4 với các chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá Xanthomonas Oryzae, thu thập tại nhiều địa phơng trong nớc, kết quả cho thấy TH3-4 kháng bạc lá race 2 tơng đơng với các dòng bố mẹ và bị nhiễm race 1, race 3 (bảng 5). 3.3. Năng suất và khả năng chống chịu của TH3--4 tại các điểm khảo nghiệm Bảng 6: Năng suất của TH3-4 tại các điểm khảo nghiệm vụ xuân 2005 Tên giống Bắc Giang Phú Thọ Tuyên Quang Hng Yên Hải Dơng Hải Phòng Thanh Hoá Nghệ An Trung bình BTST(đ/c) 56,3 63,7 60,6 72,6 62,2 49,8 56,4 77,6 62,4 TH3-4 54,0 65,3 57,9 68,6 55,3 44,6 59,0 62,4 58,4 TH3-17 - 68,0 58,9 55,6 55,4 31,8 61,4 77,6 58,4 TH5-1 56,0 67,7 47,7 67,7 54,4 54,0 53,8 62,9 58,0 HC1 56,7 52,7 61,8 75,0 55,1 46,5 56,1 61,5 58,2 VL1 - 63,0 - 72,5 55,8 48,6 60,6 63,3 60.6 LHD4 55,7 61,0 59,9 54,3 60,7 45,2 62,1 64,1 57,9 Việt lai 24 - 60,3 - 67,0 - 46,5 56,4 - 57,6 Vân quang14 59,0 67,7 59,5 69,6 65,0 53,1 48,8 - 60,4 Bồi tạp 266 - 54,7 - 72,2 - - 50,7 - 59,2 CV1 - 51,0 - 76,2 - 50,7 54,1 - 58,0 3 CV% 4,6 3,7 3,4 7,9 1,5 6,2 3,0 2,2 LSD0,05 4,32 3,83 3,46 9,15 1,53 5,01 2,83 2,68 Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ơng, báo cáo vụ xuân 2005. Bảng 7. Năng suất của TH3-4 tại các điểm khảo nghiệm vụ mùa 2005 Tên giống Hng Yên Hải dơng Hải Phòng Thái Bình Thanh Hoá Nghệ An Bắc Giang Phú Thọ Tuyên quang Trung bình BTST(đ/c) 52,9 42,0 51,5 47,1 51,0 51,5 45,2 56,0 68,0 51,7 HC1 55,2 47,3 48,3 50,7 47,5 49,0 42,2 44,7 63,3 49,8 VL24 62,2 44,3 43,2 44,1 45,1 49,5 40,8 51,3 56,7 48,6 TH3-4 62,9 47,3 53,1 54,3 57,7 47,5 47,7 49,7 68,3 54,3 VL1 63,0 43,9 - - 55,3 46,9 - 59,3 - 53,7 CV% 2,2 6,4 11,3 3,8 5,7 4,2 7,6 5,6 1,3 LSD0,05 2,40 5,44 11,03 3,71 5,55 3,87 6,72 5,55 1,6 Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ơng, báo cáo vụ mùa 2005. Vụ xuân 2005 TH3-4 có năng suất trung bình ở 8 điểm khảo nghiệm là 58,4 tạ/ha, thấp hơn đối chứng 4 tạ/ha (bảng 6). Vụ mùa 2005, điều kiện thời tiết bất thuận hơn, 2 cơn bão làm phần lớn lúa lai bị nhiễm bệnh bạc lá và đổ, tuy nhiên năng suất TH3-4 cao hơn đối chứng bình quân là 2,6 tạ/ha, trong đó các điểm Hải Dơng, Hng Yên, Thái Bình, Thanh Hoá vợt đối chứng từ 13,1-18,9%. Cán bộ theo dõi tại các điểm này nhận xét rằng TH3-4 vừa ít nhiễm bạc lá, vừa không bị đổ và tỷ lệ rụng hạt thấp hơn các giống cùng trà (bảng 7). Bảng 8. Tình hình nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các giống lúa lai vụ xuân 2005 (điểm) Tên giống Đạo ôn Bạc lá Khô vằn Đục thân Cuốn lá Chịu lạnh BTST(đ/c) 2 0 1 1 1 1 TH3-4 2 0 1 1 1 1 TH3-17 2 0 3 1 1 3 TH5-1 3 0 1 0 1 3 HC1 2 0 0 0 1 1 VL1 3 0 0 0 1 3 LHD4 2 0 3 0 1 3 Việt lai 24 2 0 0 1 1 1 Vân quang 4 2 0 5 0 1 1 Bồi tạp 66 2 0 0 0 1 1 CV1 1 0 0 1 1 1 Nhị u838 2 0 3 1 1 1 Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ơng, báo cáo vụ xuân 2005. Bảng 9. Tình hình nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các giống lúa lai vụ mùa 2005 (điểm) Tên giống Đốm nâu Bạc lá Khô vằn Đục thân Cuốn lá Chống rầy BTST(đ/c) 1-3 1-3 3-5 0-1 0-1 3 HC1 1-3 0-1 3-5 1-3 0-1 3 Việt lai 24 1-3 1-3 3-5 1-3 0-1 3 TH3-4 0-1 0-1 3-5 0-1 0-1 1 VL1 1-3 0-1 1-3 1-3 0-1 3 Nguồn: Trung tân Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ơng, báo cáo vụ mùa 2005. Đánh giá tình hình nhiễm sâu bệnh trên đồng ruộng cho thấy ở vụ xuân TH3-4 nhiễm sâu bệnh tơng đơng với Bồi tạp sơn thanh, nhng trong vụ mùa chống chịu khá hơn nên năng suất bị thiệt hại nhẹ hơn (bảng 8, 9). Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống Cây trồng Trung ơng nhận xét: TH3-4 đã qua 2 vụ khảo nghiệm, sinh trởng phát triển khá, đẻ nhánh khá, độ thuần cao, TGST tơng đơng giống đối chứng, trỗ nhanh, bông dài, nhiều hạt, nhiễm sâu bệnh nhẹ, có thể công nhận tạm thời để đa vào sản xuất thử trong thời gian tới. 4 3.4. Đặc điểm của bố mẹ TH3-4 và bố trí sản xuất hạt lai Bảng 10. Đặc điểm cơ bản của các dòng bố mẹ TH3-4 so với R3 và R1 (Vụ mùa) Chỉ tiêu R4 (bố) R1 (9311) R3 T1S-96 (mẹ) Thời gian từ gieo đến trỗ (ngày) 82-84 82-86 74-76 84-88 Số lá/thân chính (lá) 14-15 16,5 14,5 15,0-15,7 Chiều cao cây (cm) 95,3 98,7 92,5 78-84 Chiều dài bông (cm) 24,2 23,6 26,3 23,5 Chiều dài lá đòng (cm) 34,2 36,6 39,8 25,5 Số nhánh đẻ/cây 8,1 7,2 9,5 5,5 Số nhánh hữu hiệu 5,6 4,3 5,7 4,1 Số hạt/ bông trung bình 196,3 182,6 221,5 175,5 Tỷ lệ hạt lép (%) 8,3 12,2 15,8 100 Khối lợng 1000 hạt (gam) 23,6 29,3 20,5 21,5 Năng suất cá thể (gam/cây) 18,1 18,0 20,4 - Thời gian trỗ của quần thể (ngày) 10 8 9 12 Đặc điểm hạt phấn To tròn To tròn Tròn đều Bất dục Đặc điểm vỏ hạt Vàng rơm Vàng rơm Vàng nâu Râu ngắn Bảng 11. Kết quả sản xuất thử TH3-4 trong vụ mùa 2004-2005 Ngày gieo(ngày/tháng) Ngày trỗ (ngày/tháng) Vụ, địa điểm Bố1 Bố 2 Mẹ Bố1 Bố 2 Mẹ NS.Thực thu (tạ/ha) Ghi chú Mùa 2004 Viện SHNN 24/6 27/6 27/6 14/9 82* 17/9 82* 19/9 84* 18,0 Mẹ trỗ sau bố 5 ngày Mùa 2005 Đa Tốn, HN 24/6 28/6 21/6 11/9 79* 16/9 80* 13/9 84* 30,0 Mẹ trỗ sau bố 2 ngày Ghi chú: * Thời gian từ gieo đến trỗ 4. Kết luận Giống lúa lai hai dòng mới TH3-4 có TGST ngắn, năng suất 50- 60 tạ/ha (vụ mùa), 60-70 tạ/ha (vụ xuân) chống chịu khá với bệnh đạo ôn, bạc lá, rầy, chống đổ, chịu rét, thích ứng khá rộng. Gạo TH3-4 thon dài, tỷ lệ gạo xát 70,5(% thóc), tỷ lệ gạo nguyên 78,6(% gạo xát), hàm lợng amyloza 23(% chất khô), prôtêin 7,78(% chất khô), cơm trắng ngon. Dòng mẹ T1S-96 (cùng mẹ với TH3-3)đợc chọn lọc qua nhiều thế hệ, đã thuần và bất dục ổn định với ngỡng chuyển đổi tính dục = 24 0 C, nhậy cảm GA3, dễ nhận phấn nên sản xuất hạt lai F1 đạt năng suất khá ( 20-35 tạ/ha). Dòng bố R4 chọn trong tập đoàn nhập nội từ Trung Quốc năm 1997, có TGST ngắn, cây cao trung bình, bao phấn to mẩy, tung phấn tốt, khả năng phục hồi tốt, chống chịu sâu bệnh khá, có u thế lai cao khi lai với dòng mẹ T1S-96. Qui trình sản xuất hạt lai F1 (vụ mùa) đã đợc thiết lập và bớc đầu ứng dụng có hiệu quả trong sản xuất. Giống TH3-4 đã đợc Bộ Nông nghiệp & PTNT công nhận tạm thời tháng 12/2005, hiện nay đã trình diễn và mở rộng sản xuất trên15 tỉnh với diện tích trên 300ha. Tài liệu tham khảo IRRI (1996), Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa, Viện nghiên cứu lúa Quốc tế P.O. Box 933. 1099- Manila Philippines (Nguyễn Hữu Nghĩa dịch). HAU-JICA ERCB Project (2003), Experimental technique for Bacterial blight of rice, Hanoi, 42p. Phạm Chí Thành (1986), Phơng pháp thí nghiệm đồng ruộng (Giáo trình Đại học), Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội, 215 trang. 5 . với Bồi tạp sơn thanh, nhng trong vụ mùa chống chịu khá hơn nên năng suất bị thi t hại nhẹ hơn (bảng 8, 9). Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống Cây trồng Trung. cao khi lai với dòng mẹ T1S-96. Qui trình sản xuất hạt lai F1 (vụ mùa) đã đợc thi t lập và bớc đầu ứng dụng có hiệu quả trong sản xuất. Giống TH3-4 đã đợc