Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm đánh giá, chọn lọc nguồn vật liệu bố mẹ có năng suất cao, chất lượng tốt và có mùi thơm để phát triển giống lúa lai hai dòng cho các tỉnh phía Bắc Việt Nam.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN MẠNH CƢỜNG ĐÁNH GIÁ NGUỒN VẬT LIỆU BỐ MẸ VÀ CHỌN TẠO GIỐNG LƯA LAI THƠM HỆ HAI DỊNG Chun ngành: Di truyền chọn giống trồng Mã số: 62.62.01.11 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NƠNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2017 Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Viện Nghiên cứu Phát triển trồng Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH Trần Duy Quý PGS TS Trần Văn Quang Phản biện 1: ……………………………………………… Phản biện ……………………………………………… Phản biện 3: ………………………………………… …… Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi ngày tháng Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam - Thư viện Viện Cây lương thực Cây thực phẩm năm 2017 MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Lúa lai có tiềm tăng suất sản lượng, nhiều quốc gia cố gắng khai thác lợi ích kỹ thuật Đến năm 2014, có 40 nước trồng lúa lai, ngồi Trung Quốc có Ấn Độ, Bangladesh, Indonesia, Việt Nam, Philippines Mỹ có diện tích gieo trồng lúa lai lớn (Yuan L.P., 2014) Tuy nhiên, diện tích lúa lai tăng khơng đáng kể dòng bố mẹ có di truyền hẹp, khả trì, phục hồi dòng ưu tú thấp, thiếu khả chống chịu bất thuận sinh học phi sinh học, chất lượng thấp Do vậy, cải tiến dòng bố mẹ, khắc phục hạn chế chiến lược phát triển lúa lai hướng nghiên cứu có hiệu (Khan M.H et al., 2015) Từ năm 1998, Việt Nam nhập nội số tổ hợp lúa lai hai dòng, tổ hợp cho suất cao, chống chịu với sâu bệnh hại Tuy nhiên, diện tích chưa mở rộng giá hạt lai cao không phù hợp với điều kiện người nơng dân; cơng nghệ nhân dòng bất dục đực sản xuất hạt lai F1 gặp nhiều khó khăn (Cục Trồng trọt, 2014) Trong giai đoạn 2001 - 2014, công tác chọn tạo lúa lai Việt Nam thúc đẩy mạnh mẽ thu nhiều thành tựu đáng kể; tỷ trọng lúa lai thương hiệu Việt Nam tăng lên rõ rệt, số giống cơng nhận thức chiếm 28% tổng số giống công nhận Các quan nghiên cứu phát triển lúa lai nước tập trung vào việc chọn tạo dòng bất dục tổ hợp lúa lai thích hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam, Tuy nhiên, số lượng dòng bố mẹ hạn chế, đặc biệt dòng có đặc điểm nông sinh học tốt phục vụ cho chọn giống lúa lai hai dòng chất lượng cao Chính vậy, việc đánh giá, chọn tạo dòng bố mẹ để phát triển giống lúa lai có thời gian sinh trưởng ngắn, suất cao, chất lượng tốt, có mùi thơm đòi hỏi cấp thiết sản xuất lúa lai Việt Nam CẤU TRÚC LUẬN ÁN Luận án gồm 131 trang bao gồm: Mở đầu trang; Chương 1-Tổng quan tài liệu sở khoa học đề tài 42 trang; Chương 2-Đối tượng, nội dung phương pháp nghiên cứu 14 trang; Chương 3-Kết nghiên cứu thảo luận 68 trang; Kết luận đề nghị trang Luận án gồm 51 bảng số liệu, hình minh họa, 141 tài liệu tham khảo có 116 tài liệu tiếng Anh 23 tài liệu tiếng Việt MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN Đánh giá, chọn lọc nguồn vật liệu bố mẹ có suất cao, chất lượng tốt có mùi thơm để phát triển giống lúa lai hai dòng cho tỉnh phía Bắc Việt Nam PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4.1 Đối tƣợng nghiên cứu Đề tài có sử dụng dòng TGMS 135S (khơng thơm) lai với giống Hoa Sữa (thơm) để chọn tạo dòng TGMS thơm Từ dòng TGMS thơm lai với dòng R để tạo tổ hợp lai hai dòng chất lượng cao Các dòng R có kế thừa kết nghiên cứu Viện Nghiên cứu Phát triển trồng 4.2 Thời gian nghiên cứu Thời gian thực đề tài từ năm 2011 đến năm 2014 4.3 Địa điểm nghiên cứu Các thí nghiệm đồng ruộng bố trí Viện Nghiên cứu Phát triển trồng, Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Phân tích tiêu chất lượng Viện Cây lương thực Cây thực phẩm, Trung tâm Khảo kiểm giống, Sản phẩm trồng Quốc gia Phòng thí nghiệm Khoa Cơng nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ứng dụng thị phân tử để xác định diện gen quy định tính thơm (fgr) Phòng thí nghiệm thuộc Dự án JICA, Học viện Nông nghiệp Việt Nam NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN Lai tạo chọn lọc thành công dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ E15S-2, có nhiều đặc điểm nơng sinh học tốt, khả kết hợp cao, phù hợp cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lượng cao, có mùi thơm Xác định hai dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ E15S-2, E15S-3; ba dòng cho phấn R2, TBR45, R20 sử dụng cho chương trình chọn giống lúa lai hai dòng suất, chất lượng cao gạo có mùi thơm Chọn tạo giống lúa lai hai dòng HQ19 có thời gian sinh trưởng ngắn, suất cao, nhiễm nhẹ sâu bệnh, chất lượng cao có mùi thơm để phục vụ sản xuất Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 6.1 Ý nghĩa khoa học - Đây cơng trình nghiên cứu có hệ thống đánh giá, tuyển chọn dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ (TGMS) có mùi thơm tổ hợp lúa lai thơm hai dòng có chất lượng cao Kết nghiên cứu coi tiến việc tạo vật liệu bất dục cho phát triển lúa lai hai dòng chất lượng cao Việt Nam - Kết nghiên cứu đề tài bổ sung thêm sở lý luận phương pháp chọn tạo dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ giống lúa lai hai dòng chất lượng cao có mùi thơm điều kiện Việt Nam 6.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá, chọn lọc thành cơng dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ thơm E15S-2, làm phong phú nguồn vật liệu cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lượng cao, có mùi thơm Việt Nam - Chọn tạo thành công giống lúa lai hai dòng HQ19 có thời gian sinh trưởng ngắn, suất cao, nhiễm nhẹ sâu bệnh, chất lượng gạo cao, cơm có mùi thơm, mềm ngon, làm đa dạng giống lúa lai cấu giống lúa tỉnh phía bắc Việt Nam - Bước đầu hồn thiện quy trình nhân dòng TGMS thơm E15S-2, quy trình sản xuất hạt lai F1 giống lúa lai hai dòng HQ19 góp phần gia tăng tỷ lệ giống lúa lai chọn tạo nước, chủ động nguồn giống bố mẹ hạt lai F1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN LÚA LAI TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1.1.1 Nghiên cứu phát triển lúa lai giới Yuan et al., (1964) đánh dấu bắt đầu nghiên cứu lúa lai Trung Quốc Tại đảo Hải Nam phát lúa dại bất dục lồi lúa dại Oryzae fatuaspontanea, sau chuyển tính bất dục đực hoang dại vào lúa trồng tạo vật liệu di truyền hoàn toàn giúp cho việc khai thác ưu lai thương phẩm Murayama et al., (1988) phát dòng TGMS giống Annongs từ dạng đột biến tự nhiên, quan sát thấy điều kiện nhiệt độ 270C chúng có tượng bị bất dục đực điều kiện 240C chúng có hữu dục bình thường Biểu gen lặn nhân quy định Yuan LP cho Annongs dòng đặc trưng cho bất dục dạng TGMS thuộc loài phụ Indica, bất dục điều kiện nhiệt độ cao, nhiệt độ chuyển hoá tính dục từ 23-240C Giai đoạn mẫn cảm giai đoạn hình thành hạt phấn phân bào giảm nhiễm (Dẫn theo Nguyễn Công Tạn cs., 2002) Dựa thành tựu đạt tiềm năng suất lúa, Trung Quốc xây dựng kế hoạch giai đoạn cho chọn giống lúa lai siêu cao sản với suất 15,0 tấn/ha/vụ quy mô lớn vào năm 2020 Theo Bộ Nông nghiệp Trung Quốc chương trình khởi động từ tháng năm 2013 giống lúa lai thử nghiệm Y Liangyou 900, trồng vụ mùa đạt suất 14,8 tấn/ha huyện Long Hải tỉnh Hồ Nam Với kết ban đầu vậy, Trung Quốc đưa suất siêu lúa lên 15,0 tấn/ha/vụ vào năm 2015 (Yuan, 2014) Ở Ấn Độ, đến năm 2014 đánh giá 3.500 tổ hợp lai chọn 70 tổ hợp lai để phát triển sản xuất, có 31 tổ hợp lai đơn vị nhà nước chọn tạo 39 tổ hợp lai công ty tư nhân chọn tạo Ấn Độ đưa chiến lược nghiên cứu là: 1) phát triển dòng bố mẹ có ưu lai cao; 2) chuyển gen ưu lai từ ngô sang lúa; 3) đa dạng nguồn CMS; 4) xác định vùng sản xuất hạt lai tối ưu; 5) phát triển nguồn nhân lực cho chọn tạo phát triển lúa lai (Hari-Prasad et al., 2014) Ở Phillipine, đến năm 2013 có 53 giống lúa lai công nhận mở rộng sản xuất, bật giống như: Magat, Panay, Mestizo từ Mestiso đến Mestiso 51, có suất trung bình từ 6,5-7,3 tấn/ha (Dindo et al., 2014) Theo Su niyum et al., (2014), năm 2011 Thái Lan chọn tạo thành công giống lúa lai RDH1 đến năm 2013 chọn tạo giống lúa lai RDH3 có suất 8,84 tấn/ha Thái Lan tập trung vào nghiên cứu lúa lai hai dòng, khởi đầu nhập dòng TGMS từ IRRI lai thử với giống lúa Thái Lan tuyển chọn tổ hợp lai có suất 6,5 tấn/ha 1.1.2 Nghiên cứu phát triển lúa lai nƣớc Việc nghiên cứu lúa lai Việt Nam bắt đầu vào năm 1986 Năm 1989, hạt giống lúa lai F1 nhập qua biên giới Việt Trung gieo trồng số tỉnh vùng núi phía Bắc Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Giang, Lào Cai,… Kết cho suất cao Năm 1990, Bộ Nông nghiệp Công nghiệp thực phẩm (nay Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn) cho phép nhập số tổ hợp lúa lai Trung Quốc gieo trồng thử vụ xuân đồng Bắc Bộ, kết cho thấy, tổ hợp lúa lai cho suất cao hẳn so với lúa Trong giai đoạn 2001-2012, công tác chọn tạo lúa lai Việt Nam thúc đẩy mạnh mẽ thu nhiều thành tựu đáng kể; tỷ trọng lúa lai thương hiệu Việt Nam tăng lên rõ rệt, số giống cơng nhận thức chiếm 28% tổng số giống công nhận Các quan nghiên cứu phát triển lúa lai nước tập trung vào việc chọn tạo dòng bất dục tổ hợp lúa lai thích hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam (Cục Trồng trọt, 2012) Hơn 20 năm nghiên cứu có 13 giống cơng nhận thức: VL20, TH3-3, TH3-4, HC1, VL24, TH3-5, Thanh ưu 3, LC212, LC270, TH7-2, HYT108, Thanh ưu 4, TH3-7 giống công nhận sản xuất thử, LHD6, TH5-1, HQ19, HQ21 ngồi nhiều tổ hợp lúa lai khảo nghiệm, có triển vọng mở rộng sản xuất (Cục Trồng trọt, 2014) Đến nay, diện tích trồng lúa lai Việt Nam phát triển với tốc độ nhanh, từ 11.094 (1992) tăng lên 435.508 năm 2000 613.117 năm 2012 Tổng kết nhiều năm cho thấy suất lúa lai cao lúa từ 10-20% điều kiện canh tác Năng suất trung bình đạt 6,5 tấn/ha (lúa 5,27 tấn/ha) Nhiều diện tích lúa lai đạt 9-10 tấn/ha, nơi cao đạt 11-14 tấn/ha 1.2 HỆ THỐNG BẤT DỤC ĐỰC SỬ DỤNG TRONG CHỌN GIỐNG LÚA Bất dục đực tượng khơng có khả sản sinh hạt phấn, sản sinh hạt phấn lại khơng có khả giải phóng hạt phấn, sản sinh hạt phấn bất dục, hạt phấn bất dục thường dị dạng quan trọng chúng khơng có khả nảy mầm đầu nhụy, khơng thể thực q trình thụ tinh Tính bất dục dòng mẹ lúa lai hai dòng kiểm soát gen nhân mẫm cảm với môi trường Virmani et al., (1997), phân thành dạng bất dục đực di truyền nhân cảm ứng nhiệt độ ánh sáng sau: - Bất dục đực di truyền nhân cảm ứng nhiệt độ (TGMS) - Bất dục đực TGMS ngược (rTGMS) - Bất dục di truyền nhân cảm ứng ánh sáng (PGMS) - Bất dục đực PGMS ngược (rPGMS) - Bất dục đực di truyền nhân cảm ứng ánh sáng nhiệt độ (PTGMS) Hai dạng sử dụng rộng rãi TGMS PGMS chọn tạo giống lúa lai hệ hai dòng 1.2.1 Bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ (TGMS) lúa Dạng bất dục TGMS yếu tố nhiệt độ tác động nhiệt độ cao bất dục, nhiệt độ thấp hữu dục bình thường (Chen et al., 2010; Hai et al., 2012) Di truyền TGMS cặp gen lặn tms nhân kiểm soát (Peng et al., 2010; Huang et al., 2015, Dung Nguyen Tien et al., 2013) Các nhà khoa học xác định có gen ký hiệu tms1, tms2, tms3, tms4(t), tms5, tms6, tmsX kiểm sốt tính trạng bất dục đực cảm ứng với nhiệt độ Ngày nay, tượng bất dục đực TGMS ứng dụng rộng rãi có hiệu cơng tác tạo giống sản xuất lúa lai hệ hai dòng Trung Quốc Việt Nam 2.2.2 Bất dục đực di truyền nhân cảm ứng ánh sáng (PGMS) lúa Tính bất dục tượng bất dục đực di truyền nhân cảm ứng với ánh sáng có tính ổn định cao ổn định thời gian chiếu sáng ngày mùa vụ cụ thể hay địa phương cụ thể Tuy nhiên, độ dài chiếu sáng ngày Việt Nam khó sử dụng dòng bất dục có, dòng bất dục PGMS sử dụng điều kiện Việt Nam độ dài ngày chuyển hóa tính bất dục phạm vi 12 16 phút đến 12 30 phút phù hợp (Vũ Văn Liết cs., 2013) 1.3 PHƢƠNG PHÁP CHỌN TẠO CÁC DÒNG BỐ MẸ LÚA LAI HAI DÒNG 1.3.1 Phƣơng pháp tạo dòng mẹ lúa lai hai dòng 1.3.1.1 Nhập nội Theo Virmani (2003), có phương pháp sau phương pháp tạo dòng EGMS: Đánh giá tập đồn dòng giống có, gây đột biến, lai chọn lọc pedigree, nuôi cấy bao phấn lai trở lại chọn lọc nhờ maker (MAS) Trong nhập nội phương pháp nhanh phù hợp với nơi chọn tạo giống lúa lai gặp nhiều khó khăn kinh tế điều kiện nghiên cứu Nhập nội dòng EGMS sẵn có từ đơn vị nghiên cứu sau tuyển chọn dòng ưu tú phù hợp với điều kiện sinh thái tìm biện pháp khai thác thích hợp 1.3.1.2 Sàng lọc vật liệu EGMS tự nhiên Trong tập đồn vật liệu chọn giống lúa tồn dòng bất dục đực đột biến tự nhiên gây nên Muốn chọn cần gieo trồng cẩn thận, quan sát vào thời kỳ lúa trỗ để phát bất dục Khi chọn cá thể bất dục, nhổ gốc đem trồng chậu ô xây mọc chồi chét Chờ đến gặp điều kiện ngoại cảnh thuận lợi lúa chét phục hồi hữu dục thu hạt tự thụ 1.3.1.3 Tạo dòng EGMS phương pháp lai Từ vật liệu có sẵn nguồn gen tms (hoặc pms), nhà chọn giống sử dụng nguồn gen làm dòng mẹ để lai với dòng, giống lúa thường khác nhau, thu hạt lai, gieo đánh giá lai F1 Chọn phân ly F2 điều khiển thời kỳ cảm ứng loại (nhiệt độ, ánh sáng) để lúa bất dục Đánh bất dục làm chét đông trồng vùng có điều kiện thích hợp để thu hạt tự thụ Tiếp tục làm hệ tạo dòng 1.3.2 Phƣơng pháp tạo dòng bố lúa lai Chọn dòng bố hay dòng phục hồi bất dục cho dòng mẹ lúa lai hệ dòng dễ so với chọn dòng phục hồi bất dục cho lúa lai hệ dòng Bằng phương pháp lai tạo dòng bố cho lúa lai hai dòng 1.4 DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ TÍNH TRẠNG LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT LƢỢNG Ở LÚA 1.4.1 Di truyền yếu tố ảnh hƣởng đến tính thơm 1.4.1.1 Sự di truyền tính thơm lúa Sự di truyền tính thơm lúa gây nhiều tranh cãi Singh et al., (2010), xác định tính thơm ba gen trội bổ sung Nguyễn Minh Cơng Nguyễn Tiến Thăng (2007), xác định tính thơm kiểm sốt gen lặn tác động cộng tính Sarawgi and Verma (2010), nghiên cứu tổ hợp lai Gopalbhog Krishabhog (không thơm) kết luận mùi thơm Gopalbhog kiểm soát gen lặn, tổ hợp lai Tarunbhog/Gangabarud cho biết gen trội quy định mùi thơm Tarunbhog Nghiên cứu gen BADH2 đột biến thành gen kiểm soát mùi thơm, Kovach et al., (2009) cho biết có đến 10 kiểu đột biến gen badh2 liên quan đến hương thơm lúa Trong đó, badh 2.1 đoạn pb; badh 2.2 đoạn bp; Badh 2.3 đoạn bp; badh 2.4 badh 2.7 thêm đoạn bp; badh 2.5 đoạn bp; badh 2.8 đoạn bp; badh 2.6; 2.9 2.10 thay đoạn, Alen dại chưa xác định (nguồn: Kovach et al., 2009) 1.4.1.2 Thành phần mùi thơm lúa Tại Hội nghị lúa quốc tế lần thứ Hà Nội, Calingacion et al., (2010), báo cáo có 519 chất bay gạo Jasmine Basmati dự trữ, có 66 chất đóng vai trò mùi thơm Jasmine Nghiên cứu mùi thơm giống lúa địa phương, Mathure et al., (2010), cho biết chất 2-AP, penta decanal, guaiacol, benzyl alcohol, indole vanilin đóng vai trò tạo nên mùi thơm nhóm gạo Basmati, Ambemohar, Kolam, Indrayani Ấn Độ Trong thành phần hỗn hợp, chất 2-AP đóng vai trò mùi thơm lúa Chất diện lá, chồi, vỏ trấu, vỏ cám gạo trắng khơng có rễ lúa (Yoshihashi et al., 2002) Nồng độ chất 2-AP có từ 0,006 ppm tới 0,09 ppm gạo trắng nồng độ từ 0,1 ppm đến 0,2 ppm gạo lứt (Louis et al., 2009) 1.4.1.3 Ảnh hưởng mơi trường đến tính thơm Sự hình thành trì mùi thơm gia tăng giai đoạn hạt vào nhiệt độ xuống thấp phụ thuộc vào biên độ nhiệt Hàm lượng 2-AP bị ảnh hưởng khơ hạn Khơ hạn giai đoạn chín sữa làm tăng hàm lượng 2-AP khơ hạn giai đoạn chín vàng không tăng hàm lượng 2-AP tăng cao khoảng 4-5 tuần sau trổ, sau giảm dần (Yoshihashi et al., 2002) Bahmaniar and Ranjbar (2007), phân bón phân cho lúa cần thiết để tăng suất sản lượng, bón phân đạm cho lúa thơm ảnh hưởng đến chất lượng hương vị cơm nấu Mùi thơm, độ mềm cơm, màu sáng trắng, độ dính gạo Khao Dawk Mali 105 bị ảnh hưởng tỷ lệ cân đối phân đạm với phân khác Nếu bón nhiều kali lượng dùng phổ biến để đạt suất tối đa làm tăng mùi thơm góp phần làm cho hạt gạo sáng độ mềm cơm giảm 1.4.2 Di truyền kích thƣớc hạt Shao et al., (2010), phát QTL qGL7-2 nằm thị phân tử RM351 RM234 NST số Fan et al., (2006), xác định QTL GS3 nằm tâm động NST số QTL đóng vai trò Qin Y et al., (2008); Chuan et al (2014), xác định QTL (qGL 1, qGL qGL 10) kiểm soát chiều dài hạt nằm NST số 1, 10 Jennings et al., (1979), cho chiều dài hình dạng hạt di truyền số lượng Hạt F1 có kích thước trung bình bố mẹ, F2 phân ly vượt trội cho hạt dài lẫn hạt tròn, chiều dài hạt hình dạng hạt ổn định sớm hệ phân ly 1.4.3 Di truyền hàm lƣợng amylose Hàm lượng amylose cao trung bình trội hồn tồn so với hàm lượng amylose thấp Shen et al., (1990), cho hàm lượng amylose gen kiểm soát, gen kiểm soát hàm lượng amylose cao trội hồn tồn với gen kiểm sốt hàm lượng amylose thấp Tuy nhiên, tổ hợp lai lúa Indica có hàm lượng amylose thấp lúa nếp tính di truyền amylose kiểm sốt đa gen Alen Wxa quy định hàm lượng amylose cao, trội không hoàn toàn so với alen Wxb quy định hàm lượng amylose thấp Wxa diện hầu hết lúa Indica Wxb lúa Japonica (Zhao et al., 2010) Ngoài ra, người ta thấy alen khác như: Wxin thay serine từ tyrosine exon phân biệt giống có hàm lượng amylose cao trung bình; alen Wxop thay aspartate sang glycin exon gây nội nhũ mờ đục (Fitzgerald et al., 2008) 1.4.4 Di truyền hàm lƣợng protein Các nhà chọn giống cố gắng nâng cao hàm lượng protein hạt thành cơng Di truyền tính trạng protein đa gen điều khiển có hệ số di truyền thấp, ảnh hưởng tương tác mạnh mẽ kiểu gen môi trường Theo Nguyen Thi Lang et al., (2013), cải tiến phẩm chất hạt ĐBSCL thực tảng cặp lai Jasmine dòng giống cao sản, ngắn ngày Hàm lượng protein hạt xem tiêu quan trọng bị ảnh hưởng rõ rệt thời gian tồn trữ 1.5 NGHIÊN CỨU VỀ CHỌN TẠO GIỐNG LÖA LAI CHẤT LƢỢNG CAO LI et al., (2008) cho thấy nguồn vật liệu mang gen thơm quan trọng bố mẹ có chất lượng cao mang gen thơm quan trọng để tổ hợp vào có suất cao chất lượng tốt Mùi thơm lúa đột biến điều khiển gen lặn, gen thơm khơng có lúa thơm mà có nguồn gen lúa địa phương không thơm trạng thái dị hợp Cải tiến chất lượng hạt lúa lai vấn đề khó chương trình chọn tạo giống lúa dài hạn Lý thuyết kỹ thuật chọn tạo giống lúa lai thơm Trung Tâm Nghiên cứu Lúa lai Hồ Nam-Trung Quốc đề xuất, dòng mẹ bất dục thơm tạo Xiangxiang 2A tổ hợp với Xiangyou 63 tạo giống lúa lai thơm, chất lượng tốt (Bai De-lang et al., 2008) Việc cải tiến hàm lượng amylose, nhiệt độ hóa hồ độ bền gel dòng bố mẹ lúa lai tạo thay phân đoạn mục tiêu (allele) nhiễm sắc thể số dòng bố mẹ lai trở lại chọn lọc nhờ marker chọn tạo giống lúa lai chất lượng nấu nướng ăn uống cao 1.6 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NHÂN DÕNG TGMS VÀ SẢN XUẤT LÖA LAI F1 1.6.1 Một số nghiên cứu phục tráng nhân dòng TGMS Các dòng TGMS mẫn cảm với nhiệt độ, thời kỳ mẫn cảm từ bước 4-6 phân hố đòng Hoạt động gen gây bất dục thường chịu ảnh hưởng đồng thời yếu tố nhiệt độ quang chu kỳ Trong trình sinh trưởng chịu tác động trực tiếp điều kiện ngoại cảnh nên thường phát sinh biến dị thích ứng Kết theo dõi dòng bất dục nhiệt độ nhiều vụ cho thấy: ngưỡng nhiệt độ chuyển hố tính dục hạt phấn thường bị “trôi dạt di truyền” theo xu hướng tăng cao lên sau vụ sản xuất Do sau lần nhân dòng TGMS cần phải chọn lọc nghiêm ngặt để trì độ tính dục dòng mẹ Theo Nguyễn Thị Trâm (2000), để khắc phục tình trạng trượt ngưỡng dòng bất dục đực di truyền nhân mẫm cảm với môi trường cần phải sàng lọc điều kiện nhân tạo (phytotron) giai đoạn phân hóa đòng từ bước 4-6 1.6.2 Một số nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 Theo Virmani, (2003) số nhà khoa học Viện nghiên cứu lúa Quốc tế, (IRRI), kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 cần nắm vững số khâu then chốt bao gồm: 1.6.2.1 Xác định thời vụ sản xuất hạt lai F1 Ở miền Bắc Việt Nam, theo Nguyễn Thị Trâm, (2000), sản xuất hạt lúa lai F1 hệ hai dòng nên sử dụng dòng TGMS Để dòng TGMS bất dục hồn tồn cần điều khiển trỗ vào sau ngày 15/5 (vụ xuân) từ 28/8 đến 10/9 (vụ mùa) Hoàng Tuyết Minh (2002) cho biết: sản xuất hạt lai F1 Việt Nam nên bố trí lúa trỗ bơng vào thời điểm với điều kiện tối ưu: nhiệt độ trung bình ngày 250C-280C (tùy dòng TGMS); biên độ nhiệt độ chênh lệch ngày đêm 8-100C; độ ẩm tương đối 70-90% trời nắng, gió nhẹ, khơng mưa ngày liên tục cao điểm dòng bố mẹ trỗ 1.6.2.2 Nghiên cứu tỷ lệ hàng bố mẹ Ở Việt Nam, tỷ lệ hàng bố mẹ nhà chọn giống khuyến cáo bố trí sản xuất hạt lai F1 hàng bố với 14-16 hàng mẹ tùy thuộc tổ hợp (Hoàng Tuyết Minh, 2002) 1.6.2.3 Nghiên cứu mật độ số dảnh Theo Yuan Xi (1995), để đạt suất hạt lai F1 cao cần cấy dòng mẹ đủ triệu dảnh bản/ha, cấy 3-4 hạt thóc mạ/khóm; dòng bố cấy 2-3 hạt thóc mạ/khóm Dỗn Hoa Kỳ (1996), lúa lai hai dòng: số bơng đơn vị diện tích sở sản xuất giống cao sản, phải đảm bảo 2,5-2,8 triệu 1.6.2.4 Nghiên cứu sử dụng GA3 để nâng cao suất hạt lai F1 Ở Việt Nam, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, 2005, khuyến cáo lượng GA3 sử dụng cho tổ hợp lai dao động từ 180-200 gam/ha Một số tổ hợp có dòng mẹ 103S (Việt lai 20, Việt lai 24) dòng T1S-96 (TH3-3, TH3-4) chọn tạo nước sử dụng lượng GA3 thấp từ 60-199 gam/ha (Nguyễn Thị Trâm cs., 2008) 1.6.2.5 Nghiên cứu sử dụng biện pháp kỹ thuật canh tác khác Theo Nguyễn Công Tạn cs., (2002), bón nhiều phân hữu với chất lượng cao làm cho đòng ngắn hẹp giúp cho q trình truyền phấn dễ dàng Hồng Tuyết Minh, (2000) cho rằng: thời kỳ ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ thò vòi nhụy dòng mẹ sau trỗ bơng ngày (thời kỳ mẫn cảm chính) thời kỳ phân hóa đòng từ bước đến bước (thời kỳ mẫn cảm thứ yếu) Vì vậy, sản xuất hạt lai F1 cần phải tác động biện pháp kích thích tổng hợp vào thời kỳ 1.6.2.6 Nghiên cứu biện pháp thụ phấn bổ sung vào lúc cao điểm Nguyễn Công Tạn cs., (2002) cho biết: muốn trình thụ phấn chéo xảy thuận lợi sản xuất hạt lai cần thực biện pháp kỹ thuật: bố trí hàng bố mẹ vng góc với hướng gió lúc đòng lúa trỗ bông, thực chế độ tưới tiêu hợp lý, làm giảm bớt độ ẩm đồng ruộng, tăng tiếp xúc lúa với ánh sáng mặt trời dùng sức người để thực thụ phấn bổ sung CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU - Các dòng mẹ TGMS: E15S-1, E15S-2, E15S-3, E15S-4, E15S-5, E15S-6, E15S-7, E15S-8, E15S-9, E15S-10, E15S-11, E15S-12, E15S-13, E15S-14, E15S-15 - Các dòng bố cho phấn: Hoa sữa (nhập nội từ Mỹ), TBR36, TBR45, Hương Cốm (R2); Hương Cốm (HC3), Hương Cốm (HC5), R20, R527 - Đối chứng: dòng TGMS 103S, T1S-96, 135S, giống lúa lai hai dòng TH3-3 Việt Lai 20 (VL20) - Vật liệu cho thí nghiệm đánh giá chất lượng gen thơm: Sén Cù, R998, A2, A3, A11, A12 (nhập nội từ Trung Quốc) 2.2 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Nội dung nghiên cứu - Đánh giá chọn lọc dòng bố, mẹ phục vụ cho chọn tạo tổ hợp lúa lai hai dòng thơm - Đánh giá khả kết hợp tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng - Bước đầu thiết lập quy trình sản xuất hạt lai F1 quy trình nhân dòng mẹ tổ hợp lúa lai HQ19 - Khảo nghiệm xây dựng mơ hình trình diễn giống lúa lai hai dòng HQ19 3.2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu - Lai tạo chọn dòng theo sơ đồ lai tạo dòng TGMS (Nguyễn Thị Trâm, 2000) - Đánh giá đặc điểm nông sinh học, đặc điểm hình thái, sâu bệnh suất theo phương pháp Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI, 2002) - Đánh giá tính dục: kiểm tra tính dục phương pháp hiển vi quang học (lấy bao phấn nhuộm dung dịch I-KI 1%, soi kính hiển vi), chọn cá thể có phấn bất dục 100% (Yuan et al., 1995) - Đánh giá mùi thơm theo phương pháp (Sood and Siddip, 1978) cho điểm theo thang điểm IRRI (2002) Đánh giá mùi thơm nội nhũ cho điểm theo phương pháp Kibria et al., 2008 - Chiết tách DNA theo phương pháp CTAB rút gọn (De la Cruz, 1997) - Chất lượng xay xát: đánh giá tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo xát, tỷ lệ gạo nguyên, tỷ lệ trắng thực theo phương pháp (Govindewami Ghose, 1969) - Hàm lượng amylose phân tích dựa máy quang phổ theo phương pháp Sadavisam Manikam (1992) phân loại theo Kumar Khush (1987) Hàm lượng protein phân tích theo Kjeldahl Độ bền thể gel xác định dựa vào chiều dài thể gel (Tang S.X et al., 1991) phân loại theo “Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá lúa” IRRI, 2002 - Đánh giá chất lượng cơm cảm quan cho điểm theo thang điểm tiêu chuẩn 10TCN 590-2004 Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn - Phân tích phương sai (ANOVA), hệ số biến động (CV%), sai khác nhỏ có ý nghĩa (LSD0,05; LSD0,01) - Phân tích KNKH chung line × tester: Phân tích theo mơ hình thống kê Singh Chaundhary (1996) - Phần mềm sử dụng phân tích IRRISTAT ver 5.0, chương trình thống kê DTSL Nguyễn Đình Hiền (1995) 10 thấp so với đối chứng 103S (62,3%) Tỷ lệ đậu hạt thu từ chét dòng TGMS biến động lớn từ 2,0% (E15S-12) đến 24,3% (E15S-2) Các dòng từ E15S-1 đến E15S9 có tỷ đậu hạt thu từ chét cao 15,0% thấp đối chứng 103S Bảng 3.2 Tỷ lệ thò vòi nhụy khả nhận phấn dòng TGMS phân lập điều kiện vụ Mùa 2011 Gia Lâm, Hà Nội Tên dòng Tỷ lệ thò vòi nhụy (%) Tỷ lệ đậu hạt thu Tỷ lệ nhận phấn từ chét (%) (%) Một bên Hai bên Tổng số E15S-1 21,0 56,9 77,9 38,6 18,5 24,3 E15S-2 22,6 60,2 82,8 54,7 22,3 E15S-3 16,9 55,7 72,6 50,3 20,6 E15S-4 14,6 57,3 71,9 51,3 20,1 E15S-5 20,9 60,5 81,4 35,2 18,9 E15S-6 24,3 60,3 84,6 36,0 E15S-7 28,1 60,4 88,5 40,5 20,2 22,1 E15S-8 12,5 60,1 72,6 46,6 E15S-9 23,1 63,0 86,1 38,3 15,8 E15S-10 31,0 57,1 88,1 40,0 4,8 2,5 E15S-11 26,4 60,1 86,5 43,8 2,0 E15S-12 23,4 64,2 87,6 40,0 2,7 E15S-13 19,6 70,2 89,8 39,7 3,8 E15S-14 22,2 62,4 84,6 50,4 2,6 E15S-15 33,4 57,2 90,6 45,9 32,5 103S (đ/c) 24,1 61,2 85,3 62,3 Kết đánh giá mùi thơm cho thấy đa phần dòng mẹ nghiên cứu có biểu thơm (điểm 2), thơm nhẹ (điểm 1) không thơm (điểm 0) Tỷ lệ thơm nhẹ dòng thường nhiều tỷ lệ thơm khơng thơm Các dòng TGMS có tỷ lệ thơm biến động từ 0% đến 33,3% Các dòng có tỷ lệ thơm cao là: E15S-2 (33,3%), E15S-1 (23,3%), E15S-3 (28,7%), E15S-4 (23,4%), E15S-12 (23,7%), E15S-14 (23,3%) 4.1.1.2 Kết sàng lọc cá thể dòng bất dục đực điều kiện nhân tạo Số lượng cá thể theo dõi 48 cá thể dòng Có 10/16 dòng TGMS có tỷ lệ bất dục 100%, có 06 dòng đạt tỷ lệ hạt phấn bất dục 100% E15S-1, E15S-2, E15S-3, E15S-4, E15S-8 103S Có 04 dòng có tỷ lệ hạt phấn bất dục 99,0% E15S-5, E15S-6, E15S-7 E15S-9 Cây đối chứng (không xử lý) đánh giá điều kiện tự nhiên bất dục hoàn toàn Như vậy, dòng TGMS bất dục 100% có ngưỡng chuyển đổi tính dục 240C 4.1.1.3 Kết đánh giá chuyển hóa tính dục dòng TGMS điều kiện tự nhiên Theo dõi chuyển đổi tính dục dòng mẹ E15S vụ Mùa 2011 cho thấy: Ở thời kỳ mẫm cảm từ 20-25/9 có nhiệt độ 24,00C tất dòng TGMS có hạt phấn bất dục hoàn toàn, thời kỳ từ sau ngày 27/9 trở nhiệt độ giảm xuống 24,00C, dòng TGMS xuất hạt phấn hữu dục Tỷ lệ hạt phấn hữu dục dòng biến động lớn từ 0,6-7,2% tùy thuộc vào nhiệt độ thời kỳ cảm ứng giảm từ 240C đến 200C Kết theo dõi điều kiện tự nhiên phù hợp với kết xử lý nhân tạo khẳng định dòng TGMS chọn tạo có ngưỡng chuyển đổi tính dục từ 23,6-24,00C 11 3.1.1.4 Kết đánh giá yếu tố cấu thành suất suất dòng TGMS chọn tạo điều kiện tự nhiên vụ xuân 2012 Kết nghiên cứu bảng 3.3 cho thấy suất khối lượng hạt khơ đơn vị diện tích Đánh giá suất dòng mẹ thơm có suất cá thể dao động từ 7,8 gam (E15S-5) đến 16,6 gam (E15S-2), cao so với hai đối chứng (6,2 gam 11,4 gam) Bảng 3.3 Năng suất yếu tố cấu thành suất dòng TGMS vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội Số hạt Tỷ lệ Khối lượng Năng suất Số bơng/ Số hạt/ Dòng chắc/ hạt 1.000 hạt cá thể khóm bơng bơng (%) (gam) gam/cây) E15S-1 9,7±0,8 154±10,6 64±4,9 41,6 22,4 15,0 E15S-2 7,2±0,4 167±8,4 70±3,4 41,9 22,9 16,6 E15S-3 6,5±0,7 168±8,3 54±4,0 32,1 22,3 9,6 E15S-4 5,8±0,6 174±6,3 84±3,5 48,3 22,3 8,9 E15S-5 6,2±0,6 205±14,6 78±4,8 38,0 22,0 7,8 E15S-6 5,3±0,5 202±12,6 124±6,3 61,4 22,6 9,0 E15S-7 5,8±0,6 211±10,8 110±6,7 52,1 21,9 8,6 E15S-8 6,6±0,5 206±11,3 102±7,3 49,5 22,5 12,2 E15S-9 6,8±0,6 171±8,1 108±7,8 63,2 22,2 11,7 T1S-96 (đ/c1) 6,6±0,7 114±8,2 89±7,2 78,1 24,2 11,4 135S (đ/c2) 4,6±0,5 146±7,2 86±3,9 58,9 24,0 6,2 Kết nghiên cứu bảng 3.3 cho thấy suất khối lượng hạt khơ đơn vị diện tích Đánh giá suất dòng mẹ thơm có suất cá thể dao động từ 7,8 gam (E15S-5) đến 16,6 gam (E15S-2), cao so với hai đối chứng (6,2 gam 11,4 gam) 4.1.1.5 Kết đánh giá chất lượng mùi thơm gạo dòng TGMS chọn tạo điều kiện tự nhiên vụ xuân 2012 Trước tiến hành lai, đánh giá chất lượng mùi thơm gạo dòng TGMS vụ Xuân 2012, số liệu đánh giá trình bày bảng 4.3 Bảng 3.4 Đánh giá chất lƣợng mùi thơm gạo dòng TGMS vụ Xuân 2012 Gia lâm, Hà Nội Dòng E15S-1 E15S-2 E15S-3 E15S-4 E15S-5 E15S-6 E15S-7 E15S-8 E15S-9 T1S-96 135S (đ/c) Chiều dài hạt (mm) 6,9 7,2 7,0 6,9 6,3 7,1 6,6 6,8 7,0 6,9 6,7 Tỷ lệ D/R (lần) 3,0 3,2 3,0 2,8 2,1 2,9 3,0 2,9 3,1 3,0 2,8 Tỷ lệ trắng (%) 73,4 82,3 73,7 62,1 83,2 62,3 64,8 71,4 68,4 65,8 62,2 Hàm lượng amylose (%) 21,8 17,6 19,9 18,5 22,9 23,1 18,4 22,3 24,5 23,2 24,4 Hàm lượng protein (%) 7,8 8,1 6,2 7,3 6,8 7,1 6,5 6,9 7,2 7,2 6,9 Mùi thơm nội nhũ(điểm) 4 3 2 1 Kết nghiên cứu cho thấy, chiều dài hạt gạo dao động từ 6,3mm (E15S-5) đến 7,2mm (E15S-2) Trong đối chứng 135S T1S-96 có chiều dài 6,7mm; 6,9mm Các dòng TGMS có hàm lượng amylose trung bình (20,5- 12 24,8%) là: E15S-1, E15S-5, E15S-6, E15S-8 E15S-9; dòng cố hàm lượng amylose thấp (17,6-19,9%) là: E15S-2, E15S-3, E15S-4 E15S-7 Trong dòng TGMS có dòng mùi thơm nội nhũ đạt điểm (thơm đậm), bao gồm E15S-2 E15S-3; dòng T1S-96 135S (đ/c) có mùi thơm nội nhũ không thơm (điểm 1) Qua đánh giá dòng TGMS mới, chúng tơi nhận thấy: dòng mẹ có kiểu hình phù hợp làm dòng mẹ lúa lai hai dòng thời gian sinh trưởng ngắn, thấp cây, đòng dài trung bình, số gié cao; yếu tố để tạo quần thể thích hợp cho suất cao sản xuất hạt lai F1 Đặc biệt dòng mẹ E15S-2, E15S-3 E15S-4 có nhiều đặc điểm nơng sinh học đặc điểm tính dục để làm mẹ cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lượng cao, có thơm 3.1.2 Đánh giá chọn lọc dòng bố 3.1.2.1 Kết đánh giá đặc điểm nông sinh học dòng bố điều kiện vụ Mùa 2011 Thời gian sinh trưởng dòng R thuộc loại trung bình, từ 116 ngày đến 122 ngày Trong giống HC3 có thời gian sinh trưởng dài 122 ngày Các giống Hương cốm (R2) Hương cốm có thời gian sinh trưởng tương đương từ 119 đến 120 ngày; số thân dao động từ 14,2 đến 15,2 lá; chiều cao thuộc dạng bán lùn, từ 99,6 đến 113,1cm; thuộc dạng bơng dài, cổ bơng ngắn, đòng thuộc dạng hẹp ngắn, màu xanh nhạt, đẻ nhánh xòe 3.1.2.2 Kết đánh giá yếu tố cấu thành suất suất dòng bố điều kiện vụ Mùa 2011 Kết nghiên cứu cho thấy, số bơng khóm dòng R dao động từ 5,2 đến 6,0 bơng, dòng R thơm (R2; HC3; HC5) có số bơng khóm tương đương nhau, từ 5,5 đến 5,7 bơng khóm Dòng R527 có số bơng khóm thấp Số hạt đạt từ 142,5 đến 176,6 hạt Các dòng R có số bơng khóm nhiều số hạt bơng lại thấp Số hạt dao động từ 118,6 đến 156,2 hạt, tỷ lệ lép thấp, từ 11,6 đến 17,1% Khối lượng 1000 hạt dòng chênh lệch khơng nhiều, từ 23,5 đến 25,8 gam Năng suất thực thu dòng R từ 5,12 đến 6,04 tấn/ha Các dòng R khơng thơm có suất thực thu cao dòng R thơm Bảng 3.5 Các yếu tố cấu thành suất suất dòng R điều kiện vụ mùa 2011 Gia lâm, Hà Nội Tên dòng Số bơng/ khóm Số hạt/ bơng Số hạt chắc/bông Tỷ lệ lép (%) KL.1000 hạt (g) NSLT (tấn/ha) NSTT (tấn/ha) TBR36 6,0±0,7 142,5±8,0 118,6±7,1 16,8 24,0 6,83 5,29 TBR45 5,7±0,7 164,8±8,6 136,6±8,9 17,1 23,5 7,32 5,57 R2 (HC) 5,5±0,5 148,2±7,9 126,9±7,2 14,4 25,8 7,20 5,41 HC3 5,6±0,7 145,8±7,2 124,9±9,9 14,3 23,5 6,57 5,12 HC5 5,7±0,7 152,4±11,4 130,8±11,6 14,2 24,0 7,16 5,45 R20 5,4±0,5 159,4±8,8 137,3±8,5 13,9 25,7 7,62 5,75 R527 5,2±0,4 176,6±9,2 156,2±12,5 11,6 24,0 7,80 6,04 4.1.2.3 Kết đánh giá chất lượng dòng bố vụ Mùa 2011 Bảng 3.6 Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng thƣơng trƣờng dòng R điều kiện vụ Mùa 2011 Gia lâm, Hà Nội Tên dòng Tỷ lệ gạo xay (%) Tỷ lệ gạo xát (%) Tỷ lệ gạo nguyên (%) Chiều dài hạt gạo (mm) Chiều rộng hạt gạo mm) Hàm lượng Protein (%) Hàm lượng Amylose (%) TBR36 83,3 70,5 57,9 6,4 2,3 8,01 22,4 Mùi thơm (điểm) Nội Lá nhũ 13 TBR45 83,3 71,2 55,0 7,0 2,2 7,75 22,2 R2 (HC) 83,3 69,5 59,2 7,0 2,3 7,33 22,4 HC3 82,1 72,3 63,7 7,1 2,3 7,43 22,6 HC5 81,6 71,9 68,2 7,2 2,2 7,18 22,1 R20 83,3 71,3 68,9 6,9 2,1 6,13 23,2 R527 81,7 69,9 65,0 6,8 2,7 6,25 23,5 Tỷ lệ gạo xay dòng R dao động từ 81,6 đến 83,3% Tỷ lệ gạo xát cao, từ 69,5 đến 71,9% Trong có 6/7 dòng R có tỷ lệ gạo xát đạt 70% Hai dòng có tỷ lệ gạo xát xấp xỉ 70% R2 R527 Các dòng HC3, HC5, R20 R527 có tỷ lệ gạo nguyên đạt 60% Tỷ lệ bạc bụng dòng TBR36, R2, HC3, HC5 có tỷ lệ bạc bụng thấp, 10% Đây yếu tố quan trọng để chọn dòng bố lai tạo tổ hợp lai chất lượng Có 4/7 dòng có chiều dài hạt đạt 7mm, dòng TBR45, R2, HC3 HC5 Bốn dòng có dòng R thơm 6/7 dòng R có hình dạng hạt gạo thuộc loại thon dài, tỷ lệ dài rộng đạt Hai dòng có hình dạng hạt thuộc hạt bầu dòng TBR36 R527 Hàm lượng Protein dòng R dao động từ 6,13 đến 8,01% Có 6/7 dòng R có hàm lượng Protein đạt 7%, có dòng R thơm Hàm lượng amylose dòng R thuộc loại trung bình Ba dòng (R2, HC3, HC5) có mùi thơm nội nhũ, đạt điểm (thơm), nội nhũ đạt điểm (thơm) 3.1.3 Kết sử dụng phân tử để xác định gen quy định tính thơm dòng TGMS chọn tạo Chúng sử dụng mồi đơn ESP IFAP để nhân lên đoạn ADN đặc hiệu cho gen thơm có kích thước 257bp, mẫu khơng có băng 257bp khơng mang gen thơm (Bradbury L.M.T et al., 2005) Kết thu sau điện di kiểm tra sản phẩm PCR hình 4.1 Hình 3.1 Kết điện di gel agarose 2% sản phẩm PCR cặp mồi ESP IFAP Giếng 1: A2 Giếng 6: HC3 Giếng 11: E15S-3 Giếng 2: A3 Giếng 7: HC2 Giếng 12: E15S-2 Giếng 3: R998 Giếng 8: HC (R2) Giếng 13: E15S-1 Giếng 4: A12 Giếng 9: A11 Giếng 14: Hoa sữa Giếng 5: ST19 Giếng 10: Sén cù Giếng 15: 135S M: DNA ladder 100bp Kết điện di sản phẩm PCR cho thấy giếng số 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14 tương ứng với mẫu giống: Hoa sữa, Sén cù, ST19, HC (R2), HC2, HC3, E15S1, E15S-2 E15S-3, có xuất vạch 257bp, chứng tỏ mẫu giống có mang gen fgr quy định mùi thơm Tại giếng số 1, 2, 3, 4, 15 tương ứng với mẫu giống A2, A3, R998, A12, A11, 135S không thấy xuất vạch 257bp, mẫu giống khơng có gen quy định mùi thơm (fgr) 3 1 14 3.2 Đánh giá khả kết hợp tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng Trong vụ Mùa 2011 Xn 2012, sau khảo sát đánh giá tính trạng dòng TGMS chúng tơi chọn lọc 03 dòng mẹ TGMS (E15S-2, E15S-3, E15S-4) có nhiều đặc điểm nơng sinh học, đặc điểm tính dục tốt để lai với dòng cho phấn dòng TBR36, TBR45, R20, R527, HC3, HC5 dòng R2 theo sơ đồ lai đỉnh (3x7) nhằm mục đích đánh giá khả kết hợp tuyển chọn tổ hợp lai có triển vọng 3.2.1 Kết đánh giá suất chất lượng tổ hợp lai 3.2.1.1 Kết đánh giá yếu tố cấu thành suất suất tổ hợp lai Kết nghiên cứu suất yếu tố cấu thành suất cho thấy: Trong giống theo dõi có 15 tổ hợp cho suất thực thu thấp thấp đối chứng TH3-3 (7,91 tấn/ha), có tổ hợp cho suất thực thu cao so với đối chứng E15S-2/R20, E15S-2/R2, E15S-3/R20, E15S-4/TBR45, E15S-4/R20 E15S-4/R2 đó, suất thực thu cao tổ hợp E15S-2/R20 (8,39 tấn/ha) Bảng 3.7 Các yếu tố cấu thành suất suất tổ hợp lúa lai vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội Tổ hợp lai Số bơng/ khóm Số hạt chắc/ Tỷ lệ hạt (%) Khối lượng 1.000 hạt (gam) Năng suất lý thuyết (tấn/ha) Năng suất thực thu (tấn/ha) E15S-2/TBR36 6,3 155,6 88,7 22,2 7,83 5,91 E15S-2/TBR45 6,0 185,1 91,4 23,8 9,52 7,31 E15S-2/R20 6,0 195,4 92,9 25,5 10,76 8,39 E15S-2/R527 6,2 159,5 89,2 28,4 10,11 7,71 E15S-2/R2 6,5 172,1 86,7 26,7 10,75 8,17 E15S-2/HC3 5,8 154,3 87,3 24,6 7,93 5,90 E15S-2/HC5 6,1 152,7 82,1 23,2 7,78 5,57 E15S-3/TBR36 6,1 172,6 92,2 22,0 8,34 6,11 E15S-3/TBR45 6,2 181,3 88,8 23,7 9,59 6,88 E15S-3/R527 6,1 189,5 91,3 24,0 9,99 7,74 E15S-3/R20 6,2 164,8 89,4 28,3 10,41 7,92 E15S-3/R2 6,2 166,1 86,9 22,5 8,34 6,45 E15S-3/HC3 5,8 160,3 78,2 23,9 8,00 6,01 E15S-3/HC5 5,9 155,8 80,4 22,7 7,51 5,84 E15S-4/TBR36 7,2 145,2 87,3 24,9 9,37 7,14 E15S-4/TBR45 5,8 209,3 90,6 24,6 10,75 8,11 E15S-4/R527 6,3 146,3 84,7 21,5 7,13 5,39 E15S-4/R20 6,6 166,5 92,6 26,2 10,36 7,97 E15S-4/R2 6,3 175,8 92,1 28,0 11,16 8,38 E15S-4/HC3 5,9 159,8 83,7 24,5 8,32 6,53 E15S-4/HC5 6,2 160,3 79,3 23,1 8,26 6,10 TH3-3 (Đ/C) 6,3 185,0 85,6 24,9 10,45 7,91 CV (%) 1,52 8,65 7,35 2,15 5,08 LSD0,05 0,15 24,07 0,87 0,58 3.2.1.2 Kết đánh giá số tính trạng liên quan đến chất lượng thương trường dinh dưỡng tổ hợp lai Qua số liệu bảng 3.8 cho thấy tỷ lệ gạo xay tổ hợp dao động từ 72,4% (E15S-2/R20) đến 84,9% (E15S-2/R2), giống đối chứng TH3-3 (85,2%) Các tổ hợp khảo sát có tỷ lệ gạo xát biến động từ 62,8% (E15S-2/R20) đến 74,1% (E15S-2/R2), 15 giống đối chứng TH3-3 (72,7%); chiều dài hạt gạo cao so với đối chứng, biến động từ 6,5mm đến 7,8mm (dòng đối chứng 6,4mm), có tổ hợp E15S-2/R20 có chiều dài xếp loại dài (7,8mm), tổ hợp E15S-2/R2 có chiều dài hạt gạo đạt 7,5mm Một số tổ hợp có mùi thơm nhẹ đánh giá nội nhũ lại có mùi thơm trung bình tổ hợp E15S-2/TBR36, E15S-2/TBR45, E15S-3/R20, E15S3/R2, E15S-4/R20 E15S-4/R2 Riêng tổ hợp E15-2/R2 có mùi thơm mùi thơm nội nhũ mức cao; hàm lượng amylose tổ hợp lai dao động từ 15,522,6%, có 12/22 tổ hợp có hàm lượng amylose ≤ 20% Hàm lượng protein từ 7,68 – 8,60% tổ hợp E15-S2/R2 có hàm lượng cao 8,60% Thơng qua đánh giá tiêu chất lượng gạo cho thấy tổ hợp lai E15S-2/R2 có nhiều ưu điểm trội tổ hợp đánh giá, cụ thể: tỷ lệ gạo xay 84,9%, gạo xát 72,1%, gạo nguyên 89,8%, chiều dài 7,5mm, chiều rộng 1,7mm, tỷ lệ D/R 4,4; cơm có tiêu chất lượng cao (tổng điểm 28) Bảng 3.8 Một số tiêu chất thƣơng trƣờng tổ hợp lai vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội Tổ hợp lai Tỷ lệ gạo xay (%) Tỷ lệ gạo xát (%) Hàm Chiều Mùi Chiều dài Mùi lượng rộng thơm hạt gạo thơm amylose hạt gạo nội nhũ (mm) (điểm) (% tinh (mm) (điểm) bột) Hàm lượng protein (% tinh bột) E15S-2/TBR36 77,8 66,5 6,6 1,6 1,0 3,0 21,4 7,68 E15S-2/TBR45 84,5 73,3 7,1 1,8 1,0 3,0 22,5 7,90 E15S-2/R20 72,4 62,8 7,8 1,8 1,0 16,0 8,30 E15S-2/R527 78,2 72,1 6,6 1,9 1,0 20,6 8,10 E15S-2/R2 84,9 74,1 7,5 1,7 2,0 4,0 18,0 8,60 E15S-2/HC3 78,6 69,3 6,9 1,8 2,0 3,0 16,2 8,40 E15S-2/HC5 77,2 68,1 7,1 1,9 2,0 2,0 16,4 7,80 E15S-3/TBR36 64,4 60,3 6,5 2,0 1,0 21,2 7,70 E15S-3/TBR45 73,7 68,2 6,7 1,7 1,0 2,0 22,2 7,80 E15S-3/R527 77,3 67,1 7,2 1,9 1,0 1,0 15,8 8,25 E15S-3/R20 77,3 67,1 7,5 2,0 1,0 3,0 20,4 8,15 E15S-3/R2 78,2 66,6 7,3 1,8 1,0 3,0 18,3 8,50 E15S-3/HC3 79,3 67,8 7,2 1,7 2,0 2,0 16,5 8,45 E15S-3/HC5 78,1 68,2 7,3 1,8 2,0 2,0 16,8 7,70 E15S-4/TBR36 77,9 70,9 6,8 2,2 1,0 3,0 21,5 7,72 E15S-4/TBR45 81,5 72,8 7,1 1,8 1,0 1,0 22,6 7,85 E15S-4/R527 82,1 70,8 7,5 1,7 1,0 1,0 15,7 8,40 E15S-4/R20 79,3 67,7 7,4 1,8 1,0 3,0 20,1 8,20 E15S-4/R2 77,8 63,8 6,6 1,7 1,0 3,0 18,2 8,50 E15S-4/HC3 80,2 69,5 6,8 1,7 2,0 3,0 15,5 8,45 E15S-4/HC5 82,4 69,7 6,6 2,0 2,0 3,0 16,7 7,75 TH3-3 (đ/c) 85,2 72,7 6,4 1,9 1,0 21,0 8,65 3.2.2 Kết đánh giá khả kết hợp dòng bố mẹ 3.2.2.1 Kết đánh giá khả kết hợp chung dòng bố mẹ Bảng 3.9 Giá trị khả kết hợp chung dòng bố mẹ yếu tố cấu thành suất suất vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội Số Số hạt Khối lượng Năng suất Năng suất bơng/khóm chắc/bơng 1000 hạt lý thuyết thực thu 16 Dòng mẹ Dòng bố Dòng mẹ Dòng bố TBR36 0,365ns -10,212 ns -1,459 ns -0,642 ns -0,545 ns TBR45 -0,175ns 23,886** -0,457 ns 0,801** 0,503 ns R20 0,091ns 7,551 ns 2,177** 1,358** 1,165** R2 0,157 ns 3,320 ns 1,242 ** 0,930** 0,736* R257 0,023 ns -2,914 ns 1,424 ** -0,077 ns 0,016 ns HC3 -0,344 ns -9,882 ns -0,156 ns -1,068 ns -0,782 ns HC5 -0,108 ns -11,749 ns -1,489 ns -1302 ns -1,092 ns LSD0,05 1,08 7,74 0,62 0,52 0,59 LSD0,01 1,51 10,77 0,86 0,72 0,83 ns ns * ns E15S-2 -0,048 -0,200 0,424 0,087 0,064 ns E15S-3 -0,105 ns 2,043 ns -0,620 ns -0,270 ns -0,223 ns E15S-4 0,153 ns -1,843 ns 0,196 ns 0,183 ns 0,159 ns LSD0,05 0,71 5,07 0,40 0,34 0,36 LSD0,01 0,99 7,05 0,56 0,47 0,50 Đánh giá khả kết hợp chung dòng bố dòng mẹ tính trạng liên quan đến suất cho thấy: Dòng bố TBR45 có khả kết hợp chung cao số hạt chắc/bông, suất lý thuyết, giá trị GCA tương ứng 23,886 0,801 Hai dòng bố R2 R20 có khả kết hợp chung khối lượng 1000 hạt, suất lý thuyết suất thực thu Giá trị GCA tiêu dòng R2 tương ứng 1,242; 0,930 0,736 Giá trị GCA tiêu dòng R20 tương ứng 2,177; 1,358 1,165 Dòng R527 có khả kết hợp chung khối lượng 1000 hạt với giá trị GCA 1,424 Trong dòng mẹ, có dòng E15S-2 có khả kết hợp chung khối lượng 1000 hạt, giá trị GCA 0,424 Như vậy, để có dòng bố mẹ có khả kết hợp chung cao tính trạng liên quan đến suất nên chọn dòng mẹ E15S-2 dòng bố R20, R2 TBR45 Bảng 3.10 Giá trị khả kết hợp chung dòng bố mẹ số tính trạng chất lƣợng vụ Xuân 2012, Gia Lâm, Hà Nội Hàm Hàm Tỷ lệ gạo Tỷ lệ Tỷ lệ gạo Chiều dài lượng lượng xay gạo xát nguyên hạt gạo Amylose Protein ** ns ns ns ns 2,673 -0,403 ns TBR36 -4,874 -2,512 -1,812 -0,417 TBR45 1,657* 3,019** 0,819 ns -0,086 ns 3,738** -0,255 ns R20 -1,911 ns -2,549 ns 0,351 ns 0,513** 0,139 ns 0,110 ns ns ** ns ns R2 2,058 -0,247 3,453 0,082 -0,528 0,429* R257 0,958 ns 1,587 ns 4,087** 0,050 ns -1,330 ns 0,147 ns HC3 1,123 ns 0,451 ns -3,149 ns -0,087 ns -2,629 ns 0,327 ns HC5 0,989 ns 0,251 ns -3,749 ns -0,054 ns -2,062 ns -0,356 ns LSD0,05 1,24 1,22 1,23 0,31 0,78 0,31 LSD0,01 1,72 1,69 1,71 0,43 1,08 0,43 * * * ns ns E15S-2 0,843 1,043 1,052 0,034 0,034 0,007 ns E15S-3 -2,771 ns -1,942 ns 0,024 ns 0,048 ns 0,046 ns -0,026 ns E15S-4 1,928** 0,900 ns -1,077 ns -0,082 ns -0,080 ns 0,019 ns LSD0,05 0,81 0,77 0,81 0,20 0,51 0,20 LSD0,01 1,13 1,07 1,13 0,28 0,71 0,28 Đánh giá khả kết hợp chung dòng bố, mẹ tính trạng liên quan đến chất lượng gạo trình bày bảng 3.10 cho thấy: Dòng bố TBR45 có khả 17 kết hợp chung tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo xát, hàm lượng amylose với GCA tương ứng 1,657; 3,019 3,738 Dòng bố R2 có khả kết hợp chung tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo nguyên hàm lượng protein, giá trị GCA tương ứng 2,058; 3,453 0,429 Các dòng TBR36, R20 R527 có khả kết hợp tính trạng, giá trị GCA 2,673 (hàm lượng amylose), 0,513 (chiều dài hạt gạo), 0,487 (tỷ lệ gạo nguyên) Dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp chung cao tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo xát tỷ lệ gạo nguyên, giá trị GCA tương ứng 0,843; 1,043 1,052 Dòng mẹ E15S4 có khả kết hợp tỷ lệ gạo xay với giá trị GCA 1,928 3.2.2.2 Kết đánh giá khả kết hợp riêng dòng bố mẹ Về tính trạng số hạt bơng: dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R20 R2 Dòng mẹ E15S-3 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36 R527 Dòng mẹ E15S-4 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố TBR45 Bảng 3.11 Giá trị khả kết hợp riêng tính trạng số hạt bơng dòng bố mẹ vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội E15S-2 E15S-3 E15S-4 LSD0,05 LSD0,01 TBR36 -1,997 ns 12,755* -10,758 ns TBR45 -6,599 ns -12,646 ns 19,244** R20 20,033** -12,811 ns -7,221 ns R2 9,967* -7,273 ns 6,307 ns 9,48 13,20 R527 -5,402 ns 22,361** -16,959 ns HC3 -3,634 ns 0,125 ns 3,509 ns HC5 -3,367 ns -2,511 ns 5,879 ns Kết đánh giá khả kết hợp riêng khối lượng 1000 hạt dòng bố mẹ (bảng 3.12) cho thấy: Dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R527, dòng E15S-3 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R20, dòng E15S-4 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36 R2 Bảng 3.12 Giá trị khả kết hợp riêng tính trạng khối lƣợng 1.000 hạt dòng bố mẹ vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 ns ns ns ns ** ns -1,259 -0,658 -1,589 0,543 3,343 -0,156 -0,223 ns E15S-2 ns ns ** ns ns ns -0,413 0,288 2,254 -2,617 -0,017 0,184 0,321 ns E15S-3 1,672** 0,370 ns -0,665 ns 2,074** -3,326 ns -0,028 ns -0,098 ns E15S-4 0,76 LSD0,05 1,05 LSD0,01 Bảng 3.13 Giá trị khả kết hợp riêng tính trạng suất lý thuyết dòng bố mẹ vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 -0,773 ns -0,522 ns 0,164 ns 0,780 * 0,946* -0,239 ns -0,156 ns E15S-2 0,098 ns -0,091 ns 0,172 ns -1,476 ns 1,180** 0,185 ns -0,068 ns E15S-3 0,674 ns 0,612 ns -0,336 ns 0,897* -2,127 ns 0,054 ns 0,224 ns E15S-4 0,74 LSD0,05 1,03 LSD0,01 Về suất lý thuyết: Dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R2 R527 Dòng mẹ E15S-3 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R527 Dòng mẹ E15S-4 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R2 Bảng 3.14 Giá trị khả kết hợp riêng tính trạng suất thực thu dòng bố mẹ vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 ns ns ns * ns ns -0,543 -0,189 0,233 0,839 0,699 -0,310 -0,330ns E15S-2 ns ns ns ns ** ns -0,052 -0,328 0,051 -0,997 1,013 0,084 0,228ns E15S-3 18 0,595ns 0,517ns -0,285ns 0,558ns -1,712ns 0,225ns 0,102ns E15S-4 0,76 LSD0,05 1,05 LSD0,01 Trong dòng mẹ có dòng có khả kết hợp riêng suất thực thu dòng E15S-2 với bố R2 E15S-3 với bố R527 với giá trị 0,839 1,023 Đối với tính trạng tỷ lệ gạo xay, dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36, TBR45 R2 Dòng E15S-3 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R20, HC3 HC5 Dòng E15S-4 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36 (Bảng 4.15) Bảng 3.15 Giá trị khả kết hợp riêng tính trạng tỷ lệ gạo xay dòng bố mẹ vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 3,593** 3,758** -4,777 ns 3,757** -1,843 ns -1,611 ns -2,877 ns E15S-2 -6,197 ns -3,431 ns 3,737** 0,674 ns 0,874 ns 2,707** 1,637* E15S-3 ** ns ns ns ns ns 2,604 -0,327 1,041 -4,431 0,969 -1,096 1,241 ns E15S-4 1,52 LSD0,05 2,11 LSD0,01 Bảng 3.16 Giá trị khả kết hợp riêng tính trạng tỷ lệ gạo xát dòng bố mẹ vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 ns ns ns ** ns ns -0,441 0,825 -4,111 4,890 1,057 -0,611 -1,611 ns E15S-2 ns ns ** ns ns ns -3,659 -1,293 3,175 0,379 -0,954 0,878 1,475 ns E15S-3 4,099** 0,468 ns 0,936 ns -5,270 ns -0,103 ns -0,267 ns 0,136 ns E15S-4 1,54 LSD0,05 2,14 LSD0,01 Dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R2 Dòng mẹ E15S-3 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R20 tỷ lệ gạo xát Dòng mẹ E15S-4 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36 Bảng 3.17 Giá trị khả kết hợp riêng tính trạng tỷ lệ gạo ngun dòng bố mẹ vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 ** ns ns * ns ns 1,382 -3,753 1,548 -6,686 -0,553 1,747* E15S-2 6,417 -6,921 ns 4,646** -1,422 ns -2,925 ns E15S-3 3,141** -1,393 ns 4,875** 5,473** 2,040* 1,976* 1,179 ns E15S-4 -9,558 ns 0,011 ns -1,121 ns 1,51 LSD0,05 2,10 LSD0,01 Về tỷ lệ gạo ngun: Dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36, R2 HC5 Dòng E15S-3 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R20, R527 Dòng E15S-4 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R2, R527 HC3 Bảng 3.18 Giá trị khả kết hợp riêng tính trạng chiều dài hạt gạo dòng bố mẹ vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 -0,065 ns 0,101 ns 0,199 ns 0,383 * -0,531 ns -0,101 ns 0,065 ns E15S-2 -0,182 ns -0,317 ns -0,116 ns 0,122 ns 0,054 ns 0,188 ns 0,251 ns E15S-3 ns ns ns ns * ns 0,247 0,216 -0,083 -0,455 0,477 -0,086 -0,316 ns E15S-4 0,38 LSD0,05 0,53 LSD0,01 19 Về tính trạng chiều dài hạt gạo: Dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R2 Dòng mẹ E15S-4 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R527 Bảng 3.19 Giá trị khả kết hợp riêng tính trạng hàm lƣợng amylose dòng bố mẹ vụ Xuân 2012 Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 0,001 ns 0,036 ns -2,868 ns -0,198 ns 3,197** 0,100 ns -0,267 ns E15S-2 -0,215 ns -0,283 ns 1,519** 0,086 ns -1,612 ns 0,387 ns 0,117 ns E15S-3 0,214 ns 0,247 ns 1,349** 0,112 ns -1,586 ns -0,487 ns 0,150 ns E15S-4 0,95 LSD0,05 1,32 LSD0,01 Dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng cao tính trạng hàm lượng amylose với dòng bố R527 Dòng mẹ E15S-3 E15S-4 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R20 Thơng qua đánh giá khả kết hợp riêng tính trạng liên quan đến chất lượng cho thấy dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R2 04 tính trạng: tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo xát, tỷ lệ gạo nguyên chiều dài hạt gạo Dòng mẹ E15S-3 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố R20 04 tính trạng: tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo xát, tỷ lệ gạo nguyên hàm lượng amylose 3.3 Kết so sánh, tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng vụ Mùa 2012 3.3.1 Kết đánh giá yếu tố cấu thành suất suất tổ hợp lai Bảng 3.20 Các yếu tố cấu thành suất suất tổ hợp lúa lai vụ Mùa 2012 Gia Lâm, Hà Nội Tỷ lệ Khối Năng Năng Số Số hạt hạt lượng suất lý suất thực TT Tổ hợp lai bông/ chắc/ 1.000 hạt thuyết thu khóm bơng (%) (gam) (tấn/ha) (tấn/ha) E15S-2/TBR45 5,4 172,1 89,2 24 8,92 6,42 E15S-2/R20 5,5 174,5 87,4 25,2 9,67 6,85 E15S-2/R527 5,7 148,7 88,3 28,3 9,59 6,84 E15S-2/R2 6,0 165,2 88,4 26,6 10,55 7,25 E15S-3/R527 5,8 178,2 84,5 24,0 9,92 6,90 E15S-3/R20 5,7 156,4 88,2 28,0 9,98 6,98 E15S-4/TBR36 6,5 134,3 85,7 24,6 8,59 6,15 E15S-4/TBR45 5,5 179,4 88,1 25,0 9,87 6,67 E15S-4/R20 6,2 155,2 89,3 26,0 10,01 6,88 10 E15S-4/R2 5,6 158,9 89,6 28,0 9,97 6,55 11 TH3-3 (Đ/C) 5,4 178,2 84,4 25,0 9,62 6,75 CV (%) 6,75 6,12 LSD0,05 1,4 0,42 Năng suất thực thu tổ hợp lai biến động từ 6,15 tấn/ha (E15S-4/TBR36) đến 7,25 tấn/ha (E15S-2/R2) Duy tổ hợp lai E15S-2/R2 có suất thực thu cao giống đối chứng TH3-3 (6,75 tấn/ha) mức ý nghĩa 95% 3.3.2 Kết đánh giá số tính trạng liên quan đến chất lượng thương trường tổ hợp lai 20 Bảng 3.21 Một số tiêu chất thƣơng trƣờng tổ hợp lai vụ Mùa 2012 Gia Lâm, Hà Nội TT 10 11 Tổ hợp lai Tỷ lệ gạo xay (%) Tỷ lệ Tỷ lệ Chiều dài Chiều rộng Tỷ lệ dài/ gạo xát gạo nguyên hạt gạo hạt gạo rộng (%) (%) (mm) (mm) (lần) E15S-2/TBR45 85,1 69,6 78,2 7,0 1,7 4,1 E15S-2/R20 76,3 64,5 78,4 7,7 1,7 4,5 E15S-2/R527 79,4 70,1 80,1 6,6 1,8 3,7 E15S-2/R2 82,4 70,4 83,4 7,4 1,7 4,4 E15S-3/R527 78,2 67,7 88,3 7,1 1,8 3,9 E15S-3/R20 78,5 67,4 76,5 7,4 2,0 3,7 E15S-4/TBR36 77,7 68,7 70,6 6,7 2,1 3,2 E15S-4/TBR45 83,2 69,2 80,1 7,0 1,8 3,9 E15S-4/R20 80,1 66,9 77,3 7,1 1,8 3,9 E15S-4/R2 76,5 64,1 78,4 6,5 1,7 3,8 TH3-3 (đ/c) 83,4 68,6 80,4 6,2 1,8 3,4 Tất tổ hợp có chiều dài hạt gạo cao so với đối chứng, biến động từ 6,5mm đến 7,7mm (giống đối chứng TH3-3 6,2mm), có tổ hợp E15S-2/R20 có chiều dài xếp loại dài (7,7mm), tổ hợp E15S-2/R2 có chiều dài hạt gạo đạt 7,4mm Các tổ hợp lai có tỷ lệ D/R lớn 3, xếp vào dạng hạt thon dài 3.4 Kết thiết lập quy trình sản xuất hạt F1 tổ hợp lúa lai hai dòng HQ19 quy trình nhân dòng mẹ E15S-2 3.4.1 Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật để xây dựng quy trình sản xuất hạt lại F1 tổ hợp HQ19 Thơng qua thí nghiệm thời vụ, kết luận thời vụ thích hợp cho sản xuất hạt lai F1 tổ hợp lai HQ19 nên gieo dòng mẹ E15S-2 trước ngày 20/7 Kết phù hợp với nghiên cứu thời vụ sản xuất hạt lai F1 giống lúa lai hai dòng (Nguyễn Thị Trâm cs., 2010) Bảng 3.22 Ảnh hƣởng thời vụ đến tỷ lệ đậu hạt số đặc điểm nơng học dòng E15S-2 vụ Mùa 2012tại Gia Lâm, Hà Nội Ngày gieo Ngày trỗ Thời gian từ gieo Số lá/thân Tỷ lệ đậu hạt (ngày/tháng) (ngày/tháng) đến trỗ (ngày) (%) 15/6 22/8 68 14,4 22/6 29/8 68 14,8 29/6 5/9 67 14,3 6/7 12/9 67 14,0 13/7 18/9 66 14,0 20/7 25/9 66 14,0 27/7 30/9 64 13,8 1,5 3/8 4/10 62 13,6 5,0 Bảng 3.23 Ảnh hƣởng liều lƣợng GA3 đến số đặc điểm nơng sinh học dòng bố mẹ tổ hợp lúa lai HQ19 vụ Mùa 2012 Gia Lâm, Hà Nội Chiều cao (cm) Góc đòng (0) Chiều dài cổ bơng (cm) Lượng GA3 (g/ha) R2 E15S-2 Chênh lệch R2 E15S-2 R2 E15S-2 (Đ/c) 104,9 88,2 15,7 24,9 18,9 1,2 -12,6 90 134,2 116,8 33,9 25,0 26,4 2,0 -5,7 120 137,3 118,7 35,4 25,1 27,5 3,5 -2,8 21 150 180 CV (%) LSD0,05 156,1 119,8 36,4 25,2 30,9 5,4 -2,3 165,0 122,7 42,4 29,0 35,2 6,7 -0,7 2,73 3,29 2,42 3,35 4,21 6,41 7,18 7,01 1,18 1,75 0,30 0,58 Kết nghiên cứu bảng 3.23 cho thấy chênh lệch chiều cao tự nhiên dòng bố R2 so với dòng mẹ E15S-2 15,4cm điều chưa thực thuận lợi cho trình giao phấn Vì vậy, chúng tơi sử dụng GA3 mức khác phun cho dòng bố mẹ kết thí nghiệm cho thấy: Khi lượng GA3 sử dụng nhiều chiều cao dòng bố, mẹ tăng chênh lệch chiêu cao dòng bố với dòng mẹ tăng theo đạt cao mức phun GA3 180 gam/ha Năng suất lý thuyết suất thực thu xử lý GA3 cao nhiều so với khơng xử lý GA3 mức sai khác có ý nghĩa Năng suất lý thuyết đạt cao công thức 180g GA3/ha 4,13 tấn/ha Năng suất thực thu đạt cao công thức 180g GA3/ha 3,31 tấn/ha mức sai khác có ý nghĩa với tất cơng thức lại với mức độ tin cậy 95% Như vậy, liều lượng phun 180 g GA3/ha có ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ hạt chắc/bông, suất lý thuyết suất thực thu ruộng sản xuất hạt lai F1 Bảng 3.24 Ảnh hƣởng liều lƣợng GA3 đến yếu tố cấu thành suất suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 vụ Mùa 2012 Gia Lâm, Hà Nội Công thức GA3 (g/ha) Chỉ tiêu LSD0,05 CV (%) 90 120 150 180 Số bơng/khóm 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 Số hạt/bơng 186,7 186,0 186,8 188,1 186,7 2,5 Tỷ lệ hạt (%) 20,2 31,4 36,8 37,6 38,4 Số hạt chắc/bông 37,7 58,4 68,7 70,7 71,7 5,63 4,86 d b a a a NSLT (tấn/ha) 2,22 3,44 4,05 4,16 4,22 0,33 5,3 d b b bc a NSTT (tấn/ha) 1,82 2,71 2,65 2,91 3,31 0,26 5,2 3.4.2 Ảnh hưởng tỷ lệ hàng bố mẹ đến yếu tố cấu thành suất suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 vụ Mùa 2012 Năng suất lý thuyết đạt tối đa 41,6 tạ/ha tỷ lệ 2:14 sai khác với tỷ lệ 2:16 2:12 Năng suất thực thu đạt cao 33,1 tạ/ha tỷ lệ hàng bố mẹ 2:14 sai khác có ý nghĩa với cơng thức lại với mức độ tin cậy 95% Bảng 3.25 Ảnh hƣởng tỷ lệ hàng bố mẹ đến yếu tố cấu thành suất suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 vụ Mùa 2012 Gia Lâm, Hà Nội Tỷ lệ hàng bố:mẹ LSD0,05 CV(%) Chỉ tiêu 2:10 2:12 2:14 2:16 Chiều dài (cm) 26,5 26,2 26,7 26,5 Nhánh hữu hiệu/khóm 6,4 6,4 6,4 6,4 Tổng số hoa/bông 186,7 186,0 188,1 186,9 Tỷ lệ kết hạt/bông 35,6 36,8 37,6 33,5 Số hạt chắc/bông 66,5 68,5 70,7 62,6 NSLT (tấn/ha) 3,52b 3,85a 4,16a 3,81a 0,61 8,2 b b a b NSTT (tấn/ha) 2,99 2,92 3,31 2,79 0,33 8,2 Như vậy, để sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 đạt suất thực thu cao gieo dòng dòng bố vào 09/6, dòng bố sau dòng bố ngày, dòng mẹ gieo sau dòng bố 17-18 ngày Tỷ lệ cấy hàng bố mẹ bố 14 mẹ, lượng GA3 sử dụng 180g/ha, phun ngày liên tiếp 22 3.4.3 Kết nghiên cứu môt số biện pháp kỹ thuật nhân dòng mẹ E15S-2 Bảng 3.26 Ảnh hƣởng thời vụ đến tỷ lệ đậu hạt số đặc điểm nông sinh học dòng E15S-2 vụ Xuân 2013, Gia Lâm, Hà Nội Ngày trỗ Thời gian từ Ngày gieo Số lá/thân Tỷ lệ đậu Năng suất (ngày/ gieo đến trỗ (ngày/tháng) hạt (%) (gam/cây) tháng) (ngày) 6/12 26/3 110 15,0 52,5 10,3 13/12 29/4 106 15,0 62,5 11,0 20/12 2/4 102 15,1 85,8 15,3 27/12 7/4 100 15,4 12,0 2,0 3/1 12/4 98 15,2 0 10/1 21/4 98 14,8 0 17/1 25/4 97 14,7 0 Tỷ lệ đậu hạt có liên quan trực tiếp tới suất nhân dòng, qua theo dõi tỷ lệ đậu hạt suất (gam/cây) thời vụ khác nhau, qua theo dõi kết cho thấy với thời vụ gieo ngày 20/12 lúa trỗ vào ngày 2/4 6/4 thời vụ nhân dòng tốt dòng mẹ E15S-2 Bảng 3.27 Ảnh hƣởng mật độ cấy lƣợng phân bón đến suất thực thu ruộng nhân dòng E15S-2 vụ Xuân 2013, Gia Lâm, Hà Nội Mật độ (khóm/m2) Lượng N + P2O5 + K2O (kg/ha) 50 55 60 100N + 75 P2O5+ 50 K2O 2,86 b 2,70 b 2,56 c 120N + 90 P2O5+ 60 K2O 3,19 a 2,68 b 2,87 b 140N + 105 P2O5+ 70 K2O 3,20 a 3,43 a 3,24 a CV (%)=5,4 LSD0,05 (MxP) =0,18 tấn/ha Tìm hiểu ảnh hưởng lượng phân bón mật độ cấy khác đến suất nhân dòng dòng mẹ TGMS bảng 4.46 cho thấy, mật độ tham gia nghiên cứu, tăng lượng phân bón suất có xu hướng tăng, suất đạt cao với mức phân bón 140 kg N + 105 kg P2O5 + 70 kg K2O/ha mật độ 55 khóm/m2 (3,43 tấn/ha), cao cơng thức khác có ý nghĩa so sánh mức ý nghĩa 95% 3.5 Kết khảo nghiệm giống lúa lai hai dòng HQ19 số địa phƣơng 3.5.1 Kết khảo nghiệm quốc gia giống lúa lai hai dòng HQ19 Năng suất thực thu giống HQ19 biến động lớn điểm khảo nghiệm, từ 55,2 tạ/ha (Thanh Hóa) đến 72,6 tạ/ha (Hưng Yên) Kết khảo nghiệm cho thấy, HQ19 thích nghi vùng đồng sơng Hồng so với vùng miền núi phía Bắc Bắc Trung Giống HQ19 có suất tương đương với giống đối chứng TH3-3 điều kiện vụ Xuân năm 2013 Bảng 3.28 Năng suất thực thu giống lúa lai dòng HQ19 điểm khảo nghiệm Tên giống HQ19 TH3-3 (đ/c) CV(%) LSD 0,05 Yên Bái 56,00 52,33 7,6 5,92 Điểm khảo nghiệm Hưng Hải Thái Yên Dương Bình Xuân 2013 72,60 62,73 71,60 78,30 70,33 63,77 5,9 5,4 6,4 6,57 5,45 7,32 Thanh Hoá Nghệ An 55,20 56,40 5,0 4,63 56,53 60,87 6,3 6,39 Trung bình 62,44 63,67 23 TH3-3 (đ/c) Việt Lai 20 (đ/c) CV(%) LSD 0,05 Hòa Bình 43,0 43,7 41,0 5,4 4,08 HQ19 TH3-3 (đ/c) Việt Lai 20 (đ/c) CV(%) LSD 0,05 Hòa Bình 56,67 50,67 58,33 7,2 6,69 Tên giống HQ19 Mùa 2013 Yên Hưng Bái Yên 52,7 54,4 60,3 54,0 59,0 55,2 5,0 5,6 4,99 5,37 Xuân 2014 Yên Hưng Bái Yên 55,17 60,00 49,47 61,50 49,57 64,50 5,4 5,1 5,33 5,81 Hải Dương 51,8 52,2 63,7 6,3 6,06 Thái Bình 49,6 46,1 49,5 6,8 5,83 Thanh Hóa 43,6 41,9 44,8 4,3 3,21 Trung Bình 49,2 49,7 52,19 Hải Dương 56,79 60,63 65,11 5,4 5,61 Thanh Hóa 52,56 57,23 57,77 6,5 6,56 Nghệ An 70,00 70,00 67,87 6,7 7,14 Trung Bình 59,53 58,25 60,53 3.5.2 Kết khảo nghiệm sản xuất giống lúa lai hai dòng HQ19 số địa phương Bảng 3.29 Một số đặc điểm nông sinh học suất tổ hợp HQ19 vụ Xuân 2014 Trực Ninh, Nam Định TT Chỉ tiêu theo dõi HQ19 TH3-3 (đ/c) Thời gian sinh trưởng (ngày) 133 130 Năng suất lý thuyết (tấn/ha) 9,09 7,32 Năng suất thực thu (tấn/ha) 7,37 6,83 Rầy nâu (điểm) 1 Khô vằn (điểm) Đạo ôn (điểm) 1 Bạc (điểm) 3 Trong vụ xuân 2014 Trực Ninh-Nam Định giống lúa lai dòng HQ19 sinh trưởng phát triển khỏe, chống đổ tốt, có chiều cao cao so với giống TH33.Giống HQ19 có mức độ nhiễm sâu bệnh tương đương với giống đối chứng TH3-3 Năng suất thực thu giống HQ19 đạt 7,37 tấn/ha cao giống đối chứng TH3-3 (6,83 tấn/ha) Bảng 3.30 Một số đặc điểm nông sinh học suất tổ hợp HQ19 vụ Mùa 2014 Tiên Du, Bắc Ninh TT Chỉ tiêu theo dõi HQ19 Việt Lai 20 TGST (ngày) 110 112 Năng suất lý thuyết (tấn/ha) 7,43 6,42 Năng suất thực thu (tấn/ha) 6,32 5,83 Bệnh khô vằn (điểm) Bệnh bạc (điểm) 1-3 Sâu nhỏ (điểm) 0 Rầy nâu (điểm) 1 Chống đổ Tốt Tốt Kết khảo nghiệm sản xuất giống HQ19 Tiên Du – Bắc Ninh vụ Mùa 2014 cho thấy, so sánh với giống lúa lai hai dòng Việt Lai 20, giống HQ19 có đặc điểm bật thời gian sinh trưởng tương đương không nhiễm đến nhiễm nhẹ loại sâu bệnh hại hại lúa Giống HQ19 có suất thực thu cao 6,32 tấn/ha cao đối chứng 24 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận 1) Thông qua đánh giá chọn lọc 03 dòng bất dục đực di truyền nhân mẫm cảm nhiệt độ (TGMS) E15S-2, E15S-3, E15S-4 03 dòng cho phấn (R) R2, HC3, HC5 thích hợp làm dòng bố, mẹ cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lượng cao, có mùi thơm 2) Dòng mẹ E15S-2, dòng bố R2 TBR45 có khả kết hợp chung cao tính trạng liên quan đến suất chất lượng gạo Dòng bố TBR45 có khả kết hợp chung cao tính trạng suất Dòng mẹ E15S-2 có khả kết hợp riêng với dòng bố R2 hầu hết tính trạng suất chất lượng gạo Dòng E15S-3 có khả kết hợp riêng với dòng bố R20 tính trạng liên quan đến chất lượng gạo 3) Chọn tạo thành công giống lúa lai hai dòng HQ19 (con lai F1 dòng mẹ E15S-2 dòng cho phấn R2) Giống HQ19 có thời gian sinh trưởng ngắn (127 ngày vụ Xuân, 105 ngày trong vụ Mùa vùng đồng sông Hồng), suất cao (7,37 tấn/ha vụ Xuân 6,32 tấn/ha vụ Mùa), nhiễm nhẹ sâu bệnh, có chất lượng cao (tỷ lệ gạo xát đạt từ 70,4 đến 74,1%, tỷ lệ gạo nguyên đạt từ 83,4 đến 89,9%, hạt gạo dài từ 7,4 đến 7,5mm, hàm lượng amylose 18,0%, cơm có mùi thơm đạt điểm 4, mềm ngon) Giống HQ19 Bộ Nông nghiệp PTNT công nhận giống sản xuất thử theo Quyết định số 224/QĐ-TT-CLT ngày 09 tháng 06 năm 2015 4) Bước đầu thiết lập quy trình kỹ thuật nhân dòng mẹ E15S-2 giống lúa lai hai dòng HQ19 điều kiện vụ Xuân vùng đồng sông Hồng, cụ thể: nên gieo dòng mẹ vào ngày 20/12, cấy với mật độ 55 khóm/m2 bón phân với lượng 140 kg N + 105 kg P2O5 + 70 kg K2O/ha, đạt suất 3,43 tấn/ha 5) Để sản xuất hạt giống lai F1 tổ hợp lúa lai hai dòng HQ19 điều kiện vụ Mùa vùng đồng sông Hồng, nên gieo dòng bố vào ngày 09/6, dòng bố sau dòng bố ngày, dòng mẹ gieo sau dòng bố 17-18 ngày; tỷ lệ cấy hàng bố : mẹ 2: 14, lượng GA3 sử dụng 180 gam/ha, suất đạt 3,38 tấn/ha Đề nghị 1) Các dòng TGMS chọn tạo cần tiếp tục đánh giá đặc điểm nông sinh học, đặc điểm tính dục vùng sinh thái khác để có sở cho việc nhân dòng sản xuất hạt lai F1 2) Giống lúa lai hai dòng HQ19 cần tiếp tục khảo nghiệm sản xuất số địa phương nước để đánh giá tính thích ứng nhằm tiến tới cơng nhận giống thức để phát triển sản xuất 3) Các quy trình nhân dòng bố mẹ, sản xuất hạt lai F1 thâm canh lúa thương phẩm giống lúa lai hai dòng HQ19 cần hiệu chỉnh lại số vùng sinh thái để có suất, chất lượng hiệu kinh tế cao ... NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá chọn lọc dòng bố, mẹ phục vụ cho chọn tạo tổ hợp lúa lai hai dòng thơm 3.1.1 Đánh giá chọn lọc dòng mẹ 3.1.1.1 Đánh giá đặc điểm nơng sinh học dòng mẹ chọn lọc... Tiếp tục làm hệ tạo dòng 1.3.2 Phƣơng pháp tạo dòng bố lúa lai Chọn dòng bố hay dòng phục hồi bất dục cho dòng mẹ lúa lai hệ dòng dễ so với chọn dòng phục hồi bất dục cho lúa lai hệ dòng Bằng phương... CỨU 3.2.1 Nội dung nghiên cứu - Đánh giá chọn lọc dòng bố, mẹ phục vụ cho chọn tạo tổ hợp lúa lai hai dòng thơm - Đánh giá khả kết hợp tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng - Bước đầu