Nghiên cứu tuyển chọn một số giống lúa lai mới chọn tạo tại việt nam thích hợp cho nghệ an

luận văn, tiến sĩ, thạc sĩ, báo cáo, khóa luận, đề tài

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học nông nghiệp I -----***----- Phan Thị Kim Hoa Nghiên cứu tuyển chọn một số giống lúa lai mới chọn tạo tại Việt Nam thích hợp cho Nghệ An Chuyên ngành: Kỹ thuật trồng trọt Mã số: 60.62.01 Luận văn thạc sĩ nông nghiệp Ngời hớng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Thị Trâm Hà nội- 2006 Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip ---------------------------------2 Lời cam đoan - Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong lận văn này là trung thực và cha hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam đoan rằng, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đ đợc chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2006 Tác giả Phan Thị Kim Hoa Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip ---------------------------------3 Lời cảm ơn Trớc hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Trâm đ tận tình hớng dẫn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn K.S. Trần Đình Hà- Giám đốc trung tâm giống cây trồng Nghệ An đ tạo điều kiện giúp đỡ để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng ứng dụng u thế lai- Viện sinh học nông nghiệp, toàn thể thầy cô giáo, các cán bộ bộ môn Di truyền- Chọn giống cây trồng, Khoa nông học, Khoa sau đại học- Trờng ĐHNNI- Hà Nội, đ giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình hoàn thành đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Công nghệ sau thu hoạch, Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn Nghệ An, Ban lnh đạo và chị em trung tâm giống cây trồng Nghệ An, Trạm khảo nghiệm giống cây trồng Nghệ An, đ cộng tác và hỗ trợ tôi hoàn thành đề tài này. Một lần nữa tôi xin cảm ơn tới các cơ quan, tập thể, cá nhân và gia đình đ tạo điều kiện giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành khoá học này. Tác giả Phan Thị Kim Hoa Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip ---------------------------------4 Mục lục Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Danh mục các chữ viết tắt iii Mục lục iv Danh mục bảng vii 1. Mở đầu i 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 9 1.2. Mục đích của đề tài 11 1.3. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 11 1.4. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 12 2. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học 13 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 13 2.2. Sơ lợc lịch sử phát hiện và quá trình ứng dụng u thế lai ở lúa 15 2.3. Biểu hiện u thế lai ở lúa 20 2.3.1. Bộ rễ phát triển mạnh, đẻ nhánh sớm, sức sinh trởng mạnh 20 2.3.2. Ưu thế lai về quang hợp và hô hấp 21 2.3.3. Ưu thế lai về năng suất và yếu tố cấu thành năng suất 21 2.3.4. Ưu thế lai về thời gian sinh trởng 22 2.3.5.Ưu thế lai về chiều cao 22 2.3.6. Ưu thế lai về tính chống chịu 23 2.4. Một số thành tựu nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Trung Quốc 24 2. 4.1. Thành tựu về lúa lai 3 dòng 24 2.4.2. Thành tựu về lúa lai 2 dòng 25 2. 5. Thành tựu nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam 27 2.5.1. Mở rộng diện tích lúa lai thơng phẩm 27 2. 5.2. Thành tựu nghiên cứu kỹ thuật thâm canh lúa lai thơng phẩm 28 2. 5.3.Thành tựu chọn tạo giống lúa lai 30 2.5.4. Thành tựu về nghiên cứu kỹ thuật nhân dòng và sản xuất hạt lai F1 33 Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip ---------------------------------5 2.6. Chất lợng lúa gạo 37 2.6.1 Phân loại chất lợng lúa gạo 37 2.6.2. Các yếu tố ảnh hởng đến chất lợng lúa gạo 38 3. Vật liệu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu 44 3.1.Vật liệu nghiên cứu 44 3.2. Nội dung nghiên cứu 44 3.3. Phơng pháp nghiên cứu 45 3.4. Phân tích số liệu 50 4. Kết quả và thảo luận 51 4.1. Điều kiện tự nhiên và tình hình sản lúa của tỉnh Nghệ An 51 4.1.1. Điều kiện tự nhiên 51 4.1.2. Tình hình sản xuất lúa ở Nghệ An 52 4.2. Kết quả khảo nghiệm các giống lúa lai chọn tạo tại Việt Nam vụ hè thu 2005 57 4.2.1. Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng của các tổ hợp lai 57 4.2.2. Một số đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai 59 4.2.3. Một số tính trạng số lợng của các tổ hợp lai 61 4.2.4. Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận 64 4.2.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai 65 4.2.6. Chất lợng xay xát và chất lợng thơng trờng của các tổ hợp lai 69 4.3. Kết quả khảo nghiệm các giống lúa lai chọn tạo tại Việt Nam vụ xuân 2006 70 4.3.1. Động thái ra lá của các tổ hợp lai 70 4.3.2. Động thái đẻ nhánh của các tổ hợp lai 72 4.3.3. Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng của các tổ hợp lai 74 4.3.4.Một số đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai 75 4.3.5. Một số tính trạng số lợng của các tổ hợp lai 77 4.3.6. Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận 79 4.3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai 80 4.3.8. Chất lợng xay xát và chất lợng thơng trờng của các tổ hợp lai 84 4.3.9. Chất lợng ăn uống và dinh dỡng của các tổ hợp lai 86 4.3.10. Đánh giá năng suất thực thu của các tổ hợp lai 89 4.4. Kết quả chọn lọc theo chỉ số (Selection Index) 90 4.4.1. Kết quả chọn lọc theo chỉ số ở vụ hè thu 2005 91 4.4.2. Kết quả chọn lọc theo chỉ số ở vụ xuân 2006 95 Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip ---------------------------------6 4.5. Khảo nghiêm sản xuất giống lúa TH3-3 và TH3-4 vụ hè thu 2005 và vụ xuân 2006 102 4.6. Bớc đầu tìm hiểu đặc điểm các dòng bố mẹ 105 5. Kết luận và đề nghị 107 5.1. Kết luận 107 5.2. Đề nghị 108 Tài liệu tham khảo 109 Danh mục các chữ cái viết tắt BTST Bồi tạp sơn thanh CK Chất khô CMS (dòng A) Hiện tợng bất dục đực di truyền tế bào chất (Cytoplasmic Male Sterile Line) ĐPHK Độ phân huỷ kiềm Đ/C Đối chứng EGMS Hiện tợng bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với điều kiện môi truờng (Environment Sentitive Genic Male Sterile) GA 3 Gibberilin acid PGMS Dòng bất dục đực chức năng di truyền nhân nhạy cảm với chu kỳ chiếu sáng (Phytosentitive Genic Male Sterile) TGST Thời gian sinh trởng TBC Trungbình cao TBT Trung bình thấp TBC Tế bào chất TGMS Hiện tợng bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ (Thermosentitive Genic Male Sterile) Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------7 TLGL Tû lÖ g¹o lËt TLGX Tû lÖ g¹o x¸t TLGN Tû lÖ g¹o nguyªn TLTT Tû lÖ tr¾ng trong Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip ---------------------------------8 Danh mục bảng Bảng 1.1. Diễn biến diện tích, năng suất, sản lợng lúa ở Trung Quốc trong giai đoạn 1975- 2000 10 Bảng 4.1. Diễn biến diện tích năng suất, sản lợng lúa của Nghệ An thời kỳ 1992- 2005 53 Bảng 4.2. Cơ cấu lúa lai ở các mùa vụ của tỉnh Nghệ An 56 Bảng 4.3.Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng của các tổ hợp lai vụ hè thu 2005 58 Bảng 4.4. Một số đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai 60 Bảng 4.5. Một số tính trạng số lợng của các tổ hợp lai 62 Bảng 4.6. Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận của các tổ hợp lai (điểm) 65 Bảng 4.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 66 Bảng 4.8.Chất lợng thơng trờng của các tổ hợp lai vụ hè thu 2005 69 Bảng 4.9. Động thái ra lá của các tổ hợp lai 71 Bảng 4.10. Động thái đẻ nhánh của các tổ hợp lai 73 Bảng 4.11. Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng của các tổ hợp lai 74 Bảng 4.12. Một số đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai 76 Bảng 4.13. Một số tính trạng số lợng của các tổ hợp lai 78 Bảng 4.14. Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên và chống chịu điều kiện ngoại cảnh bất thuận (điểm) 71 Bảng 4.15. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai của các tổ hợp lai trong vụ xuân 2006 85 Bảng 4.17. Chất luợng ăn uống và dinh dỡng của các tổ hợp lai trong vụ xuân 2006 87 Bảng 4.18. đánh giá năng suất thực thu của các tổ hợp lai 89 Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip ---------------------------------9 Bảng 4.19. Tiêu chuẩn lựa chọn không có giá trị u tiên các tính trạng của các tổ hợp lai 92 Bảng 4.20. Tiêu chuẩn lựa chọn có giá trị u tiên các tính trạng của các tổ hợp lai 85 Bảng 4.21. Kết quả chọn lọc các tổ hợp lai có triển vọng vụ hè thu 2005 93 Bảng 4.22. Những đặc điểm cơ bản của các giống có triển vọng 94 Bảng 4.23. Tiêu chuẩn lựa chọn không có giá trị u tiên ở các tính trạng 95 Bảng 4.24. Tiêu chuẩn lựa chọn có giá trị u tiên tính trạng năng suất của các tổ hợp lai 96 Bảng 4.25. Tiêu chuẩn lựa chọn có giá trị u tiên tính trạng chất lợng của các tổ hợp lai 96 Bảng 4.26. Kết quả chọn lọc các tổ hợp lai có triển vọng trong vụ xuân 2006 89 Bảng 4.27. Những đặc điểm cơ bản của các giống có triển vọng 98 Bảng 4.28. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống TH3-3 và TH3-4 trong khảo nghiệm sản xuất 103 Bảng 4.29. Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống lúa TH3-3 và giống lúa TH3-4 104 Bảng 4.30. Một số đặc điểm của các dòng bố mẹ TH3-3 và TH3-4 106 Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip ---------------------------------10 1. Mở đầu 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Lúa nớc là một trong ba cây luơng thực chính, hiện tại có 65% dân số thế giới sử dụng lúa gạo làm lơng thực, phổ biến nhất là các nớc châu á, với mức tiêu thụ hàng năm trên 180-200kg/đầu ngời. Những nớc sử dụng lúa gạo làm lơng thực thì công tác nghiên cứu cải tiến giống và kỹ thuật thâm canh cây lúa đợc coi là một chiến lợc quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Với thành tựu của cuộc cách mạng xanh hàng loạt giống lúa mới có năng suất cao đ cải thiện cơ bản về sự thiếu hụt lơng thực cho những quốc gia này. Tuy nhiên trong những năm cuối thế kỷ 20, các giống lúa thuần đ thể hiện thế kịch trần về năng suất và khó có thể nâng cao sản lợng trong điều kiện quỹ đất ngày càng bị thu hẹp. Trớc những nhu cầu đảm bảo an ninh lơng thực toàn cầu, chọn tạo và phát triển các giống lúa mới có năng suất cao, đặc biệt sử dụng u thế lai đợc xem là một thành tựu khoa học nông nghiệp nổi bật trong những năm cuối thế kỷ 20. Năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần 20- 30% một cách chắc chắn qua các mùa vụ và đợc thể hiện ở nhiều nớc trên thế giới trong đó có Việt Nam. Trung Quốc là nớc nghiên cứu lúa lai muộn hơn Mỹ, ấn Độ, Nhật Bản nhng lại là nớc đầu tiên trên thế giới đa vào sản xuất đại trà. Nhờ mở rộng diện tích gieo cấy lúa lai nhanh chóng nên mặc dù diện tích trồng lúa của Trung Quốc đ giảm đi một cách rõ rệt từ 36,5 triệu ha năm 1975 xuống còn 30,5 triệu ha năm 2000 nhng sản lợng lúa tăng lên đáng kể theo các năm từ 128,726 triệu tấn (1975) lên 190, 111 triệu tấn (2000), trong đó đóng góp của lúa lai (tính đến năm 1990) đ làm tăng thêm 300 triệu tấn thóc. Nhờ vậy