Đánh giá trỗ bông,nở hoa trùng khớp của một số dòng bố,mẹ lúa lai hai dòng và tìm hiểu khả năng thích ứng của con lai f1 trong vụ xuân tại một số điểm thử nghiệm

luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, khóa luận, đề tài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ------------      ---------- NGUYỄN VĂN PHAN ðÁNH GIÁ TRỖ BÔNG, NỞ HOA TRÙNG KHỚP CỦA MỘT SỐ DÒNG BỐ, MẸ LÚA LAI HAI DÒNG VÀ TÌM HIỂU KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG CỦA CON LAI F1 TRONG VỤ XUÂN TẠI MỘT SỐ ðIỂM THỬ NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN THỊ TRÂM HÀ NỘI - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác, các thông tin trích dẫn trong luận án ñều ñược ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2010 Tác giả Nguyễn Văn Phan Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thị Trâm ñã tận tình hướng dẫn và tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu, ñể tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Tôi xin cảm ơn ban lãnh ñạo Viện Sinh học Nông nghiệp, tập thể cán bộ Phòng Nghiên cứu ứng dụng ưu thế lai, ñã tạo nhiều ñiều kiện thuận lợi giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Sau ñại học, Khoa Nông học, bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng- Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã quan tâm giúp ñỡ, ñóng góp nhiều ý kiến trong suốt quá trình học tập và thực hiện ñề tài. Tôi xin cảm ơn ban giám ñốc và cán bộ kỹ thuật Công ty Cổ phần giống cây trồng Bắc Ninh và Bắc Giang ñã tạo ñiều kiện về ñịa ñiểm và các ñiều kiện cần thiết ñể tôi tổ chức và hoàn thành thí nghiệm so sánh giống. Luận văn này hoàn thành còn có sự giúp ñỡ của nhiều ñồng nghiệp, bạn bè, cùng với sự ñộng viên khuyến khích của gia ñình trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Hà Nội, ngày 12 tháng 11 năm 2010 Tác giả Nguyễn Văn Phan Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình viii 1 MỞ ðẦU 1 1.1 ðặt vấn ñề 1 1.2 Mục tiêu ñề tài: 2 1.3 Nội dung nghiên cứu 2 1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ðề tài: 3 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Hiện tượng ưu thế lai 4 2.2 Ưu thế lai ở cây lúa và ứng dụng hiện tượng bất dục ñực tế bào chất trong việc khai thác ưu thế lai ở cây lúa 8 2.3 Tình hình sản xuất lúa lai trên thế giới và trong nước 35 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 3.1 Vật liệu nghiên cứu 43 3.2 Phương pháp nghiên cứu 43 3.3 Phương pháp xử lý số liệu 48 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49 4.1 Kết quả thí nghiệm vụ mùa 2009 49 4.1.1 ðặc ñiểm sinh trưởng của các dòng bố, mẹ 49 4.1.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng bố, mẹ khi phun GA3 54 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iv 4.1.3 ðộng thái ra lá và số lá trên thân chính của các dòng bố, mẹ 56 4.1.4 Sự xuất hiện sâu bệnh trên ñồng ruộng ñối với các dòng bố, mẹ 57 4.1.5 Kết quả theo dõi ñộng thái phân hóa ñòng của các dòng bố mẹ 59 4.1.6 ðặc ñiểm hạt phấn của bố, mẹ và tỷ lệ thoát vòi nhuỵ của mẹ 63 4.1.7 ðánh giá mức ñộ trùng khớp trỗ bông, nở hoa của các cặp bố, mẹ trong thí nghiệm. 66 4.1.8 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất và năng suất hạt F1 (trên dòng mẹ) của các tổ hợp lai 69 4.1.9 ðề xuất ñiều chỉnh lịch gieo bố, mẹ ñể ñạt ñược sự trỗ bông trùng khớp 71 4.2 Kết quả ñánh giá khả năng thích ứng của con lai F1 trong vụ xuân 2010 tại một số ñiểm thử nghiệm 72 4.2.1 ðánh giá ñặc ñiểm sinh học của các tổ hợp lai hai dòng mới 73 4.2.2 ðánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lai mới 76 4.2.4 Giá trị ưu thế lai chuẩn trên một số tính trạng của các tổ hợp 79 4.2.5 ðánh giá tình hình nhiễm sâu bệnh trên ñồng ruộng của các tổ hợp lai tại các ñiểm khảo nghiệm 81 4.2.6 Chất lượng gạo của các tổ hợp lai thu trong vụ xuân 2010 84 4.2.7 Năng suất và các yếu tố năng suất của các tổ hợp lai hai dòng mới ở các ñiểm thử nghiệm 89 5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 95 5.1 Kết luận 95 5.2 ðề nghị 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC 108 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Diễn giải CMS Bất dục ñực tế bào chất TGMS Bất dục ñực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt ñộ PGMS Bất dục chức năng di truyền nhân mẫn cảm với quang chu kỳ NST Nhiễm sắc thể BTST Bồi tạp Sơn thanh TGST Thời gian sinh trưởng ñ/c ñối chứng FAO Tổ chức nông lương thế giới D Dài R Rộng D/R Dài/rộng TB Trung bình T Thon TD Thon dài NSTT Năng suất thực thu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 3.1 Danh sách các dòng bố, mẹ và tổ hợp lai tương ứng 43 3.2 Bố trí thời vụ gieo bố, mẹ ở vụ mùa 2009 44 4.1 Thời gian các giai ñoạn sinh trưởng của các dòng bố mẹ. 50 4.2 Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng bố, mẹ 52 4.3 ðộng thái tăng trưởng chiều cao của các dòng bố mẹ sau phun GA3 55 4.4 ðộng thái ra lá của các dòng bố mẹ ở vụ mùa 2009 57 4.5 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh trên ñồng ruộng của các dòng bố, mẹ ở vụ mùa năm 2009 58 4.6a Thời gian các bước phân hóa ñòng của các dòng 60 4.6b Thời gian bắt ñầu các bước phân hóa ñòng của các dòng 62 4.7 Tỷ lệ vươn vòi nhuỵ khỏi vỏ trấu của các dòng mẹ 63 4.8a ðặc ñiểm hạt phấn của các dòng mẹ 64 4.8b ðặc ñiểm hạt phấn của các dòng bố 64 4.9 Mức ñộ trùng khớp trỗ bông, nở hoa của bố, mẹ các tổ hợp lai thử vụ mùa 2009 67 4.10 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt F1 (trên dòng mẹ) của các tổ hợp lai. 70 4.11a ðề xuất lịch gieo bố, mẹ của các tổ hợp lai ñể ñạt sự trỗ bông trùng khớp khi sản xuất hạt lai F1 ở vụ mùa tại Hà Nội. 71 4.11b ðề xuất lịch gieo các dòng bố, mẹ ñể ñạt sự trỗ bông trùng khớp 72 4.12 ðặc ñiểm nông học của các tổ hợp lai mới ở vụ xuân 2010 (ñiểm thí nghiệm Hà Nội) 74 4.13 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai (vụ xuân 20109 tại Hà Nội) 77 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vii 4.14 Giá trị ưu thế lai chuẩn trên một số tính trạng của các tổ hợp lai mới 79 4.15 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại chính trên ñồng ruộng ở các ñiểm khảo nghiệm. 82 4.16 Một số chỉ tiêu chất lượng xay xát và chất lượng thương trường của các tổ hợp lai 85 4.17 Một số chỉ tiêu chất lượng dinh dưỡng của các tổ hợp lai 87 4.18 Chất lượng nấu nướng ñối với gạo của các tổ hợp lai 88 4.19a Một số ñặc ñiểm sinh học, yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các tổ hợp lai tại các ñiểm thử nghiệm ở vụ xuân 2010. 90 4.19b Năng suất của các tổ hợp lai tại 3 ñiểm thử nghiệm 92 4.20 ðánh giá ñộ ổn ñịnh về một số chỉ tiêu của các tổ hợp tại 3 ñịa phương trong ñiều kiện vụ xuân 2010. 93 4.21 Một số ñặc ñiểm của các tổ hợp lai ñược chọn lọc 94 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp viii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 4.1 Hình ảnh hạt phấn hữu dục và bất dục 65 4.2 Biểu thị sự trùng khớp của các cặp bố, mẹ 68 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp 1 1. MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề Việt Nam là một nước nông nghiệp, cây lúa là cây lương thực chính. Trong những năm gần ñây, nước ta ñã bảo ñảm cung cấp ñủ lương thực cho nhu cầu tiêu dùng trong nước và còn dư ñể xuất khẩu. Tuy nhiên, trong ñiều kiện một nước ñang phát triển, dân số ñông. Áp lực tăng dân số và áp lực thu hẹp ñất nông nghiệp cho các mục ñích phi nông nghiệp vẫn tiếp tục làm tăng nguy cơ thiếu lương thực. ðể bảo ñảm an ninh lương thực quốc gia, Việt Nam ñã nỗ lực ứng dụng thành tựu về lúa lai vào sản xuất, sau gần 20 năm phát triển, mặc dù thực tế ñã chứng minh lúa lai rất phù hợp gieo trồng trong ñiều kiện Việt Nam, năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần từ 15-20%, nhưng việc mở rộng diện tích trồng lúa lai ở nước ta ñang gặp rất nhiều khó khăn. ðến năm 2009, nước ta mới ñạt trên 700 ngàn ha (Báo cáo của Cục Trồng trọt- Bộ Nông nghiệp & PTNT, 2010). Trong khi ñó, ở Trung Quốc, diện tích lúa lai ñã ñạt khoảng 15,8 triệu ha, chiếm 53,4% tổng diện tích lúa của nước này; Ấn ðộ cũng ñạt khoảng 1,1 triệu ha. Nguyên nhân chính là do ta chưa chủ ñộng ñược nguồn hạt giống F1. Theo Cục Trồng trọt, thì 80% hạt giống lúa lai ñược gieo trồng ở Việt Nam là giống nhập nội từ Trung Quốc. Số tổ hợp lúa lai của Việt Nam rất ít, ñến nay, mới có 10 giống ñược công nhận chính thức là: HYT83, HYT100, Bacưu903 KBL, Nam ưu 1 (lai ba dòng); TH3-3, TH3-4, TH3-5, VL20, VL24, HC1 (lai hai dòng) và 12 giống ñược công nhận sản xuất thử là: HYT92, LC25 (lai ba dòng); TH7-2, TH5-1, HYT102, HYT103, HYT108, LHD6, LC212, LC270, Thanh ưu 3. Tuy nhiên, năng suất hạt lai F1 của nước ta còn thấp, mới ñạt 1,5-2,5 tấn/ha; số lượng hạt giống lai F1 sản xuất ra mới ñáp ứng ñược khoảng 20-25% nhu cầu giống cho sản xuất. Hiện nay, Trung Quốc là nước ñi [...]... m t s dòng b , m lúa lai hai dòng và tìm hi u kh năng thích ng c a con lai F1 trong v xuân t i m t s ñi m th nghi m” 1.2 M c tiêu ñ tài: - ðánh giá tr bông, n hoa c a m t s dòng b , m lúa lai hai dòng m i nh m ñi u ch nh th i v gieo b , m ñ ñ t ñư c s tr bông, n hoa trùng kh p - ðánh giá ñ c ñi m sinh trư ng, phát tri n, kh năng ch ng ch u sâu b nh, năng su t, ch t lư ng c a các t h p lai m i trong. .. t o ra h t lai F1, cây lúa m c t h t lai F1 có ph n h u d c, ñ ng nh t v các tính tr ng nông sinh h c và có ưu th lai M c ñ ưu th lai c a con lai F1 ph thu c r t l n vào kh năng ph c h i ph n c a dòng R, kh năng k t h p Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p 17 gi a dòng A và dòng R Do v y c n ph i ch n l c dòng R t t cho m i dòng A Theo các nhà ch n gi ng lúa lai Vi t Nam... n vào năm 1973 Lúa lai ba dòng là h lúa lai khi s n xu t h t lai F1 ph i s d ng ba lo i dòng lúa có b n ch t di truy n khác nhau: b t d c ñ c di truy n t bào ch t (CMS) còn ñư c gi i là dòng A làm dòng m , dòng duy trì b t d c ñ c (Maintainer line) ñư c ký hi u là dòng B ñ duy trì và nhân dòng A; dòng ph c h i h u d c (Restorer line), ñư c ký hi u là dòng R làm dòng b , cho ph n ñ t o ra h t lai F1. .. o ra các dòng lúa b t d c ñ c di truy n t bào ch t (CMS), dòng duy trì b t d c (B) và dòng ph c h i h u d c (R), ñây là nh ng công c di truy n h u ích cho vi c khai thác ưu th lai lúa [59] Năm 1973 Trung Qu c là nư c ñ u tiên trên th gi i thành công trong s d ng lúa lai F1 vào s n xu t ñ i trà, v i h th ng lúa lai 3 dòng bao g m: - Dòng b t d c ñ c t bào ch t (dòng CMS - dòng A) là dòng m - Dòng duy... tính tr ng ưu th lai v kinh t thư ng b chi ph i b i các gen l n, nên con lai F1 không bi u hi n h t ñư c ti m năng năng su t Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p 19 2.2.2.2 Dòng b t d c ñ c di truy n nhân m n c m v i môi trư ng và công ngh s n xu t lúa lai hai dòng 2.2.2.2.1 Cơ s khoa h c c a công ngh s n xu t lúa lai hai dòng: Công ngh s n xu t lúa lai hai dòng là phương... th lai dương và hi u ng ưu th lai c ng tính M t s tác gi Vi t Nam cũng công b nh ng k t qu tương t [16] Xu J F Wang L.Y, 1980 [86], cho r ng th i gian sinh trư ng c a con lai ph thu c vào dòng b Theo Ponuthurai và cs, 1984 [65], th i gian sinh trư ng c a con lai tương ñương ho c ng n hơn dòng b 2.2.1.3 Ưu th lai v các y u t c u thành năng su t và năng su t Lúa lai có ưu th v năng su t cao hơn b m và. .. truy n t bào ch t và d ng b t d c ñ c di truy n Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p 13 nhân hai ch c năng m n c m v i môi trư ng (TGMS và PGMS) ðây ñư c coi là cơ s quan tr ng ñ l i d ng và khai thác ưu th lai cây lúa [22] 2.2.2.1 Dòng lúa b t d c ñ c t bào ch t (CMS) và ng d ng trong vi c s n xu t h t gi ng lúa lai h 3 dòng S n xu t h t lúa lai F1 h “ba dòng ñã ñư c Trung... ng và khai thác ưu th lai vào công tác ch n t o gi ng ñ t o ra nh ng gi ng cây tr ng, v t nuôi có năng su t, ch t lư ng cao hơn các gi ng bình thư ng Căn c vào s bi u hi n tính ưu th lai và theo quan ñi m s d ng, ngư i ta chia ưu th lai thành các d ng: Ưu th lai sinh s n, ưu th lai sinh dư ng, ưu th lai thích ng, ưu th lai tích lu [18] 2.1.2 L ch s nghiên c u và phát tri n lúa ưu th lai Ưu th lai lúa. .. ngu n gi ng lúa lai F1 trong nư c, vi c nghiên c u, thi t l p quy trình s n xu t m t s t h p lai hai dòng m i và th nghi m kh năng thích ng c a các t h p lai trong s n xu t ñ i trà là r t c n thi t, nh m t o ra nh ng t h p lai m i, có tri n v ng, ñ y nhanh vi c m r ng di n tích lúa lai trong nư c Dư i s hư ng d n c a PGS.TS Nguy n Th Trâm, chúng tôi th c hi n ð tài: “ðánh giá tr bông, n hoa trùng kh p... trình t o ra ki u cây lúa lý tư ng Theo ñánh giá c a nhi u nhà khoa h c thì chi u cao cây c a cây lúa lý tư ng nh t là 90- 100 cm, do ñó con lai F1 cũng nên ch n trong ph m vi này vì bông lúa lai to và n ng, d b ñ Mu n h th p chi u cao con lai ph i c i t o c hai dòng b , m Tuy nhiên, do s c m nh c a ưu th lai, chi u cao con lai v n có xu th cao hơn b m [43], [67], [68] 2.2.1.2 Ưu th lai tính tr ng th . TRÙNG KHỚP CỦA MỘT SỐ DÒNG BỐ, MẸ LÚA LAI HAI DÒNG VÀ TÌM HIỂU KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG CỦA CON LAI F1 TRONG VỤ XUÂN TẠI MỘT SỐ ðIỂM THỬ NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC. bố, mẹ lúa lai hai dòng và tìm hiểu khả năng thích ứng của con lai F1 trong vụ xuân tại một số ñiểm thử nghiệm . 1.2 Mục tiêu ñề tài: - ðánh giá trỗ bông,