luận văn
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ------------------ PHẠM THỊ NGỌC YẾN TUYỂN CHỌN VÀ THIẾT LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT HẠT LAI F1 CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG CÓ NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số: 60.62.05 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN THỊ TRÂM HÀ NỘI - 2008 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 18 tháng 9 năm 2008 Tác giả Phạm Thị Ngọc Yến 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 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 bộp phòng nghiên cứu ứng dụng ưu thế lai ñã tạo ñiều kiện về thời gian, giúp ñỡ và ñộng viên tinh thần ñể tôi 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 quý báu trong suốt quá trình học tập và thực hiện ñề tài. 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 18 tháng 9 năm 2008 Tác giả Phạn Thị Ngọc Yến 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 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 1.2. Mục ñích của ñề tài 2 1.3. Nội dung nghiên cứu 2 1.4. Tính mới và ý nghĩa của ñề tài 2 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Chất lượng lúa gạo và vấn ñề chọn giống lúa chất lượng cao 4 2.2. Lịch sử nghiên cứu và phát triển lúa ưu thế lai 8 2.3. Sự biểu hiện của ưu thế lai ở lúa 12 2.4. Các phương pháp chọn giống lúa lai 15 2.5. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa lai ở Việt Nam 34 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 3.1. Vật liệu nghiên cứu 37 3.2. Phương pháp nghiên cứu 38 3.4. ðịa ñiểm nghiên cứu 42 3.5. Xử lý số liệu 43 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 4.1. ðánh giá các tổ hợp lúa lai hai dòng mới 44 4.1.1. ðánh giá các tổ hợp lai trong vụ xuân 2007 44 4.1.2. ðánh giá các giống lai trong vụ xuân 2008 56 iv 4.2. Khảo sát ñặc ñiểm của các dòng bố mẹ 66 4.2.1. Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến thời gian từ gieo ñến trỗ, số lá/thân chính của các dòng bố mẹ 66 4.2.2. Phản ứng của các dòng bố mẹ với các chủng vi khuẩn gây bạc lá lúa 69 4.3. Nghiên cứu kỹ thuật nhân dòng T63S và T70S 71 4.3.1. Ảnh hưởng của thời vụ ñến năng suất nhân dòng 71 4.3.2. Tìm hiểu ảnh hưởng của mật ñộ và phân bón ñến năng suất nhân dòng 73 4.4. Nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 tổ hợp TH6-2 và TH7-2 79 4.4.1. ðặc ñiểm của bố mẹ trong ñiều kiện sản xuất hạt lai F1 79 4.3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu hạt lai F1 của tổ hợp TH6-2 và TH7-2 81 4.3.3. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt lai của tổ hợp TH6-2 và TH7-2 84 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 88 5.1. Kết luận 88 5.2. ðề nghị 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ghi chú 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 BTST Bồi tạp Sơn thanh M Mật ñộ P Phân bón 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 VSHNN Viện sinh học Nông nghiệp NSCT Năng suất cá thể NSTT Năng suất thực thu vi DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 3.1. Danh sách các tổ hợp lai 37 4.1. ðặc ñiểm nông học của các tổ hợp lai vụ xuân 2007 45 4.2. Mức ñộ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các tổ hợp lai vụ xuân 2007 47 4.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai 50 4.4. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai (xuân 2007) 53 4.5a. Tiêu chuẩn chọn lọc có giá trị ưu tiên ở một số tính trạng 56 4.5b. Một số ñặc ñiểm của các tổ hợp lai ñược chọn lọc 56 4.6. ðặc ñiểm nông sinh học của các giống lai hai dòng mới 57 (vụ xuân 2008) 57 4.7. Mức ñộ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các giống lai vụ xuân 2008 (ñiểm) 58 4.8. Phản ứng của các tổ hợp lai với các chủng vi khuẩn Xanthomonas Oryzeae gây bệnh bạc lá lúa (vụ xuân 2008) 59 4.9. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ xuân 2008 61 4.10a. ðánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của các tổ hợp lai 62 4.10b. Chất lượng cơm của các tổ hợp lai (ñánh giá cảm quan) (ñiểm) 63 4.11. So sánh ñặc ñiểm của các giống lai trong 2 vụ xuân 2007-2008 64 4.12. Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến thời gian từ gieo ñến trỗ và số lá của các dòng bố mẹ 67 4.13. Phản ứng của các dòng bố mẹ với các chủng gây bệnh bạc lá (vụ xuân 2008) 70 4.14. Ảnh hưởng của các thời vụ gieo ñến tỷ lệ ñậu hạt của các dòng TGMS (vụ xuân 2008) 72 vii 4.15. Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến năng suất cá thể và năng suất thực thu của các dòng TGMS (vụ xuân 2008) 72 4.16a. Ảnh hưởng của mật ñộ và phân bón ñến các yếu tố cấu thành năng suất nhân dòng T63S (vụ xuân 2008) 74 4.16b. Ảnh hưởng của mật ñộ và phân bón ñến năng suất thực thu dòng T63S (tạ/ha) (vụ xuân 2008) 76 4.16c. Ảnh hưởng của mật ñộ và phân bón ñến các yếu cấu thành năng suất dòng T70S (vụ xuân 2008) 77 4.16d. Ảnh hưởng của mật ñộ và phân bón ñến năng suất thực thu của dòng T70 S (tạ/ha) (vụ xuân 2008) 78 4.17. ðặc ñiểm của các dòng bố mẹ trong ñiều kiện sản xuất hạt lai F1 (vụ mùa 2007) 80 4.18a. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ ñến các yếu tố cấu thành năng suất hạt lai của giống TH6-2 (vụ mùa 2007) 82 4.18b. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ ñến năng suất hạt lai của giống TH6-2 (vụ mùa 2007) 82 4.18c. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ ñến các yếu tố cấu thành năng suất hạt lai giống TH7-2 (vụ mùa 2007) 83 4.18d. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ ñến năng suất hạt lai của giống TH7-2 (vụ mùa 2007) 83 4.19a. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt lai của giống TH6-2 (vụ mùa 2007) 85 4.19b. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến cácyếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt lai của giống TH7-2 (vụ mùa 2007) 86 viii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 4.1. So sánh năng suất thực thu của các tổ hợp lai mới tuyển chọn qua 2 vụ xuân 2007 và xuân 2008 65 4.2. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến năng suất thực thu khi sản xuất hạt lai của tổ hợp TH6-2 và TH7-2 (vụ mùa 2007) 87 1 1. MỞ ðẦU 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài Lúa gạo là một trong ba cây lương thực chủ yếu của loài người, các nước châu Á, trong ñó có Việt Nam lúa gạo là cây lương thực chính. ðể ñảm bảo an ninh lương thực trong hoàn cảnh dân số tăng mà diện tích ñất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp do phải mở rộng ñất ở, ñất cho các khu công nghiệp ñường giao thông, ñô thị, thì việc nâng cao năng suất lúa là con ñường tất yếu. Khai thác ưu thế lai thương phẩm ở lúa là một trong những phương pháp chọn tạo giống có hiệu quả, là một tiến bộ kỹ thuật rất quan trọng trong nông nghiệp của những năm cuối thế kỷ XX. Sử dụng giống ñịa phương trong sản xuất cho năng suất khá ổn ñịnh nhưng không tạo ra ñủ sản phẩm cho nhu cầu của xã hội hiện nay. Trong quá trình ñổi mới, Việt Nam ñã ứng dụng thành công nhiều thành tựu nông nghiệp tiến bộ của thế giới, trong ñó có việc ứng dụng công nghệ lúa lai vào sản xuất ñại trà. Lúa lai ñã mang lại năng suất cao, chất lượng tốt, hiệu quả kinh tế cao cho các vùng: Trung du, miền núi phía Bắc, ven biển miền Trung, Tây nguyên và ðồng bằng sông Hồng. Từ năm 2000 ñến nay diện tích trồng lúa lai dao ñộng từ 550- 650 nghìn ha, ñã khẳng ñịnh vị trí của lúa lai trong cơ cấu giống cây trồng, góp phần làm tăng thu nhập và giải quyết an ninh lương thực cho các tỉnh phía Bắc. Các giống lúa lai ñang trồng ở Việt Nam phần lớn là nhập hạt lai F1của Trung Quốc, giá giống cao, chất lượng và chủng loại có khi không ñảm bảo, dẫn ñến giống bị nhiễm sâu bệnh, năng suất thấp, chất lượng chưa phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng. ðể khắc phục những nhược ñiểm trên, các cơ quan nghiên cứu chọn tạo giống trong nước ñã tạo ñược một số dòng bố mẹ và con lai phù hợp với ñiều kiện ở Việt Nam. Gần ñây một số tổ hợp lúa lai [...]... các dòng b , m ñ thi t l p quy trình s n xu t h t lai F1 ñ t năng su t cao, ch t lư ng t t, góp ph n gi i quy t v n ñ trên, chúng tôi th c hi n ñ tài: “Tuy n ch n và thi t l p quy trình s n xu t h t lai F1 c a m t s t h p lúa lai hai dòng có năng su t và ch t lư ng cao 1.2 M c ñích c a ñ tài Tuy n ch n m t s t h p lúa lai hai dòng m i có năng su t cao, ch t lư ng t t, ñánh giá ñ c ñi m c a các dòng. .. c khai thác ưu th lai lúa [49] 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 trì tính b t d c (dòng B) ñ cho ph n khi nhân dòng A - Dòng ph c h i h u d c (dòng R) ñ cho ph n khi s n xu t h t lai F1 Năm 1976, di n tích lúa lai ba dòng. .. i trà, cao nh t có th ñ t 14,8 - 17,1 t n/ha các t h p Peiai 64S/E32, Peiai 64S/9311 [25] Năm 1992, di n tích gieo tr ng lúa lai hai dòng Trung Qu c là 15.000 ha v i năng su t 9 - 10 t n/ha, năng su t cao nh t có th ñ t 17 t n/ha ð n năm 1997 ñã có 640.000 ha năng su t trung bình cao hơn lúa lai ba dòng 5 - 15% (Yang Z và c ng s , 1997) [66] H u h t các t h p lai hai dòng ñ u có năng su t cao và ph... siêu lúa lai ñ t t i 19,5 t n/ha (Kim 23A/Q661) (Yuan LP, 2002) [64] Vào năm 2000, Trung Qu c tr ng 240.000 ha siêu lúa lai và năng su t bình quân là 9,6 t n/ha (Tr n văn ð t, 2005) [6] Hi n nay, Trung Qu c ñã có hàng ch c gi ng lúa lai ñ t năng su t cao và siêu cao tr ng trên di n tích r ng, năng su t tăng 10% so v i gi ng lúa lai hi n có Khi ñ t ñư c năng su t 12 t n/ha giai ño n 2, siêu lúa lai s có. .. Hoan, 2003 [13] h th ng lúa lai hai dòng có nh ng ưu như c ñi m sau: * Ưu ñi m: - S n xu t lúa lai hai dòng ñơn gi n hơn lúa lai ba dòng do khi nhân dòng m không c n dòng duy trì b t d c (dòng B), ch c n tìm vùng s n xu t có ñi u ki n nhi t ñ (ho c quang chu kỳ) thích h p ñ nhân, ñ ng th i xác ñinh vùng và v có ñi u ki n thích h p và an toàn cho s n xu t h t lai Có nghĩa là trong trình t s n xu t h t... t c a h ba dòng - Ch t lư ng lúa g o c a h hai dòng d c i ti n hơn lúa lai ba dòng * Như c ñi m: Bên c nh nh ng ưu ñi m thì lúa lai hai dòng cũng có m t s h n ch như: - S n xu t h t lai F1 h hai dòng v n ph i ti n hành hàng v , ph i ñ m b o quy trình nghiêm ng t như s n xu t h t lai ba dòng Quá trình s n xu t v n g p nhi u r i ro khi ñi u ki n th i ti t khí h u thay ñ i ngoài ý mu n - Các dòng TGMS... cho ph n dòng A ñ duy trì và nhân dòng A - Dòng ph c h i tính h u d c (restorer) g i t t là R cho ph n dòng A ñ s n xu t h t lai F1 cung c p cho s n xu t lúa lai thương ph m 16 Công ngh s n xu t h t lúa lai ba dòng g m ba bư c sau: - Ch n l c duy trì dòng b m là A, B và R - Nhân dòng A th c hi n b ng cách lai A v i B và nhân R - S n xu t h t lai F1 b ng cách lai A v i R ð duy trì ñ thu n c a ba dòng b... ngh lúa qu c t l n th nh t 1986, Yuan LP, ngư i ñi tiên phong trong vi c phát hi n và s d ng ưu th lai lúa ñã ñ ra chi n lư c phát tri n c a lúa lai theo ba bư c: 15 - Bư c 1: Phát tri n lúa lai “ba dòng v i công c ch y u là các dòng b t d c ñ c di truy n TBC (dòng A), dòng duy trì b t d c (dòng B) và dòng ph c h i h u d c (dòng R) H th ng lai ba dòng ñã thành công Trung Qu c vào n a cu i th k XX và. .. cho phát tri n lúa lai hai dòng Vi t Nam - Xác ñ nh ñư c m t s thông s k thu t ñ thi t l p quy trình nhân các dòng TGMS m i ch n t o và quy trình s n xu t h t lai F1 c a hai t h p lai m i là TH6-2 và TH7-2 3 2 T NG QUAN TÀI LI U 2.1 Ch t lư ng lúa g o và v n ñ ch n gi ng lúa ch t lư ng cao 2.1.1 Ch t lư ng lúa g o trên th gi i Theo th ng kê c a t ch c Nông Lương Th gi i (FAO) thì lúa g o ñư c s d ng... ñư c gi ng kháng b c lá cao như Vi t Lai 24[12], ch u nóng, ch u chua m n, ch u ñ t x u khá ho c m t s gi ng lúa lai hai dòng m i có tính thích ng r ng như TH3-3, TH3-4 (Nguy n Th Trâm, 2005)[29] 2.4 Các phương pháp ch n gi ng lúa lai 2.4.1 Chi n lư c s d ng và khai thác ưu th lai lúa Khai thác ưu th lai lúa ñã ñem l i l i ích to l n ñ i v i ngư i tr ng lúa trên th gi i Lúa lai góp ph n xóa ñói gi . tài: Tuyển chọn và thiết lập quy trình sản xuất hạt lai F1 của một số tổ hợp lúa lai hai dòng có năng suất và chất lượng cao . 1.2. Mục ñích của ñề tài Tuyển. Tuyển chọn một số tổ hợp lúa lai hai dòng mới có năng suất cao, chất lượng tốt, ñánh giá ñặc ñiểm của các dòng bố mẹ và thiết lập quy trình sản xuất hạt lai