Đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn lúa nhập nội từ ngân hàng gen cây trồng quốc gia năm 2015 luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Xuất phát từ những yêu cầu trên, chúng tôi triển khai thực hiện đề tài: " Đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn lúa nhập nội từ Ngân Hàng Gen Cây Trồng Quốc Gia năm 2015" tại An K

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRẦN QUANG HẢI

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC

CỦA TẬP ĐOÀN LÚA NHẬP NỘI TỪ NGÂN HÀNG

GEN CÂY TRỒNG QUỐC GIA NĂM 2015

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60 62 01 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Khả Tường

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 05 thán 12 năm 2016 Tác giả luận văn

Trần Quang Hải

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Khả Tường, T.S Hoàng Thị Lan Hương đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám Đốc, Ban Đào Tạo Sau Đại Học- Viện Khoa Học Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Trung Tâm Tài Nguyên Thực Vật đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện

đề tài

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./

Hà Nội, ngày 05 tháng 12 năm 2016

Tác giả luận văn

Trần Quang Hải

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt v

Danh mục bảng và phụ lục vi

Danh mục đồ thị, sơ đồ viii

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3

Phần 2 Tổng quan tài liệu vàcơ sở khoa học của đề tài 4

2.1 Nguồn gốc và phân loại thực vật cây lúa 4

2.1.1 Nguồn gốc 4

2.1.2 Phân loại thực vật cây lúa 5

2.2 Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học cây lúa 6

2.2.1 Đặc điểm thực vật cây lúa 6

2.2.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh lý thực vật cây lúa 8

2.2.3 Khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh của cây lúa 12

2.2.4 Nghiên cứu bảo tồn tài nguyên cây lúa 15

2.2.5 Nghiên cứu đặc điểm hạt gạo 21

2.3 Nghiên cứu sinh hóa và dinh dưỡng lúa gạo 25

2.3.1 Giá trị dinh dưỡng 25

2.3.2 Giá trị sử dụng 25

2.3.3 Giá trị thương mại 26

2.4 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và trong nước 27

2.4.1 Sản xuất lúa gạo trên thế giới 28

2.4.2 Sản xuất lúa gạo ở Việt Nam 29

Phần 3 Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 30

3.1 Vật liệu nghiên cứu 30

3.1.1 Vật liệu sinh học 30

3.1.2 Vật liệu khác 30

3.2 Nội dung nghiên cứu 30

3.2.1 Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của tập đoàn lúa nhập nội 30

3.2.2 Nghiên cứu so sánh, đánh giá đặc điểm nông sinh học bộ giống ưu tú 30

3.3 Phương pháp nghiên cứu 30

3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 30

3.2 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá: 31

Phần 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 39

4.1 Nghiên cứu đánh giá tập đoàn lúa nhập nội 39

4.1.1 Nghiên cứu hình thái chất lượng 39

4.1.2 Nghiên cứu đa dạng các tính trạng hình thái số lượng 48

4.1.3 Các yếu tố cấu thành năng suất 53

4.1.4 Nghiên cứu đánh giá sâu bệnh hại 55

4.1.5 Tương quan của một số tính trạng trong tập đoàn lúa nhập nội 59

4.1.6 Tuyển chọn bộ giống lúa ưu tú từ kết quả khảo sát đặc điểm nông sinh học 63

4.2 Kết quả nghiên cứu so sánh bộ giống lúa ưu tú 63

4.2.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và phát triển bộ giống ưu tú 63

4.2.2 Nghiên cứu khả năng chống chịu sâu bệnh hại của bộ giống lúa ưu tú 66

4.2.3 Nghiên cứu đánh giá yếu tố cấu thành năng suất bộ giống ưu tú 68

4.2.4 Nghiên cứu đánh giá năng suất bộ giống lúa ưu tú 70

4.2.5 Đánh giá chất lượng gạo và khả năng đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu của bộ giống lúa ưu tú: 72

4.2.6 Kết quả tuyển chọn giống lúa triển vọng 75

Phần 5 Kết luận và đề nghị 77

5.1 Kết luận: 77

5.2 Đề nghị: 77

Tài liệu tham khảo 78

Phụ lục 81

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

tài nguyên di truyền thực vật Quốc tế)

(Viện nghiên cứu lúa quốc tế)

DANH MỤC BẢNG VÀ PHỤ LỤC

Bảng 2.1 Các loài Oryza theo Takeoka (1963) với số nhiễm sắc thể, kiểu gien và phân

bố địa lý 5

Bảng 2.2 Đặc trưng hình thái tổng quát của 3 nhóm giống lúa 6

Bảng 2.3 Ảnh hưởng của hàm lượng amylose đến chất lượng cơm 22

Bảng 2.4 Thành phần sinh hóa lúa gạo so với một số ngũ cốc khác 25

Bảng 2.5 Giá các loại gạo xuất khẩu trên thế giới, tháng 7-2012……….… 27

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu theo dõi và đánh giá tập đoàn lúa nhập nội……… … 31

Bảng 3.2 Phân nhóm thời gian sinh trưởng các giống lúa ở Việt Nam………… 33

Bảng 4.1 Tần số biểu hiện các tính trạng hình thái chất lượng của thân cây lúa ở vụ Xuân 2015……… ……….39

Bảng 4.2 Tần số biểu hiện các tính trạng hình thái chất lượng của lá lúa ở vụ Xuân 2015……….……… ………… ………41

Bảng 4.3 Tần số biểu hiện các tính trạng hình thái chất lượng thìa lìa lúa ở vụ Xuân 2015 42

Bảng 4.4 Tần số biểu hiện các tính trạng hình thái chất lượng của bông lúa ở vụ Xuân 2015 43

Bảng 4.5 Đặc điểm màu sắc nhụy cái, vỏ hạt và vỏ trấu lúa ở vụ Xuân 2015 45

Bảng 4.6 Đặc điểm độ rụng, độ dai hạt và độ phủ lông vỏ trấu lúa ở vụ Xuân 2015 46

Bảng 4.7 Đặc điểm râu đầu hạt, mày vỏ gạo và chiều dài mày hạt lúa ở vụ Xuân 2015 47

Bảng 4.8 Phân nhóm cao cây mẫu giống tập đoàn lúa nhập nội ở vụ Xuân 2015…….48

Bảng 4.9 Phân nhóm mẫu giống theo thời gian sinh trưởng, Xuân 2015 50

Bảng 4.10 Kích thước và tỉ lệ D/R của hạt thóc ở vụ Xuân 2015……… … 52

Bảng 4.11 Diễn biến sâu hại chính trên các giống tập đoàn, Xuân 2015 56

Bảng 4.12 Diễn biến bệnh hại chính trên các giống tập đoàn, Xuân 2015……….58

Bảng 4.13.Tương quan của một số tính trạng nông sinh học trong tập đoàn lúa nhập nội, xuân 2015 61

Bảng 4.14 Một số đặc điểm về sinh trưởng và phát triển của các giống nhập nội tại vụ Mùa 2015 66

Bảng 4.15 Mức độ chống chịu sâu, bệnh các mẫu giống ưu tú nhập nội, Mùa 2015 68

Bảng 4.16 Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa ưu tú, Mùa 2015 72

Bảng 4.17 Năng suất các giống lúa ưu tú, Mùa 2015………… ……… ………74

Bảng 4.18 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các mẫu giống lúa ưu tú, Mùa 2015 74

Bảng 4.19 Đặc điểm nông sinh học chính của giống lúa triển vọng 12L221 75

PHỤ LỤC 1 Một số hình ảnh trong quá trình thực hiện thí nghiệm 81

PHỤ LỤC 2 Danh sách các giống tham gia thí nghiệm 83

PHỤ LỤC 3 Phiếu mô tả đánh giá các mẫu giống lúa 85

PHỤ LỤC 4 Sự đa dạng các tính trạng hình thái số lượngcủa các mẫu giống lúa nhập nội vụ Xuân 2015 90

PHỤ LỤC 5 Các tính trạng chất lượng các mẫu giống lúa………94

PHỤ LỤC 6: Một số đặc điểm thân của các giống lúa nhập nội……… 96

PHỤ LỤC 7: Một số đặc điểm hạt lúa của các giống lúa nhập nội……… …….101

PHỤ LỤC 8: Một số đặc điểm bông của các giống lúa nhập nội……… 105

PHỤ LỤC 9.Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống tham gia thí nghiệm trong vụ Xuân 108

PHỤ LỤC 10 Một số chỉ tiêu năng suất của các mẫu giống nhập nội trong 110

PHỤ LỤC 11 Một số chỉ tiêu chất lượng các dòng triển vọng vụ Mùa 2015 112

PHỤ LỤC 12 Kết quả xử lí thống kê bằng phần mềm Statistx 8.2 113

DANH MỤC ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ

Hình 2.1.Giá xuất khẩu của gạo, lúa mì và ngô, 1/1960 - 6/2015 (USD/tấn) 26

Hình 2.2 Sản lượng và diện tích gieo trồng lúa thế giới 2005-2014 28

Hình 2.3 Diện tích và sản lượng lúa gạo của Việt Nam, 1990 - 2013 29

Hình 4.1 Sự đa dạng về số bông/khóm của các mẫu giống lúa 53

nhập nội trong vụ Xuân 2015 53

Hình 4.2 Sự đa dạng về số hạt/bông của các mẫu giống lúa 54

nhập nội trong vụ Xuân 2015 54

Hình 4.3 Sự đa dạng về số hạt chắc/bông của các mẫu giống lúa 54

nhập nội trong vụ Xuân 2015 54

Hình 4.4 Sự đa dạng khối lượng 1000 hạt của các mẫu giống lúa 55

nhập nội trong vụ Xuân 2015 55

Hình 4.5 Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ giữa các mẫu mẫu giống lúa trong tập đoàn nhập nội, xuân 2015 62

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Lúa gạo là cây lương thực phổ biến hiện đang được sản xuất trên 100 nước thuộc châu Á, châu Phi và vùng Nam Mỹ, đồng thời lúa gạo cũng chính là nguồn lương thực quan trọng của trên 50% dân số toàn thế giới Nhập nội giống mặc dù là một phương pháp chọn giống truyền thống nhưng luôn được đánh giá là phương pháp có hiệu quả cao không chỉ ở nước ta mà còn ở nhiều nước trên thế giới Để sử dụng một cách có hiệu quả nguồn vật liệu này, sau khi nhập nội, công tác đánh giá các đặc trưng, đặc tính cũng như phân loại một cách có hệ thống các chỉ tiêu nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong công tác nghiên cứu tuyển chọn giống lúa mới ở nước ta Xuất phát từ những yêu cầu trên, chúng tôi triển khai thực hiện đề tài: " Đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn lúa nhập nội từ Ngân Hàng Gen Cây Trồng Quốc Gia năm 2015" tại An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội với mục tiêu là xác định và phân loại được một số đặc điểm hình thái, sinh trưởng, chống chịu, yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tập đoàn lúa nhập nội, qua đó giới thiệu một số nguồn gen có đặc tính nông sinh học quý làm vật liệu khởi đầu phục vụ công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa mới Vật liệu tham gia nghiên cứu gồm 82 nguồn gen lúa nhập nội Nội dung trọng tâm của đề tài là nghiên cứu khảo sát tập đoàn lúa nhập nội và so sánh, đánh giá đặc điểm nông sinh học

bộ giống ưu tú được chọn ra từ tập đoàn Để thực hiện các nội dung này, tập đoàn lúa nhập nội đã được khảo sát, đánh giá trên đồng ruộng theo phương pháp hiện hành của

nghiệm so sánh bộ giống lúa ưu tú gồm 13 giống, bố trí kiểu RCBD với 3 lần nhắc lại,

trong nghiên cứu tập đoàn lúa dựa theo “Biểu mẫu mô tả nguồn gen lúa” do Trung tâm Tài nguyên thực vật biên soạn Trong thí nghiệm so sánh giống, các chỉ tiêu nghiên cứu được thực hiện theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống lúa QCVN01-55: 2011/BNNPTNT và phương pháp theo dõi thí nghiệm của IRRI 1996 Số liệu được xử lý bằng chương trình thống kê trong Excel và chương trình Statistix 8.2 Sử dụng phần mềm NTSYS pc 2.0 để thiết lập bảng hệ số tương đồng

và xây dựng sơ đồ mối quan hệ giữa các mẫu nguồn gen lúa

Kết quả nghiên cứu cho thấy: Vụ Xuân năm 2015, tập đoàn lúa nhập nội tại ngân hàng gen cây trồng quốc gia gồm 82 mẫu giống đã được khảo sát, đánh giá đặc điểm nông sinh học Đây là cơ sở hình thành dữ liệu phục vụ công tác bảo tồn và cung cấp nguồn vật liệu trong công tác chọn tạo giống Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh

hại và các yếu tố cấu thành năng suất trong tập đoàn đã xác định giống lúa 12L221 và 12L222 không bị nhiễm rầy nâu, khô vằn, bạc lá (điểm 0), nhiễm nhẹ sâu đục thân, sâu cuốn lá và bệnh đạo ôn (điểm1) Đánh giá yếu tố cấu thành năng suất bao gồm số bông/khóm, số hạt/bông, số hạt chắc/bông, khối lượng nghìn hạt đã xác định một số giống có tiềm năng năng suất cao, trong đó điển hình là 12L221, 12L220, 12L215 Nghiên cứu mối tương quan giữa 13 tính trạng trong tập đoàn lúa nhập nội đã thiết lập được bảng hệ số tương đồng và xây dựng sơ đồ mối quan hệ giữa các mẫu mẫu giống; Các mẫu giống có hệ số tương đồng rất thấp (0,05 - 0,55) tạo nên sự đa dạng di truyền lớn trong tập đoàn, đồng thời có khả năng tạo ưu thế lai cao ở con lai khi sinh sản hữu tính Trên cơ sở đánh giá tổng hợp các đặc điểm nông sinh học trong tập đoàn lúa nhập nội đã xác định được 12 giống ưu tú có năng suất cao, chống chịu sâu bệnh khá là 12L184, 12L187, 12L195, 12L199, 12L210, 12L211, 12L214, 12L220, 12L221, 12L222, 12L223, 12L232 Đây là nguồn vật liệu mới có giá trị trong nghiên cứu, so sánh giống triển vọng phục vụ công tác chọn tạo giống mới Kết quả nghiên cứu, so sánh, đánh giá bộ giống lúa ưu tú đã xác định giống 12L221 có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, chống chịu sâu bệnh khá và có tiềm năng năng suất cao nhất với 7,8 tấn/ha, tăng 41,8% so với đối chứng KD18, tiếp theo là giống 12L187 đạt 7,1 tấn/ha vượt đối chứng 29% Ngoài ra các giống triển vọng này còn có chất lượng tốt hơn đối chứng, có nhiệt độ hóa hô thấp, hàm lượng amylose trung bình (20-25%), độ bạc bụng thấp <10%

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Rice, a common food crops, are now being produced in 100 countries in Asia, Africa and South America In addition, it is an important food source of over 50% of the global population Importation of crop varieties is a traditional breeding methods, however, it is still considered as a highly effective method not only in our country but also in other countries around the world In order to use this material effectively, after importation, the evaluation of the characteristics, properties as well as systematic classification of target criterias is significant in rice variety breeding in our country Therefore, we conduct the project "Assessment of agri- biological characteristics of the imported rice collections of the National Plant Genetic Bank 2015" at An Khanh, Hoai Duc, Ha Noi The objectives of the project is identification and classification of some morpholigical, growth, resistant characteristics and yield building factors of the imported rice variety collection The good agricultural characteristics which are found from the project will be used as primary materials for rice breeding programs

Material and methods

- 82 imported rice accessions

- Rice accessions was grown and evaluated according to the current method of Plant Resources Center: 5 m2 for each plot, plant density: 35 clump/m2, 1

+ Experiment to compare 13 good rice accessions: use of RCBD experimental method with 3 repetitions, 20 m2 for each plot, 1 seedling per clump, plant density: 42

The monitoring and evaluating indicators used in the experiment of researching rice accessions is follwed the "Rice description form" of the Plant Resources Center In the experiment to compare accessions, the research targets are implemented in accordance with national technical standards (QCVN01-55: 2011 / BNNPTNT) for testing, cultivation value and use of rice varieties; and monitoring methods 1996 for experiments of IRRI The data were treated by using statistical program in Excel and 8.2 Statistix program In order to establish similarity coefficient tables and diagrams to build the relationship between the rice accessions by using NTSYS 2.0 pc software The result showed that: In Spring season 2015, the agribiological characteristics

of 82 imported rice accessions at the national genebank were evaluated The data is used for the rice genetic conservation and providing material for breeding programs The evaluation of pest resistance and yield components had identified that the 12L222 and

12L221 varieties were not infected by brown planthopper, rice sheath blight and bacterial leaf blight (Point 0), slightly infected by stem borer, rice leaf roller and rice blast (Point 1) Evaluation of yield components including the number of panicle per clump, number of grains/panicle, number of firm grain/panicle and thousand grain weight had identified some varieties with high yield potential, which is 12L221, 12L220, 12L215 in particular The similarity coefficient and relationship diagram were established and built basing on the correlation among the 13 traits in imported rice collections The similarity coefficient of these samples is very low (0.05 to 0.55) and makes up a high genetic diversity as well as produce high heterosis in sexual reproduction On the basis of integrated assessment of agricultural and biological characteristics of imported rice collections, 12 elite varieties with high yield and disease resistance has identified including 12L184, 12L187, 12L195, 12L199, 12L210, 12L211, 12L214, 12L220, 12L221, 12L222, 12L223, 12L232 which is the primary source material in study and plant breeding 12L221 has the most vigorous, highest disease resistance and yield through study results, comparison and evaluation of elite varieties For example, 12L221 has 7.8 ton/ha with an increase of 41.8% compared to the control (KD18), followed by 12L187 with 7.1 ton/ha Moreover, these elite varieties have low

degree of chalkiness (<10%)

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Lúa gạo là cây lương thực phổ biến hiện đang được sản xuất ở 114 nước thuộc châu Á, châu Phi và vùng Nam Mỹ, đồng thời lúa gạo cũng chính là nguồn lương thực quan trọng của trên 50% dân số toàn thế giới Năm 2011, trên thế giới, diện tích trồng lúa đạt 164,6 triệu ha, sản lượng 721 triệu tấn, tăng tương ứng 2,2% và 3% về diện tích và sản lượng so với năm 2010 Trong đó, châu Á chiếm tới 90,3%, tức 651 triệu tấn trong tổng sản lượng lúa gạo toàn cầu năm

2011, tăng 3% so với sản lượng năm 2010 (http://www.pgrvietnam.org.vn) Tháng 10/2014, FAO dự báo lượng tiêu thụ gạo toàn cầu niên vụ 2014/2015 có thể đạt 500,3 triệu tấn, tăng 1,7% so với mức 492 triệu tấn của niên vụ 2013/2014 Lượng tiêu thụ gạo bình quân đầu người tăng lên 57,5 kg từ mức 57,4 kg của niên vụ 2013/2014(http://ndh.vn) Điều đó cho thấy nhu cầu tiêu thụ lúa gạo thế giới đang có chiều hướng gia tăng trong những năm gần đây

Ở Việt Nam, cây lúa đã và đang là đối tượng nghiên cứu của nhiều Viên nghiên cứu, Trường Đại học cũng như của nhiều nhà khoa học nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả canh tác lúa cho các vùng miền trong cả nước Đặc biệt việc nghiên cứu chọn tạo thành công những giống lúa có năng suất cao, phẩm chất tốt, thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng chống chịu tốt với điều kiện môi trường tại các vùng sinh thái khác nhau là mục tiêu quan trọng hàng đầu Do

đó ở nước ta, công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa đã và đang được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau

Nhập nội giống mặc dù là một phương pháp chọn giống truyền thống nhưng luôn được đánh giá là phương pháp có hiệu quả cao không chỉ ở nước ta mà còn

ở nhiều nước trên thế giới Đặc biệt tình hình biến đổi khí hậu gia tăng, nắng nóng kéo dài, nước biển dâng, sa mạc hóa, khô hạn, lũ quét và sạt lở đang là những nguyên nhân và thách thức lớn trong sản xuất lúa gạo thì việc nhập nội giống có khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu là nhiệm vụ quan trọng và cấp thiết Bằng chứng của việc nghiên cứu thành công các giống nhập nội không chỉ được ghi nhận trên cây lúa mà còn ở nhiều đối tượng cây lương thực, thực phẩm khác với số lượng hàng trăm giống trong những năm gần đây

Trung tâm tài nguyên thực vật là đầu mối quốc gia trong lĩnh vực bảo tồn, khai thác và phát triển mẫu giống cây trồng nông nghiệp nói chung, mẫu giống cây lúa nói riêng Bên cạnh công tác lưu giữ mẫu giống lúa địa phương, Trung tâm còn thực hiện chức năng nghiên cứu nhập nội mẫu giống lúa từ các vùng địa

lý khác nhau trên thế giới Hoạt động này có ý nghĩa rất quan trọng nhằm đa dạng hóa mẫu giống cho ngân hàng gen cây trồng quốc gia, tăng nguồn vật liệu cho công tác khai thác, sử dụng, góp phần mở ra nhiều cơ hội thành công trong công tác chọn tạo giống lúa mới Để sử dụng một cách có hiệu quả nguồn vật liệu này sau khi nhập nội, công tác đánh giá các đặc trưng, đặc tính cũng như phân loại một cách có hệ thống các chỉ tiêu nghiên cứu có ý nghĩa rất quan trọng Trên cơ sở đó, các mẫu giống có giá trị khác nhau với những đặc điểm nông sinh học và năng suất vượt trội, có khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu sẽ được giới thiệu làm vật liệu cho các chương trình chọn tạo giống khác nhau cũng như có thể phát triển trực tiếp cho các vùng sản xuất, góp phần nâng cao năng suất, chất lượng lúa ở nước ta Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên đây, chúng tôi triển khai thực hiện đề tài: " Đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn lúa nhập nội từ Ngân Hàng Gen Cây Trồng Quốc Gia năm 2015" nhằm cung cấp thông tin và cơ sở dữ liệu cho công tác bảo tồn, khai thác

và sử dụng nguồn vật liệu nhập nội thích ứng với biến đổi khí hậu đạt kết quả cao nhất trong tình hình hiện nay

1.2 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

* Mục đích

▪ Xác định được một số đặc điểm hình thái, sinh trưởng, chống chịu, yếu

tố cấu thành năng suất và năng suất của tập đoàn lúa nhập nội

▪ Phân loại đặc điểm hình thái, sinh trưởng, chống chịu và tiềm năng năng suất đối với tập đoàn lúa nhập nội

▪ Giới thiệu một số mẫu giống có đặc tính quý có thể chọn lọc làm giống hoặc làm vật liệu khởi đầu phục vụ công tác nghiên cứu chọn tạo giống

* Yêu cầu

- Tiến hành thí nghiệm đánh giá đặc điểm hình thái, sinh trưởng, chống chịu, các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất, chất lượng của tập đoàn lúa nhập nội trong Ngân Hàng Gen Cây Trồng Quốc Gia, trên cơ sở đó tiến hành tuyển chọn bộ giống ưu tú phục vụ công tác chọn tạo giống

- So sánh, đánh giá đặc điểm nông sinh học chính bộ giống ưu tú, từ đó xác định giống lúa triển vọng có tiềm năng năng suất cao, thích ứng với điều kiện môi trường sinh thái

1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

* Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp dữ liệu về đặc điểm hình thái, sinh trưởng, chống chịu và năng suất cho công tác bảo tồn mẫu giống lúa nhập nội tại ngân hàng gen cây trồng quốc gia cũng như trong công tác nghiên cứu, đào tạo, tập huấn phát triển cây lúa ở Việt Nam

* Ý nghĩa thực tiễn

- Làm tăng cơ hội thành công cho các chương trình nghiên cứu chọn tạo giống lúa ở Việt Nam hiện nay cũng như trong tương lai thông qua việc giới thiệu những mẫu giống triển vọng từ kết quả nghiên cứu của đề tài

- Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần hoàn thiện cơ sở dữ liệu phục vụ công tác bảo tồn mẫu giống lúa tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia

1.4 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

*Đối tượng nghiên cứu

Gồm 81 mẫu mẫu giống lúa nhập nội đang được bảo quản trong Ngân hàng gen Cây trồng Quốc gia thuộc Trung tâm Tài nguyên thực vật, An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội (phụ lục đính kèm)

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

2.1 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI THỰC VẬT CÂY LÚA

2.1.1 Nguồn gốc

Có rất nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc của cây lúa trồng Bắt nguồn từ lúa dại con người đã thuần hoá, chọn lọc để phục vụ các nhu cầu của cuộc sống dần có được cây lúa trồng hiện nay Việc xác định trực tiếp tổ tiên cây lúa trồng

ở châu Á (Oryza.sativa) vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau Một số tác giả: Sampath và Rao (1951), Sampath và Govidaswami (1958), Oka (1974) cho rằng Oryza.sativa có nguồn gốc từ lúa dại lâu năm Oryza.rufipogon Các tác giả khác bao gồm Chatterjee (1951), Chang (1976) lại cho rằng Oryza.sativa được tiến hoá từ lúa dại hằng năm Oryza.navara (Đinh Văn Lữ, 1978) Lúa trồng châu Á

có nguồn gốc xuất xứ từ Trung Quốc (Ting, 1993) Theo công bố của Chang (1976) thì Oryza.sativa xuất hiện đầu tiên trên một vùng rộng lớn từ lưu vực sông Ganges dưới chân núi Hymalaya qua Myanma, Bắc Thái Lan, Lào đến Bắc Việt Nam và Nam Trung Quốc (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao, 1997)

Makkey cho rằng vết tích cây lúa cổ xưa nhất được tìm thấy trên các di chỉ đào được ở vùng Penjab Ấn Độ, có lẽ của các bộ lạc sống ở vùng này cách đây khoảng 2000 năm Vavilov (1926), trong nghiên cứu nổi tiếng của ông về sự phân bố đa dạng di truyền của cây trồng, cho rằng lúa trồng được xem như phát triển từ Ấn Độ Roschevicz (1931) phân các loài Oryza thành 4 nhóm: Sativa, Granulata, Coarctata và Rhynchoryza, đồng thời khẳng định nguồn gốc của Oryza sativa là một trường hợp của nhóm Sativa, có lẽ là Oryza sativa f spontanea, ở Ấn Độ, Đông Dương hoặc Trung Quốc Chowdhury và Ghosh thì cho rằng những hạt thóc hóa thạch cổ nhất của thế giới đã được tìm thấy ở Hasthinapur (Bang Uttar Pradesh - Ấn Độ) vào khoảng năm 1000 – 750 trước Công Nguyên, tức cách nay hơn 2500 năm Theo Grist D.H cây lúa xuất phát từ Đông Nam Á, từ đó lan dần lên phía Bắc Gutchtchin, Ghose, Erughin và nhiều tác giả khác thì cho rằng Đông Dương là cái nôi của lúa trồng De Candolle, Rojevich lại quan niệm rằng Ấn Độ mới là nơi xuất phát chính của lúa trồng Đinh Dĩnh (Trung Quốc) dựa vào lịch sử phát triển lúa hoang ở trong Ngày nay, lúa được trồng ở nhiều quốc gia trên thế giới, từ 53 vĩ độ Bắc dọc theo sông

Amua trên biên giới miền trung nước Nga đến 40 vĩ độ Nam, phía Tây Aghentina (Lu và Chang, 1980, Trần Duy Quý, 2006)

2.1.2 Phân loại thực vật cây lúa

Lúa là cây hằng năm có tổng số nhiễm sắc thể 2n = 24 Về mặt phân loại thực vật, cây lúa thuôc họ Gramineae (hòa thảo), tộc Oryzeae, chi Oryza Oryza

có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới ẩm của Châu Phi, Nam và Đông Nam Châu Á, Nam Trung Quốc, Nam và Trung Mỹ và một phần ở Úc Châu (Chang, 1976 theo De Datta, 1981) Trong đó, chỉ có 2 loài là lúa trồng, còn lại là lúa hoang hằng năm và đa niên Loài lúa trồng quan trọng nhất, thích nghi rộng rãi và chiếm đại bộ phận diện tích lúa thế giới là Oryza sativa L Loài nầy hầu như có mặt ở khắp nơi từ đầm lầy đến sườn núi, từ vùng xích đạo, nhiệt đới đến ôn đới, từ khắp các vùng phù xa nước ngọt đến vùng đất cát sỏi ven biển nhiễm mặn phèn Một loài lúa trồng nữa là Oryza glaberrima Steud chỉ được trồng giới hạn ở một số quốc gia Tây Phi Châu và hiện đang bị thay thế dần bởi Oryza sativa L (De Datta, 1981) Tateoka (1963, 1964) lại phân biệt 22 loài, trong đó, cũng thống nhất 2 loài lúa trồng O sativa L và O glaberrima Steud Ông xem dạng lúa Châu Phi (O perennis Moench) như là một loài riêng, O barthii A Chev., và dạng lúa Châu Á và Châu Mỹ thuộc về loài O rufipogon Griff Ông cũng bổ sung 2 loài mới: O longiglumis Jansen và O angustifolia Hubbard (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Các loài Oryza theo Takeoka (1963) với số nhiễm sắc thể,

kiểu gien và phân bố địa lý

Breviligulata A Chev et Roehr

2.2 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CÂY LÚA

2.2.1 Đặc điểm thực vật cây lúa

Từ 200 năm trước công nguyên, các giống lúa ở Trung Quốc được phân thành 3 nhóm: “Hsien”, “Keng” và nếp Năm 1928 – 1930, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã đưa lúa trồng thành 2 loại phụ: “indica” và “japonica” trên cơ sở phân bố địa lý, hình thái cây và hạt, độ bất dục khi lai tạo và phản ứng huyết thanh (Serological reaction) Nhóm Indica (= “ Hsien” = lúa tiên) bao gồm các giống lúa từ Sri Lanka, Nam và Trung Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan, Indinesia, Philippines, Đài Loan và nhiều nước khác ở vùng nhiệt đới Trong khi nhóm Japonica (= “Keng” = lúa cánh) bao gồm các giống lúa từ miền Bắc và Đông Trung Quốc, Nhật Bản và Triều Tiên, nói chung là tập trung ở các vùng á nhiệt đới và ôn đới Các nhà nghiên cứu Nhật Bản sau đó đã thêm một nhóm thứ 3

“javanica” để đặt tên cho giống lúa cổ truyền của Indonesia là “bulu” và

“gundil” Từ “Janvanica” có gốc từ chữ Java là tên của một đảo của Indonesia

Từ “Japonica” có lẽ xuất xứ từ chữ Japan là tên nước Nhật Bản Còn “Indica”

có lẽ có nguồn gốc từ India (Ấn Độ) Như vậy, tên gọi của 3 nhóm được trình bày trong Bảng 2.2 đã thể hiện nguồn gốc xuất phát của các giống lúa từ 3 vùng địa lý khác nhau (Đinh Văn Lữ ,1978)

Bảng 2.2 Đặc trưng hình thái tổng quát của 3 nhóm giống lúa

- Hạt hầu như không có đuôi

- Trấu ít lông và lông ngắn

đổi

thay đổi Nguồn: Chang (1965)

Các nhóm giống lúa khác nhau đa dạng về kiểu hình, mỗi giống lại có những đặc điểm riêng mà ta có thể dựa vào đó để nhận biết như: thời gian sinh

trưởng, khả năng đẻ nhánh, chiều cao cây, bộ lá lúa, khả năng quang hợp, dạng hạt, màu sắc hạt (Juliano B.O, 1982)

Nghiên cứu về hình thái của các giống lúa trồng châu Á, Jennings (1979) cho rằng: các giống lúa thuộc loài phụ Indica thường cao cây, lá nhỏ, màu xanh nhạt, bông xoè, hạt dài, vỏ trấu mỏng, chịu phân kém, dễ lốp đổ, năng suất thấp, cơm khô, nở nhiều Trong khi các giống thuộc loài phụ Japonica thường thấp cây, lá to, màu xanh đậm, bông chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dày, thích nghi với điều kiện thâm canh, chịu phân tốt, thường cho năng suất cao, cơm dẻo, ít nở (Jenning P.R, Coffmen W.R and Kauffmen,1997) Các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) đều cho rằng tính đẻ khoẻ có hệ số di truyền từ thấp đến trung bình và chịu ảnh hưởng rõ rệt của điều kiện ngoại cảnh (Khush G.S,1990) Theo Murata (1960) và Tsunoda (1964): Trong điều kiện thâm canh,

hệ số đồng hóa cao ở cây có tương đối ít lá, lá ngắn, đứng thẳng để giảm tình trạng che cớm lẫn nhau đến mức thấp nhất (Phạm Đồng Quảng, 2006) Theo Tanaka (1965): Bộ lá có khả năng đồng hóa cao sẽ làm cho cây có phản ứng mạnh với đạm Đó là những đặc trưng của giống cải tiến được trồng ở những nước vùng ôn đới và á nhiệt đới Trong khi đó nhiều giống lúa nhiệt đới có quá nhiều lá và cao cây không thể cho năng suất cao ngay cả khi gieo trồng trong điều kiện thâm canh (Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống cây trồng trung ương, 2005) Theo các nhà chọn giống lúa tại IRRI, độ dài lá có quan hệ đa hiệu với các gen xác định chiều cao cây nhưng lại bị chi phối bởi điều kiện ngoại cảnh Tính trạng lá đòng dài, đứng di truyền độc lập với gen kiểm tra độ dài thân và độ dài các lá phía dưới (Juliano B.O, 1982)

Guliaep (1975) xác định có 4 gen kiểm tra chiều cao cây lúa Khi nghiên cứu các dạng lùn tự nhiên và đột biến, ông nhận thấy có trường hợp tính lùn được kiểm tra bởi một cặp gen lặn, có trường hợp bởi 2 cặp gen và đa số trường hợp

do 8 cặp gen quy định là d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8 (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao, 1997) Những kết quả nghiên cứu tạo giống lúa lùn của IRRI khẳng định rằng: các giống lúa lùn có nguồn gốc từ Trung Quốc (Dee-geo-Woo-gen, I-geo-tze, Taichung native-1) mang gen lùn, lặn tạo cho thân ngắn nhưng không ảnh hưởng đến chiều dài bông Còn những gen lùn tạo ra bằng đột biến hoặc các gen lùn có nguồn gốc ở châu Mỹ (Century Patna, SLO-17) ít được sử dụng để tạo giống vì chúng làm cho bông ngắn lại hoặc phân ly kéo dài qua nhiều thế hệ khó chọn lọc Điều này có ý nghĩa vô cùng to lớn cho các nhà chọn giống trong

việc chọn tạo các giống lúa thấp cây nhưng vẫn giữ được năng suất cao (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao,1997) Y Futsharra, F Kikuchi và N Rutger (1977) qua các nghiên cứu cơ chế di truyền tính trạng chiều cao cây đã công bố danh sách khoảng 50 gen tham gia quy định tính trạng lùn của cây lúa (d-1 đến d-50) Trong đó các gen d-8, d-11, và d-14, d-10, d-15 và d-16, d-18h, d-18k là các allen với nhau Sự hoạt động của phần lớn các gen này lại được kiểm soát bởi một gen lặn, mà gen đó có thể bị lấn át bởi gen trội D-53 Các đột biến cực lùn phần lớn được kiểm tra bằng 1 gen đơn lặn, nhưng đột biến nửa lùn lại được quy định bởi một gen đơn trội không hoàn toàn (Nguyễn Hồng Minh, 1999) Theo Mackill và Ruger (1979) có 4 gen quy định tính nửa lùn là sd-1, sd-2, sd-3 và sd-

4 Trong đó, sd-1 là allen với gen lùn của Dee-geo-woo-gen, còn lại ba allen kia không allen với nhau (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao,1997) Jennings và cộng sự (1979) cho rằng có 2 hoặc 3 gen kiểm tra tính chịu ngập của cây lúa Tuy nhiên các gen chịu ngập không cùng allen với tính trạng vươn lóng nhanh (Phạm Đồng Quảng, 2006)

2.2.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh lý cây lúa

▪ Nghiên cứu tính cảm quang

Lúa, nói chung, là loại cây ngày ngắn, tức là loại thực vật chỉ cảm ứng ra hoa trong điều kiện quang kỳ ngắn Trong điều kiện nhiệt đới ở Bắc bán cầu, độ dài ngày thay đổi có chu kỳ trong năm tùy theo vị trí tương đối của trái đất và mặt trời, khi trái đất quay trên quỹ đạo của nó Chúng ta có thể căn cứ vào 4 thời điểm quan trọng nhất trong năm để đánh dấu sự chuyển đổi của độ dài chiếu sáng trong ngày:

- Ngày Xuân phân (khoảng 21/3 dl) khi đường đi biểu kiến của mặt trời ở ngay xích đạo của trái đất, ngày và đêm dài bằng nhau Sau ngày này đường đi biểu kiến của mặt trời lệch dần lên phía Bắc cho nên ở Bắc bán cầu, ngày sẽ dần dần dài hơn đêm

- Ngày Hạ chí (khoảng 22/6 dl) khi đường đi biểu kiến của mặt trời lên đến giới hạn trên cùng ở phía Bắc của trái đất, còn gọi là Bắc chí tuyến Ngày này dài nhất trong năm ở Bắc bán cầu Sau ngày này, đường đi biểu kiến của mặt trời lệch dần về phía Nam, ngày trở nên ngắn lại (nhưng ngày vẫn còn dài hơn đêm)

ở Bắc bán cầu

- Ngày Thu phân (khoảng 23/9 dl) khi đường đi biểu kiến của mặt trời đã

về ngay xích đạo, ngày và đêm lại bằng nhau Sau ngày này mặt trời tiếp tục lệch dần về phía Nam, ngày ngắn dần lại hơn nữa ở Bắc bán cầu (ngày ngắn hơn đêm)

vì phần nhận được ánh sáng mặt trời ở Bắc bán cầu nhỏ hơn phần tối

- Ngày Đông chí (khoảng 22/12 dl) khi đường đi biểu kiến của mặt trời trùng với Nam chí tuyến thì ở Bắc bán cầu ngày sẽ ngắn nhất trong năm Sau ngày này mặt trời lệch dần về phía Bắc trở về xích đạo đúng ngày xuân phân và tái lập lại chu kỳ mới Phản ứng đối với quang kỳ (độ dài chiếu sáng trong ngày) thay đổi tuỳ theo giống lúa Dựa vào mức độ cảm ứng đối với quang kỳ của từng giống lúa, người ta phân biệt 2 nhóm lúa chính: nhóm quang cảm và nhóm không quang cảm

▪ Nhóm lúa cảm quang

Nhóm lúa quang cảm là nhóm giống lúa có cảm ứng với quang kỳ, chỉ ra hoa trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn thích hợp, nên gọi là lúa mùa, tức lúa chỉ trổ và chín theo mùa Tùy mức độ mẫn cảm với quang kỳ nhiều hay ít, mạnh hay yếu người ta phân biệt: lúa mùa sớm, mùa lỡ hoặc mùa muộn Phần lớn các giống lúa cổ truyền của ta đều là giống lúa quang cảm Các giống lúa cảm ứng yếu với quang kỳ sẽ bắt đầu ra hoa khi ngày bắt đầu ngắn dần sau ngày thu phân, tức tháng 9 – 10 dl và cho thu hoạch tháng 10 – 11 dl như các giống lúa Tiêu, Sóc so, Sa mo, Sa quay (ở ĐBSCL), Ba trăng, Bát ngoạt, Dự, Hẻo, Muối (miền Trung), Tẻ tép, Chanh, Gié nòi, Cà cuống, Cao phú xuyên, Bần (miền Bắc) khi trồng trong điều kiện của ĐBSCL Các giống này được gọi là lúa mùa sớm Như vậy, lúa mùa sớm là nhóm giống lúa có quang cảm yếu, trồng trái vụ vẫn trổ được nhưng thời gian sinh trưởng thay đổi không nhiều

Nhóm giống lúa mùa lỡ là những giống lúa có phản ứng trung bình đối với quang kỳ, trổ vào tháng 11 dl và chín vào tháng 12 dl Trong điều kiện ĐBSCL, lúa mùa lỡ trồng trái vụ có thể trổ được nhưng thời gian sinh trưởng thay đổi nhiều và lúa phát dục không bình thường Ba thiệt, Nàng nhuận, Một bụi, Trắng hòa bình, Nàng co đỏ, Bông đinh, Tất nợ, Lúa phi, Trái mây thuộc nhóm này Nhóm giống lúa mùa muộn là những giống lúa có phản ứng rất mạnh đối với quang kỳ Các giống lúa này chỉ trổ trong khoảng thời gian nhất định trong năm, khi quang kỳ ngắn nhất vào tháng 12 hoặc có khi đến đầu tháng 1 dl Thời gian sinh trưởng của các giống này thay đổi rất lớn tùy theo thời điểm gieo cấy sớm

hay muộn Một số giống không thể trổ được nếu trồng trái vụ (gieo vào tháng 11 – 12 dl) Tiêu biểu cho nhóm này là các giống Tài nguyên, Nanh chồn, Tàu hương, Nàng thơm muộn, Nếp vỏ gừa, Tàu lai, Thềm đìa, Nàng nghiệp, Tám sanh, Lòng tong, Ngọc chồn,… Hầu hết các giống này phân bố ở các vùng trũng nước ngập sâu và rút muộn Đặc tính quang cảm rất hữu ích trong công tác chọn giống lúa thích nghi với chế độ nước ở một khu vực sản xuất cụ thể Ở những vùng đất cao, ven biển canh tác nhờ nước mưa, các giống lúa mùa sớm và lỡ tỏ ra rất thích hợp vì chúng trổ và chín khi dứt mưa và nước ngọt đã cạn Mặn có thể xâm nhập làm thiệt hại các ruộng lúa nếu sử dụng các giống lúa muộn Ngược lại, ở những vùng trũng, nước ngập sâu và rút muộn khi mùa mưa chấm dứt, các giống lúa mùa muộn mới thích hợp Các giống lúa mùa sớm trồng trong những vùng nầy sẽ trổ bông khi mực nước trên ruộng còn cao và cho thu hoạch khi ruộng còn nhiều nước gây thất thoát rất lớn Tuy nhiên, đặc tính quang cảm sẽ gây trở ngại rất lớn cho việc thâm canh tăng vụ vì các giống lúa này chỉ có thể trồng được 1 vụ/năm mà thôi

▪Nhóm lúa không cảm quang

Hầu như các giống lúa mới lai tạo phục vụ cho việc thâm canh tăng vụ hiện nay đều không quang cảm Các giống lúa này lại ngắn ngày (90 – 120 ngày) hoặc trung mùa (120-150 ngày) có thời gian sinh trưởng hầu như không thay đổi khi trồng trong các thời vụ khác nhau nên có thể trồng được nhiều vụ trong năm và

có thể trồng bất cứ lúc nào trong năm, miễn bảo đảm đủ nước tưới và yêu cầu dinh dưỡng IR8, IR20, IR26, TN73 – 2, NN3A, NN6A, các giống lúa MTL250, MTL322, MTL384, MTL392 hoặc OMCS2000, OM1490, OM3536, IR42 (NN4B), MTL83 đều thuộc nhóm không quang cảm

▪Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển

Đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nẩy mầm cho đến khi lúa chín Có thể chia làm 3 giai đoạn chính: giai đoạn tăng trưởng (sinh trưởng dinh dưỡng), giai đoạn sinh sản (sinh dục) và giai đoạn chín Giai đoạn tăng trưởng bắt đầu từ khi hạt nẩy mầm đến khi cây lúa bắt đầu phân hóa đòng Giai đoạn này, cây phát triển về thân lá, chiều cao tăng dần và ra nhiều chồi mới (nở bụi) Cây ra lá ngày càng nhiều và kích thước lá ngày càng lớn giúp cây lúa nhận nhiều ánh sáng mặt trời để quang hợp, hấp thụ dinh dưỡng, gia tăng chiều cao, nở bụi và chuẩn bị cho các giai đoạn sau Giai đoạn sinh sản bắt đầu từ lúc phân hóa đòng đến khi

lúa trổ bông Giai đoạn này kéo dài khoảng 27 – 35 ngày, trung bình 30 ngày và giống lúa dài ngày hay ngắn ngày thường không khác nhau nhiều Lúc này, số chồi vô hiệu giảm nhanh, chiều cao tăng lên rõ rệt do sự vươn dài của 5 lóng trên cùng Đòng lúa hình thành và phát triển qua nhiều giai đoạn, cuối cùng thoát ra khỏi bẹ của lá cờ: lúa trổ bông Giai đoạn chín bắt đầu từ lúc trổ bông đến lúc thu hoạch Giai đoạn này trung bình khoảng 30 ngày đối với hầu hết các giống lúa ở vùng nhiệt đới Tuy nhiên, nếu đất ruộng có nhiều nước, thiếu lân, thừa đạm, trời mưa ẩm, ít nắng trong thời gian nầy thì giai đoạn chín sẽ kéo dài hơn và ngược lại Giai đoạn nầy cây lúa trải qua các thời kỳ chín sữa, chín sáp, chín vàng, chín hoàn toàn (Đinh Văn Lữ, 1978)

Nghiên cứu về thời gian sinh trưởng của các giống lúa, Yoshida (1979) cho rằng: Những giống có thời gian sinh trưởng ngắn không thể cho năng suất cao vì sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế Ngược lại những giống có thời gian sinh trưởng quá dài cũng cho năng suất thấp vì dễ bị đổ và chịu nhiều tác động bất lợi của điều kiện ngoại cảnh Trong khi đó các giống lúa có thời gian sinh trưởng từ 120-150 ngày có khả năng cho năng suất cao hơn nhiều (Gupta P.C and J.C Otool, 1976) Theo Khush G.S (1990) cho rằng các giống lúa có thời gian sinh trưởng dài ngày thì lượng chất khô cao nhưng tỷ lệ hạt/rơm thấp Các giống có thời gian sinh trưởng từ 130- 150 ngày có tỷ lệ hạt/rơm đạt cao nhất (IRRI, 1984) Các giả K Ichitami, Y Okumoto và T Taisaka khi nghiên cứu trên các giống Norin 20, Kirara 397 cho rằng gen trội Se 9 kiểm soát tính mẫn cảm với độ dài ngày và gen lặn se 9 kiềm chế tính trạng trên (Phạm Đồng Quảng, 2006) Nguyễn Hữu Tề và cộng sự (1997) cho rằng: thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ lúc nảy mầm cho đến chín thay đổi từ 90 đến 180 ngày, tuỳ theo giống lúa và điều kiện ngoại cảnh Các giống ngắn ngày ở nước ta có thời gian sinh trưởng từ 90 -120 ngày, trung ngày từ 140-160 ngày, dài ngày là các giống

có thời gian sinh trưởng lớn hơn 160 ngày Ngoài ra, thời gian sinh trưởng của cây lúa còn phụ thuộc vào thời vụ Trong điều kiện miền Bắc nước ta, do ảnh hưởng của nhiệt độ thấp nên các giống lúa trồng trong vụ xuân có thời gian sinh trưởng dài hơn vụ mùa (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao, 1997) Theo Nguyễn Văn Hiển (2000) thời gian sinh trưởng của các giống lúa do nhiều gen điều khiển Di truyền số lượng biểu hiện rất rõ khi nghiên cứu phổ phân li ở F2 của con lai giữa giống có thời gian sinh trưởng ngắn với giống có thời gian sinh trưởng dài ngày Trong quần thể F2 có nhiều cá thể sinh trưởng ngắn hơn và dài

hơn hẳn bố mẹ (Đinh Văn Lữ ,1978) Tuy nhiên các giống cực sớm của Mỹ như: Belle Patna, Blue Belle tính chín sớm được kiểm tra bởi một cặp gen trội Tính cảm quang chu kì mạnh được kiểm tra bởi một cặp gen trội hoặc bởi 2 cặp gen (Lê Vĩnh Thảo, 1994) hoặc do hoạt động của nhóm gen II (Vũ Tuyên Hoàng, 1977) Tính phản ứng quang chu kì yếu do nhiều gen kiểm tra, vì vậy ở các giống

có số gen khác nhau thì mức phản ứng quang chu kì cũng khác nhau Cũng theo tác giả này thì sự nhạy cảm của các giống lúa với độ dài ngày bị ảnh hưởng rất nhiều của các gen khống chế hoạt động của ARN- polymerase (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao, 1997) Nguyễn Văn Hiển (2000) cho rằng tính dễ rụng của hạt được kiểm tra bởi một số gen trội di truyền độc lập với các tính trạng khác Tính ngủ sinh lý của hạt di truyền đa gen Sự ngủ kéo dài và ngủ từng phần là trội so với không ngủ Tính ngủ có liên kết di truyền với tính phản ứng quang chu

kì và di truyền độc lập với các tính trạng: chín sớm, kiểu cây, kiểu hạt và chất lượng hạt (Đinh Văn Lữ, 1978)

2.2.3 Khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh của cây lúa

▪Nhiệt độ

Nhiệt độ có tác dụng quyết định đến tốc độ sinh trưởng của cây lúa nhanh hay chậm, tốt hay xấu Trong phạm vi giới hạn (20-300C), nhiệt độ càng tăng cây lúa phát triển càng mạnh Nhiệt độ trên 400C hoặc dưới 170C, cây lúa tăng trưởng chậm lại Dưới 130C cây lúa ngừng sinh trưởng, nếu kéo dài 1 tuần lễ cây lúa sẽ chết Phạm vi nhiệt độ mà cây lúa có thể chịu đựng được và nhiệt độ tối hảo thay đổi tùy theo giống lúa, giai đọan sinh trưởng, thời gian bị ảnh hưởng là tình trạng sinh lý của cây lúa Nói chung, các giống lúa ôn đới chịu đựng nhiệt độ thấp giỏi hơn các giống lúa nhiệt đới và ngược lại Cây lúa già chịu đựng giỏi hơn cây lúa non; thời gian bị ảnh hưởng càng dài, cây lúa càng suy yếu thì khả năng chịu đựng càng kém Khí hậu, thời tiết – yếu tố quan trọng nhất của điều kiện sinh thái, có ảnh hưởng lớn nhất và thường xuyên đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa Trên quan điểm sinh lý thực vật, các đặc tính sinh lý, sinh hóa cũng như năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa đều chịu ảnh hưởng của yếu tố khí hâu, thời tiết (Trần Duy Quý, 2006) Trong quá trình sinh trưởng, nếu gặp nhiệt độ cao cây lúa chóng đạt được tổng tích ôn sẽ trỗ bông, vào hạt, chín sớm, rút ngắn thời gian sinh trưởng Ở nước ta, các giống lúa chiêm xuân, lúa ngắn ngày là những giống mẫn cảm với nhiệt độ (giống cảm ôn) nên thời gian sinh trưởng biến động theo nhiệt độ hàng năm và theo thời vụ cấy sớm hay muộn

(Nguyễn Đình Giao, 2001) Theo Nguyễn Văn Hoan (2002) điều kiện thời tiết tối

ưu cho vụ lúa mùa trỗ bông: nhiệt độ trung bình 28 - 300C, biên độ ngày đêm 5 -

60C, ẩm độ không khí 80 – 85%, mưa rào nhỏ, kết thúc nhanh, phơi màu không gặp mưa, không có bão và không có gió mùa Đông Bắc (Nguyễn Hồng Minh, 1999) Cây lúa yêu cầu nhiệt độ khác nhau qua các thời kì sinh trưởng Ở thời kì nảy mầm nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình này là 30 – 350C Nhiệt độ thích hợp cho mạ phát triển là 25- 300C, thời kì đẻ nhánh, làm đòng từ 25- 300C Thời

kì trỗ bông, làm hạt yêu cầu nhiệt độ tối ưu là 28- 300C, nếu nhiệt độ thấp dưới

170C hoặc cao hơn 400C đều không có lợi cho quá trình làm bông, trỗ hạt (Đinh Văn Lữ, 1978) Các giống lúa trồng ở vùng ôn đới thường là những giống chín sớm, chịu được nhiệt độ thấp và ít mẫn cảm với độ dài ngày Các giống lúa trồng

ở vùng nhiệt đới thường mẫn cảm với nhiệt độ hơn độ dài ngày Những giống lúa dài ngày lại phản ứng khá chặt với quang chu kì, chúng chỉ trỗ bông trong điều kiện ngày ngắn của vụ mùa (Trần Duy Quý, 2006)

▪Ánh sáng

Cây lúa có nguồn gốc nhiệt đới nên lúa là cây ưa sáng và mẫn cảm với quang chu kì (độ dài ngày) Cường độ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động quang hợp và tạo năng suất của cây lúa Chu kì chiếu sáng lại có tác dụng

rõ rệt đến quá trình phân hoá đòng và trỗ bông ở một số giống lúa địa phương trung và dài ngày (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao,1997) Thời gian chiếu sáng và cường độ ánh sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến các hoạt động sống của cây lúa và được thay đổi theo vĩ độ địa lí Nếu không có điều kiện chiếu sáng phù hợp, cây lúa không thể trỗ bông được Ngoài thời gian chiếu sáng, cường độ ánh sáng có ảnh hưởng lớn đến quá trình phân hoá đòng Ánh sáng yếu dưới 100 lux làm chậm quá trình làm đòng (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao,1997) Lúa thuộc nhóm cây ngày ngắn, thời gian chiếu sáng 9- 10 giờ/ngày có tác dụng rõ rệt đối với việc xúc tiến quá trình phân hóa đòng và trỗ bông Tuy nhiên mức độ phản ứng quang chu kì còn phụ thuộc vào giống và vùng canh tác Ánh sáng ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển và phát dục của cây lúa trên 2 phương diện: cường độ ánh sáng và độ dài chiếu sáng trong ngày (quang kỳ)

◦ Cường độ ánh sáng:

Cường độ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến sự quang hợp của cây lúa, thể hiện chủ yếu bằng năng lượng ánh sáng mặt trời chiếu trên đơn vị diện tích đất (lượng bức xạ) Bức xạ mặt trời gồm: ánh sáng trực xạ (ánh sáng chiếu trực tiếp), ánh sáng phản xạ (ánh sáng phản chiếu), ánh sáng tán xạ (ánh sáng khuyếch tán)

và ánh sáng thấu qua…đều có tác dụng nhất định đối với quang hợp của quần thể ruộng lúa Thông thường, cây lúa chỉ sử dụng được khoảng 65% năng lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới ruộng lúa Trong điều kiện bình thường, lượng bức xạ trung bình từ 250-300 cal/cm2/ngày thì cây lúa sinh trưởng tốt và trong phạm vi nầy thì lượng bức xạ càng cao thì quá trình quang hợp xảy ra càng mạnh Bức xạ mặt trời ảnh hưởng lớn đến các giai đọan sinh trưởng khác nhau và năng suất lúa, đặc biệt ở các giai đoạn sau

◦ Quang chu kỳ:

Quang kỳ là khoảng thời gian chiếu sáng trong ngày tính từ lúc bình minh đến lúc hoàng hôn Lúa là cây ngày ngắn, cho nên quang kỳ ngắn điều khiển sự phát dục của cây lúa Nó chỉ làm đòng và trổ bông khi gặp quang kỳ ngắn thích hợp (các giống lúa quang cảm) Quang kỳ thay đổi nhiều theo vĩ độ và theo mùa trong năm Ở vĩ độ 44 Bắc (gần giới hạn phía Bắc vùng trồng lúa Nhật Bản), độ dài ngày trong năm thay đổi từ 9-15 giờ 30 phút Tuy nhiên, tại xích đạo nó chỉ thay đổi từ 12 giờ 6 phút đến 12 giờ 8 phút, chỉ khác biệt có 2 phút So với cây ở vùng ôn đới, các cây vùng nhiệt đới nhạy cảm hơn đối với sự khác biệt nhỏ trong

độ dài ngày (Chang, J H, 1968)

▪Lượng mưa

Nước là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống cây lúa Nước tạo điều kiện cung cấp chất dinh dưỡng cho cây lúa một cách thuận lợi nhất Ngoài ra nước có tác dụng làm giảm nồng độ muối, phèn, chất độc và cỏ dại trong ruộng lúa Lúa nước yêu cầu lượng mưa từ 900 – 1100 mm cho mỗi

vụ lúa (nếu dựa hoàn toàn vào nước trời) Tuy nhiên trong thực tế cũng có những năm lượng mưa phân bố không đều giữa các tháng trong năm, giữa các vùng, miền, vì vậy cần cung cấp đủ nước cho quá trình sinh trưởng của cây lúa (Đinh Văn Lữ ,1978)

Trong điều kiện thủy lợi chưa hoàn chỉnh, lượng mưa là một trong những yếu tố khí hậu có tính chất quyết định đến việc hình thành các vùng trồng lúa và các vụ lúa trong năm Trong mùa mưa ẩm, lượng mưa cần thiết cho cây lúa trung bình là 6 – 7 mm/ngày và 8 – 9 mm/ngày trong mùa khô nếu không có nguồn nước khác bổ sung Nếu tính luôn lượng nước thấm rút và bốc hơi thì trung bình

1 tháng cây lúa cần một lượng mưa khoảng 200 mm và suốt vụ lúa 5 tháng cần khoảng 1000 mm

▪Yêu cầu đất đai

Nói chung, đất trồng lúa cần giàu dinh dưỡng, nhiều hữu cơ, khả năng giữ nước giữ phân tốt, tầng canh tác dầy để bộ rễ ăn sâu, bám chặt vào đất và huy động nhiều dinh dưỡng nuôi cây Loại đất thịt hay đất thịt pha sét, ít chua hoặc trung tính (pH = 5,5 - 7,5) là thích hợp đối với cây lúa Tuy nhiên, muốn trồng lúa đạt năng suất cao, đất ruộng cần bằng phẳng và chủ động nước Trong thực

tế, có những giống lúa có thể thích nghi được trong những điều kiện đất đai khắc nghiệt (như: phèn, mặn, khô hạn, ngập úng) rất tốt Điều đó được lý giải bởi khả năng chống chịu của giống lúa đối với môi trường này

2.2.4 Nghiên cứu bảo tồn tài nguyên cây lúa

Ngay từ năm 1924, Viện Nghiên cứu cây trồng toàn Liên xô cũ (VIR) đã thu thập, đánh giá và bảo quản tới 150.000 mẫu giống cây trồng và cây dại trong

đó có cả cây lúa (Đinh Văn Lữ ,1978) Năm 1962, Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) đã tiến hành thu thập mẫu giống cây lúa phục vụ công tác cải tiến giống lúa và đến năm 1977 đã chính thức khai trương Ngân hàng gen cây lúa quốc tế (IRG) Tại đây, tập đoàn lúa từ 110 quốc gia trên thế giới được thu thập, mô tả, đánh giá và bảo tồn Bộ sưu tập có hơn 80.000 mẫu, trong đó các giống lúa châu

Á Oryza.sativa chiếm tới 95%, Oryza.glaberrima chiếm 1,4%, 2.100 mẫu giống hoang dại (chiếm 2,9%) Hiện nay, còn rất nhiều mẫu giống đang trong quá trình đánh giá, phân loại để đưa vào ngân hàng gen (Đinh Văn Lữ ,1978)

Tổng hợp, phân tích từ các số liệu điều tra cơ bản và các tài liệu xuất bản về mẫu giống lúa của nước ta trong nhiều năm, hiện nay có trên 10.000 mẫu giống lúa, có nguồn gốc trong và ngoài nước Nguyễn Hữu Nghĩa (2007) trong 5 năm

từ 2001 đến 2005 đã thu thập, đánh giá thêm 873 mẫu giống lúa thơm, lúa nếp, lúa nương từ nhiều vùng sinh thái khác nhau nâng tổng số mẫu giống trong tập đoàn lên 4.700 mẫu (Viện Công nghệ sau thu hoạch, 1998) Theo số liệu điều tra giống 13 cây trồng chủ lực của cả nước giai đoạn 2003 - 2004 của Trung tâm Khảo, kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương, cả nước có 688 giống lúa, trong

đó giống lúa địa phương là 159 giống và 529 giống lúa cải tiến (Phạm Đồng Quảng, 2006) Cũng theo số liệu điều tra của Trung tâm Khảo, kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương, diện tích trồng lúa chất lượng cao chiếm 34,18% Vùng có diện tích lúa chất lượng lớn nhất là đồng bằng sông Cửu Long, tiếp theo

là Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và đồng bằng sông Hồng (Phạm Đồng Quảng,

2006) Viện Bảo vệ thực vật đã thu thập đánh giá được 688 giống và giống lúa có nguồn gốc từ 15 nước khác nhau (Nguyễn Công Thuật, 1995, Nguyễn Công Thuật, Hoàng Phú Thịnh, Nguyễn Thị Chắc, Lê Thị Nhữ, 1995) Trường Đại học Nông nghiệp I cũng đã thu thập và đánh giá 750 mẫu giống lúa các loại Các giống lúa này đều được đánh giá đầy đủ về các mặt như: tiềm năng năng suất, phẩm chất, khả năng chống chịu ( Nguyễn Thị Trâm, 1998) Trong 20 năm (1968 – 1988), Viện Cây lương thực và cây thực phẩm đã thu thập được 3.691 mẫu giống lúa Trong đó, 3.186 mẫu thu từ 30 nước khác nhau trên thế giới, 500 mẫu giống địa phương (Phạm Đồng Quảng, 2006) Tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long, đợt khảo sát năm 1992 đã thu về 1.447 mẫu giống lúa địa phương, trong đó 1.335 giống mùa trung và mùa muộn, 112 giống mùa sớm, 50 giống lúa nổi và 4 loài lúa hoang dại (Bùi Chí Bửu và cộng sự, 1992, Viện lúa ĐBSCL, 2000)

Ngân Hàng Gen thế giới đang lưu giữ 572.029 mẫu giống lúa trồng (Oryza sativa và Oryza glaberrima) và khoảng 23.000 mẫu lúa hoang tại 6 ngân hàng gen lớn, tất cả nằm ở Châu Á (http://rice.generationcp.org) Trong đó, Ngân hàng Gen Việt Nam có khoảng trên 7.000 mẫu giống Đa dạng di truyền cây lúa

sẽ có thể thỏa mãn được mục tiêu tạo giống thích ứng với biến đổi khí hậu thông qua chương trình “Gene Mining” (Tìm mỏ gen) Các nước đều đặt nội dung bảo tồn như vậy như chiến lược phát triển cơ bản quốc gia cho công nghệ sinh học và cách mạng xanh tương lai Bản chất của công nghệ di truyền tập trung vào 3 nội dung: Ngân hàng gen (giống), công nghệ khả thi (chuyển nạp gen, marker chọn lọc cải biên theo hướng an toàn thí dụ pmi, promoter đa chức năng, v.v ), thực hiện các công nghệ ấy đối với các gen điều khiển những tính trạng mong muốn Công ước đa dạng sinh học đã được 126 quốc gia ký kết, trong đó có Việt Nam Hiệp Ước Quốc tế về Tài nguyên di truyền thực vật cho Lương thực và Nông nghiệp (ITPGRFA) được ký ban hành vào năm 2001 và thực sự có hiệu lực vào ngày 29-6-2004 Đến 31-8-2010, có 125 quốc gia thành viên chấp nhận các điều khoản của Hiệp ước này Thế giới hiện có 1.700 Ngân hàng gen, trong đó 11 Ngân hàng gen thuộc CGIAR với 650.000 mẫu giống được bảo quản ex-situ Trung tâm bảo quản ex-situ lớn nhất là Global Seed Vault ở Svalbard, Na Uy Việc tìm kiếm, phát hiện gen qúi hiếm phục vụ cho an ninh lương thực và đề ra các giải pháp tốt đối với bệnh khiếm dưỡng được khuyến khích Đa dạng genome và nguồn gốc của genome được dựa trên cơ sở di truyền tiến hóa theo nghiên cứu của Đại học Indiana, Hoa Kỳ (Lynch và cộng sự,

2010) Di truyền quần thể thúc đẩy sự phát triển hoặc làm mất đi genome của loài sinh vật nào đó trên trái đất, tùy thuộc vào: (1) số gen/loài sinh vật; (2) tính chất đa dạng của vùng điều tiết trong genome; (3) hiện tượng “intron proliferation” hay “spliceosomal” trong nhân; (4) hiện tượng transposon và retrotransposon Qui mô của quần thể thường tương quan nghịch với kích thước của sinh vật Số lượng intron trong một gen tiến dần đến giới hạn tại qui mô intron nhỏ nhất (Lynch và cộng sự, 2010) Lĩnh vực di truyền quần thể đã công

bố nhiều mô hình toán học mới giúp ích cho nghiên cứu di truyền của người, với công trình của GS Bruce Weir, ĐH North Carolina, USA (Bùi Chí Bửu, 2003)

Đa dạng di truyền là sự đa dạng về thành phần gen giữa các cá thể trong cùng một loài và giữa các loài khác nhau; sự đa dạng về gen có thể di truyền được trong một quần thể hoặc giữa các quần thể Nghiên cứu đa dạng di truyền còn giúp đánh giá nguồn tài nguyên di truyền của tập đoàn giống cây trồng, vật nuôi, giúp cho việc sử dụng nguồn tài nguyên di truyền hiệu quả hơn Đặc biệt, nghiên cứu đa dạng di truyền có thể giúp tiên đoán khả năng cho ưu thế lai giữa các cặp

bố mẹ (Cặp bố mẹ nào có khoảng cách di truyền xa hơn thường sẽ cho ưu thế lai lớn hơn)

Một số chỉ số cần thiết :

Tương đồng di truyền giữa 2 mẫu: I =

2 1

12

Q Q q

Khoảng cách di truyền giữa 2 mẫu: D = – ln(I)

Trong đó: q12 - số các alen đồng nhất ở cả 2 mẫu; Q1 và Q2 - tổng số các alen của mẫu 1 và mẫu 2

Trong phân tích tính đa dạng di truyền, ở dạng đơn lẻ hay nhóm thì các chỉ thị phân tử có thể sinh ra những mẫu đặc trưng cho mỗi kiểu gen cá thể (De Datta, S.K., 1981) Tính đa dạng di truyền là cơ sở tạo nên ưu thế lai Khi sự đa dạng di truyền của bố mẹ tham gia lai càng lớn thì sự biểu hiện ưu thế lai càng mạnh Dựa vào chỉ thị phân tử có thể xác định tính đa dạng di truyền giữa các giống, các loài, giữa các cá thể cùng loài Do đó, cần thiết phải nghiên cứu một cách tổng hợp về vốn gen của giống đang hiện hành để so sánh với tổ tiên của chúng và các loài thân thuộc Điều này không chỉ cung cấp thông tin về mối quan

hệ họ hàng mà còn giúp nhận biết những gen mới và có ích Những kỹ thuật phân

tử khác nhau đã và đang được ứng dụng trong nghiên cứu đa hình ADN như: kỹ

thuật đa hình độ dài mảnh phân cắt giới hạn (RFLP), đa hình AND nhân bội ngẫu nhiên (RAPD) và vi vệ tinh (Mackil, D.J., 1995), và gần đây là đa hình chiều dài mảnh phân cắt giới hạn được nhân bội AFLP Trong số các kỹ thuật RFLP, RAPD, SSR, AFLP, STS thì kỹ thuật AFLP cho kết quả nhanh đỡ tốn kém AND, đáng tin cậy và khả năng cho đa hình cao Nhược điểm của kỹ thuật này là khó thao tác và không xác định được vị trí của chỉ thị tìm được trên NST Các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp RAPD-PCR để đánh giá sự thay đổi về di truyền trong 23 mẫu quần thể Oryza granulata thu thập được từ các vùng phân

bố chính trên thế giới Kỹ thuật PCR này tạo ra hàng trăm chuỗi trình tự có độ dài phân tử khác nhau được ghi nhận, từ đó tạo ra một ADN hay profile có thể phân biệt giữa các loài Các tác giả cho biết phân tích giống lúa Oryza granulata bằng phương pháp này cho thấy mức độ biến đổi di truyền từ thấp tới cao trong các loại lúa dại Việc đánh giá đa dạng di truyền có một vai trò nữa là giúp thu thập và xây dựng một mẫu giống hạt nhân (core collection) để sử dụng trong lai tạo giống Quỹ gen là một tập hợp rất lớn biến dị di truyền, do vậy chọn đại diện cho các biến dị của mẫu giống phục vụ cho các mục tiêu tạo giống khác nhau là rất cần thiết, mở rộng nền tảng di truyền của giống cây trồng Phân tích AFLP cũng đã được ứng dụng trong nghiên cứu đa dạng di truyền của 42 giống lúa thuộc loài phụ indica, sử dụng 6 tổ hợp của 2 cặp mồi PstI và MseI (Helentjaris, T., M et al., 1986) Trong phân loại học, những chỉ thị phân tử phản ánh những thay đổi có thể di truyền trong trình tự chuỗi ở cả những vùng mã hóa và không

mã hoá Bởi vậy nó cung cấp thêm những công cụ cho việc khám phá sự biến đổi loài và mối quan hệ chủng loại phát sinh giữa các quần thể và giữa các loài (K Zheng, P.K et al., 1995) Những chỉ thị phân tử AND nhậy hơn và cũng có nhiều hơn những chỉ thị protein (Jeung J.U et al., 2005)

Đánh giá đa dạng di truyền là bước quan trọng trong công tác cải tiến giống, nhất là đối với những giống cây trồng bắt nguồn từ một nền tảng di truyền hẹp Việc chọn lọc giống chỉ căn cứ trên năng suất qua nhiều năm đã làm thất thoát những mẫu giống quý giá như các gen kháng bệnh và kháng các yếu tố vô sinh khác (gió, độ mặn, khí hậu lạnh) Hiện nay các nhà khoa học đang quay lại tìm những mẫu giống đó trong các loài hoang dại (được lưu trữ trong quỹ gen) Tại Viện khoa học Nông nghiệp Trung Quốc đã tiến hành các nghiên cứu về “sự đa dạng di truyền trong việc tiếp cận giống lúa hoang dã Oryza granulata từ miền Nam và Đông nam Châu Á” Nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử để xác định

khoảng cách di truyền giữa các giống bố mẹ trong tập đoàn các giống lúa thuộc 3 loài phụ khác nhau (Indica, Japonica, Javanica) đã được tập trung nghiên cứu mạnh mẽ ở nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới Mục tiêu của các nghiên cứu này nhằm xác định khoảng cách di truyền giữa các bố, mẹ để có thể chọn tổ hợp lai cho ưu thế lai cao một cách chính xác Khắc phục những yếu điểm chính của chọn tạo giống theo phương pháp truyền thống là tốn kém nhân công và đòi hỏi thời gian dài Việc sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống lúa có thể nhanh chóng chính xác được sự đa dạng di truyền của các vật liệu, đồng thời giúp các nhà chọn giống lựa chọn cho bố mẹ của tổ hợp lai cho ưu thế lai cao thay vì phải lai hàng ngàn cặp rồi đánh giá chọn lọc, lai thử lại, đánh giá và khảo nghiệm để tìm ra tổ hợp mong muốn theo phương pháp truyền thống Những hoạt động đầu tiên biểu thị rõ nhất trong bảo tồn quỹ gen và chọn tạo giống lúa Chỉ thị phân tử AFLP, SSR đã được sử dụng phổ biến trong nghiên cứu đa dạng di truyền cây lúa (Bùi Chí Bửu và cộng sự, 2010) Sano (1999) đã công bố đa dạng di truyền của hoạt động điều tiết gen waxy Giống hóa gen mục tiêu nhờ BAC clone được thực hiện trên gen Xa-21, Bph-10 (Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu, 2003) Gần đây, gen giả định điều khiển tính chống chịu hạn trên nhiễm sắc thể số 9 cũng được giống hóa (Nguyễn Thị Lang và cộng sự, 2010) trên cơ sở thành lập thư viện BAC của Viện Lúa ĐBSCL Gen điều khiển mùi thơn fgr được phát hiện nhờ microsatellite thông qua kỹ thuật “fine mapping” trên đoạn phân tử liên kết chặt với RG28 của nhiễm sắc thể số 8, và áp dụng MAS để chọn giống lai có fgr (Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu, 2003) Giống OM6162, OM4900 được phát triển thành công ra sản xuất bằng phương tiện này Gen mục tiêu từ loài lúa hoang được du nhập thành công vào lúa trồng thông qua kỹ thuật cứu sống phôi mầm (embryo rescue) Thao tác trên nhiễm sắc thể được thực hiện thông qua kỹ thuật FISH (fluorescent in-situ hybridization) khi lai với lúa hoang Giống dẫn xuất từ lúa hoang Oryza rufipogon có nguồn gốc từ đất phèn nặng ở Tràm Chim, Đồng Tháp Mười là AS996 (IR64 x Oryza rufipogon) đã được sử dụng làm vật liệu trong các chương trình lai (Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu, 2003) Nghiên cứu tính trạng chống chịu mặn trên 6 kiểu hình: SD (ngày sống sót), chiều dài chồi, chiều dài rễ, khối lượng chồi, khối lượng rễ, hàm lượng K

và Na, tỷ lệ Na/K đã được phát triển để hình thành bản đồ QTL, từ đó nhiễm sắc thể số 8 đã được ứng dụng để tìm gen mục tiêu tạo ra giống lúa chịu mặn ở ĐBSCL (Nguyễn Thị Lang và cộng sự, 2003)

Năng suất lúa được hình thành bởi 4 yếu tố: Số bông/đơn vị diện tích, số hạt/ bông, tỷ lệ hạt chắc, khối lượng 1000 hạt Trong các yếu tố trên thì số bông/đơn vị diện tích có tính quyết định và hình thành sớm nhất Yếu tố này phụ thuộc vào mật độ cấy, khả năng đẻ nhánh, khả năng chịu đạm Các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, đẻ khoẻ, chịu đạm có thể cấy dày để tăng số bông/đơn vị diện tích (Trần Duy Quý, 2006) Số hạt/bông bằng hiệu số của số hoa phân hoá trừ đi

số hoa thoái hoá Yếu tố này phụ thuộc nhiều vào đặc tính giống và điều kiện ngoại cảnh Các giống lúa mới hiện nay đều có số hạt/bông cao (Phạm Đồng Quảng, 2006) Giống có tỷ lệ hạt chắc cao sẽ cho năng suất cao Tỷ lệ chắc được quyết định ở thời kì trước và sau trỗ bông Nguyên nhân dẫn đến tỷ lệ lép ở lúa cao là do trong thời kì trên nhiệt độ, độ ẩm không khí thấp hoặc quá cao làm cho hạt phấn mất sức nảy mầm hoặc trước đó vòi nhuỵ phát triển không bình thường,

tế bào mẹ hạt phấn bị ảnh hưởng Do vậy, để có tỷ lệ hạt chắc cao phải bố trí thời

vụ sao cho khi lúa làm đòng và trổ gặp điều kiện thuận lợi nhất (Nguyễn Thị Trâm, Nguyễn Văn Hoan, 1995) Khối lượng 1000 hạt là yếu tố quan trọng cấu thành năng suất lúa Yếu tố này chủ yếu phụ thuộc vào giống mà ít chịu sự tác động của điều kiện ngoại cảnh Giai đoạn từ khi lúa trỗ cho đến chín sữa có ảnh hưởng lớn đến khối lượng 1000 hạt Nếu trong giai đoạn này, nhiệt độ thuận lợi cho quá trình vận chuyển chất khô vào hạt và bộ lá lúa, nhất là lá đòng còn xanh thì khối lượng 1000 hạt sẽ cao (Nguyễn Thị Trâm, 1998) Theo kết quả khảo nghiệm năm 2004 của Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống cây trồng trung ương cho thấy, đa số các giống lúa mới có năng suất từ 55- 65 tấn/ha, trong đó có địa điểm đạt 75- 80 tấn/ha (Viện lúa ĐBSCL, 2000) Khi nghiên cứu về năng suất cá thể, Vũ Tuyên Hoàng và Luyện Hữu Chỉ cho rằng: giống lúa bông to, hạt to cho năng suất cao Vật liệu chọn giống có năng suất cá thể cao thường cho năng suất cao Còn Nguyễn Văn Hiển và Trần Thị Nhàn (1978) khi nghiên cứu độ thoát cổ bông cho biết: những giống có bông trỗ thoát hoàn toàn thường có tỷ lệ hạt chắc cao (Trần Duy Quý, 2006) Nguyễn Văn Hoan cho biết: sự tương quan giữa năng suất và số bông/khóm ở mỗi giống lúa là khác nhau Ở giống bán lùn có tương quan chặt (r = 0,85), nhóm lùn (r = 0,62) và nhóm cao cây (r = 0,54) Sự tương quan giữa năng suất và số hạt/ bông thì ngược lại nhóm cao cây (r = 0,96), nhóm lùn (r = 0,66) và nhóm bán lùn (r = 0,62) Còn sự tương quan giữa năng suất và chiều cao thì nhóm lùn là chặt nhất (r = 0,62), nhóm bán lùn (r = 0,49) và nhóm cao (r = 0,37) (Nguyễn Hồng Minh, 1999)

2.2.5 Nghiên cứu đặc điểm hạt gạo

Chất lượng gạo là một khái niệm khá phức tạp liên quan đến thành phần dinh dưỡng, thị hiếu tiêu dùng của mỗi quốc gia, dân tộc và còn mang tính lịch

sử Tuy nhiên các yếu tố chất lượng đang được quan tâm hiện nay là: Màu sắc, chiều dài hạt gạo, độ trong của hạt, tỷ lệ bạc bụng, hàm lượng protein, hàm lượng amylose (Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống cây trồng trung ương, 2005):

* Chiều dài hạt gạo

Theo Ramiah (1931) hạt gạo dài do 1 gen kiểm tra Bollich (1957) cho rằng chiều dài hạt gạo do 2 gen kiểm tra Ramiah và Parthasarathy (1933) lại cho rằng chiều dài hạt gạo do 3 gen tạo thành Một số tác giả khác cho rằng chiều dài hạt gạo do nhiều gen quy định Các tác giả này cũng cho rằng chiều rộng hạt gạo do nhiều gen kiểm tra (Phạm Đồng Quảng, 2006) Virmani (1994) đã chứng minh rằng chiều dài, chiều rộng hạt gạo, tỷ lệ dài/rộng của hạt di truyền trung gian giữa hai bố, mẹ Theo Nguyễn Thị Trâm (1998) cho rằng hình dạng hạt gạo là đặc tính của giống và tương đối ổn định Nó ít bị thay đổi dưới điều kiện ngoại cảnh Sau khi nở hoa, nhiệt độ môi trường hạ thấp có thể làm giảm chiều dài hạt gạo nhưng không nhiều (Nguyễn Thị Trâm, 1998) Khi nghiên cứu về vấn đề này, Bùi Huy Đáp (1970) cho biết: tỷ lệ dài/rộng (D/R) phản ánh một phần phẩm chất của hạt (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao,1997)

* Độ bạc bụng của hạt gạo

Các kết quả nghiên cứu của USDA (1973) chỉ ra rằng tính bạc bụng của hạt được kiểm tra bởi một gen đơn, lặn hay bởi một gen trội (Nagai, 1958) và đa gen; (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao,1997) Nội nhũ trong hay đục do sự hiện diện của các gen kiểm tra hàm lượng amylose ở các mức độ khác nhau Khi giống chứa gen WX3 hàm lượng amylose < 2% thì nội nhũ đục hoàn toàn Nếu hàm lượng amylose biến thiên từ 2- 32% thì nội nhũ sẽ trắng đục (Dull), trắng trong (Hazy) và trong (Translusent Khush và cộng sự, 1986, Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao,1997)

* Hàm lượng amylose

Đi sâu nghiên cứu tính di truyền hàm lượng amylose chưa có kết quả chính xác Theo Kymar và Khush (1986) cho rằng: hàm lượng amylose do một cặp gen điều khiển và hàm lượng amylose là trội hoàn toàn so với hàm lượng amylose trung bình và thấp Hàm lượng amylose trung bình và thấp được điều khiển bởi

gen đơn (tác động chính) và một số gen nhỏ cùng tác động lên tính trạng này Do vậy, muốn con lai có hàm lượng amylose trung bình thì một trong hai bố mẹ phải

có hàm lượng amylose trung bình (Phạm Đồng Quảng, 2006) Theo B.Somrith: hàm lượng amylose là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng nấu nướng và ăn uống Gạo của các giống lúa được phân loại theo hàm lượng amylose như sau (Bảng 2.3):

Bảng 2.3 Ảnh hưởng của hàm lượng amylose đến chất lượng cơm

So với những cây lương thực khác, cây lúa có hàm lượng protein trong hạt

ít nhất (6-8%) Protein trong gạo gồm có 4 tiểu phần: anbumin, globulin, prolanin

và glutelin, trong đó glutelin chiếm tới 93,7% Các axit amin tự do được phân phối như sau: trong cám và bột 30%, trong phôi 53%, trong gạo xát 17% (Moruzzi, Cafdarera, 1964) Trong các nghiên cứu khác, Tmura và Kenmochi (1963) cho rằng axit amin tự do chiếm khoảng 0,7% khối lượng gạo lật, 0,2% gạo xát, 1,35% trong cám và 4,6% trong phôi (Phạm Đồng Quảng, 2006) Kết quả phân tích nhiều giống, giống lúa tại Viện Nghiên cứu lúa quốc tế cho thấy khoảng 25% những thay đổi hàm lượng protein là do yếu tố di truyền quyết định Trong hai loài phụ của lúa trồng thì loài phụ Indica có hàm lượng protein cao hơn loài phụ Japonica (Khush G.S,1990) Theo Kido và cộng sự, những giống lúa ngắn ngày có hàm lượng protein cao hơn những giống lúa dài ngày Những giống lúa trồng ở vùng đồng bằng có hàm lượng protein cao hơn những giống lúa trồng ở vùng đồi núi (Swaminathan, 1971) Trong cùng một giống lúa, những hạt nhỏ có hàm lượng protein cao hơn những hạt to hơn (Nagato, 1972, IRRI, 1984)

Ở Bangladesh, Ahmod (1969) nhận xét: Hàm lượng protein trong hạt và rơm rạ tăng khi bón tăng lượng đạm vào đất hoặc tăng độ sâu của lớp nước tưới Viện Nghiên cứu nông nghiệp Kosbhat, Chavan và cộng sự (1972) nhận thấy: cả hai giống lúa Jaza và Padma đều có hàm lượng protein tăng lên rõ rệt khi được bón

phân dù trên cạn hay dưới nước (Phạm Đồng Quảng, 2006) Yoshida cho biết: ở Nhật Bản kết quả điều tra cho thấy lúa cạn có hàm lượng protein trong hạt cao hơn lúa nước Tại Trường Đại học Iwate của Nhật Bản, tiến hành thí nghiệm trong 7 năm (1963-1969) với 33 giống lúa chuyển từ Hokkaido va Tohoko về trồng trên cùng ruộng và theo dõi hàm lượng protein Honjyo nhận thấy hàm lượng protein của cùng một giống thay đổi qua từng năm, điều này chứng tỏ điều kiện thời tiết có ảnh hưởng lớn tới sự tích lũy hàm lượng protein trong gạo (Phạm Đồng Quảng, 2006) Các nghiên cứu của A Nakamura, H Hirano, F Kikuchu trên giống lúa Norin 29 đã chỉ ra gen Glu-1 điều khiển khả năng tổng hợp Glutelin, một tiểu phần chủ yếu trong protein hạt gạo Theo ý kiến của Viện

sĩ T.T Chang (IRRI) trong tập đoàn các giống lúa của IRRI, giống có hàm lượng protein cao nhất là 13% nhưng hạt rất nhỏ, không cho năng suất đáng kể (Phạm Đồng Quảng, 2006)

* Hương thơm

Ramiah và Rao (1953) cho rằng hương thơm ở gạo có được nhờ sự khác nhau của tỷ lệ trội: lặn là 9:7; 15:1; 13:3 Nagaraju và cộng sự (1975), Raghuram Redy và cộng sự (1981) cho rằng tính thơm được kiểm tra bởi sự có mặt của đồng thời 3 gen trội bổ sung và có tác dụng ngay từ thời kì sinh trưởng sinh dưỡng Sood và Siddig (1978) thấy rằng tính thơm do cặp gen lặn điều khiển hoạt động ở cả lá và hạt Còn Tomar và Nanda (1983) cho rằng tính thơm được kiểm tra bởi 2 hoặc 3 gen bổ sung (Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn Đình Giao,1997)

Vũ Quốc Trung và Bùi Huy Thanh (1979) khi nghiên cứu về nội nhũ của hạt cho biết: các giống lúa có hạt dài thì có nội nhũ trắng trong, các giống hạt bầu thường có nội nhũ trắng đục Các tác giả còn cho biết: Lúa cấy ở ruộng quá nhiều nước hay ruộng bị hạn khi chín gạo dễ bị bạc bụng Kỹ thuật phơi thóc cũng ảnh hưởng đến độ trong, đục của nội nhũ Thóc phơi nắng quá sẽ làm hạt

gạo đục hơn thóc phơi khô từ từ trong nắng nhẹ.(Vũ Quốc Trung, Bùi Huy Thanh, 1979)

* Tỷ lệ gạo nguyên

Theo Lê Doãn Diên (1990) tỷ lệ gạo nguyên thay đổi ít nhiều tuỳ theo bản chất giống và phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh như: nhiệt độ, độ ẩm khi chín, điều kiện bảo quản, phơi sấy khi thu hoạch Hạt càng mảnh, dài, độ bạc bụng cao thì tỷ lệ gạo nguyên càng thấp Khi thu hoạch lúa phải xác định đúng thời điểm chín sinh lý thì mới đạt được tỷ lệ gạo nguyên cao (Nguyễn Hồng Minh, 1999)

* Độ phá huỷ kiềm và nhiệt độ hoá hồ

Nhiệt độ hoá hồ là nhiệt độ cần thiết để gạo biến thành cơm và không hoàn nguyên Nhiệt độ hoá hồ biến thiên từ 550C – 790C và phân theo ba mức: Nhiệt độ hoá hồ thấp: 55OC – 690C Nhiệt độ hoá hồ trung bình: 700C – 740C Nhiệt độ hoá hồ cao: 750C – 790C Thông thường gạo có nhiệt độ hoá hồ cao khi nấu cơm lâu chín, cơm cứng, không ngon bằng gạo có nhiệt độ hoá hồ thấp và trung bình Đánh giá độ phân huỷ trong kiềm của các giống lúa địa phương miền Bắc Việt Nam (Nguyễn Thị Quỳnh, 2004) cho thấy Nếp và lúa tẻ thể hiện tập trung ở hai mức trung bình và cao Điều này có nghĩa là hầu hết các giống lúa tẻ

ở phía Bắc Việt Nam có nhiệt độ hoá hồ thấp và trung bình (Viện Công nghệ sau thu hoạch, 1998)

* Chất lượng nấu nướng

Ngoài tính trạng thon dài, trong suốt, tỷ lệ gạo nguyên cao thì chất lượng nấu nướng và ăn uống cũng rất cần thiết Chất lượng nấu nướng và ăn uống được đánh giá qua các chỉ tiêu: độ mềm, độ dẻo, độ chín, độ bóng, độ rời, mức

độ khô lại khi để nguội, mùi thơm, vị đậm (Viện Công nghệ sau thu hoạch, 1998) Sản phẩm chính của gạo là cơm, tính ngon miệng của cơm quyết định bởi yếu tố vật lý: độ dẻo, độ mềm và yếu tố hoá học là mùi thơm (Trần Duy Quý, 2006)

2.3 SINH HÓA, DINH DƯỠNG VÀ GIÁ TRỊ THƯƠNG MẠI LÚA GẠO 2.3.1 Giá trị dinh dưỡng

Bảng 2.4 Thành phần sinh hóa lúa gạo so với một số ngũ cốc khác

436 0,52 0,12 4,3

5

3 2,3 2,8 3,6 1,0

11,4 5,7 74,0 2,3 1,6

461 0,37 0,12 2,2

4

3 2,5 3,2 3,9 0,6

9,6 4,5 67,4 4,8 3,0

447 0,38 0,15 3,9

10

2 2,7 3,3 2,8 1,0

8,5 2,6 74,8 0,9 1,6

447 0,34 0,05 4,7

3

2 3,6 3,6 3,9 1,1 Nguồn: McCanco và Widdowson (1960); Khan và Eggum (1978); Eggum (1979)

Gạo là thức ăn giàu dinh dưỡng So với lúa mì, gạo có thành phần tinh bột

và protein hơi thấp hơn, nhưng năng lượng tạo ra cao hơn do chứa nhiều chất béo hơn (Bảng 2.4) Ngoài ra, nếu tính trên đơn vị 1 hecta, gạo cung cấp nhiều calo hơn lúa mì do năng suất lúa cao hơn nhiều so với lúa mì

2.3.2 Giá trị sử dụng

Ngoài cơm ra, gạo còn dùng để chế biến nhiều loại bánh, làm môi trường để nuôi cấy niêm khuẩn, men, cơm mẻ Gạo còn dùng để cất rượu, cồn Người ta không thể nào kể hết công dụng của nó Cám hay đúng hơn là các lớp vỏ ngoài của hạt gạo do chứa nhiều protein, chất béo, chất khoáng, vitamin, nhất là vitamin nhóm B, nên được dùng làm bột dinh dưỡng trẻ em và điều trị người bị bệnh phù thũng Cám là thành phần cơ bản trong thức ăn gia súc, gia cầm và trích

lấy dầu ăn Trấu ngoài công dụng làm chất đốt, chất độn chuồng còn dùng làm ván ép, vật liệu cách nhiệt, cách âm, chế tạo carbon và silic, v.v

2.3.3 Giá trị thương mại

Trên thị trường thế giới, giá gạo xuất khẩu tính trên đơn vị trọng lượng cao hơn rất nhiều so với các loại hạt cốc khác Nói chung, giá gạo xuất khẩu cao hơn gạo lúa mì từ 2 – 3 lần và hơn ngô hạt từ 2 – 4 lần Cũng như các loại ngũ cốc cơ bản, gạo là loại mặt hàng có giá biến động rất cao

Nguồn: World Bank (2015)

Hình 2.1.Giá xuất khẩu của gạo, lúa mì và ngô, 1/1960 - 6/2015 (USD/tấn) Hình 2.1 cho thấy giá lúa mì, ngô và giá gạo đều có khoảng biên độ biến động rất mạnh quanh mức giá của nó từ năm 1960 tới 2014 Tính toán chỉ số biến thiên (CV) cho thấy các mặt hàng này đều có mức độ biến động (SD) trong một năm khá cao, khoảng trên 8% so với giá trung bình trong năm

Trong tất cả các loại gạo thì gạo thơm có giá cao nhất Đây là loại gạo phổ biến được xuất khẩu bởi Thái Lan với tên gọi là Thai Hommali và bởi Ấn Độ với tên gọi Basmati Tiếp theo là gạo trắng hạt dài chất lượng cao (chứa 5% tấm), rồi đến gạo trắng hạt dài chất lượng thấp (chứa 25 % tấm), gạo đồ, và gạo tấm Cùng một chủng loại gạo xuất khẩu nhưng gạo Thái Lan thường có giá cao nhất và gạo Việt Nam có giá thấp nhất Chẳng hạn cùng là gạo hạt dài chất lượng cao, nhưng của Thái Lan vào tháng 7/2012 có giá 592 USD/tấn, trong khi của Việt Nam chỉ có 415 USD/tấn Tương tự, gạo thơm Hom Mali của Thái Lan

có giá 1.025 USD/tấn, còn gạo thơm của Việt Nam 5% tấm chỉ có giá 625 USD/tấn (Nguyễn Đức Thành và Đinh Tuấn Minh, 2015)

Bảng 2.5 Giá các loại gạo xuất khẩu trên thế giới, tháng 7-2012 (USD/tấn)

Gạo trắng hạt dài - chất lượng cao

Gạo thơm hạt dài

Nguồn: All India Rice Exporters (2015)