tuyển chọn tổ hợp lúa lai ba dòng nhập nội và bước đầu tìm hiểu khả năng duy trì các dòng bố mẹ sản xuất hạt lai f1

luận văn thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ------------------ TRẦN THỊ MINH NGỌC TUYỂN CHỌN TỔ HỢP LÚA LAI BA DÒNG NHẬP NỘI VÀ BƯỚC ðẦU TÌM HIỂU KHẢ NĂNG DUY TRÌ CÁC DÒNG BỐ MẸ, SẢN XUẤT HẠT LAI F1 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 - 2009 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học 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 và ñáng tin cậy. Hà Nội 22 tháng 09 năm 2009 Tác giả Trần Thị Minh Ngọc Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thị Trâm, TS. Trần Văn Quang 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 Công nghệ lúa lai - Viện Sinh học Nông nghiệp 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 cho tôi 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 22 tháng 09 năm 2009 Tác giả Trần Thị Minh Ngọc Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học 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 1. MỞ ðẦU 1 1.1 ðặt vấn ñề 1 1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2 1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC 4 2.1 Quá trình phát triển lúa lai trên thế giới và Việt Nam 4 2.2 Ưu thế lai ở lúa 14 2.3 Phương pháp chọn bố mẹ ñể tạo các tổ hợp lai cho ưu thế lai cao 19 2.4 Phương hướng nghiên cứu và phát triển lúa lai trong những năm sắp tới ở Việt Nam 19 2.5 Công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai F1 ñảm bảo có năng suất cao, chất lượng tốt 20 3. VẬT LIỆU, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 3.1 Vật liệu nghiên cứu 39 3.2 ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 40 3.3 Nội dung nghiên cứu 40 3.4 Phương pháp nghiên cứu 40 3.5 Xử lý số liệu 47 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 48 4.1 Khảo sát các tổ hợp lai trong vụ xuân 2008 48 4.1.1 ðặc ñiểm nông sinh học của các tổ hợp lai 48 4.1.2 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các hợp lai 51 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iv 4.1.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai. 52 4.1.4 Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai 55 4.2 So sánh các tổ hợp lai trong vụ mùa 2008 và vụ xuân 2009 57 4.2.1 ðặc ñiểm nông sinh học của các tổ hợp lai ñược tuyển chọn 58 4.2.2 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp lai ñược tuyển chọn 59 4.2.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai 62 4.2.4 Một số chỉ tiêu chất lượng của các tổ hợp lai 64 4.2.5 ðặc ñiểm của giống Nhị ưu 718-1 và tổ hợp 718-2 ở vụ Mùa 2008 và vụ Xuân 2009 66 4.3 Nghiên cứu ñặc ñiểm các dòng bố mẹ của tổ hợp Nhị ưu 718-2 68 4.3.1 Nghiên cứu ñặc ñiểm của dòng II-32A, II-32B ñể duy trì II-32A/B 68 4.3.2 Nghiên cứu ñặc ñiểm nhân dòng mẹ II-32A/II-32B 69 4.3.3 Nghiên cứu thời vụ ñể nhân dòng II-32A/B 70 4.3.4 Nghiên cứu ñặc ñiểm của dòng II-32A, R718-2 ñể sản xuất hạt lai F1 tổ hợp Nhị ưu 718-2 72 4.3.5 Nghiên cứu ñặc ñiểm của các dòng bố mẹ ñể bố trí sản xuất hạt lai F1 tổ hợp Nhị ưu 718-2 73 4.3.6 Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến một số yếu tố cấu thành năng suất của tổ hợp Nhị ưu 718-2 75 4.4 Nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 tổ hợp Nhị ưu 718-2. 76 4.4.1 Nghiên cứu ñặc ñiểm trỗ bông trùng khớp của các dòng bố, mẹ trong sản xuất hạt lai F1 của tổ hợp Nhị ưu 718-2 76 4.4.2 Nghiên cứu tỷ lệ hàng bố mẹ 76 4.4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến ñặc ñiểm nông học của dòng mẹ và năng suất hạt lai F1 của tổ hợp Nhị ưu 718-2. 77 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 79 5.1 Kết luận 79 5.2 ðề nghị 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC 95 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… v DANH MỤC CÁC CHỮ 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 M08 Vụ Mùa 2008 X08 Vụ Xuân 2008 X09 Vụ Xuân 2009 TGST Thời gian sinh trưởng ð/c ñối chứng D Dài R Rộng D/R Dài/rộng TB Tròn bầu GA3 Axít gibberrelin KL Khối lượng ƯTL Ưu thế lai NSLT Năng suất cá thể NSTT Năng suất thực thu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 4.1 ðặc ñiểm nông sinh học của các tổ hợp lai vụ xuân 2008 49 4.2 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các tổ hợp lai vụ xuân 2008 (ñiểm) 51 4.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai vụ xuân 2008 54 4.4 ðánh giá một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai vụ xuân 2008 55 4.5a Tiêu chuẩn chọn lọc có giá trị ưu tiên ở một số tính trạng 57 4.5b Một số ñặc ñiểm của các tổ hợp lai ñược chọn lọc 57 4.6 ðặc ñiểm nông sinh học của các tổ hợp lai vụ Mùa 2008 và vụ Xuân 2009 58 4.7 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các tổ hợp lai vụ Mùa 2008 và vụ xuân 2009 (ñiểm) 60 4.8 Phản ứng của các tổ hợp lai với các chủng vi khuẩn Xanthomonas Oryzeae gây bệnh bạc lá lúa vụ xuân 2009 61 4.9a Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Mùa 2008 và vụ Xuân 2009 62 4.9b Năng suất của các tổ hợp lai trong vụ mùa 2008, vụ xuân 2008 và vụ xuân 2009 63 4.10 ðánh giá một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai vụ mùa 2008 và vụ xuân 2009 65 4.11 Chiều dài gạo và dạng hình gạo xay của các tổ hợp lai vụ mùa 2008 và vụ xuân 2009 66 4.12 So sánh ñặc ñiểm của giống Nhị ưu 718-1 và tổ hợp Nhị ưu 718- 2 ở vụ Mùa 2008 và vụ xuân 2009 67 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vii 4.13 Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến ñặc ñiểm nông sinh học của II- 32A/B (vụ Xuân 2008) 68 4.14 Một số ñặc ñiểm nông sinh học và năng suất của ruộng nhân dòng mẹ II-32A/II-32B (vụ xuân 2008) 69 4.15 Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến ñặc ñiểm nông sinh học của II- 32A/B (Vụ Xuân 2009) 70 4.16 Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến yếu tố cấu thành năng suất của II-32A/B (vụ Xuân 2009) 71 4.17 ðặc ñiểm của các dòng II-32A, R718-2 trong ñiều kiện sản xuất hạt lai F1 vụ Xuân 2008 72 4.18a Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến một số ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng bố mẹ tổ hợp Nhị ưu 718-2 (vụ Xuân 2008) 73 4.18b Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến một số ñặc ñiểm nông học của các dòng bố mẹ tổ hợp Nhị ưu 718-2 (vụ Xuân 2009) 74 4.19 Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến một số yếu tố cấu thành năng suất của tổ hợp Nhị ưu 718-2 75 4.20 Thời gian sinh trưởng của các dòng bố mẹ của tổ hợp Nhị ưu 718- 2 trong vụ Xuân 2009 76 4.21 Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ ñến các yếu tố cấu tạo thành năng suất và năng suất ruộng sản suất hạt lai F1 77 4.22 Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến ñặc ñiểm nông sinh học của dòng mẹ và năng suất hạt lai F1 78 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 1 1. MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề Lúa nước là một trong những cây lương thực chủ yếu của loài người, hiện nay có tới 65% dân số trên thế giới sử dụng lúa gạo là lương thực chính, phổ biến nhất là các nước Châu Á. Vì vậy ở các nước này, việc phát triển cây lúa ñược coi là một chiến lược quan trọng trong nền sản xuất nông nghiệp. Với thành tựu của cuộc cách mạng xanh, các giống lúa mang gen lùn thấp cây, chịu ñược nền phân khoáng cao ñã cải thiện một phần thiếu hụt lương thực cho nhân loại. Tuy nhiên, các giống lúa thuần ñã thể hiện “thế kịch trần” khó có thể nâng cao ñược năng suất hơn nữa, mặc dù mức ñầu tư thâm canh có thể ñạt ñược. Trước nhu cầu cấp bách về lương thực, việc khai thác và sử dụng ưu thế lai ở cây lúa ñược coi là một thành tựu khoa học nông nghiệp lớn nhất thế kỷ 20. Năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần từ 20-30% một cách chắc chắn qua các mùa vụ và ñược thể hiện ở nhiều nước trên thế giới, trong ñó có Việt Nam. Trung Quốc là nước nghiên cứu lúa lai muộn hơn Mỹ, Ấn ðộ, Nhật Bản nhưng lại là nước sử dụng ưu thế lai vào sản xuất sớm nhất. Thành công này ñã góp phần quan trọng trong chiến lược ñảm bảo an ninh lương thực cho nhân loại. Ở Việt Nam sản xuất lúa nước vẫn là một ngành quan trọng, truyền thống trong nền nông nghiệp. Từ một nước thiếu ñói quanh năm, chúng ta ñã phấn ñấu ñủ lương thực và vươn lên trở thành một nước xuất khẩu gạo ñứng thứ 2 trên thế giới. Có ñược thành tựu này là nhờ áp dụng các biện pháp kỹ thuật chuyển dịch cơ cấu mùa vụ, ñưa các giống lúa lai ngắn ngày có kiểu hình thâm canh và có khả năng cho năng suất cao vào ñồng ruộng. Các giống lúa lai ñưa vào sản xuất gồm cả lúa lai của Việt Nam và Trung Quốc. Vì vậy, ngoài việc nghiên cứu và chọn tạo các giống lúa lai của Việt Nam là một ñòi hỏi tất yếu thì chúng ta cũng nên quan tâm ñến các tổ hợp lúa lai của Trung Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 2 Quốc chọn tạo. Việc ñánh giá và tuyển chọn các tổ hợp lúa lai tốt của Trung Quốc phù hợp với ñiều kiện sản xuất của Việt Nam là rất cần thiết. Ở nước ta hiện nay ñã nghiên cứu và ứng dụng thành tựu khoa học về ưu thế lai một cách toàn diện và vững chắc nên chúng ta phải chủ ñộng nguồn giống tại chỗ chất lượng cao, giá thành hạ mà không phải nhập nội giống quá ñắt từ Trung Quốc. Thực tế lượng giống sản xuất trong nước chỉ ñạp ứng ñược 25% số còn lại phải nhập nội dẫn ñến không chủ ñộng ñược lượng giống, chất lượng và giá cả. Do ñó, chúng ta cần quan tâm ñến các tổ hợp lúa lai của Trung Quốc phù hợp với ñiều kiện Việt Nam và tìm hiểu khả năng duy trì bố mẹ từ các nguồn vật liệu sẵn có, sản xuất hạt lai của chúng ñể chủ ñộng giống mà không phải nhập nội. Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “ Tuyển chọn tổ hợp lúa lai ba dòng nhập nội và bước ñầu tìm hiểu khả năng duy trì các dòng bố mẹ, sản xuất hạt lai F1”. 1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 1.2.1 Mục ñích - Xác ñịnh ñược tổ hợp lúa lai ba dòng phù hợp với ñiều kiện sản xuất của Việt Nam. - Xác ñịnh ñược thời vụ, biện pháp kỹ thuật thích hợp ñể duy trì, sản xuất hạt lai của các dòng bố mẹ mới phân lập. 1.2.2 Yêu cầu - ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các tổ hợp lúa lai ba dòng nhập nội từ Tứ Xuyên Trung Quốc trong ñiều kiện Việt Nam. - Xác ñịnh ñược tổ hợp lúa lai phù hợp với ñiều kiện sản xuất của Việt Nam. - Xác ñịnh ñược thời vụ trồng thích hợp, biện pháp kỹ thuật cơ bản ñể duy trì và sản xuất hạt lai của các dòng A,B,R mới phân lập.