Bài giảng Chọn giống cây trồng ngắn ngày - Chương 2: Chọn tạo giống lúa cung cấp đến học viên các kiến thức về vai trò của lúa gạo, tài nguyên di truyền cây lúa, đặc điểm sinh học của cây lúa, đặc điểm thực vật học của cây lúa, thu thập nguồn gen lúa ở Việt Nam, chọn tạo giống lúa thuần,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ CHƢƠNG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ Vai trò lúa gạo Cây lúa (Oryza sp sativa) lương thực chính, cung cấp lương thực cho 65% dân số giới Hiện 100 nước giới sản xuất lúa Châu Á vùng sản xuất lúa gạo chủ yếu chiếm 90% sản lượng diện tích Cây lúa có khả thích ứng rộng với vùng trồng từ 530 vĩ Bắc đến 400 vĩ Nam Việt Nam từ bao đời lúa gắn liền với đời sống dân tộc, với lịch sử dựng nước giữ nước Nông dân ta giàu kinh nghiệm giỏi nghề trồng lúa Việt Nam trung tâm phát sinh lúa nghề trồng lúa lồi người Cây lúa ln lương thực chiếm tuyệt đối sản xuất nông nghiệp nhân tố quan trọng ổn định tình hình kinh tế, trị, văn hố, xã hội đất nước Bảng 2.4 : Phân bố diện tích, suất sản lượng lúa toàn cầu năm 2011 Diện tích Năng suất Sản lượng (tr.ha) (t/ha) (tr.t) 145,2 4,49 653,2 Châu Phi 11,6 2,4 26,5 Châu Mỹ 6,8 5,5 37,8 Châu Âu 0,7 6,0 4,7 Châu Đại Dương 0,8 9,2 7,8 164,1 4,4 722,7 Vùng Châu Á Toàn cầu Bảng tổng hợp sản lƣợng lúa Thế giới Châu lục giai đoạn 2001- 2005 (Số liệu thống kê FAO, 2006 - Đơn vị tính: Triệu tấn) Thế giới, Châu lục 2001 2002 2003 2004 2005 - Toàn Thế giới 597.981 569.035 584.272 606.268 618.441 + Châu Á 544.630 515.255 530.736 546.919 559.349 + Châu Âu 3.650 3.210 2.260 2.468 2.340 + Châu Đại Dương 1.164 1.218 1.457 1.574 1.344 + Nam Mỹ 19.784 19.601 19.973 23.726 24.020 + Bắc, Trung Mỹ 12.260 12.195 11.623 12.816 12.537 + Châu Phi 16.493 17.556 18.223 18.765 18.851 Bảng 2.1 Diện tích, suất sản lượng lúa Việt Nam 10 năm Năm Diện tích Sản lượng Năng suất (1000ha) (1000 tấn) (tấn/ha) 2000 7.666,30 32.529,50 4,24 2001 7.492,70 32.108,40 4,29 2002 7.504,33 34.447,16 4,59 2003 7.452,20 34.568,90 4,63 2004 7.445,00 36.149,00 4,86 2005 7.326,00 35.791,00 4,89 2006 7.324,80 35.849,50 4,89 2007 7.180,70 35.917,90 4,99 2008 7.414,10 38.724,80 5,22 2009 7.440,10 38.895,50 5,23 2010 7.487,48 39.994,60 5,34 Việt Nam đứng trước thách thức to lớn sản xuất lúa thách thức lớn là: 1.Những vùng nghèo, điều kiện nguồn tài nguyên hạn chế miền núi sản xuất chưa đáp ứng đu nhu cầu lương thực cho người dân vùng 2.Diện tích đất lúa thu hẹp xây dựng sở hạ tầng chuyển đổi mục đích sử dụng, từ năm 2000 đến 2010 giảm 640 nghìn 3.Sản xuất lúa hiệu thấp chi phí sản xuất cao giống lúa chất lượng thấp dẫn đến giá bán thấp so với nước khác năm 2013 giá đạt mức 340 đến 370 đô la/tấn, Thái Lan 400 đô la/tấn 4.Dịch bệnh xảy ngày nghiêm trọng hơn, đặc biệt số loại sâu bệnh rầy nâu, bệnh bạc lá, bệnh khô vằn, bệnh virus vàng lùn, lùn soăn lá, lùn sọc đen lúa gây hại thành dịch diện rộng 5.Biến đổi khí hậu tác động mạnh, thiên tai hạn hán, bão lụt, nhiệt độ thấp, xâm nhập mặn dẫn đến sản xuất bấp bênh Tài nguyên di truyền lúa Lúa trồng cổ xưa loài người Căn vào tài liệu khảo cổ học Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam lúa có mặt từ 3000-2000 năm trước công nguyên Nhiều kết nghiên cứu gần thống cho lúa trồng Châu Á xuất cách 8000 năm (Lu.B.R cộng sự, 1996) Tổ tiên trực tiếp lúa trồng châu Á Oryza sativa chưa kết luận chắn Một số tác giả: Sampath Rao (1951), Sampath Govidaswami (1958), Oka (1974) cho O sativa có nguồn gốc từ lúa dại lâu năm O rufipogon Còn tác giả khác Chatterjee (1951), Chang (1976) lại cho O sativa tiến hóa từ lúa dại hàng năm O nivara Hình 2.1: Mơ tả tóm tắt tiến hóa lúa dại thành lúa trồng O sativa O rufipogon Kiểu trung gian O Nivara Lúa trồng kiểu cỏ dại Mơ hình tiến hóa O sativa tms4 tms1 tms2 tms3 tms1 Nguồn: Reddy cs, 2000 tms5 Nguồn: Wang cs., 2003 Bản đồ phân tử gen tmsX Hình 2.21 Vị trí gen bất dục pms NST số 3, 12 (Zhang cs 1994, Mei cs 1999) b Phương táp tạo dịng EGMS 1.Sàng lọc dịng EGMS có sẵn 2.Gây đột biến 3.Lai lai chuyển gen sau chọn lọc phả hệ 4.Nuôi bao phấn 5.Lai trở lại 6.Chọn lọc nhờ marker (MAS) Hình 2.22 Sơ đồ lai chọn tạo dòng EGMS chọn lọc phả hệ (Nguồn Virmani cs, 2003) Hình 2.23 Chọn tạo dịng EGMS phương pháp chọn lọc phả hệ (Nguồn Virmani cs, 2003) Hình 2.24 Quá trình phương pháp chọn tạo dòng EGMS lai trở lại (Nguồn Virmani cs, 2003) Hình 2.25: Phương pháp quy tụ gen tms (Nguồn Virmani cs, 2003) Hình 2.26 Phƣơng pháp chọn tạo lúa lai dịng indica thơng qua nuôi cấy bao phấn (cải tiến Zhu cs 1999) 2.7.3 Đánh giá mô tả đặc điểm dòng bố mẹ Các tiêu đánh giá dòng bất dục đực (A, S) gồm: 1.Độ 2.Đặc điểm nông sinh học phù hợp 3.Đặc điểm bất dục: tỷ lệ bất dục, dạng bất dục, điểm chuyển hóa tính dục, giai đoạn chuyển hóa tính dục, thời gian nở hoa thời điểm nở hoa ngày 4.Khả nhận phấn ngồi: tỷ lệ thị vịi nhụy, tỷ lệ đậu hạt 5.Khả chống chịu sâu bệnh 6.Chất lượng hạt 7.Tiềm năng suất nhân dòng sản xuất hạt lai F1 Các tiêu quan dịng trì (B) 1.Độ 2.Đặc điểm nông sinh học phù hợp 3.Khả chống chịu sâu bệnh 4.Chất lượng hạt 5.Tiềm năng suất nhân dòng sản xuất hạt lai F1 6.Khả cho phấn 7.Tạo hạt bất dục hoàn toàn 2.7.4 Lai đánh giá khả kết hợp Bước chọn tạo dòng A, B , R lúa lai hệ dòng, dòng S R lúa lai hệ dòng lai thử KNKH Sử dụng phương pháp lai tester mẹ bất dục tester, dòng R tham gia lai thử lớn để tìm R có khả kết hợp tạo ưu lai (UTL) lai có tính trạng mong muốn Kỹ thuật lai cặp áp dụng bước trồng A xung quanh trồng R để thu hạt lai, với số lượng cặp lai lớn cách ly lai cặp sử dụng cách ly vật chắn Theo dõi đánh giá đặc điểm nông sinh học tính trạng bất dục, nhận phấn ngồi, tỷ lệ đậu hạt dịng bố mẹ làm sở tính phân tích KNKH cho nghiên cứu Đánh giá khả kết hợp chung (GCA) Đánh giá khả kết hợp riêng (SCA) Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 2.7 Những ứng dụng CNSH chọn tạo giống lúa Tóm tắt ứng dụng chủ yếu áp dụng thành công chọn tạo giống lúa gồm: 1.Đánh giá đa dạng khoảng cách di truyền 2.Lập đồ di truyền 3.Nhận biết gen QTL điều khiển tính trạng 4.Lai xa khác lồi 5.Lai trở lại nhờ marker (MAB) 6.Lai quy tụ gen ( Pyramiding) 7.Chọn lọc nhờ marker (MAS) Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 2.7.4 Đánh giá thử nghiệm suất giống lúa ưu lai Đánh giá giống lúa ưu lai bao gồm nhóm thí nghiệm đánh giá, nhóm có phương pháp bố trí thí nghiệm, diện tích thí nghiệm, đối chứng phương pháp phân tích thống kê phù hợp: 1.Thí nghiệm quan sát (Observation yield trial -OYT) 2.Thí nghiệm so sánh suất (Preliminary yield trials PYT) 3.Thí nghiệm so sánh suất tiến (Advanced yield trials -AYT) 4.Thí nghiệm đa môi trường (Multilocation yield trials -MLT) ... lúa a Rễ lúa b Lá lúa Số phụ thuộc chủ yếu vào giống, thời vụ cấy, biện pháp bón phân q trình chăm sóc Thường số giống : - Giống lúa ngắn ngày: 12 - 15 - Giống lúa trung ngày: 16 - 18 - Giống. .. ngày - Giống lúa trung ngày có TGST 121 - 136 ngày - Giống lúa dài ngày có TGST 140 ngày - Các giống lúa chiêm cũ, thời vụ gieo cấy có điều kiện nhiệt độ thấp nên TGST kéo dài 180 - 200 ngày. .. ruộng lúa cấy Đối với lúa gieo thẳng: Được tính từ thời gian gieo hạt đến lúc thu hoạch Ở miền Bắc: - Giống lúa cực ngắn ngày có TGST 90 - 110 ngày - Giống lúa ngắn ngày có TGST 111 – 120 ngày