Lúa rất nhạy cảm với độ mặn ở giai đoạn mạ. Chiều cao cây, chiều dài rễ, sự xuất hiện của rễ mới, và chất khô giảm đáng kể tại EC (độ dẫn điện) 5 - 6 dSm-1 Gregorio et al. (1997) [89]. Ở giai đoạn mạ non, stress mặn biểu hiện trên lá thứ nhất, tiếp theo trên lá thứ hai và cuối cùng trên lá đang phát triển. Độ mặn ức chế kéo dài lá và hình thành các lá mới. Chức năng quang hợp và hàm lượng chất diệp lục là tỉ lệ nghịch với mức độ mặn (Gregorio et al.,1997)
[89]. Các kỹ thuật thanh lọc được phát triển dựa trên khả năng của cây con phát triển trong dung dịch dinh dưỡng mặn.
Gregorio et al. (1997) [89], thử nghiệm mặn giai đoạn cây con bằng
phương pháp thử nghiệm trong dung dịch mặn bổ sung dinh dưỡng Yoshida, 1976 tại EC = 12 dSm-1 được tiến hành trong nhà kính. Một hàng có thể được sử dụng cho một giống/dòng, sử dụng ba giống để thí nghiệm - IR29, chuẩn nhiễm; IR74, chống chịu trung bình (cả hai giống cải tiến từ IRRI) và Pokkali, chuẩn kháng (giống Ấn Độ). Sử dụng tiêu chuẩn đánh giá SES trong đánh giá các triệu chứng hình ảnh của ngộ độc muối. Điểm này phân biệt được nhiễm mặn của kiểu gen từ cấp chống chịu đến chống chịu trung bình. Tại 16 ngày sau khi nhiễm mặn Pokkali cấp: 3; IR74: 7; IR29: 9. Bởi thời gian này, sẽ có một sự phân biệt rõ ràng giữa các giống thí nghiệm: chống chịu, chống chịu trung bình và cấp nhiễm mặn.
Để khẳng định độ tin cậy của kỹ thuật thanh lọc, các triệu chứng tổn thương mặn được so sánh với năng suất thực tế của một số nghiệm thức thử nghiệm thu được trên đồng ruộng trong điều kiện đất mặn và điều kiện đất bình thường. Bảng 2.11 cho thấy những so sánh này.
Bảng 2.11 Độ mặn đánh giá theo dung dịch dinh dưỡng mặn và năng suất hạt dưới điều kiện nông dân canh tác trên đất mặn và đất bình thường Gregorio et
al. (1997) [89]
Nghiệm thức Cấp
mặn
Năng suất (tấn/ha) % năng suất
giảm Mặn Không mặn IR29 9,0 1,74 6,29 72,34 IR9884-54-3-1E-P1 3,0 3,03 7,37 58,89 IR51500-AC11-1 3,0 3,18 7,58 58,05 IR45427-2B-21-2B-1-1 3,0 2,46 7,81 68,50 IR52717-2B-9-2B-1-2 3,5 2,21 5,14 57,00 IR52713-2B-9-2B-1-2 5,0 2,29 6,98 67,19 IR52709-2B-5-2B-1-1 7,0 1,94 6,96 72,13
Qua 2 thí nghiệm thanh lọc giai đoạn mạ và đánh giá năng suất hạt dưới điều kiện canh tác trên đất mặn của Gregorio et al. (1997) [89] cho thấy, trong đánh giá khả năng chống chịu mặn của lúa, giống chuẩn nhiễm rất quan trọng, không thể thiếu trong các thí nghiệm, tuy nhiên giống chuẩn kháng có thể có hoặc không trong các thí nghiệm mặn vẫn không làm ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu. Thí nghiệm canh tác trên đất mặn của IRRI không nêu rõ ở độ mặn bao nhiêu, nên rất khó đánh giá khả năng chống chịu mặn của các giống/dòng lúa thí nghiệm. Đề nghị khi bố trí thí nghiệm đánh giá năng suất trong điều kiện đất nhiễm mặn trên thực tế phải có đầy đủ các chỉ tiêu để đánh giá độ mặn trong đất. Năng suất hạt trồng trong điều kiện canh tác đất nhiễm mặn giảm hơn 60% năng suất là giống không có khả năng chống chịu mặn.
* Xác định tỉ lệ Na+/K+ trong thanh lọc khả năng chống chịu mặn của
lúa
Kỹ thuật thanh lọc có thể được sử dụng để xác định nồng độ Na và K trong chồi, sau đó xác định được được tỉ lệ Na-K như là một chỉ số đánh giá sự nhiễm mặn. Tại EC là 12 dSm-1. Mẫu được lấy phân tích khi giống chuẩn nhiễm ở cấp 7. Phân tích nồng độ Na và K bằng cách sử dụng quang phổ hấp thu nguyên tử.
Cơ chế điển hình của chống chịu mặn ở cây lúa là loại trừ hoặc giảm hấp thu Na+ và tăng sự hấp thu của K+ để duy trì một sự cân bằng về tỉ lệ Na+/K+
tốt trong chồi. Hiệu suất trung bình để xếp hạng độ mặn, Na+, K+ và tỉ lệ hấp thu của Na+/K+ trong các chồi cây lúa indica được trình bày trong Bảng 2.12. Bảng 2.12 Cấp chịu mặn và trung bình của Na+, K+ và tỉ lệ Na+/K+ trong chồi của một vài giống lúa indica phát triển trong môi trường dinh dưỡng mặn (Gregorio et al., 1997) [89] Nghiệm thức Cấp chịu mặn Na + K+ Tỉ lệ Na+/K+ Phản ứng với mặn IR28 7,0 0,652 1,935 0,359 Nhiễm IR29 7,0 0,835 2,410 0,350 Nhiễm M1-48 6,0 0,582 2,080 0,284 Nhiễm
IR4595-4-1-13 4,5 0,510 2,435 0,209 Chống chịu trung bình IR9884-54-3-1E-P1 4,5 0,526 2,630 0,200 Chống chịu trung bình IR10206-29-2-1 4,8 0,599 2,295 0,261 Chống chịu trung bình Nona Bokra 3,0 0,456 2,540 0,180 Chống chịu
Pokkali 3,0 0,397 2,480 0,159 Chống chịu
SR26B 3,5 0,452 2,850 0,159 Chống chịu
Những dữ liệu này cho thấy mối tương quan cao (r = 0,93) giữa tỉ lệ Na- K và cấp chống chịu mặn. Trên cơ sở hấp thụ Na+, dòng nhiễm mặn MI-48 có thể được phân loại là chống chịu trung bình. Đối với sự hấp thụ K+, dòng chống chịu Pokkali thì thể hiện cấp chống chịu trung bình trong khi dòng IR9884-54-3-1E-PI chống chịu trung bình thì thể hiện cấp chống chịu. Vì vậy, xếp hạng theo Na+ hoặc K+ hấp thụ một mình không phải là một tham số đáng tin cậy cho các phản ứng chống chịu mặn. Tuy nhiên, việc phân loại nhạy cảm, chống chịu trung bình và chống chịu dựa trên thí nghiệm ngoài đồng, trong phòng thí nghiệm và nhà lưới là liên quan đến tỉ lệ Na-K. Tỉ lệ Na-K này, đó là sự cân bằng giữa Na+ và K+ trong chồi, sau đó có thể là một tiêu chuẩn hợp lệ trong đo lường khả năng chống chịu mặn ở cây lúa. Xu hướng tương tự được quan sát thấy trong lúa Japonica (Gregorio et al.,1997) [89].
Tỉ lệ Na-K có thể là một tham số định lượng mức độ chống chịu mặn cho các nghiên cứu di truyền phân tử. Xác định tỉ lệ Na-K là mất thời gian và tốn kém. Đánh giá triệu chứng nhiễm mặn theo SES là đủ để xác định mức độ khả
năng chịu mặn cho mục đích chọn giống. Sử dụng kỹ thuật thanh lọc mặn giai đoạn cây con, mức độ chống chịu của số lượng lớn của các kiểu gen được xác định trong 3 tuần. Đánh giá hình ảnh triệu chứng tương quan tốt với năng suất thực hiện trong ruộng lúa nhiễm mặn. Kỹ thuật này có thể tăng tốc độ chương trình nhân giống lúa chịu mặn.