2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA đỀ TÀI
2.2.3.7. Ưu thế lai biểu hiệ nở khả năng chống chịu
Lúa lai có khả năng chống chịu với ựiều kiện ngoại cảnh bất thuận ựặc biệt là tắnh chịu hạn, chịu úng, chịu lạnh và chống ựổ; vì vậy, lúa lai có thể gieo cấy ở nhiều vùng sinh thái khác nhau.
Khả năng chống chịu của cơ thể sinh vật là một khái niệm chung nhất bao gồm nhiều tắnh trạng khác biệt. Nghiên cứu về tắnh chịu lạnh của cây lúa, các nhà khoa học cho rằng: tắnh trạng này do 2 gen lặn ựiều khiển nằm trên NST số 4 và số 7 [68], [78], [82]. Khả năng chịu lạnh ựược thể hiện ở các giai ựoạn sinh trưởng khác nhau, thời kỳ cây mạ và thời kỳ sinh trưởng sinh thực của cây lúa. Ở Việt Nam trong vụ ựông Xuân, cuối tháng 1 ựầu tháng 2 có những ựợt rét ựậm kéo dài làm cho cây mạ sinh trưởng phát triển kém thậm chắ bị chết hàng loạt. Các nghiên cứu gần ựây cho thấy các giống lúa lai có khả năng chịu rét tốt hơn các giống thuần [60].
Hiện tại diện tắch lúa bị hạn chiếm khoảng 30% diện tắch trồng lúa của thế giới. Các giống lúa chịu hạn hiện nay ựược sử dụng chủ yếu là các giống ựịa phương có năng suất thấp. Vì vậy, việc chọn các giống lúa lai có khả năng chịu hạn là một yêu cầu cấp thiết. Tắnh trạng chịu hạn của cây lúa là do 6 gen ựiều khiển nằm trên các NST số 2, 4, 5, 6 và số 11. Trong ựó gen nền nằm trên NST số 4 và số 11 [91], ựiều khiển. Tắnh chịu hạn lại liên quan ựến sự ựâm xuyên của rễ lúa, ở giống lai thường biểu hiện hiệu ứng cộng, vì vậy việc tạo ra các tổ hợp có khả năng chịu hạn là một hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng và có ý nghĩa ựối với nhiều nước có nghề trồng lúa trên thế giới.
Khả năng chống chịu sâu bệnh hại ựược nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu; việc tạo giống chống chịu sâu bệnh có nhiều ý nghĩa quan trọng, trong ựó nổi bật là ổn ựịnh năng suất cây trồng, giảm chi phắ sản xuất và bảo vệ môi trường sinh thái. đó là lợi ắch có tắnh cơ bản cho một nền nông nghiệp sạch và nền nông nghiệp sinh thái bền vững. Nghiên cứu tắnh chống chịu bệnh
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 37
ựạo ôn của cây lúa các nhà khoa học cho rằng: tắnh chống bệnh ựạo ôn của cây lúa là do 12 gen trội khác nhau là Pi-1; Pi-2, Pi-3Ầ ựiều khiển [74], [55]. Việc tạo ra các giống lúa thuần kháng ựược bệnh ựạo ôn một cách ổn ựịnh gặp nhiều khó khăn hơn so với các giống lúa lai; vì ở con lai F1 tắnh trạng kháng ựạo ôn thường biểu hiện ưu thế lai dương (xuất hiện hiện tượng siêu trội). Khi chọn giống lúa lai chỉ cần chọn dòng bố mẹ có gen kháng ựược các nòi nấm gây bệnh ựạo ôn khác nhau thì con lai F1 sẽ kháng ựược nhiều chủng ựạo ôn.
Bệnh bạc lá cũng là một bệnh ựáng ựược quan tâm nghiên cứu, ựặc biệt ở Việt Nam trong ựiều kiện khắ hậu nhiệt ựới nóng ẩm (cuối vụ xuân và trong vụ mùa). Nghiên cứu về gen chống bệnh bạc lá các nhà khoa học cho rằng: gen chống bệnh bạc lá bao gồm cả gen trội và gen lặn [93], vi khuẩn gây bệnh bạc lá có nhiều nòi ký sinh khác nhau. Việc tạo ra các tổ hợp lúa lai có khả năng kháng bệnh bạc lá cũng là vấn ựề cần ựược tập trung giải quyết. Hiện nay trên thế giới người ta ựã tìm ựược 19 gen kháng bạc lá khác nhau [57] và các gen này ựều nằm trên hầu hết các NST của cây lúa: Xa1; Xa2, Xa3, Xa4, Xa5, Xa21, Xa13Ầ [68], [118]. Ưu thế lai có ựược ở tắnh trạng kháng bệnh bạc lá của con lai chủ yếu gây ra nhờ hiệu ứng cộng [68], [116]. Do ựó phải chọn cả bố và mẹ có nhiều gen kháng bạc lá thì mới tắch luỹ ựược nhiều gen và mới hy vọng tạo ra giống lai kháng bệnh cao nhất. Ngày nay với kỹ thuật di truyền các nhà chọn giống ựã nghiên cứu về bệnh bạc lá ở cây lúa một cách hệ thống và ựạt ựược những thành ựáng kể. Người ta ựã tách ựược một số gen kháng bạc lá như: Xa13, Xa21 và sử dụng kỹ nghệ ựể biến nạp vào các giống khác nhau [68]. Hy vọng trong một thời gian không xa chúng ta có thể tắch luỹ ựược nhiều gen kháng bạc lá khác nhau vào các tổ hợp lúa lai [92].
Rầy nâu phát sinh phát triển và gây hại cũng là một vấn ựề ựược nhiều nhà khoa học quan tâm. Hiện nay người ta ựã tìm nhiều chủng rầy nâu khác
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 38
nhau, khả năng kháng rầy là do một trong 3 gen trội và một gen lặn ựiều khiển [68], [75], [95]. Các gen này ựều nằm trên các cặp NST cùng nguồn khác nhau và có khả năng kháng ựược nhiều biotype. Do ựó, việc tạo ra con lai F1 có khả năng chống rầy nâu cũng khá thuận lợi trong công tác nghiên cứu. Chúng ta chỉ cần chọn cặp bố mẹ kháng ựược rầy nâu thì con lai F1 cũng có khả năng kháng rầy. Ở một số nước tiên tiến người ta ựã thành công trong việc chuyển gen Bt vào cây lúa [68]. Ở Việt Nam nhiều tổ hợp lúa lai ở ựều có khả năng kháng rầy nâu.