Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế bắt đầu phát triển giống lúa thơm Basmati năng suất cao vào đầu năm 1970. Nghiên cứu đƣợc thực hiện trên những cặp lai đầu tiên, giữa giống lúa Basmati 370 và các dòng lúa Indica cải tiến có hàm lƣợng amyloza trung bình và nhiệt độ hóa hồ trung bình. Những dòng thấp cây từ quần thể con lai đƣợc chọn lọc, những dòng này có mức độ hữu thụ khác nhau và dạng cây khác nhau. Sau khi tiến hành lai chéo các dòng này thu đƣợc các dạng cây và độ hữu thụ khác nhau. Những cây có dạng khỏe và độ hữu thụ cao đƣợc chọn ra để phân tích hàm lƣợng amyloza, nhiệt độ hóa hồ và hƣơng thơm. Những dòng có dạng cây xấu, độ hữu thụ thấp, chất lƣợng hạt kém và độ thơm thấp đƣợc loại bỏ qua các thế hệ. Sau một số chu kỳ lai và chọn lọc những dòng có dạng cây khỏe, thấp cây, đáp ứng đƣợc các đặc điểm về chất lƣợng nhƣ Basmati đƣợc chọn lọc và tiến hành khảo nghiệm tại IRRI, Ấn Độ và Pakistan [32].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Với sự phát hiện ra cây lúa dại có hạt phấn bất thụ vào 1970, các nhà khoa học Trung Quốc, Ấn Độ và IRRI đã tạo ra một số dòng CMS - bất dục đực thuộc tế bào chất (A), dòng bảo tồn thích ứng (B), và dòng phục hồi (R) thích hợp để sản xuất ra những tổ hợp lúa lai đa dạng. Những tổ hợp lai 3 dòng đầu tiên của Trung Quốc gồm có Wei-you 2, Wei-you 3, Wei-you 6, Shan-you 2, Shan-you 3, Shan-you 6, Nam-you 2, Nam-you 3, Si-you 2, Si- you 3 và Si-you 6 (Mao CX, 1993) [55].
Dựa trên đặc tính quang cảm và nhiệt cảm của cây lúa để tạo lúa lai 2 dòng. Những giống lúa quang cảm trở nên bất thụ đực khi đƣợc trồng trong những ngày dài có ánh sáng từ 14 giờ trở lên, đƣợc gọi dòng PGMS (Photoperiod-sensitive genic male sterility). Những giống lúa trở nên bất thụ đực khi đƣợc trồng ở những nơi có nhiệt độ hơi thấp, từ 280
C trở xuống, đƣợc gọi là dòng TGMS (Temperature-sensitive genic male sterility). Năm 1983, dòng PGMS đƣợc tìm thấy ở tỉnh Hubei, Trung Quốc và trong 1987 gene tƣơng hợp lúa dại giữa lúa Japonica và lúa Indica đƣợc nghiên cứu ở Nhật Bản. Trong thời gian qua, các nghiên cứu về kỹ thuật tạo lúa lai 2 dòng đã có những kết quả khả quan, chủ yếu là ở Trung Quốc [88].
Sau khi tạo ra những dòng CMS với loại WA (wild - abortive), những dòng CMS khác cũng lần lƣợt đƣợc tạo ra nhƣ Zhenshan 97A, V20A, Erjiu Ai 4A, Erjiu Nan 1A, V41A. Ở Philippines, IRRI đã dùng các CMS từ V20A, Kaliya 1. ARC, Gambiaka, … để tạo ra các CMS thích hợp với khí hậu nhiệt đới, nhƣ: IR8025A, IR68275A, IR68281A, IR68273A, IR68888A, IR68891A, IR68893A,… Tƣơng tự, dòng CMS đƣợc tạo ra từ các nguồn tế bào chất của O. perennis (IR66707A) và O. rufipogon (OMS1) (Nguyen Tri Hoan, 2002). Nhƣ vậy, nền tảng di truyền của các dòng CMS đã đƣợc đa dạng hóa và gia tăng ngày càng nhiều hơn [58].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Các loại lúa lai đƣợc đƣa ra đồng ruộng đầu tiên của Trung Quốc có năng suất cao, nhƣng chất lƣợng kém. Gần đây, các tổ hợp 3 dòng nhƣ Boyou 64, Xieyou 63 và Xieyou 64 có chất lƣợng cao. Các tổ hợp You I63 và You I64 có hạt gạo dài và trung bình. Các CMS có gạo thơm cũng đƣợc tạo ra, nhƣ Xiang A và B và các tổ hợp thơm nhƣ XiangA/PH 137, Xiang A/F50 và Xiang A/F 117 có năng suất tƣơng tự nhƣ các tổ hợp không thơm và đƣợc đƣa ra sản xuất (Zhu, 2003) [88]. Các tổ hợp lai của IRRI, Ấn Độ, Philippines, Bangladesh, Indonesia và Việt Nam đều có chất lƣợng tƣơng đối cao.
Lúa lai một dòng hay còn gọi apomixis (sinh sản vô tính) có thể giúp nông dân sử dụng chính hạt giống của mình cho vụ mùa kế tiếp, mà không bị ảnh hƣởng phân ly của lúa lai 2 hoặc 3 dòng. Tuy nhiên, nghiên cứu lúa lai một dòng trong 3 thập niên qua chƣa có triển vọng nhiều.
Một phƣơng pháp lai tạo giống khác đã đƣợc các nhà chọn giống Myanma và Thái Lan thực hiện đó là phƣơng pháp chọn lọc liên kết với chỉ thị phân tử (MAS). Để cải tiến giống lúa Manawthukha, một giống không thơm và hàm lƣợng amyloza cao đƣợc trồng với một diện tích lớn ở Myanma. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng giống Basmati 370 là dòng bố mẹ để lai nhập các gene mùi thơm vào giống Manawthukha bằng phƣơng pháp Marker Assisted Backcrossing (MAB). Bốn dòng lai nghịch và một dòng gốc đƣợc làm vật dẫn truyền để chuyển các alelle badh2 và Wx từ giống Basmati vào giống Manawthukha. Hai mƣơi dòng lúa ở thế hệ BC4F2 đã chọn lọc mang các alelle đồng hợp của giống Basmati, đƣợc trồng ở các địa điểm khác nhau ở Myanma và Thái Lan và đƣợc kiểm tra các đặc điểm nông học, chất lƣợng gạo. Lúa thu hoạch đƣợc ở các dòng cải tiến đã có đặc tính mùi thơm và chất lƣợng gạo tƣơng tự nhƣ giống Basmati nhƣng có đặc điểm nông học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
giống nhƣ giống Manawthukha ban đầu. Các dòng lúa cải tiến có đặc điểm cây cao trung bình, đẻ nhánh tốt, bông dày, chống đổ và có năng suất cao.