Lúa lai hệ ba dịng sử dụng hệ thống bất dục đực tế bào chất để tạo ra các dạng mẹ. Dạng mẹ bất dục đực được ký hiệu là dịng A hoặc dịng CMS dùng để làm mẹ trong sản xuất hạt lai. Để duy trì dịng A bất dục người ta cĩ một dịng B tương ứng. Dịng B chỉ khác dịng A ở chỗ khơng chứa yếu tố bất dục tế bào chất. Về mặt hình thái dịng B giống hệt dịng A song hữu dục. Và sử dụng một dịng phục hồi R phục hồi hạt phấn cho dịng A và cho con lai cĩ ưu thế lai cao (trích theo Nguyễn Văn Hoan, 2000) [4].
Để cĩ được hạt lai F1 cần phải thực hiện hai lần lai với sự tham gia của ba dịng A, B và R vì thế hệ thống chọn giống kiểu này gọi là lúa lai ba dịng. Một mặt duy trì dịng bất dục A bằng cách lai A với B, mặt khác lai A với R để cĩ hạt lai thương phẩm F1 (trích theo Nguyễn Văn Hoan, 2000) [4].
Theo Nguyễn Thị Trâm (2000), một dịng A muốn dùng để sản xuất hạt lai cần phải cĩ những yêu cầu sau:
biến đổi sau các lần gieo lại.
- Phải tương đối dễ phục hồi, thể hiện ở:
+ Cĩ phổ phục hồi rộng, nghĩa là nhiều giống lúa thường cĩ thể phục hồi cho dịng A nhờ vậy mà dễ tìm được tổ hợp lai tốt.
+ Khả năng đậu hạt khi lai với các dịng phục hồi phải cao và ổn định trong các điều kiện ngoại cảnh khác nhau.
+ Cĩ cấu trúc hoa và tập tính nở hoa tốt, cụ thể là thời gian nở hoa sớm tương tự như lúa thường, gĩc mở của hoa rộng, thời gian mở vỏ trấu lâu, vịi nhuỵ dài vươn ra ngồi vỏ trấu, bơng trỗ thốt khỏi bẹ lá địng (Nguyễn Thị Trâm 2000) [2].
Dịng B là dịng duy trì bất dục, cho phấn dịng A để tạo hạt nên hạt A. Khi gieo hạt lai A/B thu được cây cĩ hạt phấn bất dục. Dịng B cần được chọn lọc cẩn thận, phải là dịng thuần cĩ nhiều hạt phấn, sức sống của hạt phấn cao giúp cho việc nhân nhanh dịng A. Mỗi dịng B chỉ duy trì tính bất dục cho một dịng A tương ứng.
Cịn dịng R là dịng cho phấn dịng A để sản xuất hạt lai F1, cây F1 hồn tồn hữu dục, đồng nhất về các tính trạng nơng sinh học và cĩ UTL cao. Dịng R phải là dịng thuần cĩ nhiều đặc tính tốt, năng suất phẩm chất tốt và thời gian sinh trưởng phù hợp như tỉ lệ đậu hạt cao hơn lúa thường 80%, cây cao khoẻ hơn dịng A, bao phấn mẩy… (trích theo Nguyễn Thị Trâm, 2000) [2].
* Ưu điểm của lúa lai ba dịng
- Theo Nguyễn Thị Trâm (2000), chọn giống và sản xuất giống lúa lai ba dịng là phương pháp mở đầu giúp cho các nhà chọn giống khai thác tiềm năng ưu thế lai ở lúa và sử dụng rộng rãi lúa lai trong sản xuất, gĩp phần nâng cao năng suất, tổng sản lượng lúa và giải quyết thiếu đĩi [2].
- Đã khai thác và sử dụng cĩ hiệu quả tính bất dục di truyền tế bào chất ở lúa. Bằng lai lại liên tục đã cải tiến nhanh chĩng các dạng lúa dại, nửa lúa dại thành lúa trồng.
- Do sử dụng tính đa dạng di truyền trong các tổ hợp lai nên đã tạo ra nhiều tổ hợp lai cĩ năng suất siêu cao trên 100kg hạt/ha/ ngày. Các tổ hợp lai cĩ dịng bất dục đực tế bào chất chứa gen bất dục “WA” đã tạo ra các năng suất kỷ lục. Ví dụ tổ hợp Zhen shan 97A/Minhiu 63 đã đạt 15,3 tấn/ha/1vụ ở tỉnh Vân Nam.
- Lúa lai ba dịng ngày nay khơng chỉ cĩ năng suất cao mà cịn phẩm chất tốt, chống chịu sâu bệnh tốt, cĩ thời gian sinh trưởng ngắn và mở rộng được cả ở những vùng khĩ khăn như hạn, lạnh, đất nghèo dinh dưỡng…
- Ngồi ra theo Nguyễn Văn Hoan, 2006 thì lúa lai ba dịng do bất dục đực di truyền tế bào chất quy định nên tính bất dục của dịng mẹ ít sự chi phối của mơi trường đặc biệt là nhiệt độ và ánh sáng. Đặc điểm này giúp cho độ thuần của hạt lai ba dịng rất cao, khai thác triển để hiệu ứng ưu thế lai của tổ hợp.
* Hạn chế của lúa lai ba dịng
- Thứ nhất là số lượng dịng CMS được tìm ra đến nay tương đối nhiều nhưng cĩ tới 95% số dịng CMS đang thuộc kiểu “WA”, vì thế cĩ nguy cơ dẫn đến đồng tế bào chất, thu hẹp phổ di truyền, dẫn đến nguy cơ sâu bệnh phá hại hàng loạt trong những điều kiện mơi trường nhất định (trích theo Nguyễn Thị Trâm, 2000)[2 ].
- Các tổ hợp lai ba dịng ở lồi phụ Japonica cịn ít, năng suất trên diện rộng chỉ hơn lúa thuần Japonica 5-10% nên hiệu quả gieo cấy lúa lai khơng cao
- Tiếp theo là quy trình duy trì dịng CMS rất khắt khe, cồng kềnh và tốn kém, trải qua hai lần lai mới được hạt lai F1 và phải tiến hành phép lai giữa dịng A và dịng duy trì B để cĩ hạt duy trì nên giá thành hạt giống cao. [2].
PHẦN III