1.3.1 Chiều cao cây
Theo Bùi Chí Bửu và ctv, (1992) kết luận có ít nhất năm nhóm gen điều khiển tính trạng chiều cao của cây lúa. Chiều cao của cây lúa đƣợc kiểm soat bởi đa gen và chịu ảnh hƣởng của hoạt động cộng tính (Kailaimani và ctv, 1987).
Theo Jennings và ctv, (1979), thì cho rằng hơn bất cứ đặc tính nào khác, chiều cao và độ cứng của thân rạ là hai yếu tố quyết định đến tính đổ ngã. Nếu thân rạ thấp và cứng thì lúa sẽ ít đỗ ngã. Ngƣợc lại, thân rạ cao và ốm yếu thì dễ đổ ngã sớm, làm rối bộ lá, tăng hiện tƣợng rợp bóng, cản trở sự chuyển vị các dƣỡng liệu và các chất quang hợp làm cho hạt bị lép dẫn đến năng suất thấp. Tuy nhiên, không phải tất cả các cây lúa thân ngắn đều cứng rạ, nó còn phụ thuộc vào các đặc tính nhƣ: đƣờng kính thân, độ dày thân rạ, mức độ bẹ lá ôm lấy các lóng,...
Thân cây lúa dày hơn thì có nhiều bó mạch hơn, nó sẽ cung cấp và tạo khả năng vận chuyển chất khô tốt hơn. Cải thiện hình dạng cây nhằm tạo điều kiện cho chúng tiêu thụ một khối lƣợng dinh dƣỡng khá lớn trong đất để đạt năng suất cao (Clackson và Hanson, 1980).
1.3.2 Số bông/buội
Mức trội cao đƣợc ghi nhận rõ ràng đối với tính trạng số bông/buội ở bộ giống lúa cao sản ( Nguyễn Thị Lang, 1994). Tuy nhiên, nó còn chịu ảnh
hƣởng lớn của kỹ thuật canh tác và điều kiện ngoại cảnh (chế độ phân bón, nƣớc tƣới, mật độ sạ hoặc cấy, nhiệt độ, ánh sáng,...).
Theo Nguyễn Đình Giao và ctv, (1997) trong bốn yếu tố tạo nên năng suất thì số bông/buội là yếu tố có tính quyết định nhất và sớm nhất. Nó có thể đóng góp 74% năng suất, còn lại 26% là số hạt và trọng lƣợng hạt. Nó mang đặc tính di truyền định lƣợng và di truyền độc lập với nhiều đặc tính quan trọng khác.
Nguyễn Đình Giao và ctv, (1997) đã khẳng định, số bông có quan hệ nghịch với số hạt trên bông và trọng lƣợng hạt. Nên khi tăng mật độ, số bông trên đơn vị diện tích sẽ tăng nhƣng số hạt trên bông và trọng lƣợng hạt sẽ giảm. Nếu mật độ quá dày cũng dẫn đến việc đầu tƣ phân bón tăng và tăng sâu bệnh.
Hiện nay, một số giống lúa cải tiến có khả năng đẻ nhánh mạnh (20-25 nhánh/buội) trong điều kiện đầy đủ dinh dƣỡng nhƣng chỉ khoảng 14-15 nhánh cho bông hữu hiệu.
1.3.3 Chiều dài bông
Cây lúa có chiều dài bông thay đổi tùy theo giống, vùng đất và kỹ thuật canh tác. Chiều dài bông góp phần tăng năng suất. Theo Seeter et al, (1994) qua kết quả phân tích mô hình INTERCOM ngƣời ta dự báo rằng: Quang hợp có thể gia tăng 25-40% nếu chiều dài của bông lúa trong quần thể thấp hơn 40% chiều cao của tán lá.
Theo Syakudo (1985) đƣợc trích dẫn bởi Nguyễn Thị Mỹ Phƣơng (2006), tính trạng chiều dài bông do 6 gen kiểm soát và phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh.
1.3.4 Số hạt chắc/bông
Đặc tính số hạt chắc/bông chịu tác động rất lớn của điều kiện môi trƣờng. Số hạt chắc/bông nhiều hay ít tùy thuộc vào số gié hoa phân hóa và số gié hoa không phân hóa
Nguyễn Ngọc Đệ (1998) cho rằng, lúa sạ có trung bình từ 80-100 hạt/bông và 100-120 hạt/bông đối với lúa cấy là tốt trong điều kiện ở Đồng bằng sông Cửu Long. Trên cùng một cây lúa, những bông chính thƣờng có nhiều hạt, những bông phụ phát triển sau nên ít hạt hơn.
Theo Nguyễn Thạch Cân (1997) và Lê Thị Dự (2000), hoạt động của gen không cộng tính chiếm ƣu thế trong sự điều khiển tính trạng số hạt chắc/bông. Ngoài ra, còn phụ thuộc vào số hoa trên bông, đặc tính sinh lí của cây lúa và điều kiện ngoại cảnh mà tỷ lệ hạt chắc cao hay thấp.
1.3.5 Phần trăm hạt chắc
Tỷ lệ hạt chắc đƣợc quyết định từ đầu thời kì phân hóa đòng đến khi lúa vào chắc và đặc biệt quan trọng nhất là thời kì phân bào giảm nhiễm, trổ bông,
phơi màu, thụ phấn, thụ tinh và vào chắc. Đặc tính sinh lí của cây lúa, điều kiện ngoại cảnh và số hạt/bông cũng ảnh hƣởng đến tỷ lệ hạt chắc/bông. Số chắc/bông quá nhiều dẫn đến tỷ lệ hạt chắc thấp. Muốn năng suất cao thì tỷ lệ hạt chắc > 80% (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998).
1.3.6 Khối lƣợng 1000 hạt
Theo Kailaimani et al. (1987), gen điều khiển tính trạng trọng lƣợng 1000 hạt ở mức độ trội hoàn toàn hay trội từng phần.
Đặc tính của khối lƣợng 1000 hạt ít chịu tác động của điều kiện môi trƣờng và có hệ số di truyền cao. Nó phụ thuộc hoàn toàn vào giống. Khối lƣợng 1000 hạt của một giống giữ ổn định, không có nghĩa là khối lƣợng của từng hạt là nhƣ nhau, chúng thay đổi trong một giới hạn nhất định nhƣng giá trị trung bình thì luôn ổn định. Khối lƣợng hạt do hai yếu tố cấu thành, khối lƣợng vỏ trấu chiếm 20% và khối lƣợng hạt gạo chiếm 80% (Nguyễn Đình Giao và ctv, 1997).
Vì vậy, cần chọn tạo ra những giống có khối lƣợng hạt cao để tăng năng suất. Tuy nhiên, cũng không nên chọn hạt quá to vì hạt to thƣờng kéo theo bạc bụng nhiều, giá trị xuất khẩu sẽ thấp.
1.4 Phẩm chất hạt gạo
Theo He (1999) đƣợc trích dẫn bởi Nguyễn Thị Đoan Trang (2007) cho rằng, phẩm chất hạt gạo là một trong những đặc tính kinh tế quan trọng trong việc xuất và nhập khẩu của lúa gạo. Phẩm chất hạt gạo đƣợc đánh giá thông qua nhiều chỉ tiêu.
Gạo cung cấp nhiều năng lƣợng, dƣỡng chất, vitamin và một số khoáng chất đƣờng bột, 0,9% chất xơ, 0,34 mg vitamin B1, 0,05 mg B2, 4,7 mg B3, 3mg Fe, 2 mg Zn và một số acid amin nhƣ: Lysine, Methionine, Cystine,... (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
1.4.1 Chiều dạng hạt gạo dài và hình
Chiều dài hạt gạo là tính trạng ổn định nhất ít bị ảnh hƣởng của môi trƣờng và đƣợc điều khiển bởi đơn gen (Ramiah et al., 1931).
Phẩm chất gạo trên thị trƣờng phụ thuộc rất nhiều vào thị hiếu tiêu dùng của từng quốc gia nhƣ: thị trƣờng gạo tại Nhật yêu cầu khoảng 700 nghìn tấn/năm loại gạo nhóm Japonica, hạt tròn hàm lƣợng amylose thấp, cơm dẻo. Ngƣợc lại, thị trƣờng Thái Lan thích hạt gạo rất dài, loại hình Indica, hàm lƣợng amylose trung bình, cơm mềm nhƣng không dính. Thị trƣờng gạo ở các nƣớc Trung Đông thích hạt gạo rất dài, có mùi thơm. Mặt khác, ở Châu Âu ngƣời tiêu thụ thích gạo dài nhƣng không có bất cứ mùi gì. Châu Mỹ La Tinh thích gạo có vỏ lụa màu đỏ nhƣ: Huyết Rồng của Việt Nam,.... Chiều dài hạt
gạo trên thị trƣờng quốc tế hiện nay là 7mm đối với yêu cầu hạt gạo (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Do tiêu chuẩn để đánh giá chiều dài và hình dạng hạt thay đổi theo từng nƣớc tiêu dùng nên đã gây khó khăn nhiều cho các nhà lai tạo giống. Mặc dù lúa lai tạo cho năng suất cao và kháng đƣợc sâu bệnh nhƣng chiều dài và hình dạng hạt không đạt theo thị hiếu trên thị trƣờng của từng quốc gia thì cũng không đạt tiêu chuẩn.
1.4.2 Hàm lƣợng amylose
Hàm lƣợng amylose là kết quả của kiểu gen và một vài thay đổi của môi trƣờng (Heu và Park, 1976).
Cơ chế di truyền về hàm lƣợng amylose chƣa đƣợc rõ. Theo Singh và Mani (1987), hàm lƣợng amylose đƣợc kiểm soát bởi một gen và một gen phụ bổ sung, hai gen phụ bổ sung hoặc ảnh hƣởng nhiều alene. Nhƣng theo Huang và Li (1990), hàm lƣợng amylose đƣợc kiểm soát bằng một gen chủ yếu, hàm lƣợng amylose cao, trung bình hoàn toàn trội so với amylose thấp. Tƣơng tự, Jennings et al. (1979) cũng cho rằng hàm lƣợng amylose do một gen điều khiển.
Tuy nhiên, hàm lƣợng amylose cũng bị biến đổi một phần do môi trƣờng theo những phƣơng thức chƣa đƣợc biết rõ. Hàm lƣợng amylose có thể biến động khoảng 6% từ vụ mùa này sang vụ mùa khác, nhiệt độ cao ở giai đoạn chín cũng làm giảm hàm lƣợng amylose (Jennings et al., 1979).
Những giống có hàm lƣợng amylose thấp, amylose sẽ giảm khi tăng nhiệt độ trung bình. Còn ở những giống lúa có hàm lƣợng amylose từ trung bình đến cao, sẽ tăng hàm lƣợng amylose khi nhiệt độ trung bình giảm (Resurrection et al., 1977; Paul, 1997).
Hàm lƣợng amylose ảnh hƣởng chủ yếu lên đặc tính của cơm. Nó tƣơng quan nghịch với độ dẻo, độ mềm, màu và độ bóng của cơm. Các giống có hàm lƣợng amylose thấp (8-20%) cơm thƣờng ƣớt, dẻo và bóng láng khi nấu chín. Hàm lƣợng amylose càng thấp tính dẻo của cơm càng cao và mềm khi để nguội. Gạo có hàm lƣợng amylose cao (>25%) thì khô, xốp và cứng khi để nguội.
1.4.3Hàm lƣợng Protein
Osbome (1909), dựa vào đặc tính hóa học trong hạt nhƣ khả năng hòa tan trong các dung môi khác nhau, đặc tính trằm tủa và biến tính. Protein đƣợc phân ra thành 4 nhóm khác nhau: Albumin (tan trong nƣớc), Globulin (tan trong muối), Glutelin (tan trong kiềm hoặc acid) và Prolanin (tan trong rƣợu).
So với amylose thì protein là một yếu tố thứ yếu trong phẩm chất hạt gạo, nhƣng nó đóng gớp rất cơ bản vào chất dinh dƣỡng của gạo. Gạo có hàm lƣợng protein càng cao càng có giá trị dinh dƣỡng cao (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Theo Jennings et al. (1979) hàm lƣợng protein trong hạt tùy thuộc vào sự chuyển vị đạm trong hạt đang phát triển. Chúng chịu ảnh hƣởng của điều kiện môi trƣờng, mức độ bón phân và thời gian sinh trƣởng. Lƣợng protein di truyền một cách phức tạp, ở lúa ngƣời ta chƣa tìm ra đƣợc gen đơn bào làm tăng một loại acid amin nào đó. Chang and Somrith. (1979) thì cho rằng tính trạng protein do đa gen điều khiển và có hệ số di truyền khá thấp.
Yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng tới sự biến thiên hàm lƣợng protein nhƣ côn trùng, thời tiết, phân bón, nƣớc tƣới,... Chỉ có khoảng 25-50% sự biến thiên protein đƣợc đoán là do gen điều khiển (Jennings và ctv, 1979).
Dù bị ảnh hƣởng bởi giống, thời gian tồn trữ và môi trƣờng, hàm lƣợng protein của lúa thừơng trung bình khoảng 7% (ở gạo chà) và 8% (ở gạo lức). Phẩm chất protein của gạo tùy thuộc vào lƣợng protein trong hạt. Khi protein tăng thì hàm lƣợng protein mất đi trong lúc xay chà cũng giảm và thành phần acid amin cũng tƣơng đối ổn định. Điều này chứng tỏ phần lớn protein tăng lên không phải trong vỏ cám (Jennings et al., 1979). Vì thế, lúa có hàm lƣợng protein càng cao càng tốt.
Theo Higgin (1984), protein dự trữ là tất cả các protein tích lũy với hàm lƣợng đáng kể trong quá trình phát triển của hạt và khi hạt nảy mầm chúng sẽ thủy phân nhanh để cung cấp nguồn đạm cho các giai đoạn đầu phát triển của cây con.
Về mặt dinh dƣỡng lúa tốt hơn nhiều loại thực phẩm chứa nhiều carbohydrate khác vì hàm lƣợng lysine của protein khá cao, khoảng 3,5-4% (Juliano et al., 1985), lƣợng acid amin cũng rất cân đối và ổn định (Jennings et al., 1979).
Ngoài ra hàm lƣợng amylose còn chịu ảnh hƣởng của bức xạ mặt trời. Hàm lƣợng protein có khuynh hƣớng giảm khi bức xạ mặt trời cao trong thời gian hạt đang phát triển. IRRI (1976) cho rằng ở vùng nhiệt đới, trong mùa khô hàm lƣợng protein thấp hơn trong mùa mƣa. Hàm lƣợng protein trung bình của 11 giống lúa canh tác tại IRRI trong điều kiện tự nhiên là 8% trong mùa khô và 9,5% trong mùa mƣa (Gomez và De Detta, 1975).
1.4.4 Độ trở hồ
Nhiệt trở hồ trung bình của tinh bột hạt gạo là tính trạng biểu thị nhiệt độ cần thiết để gạo nấu thành cơm và không hoàn nguyên (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Nhiệt trở hồ thƣờng từ 55-750C và đƣợc chia làm 3 nhóm chính:
Thấp: dƣới 700C. Trung bình: 70-740C. Cao: 740C.
Gạo có nhiệt trở hồ cao cần nhiều nƣớc và thời gian để nấu hơn là gạo có nhiệt trở hồ thấp hay trung bình. Nhiệt trở hồ phụ thuộc vào nhiệt độ không khí. Nhiệt độ không khí cao sau khi trổ làm tăng nhiệt trở hồ (phẩm chất hạt giảm) và nhiệt độ không khí thấp làm giảm nhiệt trở hồ (Jennings et al., 1979). Tính di truyền của nhiệt trở hồ chƣa đƣợc phân tích rõ. Theo Jennings et al. (1979) thì nhiệt trở hồ đƣợc điều khiển bởi một hoặc hai gen.
Nhiệt trở hồ có thể liên quan một phần với lƣợng amylose của tinh bột, nhiệt trở hồ thấp không liên kết chặt chẻ với amylose cao, thấp hay trung bình (Jennings et al., 1979). Trong nhóm giống lúa có cùng hàm lƣợng amylose, cùng kích thƣớc và hình dạng hạt, giống có nhiệt trở hồ trung bình thì đƣợc ƣa thích hơn (Khush et al., 1979).
1.4.5 Độ bền thể gel
Ngoài hai yếu tố hàm lƣợng amylose và độ trở hồ, phẩm chất gạo còn phụ thuộc vào đặc tính độ bền thể gel. Theo Jennings et al. (1979), lúa có hàm lƣợng amylose thấp thƣờng có thể gel mềm. Trong cùng một nhóm có hàm lƣợng amylose giống nhau, giống lúa nào có độ bền thể gel mềm hơn, giống đó sẽ đƣợc ƣa chuộng hơn (Khush et al., 1979).
Về qui luật di truyền độ bền thể gel vẫn còn nhiều ý kiến chƣa thống nhất. Có ý kiến cho rằng, độ bền thể gel đƣợc điều khiển bởi một gen, gen cứng trội hơn gen mềm (Chang và Li, 1981). Nhƣng theo Tang et al. (1991), độ bền thể gel đƣợc điều khiển bởi đơn gen và nhiều gen phụ bổ sung ảnh hƣởng đến việc thể hiện tính trạng độ bền thể gel.
Ngoài ra, yếu tố môi trƣờng cũng ảnh hƣởng đến độ bền thể gel, nó biến động rất lớn giữa hai vụ Đông-Xuân và Hè-Thu, giữa các điểm canh tác khác nhau (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000).
1.4.6 Tính thơm
Gạo có mùi thơm là một đặc tính phẩm chất có giá trị thứ yếu nhƣng đƣợc ngƣời dân ở một số vùng Châu Á ƣa chuộng và sẵn lòng trả giá cao (Jennings et al., 1979).
Mùi thơm của gạo do 2-acetul-1-pyrroline, đƣợc tìm thấy trong thành phần dầu của gạo nấu, gây ra do một loại hóa chất có khả năng khuếch tán trong không khí, đó là este-aceton-aldehyde; nó là chỉ số quan trọng có ảnh hƣởng rất lớn đến khẩu vị và dễ bị biến đổi trong quá trình bảo quản (Lê Doãn Biên và ctv., 1981).
Theo tài liệu do Vƣơng Đình Tuấn (2001) tổng hợp 2-acetyl-1-pyrroline là hợp chất quan trọng trong thành phần mùi thơm của gạo; hợp chất này cũng hiện diện trên lúa thƣờng nhƣng với hàm lƣợng thấp hơn 15 lần so với lúa thơm; tuy nhiên không chỉ đơn thuần hợp chất này quyết định tính thơm trên gạo, mà đó là sự pha trộn của hơn 100 hợp chất bay hơi khác trong nội nhũ.
Ảnh hƣởng của môi trƣờng đến tính trạng mùi thơm cũng đƣợc nghi nhận, nhƣng cơ chế này cho đến nay vẫn chƣa biết rõ. Ví dụ, Khao Dawk Mali 105 của Thái Lan có thể đƣợc gieo trồng ở khá nhiều loại đất khác nhau nhƣng mùi thơm thì khác nhau giữa các vùng. Tƣơng tự các giống lúa đặc sản của Việt Nam nhƣ: Tám Xoan, Tám Thơm, Nàng Hƣơng, Nàng Thơm Chợ Đào chỉ có mùi thơm đặc trƣng trên vùng đất nhất định, nếu gieo trồng ở những vùng đất khác thì không có mùi thơm hoặc thơm nhẹ. Có thể chúng phụ thuộc vào mùa vụ gieo trồng, loại đất, địa điểm và độ phì của đất (Vƣơng Đình Tuấn, 2001). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ali et al, (1993) (trích dẫn bởi Trần Thị Kim Thúy, 2002) cho rằng mùi thơm là kết quả của sự tƣơng tác giữa kiểu gen và môi trƣờng. Theo kết quả nghiên cứu trên giống lúa Khao Dawk Mali 105 của Suwanrit et al.,(1996) (trích dẫn bởi Lê Xuân Thái, 2003) cho thấy các loại đất có hàm lƣợng đạm trong đất thấp cho hạt gạo có chất lƣợng mùi thơm tốt hơn, bón nhiều phân đạm hơn mức khuyến cáo sẽ làm tăng năng suất tối đa nhƣng cho chất lƣợng gạo thấp.
Về di truyền của tính trạng mùi thơm cũng rất phức tạp. Hiện có nhiều ý kiến khác nhau về số gen mã hóa mùi thơm trên lúa. Kadam và Patankar (1938) cho rằng tính trạng mùi thơm là do một gen trội điều khiển. Nhƣng nhiều ý kiến cho rằng tính trạng mùi thơm ở lúa do một gen lặn qui định (Hoàng Văn Phần và Trần Đình Long, 1995; Huang and Ying, 1992). Nhƣng theo Đỗ Khắc Thịnh (1994), thì nó do hai hay ba gen lặn kiểm soát. Ý kiến nay tƣơng tự với Jennings et al.,(1979).
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP
2.1 Phƣơng tiện
2.1.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Thời gian: Vụ Đông- Xuân (2012- 2013) từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau.
Địa điểm: Thí nghiệm thực hiện tại hộ ông Lê Văn Bƣờng thuộc ấp Xuân Hòa 2, xã Thanh Vĩnh Đông, huyện Châu Thành, tỉnh Long An. Sau khi thu hoạch mẫu đƣợc lấy mang về và tiến hành phân tích các chỉ tiêu nông học và