Chiều cao cây là một trong những tính trạng nông học quan trọng, liên quan đến tính chống đổ và trực tiếp ảnh hưởng đến năng suất.
Theo “Hệ thống tiêu chuẩn quốc tế đánh giá nguồn gen lúa” IRRI, chiều cao cây lúa được chia thành 3 loại chính:
- Nửa lùn (vùng thấp < 110 cm, vùng cao < 90 cm)
- Trung gian (vùng thấp: 110 – 130 cm, vùng cao: 90 – 125 cm) - Cao (vùng thấp > 130 cm, vùng cao >125 cm)
Cây cao hơn hay thấp hơn cây cao nhất hay thấp nhất của đối chứng từ 12 – 20 cm trở lên được xem là biến dị cây cao hoặc biến dị cây thấp.
Nhận xét
3.2.1.1. Biến dị cây thấp
Qua số liệu bảng 3.2, ta thấy biến dị cây thấp xuất hiện đều ở cả 4 giống khi xử lý phóng xạ. Tần số biến dị cây thấp ở liều xạ 40 kR cao hơn hẳn so với liều xạ 30 kR. Tần số biến dị ở các giống khác nhau cũng không giống nhau, điều này phản ánh mức độ chịu ảnh hưởng khác nhau bởi tia phóng xạ ở mỗi giống. Trong đó biến dị cây thấp cao nhất ở liều xạ 30 kR là giống 207CH với tần số 1,8% + 0,43% và thấp nhất ở giống 208CH với tần số 1,6% +0,41%. Dưới tác dụng của tia gamma (Co60) ở liều xạ 40 kR thì biến dị cây thấp xuất hiện cao nhất ở giống 7CH với tần số 1,93 % +0,46% trong khi tần số xuất hiện thấp nhất ở giống 10CH với 1,64% +0,42%.
Ở các lô thí nghiệm, thu được các dạng biến dị có chiều cao thấp hơn 12 cm so với đối chứng
VD: - Ở lô 207CH, các thể biến dị có chiều cao thấp hơn so với đối chứng từ 17 – 51 cm.
Ở lô thí nghiệm 208CH, các thể biến dị chiều cao thấp hơn so với đối chứng từ 13 – 45 cm.
Có trường hợp chiều cao cây biến dị rất thấp so với đối chứng đến 67 cm ở lô 7CH.
Bảng 3.2 Sự phát sinh biến dị thấp cây ở M2do tác dụng của tia gamma nguồn Co60
Giống Liều lượng Tổng cá thể Chiều cao cây TB (cm) Biến dị cây thấp Số lượng f% + m% 207 CH ĐC 980 122,33 0 0 30 kR 942 80 – 105 17 1,8 +0,43 40 kR 896 71 – 94 22 2,46 +0,52 208 CH ĐC 982 115,73 0 0 30 kR 938 70 – 96 15 1,6 +0,41 40 kR 925 70 – 102 24 2,6 +0,52 7CH ĐC 976 101,87 0 0 30 kR 907 34 – 75 16 1,76 +0,44 40 kR 879 37 – 85 25 2,84 +0,56 10 CH ĐC 980 100,83 0 0 30 kR 945 60 – 85 16 1,69 +0,42 40 kR 914 60 – 83 19 2,08 +0,47 Tính chung 11264 154 1,37 +0,11
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 207CH 208CH 7CH 10CH ĐC 30 kR 40 kR
Biểu đồ 3.4 Biểu đồ tần số biến dị cây thấp ở M2
T ỉ lệ % Hình 3.1Biến dị thấp cây ở 208CH ĐC 30 kR 40 kR
Hình 3.2 Biến dị cây thấp ở 7CH
3.2.1.2. Biến dị cây cao
Qua số liệu bảng 3.3 ta thấy tần số biến dị cây cao cũng xuất hiện ở tất cả các giống nghiên cứu. Ở mỗi lô thí nghiệm tần số biến dị tăng theo chiều tăng của liều xạ.
- Ở lô 7CH, các thể biến dị cao hơn so với đối chứng từ 24 – 39 cm, xuất hiện với tần số thấp nhất (0,55%+0,25) so với các lô còn lại ở liều chiếu xạ 30 kR, nhưng ngược lại ở liều xạ 40 kR thu được tần số cao nhất là (1,93% +0,46). - Ở liều xạ 30 kR, lô thí nghiệm 10CH có tần số biến dị cao nhất (1,27% +0,36), các thể biến dị xuất hiện có chiều cao hơn đối chứng từ 20 – 40 cm. Điều này cho thấy giữa các giống lúa khác nhau sẽ có phản ứng khác nhau đối với tia gamma.
ĐC
30 kR
Bảng 3.3Sự phát sinh biến dị cao cây ở M2 do tác dụng của tia gamma nguồn Co60
Giống Liều lượng Tổng cá thể Chiều cao cây TB
(cm)
Biến dị cây cao Số lượng f% + m% 207 CH ĐC 980 122,33 0 0 30 kR 942 140 – 148 11 1,17 +0,35 40 kR 896 140 – 163 13 1,45 +0,4 208 CH ĐC 982 115,73 0 0 30 kR 938 130 – 135 8 0,85 +0,3 40 kR 925 135 – 160 16 1,73 +0,43 7CH ĐC 976 101,87 0 0 30 kR 907 125 – 131 5 0,55 +0,25 40 kR 879 125 – 140 17 1,93 +0,46 10 CH ĐC 980 100,83 0 0 30 kR 945 120 – 140 12 1,27 +0,36 40 kR 914 122 – 140 15 1,64 +0,42 Tính chung 11264 97 0,86 +0,09 0 0.5 1 1.5 2 207CH 208CH 7CH 10CH ĐC 30 kR 40 kR
Biểu đồ 3.5 Biểu đồ tần số biến dị cây cao ở M2 Tỉ
lệ %
Đối với 2 dạng biến dị cây cao và biến dị cây thấp thì các nhà chọn giống thường quan tâm đến biến dị cây thấp hơn. Vì dạng cây thấp thường giúp cây cứng hơn, chống được đổ ngã, nhất là giai đoạn trổ bông vào hạt. Nhờ cây cứng, không đỗ làm cho tỉ lệ hạt chắc cao dẫn đến làm tăng năng suất lúa.
Hình 3.3 Biến dị cao cây ở 208CH
Hình 3.4 Biến dị cây cao ở 7CH
Theo Chang (1964) chiều cao cây lúa được kiểm soát bởi một số gen D, Sm, md, dw, T và d tương tác theo kiểu cân bằng. Mức độ chi phối chiều cao cây của chúng theo thứ tự D >Sm>dw>md. Như vậy có thể các dạng đột biến thấp cây xuất hiện là do trong quá trình xử lý phóng xạ đã gây đột biến gen D thành d, tạo nên kiểu gen dd, kiểu gen này mọc thành cây lùn ở M2.
Rutger và các cộng sự (1986) đã phát hiện ra một số gen mới không alen với sd như sd2 (ở giống lúa CI – 11033) và sd4 (ở giống lúa CI – 11034). Từ một giống
ĐC 30 kR
lúa nửa lùn Nhật Bản, Rutter đã phát hiện ra một gen lặn đột biến (kí hiệu eui) qui định kiểu hình cây cao. Gen này làm tăng gấp đôi chiều dài lóng trên cùng của cây. Theo nghiên cứu của Khush và Toenniessen (1991), đã thống kê có tới hơn 50 gen liên quan đến tính lùn hoặc rút ngắn bộ phận nào đó của cây lúa, chúng phân bố trên 11 NST (trừ NST số 7) [21]. Vì thế trong điều kiện tự nhiên cũng như khi xử lí đột biến, tần số xuất hiện các alen đột biến làm thay đổi chiều cao cây là rất lớn. Theo nghiên cứu của Đào Xuân Tân (1994) [18] và Đỗ Hữu Ất (1997) trên một số giống lúa nếp và tỉ lệ đặc sản (loại hình cây cao) đều kết luận: đột biến lặn về chiều cao cây có thể xuất hiện theo 2 hướng: dạng thấp cây hơn giống (lùn và nửa lùn) và dạng cây cao hơn giống gốc tùy thuộc vào đặc điểm của giống, thời điểm nảy mầm khi xử lí và liều lượng chiếu xạ. Ngoài ra, chiều cao cây còn chịu chi phối của gen át chế (gen I) đối với gen T. Cây có kiểu gen I-T- sẽ có dạng lùn. Đột biến này đã làm phá vỡ sự cân bằng giữa các locus kiểm soát chiều cao cây, đặc biệt là sự biến đổi của 2 locus I và T, hoặc trong các locus D sẽ tạo ra các dòng đột biến có chiều cao cây khác nhau và khác với giống gốc [21]. Có thể dưới tác dụng của tia phóng xạ đã làm xuất hiện các đột biến gen I thành gen i làm xuất hiện kiểu gen TTIi ở hạt M1 nên khi trồng sang M2 sẽ cho kiểu hình cây cao.