Bông lúa là bộ phận quan trọng nhất của cây, là kết quả của mọi hoạt động trong đời sống cây lúa. Chiều dài bông thay đổi tùy giống và nó là yếu tố cấu thành năng suất.
Bông dài hay ngắn hơn bông dài nhất hoặc ngắn nhất ở lô đối chứng ≥ 3cm được xem là biến dị bông dài hay ngắn.
3.2.2.1.Biến dị bông dài
Bảng 3.4 Sự phát sinh biến dị tăng chiều dài bông ở M2 do tác dụng của tia
gamma nguồn Co60
Giống Liều lượng Tổng cá thể
Chiều dài bông TB
(cm)
Biến dị bông dài Số lượng f% + m% 207 CH ĐC 980 26 – 27 0 0 30 kR 942 31 – 35 21 2,23+0,48 40 kR 896 30 – 35 23 2,57 +0,53 208 CH ĐC 982 26 – 28 0 0 30 kR 938 31 – 35 15 1,6 +0,41 40 kR 925 32 – 36 17 1,84+0,44 7CH ĐC 976 25 – 27 0 0 30 kR 907 30 – 33 8 0,88+0,31 40 kR 879 30 – 35 11 1,25+0,37 10 CH ĐC 980 24 – 26 0 0 30 kR 945 29 – 32 11 1,16 +0,35 40 kR 914 30 – 32 15 1,64 +0,42 Tính chung 11264 121 1,07 +0,09 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 207CH 208CH 7CH 10CH ĐC 30 kR 40 kR
Biểu đồ 3.6. Biểu đồ tần số biến dị bông dài ở M2 Tỉ
lệ %
Nhận xét
Theo bảng 3.4:
Lô đối chứng 207CH, chiều dài bông trung bình từ 26 – 27 cm. Khi xử lý ở liều xạ 30 kR làm xuất hiện các biến dị có chiều dài bông từ 31 – 35 cm với tần số 2,23%+0,48, ở liều xạ 40 kR xuất hiện các dạng biến dị có chiều dài bông từ 30 – 35 cm xuất hiện với tần số 2,57% +0,53. Nhận thấy ở lô thí nghiệm 207CH luôn có tần số biến dị bông dài cao hơn hẳn so với các lô còn lại đối với liều xạ 30 kR và 40 kR.
Ở lô thí nghiệm 208CH, dạng gốc có chiều dài bông từ 26 – 28 cm, khi xử lý phóng xạ ở liều 30 kR thu được tần số 1,6% +0,41, bông có chiều dài từ 31 – 35 cm, tăng so với đối chứng 3 – 7 cm. Ở liều xạ 40 kR, thu được tần số 1,84%+0,44, bông có chiều dài từ 32 – 36cm, tăng so với đối chứng từ 4 – 8 cm.
Khi xử lý phóng xạ 30 kR lên 7CH, thu được tần số biến dị bông dài là 0,88+0,31, các dạng biến dị có kích thước bông dài từ 30 – 33cm, tăng 3 – 6cm so với đối chứng có chiều dài trung bình từ 25 – 27cm. Ở liều xạ 40 kR, thu được tần số biến dị 1,25%+0,37, bông có chiều dài từ 30 – 35cm tăng từ 3 – 8cm so với đối chứng. Qua biểu đồ 3.6, ta thấy lô 7CH có tần số biến dị thấp nhất so với lô còn lại ở cả 2 liều xạ.
Tương tự ở lô thí nghiệm 10CH, ta thu được tần số biến dị 1,16% +0,35 ở 30 kR, các thể biến dị bông dài có kích thước từ 29 – 32cm, tăng so với đối chứng có chiều dài bông trung bình là 24 – 26cm từ 3 – 6 cm. Ở liều xạ 40 kR, các thể biến dị có chiều dài bông từ 30 – 32 cm, tăng so với đối chứng 4 – 6cm, xuất hiện với tần số 1,64% +0,42.
Hình 3.5 Biến dị bông dài ở 7CH
Bông dài được xem là biến dị có lợi và mang ý nghĩa thiết thực trong chọn giống. Nếu như mật độ hạt trên bông không đổi so với đối chứng thì tăng chiều dài bông sẽ dẫn đến làm tăng số hạt trên bông, góp phần làm tăng năng suất.
Theo Syakudo (1985) có 6 gen đa phân xác định chiều dài bông và cho biết tính trạng này phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh [18].
Vanderstok J.E (1910), Jones (1928) và Ramiah (1930) xác định: tính trạng bông dài là trội so với bông ngắn, ở đời sau sự phân li về chiều dài bông theo kiểu phân li đa phân. Điều đó chứng tỏ có nhiều locus cùng xác định tính trạng chiều dài bông [1].
Khush G.S và cs cho rằng gen lặn đột biến đánh dấu “sp” – xác định bông dài. Dưới tác dụng của phóng xạ, locus Sp có thể phát sinh đột biến lặn theo nhiều hướng khác nhau, trong đó có hướng tăng cường chiều dài bông ở các mức độ khác nhau.[1].
3.2.2.2. Biến dị bông ngắn
Bảng 3.5 Sự phát sinh biến dị giảm chiều dài bông ở M2 do tác dụng của tia
gamma nguồn Co60
Giống Liều lượng Tổng cá thể Chiều dài bông TB (cm) Biến dị bông ngắn Số lượng f% + m% 207 CH ĐC 980 26 – 27 0 0 30 kR 942 20 – 23 12 1,27 +0,36 40 kR 896 20 – 23 15 1,67 +0,43 208 CH ĐC 982 26 – 28 0 0 30 kR 938 20 – 23 7 0,75 +0,28 40 kR 925 20 – 23 10 1,08 +0,34 7CH ĐC 976 25 – 27 0 0 30 kR 907 20 – 21 6 0,66 +0,27 40 kR 879 19 – 22 12 1,37 +0,39 10 CH ĐC 980 24 – 26 0 0 30 kR 945 19 – 21 13 1,38 +0,38 40 kR 914 19 – 21 17 1,86 +0,45 Tính chung 11264 92 0,82 +0,08 Nhận xét
Theo số liệu bảng 3.5, ta thấy
Ở lô đối chứng 207CH, khi xử lý phóng xạ, các biến dị đều có chiều dài bông từ 20 – 23 cm giảm so với đối chứng từ 3 – 7 cm xuất hiện với tần số 1,27% +0,36 ở liều xạ 30 kR và 1,67% +0,43 ở liều xạ 40 kR.
Ở lô thí nghiệm 208CH, khi xử lý phóng xạ cũng thu được các thể biến dị có kích thước bông từ 20 – 23 cm, giảm so với đối chứng 3 – 8 cm. Ở liều xạ 30 kR,
thu được tần số 0,75% +0,28 , trong khi đối với liều xạ 40 kR thu được tần số cao hơn là 1,08% +0,34.
Khi xử lý phóng xạ 30 kR lên 7CH, thu được tần số biến dị bông ngắn là 0,66% +0,27 , các dạng biến dị có kích thước bông từ 20 – 21cm, giảm 4 – 7 cm so với đối chứng. Ở liều xạ 40 kR, thu được tần số biến dị 1,37% +0,39, bông có chiều dài từ 19 – 22cm giảm từ 3 – 8cm so với đối chứng. Qua biểu đồ 3.6, ta thấy lô 7CH có tần số biến dị thấp nhất so với lô còn lại ở liều xạ 30 kR.
Tương tự ở lô thí nghiệm 10CH, ta thu các thể biến dị bông ngắn có kích thước từ 19 – 21cm, giảm so với đối chứng từ 3 – 7 cm. Ở liều xạ 30 kR xuất hiện với tần số 1,38% +0,38. Ở liều xạ 40 kR có tần số biến dị là 1,86% +0,45 cao nhất trong với các lô thí nghiệm.
Qua bảng 3.5, ta thấy tần số biến dị bông dài là 1,07% +0,09 cao hơn so với tần số biến dị bông ngắn là 0,82% +0,08. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 207CH 208CH 7CH 10CH ĐC 30 kR 40 kR
Biểu đồ 3.7Biểu đồ tần số biến dị bông ngắn ở M2 Tỉ
lệ %
Hình 3.6Biến dị bông ngắn ở 7CH
Theo Sakai và Shiwazaki (1951), Matsuo (1957) thì tính trạng chiều dài bông được di truyền theo hiệu ứng cộng gộp.
Theo Mallik, Aguilar và Vegara (1988) có nhiều trường hợp tác động đa hiệu của gen làm ảnh hưởng đến chiều dài bông lúa.
Theo Chang TT (1964) đã chứng minh rằng gen Ex quy định kiểu hình bông ngắn và hạt xếp sít.
Trần Duy Quý (1982 – 1986) chứng minh rằng có hai gen lặn lp và lx kiểm soát tính trạng bống ngắn (lp) và sít (lx). Kiểu bông dài (Lp) và thưa (Lx) là trội. Có thể trong qua trình tác động của tia phóng xạ đã làm xuất hiện đột biến ở locus (Lp) hay (Sp) làm xuất hiện các alen lặn lp hay sp. Các alen lặn này tổ hợp trong quá trình thụ tinh làm xuất hiện các đột biến bông ngắn ở M2.
3.2.3.Biến dị cách xếp hạt trên bông
Theo “Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá cây lúa” của IRRI, 2002, tính trạng kiểu bông (mật đột hạt/bông) được chia thành 3 kiểu: kiểu xếp sít (các hạt gối lên nhau
≥1/3), kiểu xếp trung bình và kiểu xếp thưa (các hạt hoàn toàn không gối lên nhau).
Bảng 3.6 Sự phát sinh biến dị hạt xếp xít ở M2do tác dụng của tia gamma nguồn Co60
Giống Liều lượng Tổng số cá thể Biến dị hạt xếp sít Số lượng f% + m% 207CH ĐC 980 0 0 30 kR 942 0 0 40 kR 896 0 0 208CH ĐC 982 0 0 30 kR 938 7 0,75 +0,28 40 kR 925 11 1,19 +0,36 7CH ĐC 976 0 0 30 kR 907 3 0,33 +0,19 40 kR 879 6 0,68 +0,28 10CH ĐC 980 0 0 30 kR 945 8 0,85 +0,3 40 kR 914 8 0,88 +0,31 Tính chung 11264 43 0,38 +0,06 Nhận xét
Qua số liệu bảng 3.4, ta thấy biến dị dạng hạt xếp sít không xuất hiện ở giống 207CH
Ở cùng liều xạ 30 kR, giống10CH có tần số biến dị hạt xếp sít cao nhất 0,85 +0,3, thấp nhất là giống 7CH chỉ với tần số biến dị 0,33 +0,19.
Ở liều xạ 40 kR thì giống 208CH thu được tần số biến dị cao nhất là 1,19 +0,36 còn thấp nhất cũng là giống 7CH chỉ với 0,68 +0,28. Như vậy, có thể thấy rằng tia gamma ít có tác dụng trong việc tạo biến dị hạt xếp sít trên giống 7CH
Theo Chang T.T (1964) thì gen Ex quy định kiểu bông ngắn, hạt xếp sít [22]. Trần Duy Quý (1982 – 1986) đã chứng minh có 2 gen lặn lp, lx tương tác quy định tính trạng này, trong đó lp quy định tính trạng bống ngắn , lx kiểm tra tính trạng hạt xếp sít. Còn các alen trội Lp – quy định tính trạng bông dài, Lx – quy định hạt xếp thưa trên nhánh sơ cấp và thứ cấp của bông. Như vậy, có thể ở giống 7CH và 10CH, khi tác động bằng tia phóng xạ đã làm cho đột biến từ Lx thành lx làm tăng số hạt trên bông.
Theo Khush G.S và Oka H.I [1] cho rằng, đặc điểm hạt xếp sít bị chi phối bởi các gen Dn1, Dn2, dn3 và gen lx. Gen Dn nằm trên NST số 1 (nhóm 7), còn gen lx nằm trên NST số 3 (nhóm 3). Như vậy tính trạng sắp xếp hạt trên bông bị chi phối bởi ít nhất 3 locus gen (Lp, Dn và Lx) là đột biến có lợi, góp phần làm tăng số hạt trên bông.
Takesaki, (1982), Dziuba (1977) đều có chung nhận xét: tính trạng kiểu bông có liên quan trực tiếp đến các locus Sp, Dn và lax. Các alen thuộc các locus này có thể tổ hợp với nhau theo nhiều kiểu tạo nên nhiều kiểu sắp xếp hạt trên bông. Kiểu bông dài, hạt xếp thưa là trội so với kiểu bông ngắn, hạt xếp sít. Kiểu bông có mật đột hạt/bông cao ứng với kiểu gen dndnlaxlax [20] …
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 207CH 208CH 7CH 10CH ĐC 30 kR 40 kR
Các gen đa phân tác động theo kiểu hiệu ứng trội và tác động cộng tính đã chi phối mật độ hạt/bông, số lượng gié thứ cấp và sơ cấp. Funihara và cs (1991) đã đưa ra nhận định: mật độ hạt/bông được kiểm tra bởi 2 gen lặn dn-3 và lax. Khi lai một thể đột biến có hạt xếp sít mang gen lặn dn – 3 với giống gốc có hạt kiểu xếp thưa mang gen lax, quần thể F2 có sự phân ly theo tỉ lệ 9 bình thường: 3 xếp xít: 4 xếp thưa. Tác giả cho rằng sự biểu hiện tính trạng xếp thưa là do tác động át chế gen, còn dạng bình thường là do tác động bù trừ cân bằng của các gen này. Khush G.S và Toeniessen G.H (1991) đã liệt kê khoảng 7 gen chi phối mật độ hạt/bông; gen cl thuộc nhóm liên kết 6, gen Scl và Dn – 1 (hay Dn) thuộc nhóm liên kết 9, gen Dn – 2, dn – 3 và lax thuộc nhóm liên kết 1. Gen Sp thuộc nhóm liên kết 11…Như vậy có thể thấy, tính trạng kiểu bông được kiểm soát ít nhất bởi 2 gen.
Trong thí nghiệm, chúng tôi nhận thấy các lô 7CH, 10CH và 208CH, khi xử lý phóng xạ liều 30kR và 40 kR đều thấy xuất hiện đột biến hạt xếp xít với chiều dài bông không đổi, làm tăng số lượng hạt trên bông. Đây là đột biến rất có lợi và có ý nghĩa kinh tế. Có thể một trong số các gen quy định mật độ hạt trên bông đã bị đột biến ( Dn-3 dn3) ở M1 và được biểu hiện ở M2 (vì lúa là cây tự thụ phấn).
Hình 3.7 Biến dị hạt xếp sít ở 10CH
Hình 3.8 Biến dị hạt xếp sít ở 208CH
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi cũng phát hiện được biến dị dạng bông chụm so với bông xòe của giống gốc. Dạng biến dị này chỉ xảy ra ở 207CH vì giống gốc có kiểu bông dạng xòe.
Bảng 3.7 Sự phát sinh biến dị kiểu hình bông chụm dưới tác dụng của tia
gamma (nguồn Co60)
Giống Liều lượng Tổng số cá thể Biến dị kiểu bộng chụm Số lượng f% + m% 207CH ĐC 980 0 0 30 kR 942 9 0,96 +0,32 40 kR 896 13 1.45 +0,4 208CH ĐC 982 0 0 30 kR 938 0 0 40 kR 925 0 0 7CH ĐC 976 0 0 30 kR 907 0 0 40 kR 879 0 0 10CH ĐC 980 0 0 30 kR 945 0 0 40 kR 914 0 0 Tính chung 11264 22 0,2 +0,04 ĐC 30 kR 40 kR
Bông chụm là biến dị có lợi, làm cho cây gọn hơn, số hạt trên bông cao hơn và cổ bông cũng ngắn hơn. Dạng bông xòe thường liên quan đến chiều dài cổ bông và chiều cao cây. Tia phóng xạ đã làm xuất hiện biến dị bông chụm, đây là biến dị có lợi, phù hợp với mục tiêu chọn giống.
Qua số liệu của bảng 3.5 ta thấy tần số xuất hiện biến dị kiểu bông chụm ở 207CH tăng theo chiều thuận của liều xạ. Ở liều xạ 30 kR TSĐB chỉ bằng 1,06 +0,33, nhưng ở liều xạ 40 kR thì TSĐB tăng lên đến 1,9 +0,46. Điều này chứng tỏ với liều lượng phóng xạ càng cao (với mức độ cho phép) thì càng làm tăng khả năng xuất hiện biến dị.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 207CH ĐC 30 kR 40 kR Tỉ lệ %
Hình 3.9 Biến dị bông chụm ở 207CH