5. Ý nghĩa của đề tài
1.7.2. Sự di truyền một số tính trạng sinh lý
1.7.2.1. Tính trạng thời gian sinh trưởng
Theo IRRI, các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa như sau:
1. Nảy mầm 2. Mạ 3. Đẻ nhánh
4. Vươn lóng 5. Làm đòng 6. Trổ bông
7. Chín sữa 8. Vào chắc 9. Chín
Thời gian sinh trưởng của cây lúa tính từ nảy mầm cho đến chín (85% số hạt trên bông đã chín) thay đổi từ 90 đến 180 ngày tuỳ theo giống và điều kiện ngoại cảnh [1].
Thời gian sinh trưởng của một giống chuyên biệt cao theo vùng và theo mùa vì những tương tác giữa sự mẫn cảm quang chu kỳ và nhiệt độ của giống với điều kiện thời tiết. Do đó, những thuật ngữ như chín sớm, chín vừa và chín muộn chỉ có ý nghĩa ở những vùng và mùa đặc biệt.
Tính trạng này được nhiều tác giả nghiên cứu từ rất sớm: Ramiah (1993), Chandraratna (1951 – 1961), Nagao (1959), Chang (1964), Janathan (1976), Yoshida – Shuihi (1980-1984), Trần Duy Quý và cộng sự (1978 – 1983), Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự (1982 – 1993). Hầu hết các tác giả đều cho rằng: Tính trạng chín sớm hay chín muộn đều liên quan đến tuổi thọ của bộ lá và khả năng tạo hạt.
Về bản chất di truyền của tính trạng này, theo Chang (1964) và Grist (1968), tính chín sớm hay muộn của các giống lúa thuộc loại hình Indica là do một locus trực tiếp xác định. Còn theo Kuo – Hai – Tsai (1986), Khush và Toenniessen (1991), Dung và Sano (1997) đều cho rằng có hai nhóm gen điều khiển tính trạng thời gian sinh trưởng của lúa:
+ Nhóm gen điều khiển pha sinh trưởng cơ bản (BVP)
Sự phối hợp tác động giữa các locus thuộc hai nhóm gen trên gây nên sự biến đổi về thời gian sinh trưởng ở các giống lúa khác nhau, [dẫn theo 20].
1.7.2.2. Khả năng đẻ nhánh
Đẻ nhánh là một đặc tính sinh học của cây lúa, liên quan chặt chẽ đến quá trình hình thành số bông và năng suất sau này, phụ thuộc vào phạm vi mắt đẻ và điều kiện ngoại cảnh [12].
Để đánh giá khả năng đẻ nhánh, IRRI đã đưa ra thang điểm:
+ Điểm 1: Rất cao (trên 25 nhánh/cây)
+ Điểm 2: Tốt (20 – 25 nhánh/cây)
+ Điểm 5: Trung bình (10 – 19 nhánh/cây)
+ Điểm 7: Thấp (5 – 9 nhánh/cây)
+ Điểm 9: Rất thấp (dưới 5 nhánh/cây) [32]
Theo Chang TT. (1974), Khush G.S và Toenniessen G.H (1991) thì có ít nhất 3 locus Ti1, Ti2, Ti3 kiểm soát khả năng đẻ nhánh ở loài lúa trồng O.sativa L. Các alen tác động theo kiểu cộng tính (Polymery). Giống lúa đẻ nhánh rất khỏe có 3 cặp gen lặn ti1ti1ti2ti2ti3ti3. Sự có mặt của 3 cặp gen trội làm cho lúa có khả năng đẻ nhánh yếu nhất, [dẫn theo 20].
Kinosshita (1984), đã phát hiện một gen đột biến lặn, ký hiệu là rcn, tác động đa hiệu làm giảm khả năng đẻ nhánh và gây nên tính lùn ở giống lúa đột biến AC – 11 trong điều kiện gieo trồng tự nhiên.
Maekawa và cộng sự (1991) công bố 4 gen lặn đột biến không alen với ký hiệu là rcn – 1, rcn – 2, rcn – 3, rcn – 4, có tác động làm giảm số bông hữu hiệu/khóm, giảm chiều cao cây ở các mức độ khác nhau, trong đó có cả những gen biểu hiện phụ thuộc vào nhiệt độ (rcn – 1, rcn – 2, rcn – 4), [dẫn theo 6].
1.7.2.3. Tính cảm quang
Tính trạng thời gian sinh trưởng đã được nghiên cứu bởi nhiều tác giả như: Chandraratna (1951-1961), Nagao (1959), Chang (1964), Janathan (1976), Yoshida- Shuihi (1980-1984), Ramiah (1993), Trần Duy Quý và cs. (1978-1983), Vũ Tuyên Hoàng và cs. (1982 -1993). Hầu hết các tác giả đều cho rằng: Tính trạng chín sớm
hay muộn đều liên quan đến tuổi thọ của bộ lá và khả năng tạo hạt. Còn theo Nguyễn Minh Công và cs. (1995), Lê Xuân Trình (2001), sự khác nhau về thời gian sinh trưởng chủ yếu là giai đoạn sinh trưởng cơ bản; các giống chín sớm đều có giai đoạn sinh trưởng cơ bản ngắn và ngược lại.
Thời gian sinh trưởng của lúa bị ảnh hưởng bởi môi trường như: thời lượng chiếu sáng/ngày hay độ dài ngày, nhiệt độ và điều kiện đất đai. Đã có 15 QTL được xác định trên quần thể lai giữa Nipponbare và Kasalath, trong đó có 9 QTL là: Hd1 (Se1), Hd2, Hd3a, Hd3b, Hd4, Hd5, Hd6, Hd8, Hd9 di truyền theo Mendel (Uga và
cs., 2007), [dẫn theo 20].
Nghiên cứu di truyền của các đột biến làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ ở một số giống lúa thơm đặc sản miền Bắc, Nguyễn Minh Công (2005) cho biết các đột biến làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ là các đột biến lặn, khả năng biểu hiện ở F1 không phụ thuộc vào hướng lai, được di truyền theo quy luật Mendel trong lai đơn. Các đột biến chín sớm trong vụ mùa là các đột biến lặn không hoàn toàn, di truyền theo Mendel trong lai đơn. Đây là các dạng đột biến có ý nghĩa lớn khi đưa vào gieo trồng ở Miền Bắc vì đảm bảo được tính mùa vụ.
Dựa trên phân tích theo di truyền số lượng, Kiều Thị Ngọc (2002) cho rằng: gen cộng tính và siêu trội điều khiển tính trạng thời gian sinh trưởng. Đồng thời, Uga (2007) cũng cho rằng các locus liên quan đến phản ứng quang chu kỳ có tác động cộng tính.