Theo thống kê của tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO) thì lúa gạo
ñược sử dụng 85% làm thức ăn cho người; phương pháp sử dụng các sản phẩm lương thực của mỗi vùng lãnh thổ, mỗi nhóm dân cư có những khác biệt ñáng kể. Có nhiều tiêu chí khác nhau ñểñánh giá chất lượng gạo. Vấn ñề
chất lượng gạo ñược ñặt ra là phải phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Công tác chọn tạo giống lúa của Việt Nam dựa trên tiêu chuẩn của Thái Lan và IRRI. Theo ñó thì giống có phẩm chất gạo cao là những giống lúa có chiều dài hạt từ 6,61 - 7,5 mm (rất dài >7,5mm), tỷ lệ dài trên rộng hạt gạo ≥ 3, tỷ lệ
gạo nguyên > 50%, gạo trong ít bạc bụng nhiệt ñộ hóa hồ trung bình, ñộ bền thể gen mềm, hàm lượng amilose trung bình (Trần Văn ðạt, 2005) [4]
Theo He (1999), phẩm chất hạt là ñặc tính kinh tế quan trọng của các giống lúa. Bất kỳ một nghiên cứu nào về di truyền ñối với chất lượng hạt cũng sẽ có lợi ñối với các nhà lai tạo lúa. Những ảnh hưởng của gen ñến chất lượng hạt trong các nghiên cứu sẽ ñịnh hướng cho quá trình lai tạo giống lúa mới có năng suất cao và chất lượng gạo tốt.
Theo Juliano (1985) phẩm chất gạo ñược chia thành 5 nhóm.
- Phẩm chất gạo xay xát: Tỷ lệ gạo lức, tỷ lệ gạo trắng, tỷ lệ gạo nguyên - ðặc tính vật lý: Dạng hạt gạo, sự thể hiện màu sắc, ñộ trong, ñộ bóng - Phẩm chất cơm: ðộ hoá hồ, ñộ bền gen, hàm lượng Amylose
- Phẩm chất dinh dưỡng: Hàm lượng Protein, Vitamin A, hàm lượng sắt - Mùi thơm của gạo và cơm
Theo Khush và cs (1979) [60], tỷ lệ vỏ trấu trung bình 20 - 22% có thể
thay ñổi 18 - 26%, cám và phôi hạt chiếm 8 - 10%. Do ñó, tỷ lệ gạo trắng thường ở khoảng giá trị 70%.
- Tỷ lệ gạo nguyên biến ñộng rất lớn, ñây là tính trạng di truyền và chịu
ảnh hưởng rất mạnh mẽ do môi trường, ñặc biệt là nhiệt ñộ và ẩm ñộ trong thời kỳ hạt chín kéo dài ñến sau lúc thu hoạch
- Tỷ lệ gạo lức và tỷ lệ gạo xát trắng ít biến ñộng và nó phụ thuộc vào môi trường.
- Dạng hạt cũng ảnh hưởng ñến chất lượng xay xát, hạt càng mảnh dài và ñộ bạc bụng càng cao thì tỷ lệ gạo nguyên càng thấp.
- Nhiệt ñộ hoá hồ là tính trạng biểu thị nhiệt ñộ cần thiết ñể tinh bột hoá hồ và không hoàn nguyên trở lại. Nhiệt ñộ hoá hồ biến thiên từ 55 - 790C, nhiệt ñộ hoá hồ thấp 55 - 690C, trung bình 70 - 740C và cao 75 - 790C.
- ðộ bền thể gel trong cùng một nhóm có hàm lượng amilose giống nhau, giống lúa nào có ñộ bền thể gel mềm hơn thì giống ñó ñược ưa chuộng hơn [60].
- Hàm lượng protein: là một thông số quan trọng quyết ñịnh giá trị dinh dưỡng hạt gạo. Protein trong gạo có giá trị cao hơn so với hạt ngũ cốc khác bởi vì hàm lượng lyzin của nó khá cao 3,4 - 4%, do ñó hàm lượng protein của lúa gạo tuy thấp khoảng 7% nhưng nó vẫn ñược xem như là một protein có phẩm chất cao nhất. Các nhà chọn giống ñã cố gắng nâng cao hàm lượng protein trong các giống lúa mới nhưng ít thành công, bởi vì di truyền tính trạng protein trong hạt rất phức tạp và bịảnh hưởng của ñiều kiện môi trường khá mạnh mẽ.
Theo nghiên cứu của các chuyên gia về di truyền ứng dụng thì mùi thơm của gạo do 1 hoặc nhiều gen lặn kiểm soát mà không có ảnh hưởng của tế bào chất vì vậy khi lai dòng A thơm với dòng R không thơm thì hạt lai không thơm nhưng nếu trồng cây lai và thu hạt thương phẩm F2 (ñểăn) thì thu
ñược tỷ lệ 15:1 không thơm. Tổng kết chung cho thấy:
+ Nếu A thơm lai với R thơm với cùng alen thơm, hạt lai F1, F2 thơm. + Nếu A thơm lai với R không thơm thì F1 không thơm, 25% F2 thơm.
+ Nếu tính thơm do 1 gen kiểm soát có 25% hạt F2 thơm [4].
ðối với tính trạng khác như chiều dài, chiều rộng hạt, màu sắc nội nhũ,
ñộ bạc bụng của hạt... cũng cần cải tạo bố mẹ theo phương hướng nêu trên. Vũ Bình Hải (2002) lai các dòng bố mẹ có chiều dài hạt khác nhau ñã phát hiện ñược một số dòng bố như R101, Jasmin cho con lai có hiệu ứng di truyền cộng về chiều dài hạt trên 7mm, ñồng thời nhận xét rằng các dòng mẹ T29S và T1S-96 có hàm lượng amilose trung bình khi lai với các dòng bố có hàm lượng amilose cao, trung bình, thấp ñều cho con lai có hàm lượng amilose trung bình biểu hiện hiệu ứng di truyền cộng.
Nghiên cứu của các tác giả Kahlon (1956); Ghosh và Goyindaswamy (1972); Heu và Park (1976) cho thấy tính trạng hàm lượng amilose cao trội hoàn toàn so với hàm lượng amilose thấp, nó do 1 gen chính ñiều khiển và nhiều gen phụ có tính chất cải tiến (modifiers). ðộ ñục của gạo nếp do 1 cặp gen trội (Waxy) ñiều khiển ký hiệu là WxWx. Hoạt ñộng của alen Wx không bị ảnh hưởng do thay ñổi hàm lượng amilose của cây bố, nhưng bịảnh hưởng bởi số lượng alen Wx số 1 quá thừa thãi so với liều lượng gen Wx số 2 và số 3.
Theo tổng kết của Nguyễn Thị Trâm (2002), gạo lúa lai sử dụng làm lương thực là lô hạt F2 ñang phân ly nên hình dạng và cấu trúc nội nhũ khác nhau nhiều. Hàm lượng dinh dưỡng, tinh bột, protein, các axit amin... cũng khác nhau. Nếu khi chọn bố mẹ lai mà một dòng có amilose thấp (ví dụ 12%). Dòng kia có amilose cao (28%), hạt lai F1 ñồng nhất có thể có hàm lượng amilose trung bình (20 - 22%), khi phân tích hỗn hợp hạt F2 cũng có thể cho hàm lượng amilose trung bình tương tự (20 - 22%), nhưng nếu phân tích từng cá thể F2 có thể ñược một dãy phân ly liên tục từ cây có amilose rất thấp ≤
12% ñến rất cao ≥ 28%. Các hạt gạo mềm ñến trung bình, cứng, rất cứng này hỗn hợp lại ñể nấu sẽ có chất lượng cơm rất kém (ăn cảm thấy sậm sựt). Vì vậy, ñể tránh hiện tượng này người ta cần cải tạo các dòng bố mẹ sao cho giá trị hàm lượng amilose tương ñương nhau [35].
Theo Kumar và Khush (1986) [60] nội nhũ của hạt gạo có 3n trong ñó 2n từ mẹ và 1n từ bố. Vì có sự khác nhau như vậy, nên xảy ra hiệu ứng tích lũy về
lượng của amilose. Hàm lượng amilose của con lai F1 gia tăng theo sự gia tăng số gen của bố (mẹ) có hàm lượng amilose cao hơn, mặc dù sự gia tăng này không phải lúc nào cũng tuyến tính. Phân tích từng hạt riêng biệt ở F2 người ta thấy rằng hàm lượng amilose tuỳ thuộc vào sự tích luỹ của gen ñiều khiển hàm lượng amilose trung bình và cao, các tác giả này kết luận: sự xuất hiện của một vài cá thể có hàm lượng amilose cao hơn hoặc thấp hơn bố mẹ có amilose rất cao hoặc rất thấp, cho thấy vai trò quan trọng của các ña gen phụ bổ sung.