3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống lúa ở Việt Nam
Công tác chọn tạo giống lúa là một trong những công tác luôn được Đảng và Nhà nước quan tâm hàng đầu. Từ nguồn vật liệu ban đầu đã thu thập được, các cơ quan khoa học đã sử dụng để lai tạo và chọn lọc ra những giống lúa tốt, phù hợp với từng vùng sinh thái như:
- Các giống có năng suất cao phục vụ cho mục đích thâm canh.
- Những giống có khả năng chống chịu tốt như chịu chua, chịu mặn, chịu nóng, chịu hạn để phục vụ cho những vùng khó khăn.
- Những giống có chất lượng cao được trồng để phục vụ cho thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng.
Hiện nay nước ta có mạng lưới chọn tạo giống lúa rộng khắp cả nước, mạng lưới này gồm có hàng chục cơ quan khoa học là: Viện KHKT Nông nghiệp Việt Nam; Viện cây LT&TP; Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long; Viện di truyền Nông nghiệp; Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội; Viện Bảo vệ thực vật; Viện KHKT Nông nghiệp miền Nam; Trung tâm nghiên cứu Nông nghiệp Bắc Trung Bộ; Trung tâm Nông nghiệp duyên hải Nam Trung bộ; Trường đại học Cần Thơ; Trung tâm khảo nghiệm giống cây trồng Trung ương ; Trung tâm lúa lai (Viện KHKT Nông nghiệp Việt Nam)…
Ngoài mạng lưới này còn có các Trường, Trạm, Trại, các Công ty giống cây trồng và cả hộ nông dân cũng tham gia vào việc chọn tạo giống lúa. Nhờ có đội ngũ
các nhà khoa học đông đảo, trong những năm qua nước ta đã có nhiều giống lúa mới được đưa vào sản xuất góp phần làm tăng năng suất và sản lượng lúa trên cả nước.
Viện cây LT&TP thuộc Bộ NN&PTNT trong hơn 40 năm hoạt động đã chọn lọc được hàng trăm giống cây trồng, trong đó thu thập 2.856 mẫu giống lúa địa phương và nhập nội có nhiều gen quý, tạo 8.456 vật liệu khởi đầu bằng nhiều phương pháp, đã chọn 11.997 dòng theo hướng lúa chống chịu điều kiện khó khăn, lúa đặc sản, lúa chất lượng cao; Đánh giá sinh học và phi sinh học 1.295 dòng, giống lúa mới .Nhờ vậy Viện cây LT&TP đã trở thành trung tâm chọn tạo giống cây trồng quan trọng ở đồng bằng sông Hồng.
Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long được thành lập để đáp ứng nhu cầu giống lúa rất lớn ở khu vực sản xuất lúa quan trọng này. Từ năm 1987 - 1998, Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đã tiến hành lai tạo được 2.701 tổ hợp, đã đưa ra sản xuất 55 giống, trong đó có 31 giống được phép khu vực hoá và 24 giống được công nhận giống quốc gia [Bùi Chí Bửu, 1998]. Đến nay Viện đã nỗ lực nghiên cứu, phục vụ đắc lực cho sản suất lúa ở vùng đồng bằng rộng lớn này. Viện đã nghiên cứu, chọn lọc được nhiều giống lúa có năng suất cao, phẩm chất tốt như OM576; OM902… Những giống này không chỉ được gieo trồng ở Đồng bằng sông Cửu Long mà còn được gieo trồng ở một số tỉnh miền Bắc đã cho năng suất cao và ổn định.
Viện bảo vệ thực vật đến nay cũng đã nghiên cứu và đưa nhiều giống lúa vào sản xuất gồm những giống có đặc tính tốt, chống chịu sâu bệnh khá như CR101, CR104, CR203, C70, C71, IR1820, IR250... Ngoài ra, Viện còn thu thập, đánh giá được 688 dòng, giống lúa có nguồn gốc từ 15 nước khác nhau trên thế giới. Kết quả cho thấy có 231 dòng, giống phản ứng với rầy nâu cấp 1 - 3. Các giống nhập từ Đài Loan, Trung Quốc, Brazin, đều nhiễm cấp 7 - 9.
Tại Viện di truyền nông nghiệp, bằng các phương pháp chọn lọc, lai tạo, nhập nội, xử lý đột biến đã cho ra nhiều giống mới chịu thâm canh cao như DT10; DT11; DT13... [Bùi Thị Thủy, Trần Duy Quý (1998)] . Mới đây Viện đã thành công trong việc sản suất các giống lúa lai như VL901 và nhiều giống lúa khác góp phần đáng kể vào việc tăng năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam.
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, ngoài công tác đào tạo cho đất nước đông đảo đội ngũ cán bộ nông nghiệp có trình độ cao còn kết hợp với công tác nghiên cứu khoa học và đã cho ra đời một số giống lúa tốt như VN10; ĐH60, VL20, TH3-3.
Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, trong quá trình phát triển ngoài công tác đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật Nông Lâm nghiệp cho các vùng trung du và miền núi phía Bắc, nhà trường còn nghiên cứu chọn tạo được giống lúa K3 trước đây và hiện nay là giống Nông Lâm số 7. Giống lúa này có khả năng cho năng suất cao, được
đưa vào sản suất thử và thu được những kết quả khả quan, góp phần vào tăng năng suất và sản lượng lúa cho các tỉnh vùng Trung du và các tỉnh miền núi phía Bắc.
1.3.2.1. Một số thành tựu nghiên cứu và chọn tạo giống lúa ở Việt Nam
Nghiên cứu lúa lai ở Việt Nam
Khai thác ưu thế lai của lúa là một hướng đi hiệu quả nhất để tăng năng suất và sản lượng lúa. Trong những năm qua công tác nghiên cứu và ứng dụng những thành tựu lúa lai đã được phát triển mạnh mẽ ở Việt Nam, đã có một số tổ hợp lai được đưa ra sản xuất diện rộng như: Việt lai 20, TH3 – 3, HYT83.... Tuy nhiên các tổ hợp lúa lai được gieo cấy rộng rãi trong nước chủ yếu được nhập từ nước ngoài, nhất là từ Trung Quốc. Vì vậy để phát triển lúa lai bền vững và lâu dài, sản xuất lúa lai ở nước ta không thể trông chờ vào nguồn giống nhập từ Trung Quốc và các nước khác mà cần phải có giống lúa lai do các nhà khoa học Việt Nam chọn tạo và sản xuất [Tạp chí Khoa học kỹ thuật nông nghiệp].
Một thực tế cho thấy hiện nay là, đa số các giống lúa lai đang được trồng ở Việt Nam là những giống lúa được nhập khẩu từ Trung Quốc và các nước khác như Ấn Độ, Nhật Bản,.... Hàng năm, chúng ta vẫn phải nhập trên 80% lúa giống F1 từ Trung Quốc về sản xuất tại Việt Nam gọi là lúa lai thương phẩm, với các tên giống lúa lai hiện đang cho năng suất cao như Khang Dân, Hải Phong, Q1, Q5. Chính điều đó đã cho thấy sự mất tự chủ của chúng ta trong công tác giống.
Việt Nam bắt đầu nghiên cứu lúa lai vào những năm 80 của thế kỉ XX, muộn hơn so với thế giới và sử dụng vật liệu khởi đầu có nguồn gốc từ IRRI. Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Việt Nam, Viện Di Truyền Nông Nghiệp Việt Nam, Viện lúa Đồng Băng Sông Cửu Long, nhưng đến năm 1990 chúng ta mới bắt đầu nghiên cứu thông qua các dự án do FAO tài trợ, Việt Nam đã nhập vào các dòng A, B, R để tạo ra tổ hợp lai Sán ưu 63, tiến hành đánh giá 24 dòng CMS và 8 dòng phục hồi (R) [Trần Duy Quý (1994)].
Chương trình nghiên cứu lúa lai Việt Nam đã thu được những kết qủa đáng khích lệ: Khoảng 2.000 tổ hợp lai đã được tiến hành tại Trung Tâm nghiên cứu lúa lai, Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam, có 138 dòng F1 cho năng suất cao hơn đối chứng trên 20% và có 13 dòng F1 cho năng suất vượt đối chứng 50%, tạo ra được tổ hợp lai kháng rầy nâu: C95-1 và C95-2. Viện Di Truyền Nông Nghiệp cũng đã ra được nhiều tổ hợp lại cho năng suất cao như: BDA/DT12 có năng suất 7,5-12 tấn/ha. Theo FAO, đến nay Việt Nam là nước áp dụng thành công công nghệ sản xuất lúa lai và sản xuất lúa lai đại trà. Việt Nam trở thành nước thứ hai trên thế giới sau Trung Quốc sản xuất lúa lai trên diện tích rộng [Trần Duy Quý (1994)].
Viện Di truyền nông nghiệp bằng đột biến thực nghiệm kết hợp phương pháp lai tạo chọn lọc và nuôi cấy mô tế bào, một số dòng TGMS mới trên cơ sở của các dòng này và các tổ hợp lai hai dòng đầu tiên được tạo ra: TGMS-VN1/DT21, TGMS- VN1/DT24, DT- 01/ DT118 và VN - 01/212.
Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã lai tạo tạo ra được các giống có năng suất cao và chất lượng như OM997- 6, OM16633;... Từ 1986 - 1999 Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã có 19 giống lai đã được công nhận và khu vực hoá, 13 giống được công nhận là giống quốc gia .
Trung tâm lúa lai đã đưa ra các giống lúa lai HYT 50, 56, 57, 58, 60, 68 có chất lượng và năng suất cao.
Hiện nay ở Việt Nam có những giống lúa lai hai dòng như: 115, TM4, MT4 (của Viện Di Truyền); Bồi tạp Sơn Thanh 49, 77...
Những năm qua, cây lúa lai đã trở thành một trong những giống lúa cho năng suất và hiệu quả khá cao được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn xây dựng thành chương trình phát triển 1 triệu ha lúa lai vào năm 2010. Để đạt mục tiêu này đòi hỏi phải có một sự nỗ lực rất cao của ngành nông nghiệp cũng như chính quyền các địa phương. Nhưng xung quanh việc đưa cây lúa lai vào trồng còn nhiều vấn đề cần phải bàn tới. Theo báo cáo của Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, trong số 55 giống lúa lai 3 dòng mà Trung tâm khảo nghiệm giống cây trồng Trung ương tiến hành khảo nghiệm chỉ vẻn vẹn… có 2 giống của Việt Nam, còn là của Trung Quốc. Do không chủ động được giống, nên mặc dù Bộ đề ra kế hoạch sản xuất hạt lai F1 trong vụ Đông Xuân vừa qua là 1500 ha, nhưng các địa phương chỉ sản xuất được trên 1200 ha.
Việc phụ thuộc vào các giống lúa lai Trung Quốc đã khiến cho nhiều địa phương không thể chủ động được kế hoạch sản xuất cũng như ổn định về chất lượng giống. Do các giống lúa lai thường có ưu điểm là ngắn ngày, năng suất cao nhưng có nhược điểm là khả năng chống chịu sâu bệnh kém, đòi hỏi qui trình chăm sóc rất nghiêm ngặt.
Tuy vậy những năm qua việc nghiên cứu lúa lai ở nước ta cũng đạt được những thành tựu đáng kể. Từ năm 1995 đến nay, Viện Cây lương thực và cây thực phẩm đã chọn tạo và đưa vào sản xuất 92 giống cây trồng mới được công nhận là giống quốc gia, giống tiến bộ kỹ thuật, 23 qui trình kỹ thuật được công nhận tiến bộ khoa học kỹ thuật, trong đó:
- Chọn tạo 26 giống lúa (P1, P4, P6, Xi23, X20, X19, X21, X22, CH5, U20, M6, MT163, MT6, MT131, M90, BM9603, BM9608, BM9855, BM9820, BM9962, N29, N97, NX30, HT1, ĐS101, Tép lai.
- Lai tạo được các giống lúa lai 3 dòng chất lượng cao được công nhận như: HYT57, HYT83, HYT100, HYT92; giống triển vọng HYT93-2, HYT97 (3 dòng), HYT102, HYT103 (2 dòng).
- Chọn thuần, nhân và cung ứng cho các địa phương bao gồm hạt lai F1 và trên 100 tấn giống bố, mẹ, trong đó có 63 tấn giống BoA + 16 tấn giống bố của các tổ hợp hệ Bắc ưu, 18 giống mẹ II32A và 5 tấn giống bố của các tổ hợp hệ Nhị ưu đảm bảo chất lượng.
- Làm chủ được công nghệ sản xuất hạt giống F1 và chuyển giao đến hầu hết các tỉnh gieo trồng lúa lai trong cả nước như: Hải Phòng, Thái Bình, Bắc Ninh, Hải Dương, Lào Cai, Điện Biên, Hoà Bình, Yên Bái.
- Qui trình kỹ thuật sản xuất hạt giống lúa lai F1 tổ hợp Bắc ưu trong vụ Xuân, áp dụng cho các tỉnh Hải Phòng, Thái Bình, Lào Cai, Bắc Ninh…. Dòng mẹ BoA-84 và các dòng Bố Trắc 66-5, Quế 99-46 của các tổ hợp Bắc ưu 64, và Bắc ưu 903, áp dụng cho các tỉnh Hải Phòng, Thái Bình, Lào Cai, Hoà Bình…Giống lúa thuần AYT77, áp dụng cho hầu hết các địa phương trồng lúa
- Qui trình sản xuất hạt giống lúa lai F1 tổ hợp lai Nhị ưu 838 trong vụ Xuân, áp dụng cho các tỉnh Thanh Hoá, Kon Tum, Yên Bái, Hà Tĩnh, Điện Biên.
- Qui trình kỹ thuật sản xuất hạt giống lúa lai F1 tổ hợp Nhị ưu 63 trong vụ Xuân, áp dụng cho Thanh Hóa và một số tỉnh khác. Vào đầu tháng 5 vừa qua, tại hội nghị đầu bờ của Cục trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, chính quyền địa phương tỉnh Nghệ An cùng với đơn vị cung cấp giống đã có nhiều ý kiến đánh giá về cây lúa lai Q1 mà cụ thể là giống lúa lai F1. Đây là giống lúa lai có thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với giống lúa khác từ 5- 10 ngày. Chính ưu điểm này có thể tránh được lũ, bão sớm. Theo đánh giá của bà con nông dân năng suất của giống lúa lai này có thể cho từ 8 - 10 tấn/ha. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển giống lúa lai F1 có thể kháng được rầy và bệnh đạo ôn cao, đặc biệt tránh được bệnh bạc lá, một căn bệnh chung của các giống lúa lai khi được trồng tại Việt Nam.
Các Viện Nghiên cứu lúa của chúng ta mặc dù vẫn hoạt động, nhưng hiệu quả thực sự vẫn còn xa với yêu cầu thực tế. Để khắc phục tình trạng không chủ động được về giống lúa lai, hiện nay, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã trình Chính phủ một phương án “dài hơi”, đó là mục tiêu đào tạo nguồn nhân lực làm công tác nghiên cứu. Bên cạnh đó, kêu gọi liên kết hợp tác với các chuyên gia Trung Quốc, hay các chuyên gia nước khác để sản xuất ra giống lúa bố mẹ ngay tại Việt Nam [Thông tin khoa học Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long].
Nghiên cứu về lúa chịu hạn ở Việt Nam
Theo Bùi Chí Bửu (2005) QTL định vị trên các nhiễm sắc thể 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8,9 đã được phân tích, trên cơ sở quần thể DH của tổ hợp lai IR62266/CT9993 tại 3 địa điểm khác nhau trong 3 năm liên tục. Đặc biệt chú ý nhiễm sắc thể số 3 và số 5, nó tập hợp nhiều QTL có liên quan đến tính chống chịu khô hạn.
Đã phát triển được chỉ thị STSG20 để đánh giá tính chịu hạn ở lúa (Lê Thị Bích Thuỷ và cs., 2004). Với dự án do tổ chức Rockefeller (Mỹ) tài trợ lần đầu tiên ở Việt Nam, phòng Di truyên tế bào thực vật đã thành công trong việc lập bản đồ di truyền phân tử và định vị một số locus kiểm soát tính chịu hạn ở lúa cạn Việt Nam (Nguyễn Đức Thành và cs., 1999, Nguyễn Thị Kim Liên và Nguyễn Đức Thành, 2002, Nguyễn Thị Kim Liên và cs., 2003, Nguyễn Đức Thành và cs., 2003). Bản đồ di truyền phân tử được xây dựng dựa trên sự phân ly các chỉ thị phân tử SSR và AFLP trong quần thể tự phối giữa hai giống lúa cạn Việt Nam. Bản đồ được xây dựng với 239 chỉ thị phân tử (36 chỉ thị SSR và 203 chỉ thị AFLP) phủ trên 3971,1 cm, với khoảng cách trung bình giữa các chỉ thị là 16,62 cM [Tổng cục thủy lợi (2011)].
Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu (2008), qua đánh giá quần thể lai OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB (với 229 cây BC2F2) và quần thể lai OM1490/WAB881 SG9 229 BC2F2 và OM4495 / IR65195-3B-2-2-2-2 (100 F2). Sự thể hiện tính chống chịu khô hạn được quan sát thông qua những tính trạng cụ thể như hình thái rễ cây, lá, chồi thân, phản ứng co nguyên sinh, bao phấn, quá trình trổ bông. Khi phân tích quần thể OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB ở thế hệ F1, có 86,6% cá thể nghiêng lệch về bố và 15,3% nghiêng lệch về mẹ OM1490. Tần suất biến thiên của tính trạng DRR trong phân bố chuẩn. Locus RM201 trên nhiễm sắc thể số 9, được xác định liên kết chặt chẽ với tính trạng mục tiêu DRR, với gía trị R2 = 20,73 %. Ở tổ hợp lai OM1490/WAB881 SG9, biến thiên của kiểu hình được giải thích bởi quãng giữa RM201-RM238 là 32,28%, rất đáng chú ý. Quãng giữa này đều được ghi nhận trong cả hai quần thể của OM1490 / WAB880-1-38-18-20-P1-HB và OM1490/WAB881 SG9. Tổng chiều dài được bao phủ bởi marker đa hình trên nhiễm sắc thể số 9 là 290,4 CM. Đa hình của quần thể phân ly tại locus RM201 trên nhiễm sắc thể số 9, với băng