Bên cạnh yếu tố năng suất, các nhà khoa học và người tiêu dùng quan tâm đặc biệt tới chất lượng gạo. Vì vậy việc đánh giá chất lượng hạt gạo là một trong những ưu tiên khi nghiên cứu đặc điểm cây lúa để từ đó chọn ra vật liệu cho công tác lai tạo giống và phát triển các giống lúa đặc sản của từng vùng, miền.
Trong phần này, một số tính trạng chất lượng hạt được nghiên cứu bao gồm: màu vỏ lụa, phân loại lúa nếp, tẻ, độ bạc bụng, độ phân hủy kiềm, hương thơm và hàm lượng amylose của 50 mẫu nguồn gen lúa cạn gạo màu. Kết quả nghiên cứu chất lượng gạo chi tiết cho từng mẫu nguồn gen được thể hiện trong phụ lục 7, các kết quả tổng hợp được trình bày trong Bảng 4.8 và Bảng 4.9.
- Màu vỏ lụa
Đa số các mẫu nguồn gen lúa cạn gạo màu trong tập đoàn nghiên cứu có tính trạng màu vỏ lụa biểu hiện là màu đỏ (49 mẫu nguồn gen, chiếm 98,00%), còn lại 01 nguồn gen có màu vỏ lụa màu tím (Bèo chằm bang, SĐK 14372). Bảng 4.9.
- Phân loại nếp, tẻ
Tài nguyên lúa miền Bắc Việt Nam rất phong phú cả lúa nếp và lúa tẻ. Lúa nếp được sử dụng cho những mục đích khác nhau và được tiêu dùng nhiều ở miền núi hơn ở vùng đồng bằng.
Kết quả phản ứng của nội nhũ với dung dịch KI của 50 mẫu nguồn gen lúa cạn gạo màu cho thấy có 49 mẫu nguồn gen lúa (chiếm tỷ lệ 98,00%) thuộc dạng nội nhũ đặc trưng cho lúa tẻ và 1 mẫu nguồn gen lúa (chiếm tỷ lệ 2,00%) thuộc dạng nội nhũ đặc trưng cho lúa nếp (Bảng 4.8). Mẫu nguồn gen lúa nếp Khau tăng sản niệu (SĐK 12570). Như vậy tỷ lệ các nguồn gen lúa tẻ trong đề tài chiếm phần lớn so với lúa nếp, điều này cho thấy hiện trạng chung mức độ phổ biến rộng của các giống lúa tẻ.
Bảng 4.8. Phân loại các mẫu nguồn gen lúa theo lúa nếp, tẻ, 2015
Nhóm giống Số mẫu nguồn gen Tỷ lệ (%)
Lúa nếp 1 2,00
Lúa tẻ 49 98,00
Theo kết luận của Tolentino, V.T trong bảo quản, tuổi thọ của lúa nếp ngắn hơn lúa tẻ vì vậy việc phân loại dạng nội nhũ các giống địa phương tạo cơ sở cho việc xác định kỹ thuật bảo quản và cung cấp thông tin phục vụ cho các nhà chọn tạo giống [68].
-Độ bạc bụng của hạt gao
Độ bạc bụng của hạt gạo tuy không ảnh hưởng đến chất lượng nấu nướng nhưng lại ảnh hưởng đến thị hiếu người tiêu dùng. Độ trong của hạt phụ thuộc vào tính chất của nội nhũ. Tinh bột ở vùng bạc bụng sắp xếp rời rạc, cấu trúc không chặt chẽ bằng vùng trong suốt vì vậy đã tạo ra các khe hở chứa không khí giữa các hạt tinh bột cho nên hạt có độ bạc bụng, độ cứng thấp, giòn và dễ gãy [51] nên ảnh hưởng đến giá trị thương phẩm. Độ bạc bụng có tần suất liên kết với tính trạng hạt tròn lớn hơn tính trạng hạt thon dài [66].
Trong tập đoàn 50 mẫu nguồn gen lúa cạn gạo màu có 1 mẫu nguồn gen lúa nếp và 49 mẫu nguồn gen lúa tẻ, đề tài chỉ đánh giá độ bạc bụng của 49 mẫu nguồn gen lúa tẻ. Kết quả ở Bảng 4.9 cho thấy độ bạc bụng của 49 mẫu nguồn gen lúa thể hiện ở 4 mức khác nhau. Trong đó 4 mẫu nguồn gen chiếm (8,00%) không bạc bụng, 17 mẫu nguồn gen (34,00%) có độ bạc bụng dưới 10%, 14mẫu nguồn gen (28,00%) bạc bụng từ 10 - 20% và 15 mẫu nguồn gen (30,00%) có độ bạc bụng trên 20%. Như vậy phần lớn các mẫu nguồn gen lúa tẻ (92,00%) bạc bụng và chỉ 8,00% số mẫu nguồn gen không bạc bụng.
-Hương thơm
Hương thơm có tính di truyền cao và rất có ý nghĩa trong khai thác sử dụng nguồn gen lúa. Đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu gen điều khiển hương thơm và có nhiều kết luận: Một gen lặn điều khiển (Ghose and Butany, 1952) , một gen trội điều khiển (Kadam and Patanka, 1938), hai gen lặn, hoạt động bổ sung (Tripathi and Rao, 1979), hai gen lặn, hoạt động lặp đoạn (Dhulappanavar and Mensinkai, 1969), hai gen lặn, một gen hoạt động như yếu tố ức chế, ba gen lặn, bốn gen lặn hay do đa gen điều khiển. Điều này cho thấy tính trạng hương thơm rất có ý nghĩa trong khai thác sử dụng.
Qua kết quả nghiên cứu hương thơm của các mẫu nguồn gen lúa cạn gạo màu tại Bảng 4.9, cho thấy có 25 mẫu nguồn gen có hương thơm chiếm tỷ lệ 50,00%. Trong đó, 20 mẫu nguồn gen hơi thơm và 5 mẫu nguồn gen có hương thơm theo thang điểm đánh giá là thơm chiếm tỷ lệ 10,00% đó là các nguồn gen: Kháu cao lan đạnh (SĐK 12593), Blề mùa chua (SĐK 13010), Khẩu ma cha (SĐK 14220), Plề là già (SĐK 14271), Plề chưa (SĐK 14471).
Bảng 4.9. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu liên quan đến chất lượng gạo của các mẫu nguồn gen lúa cạn gạo màu, 2015
TT Đặc điểm Trạng thái biểu hiện Số mẫu
nguồn gen Tỷ lệ (%) (1) (2) (3) (4) (5) 1 Màu vỏ lụa Đỏ 49 98,00 Tím 1 2,00 2 Độ bạc bụng Không bạc bụng 4 8,00 Dưới 10% 17 34,00 Từ 10 - 20% 14 28,00 Trên 20% 15 30,00
Lúa nếp (không đánh giá) 1 2,00
3 Hương thơm Không thơm 25 50,00 Hơi thơm 20 40,00 Thơm 5 10,00 4 Hàm lượng amylose Gạo dẻo (<2%) 0 0,00 Thấp (2-20%) 32 64,00 Trung bình (20-25%) 18 36,00 Cao (> 25%) 0 0,00 5 Nhiệt độ hóa hồ Thấp 18 32,00 Dưới trung bình 14 28,00 Trung bình 10 20,00 Cao 8 16,00
Số mẫu nguồn gen có hương thơm tuy không cao nhưng lại rất có ý nghĩa trong nghiên cứu chọn tạo giống khi nhu cầu sử dụng lúa gạo chất lượng cao với yếu tố hương thơm là hàng đầu có xu hướng ngày một tăng.
- Hàm lượng amylose trong hạt gạo:
Hàm lượng amylose là một chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng cơm, quyết định đến sự mềm hay cứng cơm. Các giống lúa có hàm lượng amylose từ 20 - 25% cho cơm ngon, mềm và dẻo, hàm lượng amylose lớn hơn 25% cho cơm khô, cứng và rời. Các giống lúa đặc sản cổ truyền, đặc biệt giống Tám thơm của đồng bằng sông Hồng có hàm lượng amylose trung bình (21- 23%) [39]. Hàm lượng amylose cao có tính trội không hoàn toàn so với hàm lượng amylose thấp, nó do một gen điều khiển kèm theo một số modifiers (gen phụ có tính chất cải tiến) (Seetharaman R., 1959).
Kết quả từ Bảng 3.9 cho thấy, hàm lượng amylose của các mẫu nguồn gen thuộc 02 mức: hàm lượng amylose thấp (< 20%) 32 nguồn gen chiếm tỷ lệ 64,00% và hàm lượng amylose trung bình (20 – 25%) 18 nguồn gen chiếm tỷ lệ 36,00%. Đặc biệt, nguồn gen Khẩu ma cha (SĐK 14220) hàm lượng amylose thấp 6,8 và có hương thơm.
Phụ thuộc vào nhu cầu, sở thích hay thói quen mà yêu cầu về độ mềm và cứng cơm có khác nhau. Một số thị trường tiêu thụ lúa gạo mới và tiềm năng của Việt Nam như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Thổ Nhĩ Kỳ, Jordan hay Papua New Guinea là các thị trường ưa thích gạo japonica, gạo thơm có hạt dẻo (hàm lượng amylose dưới 20%). 5 mẫu nguồn gen lúa tẻ (chiếm 10,00%) có hương thơm và hàm lượng amylose thấp trong tập đoàn nghiên cứu 50 mẫu nguồn gen, là nguồn vật liệu có giá trị cho công tác chọn tạo giống phù hợp với yêu cầu của thị trường, thị hiếu của người sử dụng.
Hình 4.11. Chất lượng gạo của các mẫu nguồn gen lúa cạn gạo màu
- Nhiệt độ hoá hồ:
Nhiệt độ hóa hồ của tinh bột gạo là nhiệt độ mà khi lên đến đó nước được hấp thụ và hạt tinh bột phồng lên đồng thời dạng tinh thể biến mất. Nhiệt độ hóa hồ của tinh bột gạo thường từ 550C – 790C và được chia thành bốn nhóm chính: Thấp (55 – 650C); dưới trung bình (65 – 700C); trung bình (70 – 740C) và cao (>740C). Nhiệt độ hoá hồ tỉ lệ nghịch độ phân huỷ kiềm. Gạo có độ phân huỷ kiềm thấp sẽ có nhiệt độ hoá hồ cao và ngược lại. Thông thường gạo có nhiệt độ hoá hồ cao thì nấu cơm lâu chín, cơm cứng không ngon bằng gạo có nhiệt độ hoá hồ thấp.
Qua hình 4.11 và Bảng 4.9 thấy rằng, trong tập đoàn nghiên cứu 50 mẫu nguồn gen lúa có 18 mẫu nguồn gen (chiếm 32,00%) có nhiệt độ hoá hồ thấp; 14 mẫu nguồn gen (28,00%) có nhiệt độ hoá hồ dưới trung bình; 10 mẫu nguồn gen (20,00%) có nhiệt độ hoá hồ trung bình và 8 mẫu nguồn gen (16,00%) nguồn gen có nhiệt độ hóa hồ cao.
Ngoài ra, nghiên cứu này cũng tiến hành phân loại các giống lúa cạn gạo màu thông qua phản ứng phenol (phân loại loài phụ).
Lúa Indica và Japonica không chỉ khác biệt nhau về hình thái, phẩm chất mà còn khác biệt nhau về mặt di truyền. Để phân biệt lúa Indica và Japonica,chúng tôi dựa vào phản ứng của hạt gạo với dung dịch phenol [47]; [61]; [65]. Đây là phương pháp phân loại nhanh, chi phí thấp và không đòi hỏi vật tư, thiết bị hiện đại, vì vậy phương pháp này hiện nay vẫn được sử dụng để phân loại, nhất là những nơi chưa có đủ điều kiện để phân loại bằng các phương pháp hiện đại.
Kết quả nghiên cứu 50 mẫu nguồn gen lúa cạn gạo màu được phân loại bằng phản ứng của hạt với dung dịch phenol cho thấy, 27 mẫu nguồn gen (54,00%) thuộc loài phụ Japonica và 23 nguồn gen (46,00%) thuộc loài phụ Indica (Bảng 4.10).
Bảng 4.10. Phân loại các nguồn gen lúa theo loài phụ, 2015
Loài phụ Số nguồn gen Tỷ lệ (%)
Indica 23 46,00
Japonica 27 54,00
Tổng số 123 100,0
Phân loại dưới loài của các mẫu nguồn gen lúa có ý nghĩa to lớn cho cộng đồng người trồng lúa và các nhà nghiên cứu khoa học. Kết quả phân loại đã phần nào góp phần phục vụ trực tiếp cho các nhà khoa học trong lĩnh vực chọn tạo giống và bảo tồn nguồn gen cây lúa.
4.2.2. Tương quan của các mẫu nguồn gen dựa trên tính trạng chất lượng Từ Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ giữa các mẫu nguồn gen lúa cạn