VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

3.1.1. Vật liệu thực vật

Kế thừa nguồn vật liệu của nhóm nghiên cứu thuộc bộ môn Sinh học Phân tử - Viện Di truyền nông nghiệp trong giai đoạn từ 2013-2018, vật liệu nghiên cứu của đề tài bao gồm:

- 6 dòng lúa thế hệ BC3F4 được chọn tạo bằng phương pháp MABC từ tổ hợp lai giữa giống lúa Bắc thơm 7 và dòng lúa IRBB64 được ký hiệu D1, D2, D3, D4, D5, D6.

- Giống lúa Bắc thơm số 7.

- Dòng lúa IRBB64 (mang đa gen kháng bạc lá Xa4, xa5, Xa7 và Xa21)

nhập nội từ IRRI.

3.1.2. Nguồn chủng vi khuẩn bạc lá

Nguồn chủng vi khuẩn bạc lá được nhóm nghiên cứu thuộc bộ môn Sinh học Phân tử - Viện Di truyền nông nghiệp phân lập và lưu giữ trong các năm 2013-2018 để phục vụ cho các thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo các dòng/giống lúa vật liệu.

3.1.3. Vật tư nghiên cứu

Hóa chất phân lập, nuôi cấy vi khuẩn bạc lá. Phân bón, vật tư nông nghiệp ...

3.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU3.2.1. Thời gian nghiên cứu 3.2.1. Thời gian nghiên cứu

Đề tài được tiến hành từ tháng 12 năm 2018 đến tháng 12 năm 2019.

3.2.2. Địa điểm nghiên cứu

Phòng thí nghiệm Sinh học phân tử - Viện Di truyền Nông nghiệp.

Trạm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Văn Lâm - Hưng Yên.

3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm 7 cải tiến trong Vụ Xuân và Vụ Mùa 2019 tại Văn Lâm, Hưng Yên.

- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.

- Đánh giá một số đặc điểm hình thái của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.

- Đánh giá yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.

- Đánh giá chỉ tiêu chất lượng gạo của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.

- Đánh giá khả năng kháng sâu bệnh hại và điều kiện ngoại cảnh của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.

Nội dung 2: Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của một số dòng lúa

Bắc thơm 7 cải tiến trong điều kiện lây nhiễm nhân tạo trong Vụ Mùa 2019 tại Văn Lâm, Hưng Yên.

- Đánh giá kiểu hình kháng bệnh bạc lá bằng lây nhiễm nhân tạo với vi khuẩn gây bệnh bạc lá của một số dòng lúa Bắc thơm 7 cải tiến.

3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.4.1. Phương pháp bố trí theo dõi thí nghiệm

- Thí nghiệm trên 6 dòng lúa vật liệu mang đa gen kháng bạc lá lần lượt là: D1, D2, D3, D4, D5, D6 và 2 giống đối chứng là Bắc thơm 7 và IRBB64 (đ/c). Các dòng vật liệu đều mang đa gen kháng (xa5 + Xa7).

- Thí nghiệm thực hiện trong 2 vụ: Vụ Xuân và Vụ Mùa năm 2019.

- Thí nghiệm gồm 8 công thức được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần nhắc lại. Tổng số ô thí nghiệm 24 ô, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 20 m2. Mật độ cấy 45 khóm/m2

- Lượng phân bón: 90 kg N + 90 kg P2O5 + 60 kg K2O / ha (Cách bón:

+ Bón lót: 100% P2O5 + 20% N sau lần bừa cuối cùng, giữ mực nước thấp.

+ Bón thúc lần 1 khi lúa bén rễ hồi xanh: 50% N + 40% K2O. kết hợp làm cỏ sục bùn, giữ mực nước 12 cm.

+ Bón thúc lần 2 trước khi lúa trỗ 20–25 ngày: bón toàn bộ lượng phân còn lại, kết hợp làm cỏ.

Sơ đồ thí nghiệm) Dải bảo vệ D ải b ảo v ệ (đ/c) D3 D6 D4 D1 R ãn h n ư ớ c LN3 IRBB6 4 (đ/c) D5D3 D1BT7 (đ/c) D6D4 D ải b ảo v ệ Dải bảo vệ Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh, mỗi thí nghiệm với 3 lần nhắc lại.

3.4.2. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi

a. Thời kỳ ruộng cấy: Theo dõi 1 tuần 1 lần, mỗi ô thí nghiệm theo dõi ở 10 khóm ngẫu nhiên

- Chiều cao cây: Đo từ mặt đất đến đầu mút lá

- Số nhánh trên khóm: Đếm tổng số nhánh/khóm

- Diện tích lá: LAI = m2 lá/ m2 đất

- Trọng lượng chất khô trên toàn cây (DM): Những cây đo diện tích lá sau đó đem sấy mẫu ở nhiệt độ 800C trong 48 h.

- Tốc độ tích luỹ chất khô (CGR) (g/m2 đất/ngày) P2–P1

CGR = x mật độ

Trong đó: - P2, P1 là trọng lượng chất khô của khóm tại thời điểm lấy mẫu

- t là thời gian giữa 2 lần lấy mẫu

- Hiệu suất quang hợp thuần(NAR) (g/m2 lá/ngày) P2–P1 NAR =

½ x ( L1 + L2) x t

Trong đó: - P2, P1 là trọng lượng khô của cây ở hai thời điểm lấy mẫu

- L1, L2 là diện tích lá ở hai thời điểm

-t là thời gian giữa 2 lần lấy mẫu

b. Thời kỳ chín: Mỗi ô lấy 10 khóm

- Đo chiều cao cây: tính từ sát mặt đất đến đầu mút của bông cao nhất, không kể râu (cm)

- Số bông/khóm

- Tổng số hạt/bông

- Số hạt chắc và tỷ lệ hạt chắc/bông

- Khối lượng 1000 hạt: Cân 2 lần mỗi lần 500 hạt, sai số giữa hai lần cân không vượt quá 2%.

- Chiều dài bông: đo từ đốt cổ bông đến đầu mút bông.

- Năng suất lý thuyết (NSLT) = Số bông/m2 x Tổng số hạt trên bông x Tỷ lệ hạt chắc x Khối lượng 1000 hạt x10- 4.

c. Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh và biện pháp phòng trừ: * Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh

Hàng tuần đi quan sát, thấy dòng nào xuất hiện sâu bệnh gây hại, ghi tên sâu, bệnh; mô tả mức độ sau 3 ngày quan sát lại nếu thấy mức độ tăng lên thì phun thuốc phòng trừ; ghi loại thuốc, nồng độ; thời gian ngừng gây hại sau phun; chỉ tiêu nào cho điểm thì ghi điểm.

- Khả năng chống chịu sâu

Điểm 0 1 3 5 7 9 + Sâu cuốn lá Điểm + Rầy nâu 0 1 3 5 7 9 - Khả năng chịu bệnh + Bệnh đạo ôn

Điểm 0 1 3 5 7 9 + Bệnh khô vằn Điểm 0 1 3 5 7 9

* Biện pháp phòng trừ: Có sử dụng thuốc bảo vệ thực vật cho phòng trừ sâu bệnh, ghi loại thuốc, nồng độ; thời gian phun.

d. Đánh giá chất lượng gạo

- Phân tích phẩm chất hạt, chất lượng xay xát theo phương pháp Govindaswami và Ghose (1969), Dạng hạt gạo, độ bạc bụng theo phương pháp IRRI, (1996), độ hoá hồ theo phương pháp Little & cs. (1958), độ bền thể gel theo phương pháp Tang và ctv. (1991), mùi thơm theo phương pháp của Nagaraju

& cs. (1991), hàm lượng amylose theo phương pháp Sadavisam và Manikam (1992). Mùi thơm theo phương pháp 1,7% KOH của IRRI (1996).

e. Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu

- Đặc điểm nông sinh học, hình thái, mức độ nhiễm sâu bệnh, năng suất được đánh theo tiêu chuẩn đánh giá cây lúa của Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI (2002).

f. Phương pháp xử lý số liệu

- Phương pháp xử lý số liệu theo chương trình IRRISTAT 5.0, Microsoft Excel 2003.

3.4.3. Phương pháp đánh giá kiểu hình tính kháng bệnh bạc lá bằng lây nhiễm nhân tạo nhiễm nhân tạo

a. Nguồn vi khuẩn bạc lá phục vụ cho lây nhiễm nhân tạo

- Các nòi vi khuẩn bạc lá mới có độc có độc tính cao được thu thập và phân lập trong thời gian thực hiện đề tài.

- 10 chủng vi khuẩn bạc lá đại diện cho miền Bắc và miền Trung Việt Nam do Viện Di truyền Nông nghiệp thu thập, phân lập, đánh giá và chọn lọc thông qua lây nhiễm nhân tạo trên bộ dòng lúa chuẩn mang đơn và đa gen kháng bệnh bạc lá do IRRI cung cấp. Đây là những chủng được phân lập năm 2015 và 2016, có độc tính cao và ổn định (Bảng 3.1).

Bảng 3.1. Chủng vi khuẩn bạc lá đại diện cho miền Bắc và miền Trung Việt Nam do Viện Di truyền Nông nghiệp thu thập, phân lập

STT Tên chủng 1 VX041 2 NĐ4-2 3 X12.4 4 X19.2 5 X22.2 6 VXO13 7 X5-1NA 8 X15-1 9 X21.1 10 X17

Trong đề tài này chúng tôi sử dụng 3 chủng vi khuẩn bạc lá để tiến hành lây nhiễm nhân tạo là: Chủng 2 (NĐ4-2), chủng 7 (X5-1NA) và chủng 10 (X17).

b. Phương pháp đánh giá tính kháng/nhiễm bệnh bạc lá * Chuẩn bị dòng/giống lúa:

- Chuẩn bị hạt giống gồm: Dòng lúa nhiễm chuẩn (IR24), bộ giống lúa mang đơn và đa gen kháng do IRRI cung cấp và nguồn vật liệu nghiên cứu của đề tài.

- Gieo trồng các dòng giống lúa. Cây mạ 3-4 lá được cấy ra ruộng. Cây lúa 40-45 ngày sau cấy được sử dụng trong thí nghiệm đánh giá tính kháng/nhiễm bệnh bạc lá. . Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 20 m2. Mật độ cấy 45 khóm/m2.

* Pha dịch khuẩn:

- Cấy khuẩn từ nguồn bảo quản ra môi trường PSA, ủ 28oC trong 24-48h.

- Khi khuẩn mọc, cấy chuyển tiếp ra các đĩa môi trường PSA để nhân khuẩn. Ủ 28oC trong 48h.

- Dùng nước cất khử trùng đổ vào đĩa khuẩn đã mọc kín đĩa, lấy que trang thủy tinh gạn hết khuẩn, sau đó đổ dịch khuẩn thu được vào trong ống falcon. Chỉnh nồng độ khuẩn đạt 108-109 CFU.

* Nhiễm khuẩn trên lá lúa:

- Nhiễm 5 lá/cây: Dùng đầu kéo nhúng vào dịch khuẩn, cắt đầu lá lúa chiều dài khoảng 5 cm Mỗi một lần cắt lại nhúng lại kéo vào dịch khuẩn.

- Khi đổi chủng khuẩn nhiễm phải khử trùng kéo với cồn 96%

- Đối chứng âm được làm với nước cất khử trùng.

- Tiến hành đo kích thước vết bệnh sau khi nhiễm 15 ngày.

* Đánh giá khả năng gây bệnh của các chủng vi khuẩn bạc lá:

Đo chiều dài vết bệnh. Thang điểm dựa trên thang đánh giá bệnh tiêu chuẩn (IRRI, 2013). (Bảng 3.2)

Bảng 3.2. Thang điểm đánh giá khả năng kháng bạc lá theo chiều dài vết bệnh (IRRI, 2013)

PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNGSUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG SÂU BỆNH CỦA MỘT SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG SÂU BỆNH CỦA MỘT SỐ DÒNG LÚA BẮC THƠM 7 CẢI TIẾN, XÁC ĐỊNH DÒNG LÚA BẮC THƠM 7 CẢI TIẾN TRIỂN VỌNG

4.1.1. Chiều cao cây của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm 7 cải tiến

Động thái tăng trưởng chiều cao cây là một chỉ tiêu đánh giá sức sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Sự tăng trưởng chiều cao cây mạnh ngay từ ban đầu sẽ thuận lợi cho sinh trưởng về sau vì cây sớm đạt độ đồng hóa và duy trì hệ số đó trong thời gian dài. Đây là cơ sở cho việc tăng năng suất cây trồng. Kết quả theo dõi động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm số 7 cải tiến được trình bày tại bảng 4.1 và bảng 4.2.

Bảng 4.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm 7 cải tiến trong Vụ Xuân 2019 tại Văn Lâm, Hưng Yên

Đơn vị tính: cm Công thức D1 D2 D3 D4 D5 D6 IRBB64 (đ/c) BT7 (đ/c) LSD0.05 CV%

Ghi chú: TSC: Tuần sau cấy; CCCC: Chiều cao cấy cuối cùng, Trong phạm vi cột các chữ cái khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức xác xuất p<0,05

Bảng 4.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm 7 cải tiến trong Vụ Mùa 2019 tại Văn Lâm, Hưng Yên

Đơn vị tính: cm Công thức D1 D2 D3 D4 D5 D6 IRBB64 (đ/c) BT7 (đ/c) LSD0.05 CV%

Ghi chú: T SC: Tuần sau cấy; CCCC: Chiều cao cấy cuối cùng; Trong phạm vi cột các chữ cái khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức xác xuất p<0,05

Qua bảng 4.1 và 4.2 cho thấy, tốc độ tăng trưởng chiều cao của 6 dòng lúa thế hệ BC3F4 tương đương nhau và tương tương với dòng lúa IRBB64 qua các tuần theo dõi. Từ giai đoạn từ lúc cấy đến 4 tuần sau cấy, 6 dòng lúa thế hệ BC3F4 có tốc độ tăng chiều cao tương đương giống lúa Bắc thơm số 7, tuy nhiên từ sau 4 tuần sau cấy trở đi, chiều cao cây của Bắc thơm số 7 tăng nhanh hơn.

Từ bảng trên cho thấy chiều cao cuối cùng của các dòng, giống lúa trong thí nghiệm dao động từ 93,5 cm - 95,5 cm ở vụ Xuân và 92,6 - 94,6 cm ở vụ Mùa. Chiều cao cây trung bình trồng trong vụ Mùa thấp hơn trồng trong vụ Xuân khoảng 1 cm, rất có thể ảnh hưởng điều kiện thời tiết, khí hậu khác nhau của 2 vụ đã tác động đến chiều cao cây cuối cùng của các dòng lúa. Nhìn chung, thời gian sinh trưởng của cây lúa ở vụ Xuân dài hơn vụ Mùa khi trồng ở Miền Bắc Viêtn Nam, vậy nên thời gian chuyển hóa tích lũy chất khô ở vụ Xuân nhiều hơn vụ Mùa.

Dòng D2, D4, D5 và D6 có chiều cao cây cuối cùng cao hơn so với 2 dòng, giống lúa đối chứng, Dòng D1 có chiều cao cây cuối cùng thấp hơn so với 2 dòng, gống đối chứng ở cả 2 vụ trong năm. Chiều cao cây tăng mạnh ở giai đoạn sau cấy 4 - 5 tuần, giai đoạn 6 tuần sau cấy trở đi chiều cao cây tăng chậm do lúa đang bước vào thời kỳ làm đòng.

4.1.2. Động thái đẻ nhánh của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm 7 cải tiến

Đẻ nhánh là một đặc điểm nông sinh học của cây lúa có liên quan chặt chẽ đến quá trình hình thành số bông và năng suất lúa sau này. Khả năng đẻ nhánh của lúa phụ thộc nhiều vào nhiều yếu tố như: giống, phân bón, đất đai, các yếu tố khí hậu, chế độ thâm canh… Những giống lúa đẻ nhánh sớm, đẻ nhánh tập trung sẽ cho tỷ lệ bông hữu hiệu cao. Ngược lại những giống lúa đẻ nhánh muộn, đẻ nhánh lai rai thì tỷ lệ bông hữu hiệu thấp dẫn đến khả năng cho năng suất thấp. Động thái đẻ nhánh của các dòng lúa thuần được thể hiện qua bảng 4.3, 4.4.

Bảng 4.3. Động thái đẻ nhánh của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm 7 cải tiến trong Vụ Xuân 2019 tại Văn Lâm, Hưng Yên

Đơn vị tính: nhánh/khóm Công thức D1 D2 D3 D4 D5 D6 IRBB64 (đ/c) BT7 (đ/c) LSD0.05 CV%

Ghi chú: TSC: Tuần sau cấy; SNHH: số nhánh hữu hiệu, Trong phạm vi cột các chữ cái khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức xác xuất p<0,05

Bảng 4.4. Động thái đẻ nhánh của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm 7 cải tiến trong Vụ Mùa 2019 tại Văn Lâm, Hưng Yên

Đơn vị tính: nhánh/khóm Công thức D1 D2 D3 D4 D5 D6 IRBB64 (đ/c) BT7 (đ/c) LSD0.05 CV%

Ghi chú: TSC: Tuần sau cấy; SNHH: số nhánh hữu hiệu, Trong phạm vi cột các chữ cái khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức xác xuất p<0,05

Qua các bảng trên trên ta thấy ở tất cả các dòng lúa của hai giống lúa đều bắt đầu đẻ nhánh ở tuần thứ 4 sau cấy vì ở giai đoạn này đã qua gia đoạn bén rễ hồi xanh. Rễ lúa đã phát triển đầy đủ nên khi có các biện pháp kỹ thuật chăm sóc như bón phân thì cây lúa bắt đầu đẻ nhánh.

Ở tuần thứ 6 sau cấy đến tuần thứ 7 sau cấy là giai đoạn đẻ nhánh nhanh nhất, trong đó dòng D6 có số nhánh nhiều nhất, tốc độ đẻ nhánh của 6 dòng lúa thế hệ BC3F4 nhanh hơn so với Bắc thơm số 7 ở cả 2 vụ trong năm. Sau tuần thứ 7 trở đi, số nhánh ở tất cả các dòng có xu hướng giảm dần, thời kỳ này cây lúa đang trong quá trình làm đòng các chất dinh dưỡng được tập trung cho quá trình nuôi đòng, một số nhánh trong thời kỳ này đã bắt đầu lụi đi do không còn đủ chất dinh dưỡng. Những nhánh còn lại không bị lụi đi chính là số nhánh hữu hiệu của cây.

Qua bảng 2 bảng trên cho thấy, so với 2 công thức Đ/C thì số nhánh hữu hiệu của các dòng lúa thí nghiệm đều có số nhánh hữu hiệu thấp hơn, giao động