Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu hình thái nông sinh học chính của 20 dòng đột biến từ giống ST19 ở thế hệ M6 so với giống ST19 và 4 dòng đột biến từ giống Q2 ở thế hệ M6 so với giống Q2 ở vụ mùa năm 2016.
Kết quả đánh giá các đặc điểm bên ngoài hay còn gọi là các tính trạng nông học của các giống lúa cho chúng ta thấy các đặc trưng của mỗi giống hoặc nhóm giống. Đặc tính nông học của các dòng lúa triển vọng và giống đối chứng được trình bày ở bảng 3.1.
Qua bảng 3.1 cho thấy:
- Độ cứng cây (Cs - Culm Strength):
+ Trong 20 đột biến từ dòng ST19 dòng lúa chúng tôi tiến hành đánh giá, kết quả đánh giá được ghi nhận ở ngoài giống đối chứng có kiểu hình cây yếu (được cho điểm 7) thì các dòng triển vọng được chia ở 2 mức là cứng trung bình (thang điểm 3) gồm 4, 8, 14, 15, 18, 19 và mức trung bình gồm các dòng 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 20, 21 được chấm ở thang điểm 5 như vậy tính trạng thân yếu của ST19 đã được cải thiện.
+ Đối với các dòng đột biến từ Q2 thì cả đối chứng và các dòng đột biến đều cứng cây và được cho điểm ở thang điểm 1.
- Độ thoát cổ bông (Exs -Panicle Exsertion):
+ Kết quả thu được từ quan sát 20 dòng đột biến và so sánh với giống đối chứng, các dòng/giống lúa được đánh giá: duy nhất dòng số 15 có điểm thoát cổ bông là 3 (trung bình). Các dòng còn lại kể cả giống đối chứng đều thoát cổ bông tốt (thang điểm 1).
+ Các dòng đột biến của giống Q2 vẫn giữ được tính trạng thoát cổ bông như giống gốc, tất cả đều thoát tốt và ở thang điểm 1.
- Số nhánh hữu hiệu:
trên khóm nhìn chung không có thay đổi đáng kể so với giống gốc (5,24 nhánh/ khóm). Ngoài dòng số 12 và 14 có số nhánh trung bình thấp hơn giống gốc thì các dòng còn lại đều cao hơn. Dòng cao nhất là dòng số 11 với số nhánh trung bình là 5,82.
+ Đối chiếu giống Q2 so với 4 dòng đột biến từ Q2 cũng cho kết quả là các dòng đột biến có đẻ nhánh nhiều hơn dòng gốc nhưng không đáng kể trung bình chỉ từ 0,42 (ở dòng Q2-3) đến 0,89 (ở dòng Q2-2).
- Chiều cao cây (Ht - Plant Height):
+ Trong 20 dòng lúa được đánh giá so với giống đối chứng ST19 thì toàn bộ các dòng được chọn đều cao hơn. Chiều cao cây cũng phân li thành 2 dạng: thấp cây (cây cao dưới 110cm) gồm giống ST19 và các dòng số: 1, 2, 3, 7, 16, 17, 18 có chiều cao dao động từ (105,67 - 109,35) và dạng cao trung bình gồm các dòng số: 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ,14, 115, 19, 20, 21. Có chiều cao giao động từ 110,3cm ở dòng số 13 -115,30cm ở dòng số 20.
+ Ở Q2 và các dòng đột biến phát triển từ Q2 thì chiều cao chênh lệch khá lớn và tất cả các dòng đột biến đều thấp hơn giống gốc. Thấp nhất là dòng Q2-4 (112,43cm) thấp hơn giống đối chứng 17,82cm, dòng cao nhất là Q2-2 (115,25) thấp hơn giống đối chứng 5cm.
Chiều cao của các giống lúa cao hay thấp ngoài việc chịu ảnh hưởng vào giống còn phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa...vv. Chiều cao cây tuy không liên quan trực tiếp đến năng suất nhưng có liên quan đến tính chống đổ và khả năng chịu thâm canh của giống, do vậy nghiên cứu đánh giá về chiều cao cây giúp chúng ta có các biện pháp kỹ thuật phù hợp phát huy hết tiềm năng của từng giống lúa (Lê Vĩnh Thảo, 2004) [11]. Trong thực tế hiện nay, kiểu cây lúa có chiều cao ở dạng bán lùn (90 - 110cm) được chấp nhận rộng rãi, có thể gieo cấy ở nhiều vùng khí hậu kể cả vùng có gió và vùng trũng (Nguyễn Thị Hảo, 2011) [6].
Bảng 3. 1. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu nông học của các dòng đột biến và đối chứng được gieo trồng vào vụ mùa năm 2016 TT Tên dòng/giống Độ cứng cây (Cs) Chiều cao cây (Ht) Độ thoát cổ bông (Exs) Nhánh hữu
hiệu/khóm Màu vỏ trấu
Số hạt chắc/bông Thời gian sinh trưởng (Mat) Khối lượng 1000 hạt (GW) A B cm A B Số nhánh A B B Ngày gram 1 ST19 7 Yếu 102,15 1 Tốt 5,24 4 Nâu 104,62 120 22,01 2 Dòng số1 5 Trung bình 106,25 1 Tốt 5,43 3 Ánh nâu 185,14 116 22,61 3 Dòng số 2 5 Trung bình 105,67 1 Tốt 5,49 4 Nâu 165,25 121 22,45 4 Dòng số 3 5 Trung bình 109,34 1 Tốt 5,72 4 Nâu 155,56 120 22,31 5 Dòng số 4 3 Cứng trung bình 113,68 1 Tốt 5,25 4 Nâu 154,69 115 22,13 6 Dòng số 5 5 Trung bình 110,19 1 Tốt 5,45 3 Ánh nâu 175,64 121 22,43 7 Dòng số 6 5 Trung bình 112,35 1 Tốt 5,61 3 Ánh nâu 162,13 116 22,41 8 Dòng số 7 5 Trung bình 109,35 1 Tốt 5,74 4 Nâu 153,55 120 22,36 9 Dòng số 8 3 Cứng trung bình 112,62 1 Tốt 5,77 4 Nâu 172,97 121 22,12 10 Dòng số 9 5 Trung bình 115,15 1 Tốt 5,62 4 Nâu 156,31 115 22,27 11 Dòng số 10 5 Trung bình 114,15 1 Tốt 5,65 4 Nâu 162,93 118 22,86 12 Dòng số 11 5 Trung bình 114,1 1 Tốt 5,82 3 Ánh nâu 155,8 120 23,12
TT Tên dòng/giống Độ cứng cây (Cs) Chiều cao cây (Ht) Độ thoát cổ bông (Exs) Nhánh hữu
hiệu/khóm Màu vỏ trấu
Số hạt chắc/bông Thời gian sinh trưởng (Mat) Khối lượng 1000 hạt (GW) A B cm A B Số nhánh A B B Ngày gram 14 Dòng số 13 5 Trung bình 110,3 1 Tốt 5,39 4 Nâu 152,28 119 22,46 15 Dòng số 14 3 Cứng trung bình 111,85 1 Tốt 5,2 4 Nâu 160,41 114 22,61 16 Dòng số 15 3 Cứng trung bình 114,63 3 Trung bình 5,31 4 Nâu 163,56 121 22,78 17 Dòng số 16 5 Trung bình 109,25 1 Tốt 5,36 4 Nâu 174,15 113 22,38 18 Dòng số 17 5 Trung bình 108,68 1 Tốt 5,32 3 Ánh nâu 175,41 117 22,43 19 Dòng số 18 3 Cứng trung bình 108,85 1 Tốt 5,32 3 Ánh nâu 191,32 112 23,78 20 Dòng số 19 3 Cứng trung bình 113,66 1 Tốt 5,42 4 Nâu 171,85 121 22,48 21 Dòng số 20 5 Trung bình 115,23 1 Tốt 5,59 4 Nâu 162,81 119 22,21 22 Q2 1 Cứng 130,25 1 Tốt 4,72 2 Vàng 168,39 125 18,73 23 Q2-1 1 Cứng 113,68 1 Tốt 5,48 2 Vàng 207,34 120 18,95 24 Q2-2 1 Cứng 115,25 1 Tốt 5,61 2 Vàng 215,21 123 18,75 25 Q2-3 1 Cứng 113,72 1 Tốt 5,14 2 Vàng 221,14 123 19,58 26 Q2-4 1 Cứng 112,43 1 Tốt 5,35 2 Vàng 217,25 120 18,36
- Thời gian sinh trưởng (Mat -Maturity):
+ Sinh trưởng và phát triển của cây là kết quả tổng hợp của tất cả các hoạt động sinh lý xảy ra trong cây, nó là hai mặt biến đổi về lượng và biến đổi về chất có quan hệ mật thiết đan xen nhau. Thời gian sinh trưởng của cây lúa biến động từ 90 - 180 ngày, tùy theo giống hay các yếu tố khác như thời vụ (vụ xuân thời gian sinh trưởng dài hơn vụ mùa), kỹ thuật và thời điểm bón phân hay nói cách khác là phụ thuộc vào yếu tố kỹ thuật thâm canh (Hoàng Minh Tấn, 2000) [10]. Xác định được thời gian sinh trưởng cũng như tổng thời gian sinh trưởng của một giống lúa giúp chúng ta có cơ sở trước khi bố trí khung thời vụ trong hệ thống canh tác hợp lý, có biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp nhằm đem lại năng suất cao nhất cho từng giống lúa. Để đánh giá thời gian sinh trưởng của từng giống lúa chúng tôi đã theo dõi các chỉ tiêu từ gieo đến cấy, đến đẻ nhánh, kết thúc đẻ nhánh, đến làm đòng, đến trỗ bông và đến chín. Kết quả theo dõi các chỉ tiêu về thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của từng giống lúa thí nghiệm thu được cho thấy: ở ST19 và các dòng đột biến. các dòng đột biến được đánh giá có thời gian sinh trưởng trung bình không quá khác biệt so với giống đối chứng như các dòng số: 1, 3, 7, 11 có cùng khoảng thời gian sinh trưởng 120 ngày so với ST19 bên cạnh đó có 5 dòng có thời gian sinh trưởng cao hơn ST19 là các dòng số: 2, 5, 8, 15, 19 và các dòng có thời gian sinh trưởng ngắn hơn đối chứng như dòng số: 1(116 ngày), 4, 9, 12 ( 115 ngày), 6(116 ngày), 10 (118 ngày), 13, 21 (119 ngày), 17 (117ngày). Nhưng đặc biệt chú ý các giống 14 (114 ngày), 16 (113 ngày), 18 (112 ngày) là các dòng có thời gian sinh trưởng rút ngắn rõ rệt soi với đối chứng ST19 (120 ngày) giảm được từ 6-8 ngày.
+ Ở giống Q2 và 4 dòng đột biến, thời gian sinh trưởng cũng thay đổi không đáng kể và có xu hướng giảm so với giống gốc ví dụ như dòng Q2-1 và Q2-4 có thời gian sinh trưởng là 120 ngày thấp hơn giống gốc là 5 ngày, dòng Q2-2 và dòng Q2-3 có thời gian sinh trưởng là 123 ngày, thấp hơn giống gốc 2 ngày.
số các dòng lúa có màu sắc hạt giống với giống gốc là: 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 19, 20 có màu nâu được đánh giá ở thang điểm 4 và có 6 dòng có màu sắc khác hơn dòng gốc là: 1, 5, 6,11,17,18 có màu ánh nâu được đánh giá ở thang điểm 3.
+ 4 dòng đột biến của Q2 vẫn giữ nguyên màu vỏ lúa vàng sáng của giống gốc nên được đánh giá ở thang điểm 2.
- Khối lượng 1000 hạt (GW - Grain Weight):
+ Chỉ tiêu đánh giá khối lượng 1000 hạt là một trong những chỉ tiêu tác động đến yếu tố cấu thành năng suất. Khối lượng 1000 hạt phụ thuộc chủ yếu do di truyền của giống, tuy cũng có yếu tố ngoại cảnh tác động nhưng không nhiều. Kết quả tổng hợp chỉ tiêu đánh giá khối lượng 1000 hạt (độ ẩm 13%) ở bảng 3.2 cho thấy: Trong 20 dòng lúa tiến hành đánh giá so sánh với đối chứng, khối lượng 1000 hạt của dòng đối chứng là thấp nhất là 22,01g các dòng đột biến đều có khối lượng hạt tăng chúng tôi tạm thời chia làm 3 nhóm: nhóm 1 có 2 dòng tăng ít là dòng số 4 (22,13g) và dòng số 8 (22,12g). Nhóm 2 gồm 9 dòng có khối lượng 1000g/ hạt từ 22,21g như dòng 20 đến 22,24g như dòng 2 gồm các dòng 3, 5, 6, 7, 9, 16, 17 và 2 dòng vừa nêu. Nhóm 3 là nhóm dòng lúa còn lại có khối lượng 1000 hạt tăng cao gồm các dòng: số 2 (22,61g), 10 (22,86g), số 11 (23,12g), 12 (22,52g), 13 (22,46g), 14 (22,61g), 13 (22,78g), 18 (23,78g), 19 (22,48g ). Trong số các dòng thì đáng chú ý nhất 2 dòng là dòng số 11 có khối lượng cao hơn giống đối chứng khoảng 5% và dòng số 18 có khối lượng cao hơn giống gốc 8%.
+ 4 dòng đột biến phát triển từ Q2 khối lượng 1000 hạt tăng cao nhất ở dòng Q2-3(19,58g) cao hơn giống gốc 0,85g. Thấp nhất ở giống Q2-4(18,63g) thấp hơn giống gốc 0,37. Sự khác biệt là không đáng kể.
- Số hạt chắc trên bông:
+ Sau khi đột biến chọn dòng đã tạo ra được tập đoàn các dòng triển vọng có số hạt trên bông tăng rõ rệt so với giống gốc. Toàn bộ 20 dòng đột biến đều cho kết quả vượt xa giống gốc ít nhất là 46,43% ở dòng 13 và cao nhất là
+ Ở giống Q2 và các dòng đột biến tỉ lệ hạt chắc trên bông thay đổi khá nhiều. Nhiều nhất ở dòng Q2-3, hơn giống gốc 31%. Thấp nhất ở dòng Q2-1, cao hơn giống gốc khoảng 23%.
3.2. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của các dòng lúa đột biến và đối chứng.
Theo Trần Duy Quý (2000) [8], một giống lúa tốt là giống lúa ngoài việc có năng suất cao còn cần có chất lượng tốt. Những tính trạng chất lượng thường là những cặp tính trạng tương phản được di truyền đơn gen, mỗi tính trạng có hai hay nhiều các dạng tương phản xen kẽ của cùng một gen hoặc các gen.
Kết quả đánh giá chỉ tiêu chất lượng của các dòng nghiên cứu được chỉ ra ở bảng 3.2.
Bảng 3. 2. Một số chỉ tiêu đặc tính chất lượng của các dòng đột biến và đối chứng được gieo trồng vào vụ mùa năm 2016
TT Tên dòng/giống Hương thơm (Sct) Hàm lượng amylose % (Amy)
Độ phân hủy trong kiềm (AlkD)
A B A B A B
1 ST19 2 Thơm Trung Bình 20,5 5 Trung bình 2 Dòng số 1 2 Thơm Trung Bình 21,3 5 Trung bình 3 Dòng số 2 0 Không thơm Thấp 18,2 5 Trung bình 4 Dòng số 3 0 Không thơm Thấp 18,2 5 Trung bình 5 Dòng số 4 2 Thơm Thấp 18,3 5 Trung bình 6 Dòng số 5 2 Thơm Thấp 17,6 5 Trung bình 7 Dòng số 6 2 Thơm Thấp 18,3 5 Trung bình 8 Dòng số 7 2 Thơm Thấp 18,2 5 Trung bình 9 Dòng số 8 0 Không thơm Trung Bình 19,6 5 Trung bình 10 Dòng số 9 2 Thơm Trung Bình 20,4 5 Trung bình 11 Dòng số 10 0 Không thơm Trung Bình 20,1 5 Trung bình
TT Tên dòng/giống Hương thơm (Sct) Hàm lượng amylose % (Amy)
Độ phân hủy trong kiềm (AlkD)
A B A B A B
13 Dòng số 12 2 Thơm Thấp 14,3 5 Trung bình 14 Dòng số 13 0 Không thơm Thấp 15,2 5 Trung bình 15 Dòng số 14 0 Không thơm Thấp 17,4 5 Trung bình 16 Dòng số 15 2 Thơm Thấp 18,5 5 Trung bình 17 Dòng số 16 2 Thơm Thấp 16,5 5 Trung bình 18 Dòng số 17 2 Thơm Thấp 16,3 5 Trung bình 19 Dòng số 18 2 Thơm Trung Bình 20,2 5 Trung bình 20 Dòng số 19 2 Thơm Trung Bình 20,3 5 Trung bình 21 Dòng số 20 2 Thơm Trung Bình 20,1 5 Trung bình 22 Q2 0 Không thơm Trung Bình 24,9 2 Thấp 23 Q2-1 0 Không thơm Cao 25,4 2 Thấp 24 Q2-2 0 Không thơm Trung Bình 24,3 2 Thấp 25 Q2-3 0 Không thơm Trung Bình 23,4 2 Thấp 26 Q2-4 0 Không thơm Trung Bình 23,7 2 Thấp
A: Thang điểm B: Mức mô tả
* Hương thơm
- Hương thơm (Sct - Scent): Hương thơm được xem là một trong những đặc tính quan trọng của cây lúa. Kết quả đánh giá Trong 20 dòng lúa tiến hành đánh giá so sánh với đối chứng trong thí nghiệm được chia thành 3 nhóm thang điểm khác nhau.
- Kết quả trình bày trong bảng 3.2 cho thấy: Trong 21 dòng giống tham gia thí nghiệm thì có 15 dòng đột biến có hương thơm là dòng số: 1, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20 và dòng lúa số 11 thơm nhẹ, còn lại các dòng: 2, 3, 8, 10, 13, 14 không có hương thơm.
Kết quả Kiểm tra gen BADH2 (gen kiểm soát tính trạng mùi thơm)
Giống Q2 và các dòng đột biến từ Q2 không thơm. Điều đó đã được chứng minh qua kiểu gen.
Dựa vào sự đa hình DNA của gen BADH2, Bradbury và cộng sự (2005)[17] đã xây dựng phương pháp ASA (Allele Specific Amplification) để làm chỉ thị phân tử xác định lúa thơm, không thơm. Nghiên cứu này đã sử dụng chỉ thị phân tử BADH2 để so sánh với kết quả nghiên cứu được ở kiểu hình.
Hình 3.1. Ảnh điện di sản phẩm PCR của các dòng lúa nghiên cứu với mồi BADH2 (Ghi chú:1:Q2; 2-5 là các dòng đột biến từ Q2. 6: M: Marker 100 bp
DNA Ladder; 7: Giống ST19; 8-27 các dòng đột biến từ giống ST19)
Kết quả xác định gen BADH2 (Hình 3.1 và Bảng 3.2) cho thấy:
Chỉ thị BADH2 phát hiện gen fgr đồng hợp với 2 vạch băng 580bp + 257bp cho mùi thơm, dị hợp với 3 vạch băng 580bp + 355bp + 257bp không thơm và không có gen fgr với 2 vạch băng 355bp + 580bp và không thơm.
Đối với giống ST19 là giống có mùi thơm đã được kiểm chứng và trong ảnh điện di mồi BADH2 đã khẳng định lại điều đó. 20 dòng còn lại từ số 1 – 20 là các dòng đột biến. Các dòng 3, 4, 9, 11, 14 và 15 ở trạng thái dị hợp ở vị trí 257bp và 355bp được xác định là mang gen thơm fgr (ở dạng dị hợp tử) nhưng không biểu hiện ra kiểu hình. Có 14 dòng là các dòng 2, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20 và 21 là các dòng có vị trí là 257 và 580bp ở trạng thái đồng
Giống Q2 vốn là giống không có mùi thơm và 4 dòng đột biến cũng không có mùi thơm chứng tỏ không có đột biến nào về tính trạng này xuất hiện. Kết quả phân tích với chỉ thị BADH2 trong nghiên cứu này phù hợp với kết quả