1.1 .Tiềm năng nguồn gen lúa địa phương Việt Nam
3.3. Đánh giá một số đặc tính cấu thành năng suất và thời gian sinh trưởng của
các giống lúa có khả năng chống chịu mặn, hạn
Dựa vào kết quả đánh giá khả năng chống chịu mặn, hạn trong điều kiện phịng thí nghiệm của 10 giống lúa xuất hiện alen chống chịu mặn và hạn, đề tài đã chọn được 2 giống Nếp chuối Hịa Bình và Masurrin có khả năng chịu mặn tương đương với Pokkali tại nồng độ EC = 12ds/m, đồng thời có khả năng chịu hạn khá (điểm 1) và khả năng sinh trưởng tương đương với giống chuẩn kháng hạn WAB880-1-38-18-18-P1-HB.
Qua bảng 3.6 nhận thấy khả năng đẻ nhánh của 2 giống nghiên cứu tương đương với giống đối chứng chống chịu hạn (C22), nhưng lại thấp hơn giống đối chứng chống chịu mặn (A69-1) và giống Khang dân 18. Vì khả năng đẻ nhánh của các giống lúa có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, nên kết quả của chỉ tiêu nghiên cứu này sẽ giúp các nhà nghiên cứu có thể điều chỉnh mật độ gieo trồng và tác động đến biện pháp kĩ thuật nhằm đạt được số bông hữu hiệu cao, cải thiện năng suất. Trong khi đó, chiều cao cây là một chỉ tiêu quan trọng, phản ánh khả năng sinh trưởng phát triển trong đời sống cây lúa. Kết quả nghiên cứu cho thấy 2 giống Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430) và Masurrin (SĐK 6211) có chiều cao trong khoảng 110-140, dao động ở mức chiều cao trung bình so với giống lúa địa phương đã được khảo sát trước đây ở Việt Nam (Nguyễn Thị Quỳnh 2004). Tuy nhiên so với các giống đối chứng như Khang dân 18, A69-1, C22 (chiều cao 85 -109 cm) thì 2 giống nghiên cứu đều cao hơn (> 130 cm) và là giống cao cây (theo IRRI,2002),
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá một số đặc tính cấu thành năng suất và thời gian sinh trưởng của giống lúa chống chịu hạn, mặn
Tên giống Chỉ tiêu đánh giá Nếp chuối Hịa Bình Masurrin Khang dân 18 A69 - 1 C22 430 6211 ĐC địa phương ĐC chống chịu mặn ĐC chống chịu hạn Khả năng đẻ nhánh 9,0 8,2 10,4 11,13 8,0
Chiều cao cây (cm) 138,4 140,0 87,63 99,31 110,0
Số bơng/khóm 8,2 7,1 9,5 7,2 7,4
Chiều dài bông (cm) 27,2 23,6 23,2 23,4 27
Tổng số hạt/bông 142 112 135,1 100,58 207 Tỉ lệ hạt chắc (%) 0,91 0,91 0,84 0,82 0,73 P1000 hạt (g) 26,2 20,0 20,02 28,1 23,0 Chiều dài hạt (mm) 8,44 7,58 7,87 9,24 8,57 Chiều rộng hạt (mm) 3,4 2,13 2,31 3,03 2,57 Tỉ lệ dài/rộng 2,48 3,56 3,41 3,05 3,33 TGST (ngày) 139 149 130 138 129 NSLT (tạ/ha) 69,71 36,02 54,11 41,53 64,36 NSTT (tấn/ha) 4,9 2,8 4,9 3,5 5,2
Ghi chú: P1000hạt(g): Trọng lượng 1000 hạt TGST (ngày): Thời gian sinh trưởng
NSLT (tạ/ha): Năng suất lý thuyết NSTT (tấn/ha): Năng suất thực thu
Về thời gian sinh trưởng, giống Masurin (SĐK 6211) có thời gian sinh trưởng dài nhất (149 ngày), Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430) có thời gian sinh trưởng tương đương với A69-1, nhưng cả 2 giống đều có thời gian sinh trưởng nhiều hơn giống cải tiến Khang dân 18 – là giống đang được trồng phổ biến hiện nay tại các địa phương sản xuất lúa.
Về đặc điểm cấu thành năng suất, giống Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430) và Masurrin (SĐK 6211) có tỉ lệ hạt chắc bằng nhau và cao hơn các giống đối chứng. Tuy nhiên, trong số các yếu tố cấu thành năng suất thì số bơng/khóm có thể đóng
góp 74% năng suất, trong khi đó số hạt và khối lượng hạt chỉ đóng góp 26%. Vì thế mặc dù có tỉ lệ hạt chắc cao hơn các giống đối chứng nhưng với số bơng/khóm và tổng số hạt/bơng thấp, giống Masurrin có năng suất lý thuyết thấp hơn nhiều so với các giống khác. Trong khi đó, giống Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430) với ưu thế về các yếu tố cấu thành năng suất gồm số bơng/khóm, chiều dài bông, tổng số hạt/bông, tỉ lệ hạt chắc và trọng lượng 1000 hạt, đã cho năng suất lý thuyết cao nhất 69,71 (tạ/ha), cao hơn các giống đối chứng trong nghiên cứu. Dựa vào kết quả nghiên cứu, có thể nhận thấy tiềm năng năng suất của giống Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 6211) tương đối cao, đặc biệt là cao hơn giống địa phương Khang Dân 18, nhưng giống Marsurrin (SĐK 430) lại có tiềm năng năng suất thấp với năng suất thực thu 2,8 tấn/ha - thấp nhất so với các giống còn lại trong nghiên cứu.
Bên cạnh đó, tùy vào nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng, mà việc lựa chọn hình dạng kích thước hạt có các u cầu khác nhau, với giống Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430) có trọng lượng 1000 hạt 26,2 g là giống có kích thước hạt trung bình (P1000: 23-26,9g) tương đương với giống C22 (23g), trong khi giống Masurrin có trọng lượng 1000 hạt là 20g thuộc dạng hạt có kích thước nhỏ (P1000: 18-22,9 g) tương đương kích thước hạt Khang dân 18 (20,02g). Riêng giống A69-1 với trọng lượng 1000 hạt 28,1g là dạng hạt có kích thước to (27-34,9g). Ngồi ra, các giống đánh giá đều có kích thước hạt thóc rất dài (> 7,50 mm). Trong khi đó, với tỉ lệ dài/rộng của hạt thóc khoảng 2,1 mm – 3,0 mm, giống Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430) có hình dạng hạt trung bình, cịn các giống cịn lại có hình dạng hạt thon (>3,0 mm), rất phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng trong nước.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận
Từ những kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi đã đưa ra các kết luận sau: 1. Đã khảo sát alen chống chịu mặn, hạn của 200 giống lúa địa phương ở Việt
Nam bằng chỉ thị SSR liên kết với QTLs/gen liên quan đến khả năng chống chịu mặn, hạn. Trong đó đã sàng lọc được 10 giống lúa có xuất hiện alen chống chịu để tiếp tục tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
2. Đã đánh giá khả năng chống chịu mặn, hạn của 10 giống lúa sàng lọc trong điều kiện phịng thí nghiệm. Kết quả ghi nhận được 6 giống có khả năng chống chịu mặn tốt tại nồng độ EC = 6 ds/m và EC = 12ds/m gồm Dự nghểu Hịa Bình (SĐK 88), Nếp nõn tre (SĐK 6196), Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430), Lốc nước (SĐK 2455), Masurrin (SĐK 6122), Nếp ốc (SĐK 6192). Đồng thời, xác định được 5 giống có khả năng chống chịu hạn tốt là Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430), Nếp râu (SĐK 5129), Masurrin (SĐK 6211), Tai sac (SĐK 1085), Chiêm đá (SĐK 7050).
3. Đề tài đã chọn được 2 giống lúa vừa có khả năng chống chịu mặn, vừa có khả năng chống chịu hạn là Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430) và Massurin (SĐK 6211) để tiến hành đánh giá thời gian sinh trưởng và một số đặc tính cấu thành năng suất, nhằm xây dựng thơng tin cho q trình chọn tạo giống. Kết quả nhận thấy, 2 giống Nếp chuối Hịa Bình và Masurrin đều có dạng hạt thon dài, phù hợp với thị hiếu tiêu dùng trong nước, nhưng Masurrin có năng suất thấp (2,8 tấn/ha), trong khi Nếp chuối Hòa Bình có năng suất tương đương giống địa phương Khang dân 18 (4,9 tấn/ha).
Kiến nghị
Để kết quả nghiên cứu thật sự có hiệu quả sử dụng làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo, chúng tơi có một số kiến nghị sau:
1. Tiếp tục đánh giá khả năng chống chịu mặn, hạn của các giống Nếp chuối Hịa Bình (SĐK 430) và Masurrin (SĐK 6211) ở giai đoạn sinh sản trong điều kiện nhà lưới và đồng ruộng.
2. Đánh giá mô tả chi tiết các đặc điểm nông sinh học và chất lượng hạt của giống Nếp chuối Hịa Bình và Masurrin, nhằm xây dựng thơng tin hữu ích cho cơng tác chọn tạo giống mới.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003), Cơ sở di truyền tính chống chịu đối
với thiệt hạt do môi trường của cây lúa, NXB. Nông Nghiệp TP. Hồ Chí
Minh.
2. Đinh Thị Phịng (2001), Nghiên cứu khả năng chịu hạn và chọn dòng chịu hạn
ở lúa bằng kĩ thuật nuôi cấy mô thực vật, Viện công nghệ sinh học.
3. Lã Tuấn Nghĩa và Lê Thị Thu Trang (2012), "Nghiên cứu sự thay đổi hàm lượng clorophyl, carotenoit và xác định alen chịu mặn ở một số giống lúa trong điều kiên mặn", Tạp chí nơng nghiệp và phát triển nơng thơn, tr. 48-54. 4. Lã Tuấn Nghĩa, Vũ Đức Quang và Trần Duy Quý (2004), Cơ sở lý thuyết và
ứng dụng công nghệ gen trong chọn tạo giống cây trồng.
5. Nguyễn Lam Điền (2003), Tính chống chịu ở thực vật, , Chuyên đề sinh học, trung tâm khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, Viện công nghệ sinh học.
6. Trần Nguyên Tháp (2001), Nghiên cứu xác định một số đặc trưng của các giống lúa chịu hạn và chọn tạo giống lúa chịu hạn CH5, Luận án Tiến sĩ
nông nghiệp, Viện KHKT Nông nghiệp Việt Nam.
7. Trần Nguyên Tháp, Nguyễn Trọng Khanh, Nguyễn Quốc Khang, Vũ Tuyên Hồng, Nguyễn Tấn Hinh và Kính, Trương Văn (2002), Nghiên cứu vai trị gen chống hạn trong sự điều chỉnh hàm lượng Proline trong lá lúa trong điều kiện môi trường thay đổi, Nghiên cứu cây lương thực và cây thực phẩm (1999 - 2001), NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
Tiếng Anh
8. Alam R., Rahman S.M., Seraj Z. I., Michael T.J., Ismail A.M., Tumimbang- Raiz E. and Gregorio G.B. (2011), "Investigation of seedling-stage salinity tolerance QTLs using backcross lines derived from Oryza sativa L. Pokkali",
9. Aliyu R., Adamu A.K., Muazu S., Alonge S.O. and Gregorio G.B. (2011), Tagging and validation of SSR markers to salinity tolerance QTLs in Rice (Oryza spp.), International Conference on Biology, Environment and Chemistry.
10. Ayliffe M.A., Mitchell H.J., Deuschle K. and Pryor A.J. (2005), "Comparative analysis in cereals of a key proline catabolism gene", Mol Gen Genomics(274), pp. 494–505.
11. Bartels D. and Sunkar R . (2005), "Drought and salt tolerance in plants", Crit Rev Plant Sci (24), pp. 23–58.
12. Blumwald E. and Grover A. (2006), "Salt tolerance", trong Halford NG, chủ biên, Plant biotechnology: current and future uses of genetically modified crops, John Wiley and Sons Ltd., UK, pp. 206–224.
13. Bonilla P., Mackell D., Deal K. and Gregorio G. (2002), "RFLP and SSLP mapping of salinity tolerance genes in chromosome 1 of rice (Oryza sativa L.) using recombinant inbred lines", Philippine Agricultural Scientist (Philippines).
14. Chandan Sahi, Amanjot Singh, Krishan Kumar, Eduardo Blumwald and Anil Grover (2006), "Salt stress response in rice: genetics, molecular biology, and comparative genomics ", Functional and Integrative Genomics. 6(4), pp.
263-284.
15. Chao, D.Y. , Luo, Y.H. , Shi, M., Luo, D. and Xuan, H.L. (2005), "Salt- responsive genes in rice revealed by cDNA microarray analysis", Cell Research(10), pp. 796-810.
16. Chattopadhyay K., Nath D., Das G., Mohanta R.L., Marndi B.C., Singh D.P., Sarkar R.K. and Singh O.N. (2013), "Phenotyping and QTL-linked marker- based genotyping of rice lines with varying level of salt tolerance at flowering stage", Indian Journal of Genetics and Plant Breeding (The).
17. Collard B.C.Y., M.Z.Z. Jahufer, J.B. Brouwer and E.C.K. Pang (2005), "An introduction to markers, quantitative trait loci (QTL) mapping and marker– assisted selection for crop improvement: The basic concepts", Euphytica
(142), pp. 169-196.
18. Colmer T.D., T.J. Flowers and R. Munns (2006), "Use of wild relatives to improve salt tolerance in wheat", J Exp Bot (57), pp. 1059-1078.
19. Diédhiou, C.J. (2006), Mechanisms of Salt Tolerance: Sodium, Chloride and Potassium. Homeostasis in two Rice Lines with Different Tolerance to Salinity Stress Bielefeld University, Bielefeld, Germany.
20. El-Refaee Y.Z., Atallah M., Savo Sardaro M, L. and Porceddu E. (2006), Fine QTLs mapping for salinity tolerance in rice, Proc. 50th Italian Soc. Agric. Genetics Annual Congress. Ischia, Italy. ISBN, pp. 88-900622.
21. Flowers T.J., Koyama M.L., Flowers S.A., Sudhakar C., Singh K.P. and Yeo A.R. (2000), "QTL: their place in engineering tolerance of rice to salinity.",
Journal of Experimental Botany/the Society or Experimental Biology.
51((342)), pp. 99–106.
22. Giarrocco L.E., Marassib M.A. and Salernoa G.L. (2007), "Assessment of the Genetic Diversity in Argentine Rice Cultivars with SSR Markers", Crop Sci 47, pp. 853-858.
23. Gomez, S.M., Kumar, S.S., Jeyaprakash P., Suresh R., Biji K.R., Boopathi N.M., Price A.H. and Babu R.C. (2006), "Mapping QTLs Linked to Physio- Morphological and Plant Production Traits under Drought Stress in Rice (Oryza sativa L.) in the Target Environment", American Journal of Biochemistry and Biotechnology. 2(4), pp. 161.
24. Gregorio G.B., Senadhira D., Mendoza R.D., Manigbas N.L., Roxas J.P. and Guerta C.Q. (2002), "Progress in breeding for salinity tolerance and associated abiotic stresses in rice.", Field Crops Research. 76, pp. 91-101.
25. Gu Xing-you, Mei Man-tong, Yan Xiao-long, Zherng Shao-ling and Lu Yong- gen (2000), "Preliminary detection of quantitative trait loci for salt tolerance in rice", Chinese J Rice Sci 14 (2), pp. 65–70.
26. Haq T.U., Gorham J., Akhtar J., Akhtar N. and Steele K.A. (2010), "Dynamic quantitative trait loci for salt stress components on chromosome 1 of rice",
Funcl Plant Biol(37), pp. 634–45.
27. Hien Thi Thu Vu, Duc Duy Le, Ismail, Abdelbagi M. and Ham Huy Le (2012), "Marker-assisted backcrossing (MABC) for improved salinity tolerance in rice (Oryza sativa L.) to cope with climate change in Vietnam", Australia journal of crop science 6(12), pp. 1649- 1654.
28. Islam M.R., Salam M.A., Hassan L., Collard B.C.Y., Singh R.K. and Gregorio G.B. (2011), "QTL mapping for salinity tolerance at seedling stage in rice",
Emirates Journal of Food and Agriculture. 23(2), pp. 137-146.
29. Ismail A.M., Heuer S., Thomson M.J. and Wissuwa M. (2007), "Genetic and genomic approaches to develop rice germplasm for problem soils", Plant Mol Biol (65), pp. 547- 570.
30. Jalaluddin M., Nakai H. and Yamamoto T. (2007), "Genetic diversity and DNA fingerprinting of some modern Indica and Japonic rice. ", Breed and Genet. SABRAO. 39 (1), pp. 43-52.
31. Jean M.M., Gerhard R., Cyril Z. and Barbara H. (2006), "Transgeneration memory of stress in plants", Nature letters (442(31)), pp. 1046 -1049.
32. Jeschke W.D. and Hartung W. (2000), "Root-shoot interactions in mineral nutrition", Plant Soil. 226, pp. 310–314.
33. Kalyan C.B. and Rambabu N. (2006), "SSR marker based DNA fingerprinting and diversity study in rice (Oryza sativa L.). ", AJB. 5 (9), pp. 684-688. 34. Kanagaraj P., Prince K., Silvas J., Sheeba J.A., Biji K.R., Paul S.B., Senthil A.
and Babu R.C. (2010), "Microsatellite markers linked to drought resistance in rice(Oryza sativa L.)", Current Science(Bangalore). 98 (6), pp. 836.
35. Koyama L.M., Levesley A., Koebner R.M.D., Flowers T.J. and Yeo A.R. (2001), "Quantitative trait loci for component physiological traits determining salt tolerance in rice", Plant Physiol. 125, pp. 406-422.
36. Lafitte H.R., Ismail A. and Bennett J. (2004), Abiotic stress tolerance in rice for Asia: progress and the future, New directions for a diverse planet Proceedings of the 4th International Crop Science Congress: 26 Sep-1 Oct 2004, Citeseer.
37. Lafitte H.R., Price A.H. and Courtois B. (2004), "Yield response to water deficit in an upland rice mapping population: associations among traits and genetic markers", Theor Appl Genet. 109 (6), pp. 37–46.
38. Lang N.T. and Buu B.C. (2010), Quantitative trait loci influencing drought tolerance in rice (Oryza sativa. L), chủ biên, OmonRice.
39. Lang N.T. and Buu B.C. (2008), "Fine mapping for dought tolerance in rice (Oryza sativa L.)", Omonrice. 16, pp. 9-15.
40. Lang N.T., Masood S., Yanagihara S. and Buu B.C. (2003), "Mapping QTLs for salt tolerance in rice", Khush GS, DS Brar, B Hardy. Advances in Rice
Genetics. Supplement to Rice Genetics IV. Proceedings of the Fourth International Rice Genetics Symposium, 22-27 October 2000. Los Banos, Philippines. International Rice Research InstituteProceedings of the Fourth International Rice Genetics Symposium, pp. 294–298.
41. Lang N.T., Nha C.T., Ha P.T.T. and Buu B.C. (2013), "Quantitative trait loci (qtls) associated with drought tolerance in rice (Oryza sativa l.)", Sabrao J. Breed. Genet. 45(3), pp. 409-421.
42. Lang N.T., Yanagihara S. and Buu B.C. (2001), "A microsatellite marker for a gene conferring salt tolerance on rice at the vegetative and reproductive stages", SABRAO (33(1)), pp. 1-10.
43. Lang N.T., Yanagihara S. and Buu B.C. (2001), "QTL analysis of salt tolerance in rice (Oryza sativa L.)", SABRAO (3).
44. Lang N.T., Zhikang L. and Buu B.C. (2001), "Microsatellite markers linked to salt tolerance in rice", Omonrice. 9, pp. 9-21.
45. Lin H.X., Zhu M.Z., Yano M., Gao J.P., Liang Z.W., Su W.A., Hu X.H., Ren Z.H. and Chao D.Y. (2004), "QTLs for Na+ and K+ uptake of the shoots and roots controlling rice salt tolerance", Theor Appl Genet. 108 ((2)), pp. 253–
260.
46. Mahajan S. and Tuteja N. (2005), "Salinity and drought stresses: An overview",
Archives of Biochemistry and Biophysics (444(2)), pp. 139-158.
47. Michael J.T., Marjorie D.O., James E., Rahman M.A., Andres G.S., Dante L.A., Ellen T.R., Eduardo B., Zeba I.S., Rakesh K.S., Glenn B.G. and Abdelbagi M.I. (2010), "Characterizing the Saltol Quantitative Trait Locus for Salinity Tolerance in Rice", Springer Science+Business Media, LLC 2010.
48. Mishra K.K., P., Vikram, Yadaw R.B., Swamy B.P.M., Dixit S., Cruz M.T.S., Maturan P., Marker S. and Kumar A. (2013), "qDTY 12.1: a locus with a consistent effect on grain yield under drought in rice", BMC genetics. 14(1), pp. 12.
49. Mohammadi – Nejad G., Arzani A., Rezai A.M., Singth R.K. and Gregorio B.G. (2008), "Assessment of rice genetypes for salt tolerance using microsatellite marker associated with the salt QTL", Afr J Biotechnol. 7, pp. 730-736.
50. Moniruzzaman M., Islam M.S., J.A., Rashid, S.N., Begum and M.M., Islam (2013), "Marker-assisted backcrossing for identification of salt tolerant rice lines", International Journal of Agricultural Research, Innovation and Technology. 2(2), pp. 1-8.
51. Moradi F., Ismail A., Gregorio G.B. and Egdane J. (2003), "Salinity tolerance of rice during reproductive development and association with tolerance at the seedling stage", Indian J Pl Physiol (8), pp. 105-116.
52. Muhammad S.R., Rezwan M.M., Samsul A.M. and Lutfur R. (2009), "DNA