2.5 CÁC ĐẶC TÍNH QUAN TRỌNG CỦA GIỐNG LÚA TRONG CHỌN GIỐNG
2.5.3 Gia tăng phẩm chất gạo
Việc gia tăng phẩm chất gạo được xây dựng trên chiến lược kinh doanh và chiến lược an ninh lương thực quốc gia. Việc gia tăng được hiểu theo hai nội dung lớn: phẩm chất thương mại và phẩm chất dinh dưỡng.
Trước 1990, 80% giống lúa Việt Nam có hàm lượng amylose cao >25%. Sau đó tỷ lệ
này giảm dần, với những giống lúa chủ lực hạt dài, hàm lượng amylose thấp đến trung bình, cạnh tranh được với gạo trắng Thái Lan (chúng ta chỉ thua so với gạo thơm Thái, vì họ sử dụng giống truyền thống). Đó cả một giai đoạn cải tiến vơ cùng khó khăn tính trạng hàm lượng amylose do gen waxy điều khiển trên nhiễm sắc thể số 6. Gạo có hạt
dài >7 mm đạt được chuẩn thị trường quốc tế kể từ 1995. Gạo chất lượng cao nhờ áp
dụng giống lúa xác nhận, mà trước 1996, cả vùng chỉ đạt <2%, nay con số đó đã tăng lên 30%. Hạt gạo Việt Nam đã có thể cạnh tranh với gạo trắng hạt dài của Thái Lan. Thách thức trước mắt là cải tiến giống lúa cao sản, gạo thơm, độ bền thể gel >60 mm (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2011).
Chất lượng hạt gạo bao gồm chất lượng xay chà, chất lượng cơm và chất lượng dinh
dưỡng. Thị hiếu của người tiêu dùng thường chú ý đến chất lượng cơm sau khi nấu.
Chất lượng cơm bao gồm hàm lượng amylose, độ trở hồ, độ bền thể gel; hàm lượng
dinh dưỡng bao gồm lượng protein, vitamin, khoáng vi lượng.
Phẩm chất thương mại
Kích thước hạt gạo
Chiều dài hạt gạo là tính trạng ổn định nhất, ít bị ảnh hưởng bởi môi trường, được điều khiển bởi đa gen. Thứ tự mức độ tính trội được ghi nhận như Hạt dài> hạt trung
bình> hạt ngắn> hạt rất ngắn. Thị hiếu người tiêu dùng về dạng hạt rất thay đổi, có nơi
thích dạng hạt trịn, có nơi thích dạng hạt gạo dài trung bình, nhưng dạng hạt gạo thon
dài là được tiêu thụ nhiều nhất trên thị trường quốc tế.
bình là 3. Các dịng có kích thước hạt lớn hơn ba thuộc hình dạng thon dài phù hợp với nhu cầu xuất khẩu, góp phần làm tăng giá trị thương phẩm cho hạt gạo. Các dịng có hình dạng hạt mức trung bình nên ít có lợi thế cạnh tranh so với các giống có hình dạng hạt thon trong quá trình xuất khẩu cũng như tiêu thụ nội địa.
Kích thước hạt do gen đa gen tương tác cộng tính điều khiển. Chiều dài và hình dạng
hạt di truyền theo số lượng.
Tỷ lệ xay chà
Tỷ lệ vỏ trấu trung bình từ 20 đến 22%, có thể thay đổi từ 18 đến 26%. Cám và phôi hạt chiếm 8 đến 10%, do đó tỷ lệ gạo trắng thường ở vào khoảng 70%.
Theo Nguyễn Thị Huỳnh Giao (2012) cho thấy tỷ lệ xay chà của các dòng lúa triển vọng đáp ứng nhu cầu gạo phẩm chất tốt cho sản xuất ở ĐBSCL thuộc loại tốt và rất tốt. Đây là một đặc tính tốt rất được ưa chuộng.
Qua nghiên cứu 20 dòng lúa ngắn ngày tạo Trung tâm Giống An Giang vào vụ Đông Xuân 2010-2011 cho thấy tỷ lệ xay chà rất cao, đạt từ 79 đến 83,6% tỷ lệ gạo lức, từ
68 đến 72,9% tỷ lệ gạo trắng, từ 56,6 đến 71,1% tỷ lệ gạo nguyên. Đây chính là tiêu chí để chọn giống và đánh giá giá trị thương phẩm của gạo trên thị trường trong cũng như ngoài nước Nguyễn Thị Yến (2011).
Tỷ lệ gạo trắng và tỷ lệ gạo lức ít biến động và nó cũng phụ thuộc vào môi trường. Tỷ lệ gạo nguyên biến động rất lớn và chịu ảnh hưởng rất mạnh mẽ của môi trường,
đặc biệt là nhiệt độ và ẩm độ trong suốt thời gian chín, kéo dài đến lúc sau thu hoạch, đặc biệt là điều kiện phơi sấy, bảo quản.
Độ trong của gạo
Độ trong suốt của hạt gạo phụ thuộc vào tính chất của phôi nhũ, vết đục xuất hiện ở lưng, bụng hoặc trung tâm hạt gạo. Hạt tinh bột ở vùng bạc bụng sắp xếp rời rạc, có
cấu trúc kém chặt chẽ hơn vùng trong suốt, tạo khe hở chứa khơng khí giữa các hạt tinh bột hình thành vết đục. Tính trạng này di truyền độc lập với các đặc tính nơng học
khác. Sự thay đổi khí hậu (nhiệt độ cao khi lúa trổ bơng) có ảnh hưởng đáng kể đến việc tăng độ bạc bụng. Các thí nghiệm thực hiện tại vùng lúa của IRRI cho thấy, ở thời kỳ lúa từ trổ đến chắc, nếu điều kiện nhiệt độ đêm/ngày vào khoảng 20/300C, lúa sẽ đạt 80% số hạt chắc, tuy nhiên độ bạc bụng lại khá cao 80%. Trong khi đó, trong
điều kiện nhiệt độ đêm/ngày từ 15/200C, tỷ lệ hạt chắc đạt rất thấp hơn nhưng tỷ lệ bạc bụng của hạt gạo lại rất thấp (thấp hơn 20%). Độ bạc trắng ở trung tâm hạt do gen
wc điều khiển, còn độ bạc trắng ở bụng hạt do gen wb.
Theo Nguyễn Thị Huỳnh Giao (2012) khi nghiên cứu các dòng lúa triển vọng đáp úng
phẩm chất của hạt gạo trong tiêu thụ nội địa và thị trường xuất khẩu. Các dịng lúa thí nghiệm có tỷ lệ vết bạc bụng cấp 9 biến thiên từ 0,3 đến 11,3%. Đây là đặc tính tốt khi chọn giống.
Đặc tính mềm dẻo của cơm
Amylose được xem là tính trạng có ý nghĩa quyết định đến sự mềm cơm. Amylose là phần tinh bột khơng phân nhánh có trong gạo tẻ, tương quan nghịch với độ dẻo, độ mềm và độ bóng của cơm. Mặc dù cơ chế di truyền về lượng amylose chưa được biết rõ, nhưng dường như hàm lượng amylose cao và thấp đều do một gen duy nhất điều khiển (Jennings và ctv, 1979). Theo Nguyễn Thị Huỳnh Giao (2012) cho thấy hàm
lượng amylose của các dòng lúa triển vọng đáp ứng nhu cầu gạo phẩm chất tốt cho
sản xuất ở ĐBSCL biến thiên từ 20,1 đến 31,1%, trung bình là 25,7%. Các dịng có
hàm lượng amylose lớn hơn 25%, thuộc nhóm có hàm lượng amylose cao, gạo sau khi
nấu khơ cơm và xốp nhưng cứng cơm khi để nguội. Các dịng có hàm lượng amylose từ 22,2% đến 24,9%, thuộc nhóm có hàm lượng amylose trung bình, chủ yếu thuộc nhóm mềm cơm và mềm khi để nguội. Các dịng này có chất lượng gạo tốt và ngon
cơm, phù hợp với yêu cầu của thị trường nội địa và xuất khẩu.
Độ trở hồ do gen alk và qASS-6 điều khiển. Một vài nghiên cứu cho thấy độ trở hồ có liên quan đến hàm lượng amylose. Độ trở hồ quyết định rất lớn đến hàm lượng
amylose (Jennings và ctv, 1979). Trong các tiêu chuẩn về chất lượng thì tiêu chuẩn độ trở hồ cũng rất quan trọng, vì độ trở hồ có liên quan mật thiết với hàm lượng amylose của tinh bột là yếu tố chính quyết định phẩm chất gạo khi đã nấu. Độ trở hồ xác định được độ dẻo của gạo khi nấu chín, gạo có độ trở hồ cao rất mềm và có khuynh hướng
tan rã khi nấu quá chín (Phạm Thị Phấn, 2007) (trích từ Nguyễn Thành Tâm, 2010).
Độ trở hồ trung bình là tiêu chí tối hảo cho phẩm chất gạo tốt (Bùi Chí Bửu và
Nguyễn Thị Lang, 2000).
Mùi thơm
Mùi thơm 2-acetyl-1-pyrroline được tìm thấy trong giống Basmati370 và Jasmine85
quyết định sự thể hiện mùi thơm. Nguyễn Thị Lang và ctv. (2002) đã sử dụng chỉ thị RM223 liên kết với fgr trên nhiễm sắc thể số 8 với khoảng cách di truyền 1,6 cM trong chọn tạo giống lúa cao sản có mùi thơm, và phát triển thành công giống OM4900, OM6161, OM6162 (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2011).
Cho đến nay, việc lai tạo giống lúa cải tiến có phẩm chất gạo thơm rất ít thành cơng so
với việc khai thác tính trạng này từ giống lúa cổ truyền như: Basmati (Ấn Độ), Khao
Dawk Mali (Thái Lan), Nàng Thơm Chợ Đào, Tám thơm (Việt Nam) (Nguyễn Thị
Viện Nghiên cứu Phát triển ĐBSCL đã cung ứng và phát triển giống MTL372. Đây là giống được lai từ tổ hợp lai MTL142 và Tẻ Thơm, với mục tiêu tìm ra được giống lúa
thơm, ngắn ngày, gạo ngon, hạt dài, mềm cơm và thấp cây. Nhóm tác giả đã chọn đặc
tính cây cha là cực ngắn ngày, gạo thơm ngon từ giống Tẻ Thơm và chọn giống cây mẹ MTL142 để hướng cho năng suất cao, chống chịu sâu bệnh và thích nghi rộng. Kết quả năm 2003 đã chọn được một dòng thuần và đặt tên là MTL372. Giống đã tham
gia và đạt giải tại Hội thi Gạo ngon Thương hiệu Việt tại Sóc Trăng 2011.
Những nghiên cứu mới về phẩm chất dinh dưỡng của hạt gạo
Kết quả điều tra của WHO cho thấy 40% trẻ em dưới 5 tuổi và 30% trẻ em đang cắp
sách đến trường và khoảng 50% phụ nữ mang thai đều có triệu chứng thiếu Vitamin
A. Dr Ingo Potrykus và Dr Peter Beyer (2000) cùng với ctv đã tạo ra giống vàng (Golden Rice) bằng con đường biến đổi gen rất thành công. Giống Golden Rice bao gồm vitamin A, sắt, kẽm. Dự kiến năm 2013 nó sẽ được trồng ở Philippines, giải
quyết được 250 đến 500 nghìn trẻ em bị khơ võng mạc hàng năm. Lúa vàng cung cấp 35 mg tiền chất vitamin A trên 1 gam cơm, làm giảm 6.000 người nghèo phải chết do thiếu vitamin A mỗi ngày. Lúa vàng mất mười năm nghiên cứu và phát triển trên điều kiện qui định khắc nghiệt của các nước tham gia. Nhóm nghiên cứu loại bỏ được
marker gen mất hơn hai năm. Việc khảo nghiệm đồng ruộng mất hai năm. Thu thập dữ liệu về an toàn sinh học mất bốn năm. Nhưng chính sự bất công của những văn kiện pháp lý hiện nay đối với cây trồng biến đổi gen biểu hiện sự thiếu thực tiễn và
đang ngăn chặn khả năng của chúng để cứu được hàng triệu người thốt khỏi nạn đói và suy dinh dưỡng (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2011).
Hàm lượng axit phytic có trong hạt gạo làm ức chế ruột non hấp thu sắt. Do ăn nhiều
cơm, nên người Việt Nam, đặc biệt là phụ nữ và trẻ em bị hội chứng anemia (thiếu
sắt) khá trầm trọng. Giống lúa có gen lpa do một đột biến được ghi nhận, làm giảm phytic acid trong gạo đáng kể. Nó đã và đang được khai thác trong chương trình cải
tiến giống lúa. Viện Lúa ĐBSCL đã sử dụng OM1490 và OMCS2000 xử lý phóng xạ bằng hóa chất và tia gamma tạo ra được một gen lặn lpa mới định vị trên nhiễm sắc thể số 3. Nhưng gen này thể hiện kiểu hình kém ổn định. Phát hiện của Viện Lúa ĐBSCL về quần thể lúa hoang ở Đồng Tháp Mười Oryza rufupogon có hàm lượng
axit phytic thấp đã gây ngạc nhiên cho các chuyên gia của IAEA, khi tổng kết chương trình vào năm 2008 tại Vienne (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2011).
Hàm lượng prôtêin trong cây lúa biến động từ 6 % đến 12 %. Tỷ lệ này cao hay thấp
thường do yếu tố giống quyết định 40% và còn 60% do ảnh hưởng của môi trường và
thời gian bảo quản hạt (Nguyễn thị Lang và ctv. 2001). Thời gian tồn trữ lúa trong kho
càng lâu, hàm lượng prôtêin càng giảm. Hàm lượng prôtêin bị ảnh hưởng khá nhiều
của giống và môi trường. Di truyền của tính trạng hàm lượng prôtêin trong hạt rất phức tạp và bị ảnh hưởng mạnh mẽ của môi trường, giống có hàm lượng prơtêin cao
thường liên kết với đặc tính thời gian sinh trưởng ngắn và khối lượng hạt nhẹ. Chỉ thị RM234 định vị trên nhiễm sắc thể số 7, đã được Viện Lúa ĐBSCL khai thác trong cải
tiến giống lúa có hàm lượng prôtêin cao >8% (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2011).