4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
3.7 Số hạt chắc/bông, % hạt chắc và trọng lượng 1000 hạt của cây F2
Nghiệm thức Số hạt chắc/bông % Hạt chắc TL 1000 hạt (g) THL10-01 178 71,2 30,01 THL10-04 168 69,93 27,3 THL10-12 160 70,03 27,7 THL10-22 186 73,0 29,5 THL10-28 173 72,6 29,8 THL10-30 165 68,3 28,2 Trung bình 171,67±9,39 70,84±1,77 28,75±1,16 Nếp cẩm 118 72,3 23,6 NK2 x Nhật 1 134 54,9 22,5 THL: Tổ hợp lai, 10: Nếp cẩm x (NK2 x Nhật 1), TL: Trọng lượng
33
* Số hạt chắc trên bông và tỷ lệ hạt chắc
Kết quả ở bảng cho thấy số hạt chắc trên bơng của các dịng dao động 160- 186 hạt trên bơng, trung bình 171,67±9,39 cao hơn cây cha 134 hạt/bơng và cây mẹ 118 hạt/bơng, có sự biến thiên khá lớn cho thấy sự phân ly mạnh mẽ ở cây F2. Tỷ lệ hạt chắc của các dòng biến thiên trong khoảng 68-73%, trung bình 70,84±1,77%, tuy còn thấp hơn cây mẹ ban đầu nhưng cải thiện được đặc tính của cây cha rất nhiều vì cây cha có tỷ lệ lép cao. So với thế hệ F1 (69,18%) thì tỷ lệ hạt chắc của cây F2 có chiều hướng gia tăng khoảng 0,8-1,33%. Trong đó THL10-22 có tỷ lệ hạt chắc cao nhất (73%). Điều này có thể lý giải do có sự phân ly mạnh mẽ cũng như sự cạnh tranh về mặt dinh dưỡng do các cá thể được trồng chung lô.
* Trọng lượng 1000 hạt
Qua bảng cho thấy chỉ tiêu trọng lượng 1000 hạt dao động từ 27,3-30,01 g, trung bình 28,75±1,16 g. Cao nhất là THL10-01 với trọng lượng là 30,01 g, cao hơn so với cha (22,5 g) và mẹ (23,6 g). So với cây F1 trung bình 28,32±1,12 g cho thấy qua 2 thế hệ thì trọng lượng 1000 hạt của cây F2 (hạt F3) tương đối ổn định.
* Độ cứng lóng (N/cm2) của các cá thể F2 và cha mẹ
Cách đo độ cứng của cây F2 cũng như cây F1. Độ cứng của cây F2 thể hiện được đặc tính trung gian giữa cây cha và cây mẹ, mang đặc tính 3 lóng từ mẹ và có độ cứng lóng cao từ cha. Cho thấy đặc tính yếu rạ của mẹ được cải thiện.
Kết quả Bảng 3.8 cho thấy độ cứng của cây F2 cũng tăng dần từ lóng thứ 1 đến lóng thứ 3. Trong đó lóng thứ 3 mang được đặc tính trung gian rõ rệt dao động từ 7,18-8,86 N/cm2 cho thấy được việc lai tạo thành cơng có ý nghĩa cao trong cơng tác chọn giống. Trung bình độ cứng của lóng 1 đến lóng 3 của các cây F2 đều cao hơn trung bình cây cha mẹ, độ cứng có thiên hướng nghiêng về cây cha mang được đặc tính cứng cây như cây cha mà các cá thể F2 đã thể hiện được. Đặc biệt là khi so sánh lóng thứ 3 ở các THL10-01, THL10-22, THL10-28 có độ cứng lần lượt là 8,86 N/cm2, 8,47 N/cm2, 7,67 N/cm2 có độ cứng cao hơn trung bình cây cha mẹ, khác biệt ý nghĩa thống kê so với cây mẹ, do đó cần tiếp tục chọn lọc để chọn được giống có đặc tính tốt phục vụ sản xuất.
34
Bảng 3.8 Độ cứng lóng (N/cm2) của các cá thể F2 so với cha mẹ
THL: Tổ hợp lai, 10: Nếp cẩm x (NK2 x Nhật 1)
TBF1: Trung bình tổng của các dịng F1, TBP: Trung bình tổng của cây cha mẹ Ghi chú: ** khác biệt ý nghĩa thống kê 1%
Trong cùng một cột những số có chữ theo sau giống nhau thì khơng khác biệt ý nghĩa thống kê
* Chiều dài lóng (cm) của các cá thể F2 và cha mẹ
Tiếp theo thế hệ F1 là thế hệ F2 ta đã chọn được các dòng mong muốn, có đặc tính thấp cây hơn cây mẹ, đó là yếu tố giúp cây hạn chế được đổ ngã so với cha mẹ. Cây F2 sau khi cắt vẫn thấy chiều dài lóng lóng 4 <1 cm, do đó đến các thế hệ tiếp theo cần theo dõi chỉ tiêu này, vì lóng 4 tức lóng gốc quyết định nhiều nhất đến sự đổ ngã trên lúa.
Nghiệm thức Lóng 1 Lóng 2 Lóng 3
THL10-01 2,96bc 4,93ab 8,86a
THL10-04 2,57c 3,39c 7,45b
THL10-12 2,83bc 3,95c 7,64b
THL10-22 4,06a 5,53a 8,47a
THL10-28 2,63c 5,71a 7,67b THL10-30 2,99bc 4,23bc 7,18b TBF2 3,01 4,62 7,87 Nếp cẩm 1,91d 3,72c 6,27c NK2 x Nhật 1 3,38c 5,22a 8,90a TBP 2,65 4,47 7,59 F ** ** ** CV(%) 11,51 9,85 4,5
35
Bảng 3.9 Chiều dài lóng (cm) các cá thể F2 và cha mẹ
Nghiệm thức Lóng 1 Lóng 2 Lóng 3 THL10-01 36,50b 18,06d 17,70bc THL10-04 38,20b 24,33abc 18,93b THL10-12 38,13b 21,63c 17,80bc THL10-22 35,56bc 23,30bc 16,33c THL10-28 32,33cd 21,96c 17,16bc THL10-30 36,33c 26,20ab 18,00bc TBF2 36,177 22,58 17,65
Nếp cẩm 42,83a 26,96a 21,33a NK2 x Nhật 1 30,66d 18,23d 16,83bc
TBP 36,75 22,6 19,08
F ** ** **
CV(%) 5,78 7,26 6,83
THL: Tổ hợp lai, 10: Nếp cẩm x (NK2 x Nhật 1)
TBF1: Trung bình tổng của các dịng F1, TBP: Trung bình tổng của cây cha mẹ Ghi chú: ** khác biệt ý nghĩa thống kê 1%
Trong cùng một cột những số có chữ theo sau giống nhau thì khơng khác biệt ý nghĩa thống kê
Qua Bảng 3.9 ta thấy được chiều dài lóng thứ 1 đến lóng 3 ngắn dần, lóng 3 của các cá thể F2 đều thấp hơn cây mẹ và không khác biệt so với cây cha, trong đó THL10-01, THL10-22, THL10-28 có chiều dài tất cả các lóng đều ngắn hơn trung bình cây cha mẹ. Lóng 4 có chiều dài <1 cm, một điều lưu ý là lóng thứ 4 càng ngắn thì sẽ giúp cho gốc lúa (nếp) cứng hơn và hạn chế được đổ ngã, cho thấy được các cá thể F2 có tiềm năng kháng được đổ ngã.
* Đường kính lóng (mm) của các cá thể F2 và cha mẹ
Đường kính lóng tăng dần từ lóng 1 đến lóng 3. Kết quả từ Bảng 3.10 cho thấy rằng lóng thứ 3 càng lớn thì việc hạn chế đổ ngã cũng cao như THL10-01 có đường kính lóng cao so với cây mẹ ở mức 1% qua phép thử Ducan. Các dịng ở thế
36
hệ F2 có trung bình đường kính lóng 1 đến lóng 3 cao hơn trung bình đường kính lóng so với cây cha mẹ. Vì vậy có thể kết luận các dịng F2 có đường kính lóng ưu thế nghiêng về cây mẹ.
Bảng 3.10 Đường kính lóng (mm) các cá thể F2 và cha mẹ
Nghiệm thức Lóng 1 Lóng 2 Lóng 3
THL01-01-01 3,20a 4,66a 5,73a
THL01-02-01 2,46cd 4,56a 5,43a THL01-03-01 3,16a 3,86b 4,90b THL01-04-01 3,16a 4,60b 5,70a THL01-04-02 3,10ab 4,73a 5,63a THL01-05-01 2,76bc 4,10b 5,36a
TBF2 2,97 4,42 5,48
Nếp cẩm 3,00ab 4,60a 5,36ab
NK2 x Nhật 1 2,26d 3,93b 4,86b
TBP 2,63 4,26 5,11
F ** ** **
CV(%) 6,47 5,35 5,10
THL: Tổ hợp lai, 10: Nếp cẩm x (NK2 x Nhật 1)
TBF1: Trung bình tổng của các dịng F1, TBP: Trung bình tổng của cây cha mẹ Ghi chú: ** khác biệt ý nghĩa thống kê 1%
Trong cùng một cột những số có chữ theo sau giống nhau thì khơng khác biệt ý nghĩa thống kê
Qua các chỉ tiêu chiều dài lóng và đường kính lóng, đặc biệt là độ cứng lóng 3 ở thế hệ cây F2 ta chọn được 3 dòng ưu tú từ tổ hợp lai THL10-01, THL10-22, THL10-28 có độ cứng cao, chiều dài lóng ngắn, đường kính lóng lớn.
3.2.2 Chỉ tiêu phẩm chất
37
Hàm lượng amylose là một trong những tiêu chuẩn quan trọng nhất đánh giá phẩm chất cơm nấu. Nó quyết định cơm dẻo, mềm hay cứng. Gạo có hàm lượng amylose thấp thì khi nấu cơm mềm, bóng và vẫn giữ được đặc tính này sau khi để nguội. Theo thang đánh giá của IRRI (1979) thì hàm lượng amylose của gạo được đánh giá là thấp khi hàm lượng amylose từ 8-20%, trung bình khi hàm lượng amylose từ 21-25%, cao khi hàm lượng amylose trên 25%.
Bảng 3.11 Hàm lượng amylose và protein của cây F2 (hạt F3) so với cha mẹ
THL: Tổ hợp lai, 10: Nếp cẩm x (NK2 x Nhật 1)
Kết quả trình bày ở Bảng 3.11 cho thấy rằng hàm lượng amylose của các dịng của hạt F3 đều biến động khơng nhiều từ 7,67-12,02 %, trung bình là 8,98 %, các dịng này có hàm lượng amylose thấp hơn so với giống (NK2 x Nhật 1) ban đầu là (12,93 %) và cao hơn so với Nếp cẩm (3,02%) cho thấy hạt F3 mang tính trạng trung gian và thiên nhiều về cây cha nên hạt F3 cho ra là gạo.
Phân nhóm hàm lượng amylose của IRRI (1988), THL10-01 và THL01-28 có hàm lượng amylose thấp (tức nằm trong khoảng 10-19 %). Hàm lượng amylose càng thấp, thì tính dẻo của cơm càng cao và mềm khi để nguội. Trong cùng một tổ hợp lai, các cá thể được chọn ở thế hệ F2 (hạt F3) có hàm lượng amylose thấp trung bình dưới 20%.
Nghệm thức Hàm lượng amylose (%) Hàm lượng protein (%)
Hạt F3 Phân nhóm Hạt F3 THL10-01 10,3 Thấp 8,85 THL10-04 9,95 Rất thấp 9,03 THL10-12 6,67 Rất thấp 8,67 THL10-22 7,31 Rất thấp 9,89 THL10-28 12,02 Thấp 9,73 THL10-30 7,67 Rất thấp 9,08 Nếp cẩm 3,02 Rất thấp 7,54 NK2 x Nhật 1 12,93 Thấp 7,47
38
Hàm lượng protein
Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), hàm lượng protein trung bình trong hạt gạo là khoảng 7% ở ẩm độ 14%, cộng với 0,5% chất béo, tro và sợi thô. Protein trong gạo hiện diện trong gạo ở dạng có màng đơn (single- membraned particle). Protein chỉ là yếu tố thứ yếu trong phẩm chất gạo, nhưng nó đóng góp rất cơ bản vào chất lượng dinh dưỡng của gạo. Gạo có hàm lượng protein càng cao càng có giá trị dinh dưỡng cao và càng được lưu tâm trong giới tiêu dùng. Hàm lượng protein trong hạt biến thiên trong khoảng 4,1-14,7 % đa số các giống biến thiên trong khoảng từ 7-8 % (IRRI, 1993).
Kết quả phân tích hàm lượng protein của hạt F3 biến động từ 8,67-9,89 %, trung bình 9,21 % trong đó cao nhất THL10-22 với hàm lượng protein 9,86 % và thấp nhất THL10-12 chỉ có 8,67 %. Hàm lượng protein của các dịng đều cao hơn cha (7,47 %) và mẹ (7,54 %) và cao hơn so với trung bình các giống lúa Việt Nam (7-8 %). Kết quả này cho thấy việc chọn lọc dịng lúa có hàm lượng protein cao thông qua sự biểu hiện của băng protein α-glutelin 37-39KDa là có hiệu quả.
Tổng hợp kết quả Bảng 3.11 ta chọn được 6 dịng có phẩm chất tốt (protein > 8,5 %), amylose thấp, có màu tím là THL10-01, THL10-22 và THL10-30, màu trắng là THL10-04, THL10-12 và THL10-28, có thể tiếp tục nhân lên ở thế hệ tiếp theo.
Độ trở hồ và độ bền thể gel
Theo Vương Đình Tuấn (2001) thì hàm lượng amylose và độ bền thể gel có liên quan chặt chẽ với nhau. Gạo có thể gel mềm thường tương ứng với hàm lượng amylose thấp, gạo mềm cơm hơn. Kết quả Bảng 3.12 cho thấy tất cả các dịng đều có độ bền thể gel đều thuộc phân nhóm mềm và rất mềm cơm, so với cha mẹ thì các dịng lúa đều mềm cơm giống như cha mẹ, điều này hồn tồn phù hợp với kết quả phân tích hàm lượng amylose của hạt F3.
39
Bảng 3.12 Độ trở hồ và độ bền thể gel của cây F2 (hạt F3)
THL: Tổ hợp lai, 10: Nếp cẩm x (NK2 x Nhật
Hình 3.3 Độ thể gel của THL10-28 (a), THL10-22 (b) và cha (c), mẹ(d)
Nghiệm thức Độ trở hồ Độ bền thể gel Cấp Phân nhóm Cấp Phân nhóm THL10-01 5 Trung bình 1 Mềm THL10-04 6 Thấp 1 Rất mềm THL10-12 6 Thấp 1 Rất mềm THL10-22 5 Trung bình 1 Rất mềm THL10-28 5 Trung bình 1 Rất mềm THL10-30 7 Thấp 1 Rất mềm Trung bình 6 Thấp 1 Rất mềm Nếp cẩm 4 Trung bình 1 Mềm NK2 x Nhật 7 Thấp 1 Rất mềm (a) (b) (c) (d)
40
Độ trở hồ
Độ trở hồ quyết định phẩm chất gạo nấu. Gạo có nhiệt trở hồ cao sau khi ngâm nước đem nấu sẽ ít nở hơn gạo có nhiệt trở hồ thấp và trung bình. Gạo nào có nhiệt trở hồ thấp và trung bình trở thành rất mềm và có khuynh hướng rã nhừ khi nấu quá chín (Jennings et al., 1979). Theo thang đánh giá cấp độ trở hồ của IRRI (1979) thì có THL10-12, THL10-04, THL10-30, đều ở phân nhóm thấp ở Bảng 3.12, vẫn giữ đặc tính cây cha. Riêng các cá thể THL10-22, THL10-01 và THL10- 28 thuộc phân nhóm trung bình, mang đặc tính của cây mẹ.
Hình 3.4 Độ trở hồ của THL10-12 (a), THL10-01 (b) và mẹ (c), cha (d)
Chiều dài hạt và màu sắc hạt
Bên cạnh hàm lượng amylose và protein, sự phân ly ở thế hệ F2 (hạt F3) còn thể hiện khá rõ qua hình dạng và kích thước hạt. Sự phân ly về hình dạng hạt và kích thước hạt được biểu hiện rõ nhất ở THL10-28 mang màu trắng giống (NK2 x Nhật 1) nhưng dạng hạt giống Nếp cẩm và THL10-01 mang màu sắc giống Nếp cẩm màu đen tím cịn dạng hạt giống cha thuộc dạng hạt trung bình. Theo thang đánh giá của Khush and Paule (1979) thì hạt có chiều dài từ 5,51-6,6 mm thuộc dạng hạt trung bình, 6,6-7,5 mm thuộc hạt dài, trên 7,5 mm thuộc dạng hạt rất dài. Từ kết quả Bảng 3.13 ta thấy trong cùng một tổ hợp lai có sự khác nhau về chiều dài hạt, hạt có kích thước trung bình mang đặc tính của cây cha.
(a)
(d) (c)
41
Hình 3.5 Chiều dài và rộng hạt F3 của THL10-28, THL10-01 và mẹ, cha
Theo Vương Đình Tuấn (2001) thì những hạt có kích thước trung bình sẽ ít gãy hơn những hạt gạo dài khi xay xát. Cho thấy các dòng được chọn đều thuộc dạng hạt trung bình nên rất thích hợp cho gạo thương phẩm.
ảng 3.13 Chiều dài, dài/rộng hạt F3 so với cây cha mẹ
THL: Tổ hợp lai, 101: Nếp cẩm x (NK2 x Nhật 1)
Nghiệm thức Chiều dài hạt (mm) Dài/rộng Dạng hạt
THL10-01 6,4 2,4 Trung bình THL10-04 6,4 2,5 Trung bình THL10-12 5,8 2,1 Trung bình THL10-22 6,4 2,6 Trung bình THL10-28 6,2 2,2 Trung bình THL10-30 6,4 2,4 Trung bình Trung bình 6,3±0,24 2,4±0,18 Trung bình Nếp cẩm 5,4 1,7 Tròn NK2 x Nhật 1 5,8 2,3 Trung bình THL10-28 THL10-01 Nếp cẩm NK2 x Nhật 1
42
3.2.3 Kết quả điện di protein SDS- PAGE hạt F3
Sau khi phân tích phẩm chất hạt F3, tiến hành điện di protein tổng số trên các dịng có đặc tính nơng học tốt, hàm lượng protein cao, amylose thấp nhằm mục đích kiểm tra độ thuần và chọn được cá thể có band waxy nhạt (Amylose thấp), band α- glutelin đậm (Protein cao).
Vì đây chỉ là cây F2 hạt F3 nên khả năng phân ly rất mạnh, do đó sau khi chạy điện di ta tiến hành chọn những cá thể ăn màu đồng đều, khơng mất băng.
Theo Hình 3.6 điện di protein tổng số, đánh giá sơ bộ hàm lượng amylose và protein. Các dòng của mỗi tổ hợp lai được chọn lọc lại theo hướng hàm lượng amylose thấp và protein cao cho thấy band waxy ăn màu rất nhạt, mềm cơm và băng -glutelin đậm, chứng tỏ hàm lượng amylose thấp và protein cao. So sánh
THL10-28 mang được đặc tính trung gian giữa cây cha và mẹ, tuy nhiên do mới chỉ
Hình 3.6 Phổ điện di protein hạt F3 của THL10-28, THL10-22, THL10-01 và cha mẹ
(Giếng có đánh dấu (*) là giếng được chọn)
Ghi chú: Từ giếng 1-2 THL10-28; từ giếng 3-5 THL10-01; từ giếng 6-8 THL10-22; giếng 9 (NK2 x Nhật 1); giếng 10 Nếp cẩm Waxy 60KDa -glutelin 37-39K Globulin 26KDa -glutelin 22-23KDa Proglutelin 57KDa Giếng 1 2* 3 4 5* 6 7 8* 9 10
43
ở hạt F3 nên tỷ lệ phân ly còn cao bằng chứng việc ăn màu đậm nhạt khác nhau, THL10-22 ăn màu tương đối đồng đều do đó chọn cá thể tốt dễ dàng.
44
CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1 KẾT LUẬN
Với kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE đã giúp rút ngắn thời gian chọn giống so với phương pháp chọn lọc truyền thống.
Sau khi kết thúc thế hệ F2 (hạt F3) đã chọn được 3 dịng ưu tú, 2 dịng có hạt màu tím là THL10-01, THL10-22 và 1 dịng có hạt màu trắng là THL10-28.
Thời gian sinh trưởng ngắn 90-92 ngày.
Hàm lượng amylose thấp THL10-01 (10,3%), THL10-22 (7,31%) và THL01-28 (12,02%).
Hàm lượng protein cao THL10-01 (8,85%), THL10-22 (9,89%) và THL10-28 (9,73%).
Độ cứng THL10-01 (8,86 N/cm2), THL10-22 (8,47 N/cm2) và THL10-28 (7,67 N/cm2) khác biệt ý nghĩa so với cây mẹ.
Chiều dài lóng thứ 3 của THL10-01 (17,70 cm), THL10-22 (16,33 cm) và THL10-28 (17,16 cm) ngắn hơn so với cây mẹ.
Đường kính lóng thứ 3 của THL10-01 (5,73 mm), THL10-22 (5,36 mm) và THL10-28 (5,63 mm) khác biệt ý nghĩa so với cây mẹ.
4.2 ĐỀ NGHỊ
Tiếp tục nhân 3 dòng đã chọn trên đến các thế hệ tiếp theo và tiến hành làm