Công tác thu thập bảo tồn giống lúa ựịa phương ựược xem là vật liệu khởi ựầu quý giá cho công tác chọn tạo giống. Ở nước ta, công tác thu thập bảo tồn giống lúa ựược các nhà khoa học quan tâm rất sớm từ năm 1910, cho ựến nay ựã hình thành một màng lưới các cơ quan nghiên cứu lưu giữ bảo tồn và khai thác phát triển các nguồn gen mà ở ựó Trung tâm Tài nguyên thực vật là cơ quan ựầu mối trong cả nước về hoạt ựộng lưu giữ bảo tồn nguồn tài nguyên thực vật nói chung và tài nguyên nguồn gen lúa nói riêng.
Nhiều nhà nghiên cứu khoa học quan tâm nghiên cứu về các nguồn gen lúa ựịa phương bởi nó có tầm quan trọng rất lớn ựối với nghề trồng lúa và cả trong chọn tạo giống lúa. Lúa ựịa phương luôn ẩn chứa các gen quý có ý nghĩa cho việc lai tạo ra các giống lúa vừa có năng suất cao, phẩm chất tốt, vừa có khả năng chống chịu sâu bệnh hại tốt và những ựiều kiện bất lợi khác của môi trường sống, bên cạnh ựó còn góp phần giữ ựược ựa dạng di truyền ở trên ựồng ruộng lúa.
Nằm trong cái nôi của vùng phát sinh nguồn gốc cây lúa, với các ựới khắ hậu khác nhau từ bắc vào nam nên Việt Nam rất ựa dạng về nguồn gen lúa, ựặc biệt là lúa ựịa phương mang nhiều ựặc tắnh quý. Hiện nay, tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia ựang lưu giữ trên 20.000 mẫu nguồn gen trong ựó có khoảng 8000 nguồn gen lúa (Lã Tuấn Nghĩa và cs, 2011) [18]. Với sự nhìn nhận vai trò to lớn của nguồn gen lúa ựịa phương ựối với sự biến ựổi khắ hậu toàn cầu hiện nay nhiều giống lúa ựịa phương ựã ựược phục tráng và duy trì trong sản xuất nông nghiệp như: Khẩu nậm xắt, Séng cù, lúa Tám, nếp Tú Lệ..Ầ
* Nghiên cứu ựặc tắnh sinh hoá
Các ựặc tắnh sinh hóa biểu hiện chất lượng hạt gạo, nghiên cứu về chất lượng hạt gạo Bùi Huy đáp (1980) [8] cho rằng, gạo càng nhiều amylose thì nấu cơm càng nở, nhưng dễ bị khô và cứng cơm khi nguội. Các giống Tám thường có khoảng 20% amylose, lúa nương ở vùng núi có tỉ lệ amylose thấp hơn (15%) nên cơm dẻo, khi nguội vẫn dẻo. Các giống lúa tẻ trên thế giới có hàm lượng amylose trung bình khoảng 20%, ở Việt Nam hàm lượng này thay ựổi rất lớn 15-32%.
Tinh bột của lúa nếp thường chỉ có amylopectin hoặc có hàm lượng amylose rất thấp nên khi thổi xôi, xôi dẻo và không nở. Ngoài ra, ựộ dẻo của gạo nếp còn phụ thuộc vào ựộ nhớt cao hay thấp của amylopectin trong giống ựó. Hàm lượng amylose và nhiệt ựộ hóa hồ của tinh bột gạo là những tắnh trạng di truyền của từng giống, nhưng khi làm hạt nếu gặp nhiệt ựộ không khắ cao thường làm giảm hàm lượng amylose.
độ thơm của hạt gạo là một chỉ tiêu chất lượng tương ựối quan trọng và có sức thuyết phục người tiêu dùng ựặc biệt là các nguồn gen lúa nếp. Mùi thơm của lúa gạo ựược tạo bởi hợp chất dễ bay hơi là 2-acetyl-1pyrroline. Tất cả các giống lúa ựều có hợp chất này nhưng chỉ những giống có hàm lượng vượt quá 0,1ppm mới tạo nên mùi thơm. Nhiều nghiên cứu cho rằng lúa nếp thường có mùi thơm hơn các nguồn gen lúa tẻ thông thường (loại trừ một số nguồn gen lúa thơm). Một số nghiên cứu về lúa ựịa phương trong những năm qua :
Nguyễn Hữu Nghĩa và ctv, (2001) [47] khi nghiên cứu về lúa ựặc sản ựịa phương ở Việt Nam ựã chứng minh: Các giống lúa nếp ựịa phương và lúa
Japonica ựược gieo trồng rộng khắp ở cả ựồng bằng và miền núi trên cả hai miền Nam và Bắc Việt Nam.
Theo Phạm Hùng Cương (2001) [6] tổng kết cho thấy: Lúa nếp là nguồn gen ựặc sản có giá trị gắn liền với văn hoá dân tộc Việt Nam. Xét cả 3 vùng miền núi thấp, trung du và ựồng bằng, diện tắch lúa nếp ngày càng bị thu hẹp, chủng loại các giống lúa nếp ngày càng ắt ựi, các giống lúa nếp ựịa phương truyền thống hiện ựang còn trong sản xuất lẫn tạp nhiều, chất lượng kém, năng suất thấp. đối với lúa nếp các giống thuộc nhóm Indica có sự ựa dạng di truyền lớn hơn và có ựộ dẻo hơn các giống nhóm Japonica.
Theo Nguyễn Song Hà và ctv [11] khi nghiên cứu ựộ thơm của 893 mẫu giống: 50% các mẫu giống ựược ựánh giá là có ựộ thơm và ựặc biệt có tới 10% các giống lúa rất thơm. Hàm lượng amylose có giá trị trung bình ở lúa tẻ là 25,3% và lúa nếp 3,4 %.
Theo Nguyễn Thị Quỳnh, 2004 [20] nghiên cứu về tập ựoàn 711 nguồn gen lúa ựịa phương miền bắc Việt Nam cho thấy: lúa nếp chiếm 59,2%, lúa tẻ 40,8% và lúa thơm 33/711, lúa cẩm 68/711, còn lại là các loại lúa khác 610/711 chiếm 83,8%. Màu vỏ lúa trắng là 590/711 nguồn gen, ựộ bạc bụng 231/290 nguồn gen ựược ựánh giá là không bạc bụng hoặc ựộ bạc bụng dưới 10%. độ phân huỷ kiềm của 711 nguồn gen chủ yếu ựạt ở mức trung bình và cao. Trong tập ựoàn nghiên cứu chủ yếu là lúa mùa chiếm 94%. Những ựiều tra, ựánh giá sơ bộ về tập ựoàn lúa ựịa phương của các dân tộc ở nước ta cho thấy ựây là những nguồn gen quý, phong phú về các tắnh trạng chất lượng, chống chịu sâu bệnh, cũng như các ựiều kiện bất thuận như chịu hạn, chịu úng, chịu mặnẦ
* Nghiên cứu ựặc tắnh sinh lý chống chịu mặn và hạn
Trong công tác chọn tạo giống cây trồng nói chung cũng như chọn tạo giống lúa nói riêng, mục tiêu của nhà tạo giống là khai thác tắnh ựa dạng di truyền hay những biến dị có lợi của nguồn gen hiện có [13]. Cây lúa ựịa phương
là một tập hợp nguồn gen quý tương ứng với nhiều hệ sinh thái khác nhau ựã hình thành các nhóm lúa cạn, lúa nước sâu, lúa nổi, lúa mặnẦDựa vào ựặc ựiểm tắnh biến dị và di truyền này mà con người không ngừng thành công trong công tác lai tạo và chọn lọc giống cây trồng có phẩm chất tố và có khả năng chống chịu với ựiệu kiện bất lợi của môi trường: hạn hán, chịu mặn, ngập úngẦ[5]
Những nghiên cứu về công tác chọn tạo nguồn gen lúa chịu mặn ựã ựược thực hiện rộng khắp trong cả nước ở tại các cơ quan nghiên cứu chuyên ngành và ựã có nhiều giống lúa ựịa phương ựược phục tráng cũng như nhiều giống lúa mới ra ựời. Một số kết quả nghiên cứu về lúa chịu mặn ựã ựược công bố trong thời gian gần ựây:
Từ năm 2009 ựến nay, viện Lúa ựồng bằng sông Cửu Long ựã bước ựầu tìm 30 dòng lúa có triển vọng chịu mặn là những dòng lúa kế thừa, ựược phát hiện chịu mặn qua nhiều lần thanh lọc trong phòng thắ nghiệm và nhà lưới. để ựánh giá khả năng chịu mặn, Viện ựang phối hợp khảo nghiệm ở một số trung tâm giống của các tỉnh như Sóc Trăng, Kiên Giang, Bến Tre, Bạc Liêu...[57]
Một số giống lúa mới của Viện Lúa ựồng bằng sông Cửu Long xác ựịnh có khả năng kháng mặn khá cao như: OM6976, OM6677, OM5464, OM5629, OM5166, OM 5451, OM 4059, OM 6164...
Theo kết quả của bộ môn sinh lý thực vật, trường đại học Nông nghiệp I thì tắnh chịu mặn của cây lúa qua các giai ựoạn thay ựổi như sau: Mạ cấy làm ựòng ựẻ nhánh trỗ. Cây lúa chịu mặn trong thời gian nảy mầm, nhưng rất mẫn cảm trong giai ựoạn 1-2 lá. Thời gian từ lúc ựẻ nhánh ựến lúc làm ựốt tắnh chịu mặn tăng lên chút ắt rồi sau ựó giảm vào lúc trỗ. Giai ựoạn lúa chắn ắt chịu ảnh hưởng của mặn.
Cây bị mặn có thể biều hiện một số triệu chứng quan sát ựược như thiếu Phospho; lá nhỏ, màu xanh tối, giảm tỉ lệ chồi/rễ, giảm số nhánh, kéo dài ngủ nghĩ của mắt bên, giảm số hoa ắt quả và quả nhỏ. đối với lúa mặn gây ra những triệu chứng: Cây lùn, ựẻ nhánh giảm, chóp lá hơi bị trắng, trổ muộn, chắn muộn... Tuy nhiên, phản ứng chung nhất của cây ựối với tác hại của mặn là sự kìm hãm sinh trưởng. Sự kìm hãm sinh trưởng không mang tắnh chất ựặc hiệu của muối mà chủ yếu phụ thuộc vào nồng ựộ muối tan. Sự sinh trưởng của cây sẽ giảm tuyến tắnh với thể thẩm thấu của dung dịch dinh dưỡng và thường không xẩy ra kèm theo những dấu hiệu quan sát ựược như như héo, thay ựổi màu sắc hay ựốm chết... Rất nhiều nghiên cứu ựã kết luận: khi cây sinh trưởng trên một nền dung dịch muối mặn thì có sự giảm thế thẩm thấu của tất cả các tế bào của chúng, nhờ ựó mà tránh ựược sự mất nước và chết. đó chắnh là sự ựiều chỉnh thẩm thấu. Nhưng khi giảm thế thẩm thấu của dịch bào thì sinh trưởng của cây bì kìm hãm...
Hai khuynh hướng ựể tăng sản lượng của cây trồng trên ựất mặn là cải tạo ựất mặn và thay ựổi tắnh di truyền của cây ựể chịu mặn tốt hơn. Do các triệu chứng ựiển hình về tác hại của mặn không ựặc hiệu, nên việc nghiên cứu các cơ chế sinh lý, sinh hoá của tắnh chịu mặn của cây trồng sẽ cung cấp cho các nhà di truyền chọn giống những tiêu chuẩn chọn lọc ựặc hiệu.
Những nghiên cứu về lúa chịu hạn: đinh Thị Phòng (2001) [19] ựã chọn, tạo ựược giống lúa DrI và DR2 cho năng suất cao, ổn ựịnh, có khả năng chịu hạn, chịu lạnh hơn hẳn so với giống lúa gốc bằng phương pháp chọn dòng tế bào soma. Bằng xử lý mô sẹo lúa một tuần tuổi bằng NaCl, Lê Trần Bình và Cs (1998) [1] ựã chọn ựược hai dòng lúa có khả năng chịu muối là C0 và C8, Lê Xuân đắc (1998) [7] xử lý lạnh hai giống lúa C71 và TK90 ở nhiệt ựộ 1ổ0,5oC ựã thu ựược một số dòng lúa có khả năng chịu lạnh, Nguyễn Thu Hoài (2005) [12] nghiên cứu khả
năng chịu hạn của một số giống lúa cạn ựịa phương thu thập ở Bắc Cạn, Cao Bằng, Sơn La ựã so sánh ựược khả năng chịu hạn của các giống lúa ựể làm vật liệu khởi ựầu cho việc chọn, tạo các giống lúa. Cũng theo hướng nghiên cứu này Bùi Thị Thu Thủy (2006) [22] ựã ựánh giá ựược khả năng chịu hạn của các giống lúa CR203, U17, KD18, BT20.
Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Ngân (1993) [17] về ựặc ựiểm và kỹ thuật canh tác một số giống chịu hạn trên vùng ựất cạn Việt Yên, Bắc Giang và Hải Dương cho thấy: các giống chịu hạn có thời gian sinh trưởng 120-130 ngày; thân cứng, lá ựứng, thẳng và dày; khả năng ựẻ nhánh trung bình; và có bộ rễ phát triển cả về chiều rộng và chiều sâu.
CHƯƠNG II