4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.6.2.Chọn tạo giống lúa chống chịu hạn ở Việt Nam
Sự khan hiếm về nguồn nước tưới cho nông nghiệp hiện nay và trong tương lai là vấn đề ngày càng trở nên nghiêm trọng có tính chất toàn cầu. Do đó, các dự án nghiên cứu về cây trồng chống chịu khô hạn đang là hướng ưu tiêu đầu tư của các dự án quốc tế và quốc gia.
Ở nước ta, việc nghiên cứu, đánh giá chọn tạo các giống lúa chịu hạn đã có từ những năm thập k 90. Cho đến nay, đã có rất nhiều các giống lúa chịu hạn được các nhà khoa học chọn tạo ra thông qua chọn tạo giống truyền thống cũng như ứng dụng công nghệ sinh học. Các kết quả nghiên cứu sơ bộ trên một số giống lúa cho thấy nước ta có nguồn gen chịu hạn phong phú từ các giống lúa địa phương, các giống lúa có tiềm năng chịu hạn vùng núi phía Bắc, Trung, Nam [2].
Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự (1992) đã nghiên cứu đặc điểm sinh lý của các giống lúa chịu hạn ở Việt Nam và đã đưa ra được các ch tiêu như độ ẩm của cây héo, hàm lượng nước trong thân lá cũng như cường độ thoát hơi nước trong thân lá [6].
Nghiên cứu của Nguyễn Hữu Cường và cộng sự (2003) cho rằng, sự gia tăng hàm lượng proline của các giống lúa nghiên cứu có mối tương quan thuận với tính chống chịu lạnh, mặn và hạn. Chu Hoàng Mậu và cộng sự (2005) khi nghiên cứu về hàm lượng proline ở các giống lúa cạn đã nhận thấy khả năng chịu hạn của các giống lúa cạn có liên quan đến hàm lượng protein và hàm lượng proline [3], [10].
Đối với đặc tính chống chịu hạn bằng sử dụng ch thị phân tử như SSR, AFLP, RFLP, SNP, RAPD,... các QTL kháng hạn đã được định vị ở nhiều loại cây trồng khác nhau cũng như cây lúa. Tại Việt Nam, nghiên cứu lập bản đồ QTL kháng hạn ở giống lúa nương sử dụng ch thị phân tử do tổ chức Rockefeller tài trợ đã được tiến hành tại phòng Công nghệ Tế bào Thực vật, viện Công nghệ Sinh học, viện lúa Đồng bằng Sông Cửu Long, viện Bảo vệ Thực vật, trường Đại học Nông nghiệp [2].
Nhiều giống lúa chịu hạn từ các t nh miền núi phía Bắc, miền Trung và miền Nam Việt Nam đã được thu thập, phân tích, đánh giá về mặt sinh lý cũng như đa dạng di truyền của chúng. Việc nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền của các giống lúa cạn làm vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống lúa chịu hạn là một bước quan trọng trong công tác chọn tạo giống. Các nghiên cứu của Chu Hoàng
Mậu và cộng sự (2007) đã nghiên cứu trên 12 giống lúa cạn ở 3 t nh Sơn La, Bắc Kạn, Cao Bằng và đã chia các giống lúa thành 4 nhóm với khoảng cách di truyền giữa các giống lúa cạn là 7,69% - 34% và hệ số đa dạng di truyền của hệ gen lúa cạn Hg = 52,37% [10].
Từ kết quả đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống lúa cạn, Lò Thị Mai Thu và cộng sự tiếp tục đánh giá mối quan hệ di truyền ở mức độ phân tử ADN bằng kỹ thuật RAPD đã nhân bản được 182 phân đoạn ADN từ hệ gen của 7 giống lúa cạn. Năm mồi sử dụng cho nghiên cứu đều thể hiện tính đa hình, tính đa hình cao được thể hiện ở các mồi M4, M7, M13 (trong đó mồi M13 có 100% phân đoạn đa hình). Trên cơ sở đó, các tác giả đã chia các giống lúa cạn nghiên cứu thành 2 nhóm chính: nhóm thứ nhất gồm 3 giống (LC, CB2, SL1) và nhóm thứ 2 gồm 4 giống (CB1, HG, SL2, LCh) với hệ số khác nhau là 26%. Hai giống HG và SL1 có khả năng chịu hạn tốt nhất, đồng thời cũng có hệ số tương đồng di truyền cao nhất (97%) được xếp vào cùng một nhóm (trích theo Phạm Thị Bé Tư và cộng sự, 2008) [15].
Nghiên cứu của nhóm tác giả Phạm Anh Tuấn và cộng sự (2008) đã nghiên cứu đánh giá khả năng chịu hạn của 50 giống lúa địa phương. Kết quả cho thấy, 12 trong số 50 giống lúa nghiên cứu đã thể hiện khả năng chịu hạn tốt và đều đạt các ch số độ cuốn lá, độ khô của lá và khả năng phục hồi trong khoảng điểm từ 0-3. Trong đó, có 5 giống là Blào đóng, Blào cô ném, Chạo lựu, Khẩu cụ và Bièo hồng súi chịu hạn cao với điểm của 3 ch tiêu đánh giá đều đạt trong khoảng 0-1. Các giống Q5, CR203 và Khang Dân mẫn cảm với điều kiện khô hạn với mức cấp phản ứng lần lượt là 9,0, 9,0 và 7,7 với cả 3 ch tiêu đánh giá. Kết quả phân tích đa hình di truyền đối với 15 giống lúa (gồm 12 giống có kiểu hình chịu hạn tốt và 3 giống mẫn cảm Khang Dân, Q5, CR203) với 10 cặp mồi SSR cho thấy 4 giống Blào đóng, Blào cô ném, Khẩu cụ và Bièo hồng súi chịu hạn cao tập trung thành một nhóm; các giống mẫn cảm liên kết thành một nhóm. Các giống lúa Blào đóng, Blào cô ném, Khẩu cụ và Bièo hồng súi có thể sử dụng làm nguồn gen chống chịu hạn trong chương trình chọn tạo giống lúa [15].
Việc lập bản đồ QTL các giống lúa chịu hạn, Nguyen Thi Lang và cộng sự đã lập được bản đồ QTL khô hạn với các marker liên kết tập trung quần thể với 232
markers chiều dài 2.553.70cM phủ trên 12 nhiễm sắc thể, trung bình là 10.97cM [37]. Chương trình tuyển chọn và phát triển giống lúa cạn cải tiến LC93-1 phục vụ sản xuất lượng thực ở vùng cao của Viện Bảo Vệ Thực Vật Từ Liêm, Hà Nội với phương pháp chọn lọc từ tập đoàn lúa cạn IRRI nhập nội, năm 1993 đã chọn được giống LC93-1 có thời gian sinh trưởng 115 - 125 ngày, năng suất 3 - 4 tấn/ha, chịu hạn khá, chất lượng gạo tốt, thích hợp cho vùng đồng bào dân tộc nghèo ở vùng cao.
Nghiên cứu chọn giống lúa chống chịu khô hạn của Viện Cây lương thực thực phẩm với phương pháp thu thập nguồn vật liệu giống lúa cạn chịu hạn địa phương và các dòng lúa cải tiến nhập nội từ IRRI với phương pháp lai hữu tính kết hợp với gây đột biến để tạo ra các tổ hợp lai có khả năng chịu hạn khá và năng suất cao như CH2, CH3, CH133, CH5 trồng rộng rãi ở vùng Trung du miền núi phía Bắc, Trung bộ, Đông Nam bộ và Tây Nguyên.
Ở Việt Nam, cho đến nay kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã được ứng dụng rộng rãi để đánh giá khả năng chống chịu và chọn dòng chống chịu như chịu hạn mang lại hiệu quả cao. Tác giả Đinh Thị Phòng (2001) bằng các phương pháp thổi khô mô sẹo của các giống lúa CR203, CH133, Lốc, X11, C70 đã thu được 271 dòng mô và 900 dòng cây xanh có khả năng chịu hạn. Tác giả đã chọn tạo được giống DR1, DR2 cho năng suất cao, ổn định, có khả năng chịu hạn, chịu lạnh hơn hẳn giống gốc [12].
Nguyễn Thị Thu Hoài (2005) khi nghiên cứu về khả năng chịu hạn của các giống lúa cạn địa phương đã kết luận rằng khả năng chịu mất nước và tốc độ sinh trưởng của mô sẹo sau khi xử lý thổi khô của các giống nghiên cứu có sự sai khác rõ rệt, giống BC12 là giống chịu hạn tốt nhất so với các giống nghiên cứu [7].
Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU