Chọn tạo các dòng/giống lúa kháng đạo ôn bền vững được xem là biện pháp đem lại hiệu quả cao trước nguy cơ hình thành chủng nấm mới và bùng phát dịch bệnh. Để có đủ cơ sở dữ liệu và nguồn vật liệu cần thiết phục vụ cho công tác chọn tạo các giống lúa kháng đạo ôn, đáp ứng được yêu cầu của thực tế sản xuất chúng ta cần phải tiến hành nghiên cứu một cách toàn diện hơn nữa trong giai đoạn hiện nay. Triển khai giống kháng luôn tỏ ra là một trong những biện pháp hiệu quả trong quản lý bệnh đạo ôn. Tuy nhiên, các giống đơn gen thường bị mất hiệu lực rất nhanh sau
khi xuất hiện các chủng mới do chỉ kháng được một vài chủng địa lý nhất định. Nghiên cứu qui tụ đa gen kháng đạo ôn đã được tiến hành ở Việt Nam và đã đạt được những hiệu quả nhất định trong công tác phát triển giống lúa kháng bệnh đạo ôn.
* Xác định gen kháng hiệu quả, qui tụ gen kháng vào các giống lúa và nghiên cứu lai tạo trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn
• Xác định gen kháng hiệu quả
Phạm Văn Dư và cộng sự đã lây nhiễm 158 isolates của 3 nhóm nấm chính gây bệnh đạo ôn (L1, L2 và L4) ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long trên 31 giống đơn gen mang lần lượt 24 gen kháng bệnh đạo ôn (Pia, Pia, Pii, Pik-s, Pik-s, Pik,
Pik-p, Pik-h, Piz, Piz5, Piz-t, Pita, Pita, Pib, Pit, Pish, Pish, Pi1, Pi3, Pi5(t), Pi7(t), Pi9(t), Pi12(t), Pi19(t), Pik-m, Pi20(t), Pita-2, Pita-2, Pita, Pi11(t) và Piz-5) cho
thấy t lệ isolates thuộc nhóm L1 tấn công các gen kháng biến động từ 0% - 98%, nhóm này không tấn công được một số gen kháng như Pik-s, Pik-p, Pik-h, Piz, Pita,
Pi5(t), và Pi19(t), tương đương với t lệ 73%, 100%, 95%, 98%, 100%, 93%, và
93%. Nhóm L2 không tấn công được các gen kháng Pik, Pik-p, Pik-h, Pi1, Pi7(t),
và Pik-m với t lệ 100%, 97%, 94%, 94%, 97% và 97%. Isolates thuộc nhóm L4 rất độc tấn công được tất cả các gen kháng với t lệ rất cao biến động từ 46% - 100%. Đánh giá chung cho thấy, trong 24 gen kháng thử nghiệm không có một gen nào còn hiệu lực hoàn toàn ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, hai gen Piz và Pik-m có t lệ isolates nấm gây bệnh đạo ôn tấn công thấp nhất là 25%. Hai gen này có thể được sử dụng trong chương trình lai tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn.
Lã Tuấn Nghĩa và cộng sự đã lây nhiễm nhân tạo để xác định các gen kháng hiệu quả qua sử dụng phương pháp lây nhiễm nhân tạo với bộ giống chỉ thị do IRRI cung cấp và các dòng lúa thuần của Việt Nam, cho thấy hai gen Pi-1 và Pi-5 kháng tốt nhất với các nòi nấm ở những vùng sinh thái nông nghiệp miền Bắc, t lệ kháng với các nòi nấm đều rất cao (Pi-1 là 82%; Pi-5 là 78%) (Bảng 1.4). Các gen kháng nói trên sẽ được sử dụng để qui tụ vào giống/dòng lúa để cải tạo tính kháng của chúng [3].
• Qui tụ gen kháng vào các giống lúa
Lã Tuấn Nghĩa và cộng sự đã đưa gen kháng vào dòng/giống lúa thuần có năng suất và phẩm chất tốt đồng thời không làm mất đi những đặc tính quí này của giống. Thông qua việc lai hồi giao (BC), sẽ dần đưa trở lại những đặc tính quí của cây vào những cây có kiểu gen mong muốn (sử dụng chỉ thị phân tử trong việc lựa chọn những cá thể mong muốn). Khi tiến hành lai tạo đưa gen kháng đạo ôn (Pi) vào dòng/giống lúa có đặc tính quí (năng suất và phẩm chất tốt). Để chọn tạo được dòng/giống lúa vừa kháng đạo ôn lại mang những đặc tính quí chúng ta phải tiến hành lai hồi giao (BC) để đưa trở lại dần những đặc tính quí đó. Quá trình được tiến hành qua 5 thế hệ (tới thệ hệ BC3F1), ở mỗi thế hệ lại sử dụng chỉ thị phân tử liên kết chặt với gen kháng để chọn lựa những cây mong muốn [3].
• Nghiên cứu lai tạo trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn
Lã Tuấn Nghĩa và cộng sự đã lai qui tụ gen kháng bệnh đạo ôn Pi-1 và Pi-5
vào dòng lúa được tạo ra bằng phương pháp đột biến phóng xạ bằng tia gama ở nhiệt độ (600C) giống lúa Bắc thơm 7. Quá trình qui tụ 2 gen kháng đạo ôn Pi-1 và
Pi-5 được tiến hành cùng lúc. Khi đã có được 2 cá thể BC3F2Pi-1 và BC3F2Pi-5
mang kiểu gen đồng hợp tử gen kháng Pi-1 và Pi-5, đồng thời vẫn mang trên mình nền của dòng lúa triển vọng ban đầu. Tiến hành lai tạo đưa 2 gen Pi-1 và Pi-5 vào cùng một cá thể, đồng thời tiến hành sử dụng chỉ thị phân tử để chọn lựa được dòng có triển vọng (đồng hợp tử 2 gen kháng đạo ôn) từ việc tiến hành tự thụ cá thể F1 (mang 2 gen kháng Pi-1 và Pi-5). Do gen Pi-1 và gen Pi-5 nằm trên 2 nhiễm sắc thể (NST) khác nhau (Pi-1 nằm trên NST số 11 và Pi-5 nằm trên NST số 9); Nên ta có thể qui ước như sau: p2p2 là cặp gen nằm trên NST số 9 của cây lúa được qui tụ gen
Pi-1 (là gen lặn, không được biểu hiện ra bên ngoài kiểu hình) có vị trí tương ứng
với vị trí của gen Pi-5 (có kiểu gen P2P2) trên NST số 9; p1p1 là cặp gen nằm trên NST số 11 của cây lúa được qui tụ gen Pi-5 (là gen lặn, không được biểu hiện ra
bên ngoài kiểu hình) có vị trí tương ứng với vị trí của gen Pi-1 (có kiểu gen P1P1) trên NST số 11. Bởi vậy, khi tiến hành lai tạo giữa BC3F2Pi-1 và BC3F2Pi-5 chúng ta sẽ có những kiểu gen của F1 là P1p1P2p2. Khi F1 tiến hành tự thụ; sử dụng chỉ
thị phân tử để chọn cá thế mang kiểu gen đồng hợp tử trội gen kháng (có kiểu gen P1P1P2P2) mang hai gen Pi-1 và P-5 kháng đạo ôn. Qua nhiều thế hệ chọn lọc
đánh giá dòng lúa triển vọng đã ổn định, có tiềm năng năng suất cao hơn giống Bắc thơm 7, chống chịu tốt, kháng đạo ôn và chống chịu sâu, chúng được đặt tên là dòng NB-01 [3].
Nguyễn Thị Lang và cộng sự đã tạo ra sáu tổ hợp lai, OM 24/IR 64, IR 24/OM 2514, C 53/IR 64, C53/OM 2514, OM 1308/TeTep và IR 36/C53. Trong số đó, có bốn tổ hợp lai đã được lập bản đồ bằng cách sử dụng marker phân tử. Các gen kháng là di truyền trội và nằm trên nhiễm sắc thể 6, 8 và 11. Marker SSR (RM 483) đã được sử dụng để phát hiện khả năng kháng đạo ôn của 100 giống địa phương ở Đồng bằng sông Cửu Long. So sánh giữa chọn lọc kiểu hình và kiểu gen cho thấy sử dụng marker SSR với mồi RM 483 chính xác đến 100%, so với hệ thống chọn giống dựa trên dấu chuẩn (MAS). Những phương pháp này có thể được áp dụng trong thực tế để lựa chọn các giống lúa có gen kháng bệnh đạo ôn cao. Đa hình cũng cho thấy MAS đạt độ chính xác 100% khi sử dụng marker STS với mồi RG64 và chính xác đến 99,49% khi sử dụng marker SSR với mồi RM21. Ngoài ra, một số giống lúa kháng đạo ôn như P(OM1), OMP2, OMP4, OMP5 và OMP6 đã được báo cáo bởi nhiều nhà khoa học. Đây được coi là nguồn vật liệu có giá trị cho gen kháng để tạo ra các giống kháng bền [48].