Theo kết quả nghiên cứu khả năng cho ưu thế lai giảm dần theo tổ hợp:
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 38
Japonica/Japonica. Vì vậy chúng ta phải khai thác ưu thế lai giữa hai loài phụ
Indica, Javanica và Japonica. Theo thống kê của các kết quả nghiên cứu thì hiện nay quỹ gen của Trung Quốc lưu giữ tới 3000 dòng phục hồi có nguồn gốc khác nhau (Xie và cộng sự, 1994) [28].
Một số nghiên cứu đã xác định rằng các tổ hợp lai Indica/Japonica thể hiện ưu thế lai cao hơn các tổ hợp lai khác đặc biệt về năng suất và khối lượng 1000 hạt [16].
Tuy nhiên để đạt được mục tiêu trên cần phải giải quyết một số vấn đề tồn tại khi lai giữa hai loài phụ Indica và Japonica như: Kiểu bán bất dục của con lai F1, ưu thế lai dương về chiều cao cây và thời gian sinh trưởng, tỷ lệ hạt lửng cao do mất cân đối giữa “nguồn” và “sức chứa” [29]. Để khắc phục các tồn tại trên các nhà khoa học đã đề xuất phương pháp sử dụng các gen tương hợp rộng (Wide compatibity gen - WCG) và các dòng có mang gen tương hợp rộng.
Theo Ikehashi và Araki thì sự bất dục của con lai Indica/Jponica là bất dục giao tử được gây ra bởi sự tương tác alen trong một locus nằm trên nhiễm sắc thể số 6. Ở vị trí này các giống thuộc loài phụ Indica có gen S-5i và các giống Japonica có gen S-5j. Một số dòng Javanica có một alen trung tính S-5n. Kiểu gen S-5i/S-5j gây ra bất dục giao tử. Kiểu gen S-5i/S-5n hoặc S-5j/S-5n lại tạo ra con lai hữu dục. Những tổ hợp này cho ưu thế lai rất cao, hạt không bị bất dục. Gen S-5n được gọi là gen tương hợp rộng (WC). Gen WC phân bố rộng rãi trong tập đoàn Japonica nhiệt đới và không bị hạn chế cho sự phát triển của các dòng bố mẹ cho sản xuất lúa lai. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng có thể sử dụng gen tương hợp rộng để phát triển các tổ hợp lai xa nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng ưu thế lai [24].
Gần đây người ta đã phát hiện ra một gen mới gây nên bất dục của con lai trong một tổ hợp lai xa ở lúa là Kenta Nangka, một giống có chứa gen WC và
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 39
“Baimifen”, một giống lúa địa phương ở tỉnh Vân Nam của Trung Quốc. Locus này nằm trên nhiễm sắc thể số 2, khác với các locus gây bất dục đã được tìm thấy trước đây và đặt tên la S29. Sự tương tác giữa 2 alen S29kn(t) ở Kentanangka và S29hi(t) ở “Baimifen” gây nên thoái hoá bào tử mẹ hạt phấn. Ở thể dị hợp tử S29kn(t)/S29hi(t) con lai bán bất dục, bào tử mẹ mang S29hi(t) bị thoái hóa. Hai chỉ thị phân tử RM185 và RM425 được liên kết với S29 và S29(t) tương ứng sẽ được sử dụng để chuyển gen WC trong chọn giống lúa lai [43].
Định hướng sử dụng gen WC trong hệ thống lúa lai hai dòng là chuyển gen WC vào dòng EGMS và dòng bố. Sau khi tạo ra, các dòng này đem lai thử với cả 3 loài phụ, nếu cho con lai hữu dục cao, đậu hạt tốt thì dòng EGMS đã được chuyển gen WC.
Tuy nhiên để gen WC phát huy tác dụng thì dòng bố hoặc dòng mẹ có gen WC cần phải có các tính trạng nông sinh học tốt, đặc biệt là các tính trạng yếu tố cấu thành năng suất thì mới có ưu thế lai chuẩn cao [24].
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 40