2010 tại Gia Lâm –Hà Nội
3.40. Chất lượng cảm quan cơm gạo xát của các dòng tẻ cẩm mớ
STT Dòng, giống Mùi Độ mềm Độ dính Màu cơm gạo lứt Độ bóng Vị ngon Tổng điểm 1 TĐ1 3,2 2,8 2,2 Tím xẫm 3,0 4 17,2 2 TĐ2 3,6 3,2 3,0 Tím xẫm 3,3 4 19,1 3 TĐ3 2,8 3,2 2,5 Tím 3,2 3,0 16,2 4 TĐ4 3,7 2,7 2,2 Tím 3,3 3,0 16,4 5 TĐ5 2,0 2,3 2,0 Tím 2,5 3,0 13,3 6 BT7 (đ/c) 2,8 3,3 2,3 Trắng hơi xám 3,1 2,0 14,5
(Số liệu phân tích tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam)
Qua đánh giá về tổng điểm có trọng lượng của các dòng tẻ cẩm mới kết quả cho thấy: các dòng TĐ1, TĐ2, TĐ3 và TĐ4 có tổng điểm các chỉ tiêu cao hơn BT7.
Bảng 3.40. Chất lượng cảm quan cơm gạo xát của các dòng tẻ cẩm mới vụ Mùa tại Gia Lâm - Hà Nội (điểm) vụ Mùa tại Gia Lâm - Hà Nội (điểm)
STT Dòng, giống Mùi Độ mềm Độ dính Độ trắng Độ bóng Vị ngon Tổng điểm 1 TĐ1 2,0 3,0 2,5 1,6 2,5 3,0 16,1 2 TĐ2 2,5 4,8 4,5 1,6 4,3 3,5 23,0 3 TĐ3 2,7 3,0 3,3 1,6 3,0 2,6 17,5 4 TĐ4 2,8 4,0 4,0 1,6 3,8 3,7 21,8 5 TĐ5 2,7 2,5 2,6 1,8 2,3 2,5 15,7 6 BT7 (đ/c) 3,5 3,7 3,3 4,2 3,0 3,5 23,0
(Số liệu phân tích tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam)
Chất lượng cảm quan cơm gạo xát của các dòng tẻ cẩm được đưa ra trong bảng 3.40. Mùi cơm gạo xát của các dòng không được đánh giá cao như BT7, chỉ ở mức hơi thơm đến thơm vừa, độ mềm dòng TĐ2, TĐ4 được đánh giá rất mềm và mềm, còn độ dính của hai dòng này cũng là dính tốt và dính. Độ bóng có dòng TĐ2 và TĐ4 được đánh giá là bóng, chỉ có dòng TĐ5 là hơi mờ. Vị ngon của cơm gạo xát được đánh giá ở mức ngon và ngon vừa, tương đương với đối chứng BT7. Còn về tổng điểm có trọng lượng của cơm gạo xát thì dòng TĐ2 và TĐ4 được đánh giá tương đương với cơm gạo xát của BT7.
3.3.3. Đánh giá khả năng kháng bạc lá của các dòng tẻ cẩm mới
3.3.3.1. Kiểm tra gen kháng của các dòng tẻ cẩm mới
Vụ mùa 2014, các dòng tẻ cẩm ở thế hệ F7 được lấy mẫu lá để kiểm tra gen kháng bệnh bạc lá bằng chỉ thị phân tử. Kết quả kiểm tra được đưa ra ở Hình 3.12. và Hình 3.13.
Xác định gen Xa7 dùng mồi RM5509:
Nhờ chỉ thị RM5509 đã xác định được dòng TĐ1, TĐ2 và TĐ4 chứa gen Xa7.
Hình 3.12. Điện di sản phẩm PCR gen Xa7 của cặp mồi RM5509
ĐC+: IRBB7 (đối chứng dương); ĐC-: IR24 (đối chứng âm); LD: ladder; Các mẫu chứa gen: TĐ1, TĐ2, TĐ4
(Kết quả phân tích tại Phòng thí nghiệm Dự án JICA, Học viện Nông nghiệp Việt Nam)
TĐ1 TĐ2 TĐ3 TĐ4 TĐ5 BT7 ĐC- ĐC+ LD
100bp
230 bp
Xác định gen Xa21 dùng mồi M2Xa21:
Kết quả điện di cho thấy dòng TĐ1, TĐ2 và TĐ4 chứa gen Xa21.
Hình 3.13. Điện di sản phẩm PCR gen Xa21 của cặp mồi M2Xa21
ĐC+: IRBB21 (đối chứng dương); ĐC-: IR24 (đối chứng âm); LD: ladder; Các mẫu chứa gen: TĐ1, TĐ2, TĐ4
(Kết quả phân tích tại Phòng thí nghiệm Dự án JICA, Học viện Nông nghiệp Việt Nam)
Kết quả diện di bằng các mồi lựa chọn cho kết quả tương tự như công bố của Vu (2008) và Võ Thị Minh Tuyển và cs. (2010) cho thấy sự có mặt của gen
Xa7 và gen Xa21 trong nguồn vật liệu chọn tạo.
Như vậy, bằng phương pháp chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng trong 5 dòng tẻ cẩm chúng tôi chọn, thì có 3 dòng chứa cả gen Xa7 và Xa21 (TĐ1, TĐ2 và TĐ4), còn hai dòng không chứa gen nào. So với kết quả chọn lọc bằng lây nhiễm nhân tạo ở thế hệ F1 và thế hệ F2 thì có sự sai khác khi chúng ta tiến hành kiểm tra sự có mặt của gen kháng. Vì vậy, trong chọn giống chúng ta lên áp dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc ở các thế hệ đầu sẽ cho hiệu quả tốt hơn và có độ chính xác cao hơn.
3.3.3.2. Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của các dòng tẻ cẩm mới bằng lây nhiễm nhân tạo
Chúng tôi tiến hành lây nhiễm nhân tạo với 3 isolate vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Kết quả cho thấy các dòng đẳng gen và các mẫu giống biểu hiện tính kháng nhiễm khác nhau. Dòng IR24 không chứa gen kháng nào nên nhiễm với cả 3 isolate lây nhiễm; IRBB21 và IRBB7 kháng được cả 3 isolate.
TĐ1 TĐ2 TĐ3 TĐ4 TĐ5 BT7 ĐC- ĐC+ LD
100bp
Hình 3.14. Phản ứng của các dòng đẳng gen khi lây nhiễm nhân tạo với isolate XooTH
Qua kết quả lây nhiễm 3 isolate vi khuẩn trên với các dòng triển vọng, các dòng TĐ1, TĐ2 và TĐ4 kháng được với cả 3 isolate vi khuẩn, kết quả này phù hợp với kiểu biểu hiện nhiễm của gen kháng ở dòng đẳng gen IRBB21 và IRBB7 với 3 isolate này.
Hình 3.15. Kết quả lây nhiễm của các dòng TĐ1, TĐ2, TĐ4 và BT7 với isolate XooTH
Bảng 3.41. Mức độ kháng/nhiễm của các dòng tẻ cẩm mới với các isolate vi khuẩn gây bệnh bạc lá
STT Dòng,
giống
Mức kháng/nhiễm với các isolate vi khuẩn
Tỷ lệ R/M/S
XooTN XooND XooTH
Vết bệnh (cm) Mức Vết bệnh (cm) Mức Vết bệnh (cm) Mức 1 TĐ1 6,7 R 5,8 R 2,5 R 3/0/0 2 TĐ2 7,2 R 6,5 R 3,5 R 3/0/0 3 TĐ3 16,2 S 17,9 S 14,7 S 0/0/3 4 TĐ4 7,5 R 6,1 R 3,2 R 3/0/0 5 TĐ5 15,4 S 14,3 S 13,6 S 0/0/3 6 BT7 (đ/c) 19,8 S 19,2 S 16,2 S 0/0/3 7 IRBB21 6,9 R 6,4 R 4,3 R 3/0/0 8 IRBB7 6,0 R 5,2 R 3,1 R 3/0/0 9 IR24 24,2 S 23,6 S 19,6 S 0/0/3
Kết quả lây nhiễm nhân tạo cũng cho thấy có 3/5 dòng chọn lọc kháng cao với 3 isolate vi khuẩn lây nhiễm, tương đương với các dòng đối chứng IRBB7 và IRBB21, còn 2/5 dòng nhiễm với 3 isolate vi khuẩn. Giống BT7 và IR24 nhiễm nặng với cả 3 isolate vi khuẩn. Như vậy, những dòng được xác định mang gen kháng đều có khả năng kháng cao với các isolate vi khuẩn. So sánh kết quả lây nhiễm nhân tạo và phương pháp xác định gen bằng chỉ thị phân tử, cho chúng ta thấy độ chính xác cao khi sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống.
Như vậy, TĐ1, TĐ2 và TĐ4 đạt được các tiêu chí đặt ra, đây chính là nguồn vật liệu để phát triển thành các giống lúa tẻ cẩm mới kháng bệnh bạc lá. Trong đó dòng TĐ4 có khả năng quang hợp cao hơn so với dòng làm mẹ và chứa gen kháng Xa7 và Xa21 và được đánh giá có cơm gạo lứt ngon.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. Kết luận
1) Đã thu thập được tập đoàn 43 mẫu giống lúa cẩm khá đa dạng bao gồm dạng nếp, dạng tẻ, loài phụ Indica, loài phụ Japonica, thời gian sinh trưởng từ ngắn đến dài, hàm lượng anthocyanin từ thấp đến rất cao, kháng bệnh bạc lá ở các mức khác nhau….Tập đoàn hiện có đáp ứng được yêu cầu của chương trình chọn giống lúa cẩm.
2) Các mẫu giống có nhiều đặc điểm nông học và hình thái phù hợp cho cải tiến giống lúa cẩm là:
- Hàm lượng anthocyanin cao: có mẫu giống N4, N10, N14, N16, N18, N20 và N22.
- Số nhánh/khóm nhiều: có mẫu giống N13, N17, N38, N39 và N43. - Số hạt/bông nhiều (> 200 hạt/bông): gồm mẫu giống N4, N13, N18, N22, N25, N36, N39 và N43.
- Các mẫu giống có nhiều đặc điểm tốt: N1, N4, N5, N7, N13, N14, N16 và N29.
3) Thông qua đánh giá đa dạng di truyền dựa vào các chỉ thị phân tử đặc trưng đã thiết lập được cây phát sinh chủng loại về mối quan hệ giữa các mẫu giống: 43 mẫu giống phân thành hai nhóm lớn, nhóm I gồm 26 mẫu giống thuộc loài phụ Japonica và nhóm II gồm 17 mẫu giống thuộc loài phụ Indica. Ở hệ số tương đồng di truyền 0,76 tập đoàn được phân chia thành 6 nhóm riêng biệt trong đó 17 mẫu giống thuộc loài phụ Indica đã phân chia thành 5 nhóm khác nhau, riêng N4 và N39 có tính khác biệt cao so với 41 mẫu giống khác.
4) Đánh giá gen kháng vi khuẩn bạc lá Xanthomonas oryzae pv. oryzae ở các mẫu giống thu thập bằng chỉ thị phân tử đã phát hiện: 9 mẫu giống mang gen
xa5 là N1, N2, N3, N4, N14, N15, N16, N17, N29 và 5 mẫu giống mang gen Xa7
là N5, N7, N8, N10, N13. Kiểm tra qua lây nhiễm nhân tạo cho mức độ kháng/nhiễm phù hợp với kết quả kiểm tra gen kháng bằng chỉ thị phân tử. Đây là những vật liệu rất có giá trị cho chương trình chọn giống lúa cẩm kháng bệnh bạc lá.
5) Thông qua các chỉ tiêu về quang hợp thì mẫu giống N1, N5, N7, N13, N29 có khả năng quang hợp cao. Ở vụ xuân, tìm thấy có mối tương quan thuận giữa cường độ quang hợp và hàm lượng chlorophill ở cả ba giai đoạn. Mối tương quan giữa cường độ quang hợp và chỉ số SPAD là rất chặt ở 3 thời kì: đẻ nhánh (r = 0,98), trỗ (r = 0,79) và chín sáp (r = 0,97). Mối tương quan giữa cường độ quang hợp với năng suất cá thể ở thời kì chín sáp là r = 0,84.
6) Sự di truyền và biểu hiện một số tính trạng:
- Về sự di truyền và biểu hiện tính trạng chiều cao cây ở F1 biểu hiện siêu trội dương, về chiều dài bông cho biểu hiện cả siêu trội âm và siêu trội dương, còn về số hạt/bông cho biểu hiện siêu trội âm hoặc trội không hoàn toàn.
- Về chiều dài, chiều rộng lá đòng và lá công năng cho biểu hiện siêu trội dương hoặc trội không hoàn toàn. Góc lá đòng rộng trội so với góc lá đòng hẹp, góc lá công năng hẹp lại trội so với góc lá công năng rộng. Hai tính trạng này di truyền độc lập với nhau và để chọn cây lúa có lá đòng đứng và góc lá công năng đứng thì tỷ lệ xuất hiện là 3/16.
- Sự di truyền và biểu hiện về một số tính trạng màu sắc hạt lúa: Màu mày hạt phân ly theo tỷ lệ 9:6:1, màu vỏ trấu phân ly theo tỷ lệ 9:3:3:1 và màu sắc hạt gạo lật có tỷ lệ phân ly là 1:2:1.
7) Thông qua lai tạo và chọn lọc đã xác định dòng TĐ1, TĐ2 và TĐ4 mang hai gen kháng bệnh bạc lá (Xa7 và Xa21), có hàm lượng anthocyanin cao và hàm lượng amylose thấp, riêng dòng TĐ4 không những kháng được bệnh bạc lá mà còn có khả năng quang hợp cao; các dòng tẻ cẩm mới chọn tạo đáp ứng được các yêu cầu để phát triển thành giống tẻ cẩm mới kháng bệnh bạc lá.
2. Đề nghị
Các dòng TĐ1, TĐ2 và TĐ4 được chọn lọc từ đề tài cần tiếp tục đánh giá ở nhiều vụ và nhiều môi trường khác nhau để phát triển thành giống tẻ cẩm mới kháng bạc lá.
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Ngô Thị Hồng Tươi, Phạm Văn Cường và Nguyễn Văn Hoan (2014). Phân tích đa dạng di truyền của các mẫu giống lúa cẩm bằng chỉ thị SSR, Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 12, số 4, tr. 485-494.
2. Ngô Thị Hồng Tươi, Phạm Văn Cường và Nguyễn Văn Hoan (2014). Nghiên cứu xác định gen kháng bạc lá của các mẫu giống lúa nếp cẩm địa phương phục vụ công tác chọn tạo giống, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 21/2014, tr. 24-30.
3. Ngô Thị Hồng Tươi, Phạm Văn Cường và Nguyễn Văn Hoan (2014). Kết quả nghiên cứu và chọn tạo lúa tẻ cẩm kháng bệnh bạc lá, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, tháng 12/2014, tr. 88-94.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt:
1. Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2000). Một số vấn đề cần biết về gạo xuất khẩu, NXB Nông nghiệp thành phố Hồ Chí Minh.
2. Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2004). Di truyền phân tử, NXB Nông nghiệp thành phố Hồ Chí Minh.
3. Phạm Văn Cường và Hoàng Tùng (2005). Mối liên hệ giữa ưu thế lai về khả năng quang hợp và năng suất hạt của lúa lai F1, Tạp chí Khoa học và Phát triển, số 3, tr. 253-256.
4. Phạm Văn Cường, Nguyễn Thị Huệ và Dương Thị Thu Hằng (2008). Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng kali đến một số chỉ tiêu quang hợp và năng suất hạt của lúa lai F1 trong điều kiện bón phân đạm thấp, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 10, tr. 24-28.
5. Nguyễn Văn Viết và Đặng Thị Phương Lan (2010). Sự đa dạng di truyền 1 số chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây bệnh bạc lá lúa ở miền Bắc Việt Nam, Truy cập ngày 6/1/2015 từ http://doc.edu.vn/tai-lieu/su-da-dang-di-truyen-mot-so- chung-vi-khuan-xanthomonas-oryzae-gay-benh-bac-la-lua-o-mien-bac-viet- nam-52251/
6. Vũ Thị Thu Hiền và Phạm Văn Cường (2012). Phân tích đa dạng di truyền mẫu giống lúa canh tác nhờ nước trời bằng chỉ thị SSR, Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 10, số 1, tr. 15-24.
7. Vũ Thị Thu Hiền (2013). Đa dạng di truyền dựa trên đặc điểm hình thái của các mẫu giống lúa có nguồn gốc khác nhau, Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 10, số 6, tr. 844-852.
8. Nguyễn Thị Lan Hoa, Trần Danh Sửu, Trần Thị Thu Hoài, Hà Minh Loan, Bùi Thị Thu Giang và Bùi Trọng Thủy (2012). Nghiên cứu đánh giá tiềm năng di truyền kháng bạc lá của một số giống lúa nếp địa phương bằng chỉ thị phân tử, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số 12 (12), tr. 27-36.
9. Lã Vinh Hoa, Tống Văn Hải, Phan Hữu Tôn, Trần Minh Thu và Li, Y.R (2010). Khảo sát nguồn gen trên cây lúa mang gen kháng bệnh bạc lá bằng chỉ thị phân tử DNA, Tạp chí Khoa học và Phát triển, tập 8, số 1, tr. 9-16.
10. Đỗ Thị Hường, Đoàn Công Điển, Tăng Thị Hạnh, Nguyễn Văn Hoan và Phạm Văn Cường (2013). Đặc tính quang hợp và tích lũy chất khô của một số dòng lúa ngắn ngày mới chọn tạo, Tạp chí Khoa học và Phát triển, Tập 11, số 2, tr. 154-160. 11. Trần Thị Lương, Lưu Minh Cúc và Nguyễn Đức Thành (2013). Phân tích quan hệ di
truyền của một số giống lúa đặc sản, chất lượng, trồng phổ biến ở Việt Nam bằng chỉ thị phân tử SSR, Tạp chí Sinh học, số 35, tr. 348- 356.
12. Đoàn Thị Thùy Linh và Nguyễn Văn Khoa (2013), Đa dạng di truyền một số mẫu giống lúa địa phương vùng Tây Bắc dựa trên đặc điểm hình thái, Hội nghị khoa học toàn quốc về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ 5, 18/10/2013, tr. 1132-1139.
13. Nguyễn Hữu Nghĩa và Lê Vĩnh Thảo (2007). Lúa đặc sản Việt Nam, NXB Nông nghiệp Hà Nội, tr. 20-136.
14. Lã Tuấn Nghĩa và Lê Thị Thu Trang (2012). Nghiên cứu khả năng chịu mặn và đa dạng di truyền của một số giống lúa địa phương Việt Nam, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số 12, tr. 5-11.
15. Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Khuất Hữu Trung, Nguyễn Thị Nhài, Nguyễn Thúy Điệp, Kiều Thị Dung, Nguyễn Thị Thảo và Nguyễn Thị Thanh Thủy (2013), Đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn lúa chịu hạn của Việt Nam bằng chỉ thị phân tử SSR, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, kỳ 1 tháng 1/2013. 16. Phan Phải và Trần Duy Quý (1986). Bản chất di truyền một số đột biến trội ở lúa,
Thông tin Di truyền học, số (3+4), tr. 12-16.
17. Trần Danh Sửu (2008). Đánh giá đa dạng di truyền tài nguyên lúa tám đặc sản miền Bắc Việt Nam, Luận án tiến sỹ nông nghiệp, Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
18. Trần Danh Sửu, Nguyễn Thị Lan Hoa, Hà Minh Loan, Ngô Kim Hoài, Nguyễn Thị Vân Anh và Vũ Mạnh Hải (2010). Nghiên cứu đa dạng di truyền lúa nếp địa phương ở các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ bằng chỉ thị SSR, Kết quả nghiên cứu khoa học và công nghệ 2006 – 2010, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
19. Lê Lương Tề (1987). Bệnh bạc lá lúa ở vùng đồng bằng sông Hồng, Tuyển tập các công trình nghiên cứu khoa học và kỹ thuật nông nghiệp, NXB Nông nghiệp Hà Nội.