nghiên cứu tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn bằng chỉ thị phân tử

Tên đề tài/dự án: NGHIÊN CỨU TẠO GIỐNG LÚA KHÁNG BỆNH ĐẠO ÔN BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ Mã số đề tài, dự án: Thuộc: - Chương trình tên, mã số chương trình: Chương trình trọng điểm phát t

Trang 1

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT VIỆN KHOA HỌC NN VIỆT NAM

CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC

BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU TẠO GIỐNG LÚA KHÁNG BỆNH ĐẠO

ÔN BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ

Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long

Chủ nhiệm đề tài : PGS TS Phạm Văn Dư

8929

Trang 2

VIỆN KHOA HỌC NN VIỆT NAM

VIỆN LÚA ĐBSCL

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Cần Thơ, ngày 1 tháng 7 năm 2011

BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI/DỰ ÁN SXTN

I THÔNG TIN CHUNG

1 Tên đề tài/dự án: NGHIÊN CỨU TẠO GIỐNG LÚA KHÁNG BỆNH ĐẠO ÔN BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ

Mã số đề tài, dự án:

Thuộc:

- Chương trình (tên, mã số chương trình): Chương trình trọng

điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn

- Dự án khoa học và công nghệ (tên dự án):

- Độc lập (tên lĩnh vực KHCN):

2 Chủ nhiệm đề tài/dự án:

Họ và tên: Phạm Văn Dư

Ngày, tháng, năm sinh: 08-11-1956 Nam/ Nữ: Nam

Học hàm, học vị: Phó giáo sư, Tiến sĩ

Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên chính

3 Tổ chức chủ trì đề tài/dự án:

Trang 3

Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long

Điện thoại: 0710 3861954 Fax: 0710 3861457

E-mail: clrri@hcm.vnn.vn

Website: http//www.clrri.org

Địa chỉ: Xã Tân Thạnh, Huyện Thới Lai, TP Cần Thơ

Họ và tên thủ trưởng tổ chức: TS Lê Văn Bảnh

Số tài khoản: 301.01.00.00005

Ngân hàng: Kho bạc nhà nước Thới Lai, Cần Thơ

Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông

thôn

II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN

1 Thời gian thực hiện đề tài/dự án:

- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 1 năm 2007 đến tháng 12 năm 2010

- Thực tế thực hiện: từ tháng 1/năm 2007 đến tháng 6/năm 2011

- Được gia hạn (nếu có):

Trang 4

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:

Đối với đề tài:

Trang 5

3 Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:

(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn,

phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn

bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)

Số

TT

Số, thời gian ban

9 Số

1177/QĐ-BNN-TC, Hà Nội ngày 26

tháng 5 năm 2008

Quyết định Giao chỉ tiêu tiết kiệm 10% chi thường xuyên năm 2008

Trang 6

18 tháng 6 năm 2008 dự án thuộc Chương trình trọng điểm

phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp

và phát triển nông thôn đến năm

và Phát triển nông thôn quản lý

Gia hạn thực hiện đối với đề tài

“Nghiên cứu tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn bằng chỉ thị phân tử”

Trang 7

4 Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:

Nội dung tham gia chủ yếu

Sản phẩm chủ yếu đạt được chú* Ghi

- Xác định

gen (Pi)

kháng hiệu quả với nấm đạo ôn ở vùng ĐBSCL

- Lập bản đồ phân tử của

các gen (Pi)

đã xác định

- Chọn tạo dòng lúa mang gen

(Pi) bằng chỉ

thị phân tử

- Xác định được 2 gen kháng bệnh đạo

ôn Piz và Pik-m

kháng hiệu quả với các nòi nấm ở vùng ĐBSCL

OM 10503-1 và OM

10511 gởi khảo nghiệm quốc gia

truyền nông nghiệp

- Xác định

gen (Pi)

kháng hiệu quả với nấm đạo ôn ở phía Bắc Việt Nam

- Lập bản đồ phân tử của

các gen (Pi)

đã xác định

- Chọn tạo dòng lúa mang gen

kháng đạo ôn 1&Pi-5(t)

Pi Chọn tạo được 1 dòng lúa triển vọng NB-01 gửi khảo nghiệm quốc gia

- Lý do thay đổi (nếu có):

Trang 8

5 Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:

(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm)

Nội dung tham gia chính

Sản phẩm chủ yếu đạt được

Ghi chú

- Thu thập 289 mẫu bệnh đạo ôn từ 13 tỉnh vùng ĐBSCL và phân lập 186 mẫu đơn bào tử

- Xác định được 181 nòi nấm bệnh đạo ôn

- Có tất cả 14 nhóm nòi gây bệnh đạo ôn gồm 3 nhóm chính và 11 nhóm phụ

kháng bệnh đạo ôn Piz

và Pik-m, khoảng cách

giữa gen kháng và chỉ thị phân tử RM3431và RM144 lần lượt là 3,4cM và 2,9cM

- Chọn tạo được hai giống lúa triển vọng

OM 10503-1 và OM

10511 mang hai gen kháng Piz+Pik-m,

kháng bệnh đạo ôn cấp 2-3, năng suất tương đương với đối chứng IR

64 hoặc VND95-20

2 TS Lê Cẩm

Loan

TS Lê Cẩm Loan

Tất cả các nội dung

- Thu thập 289 mẫu bệnh đạo ôn từ 13 tỉnh vùng ĐBSCL và phân lập 186 mẫu đơn bào tử

Trang 9

- Xác định được 181 nòi nấm bệnh đạo ôn

- Có tất cả 14 nhóm nòi gây bệnh đạo ôn gồm 3 nhóm chính và 11 nhóm phụ

và Pik-m, khoảng cách

giữa gen kháng và chỉ thị phân tử RM3431và RM144 lần lượt là 3,4cM và 2,9cM

- Chọn tạo được hai giống lúa triển vọng

OM 10503-1 và OM

10511 mang hai gen kháng Piz+Pik-m,

kháng bệnh đạo ôn cấp 2-3, năng suất tương đương với đối chứng IR

Phân lập và lưu trữ mẫu

Đánh giá phản ứng của bộ giống đơn gen đối với các nòi nấm bệnh đạo

ôn Sử dụng chỉ thị phân tử

để chọn các cây lúa mang gen kháng bệnh

4 ThS Võ

Thị Thu

Ngân

ThS Võ Thị Thu Ngân

Đánh giá phản ứng của bộ giống đơn gen

Xác định được 2 gen

và Pik-m kháng hiệu

Trang 10

đối với các nòi nấm Phân tích PCR các nòi nấm bệnh đạo

ôn Lai tạo và đánh giá kiểu hình các quần thể phân ly trong nhà lưới nương mạ và ngoài đồng Sử dụng chỉ thị phân tử để chọn các cây lúa mang gen kháng bệnh

Đánh giá năng suất các dòng triển vọng

quả với các nòi nấm ở vùng ĐBSCL

5 KS Lương

Hữu Tâm

KS Lương Hữu Tâm

Thu thập mẫu bệnh đạo ôn

Phân tích PCR các quần thể phân ly của các cặp lai

Phân tích PCR các nòi nấm bệnh đạo ôn và các quần thể phân ly của các cặp lai

Đánh giá phản ứng của bộ giống đơn gen đối với các nòi nấm Lai tạo

Trang 11

và đánh giá kiểu hình các quần thể phân

ly ngoài đồng

Phân tích PCR các nòi nấm bệnh đạo ôn và các quần thể phân ly của các cặp lai

8 KS

Nguyễn

Đức Tài

KS Trần Nam Lý

Lai tạo Phân tích PCR các nòi nấm bệnh đạo ôn và các quần thể phân

ly của các cặp lai

1 TS Lã

Tuấn Nghĩa

TS Lã Tuấn Nghĩa

Tham gia viết thuyết minh

Tham gia vào các nội dung như: xác định

gen (Pi) kháng

hiệu quả với nấm đạo ôn ở phía Bắc Việt Nam; Lập bản

đồ phân tử của

các gen (Pi) đã

xác định;

Chọn tạo dòng lúa mang gen

(Pi) bằng chỉ

thị phân tử

04 gen Pi1, Pi 3(t), Pita/Pi4, Pi5(t) kháng

hiệu quả với các nòi nấm được thu thập và phân lập ở phía Bắc; 02 bản đồ phân tử của gen

Lập bản đồ phân tử của

Tham gia thu thập, phân lập

và lưu giữ mẫu

Bảng dữ liệu về kết quả thu thập, phân lập và lưu giữ của các mẫu

Trang 12

nấm đạo ôn

(của nội dung xác định gen (Pi) kháng hiệu quả với nấm đạo ôn ở phía Bắc Việt Nam)

bệnh đạo ôn ở phía Bắc Việt Nam

Tham gia vào các nội dung như: Lập bản

đồ phân tử của

các gen (Pi) đã

xác định;

Chọn tạo dòng lúa mang gen

(Pi) bằng chỉ

thị phân tử

Tham gia lập bản đồ bản đồ phân tử của gen

Tham gia nội dung chọn tạo dòng lúa mang

gen (Pi) bằng

chỉ thị phân tử

Dòng lúa triển vọng NB-01

- Lý do thay đổi ( nếu có): Th.S Nguyễn Thị Minh Nguyệt được giao thực hiện nhiệm vụ khác Công việc của Th.S Nguyễn Thị Minh Nguyệt được giao cho

KS Nguyễn Kiến Quốc đảm nhiệm

- KS Võ thị Dạ Thảo thay thế Th S Nguyễn Đức Cương đi học ở nước ngoài

- KS Nguyễn thị Xuân Mai thay thế Th.S Nguyễn Bé Sáu chuyển công tác

- KS Trần Nam Lý thay thế Nguyễn Đức Tài chuyển công tác

1 Đào tạo nâng cao về kiến thức

- Địa điểm: Philippines,

Đào tạo nâng cao về kiến thức

và các phương pháp nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng đạo

Trang 13

- Tên tổ chức: Viện nghiên cứu

lúa Quốc tế (IRRI),

2 Đào tạo nâng cao về kiến thức

- Tên tổ chức: Viện nghiên cứu

lúa Quốc tế (IRRI)

- Một đoàn và 01 người thực

hiện

Đào tạo nâng cao về kiến thức

và các phương pháp nghiên cứu

chọn tạo giống lúa kháng đạo

ôn

- Thời gian: 1 tháng

- Kinh phí: 75 triệu đồng

- Tên tổ chức: Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI)

- Một đoàn và 01 người thực hiện

7 Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:

8 Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:

(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài)

Người,

cơ quan thực hiện

1

1 Nội dung 1: Xác định gen

(Pi) kháng hiệu quả với

nấm đạo ôn ở Việt Nam

1.1 Thu thập mẫu nấm bệnh đạo

ôn (phía Bắc và vùng

ĐBSCL)

12/2007

1/2007 Viện Lúa ĐBSCL Phạm Văn Dư

Lê Cẩm Loan

Trang 14

Lương Hữu Tâm

- Viện Di truyền NN

Lã Tuấn Nghĩa và ctv

Lê Như Kiểu (Viện Nông hóa Thổ nhưỡng) 1.2 Phân lập và lưu giữ mẫu

(isolate) bệnh nấm đạo ôn

12/2007

Lê Cẩm Loan Nguyễn T Phong Lan

Lê Như Kiểu (Viện Nông hóa Thổ nhưỡng) 1.3 Phân tích xác định nòi

12/2007

Lê Cẩm Loan

Võ T Thu Ngân

Võ T Dạ Thảo Nguyễn T Xuân Mai Trần Nam Lý

Lã Tuấn Nghĩa và ctv 1.4 Phân tích sự khác biệt di

truyền và phân bố của các

nòi nấm gây bệnh đạo ôn

trong các vùng sinh thái

khác nhau

12/2007

6/2008

Võ T Thu Ngân Nguyễn T Xuân Mai

2.1 Thu thập thông tin dữ liệu

gen (Pi) đã được xác định

(thông tin về gen, thông tin

về vị trí của gen trên NST

lúa, thông tin chỉ thị liên kết

6/2008

Lê Cẩm Loan Trần Nam Lý

Trang 15

với gen, ) Lã Tuấn Nghĩa và ctv 2.2 Lập bản đồ phân tử của gen

(Pi) trên NST lúa (bản đồ vị

trí của gen, chị thị phân tử

liên kết với gen)

6/2008

Lê Cẩm Loan

Lã Tuấn Nghĩa và ctv Nguyễn T Thanh Thủy

3 Nội dung 3: Chọn tạo dòng

lúa mang gen (Pi) bằng chỉ

thị phân tử

3.1 Lai hồi giao (BC) để tạo cây

lúa mang gen (Pi) kháng

bệnh đạo ôn

6/2010

7/2008-12/2009

Lê Cẩm Loan

Võ T Thu Ngân

Lã Tuấn Nghĩa và ctv 3.2 Sử dụng chỉ thị phân tử để

chọn các cây lúa mang gen

(Pi) kháng bệnh (Ở mỗi thế

hệ lai, sử dụng chỉ thị phân

tử liên kết với gen (Pi) để

chọn cây lúa mang gen (Pi)

kháng bệnh đạo ôn)

6/2010

12/2009

Võ T Thu Ngân

Lương Hữu Tâm

Lã Tuấn Nghĩa và ctv 3.3 Đánh giá và tuyển chọn

dòng lúa ưu tú phục vụ cho

sản xuất (đánh giá khả năng

kháng bệnh đạo ôn, năng

suất và thời gian sinh

trưởng, )

12/2010

6/2010-4/2011

Lê Cẩm Loan

Võ T Thu Ngân

Võ T Dạ Thảo Nguyễn T Xuân Mai

Trang 16

III SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN

1 Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

Thực tế đạt được

b) Sản phẩm Dạng II và III: Số liệu và cơ sở dữ liệu

Yêu cầu khoa học cần đạt

bệnh đạo ôn

Được áp dụng tại các cơ sở nghiên cứu về

Được áp dụng tại các cơ sở nghiên cứu chọn tạo giống lúa bằng chỉ thị phân tử

3 Cơ sở dữ liệu về gen

kháng bệnh và các dòng

lúa kháng bệnh

Dữ liệu về gen kháng của gen

đã xác định được và một số đặc tính nông học của dòng lúa chọn lựa

Dữ liệu về gen kháng của gen

đã xác định (gen Pi1, Pita/Pi-4(t), Pi5(t), Piz và Pik-m), một số

đặc tính nông học của dòng

Trang 17

lúa mang đồng thời 02 gen kháng và giống lúa NB-01,

(Tạp chí, nhà

xuất bản)

1 Ứng dụng công nghệ chỉ

thị phân tử trong xác định

đa dạng nòi nấm đạo ôn

hại lúa ở các tỉnh miền

Bắc và miền Trung Việt

Nam

Có ý nghĩa khoa học và được đăng

Có ý nghĩa khoa học và đã được đăng

Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn 4: 13-17 (2008)

2 Nghiên cứu một số gen

Hội thảo quốc gia lần thứ 8, Bệnh hại thực vật Việt Nam, tại Viện nghiên cứu bông và phát triển nông nghiệp Nha

Hố, Ninh Sơn, Ninh Thuận, 25-26/7/2009 Nhà xuất bản nông nghiệp Trang 7-14 (2009)

3 Nghiên cứu tạo giống lúa

kháng bệnh đạo ôn bằng

chỉ thị phân tử

Báo cáo khoa học ở Hội thảo khoa học đánh giá kết quả thực hiện đề tài, dự án công nghệ sinh học

Trang 18

thủy sản giai đoạn 2007-

2008 Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2009)

4 Ứng dụng chỉ thị phân tử

trong tạo giống lúa kháng

bệnh đạo ôn

Kết quả nghiên cứu khoa học & công nghệ 2006-2010

Viện Khoa Học Nông Nghiệp Việt Nam Nhà xuất bản nông nghiệp Trang 561-567

(2010)

5 Ứng dụng phương pháp

chỉ thị phân tử trong tạo

giống lúa kháng bệnh đạo

ôn

Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn 2+3: 11-

16 (2011)

d) Kết quả đào tạo:

Số lượng

Số

TT

Cấp đào tạo, Chuyên

hoạch

Thực tế đạt được

Ghi chú

(Thời gian kết thúc)

2010 (1SV)

Năm 2009 (1Th.S.) Năm 2010 (1 Th.S.)

Trang 19

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây trồng:

Ghi chú

(Thời gian kết thúc)

e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế

Ban đầu được đánh giá là giống lúa có triển vọng: có năng suất cao (> 60 tạ/ha), chất lượng tốt, chống chịu được với một

số loại sâu bệnh hại chính, đặc biệt là kháng được bệnh đạo

ôn

Trang 20

2 Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:

a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:

(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so với khu vực và thế giới…)

Nghiên cứu chọn tạo các giống lúa kháng bệnh đạo ôn, đặc biệt là các giống lúa kháng bền vững luôn được xem là biện pháp hữu hiệu, ít tốt kém và ít ảnh hưởng đến môi trường trước nguy cơ dịch bệnh luôn có khả năng bùng phát, các nòi nấm bệnh mới luôn có khả năng hình thành Ở Việt Nam việc ứng dụng công nghệ chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn đã được tiến hành và bước đầu đạt được một số kết quả nhất định Tuy nhiên, để có đủ cơ sở dữ liệu và vật liệu phục vụ chọn ra các giống lúa kháng bệnh đạo ôn đáp ứng yêu cầu của thực

tế thì cần phải có một nghiên cứu toàn diện hơn nữa trong giai đoạn hiện nay Việc

thực hiện thành công các nội dung của đề tài Nghiên cứu tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn bằng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn là

một hướng đi đúng đắn, góp phần quan trọng vào công tác quản lý bệnh đạo ôn thông qua sử dụng giống kháng Thông qua việc thực hiện đề tài, đã xây dựng và hoàn thiện được 01 phương pháp phân lập và xác định các nòi nấm (được áp dụng tại các cơ sở nghiên cứu về bệnh đạo ôn) đồng thời cũng đã xây dựng và hoàn thiện được 01 phương pháp chọn tạo giống lúa bằng chỉ thị phân tử

b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:

(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường…)

Sử dụng công nghệ chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống đã giúp nâng cao hiệu quả của công tác chọn tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn: xác định nhanh và chính xác cá thể mang gen mong muốn, rút ngắn thời gian nghiên cứu chọn tạo, Nếu so sánh với phương pháp chọn tạo giống lúa truyền thống thì có thể dễ dàng nhận thấy hiệu quả về chi phí, thời gian và công sức đạt được nhờ ứng dụng công nghệ sinh học

Giống lúa kháng bệnh đạo ôn được đưa vào sản xuất góp phần làm tăng năng

suất và chất lượng cây lúa, giảm giá thành sản xuất (giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng) nên đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn cho người sử dụng

Trang 21

Do là giống kháng nên lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng sẽ ít đi giảm tình trạng ô nhiễm môi trường do thuốc hóa học gây ra

Cung cấp nguồn dữ liệu khoa học cho nghiên cứu và giảng dạy

3 Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:

Số

Thời gian thực hiện

Ghi chú

(Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người

chủ trì…)

I Báo cáo định kỳ

Lần 1 28/10/2007 Các nội dung nghiên cứu đã được thực

hiện tốt, đúng như tiến độ, sản phẩm

đã đạt được như kế hoạch đề ra

Lần 2 15/6/2008 Đề tài đã thực hiện được các nội dung,

đúng như tiến độ, sản phẩm đã đạt được như kế hoạch đề ra

Lần 3 11/1/2009 Đề tài đã thực hiện được các nội dung,

đúng như tiến độ, sản phẩm đã đạt được như kế hoạch đề ra

Lần 4 3/6/2009 Đề tài đã thực hiện tốt các nội dung

khoa học, các yêu cầu đặt ra trong 06 tháng đầu năm 2009 và đạt được kết quả như dự kiến

khoa học, các yêu cầu đặt ra trong năm

2009 và đạt được kết quả như dự kiến

khoa học, các yêu cầu đặt ra trong 06 tháng đầu năm 2010 và sản phẩm đã đạt được như kế hoạch đề ra

khoa học, các yêu cầu đặt ra từ đầu năm 2010 đến nay và đạt được kết quả như dự kiến

khoa học, các yêu cầu đặt ra trong năm

2010 và sản phẩm đã đạt được như kế hoạch đề ra

Trang 22

- Thu thập mẫu nấm bệnh đạo ôn

- Phân lập và lưu trử các nòi nấm bệnh

- Đã xác định được 5 gen kháng hiệu quả với các nòi nấm ở các vùng sinh thái phía Bắc và vùng ĐBSCL gồm

các gen Pi-1, Pi-ta, Pi-5, Piz và Pik-m

- Đã xác định và thiết lập được bản đồ của các gen nói trên và các chỉ thị phân tử liên kết chặt với chúng

2 Đánh giá về tiến độ thực hiện kinh phí đề tài:

Trang 23

- Kinh phí được phê duyệt: 950 triệu đồng

- Kinh phí đã nhận: 950 triệu đồng

- Kinh phí đã sử dụng: 287,29 triệu đồng

Lần 3 13/11/2009 1 Đánh giá về nội dung và các sản

phẩm của đề tài:

a Đề tài đã thực hiện các nội dung: Chọn tạo dòng lúa mang gen kháng bệnh đạo ôn bằng chỉ thị phân tử bao gồm lai hồi giao và xác định dòng lúa kháng bằng chỉ thị phân tử

b Sản phẩm tạo ra năm 2009: 100 dòng mang gen kháng đạo ôn tạo ra bằng lai hồi giao, 50 dòng kháng bệnh đạo ôn được xác định dựa vào chỉ thị phân tử, một dòng lúa kháng bệnh đạo

ôn triển vọng có thể gởi khảo nghiệm quốc gia trong năm 2010

2 Đánh giá về tiến độ thực hiện kinh phí đề tài:

- Kinh phí đã nhận năm 2009: 850 triệu đồng

đề tài Đánh giá và tuyển chọn dòng lúa ưu tú phục vụ cho sản xuất

b Sản phẩm tạo ra năm 2009: Chọn được 50 cây lúa mang gen kháng bệnh đạo ôn và hai dòng lúa triển vọng có tính kháng bệnh ở cấp ≤3, năng suất tương đương hoặc cao hơn đối chứng

2 Đánh giá về tiến độ thực hiện kinh

Trang 24

III Nghiệm thu cơ sở

Lần 1 5/1/2009 a) Nội dung và khối lương công việc

được duyệt:

-Nội dung 1: Xác định gen (Pi) kháng

bệnh trong các giống lúa

- Nội dung 2: Thu thập thông tin dữ

liệu về gen (Pi) đã được xác định

- Nội dung 3: Thu thập bản đồ phân tử

của gen (Pi) trên nhiễm sắc thể lúa

- Nội dung 4: Lai hồi giao (BC) để tạo

cây lúa mang gen (Pi) kháng bệnh đạo

ôn b) Nội dung và khối lượng công việc

Trang 25

- Cần xem lại nội dung 3: nên đề nghị đổi lại là thu thập bản đồ thay cho lập bản đồ (theo chỉ đạo của thứ trưởng Bùi Bá Bổng)

- Nên viết lại là xác định gen kháng

chứ không phải gen kháng Pi

- Nội dung 2 nên xem và viết lại cho chính xác

được duyệt:

- Nội dung 1: Chọn tạo dòng lúa mang

gen (Pi) bằng chỉ thị phân tử

+ Lai hồi giao (BC) để tạo cây lúa

mang gen (Pi) kháng bệnh đạo ôn

+ Sử dụng chỉ thị phân tử để chọn các

cây lúa mang gen (Pi) kháng bệnh

b) Nội dung và khối lượng công việc

đã thực hiện:

Nội dung 1: Chọn tạo dòng lúa mang

Trang 26

gen (Pi) bằng chỉ thị phân tử

Đã thu hoạch được 10-50 hạt cho mỗi cặp lai ở mỗi thế hệ hồi giao BC1F1

d ng h t s kinh phí đ c c p là 725,506 tri u đ ng theo đúng k ho ch và kho n

m c đ c duy t

e) Đóng góp ý kiến:

- Bổ sung số liệu đầy đủ ở bảng số 9

- Viết lại mục 6 và 10 trong báo cáo

- Sửa lại bảng sử dụng kinh phí, bổ sung ngày cấp kinh phí

Kết luận của Hội đồng:

Xếp loại: Đề tài xếp loại Khá

Kết luận: Qua xem xét và đánh giá Hội đồng khoa học cơ sở nhận thấy đề tài

“Nghiên cứu tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn bằng chỉ thị phân tử” đã thực hiện đầy đủ khối lượng và chất lượng công việc theo đúng đề cương năm

2009 được duyệt Hội đồng khoa học

cơ sở nhất trí nghiệm thu tiến độ kết

Trang 27

quả thực hiện năm 2009 của đề tài Đề nghị Chủ nhiệm đề tài chỉnh sửa, bổ sung và hoàn chỉnh báo cáo theo ý kiến đóng góp của các thành viên hội đồng

được duyệt:

Nội dung 1: Sử dụng chỉ thị phân tử để

chọn các cây lúa mang gen (Pi) kháng

bệnh Nội dung 2: So sánh năng suất các dòng lúa triển vọng kháng bệnh đạo ônb) Nội dung và khối lượng công việc

đã thực hiện:

- Ở phía Nam: Qua kết quả so sánh năng suất sơ khởi, hậu kỳ và khảo nghiệm Viện cho thấy có ba dòng lúa kháng bệnh đạo ôn ≤3, có năng suất tương đương hoặc cao hơn đối chứng OM2395 hoặc IR64 là OM 10511-5,

OM 10503-1, và OM 10500-5

- Ở phía Bắc: Kết quả nghiên cứu của Viện di truyền nông nghiệp đã chọn tạo được 01 dòng lúa có triển vọng, có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt,

có tiềm năng năng suất và chất lượng cao, có triển vọng cho sản xuất và đặc biệt có khả năng kháng bệnh đạo ôn ở mức điểm ≤3

c)Nh n xét và đánh giá k t qu đ t

đ c: đ tài đã hoàn thành kh i l ng công vi c đã đăng ký th c hi n trong năm 2010

Trang 28

định, nhất là tài liệu tiếng Anh

- Bổ sung danh sách cán bộ tham gia, danh sách chữ viết tắt

- Bảng 10 đề nghị bổ sung độ lệch chuẩn

- Xác định lại vị trí các đoạn mồi trong các băng chọn giống bằng marker

- Format lại các bảng theo đúng qui định của báo cáo khoa học

- Chủ nhiệm đề tài cần yêu cầu Viện di truyền nông nghiệp (cơ quan phối hợp viết lại báo cáo)

Kết luận của hội đồng: Đề tài xếp loại khá

Trang 29

VIỆN LÚA ĐỒNG BẰNG SÔNG

CỬU LONG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Cần Thơ, ngày 1 tháng 07 năm 2011.

DANH SÁCH TÁC GIẢ THỰC HIỆN

ĐỀ TÀI KHCN/DỰ ÁN SXTN CẤP NHÀ NƯỚC

(Danh sách những cá nhân đã đóng góp sáng tạo chủ yếu cho đề tài, dự án

được sắp xếp theo thứ tự đã thoả thuận)

1 Tên đề tài, dự án: Nghiên cứu tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn bằng chỉ thị phân tử

Mã số:

Thuộc: - Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong

lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn đến năm 2020

- Dự án khoa học và công nghệ (tên dự án ):

- Độc lập (lĩnh vựcKHCN):

2 Thời gian thực hiện: Từ tháng 1/2007 đến 6/2011

3 Tổ chức chủ trì: Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long

4 Cơ quan chủ quản: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

5 Tác giả thực hiện đề tài/dự án trên gồm những người có tên trong danh sách sau:

2 NCVC TS Lê Cẩm Loan Viện Nghiên cứu Lúa ĐBSCL

3 NCVC TS Lã Tuấn Nghĩa Viện Di truyền Nông nghiệp

4 NCVC TS Nguyễn Thị Thanh Thủy Viện Di truyền Nông nghiệp

5 NCVC ThS Nguyễn Thị Phong Lan Viện Nghiên cứu Lúa ĐBSCL

6 NCV ThS Võ Thị Thu Ngân Viện Nghiên cứu Lúa ĐBSCL

7 NCV KS Nguyễn Thị Xuân Mai Viện Nghiên cứu Lúa ĐBSCL

8 NCV KS Võ Thị Dạ Thảo Viện Nghiên cứu Lúa ĐBSCL

9 NCV KS Lương Hữu Tâm Viện Nghiên cứu Lúa ĐBSCL

10 NCV KS Nguyễn Kiến Quốc Viện Di truyền Nông nghiệp

11 NCV CN Nguyễn Văn Bích Viện Di truyền Nông nghiệp

Chủ nhiệm đề tài/dự án

(Họ, tên và chữ ký)

Thủ trưởng tổ chức chủ trì

đề tài/dự án

Trang 30

MỤC LỤC

Nội dung Trang

1.1 Tình hình sản xuất và xuất khẩu gạo của Việt Nam 4

1.2 Ảnh hưởng của dịch hại đến sản xuất lúa 5

1.3 Bệnh đạo ôn gây hại chính trên lúa 5

1.3.1 Tầm quan trọng 5 1.3.2 Các giải pháp quản lý bệnh đạo ôn 6

1.3.3 Tính kháng bền vững của giống đối với bệnh đạo ôn 9

1.4 Những tiến bộ mới về phân nòi nấm bệnh đạo ôn 10

1.4.1 Phân nòi nấm gây bệnh đạo ôn bằng bộ giống chỉ thị 10

1.4.3 Phân nòi nấm bệnh đạo ôn dựa trên chỉ thị phân tử 11

1.5 Xác định gen kháng bệnh đạo ôn ở cây lúa 16

1.6 Lập bản đồ gen kháng bệnh đạo ôn trên lúa 18

1.6.2 Phân tích kiểu hình và nhận dạng kiểu gen 19

1.6.3 Phân tích liên kết giữa các chỉ thị 19

1.7 Gen kháng bệnh đạo ôn trên lúa và chỉ thị phân tử liên kết với

gen kháng

21

Trang 31

1.7.2 Các chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh đạo ôn 23

1.8 Thành tựu trong chọn tạo giống kháng bệnh đạo ôn bền vững 28

1.9 Đặc tính của các giống lúa sử dụng trong nghiên cứu 31

2.1 Nội Dung nghiên cứu 34 2.2 Vật liệu nghiên cứu 35 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 35 2.2.2 Địa điểm nghiên cứu 35 2.2.3 Thời gian nghiên cứu 35 2.3 Phương pháp nghiên cứu 35

2.3.1 Xác định gen (Pi) kháng hiệu quả với nấm đạo ôn ở Việt Nam 35

2.3.2 Lập bản đồ phân tử của các gen (Pi) đã xác định 41

2.3.3 Chọn tạo dòng lúa mang gen (Pi) bằng chỉ thị phân tử 45

3.1 Xác định gen (Pi) kháng hiệu quả với nấm đạo ôn ở Việt Nam 54

3.1.1 Thu thập, phân lập và lưu trữ các mẫu nấm bệnh đạo ôn 54

3.1.2 Phân tích xác định các nòi (haplotype) nấm bệnh 59

3.1.3 Phân tích sự khác biệt di truyền và phân bố các nòi nấm

gây bệnh đạo ôn trong các vùng sinh thái khác nhau

62

3.1.4 Xác định các gen (Pi) kháng bệnh đạo ôn hiệu quả 69

Trang 32

3.2.1 Thông tin về gen kháng bệnh đạo ôn Pi1, Pi 5(t), Piz và

Pik-m

76

3.2.2 Lập bản đồ phân tử của các gen (Pi) đã xác định 77

3.3 Chọn tạo giống lúa mang gen kháng bằng chỉ thị phân tử 86

3.3.1 Lai hồi qui để tạo cây lúa mang gen (Pi) kháng bệnh đạo ôn 86

3.3.2 Đánh giá và tuyển chọn dòng lúa triển vọng 108

PHỤ LỤC

Trang 33

DANH SÁCH BẢNG

Tên bảng Trang

Bảng 3.1 Số mẫu, nơi thu thập mẫu và ký chủ bệnh đạo ôn được

trồng ở miền Bắc và miền Trung trong năm 2007

55

Bảng 3.2 Số mẫu, nơi thu thập mẫu và ký chủ bệnh đạo ôn được

Bảng 3.3 Sự phân bố, tần số của các nòi nấm ở các vùng sinh

thái và giống lúa khác nhau

Bảng 3.11 Sự phân ly SSR marker trong quần thể F2 và kiểu hình

trong quần thể F3 của cặp lai Jasmine85 x IRBL9 đượcsử dụng

trong thiết lập bản đồ gen kháng Piz

84

Bảng 3.12 Sự phân ly SSR marker trong quần thể F2 và kiểu hình

trong quần thể F3 của cặp lai Jasmine85 x IRBL25 đượcsử dụng

trong thiết lập bản đồ gen kháng Pik-m

85

Trang 34

Bảng 3.14 Tỷ lệ (%) các nòi nấm P grisea không tấn công được

các giống cha mẹ

87

Bảng 3.15 Các marker sử dụng trong chọn lọc dòng mang gen

kháng bệnh đạo ôn Pi1, Pi5(t), Piz và Pik-m,

Bảng 3.18 Tính kháng/nhiễm của các dòng/giống lúa 97

Bảng 3.19 Đặc tính nông học chính của các dòng lúa mang gen

Bảng 3.21 Đặc tính nông học và hình thái của các dòng F2 kháng

bệnh đạo ôn được chọn dựa vào chỉ thị phân tử

107

Bảng 3.22 Đặc điểm sinh trưởng của giống NB-01 109

Bảng 3.23 Độ thuần đồng ruộng và yếu tố cấu thành năng suất của

giống NB-01

110

Bảng 3.24 Mức độ nhiễm sâu bệnh của giống NB-01 111

Bảng 3.25 Năng suất thực thu của giống NB-01 112

Bảng 3.26 Đặc điểm nông học của dòng lúa NB-01 (Kết quả sản

Bảng 3.27 Đặc tính nông học và hình thái của các dòng lúa triển

vọng, vụ ĐX2008-2009, Viện Lúa ĐBSCL

114

Bảng 3.28 Năng suất và thành phần năng suất của các dòng lúa

triển vọng, vụ ĐX2008-2009, Viện Lúa ĐBSCL

115

Trang 35

Bảng 3.30 Năng suất và thành phần năng suất các dòng có triển

vọng, nhóm A1, HT 2009, Viện Lúa ĐBSCL

117

Bảng 3.31 Đặc tính nông học và hình thái các dòng có triển vọng

thuộc nhóm A2, HT 2009, Viện Lúa ĐBSCL

117

Bảng 3.32 Năng suất và thành phần năng suất các dòng có triển

vọng thuộc nhóm A2, HT 2009, Viện Lúa ĐBSCL 118 Bảng 3.33 Đặc tính nông học và hình thái các giống thuộc nhóm

A2 khảo nghiệm Viện, ĐX 2009-2010, Viện Lúa ĐBSCL

119

Bảng 3.34 Năng suất và thành phần năng suất các giống thuộc

nhóm A2 khảo nghiệm Viện, ĐX 2009-2010, Viện Lúa ĐBSCL

Bảng 3.38 Phản ứng của giống lúa đối với bệnh đạo ôn trong

điều kiện nhân tạo vụ HT 2010

Bảng 3.42 Phản ứng của giống lúa với quần thể rầy nâu trong

điều kiện nhân tạo, vụ ĐX 2010-2011

131

Trang 36

Bảng 3.44 Đánh giá phản ứng đối với bệnh đạo ôn của cha mẹ và

hai giống triển vọng mang hai gen kháng bệnh đạo ôn trong nhà

lưới và trên nương mạ

134

Trang 37

DANH SÁCH HÌNH

Tên hình Trang Hình 3.1 Bản đồ 8 vùng sinh thái nông nghiệp của Việt Nam 54

Hình 3.2 Các mẫu phân lập đơn bào tử từ mẫu lá bệnh 58

Hình 3.3 Kết quả kiểm tra đánh giá độ thuần của nấm bệnh 58

Hình 3.4 Hình ảnh nhận dạng DNA của các mẫu nấm phân lập

đơn bào tử ở miền Bắc và miền Trung

Hình 3.8 Sự phân bố các nhóm nòi P grisea ở vùng ĐBSCL 68

Hình 3.9 Tỷ lệ 14 nhóm nòi P grisea xuất hiện ở vùng ĐBSCL 68

Hình 3.10 Ảnh điện di kiểm tra sự có mặt của gen kháng Pi1,

Pita/Pi4(t) và Pi5(t) với các mồi RM1233, YL15/154 và

JJ113-T3

71

Hình 3.11 Tỷ lệ các mẫu nấm phân lập đơn bào tử thuộc 3 nhóm

chính I, II và IV phá vỡ được các gen kháng bệnh đạo ôn trong các

dòng đơn gen.

75

Hình 3.12 Nhận dạng DNA của những cây lúa bố, mẹ và F2 78

Hình 3.13 Đánh giá tính đa hình của các chỉ thị phân tử giữa hai

Hình 3.14 Đánh giá tính đa hình của các chỉ thị phân tử giữa hai

cha mẹ Jasmine 85 và IRBL25

79

Trang 38

Tên hình Trang Hình 3.16 Tính đa hình của cha mẹ đối với chỉ thị phân tử RM144 80

Hình 3.17 Phản ứng bệnh đạo ôn của các dòng lúa F3 của cặp lai

DT7 và C101LAC, cha mẹ C101LAC (số 120) và DT7 (số 121)

81

Hình 3.18 Phản ứng bệnh đạo ôn của các dòng lúa F3 của cặp lai

DT7 và Moroberekan, cha mẹ Moroberekan (số 120) và DT7 (số

Hình 3.27 Kiểu gen của cha mẹ, F1 và các dòng BC1F1 mang gen

kháng bệnh đạo ôn Piz liên kết với chỉ thị RM3431

92

kháng bệnh đạo ôn Piz liên kết với chỉ thị RM3431

92

Hình 3.29 Kiểu gen của các dòng BC3F1 mang gen kháng bệnh 92

Trang 39

Tên hình Trang

kháng bệnh đạo ôn Pik-m liên kết với chỉ thị RM144

93

kháng bệnh đạo ôn Pik-m liên kết với chỉ thị RM144 93

Hình 3.32 Kiểu gen của các dòng BC3F1 mang gen kháng bệnh

đạo ôn Pik-m liên kết với chỉ thị RM144

Hình 3.35 Đặc điểm nông sinh học của dòng lúa ưu tú NB-01 100

Hình 3.36 Ảnh điện di xác định gen Pi1 sử dụng mồi RM1233 101

Hình 3.37 Ảnh điện di xác đinh gen Pi5(t) sử dụng mồi JJ113-T3 101

Hình 3.38 Sản phẩm PCR được nhân lên từ DNA của cây F2 có

nguồn gốc từ cặp lai, Jasmine85/IRBL9//3*Jasmine85///Jasmine85/

IRBL25//3*Jasmine85 sử dụng hai chỉ thị RM 3431 và RM144

104

nguồn gốc từ cặp lai MTL250/IRBL9//3*MTL250///MTL250/

IRBL25//3*MTL250, sử dụng hai chỉ thị RM 3431 và RM144

104

nguồn gốc từ cặp lai IR64/IRBL9//3*IR64///IR64/IRBL25//3*IR64,

sử dụng hai chỉ thị RM 3431 và RM144

105

nguồn gốc từ cặp lai OM1490/IRBL9//3*OM1490/// OM1490/IRBL25//3* OM1490, sử dụng hai chỉ thị RM 3431 và

RM144

105

Hình 3.42 Sản phẩm PCR được nhân lên từ DNA của cây F2 có 106

Trang 40

Tên hình Trang

nguồn gốc từ cặp lai OMCS2000/IRBL9//3*OMCS2000///

OMCS2000/IRBL25//3*OMCS2000, sử dụng hai chỉ thị RM 3431

và RM144

106

Hình 3.44 Xác định hai giống OM 10503-1 và OM 10511 mang

haigen kháng bệnh đạo ôn Piz+Pik-m, sử dụng chỉ thị RM3431 và

RM144 M: 100 bp DNA ladder

135

Tiêu đề	Nghiên Cứu Tạo Giống Lúa Kháng Bệnh Đạo Ôn Bằng Chỉ Thị Phân Tử
Tác giả	Phạm Văn Dư
Trường học	Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long
Chuyên ngành	Khoa học Nông nghiệp
Thể loại	Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công nghệ
Năm xuất bản	2011
Thành phố	Cần Thơ

Định dạng
Số trang	232
Dung lượng	8,23 MB