tuyển chọn và phát triển một số giống lúa mới tại việt nam bằng phương pháp phóng xạ

- Nhập nội, tuyển chọn và phát triển một số giống lúa lai, lúa thuần mới có năng suất cao, chất lượng tốt thích hợp với điều kiện Việt Nam - Huấn luyện, nâng cao trình độ cán bộ, giúp cá

Trường đại học nông nghiệp hà nội

Đơn vị chủ trì phía Việt Nam: Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Đơn vị đối tác phía Trung Quốc: Viện Nghiên cứu năng lượng hạt nhân

đột biến phóng xạ trong tạo các dòng bố mẹ lúa lai còn là công việc mới mẻ ở Việt Nam

Công tác chọn tạo giống lúa thuần nhờ phương pháp xử lý đột biến phóng xạ đã đạt được những thành công từ những năm 90, một loạt giống mới ra đời phục vụ sản xuất như: Xuân số 4, Xuân số 5, Xuân số 6 (Vũ Tuyên Hoàng, 1990), DT10, DT11, DT13 (Trần Duy Quý, 1991), Tài nguyên đột biến 100 (Phạm Văn Ro, 1997), VD.95-10, VD.95-19 (Đỗ Khắc Thịnh, 1998), MTL141, MTL15 (Võ Tòng Xuân, 1999), Tám thơm đột biến (Nguyễn Minh Công, 2002), Khang Dân đột biến (Đỗ Hữu ất, 2005), HĐB5, HĐB6 (Nguyễn Như Hải, 2005)…

Chính vĩ những lý do trên, việc thực hiện nhiệm vụ Nghị định thư

“Tuyển chọn và phát triển một số giống lúa mới tại Việt Nam bằng phương pháp phóng xạ” sẽ giúp cho công tác chọn tạo giống lúa như: thu thập nguồn

hợp tác này sẽ tuyển chọn được một số giống lúa lai, lúa thuần có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao thích hợp với điều kiện canh tác của Việt Nam

2 Mục tiêu

2.1 Mục tiêu chung dài hạn

Nghiên cứu gây tạo, tuyển chọn và trình diễn một số giống lúa mới ưu tú (lúa lai, lúa thuần) được tạo ra bằng phương pháp phóng xạ thích hợp với điều kiện gieo trồng tại Việt Nam Trên cơ sở đó nâng cao năng lực nghiên cứu chọn tạo giống và đào tạo cán bộ

2.2 Mục tiêu trực tiếp

- Giúp các nhà chọn giống Việt Nam thu thập thêm nguồn tài nguyên di truyền và vật liệu đột biến có giá trị để gieo trồng, chọn lọc tại Việt Nam nhằm tạo ra các giống mới

- Nhập nội, tuyển chọn và phát triển một số giống lúa lai, lúa thuần mới có năng suất cao, chất lượng tốt thích hợp với điều kiện Việt Nam

- Huấn luyện, nâng cao trình độ cán bộ, giúp các cán bộ khoa học, nghiên cứu viên Việt Nam làm chủ các phương pháp gây tạo biến dị hiện đại để chọn

giống lúa lai, lúa thuần

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

+ Các dòng bố mẹ của lúa lai hai dòng và ba dòng

+ Các dòng giống lúa thuần mới được thu thập

+ Các tổ hợp lúa lai nhập nội và chọn tạo trong nước

3.2 Phạm vi nghiên cứu

+ Thời gian: tháng 1 năm 2007 đến tháng 10 năm 2009

+ Địa điểm: Miền Bắc Việt Nam

Phần thứ hai Tổng quan tài liệu

2.1 Tình hình nghiên cứu về đột biến phóng xạ trong chọn tạo giống cây trồng trên thế giới

Năm 1934, chọn giống đột biến bắt đầu trên các giống thuốc lá tại Indonexia và ở Nhật Bản trên giống lúa Niminh Năm 1976, Mỹ sử dụng tia Gamma Co60 để chọn tạo ra giống lúa bán lùn Calrose 76 và giống này đã mở rộng diện tích trên 74% diện tích của Bang California vào năm 1989 Tại Trung Quốc, nghiên cứu về xử lý phóng xạ trong chọn tạo giống cây trồng bắt

đầu từ năm 1950 (Bài giảng của Dương Thành Minh, 2008) Theo Viện nghiên cứu lúa quốc tế (1996) thống kê có nhiều giống lúa có những tính trạng quí

được tạo ra nhờ phương pháp xử lý đột biến như: Tính trạng nửa lùn (129 giống), chín sớm (117 giống), đẻ khoẻ (44 giống), chống chịu sâu bệnh (28 giống), chịu mặn (6 giống), chịu lạnh (13 giống), nội nhũ dẻo (8 giống), chất lượng cao (18 giống) Theo Tổ chức nông lương thế giới (FAO) và Tổ chức năng lượng nguyên tử thế giới (IAEA) cho biết đến năm 1998, các nhà khoa học trên toàn cầu đã tạo ra 1847 giống cây trồng nhờ sử dụng phương pháp gây đột biến nhưng tập trung chính ở 6 nước như: Trung Quốc, ấn Độ, Nga,

Hà Lan, Nhật và Mỹ Trong số giống trên có 1357 giống cây nông nghiệp bao gồm 333 giống lúa gạo, 261 giống lúa mạch, 147 giống lúa mì, 49 giống ngô,

25 giống lúa miến (Duram Wheat) và 54 giống cây trồng khác

Tại Tứ Xuyên, Trung Quốc việc nghiên cứu chọn tạo giống lúa nhờ xử lý phóng xạ được bắt đầu từ năm 1961 và được chia làm 5 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1961-1965, bắt đầu nghiên cứu, Tứ Xuyên thành lập một đơn

vị chuyên nghiên cứu về xử dụng tia gama Co60 cho chọn giống và kết quả xác định liều lượng thích hợp cho xử lý và đã chọn được những dòng lúa đột biến có thời gian ngắn hơn giống cũ 28 ngày

+ Giai đoạn 1966-1976, việc nghiên cứu về lĩnh vực chọn giống đột biến phát triển chậm do cách mạng văn hoá, nhà nước không quan tâm đến chọn tạo giống nói chung và đột biến nói riêng

+ Giai đoạn 1977-1985, thời kỳ này rất quan trọng trong lịch sử phát triển ngành chọn giống phóng xạ, kinh phí lớn, đội ngũ mạnh, kết quả ứng dụng sản xuất lớn Kết quả là đã chọn tạo ra giống lúa lai nếp, lúa lai ba dòng, dòng phục hồi: R06, R01…

+ Giai đoạn 1986-2000, là giai đoạn phát triển bền vững, tiếp tục cải tiến trực tiếp hoặc gián tiếp các dòng bố mẹ của lúa lai

+ Giai đoạn 2001- nay, mở rộng kết quả chọn tạo giống nhờ đột biến phóng xạ, kết hợp giữa đột biến và công nghệ sinh học để sớm đưa nhanh các giống cây trồng ra sản xuất

Về thành tựu nghiên cứu: Đã xác định được liều lượng phóng xạ đến các thời

kỳ sinh trưởng của cây trồng Năm 1982, nghiên cứu cho thấy hiệu ứng xử lý

đột biến khi nảy mầm hơn hạt khô, cây càng lớn thì hiệu quả xử lý càng thấp,

đối giống nảy mầm xử lý 5-10 nghìn Quiri (100 Quiri = 1 rad) là thích hợp

Xử lý phóng xạ đối với lúa Indica tạo biến dị cao hơn lúa Japonica Kết hợp xử

lý đột biến với nuôi cấy tế bào nâng cao tần số đột biến, kết quả tạo ra giống SC-1; dòng TGMS T90-4S hạt phấn bất dục kiểu điển hình Kết hợp lai với phóng xạ cho kết quả những tổ hợp lai có thời gian sinh trưởng ngắn, chọn

được nhiều dòng phục hồi Trương Chí Hồng (1993) có nhận xét, đột biến phóng xạ với nuôi cấy bao phấn nâng cao tần số biến dị chọn lọc, tăng hiệu quả chọn giống lúa Xử lý 5-10 Gy (1 rad=0,89 Gy) khi nuôi cấy và 150-200

Gy trước nuôi cấy bao phấn cho kết quả cao nhất Đến năm 1985, Tứ Xuyên

đã đạt kết quả trong chọn giống lúa lai, tạo ra các dòng phục hồi 838, 63, 06

và tổ hợp có năng suất tương đương Sán ưu số 2 như Phục san 1079, 1127 và

1019 Kết quả nghiên cứu của Đặng Tất Thắng (1981) cho thấy xử lý đột biến phóng xạ để chọn giống chín sớm, khối lượng 1000 hạt lớn có hiệu quả cao hơn (76,9%) so với tính trạng chiều cao cây, chiều dài bông, năng suất cá thể, kháng sâu bệnh Kết quả nghiên cứu của ông cho thấy tần số đột biến đối lúa nếp về thời gian sinh trưởng đạt 1/5 so với tính trạng chiều cao là 1/10 và đối tính kháng bệnh là 5/20000 Năm 1993, Trương Chí Hồng sử dụng lai và gây phóng xạ trên thể đơn bội (hạt phấn) tạo thể biến dị cao hơn Năm 1998,

Hướng Trọng Vũ, nghiên cứu đột biến phóng xạ để mất đoạn DNA sau đó dùng phương pháp công nghệ sinh học để chuyển đoạn DNA của giống khác vào và kết quả tạo ra những vật liệu mới cho chọn giống cao sản: 1136, 78-6-

6, 84272; chọn giống thấp cây:1079, 1127, 1019; chọn dòng phục hồi: 06, 01,

68, 838, 718…, chọn dòng CMS lúa nếp cao sản N1A, N2A; dòng bất dục Indica cao sản 74A, 75A, 76A, 77A; dòng bất dục là vật liệu mới 5-323A, 9-423A, dòng bất dục chất lượng cao Hoa thơm A và giới thiệu giống mới: Lúa thuần: Phúc 124, Phúc 38, Lúa nếp thơm gạo đen; Lúa lai: Nhị ưu 838, Nhị ưu

718, Đặc ưu 069; Lúa thơm 576 Trong gần 40 năm, các giống chọn từ phóng xạ có năng suất cao, thích ứng rộng đã được trồng hơn 1500 triệu ha tại đồng bằng sông Trường Giang

Viện nghiên cứu năng lượng hạt nhân Tứ Xuyên là một đơn vị nghiên cứu lúa lai có uy tín ở Trung Quốc, chuyên sản xuất hạt giống bố mẹ và hạt F1

từ nguồn bố mẹ nguyên chủng để cung cấp cho các tỉnh làm giống đối chứng, trong đó Nhị ưu 838 là một ví dụ điển hình Trong những năm qua Viện đã có thành tựu nghiên cứu khoa học nổi bật như: Xử lý phóng xạ tạo đột biến để chọn tạo ra các giống cây trồng mới có năng suất cao, chất lượng tốt, đồng thời xử lý phóng xạ để khử trùng các sản phẩm nông nghiệp, dược liệu, các sản phẩm y tế, thực phẩm; Xử lý phóng xạ để tạo các sản phẩm polyme cao phân tử có tính bền vững cao trong công nghiệp vật liệu nhẹ Trong lĩnh vực chọn tạo giống cây trồng từ biện pháp gây đột biến bằng phóng xạ, bằng thuỷ lực là lĩnh vực hoạt động liên tục hàng chục năm với rất nhiều thành tựu trên nhiều đối tượng cây trồng: lúa, ngô, lúa mỳ, cải dầu, rau, hoa, cỏ Viện có những bộ môn chủ lực như chọn tạo giống, công nghệ sinh học, kiểm tra đánh giá chất lượng giống Đặc biệt trong lĩnh vực chọn tạo giống lúa, hơn 20 năm qua viện đã chọn tạo được nhiều giống lúa thuần, lúa lai, các dòng bất dục

đực, dòng phục hồi bằng kỹ thuật gây đột biến phóng xạ Từ 1995, Viện đã tạo ra giống lúa lai ba dòng Nhị ưu 838 nổi tiếng đã được gieo trồng rộng rãi trên hàng triệu ha ở Trung Quốc Tại Việt Nam lúa lai Nhị ưu 838 đến nay vẫn

là giống lúa chủ lực trong vụ Đông xuân ở nhiều địa phương Ngoài ra Viện là

tác giả của hàng chục giống lúa lai, lúa thuần, lúa nếp như: Nuoyon số1, Fuyou 838, Fuyou 130 ( 1997), Fuyou 802 (1999), Nhị ưu 718 (2000), Kanyou Do 69 (2001), Nhị ưu số 9 (2002) Năm 2004 Viện nhận giải thưởng ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ cho công trình chọn tạo và ứng dụng dòng phục hồi Fuhui 838 với khả năng tổ hợp cao và khả năng thích ứng rộng

và được giao nhiệm vụ sản xuất hạt Nhị ưu 838 đối chứng Việc xử lý các thể

đơn bội như callus đơn bội lúa cũng là một hướng nghiên cứu rất triển vọng Các cá thể đơn bội đột biến sẽ dễ dàng trở thành dòng đồng hợp tử, nhanh chóng tạo dòng thuần mang biến dị mong muốn để đưa nhanh vào chương trình chọn tạo giống

Hợp tác với Viện ứng dụng công nghệ hạt nhân Tứ Xuyên chúng ta sẽ có cơ hội học tập, trao đổi về phương pháp xử lý tạo đột biến bằng phóng xạ đồng thời thu thập các dòng vật liệu bố mẹ, các giống lúa thuần, lúa lai có năng suất, chất lượng cao phục vụ cho công tác nghiên cứu lâu dài của Việt Nam

2.2 Tình hình nghiên cứu về đột biến phóng xạ trong chọn tạo giống lúa ở Việt Nam

Chọn tạo giống lúa bằng phương pháp đột biến phóng xạ ở Việt Nam đã

được thực hiện tại nhiều Viện Nghiên cứu, trường Đại học như: Viện Cây lươnt thực và cây thực phẩm, Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Khoa học nông nghiệp miền Nam, Viện lúa đồng bằng Sông Cửu Long, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Trường Đại học Sư phạm 2, Trường Đại học Nông nghiệp

Hà Nội Kết quae đã tạo ra nhiều giống lúa đột biến được sử dụng rộng rãi trong sản xuất như: DT10, DT11, DT13, A20, HĐB5, HĐB6, NếpTK106, CL9, Khang dân đột biến, Tài nguyên đột biến 100, VD.95-10, VD.95-19, MTL141, MTL15, Tám thơm đột biến Đã có nhiều công trình nghiên cứu hệ thống và toàn diện về đột biến phóng xạ (vật lý), đột biến hoá học, kết hợp đột biến vật lý và đột biến hoá học, xử lý đột biến trên hạt giống lúa thuần, lúa lai, hạt khô (ở trạng thái tế bào không hoạt động), hạt nẩy mầm… để gây tạo vật liệu khởi đầu nhằm chọn ra các giống lúa có năng suất siêu cao, cải tiến chất lượng hạt, nâng cao khả năng chống chịu sâu bệnh, phá vỡ phản ứng quang

chu kỳ, rút ngắn thời gian sinh trưởng Tuy nhiên tất cả các nghiên cứu về đột biến phóng xạ từ trước đến nay ở nước ta thường chia làm 2 công đoạn: Các nhà nghiên cứu kỹ thuật phóng xạ thực hiện xử lý hạt giống hoặc vật liệu chọn giống nói chung theo yêu cầu của nhà chọn giống; Các nhà chọn giống nhận lại vật liệu đã được xử lý để gieo và chọn biến dị theo mục tiêu đã định của mình Hai công đoạn trên thường không gắn kết với nhau nên nhiều khi nhà chọn giống không giải thích được những hiện tượng biến đổi của vật liệu di truyền, có thể bỏ qua những biến dị có lợi, vì vậy gây lãng phí vật liệu chọn giống, lãng phí công sức và có thể nhận xét, đánh giá thiếu toàn diện

Từ năm 1996 đến năm 2004, Việt Nam nhận được một dự án hỗ trợ kỹ thuật của cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) cho ngành nông nghiệp, cơ quan chủ trì là Viện lúa Đồng Bằng Sông Cửu long và Viện Di truyền Nông nghiệp Hoạt động của dự án đã mang lại một số kết quả có ý nghĩa trong lĩnh vực chọn tạo giống cây trồng mới: các giống lúa đột biến hạt dài chất lượng cao được tạo ra như Tép hành đột biến, Tài nguyên đột biến100, TX93, OM2417, OM2418, VND95-2, dự án còn hỗ trợ đào tạo nguồn lực khoa học, mua sắm thêm trang thiết bị phục vụ cho nghiên cứu simh học, di truyền chọn giống cho các cơ quan này Trong lúa lai, các nhà chọn giống trong nước đã sử dụng một số vật liệu đột biến để chọn tạo các dòng bố mẹ như TGMS-VN1 (từ đột biến chiêm bầu), HĐB5, HĐB6 (từ đột biến dòng 28R), R5 (từ đột biến quế 99) Các vật liệu bố mẹ gây tạo bằng phương pháp đột biến tỏ rõ tiềm năng cho ưu thế lai cao về năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu, vì thế hướng nghiên cứu này cần được quan tâm nhiều hơn để thu được kết quả thoả đáng Tuy nhiên những hạn chế trong nghiên cứu lúa lai ở nước ta hiện nay là: Nguồn vật liệu khởi đầu để tạo dòng bất dục đực, dòng duy trì bất dục, dòng phục hồi tính hữu dục của nước ta khá nghèo nàn, các cơ sở nghiên cứu chọn tạo giống lúa trong nước chưa có đủ

điều kiện để các nhà khoa học kết hợp cùng một lúc nhiều phương pháp gây tạo biến dị khác nhau để tạo ra những biến dị mang tính đột phá làm cơ sở cho việc chọn lọc tổng hợp các tính trạng ưu việt đưa ra một giống mới, số cán bộ

trẻ làm công tác chọn tạo giống lúa hiện nay khá đông nhưng chưa được đào tạo chuyên sâu về những lĩnh vực quan trọng như chọn giống đột biến, chọn giống lúa lai

Chính vì vậy việc mở rộng hợp tác quốc tế trong nghiên cứu, trao đổi khoa học là một trong những biện pháp góp phần khắc phục những hạn chế nêu trên Trung Quốc là nước dẫn đầu thế giới về nghiên cứu cải tiến giống lúa theo hướng tạo giống lúa thuần cũng như lúa lai Viện nghiên cứu năng lượng hạt nhân Tứ Xuyên là một trong số các Viện nghiên cứu đã sử dụng nhiều phương pháp chọn giống tiên tiến nhất và có rất nhiều thành công trong chọn giống bằng phương pháp phóng xạ đối với lúa lai và lúa thuần Nơi đây đã tạo

ra dòng bất dục đực tế bào chất II-32A nhờ đột biến phóng xạ, có tiềm năng

ưu thế lai rất cao, khả năng tương hợp di truyền rộng, các con lai của dòng II32A: Nhị ưu63, Nhị ưu 838… đã và đang chiếm lĩnh diện tích gieo trồng lớn nhất ở Việt Nam trong nhiều năm qua Hợp tác nghiên cứu với Viện tất yếu sẽ thu được nhiều kết quả trong nghiên cứu, đào tạo cán bộ và ứng dụng những tiến bộ mới trong sản xuất nông nghiệp của Việt Nam

Phần thứ ba Vật liệu, Nội dung và phương pháp nghiên cứu

1 Vật liệu nghiên cứu

2.1 Vật liệu:

+ Gồm 32 tổ hợp lỳa lai mới chọn tạo của Viện nghiờn cứu năng lượng hạt nhõn Tứ Xuyờn, Trung Quốc và 4 tổ hợp lỳa lai hệ hai dũng của Viện Sinh học Nụng Nghiờp, Trường Đại học Nụng nghiệp Nội và 1 giống đối chứng là Nhị ưu 838

+ Gồm 9 tổ hợp lai giữa II32 và cỏc dũng R; 11 dũng giống lỳa thuần mới thu thập

+ Dũng mẹ bất dục đực di truyền tế bào chất II32A, dũng duy trỡ bất dục II32B

+ 06 dũng EGMS: T1S-96, T70S, Pei ai 64S, T141S, T63S, P5S và 4 dũng R: R1 khụng rõu, R1 cú rõu, Hương cốm, R3 phục vụ cho xử lý phúng xạ

2.2 Nội dung nghiờn cứu

+ Nghiên cứu chọn lọc các loại vật liệu sau phóng xạ

+ Tuyển chọn các giống có triển vọng nhập từ Trung Quốc

+ Nghiên cứu đặc điểm dòng bố mẹ, nhân dòng và sản xuất thử F1 tổ hợp lai

có triển vọng

+ Hoàn thiện qui trình chọn thuần và thâm canh giống lúa thuần có triển vọng + Trao đổi đào tạo cán bộ nghiên cứu

2.3 Phương phỏp nghiờn cứu

+ Thớ nghiệm khảo sỏt cỏc giống lỳa lai thực hiện trong vụ xuõn 2008 theo phương phỏp đỏnh giỏ tập đoàn, mỗi giống 10 m2, khụng nhắc lại, xen giữa 10 giống là giống đối chứng Nhị ưu 838

+ Thớ nghiệm so sỏnh giống được bố trớ thớ nghiệm theo phương phỏp khối ngẫu nhiờn đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại, diện tớch mỗi ụ là 15m2 với mật

độ cấy là 32 khúm/m2

+ Các thí nghiệm ảnh hưởng của tỷ lệ hàng, khoảng cách cấy bố mẹ và liều lượng GA3 được bố trí tuần tự có nhắc lại 3 lần, diện tích 01 ô thí nghiệm là

30 m2 (Phạm Chí Thành, 1986, Kawanchai A., 1984)

+ Các thí nghiệm về mật độ, phân bón được theo khối ngẫu nhiên, 3 lần nhắc lại, mỗi công thức thí nghiệm có diện tích 10 m2 (Phạm Chí Thành, 1986) + Phương pháp và các chỉ tiêu đánh giá sinh trưởng, phát triển, năng suất và khả năng chống chịu theo phương pháp đánh giá lúa lai của Yuan L.P và cộng

sự (1995) và hệ thống tiêu chuẩn đánh giá cây lúa của Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI, 2002)

+ Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng theo thang điểm của IRRI (2002) + Tuyển chọn các tổ hợp lai có triển vọng bằng chỉ số chọn lọc trên 5 tính trạng cơ bản Phân tích thống kê trên các chương trình chỉ số chọn lọc version 1.0 của Nguyễn Đình Hiền (1996) và IRRISTAT version 5.0

từ 54,4% (R1 có râu) đến 80,3% (Hương cốm) nhưng đến liều lượng 12,5 Krad tỷ lệ sống sót còn khá thấp, biến động 0,2% (P5S) đến 17,2% (Hương cốm) và đến liều lượng 15 Krad thì tất cả các dòng đều mất sức nảy mầm Qua thí nghiệm trên cho thấy liều lượng thích hợp cho xử lý phóng xạ đối với các dòng EGMS và R là phải dưới 15 Krad

Bảng 1 Tỷ lệ sống sót của các dòng giống ở M1 (theo dõi trước khi cấy)

Tỷ lệ sống sót của các dòng giống ở liều lượng…(%)

TT Dòng, giống

Đ/C 5 Krad 7,5 Krad 10

Krad

12,5 Krad

15 Krad

Kết quả đánh giá về tỷ lệ đột biến diệp dục, biến dị về thời gian sinh trưởng, chiều cao cây ở thế hệ M2 được trình bày tại bảng 2, 3 và 4 cho thấy các liều lượng xuất hiện các biến dị diệp lục chủ yếu ở các liều lượng 5 đến 10 Krad Tuy nhiên đối với chiều cao cây và thời gian sinh trưởng xuất hiện ở tất cả các liều lượng nhưng mức độ giảm dần khi tăng liều lượng xử lý phóng xạ

Bảng 2 Tỷ lệ đột biến diệp lục ở M2 (thời kỳ mạ)

Tỷ lệ đột biến diệp lục ở liều lượng…(%)

TT Dòng, giống

Đ/C 5 Krad 7,5

Krad

10 Krad

12,5 Krad

15 Krad

Bảng 3 Tỷ lệ biến dị kiểu hình về thời gian sinh trưởng ở M2

TT Dòng, giống Đ/C 5 Krad 7,5 Krad 10 Krad 12,5 Krad

Bảng 4 Tỷ lệ biến dị kiểu hình về chiều cao cây ở M2

TT Dòng, giống Đ/C 5 Krad 7,5 Krad 10 Krad 12,5 Krad

Kết quả theo dõi các biến dị xuất hiện ở thế hệ M3 về dạng hình bông, đẻ

nhánh được trình bày tại bảng 5 và 6 cho thấy khi tăng liều lượng phóng xạ

thì biến dị về dạng hình bông có thay đổi theo chiều hướng tăng tỷ lệ biến dị

Ví dụ đối với dòng R1 có râu, tỷ lệ biến dị tăng từ 0,60 % (liều lượng 5 Krad)

đến 0,85% (liều lượng 12,5 Krad) hoặc đối với dòng Pei ai 64S biến động từ

0,4% (liều lượng 5 Krad) đến 1,2% (liều lượng 12,5 Krad) Tuy nhiên đối với

tính trạng số bông trên khóm chiều hướng biến động tỷ lệ biến dị lại ngược lại

so với dạng hình bông, cụ thể khi tăng liều lượng phóng xạ thì tỷ lệ xuất hiện

biến dị lại thấp đi, mức độ giảm từ 0,04 (T1S-96, R1 có râu) đến 0,2% (T70S)

Bảng 5 Tỷ lệ biến dị kiểu hình về dạng hình bông ở M3

TT Dòng, giống Đ/C 5 Krad 7,5 Krad 10 Krad 12,5 Krad

Bảng 6 Tỷ lệ biến dị kiểu hình về số bông trên khóm ở M3

TT Dòng, giống Đ/C 5 Krad 7,5 Krad 10 Krad 12,5 Krad

Bảng 7 Kết quả phân lập từ các dạng đột biến ở M3 (dòng)

TT Dòng, giống Thời gian sinh

trưởng ngắn Cây thấp

Bông to, xếp xít

Đẻ nhánh khoẻ

Phân lập từ các dạng đột biến ở thế hệ M3 có giá trị chọn giống được trình

bày tại bảng 7 cho thấy kết quả đã chọn được 57 dòng có thời gian sinh

trưởng ngắn, 41 dòng có kiểu cây thấp, 46 dòng có dạng hình bông to, xếp xít

và 76 dòng đẻ khoẻ hơn so với dạng nguyên bản Đây là nguồn vật liệu phong

phú phục vụ cho chọn giống lúa giai đoạn sau

Bảng 8 Kết quả thu thập vật liệu nghiên cứu

TT Kết quả thu thập Số lượng

Các vật liệu thu thập trong thời gian thực hiện nhiệm vụ đã được gieo cấy

trong vụ xuân 2009 Bước đầu chúng tôi đã phân loại được 46 dòng lúa thuần,

75 tổ hợp phân ly F2, 3 dòng CMS, 6 dòng EGMS và 26 chưa xác định được

nguồn gốc lai tạo Tất cả các vật liệu này được sử dụng để đánh giá, chọn

phân ly, kiểm tra tính bất dục trong vụ mùa 2009 và những vụ sau để có

hướng sử dụng cụ thể

4.2 KÕt qu¶ kh¶o s¸t c¸c tæ hîp lóa lai nhËp néi

Kết quả đánh giá thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp

lai được trình bày tại bảng 9 cho thấy hầu hết các tổ hợp đều bắt đầu đẻ nhánh

từ 11 đến 13 ngày sau cấy, trong đó sớm nhất là tổ hợp số 03; 04;

08-10; 08-12; 08-15; 08-17; 08-18; 08-20; 08-23; 08-29 và muộn nhất là 08-31

(15 ngày sau cấy) Số nhánh tối đa đạt được vào khoảng 5-7 tuần sau cấy

trong đó có 8 tổ hợp đạt số nhánh tối đa sớm nhất (03; 04; 12;

08-14; 08-20; 08-28; 08-29; 08-30), còn lại phần lớn các tổ hợp đạt số nhánh tối

Bảng 9 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai

Trỗ 10%

Trỗ 90%

Chín hoàn toàn

Tổng thời gian sinh trưởng

Thời gian trỗ của các tổ hợp biến động từ 4 đến 12 ngày trong đó, tổ hợp

08-12 có thời gian trỗ ngắn nhất là 4 ngày, ngắn hơn đối chứng TH3-3 là 2 ngày

140 ngày

Kết quả đánh giá một số tính trạng số lượng được trình bày trong bảng 10 cho thấy: Chiều cao cây cuối cùng của các tổ hợp biến động từ 101,5cm đến 119,9cm, nói chung đều thuộc loại trung bình theo đánh giá của IRRI, tuy nhiên không có tổ hợp nào đạt tiêu chuẩn của chiều cao cây lý tưởng Có một

số tổ hợp có chiều cao xung quanh đối chứng TH3-3 là 08-01; 08-11; 08-19; 08-31 và có 14 tổ hợp có chiều cao cây cuối cùng vượt đối chứng trong khi có

9 tổ hợp thấp hơn, giống đối chứng TH3-3 có chiều cao là 107cm, tổ hợp cao cây nhất là 08-24 (119,9cm), cao hơn so với TH3-3 là 12,9cm; tổ hợp thấp nhất là 08-24 (101,5cm), thấp hơn đối chứng TH3-3 là 5,5cm Chiều dài bông của các tổ hợp tham gia thí nghiệm biến động từ 22,08cm (08-02) đến 28,61cm (08-01) thuộc mức trung bình (13 tổ hợp) và dài (21 tổ hợp) Chiều dài lá đòng của các tổ hợp dao động từ 30,25cm (08-03) đến 42,75cm (08-16),

có 12 tổ hợp thuộc nhóm lá đòng trung bình (30,25cm-34,87cm), còn lại 22 tổ hợp thuộc nhóm lá đòng dài (trên 35cm), đối chứng TH3-3 có chiều dài lá đòng 30,85cm Chiều rộng lá đòng của các tổ hợp thay đổi từ 2,1cm (08-04) đến 2,89cm (08-22) thuộc nhóm lá đòng rộng Hầu hết các tổ hợp đều có kích thước lá đòng rộng hơn hai đối chứng, TH3-3 có lá đòng rộng 1,97cm là ngắn nhất Góc lá đòng của các tổ hợp nằm trong khoảng 16,2o đến 34,2o, trong đó hầu hết các tổ hợp thuộc nhóm góc lá đòng nhỏ, chỉ có 3 tổ hợp thuộc nhóm góc lá đòng trung bình (08-22; 08-23; 08-09) Có 12 tổ hợp có góc lá

Bảng 11 Tình hình sâu bệnh của các tổ hợp (điểm)

Sâu hại Bệnh hại Cuốn lá Dòi đục lá Sâu đục thân Bọ trĩ Đạo ôn Đốm sọc vi khuẩn Bạc lá

Trỗ đến chín

Kết quả đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp được trình bày trong bảng 11 cho thấy: hầu hết các tổ hợp đều bị bọ trĩ, dòi đục lá hại ở mức độ nhẹ, giai đoạn làm đòng, 100% các tổ hợp đều bị sâu cuốn lá hại với các mức

độ khác nhau, các tổ hợp 08-08; 08-12; 08-10; 08-07 bị hại nặng nhất, đối chứng TH3-3 bị hại ở mức trung bình Đến giai đoạn trỗ, có một số tổ hợp bị sâu đục thân hại ở mức nhẹ (điểm 1) Tất cả các tổ hợp không bị đạo ôn ở các giai đoạn sinh trưởng nhưng ở giai đoạn làm đòng, các tổ hợp đều bị nhiễm đốm sọc vi khuẩn ở mức độ nhẹ, có 9 tổ hợp bị hại ở mức điểm 3

Kết quả đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các tổ hợp lai được trình bày trong bảng 12 cho thấy Số bông trên khóm của các tổ hợp biến động từ 4,6 (08-22) đến 7,1 (08-30), tỷ lệ nhánh hữu hiệu biến động từ 50,72% (08-01) đến 92,97% (08-22) Như vậy, tổ hợp 08-22 tuy có số nhánh hữu hiệu thấp nhất nhưng lại là tổ hợp có tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao nhất Giống đối chứng TH3-3 có tổng số nhánh tối đa cao nhất song lại có tỷ lệ nhánh hữu hiệu thấp nhất, nguyên nhân là do quá trình đẻ nhánh kéo dài Số hạt trên bông dao động từ 124 đến 217 hạt với số hạt chắc dao động từ 112 đến

184 hạt, trong đó tổ hợp 08-28 có số hạt/bông thấp nhất với số hạt chắc 116,4 hạt thuộc loại bông trung bình, tổ hợp 08-07 có tổng số hạt/bông cao nhất 217 hạt thuộc loại bông to với số hạt chắc 184,2 hạt, cao nhất trong các tổ hợp Đối chứng TH3-3 có 189,6 hạt/bông với số hạt chắc 163,8 hạt thuộc dạng bông to Có 12 tổ hợp vượt và 8 tổ hợp thấp hơn đối chứng về tổng số hạt chắc/bông Khối lượng 1000 hạt của các tổ hợp thay đổi từ 25,1g đến 33,6g trong đó tổ hợp 08-12 và TH3-3 nặng 25,1g nhẹ nhất trong các tổ hợp Tổ hợp 08-19 có khối lượng 1000 hạt nặng nhất Năng suất lý thuyết của các tổ hợp chênh lệch nhau rất lớn từ 59,5 tạ/ha đến 106,7 tạ/ha Cao nhất là tổ hợp 08-

32 (106,7 tạ/ha), cao hơn TH3-3 là 32,9 tạ/ha, như vậy trong điều kiện sản xuất tối ưu, tổ hợp này có thể cho năng suất rất cao Bên cạnh đó còn có một số

tổ hợp khác cũng có tiềm năng năng suất rất lớn như 08-31; 08-21; 08-16; 08-24; 08-25; 08-05; 08-30 với trên 90 tạ/ha Năng suất thực thu của 32 tổ hợp dao động

Bảng 12 Các yếu tố cấu thành năng suất

STT Tên tổ

hợp

Số bông/

khóm

Số hạt/

bông

Số hạt chắc/

bông

Tỷ lệ hạt chắc (%)

Khối lượng

1000 hạt (g)

Năng suất lý thuyết (tạ/ha)

Năng suất thực thu (tạ/ha)

Có 14 tổ hợp năng suất thực thu vượt đối chứng trong đó có những tổ hợp cho năng suất rất cao, trên 80 tạ/ha như 08-32; 08-25; 08-16; 08-09; 08-05; 08-24; 08-21; 08-31 Tổ hợp có năng suất cao nhất là 08-30 (89,8 tạ/ha) hơn hơn TH3-3 là 19,9 tạ/ha Bên cạnh đó, có 16 tổ hợp thấp hơn đối chứng về chỉ tiêu này trong đó có những tổ hợp có năng suất rất thấp chỉ thuộc loại trung bình như 08-12; 08-22; 08-11 Qua kết quả đánh giá đã chọn được 08 tổ hợp lai có triển vọng là: 08-05, 08-16, 08-21, 08-24, 08-25, 08-30, 08-31 và 08-33

4.3 Kết quả so sánh các tổ hợp lai

Vụ xuân 2005, thí nghiệm khảo sát các tổ hợp lai mới được bố trí gieo ngày 30/1, kết quả đánh giá đã chọn ra 9 tổ hợp có nhiều đặc điểm tốt Vụ mùa tiếp tục bố trí thí nghiệm so sánh giống, kết quả theo dõi một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai trong thí nghiệm trình bày ở bảng 13 cho thấy: Các tổ hợp lai có thời gian sinh trưởng ngắn, vụ xuân từ 123 đến 141 ngày, vụ mùa từ 105 đến 120 ngày, tương đương với đối chứng Các tổ hợp lai có kiếu cây đẹp, thân thấp (105-115 cm), lá đòng dài trung bình (29,1-40,1 cm), bản lá rộng trung bình (2,0-2,9 cm), chiều dài bông trung bình, bông to xếp hạt sít

Bảng 13 Đặc điểm nông học của các tổ hợp lúa lai vụ xuân và mùa 2005

Thời gian sinh trưởng(ngày)

Chiều cao cây (cm)

Chiều dài lá đòng (cm)

Chiều dài bông (cm)

Kết quả đánh giá mức độ sâu hại của các tổ hợp lai được trình bày trong bảng 14 cho thấy: trong điều kiện vụ xuân, các tổ hợp lai đều bị sâu hại ở mức

độ rất nhẹ đến nhẹ (điểm 0-3) nhưng trong điều kiện vụ mùa phần lớn các tổ hợp lai đều bị sâu hại ở mức độ trung bình (điểm 3-5) đặc biệt đối với sâu cuốn lá và đục thân Một số tổ hợp lai như II32A/R9, II32A/R16, đều bị sâu hại rất nhẹ (điểm 1-3) trong vụ mùa Đánh giá mức độ nhiễm bệnh của các tổ hợp lai trong vụ xuân cũng như vụ mùa (bảng 15), chúng đều nhiễm nhẹ các bệnh đạo ôn, bạc lá và khô vằn, riêng Nhị ưu 838 (đối chứng) nhiễm bệnh bạc

lá điểm 5, đây là lý do khẳng định không thể trồng giống này trong điều kiện

vụ mùa ở miền Bắc

Bảng 14 Mức độ sâu hại của các tổ hợp lai trong vụ xuân và vụ mùa 2005

Cuốn lá Dòi đục lá Sâu đục thân Bọ trĩ

Bảng 15 Mức độ nhiễm bệnh tự nhiên của các tổ hợp lai trong vụ xuân

Ghi chú: X: vụ Xuân; M: vụ Mùa

Trong điều kiện vụ xuân 2005, số bông trên khóm của các tổ hợp lai biến động từ 4,9 đến 6,6 bông/khóm, số bông trên khóm của giống đối chứng Nhị

ưu 838 là 5,1 bông Số hạt trên bông của các tổ hợp lai biến động khá lớn từ 153,4 đến 222,9 hạt, có 6 tổ hợp số hạt trên bông cao hơn của giống đối chứng Nhị ưu 838 Tỷ lệ hạt lép của các tổ hợp lai đều thuộc loại thấp (5,1-16,9%) Năng suất lý thuyết của các tổ hợp lai biến động từ 83,6 tạ/ha (II32A/R8) đến 95,7 tạ/ha (II32A/R16), năng suất thực thu biến động từ 76,0 tạ/ha (II32A/R8) đến 83,1tạ/ha (II32A/R16) (bảng 16)

Kết quả đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai trong vụ mùa được trình bày ở bảng 17 cho thấy số bông trên khóm của các tổ hợp lai biến động từ 4,4 đến 5,1 bông/khóm, giống đối chứng Nhị

ưu 838 thấp nhất (4,2 bông/khóm) Số hạt trên bông của các tổ hợp lai biến

động khá lớn từ 146,9 (II32A/R15) đến 202,9 hạt (II32A/R16) Tỷ lệ lép của các tổ hợp lai biến động từ 12,2 (II32A/R15) đến 17,6 % (II32A/R14), các tổ hợp lai đều có tỷ lệ hạt lép cao hơn 10% Năng suất lý thuyết của các tổ hợp lai biến động khá lớn từ 64,0 tạ/ha (II32A/R15) đến 75,5 tạ/ha (II32A/R16) Năng suất thực thu của các tổ hợp lai biến động từ 47,8 tạ/ha (II32A/R15) đến 55,2 tạ/ha (II32A/R16), có duy nhất tổ hợp lai II32A/R16 có năng suất thực thu cao hơn giống đối chứng Nhị ưu 838 ở mức xác suất P = 99%

Bảng 16 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai

trong vụ Xuân 2008

TT

Tổ hợp

Số bông/

khóm

Số hạt/

Bông

Tỷ lệ hạt lép (%)

Số hạt chắc/

bông

Khối lượng

1000 hạt (g)

Năng suất lý thuyết (tạ/ha)

Năng suất thực thu (tạ/ha)