Đánh giá một số dòng lúa Lai hai dòng TGMS

Chuyên đề: Mục đích chọn tạo giống lúa Lai hai dòng ở Miền Bắc Phần 1 A Mở đầu Việt Nam là một nước nông nghiệp truyền thống, trong đó cây lúa được coi là cây trồng chủ đạo.. Cho đến nay

Chuyên đề: Mục đích chọn tạo giống lúa Lai hai dòng ở Miền Bắc Phần 1

A Mở đầu

Việt Nam là một nước nông nghiệp truyền thống, trong đó cây lúa được coi là cây trồng chủ đạo Ngày nay, đứng trước sức ép của vấn đề dân số tăng nhanh, quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa diễn ra mạnh mẽ dẫn đến diện tích trồng lúa bị thu hẹp đáng kể Song sản lượng lúa gạo nước ta vẫn không ngừng tăng trong những năm qua, góp phần đảm bảo an ninh lương thực đồng thời đưa nước ta trở thành một trong những nước xuất khẩu gạo hàng đầu trên thế giới Đạt được kết quả này là nhờ áp dụng các thành tựu khoa học kĩ thuật, đặc biệt là việc áp dụng các giống lúa lai có tiềm năng năng suất cao trong sản xuất

Cho đến nay, các nhà khoa học Việt Nam đã nghiên cứu chọn tạo và

đưa ra được nhiều vật liệu bố mẹ và nhiều tổ hợp lai mới phục vụ sản xuất lúa trong nước

Để khai thác triệt để ưu thế lai, người ta đã tiến hành lai trên cả các

loài phụ Javanica, Japonica với loài phụ Indica Theo những nghiên cứu ban đầu của Y.L.Ping, khi lai xa giữa các loài phụ thì con lai F1 biểu hiện ưu thế lai cao hơn ưu thế lai trong cùng một loài phụ Tuy nhiên, trở ngại khi lai xa giữa Indica và Japonica là con lai bán bất dục và tỉ lệ đậu hạt thấp

Để khai thác ưu thế này, người ta đã tìm ra một gen tương hợp rộng

(Wide Compatibility Genes) là cầu nối giữa các loài phụ để tạo con lai F1 đậu hạt tốt, khắc phục hiện tương F1 bán bất dục và kết hợp vào con lai F1 có

những tính trạng mong muốn trong hệ thống lúa lai hai dòng Song vấn đề đặt

ra là sự ảnh hưởng của gen tương hợp rộng (WCG) đến khả năng phối hợp các tính trạng như thế nào ở bố , mẹ và con lai?

Để giải quyết vấn đề này chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá các

dòng TGMS (lai 2 dòng)và chọn tạo giống cho miền bắc”.

B.NỘI DUNG

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN

CÂY TRỒNG –ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Viện Nghiên cứu lúa - Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội được thành lập theo Quyết định số 905/QĐ-NN1 ngày 07/10/2005 của Hiệu trưởng Trường Đại học Nông nghiệp I (nay là Đại học Nông nghiệp Hà Nội)

Tháng 09/2012, Viện Nghiên cứu lúa đổi tên thành Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng theo Quyết định số 2032/QĐ-NNH ngày 18/09/2012 của Hiệu trưởng Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Tên tiếng Việt: Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng

Tên tiếng Anh: Crops Research and Development Institute

Tên tiếng Anh viết tắt: CRDI

Trụ sở chính: Thị trấn Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội

Điện thoại: 043.6761279 Fax: 043.6761280

1 Chức năng và nhiệm vụ

Chức năng:

a) Nghiên cứu và phát triển công nghệ mới trong nông nghiệp

b) Tham gia đào tạo các chuyên ngành Di truyền và chọn giống cây trồng,

kỹ thuật trồng trọt

c) Tham gia đấu thầu các chương trình, nhiệm vụ, đề tài, dự án trong và ngoài nước

d) Hợp tác nghiên cứu, đào tạo và chuyển giao công nghệ với các tổ chức trong và ngoài nước

e) Dịch vụ cung ứng sản phẩm cây trồng, vật tư nông nghiệp và tư vấn kỹ thuật sản xuất

Nhiệm vụ:

a) Nghiên cứu chọn tạo và sản xuất giống cây trồng

b) Nghiên cứu phát triển kỹ thuật canh tác cho các giống cây trồng mới

c) Biên soạn sách phổ biến kỹ thuật về giống cây trồng

d) Hướng dẫn đề tài tốt nghiệp chuyên ngành Di truyền và chọn giống cây trồng, kỹ thuật trồng trọt ở các bậc cao đẳng, đại học, cao học và nghiên cứu sinh

e) Xây dựng định hướng nghiên cứu, viết thuyết minh và đấu thầu các các chương trình, nhiệm vụ, đề tài, dự án trong và ngoài nước

f) Hợp tác nghiên cứu, đào tạo và chuyển giao công nghệ với các tổ chức trong và ngoài nước

g) Dịch vụ cung ứng sản phẩm cây trồng và vật tư nông nghiệp

h) Tư vấn, tập huấn, đào tạo, chuyển giao công nghệ sản xuất và phát triển giống cây trồng

2 Cơ cấu tổ chức:

Hội đồng khoa học:

PGS TS Nguyễn Thị

Trâm

- Chủ tịch Hội đồng

PGS TS Vũ Văn Liết - Phó chủ tịch

PGS TS Nguyễn Văn

Hoan

- Uỷ viên

TS GV Trần Văn

Quang

- Uỷ viên

TS Vũ Hồng Quảng - Uỷ viên

Ths Phạm Thị Ngọc Yến - Uỷ viên

Ths Vũ Thị Bích Hạnh - Uỷ viên

Ban điều hành:

PGS TS Vũ Văn Liết - Giám đốc

TS GV Trần Văn

Quang

- Phó giám đốc phụ trách khoa học, kế hoạch, tài chính

TS Vũ Hồng Quảng - Phó giám đốc phụ trách sản xuất, kinh doanh, hành

chính

CN Đỗ Thị Thi - Kế toán trưởng

Văn phòng và các Phòng/Ban chức năng

a) Phòng Hành chính - Tổng hợp

b) Phòng Công nghệ lúa lai

c) Phòng Ứng dụng và Chuyển giao công nghệ

d) Phòng Nghiên cứu cây trồng cạn

e) Phòng Nghiên cứu và Phát triển kỹ thuật Nông nghiệp

3 Cơ sở vật chất, trang thiết bị

Trụ sở của Viện được xây dựng khang trang hiện đại; có nhiều phòng làm việc, phòng thí nghiệm và được đầu tư đầy đủ các trang thiết bị đến từng phòng Xây dựng các hệ thống nhà lưới với quy mô lớn nhằm phục vụ cho công tác chọn tạo giống, nghiên cứu khoa học

Trang bị các hệ thống kho lạnh, dàn sấy, xưởng sản xuất và chế biến… tốt nhất hiện nay để đảm bảo chất lượng cho các sản phẩm sau thu hoạch

Đầu tư hàng loạt các máy hiện đại, có độ chính xác cao phục vụ cho việc nghiên cứu khoa học, các loại máy nông nghiệp nhằm giảm thiểu sức lao động của con người và đem lại hiệu quả kinh tế cao

KẾT QUẢ HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ (3- 5 năm gần đây)

1 Số đề tài, dự án và kinh phí thực hiện Bảng 1 Một đề tài, dự án và kinh phí thực hiện từ năm 2008 đến nay

TT Đề tài, dự án Thời gian Tổng kinh phí (tr.đồng) Ghi chú

1 Khai thác nguồn gen ngô 2011-2014 2.900,0

2 Chọn tạo giống lúa lai thơm 2012-2016 4.950,0

2 Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng mới

2.1 Nghiên cứu chọn tạo dòng mẹ lúa lai hệ “hai dòng”

Bảng 2 Đặc điểm của các dòng EGMS được chọn tạo tại ĐHNNHN

TT Tên dòng Nguồn gốc Từ gieo-trỗ (ngày) Số lá/thân chính

2 T1S-96 T24S/Japonica5 110-115 83-84 12 15

7 T23S * T2S*/H125S* 115-120 75-76 14 16

Ghi chú: * TGMS thơm

2.2 Nghiên cứu duy trì và cải tiến dòng mẹ lúa lai hệ “ba dòng”

Bảng 3 Đặc điểm một số dòng A và B duy trì và sử dụng tại ĐHNNHN

TT Tên dòng Từ gieo đến trỗ (ngày) Số lá/thân chính Tỷ lệ bất dục (%) Kiểu bất dục Nguồn gốc

2.3 Chọn tạo dòng bố phục hồi của lúa lai

Bảng 4 Một số dòng phục hồi mới chọn tạo có giá trị sử dụng tại Việt Nam

TT dòngTên Nguồn gốc Từ gieo đến trỗ (ngày) Tiềm năng năng suất đang dùngCon lai

1 R1 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

85-87 Bông hạt to dài,

NS.cao

TH7-1

2 R2 * Chọn cá thể từ

H125S/MR365//

TX93///Maogô ////

R9311

84-86 Bông hạt to dài,

thơm, râu

TH7-2, TH3-2

3 R3 Chọn cá thể

từindica/japonica

75-76 Bông to, hạt nhỏ dài,

trong

TH3-3

4 R4 Chọn từ giống nhập

nội

76-78 Bông to, hạt sít nhỏ, TH3-4

5 R5 Chọn cá thể từ đột

biến Quế 99

80-82 Bông to, hạt dài,

NS.cao

TH3-5

6 R6 Chọn cá thể từ:

9311/IRBB21

85-87 Bông hạt to, sít

NS.cao

TH3-6

7 R7 * Chọn cá thể từ Hương

cốm/R3

80-82 Bông to dài, NS cao,

thơm

TH3-7

8 R8 Chọn cá thể từ

PK838/R50

80-82 Bông hạt to dài, NS

cao

TH3-8

9 R9 R16/RVTThơm 72-75 Bông TB sít Lai thử

13 R15 Chọn từ giống nhập

nội

70-75 Bông to, hạt nhỏ sít

nhiều

‘’

14 R16 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

76-78 Bông hạt to dài, NS

cao

CT16

15 R17 Chọn cá thể từ giống

nhập nôi

75-77 Bông to hạt dài, NS

cao

TH17

16 R18 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

85-86 Bông TB hạt dài mỏ

tím

TH18

17 R20 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

74-76 Bông hạt to dài, NS

cao

Việt lai 20

18 R24 Chọn cá thể từ giống

nhập nội

70-74 Bông nhỏ, hạt dài,

kháng bạc lá

Việt lai 24

19 R50 Chọn cá thể từ

Daikoku/đa phôi

75-76 Bông to, hạt nhỏ sít,

NS cao

Việt lai 50

20 R75 9311/IRBB21 85-87 Bông hạt to dài,

NS.cao

Việt lai 75

Ghi chú: * Các dòng này đã được khảo nghiệm và công nhận là giống lúa thuần mới

2.4 Chọn giống lúa thuần mới

Bảng 6 Các giống lúa thuần mới chọn tạo, công nhận và triển vọng

TT Tên giống Diện tích thương phẩm cộng dồn (ha) Công nhận

4 Hương Việt 3 Khảo nghiệm VCU 2 vụ có triển vọng

5 Hương cốm 4 Khảo nghiệm VCU 2 vụ có triển vọng

6 Nếp cẩm ĐH6 Khảo nghiệm VCU 2 vụ có triển vọng

Nguồn: Số liệu điều tra đến tháng 12 năm 2012 của nhóm tác giả

* Viện đã tổ chức thành công 02 hội thảo khoa học với tổng số báo cáo tham gia Hội thảo là 43 báo cáo

4 * ĐỊNH HƯỚNG HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAI ĐOẠN

2013-2016

· Tiếp tục duy trì, phát triển công tác nghiên cứu khoa học theo đúng chức năng và nhiệm vụ được Nhà trường giao, thực hiện tốt các đề tài, dự án các cấp

· Tăng cường hoạt động chuyển giao công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động của đơn vị nói riêng và Nhà trường nói chung;

· Đẩy mạnh nghiên cứu, chọn tạo các giống cây trồng (lúa, ngô và một số cây trồng khác) có năng suất, chất lượng cao và các giống cây trồng chống chịu với biến đổi khí hậu;

· Hình thành các phòng nghiên cứu chuyên sâu về chọn giống lúa, ngô, rau như: đột biến, công nghệ sinh học

· Kết hợp với Khoa Nông học, tham gia đào tạo đại học, cao học và nghiên cứu sinh các chuyên ngành Khoa học cây trồng, Di truyền và chọn giống cây trồng

· Cử 2-3 cán bộ đào tạo Tiến sĩ, 4-5 cán bộ đào tạo Thạc sĩ trong và ngoài nước

· Phấn đấu đến 2015 có thêm 01 đề tài cấp nhà nước, mỗi năm đấu thầu 1-2

đề tài cấp Bộ Giáo dục & Đào tạo và Bộ Nông nghiệp &PTNT; mỗi năm có 3-4 đề tài cấp tỉnh

· Đến 2015, Viện có ít nhất 03 giống cây trồng mới được công nhận quốc gia

· Mỗi năm công bố 5-6 bài báo khoa học, phấn đấu đến 2015 có 02 bài báo công bố quốc tế

Phần 3 Các hoạt động thực tập của nhóm sinh viên tại cơ sở.

I MỤC TIÊU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA LAI HAI DÒNG PHỤC VỤ CHO MIỀN BẮC

*Mục tiêu

Dòng TGMS-( thermo sensitive Genic Male Sterrility) là dòng bất dục đực nhân cảm ứng với nhiệt độ Dòng bất dục này được sử dụng trong công tác chọn tạo giống tổ hợp lúa lai 2 dòng

*Vật liệu và phương pháp

1.Vật liệu

Đánh giá ít nhất 10 cá thể của 1 dòng TGMS trên tất cả các chỉ tiêu về tính bất dục và hữu dục cùng các đặc điểm nông sinh học và hình thái

2 Phương pháp

2.1 Đánh giá tình trạng bất dục, hữu dục của hạt phấn qua khả năng bắt màu IKI 1% ( Dòng bất dục đang ở thời kì chín sáp nên không có vật liệu)

- Lấy mẫu trên các hoa lúa đã thành thục ,chưa nở( có bao phấn cao hơn ½ chiều dài vỏ trấu) ở 3 nhóm bông: mới trỗ, trỗ 50% và chỗ 75% tính theo chiều dài bông,mỗi vị trí lấy 1 hoa

- Nhuộm màu hạt phấn bằng dung dịch IKI 1%, mỗi hoa lúa lấy 2 bao phấn làm thành một mẫu,nhỏ dung dịch IKI 1% , dầm nát 2 bao phấn , bỏ vỏ, giàn đều tới mật độ khoảng 30-40 hạt phấn/ 1 quang trường của kính hiển vi

- Soi hạt phấn, trên 3 trường đại diện, đếm số hạt bất dục( không bắt

màu,tròn) Tỷ lệ hạt phấn bất dục được tính như sau:

Số hạt phấn bất dục × 100

Tổng số hạt phấn

1

Bất dục hoàn toàn 100

9 Hữu dục- hữu dục từng phần <70

I.2 Đánh giá tình trạng hữu dục bất dục qua tỉ lệ đậu hạt.(Lúa đã trỗ 10 ngày không xác định được )

Chọn 10 cá thể đã trổ xong bước vào giai đoạn chín sáp để đánh giá

- Tình trạng đậu hạt: mỗi bông đều phả quan sát và đánh giá vị trí có hạt chắc, đầu bông, giữa bông và cuối bông

+ Số bông có hạt đậu

+ Số bông không có hạt đậu

+ Số hoa của mỗi bông trong đó: số hoa không đậu( hạt lép), số hoa đậu( hạt chắc)

+ Xác định tỷ lệ đậu hạt ở mỗi bông và toàn bộ cá thể

2.3 Đánh giá đặc điểm hình thái:

* Các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa

Khi đánh giá kết quả cho các tính trạng đặc thù, sử dụng chỉ số này để biểu diễn các giai đoạn sinh trưởng mà tại đó quan sát được ghi nhận

1- Nảy mầm

2- Cây con

3- Đẻ nhánh

4- Kéo dài thân

5- Bông phình to trong bẹ lá đòng

6- Cây trỗ

7- Chín sữa

8- Chín sáp

9- Chín hoàn toàn

*Chiều cao cây:

Đo từ mặt đất đến mút đầu bông (không kể đầu)

*Chiều dài thân:

Chiều cao thân: Đo từ mặt đất đến gốc cổ bông (cm)

.Giai đoạn đánh giá 7-9

*Góc đẻ nhánh: xòe, trung bình, hẹp

Đo vào giai đoạn 7-9

1 Đứng (<30)

3 Trung bình (~45)

7 Rộng (>60)

9 Bò( thân hoặc phần thấp của thân nằm sát mặt đất)

* Góc lá đòng:

Đo góc tạo bởi trục lá đòng và cổ bông( dòng TGMS không trỗ thoát đo góc tạo bởi gân chính phiến lá đòng với trục bẹ lá đòng)

Chú ý : đo vào giai đoạn 4-5

Điểm

1 Thắng đứng(<150)

3 Trung bình(15-300)

* Chiều dài lá đòng: đo từ gối lá đến mút đầu lá

*Số lá sống sót/ bông: đếm toàn bộ lá có khả năng quang hợp trên cây chia cho

số bông trỗ hoàn toàn Giai đoạn đánh giá 6-7

*Số nhánh đã trỗ / tổng số nhánh: đánh giá vào giai đoạn 7-8.chỉ tiêu này cho

biết mức độ trỗ của dòng / giống

*Độ trỗ thoát

Tính trạng này đánh giá giai đoạn 6, thông qua tỉ lệ (%) phần bông bị lá đòng bao bọc

Điểm Tỷ lệ(%) bông bị bao bọc bởi lá đòng

* Tỷ lệ thò vòi nhụy

Tính trạng này được đánh giá ở giai đoạn 6-7 Đếm số lượng hoa nở trong một ngày và số lượng hoa thò vòi nhụy ra 1 hoặc 2 phía và tính tỉ lệ % hoa thò vòi nhụy Trước ngày đánh giá,cắt các hoa đã nở, đánh giá trên các hoa đã nở trong một ngày vào buổi chiều hôm sau

Điểm Tỷ lệ thò vòi nhụy (%)

* Mật độ hạt trên bông:

Mật độ hạt/ bông của 1 khóm là trung bình mật độ hạt/ bông của các bông trong khóm(hạt/cm)

*Kiểu bông(đánh giá cảm quan)

Bông được phân loại theo kiểu phân gié,góc của gié cấp 1 và mật độ hoa con.đánh giá ở giai đoạn 8

2 Trung bình

3 Mở

*Số bông hữu hiệu / khóm:

Đánh giá vòa giai đoạn 8, trong điều kiện phục hồi hữu dục của dòng TGMS – vụ xuân Đếm toàn bộ số bông có hạt chắc

*Tổng số hạt / bông:

Tổng số hạt trên bông của 1 khóm là trung bình số hạt chắc và lép/bông của các bông trong khóm

Vùng sản xuất: Đồng bằng Sông Hồng

Ngày gieo các dòng mẹ, dòng bố và con lai

Mẹ 103s, 135s, 103sBB

Bố R76 Các tổ hợp lai

Nhân dòng hạt

mẹ siêu nguyên

chủng

Gieo ngày 12/12

Sản xuất F1 Gieo ngày 26/1 Gieo ngày 29/1

Gieo ngày 27/1

Thảo luận và nhận xét:

1.Đánh giá đặc điểm dòng bố

Đánh giá đặc điểm nông học của các dòng bố

Dòng bố

Đặc điểm ( cm)

Chiều

cao cây ̅X ± S̅x

100.0± 4.3 92.1 ± 2.9

Cv%

Chiều

cao thân ̅X ± S̅x

72.1 ± 3.5 63.9 ± 4.2

Cv%

Chiều

dài lá

đòng

̅X ± S̅x

45 ± 7.7 51.9 ± 4.0

Cv%

Chiều

rộng lá

đòng

̅X ± S̅x

2.3 ±0.3 2.4 ± 0.2

Cv%

Chiều

dài lá

công

̅X ± S̅x

56.7 ± 6.5 58.5 ± 3.2

Chiều

rộng lá

công

năng

̅X ± S̅x

Cv%

Chiều

dài lá

thứ 3

̅X ± S̅x

61.2 ± 6.6 57.4 ± 1.0

Cv%

Chiều

̅X ± S̅x

2.1 ± 1.1 1.7 ± 0.3

Cv%

- Dòng R76 và R20 có chiều cao cây trung bình

Dòng R76 dao động từ 100.0 ± 4.4 cònn R20 dao động 92.1 ± 2.9 Trung bình R76 cao hơn R20 khoảng 7.9 cm

- Lá của R76 có màu xanh nhạt hơn R20 Cả 2 dòng có diện tích bề mặt lá lớn:lá dài và to Chiều rộng lá lớn trên 2 cm Đối với chiều rộng lá thứ 3 của R20 nhỏ hơn dao động trong khoảng 1.7 ± 0.3 cm

- Góc lá đòng đứng và trung bình (10- 30 ͦ )

=> Khả năng hấp thu năng lượng ánh sáng cao thuận lợi cho quá trình quang hợp

Đánh giá đặc điểm năng suất

Dòng bố

Đặc điểm

X ± S̅x 27.4 ± 3.6 29.2 ± 1.8

X ± S̅x 226.1 ± 37.0 240 ± 14.9

X ± S̅x 10.5± 1.4 12.4 ± 1.8

X ± S̅x 34.4 ± 41.3 ± 6.6

X ± S̅x 5.4 ± 1.8 4.3 ± 0.5

X ± S̅x 3.5 ± 0.1 3.5 ±0.5

-Chiều dài bông 2 dòng bố là tương đương nhau dao động khoảng 27.4 ± 3.6cm đến 29.2 ± 1.8 cm

Số gié cấp 1 và 2 của 2 dòng cao -> số hạt/ bông nhiều Dòng R76 có số hạt/ bông là 226.1 ± 37.0 và R20 là 240.0 ± 14.9

Số nhánh/ khóm thấp đạt 5.4± 1.8 ( R76) còn dòng R20 4.3 ± 0.5 Số nhánh thấp dẫn đến nhánh hữu hiệu thấp -> Năng suất giảm Nhưng bù lại dòng bố có chiều dài bông tương đối, số gié cấp 1, cao Số hạt cao

2 Đánh giá đặc điểm dòng mẹ

Đặc điểm nông học của dòng bất dục đực TGMS

Dòng mẹ

Đặc điểm ( cm)

Chiều

cao cây ̅X ± S̅x 69.5 ± 3.4 69.8 ± 4.4 72.27 ± 4.7

6.4

6.5