BÁO CÁO KHOA HỌC: "SỰ DI TRUYỀN CÁC ĐỘT BIẾN: KHÔNG CẢM ỨNG QUANG CHU KỲ, CHÍN SỚM TRONG VỤ MÙA, GÂY TẠO TỪ MỘT SỐ GIỐNG LÚA TẺ ĐẶC SẢN NAM BỘ" pps

SỰ DI TRUYỀN CÁC ĐỘT BIẾN: KHÔNG CẢM ỨNG QUANG CHU KỲ, CHÍN SỚM TRONG VỤ MÙA, GÂY TẠO TỪ MỘT SỐ GIỐNG LÚA TẺ ĐẶC SẢN NAM BỘ Nguyễn Minh Công Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Thị Mong Đạ

SỰ DI TRUYỀN CÁC ĐỘT BIẾN: KHÔNG CẢM

ỨNG QUANG CHU KỲ, CHÍN SỚM TRONG VỤ

MÙA, GÂY TẠO TỪ MỘT SỐ GIỐNG LÚA TẺ ĐẶC SẢN NAM BỘ

Nguyễn Minh Công

Đại học Sư phạm Hà Nội

Nguyễn Thị Mong

Đại học Sư phạm Tp Hồ Chí Minh

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Các giống lúa tẻ đặc sản Nam Bộ thường cho cơm dẻo, đậm và ngon, có hoặc không có mùi thơm, tiềm năng năng suất rất thấp (2- 4 tấn/ha), cảm ứng chặt với quang chu kỳ nên chỉ gieo trồng được 1vụ/năm (vụ mùa), thích ứng rất hẹp với điều kiện gieo trồng

Trong hơn một thập kỷ qua, đã có một số công trình nghiên cứu cải tiến thành công 3 nhược điểm trên và tạo ra một số

giống và dòng lúa đột biến mới

Bài viết này giới thiệu kết quả nghiên cứu sự di truyền các đột biến gây tạo liên quan trực tiếp đến thời gian sinh

trưởng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng chúng trong

chương trình tạo chọn các giống lúa mới có năng suất và chất lượng cao

II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Vật liệu

Chúng tôi sử dụng:

+ 2 giống lúa tẻ đặc sản của tỉnh Cà Mau: Tài nguyên đục (TNĐ), Tép hành (THG) và 2 giống lúa mới cấp quốc gia, được tạo ra từ chúng: Tài nguyên đột biến- 100 (TNĐB) [2]

và Tép hành đột biến (THĐB) [1]

+ 2 giống lúa tẻ đặc sản của Tỉnh Long An: Nàng hương

(NHG), Nàng thơm chợ Đào (NTCĐ) [4] và 3 dòng đột biến được tạo ra từ chúng: Nàng hương đột biến (NHĐB), Nàng thơm chợ Đào đột biến số 3 (NTCĐ3) và Nàng thơm chợ Đào đột biến số 5 (NTCĐ5)

Các giống và dòng đột biến nói trên đều không cảm ứng quang chu kỳ, chín sớm hơn giống gốc khi gieo trồng trong

vụ mùa

2 Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng phương pháp cắt vỏ trấu để khử đực trong việc lai giữa các giống, dòng lúa đột biến với giống gốc và giữa chúng với nhau

- Gieo trồng trong vụ xuân kết hợp với xử lý trong buồng tối để kiểm tra đột biến mất tính cảm quang

- Mức độ trội (hp) được tính theo công thức của Belli và Atkius (1966):

hp = F -mp/P - mp

Ở đây, hp: Mức độ trội; F: Giá trị trung bình của tính trạng nghiên cứu ở F1; mp: Giá trị trung bình của tính trạng của 2

bố mẹ; P: Giá trị trung bình của tính trạng ở bố hoặc mẹ trội hơn Khi hp = 0 (không trội); hp =1 (trội hoàn toàn); 0

< hp <1 (trội không hoàn toàn, thiên về dạng có trị số tuyệt đối của tính trạng lớn hơn, biểu hiện ưu thế lai dương); còn khi -1 < hp < 0 (trội không hoàn toàn, thiên về dạng có trị

số tuyệt đối của tính trạng nhỏ hơn, thể hiện ưu thế lai âm); khi hp > 1 (siêu trội dương); còn khi hp < -1 (siêu trội âm)

- Sự phân chia thành các lớp kiểu hình ở F2 dựa theo công thức  3 (theo phương pháp của Awan và cộng sự (1996), Fushuhara (1986)

2).- Sự sai khác giữa tỉ lệ phân ly lý thuyết và thực tế

được đánh giá theo tiêu chuẩn "chi bình phương" (

- Con lai F1 và F2 được gieo tại Ấp 1, xã Tân Nhựt, huyện

Bình Chánh, Tp Hồ Chí Minh

III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

1 Sự di truyền đột biến không cảm ứng quang chu kỳ

1.1 Sự biểu hiện tính trạng ở P, mức độ trội (hp) ở F1

Bảng 1: Sự phân bố số lượng cá thể F1 của các tổ hợp lai giữa các giống

và dòng đột biến không cảm ứng quang chu kỳ với các giống gốc cảm ứng quang chu kỳ

ở vụ xuân 2001 - 2002

Số liệu trong bảng 1 cho thấy: Cả phép lai thuận và phép lai

nghịch của mỗi tổ hợp thuộc 5 tổ hợp đều cho kết quả

giống nhau Điều đó chứng tỏ tế bào chất của dạng dùng

làm mẹ không ảnh hưởng đến sự biểu hiện của hệ thống

gen nhân kiểm soát tính cảm ứng quang chu kỳ Đột biến

làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ là đột biến lặn Kết quả

nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với kết luận của Đỗ Hữu

Ất (1997), Hoàng Văn Phần (2002), Đào Xuân Tân (1995),

Lê Vĩnh Thảo và cs (1993)

1.2 Sự phân ly về tính cảm ứng quang chu kỳ ở F2

Số liệu ở bảng 2 cho thấy, các đột biến làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ phát sinh từ 4 giống lúa tẻ đặc sản nói trên, di truyền theo định luật Menden trong lai đơn Theo Yamagata và cộng sự (1986), Sato (1991), Khush và

Toeniessen (1991), Kuo-Hai-Tsai (1992), (1999) thì các giống lúa cảm ứng quang chu kỳ nhất thiết phải có 3 gen trội thuộc 3 Locus: E, Se và I-Se1, cụ thể là có 1 trong các

tổ hợp gen sau đây: E1E1 (hoặc E2E2 hoặc E3E3), Se1Se1( hoặc Se2Se2), I-Se1 I-Se1 Có thể 1 đột biến lặn phát sinh

ở locus I-Se1, biến alen trội I-Se1 không ức chế các gen kiểm soát tính cảm ứng quang chu kỳ thành gen lặn i-Se1

có khả năng ức chế, vì vậy khi gieo khi gieo F2 vào vụ

xuân đã xuất hiện 1/ 4 số cá thể trổ bông, những cá thể này

có cặp gen lặn i-Se1 i-Se

2 Sự di truyền các đột biến chín sớm trong vụ mùa

2.1 Ảnh hưởng của tế bào chất dạng làm mẹ đến sự biểu

hiện các đột biến chín sớm

Bảng 2: Sự phân ly kiểu hình ở F2 về tính trạng cảm ứng

quang chu kỳ của các tổ hợp lai giữa giống, dòng đột biến

với giống gốc ở vụ xuân 2002 – 2003

Bảng 3 Sự biểu hiện tính trạng thời gian sinh trưởng

(ngày)của P & F1 ở vụ mùa 2001 – 2002

Số liệu trong bảng 3 cho thấy: ở tất cả 5 tổ hợp lai, con lai F1 đều có thời gian sinh trưởng (TGST) ở mức trung gian giữa 2 dạng bố mẹ Tuy nhiên, ở cùng một tổ hợp lai,

nhưng dạng mẹ có TGST dài hơn dạng bố thì con lai F1 có TGST dài hơn từ 2- 5 ngày so với trường hợp sử dụng dạng

có TGST ngắn hơn làm mẹ Điều đó chứng tỏ, tế bào chất của dạng làm mẹ ít nhiều đã có ảnh hưởng đến sự biểu hiện của các gen nhân kiểm soát tính trạng này

2.2 Sự phân ly tính trạng thời gian sinh trưởng ở F2

Bảng 4 Sự phân ly tính trạng thời gian sinh trưởng (ngày) ở F2 trong vụ mùa 2002-2003

Kết qủa trình bày trong bảng 4 cho thấy: hầu như ở tất cả

các tổ hợp lai, F2 phân ly kiểu hình theo tỷ lệ: 1 chín sớm:

2 chín trung bình: 1 chín muộn Như vậy alen đột biến gây

ra chín sớm là lặn không hoàn toàn so với alen dại kiểm soát tính chín muộn

Khi lai giữa các giống và dòng đột biến với nhau, tổ hợp laiTHĐB x TNĐB cho F2 phân ly kiểu hình theo tỷ lệ 1 : 2 : 1, còn tổ hợp TTĐB x TNĐB, F2 biểu hiện 2 lớp kiểu hình theo tỷ lệ 3 chín muộn: 1 chín sớm Tỷ lệ phân ly nói trên chứng tỏ, ở một trong ba locus kiểm soát thời gian sinh trưởng ở hai giống gốc khác nhau đã xảy ra hai đột biến, một trong hai đột biến biểu hiện tính lặn hoàn toàn hoặc không hoàn toàn so với đột biến kia Ở các tổ hợp lai khác: TTĐB x THĐB, TX-93 x NHĐB, NTCĐ3 x NTCĐ5, do thời gian sinh trưởng của các dạng cha mẹ chênh lệch

không nhiều nên F2 biểu hiện phổ biến dị liên tục theo kiểu phân ly tăng tiến âm hoặc tăng tiến dương

Kết quả thu được về sự di truyền thời gian sinh trưởng nói trên đã góp phần khẳng định khả năng tạo ra giống lúa mới

có thời gian sinh trưởng ngắn và phối hợp tính trạng đột biến rút ngắn thời gian sinh trưởng với các tính trạng năng suất và chất lượng thông qua lai hữu tính

KẾT LUẬN

Từ kết qủa thực nghiệm và những điều phân tích ở trên, chúng tôi rút ra một số kết luận như sau:

1 Các đột biến làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ là các đột biến lặn, khả năng biểu hiện ở F1 không phụ thuộc vào hướng lai, được di truyền theo định luật Menden trong lai đơn

2 Các đột biến gây ra chín sớm trong vụ mùa là các đột biến lặn không hoàn toàn, sự biểu hiện ở F1 phụ thuộc vào hướng lai, được di truyền theo định luật Menden trong lai đơn

3 Khi 2 dạng bố mẹ có thời gian sinh trưởng tương đương thì ở F2 có hiện tượng biến dị liên tục, phân ly tăng tiến (âm hoặc dương)

* Lời cảm ơn: Đề tài được sự hỗ trợ của chương trình

nghiên cứu khoa học cơ bản cấp Nhà nước, thuộc ngành các khoa học về sự sống

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1 Nguyễn Minh Công, Phạm Văn Ro, Đỗ Hữu Ất (1999)

"Nghiên cứu chọn tạo giống lúa Tép Hành đột biến", Tạp chí NN&CNTP, Số 4, tr.173-175

2 Nguyễn Minh Công, Phạm Văn Ro, Đỗ Hữu Ất, Ngô Đình Thức (1999) "Nghiên cứu chọn tạo giống lúa Tài nguyên đột biến", Tạp chí NN&CNTP Số 5, tr.210-212

3 Nguyễn Minh Công, Nguyễn Thị Mong "Sự di truyền một số đột biến gây tạo từ giống địa phương Nam Bộ - Tài

nguyên đục"Tạp chí: Di truyền học và ứng dụng, số

1/2004, tr 24 -30

4 Nguyễn Thị Lang (2000), "Giống lúa và sản xuất hạt giống lúa tốt", Nxb Nông nghiệp Tp Hồ Chí Minh

Tiếng Anh

5 Jennings P.R , W R Coffman, and H.E Kauffman

(1979) Rice Improvement IRRI, Losbanos, Manila,

Philippines

6 Inger (1996) Standard evaluation System for rice, Rice genetics, IRRI, Manila, Philippines

7 Joho R Fincham S (1994) The 2) test for assessingChi

- Square ( goodness of fit to theoretical ratios Genetic

analysis principles, Scope and objectives Rice Genetic, chater 1, p.19- 21

8 Kikuchi, F (1997), "Inheritance of physiological

chracters 1.3.Heading time and flowering", In: Science of the Rice plant, Volume Three: Genetics (Matsuo et al,

eds.), FAPRC, Tokyo, pp 359-367

SUMMARY

Inheritance of some mutations: photoperiodic

insensitivity, earlier maturity in the summer crop

induced from native rice varieties in South Vietnam

Originally native rice varieties: Tai nguyen duc, Tep hanh, Nang huong, Nang thom cho dao and the new mutant rice varieties (Tai nguyen dot bien, Tep hanh dot bien), mutant lines (Nang huong dot bien, Nang thom cho Dao dot bien-

3, Nang thom cho Dao dot bien- 5) from them were used for our research

F1 seeds were cultivated in the spring crop and the

complementary treatment by dark cabin

The dominant degree in F1 (hp) was determined from Belli

and Atkius (1966)

The separation in different phenotypic classes in F2 based

on the bio- statistical formula:  3

The results obtained were as follows: the mutations created photoperiodic insensitivity were recessive The mutations created earlier maturity were incompletely recessive and their expressions were influented by the cytoplasm from the maternal varieties These mutations were transmitted to offring from Mendenian law in monohybird

When parents have similar vegetative duration, in F2 were progressively positive or negative phenotypic segregations

Người thẩm định nội dung khoa học: PGS Lê Duy Thành

Ngày đăng: 18/11/2006

Đã đọc: 4316 lần