BÁO CÁO KHOA HỌC: "SO SÁNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ SINH TRƯỞNG VÀ PHẨM CHẤT GẠO CỦA GIỐNG LÚA TÁM THƠM ĐỘT BIẾN VÀ CÁC DÒNG LÚA ĐỘT BIẾN TRIỂN VỌNG TỪ CÁC GIỐNG LÚA THUỘC LOẠI HÌNH JAPONICA VỚI CON LAI F1" pot

SO SÁNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ SINH TRƯỞNG VÀ PHẨM CHẤT GẠO CỦA GIỐNG LÚA TÁM THƠM ĐỘT BIẾN VÀ CÁC DÒNG LÚA ĐỘT BIẾN TRIỂN VỌNG TỪ CÁC GIỐNG LÚA THUỘC LOẠI HÌNH JAPONICA VỚI CON LAI F1 Nguy

SO SÁNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ SINH TRƯỞNG

VÀ PHẨM CHẤT GẠO CỦA GIỐNG LÚA TÁM THƠM ĐỘT BIẾN VÀ CÁC DÒNG LÚA ĐỘT BIẾN TRIỂN VỌNG TỪ CÁC GIỐNG LÚA THUỘC LOẠI HÌNH JAPONICA VỚI CON LAI F1

Nguyễn Minh Công

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

Hoàng Trọng Phán

Đại học Sư phạm, Đại học Huế

Chu Thị Minh Phương

Sở GD-ĐT tỉnh Quảng Ninh

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực lâu đời nhất,

phổ biến nhất Trên thế giới, về mặt diện tích gieo trồng, lúa đứng thứ hai sau lúa mì; về tổng sản lượng, lúa đứng thứ ba sau lúa mì và ngô Lúa được trồng ở 112 nước, là lương thực của hơn 54% dân số thế giới Ở một số nước như Ấn Độ, Trung Quốc, Inđônêsia, Nhật Bản, Việt

Nam lúa là cây lương thực chính [2] Về giá trị kinh tế, lúa gạo là mặt hàng xuất khẩu của một số nước, do lúa gạo

là cây lương thực có giá trị dinh dưỡng cao [5] Những năm gần đây, sản xuất lúa gạo ở nước ta đã có những bước phát triển đáng kể và đang hướng tới nền sản xuất hàng hóa Mặt khác do đời sống của người dân không ngừng được cải thiện, nên từ nhu cầu đủ no đã và đang tiến tới nhu cầu ăn ngon Vì vậy, nhu cầu về gạo đặc sản có chất lượng cao cũng không ngừng tăng nhanh Đột biến thực nghiệm là một trong những phương pháp mang lại hiệu quả trong việc cải tiến các giống cũ và tạo ra những giống cây trồng mới Tuy nhiên cũng cần thiết phải xác định, so sánh các chỉ tiêu sinh trưởng và phẩm chất hạt gạo của các giống và dòng lúa đột biến với con lai của chúng Về phương diện sản

xuất, từ những nghiên cứu trên có thể phát hiện ra các tổ hợp lai thích hợp giữa các giống và dòng lúa đột biến

nghiên cứu để góp phần làm cơ sở chọn tạo ra các giống lúa vừa có năng suất cao, ổn định, vừa có phẩm chất gạo ngon Trong bài này chúng tôi giới thiệu kết quả nghiên cứu so sánh một số chỉ tiêu về sinh trưởng và phẩm chất hạt gạo của giống lúa Tám thơm đột biến với các dòng đột biến

triển vọng từ các giống lúa Japonica (O sativa L.) với con

lai F1 của chúng

1 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.1 Vật liệu

- Giống lúa Tám thơm đột biến (TTĐB) do trường Đại học

Sư phạm Hà Nội và Viện Di truyền Nông nghiệp tạo ra từ giống lúa gốc Tám thơm Hải Hậu, và được công nhận là giống lúa mới cấp Quốc gia năm 2000

- Bốn dòng lúa đột biến: Bầu Yên Sơn – 3 (BYS3); Canh Nông Bắc Ninh – 1 (CNBN1) ; Canh Nông Bắc Ninh – 3 (CNBN3) ; Canh Nông Mỹ Tho – 2 (CNMT2), do Hoàng Trọng Phán, Nguyễn Minh Công, Trần Duy Qúy tạo ra từ

các giống lúa thuộc loại hình Japonica (O sativa L.) (Bầu

Yên Sơn, Canh Nông Bắc Ninh, Canh Nông Mỹ Tho), năm

2000 [6]

- Địa điểm gieo trồng: Trại Khảo – Kiểm nghiệm giống cây

trồng Từ Liêm - Hà Nội

- Vụ trồng: Vụ xuân năm 2004

1.2 Phương pháp

- Ở vụ xuân năm 2004, chúng tôi thực hiện 4 tổ hợp lai gồm 8 phép lai thuận, nghịch giữa giống lúa TTĐB với 4 dòng lúa đột biến nói trên bằng phương pháp cắt vỏ trấu tại Trại Khảo -Kiểm nghiệm giống cây trồng Từ Liêm – Hà Nội [4] Các hạt lai F1 được gieo đồng thời với hạt của bố

mẹ ở các luống sát cạnh nhau để thuận tiện cho việc đánh giá

- Việc gieo cấy, chăm sóc và bảo vệ thực vật theo quy trình khảo nghiệm giống lúa hiện hành

- Việc thu thập các số liệu được tiến hành bằng quan sát đo đếm Các chỉ tiêu về sinh trưởng của các giống và dòng lúa

bố , mẹ, F1 được thu thập theo “Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa” (INGER,1996) [7]

- Để xác định hàm lượng protein tinh, chúng tôi bóc vỏ

trấu, nghiền, rây tạo bột mịn, sấy khô ở 800C Định lượng protein theo phương pháp Kjeldalh.[4]

- Để xác định hàm lượng amylose, các mẫu gạo xay được trà cùng độ trắng, nghiền nhỏ ở kích thước 60 mesh và lưu trong phòng thí nghiệm 2 ngày để độ ẩm bằng nhau Định lượng amylose theo phương pháp Sadavisan và Manikam (1992).[4] Việc phân tích được thực hiện tại phòng thí

nghiệm của Trung tâm Dịch vụ phân tích thí nghiệm, 02 Nguyễn Văn Thủ – Quận I – TP Hồ Chí Minh

2 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

2.1 So sánh một số chỉ tiêu về sinh trưởng của các giống

và dòng lúa đột biến nghiên cứu với con lai F1 của

chúng

Bảng 1: Một số chỉ tiêu về sinh trưởng của các giống, dòng lúa đột biến nghiên cứu và con lai F1 của chúng

2.1.1 Thời gian sinh trưởng ( TGST)

Số liệu trình bày trong bảng 1 cho thấy, trong các giống và dòng lúa đột biến nghiên cứu thì các dòng đột biến triển

vọng từ các giống lúa Japonica (O sativa L.) hầu như có

TGST ngắn hơn so với giống lúa TTĐB; cụ thể là các dòng đột biến: BYS3, CNBN1 , CNBN3, CNMT2 có TGST từ 150 – 155 ngày, trong đó dòng đột biến CNBN1 có TGST ngắn nhất là 150 ngày ở vụ xuân 2004 TGST ngắn là đặc điểm

có lợi cho con người và đặc điểm này ở các dòng lúa đột biến nói trên đã được duy trì ở con lai F1, điều này được thể hiện qua các số liệu về TGST ở con lai F1 trong tất cả các phép lai thuận và nghịch ở các tổ hợp lai nghiên cứu trong điều kiện trồng ở vụ xuân 2004 có nhiệt độ thấp, thời tiết lạnh hơn so với vụ mùa Như vậy tổ hợp lai số 2 cho F1 có TGST ngắn nhất, là tổ hợp lai có lợi và có ý nghĩa trong chọn giống

2.1.2 Sinh trưởng chiều cao

Theo “Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa” của

IRRI [7], chiều cao cây lúa được chia thành 3 mức ứng với thang điểm: 1- Bán lùn ( < 110cm); 5- Trung bình (<130 cm); 9 – Cao (> 130cm).Số liệu ở bảng 1 cho thấy, chiều cao cây của giống TTĐB nghiên cứu thuộc mức cao (điểm 9), nhưng chiều cao cây của 4 dòng đột biến nghiên cứu lại thuộc mức bán lùn (điểm 1) Ở con lai F1 của các tổ hợp lai đều có chiều cao cây trong khoảng từ (116,89 ± 2,21cm)¸ (137,42 ± 2,97 cm ) (thuộc mức trung bình cho đến mức cao cây) Như vậy để có được các thể tái tổ hợp phù hợp với mục đích của các nhà chọn tạo giống lúa hiện nay, cần chọn ít nhất một trong hai dạng bố, mẹ phải có cây thấp Từ kết quả thực nghiệm cho thấy, con lai F1 của tổ hợp lai giữa giống lúa TTĐB với dòng lúa đột biến CNBN3 là có cây thấp nhất

2.1.3 Chiều dài và chiều rộng lá đòng

Chỉ tiêu về chiều dài và chiều rộng lá đòng được xác định ở giai đoạn 6 (trổ bông) Cây lúa ở từng giai đoạn sinh trưởng

có các lá ở các tuổi hoạt động sinh lý khác nhau, đóng góp khác nhau vào quá trình sinh trưởng của cây lúa Lá đòng là

trung tâm hoạt động sinh lý ở giai đoạn sinh trưởng và phát triển, nó đóng vai trò rất quan trọng trong quang hợp dự trữ chất hữu cơ để nuôi hạt ở giai đoạn vào chắc và nó chuyển các chất đồng hoá cho lúa [8] Số liệu ở bảng 1 cho thấy chiều dài lá đòng ở các giống và dòng lúa đột biến nghiên cứu là rất khác nhau, song đều nằm trong khoảng từ 25 –

35 cm, vì vậy chiều dài lá đòng của chúng đều ở mức trung bình [1] Về chiều rộng lá đòng ở các giống và dòng lúa đột biến nghiên cứu cũng ở mức trung bình (rộng lá nằm trong phạm vi từ 1- 1,5 cm)

Giống lúa TTĐB có chiều dài lá đòng lớn nhất (33,69 ± 0,67 cm), nhưng lại có chiều rộng lá đòng nhỏ nhất (1,35 ± 0,02 cm) so với các dòng lúa đột biến nghiên cứu Ở các tổ hợp lai, so sánh F1 với các dạng bố, mẹ cũng cho thấy con lai F1 có chiều dài lá đòng nằm trong khoảng từ (30,76 ± 0,52 cm) - (32,73 ± 0,62 cm), thuộc mức trung bình [1]; Về chiều rộng lá đòng của con lai F1 nằm trong khoảng từ

(1,40 ± 0,03 cm) - (1,50 ± 0,03 cm) và cũng thuộc mức lá đòng rộng trung bình [1] Những tổ hợp lai cho F1 có lá đòng dài và chiều rộng lá đòng lớn là rất tốt để tăng diện

tích lá/m2 đất

2.1.4 Chiều dài và chiều rộng lá công năng

Giống như lá đòng, lá công năng đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành năng suất của các giống và dòng lúa thông qua vai trò trong việc tạo năng suất hạt Số liệu ở bảng 1 cho thấy, ở các giống và dòng lúa đột biến nghiên cứu có chiều dài lá công năng nằm trong khoảng từ ( 36,18

± 0,61 cm) - (42,38 ± 0,85 cm) và có chiều rộng lá công năng nằm trong

khoảng từ (1,15 ± 0,01 cm) - (1,52 ± 0,02 cm) Về sự chênh lệch giữa chiều dài lá đòng và chiều dài lá công năng (so sánh các số liệu trong bảng 1), đối với các giống và dòng lúa đột biến nghiên cứu nằm trong khoảng từ 8,69 - 10,09

cm, cho thấy hoàn toàn phù hợp với quan niệm của các nhà khoa học nông học, cây lúa có chiều dài lá đòng và lá công năng chênh lệch khoảng 5 - 10 cm là phù hợp Các con lai

F1 ở các tổ hợp lai nghiên cứu đều có chỉ số chiều dài lá công năng ở mức cao hơn các dòng lúa đột biến nghiên cứu

; còn chỉ số về chiều rộng lá công năng của chúng lại cao

hơn so với giống lúa TTĐB Sự biểu hiện đó ở F1 cho thấy diện tích lá công năng ở F1 tương đối rộng, điều này có ý nghĩa lớn đối với quang hợp và là cơ sở để có năng suất cao

2.2 So sánh các chỉ tiêu về phẩm chất hạt giữa các

giống và dòng lúa đột biến nghiên cứu với con lai F 1 của chúng

Bảng 2: Một số chỉ tiêu về phẩm chất hạt của các giống, dòng lúa đột biến nghiên cứu và con lai F1 của chúng

2.2.1.Chiều dài hạt gạo

Theo “ Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa”

(INGER, 1996), chiều dài hạt gạo được chia thành 4 mức ứng với thang điểm: 1- Rất dài (> 7,5 mm); 2- Dài ( 6,6 - 7,5 mm); 5- Trung bình (5,51 - 6,6 mm); 7 – Ngắn (< 5,5 mm) [7]

Số liệu ở bảng 2 cho thấy, các giống và dòng lúa đột biến nghiên cứu đều có hạt gạo trung bình, điểm 5 Ở các con lai

F1 của 4 tổ hợp lai nghiên cứu có chiều dài hạt gạo từ 6,1 - 6,2 mm nên cũng thuộc loại hạt gạo trung bình, điểm 5 Nhìn chung, chiều dài hạt gạo của các giống và dòng lúa đột biến nghiên cứu so với con lai F1 của chúng không có

sự chênh lệch nhiều,và cùng ở một mức thang điểm xếp loại

2.2.2 Hàm lượng protein trong hạt gạo

Trong số các loại protein từ ngũ cốc,protein từ lúa được đánh giá là chất dễ tiêu hóa ( 88%), chứa lượng lizin cao (

4%) Hàm lượng protein (% chất khô) là một chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng dinh dưỡng của lúa gạo [3] Các kết quả trình bày ở bảng 2 cho thấy, hàm lượng protein (% chất khô) trong hạt gạo ở giống lúa TTĐB cao hơn so với các dòng lúa đột biến nghiên cứu Tuy nhiên ở con lai

F1 của chúng, hàm lượng protein trong hạt gạo nằm trong khoảng từ 8,11 - 8,37(% chất khô) , đều cao hơn hàm lượng protein trong hạt gạo của các dòng đột biến nghiên cứu Như vậy, con lai F1 đã duy trì được đặc điểm có hàm lượng protein cao từ giống lúa TTĐB

2.2.3 Hàm lượng amylose trong hạt gạo

Amylose là phần tinh bột không phân nhánh có trong gạo Hàm lượng amylose là một chỉ tiêu quan trọng bậc nhất ảnh hưởng đến chất lượng nấu ăn Các giống lúa có hàm lượng amylose trong hạt gạo từ 20 - 25% cho cơm ngon, mềm và dẻo Còn những giống lúa có hàm lượng amylose lớn hơn 25% cho cơm khô, cứng và rời [3] Số liệu ở bảng 2 cho thấy, hàm lượng amylose trong hạt gạo (% chất khô) của các giống và dòng lúa đột biến nghiên cứu so với con lai F1

của chúng không có sự chênh lệch nhiều và đều nằm trong khoảng từ 20 - 24%, nên đều cho cơm ngon, mềm và dẻo, đáp ứng nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng hiện nay và

có ý nghĩa trong chọn giống

KẾT LUẬN

Trong các tổ hợp lai nghiên cứu, các con lai F1 ở tổ hợp lai

số 2 đã duy trì được các chỉ tiêu về sinh trưởng và phẩm chất hạt gạo phù hợp với mục đích chọn giống như: F1 đều

có thời gian sinh trưởng ngắn, thấp cây, hàm lượng protein cao, hàm lượng amylose thích hợp

Việc so sánh các chỉ tiêu về sinh trưởng và phẩm chất gạo của giống lúa TTĐB và các dòng lúa đột biến triển vọng từ

các giống lúa Japonica (O sativa L.) (BYS3, CNBN1,

CNBN3, CNMT2), đã góp phần làm cơ sở cho việc chọn tạo

ra các giống lúa vừa có năng suất cao, ổn định, vừa có

phẩm chất tốt và thơm, nhằm phối hợp được hệ gen kiểm soát năng suất với hệ gen kiểm soát mùi thơm

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Ngô Thị Đào, Vũ Văn Hiển (1997), “Giáo trình trồng trọt”, tập III A (Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng), Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội

2 Ngô Thị Đào, Vũ Văn Hiển (1997), “Giáo trình trồng trọt”, tập III B (Cây chuyên khoa), Nxb Đại học Quốc gia

Hà Nội

3 Nguyễn Đăng Hùng, Vũ Thị Thư (Chủ biên và hiệu

đính), (1993), “Hóa sinh cây trồng nông nghiệp”, Nxb

Nông nghiệp

4 Đặng Hữu Lanh, Nguyễn Minh Công , Lê Đình Trung (1984), “Thực hành di truyền học và cơ sở chọn giống”, NXb Giáo dục Hà Nội

5 Đinh Văn Lữ, (1978), “ Giáo trình cây lúa”, Nxb Nông nghiệp

6 Hoàng Trọng Phán , Trần Duy Qúy, Nguyễn Minh Công ( 2001), “ Một số dòng đột biến triển vọng ở các giống lúa Japonica (O sativa L ) Bầu Yên Sơn, Canh Nông Bắc Ninh

và Canh Nông Mỹ Tho”, Tạp chí Nông nghiệp – Nông thôn – Môi trường số 7/2001, tr.439 – 440 và tr 443

7 Inger (1996), “Standard international evaluation System for rice”, Rice genetics , IRRI, Manila, Philippines

8 yoshida S ,(1985), “ Những kiến thức cơ bản của khoa học trồng lúa”, Nxb Nông nghiệp Hà Nội

SUMMARY

Comparative research on some grouth and qualitative

imdexes of mutagenous tam thom rice breed seeds and of promicing mutant lines from Japonica rice lines with their

F The new mutant rice freeds(Tam thom dot bien), the new rice mutant lines: BYS3, CNBN1, CNBN3 and CNMT2 were created by radation by gamma rays (Co ) with the doses of

10 and 15 krad on germinating seeds of Bau Yen Son, Canh Nong Bac Ninh and Canh Nong My Tho varieties at 36 hours after soaking in fresh water during 36 hours they are rice varieties and mutant lines of photoperiodic

intensitivity

Some indexes of vegetating and parents, F1 rice lines are collected and valued follows “Standard evaluation system

for rice ” (Inger,1996) The nitrogen content determined by Kjeldahl method, the amylose content by sadavisan and Manikam method (1992)

The Inheritance research was conduced by crossing

combinations: originally: variety x mutant lines

Comparison between some norms of vegetating and quality

in Tam thom dot bien and promising mutant lines from rice

lines in Japonica (O.sativa.L) (BYS3, CNBN1, CNBN3 and CNMT2) have take part in the base for choosing and

creating new rice lines which have both high-stable

productivity and good-scented quality in order to combine productivity controlling gene with scent controlling gene

Người thẩm định nội dung khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Mùi