Nghiên cứu sự phát sinh các biến dị hình thái, sinh trưởng và phát triển ở M2 của 6 giống lúa nếp khi xử lí tia Gamma Co60 lên hạt nảy mầm.

Từ vai trò quan trọng của cây lúa, đặc biệt là lúa nếp kết hợp với những lí do trên và mong muốn được góp một phần công sức vào việc nâng cao năng suất, giá trị cây lúa, góp phần bổ sung

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Cây lúa (Oryra sativar L.) là cây cốc có vai trò cực kì quan trọng đối

với đời sống con người Lúa gạo là nguồn lương thực được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới (khoảng 65% dân số thế giới theo FAO) Việt Nam là một nước nông nghiệp với khoảng 80% dân số làm nông nghiệp Sau hơn 20 năm xuất khẩu gạo Việt Nam từ nước mới xuất khẩu gạo, vươn lên trở thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 thế giới (sau Thái Lan) Giá trị đóng góp của ngành xuất khẩu gạo cho nền kinh tế nước ta mỗi năm không hề nhỏ Tuy nhiên, giá trị kinh tế của gạo Việt Nam vẫn chưa cao và chất lượng cũng chưa đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng

Việt Nam có hai vùng sản xuất lúa chính là đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long Hàng năm sản lượng của cả nước ước đạt 33 – 39 triệu tấn thóc [12]

Hàng năm sản xuất lúa gạo trên thế giới liên tục tăng: 200 triệu tấn (1960), 460 triệu tấn (1987), 560 triệu tấn (1997), 678 triệu tấn (2009) và mục tiêu là khoảng 760 triệu tấn vào 2020, mới có thể đáp ứng đủ nhu cầu của con người so với mức tăng dân số hiện nay [10]

Trong thế kỉ XXI nhân loại đang phát triển mạnh mẽ trong mọi lĩnh vực, trong đó có nhiều lĩnh vực đã đạt được nhiều thành tựu to lớn Song bên cạnh đó còn nhiều vấn đề cần cả thế giới chung tay giải quyết như: bệnh tật, thiên tai… Nhưng đặc biệt hơn cả là vấn đề ANLT ANLT đang là vấn đề

“nóng” và cấp thiết cần cả thế giới giải quyết Nguyên nhân chủ yếu là do dân

số thế giới ngày càng tăng, diện tích đất canh tác ngày càng giảm để phục vụ cho các dự án xây dựng cơ sở hạ tầng, khu công nghiệp, khu dân cư Ngoài ra còn do khí hậu trái đất có những biến đổi bất lợi như: hạn hán, lũ lụt… Vì vậy, việc chọn tạo giống lúa mới có năng suất cao, phẩm chất tốt để đảm bảo ANLT là nhiệm vụ cấp thiết

Không chỉ lúa tẻ, lúa nếp từ lâu đã có vai trò quan trọng trong đời sống của nhân dân ta cũng như trên thế giới Lúa nếp không chỉ là cây lương thực

mà còn có giá trị kinh tế cao Mặt khác nếp là nguyên liệu quan trọng của các ngành công nghiệp thực phẩm, sản xuất rượu Nhưng các giống lúa nếp cổ truyền thường có năng suất thấp, chỉ cấy được 1 vụ trong năm Vì vậy để khắc phục những nhược điểm đó cần phải tạo ra được các giống có năng suất cao, chất lượng tốt và trồng được 2 vụ trong năm

Từ vai trò quan trọng của cây lúa, đặc biệt là lúa nếp kết hợp với những

lí do trên và mong muốn được góp một phần công sức vào việc nâng cao năng suất, giá trị cây lúa, góp phần bổ sung thêm nguồn giống và đảm bảo ANLT quốc gia chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu sự phát sinh các biến dị hình thái, sinh trưởng và phát triển ở M 2 của 6 giống lúa nếp khi xử lí tia Gamma Co 60 lên hạt nảy mầm”.

2 Mục đích của đề tài

a - Tìm hiểu tác động và hiệu quả gây đột biến khi xử lý tia gamma

Co60 (3 liều xạ 5krad, 10krad và 15krad) tại thời điểm 72h trên 6 giống lúa nếp

b – Tìm hiểu một số biến dị hình thái, sinh trưởng và phát triển của 6 giống lúa nếp khi xử lí tia gamma Co60 lên hạt nảy mầm

c – Phân lập, chọn lọc được những cá thể ưu tú, để có thể nhân lên thành dòng đột biến phục vụ cho chọn tạo giống mới

3 Đối tượng nghiên cứu

6 giống lúa được xử lí tia gamma Co60, bao gồm:

5 Nội dung nghiên cứu

- Xác định tần số và phổ đột biến hình thái, sinh trưởng và phát triển của 6 giống lúa nếp

- Xác định tần số và phổ đột biến của 1 số đột biến hình thái, sinh trưởng và phát triển, đặc biệt là các đột biến có lợi cho chọn giống

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung về cây lúa

1.1.1 Nguồn gốc cây lúa

Cây lúa trồng Oryza sativa L là loài thân thảo sống hằng năm, O.sativa

có 2n = 24 nhiễm sắc thể

Có nhiều giả thuyết khác nhau về nguồn gốc cây lúa như:

Theo Candalle (1886) cây lúa có nguồn gốc ở Ấn Độ

Theo Rosclevisz (1931) cây lúa có nguồn gốc ở Đông Nam Á

Theo Sampath (1973) cây lúa có nguồn gốc ở Thái Lan [3]

Theo Đỗ Hữu Ất (1997) cây lúa có nguồn gốc ở Đông Nam Á

Ngày nay các nhà khoa học trên Thế Giới cho rằng cây lúa có nguồn gốc ở Đông Nam Á và Nam Trung Quốc [2]

1.1.2 Phân loại

Giới: Plantae – Thực vật

Ngành: Angisermae – Thực vật có hạt

Lớp: Monocotyledunes – Một lá mầm

Bộ: Poales – Hòa thảo

Họ: Poaceae – Hòa thảo

Chi: Oryza – Lúa

Loài: Oryza Sativa – Lúa trồng [8]

Việc phân loại cây lúa Oryza satival L có nhiều quan điểm khác nhau.Theo Kato (1931) chia Oryza satival L thành 2 loài phụ là:

• Loài phụ Ấn Độ (O Subsp India Kato)

• Loài phụ Nhật Bản (O Subsp Japonica Kato)

Theo Goutechi (1934, 1943) chia lúa gồm các loài phụ là:

• Loài phụ Ấn Độ (Subsp Indica)

• Loài phụ Nhật Bản (Subsp Japonica Kato).

• Loài phụ Java (Subsp Javanica Kato)

Lúa Indica thường trồng ở khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, có thân cao dễ đổ, ít lá xanh và kháng được nhiều sâu bệnh Hạt gạo dài hoặc trung bình, hàm lượng tinh bột cao, tuy nhiên năng suất kém hơn lúa Japonica

Lúa Japonica thường được trồng ở vùng ôn đới hoặc những nơi có độ cao trên 1000 m (so với mặt nước biển) Có thân ngắn chống đổ, lá xanh đậm, thẳng đứng Hạt gạo thường tròn, ngắn hoặc trung bình Dẻo khi nấu vì hàm lượng tinh bột ít, có năng suất cao hơn lúa Indica

Lúa Javanica được trồng phổ biến ở Indonesia, mang đặc điểm của hai loại lúa Japonica và Indica

1.1.3 Giá trị kinh tế của cây lúa

Lúa là một trong những cây lương thực chủ yếu của con người, có vai trò rất quan trọng đối với con người Theo số FAO (2005): trên thế giới có khoảng 250 triệu người làm nghề trồng lúa, đây chính là nguồn lương thực chính và là công việc chủ yếu của nông dân Có khoảng 65% dân số thế giới

sử dụng lúa gạo là nguồn lương thực chủ yếu, trong đó khoảng 40% dân số coi lúa gạo là nguồn lương thực chính và khoảng 25% dân số sử dụng lúa gạo trong nửa khẩu phần ăn hằng ngày

Từ khi bắt đầu xuất khẩu gạo (1989) Việt Nam đã không ngừng áp dụng khoa học kĩ thuật vào nông nghiệp đặc biệt là trong sản xuất lúa gạo, nhờ đó đã tạo ra nhiều giống lúa có năng suất cao, chất lượng tốt đảm bảo được ANLT trong nước và vươn lên đứng thứ hai thế giới về xuất khẩu gạo Năm 2008 xuất khẩu 4.7 triệu tấn gạo, năm 2009 xuất khẩu 6.2 triệu tấn gạo, năm 2010 xuất khẩu 6.8 triệu tấn gạo, dự kiến năm 2011 sẽ xuất khẩu khoảng

6 triệu tấn gạo [16]

1.1.3.1 Sản phẩm chính của cây lúa

Sản phẩm chính của cây lúa chính là gạo được dùng để làm lương thực Gạo là nguồn cung cấp lương thực cho con người, ngoài thành phần chính là tinh bột gạo còn chứa nhiều thành phần dinh dưỡng khác như protein, lipit…

Bảng Giá trị dinh dưỡng của lúa tính theo % chất khô so với một số

1.1.3.2 Sản phẩm phụ của cây lúa

Ngoài sản phẩm chính là gạo thì cây lúa còn nhiều sản phẩn phụ khác Các sản phẩm này hầu hết đều có giá trị về dinh dưỡng, kinh tế phục vụ cho đời sống của con người như:

- Tấm: dùng để sản xuất tinh bột rượu cồn, axeton, phấn mịn, thuốc chữa bệnh…

- Cám: dùng làm thức ăn cho gia súc, dùng trong y học sản xuất vitamin B1 chữa bệnh tê phù

- Trấu: dùng sản xuất nấm men làm thức ăn cho gia súc, sản xuất vật liệu, chất đốt, làm phân bón…

- Rơm rạ: dùng sản xuất giấy, dây thừng, làm thức ăn cho gia súc, chất đốt

1.2 Tác nhân gây đột biến

1.2.1 Lược sử nghiên cứu tác động của tia gamma vào hạt lúa

Theo Sparrow (1965), những công trình nghiên cứu đầu tiên về ảnh hưởng của bức xạ ion hóa trên lúa nước được tiến hành từ năm 1996

Theo Gustafsson (1996), những nghiên cứu đầu tiền về hiệu quả gây đột biến của phóng xạ và tác nhân đó trong chọn giống lúa nước được tiến hành bởi Yamada (1917), Nakamura (1918), Saiki (1936)

Từ thế kỷ XX đã có nhiều công trình nghiên cứu đột biến của hạt do tác dụng của tia gamma Nguyễn Minh Công và công sự (1978) đã xử lý bằng tia gamma vào hạt khô của lúa Trân Châu lùn, đã thu được một số đột biến có giá trị Trần Duy Quý, Nguyễn Thị Khương (1978) nghiên cứu ảnh hưởng của tia gamma ở các liều lượng 10kr; 15kr; 20kr; 30kr và 40kr đã đưa ra kết luận: Tia gamma ở các liều lượng nói trên đều làm giảm tỷ lệ nảy mầm so với đối chứng, đặc biệt là ở các liều lượng 30 và 40kr Cho đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu hiệu quả gây biến dị và đột biến khi chiếu xạ bằng tia gamma vào hạt lúa [9]

Đào Xuân Tân (1994), nghiên cứu sự phát sinh các đột biến lặn ở M2

khi xử lý tia gamma vào các thời điểm khác nhau của hạt nảy mầm ở 5 giống lúa nếp đã đưa ra kết luận:

- Phóng xạ vào thời điểm 72h hoặc 75h cho tổng tần số đột biến diệp lục cao nhất Trong số các đột biến diệp lục xuất hiện, phổ biến nhất là kiểu Albina (toàn thân và lá có màu trắng)

- Phóng xạ vào 72h và 75h cho tần số đột biến lặn về hình thái (hình dạng, kích thước, màu sắc của thân, lá, bông và hạt), về sinh trưởng và phát triển cao nhất, đặc biệt là các đột biến có ý nghĩa chọn giống [9]

1.2.2 Tác dụng của tia gamma Co lên vật chất di truyền

1.2.2.1 Tác động lên vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (ADN)

Tính đặc thù của sự phát sinh đột biến có liên quan đến đặc điểm của quá trình từ thời điểm bắt đầu xâm nhập của tác nhân vào tế bào, vận động đến một thời điểm nào đó trên nhiễn sắc thể (NST), rồi gây ra biến đổi cấu trúc phân tử của gen cho đến lúc trở thành đột biến (Oganhexian, 1969)

Sự tác động của tia gamma vào ADN sẽ gây ra những biến đổi chủ yếu sau đây:

 Gây nên sự đứt đơn: Tia gamma gây nên sự một mạch đơn của phân

tử ADN, làm cho phân tử ADN biến dạng, tạo cuộn và giảm thể tích phân tử

 Gây đứt kép (đứt tương đồng): Phân tử ADN bị giảm chiều dài, giảm

 Phá hủy cấu trúc không gian của ADN

 Gây hiện tượng nhị trùng phân Timin

 Hydrat hóa các bazo nito

 Phá hủy gốc di vòng chứa Nito

1.2.2.2 Tác động của tia gamma lên vật chất di truyền ở cấp độ tế bào

Ở cấp độ này tia gamma (từ Co60) có thể làm biến đổi cấu trúc NST và hủy hoại quá trình phân chia tế bào

a) Tác động lên cấu trúc NST

Theo Svenson, bức xạ ion hóa có thể gây nên sự phân đoạn của NST,

có hai kiểu phân đoạn là:

- Loại đứt thật (cấp 1): NST đứt rời thành từng khúc

- Loại tiềm tàng: NST chưa đứt rời mà ở trạng thái tiềm tàng, có thể chuyển sang đột biến sau một thời gian nhất định hoặc phục hồi lại trạng thái như ban đầu.

Nghiên cứu của Crogodin và Lutxomic lại chỉ ra rằng: Phóng xạ ion hóa có thể hủy hoại NST một cách trực tiếp và kéo dài Nếu có các điều kiện tương ứng và đầy đủ về thời gian thì sự hủy hoại tiềm tàng có thể trở thành hiện thực và đột biến bắt đầu xuất hiện trong cấu trúc của NST [5]

b) Tác động lên quá trình phân chia tế bào

- Đối với quá trình nguyên phân: Tia gamma khi tác động lên tế bào đang ở thời kỳ nguyên phân có thể gây nên những hậu quả sau:

 Làm dừng hoàn toàn quá trình nguyên phân nhưng không gây chết tế bào mà nó làm mất khả năng phân chia tế bào

 Làm tăng độ nhớt và kết dính NST dẫn đến sự chết tế bào Gây hiện tượng “hậu kỳ đa cực”, mà hậu quả của nó là sai hình NST một cách phức tạp

 Làm kìm hãm hay dừng tạm thời quá trình nguyên phân

Tuy nhiên, đôi khi bức xạ với liều lượng thấp lại kích thích sự phân bào

- Đối với quá trình giảm phân:

 Gây sai hình NST ở diplonem

 Gây sai hình NST ở hậu kì I hoặc II như: đứt NST, tạo 1 hoặc 2 đoạn NST và cầu NST…[1]

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

1 Giống lúa nếp BN4 : do TS Đào Xuân Tân chọn tạo từ tổ hợp lai

giữa giống lúa nếp trắng Bắc Giang với một dòng đột biến của nó

Cây cao (109 - 122 cm), độ cứng cây, đẻ nhánh ít và kiểu đẻ nhánh hơi xòe TGST từ 140 – 150 ngày (vụ xuân), 112 – 118 ngày (vụ mùa), hạt lúa có dạng bầu tròn, trọng lượng 1000 hạt lớn (từ 23 – 25g), chất lượng gạo thơm, ngon, xôi dẻo số hạt 106 – 130 hạt/ bông Tỉ lệ lép 7 - 11% Năng suất từ

43 – 50 tạ/ha, năng suất cao đạt 55 – 68 ta/ha

2 Giống lúa nếp N87:

Giống lúa N87 thuộc loại hình thấp cây dáng hình gọn, chiều cao cây trung bình 100 - 110cm, bông dài, số hạt 190 - 230hạt/ bông Khối lượng

1000 hạt 25 - 26 gam Năng suất trung bình 60 tạ/ha cao hơn nếp IR352 từ 10

- 20% TGST: vụ xuân 115 - 130 ngày; vụ mùa 100 - 105 ngày Cây cứng, chống đổ khá, kháng rầy tốt, kháng đạo ôn, khô vằn khá

3 Giống lúa nếp Lang Liêu

Cây cao 113 – 127 cm, khả năng đẻ nhánh khá, tỉ lệ lép trung bình, năng suất khá, nhiễm nhẹ khô vằn, bạc lá, sâu cuốn lá TGST: 138 - 160 ngày

4 Giống lúa nếp BM 9603

Là giống nếp có thể trồng cả 2 vụ, TGST 168 – 170 ngày (vụ xuân),

120 – 125 ngày (vụ mùa) Nếp BM 9603 cho năng suất khá cao, ổn định Chất lượng gạo tốt, xôi dẻo, thơm Có khả năng chịu rét, chống chịu bạc lá, thích ứng với nhiều vùng sinh thái

5 Giống lúa nếp PD2

Nếp PD2 có chiều cao cây từ 98 – 110 cm, TGST 110 – 120 ngày (vụ mùa sớm), 150 – 160 ngày (vụ xuân) Năng suất trung bình đạt 39 – 45 tạ/ha, năng suất cao có thể đạt 54 – 60 tạ/ha Xôi dẻo, thơm

PD2 có hình thái gọn, thấp cây, xanh bền Hạt không cần ngủ nghỉ, có thể gieo cấy liền vụ, chống đổ khá, nhiễm khô văn, bạc lá nhẹ Chịu rét tốt ở giai đoạn mạ

6 Giống lúa nếp 97:

Do bộ môn nghiên cứu chọn tạo giống lúa, Viện KHKTNN Việt Nam lai tạo từ tổ hợp nếp N87 và nếp 145 Cây cao 90 cm, cứng cây, chống đổ tốt, kháng bệnh đạo ôn, khô vằn, bạc lá như nếp N87 TGST 108- 113 ngày (vụ mùa), 125 – 130 ngày (vụ xuân muộn) Nếp N97 đẻ nhánh khỏe, bông dài Số hạt/ bông lớn (170 – 220 hạt/ bông) Trọng lượng 25 – 26 g/1000 hạt, xôi dẻo, ngon hơn nếp N87

2.1.2 Tác nhân gây đột biến

Chúng tôi sử dụng tia Gamma Co60 tại Trung tâm chiếu xạ Quốc gia,

Từ Liêm – Hà Nội

2.2.Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp xử lý hạt giống bằng tia gamma (Co 60 )

Dựa trên kết quả nghiên cứu của Matsubayshi Iwao (1979) về chu kỳ nguyên phân đầu tiên của hạt lúa nảy mầm Theo tác giả, trên hạt lúa sau khi cho hút nước bão hòa và giữ ở nhiệt độ 25 – 30°C thì pha G1 kéo dài khoảng hơn 20h ( đến 57h30’ kể từ lúc ngâm hạt trong nước) Tiếp đến là pha S (tổng hợp ADN) kéo dài từ 57h30’ đến 60h Từ 60h đến 71h30’ là pha G2 Từ 71h30’ đến 77h là quá trình phân bào nguyên phân

Hạt lúa của các lô sau khi cho hút nước bão hòa, chúng tôi đều đã xử lý tại thời điểm 72h với liều lượng 5krad; 10krad và 15krad

Mỗi lô dùng 1000 hạt

2.2.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm và thu thập số liệu

2.2.2.1 Thế hệ thứ nhất (M1) – vụ xuân 2010 (Gieo M0 và thu hoạch M1)

Chúng tôi tiến hành tại khu thí nghiệm của Trung tâm hỗ trợ Nghiên

cứu Khoa học & Chuyển giao Công nghệ, trường ĐHSP Hà Nội 2 (xã Cao

Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc) Ruộng gieo, cấy được cày bừa kỹ, chủ động nước

Bố trí thí nghiệm : hạt của lô ĐC và thí nghiệm được gieo ở các ô khác nhau Khi mạ được 15 – 25 ngày tuổi (có 3 – 4 lá thật) thì mang đi cấy Cấy 1 dảnh/ khóm

2.2.2.2 Thế hệ thứ hai (M2) – vụ mùa 2010( Gieo M1 và thu hoạch M2)

- Trong lô thí nghiệm chúng tôi thu 1000 hạt trên 1 lô Hạt của các lô được để riêng để gieo, cấy Cụ thể:

+ Mỗi bông ở M1 lấy 20 hạt giữa bông (hạt chắc) để gieo cho

M2

+ Gieo 20 hạt của 1 bông nói trên thu được 1 họ ở M2

- Mật độ cấy: 45 khóm /m2 Mỗi giống có 1 ĐC

Bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng, quy trình gieo cấy, chăm sóc và theo dõi về cơ bản giống với M1

ƒ: Số thể đột biến

n: Tổng số cá thể nghiên cứu

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đột biến hình thái

3.1.1 Đột biến về chiều cao cây

Chiều cao cây là một yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất cũng như phẩm chất của hạt lúa Do nhiều gen xác định [6]

So với giống đối ĐC ở M2 cây có chiều cao lớn hơn hoặc bằng ĐC 20cm được xem là đột biến cây cao, những cây có chiều cao thấp hơn hoặc bằng ĐC 20cm được xem là đột biến cây thấp Tính trạng chiều cao cây còn chịu chi phối bởi quy luật di truyền tương tác gen Kiểu cây lùn có thể là do gen lùn chi phối hoặc do tác động của gen át chế Khi chiếu xạ vào thời điểm 69h có lẽ rơi vào pha G2 của chu kỳ nguyên phân đầu tiên trên hạt nảy mầm, vào thời điểm đó, một trong số các locus xác định chiều cao cây sẽ bị đột biến nhưng theo hai hướng khác nhau tạo alen xác định tính trạng cây thấp hoặc cây cao [5]

3.1.1.1 Đột biến cây thấp ( bảng 3.1, 3.2 và biểu đồ 1)

Đột biến cây thấp được nhiều nhà chọn giống quan tâm vì cây thấp thường có khả năng chống đổ, chịu phân bón, chịu thâm canh cao, có khả năng cho năng suất cao

Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã nhận được một số thể đột biến cây thấp từ 82cm đến 100cm ( ở nếp N87 - 10kr, nếp 97 - 5kr và PD2 - 15kr) Các thể đột biến này thường thẳng đứng, đẻ nhiều nhánh, bông ngắn

Theo Chang T.T (1964 – 1983) tính trạng lùn được xác định bởi 8 alen thuộc các nhóm liên kết khác nhau Trong đó d1 thuộc nhóm liên kết với V, d2

và d3 thuộc nhóm liên kết II, d4 thuộc nhóm liên kết I, d5 thuộc nhóm liên kết

X, d6 và d7 thuộc nhó m liên kết IV, d8 thuộc nhóm liên kết XI Đột biến cây thấp là đột biến lặn [9] Có thể là khi xử lý phóng xạ bằng tia Gamma ở hạt

M0 đã gây ra đột biến lặn theo hướng D d, cây M1 mang hạt có kiểu gen

dd, hạt này mọc thành cây thấp ở M2

Trong các lô xử lý ở liều xạ 5kr cho tần số cao nhất là giống nếp N87 (1.22 ± 0.43), sau đó đến nếp 97 (0.64 ± 0.29) và thấp nhất là giống nếp Lang Liêu (0.10 ± 0.10) Như nếp N87 thể đột biến có chiều cao 84 ± 0.20cm, nếp PD2 thể đột biến có chiều cao 82 ± 0.12cm.

Ở liều xạ 10kr, tần số cao nhất ở nếp N87 (3.10 ± 0.85) và thấp nhất là nếp Lang Liêu (0.26 ± 0.26)

Dẫn liệu bảng 3.1 cho thấy hiệu quả gây đột biến cây thấp phụ thuộc tuyến tính vào liều xạ xử lý (tăng liều xạ xử lý ở một mức độ nhất định thì tần số đột biến cũng tăng và ngược lại) và hiệu quả gây đột biến cao nhất là ở nếp N87 so với các giống lúa còn lại

Kết quả này giống với kết quả nghiên cứu của Lê Thị Thảo, 2010 Sự

của một số giống lúa tẻ đặc sản miền bắc Ở đây đều thấy được sự phụ thuộc

tuyến tính của tần số đột biến đối với liều xạ

Bảng 3.1: Tần số và phổ đột biến cây thấp ở M 2 do tác dụng của tia gamma (Co 60 ) vào giai đoạn nảy mầm của hạt 6 giống lúa nếp.

Bảng 3.2: Tổng tần số đột biến cây thấp ở M 2 do tác dụng của tia gamma (Co 60 ) vào hạt ở giai đoạn nảy mầm của hạt 6 giống lúa nếp.

Đột biến

Cây thấp

Số cá thể nghiên cứu

Số cá thể đột biến f(%) ± m(%)

Giống Liều xạ Tổng số cá thể Số thể Đ.B Tần số f%±m% Nếp BN4

3.1.2.1 Đột biến bông dài (Bảng 3.3, 3.4 và biểu đồ 2).

Bông dài là đột biến có lợi Nếu như mật độ hạt trên bông không thay đổi so với ĐC thì bông dài sẽ dẫn tới tăng số hạt trên bông Đây là đột biến lặn

Chúng tôi phát hiện được một số thể đột biến bông dài từ 25 – 28cm Như ở nếp BN4 – 5kr có thể đột biến với chiều dài bông 26,2 ± 0.15cm, nếp

9603 – 15kr thể đột biến có chiều dài bông 25,5 ± 0.11cm Ở lô ĐC không thấy có xuất hiện đột biến này.

Ở lô xử lý với liều xạ 5kr cho tần số đột biến cao nhất là nếp 97 (0.69 ± 0.34) và thấp nhất là PD2 (0%)

Ở liều xạ 10kr cho tần số đột biến cao nhất là nếp N87 (0.48 ± 0.34) và thấp nhất là ở nếp BN4 (0.22 ± 0.22)

Xử lý ở 15kr cho tần số đột biến bông dài khá đồng đều và cao nhất ở nếp BM 9603 (1.52 ± 0.48) và thấp nhất là nếp Lang Liêu (0.44 ± 0.25)

Trong lô xử lý ở liều xạ 15kr (0.6%) tần số đột biến cao hơn so với lô 10kr (0.36%) và 5kr (0.16%)

Xét tổng tần số của 6 giống ở các liều xạ thì tần số cao nhất là ở nếp N87 (0.45 ± 0.17) và thấp nhất là nếp BM 9603 (0.23 ± 0.10)

Vậy xử lý phóng xạ ở 3 liều xạ tại 72h tạo hiệu quả đột biến bông dài khác nhau theo các giống Tần số đột biến khá thấp, khá đồng đều và tăng dần theo liều xử lý

Bảng 3.3: Tần số và phổ đột biến bông dài ở M 2 do tác dụng của tia gamma (Co 60 ) vào giai đoạn nảy mầm của hạt 6 giống lúa nếp.

Giống Liều xạ Tổng số cá thể Số thể Đ.B Tần số f%±m% Nếp BN4

Số cá thể đột biến f(%) ± m(%)

Biểu đồ 2: Đột biến bông dài ở M 2 do tác dụng của tia gamma (Co 60 ) vào hạt ở giai đoạn nảy mầm của hạt 6 giống lúa nếp.

3.1.2.2 Đột biến bông ngắn(Bảng 3.5, 3.6 và biểu đồ 3 )

Bông ngắn có thể là do khoảng cách giữa các gié rút ngắn dẫn đến rút ngắn trục bông Bông ngắn còn do các gié và khoảng cách giữa các gié rút ngắn, chiều dài bông và số hạt trên bông giảm Vì vậy, đột biến này không có

ý nghĩa kinh tế và ở các lô ĐC chúng tôi không thấy xuất hiện dạng đột biến này

Chúng tôi thu được một số đột biến bông ngắn với chiều dài bông 10 – 14cm Ngắn hơn từ 6 – 8 cm so với đối chứng

Xử lý ở liều xạ 5kr cho tần số đột biến khá thấp trong đó cao nhất là nếp Lang Liêu (0.52 ± 0.23) và nếp 97 không xuất hiện đột biến

Liều xạ 10kr cho tần số cao nhất là nếp Lang Liêu (1.84 ± 0.69), thấp nhất là nếp 97 (0.15 ± 0.15)

Liều xạ 15kr tần số cao nhất ở nếp N87 (1.72 ± 0.60) và thấp nhất là nếp N97 (0.38 ± 0.27).

Xét tổng tần số đột biến của các giống nếp thì ta thấy tần số cao nhất là nếp Lang Liêu (0.99 ± 0.22) và thấp nhất là nếp 97 (0.15 ± 0.09)

Như vậy, ở đột biến bông ngắn dưới tác dụng của phóng xạ đều xảy ra

ở các lô xử lý và tần số đột ở đa số các giống nếp đều tỷ lệ thuận với liều xử

lý Nhưng ở nếp BN4 và nếp Lang Liêu có sự khác biệt:

F(BN4 – 5kr) > F(BN4 – 10kr) và F(Lang liêu – 10kr) > F(Lang liêu – 15kr). Điều này có thể giải thích là do trong một số trường hợp khi xử lý với liều thấp nhưng lại tác động đúng vào gen quy định tính trạng bông ngắn tạo ra hiệu quả cao hơn so với liều cao Hoặc có thể do trong quá trình sống các thể đột biến dễ bị chết hơn trong cùng điều kiện môi trường và hậu quả là tần số đột biến bông ngắn ở liều cao nhỏ hơn tần số đột biến khi xử lý liều thấp

Bảng 3.5: Tần số và phổ đột biến bông ngắn ở M 2 do tác dụng của tia gamma (Co 60 ) vào giai đoạn nảy mầm của hạt 6 giống lúa nếp.

Giống Liều xạ Tổng số cá thể Số thể Đ.B Tần số f%±m% Nếp BN4

Số cá thể đột biến f(%) ± m(%)

3.1.2.3 Đột biến hạt to(Bảng 3.7, 3.8 và biểu đồ 4)

Hạt to là một đột biến rất có giá trị kinh tế, nó làm tăng khối lượng

1000 hạt Nếu số hạt chắc trên bông bằng với ĐC thì khối lượng của bông đột biến sẽ hạt to sẽ nặng hơn bông đối chứng

Trong nghiên cứu, chúng tôi đã nhận được nhiều thể đột biến về kích thước hạt Những đột biến này xuất hiện với tần số khá cao và phổ biến, nhưng ở lô ĐC không thấy xuất hiện dạng đột biến này

Ở lô xử lý với liều xạ 5kr cho tần số cao nhất là nếp N87 (1.99 ± 0.55)