Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa lai phù hợp với điều kiện sản xuất tại thanh hoá

Bên cạnh những thành công ñó, nhiều khó khăn tồn tại xuất hiện là nguyên nhân hạn chế sự phát triển lúa lai ở Thanh Hoá, ñó là: Giống cho sản xuất còn hạn chế, cơ sở vật chất kỹ thuật và

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-


 -

LÊ DIỆU MY

NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA LAI

PHÙ HỢP VỚI ðIỀU KIỆN SẢN XUẤT

TẠI THANH HOÁ

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI – 2012

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-


 -

LÊ DIỆU MY

NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA LAI

PHÙ HỢP VỚI ðIỀU KIỆN SẢN XUẤT

TẠI THANH HOÁ

Chuyên nghành: Di truyền và Chọn giống cây trồng

Mã số: 60.62.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

PGS TS Nguyễn Trí Hoàn

HÀ NỘI – 2012

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu, ựể hoàn thành ựược luận văn thạc sĩ này, ngoài sự nỗ lực phấn ựấu của bản thân, tôi ựã nhận ựược nhiều sự giúp ựỡ quý báu của các thầy cô giáo, cá nhân, tập thể, bạn bè và gia ựình

Tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc ựến!

- PGS TS Nguyễn Trắ Hoàn - Người hướng dẫn khoa học

- Ban ựào tạo sau ựại học - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

- Các thầy giáo, cô giáo tham gia giảng dạy ựã nhiệt tình truyền ựạt kiến thức cũng như tạo ựiều kiện tốt cho chúng tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện ựề tài

- Ban giám ựốc và anh chị em Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai ựã cung cấp, giúp ựỡ trong suốt quá trình thực hiện ựề tài

- Sự ựộng viên cũng như ựóng góp công sức của gia ựình chúng tôi

- Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thanh Hóa, Trung tâm Nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật giống cây trồng tỉnh Thanh Hóa, Phòng nông nghiệp huyện đông Sơn cùng cán bộ khuyến nông, bà con xã đông Thịnh, Phòng nông nghiệp huyện Hoằng Hóa,

bà con thôn Quỳ Chữ, Hoằng Quỳ, Hoằng hóa, Thanh hóa

Xin chân thành cảm ơn !

Học viên

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñay là công trình nghiên cứu khoa học của tôi, kết quả nghiên cứu của luận văn này hoàn toàn trung thực

Những kết quả này chưa ñược sử dụng và công bố trong bảo vệ một học vị nào

Tác giả

Lê Diệu My

MỤC LỤC

LỜI CAM ƠM……… i

LỜI CAM ðOAN……… ii

DANH MỤC BẢNG……… v

PHẦN MỞ ðẦU……… 1

1 Tính cấp thiết của ñề tài……… 1

2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 1

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 2

4 ðối tượng nghiên cứu và phạm vi của ñề tài 3

Chương 1 4

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học của ñề tài 4

1.2 Tổng quan tài liệu 4

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 5

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 12

Chương 2 30 VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Vật liệu nghiên cứu……… 30

2 2 Nội dung nghiên cứu……… 31

2.2.1 So sánh các giống lúa lai tại Thanh Hoá……… 31

2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương thức cấy ……… 31

2.2.3 Mô hình thâm canh cho giống ñược tuyển chọn tại Thanh Hoá 31 2.2.4 Nghiên cứu xây dựng qui trình sản xuất hạt giống F1……… 31

2.2.4.1 Xác ñịnh thời vụ cho sản xuất hạt lai F1 tại Thanh Hoá……… 31

2.2.4.2 Xác ñịnh quần thể bố mẹ của 1 - 2 tổ hợp ñược tuyển chọn… 31

2.2.4.3 Mô hình sản xuất hạt lai F1 cho tổ hợp tuyển chọn………… 31

Chương 3 34

KẾT QUẢ CỦA ðỀ TÀI 34

3.1 So sánh các giống lúa lai tại Thanh Hoá 34

3.1 1 So sánh các giống lúa lai trong vụ xuân tại Thanh Hoá 34

3.1.1.1 So sánh giống lúa lai vụ xuân 2009 tại Thanh Hoá 34

3.1.1.2 So sánh các giống lúa lai trong vu xuân 2010 tại Thanh Hoá… 40 3.1.2 Kết quả so sánh các giống lúa lai tại Thanh Hoá vụ mùa 2009 44

3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương thức cấy ñến …… 47

3.3 Xây dựng mô hình trình diễn lúa lai thương phẩm 49

3.4 Nghiên cứu và hoàn thiện qui trình sản xuất hạt giống F1 54

3.4.1 Kết quả nghiên cứu xác ñịnh ñộ trùng khớp của 54

3.4.2 Kết quả xác ñịnh quần thể bố mẹ của một số tổ hợp triển vọng 59 3.4.3 Kết quả xây dựng mô hình sản xuất thử hạt giống F1………. 66

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Tổng hợp diện tích sản xuất và sản lượng hạt giống F1 tại 18

Bảng 2.1 Danh sách vật liệu……… 30

Bảng 3.1 Một số ñặc ñiểm của các giống tham gia thí nghiệm 35

Bảng 3.2 Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất của các giống 36

Bảng 3.3 Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất của các giống 38

Bảng 3.4 Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất của các ……… 39

Bảng 3.5 Tổng hợp năng suất của các giống tại Thanh Hóa 40

Bảng 3.6 ðặc ñiểm nông sinh học của các giống tại ……… 41

Bảng 3.7 Tổng hợp năng suất của các giống tại Thanh Hóa 42

Bảng 3.8 Tổng hợp năng suất của các giống tại Thanh ……… 43

Bảng 3.9 Một số ñặc ñiểm của các giống tại Hoàng Hoá ………… 45

Bảng 3.10 Tổng hợp năng suất của các giống tại Thanh Hóa ……… 46

Bảng 3.11 Tổng hợp năng suất của các giống với 2 phương thức cấy 48

Bảng 3.12 Tổng hợp năng suất với 2 phương thức cấy của các giống 49

Bảng 3.13 Các yếu tố cấu thành năng suất và khả năng 50

Bảng 3.14 Hiệu quả kinh tế của giống lúa lai ở các phương thức cấy 51

Bảng 3.15 Hiệu quả kinh tế mô hình giống HYT108 ……… 53

Bảng 3.16 Tóm tắt ảnh hưởng thời tiết ñến thí nghiệm tại Thanh Hoá 55 Bảng 3.17 Thời gian sinh trưởng của các giống ……… 57

Bảng 3.18 Thời gian sinh trưởng của các giống ……… 58

Bảng 3.19 Thông số cơ bản của các dòng bố mẹ tô hợp HYT108 …… 59

Bảng 3.20 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ………… 61

Bảng 3.21 Thông số cơ bản của các dòng bố mẹ tại ……… 63

Bảng 3.22 Các yếu tố cấu thành năng suất F1 tổ hợp HYT108 …… 64

Bảng 3.23 Các yếu tố cấu thành năng suất F1 Tổ hợp ……… 65 Bảng 3.24 Thông số cơ bản của các dòng bố mẹ HYT108………… 67 Bảng 3.25 Thông số cơ bản của các dòng bố mẹ HYT108 ………… 68 Bảng 3.26 Hiệu quả kinh tế trên mô hình sản xuất hạt F1 HYT108… 69

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài

Hiện nay, Thanh Hoá gieo trồng khoảng 100.000 ha lúa lai/ năm, năng suất trung bình ñạt khoảng 65 – 70 tạ/ha Cơ cấu giống lúa cả năm bao gồm các giống lúa lai có tiềm năng năng suất cao: D.ưu 527, Syn 6, Nghi hương

2308, Nhị ưu 63, Nhị ưu 838, HYT 100, HYT 83, Việt lai 20, TH3-3, Vân Quang 14, TH3-4, Bồi tạp Sơn Thanh Phát triển sản xuất lúa lai ở Thanh Hoá

ñã giải quyết ñược một vấn ñề lớn như: giải quyết ñược vấn ñề an ninh lương thực trên ñịa bàn, tăng quỹ ñất ñể sản xuất cây vụ ñông, né tránh ñược bão lụt tạo vụ sản xuất an toàn Bốn năm gần ñây, Thanh Hoá liên tục dẫn ñầu các tỉnh phía Bắc về sản xuất hạt giống lúa lai F1 Năm 2007 và dự kiến năm

2008, Thanh Hoá vượt lên chiếm gần 30% diện tích và sản lượng hạt giống lúa lai sản xuất ñược của các tỉnh từ Thừa Thiên Huế trở ra Riêng năm 2008, Thanh Hoá phấn ñấu ñạt sản lượng hạt giống lúa lai gần 1.000 tấn, trong ñó

vụ chiêm xuân ñã sản xuất gần 380 tấn, vụ mùa dự kiến sẽ ñạt trên 600 tấn nữa gồm các tổ hợp 3 dòng HYT 83, HYT 100, Nhị ưu 63, D.ưu 527, các giống lúa lai 2 dòng TH3-3, TH3-4, Việt lai 20 Lượng hạt giống sản xuất trong tỉnh ñáp ứng ñược 30 - 36% nhu cầu hạt giống lúa lai F1 cung cấp cho ñịa bàn tỉnh

Bên cạnh những thành công ñó, nhiều khó khăn tồn tại xuất hiện là nguyên nhân hạn chế sự phát triển lúa lai ở Thanh Hoá, ñó là: Giống cho sản xuất còn hạn chế, cơ sở vật chất kỹ thuật và hệ thống nghiên cứu, ứng dụng và sản xuất giống lúa trên ñịa bàn chưa ñáp ứng kịp với sự phát triển ngày càng nhanh của khoa học kỹ thuật về giống và kỹ thuật canh tác; chưa ñáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nông dân trong việc ứng dụng KHCN vào sản xuất ðội ngũ cán bộ kỹ thuật, cán bộ chỉ ñạo còn thiếu và yếu Trình ñộ thâm canh của nông dân nhìn chung còn thấp, có sự khác biệt giữa các vùng, miền Chưa

chủ ñộng ñược nguồn giống bố mẹ trong sản xuất hạt giống lúa lai F1 Chưa

có sự liên kết chặt chẽ giữa nghiên cứu – sản xuất – thị trường - kinh doanh Chưa xây dựng ñược vùng tối ưu, chuyên sản xuất hạt giống F1

ðể phát triển sản xuất lúa lai tại Thanh Hoá, góp phần ñáp ứng 60 - 70% nhu cầu giống lúa lai của Việt Nam thì khó khăn trên cần ñược giải quyết dứt ñiểm và ñồng bộ Tuy nhiên, khâu chọn ra những tổ hợp lúa lai Việt Nam có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh và dễ sản xuất hạt lai và xây dựng vùng trọng ñiểm cho sản xuất hạt lai là yêu cầu tiên quyết ðối với

Thanh Hoá, Việc “ Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa lai phù hợp với ñiều

kiện sản xuất tại Thanh Hoá ”, sẽ góp phần ñảm bảo an ninh lương thực của

tỉnh, hoàn thành mục tiêu phát triển lúa lai chung của ñất nước, phù hợp với ñịnh hướng phát triển sản xuất giống lúa lai của tỉnh ñến 2010 và 2015

2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài

- Mục ñích nghiên cứu:

Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa lai phù hợp với ñiều kiện sản xuất tại Thanh Hoá

- Yêu cầu của ñề tài:

Tuyển chọn 1-2 giống lúa lai có năng suất 75-90tạ/ha, phù hợp với ñiều kiện sản xuất tại Thanh Hoá Áp dụng kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình trình diễn mô hình sản xuất lúa gạo hàng hoá, mô hình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp ñuợc tuyển chọn ñạt năng suất 2-3 tấn/ha cho tổ hợp tuyển chọn

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Trên cơ sở nghiên cứu một số ñặc tính nông sinh học, năng suất và các chỉ tiêu cấu thành năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh hại chủ yếu của một số giống lúa lai, góp phần cho việc nghiên cứu chọn, tạo giống lúa lai

năng suất cao, thắch ứng trong ựiều kiện khắ hậu miền bắc từ ựó xây dựng qui trình sản xuất lúa lai thương phẩm ựạt năng suất cao cho Thanh hoá

đưa ra những thông số về ựặc tắnh của các dòng bố, mẹ lúa lai mang thương hiệu Việt Nam thắch ứng tại Thanh hoá từ ựó xây dựng qui trình sản xuất hạt giống lúa lai F1 cho Thanh hoá nói riêng

đào tạo nâng cao kiến thức chuyên môn cho cán bộ kỹ thuật tham gia

ựề tài, nâng cao dân trắ kiến thức thâm canh lúa lai thương phẩm và sản xuất lúa lai F1 cho nông dân

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Khi sử dụng giống mới, qui trình kỹ thuật mới trong sản xuất lúa gạo hàng hóa, nông dân sẽ tăng ựược thu nhập Nông dân, cán bộ kỹ thuật tham gia ựề tài nâng cao kiến thức thâm canh lúa lai thương phẩm, qua ựó nâng cao năng suất, sản lượng và hiệu quả kinh tế của nông dân Thanh Hóa trong sản xuất lúa gạo, góp phần vào mục tiêu ựảm bảo an ninh lương thực, xóa ựói giảm nghèo của tỉnh

Khi sản xuất hạt giống F1 phát triển sẽ tạo nhiều công việc cho nông dân, hình thành nghề và làng nghề mới

4 đối tượng nghiên cứu và phạm vi của ựề tài

4.1 đối tượng nghiên cứu của ựề tài

Các giống lúa lai trong và ngoài nước, các dòng bố, mẹ của các tổ hợp lúa lai trong nước

4.2 Phạm vi nghiên cứu của ựề tài

đề tài tập chung ựánh giá các ựặc tắnh nông sinh học, yếu tố cấu thành năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh, thời tiết của một số giống lúa lai và các dòng bố, mẹ của các tổ hợp lúa lai trong nuớc ựược tuyển chọn cho Thanh hoá

4.3 địa ựiểm, thời gian nghiên cứu của ựề tài

địa ựiểm: Huyện đông Sơn, Thọ Xuân, Hoàng Hoá- Thanh Hoá

Thời gian: 2009-2012

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 1.1 Cơ sở khoa học của ñề tài

Ưu thế lai(ƯTL) là hiện tượng khi lai giữa hai bố mẹ khác nhau về ñặc tính di truyền thu ñựoc con lai F1 có sức sống cao hơn trung bình của hai bố

mẹ, hoặc cao hơn bố (mẹ) tốt nhất Cũng như các cây giao phấn khác, ƯTL ở lúa thể hiện trên nhiều ñặc tính như hình thái, sinh lý, sinh hoá, năng suất và phẩm chất hạt lai Thực tế, việc ứng dụng giống lúa ƯTL vào sản xuất chỉ thực sự có hiệu quả từ những năm ñầu thập kỷ 70, Trung Quốc là nước ñầu tiên công bố nhyững vật liệu di truyền giúp cho việc khai thác UTL ở lúa bao gồm: Dòng bất dục ñực di truyền tế bào chất, dòng duy trì tính bất dục, dòng phục hồi hữu dục, các vật liệu này phục vụ cho hệ thống lúa lai 3 dòng Dau này chính Trung Quốc là nước ñầu tiên ñưa ra vật liệu mới giúp cho việc khai thác UTL ở lúa theo hệ thống lúa lai hai dòng, ñó là các dòng bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm với ñiều kiện môi trường

Việt Nam là nước có nền tảng công nghệ lúa lai phát triển thứ 2 sau Trung Quốc, khí hậu Việt Nam chia là hai mùa nóng, lạnh tương ñối rõ rệt, nên có thể lợi dụng sự thay ñổi nhiệt ñộ trong năm ñể duy trì các dòng bất dục nhân mẫn cảm với ñiều kiện môi trường và sản xuất hạt giống lúa lai hệ 2 dòng.Cũng chính ñiều kiện này ñã gây những bất thuận trong việc duy trì dòng mẹ và sản xuất hạt lai F1 hệ 3 dòng nhập nội.ðiều này ñã gián tiếp ảnh hưởng ñến năng suất hạt lai F1 và chất lượng dòng A, từ ñó hạn chế việc chủ ñộng sản xuất hạt lai trong nước vì hiệu quả kinh tế không cao, dẫn ñến phải nhập khẩu giống Chính vì ñiều kiện ñó mà nhiều khi chúng ta chưa chủ ñộng giống cho sản xuất, trong khi phổ thích nghi giống còn han hẹp, chưa làm chủ ñựợc qui trình sản xuất, giá thành hạt giống còn cao, phẩm chất giống không ñảm bảo thì việc lai tạo, chọn lọc ra các dòng bố mẹ thích ứng ưu việt hơn, và

nghiên cứu vùng sinh thái thích ứng cho các dòng bố, mẹ từ ñó làm cơ sở vững chắc cho việc nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai ở nước ta lên tầm cao của quốc tế

1.2 Tổng quan tài liệu

1.2.1.Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trung Quốc bắt ñầu nghiên cứu lúa lai muộn hơn các nước Mỹ, Nhật Bản,

Ấn ðộ nhưng là nước ñầu tiên ñưa lúa lai vào sản xuất ñại trà Sau khi phát hiện cây lúa dại bất dục ñực ở ñảo Hải Nam (1964), các nhà khoa học Trung Quốc ñã nghiên cứu, khai thác thành công gen bất dục ñực di truyền tế bào chất hoang dại, chuyển vào lúa trồng, tạo ra những công cụ di truyền ñồng bộ ñể khai thác ưu thế lai theo hệ thống lai “ba dòng” Năm 1973 hệ thống các dòng A, B, R ñã ñược công bố, năn 1974 các giống lúa lai ñầu tiên ñược gieo cấy trên diện tích rộng, năm 1976 diện tích trồng lúa lai ñạt 133 ngàn ha, ñến năm 1994 ñã mở rộng tới

18 triệu ha với năng suất trung bình là 6,9 tấn/ha, cao hơn trung bình lúa thuần là 1,5 tấn/ ha trên toàn bộ diện tích Diện tích sản xuất hạt lai F1 hàng năm 140.000

ha, với năng suất trung bình là 2,5 tấn/ha, nhiều nơi ñạt 6,5-7,3 tấn/ha, ñứng ñầu thế giới Năm 1973, tại Trung tâm nghiên cứu lúa lai Hồ Bắc, Shi MinhSong ñã phát hiện dòng bất dục ñực mẫn cảm quang chu kỳ ngày ngắn HPGMS trong

quần thể dòng bất dục ñực Japonica Nongken 58S Từ ñó các nhà khoa học

Trung Quốc nghiên cứu chọn tạo bố mẹ và tổ hợp lúa lai hai dòng, năm 1995 ñã chọn tạo ñược các tổ hợp lai hai dòng ñầu tiên ñưa vào sản xuất Hệ thống lúa lai hai dòng ra ñời ñã khắc phục ñược những hạn chế về di truyền mà hệ thống ba dòng gặp phải như hiện tượng ñơn ñiệu nguồn gen do ñồng tế bào chất, khó khắc phục rào cản khi lai xa, khó cải tạo các tính trạng chất lượng gạo v.v Sử dụng hệ thống lai hai dòng ñơn giản hoá một số khâu trong công nghệ sản xuất hạt lai F1

và mở rộng phạm vi lai ra các loài phụ lúa trồng Nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai siêu cao sản ñược Yuan L.P ñề xuất năm 1996, các giống “siêu lúa lai” thế hệ

ñầu tiên có năng suất cao trong ruộng thí nghiệm là P64S/9311, P64S/E32 ñạt 17,1 tấn/ha ra ñời ðến năm 2008 các giống lúa lai siêu cao sản giữa các loài phụ

ñã ñược gieo trồng trên diện tích rộng trên 4 triệu ha, với năng suất trung bình 12,5 tấn/ha Yuan LP (2008) ñã ñề xuất chiến lược ñến năm 2020 phải tạo ra các

tổ hợp lai siêu cao sản có năng suất 13,5 tấn/ha trên diện tích rộng

Trong những năm thuộc thập niên 90 của thế kỷ trước lúa lai ñã ñược nghiên cứu thành công và ñưa vào sản xuất ñại trà Việc ñưa lúa lai vào sản xuất ñã làm tăng ñáng kể về năng xuất và sản lượng của ngành trồng lúa trên thế giới Trung Quốc là nước ñầu tiên nghiên cứu và triển khai lúa lai vào sản xuất, ngày nay lúa lai ñược gieo trồng ở nhiều nước trên thế giới như Ấn ðộ, Philippin, Việt Nam, Mỹ Song cũng như các giống lúa thuần, lúa lai cũng

bị ảnh hưởng rất nặng bởi bệnh bạc lá vì hầu hết các dòng bố mẹ là nhiễm bệnh (Zhang et al., 1998)

Tuy việc nghiên cứu và ñề xuất các biện pháp phòng trừ ñối với bệnh bạc lá ñược triển khai rất sớm, ñã có nhiều biện pháp phòng trừ ñược ñề xuất

và ñưa vào áp dụng, song cho tới nay bệnh này vẫn là một trong những bệnh nguy hại của ngành trồng lúa Cho tới nay, biện pháp phòng trừ chính ñược dùng rộng rãi ở tất cả các vùng trồng lúa là biện pháp sử dụng thuốc hóa học Tuy nhiên biện pháp này cũng có nhiều hạn chế và hiệu quả thấp, hơn nữa việc lạm dụng thuốc hóa học trong phòng trừ dịch hại ñã gây ra những nguy hại mới ñối với môi trường sống, phá vỡ sự cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm môi trường và tác ñộng tới sức khỏe cộng ñồng Ngày nay, với những thành tựu ñạt ñược trong việc phát hiện và xác ñịnh các gen kháng ñịnh tính (major genes) và các gen kháng ñịnh lượng (quantitative genes) ñã ñặt nền tảng cho những thành công trong công tác chọn tạo giống kháng bệnh, khai thác và ứng dụng các giống lúa kháng bệnh trở thành một phương pháp khả thi và hữu hiệu trong công tác phòng trừ bệnh nói chung và bệnh bạc lá nói riêng Cho

tới nay ñã có rất nhiều gen kháng chính và các QTLs kiểm soát bệnh bạc lá ñã ñược xác ñịnh, ñịnh vị trên nhiễm sắc thể và lập bản ñồ phân tử Theo Chen

và cs (2002) ñã có 27 gen kháng chính kiểm soát tính kháng bạc lá, 30 gen kháng ñạo ôn và 12 gen kháng rầy nâu ñã ñược phát hiện Theo Babu và cs (2004) ñã có 25 gen kháng bạc lá ñã ñược xác ñịnh và một số gen trong số ñó

ñã ñược chuyển vào các giống lúa ñang gieo trồng bằng phương pháp chọn giống truyền thống Theo Zhaohui Chu và cs (2006) ñã có 30 gen kháng chính kiểm soát tính kháng của cây chủ ñối với các nòi vi khuẩn bạc lá khác nhau ñã ñược phát hiện và xác ñịnh, trong ñó có 21 gen trội và 9 gen lặn ñược

ký hiệu từ Xa1 ñến Xa29 Cũng theo Zhaohui Chu thì ñã có 5 gen kháng bạc

lá (Xa1, xa5, Xa21, Xa26 và Xa27) ñã ñược phân lập, ñánh giá và ñã bắt ñầu ñược sử dụng trong nghiên cứu chuyển gen Nhiều các gen kháng nói trên ñã ñược nghiên cứu và ñịnh vị trên nhiễm sắc thể, nhiều gen cũng ñã ñược lập bản ñồ mức ñộ phân tử Theo các tài liệu công bố thì các gen kháng bạc lá ñã ñược phát hiện nằm trên các nhiễm sắc thể (NST) khác nhau: Trên NST 11 có những gen Xa21, Xa4, Xa3, Xa10; trên nhiễm sắc thể số 5 có gen xa5; Xa8 nằm trên NST 8; Xa7 nằm trên NST 6, xa13 nằm trên NST số 8 (Lin et al., 1996; Zhang et al., 1998; Chen et al., 2002; Lee et al., 2003, Yang et al., 2003) Những kết quả nghiên cứu này ñã tạo ñiều kiện ñáng kể cho việc khai thác và sử dụng các gen này một cách có hiệu quả trong công tác chọn, tạo giống kháng

ðể tạo thêm ñiều kiện cho công tác nghiên cứu và chọn tạo giống lúa kháng bạc lá tại IRRI một hệ thống các dòng ñẳng gen (near-isogenic lines – NIL) mang ñơn gen kháng bạc lá ñược tạo ra Ngoài ra bằng phương pháp qui

tụ gen tại IRRI, các dòng mang 2, 3 gen kháng cũng ñã ñược tạo ra – ñây là nguồn cây cho gen (donor) rất thiết thực trong công tác qui tụ và tạo giống kháng bền vững Bằng phương pháp MAS ñã có rất nhiều giống và dòng

mang gen kháng ñược tạo ra tại nhiều nước gieo trồng lúa, trong số ñó ñã có những thành tựu chuyển gen kháng bạc lá vào các dòng bố mẹ ñể tạo giống lúa lai cao sản Tại Trung Quốc, Deng Qi-ming và cs (2006) ñã sử dụng phương pháp MAS ñể chuyển thành công hai gen Xa21 và Xa4 vào dòng phục hồi Mianhui 725 cho tổ hợp lúa lai Shuhui 207 Sheng Chen và cs (2000) cũng bằng phương pháp MAS sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết pTA21 và AB9 ñã chuyển thành công gen Xa21 vào dòng phục hồi Minghui63 (tổ hợp lúa lai Shanyou 63) Yuqing He và cs cũng công bố ñã sử dụng thành công phương pháp MAS ñể cải thiện tính kháng của các giống lúa lai thông qua qui tụ hai gen kháng bạc lá Xa21, Xa7 vào dòng phục hồi Minghui63 và làm tăng ñáng kể phổ kháng của dòng mang hai gen kháng so với dòng Minghui mang ñơn gen kháng Cũng tương tự, các tác giả cũng ñã thu ñược dòng phục hồi Minghui 63 mang tổ hợp gen kháng bạc lá (Xa21) và gen Bt kháng sâu, dòng Minghui 63 mang hai gen kháng ñạo ôn Pi-1(t) và Pi-2(t), dòng Minghui 63 mang hai gen kháng rầy nâu Với sự phát triển của lúa lai hai dòng trong những năm gần ñây, các nhà chọn tạo giống cũng ñã quan tâm tới việc cải tiến và nâng cao tính kháng bệnh bạc lá cho lúa lai hệ này Loida và cs của Viện nghiên cứu lúa Philippin ñã chuyển thành công bằng MAS các gen Xa21, Xa4, Xa7 vào lúa lai hai dòng TGMS1 (PhilRice Genbank Acc No PRT-1)

Bằng phương pháp chọn tạo giống truyền thống ñã có nhiều dòng/giống lúa mang gen kháng ñơn ñược tạo ra và ñưa và sản xuất Song những dòng/giống này nhanh chóng bị nhiễm trở lại do: (1) Mỗi một gen kháng chính thường chỉ kháng ñược với một hoặc một vài nòi gây bệnh hay biotip gây hại, trong khi ñó thành phần của quần thể gây hại lại rất ña dạng và phong phú và luôn biến ñộng theo ñiều kiện của môi trường và theo các vùng sinh thái (2) Bản thân nòi gây hại dưới áp lực của chọn lọc (sử dụng giống lúa

kháng) cũng phát sinh ñột biến ñể thích ứng (Sheng Chen et al., 2000; Deng Qi-ming et al., 2006; Lee et al., 2002) Như vậy một yêu cầu ñặt ra là phải tạo ñược giống có tính kháng bền vữngcó nghĩa là “tính kháng của giống ñược duy trì có hiệu quả khi giống ñược gieo trồng trên diện rộng và lâu dài”, hay nói một cách khác: giống phải có phổ kháng rộng Muốn vậy một trong những hướng tạo giống kháng bền vững là ñưa ñược vài gen kháng chính vào genom ñích, hay còn gọi là phương pháp quy tụ gen (Pyramiding genes) (Lee et al., 2002) ðể tạo ñược một giống ñược qui tụ hai và nhiều hơn số gen kháng bằng phương pháp chọn lọc truyền thống thông qua chọn lọc kiểu hình là rất khó khăn, sự biểu hiện tương tác gữa các gen Sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết gần với các gen kháng có thể nhận biết và xác ñịnh ñược cá thể mang nhiều hơn một gen kháng trong một quần thể phân ly Như vậy việc kết hợp giữa chọn giống nhờ sự trợ giúp của chỉ thị phân tử (MAS) và chọn giống truyền thống sẽ có hiệu quả, tiết kiệm công sức và rút ngắn quá trình chọn tạo Rầy nâu cũng là nguyên nhân gây thiệt hại thiệt hại nặng nề cho cây lúa Rầy nâu (brown planthopper) là loại côn trùng có tên khoa học là Nilaparvata Lugens Stal Chúng gây hại trực tiếp bằng cách hút nhựa cây, dẫn ñến cháy rầy Ngoài ra rầy nâu còn gây hại gián tiếp thông qua việc truyền các bệnh virus cho cây Dịch rầy nâu ñược coi là loại dịch côn trùng quan trọng nhẩt trên cây lúa Những thiệt hại do rầy nâu gây ra hàng năm làm mất khoảng 10% sản lượng lúa, ñôi khi tới 30% hoặc hơn nữa Biện pháp chủ yếu ñể ngăn chặn nạn dịch rầy nâu là sử dụng thuốc diệt côn trùng Tuy nhiên, việc sử dụng lan tràn các loại thuốc trừ sâu ñã gây ra sự trỗi dậy của loại côn trùng này như kết quả của sự thích nghi có chon lọc (Ngô Lực Cường và cộng sự,

1997, Banerjee, 1996) Do vậy, nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước ñã nêu bật vai trò quan trọng của việc sử dụng các giống lúa kháng rầy nâu trong sản xuất Viện lúa quốc tế, xác ñịnh ñược hơn

300 giống, dòng có phản ứng kháng với rầy nâu (pathak và Khush, 1979) Gần ñây, các nhà khoa học trên thế giới ñã sử dụng markers phân tử ñể xác ñịnh và mô tả nguồn gene kháng Ở lúa có 19 gene chính kháng rầy ñã ñược lập bản ñồ phân tử (bảng 1.1) Những gen kháng này có thể dễ dàng chuyển vào những giống lúa có những ñặc tính ưu việt thông qua chọn giống chỉ thị phân tử (MAS) (Qifa Zhang 2007)

Lúa lai là một trong những thành tựu khoa học nông nghiệp lớn nhất trong thập kỷ 80, là một tiến bộ kỹ thuật ñã ñược xâm nhật vào nước ta với tốc ñộ nhanh chóng, trên quy mô ngày càng rộng lớn Năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần từ 20%-30% không chỉ ở Trung Quốc mà con ở hàng loạt các nước trên thế giới Như vậy sử dụng ưu thế lai ở lúa là một trong những chiến lược quan trọng ñể tăng năng suất lúa ðây như một yếu tố có tính chất quyết ñịnh nhằm tăng sản lượng lương thực, góp phần hạn chế khó khăn gây ra bởi

sự bùng nổ dân số và nhu cầu cuộc sống nhân sinh của cả nhân loai trong giai ñoạn hiện nay Tuy nhiên, muốn khai thác và sử dụng thành công ưu thế lai ở lúa, biện pháp ñầu tiên là phải nghiên cứu ñưa ra một quy trình sản xuất hạt lai thích hợp, hiệu quả, chất lượng Vấn ñề này phụ thuộc vào nguồn vật liệu khởi ñầu ñược sử dụng trong quá trình sản xuất hạt lai Do vậy các nhà khoa học ñã và ñang nghiên cứu di truyền và lập bản ñồ các gene bất dục ñực bằng chỉ thị phân tử, từ ñó chuyển nó vào những giống lúa có những ñặc tính ưu việt Wang và cộng sự (2003) ñã lập bản ñồ chi tiết gen tms5 (gen bất dục ñực mẫn cảm nhiệt ñộ) trên nhiễm sắc thể số 2 tms5 liên kết với hai AFLP marker (AF10, AF8), một RAPD marker (RA4), một STS marker (C365), một CASP marker (G271-1) và bốn SSR markers ( RM279, RM492, RM327, RM324) tms5 ñược lập bản ñồ với vị trí giữa hai STS markers C365-1 và CAP marker G227-1 với khoảng cách 1,04 cM từ C365-1 và 2.08 từ G227-1 (Wang et al 2003) Một số gen bất dục ñực mẫn cảm nhiệt ñộ khác cũng ñược như tms6,

tgms-vn1 cũng ñược xác ñịnh (Lee et al 2005, Dong et al 2000) Gene phục hồi bất dục ñực tế bào chất cũng ñược xác ñịnh bởi chỉ thị marker phân tử như Rf-1 Gen Rf-1 là gen phục hồi bất dục ñực ñầu tiên của cây lương thực ñã ñược phân lập (Toshiyuki et al 2004)

Nghiên cứu nâng cao chất lượng gạo lai thương phẩm ñược quan tâm toàn diện ở Trung Quốc D.B Yoon nghiên cứu xác ñịnh các gen kiểm soát quá trình sinh tổng hợp amylose ñã xác ñịnh 3 gen: ac3, ac5, ac7 mằm trên nhiễm sắc thể số 2, 5, 7 liên kết với các chỉ thị phân tử RM16-RM441, RM507, RM478-RM429; trên cơ sở ñó có thể sử dụng các chỉ thị phân tử trên ñây ñể kiểm tra sự có mặt của các gen này trong các dòng bố mẹ tham gia lai Các nghiên cứu về gen kiểm soát mùi thơm, kiểm soát chiều dài hạt gạo, ñộ bạc phấn cũng ñược xác ñịnh và ñều có thể sử dụng những chỉ thị phân tử ñể kiểm tra sự có mặt của chúng trong các dòng bố mẹ Với những nghiên cứu ngày càng sâu sắc và hoàn thiện, công nghệ chọn tạo và sản xuất giống lúa lai của Trung Quốc ñã có những tiến bộ vững chắc Các giống lúa lai mới ra sau tiến

bộ hơn trước, hàng năm các Công ty giống Trung Quốc ñưa sang Việt Nam hàng chục giống lúa lai mới ñể khảo nghiệm và phát triển sản xuất làm phong phú thêm bộ giống lúa lai cho Việt Nam

Trong Hội nghị lúa lai Quốc tế lần thứ 5 tại Hồ Nam, (11-15/9/2008) giáo sư Yuan LP công bố: ðến năm 2008, diện tích gieo cấy lúa lai thương phẩm ñứng ñầu thế giới là Trung Quốc (16 triệu ha), tiếp theo là Ấn ðộ (1,2 triệu ha), Việt Nam (0,6 triệu ha) Một số nước khác có diện tích lúa lai thương phẩm ñáng kể như: Mỹ, Philippines, Inñônêxia…Năng suất sản xuất hạt lai F1 thì Việt Nam ñứng thứ 2 thế giới (2 tấn/ha/vụ) sau Trung Quốc (2,75 tấn/ha/vụ), Ấn ðộ (1,6 tấn/ha/vụ), Philippines chỉ có 1 công ty sản xuất ñược 2 tấn/ha là công ty SL.Agritech Ở các nước khác năng suất hạt lai F1 còn thấp, chỉ ñạt 1.000-1.500 kg/ha

Diện tích trồng lúa lai ñại trà của các nước ngoài Trung Quốc tăng nhanh trong mấy năm gần ñây Năm 2004 diện tích trồng lúa lai thương phẩm của các nước lần lượt là: ấn ðộ: 560.000 ha, tiếp ñến là Philippine 192.330 ha, Bangladesh: 40.00 ha

Ở Mỹ, lúa lai ñược trồng ñại trà năm 2000 ðến năm 2004, diện tích lúa lai ñã lên tới 43.000 ha, các nước Inñônêsia, Srilanca, Ai Cập, Nhật Bản, Braxin cũng ñã trồng lúa lai tuy nhiên diện tích còn ở mức khiêm tốn

Về năng lực sản xuất hạt lai F1: Trung Quốc ñã ñạt năng suất bình quân 2.750 kg/ha, ấn ðộ ñạt 1.600 kg/ha Các nước khác năng suất của ruộng sản xuất hạt lai ñạt thấp từ 500 – 900 kg/ha Tuy nhiên, một số Công ty tư nhân ở các nước này ñạt tương ñối khá như: SL Agritech của Philippines ñã ñạt năng suất 2.000 kg/ha Họ ñã cơ giới hoá cao ñộ khâu thu hoạch hạt lúa từ cây mẹ Mỗi năm SL.Agritech ñã sản xuất 1.500 ha/năm ) Lượng hạt giống sản xuất không chỉ phục vụ cho sản xuất lúa gạo trong nước mà còn ñược xuất khẩu sang các nước khác, trong ñó mỗi năm Trung Quốc xuất sang Việt Nam hàng ngàn tấn hạt giống F1

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

1.2.2.1 Quá trình mở rộng diện tích lúa lai thương phẩm

Sản lượng lúa của nước ta chiếm khoảng 90% tổng sản lượng lương thực

có hạt Gạo cung cấp 68% lượng kalo cần thiết hàng ngày Trong những nam ñổi mới, năng suất và sản lượng lúa của Việt Nam liên tục tăng, nhờ vậy mà

từ năm 1989 nước ta chính thức có gạo xuất khầu và từ ñó ñến nay lượng gạo xuất khẩu luôn tăng năm sau cao hơn năm trước, năm 2010 ñã xuất trên 6 triệu tấn gạo với kim ngạch trên 3,2 tỷ USD Tuy nhiên, ñể thực hiện công nghiệp hóa, hiện ñại hóa ñất nước, cần mở rộng diện tích ñô thị, ñường xá, khu công nghiệp, dịch vụ giải trí, sân golf v.v… làm cho ñất trồng lúa bị lấn chiếm, thu hẹp nhanh, ñến nay chỉ còn 4 triệu ha và sẽ còn giảm xuống 3,8

triệu ha, vì vậy tăng năng suất là giải pháp hết sức cấp bách Theo dự báo của FAO (1999) thì từ nay ựến năm 2020 sản lượng lúa của Việt Nam mỗi năm phải tăng 1,43% mới ựáp ứng ựủ nhu cầu tiêu dùng trong nước

Năm 1990, Bộ Nông nghiệp & PTNT bắt ựầu cho nhập một số giống lúa lai của Trung Quốc gieo cấy thử ựã thu ựược năng suất cao vượt trội, thời gian sinh trưởng ngắn, chịu thâm canh, thắch ứng với ựiều kiện sinh thái của Việt Nam Từ ựó diện tắch lúa lai ựã tăng ựều ựặn, năm sau cao hơn năm trước, ựến năm 2003 ựạt 600.000 ha, và năm 2009 diện tắch mở rộng tới 710.000 ha, với năng suất cao hơn lúa thuần cùng trà 10-20% (Báo cáo của Cục Trồng trọt tháng 9/2009) Như vậy sử dụng giống lúa lai góp phần ựảm bảo an ninh lương thực của các tỉnh phắa Bắc ựể ưu tiên cho gạo của ựồng bằng sông Cửu Long phục vụ xuất khẩu Lúa lai ựã ựược ựưa vào cơ cấu giống lúa cả trong vụ xuân,

vụ mùa và vụ hè thu đặc biệt tại những vùng có tiềm năng phát triển cây vụ ựông ngắn ngày thì lúa lai trở thành cây trồng quan trọng Miềm Bắc nước ta, trong vụ xuân lúa lai có năng suất cao và ổn ựịnh (7-8 tấn/ha), chủng loại giống phong phú, chủ yếu nhập từ Trung Quốc Vụ mùa các giống nhập nội nghèo nàn vì không phù hợp với khắ hậu nóng ẩm, không kháng ựược bệnh bạc lá Năng suất lúa lai vụ mùa thấp hơn, ựạt khoảng 5,0-6,5 tấn/ha đánh giá

về các vùng trồng lúa lai ở miền Bắc cho thấy: Các giống lúa lai thắch ứng rất cao với khắ hậu của các tỉnh Trung du, miền núi phắa Bắc, thắch hợp tốt với vùng ựồng bằng Sông Hồng, khu 4 cũ Nam Trung bộ và Tây nguyên để ựáp ứng nhu cầu hạt giống lúa lai F1, hàng năm các Công ty giống nhập khẩu khoảng 13-15 ngàn tấn hạt F1 từ Trung Quốc Nhập hạt giống hàng năm sẽ không chủ ựộng trong bố trắ kế hoạch sản xuất, không ổn ựịnh về chất lượng

và chủng loại giống Bộ Nông nghiệp & PTNT luôn khuyến khắch chọn tạo và

sản xuất hạt lai F1 trong nước ựể ựáp ứng nhu cầu hạt giống cho nông dân

Thực trạng sản xuất lúa gạo hàng hóa tại Thanh Hóa, ( Nguồn Sở Nông nghiệp

và Phát triển Nông thôn Thanh Hoá)

Hiện nay, diện tắch ựất lúa của toàn tỉnh là 148.630 ha, bình quân 403m2/người (cả nước 500 m2/người), ựồng bằng ven biển 434m2/người, miền núi 320m2/người (cụ thể từng ựơn vị ở phụ lục 1); trong ựó, ựất 2 lúa trên

105.000 ha, chiếm 70,3% diện tắch; ựất lúa, màu khoảng 17.000 ha, ựất 1 vụ lúa 18.000 ha, ựất lúa rẫy trên 5.000 ha, ựất mạ gần 4.000 ha Diện tắch gieo trồng lúa cả năm là 254.380 h (vụ xuân 118.707 ha, vụ mùa 135.673 ha), ựược

bố trắ ở 10 huyện ựồng bằng 131.597 ha, chiếm 52,0% diện tắch gieo cấy lúa toàn tỉnh (vụ xuân 66.320 ha, vụ mùa 65.279 ha); 6 huyện ven biển 67.820 ha, chiếm 26,5% (vụ xuân 30.720 ha, vụ mùa 37.100 ha); 11 huyện miền núi 54.964 ha, chiếm 21,5% diện tắch (vụ xuân 21.860 ha, vụ mùa 33.104 ha) Diện tắch sản xuất lúa gạo hàng hoá của tỉnh hàng năm từ 23.000 Ờ 25.000 ha (chiếm khoảng 10% tổng diện tắch gieo cấy cả năm), tập trung chủ yếu ở các huyện ựồng bằng và ven biển như đông Sơn 30% diện tắch, Quảng Xương 15%, Hoằng Hoá, Hậu Lộc

Hàng năm nhu cầu giống lúa là 11.580 tấn; trong ựó, lúa lai 3.000 tấn (trong tỉnh tự sản xuất 900 tấn chiếm 30%, nhập từ bên ngoài 2.100 tấn chiếm 70%); lúa thuần 8.580 tấn (nông dân tự ựể 3.690 tấn, chiếm 43%, các ựơn vị trong tỉnh tự sản xuất, cung ứng 3.600 tấn, chiếm 42%, các ựơn vị ngoài tỉnh cung ứng 1.290 tấn, chiếm 15% Nhu cầu giống lúa gạo cho sản xuất hàng hoá

2308, SYN6, Bio404; vùng thâm canh thông thường sử dụng lúa lai Nhị ưu 63, Nhị ưu 838, HYT100 Lúa thuần chất lượng tỷ lệ chiếm từ 15 - 20% diện tích, các giống chủ yếu gồm: Bắc thơm số 7, Hương thơm số1, N46, LT2, LT3, Nếp 97, DN20 Lúa thuần năng suất, chất lượng khá với tỷ lệ 15-20% diện tích: chủ yếu gồm: X21, Xi23, NX30, Q5, KD18, TBR1, ðB5

+ Vụ mùa:

Tỷ lệ gieo cấy bằng giống lúa lai F1 trên 40% diện tích Chủ yếu sử dụng các giống lúa lai 2 dòng có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất, chất lượng khá như: VL20, TH3-3, TH3-4, Bồi tạp sơn thanh, Vân Quang 14, HC1(ñối với chân ñất vàn chủ ñộng nước, sản xuất 3 vụ) hoặc lúa lai 3 dòng chống chịu bệnh bạc lá như BTE-1 (ñối với chân ñất 2 lúa) Lúa thuần chất lượng từ 15 - 20% diện tích Bắc thơm số 7, Hương thơm số1, N46, LT2, LT3, Nếp 97, DN20 Lúa thuần năng suất, chất lượng khá với tỷ lệ 35 - 40% diện tích: hoặc lúa thuần X21, Xi23, NX30, Q5, KD18, Kim cương 90, TBR1, ðB5

Năng suất, sản lượng lúa liên tục tăng: năng suất từ 46,2 tạ/ha năm 2001 lên 52,7 tạ/ha năm 2007, bình quân mỗi năm tăng gần 1,0 tạ/ha (riêng diện tích lúa ñạt năng suất 70 tạ/ha vụ Xuân và trên 50 tạ/ha vụ Mùa có trên 35.000 ha); sản lượng từ 1.190.426 tấn năm 2001 tăng lên 1.340.131 tấn năm 2007, bình quân mỗi năm tăng 22.000 tấn, tương ñương 1,82%/năm, ñưa sản lượng lúa bình quân/người tăng từ 334 kg/năm 2001 lên 359 kg/năm 2007; bình quân

mỗi năm tăng 3,6 kg lúa/người

+ Thị trường

Trong những năm gần ñây, hàng năm tỉnh Thanh Hoá sản xuất ra 1.300.000 tấn lúa và ñược phân bổ cho các nhu cầu chính như sau:

Lúa ñể ăn khoảng 832.000 tấn cho 2.775.000 người nông thôn (khoảng

300 kg lúa tương ñương 210 kg gạo/người/năm, bình quân 18 kg gạo/tháng);

Lúa hàng hoá trong nội bộ tỉnh 239.500 tấn ựể cung cấp gạo cho khoảng 925.000 người phi nông nghiệp ở thành phố, thị xã, thị trấn, người ăn lương

và 600.000 người dân miền núi còn thiếu gạo bình quân từ 2 Ờ 4 tháng/năm

1.2.2.2 Tình hình nghiên cứu kỹ thuật sản xuất lúa lai F1 trong nước

Thời kỳ ựầu Việt Nam ựã tổ chức nghiên cứu các dòng bố mẹ lúa lai nhập nội từ Trung Quốc ựể thiết lập quy trình nhân dòng bất dục và sản xuất hạt lai F1 Bộ Nông nghiệp & PTNT ựã công nhận một số quy trình sản xuất hạt lai F1 các tổ hợp do Trung Quốc chọn tạo: Bác ưu 64, Bác ưu 903, Nhị ưu

63, Nhị ưu 838 Với quy trình sản xuất ựược công nhận, thời kỳ 1994-2005,

Bộ ựã tổ chức sản xuất mỗi năm 1.000-1.500 ha hạt lai F1, sản lượng ựạt 3.000- 4.000 tấn/năm cung cấp cho thị trường chiếm thị phần 20-25% Tuy nhiên, từ 2005 ựến nay, diện tắch sản xuất hạt F1 các giống lai nhập của Trung Quốc bị thu hẹp ựáng kể vì: Chất lượng gieo trồng của lô hạt sản xuất trong nước kém hơn hạt nhập cùng loại Năng suất sản xuất hạt lai thấp, không ổn ựịnh, giá nhân công lao ựộng nông nghiệp tăng làm cho sản xuất không có lãi Không sản xuất ựược hạt bố mẹ nên phải nhập theo ựường tiểu ngạch, giá cao, chất lượng không ựược bảo lãnh Các Công ty ngại sản xuất vì rủi ro, lợi nhuận không bằng ựi nhập hạt giống ựể bán Cơ chế hỗ trợ của chương trình khuyến nông còn chưa phù hợp, chưa kắch thắch sản xuất Sản xuất hạt lai F1 các tổ hợp nói trên ở miền Bắc thực hiện chủ yếu trong vụ đông xuân, thời tiết thất thường, chi phắ sản xuất lớn, hay gặp rủi ro

Gần ựây, các nhà sản xuất xác ựịnh rằng ựiều kiện thời tiết khắ hậu ở các tỉnh Nam Trung bộ, Tây nguyên tương ựối phù hợp cho sản xuất hạt lai F1 lúa lai 2 dòng và 3 dòng Công ty cổ phần Giống cây trồng Miền Nam, Công ty cổ phần giống cây trồng Trung ương và một số Công ty khác ựã tổ chức sản xuất hàng trăm hecta tổ hợp Bắc ưu 903, Nhị ưu 838, HYT 100, Bio404 TH3-3 ở Tây nguyên, ựạt năng suất 3,5- 5 tấn/ha Các Công ty giống cây trồng: Quảng

Nam, Hải Phòng, Cường Tân, Viện Sinh học Nông nghiệp ñã tổ chức sản xuất hạt F1 hệ hai dòng tại Quảng Nam, Bình ðịnh, Ninh Thuận với năng suất 2,5-3,8 tấn/ha Kết quả thực tế trên khẳng ñịnh: ñiều kiện khí hậu thời tiết, ñất ñai, nước tưới của vùng này phù hợp cho sản xuất hạt lai F1

Các tổ hợp lai chọn tạo trong nước khi ñược công nhận thì ñồng thời có quy trình nhân dòng bất dục ñực và quy trình sản xuất hạt lai F1 ñi kèm Năng suất hạt F1 của các tổ hợp mới khá cao (2,5-3,5 tấn/ha) nếu tổ chức sản xuất tốt sẽ có cơ hội hạ giá thành sản phẩm ñể cạnh tranh Gần ñây, một số Công ty giống ñã thay ñổi nhận thức trong kinh doanh là mua bản quyền giống lúa lai mới ñể sản xuất và ñộc quyền cung ứng Việc làm này vừa thúc ñẩy sản xuất hạt lai F1 trong nước, tạo thêm công ăn việc làm cho nông dân, vừa khuyến khích các nhà chọn giống cố gắng lai tạo, chọn lọc, ñưa ra nhiều giống mới năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng với nhiều vùng nhiều vụ, sản xuất hạt lai F1 thuận lợi ñể cạnh tranh

Kết quả ñiều tra thực trạng sản xuất hạt giống lúa lai F1 tại Thanh Hoá ,

( Nguồn Sở nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Thanh Hoá“

Tại Thanh Hóa, giai ñoạn 2000-2004, sản xuất hạt giống lúa lai ñược tổ chức sản xuất rộng rãi tại 18 xã thuộc 10 huyện và 4 trại của Công ty CP Giống cây trồng Thanh Hoá ðến giai ñoạn 2005-2009 chỉ tập trung tổ chức sản xuất tại 5 xã ở 3 huyện trọng ñiểm lúa là Hoằng Quỳ (Hoằng Hoá) 50 ha, Thiệu Hưng (Thiệu Hoá) 80 ha, ðịnh Tường 120 ha, ðịnh Tân 50 ha (Yên ðịnh), ðịnh Tiến (Yên ðịnh) và 3 ñơn vị Công ty CP Giống cây trồng Thanh Hoá 10 ha, Trung tâm Nghiên cứu ƯDKHKT Giống cây trồng nông nghiệp

10 ha, Xí nghiệp Giống cây trồng ðịnh Tường 20 ha Kết quả cụ thể từng năm bảng 1.1

Bảng 1.1 Tổng hợp diện tích sản xuất và sản lượng hạt giống F1 tại

Thanh Hóa giai ñoạn 2005 – 2009

Ghi chú: Nguồn Sở NN&PTNT Thanh Hóa

Nguồn giống bố mẹ,lúa lai 2 dòng VL20, TH3-3 sản xuất trong nước, lúa lai 3 dòng Nhị ưu 63, 838 và D.ưu 527 chủ yếu nhập từ Trung Quốc và một phần sản xuất trong nước như HYT83, HYT100…; ñặc biệt giống bố mẹ D.ưu 527 bắt ñầu sản xuất trong tỉnh và ñã cung cấp cho các ñơn vị, HTX sản xuất lúa lai F1 trong tỉnh

Từ vụ mùa năm 2005 – 2009, tất cả diện tích sản xuất hạt giống lúa lai F1 ñều ñược tổ chức kiểm ñịnh ñồng ruộng, kiểm nghiệm chất lượng hạt giống và hậu kiểm thông qua Trung tâm NCƯDKHKT Giống cây trồng NN tỉnh Qua kiểm nghiệm chất lượng hạt giống cho thấy giống tự sản xuất ra cơ bản ñều ñạt chất lượng hạt giống cấp xác nhận Qua mấy năm gần ñây, do làm tốt công tác quản lý chất lượng và giám sát chặt khâu hậu kiểm giống lúa lai

F1sản xuất trong tỉnh, cho thấy: chất lượng hạt lai F1 ñã ñược nâng lên ñáng kể; ñồng thời kết hợp với công tác tuyên truyền, khuyến cáo mô hình cho nên giống lúa lai F1 của các ñơn vị tự sản ñã ñược nông dân chấp nhận ngày càng nhiều; ñặc biệt là giống lúa lai 2 dòng, giá cả, chất lượng không kém gì lúa lai nhập nội

Nhìn chung, hạt giống lúa lai F1 sản xuất trong tỉnh từ năm 2005 ñến

2008 khi gieo cấy trên ñồng ruộng ñều ñảm bảo chất lượng Một số huyện như Yên ðịnh, Hoằng Hoá, Thiệu Hoá và Trung tâm Nghiên cứu ƯDKHKT Giống cây trồng Nông nghiệp ñã triển khai một số mô hình trình diễn gieo cấy lúa lai tự sản xuất ở nhiều vùng sinh thái khác nhau của tỉnh, ñều có nhận ñịnh chung là năng suất, chất lượng giống tự sản xuất ra tương ñương giống nhập nội Vụ mùa năm 2009, trong khi giống lúa lai TH 3-3 do các Công ty TNHH Cường Tân sản xuất ở các nơi khác chất lượng không ñảm bảo như công bố thì giống TH3-3 do các ñơn vị trong tỉnh tổ chức sản xuất vẫn ñảm bảo chất lượng và ñạt năng suất cao

Nhìn chung hạt giống lúa lai tự sản xuất trong những năm qua do chất lượng khá tốt, ñược nông dân chấp nhận nên các ñơn vị tiêu thụ sản phẩm thuận lợi, nhất là lúa lai 2 dòng; có vụ, hạt giống lúa lai 2 dòng tự sản xuất ra không ñủ cung ứng cho nhu cầu của nông dân Tuy nhiên, có vụ do lúa lai F1 của Trung Quốc ñược mùa, giá giống hạ, nguồn giống phong phú nên lúa lai nội tiêu thụ chậm, chủ yếu lúa lai 3 dòng ở vụ xuân; cụ thể: Vụ xuân 2006, tồn ñọng 35 tấn Nhị ưu 63 và Nhị ưu 838 (Quỳ Chữ 11 tấn; ðịnh Tường 24 tấn); nhưng ñến vụ xuân 2008 lượng giống tồn ñọng một phần của vụ trước và giống sản xuất ra ñều tiêu thụ hết vì có kho lạnh bảo quản hạt giống; ñồng thời thị trường giống lúa lai ñã ñược khẳng ñịnh về mặt chất lượng, giá cả và ñiều ñáng phấn khởi các năm gần ñây năng suất hạt giống lúa lai 2 dòng sản

xuất từ giống bố mẹ sản xuất trong nước ñã ñược nông dân chấp nhận hất lượng không kém so lúa lai của Trung Quốc về giá cả lại thấp hơn nhiều

Trong 5 năm từ (2005-2009) chương trình sản xuất hạt giống lúa lai F1 của tỉnh ñã sản xuất ñược 3.157,3 tấn hạt giống, bằng 31,6% diện tích gieo

cấy/năm; tiết kiệm ñược một phần ngoại tệ cho ñịa phương và nông dân mua ñược giống giá rẻ từ 8-12 nghìn ñồng/kg giống so với giống nhập từ Trung Quốc, thậm chí có những giống như Nhị ưu 838 chỉ bằng một nửa so giống

Trung Quốc; về năng suất và sản lượng gần tương ñương giống nhập nội

Tuy mới bước vào sản xuất hạt giống lúa lai 2 dòng ở vụ mùa ñược 3 năm, nhưng thực sự sản xuất lúa lai 2 dòng bền vững và có hiệu quả; với các

lí do: ðầu ra ổn ñịnh; sản xuất hạt giống thuận lợi và năng suất cao, bố mẹ sản xuất trong nước chủ ñộng hoàn toàn, người nông dân sản xuất giống lúa lai F1

ñã có hiệu quả trừ các chi phí lãi từ 800.000ñ-1.200.000ñ/sào; tuy nhiên không tính năm thời tiết bất thuận xảy ra; về năng suất và chất lượng hạt giống cạnh tranh ñược với giống 2 dòng của Trung Quốc

Mục tiêu gieo cấy lúa lai ñại trà của Thanh Hóa là 125.000 ha, chiếm 49% diện tích cả năm, trong ñó: lúa lai vụ xuân phấn ñấu gieo cấy ñạt 77.000

ha, chiếm 65% diện tích; vụ mùa lúa lai 48.000 ha, chiếm 35% diện tích

Như vậy, nhu cầu về giống lúa lai F1 trong tỉnh như sau: ñể gieo cấy ñược 125.000 ha lúa lai ñại trà cần có 3.125 tấn giống (trung bình 25 kg/sào), trong ñó: vụ xuân cần 1.925 tấn lúa lai 3 dòng; vụ mùa 1.200 tấn lúa lai (2 dòng 875 tấn, 3 dòng 325 tấn) ñể cấy ñược 35.000 ha lúa mùa sớm, cực sớm tạo quỹ ñất cho vụ ñông sớm (gieo trồng ngô ñậu tương, lạc, rau)

Hiện nay, nếu có ñủ giống gốc bố mẹ thì ta có thể chủ ñộng hoàn toàn

về công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai F1, nhưng thực tế ta chưa chủ ñộng ñược nguồn giống bố mẹ nên diện tích sản xuất lúa lai F1ñang còn hạn chế, cụ

thể:

Vụ xuân sản xuất lúa lai 3 dòng: do giống gốc bố mẹ lúa lai F1 ta ñang phụ thuộc vào Trung Quốc, họ lại ñộc quyền về công nghệ nên các tổ hợp lai mới ta không nhập ñược (một số ít nhập qua ñường tiểu ngạnh, chất lượng không ñảm bảo), do vậy hàng năm diện tích sản xuất giống lúa lai F1 vụ xuân ngày càng bị thu hẹp lại

Vụ mùa giống bố mẹ lúa lai 2 dòng ta ñã cơ bản chủ ñộng ñược và không phụ thuộc vào TQ; ñồng thời nhu cầu gieo cấy lúa lai 2 dòng của nông dân ngày càng tăng, do vậy sản xuất lúa lai F1 ñược mở rộng

Các vùng có thể phát triển sản xuất hạt giống lúa lai là Yên ðịnh, Hoằng Hóa, Triệu sơn, Thiệu Hóa Tuy nhiên cần xác ñịnh lại thời vụ an toàn cho sản xuất hạt lai ñể có năng suất và hiệu quả kinh tế cao

1.2.2.3 Tình hình nghiên cứu chọn tạo bố mẹ, tổ hợp lai mới trong nước

Gần 20 năm nghiên cứu và phát triển lúa lai, ñến nay chúng ta ñã làm chủ ñược quy trình chọn lọc, làm thuần và nhân dòng bố mẹ các tổ hợp lai nhập nội như: BoA/B/R (bố mẹ hệ Bắc ưu); II32A/B/R (bố mẹ hệ Nhị ưu); IR58025A/B/R (bố mẹ các tổ hợp HYT 83, HYT 100, HYT 92); Zhenshan 97A/B, Kim 23A/B; AMS30S (mẹ của các tổ hợp HYT 102, HYT 103và nhiều tổ hợp triển vọng khác như HYT 108, HYT 106, HYT 115)

Bên cạnh ñó công tác nghiên cứu và chọn tạo các dòng bố mẹ trong nước cũng ñạt ñược nhiều thành tựu: Lai tạo ñược 3 dòng CMS mới AMS71A (từ cặp lai BoA/103-7), AMS72A (BoA/103-4), AMS73A (II-32A/D34-2) có ñặc tính bất dục ổn ñịnh, ñộ thò vòi nhuỵ tốt ñang ñược dùng làm mẹ trong lai tạo tổ hợp nội ñịa Hàng chục dòng CMS nội ñịa khác sẽ ñược hoàn thiện và ñưa vào lai tạo lúa lai mới trong giai ñoạn 2006-2010 Nhiều dòng TGMS, PGMS mới ñược chọn tạo trong nước phục vụ cho phát triển lúa lai 2 dòng ở Việt Nam như: 103S, T1S-96 ñang ñược khai thác ñể sản xuất hạt lai cho các

tổ hợp VL20, TH3-3, TH 3-4; các dòng AMS27A, AMS29S, AMS30S,

AMS31S, AMS32A, AMS33S ựang là mẹ của nhiều tổ hợp lúa lai 2 dòng rất triển vọng như: HYT103 (AMS30S/R103), HYT102 (AMS30S/GR10), AMS29S/R1025, AMS30S/R253, AMS30S/9311, 25A/KB1 năng suất 7,5 Ờ

8 tấn/ha có thời gian sinh trưởng ngắn (100 Ờ 110 ngày trong vụ Mùa và

120-125 ngày trong vụ Xuân muộn), rất có triển vọng ở các tỉnh phắa Bắc và vùng Bắc trung bộ

+ Trong ựề tài nghiên cứu lúa lai giai ựoạn 2001- 2005, một chương trình lai tạo các dòng TGMS mới ựược thực hiện giữa 29 giống lúa thuần thấp cây có nhiều ựặc ựiểm tốt ở Việt Nam: Khang Dân 18, CR203, các dòng 25B, II-32B, BoB, Quế 99, Trắc 64 với các dòng TGMS (CL64S, CN26S, 7S) ựược thực hiện bởi Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai Các dòng TGMS ựược chọn lọc từ các thế hệ lai lại khác nhau, hàng chục dòng TGMS ựã thuần,

có thời gian sinh trưởng ngắn, thấp cây, có ựặc tắnh nở hoa tốt, bất dục ựực rất

ổn ựịnh trong ựiều kiện Việt Nam ựược chọn tạo ở các ựơn vị nghiên cứu như: 25S, Kim 23S, BoS, II32S đây là nguồn vật liệu quan trọng ựang ựược tiếp tục hoàn thiện ựể tạo ra những tổ hợp lúa lai 2 dòng mang thương hiệu Việt Nam giai ựoạn 2006-2010

+ Kết quả lai tạo dòng bố mẹ cho lúa lai siêu cao sản, bố mẹ có gen tương hợp rộng đã lai tạo ựược 7 dòng bố và 5 dòng TGMS mới có gen tương hợp rộng (WC) ựang ựược ựưa vào lai thử ựể chọn tạo ra những tổ hợp lai Indial/Japonica, nhiều dòng bố mẹ chưa thuần ựang tiếp tục ựược chọn lọc

T1S-96, 103S, AMS 30S ðây là ñóng góp quan trọng ñể Việt Nam tự sản xuất ñược 3.500 – 4.000 tấn giống/năm trong giai ñoạn 2001 – 2003 ðến nay các dòng bố mẹ trên vẫn là nguồn chủ yếu ñể phát triển các giống lúa lai trong nước

1.2.2.4 Kết quả lai tạo những giống lúa lai mới:

Nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai trong nước bắt ñầu ñược tổ chức hệ thống từ năm 1994 cùng với việc thành lập Trung tâm Nghiên cứu và phát triển lúa lai thuộc Viện KHKTNN Việt Nam, nay là Viện Cây lương thực & CTP Từ ñó ñến nay, mạng lưới nghiên cứu chọn tạo giống trong nước hoạt ñộng, ñã gắn kết ñược hệ thống nghiên cứu với các nhà khoa học ñang nghiên cứu di truyền và chọn tạo giống lúa lai ðến nay, các nhà chọn giống lúa Việt Nam ñã chọn tạo và ñược Bộ Nông nghiệp & PTNT công nhận chính thức 7 giống lúa lai ba dòng: HYT83, HYT100, Bác ưu 903KBL, LC25, Nam ưu

603, Nam ưu 604, CT16; và 7 giống lúa lai hai dòng: Việt lai 20, TH3-3, TH3-4, HC1, Việt lai 24, TH3-5, Thanh ưu 3; Công nhận sản xuất thử lúa lai

ba dòng và hai dòng: HYT92, HYT102, HYT103, HYT108, LHD6, TH5-1, TH7-2, TH8-3, TH7-5, VL50, LC212, LC270, HR2 Các giống lúa lai mới do Việt Nam chọn tạo tuy năng suất chưa cao bằng các giống nhập từ Trung Quốc nhưng có một số ưu ñiểm vượt trội là: Thời gian sinh trưởng ngắn, chất lượng gạo ngon phù hợp với người tiêu dùng Việt Nam, chống chịu sâu bệnh khá, thích ứng tốt hơn với ñiều kiện sản xuất trong nước, nhất là trong ñiều kiện thời tiết khắc nghiệt của vụ Mùa và vụ Hè thu Sản xuất hạt lai F1 thuận lợi hơn nên giá thành hạ nông dân dễ chấp nhận Các nhà chọn giống trong nước ñã quan tâm nghiên cứu chọn tạo dòng bố mẹ chất lượng cao, gạo thơm, hạt dài, cơm thơm dẻo ñậm Các giống HYT83, HYT92, HYT100 của Viện Cây lương thực và CTP có dòng mẹ thơm nên con lai duy trì ñược mùi thơm

ở gạo, cơm rất ngon Tuy nhiên, tốc ñộ mở rộng diện tích các tổ hợp này còn chậm vì năng suất hạt lai F1 thấp, khó hạ giá hạt giống

VL20: (103S/R20) là tổ hợp lúa lai ngắn ngày thích ứng cho vụ Xuân

muộn (125 – 130 ngày), Mùa sớm (100 – 110 ngày) Năng suất ñạt 6 – 8 tấn/ha Giống ñược công nhận chính thức năm 2003

Tổ hợp 2 dòng TH3-3 (T1S-96/R3): có thời gian sinh trưởng ngắn tương

tự VL20, sản xuất hạt lai dễ ñạt năng suất cao, chất lượng khá, thích ứng cho vùng ñất Trung du miền núi Giống ñược công chính thức năm 2005

Tổ hợp TH3-4: ( T1s-96/ R4) Là tổ hợp lúa lai 2 dòng cho năng suất cao

hơn tổ hợp TH3-3, sản xuất hạt lai dế ñạt năng suất cao, chất lượng ăn uống không bằng TH3-3, giống mới ñược công nhận tạm thời năm 2005

Tổ hợp HC1: ( 103S/ R6) Là tổ hợp 2 dòng có dòng mẹ 103S ðây là tổ

hợp có thời gian sinh trưởng phù hợp cho vụ Xuân muộn và Mùa sớm, năng suát khá, ñược công nhận tạm thời năm 2005

Tổ hợp HYT 102: ( AMS30S/GR10) là tổ hợp lúa lai 2 dòng, có thời gian

sinh trưởng ngắn, trong vụ Xuân 125 – 135 ngày , trong vụ Mùa sớm 105 –

110 ngày Năng suất 70 – 90 tạ/ha trong vụ Xuân, 60 – 65 tạ/ha trong vụ Mùa, cơm ngon mềm, dẻo Giống ñược công nhận tạm thời năm 2007

Tổ hợp HYT 103: ( AMS30S/R103) là tổ hợp lúa lai 2 dòng, có thời gian

sinh trưởng ngắn, trong vụ Xuân 120 – 130 ngày , trong vụ Mùa sớm 100 –

105 ngày, năng suất 70 – 90 tạ/ha trong vụ Xuân, 60 – 65 tạ/ha trong vụ Mùa, cơm ngon mềm, dẻo Giống ñược công nhận tạm thời năm 2007

Một số tổ hợp lúa lai 3 dòng:

Tổ hợp HYT 83: ( IR58025A/RTQ5) có thời gian sinh trưởng trung bình

110 - 115 ngày trong vụ Mùa sớm; 130 - 135 ngày trong vụ Xuân muộn Ưu ñiểm: cho năng suất cao tương ñương D.ưu 527, cao hơn Nhị ưu 838 ở vụ

Mùa, HYT83 cho năng suất cao hơn và chống chịu bạc lá tốt hơn các giống lúa lai Trung Quốc Giống ñược công nhận chính thức năm 2005 và ñã ñược ñăng ký bảo hộ năm 2005

Tổ hợp HYT100: ( IR58025A/R100) ñây là tổ hợp 3 dòng chất lượng cao,

thời gian sinh trưởng 110 ngày vụ Mùa, 130 - 135 ngày vụ Xuân muộn Năng suất cao tương ñương với lúa lai Trung Quốc: D.ưu 527, Nhị ưu 838 trong

vụ Xuân Gạo hạt dài > 7mm, ñủ tiêu chuẩn xuất khẩu, trong, cơm dẻo thơm, hợp với thị hiếu gạo chất lượng cao ở Việt Nam Giống ñược công nhận tạm thời và ñăng ký bảo hộ giống năm 2005

Tổ hợp chất lượng cao HYT92: ( IR58025A/PM3) tổ hợp này cho năng

suất cao ổn ñịnh trong vụ Xuân và vụ Mùa Ưu ñiểm: ñây là giống có gạo chất lượng cao, gạo dài, hợp cho vùng ruộng hơi trũng như Hà Nam, Thái Bình, Hải Phòng HYT92 kháng bạc lá khá tốt trong vụ Xuân và vụ Mùa HYT92 ñược công nhận tạm thời năm 2005

1.2.2.5 Kết quả nghiên cứu về khả năng chống chịu sâu bệnh

Ở Việt nam việc chọn tạo giống kháng bạc lá cũng ñã ñược triển khai, trong quá trình chọn tạo giống bằng phương pháp truyền thống ñã có những dòng, giống tạo ra có tính kháng bạc lá Từ những năm của thập niên cuối thế

kỷ trước các dòng ñẳng gen (NILs) mang ñơn gen kháng ñã ñược nhập về các viện nghiên cứu của Việt nam (chính thức và không chính thức), các dòng này

ở các mức ñộ khác nhau ñã ñược các chuyên gia chọn tạo giống sử dụng ñể lai chuyển gen kháng vào các dòng/giống mới Cũng nhờ có bộ các dòng NILs này các nhà nghiên cứu việt nam ñã triển khai ñánh giá hiệu quả kháng của các gen kháng bạc lá với các chủng, nòi vi khuẩn bạc lá của Việt nam Qua kết quả nghiên cứu của Viện Bảo vệ Thực vật, trường ðại học Nông nghiệp I, Viện KHKTNNVN, Viện Nghiên cứu lúa ðBSCL, Viện Di truyền Nông nghiệp cho thấy rằng các gen Xa21, Xa4, Xa7, Xa5 có hiệu ứng kháng tốt và

phổ kháng rộng ựối với các chủng nòi vi khuẩn bạc lá ở Việt nam Những nghiên cứu mang tắnh công nghệ cao (kỹ thuật chuyển gen, kỹ thụât sinh học phân tử) ựã ựược triển khai từ những năm cuối của thế kỷ trước tại các Viện nghiên cứu, các kỹ thuật công nghệ này thực sự phát triển và ựược áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu là vào những năm ựầu của thế kỷ này Cùng với trào lưu ựó việc ứng dụng chỉ thị phân tử trong việc ựánh giá nguồn gen và vật liệu phục vụ chọn tạo giống cũng ựược triển khai và thu ựược những kết quả khả quan Tại một số Viện nghiên cứu và trường ( đại học NN1, Viện Di truyền

NN, Viện Công nghệ Sinh học, Viên Lúa đBSCL, ) ựã triển khai sử dụng chỉ thị phân tử ựể phát hiện gen kháng bệnh và lập bản ựồ gen kháng ựối với một số cây trồng chắnh, trong ựó có nghiên cứu về gen kháng bệnh bạc lá ựối với cây lúa đã có những báo cáo về ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa kháng bạc lá, và ựã có một số dòng kháng có triển vọng ựược tạo ra bằng kỹ thuật này (Nguyễn Vĩnh Phúc, 2005) Mới ựây, giai ựoạn 2006 - 2010 một dự án về chọn tạo giống lúa thuần bằng công nghệ chỉ thị phân tử ựã ựược Bộ NN&PTNT giao cho Viện DTNN chủ trì và thực hiện với sự phối hợp của Trường đại học Nông nghiệp I đối với lúa lai, tại nhiều ựơn vị nghiên cứu lúa lai, cùng với việc tạo các dòng bố mẹ cho các tổ hợp lai, các nhà nghiên cứu cũng ựã chú trọng và triển khai chuyển và qui tụ các gen kháng bạc lá vào các dòng bố mẹ có triển vọng Bước ựầu theo thông báo ựã

có những dòng lúa lai do Việt Nam tạo ra bằng phương pháp lai và chọn lọc truyền thống có tắnh kháng bệnh bạc lá tốt hơn các tổ hợp lúa lai Trung quốc, phổ kháng rộng hơn đối với các tổ hợp lúa lai Trung quốc nhập nội các nhà nghiên cứu ựã lai dòng ựẳng gen mang gen kháng với các dòng phục hồi và tạo ra dòng phục hồi ựược cải thiện về tắnh kháng so với dòng gốc: BL4/4492, BL4/quế99, BL4?RTQ5,Ầ Trường ựại học Nông nghiệp 1 sử dụng nguồn gen Xa4 ựã tạo ựược một số dòng triển vọng (Phan Hữu Tôn 2005) Qua thử

nghiệm cho thấy các dòng này kháng ñược với ña số các chủng vi khuẩn ñưa vào lây nhiễm Tuy nhiên ñể tạo ñược các tổ hợp lúa lai kháng bền vững với bệnh bạc lá thì phải qui tụ vào các dòng bố mẹ không chỉ một gen kháng, mà

là một tổ hợp gen kháng (ít nhất là 2 gen kháng) Việc nhận biết gen kháng và xác ñịnh cá thể mang tổ hợp gen kháng ñược qui tụ phục vụ cho việc chọn lọc chỉ có thể thực hiện một cách có hiệu quả và nhanh là sử dụng công nghệ chỉ thị phân tử, hay nói cách khác là tiến hành qui tụ gen kháng kết hợp chọn lọc theo phương pháp MAS ðể có thể rút ngắn thời gian và công ñoạn của công tác qui tụ 2 hoặc 3 gen kháng vào một “genom ñích” ta có thể sử dụng nguồn donors (cây cho gen) mang tổ hợp 2,3 gen kháng, như hiện nay ñang ñược triển khai với dự án chọn tạo giống thuần kháng bệnh tại Viện Di truyền Nông nghiệp và Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội

Trong những tổ hợp lúa lai mới ñược chọn tạo trong nước, ñiểm nổi bật nhất là VL20, HYT83 và HYT92 có khả năng kháng Bạc lá tốt hơn lúa lai Trung Quốc trong vụ Mùa Nhiều dòng thuần kháng bạc lá có triển vọng ñã ñược chọn tạo như BL4/4492, BL4/Quế 99, BL4/RTQ5, BL5/Trắc 64, BL5/Quế 99, BL21/PK838, BL5/RTQ5

Kết quả lai tạo giống lúa kháng bạc lá, chọn lọc nhờ kỹ thuật PCR kết hợp với lây nhiễm với 7 nòi vi khuẩn gây bạc lá chủ yếu ở miên Bắc, ðại học Nông nghiệp I Hà Nội ñã tuyển chọn ñược 3 dòng TN21-1, TN13-4, TN13-5 mang gen Xa4 kháng với 5/7 chủng vi khuẩn gây bạc lá ở miền Bắc Việt Nam

Sử dụng dòng bố kháng bạc lá, ðại học Nông nghiệp I Hà Nội ñã chọn tạo tổ hợp VL24 có phản ứng tốt với bạc lá ở nhiều vùng sinh thái

Tuy nhiên, hầu hết giống lúa lai Trung Quốc và nội ñịa bị nhiễm nặng với bệnh bạc lá trong vụ mùa ðây là khó khăn lớn nhất ñể mở rộng sản xuất lúa lai thương phẩm ở Việt Nam

Việc áp dụng các tiến bộ kỹ thuật marker phân tử trong chọn giống lúa chống chịu sâu bệnh hại chính như rầy nâu ñang ñược phát triển Với sự thuận lợi của những chỉ thị trên cơ sở kỹ thuật PCR, chúng ta ñã giảm rất nhiều chi phí nghiên cứu so với sử dụng RFLP Ở Việt nam việc nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống kháng rầy nâu.lần ñầu ñược tiến hành tại Viện lúa ñồng Bằng sông Cửu Long, Nguyễn thị Lang và ctv (1999) ñã sử dụng STS ñể phân tích sự du nhập gen kháng rầy nâu từ loài

hoang dại Oryza australiensis vào giống lúa trồng Oryza sativa L

(IR31917-45-3-2) Hai dòng IR65482-4-136 và IR65482-17-511 là kết qủa của cặp lai giữa lúa hoang với lúa trồng theo cách này ñược ghi nhận kháng với rầy nâu biotype 2 và 3 ða hình ñược ghi nhận trong cặp primer RG457FL/RL, với kiểu gen kháng có kích thước 300, 250, 200 bp, và kiểu gen nhiễm là 500,

200 bp Trong cặp primer RG457FL/BL, kiểu gen kháng có kích thước 500,

300 bp, và kiểu gen nhiễm là 550, 200 bp Chỉ thị này có giá trị liên kết với

gen kháng Bph-10 là 1,7 cM Xây dựng bản ñồ liên kết gen kháng rầy nâu với

microsatellite marker trên quần thể IR 64 / Hoa Lài (hình 2 với 229 cá thể con lai F2, cho thấy: chỉ có 118 / 300 primer ñựoc ghi nhận thể hiện ña hình, phủ trên 12 nhiễm sắc thể với chiều dài tổng cộng là 1.298,007 cM Gen kháng rầy nâu của vật liệu cho (giống Hoa Lài) ñược tìm thấy trên nhiễm sắc thể số

12, giá trị liên kết rất chặt là 0,2 cM với chỉ thị RM227 và 5,0 cM với chỉ thị RM260 ðiều này cũng cho thấy nó ñịnh vị rất gần với chỉ thị RG457

Theo nghiên cứu của Thiều Văn ðường và cs (2000) thì các cây chỉ thị mang gen kháng rầy Bph1, bph5, bph7, và Bph9 ñều bị nhiễm với quần thể rầy nâu ở ñồng bằng Sông Hồng Còn gen bph 2 kháng vừa, các gen Bph3, bph4 và Bph6 kháng tốt với quần thể rầy nâu ở ñồng bằng Sông Hồng Nhưng theo nghiên cứu gần nhất của Nguyễn Văn ðĩnh và ctv, Khoa Nông học, trường ðại học Nông nghiệp I (Nguyễn Văn ðĩnh và cs., 2005) thì các cây chỉ

thị mang gen kháng rầy nâu Bph1, bph 2, bph 4, bph 5, Bph6, bph7, bph8 ñều

ñã bị nhiễm rầy ở mức ñộ trung bình ñến nhiễm cao với quần thể rầy nâu ở ñồng bằng Sông Hồng Chỉ còn 2 gen Bph3 ở giống Rathu Heenati và Bph9 ở giống Balamawee là còn kháng ở mức ñộ từ ñiểm 1- 2,5

Ở Việt Nam, Lưu Thị Ngọc Huyền và Vũ ðức Quang (2002), Lưu Thị Ngọc Huyền và cs (2003) ñã lập bản ñồ phân tử cho 3 gen kháng rầy nâu bphX, bph4, Bph6 và phát hiện ñược 1 loạt chỉ thị phân tử SSR liên kết gần với các gen kháng ñó Ngoài ra B.C.Buu(1997) Nguyễn Thị Lang với sự cộng tác của các tác giả thuộc Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế IRRI ñã thành công trong việc lập bản ñồ gen kháng Bph10 – 1 gen kháng tốt ñối với quần thể rầy nâu thuộc ñồng bằng Sông Cửu Long

Như vậy, việc sử dụng chỉ thị phân tử liên kết với các gen kháng rầy nâu phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa lai siêu cao sản kháng rầy nâu ở Việt Nam hiện nay ñược coi là rất mới mẻ,chưa có kết quả cụ thể phục vụ sản xuất

Trong những năm qua, bên cạnh những thành công trong việc nghiên

cứu và phát triển lúa lai ở nước ta, cũng còn nhiều khó khăn tồn tại Những khó khăn tồn tại trong phát triển lúa lai ở các ñịa phương (trong ñó có Thanh Hoá) có khác nhau, nhưng không vượt ra khỏi những tồn tại ñã hạn chế sự phát triển lúa lai chung ở nước ta

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Bảng 2.1 Danh sách các giống tham gia thí nghiệm

TT

1 HYT122 Trung tâm NC&PT lúa lai

D.ưu 527(ñc) Nhập nội từ Trung Quốc

19 Nhị ưu 838(ñc) Nhập nội từ Trung Quốc

- Các dòng bố, mẹ của các tổ hợp lúa lai triển vọng trong nước ( AMS30S, AMS35S, AMS34S, R100, R253….)

2 2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Nghiên cứu so sánh, tuyển chọn chọn các giống lúa lai phù hợp cho

một số vùng sản xuất chính tại Thanh Hoá

2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương thức cấy ñến năng suất một số giống lúa lai triển vọng tại Thanh Hoá

2.2.3 Nghiên cứu xây dựng mô hình thâm canh cho giống ñã ñược tuyển chọn phù hợp với ñiều kiện sản xuất tại Thanh Hoá

2.2.4 Nghiên cứu hoàn thiện qui trình sản xuất hạt giống F1.cho các giống ñã ñược tuyển chọn

2.2.4.1 Xác ñịnh thời vụ cho sản xuất hạt lai F1 tại Thanh Hoá

2.2.4.2 Xác ñịnh quần thể bố mẹ của 1 - 2 tổ hợp ñược tuyển chọn:

2.2.4.3 Mô hình sản xuất hạt lai F1 cho tổ hợp tuyển chọn

2 3 Phương pháp nghiên cứu

- Chọn giống và khảo nghiệm sản xuất theo “Quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống Lúa” (10TCN 558-2002)

- Số liệu năng suất ñược xử lý thống kê bằng chương trình IRRISTAT.5.0

- Thí nghiệm so sánh lúa lai Bố trí thí nghiệm 1 nhân tố theo khối

ngẫu nhiên ñầy ñủ

+ Diện tích ô thí nghiệm 10 m2

+ Phương thức cấy: 15 x 20 cm/khóm , cấy 2-3 dảnh/khóm

+ Công thức phân bón:

Vụ xuâ n : 600kg phân vi sinh) + 150N: 120P2O5: 120K2O

Vụ mùa : 600kg phân vi sinh) + 120N: 90P2O5: 120K2O

Bón thành 3 ñợt:

+ ðợt 1: Bón lót : 100% phân chuồng + 50% Urê + 100% Supe Lân