đánh giá một số dòng lúa có nguồn gốc từ mô sẹo chịu mặn (nacl)

Tổng số phân đoạn ADN được nhân bản từ hệ gen của các dòng lúa chọn lọc khi phân tích với 10 mồi ngẫu nhiên.... Đánh giá khả năng chịu mặn NaCl của một số dòng chọn lọc thế hệ R3 - Đánh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 CÂY LÚA 3

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại cây lúa 3

1.1.2 Đặc điểm sinh học 4

1.1.3 Đặc tính sinh thái 5

1.1.4 Giá trị kinh tế 6

1.1.5 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam 7

1.2 MẶN VÀ CƠ CHẾ CHỊU MẶN 8

1.2.1 Các kiểu đất mặn 8

1.2.2 Tác hại của mặn 8

1.2.3 Các phản ứng thích nghi của thực vật đối với môi trường mặn 9

1.3 MỘT SỐ THÀNH TỰU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU VÀ CHỌN DÒNG TẾ BÀO SOMA BẰNG KỸ THUẬT NUÔI CẤY IN VITRO 12

1.4 ỨNG DỤNG KỸ THUẬT RAPD (Random Amplified Polimorphic DNA) TRONG PHÂN TÍCH HỆ GEN CỦA CÂY TRỒNG 13

Chương 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 17

2.1 Nguyên liệu 17

2.1.1 Nguyên liệu thực vật 17

2.1.2 Hóa chất và thiết bị 17

2.2 Phương pháp nghiên cứu 17

2.2.2 Phương pháp phân tích sinh lí 21

2.2.3 Phương pháp sinh học phân tử 23

2.2.4 Phương pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng 24

2.2.5 Phương pháp xử lý kết quả và tính toán số liệu 24

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

3.1 Đặc điểm nông học các dòng lúa chọn lọc ở thế hệ R2, R3 có nguồn gốc từ mô sẹo qua xử lí chịu mặn 25

3.1.1.Đặc điểm nông học các dòng lúa chọn lọc ở thế hệ R2 25

3.1.2.Đặc điểm nông học của các dòng chọn lọc ở thế hệ R3 29

3.1.3 Nhận xét về một số đặc điểm nông học ở các dòng chọn lọc 31

3.2 Phân tích hóa sinh các dòng chọn lọc 31

3.2.1 Đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn hạt nảy mầm 32

3.2.1.1 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hàm lượng đường khử ở giai đoạn hạt nảy mầm 32

3.2.1.2 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hoạt độ của α - amylase ở giai đoạn hạt nảy mầm 35

3.2.1.3 Mối tương quan giữa hoạt độ của  - amylase và hàm lượng đường khử 37

3.2.1.4 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hàm lượng protein tan ở giai đoạn hạt nảy mầm 38

3.2.1.5 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hoạt độ của protease ở giai đoạn hạt nảy mầm 40

3.2.1.6 Tương quan giữa hoạt độ protease và hàm lượng protein tan 42

3.2.1.7 Nhận xét về khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc ở giai đoạn hạt nảy mầm 43

3.3 Đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc ở giai đoạn cây mạ 43 3.3.1 Đánh giá khả năng chịu hạn thông qua xác định hàm lượng proline

3.3.2 Đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc qua gây hạn nhân tạo bằng xử lí NaCl 0,1M 46 3.3.3 Xác định chỉ số chịu mặn tương đối ở mức độ cây mạ 47 3.3.4 Nhận xét về khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc ở giai đoạn cây

mạ 48 3.4 Đánh giá sự thay đổi ADN hệ gen của một số dòng lúa chọn lọc qua xử lí chịu mặn. 49 3.4.1 Kết quả tách chiết ADN tổng số 49 3.4.2 Phân tích đa hình ADN bằng kỹ thuật RAPD 51 3.4.2.1 Số phân đoạn ADN xuất hiện và đa hình về phân đoạn ADN được nhân bản 51 3.4.2.2 Sự khác nhau của các dòng chọn lọc so với giống gốc ở mức độ phân

tử 59 3.4.3 Nhận xét sự thay đổi ADN trong hệ gen của các dòng lúa chọn lọc và giống gốc 61

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

Bảng 3.2 Đặc điểm nông học các dòng chọn lọc từ giống CR203 30

Bảng 3.3 Hàm lượng protein, đường khử trong hạt của các dòng chọn lọc và

Bảng 3.6 Tương quan giữa hoạt độ của  - amylase và hàm lượng đường khử

ở giai đoạn hạt nảy mầm 37

Bảng 3.7 Hàm lượng protein tan trong giai đoạn hạt nảy mầm của các dòng

Bảng 3.11 Một số chỉ tiêu chịu ảnh hưởng của mặn ở giai đoạn mạ 3 lá 46

Bảng 3.12 Chỉ số chịu mặn tương đối của các dòng chọn lọc ở giai đoạn cây

mạ 48

Bảng 3.13 Độ tinh sạch và hàm lượng ADN của các dòng lúa chọn lọc 50

Bảng 3.14 Tổng số phân đoạn ADN được nhân bản từ hệ gen của các dòng

lúa chọn lọc khi phân tích với 10 mồi ngẫu nhiên 51

Bảng 3.15 Phân tích đa hình về phân đoạn ADN được nhân bản với 10 mồi

ngẫu nhiên 52 Bảng 3.16 Hệ số sai khác di truyền của các dòng chọn lọc và giống gốc 59

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Sơ đồ thí nghiệm tổng quát 18

Hình 3.1 Hàm lượng đường khử của các dòng chọn lọc ở giai đoạn hạt nảy mầm khi xử lí bằng dùng dịch NaCl 0,1M 34

Hình 3.2 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hoạt độ của α - amylase trong giai đoạn hạt nảy mầm 36

Hình 3.3 Hàm lượng protein tan trong giai đoạn hạt nảy mầm của các dòng chọn lọc khi xử lí NaCl 0,1M 39

Hình 3.4 Ảnh hưởng của NaCl 0,1 M đến hoạt độ protease trong giai đoạn hạt nảy mầm 42

Hình 3.5 Hàm lượng proline của các dòng lúa chọn lọc khi xử lí NaCl 0,1M ở giai đoạn mạ 3 lá 45

Hình 3.6 Khả năng chịu mặn của các dòng lúa chọn lọc 48

Hình 3.7 Kết quả điện di ADN tổng số tách từ dòng lúa chọn lọc 50

Hình 3.8 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M1 53

Hình 3.9 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M2 54

Hình 3.10 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M3 54

Hình 3.11 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M4 55

Hình 3.12 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M6 55

Hình 3.13 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M7 56

Hình 3.14 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M8 57

Hình 3.15 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M10 57

Hình 3.16 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M11 58

Hình 3.17 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M14 58

Hình 3 18 Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ di truyền giữa các dòng chọn lọc và giống gốc 59

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Lúa gạo là nguồn lương thực chủ yếu của hơn một nửa dân số trên thế giới

Ở Việt Nam, lúa là cây nông nghiệp có vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Theo số liệu thống kê năm 2008, nước ta có 7,4 triệu ha đất trồng lúa, sản lượng thóc đạt 38,6 triệu tấn, bình quân năng suất đạt 6,2- 6,3 tấn/ha Việt Nam

là một trong hai nước xuất khẩu gạo hàng đầu trên thế giới [50]

Cây lúa (Oryza sativa L.) là loại cây trồng rất mẫn cảm với các điều

kiện ngoại cảnh [9] Nhiều yếu tố sinh thái bất lợi đã tác động lên quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa như nhiệt độ cực đoan, ánh sáng bất lợi, lượng mưa không phù hợp [7], [8] Đối với cây lúa nước, ở những vùng ven biển một trong những nguyên nhân quan trọng làm giảm năng suất là mặn Đứng trước những diễn biến ngày càng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu, Việt Nam là một trong số các nước chịu ảnh hưởng của nước biển dâng, đặc biệt là vùng đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long Theo đánh giá của ngân hàng thế giới, nếu nước biển dâng 1m, Việt Nam sẽ có 10% dân

số chịu ảnh hưởng trực tiếp và làm tổn thất khoảng 10% GDP [16] Theo

“Nghiên cứu điển hình phục vụ báo cáo phát triển con người 2007-2008” của UNDP, hiện nay đồng bằng sông Cửu Long có 1,77 triệu ha đất nhiễm mặn (chiếm 45% diện tích) Một số địa phương khác như Nam Định và Thanh Hoá diện tích nhiễm mặn là 7600 ha [16] Lúa nước là loại cây kém chịu mặn [3]

Vì vậy, nghiên cứu khả năng chịu mặn và tăng cường khả năng chịu NaCl của các giống lúa nhằm nâng cao và ổn định sản lượng lúa trong điều kiện nhiễm mặn là một đòi hỏi thực tiễn trong sản suất nông nghiệp

Trong những năm gần đây, công nghệ sinh học phát triển đã đóng góp nhiều ứng dụng quan trọng trong công tác chọn tạo giống Bằng kỹ thuật chọn dòng biến dị soma và kỹ thuật gen có thể tạo ra các cây trồng có khả năng chống chịu cao [13] Kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào thực vật đã mở ra một

hướng mới trong công tác cải tạo giống cây trồng và góp phần làm phong phú thêm nguồn vật liệu khởi đầu trong công tác chọn giống [1], [12], [14], [15], [17] Từ nguồn nguyên liệu thực vật được tạo ra nhờ kỹ thuật nuôi cấy mô đến khi tạo thành dòng, giống mới đòi hỏi trải qua quá trình đánh giá, thử nghiệm trên đồng ruộng cũng như trong phòng thí nghiệm qua nhiều thế hệ

Xuất phát từ những cơ sở trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Đánh giá một

số dòng lúa có nguồn gốc từ mô sẹo chịu mặn (NaCl)”

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Tuyển chọn được dòng lúa ưu việt về đặc điểm nông học, chất lượng hạt và khả năng chịu mặn

- Xác định sự sai khác hệ gen của các dòng lúa chịu mặn

3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3.1 Phân tích đặc điểm nông học của các dòng lúa có nguồn gốc từ mô sẹo chịu mặn (NaCl) ở thế hệ R2, R3

3.2 Đánh giá chất lượng hạt thông qua phân tích một số chỉ tiêu hoá sinh: protein, đường tan

3.3 Đánh giá khả năng chịu mặn (NaCl) của một số dòng chọn lọc thế hệ R3

- Đánh giá ở giai đoạn hạt nảy mầm thông qua xác định ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng đường tan, hoạt độ của  - amylase, hàm lượng protein

tan và hoạt độ của protease

- Đánh giá nhanh khả năng chịu mặn (NaCl) của các giống nghiên cứu ở giai đoạn mạ ba lá bằng phương pháp gây mặn nhân tạo Xác định hàm lượng proline sau khi xử lý mặn cây mạ ba lá bằng dung dịch NaCl

3.4 Xác định sự sai khác ADN genome của một số dòng lúa chịu mặn bằng

kỹ thuật RAPD

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 CÂY LÚA

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại cây lúa

Cây lúa (Oryza Sativa L.) là cây trồng có từ lâu đời, phân bố từ 300 vĩ Bắc đến 400

vĩ Nam và gắn liền với lịch sử phát triển của loài người Tổ tiên

của loài lúa hiện nay là lúa dại Oryza Fatua, Oryza Zaoffcinacis, Oryza

Minuta [8]

Khoảng năm 2800 – 2700 TCN, ở Trung Quốc đã có nghề trồng lúa [8] Vavilov (1926) cho rằng nguồn gốc của cây lúa trồng là ở Ấn Độ [6] Nhiều tài liệu cho rằng, nguồn gốc của cây lúa trồng là ở miền nam Việt Nam và Campuchia [7], [8] Có giả thuyết lại cho rằng, tổ tiên của chi lúa

Oryza là một loại cây hoang dại trên siêu lục địa Gondwana cách đây ít

nhất 130 triệu năm và phát tán khắp các châu lục trong qúa trình trôi dạt

lục địa Khi phát hiện có nhiều loài lúa dại thuộc nhóm Euoryza ở châu

Phi, Chang (1976) đã cho rằng nguồn gốc của loài lúa trồng là ở châu Phi Sampath và Rao (1951) cho rằng cái nôi của nghề trồng lúa là ở chân dãy Himalaya đổ xuống các vùng đồng bằng Bengale Assam, Thái Lan vì ở vùng này có nhiều loại lúa hoang dại và các giống lúa trồng phong phú [8]

Tuy chưa thống nhất nhưng đã có nhiều tài liệu , di tích khảo cổ học chứng minh nguồn gốc của cây lúa ở vùng đầm lầy Đông Nam Á , có thể thuộc nhiều quốc gia khác nhau rồi từ vùng nhiệt đới nóng ẩm này cây lúa mới lan rộng ra khắp nơi [7], [8], [9]

Theo hệ thống phân loại học thực vật, cây lúa thuộc ngành thực vật có hoa

(Angios Permes), lớp một lá mầm (Mono Cotyledones), bộ hoà thảo (Graminales), họ hoà thảo (Graminae), chi lúa (Oryza) và loài Oryza Sativa [8]

Hiện nay có khoảng 21 loài cây hoang dại thuộc chi này và 2 loài lúa

được thuần hoá là lúa châu Á (Oryza Sativa) và lúa châu Phi (Oryza

Glaberrima) Trong đó loài Oryza Sativa được trồng phổ biến nhất [8]

Kato và cộng sự (1928) dựa vào đặc điểm hình thái và chất liệu hạt đã

chia Oryza Sativa thành hai loài phụ (hay còn gọi là thứ) là O.Indica và

O.Japonica Gutschin phân thêm nhóm thứ 3 là O.Javanica Theo ông, O.Javanica là hình thức trung gian giữa O.Indica và O.Japonica, phân bố ở

quần đảo Indonesia Loại này chiếm phần lớn các giống lúa cạn của Nam Á

[8] Năm 2002, IRRI đã phân thêm một thứ nữa là Intermediate (hybrids), đây

chính là kết quả lai tạo giữa các giống lúa [49]

Ở Việt Nam, dựa vào độ dẻo, mùi thơm, tỷ lệ thành phần trong nội nhũ, hàm lượng amylose và amylopectin trong tinh bột mà chia thành thứ lúa nếp

(O Sativa L Var glutinosa Tanaka) và lúa tẻ (O Sativa L Var utilissima A

Canus) Theo nhu cầu sinh thái, thời vụ gieo trồng chia thành lúa chiêm, lúa mùa, lúa xuân… Theo chế độ nước chia thành lúa cạn và lúa nước [8]

1.1.2 Đặc điểm sinh học

Lúa là loại cây trồng nhiệt đới, cây thân thảo, sinh sống hàng năm và là cây ngắn ngày Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ khi hạt nảy mầm đến khi lúa chín, biến động từ 75 đến 240 ngày, thời gian này ngắn hay dài phụ thuộc vào giống lúa, mùa vụ gieo cấy, vị trí địa lí và biện pháp kĩ thuật canh tác [9]

Dưới tác động của điều kiện ngoại cảnh, quá trình chọn lọc, bồi dưỡng lâu đời đã hình thành nên nhiều giống lúa khác nhau với những đặc điểm hình thái đặc trưng Tuy có nhiều hình thái khác nhau nhưng chúng có những điểm chung là được cấu tạo nên bởi các bộ phận chính là rễ, thân, lá, bông và hạt

Rễ lúa thuộc rễ chùm gồm ba loại rễ là rễ mầm, rễ phụ và rễ bất định

Rễ mầm chỉ có một chiếc hình thành trực tiếp từ rễ phôi trong khi nảy mầm,

nó có vai trò tiếp nước cho mầm non, về sau khô và chết Rễ phụ phát sinh từ

các gốc thân gần mặt đất (gọi là rễ cấp 1), trên các rễ phụ phát sinh rễ thứ cấp (rễ cấp 2) Rễ bất định được mọc ra ở các đốt thân phía trên Rễ lúa ăn nông, phân bố nhiều ở lớp đất mặt Khả năng thu nhận nước và cung cấp đủ nước thông qua hệ rễ tới các bộ phận khác của cây trong điều kiện khó khăn về nước được coi là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chịu hạn của cây [7], [8]

Thân lúa được phát triển từ thân mầm, hình ống tròn, có các đốt đặc và lóng nằm giữa hai mắt thì rỗng được bẹ bao bọc đến khi trỗ bông Mỗi thân lúa thường có 4 đến 5 lóng, các lóng có độ dài khác nhau Ba lóng sát bông dài nhất, tổng chiều dài của ba lóng này chiếm 90 - 95% chiều dài thân [9]

Lá lúa được hình thành từ các mắt trên thân mọc ở hai bên thân lúa, mỗi vòng có hai lá Khi hạt lúa nảy mầm xuất hiện lá bao, lá không hoàn toàn rồi đến lá thật thứ nhất, lá thật thứ hai, lá thật thứ ba… Lá mỏng, hẹp bản (2 – 2,5cm) và dài từ 50 – 100cm, gồm bẹ lá, tai lá, gối lá, lưỡi lá, phiến lá và gân

lá [7], [8], [9]

Bông lúa gồm trục bông, gié cấp một, gié cấp hai và hoa Trục bông dài

từ 15 – 22cm, một bông lúa khoảng 80 – 250 hoa Các hoa nhỏ, tự thụ phấn là chính mọc thành các cụm hoa phân nhánh cong hay rủ xuống Hoa lúa là hoa lưỡng tính gồm có vỏ trấu trong và vỏ trấu ngoài , mày hoa, một nhụy và hai vòi nhụy có 6 chỉ nhị với bao phấn đính lưng [7], [8], [9]

Hạt lúa thuộc loại quả dĩnh , hạt nhỏ cứng dài từ 5 – 12mm và dày từ 2 – 3mm [8]

1.1.3 Đặc tính sinh thái

Các nhân tố sinh thái (nhiệt độ, ánh sáng, nước, đất) thường xuyên ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây lúa Nhiệt độ là một trong những nhân tố ảnh hưởng lên hầu hết các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây lúa Ở mỗi giai đoạn sinh trưởng, cây lúa yêu cầu nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ thích hợp nhất là 280

– 320C, ngừng sinh trưởng khi nhiệt độ dưới 130

C [9]

Ánh sáng tác động tới cây lúa ở hai mặt: cường độ chiếu sáng và thời gian chiếu sáng Quang hợp của lúa nước tiến hành thuận lợi ở 250- 400 cal/cm2/ngày Cường độ ánh sáng trong ngày ảnh hưởng đến quá trình ra hoa, kết hạt ở lúa Lúa yêu cầu nhiều nước hơn các cây trồng khác, để tạo ra 1g chất khô cây lúa cần 628g nước Lượng nước cần thiết cho cây lúa trung bình

6 - 7 mm3/ngày trong mùa mưa, 8 - 9 mm3/ngày trong mùa khô Đất trồng lúa tốt nhất là đất thịt, trung tính đến sét, có hàm lượng N, P, K tổng số cao, pH = 4,5 - 7, độ mặn nhỏ hơn 0,5% tổng số muối tan [9]

Ở Việt Nam, 100% dân số sử dụng lúa gạo làm lương thực chính Trong gạo

có đầy đủ các thành phần dinh dưỡng như tinh bột (62,5%), protein (7-10%), lipit (1- 3%), xenlulo (10,9%), nước 11% [48] Protein của hạt lúa chứa 7 axit amin không thay thế như valine, leucine, isoleucine… Do thành phần các chất tương đối ổn định và cân đối nên lúa gạo được sử dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực khác nhau Với vai trò là lương thực, lúa gạo được sử dụng để chế biến trên 200 món ăn khác nhau [48]

Lúa gạo được dùng làm thức ăn cho gia súc với một lượng khá lớn Ở các nước phát triển, lượng lúa gạo dành cho chăn nuôi chiếm một tỷ lệ khá cao

Lúa gạo là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp như: công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, sản xuất rượu bia, sản xuất bánh kẹo…

Sản phẩm phụ của cây lúa được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Tấm được dùng đ ể sản xuất rượu , cồn axeton, phấn viết mịn … Cám được dùng để sản xuất thức ăn tổng hợp , sản xuất các vitamin nhóm B , chế

tạo sơn cao cấp, làm nguyên liệu chế tạo xà phòng… Vỏ trấu để sản xuất nấm men làm thức ăn gia súc, vật liệu đóng lót hàng, vật liệu độn cho phân hữu cơ, làm chất đốt… Rơm rạ dùng cho công nghiệp sản xuất giấy, cát tông xây dựng, đồ gia dụng (như chão, mũ, giầy dép…) làm thức ăn gia súc, vật liệu sản xuất nấm… Gạo là mặt hàng xuất khẩu làm tăng thu nhập quốc dân, góp

phần ổn định an ninh lương thực nhân loại [8], [9], [48], [52]

1.1.5 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam

Theo thống kê của FAO (1997), khoảng 92% diện tích trồng lúa tập trung ở châu Á; 3,6% ở châu Phi; 3,1% ở Nam Mỹ; 5% còn lại ở Bắc Mỹ, Anh, Australia Diện tích trồng lúa có xu hướng giảm nhưng sản lượng lại tăng đáng kể: Năm 2007 sản lượng lúa của thế giới là 652 triệu tấn, tăng hơn 1,4% so với năm 2006 Năm 2008 sản lượng lúa thế giới đạt 688 triệu tấn, tăng hơn 4% so với năm 2007 [50], [52] Có 114 nước trồng lúa trên thế giới, trong đó 18 nước có diện tích trồng lúa trên trên 1.000.000 ha tập trung ở Châu Á , 31 nước có diện tích trồng lúa trong khoảng 100 000 ha – 1 000 000 ha Trong đó có 27 nước có năng suất trên 5 tấn/ha, đứng đầu

là Ai Cập (9,7 tấn/ha), Úc (9,5 tấn/ha) El Salvador (7,9 tấn/ha) Về tình hình xuất khẩu lúa gạo, Thái Lan vẫn là nước xuất khẩu gạo dẫn đầu thế giới (9 triệu tấn), Việt Nam đứng thứ 2 (6 triệu tấn) Pakistan, Mỹ, Ấn Độ cũng là những nước xuất khẩu gạo quan trọng (FAO, 2010) Lúa gạo sản xuất ra chủ yếu là để tiêu dùng nội địa, chỉ có khoảng 6 - 7% tổng sản lượng lúa gạo trên thế giới được lưu thông trên thị trường quốc tế ( IRRI,

2010) [50]

Theo thống kế của FAO năm 2010, Việt Nam có diện tích lúa khoảng 7,4 triệu ha đứng thứ 7 sau các nước có diện tích lúa trồng nhiều ở Châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Bangladesh, Thái Lan Việt Nam là một trong 10 nước sản xuất lúa gạo lớn nhất trên thế giới Việt Nam có tổng sản lượng lúa hàng năm đứng thứ 5 trên thế giới, nhưng lại

là nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 (6 triệu tấn) sau Thái Lan (9,0 triệu tấn), chiếm 18% sản lượng xuất khẩu gạo thế giới, 22,4% sản lượng xuất khẩu gạo của châu Á Việt Nam có năng suất lúa ở đạt 5,2 – 6,0 tấn/ha và

là một trong những nước có năng suất lúa cao nhất thế giới Năng suất lúa của Việt Nam vượt trội trong khu vực Đông Nam Á nhờ thuỷ lợi được cải thiện đáng kể và áp dụng nhanh các tiến bộ kỹ thuật về giống, phân bón,

và bảo vệ thực vật. [50], [52]

1.2 MẶN VÀ CƠ CHẾ CHỊU MẶN

Tính chịu mặn là khả năng của thực vật sống được trong môi trường chứa nồng độ muối cao Tính chịu mặn là tính chất của chất nguyên sinh [3]

Nghiên cứu tính chịu mặn của thực vật có ý nghĩa không những về mặt

lý thuyết mà còn có ý nghĩa thực tiễn lớn bởi lẽ nước biển và đại dương chứa 3-4% muối Trên thế giới, 25% diện tích mặt đất bị mặn, còn 1/3 diện tích đất canh tác bị tích tụ muối do kém tiêu nước Ảnh hưởng độc hại của nồng độ cao các muối có thể xuất hiện kể cả khi bón liều lượng cao [3]

1.2.1 Các kiểu đất mặn

Đất được chia theo mức độ bị nhiễm mặn thành đất không mặn, mặn yếu và đất muối Đất không mặn chứa lượng muối hoà tan ít hơn 0,35%, mặn yếu từ 0,3 - 0,6%, mặn mạnh 0,6 - 1% và đất muối lớn hơn 1% Dựa theo lượng anion trong đất, người ta phân đất mặn ra thành: mặn clorit, sunfat -clorit, clorit - sunfat và cacbonat Trong các kiểu đất mặn theo anion, mặn cacbonat natri là kiểu mặn độc hại nhất vì xođa trong đất phân giải, hình thành kiềm mạnh (hidroxit natri) Theo hàm lượng cation (mặc dầu cation chiếm ưu thế là Na+), đất mặn được phân thành mặn Ca2+

đất nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ Tức là cây chỉ lấy được nước và chất khoáng từ đất khi áp suất thẩm thấu và sức hút nước của rễ cây lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút nước của đất Nếu độ mặn của đất tăng cao đến mức sức hút nước của đất vượt quá sức hút nước của rễ thì chẳng những cây không lấy được nước trong đất mà còn mất nước vào đất Cây không hấp thu được nước nhưng quá trình thoát hơi nước của lá vẫn diễn ra bình thường làm mất cân bằng nước gây nên hạn sinh lý Việc tăng áp suất thẩm thấu trong đất mặn quá mức là nguyên nhân quan trọng nhất gây hại cho cây trồng trên đất mặn [3]

Mặn ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý của cây như trao đổi nước, tổng hợp các hormone, hút khoáng, vân chuyển và phân bố các chất đồng hóa trong cây Sự dư thừa các ion trong đất làm rối loạn tính thấm của màng nên không thể kiểm tra được các chất đi qua màng, rò rỉ các ion ra ngoài rễ Quá trình trao đổi chất, đặc biệt là trao đổi protein bị rối loạn, dẫn đến tích luỹ các axit amin và amit trong cây

Sự ức chế sinh trưởng của cây khi bị mặn là đặc trưng rõ rệt nhất Trong đất mặn, các thực vật kém chịu mặn ngừng sinh trưởng do các chức năng sinh lý bị kìm hãm Nồng độ muối càng cao thì kìm hãm sinh trưởng càng mạnh Tuỳ theo mức độ mặn và khả năng chống chịu mà cây giảm năng suất nhiều hay ít [3]

1.2.3 Các phản ứng thích nghi của thực vật đối với môi trường mặn

Về quan hệ đối với môi trường mặn, toàn bộ thực vật được chia thành thực vật không chịu mặn và thực vật chịu mặn Thực vật không chịu mặn hay

là thực vật sống ở đất không nhiễm mặn, không có khả năng sống trên đất nhiễm mặn như cây đậu đỗ, khoai tây, nhiều giống lúa… Thực vật chịu mặn sống trên đất nhiễm mặn, có khả năng thích nghi với môi trường chứa muối nồng độ cao như củ cải đường, bầu bí, dưa hấu, cây rừng ngập mặn như cây đước, sú, trang, vẹt…Đặc trưng thích nghi của thực vật đối với điều kiện môi trường mặn là rất đa dạng Theo các dấu hiệu cho phép cây chịu mặn, có thể

chia thực vật chịu mặn thành ba nhóm: nhóm chịu mặn thực sự, nhóm thực vật thải muối và nhóm thực vật chịu mặn không thấm muối [3]

Nhóm thực vật chịu mặn thực sự là nhóm thực vật chịu mặn nhất Chúng có lá dày Đại diện điển hình của nhóm chịu mặn thực sự là Saliconia herbacea Thực vật nhóm này hút muối vào không bào làm tăng áp suất thẩm thấu của dịch bào để hút được nước từ đất có độ mặn cao

Nhóm thực vật thải muối đã hấp thụ ra khỏi tế bào cùng với nước nhờ tuyến muối chuyên hoá và loại bỏ lượng muối dư thừa cùng với lá rụng

Nhóm thực vật chịu mặn không thấm muối mọc trên đất có độ mặn thấp hơn, chúng duy trì áp suất thẩm thấu cao nhờ cường độ quang hợp cao và tích luỹ nhiều cacbohydrat hoà tan, tế bào ít thấm muối [3]

Các đặc điểm thích nghi về hình thái, giải phẫu

Mặn có thể làm thay đổi một số đặc tính của cây các đặc tính có thể cải thiện được cân bằng nước trong trường hợp đất mặn Chúng có lá ít và nhỏ, giảm số lượng khí khổng, tăng độ mọng nước, làm dày tầng cutin và sáp phủ trên lá, giảm sự hình thành mô dẫn, ligin hoá rễ sớm…Do sự sinh trưởng chậm của các bộ phận trên mặt đất nên giảm tỷ lệ thân, lá/rễ Tất cả các đặc điểm đó giúp cho cây giảm sự dẫn nước và thoát hơi nước để duy trì sự cân bằng trong điều kiện mặn [3], [16]

thực vật có khả năng tổng hợp và tích luỹ một số chất hữu cơ đơn giản, có phân tử lượng thấp để tăng áp suất thẩm thấu Các chất tích luỹ chủ yếu là các axit hữu cơ, axit amin, đường Khi gặp môi trường mặn, trong cây lập tức tổng hợp các chất hữu cơ nhóm này để tự điều chỉnh áp suất thẩm thấu của chính mình Ngoài ra, các hợp chất như prolin, betain, putressin cũng được hình thành khi bị mặn [3], [15]

Hình thành các khoang chứa muối, tiết muối để giảm nồng độ muối có thể gây độc cho cây

Các thực vật chịu mặn hình thành nhiều tế bào đồng nhất gọi là các hạch muối Chúng có nhiệm vụ thu gom muối ở các tế bào khác của lá và thân Các túi muối hoạt động trong một thời gian ngắn rồi vỡ ra tung muối ra mặt lá Các túi muối khác được hình thành và tiếp tục thu gom muối Nồng độ muối trong các túi muối cao gấp 60 lần so với các tế bào khác Bằng cách này, cây có thể duy trì nồng độ muối thấp trong lá Một số thực vật hình thành các túi muối nhưng chỉ đóng vai trò “giam giữ” muối mà không loại ra khỏi lá Số lượng túi muối càng nhiều thì khả năng chịu mặn càng cao Cũng có một số thực vật tích luỹ nhiều muối trong lá để loại muối ra khỏi cây [3]

Cho đến nay đã có một số công trình nghiên cứu về những chỉ tiêu sinh

lí, sinh hoá trong cây lúa dưới tác động cuả mặn Phần lớn các nhà khoa học của nhiều nước trên thế giới tập trung nghiên cứu về ảnh hưởng của NaCl đến

sự sinh trưởng, phát triển, sự hấp thụ, vận chuyển và tích luỹ của ion Na+

, Cl_trong cây mạ lúa cũng được nhiều tác giả nghiên cứu Cường độ hô hấp, quang hợp và khả năng biến dị của cây mạ lúa cũng được đề cập đến trong một số công trình [18], [19], [21], [24], [25]

Ở Việt Nam, các nghiên cứu về ảnh hưởng của mặn đến cây lúa chủ yếu là lai tạo giữa các giống có kiểu gen chịu mặn tốt để tạo ra các giống chịu mặn Nhiều nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu về ảnh hưởng của mặn NaCl

đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hoá và năng suất của các giống lúa có khả năng chịu mặn khác nhau [1], [2], [24], [25].

1.3 MỘT SỐ THÀNH TỰU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU

VÀ CHỌN DÒNG TẾ BÀO SOMA BẰNG KỸ THUẬT NUÔI CẤY IN

VITRO

Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã đạt được những thành công nhất định trong việc nghiên cứu khả năng chống chịu của cây trồng Nguyễn Tường Vân và cs (1994) thu được các dòng cây chịu muối ở lúa [17] Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1995, 1998) đã nghiên cứu khả năng chịu lạnh và chịu khô ở mô sẹo lúa của các giống lúa có nguồn gốc sinh thái khác nhau tạo ra nguồn nguyên liệu cho chọn lọc [2], [13] Hồ Hữu Nhị (2001) khi nghiên cứu sử dụng kỹ thuật nuôi cấy bao phấn trong công tác chọn tạo giống lúa đã thu được 7000 cây từ 250 bao phấn, trong đó 350 cây có thời gian sinh trưởng cực ngắn (<100 ngày) Bằng phương pháp thổi khô mô sẹo các giống lúa CR203, CH133, Lốc, X11, C70 Đinh Thị Phòng (2001)

đã thu được 271 dòng mô và 900 dòng cây xanh có khả năng chịu hạn làm nguyên liệu cho chọn lọc Nguyễn Thị Tâm (2004) khi xử lý mô sẹo của các giống lúa CR203, CS4, ML107, CN2, ĐH60 ở nhiệt độ cao (400C – 420C) đã hoàn thiện hệ thống nuôi cấy ở lúa và tạo ra được 197 dòng mô có khả năng chịu nóng và 520 dòng cây xanh có ý nghĩa trong quá trình tạo giống lúa có khả năng chịu hạn [13], [14] Hệ thống tế bào

và mô nuôi cấy còn cho phép các nhà nghiên cứu tìm hiểu và xác định bản chất sinh học của tính chống chịu Trần Ngọc Thạch (1999) đã

nghiên cứu tính kháng mặn trong điều kiện in vitro ở 2 giống lúa

CSR27 và HBC19 cho thấy mô sẹo có thể dùng như vật liệu cho thanh lọc tính kháng mặn và prolin đóng một vai trò nào đó trong tính kháng mặn của lúa ở mức độ mô sẹo Đặng Minh Tâm, Nguyễn Thị Lang (2003) đã nghiên cứu khả năng chịu mặn và khai thác biến dị soma 12

dòng lúa chống chịu mặn từ nuôi cấy in vitro, nghiên cứu thành công môi trường nuôi cấy và tái sinh thành công giống Sóc nâu, Đốc Đỏ, Trắng Thái Lan, AS996 [24], [41]

Nghiên cứu khả năng chịu mặn ở cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng đã và đang được nhiều tác giả quan tâm trong thời gian gần đây, với sự hoàn thiện về kỹ thuật và điều kiện nuôi cấy đã mở ra nhiều triển vọng cho việc nghiên cứu khả năng chịu mặn và chọn dòng chịu mặn ở nhiều đối tượng cây trồng

1.4 ỨNG DỤNG KỸ THUẬT RAPD (Random Amplified Polimorphic DNA) TRONG PHÂN TÍCH HỆ GEN CỦA CÂY TRỒNG

Kỹ thuật RAPD là kỹ thuật phân tích sự đa hình chiều dài các phân đoạn ADN được nhân bản nhờ các đoạn mồi ngẫu nhiên dài từ 8 – 12 nucleotit, do hai nhóm nghiên cứu của Williams và CS (1990), Welsh và McClelland (1991) [42] đồng thời xây dựng Thành phần và các bước phản ứng RAPD dựa trên cơ sở phản ứng chuỗi polymerase (PCR), chỉ khác ở kích thước mồi và nhiệt độ bắt cặp mồi, nhiệt độ bắt cặp mồi của phản ứng RAPD vào khoảng 330

C- 450C Kĩ thuật RAPD có ưu điểm là sử dụng các mồi ngẫu nhiên dài 10 nucleotit Mồi có thể bám vào bất kì vị trí nào có trình tự nucleotit bổ sung trên phân tử ADN khuôn Do vậy, xác suất đoạn mồi có được điểm gắn trên phân tử ADN mẫu rất lớn Sự khác nhau về vị trí và số lượng các đoạn ADN có thể ghép cặp bổ sung với mồi chính là cơ sở của sự

đa hình về phổ băng ADN được nhân bản Sản phẩm khuếch đại được phân tích bằng điện di trên gel agarose hoặc polyacrylamide và có thể quan sát được sau khi gel được nhuộm bằng hoá chất đặc trưng Vì vậy, tính đa hình thường được nhận ra do sự có mặt hay vắng mặt của một sản phẩm nhân bản [42] Kỹ thuật RAPD là phương pháp tương đối đơn giản trong đánh giá hệ gen thực vật, nó không những khắc phục được nhược điểm của phương pháp

chọn giống truyền thống mà còn góp bảo tồn nguồn gen cây trồng và nâng cao hiệu quả chọn lọc

Các yếu tố cần thiết để tiến hành phản ứng RAPD bao gồm: ADN khuôn (DNA template); đoạn mồi (primer): chỉ sử dụng một mồi đó là mồi oligonucleotit có trật tự nucleotit ngẫu nhiên và có chiều dài khoảng 10

nucleotit, trong đó C + G chiếm hơn 60%; ADN - polymerase (Taq polymerase): hoạt động của ADN - polymerase phụ thuộc vào Mg2+, nồng độ dNTP, pH, nhiệt độ biến tính ADN; Bốn loại deoxyribonucleotit triphotphat (dNTP): ATP, TTP, CTP, GTP; Ion Mg2+

Phản ứng RAPD được tiến hành qua 3 giai đoạn: (1) Giai đoạn biến tính ADN: ở nhiệt độ 950C trong khoảng 30-60 giây làm cho hai mạch khuôn ADN tách nhau (2) Giai đoạn tiếp hợp mồi: khi nhiệt độ hạ xuống 32-400

C mồi tiếp hợp và bám vào sợi ADN khuôn (3) Giai đoạn tổng hợp: nhiệt độ được nâng lên 720 C thì các đoạn mồi đã bắt cặp với các mạch đơn sẽ được kéo dài với sự tham gia của ADN - polymerase

Sau một chu kỳ gồm ba giai đoạn như trên, một phân đoạn ADN khuôn được nhân lên thành hai, các đoạn ADN được nhân bản trong mỗi chu kỳ lại được coi là ADN khuôn cho mỗi chu kỳ nhân bản tiếp theo Vậy sau “k” chu

Nguyễn Thị Tâm (2004) đã cho thấy các dòng lúa chọn lọc tạo ra từ

mô sẹo lúa chịu nhiệt giống CR203, CS4, ML107 đã có những thay đổi ở mức độ phân tử [14] Nguyễn Thanh Tường, Nguyễn Bảo Vệ và Võ Thành Công (2005) đã nghiên cứu đặc tính kháng mặn của các giống lúa thu thập vùng ven biển Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng Tính kháng mặn của các giống lúa nghiên cứu trên được đánh giá bằng phương pháp điện di ADN với mồi RM223 và đa dạng protein dự trữ được đánh giá bằng phương pháp điện di SDS – PAGE Kết quả nghiên cứu cho thấy, có 6 giống lúa thể hiện băng điện

di giống như giống chuẩn kháng mặn Đốc Phụng và 11 giống thể hiện băng ADN giống như giống chuẩn nhiễm mặn (IR28) [15]

Đinh Thị Phòng, Lê Xuân Đắc và cs (1999) đã sử dụng 10 mồi ngẫu nhiên để phân tích tính đa hình của các dòng lúa tái sinh từ mô sẹo chịu mất nước Kết quả đã chỉ ra sự sai khác ở mức độ phân tử giữa các dòng cây tái sinh Trần Duy Dương và cs (1999) đã sử dụng phương pháp RAPD trong nghiên cứu đa hình một số dòng lúa phục vụ cho công tác chọn giống [6] Nguyễn Việt Cường và các cs (2007) phân tích đa dạng di truyền trên 40 dòng cây Xoan, Cóc hành và xây dựng được vườn giống cây xoan, cây tràm ở Ninh Thuận khi sử dụng kĩ thuật RAPD [5]

Ray Wu, ĐH Cornell, Mỹ, đã phát triển 3 dòng lúa chuyển gen: Gen tổng hợp proline p5cs, gen choline oxidase COX, dung hợp cả hai gen TPS và TPP trong tổng hợp trehalose Gorantla và cs (2005) nghiên cứu phổ thể hiện các gen điều khiển tính chống chịu khô hạn với nhiều gen mục tiêu đã được phát hiện Karaba và cs (2007) nghiên cứu khá hệ thống với sự thể hiện của gen HRD chuyển nạp từ Arabidopsis Cây lúa chống hạn tiêu thụ nước ít biểu thị sự kiện sinh khối rễ tăng lên trong điều kiện có tưới trở lại Wang và cs (2007) đã

so sánh sự thể hiện gen giữa giống lúa nước và giống lúa cạn trong điều kiện bị stress do khô hạn, sử dụng phương tiện cDNA microarray cho thấy sự biểu hiện của các gen mục tiêu ở mức độ cao trong lúa cạn có thể cải tiến được khả

năng chống chịu stress do khô hạn trong lúa nước và những loài cây trồng có liên quan gần về huyết thống [38], [46], [47] Miguke và cs (2002) đã nghiên cứu sự đa dạng di truyền của lạc và mối quan hệ với dạng dại của chúng trên

cơ sở phân tích các vùng siêu biến của hệ gen [33]

Hiện nay, các nhà khoa học đã ứng dụng kĩ thuật RAPD vào nghiên cứu đa dạng di truyền các đối tượng gây bệnh hại ở lúa như vi khuẩn lam, rầy nâu, ốc, sán nhằm phát hiện ra các dạng mầm bệnh, các vật trung gian truyền bệnh khác nhau, cũng như tác hại của chúng đối với quá trình sinh trưởng và năng suất của cây lúa, để xây dựng phương pháp phòng chống bệnh hiệu quả [22], [23], [28] Một hướng khác mà các nhà khoa học đang quan tâm nghiên cứu đó là sử dụng kĩ thuật RAPD để phân tích sự sai khác di truyền cũng như mức độ biểu hiện khác nhau ở lúa chuyển gen, đột biến gen để đánh giá hiệu quả chuyển gen ở lúa đặc biệt là các gen kháng thuốc diệt cỏ, gen kháng sâu bệnh [36], [39], [44]

Nghiên cứu, đánh giá và tăng cường khả năng chống chịu nhằm nâng cao và ổn định sản lượng lúa trong điều kiện cực đoan là một đòi hỏi thực tiễn trong sản suất nông nghiệp Đây là vấn đề được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu trên nhiều đối tượng cây trồng với các mức độ khác nhau Tuy nhiên tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho chọn dòng chống chịu bằng kỹ thuật nuôi cây mô - tế bào thực vật thì mới được quan tâm nghiên cứu trong vài năm gần đây và đã đạt được những kết quả nhất định

Hiện nay, trong chọn giống người ta không chỉ quan tâm đến những tính trạng hình thái, năng suất và chất lượng, mà còn quan tâm đến bản chất sinh học phân tử của sự thay đổi các tính trạng Kĩ thuật RAPD được

sử dụng như một công cụ rất có hiệu quả trong việc tìm ra các chỉ thị phân tử

để phân biệt các giống hay các loài khác nhau, cũng như đánh giá hiệu quả của công tác chọn, tạo giống cây trồng mới dựa trên các kĩ thuật sinh học phân tử hiện đại

Chương 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 Nguyên liệu

2.1.1 Nguyên liệu thực vật

Vật liệu nghiên cứu là hạt của các dòng lúa chọn lọc có nguồn gốc từ

mô sẹo qua xử lí chịu mặn của các giống lúa CR203, IR64, OM 4498, VND 95-20 (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Hạt các dòng chọn lọc thế hệ R1 và giống gốc

1 R1.CR1, R1.CR3, R1.CR8, R1.CR14, R1.CR15 CR203

2 R1.OM5, R1.OM12, R1.OM16 OM 4498

3 R1.IR1, R1.IR6, R1.IR16 IR64

4 R1.VND6, R1.VND8, R1.VND18 VND 95-20

2.1.2 Hoá chất và thiết bị

+) Hóa chất: 2,4 axit dichlorphenoxyacetic (2,4-D), axit naphthylacetic

(- NAA) của hãng Sigma, K3Fe(Cn)6 , Fe2(SO4)3 , H2SO4, ethanol 70% - 100%, khoáng đa lượng, vi lượng, vitamin, proline chuẩn, tinh bột chuẩn, gelatin 10%, axit sunfosalysilic 20%, surcose, H3PO4, CH3COOH,

Na2HPO4.7H2O, NaH2PO4, NaCl, 2,3,4 Trichlo Tetrazolium chlorit (TTC), agar, cồn, các hóa chất tách chiết ADN, hóa chất chạy PCR - RAPD, mồi các hoá chất để phân tích có nguồn gốc từ Anh, Đức, Trung Quốc

+) Thiết bị: cân điện tử santorius, tủ sấy carbolite, máy quang phổ

uvis cintra 40, máy li tâm lạnh hettich, nồi hấp cao áp, box cấy, máy PCR system 9700 (pharmacia), máy điện di (biorad), máy đo quang phổ diode array spectrophotometer, máy ổn nhiệt, máy soi uv có nguồn gốc từ Anh, Đức

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm được thực hiện tại phòng Công nghệ tế bào, phòng thí nghiệm Di truyền - Sinh học hiện đại khoa Sinh - KTNN, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên, Viện Khoa học sự sống - Đại học Thái Nguyên

Các dòng R2, R3 được trồng trong vụ mùa 2010, vụ xuân 2011, tại xã Phúc Hà, thành phố Thái Nguyên

Phân tích chỉ tiêu hóa sinh

Phân tích chỉ tiêu hóa sinh

Xác định ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hoạt độ của  - amylase hàm lượng đường tan, hoạt độ của protease và protein tan, giai đoạn hạt nảy mầm

Chuẩn bị mẫu: hạt của các giống lúa được ngâm nước 24 giờ, sau đó

được ủ ẩm bằng dung dịch NaCl 0,1M Hạt nảy mầm sau các khoảng thời gian

ủ 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày được lấy để xác định hoạt độ của  - amylase và

đường tan, hoạt độ của protease và hàm lượng protein tan

 Xác định hàm lượng protein tan theo phương pháp Lowry được mô tả

trong tài liệu của Phạm Thị Trân Châu và cs (1998) [4]

Chiết protein bằng dung dịch đệm photphat citrat (pH = 10), lắc đều trong

10 phút, để lạnh 40C trong 24 giờ Sau đó li tâm 12000 vòng/phút ở 40

C trong 30 phút, thu dịch chiết protein để phân tích Tiến hành lặp lại 3 lần Đo hấp thụ

quang phổ trên máy uv - visible ở bước sóng 750nm với thuốc thử folin Nồng

độ protein trong dung dịch đo được máy tính toán theo đồ thị đường chuẩn xây

dựng bằng albumin huyết thanh bò

Hàm lượng protein được tính theo công thức sau:

100 M

M: Khối lượng hạt nảy mầm (mg)

 Xác định hàm lượng đường tan theo phương pháp vi phân tích được

mô tả trong tài liệu của Phạm Thị Trân Châu [4]

Đường tan trong hạt nảy mầm được chiết bằng nước cất, để ở 40

C trong

24 giờ Sau đó li tâm ở 4oC với vận tốc 12000 vòng/phút trong thời gian 30

phút Thu dịch để phân tích, tiến hành lặp lại 3 lần

Hàm lượng đường tan được tính theo công thức:

%100

a

X

Trong đó: X: hàm lượng đường tan (%) b: số ml dịch chiết

HSPL: hệ số pha loãng m: khối lượng mẫu (mg) a: nồng độ đo được trên máy (mg/ml )

 Xác định hoạt độ của - amylase theo phương pháp Heilken được

mô tả trong tài liệu của Nguyễn Văn Mùi (1979) [11]

- Nguyên tắc: dựa vào tính chất hoà tan của  - amylase trong dung

dịch đệm phốt phát 0,2M, pH = 6,8

- amylase trong hạt nảy mầm được chiết bằng đệm phốt phát 0,2M

(pH = 6,8), li tâm 12000 vòng/phút trong 20 phút ở 40C, dịch thu được sử

dụng làm thí nghiệm Thí nghiệm phân tích hoạt độ  - amylase được tiến

hành với ống thí nghiệm, ống kiểm tra, ống đối chứng, cơ chất là tinh bột 1%

Hoạt độ của enzyme được tính theo công thức:

Đvhđ/mg =

h

HSPL C

( 2 1

Trong đó:

Đvhđ: đơn vị hoạt độ (đvhđ/mg mẫu) HSPL: hệ số pha loãng

C1: lượng tinh bột của mẫu thí nghiệm h: khối lượng mẫu (mg)

C2 : lượng tinh bột của mẫu kiểm tra

 Xác định hoạt độ của protease theo phương pháp Anson cải tiến được

mô tả trong tài liệu của Nguyễn Văn Mùi [11]

Chiết protease bằng đệm photphat (pH = 6,5), li tâm 12000 vòng/phút

trong 15 phút ở 40C Dịch thu được sử dụng làm thí nghiệm

Hoạt độ của protease (p) tính bằng đơn vị hoạt độ/mg (đvhđ/mg) theo

công thức:

p=

m T

D HSPL k

Trong đó : p: hoạt độ của protease (đvhđ/mg)

n: số đo trên máy ở ống thí nghiệm (mg/ml)

k: số đo trên máy ở ống kiểm tra (mg/ml)

D: số ml dịch chiết m: khối lượng mẫu (mg) HSPL: hệ số pha loãng T: thời gian ủ enzyme với cơ chất

2.2.2 Phương pháp phân tích sinh lí

Phương pháp gây mặn nhân tạo

Đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn mạ 3 lá được xác định theo

phương pháp của Đinh Thị Phòng và cs (1996) [13]

+ Chuẩn bị mẫu: gieo hạt lúa vào hộp nhỏ mỗi hộp 45 hạt, 3 hộp cho

mỗi giống Thí nghiệm được lặp lại 3 lần với chế độ chăm sóc và điều kiện như nhau Khi mạ được 3 lá tiến hành gây mặn nhân tạo Theo dõi các chỉ tiêu liên quan đến khả năng chịu mặn trước và sau khi gây mặn như sau:

W (%): Khả năng giữ nước của cây mạ

Wft: Trọng lượng tươi của cây mạ đối chứng

Wfc: Trọng lượng tươi của cây mạ sau xử lý mặn

- Tỉ lệ không ảnh hưởng (%): Mức độ bị hại do mặn gây ra được tính theo thang điểm: 0 Không ảnh hưởng; 1 1/3 số đầu lá bị héo nhẹ; 3 Các đầu

lá bị héo; 5 1/3 số lá bị héo; 7 2/3 số lá bị héo; 9 Toàn bộ lá và cây bị héo Tính giá trị trung bình 30 cây của mỗi giống, nhắc lại 3 lần Giá trị điểm trung bình được tính thành tỉ lệ thiệt hại so với thang điểm 9 Từ đó suy ra tỉ lệ không bị ảnh hưởng mặn của cây mạ

Khả năng chịu mặn của mỗi giống còn được được phản ánh bằng diện tích hình rađa, tính theo công thức sau:

n: số lượng các chỉ tiêu a, b, c theo dõi ở các nồng độ xử lí NaCl Chỉ số chịu mặn tương đối của cây mạ phản ánh khả năng chịu mặn của một giống hoặc dòng chọn lọc Chỉ số này được xác định bằng diện tích đồ thị rađa gồm 6 trục mang các trị số tương ứng a, b, , f của một giống

Xác định hàm lƣợng proline

+ Chuẩn bị cây mạ: hạt lúa nảy mầm, khi mầm mạ dài 1,5cm - 2cm,

đặt các mầm vào cốc nuôi đường kính 7cm, cao 6cm có lót giấy lọc Ba cốc mỗi giống, 20 mầm/cốc

+ Xử lý mặn : khi cây mạ có 3 lá, tiến hành xử lý dung dịch NaCl

0,1M Sau 12 giờ, 24 giờ, 96 giờ xử lý NaCl 0,1M tiến hành thu lá và rễ để tách chiết proline

+ Tách chiết proline: hàm lượng proline của lá và rễ được tách chiết

và xác định theo phương pháp của Bates (1973) 20

Tiến hành: nghiền 0,3 gram mẫu bằng nitơ lỏng trong cốc và đũa thuỷ tinh Thêm 10 ml dung dịch axit sulfosalicylic 3%, li tâm 7000 vòng/phút trong 20 phút Lấy 2ml dịch chiết cho vào bình, bổ sung 2ml axit axetic và 2ml dung dịch axit ninhidrin (ninhidrin, axit axetic, axit phôtphoric) ủ trong nước nóng 1000C trong 1 giờ, sau đó ủ trong đá 5 phút Bổ sung vào bình phản ứng 4 ml toluen, lắc đều và lấy phần dịch có màu hồng ở trên đo ở bước sóng 520 nm Hàm lượng proline được xác định trên máy theo đồ thị chuẩn

2.2.3 Phương pháp sinh học phân tử

2.2.3.1 Phương pháp tách chiết ADN tổng số từ lá lúa

- Quy trình tách chiết và làm sạch ADN tổng số từ lá lúa dựa theo

phương pháp của Foolad và cs (1995) có cải tiến [26]

- Kiểm tra chất lượng ADN thu được thông qua điện di trên gel agarose 0,8%

- Xác định hàm lượng và độ tinh sạch của ADN trên máy quang phổ Biomate3 ở bước sóng 260nm/280nm Nồng độ ADN trong dung dịch tách

chiết được tính theo công thức:

Nồng độ ADN (ng/µl) = OD260 × 50 × HSPL (2.5)

Độ sạch ADN = OD260 / OD280 (2.6)

HSPL: Hệ số pha loãng

50: Hằng số

OD260: Chỉ số đo được ở bước sóng 260nm

OD280 : Chỉ số đo dược ở bước sóng 280nm

2.2.3.2 Phân tích đa hình ADN bằng kĩ thuật RAPD

Phản ứng RAPD được tiến hành với 10 mồi ngẫu nhiên được tổng hợp bởi hãng Invitrogen, các mồi có trình tự dài 10 nucleotit, thông tin về trình tự các mồi được trình bày ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Trình tự các nucleotit của 10 mồi RAPD được sử dụng trong

nghiên cứu Tên mồi Trình tự mồi Tên mồi Trình tự mồi

M1 5‟ AACCGACGGG 3‟ M7 5‟ CAGCACCCAC 3‟ M2 5‟ GGGGGTCGTT 3‟ M8 5‟ GGAAGTCGCC 3‟ M3 5‟ TACCACCCCG 3‟ M10 5‟ CTATGCCGAC 3‟ M4 5‟ GGCGGACTGT 3‟ M11 5‟ CGGCCCACGT 3‟ M6 5‟ GTGTCTCAGG 3‟ M14 5‟ TAGGCGAACG 3‟ Phản ứng RAPD được tiến hành theo phương pháp của William và CS (1990) [43] Phản ứng RAPD được thực hiện trong 25µl dung dịch chứa 12,5µl

đệm PCR + 1µl mồi + 1 µl ADN khuôn (50ng/ µl) +9,05 µl H2O Phản ứng RAPD được tiến hành trên máy PCR Amplied Bio Systems (USA/ Singpore)

Điện di ADN tổng số và sản phẩm RAPD trên gel agarose 0,8% và 1,5%, nhuộm Ethiđium bromide và chụp ảnh

2.2.3.3 Phân tích số liệu RAPD

Dựa trên sự xuất hiện hay không xuất hiện của các phân đoạn ADN khi điện di sản phẩm RAPD của các dòng chọn lọc với các mồi ngẫu nhiên để làm

cơ sở cho phân tích số liệu Tiêu chuẩn hóa sản phẩm RAPD theo qui ước:

Số 1: xuất hiện các phân đoạn ADN

Số 0: không xuất hiện phân đoạn ADN

Các số liệu này được xử lý trên máy tính bằng chương trình NTSYpc version 2.0 (Applied Biostatistisc Inc., USA., 1998), để lập ra biểu đồ so sánh

sự khác nhau giữa dòng chọn lọc so với giống gốc ở mức độ phân tử

2.2.4 Phương pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng

Các dòng lúa có nguồn gốc từ mô sẹo qua xử lí chịu mặn được trồng thành từng lô thí nghiệm riêng Chế độ chăm sóc giống nhau ở các dòng và giống gốc Theo dõi sự phát triển của các dòng chọn lọc qua các giai đoạn sinh trưởng trong vụ mùa 2010, vụ xuân 2011 Đánh giá đặc điểm nông học của các dòng qua các chỉ tiêu : Chiều cao cây, chiều dài rễ, số dảnh/ cây, số hạt chắc/bông

2.2.5 Phương pháp xử lý kết quả và tính toán số liệu

Mỗi thí nghiệm được nhắc lại 3 lần Sử dụng toán thống kê để xác định các trị số thống kê như trung bình mẫu (x), phương sai (2), độ lệch chuẩn (), và sai số trung bình mẫu (S x) Các số liệu được xử lý trên máy vi tính bằng chương trình Excel

Chương 3

3.1 Đặc điểm nông học các dòng lúa chọn lọc ở thế hệ R2, R3 có nguồn gốc từ mô sẹo qua xử lí chịu mặn

3.1.1 Đặc điểm nông học các dòng lúa chọn lọc ở thế hệ R2

Các dòng chọn lọc và giống gốc đối chứng sau khi gieo mạ được đưa ra cấy ngoài đồng ruộng đều có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt Kết quả theo dõi các đặc điểm nông học các dòng chọn lọc thế hệ R2 từ quần thể R1

có nguồn gốc từ mô sẹo qua xử lí chịu mặn của các giống lúa nghiên cứu được trình bày trong bảng 3.1

Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy, có sự sai khác đáng kể về đặc điểm nông học giữa các giống khác nhau, tuy nhiên trong cùng một giống thì giữa các dòng chọn lọc lại không biến động nhiều Các chỉ tiêu có sự biến động lớn là chiều cao cây, số hạt chắc trên bông, chiều dài bông Chiều dài hạt, chiều rộng hạt, số nhánh, khối lượng 1000 hạt là các chỉ tiêu nông học ít biến động Một số chỉ tiêu nông học như chiều cao cây, chiều dài bông, chiều dài hạt, số hạt chắc/bông ở các dòng chọn lọc từ giống CR203 có hệ số biến động lớn hơn đối chứng là giống gốc chứng tỏ các đặc điểm nông học theo dõi đã ổn định dần Các dòng chọn lọc thuộc các giống nghiên cứu khác đều có hệ số biến động thấp hơn đối chứng

* Chiều cao cây

Chiều cao cây được đo từ gốc đến đầu bông của cây lúa Tính trạng chiều cao cây của các dòng chọn lọc và đối chứng được sắp xếp theo thứ tự: R2.CR3 > R2.CR15 > R2.CR1 > R2.CR14 > R2.CR8 > CR203; OM > R2.OM5 > R2.OM12 > R2.OM16; R2.IR6 > R2.IR16 > IR > R2.IR1; VND > R1.VND6 > R1.VND18 > R1.VND8

Các dòng có nguồn gốc từ giống CR203 đều có chiều cao tăng so với giống gốc đối chứng, tuy nhiên tăng không nhiều (từ 0,94 – 2,55cm) Các

dòng từ giống VND có chiều cao giảm so với giống gốc (từ 0,09 – 6,09cm) Các dòng có nguồn gốc từ giống OM và IR có sự biến động lớn so với giống gốc, trong đó dòng R2.OM16 có sự biến động lớn nhất khi chiều cao cây giảm 10,02cm so với đối chứng

* Chiều dài bông

Chiều dài bông thay đổi tùy theo từng dòng và nguồn gốc mỗi dòng chiều dài bông của 4/5 dòng có nguồn gốc từ giống CR203 lớn hơn so với giống gốc (từ 0,22 – 1,02cm) Đa số các dòng đều có hệ số biến động (Cv%) lớn hơn so với giống gốc, dao động từ 3,07% – 7,96% Tuy nhiên sự biến động này không lớn, chứng tỏ có sự ổn định nhanh tính trạng chiều dài bông của các dòng chọn lọc ở thế hệ R2 Sự biến động về chiều dài bông lớn nhất thuộc về dòng R2.IR16, giảm 3,11cm so với đối chứng

Tất cả các dòng từ giống VND đều có chiều dài bông giảm so với đối chứng (từ 1,27 – 3,23cm) Chiều dài bông có liên quan chặt chẽ đến số hạt trên bông, đây là một tính trạng quan trọng quyết định năng suất của cây lúa

* Kích thước hạt

Kích thước và hình dạng hạt liên quan trực tiếp đến năng suất lúa Từ kết quả thu được, chúng tôi thấy kích thước hạt lúa là tính trạng tương đối ổn định Chiều dài hạt dao động trong khoảng 6,46mm – 8,95mm Hệ số biến động về chiều dài dao động trong khoảng 2,74% – 6,75% Các dòng có nguồn gốc từ giống CR203 là có chiều dài hạt tăng so với đối chứng, các dòng chọn lọc có nguồn gốc từ các giống còn lại đều có chiều dài hạt giảm so với giống gốc đối chứng

Chiều rộng hạt của các dòng chọn lọc và giống gốc dao động từ 2,31 – 3,16mm Các dòng thuốc giống CR203 và VND có hệ số biến động nhỏ hơn só với đối chứng Hệ số biến động của các dòng chọn lọc và đối chứng về chiều rộng hạt dao động từ 3,78% – 7,28%

Bảng 3.1 Đặc điểm nông học và mức độ biến dị các dòng lúa chọn lọc thế hệ R2 (n = 30;  = 0,05)

Dòng

Chiều cao cây(cm) Chiều dài bông

(cm) Chiều dài hạt(mm) Chiều rộng

OM (gốc) 97,07±0,04 6,86 21,05±0,02 6,25 7,35±0,03 5,92 2,85±0,03 3,78 6,04±0,01 16,04 85,96±0,14 19,43 22,36±0,32 110 R1.OM12 92,02±0,07 5,85 22,85±0,01 7,31 7,65±0,02 4,78 2,95±0,05 5,96 5,92±0,01 16,67 78,05±0,07 16,45 21,07±0,36 112 R1.OM5 96,15±0,13 5,92 21,95±0,01 7,96 6,46±0,05 6,13 2,92±0,04 6,75 7,84±0,01 20,21 75,94±0,06 17,84 21,98±0,53 109 R1.OM16 87,05±0,02 4,24 20,47±0,08 7,36 7,14±0,08 5,73 2,84±0,01 7,16 7,87±0,08 21,36 83,14±0,02 18,50 22,35±0,18 114

IR (gốc) 95,96±0,21 5,62 22,07±0,01 3,17 8,95±0,02 2,74 2,67±0,01 5,95 9,96±0,01 17,37 76,35±0,07 13,45 21,05±0,04 120 R1.IR1 94,15±0,13 6,86 21,07±0,01 6,07 8,65±0,01 3,64 2,43±0,04 4,50 10,74±0,03 17,33 78,96±0,12 14,04 19,85±0,71 123 R1.IR6 97,06±0,27 7,35 18,96±0,06 3,08 8,76±0,02 4,07 2,45±0,01 6,41 10,85±0,01 16,87 74,96±0,01 15,36 20,05±0,23 118 R1.IR16 97,01±0,07 6,85 24,18±0,01 4,56 8,78±0,06 4,56 2,65±0,08 5,73 9,75±0,01 18,20 72,16±0,05 14,20 22,17±0,21 120 VND (gốc) 92,56±0,12 5,86 24,35±0,01 4,04 7,93±0,02 6,75 3,16±0,03 7,07 6,94±0,01 17,95 113,64±0,01 12,65 19,56±0,08 96 R1.VND6 92,47±0,23 6,07 21,12±0,01 4,24 7,23±0,03 4,20 2,67±0,04 6,56 7,53±0,01 24,45 105,68±0,02 11,45 18,75±0,36 98 R1.VND8 86,47±0,15 6,13 22,13±0,02 5,62 7,65±0,06 5,56 2,63±0,07 6,32 6,13±0,01 26,60 98,57±0,01 10,34 18,77±0,33 99 R1.VND18 87,15±0,24 5,73 23,08±0,01 6,86 7,53±0,12 5,60 2,31±0,03 5,77 7,25±0,04 26,81 102,01±0,08 12,67 19,20±0,14 96

* Số dảnh/khóm

Số dảnh/khóm biểu thị cho khả năng đẻ nhánh tập trung trong thời gian ngắn của giống, trong đó số nhánh hữu hiệu đặc biệt quan trọng đối với quá trình ra hoa, kết quả và cho năng suất của cây lúa Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy, so với các chỉ tiêu nông học khác thì số dảnh/khóm của các dòng chọn lọc thế hệ R2 là tính trạng có hệ số biến động tương đối cao Các dòng chọn lọc và giống gốc có hệ số biến động từ 16,28% – 26,81% Khả năng để nhánh dao động từ 5,92 dảnh/khóm đến 10,85 dảnh/khóm Các dòng có nguồn gốc

từ giống CR203 đều có số dảnh/khóm cao hơn đối chứng từ 1,79 – 4,03 dảnh/khóm Các dòng và giống gốc IR có số dảnh/khóm cao nhất (9,96 – 10,85 dảnh/khóm)

* Khối lượng 1000 hạt

Các dòng có nguồn gốc từ giống CR203 có khối lượng 1000 hạt dao động từ 26,54 – 31,36g Trong đó khối lượng 1000 hạt của các dòng đều cao hơn so với đối chứng từ 0,58g – 4,82g Đây cũng là các dòng chọn lọc có khối lượng 1000 hạt cao nhất Các dòng chọn lọc từ giống OM, IR, VND có

khối lượng 1000 hạt thấp hơn, trong đó các dòng từ giống IR và VND có sự chênh lệch đáng kể, dao động từ 18,77 – 22,17g

* Thời gian sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng của các giống lúa là chỉ tiêu nông học quan trọng bên cạnh các tính trạng về năng suất của cây lúa Thời gian sinh trưởng có sự sai khác giữa các dòng từ các giống và sai khác theo mùa vụ Vụ xuân thường

có thời gian sinh trưởng kéo dài hơn so với vụ mùa khoảng 20 ngày

Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy, thời gian sinh trưởng trong vụ mùa của các đối tượng nghiên cứu dao động từ 96 – 120 ngày Trong đó các dòng có nguồn gốc từ giống CR203 có thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với đối chứng (từ 5 – 10 ngày) Các dòng thuộc các giống còn lại đều có thời gian sinh trưởng cao hơn so với giống gốc từ 2 – 8 ngày Thời gian sinh trưởng ngắn có ý nghĩa lớn trong công tác chọn lọc giống cây trồng nhằm rút ngắn thời gian sản xuất và tăng năng suất, sản lượng của cây trồng

3.1.2 Đặc điểm nông học của các dòng chọn lọc ở thế hệ R3

Dựa trên phân tích đặc điểm nông học ở thế hệ R1, R2 đặc biệt là các tính trạng liên quan đến năng suất như chiều dài bông, số hạt chắc /bông, kích thước hạt, khối lượng 1000 hạt cho thấy, các dòng có nguồn gốc từ giống CR203 có các chỉ tiêu này cao hơn so với đối chứng và các dòng, giống khác Mặt khác CR203 là giống lúa cho năng suất khá cao (55 – 60 tạ/ha), ổn định, chất lượng hạt cao, được người sử dụng ưa chuộng và được gieo trồng phổ biến ở các tỉnh bắc bộ [51] Vì vậy, chúng tôi lựa chọn và tiếp tục theo dõi đặc điểm nông học của các dòng từ giống CR203 qua thế hệ tiếp theo để chọn lọc được dòng ưu việt phục vụ cho công tác tạo giống lúa có khả năng chịu mặn Kết quả theo dõi các chỉ tiêu nông học của các dòng từ giống gốc CR203 ở thế hệ R3 được trình bày trong bảng 3.2

Số liệu ở bảng 3.2 cho thấy, ở thế hệ R3 các dòng chọn lọc R3.CR1, R3.CR3, R3.CR8, R3.CR14, R3.CR15 đều có các chỉ tiêu nông học theo dõi

nổi trội hơn so với đối chứng Chiều cao cây, chiều dài bông, số hạt chắc/bông, số dảnh/khóm ở các dòng chọn lọc đều cao hơn so với đối chứng Hệ số biến động ở các dòng đều thấp hơn so với giống gốc đối chứng, chứng tỏ các dòng chọn lọc ổn định nhanh qua các thế hệ Trong đó, dòng chọn lọc R3.CR1, R3.CR3, R3.CR14 có nhiều đặc điểm nổi bật hơn so với giống gốc như sinh trưởng phát triển tốt, chiều dài bông, số hạt chắc/bông, khối lượng 1000 hạt đều cao hơn giống gốc Đồng thời cũng là các dòng có thời gian sinh trưởng ngắn hơn giống gốc Như vậy các dòng chọn lọc từ giống CR203 qua xử lí chịu mặn NaCl 0,1M bằng kĩ thuật nuôi cấy in vitro ở thế hệ 3 đều có các đặc điểm nông học nổi trội hơn giống gốc Chúng tôi tiếp tục xử dụng hạt của các dòng chọn lọc phân tích đặc điểm hóa sinh và đánh giá khả năng chịu mặn

Bảng 3.2 Đặc điểm nông học các dòng chọn lọc từ giống CR203

( n = 30,  = 0,05) Chỉ tiêu theo dõi CR203 R3.CR1 R3.CR3 R3.CR8 R3.CR14 R3.CR15 Chiều cao cây (cm) 94,24 95,13 96,84 95,25 96,71 98,88 Chiều dài bông

(cm) 22,60 23,75 24,16 22,80 23,06 24,12 Chiều dài hạt (mm) 8,50 8,62 8,09 8,35 8,96 8,20 Chiều rộng hạt

(mm) 2,67 2,54 2,89 2,81 3,02 2,94

Số dảnh/khóm 8,03 9,42 8,76 8,13 9,42 9,12

Số hạt chắc /bông 126,15 128,34 127,53 128,63 129,75 129,65 Khối lượng 1000

hạt (g) 28,32 29,16 28,07 28,54 29,05 28,67 Thời gian sinh

trưởng (Ngày) 102 97 98 101 98 95

3.1.3 Nhận xét về một số đặc điểm nông học ở các dòng chọn lọc

- Đặc điểm nông học (chiều cao cây, chiều dài bông, kích thước hạt, số hạt chắc/bông ) có mức độ biến động lớn nhưng nhanh chóng ổn định qua các thế hệ R2, R3

- Các dòng chọn lọc từ giống CR203 đều có các đặc điểm nông học nổi trội hơn so với giống gốc và các dòng, giống nghiên cứu khác

- Theo hướng chọn lọc các dòng có năng suất cao, thời gian sinh trưởng ngắn chiều dài bông, số hạt chắc/bông tăng so với đối chứng chúng tôi đã chọn lọc các dòng có nguồn gốc từ giống CR203 để tiếp tục đánh giá ở thế hệ sau và khảo nghiệm thành giống có khả năng chịu mặn

3.2 Phân tích hóa sinh các dòng chọn lọc

Để đánh giá chất lượng hạt của các dòng chọn lọc so với giống gốc, chúng tôi tiến hành phân tích hàm lượng protein và đường khử trong hạt Kết quả thu được, được trình bày trong bảng 3.3

Bảng 3.3 cho thấy hàm lượng protein hạt của các dòng chọn lọc và giống gốc dao động từ 8,23% đến 9,15% Tất cả các dòng chọn lọc đều có hàm lượng protein cao hơn so với giống gốc đối chứng từ 0,97% – 11,19% Trong đó dòng R3.CR8 có hàm lượng protein cao nhất đạt 9,15%, tăng so với giống gốc là 11,19% Dòng R3.CR14 có hàm lượng protein tăng thấp nhất, tăng 0,97% so với giống gốc (8,31%) Như vậy, các dòng chọn lọc từ giống CR203 đều có sự thay đổi so với giống gốc về hàm lượng protein theo hướng tăng

Hàm lượng đường khử ở các dòng đều tăng so với giống gốc từ 5,49% – 17,67% Cao nhất là dòng R3.CR3 đạt 1,92%, tăng 17,67% so với giống gốc Thấp nhất là dòng R3.CR1 chỉ tăng so với giống gốc là 5,49% đạt 1,73%

Hàm lượng protein và đường khử trong hạt của các dòng chọn lọc có nguồn gốc từ giống CR203 qua xử lí chịu mặn đều cao hơn giống gốc, chứng