Khoá luận tốt nghiệp nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của 06 dòng lúa được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính tại xã cao minh phúc yên vĩnh phúc vụ đông xuân 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HẰ NỘI 2 KHOA SINH - KTNNĐẶNG THỊ MAI HƯƠNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA 06 DÒNG LÚA ĐƯỢC TẠO RA BẰNG PHƯƠNG PHÁP LAI HỮU TÍNH TẠI XÃ CAO MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HẰ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN

ĐẶNG THỊ MAI HƯƠNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA 06 DÒNG LÚA ĐƯỢC TẠO RA BẰNG PHƯƠNG PHÁP LAI HỮU TÍNH TẠI XÃ CAO MINH - PHÚC YÊN - VĨNH PHÚC VỤ ĐÔNG XUÂN 2014

KHÓA LUÂN TỐT NGHIÊP ĐAI HOC • • • •

Chuyên ngành: Di truyền học

Người hướng dẫn khoa học TS.

NGUYỄN NHƯ TOẢN

HÀ NỘI – 2015

LỜI CẢM ƠN

Được sự nhất trí của ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

và khoa Sinh - KTNN trong thời gian qua em đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của 06 dòng lúa được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính tại xã Cao Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc vụ đông xuân 2014”.

Để hoàn thành được đề tài ngoài nỗ lực của bản thân em đã nhận đượcnhiều sự quan tâm giúp đỡ tận tình của thầy cô bạn bè và người thân

Trước tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến

TS Nguyễn Như Toản (khoa Sinh - KTNN, trường Đại học Sư phạm Hà Nội2) đã tạo điều kiện và tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đềtài khóa luận này

Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cô giáo ừongKhoa Sinh - KTNN trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 những người đã trựctiếp giảng dạy, trang bị những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian em h ọctập tại trường

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn

bè, gia đình và những người luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ em ừong quátrình học tập và thực hiện đề tàiHà Nội, tháng 05 năm 2015

m Ị_ _ • 2

Tác giả

LỜI CAM ĐOAN

Sau một thời gian nghiên cứu, bằng sự cố gắng của bản thân và sự định hướng của TS.Nguyễn Như Toản, khóa luận của tôi đã được hoàn thành

Tôi xin cam đoan khóa luận này là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, kết quảnày không trùng với bất kì tác giả nào đã được công bố Nếu sai tôi xinhoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, tháng 05 năm 2015 Tác giả

Đặng Thị Mai Hương

giống lúa 16Bảng 2.2 Chỉ tiêu và phương pháp đánh giá đặc điểm hình thái của các

giống lúa 17Bảng 2.3 Phương pháp đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất của các

giống lúa 18Bảng 2.4 Phương pháp đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh của các

giống lúa 29Bảng 3.1 Khả năng sinh trưởng của các giống lúa trồng vụ xuân 2014 tại

Cao Minh, phúc Yên, Vĩnh Phúc 22Bảng 3.2 Đặc điểm hình thái lá của các giống lúa trồng vụ xuân 2014 tại

Cao Minh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc 24Bảng 3.3 Đặc điểm hình thái cây của các giống lá trồng vụ xuân 2014 tại

Cao Minh, Phúc Yên, Vmh Phúc 26Bảng 3.4 Các yếu tố cấu thành năng suất của một giống lúa trồng vụ xuân

2014 tại Cao Minh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc 28Bảng 3.5 Năng suất của các giống lúa trồng vụ xuân 2014 tại Cao Minh,

Phúc Yên, Vmh Phúc 31Bảng 3.6 Khả năng nhiễm sâu bệnh của các giông lúa trộng vụ xuân 2014

tại Cao Minh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc 32

LỜI CAM ĐOAN

Biểu đồ 3.1 Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa trồng vụ xuân 2014 tại

Cao Minh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc 22Biểu đồ 3.2 chiều rộng và chiều dài lá đòng của các giống lúa trồng vụ

xuân 2014 tại Cao Minh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc 25Biểu đồ 3.3 Chiều cao cây và chiều dài bông của các giống lúa trồng vụ

xuân 2014 tại Cao Minh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc 26Biểu đồ 3.4 Số hạt/bông của các giống lúa trồng vụ xuân 2014 tại Cao

Minh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc 29Biểu đồ 3.5 khối lượng 1000 hạt của các giống lúa nghiên cứu trồng vụ

xuân 2014 tại Cao Minh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc 30Biểu đồ 3.6 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống lúa

vụ xuân 2014 trồng tại Cao Minh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc 31

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM

ĐOAN

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ

HỆU DANH MỤC BẢNG SỐ LỆU

DANH MỤC BIÊU ĐỒ

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Nguồn gốc, phân loại lúa 4

1.1.1 Nguồn gốc cây lúa 4

1.1.2 Phân bại 4 1.2 Giá trị kinh tế của lúa gạo 6

1.2.1 Giá trị dinh dưỡng 6 1.2.2 Giá trị sử dụng 7 1.2.3 Giá trị thương mại 8 1.3 Một số đặc điểm nông sinh học cây lúa 8

1.4 Tình hình nghiên cứu ữên thế giới và ở Việt Nam 10

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 10

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 11

1.4.3 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống lúa bằng lai hữu tính trên

thể giới và ở Việt Nam 12

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 14

2.1 Đối tượng nghiên cứu 14

2.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 14

2.3 Nội dung nghiên cứu 14

2.3.1 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của 06 dòng lúa được tạo ra bằng lai hữu tính thông qua khảo sất một so chỉ tiêu 14

2.3.2 Nghiên cứu các yểu tố cẩu thành năng suất của 06 dòng lúa lai hữu tính thông qua khảo sát các chỉ tiêu 15

2.3.3 Nghiên cứu khả năng chong chịu sâu bệnh và khí hậu của 06 dòng lúa lai hữu tính 15

2.4 Phương pháp nghiên cứu 15

2.4.1 Phương pháp bổ trí thí nghiệm 15

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 15

2.4.3 Phương pháp xử lí sổ liệu 20

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN cứu 22

3.1 Đặc tính nông sinh học của các giống lúa nghiên cứu 22

3.2 Đăc điểm hình thái của các giống lúa nghiên cứu 24

3.3 Khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống lúa nghiên cứu 32

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Cây lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế giới, theo ướctính khoảng 65% dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính.Tính đến năm 1999 diện tích ttồng lúa trên thế giới khoảng 154 triệu haphân bố ở khoảng 112 quốc gia ừong đó chủ yếu ở châu Á (90%), châu Phi(59%), châu Mỹ La Tinh (5,7%) Hiện nay tính từ năm 2009-2010 diện tíchtrồng lúa vào khoảng 147,5 triệu ha Gạo là nguồn lương thực tiêu thụ nhiềunhất thế giới

Ở Việt Nam cây lúa cũng là cây lương thực chủ yếu có vai trò quantrọng trong ngành trồng trọt So với các nước trên thế giới, nhu cầu tiêu thụlúa gạo của Việt Nam xếp hàng thứ 5 (sau Trung Quốc, Indonesia, Ấn Độ,Bangladesh) ở mức 18.9 triệu tần thóc/năm Với dân số 80 triệu người thìdiện tích trồng lúa đứng vào hàng thứ 6 Nhờ áp dụng tiến bộ của khoa học

kĩ thuật vào công tác chọn tạo giống lúa mà Việt Nam đã có bước nhảy vọttrong sản xuất lương thực Từ một nước thiếu lương thực triền miên tronghàng chục năm, đến nay nhiều năm liền Việt Nam đã vươn lên đứng hàngthứ hai về sản xuất lúa gạo chỉ sau Thái Lan [15] Tuy nhiên, năng suất bìnhquân ở nước ta so với các nước khác vẫn còn quá thấp (bình quân chưa đạt4,0 tấn/ha/vụ), phẩm chất gạo nhìn chung chưa tốt, nhất là ở các tỉnh phíaBắc Chất lượng gạo thương phẩm nhìn chung chưa đáp ứng được nhu cầumới của thị trường trong nước và quốc tế Thông thường gạo sủa Việt Namchỉ xuất được với giá 223 USD/tấn (theo số liệu của Tổng cục Thống Kêcung cấp 17/6/2003) luôn thấp hơn so vói giá gạo của Thái Lan Nguyênnhân chủ yếu của tình trạng trên là do nhiều năm qua chúng ta chưa thực sự

chú trọng đến công tác tuyển chọn các giống lúa có chất lượng gạo thươngphẩm tốt, nhất là những giống lúa đặc sản Hầu như, những giống lúa cóphẩm chất gạo cao hiện có rất ít trong sản xuất [11].

Hiện tại, bộ giống lúa phục vụ cho chương trình sản xuất lúa chấtlượng và xuất khẩu ở miền Bắc nước ta chưa được hoàn thiện Một sốgiống lúa đặc sản có chất lượng gạo cao (cơm mềm, thơm, ngon), có khảnăng thích ứng rộng, chống chịu sâu bệnh tốt, nhung thời gian sinh trưởngcòn quá dài, cho năng suất thấp (khoảng 2,5-2,8 tấn/ha/vụ), chưa đáp ứngđược nhu cầu mới của sản xuất Nhiều giống lúa nhập nội đang được gieotrồng hiện tại có tiềm năng năng suất cao, nhưng chưa được chọn lọc hoànthiện do vậy thường nhiễm sâu bệnh, tính thích ứng với điệu kiện canh táccủa từng vùng sinh thái chưa cao, cho năng suất không ổn định [6]

Để góp phẩn nâng cao chất lượng và năng suất lúa gạo trong thời gian tới, nhằm phục vụ cho chương trình chọn tạo giống lúa chất lượng, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng

và phát triển của 06 dòng lúa được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính tại xã Cao Minh, thị xã phúc Yên, tỉnh Vỉnh Phúc, vụ đông xuân năm 2014”.

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

+ Tìm hiểu khả năng sinh trưởng, phát triển và thích ứng của 06 dònglúa được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính được trồng tại xã Cao Minh,thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc trong vụ đông xuân năm 2014

+ Xác định được một số giống có khả năng thích nghi với khu vựcsinh thái nghiên cứu để góp phàn bổ sung thêm nguồn giống lúa chất lượngcho địa phương

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

3.2 Ỷ nghĩa thực tiễn

- Chọn ra được một số dòng lúa ưu việt

- Góp phàn vào việc chọn tạo nguồn vật liệu khới đàu cho công tácchọn giống mới có năng suất cao phẩm chất tốt, thời gian sinh trưởng ngắnnhằm xây dựng bộ giống lúa mới cho địa phương

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc, phân loại lúa

1.1.1Nguồn gốc cây lúa

Cây lúa trồng O r y z a s a t i v a L là loài thân thảo sống hàng năm.

Thòi gian sinh trưởng của các giống dài, ngắn khác nhau, về nguồn gốc câylúa, có nhiều nhà khoa học đã nghiên cứa và đưa ra các ý kiến khác nhau:+ Theo Candalle (1886) cây lúa có nguồn gốc từ Ấn Độ

+ Theo Roseleviez (1931) cây lúa trống có nguồn gốc từ Đông Nam

Á, đặc biệt từ Ãn Độ và Đông Dương

Tuy xuất xứ của cây trồng có nhiều ý kiến khác nhau nhưng đến nay

đã có sự thống nhất nguồn gốc là cây lúa có từ Đông Nam Á [1] Vì đây làvùng có diện tích trồng lúa tập trung lớn trên thế giới, có khí hậu nhiệt đớinóng ẩm phù hợp với cây lúa, là nơi lúa được trồng sớm nhất và hơn nữa ởđây dễ dàng tìm thấy bộ gen đày đủ của cây lúa

về phương diện thực vật học, lúa trồng hiện nay là dòng lúa dại Oryazafatma hình thành thông qua một quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài Loàilúa dại này thường gặp ở Ấn Độ, Campuchia, Nam Việt Nam, vùng ĐôngNam Trung Quốc, Thái Lan và Myanma Họ hàng với cây lúa trồng là cácloài trong chi Oryza Người ta đã khảo sát và thấy có 22 loài trong chiOryza với 24 hoặc 48 NST [20].

1.1.2 Phân loai

❖ Dựa vào đặc tính thực vật học

Lúa là cây hằng niên có tổng số nhiễm sắc thể 2n = 24 về mặt phân

loại thực vật, cây lúa thuôc họ G r a m ỉ n e a e (hòa thảo), tộc O r y z e a e , chi O r y z a O r y z a có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới

ẩm của Châu Phi, Nam và Đông Nam Châu Á, Nam Trung Quốc, Nam vàTrung Mỹ và một phần ở Úc Châu (Chang, 1976 theo De Datta, 1981).Trong đó, chỉ có 2 loài là lúa ttồng, còn lại là lúa hoang hằng niên và đaniên

♦♦♦ Dựa vào sinh thái, địa lý

Từ 200 năm trước công nguyên, các giống lúa ở Trung Quốc đượcphân thành 3 nhóm: “Hsien”, “Keng” và nếp Năm 1928 - 1930, các nhà

nghiên cứu Nhật Bản đã đưa lúa trồng thành 2 loại phụ: “ ỉ n d ỉ c a ” và

“ j a p o n i c a ” trên cơ sở phân bố địa lý, hình thái cây và hạt, độ bất dục

khi lai tạo và phản ứng huyết thanh (Serological reaction)

Nhóm I n d i c a (= “Hsien” = lúa tiên) bao gồm các giống lúa ở vùng nhiệt đới Trong khi nhóm J a p o n i c a (= “Keng” = lúa cánh) bao gồm các

giống lúa tập trung ở các vùng á nhiệt đới và ôn đới Các nhà nghiên cứu

Nhật Bản sau đó đã thêm một nhóm thứ 3 “ j a v a n i c a ” để đặt tên cho

giống lúa cổ truyền của Indonesia là “bulu” và “gundil” Từ “Japonica” có

lẽ xuất xứ từ chữ Japan là tên nước Nhật Bản Còn “Indica” có lẽ có nguồngốc từ India (Ấn Độ) Như vậy, tên gọi của 3 nhóm thể hiện nguồn gốc xuấtphát của các giống lúa từ 3 vùng địa lý khác nhau.

♦♦♦ Dựa vào đặc tính sinh lý

- Dựa váo tính quang cảm

Lúa là loại cây ngày ngắn, tức là loại thực yật chỉ cảm ứng ra hoatrong điềukiện quang kỳ ngắn

Phản ứng đối vói quang kỳ (độ dài chiếu sáng ừong ngày) thay đổi tuỳtheo giống lúa Dựa vào mức độ cảm ứng đối với quang kỳ của từng giốnglúa, người ta phân biệt 2 nhóm lúa chính: nhóm quang cảm và nhóm khôngquang cảm

❖ Dựa vào điều kiện môi trường canh tác

Dựa vào điều kiện môi trường canh tác, đặc biệt là nước có thườngxuyên ngập ruộng hay không, người ta phân biệt nhóm lúa rẫy (upland rice)hoặc lúa nước (lowland rice) Trong lúa nước ngưòi ta còn phân biệt lúa cótưới (irrigated lowland rice), lúa nước trời (rainfed lowland rice), lúa nướcsâu (deepwater rice), hoặc lúa nổi (floating rice) Tùy theo đặc tính thíchnghi với môi trường, người ta có lúa chịu phèn, lúa chịu úng, lúa chịu hạn,lúa chịu mặn Tuỳ theo chế độ nhiệt khác nhau, người ta cũng phân biệtlúa chịu lạnh (các giống japonica), lúa chịu nhiệt (các giống indica)

♦♦♦ Dựa vào đặc tính sinh hóa hạt gạo

Tùy theo lượng amylose trong tinh bột hạt gạo, người ta phân biệt lúanếp và lúa tẻ Ta biết rằng tinh bột có 2 dạng là amylose và amylopectin.Hàm lượng amylopectin trong thành phần tinh bột hạt gạo càng cao tức hàmlượng amylose càng thấp thì gạo càng dẻo

♦♦♦ Dựa vào đặc tính của hình thái

- Dựa vào đặc tính hình thái của cây lúa, người ta còn phân biệt theo:+ Cây: cao (>120 cm) - trung bình (100 - 120 cm) - thấp (dưới 100cm).

+ Lá: thẳng hoặc cong rủ, bản lá to hoặc nhỏ, dầy hoặc mỏng

+ Bông: loại hình nhiều bông (nở bụi mạnh) hoặc to bông (nhiều hạt),dạng bông túm hoặc xòe, cổ bông hở hoặc cổ kín (tùy theo độ trổ của cổbông so với cổ lá cờ), khoe bông hoặc giấu bông (tùy theo chiều dài và gốc

độ lá cờ hay lá đòng và tùy độ trổ của bông ra khỏi bẹ lá cờ), dầy nách haythưa nách (tùy độ đóng hạt trên các nhánh gié của bông lúa)

+ Hạt lúa: dài, trung bình hoặc tròn (dựa vào chiều dài và tỉ lệdài/ngang của hạt lúa)

+ Hạt gạo: gạo trắng hay đỏ hoặc nâu, tím (màu của lớp yỏ ngoài hạtgạo); có bạc bụng hay không; dạng hạt dài hay tròn

1.2 Giá trị kinh tế của lúa gạo

1.2.1 Giá trị dinh dưỡng

Gạo là thức ăn giàu chất dinh dưỡng chứa nhiều đường bột và protein.Phân tích thành phần chất dinh dưỡng của gạo có: 62,4% tinh bột, 7,9%protein (ở gạo nếp thường cao hơn gạo tẻ), lipit ở gạo xay là 2,2% nhưng ởgạo xát chỉ còn 0,2% Bột gạo có nhiều vitamin BI (0.45 mg/100 hạt), B2,B6 và photpho

Theo Tràn Duy Quý, 1994 [14]: Protein ở lúa gạo Việt Nam có thànhphần các nhóm như sau: albumin 4% - 10%, globumin 6% - 12%, prolamin

5% - 9 % , glutein 1 0 , 5 % - 80% Hàm lượng glutein cao chứng tỏ phẩm

chất và giá trị dinh dưỡng của lúa gạo Việt Nam

Trong hạt gạo, hàm lượng dinh dưỡng tập trung ở các lớp ngoài vàgiảm dần vào trung tâm Phần bên trong nội nhũ chỉ chứa chủ yếu là chấtđường bột Cám hay lớp vỏ ngoài của lúa gạo chiếm khoảng 10% ttọng

lượng khô là thành phàn rất bổ dưỡng của lúa, chứa nhiều protein, chất béo,khoáng chất và vitamin, đặt biệt là các vitaimn nhóm B Tấm gồm có mầmhạt lúa bị tách ra khi xay chà, cũng là thành phần rất bổ dưỡng, chứa nhiềuprootein, chất béo, đường, chất khoáng và vitamin.

1.2.2 Giá trị sử dụng

Lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu của thế giới: lúa mì, lúa

và ngô Lúa đã trở thành cây lương thực chủ yếu của con người từ rất lâu

Có khoảng 65% dân số thế giời coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, 25%

sử dụng lúa gạo trên 1/2 khẩu phần ăn hàng ngày Như vậy lúa gạo ảnhhưởng trực tiếp đến hơn 65% đời sống của dân số thế giới, về diện tích câylúa đứng thứ 2 sau cây lúa mì và chiếm 2/3 diện tích trồng trọt có nướctưới

Tuy sản xuất lúa gạo trong ba thập kỉ gần đây có mức tăng trưởngđáng kể, tổng sản lượng lúa tăng 70% trong 30 năm, nhưng do dân số tăngnhanh, nhất là ở các nước đang phát triển (châu Á, châu Phi, châu Mỹ LaTinh), lúa đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc giải quyết các vấn đềthiếu lương thực [3]

Bên cạnh sản lượng chính của cây lúa (gạo), trong quá trình chế biến

có thể thu được rất nhiều các sản phẩm phụ khác nhau Các sản phẩm phụnày lại tiếp tục được chế biến để phục vụ cho nhu cầu của con người ừongchăn nuôi, công nghiệp, y học, thực phẩm Các sản phẩm phụ thu được từcây lúa bao gồm:

+ Tấm: dùng để sản xuất tinh bột, cồn, axeton, phấn mịn, và thuốcchữa bệnh

+ Cám: dùng để sản xuất thức ăn tổng hợp, sản xuất vitamin BI đểchữa bệnh tê phù, chế tạo sơn cao cấp hoặc sản xuất xà phòng

+ Trấu: dùng để sản xuất nấm men, làm thức ăn cho gia súc, vật liệuđóng lót hàng, vật liệu độn cho chuồng gia súc hoặc làm chất đốt.

+ Rơm, rạ: dùng cho công nghệ nấm, sản xuất giấy, các tông xâydựng, đồ gia dụng (thừng, chão, mũ, giầy dép) hoặc làm thức ăn cho giasúc, trộn với cây họ đậu làm thức ăn ủ chua

1.2.3.Giá trị thương mại

Xuất khẩu lúa gạo hàng năm đã đem lại hàng tỷ USD cho dất nước ta,góp phần đáng kể để thúc đấy kinh tế phát triển

Kết quả của xuất khẩu lúa gạo năm 2012 không chỉ ở con số ấn tượng màcòn là sự đóng góp quan trọng vào việc góp phần cải thiện cán cân thươngmại nhờ giá trị kim ngạch mang về cho quốc gia 3,7 tỷ USD Theo bộNN&PTNT, tổng kim ngạch xuất khẩu toàn ngành nông nghiệp năm 2012ước đạt 27,5 tỷ USD, tăng 9,7%, thặng dư thương mại trên 9,2 tỷ USD, gópphần giảm nhập siêu Đồng thời, năm 2012, nước ta xuất siêu 284 triệuUSD, là năm đàu tiên xuất siêu hàng hóa kể tò năm 1993 [22]

1.3 Một số đặc điểm nông sinh học cây lúa

Một số bộ phận quan trọng của lúa:

- Rễ lúa: Rễ lúa thuộc loại rễ chùm, gồm 2 loại là rễ mầm và rễ phụ

Rễ mầm phát triển từ khi hạt bắt đầu nảy mầm, chỉ có một chiếc duy nhất

Rễ phụ được hình thành sau và được tạo trong suốt thời gian sinh trưởngcủa cây lúa Cả hai loại rễ đều có khả năng hút nước và muối khoáng chocây

- Thân lúa: Thân phát triển từ thân mầm, có dạng ống tròn, thân lúagồm nhiều mắt và lóng, số lóng trên thân phụ thuộc vào giống Các giống

có thời gian sinh trưởng trung ngày thường có 6 - 7 lóng, các giống ngắnngày có khoảng từ 4 - 5 lóng (Bùi Huy Đáp, 1970) [3] Thân lúa làm nhiệm

vụ vận chuyển và giữ nước, muối khoáng lên lá để quang hợp, vận chuyểnoxy và các sản phẩm khác tới bộ phận khác của cây.

- Lá lúa: Lá lúa có hai loại;

+ Lá không hoàn toàn (lá bao): chỉ có ở bẹ ôm lấy thân, không cóphiến là, phát triển ngay sau khi hạt nảy mầm

+ Lá hoàn toàn (lá thật): gồm bẹ lá, cổ lá, phiến lá, tai lá và thìa lá

Lá lúa là trung tâm hoạt động sinh lý của cây lúa (hô hấp, quang hợp,tích lũy chất khô )

Theo Nguyễn Hữu Te và cộng sự (1997) [16]: Trong một phạm vi nhấtđịnh có sự liên quan thuận giữa diện tích lá và khả năng quang họp Vượtquá giới hạn này lượng chất khô thực tế lại giảm vì quá trình hô hấp cũng

có mối tương quan thuận với chỉ số diện tích lá Hệ số diện tích lá phụthuộc vào giống và tăng dần trong thời gian sinh trưởng của cây lúa

- Bông lúa: gồm có cuống bông, thân bông, gié, hoa, hạt

+ Cuống bông: là phần cuối của thân bông

+ Thân bông: có 5 - 10 đốt, trên mỗi đốt mọc một gié chính gọi là giécấp 1, trên gié cấp 1 mọc một gié thứ cấp 2 chia nhiều chẽn, mỗi chẽn đính

1 hoa

+ Cuống bông và thân bông được nối với nhau bằng đốt cổ bông

- Hoa lúa: Hoa lúa là hoa lưỡng tính, gồm có đế hoa, lá bắc, vẩy cá,nhị và nhụy

+ Lá bắc có 4 lá, 2 lá phía trong phát triển thành 2 vỏ trấu, 2 lá phíangoài là mày hoa

+ Vẩy cá là một mảng mỏng không màu, nằm giữa bầu nhụy và Yỏtrấu, điều khiển sự đóng mở của vỏ trấu khi hạt lúa phơi màu

- Hạt lúa: Gồm có gạo lức và vỏ trấu

+ Gạo lức gồm: phôi và phôi nhũ.

+ Vỏ trấu gồm: trấu trên và trấu dưới Trấu dưới lớn hơn trấu trên vàbao khoảng hai phần ba bề mặt gạo lức trưởng thành

Ở ẩm độ 0%, một hạt lúa nặng khoảng 12-44 mg Chiều dài, rộng, độdày của hạt thay đổi nhiều giữa các giống

Quá trình chín của hạt gồm: chín sữa, chúi sáp và chín hoàn toàn Thờigian từ 30 - 35 ngày tùy theo giống, môi trường và biện pháp canh tác

1.4 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Lúa là cây lương thực được trồng rộng khắp, phân bố không đều Mộtđặc tính quan ttọng nhất được nhà khoa học trên Thế Giới quan tâm cải tiếntiềm năng và năng suất Vì thế viện lúa quốc tế IRRI đã lai tạo và phát triểnthành công một số giống lúa chín sớm có năng suất cao, kháng nhiều loạisâu bệnh và cái tiến phẩm chất hạt để đáp ứng nhu cầu lương thực cho cácquốc gia Phương pháp gây đột biến cũng được sử dụng để tạo ra một sốgiống lúa mong muốn Ngoài ra việc tạo giống lúa bằng phương pháp hiệnđại các nhà khoa học còn sử dụng phương pháp lai xa và lai hữu tính nhưlai xa giữa nhóm Indica và Japonica

Đầu thế kỉ XX một số trại giống lúa được thành lập ở Ấn Độ, TrungQuốc, Nhật Bản, công tác chọn dòng thuần chiếm ưu thế cho đái năm 1950.Trong suốt thập niên 50-60, các nhà khoa học Trung Quốc đã cố gắngtăng năng suất lúa, cái tiến dạng hình và khai thác tính trạng ttội trong lúa

ưu thế lai Fl Năm 1956, đưa ra giống Tai Chung Native 1 là giống lúa lùnđầu tiên nêu ra quan điểm mới về lúa năng suất cao

Từ 1956-1970, cuộc cách mạng xanh tại Ấn Độ cho ra đời nhều giốnglúa BPI-76, IR5, IR8, R6

Tầm quan trọng của giống và sự đóng góp của nó vào việc tăng năngsuất đã được nhiều nhà khoa học phân tích Theo Heaht, Capule (1986) năm

1980, tổng sản lượng lúa châu Á tăng 117 triệu tấn so với năm 1965 trong

đó phần đóng góp của giống mới là 27,3 triệu tấn chiếm 23,33%

1.4.2 Tĩnh hình nghiên cứu ở Việt Nam

Công tác chọn giống lúa ở nước ta được tiến hành từ năm 1950 nhưng

do chiến tranh nên việc chọn giống ở 2 miền khác nhau Ở miền Bắc chọngiống bằng con đường lai tạo và nhập nội còn ở miền Nam chủ yếu bằngnhập nội

Ở Việt Nam công tác bảo tồn nguồn vật liệu di truyền được thực hiệntrong thời kì kháng chiến chống Pháp cho đến những năm 1960 với một sốcây ttồng chính Đen nay nhiều cơ quan khoa học đã thu thập và lưu trữđược một số tập đoàn cây trồng có giá trị Cả nước đã thu thập và bảo quảnđược 4000 giống lúa địa phương Ở miền Bắc đã hoàn chỉnh việc đánh giá

63 tính trạng của gần 1000 giống lúa Miền Nam đã đánh giá 23 tính trạngcủa gần 400 giống lúa [13]

Sau hơn 20 năm kể từ năm 1980 trở lại đây, nhờ áp dụng kĩ thuật khoahọc công nghệ mới các nhà ghiên cứu đã tạo ra một số giống lúa có tínhtrạng quý như cây thấp, chín sớm, chống đổ, năng suất cao Bộ NôngNghiệp và Phát triển nông thôn, một số trung tâm KHKT của các tỉnh, đãtạo được hơn 20 giống cây gồm: lúa, ngô, lạc, đậu tương bổ sung vào cơcấu cây trồng góp phàn làm tăng năng suất và sản lượng lương thực hàngnăm một cách ổn định [5].Việt Nam là nước thứ 4 trong khu vực về nghiêncứu thực nghiệm và sử dụng vào công tác chọn giống cây ttồng

Theo kết quả nghiên cứu của Vũ Tuyên Hoàng và ctv (1993): cácgiống lúa mùa có hàm lượng amylose trung bình đến thấp chiếm 42%, độ

bền thể gel chiếm 45% Đây là hai đặc tính phẩm chất hạt cần được khaithác trong chương trình cải tiến giống có phẩm chất gạo cao [8].

Theo Nguyễn Văn Luật (1997): công việc tiếp tục thu thập và kiên trìbảo quản các giống lúa là một yêu càu bức thiết để chống “xói mòn gen”nhằm cung cấp nguồn gen phong phú cho chương trình chọn tạo giống lúanói chung và chọn tạo giống lúa có phẩm chất gạo nói riêng Đó là một việclàm rất có ý nghĩa [12]

1.4.3 Tĩnh hình nghiên cứu và chọn tạo giống lúa bằng lai hữu tính trên thế giới và ở Việt Nam

Một đặc tính quan trọng được các nhà nghiên cứu quan tâm là cải tiếnnăng suất Vì thế viện lúa gạo quốc tế IRRI đã lai tạo và phát triển thànhcông một số giống lúa chín sớm có năng suất cao, kháng với nhiều loại sâubệnh và cải tiến phẩm chất để hạt đáp ứng với nhu cầu thương phẩm một sốquốc gia Những cố gắng của các nhà khoa học trên thế giới cũng đã tạo ranhững giống có thòi gian sinh trưởng ngắn, giúp nông dân có điều kiệnthâm canh tăng vụ trong năm Hiện có 2 yêu cầu chính cho nhà lai tạo lúa ởvùng thâm canh:

+ Vượt quá ngưỡng năng suất mà IR8 đạt được

+ Kết hợp nhiều gen khac nhau, kháng được nhiều sâu bệnh để đảmbảo về năng suất [20]

Ở Việt Nam giống lúa lai đầu tiên ra đời là lúa chiêm 314 do tiến sĩLương Đình Của đưa vào sản xuất 1968

Sau 1975 viện lúa Đồng Bằng sông Cửu Long kết hợp với các viện vàtrung tâm nghiên cứu trong và ngoài nước cho ra một loạt giống lúa caosản: OM576, OM296, OM1633, MLT119, IR56297

Năm 1978, dịch rày nâu xuất hiện, các cơ quan nghiên cứu đã đưa ragiống kháng Năm 1986 -1990, viện cây lương thực thực phẩm đã làn lượtcho ra 3 giống chịu ngập úng UI7, U14, CIO và 3 giống chịu hạn CH2,CH3, CH13.

Từ 1996 - 1998 các viện nghiên cứu và trung tâm nghiên cứu đưa rahàng loạt giống lúa mới phục vụ gieo trồng và sản xuất

Nói về giống lúa lai không thể không nhắc tới “Hoa hậu lúa lai” hay

“Quả bom nguyên tử 10 tỉ” những từ ngữ mà báo trí nói về giống lúa

IH3-3, thành quả của công trình nghiên cứu về lúa lai hai dòng của PSG.TSNguyễn Thị Trâm thuộc viện Sinh học Nông nghiệp Đây là giống lúa laihai dòng đầu tiên của Việt Nam được sử dụng rộng rãi ở đồng bằng sôngHồng, đây là bước phát triển mới của lúa lai ở Việt Nam [21]

Nhằm tăng cường năng lực nghiên cứu và sản xuất lúa lai, tiến tới xâydựng một nền phân phối và sản xuất lúa lai, Tập đoàn Syngenta đã xâydựng trung tâm nghiên cứu lúa lai tại xã Tân Thịnh, huyện Nam Trực, tỉnhNam Định Lễ khánh thành tổ chức ngày 14/8/2014 [19]

2.1 Đổi tưọng nghiên cứu

Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đánh giá sự sinh trưởng và phát triểncủa 06 dòng lúa đã được tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính được đặt tênlà: TSL1, Thủ đô 1, TD1, 18NP2, CS3, CS5 Trong đó 04 dòng lúa TSL1,Thủ đô 1, TD1, 18NP2 được tạo ra bằng lai hữu tính hai dòng lúa KD18 vàBT7, và 02 dòng lúa CS3, CS5 được tạo ra bằng lai hữu tính hai dòng lúaCL-9 và BT7 Các dòng này do TS.Nguyễn Như Toản và viện Di truyềnnông nghiệp cung cấp

Giống đối chứng là KD18: là giống lúa thuần nhập nội từ Trung Quốc,cũng là giống lúa ngắn ngày Thời gian sinh trưởng vụ đông xuân là 130-

140 ngày Chiều cao cây: 95-100 cm Phiến là cứng, rộng, gọn khóm, màuxanh vàng, khả năng đẻ nhánh trung bình đến kém Hạt thon nhỏ, màu vàngđẹp, chiều dài hạt trang bình 5,93 mm, tỉ lệ chiều dài/chiều rộng là 2,28.Trọng lượng 1000 hạt: 19,5-20,2 gram, năng suất trung bình 50-55 tạ/ha,năng suất cao có thể đạt 60-65 tạ/ha Khả năng chống đổ trung bình đếnkém, chịu rét khá Là giống vừa nhiễm rầy nâu, nhiễm bệnh lá bạc, bệnhđạo ôn, nhiễm nhẹ với bệnh khô vằn

2.2 Thòi gian và địa điểm nghiên cứu

- Thời gian nghiên cứu: vụ đông xuân tò 06/01/2014 - 07/06/2014

- Địa điểm nghiên cứu: xã Cao Minh - Thị xã Phúc Yên - Tỉnh VmhPhúc

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng cửa 06 dòng lúa được tạo ra bằng lai hữu tính thông qua khảo sát một số chỉ tiêu

- Sức sống của mạ

- Khả năng đẻ nhánh

- Chiều cao cây lúa

- Thời gian sinh trưởng

2.3.2 Nghiên cứu các yếu tố cẩu thành năng suất của 06 dòng lúa lai hữu tính thông qua khảo sát các chỉ tiêu

- Chiều dài bông

- Số hạt trên bông

- Số hạt chắc trên bông

- Năng suất lí thuyết