Nghiên cứu đánh giá các đặc tính sinh học của một số dòng đột biến lúa ưu việt ở thế hệ thứ 7 (m7)

Các nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu, áp dụng các thành tựu khoa học mới vào công tác chọn, tạo giống và kết quả là đã tạo ra nhiều giống lúa mới mang đặc tính tốt, có giá trị kinh

KHOA SINH – KTNN

NGUYỄN XUÂN TUẤN

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC

TÍNH NÔNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ

DÒNG ĐỘT BIẾN LÚA ƯU VIỆT Ở

THẾ HỆ THỨ 7 KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền học

Mã số: 010506

Hướng dẫn khoa học: NGUYỄN NHƯ TOẢN

Hà Nội - 2007

LỜI CẢM ƠN !

Bằng tấm lßng biết ơn s©u sắc t«i xin ch©n thành cảm ơn sự gióp đỡ tận

t×nh, đầy tr¸ch nhiệm của thầy gi¸o Ths Nguyễn Như Toản khi t«i thực hiện

đề tài nghiªn cứu

T«i cũng xin cảm ơn c¸c thầy c« gi¸o trong bộ m«n di truyền-phương

ph¸p giảng dạy cũng như c¸c bạn sinh viªn trong nhãm đ· cã những đãng gãp

quý b¸u cho đề tài nghiªn cứu để t«i hoàn thành tốt luận văn này

Xuân Hoà, ngày 2 tháng 5 năm 2007

Sinh viên

NguyÔn xu©n tuÊn

MỤC LỤC

ĐÒ môc Trang

Lêi c¶m ¬n…… ……… 1

Môc lôc…… 2

Lêi cam ®oan……… ……… 3

Më ®Çu……… 4

1 Lí do chọn đề tài……… 4

2 Mục đích nghiên cứu……… 5

3 Ý nghĩa của đề tài……… 5

Chương 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu……… 6

1.1.Giá trị kinh tế của cây lúa……… 6

1.2.Nguồn gốc và một số đặc điểm nông sinh học của cây lúa……… 6

1.3.Lược sử nghiên cứu đột biến thực nghiệm trên lúa……… 10

1.4.Vai trò của đột biến trong chọn giống lúa……… 13

1.5.Thành tựu cơ bản của việc chọn giống đột biến lúa trên thế giới và Việt Nam……… 15

Chương 2.Đối tượng và phương pháp nghiên cứu……… 17

2.1.Đối tượng nghiên cứu……… 17

2.2.Phương pháp nghiên cứu……… 17

2.3.Phạm vi nghiên cứu……… 20

Chương 3.Kết quả nghiên cứu và thảo luận……… 21

3.1.Đặc điểm nông sinh học về quá trình sinh trưởng của cây lúa… 21

3.2.Các yếu tố cấu thành năng suất……… 26

Kết luận và kiến nghị……… 33

Tài liệu tham khảo……… ……… 35

Phụ lục… ……… 37

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Như

Toản

Tôi xin cam đoan những kết quả nghiên cứu trong tài liệu này là do

công sức của bản thân tôi, kết quả này không trùng với kết quả của bất kỳ tác

giả nào đã được công bố

Một số dẫn liệu trong đề tài tôi xin phép tác giả được trích dẫn để bổ

sung cho khoá luận của mình

Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm

Xuân Hoà, ngày 2 tháng 5 năm 2007

Tác giả

NguyÔn xu©n tuÊn

MỞ ĐẦU

1.Lí do chọn đề tài

Việt Nam là một quốc gia nông nghiệp với hơn 70% dân số hoạt động

trong lĩnh vực này Trong những năm gần đây ngành sản xuất nông nghiệp

Việt Nam nói chung cũng như sản xuất lúa nói riêng đã có nhiều tiến bộ

Nước ta từ chỗ thiếu đói lương thực sau chiến tranh đã đảm bảo được nhu cầu

về lương thực trong nước đồng thời vươn lên đứng thứ 2 thế giới về xuất khẩu

gạo (Đào Xuân Tân, 2003)[13]

Tuy nhiên, theo các chuyên gia kinh tế xã hội học dự đoán dân số thế

giới tính đến 2010 là khoảng 8 tỉ người Do vậy nhu cầu về lương thực cần

phải tăng lên 75% so với hiện nay Theo đà tăng dân số như thế này thì dân số

Việt Nam sẽ tăng lên đạt 80 triệu người vào năm 2020 Sự gia tăng dân số

mạnh mẽ đã kéo theo sự tăng lên nhu cầu về nhà ở, cơ sở vật chất đặc biệt là

nhu cầu cao về lượng thức ăn tiêu thụ Mặt khác ta lại thấy rằng diện tích đất

nông nghiệp không ngừng bị thu hẹp do nhu cầu của đô thị hoá, phát triển

công nghiệp, đất nông nghiệp được sử dụng để xây dựng nhà máy, khu công

nghiệp, khu dân cư…

Do vậy lương thực đã và sẽ còn là vấn đề thời sự và chiến lược cho mỗi

quốc gia Không chỉ đủ lương thực cho con người trong điều kiện bình

thường, mà còn phải đủ đáp ứng nhu cầu ấy khi có biến động khí hậu xảy ra

So với các nước trên thế giới, nhu cầu tiêu thụ lúa gạo ở Việt Nam được xếp

vào hàng thứ 5 (sau Trung Quốc, Inđônêxia, Ấn Độ, Băngladet) Vì vậy đòi

hỏi cấp thiết hiện nay là tăng năng suất, sản lượng lương thực lên nhiều lần và

phải tăng theo hướng lấy năng suất cây trồng, trong đó có sự đóng góp rất

quan trọng của cây lúa Để làm được điều đó chúng ta phải đưa nhanh tiến bộ

khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp, trong đó đất và giống cây trồng

là cơ sở quan trọng nhất

Các nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu, áp dụng các thành tựu

khoa học mới vào công tác chọn, tạo giống và kết quả là đã tạo ra nhiều giống

lúa mới mang đặc tính tốt, có giá trị kinh tế cao như thời gian sinh trưởng

ngắn, sống được trong các điều kiện khắc nghiệt, năng suất cao, chất lượng

tốt….Một trong các biện pháp tạo giống mới được nghiên cứu và sử dụng

hiện nay là gây đột biến thực nghiệm bằng các tác nhân lý hay hoá học trên

các giống hiện có, giống địa phương hoặc đang thoái hoá…, sau đó tiến hành

chọn lọc lai tạo qua các thế hệ để thu được một giống mới mang những đặc

điểm mong muốn

Xuất phát từ tình hình thực tế đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu đánh giá các đặc tính sinh học của một số dòng đột biến lúa

ưu việt ở thế hệ thứ 7”

2.Mục đích nghiên cứu

2.1 Phân tích, đánh giá các đặc tính nông sinh học và khả năng phân li

các tính trạng ở thế hệ sau của các thể đột biến lúa ưu việt

2.2 Tuyển chọn một số dòng ưu việt về năng suất, chất lượng, thời

gian sinh trưởng, khả năng chống chịu, để tạo dòng thuần và nhân nhanh làm

giống

3.Ý nghĩa của đề tài

Tìm hiểu cách thức và phương pháp chọn tạo những cá thể đột biến lúa

từ các cá thể ban đầu, từ đó tiến hành tuyển chọn để được những dòng ưu tú

Góp phần nâng cao năng suất, chất lượng các giống lúa hiện nay bằng

cách sử dụng trồng thử nghiệm, nhân giống, đưa ra sản xuất đại trà

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.Giá trị kinh tế của cây lúa

Lúa là cây lương thực đứng thứ 2 trên thế giới sau cây ngô (Nguyễn

Minh Công, 2000 )[2] Theo những nghiên cứu gần đây khoảng 25% dân số

thế giới sử dụng lúa gạo trên ½ khẩu phần ăn hàng ngày Ở Việt Nam lúa gạo

được sử dụng trong hầu hết các bữa ăn của người dân

Sản xuất lúa gạo trong những năm gần đây có bước tăng trưởng mạnh

( 70% trong gần 30 năm) Ở Việt Nam lúa gạo đã trở thành một thế mạnh xuất

khẩu ( đứng hàng thứ 2 sau Thái Lan )( Đào Xuân Tân, 2003)[13] Cây lúa đã

góp phần giải quyết tình trạng thiếu lương thực sau chiến tranh và hiện nay là

đảm bảo an ninh lương thực trong nước, mang lại lợi nhuận rất lớn

Làm được điều đó là nhờ việc ứng dụng những thành tựu khoa học

công nghệ vào thực tiễn sản xuất Qua nghiên cứu người ta đã tạo ra những

giống lúa mang nhiều đặc điểm tốt như: Chống lốp đổ, chín sớm, năng suất

cao, chống chịu hạn, sâu bệnh …, đặc biệt là còn có khả năng mang các hợp

chất rất quý như: Vitamin, Vacxin, …

Các sản phẩm của lúa mang lại có giá trị kinh tế to lớn đối với đời sống

con người, cho chăn nuôi, sản xuất công nghiệp…

1.2.Nguồn gốc và một số đặc điểm nông sinh học của cây lúa

1.2.1.Nguồn gốc

Loài Oryza savita L được thuần hoá từ loài lúa dại rất nhiều năm trước

công nguyên

Người ta cho rằng tổ tiên của chi lúa Oryza là một loài cây hoang dại

trên siêu lục địa Gondwana cách đây ít nhất 130 triệu năm và phát tán rộng

khắp các châu lục trong quá trình trôi dạt lục địa Hiện nay có khoảng 21 loài

cây hoang dại thuộc chi này và 2 loài lúa được đã thuần hoá là lúa châu Á

(Oryza sativa) và lúa châu Phi (Oryza glaberrima)

Lúa châu Phi đã được gieo trồng trong khoảng 3.500 năm Trong

khoảng thời gian từ 1500 TCN đến 800 TCN thì O glaberrima đã lan rộng từ

trung tâm xuất phát của nó là lưu vực châu thổ sông Niger và mở rộng tới

Sénégal Tuy nhiên, nó không bao giờ phát triển xa khỏi khu vực nguồn gốc

của nó Việc gieo trồng loài lúa này thậm chí còn suy giảm do các giống châu

Á, có thể đã được những người Ả Rập từ bờ biển phía đông đem tới châu Phi

đại lục trong thời gian khoảng từ thế kỷ 7 đến thế kỷ 11

Tổ tiên của lúa châu Á O sativa là một loại lúa hoang phổ biến (Oryza

rufipogon) dường như có nguồn gốc tại khu vực xung quanh chân núi

Himalaya, với O sativa thứ indica ở phía Ấn Độ và O sativa thứ japonica ở

phía Trung Quốc Hiện nay đây là giống lúa chính được gieo trồng làm cây

lương thực trên khắp thế giới (http://vi.wikipedia.org ) [18] Nhiều giả thuyết

khác nhau về nơi đầu tiên tiến hành việc gieo trồng hay thuần hoá giống lúa

này

Theo Candalle (1998) cây lúa có nguồn gốc từ Ấn Độ

Theo Roseleviez (1931) cây lúa có nguồn gốc từ Đông Nam Á, đặc biệt

là từ Ấn Độ và Đông Dương

Quan điểm được nhiều người công nhận nhất là cây lúa có nguồn gốc

từ Đông Nam Á.Vì đây là vùng có diện tích trồng lúa lớn nhất thế giới, có khí

hậu nhiệt đới nóng ẩm phù hợp với sự sinh trưởng của cây lúa, đây cũng là

nơi trồng lúa sớm nhất

Các giống lúa trồng trên các vùng đất khô đã được đưa vào Nhật Bản

và Triều Tiên khoảng những năm 1000 TCN Các giống lúa nước có mặt tại

Triều Tiên vào giữa thời kỳ đồ gốm Mumun (khoảng 850-550 TCN) và tới

Nhật Bản vào khoảng thời kỳ Yayoi (khoảng 300 TCN)

O sativa đã thích nghi với việc gieo trồng tại Trung Đông và Địa

Trung Hải của châu Âu vào khoảng năm 800 TCN Người Moor đã đem nó

tới bán đảo Iberia khi họ xâm chiếm vùng này vào năm 711 Thời gian nửa

sau của thế kỷ 15, thì lúa đã trải rộng tới Ý và sau đó là Pháp và sau đó là tất

cả các châu lục khác trong thời kỳ khám phá và chinh phục lớn của người

châu Âu Năm 1694, lúa đã đến South Carolina, có lẽ có nguồn gốc từ

Madagascar Người Tây Ban Nha đem các giống lúa tới Nam Mỹ vào đầu thế

kỷ 18 (http://vi.wikipedia.org ) [18]

1.2.2.Đặc điểm sinh học của cây lúa

Lúa thông thường được gieo hay cấy trong các ruộng lúa nước - các

mảnh ruộng được tưới hay ngâm trong một lớp nước không sâu lắm với mục

đích đảm bảo nguồn nước cho cây lúa và ngăn không cho cỏ dại phát triển

Khi cây lúa đã phát triển và trở thành chủ yếu trong các ruộng lúa thì nước có

thể tưới tiêu theo chu kỳ cho đến khi thu hoạch mùa màng Các ruộng lúa có

tưới tiêu nước làm tăng năng suất, mặc dù lúa có thể trồng tại các vùng đất

khô hơn (chẳng hạn các ruộng bậc thang ở sườn đồi ) với sự kiểm soát cỏ dại

nhờ các biện pháp hóa học

Một số bộ phận quan trọng của cây lúa:

+Rễ lúa

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

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

nhất Rễ phụ được hình thành sau và được tạo ra trong suốt thời gian sinh

trưởng của cây lúa Cả hai loại rễ đều có nhiệm vụ hút nước và muối khoáng

cho cây

+Thân lúa

Thân phát triển từ thân mầm, có dạng ống tròn gồm các đốt đặc và các

gióng rỗng

Thân lúa làm nhiệm vụ vận chuyển và giữ nước, muối khoáng lên lá để

quang hợp, vận chuyển Oxi và các sản phẩm khác từ lá tới các bộ phận rễ,

nhánh, bông, hạt và là nơi dự trữ đường, tinh bột để chuyển về hạt ở thời kỳ

sau trỗ

+Lá lúa

Lá lúa được hình thành từ các mầm lá ở mắt thân, mọc hai bên thân

chính

Lá lúa có hai loại:

- Lá không hoàn toàn (lá bao): chỉ có ở bẹ ôm lấy thân, không có phiến

lá, 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 luỹ chất khô, thoát hơi nước…)

+Bông lúa

Gồm: cuống bông, thân bông, gié, hoa, hạt thóc

- Cuống bông là phần cuối của thân bông

- Thân bông có từ 5 đến 10 đốt, trên mỗi đốt mọc một gié chính gọi là

gié cấp 1, trên gié cấp 1 mọc gié cấp 2 chia thành nhiều chẽn, mỗi chẽn đính

một hoa

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

+Hoa lúa

Là hoa lưỡng tính gồm đế hoa, lá bắc, vảy cá, nhị và nhuỵ

Lá bắc có 4 lá, 2 lá phía trong phát triển thành hai vỏ trấu, 2 lá phía

ngoài là mày hoa

Vảy cá là một màng mỏng không màu hình vảy cá nằm ở giữa bầu

nhuỵ và vỏ trấu, điều khiển sự đóng mở của vỏ trấu khi hạt lúa phơi màu

Nhị có 6 bao phấn, mọc xen kẽ thành hai vòng, mỗi bao phấn có 4 ngăn

chứa nhiều hạt phấn Hạt phấn có hai tầng tế bào và có hai lỗ để nảy mầm

Nhuỵ ở giữa hoa, hình trứng dài, đầu nhuỵ có 3 nhánh nhưng chỉ có hai

nhánh phát triển còn một nhánh thoái hoá

+Hạt thóc

Gồm có nội nhũ và phôi: nội nhũ chiếm phần lớn hạt gạo, phôi gồm rễ

phôi, trục phôi và lá phôi (Hoàng Thị Sản, 2006)[11]

1.2.3.Quá trình sinh trưởng

Quá trình sinh trưởng của cây lúa từ khi nảy mầm đến khi chín khoảng

90 – 180 ngày tuỳ từng giống và tuỳ điều kiện ngoại cảnh Trong đời sống của

cây lúa có thể chia làm 2 thời kỳ sinh trưởng chủ yếu: thời kỳ sinh trưởng

sinh dưỡng và sinh trưởng thực

Theo “Tiêu chuẩn đánh giá cây lúa IRRI “ các giai đoạn sinh trưởng

của cây lúa được chia làm 9 giai đoạn:

1.Nảy mầm 4.Vươn lóng 7.Chín sữa

2.Mạ 5.Làm đòng 8.Vào chắc

3.Đẻ nhánh 6.Trỗ bông 9.Chín

(IRRI,1996)[5]

1.3.Lược sử nghiên cứu đột biến thực nghiệm trên lúa

Lịch sử nghiên cứu đột biến có thể chia làm 5 giai đoạn

*Giai đoạn 1: Từ 1890 – 1927, ở giai đoạn này bắt đầu có những

nghiên cứu bước đầu về đột biến như: Công trình nghiên cứu về đột biến của

các nhà bác học người Hà Lan Huygo De Vries ở cây Lamarkiana với “thuyết

đột biến” công bố năm 1909 Hay công trình của Natxon và Philipop phát

hiện ra tia X có khả năng gây ra biến dị di truyền ở nấm hạ đẳng vào năm

1925, Muller sau đó đã phát hiện ra sự liên quan giữa đột biến và bản chất của

gen và đưa ra phương pháp phát hiện đột biến vào năm 1926 trên ruồi giấm

*Giai đoạn 2: Bắt đầu từ 1927 đến đầu thế chiến thứ 2 ( 1939 ) Với các

cống hiến của Muller (1927), của Staler (1928), của Dilone, Xapeglin

(1928-1930) Các ông đã phát hiện ra vai trò của tia X trong việc tạo các đột biến

trên ruồi giấm, ngô, lúa mạch…

*Giai đoạn 3: Từ 1939 đến 1953 giai đoạn này được đánh đấu bằng

hàng loạt các công trình phát hiện ra các chất gây đột biến của Xakhalop

(1938-1939), Rapoport (1940-1948) Các chất như Iôt, Ethyleimiler,

Diethylsulfate, Nitrozomethyl ure, Nitrozoethyl ure…gây đột biến trên nhiều

đối tượng khác nhau như: động vật, thực vật, vi sinh vật Đặc biệt 1953

Watson J.D và Crick F.H.C đã đưa ra mô hình cấu trúc AND trên cơ sở đó

khẳng định AND chính là vật chất mang thông tin di truyền Từ đó quá trình

phát sinh đột biến đã được xem xét ở mức độ phân tử liên quan đến cấu trúc

AND

*Giai đoạn 4: Từ 1953-1965 giai đoạn này các nhà nghiên cứu tập

trung vào tìm hiểu thành phần cấu trúc hoá học của Axit Nuclêic, cơ chế phát

sinh đột biến, tiêu biểu là công trình của Brenrer S (1961) Henjing U (1962)

Loxless (1963-1965)

*Giai đoạn 5: Từ 1965 đến nay Giai đoạn này đã diễn ra bước nhảy vọt

trong công nghệ sinh học và nghiên cứu các đột biến hàng loạt công trình

nghiên cứu về đột biến trên đối tượng động vật, thực vật, vi sinh vật được

công bố như: Kuzin (1965), Rapoport (1965-1968), Swaminathan (1965-

1971) Andrev, Phan Phải (1970,1972,1979) Trần Minh Nam (1968, 1969,

1970, 1985),Trần Duy Quý và các cộng sự (1980,1983-1995), Trần Đình

Long (1978)…

Ngày nay, người ta đã làm sáng tỏ bản chất của các đột biến, và đi sâu

nghiên cứu, ứng dụng phương pháp đột biến vào việc chọn tạo giống cây

trồng

*Một số tác nhân đột biến thường dùng để gây đột biến thực nghiệm:

+ Gây đột biến bằng các tác nhân vật lí

Người ta sử dụng nhiều loại tác nhân gây đột biến khác nhau như: Tia

bức xạ, sốc nhiệt, từ trường…trong đó các tia bức xạ được nghiên cứu và sử

dụng rộng rãi nhất trong quá trình gây đột biến thực nghiệm

Dựa vào khả năng gây Ion hoá vật chất hấp thụ phóng xạ R.Prakhen

(1959) phân chia các tia bức xạ thành hai nhóm:

Nhóm tia bức xạ không gây Ion hoá:

Ví dụ: Tia tử ngoại

Do khả năng xuyên sâu hạn chế của tia tử ngoại người ta thường

sử dụng nó để sử lí hạt phấn và các Vi sinh vật

Nhóm tia bức xạ gây Ion hoá:

Nhóm này lại chia thành hai loại:

Bức xạ sóng điện từ: Tia X (Rơnghen), Tia γ ( tia gamma)

Bức xạ hạt: Tia β , Proton hạt nhân nguyên tử Hidrogen, Trung

tử chậm và nhanh, tia α, các tia nặng khác

Mặc dù các tia phóng xạ hạt chỉ làm cho các phân tử vật chất bị Ion

hoá trong thời gian rất ngắn 10-6 (s) nhưng chúng có nhiều khả năng tham gia

vào nhiều phản ứng hoá học với các chất trong vật chất nhiễm xạ để hình

thành hợp chất mới, gây ra những biến đổi trong vật chất di truyền (Phan Cự

Nhân, 2006)[8]

+ Gây đột biến bằng các tác nhân hoá học:

Cho đến nay người ta đã phát hiện hàng trăm chất hoá học có khả năng

gây đột biến Dựa vào tác dụng của loại chất hoá học gây ra đối với vật chất

di truyền các nhà nghiên cứu chia chúng làm 5 loại là:

Các chất ức chế tạo tiền thân Axit Nuclêic: ví dụ 5-aminouraxin,

Azaserin

Các chất đồng đẳng với các Baz nitrơ: ví dụ 5-bromuraxin

Các chất màu: ví dụ như Iot

Các chất có khả năng gây Oxi hoá

Các chất Ankyl: ví dụ NMU (nitro zometyl ure), EI, EMS

Các mutagen tác động lên vật chất di truyền là thay đổi cấu trúc hoặc

làm rối loạn quá trình tự nhân đôi của AND (Phạm Thành Hổ,2006)[4]

Ngoài ra con người cũng sử dụng kỹ thuật di truyền trong việc chọn tạo

giống cây trồng nói chung và chọn giống lúa nói riêng

Hiện nay kỹ thuật di truyền đã trở thành ngành khoa học tiềm năng nhất

trong những ngành khoa học ứng dụng (http://www.dantri.com.vn) [17]

Nhờ ứng dụng kỹ thuât di truyền mà người ta đã tạo ra nhiều giống cây

trồng đặc biệt Bằng phương pháp chuyển gen người ta đã tạo ra cho một số

giống lúa khả năng tự tổng hợp một số hợp chất đặc biệt như: Vitamin,

vacxin, Axit amin…

1.4.Vai trò của đột biến trong chọn tạo giống lúa

TheoTS Trịnh Khắc Quang, phó vụ trưởng Vụ Khoa học - Công nghệ

(Bộ NN&PTNT) khẳng định: "Muốn đảm bảo được an ninh quốc gia thì việc

bảo đảm an ninh lương thực phải được đặt lên hàng đầu Do vậy, việc giữ cho

nghề trồng lúa ổn định và phát triển là chiến lược quan trọng tầm quốc gia

Trong đó, việc chọn tạo và phát triển các giống lúa mới có năng suất cao, chất

lượng tốt, phù hợp với các vùng sinh thái trên phạm vi toàn quốc được đánh

giá là vô cùng quan trọng"( http://vietnamnet.vn)[19]

Gây tạo đột biến là một phương pháp có hiệu quả trong công tác cải

tiến giống cây trồng và đặc biệt là cây lúa Đột biến giúp tạo ra nguồn nguyên

liệu phong phú cho công tác chọn giống Người ta thường tiến hành sử lí đột

biến với những giống cây trồng hiện có, hay giống đang và đã thoái hóa để

tạo nên những thể đột biến mới Đột biến thường xảy ra ở một vài tính trạng

về số lượng hay tính trạng chất lượng Các đột biến nhỏ thường ít ảnh hưởng

đến khả năng sinh trưởng của cây lúa, thậm chí có thể có tác dụng ngược lại

là tăng khả năng sinh trưởng, tạo năng suất cao hơn giống ban đầu

Những cây trồng đột biến là những dạng sinh thái mới nên việc theo

dõi, chọn lọc, bồi dưỡng giống là rất cần thiết (Nguyễn Hữu Đống, 1997)[3]

Nếu ta sử dụng phương pháp truyền thống thì muốn tạo ra một giống

mới có tiêu chuẩn đáp ứng yêu cầu phải cần từ 6 đến 10 thế hệ Trong khi đó

bằng phương pháp chọn giống đột biến nhân tạo người ta chỉ cần 3 đến 6 thế

hệ Như vậy sử dụng phương pháp chọn giống đột biến ta sẽ rút ngắn được

thời gian chọn lọc đồng thời có thể kết hợp chọn lọc đồng thời nhiều đặc điểm

tốt trên một đối tượng ban đầu

Một số giống lúa mới đã được chọn tạo bằng phương pháp đột biến

thực nghiệm như:

Những giống lúa có năng suất, chất lượng cao như: DT122, DT16,

DT17, DT28, CT3, nếp PD2, nếp DT21, ĐC3, CL9, DT12, DT18 và ĐC-1

Những giống trên đã được triển khai khảo nghiệm siêu lúa đối với giống

CV1, QV2 ở các địa phương: Hà Nam, Thái Bình, Bắc Giang, Nam Định,

Hưng Yên, Hà Tây và Vĩnh Phúc quy mô 10.000 ha với vài ngàn hộ nông

dân tham gia

Một số tác giả thuộc bộ môn di truyền khoa Sinh – KTNN trường

ĐHSP Hà Nội 1 đã thành công trong việc tạo ra giống lúa T57 bằng tác nhân

phóng xạ, hoá học gây đột biến

Hay một số tác giả thuộc viện KHKT NN Miền Nam chiếu xạ hạt khô

của giống lúa IR64 bằng tia γ(CO60) đã tạo ra giống lúa VND 25-29, VND

95-20 (2000)

Các tác giả thuộc bộ môn di truyền- tiến hoá khoa Sinh KTNN trương

ĐHSP Hà Nội 2 đã sử dụng tác nhân đột biến là tia γ(CO60) và trong thời gian

vừa qua tạo ra nhiều dòng lúa mang các đặc điểm nổi bật như các dòng PD2,

CL8, CL9, đang được sử dụng để cấy đại trà

1.5.Thành tựu cơ bản của việc chọn giống đột biến lúa trên thế giới và Việt

Nam

1.5.1.Trên thế giới

Theo tổ chức nguyên tử quốc tế IAEA và tổ chức nông lương thế giới

FAO thì số lượng các giống mới tạo ra bằng phương pháp đột biến đã tăng lên

nhanh chóng cùng với đó là sự cải thiện về chất lượng các sản phẩm thu được

Năm 1960 có 7 giống, năm 1968 có 50 giống, năm 1970 có 80 giống, 1975 có

145 giống…( Nguyễn Hữu Đống, 1997) [3]

1.5.2.Ở Việt Nam

Viện cây lương thực và thực phẩm đã tạo được nhiều giống lúa lai có

biến dị tổ hợp đáp ứng nhu cầu thâm canh của Việt Nam như: NN75-1,

NN75-6

Viện Di truyền cũng nghiên cứu và đưa ra hàng loạt giống mới như:

DT 10, DT 13, DT 33

Từ 1989 đến 2000 Viện Di truyền nông nghiệp Việt Nam đã công bố

một số giống quốc gia: DT 10, DT 11, DT 13, DT 16, Nếp thơm DT 21

Viện khoa học kỹ thuật Miền Nam chiếu xạ hạt khô của giống IR64

bằng tia gamma ( Co60) đã tạo ra 2 giống lúa quốc gia 19 và

VND95-20 (năm VND95-2000) Kết quả khảo nghiệm sơ bộ giống nếp thơm TK106 qua 2 vụ

(vụ mùa năm 2000 và vụ xuân 2001) TK106 đã được đánh giá cao về tiến

triển sản xuất

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1.Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu ở đây là các dòng lúa: D51-1,D51-3,

D52-1,D52-3,D52-4, D52-7, D53-2, D53-6, D53-7, D53-9 và A20 đối chứng

Các dòng lúa D51, D52, D53 này chính là các dòng đột biến lúa thế hệ

thứ 7 đã được chọn tạo qua 6 thế hệ từ giống gốc A20 tại Viện di truyền Nông

nghiệp, Viện khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, thuộc bộ sưu tập lúa

đột biến của Th.s Nguyễn Như Toản Khoa Sinh- KTNN Trường ĐHSP Hà

Nội 2

2.2.Phương pháp nghiên cứu

2.2.1.Phương pháp thí nghiệm trên đồng ruộng

*Phương pháp gieo cấy

Các giống lúa trên sau khi được đánh giá và tuyển chọn qua 6 thế hệ

được để riêng rẽ, ngâm ủ đúng quy trình kỹ thuật và gieo thành từng dòng

đánh số theo thứ tự

Gieo mạ trên sân, khi mạ được khoảng 18 ngày thì đem cấy

Khi làm đất phải thực hiện theo đúng quy trình chung Cấy lúa thành các ô

hình chữ nhật diện tích bằng nhau (7,2 m2) có cắm biển ghi tên dòng Cấy 1

dảnh/ khóm, 40 khóm/1m2

Khi cấy phải đảm bảo nước tưới, bón đủ phân, sau đó theo dõi ghi chép

theo từng thời kỳ sinh trưởng của cây lúa và tình hình sâu bệnh để có biện

pháp xử lý kịp thời

* Phương pháp thu thập số liệu

Sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa được chia làm 9 giai đoạn:

1.Giai đoạn nảy mầm 2.Giai đoạn mạ 3.Giai đoạn đẻ nhánh

4.Giai đoạn vươn lóng 5.Giai đoạn làm đòng 6.Giai đoạn trổ bông 7.Giai đoạn chín sữa

8.Giai đoạn vào chắc 9.Giai đoạn chín hoàn toàn

Chúng tôi đã đo đạc và thu thập số liệu về đặc điểm hình thái, các yếu

tố cấu thành năng suất của các dòng lúa đột biến ưu việt

Việc xử lý số liệu và đánh giá tiến hành thông qua hệ thống tiêu chuẩn

đánh giá cây lúa IRRI-1996 Các chỉ tiêu khảo sát:

+ Đặc điểm nông sinh học về quá trình sinh trưởng của cây lúa

Tỉ lệ nảy mầm, khả năng sống sót

Khả năng đẻ nhánh

Chiều cao cây

+ Các yếu tố cấu thành năng suất:

Chiều dài bông

Số bông trên khóm

Số hạt chắc trên bông

Khối lượng 1000 hạt khô

Năng suất lí thuyết

+ Độ lệch chuẩn ( )

2 1

2 1

2.2.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Phòng thí nghiệm khoa Sinh-KTNN

- Thí nghiệm trên đồng ruộng xã Cao Minh- T.X Phúc Yên- Vĩnh Phúc

- Thời gian gieo cấy: 26/06/2006 đến 10/10/2006

2.3 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu đặc tính sinh học của các dòng lúa đột biến: D51-1, D51-3,

D52-1, D52-3, D52-4, D52-7, D53-2, D53-6, D53-7, D53-9 được tạo ra từ

giống gốc A20 Qua đó đánh giá độ thuần của các giống lúa

Nghiên cứu dựa vào các chỉ tiêu: Các đặc điểm hình thái và các yếu tố cấu

thành năng suất của các dòng lúa trên