ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TÀI NGUYÊN LÚA TÁM ĐẶC SẢN MIỀN BẮC VIỆT NAM

ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN TÀI NGUYÊN LÚA TÁM ĐẶC SẢN MIỀN BẮC VIỆT NAM

Bộ giáo dục và đào tạo bộ nông nghiệp và ptnt

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Trần Danh Sửu

Đánh giá đa dạng di truyền tμi nguyên

Chuyên ngành: Di truyền vμ Chọn giống cây trồng

Mã số: 62 62 05 01

tóm tắt Luận án tiến sĩ nông nghiệp

liên quan đến luận án

1 Trần Danh Sửu, Lưu Ngọc Trình, Bùi Bá Bổng (2006) Nghiên cứu

đa dạng di truyền lúa Tám bằng chỉ thị microsatellite Tạp chí Nông

nghiệp và Phát triển nông thôn 12: 15-18

2 Trần Danh Sửu, Lưu Ngọc Trình (2006) Kết quả bước đầu lọc dòng

lúa Tám dựa trên chỉ thị ADN vμ tính trạng hình thái nông học Tạp

chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 13: 12-16

3 Trần Danh Sửu, Lưu Ngọc Trình, Hμ Minh Loan, Dương Thị Hồng Mai, Nguyễn Song Hμ, Đinh Văn Đạo (2007) Kết quả đánh giá

năng suất vμ chất lượng các giống lúa Tám triển vọng Tạp chí Khoa

học và Công nghệ nông nghiệp Việt Nam Số 3 (4).10-15

4 Shuichi Fukuoka, Tran Danh Suu, Kaworu Ebana, Trinh N Luu, Tsukasa Nagamine and Kazutoshi Okuno (2006) Genetic organization of aromatic rice as reavead by RAPD markers: A case

study in conserving crop genetic resources on farm Euphytica 149:

61-71

5 Shuichi Fukuoka, Tran Danh Suu, Kaworu Ebana, Luu Ngoc Trinh (2006) Diversity in phenotypic profile in landrace population of Vietnamese rice: A case study of agronomic character for

conserving crop genetic diversity on farm Genetic Resources and

Crop Evoluation (53); 753-761

Công trình được hoàn thành tại:

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS.TS Lưu Ngọc Trình

2 PGS.TS Bùi Bá Bổng

Phản biện 1: GS TS Bùi Chí Bửu

Phản biện 2: TS Lã Tuấn Nghĩa

Phản biện 3: PGS TS Nguyễn Văn Hoan

Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước

họp tại: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Vμo hồi: 8:00 giờ, ngμy 05 tháng 9 năm 2008

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Kết luận vμ đề nghị

1 Kết luận

1.1 Tμi nguyên lúa Tám đặc sản của nước ta đa dạng vμ phong phú, có nhiều

giống thuộc loμi phụ Japonica Trong số 142 giống lúa Tám nghiên cứu thì 90

giống (chiếm 63,4%) thuộc loμi phụ Indica vμ 52 giống (chiếm 36,6%) thuộc loμi

phụ Japonica khi phân loại bằng phản ứng phenol

1.2 17 giống lúa Tám có hương thơm (điểm 2) được phân loại bằng ADN của lục

lạp đều thuộc loμi phụ Japonica Trong số 17 giống lúa Tám có hương thơm (điểm

2) thì 16 giống thuộc loμi phụ Japonica, một giống thuộc loμi phụ Indica khi phân

loại bằng phản ứng phenol, đó lμ giống lúa Tám thơm Hải Dương (SĐK 287)

Hai giống lúa Tám Nghĩa Lạc (SĐK 5122) vμ Tám ấp bẹ (SĐK 5126) tương

đồng 100% dựa trên 48 chỉ thị SSR, đây lμ hai giống trùng lặp Hai giống lúa cùng

tên Tám thơm (SĐK 6199 vμ SĐK 6216) vμ hai giống cùng tên Tám thơm Hải

Dương (SĐK 287 vμ SĐK 303) hoμn toμn khác nhau

Năm giống lúa Tám lμ Tám Xuân Hồng (SĐK 5119), Tám Nghĩa Lạc (SĐK

5122), Tám ấp bẹ (SĐK 5126), Tám thơm (SĐK 6216), Tám tiêu (SĐK 6250) có

hương thơm vμ chất lượng cao, trong đó giống Tám thơm (SĐK 6216) vừa có chất

lượng vừa có năng suất cao nhất

1.3 Sáu giống lúa Tám đang phổ biến rộng trong sản xuất (Tám cao cây, Tám cổ

ngỗng, Tám nghển, Tám thơm, Tám tiêu vμ Tám xoan) đều có đa dạng di truyền

bên trong giống cao hơn giống lúa cải tiến Q5

1.4 Từ 180 dòng lúa Tám đã chọn lọc được 4 dòng lúa Tám (Tám thơm - 160.3,

Tám tiêu - 167.9, Tám xoan - 171.3, Tám xoan - XN6) có năng suất, chất lượng

cao vμ khả năng kháng sâu bệnh khá

Từ ba dòng lúa Tám (Tám thơm - 160.3, Tám tiêu - 167.9, Tám xoan - 171.3)

đã hỗn hợp được giống lúa Tám nhiều dòng (T3) có năng suất vμ chất lượng cao,

có cách biệt di truyền nhưng giống nhau về mặt hình thái

2 Đề nghị

2.1 Tiếp tục nghiên cứu vμ đánh giá đa dạng di truyền của toμn bộ 142 giống lúa

Tám bằng các tính trạng hình thái nông học kết hợp với chỉ thị ADN nhằm xác

định các giống lúa trùng lặp, các giống lúa khác nhau nhưng cùng tên để phục vụ

cho công tác bảo tồn vμ khai thác nguồn gen lúa Tám đặc sản

2.2 Tiếp tục tiến hμnh các thí nghiệm so sánh giống đối với 4 dòng lúa Tám đã

chọn lọc được để đưa ra sản xuất

2.3 Tiếp tục tiến hμnh đánh giá, so sánh vμ xây dựng mô hình sản xuất hai giống

lúa Tám có năng suất vμ chất lượng cao

2.4 Sử dụng thêm các chỉ thị SSR để xây dựng bộ chỉ thị SSR chuẩn cho phân tích,

đánh giá tập đoμn lúa Tám nói riêng vμ quỹ gen cây lúa nói chung

Mở đầu

1 Tính cấp thiết của đề tài

Lúa đặc sản, nhất lμ lúa Tám luôn chiếm vị trí nổi bật trong tμi nguyên di truyền lúa Việt Nam do có những phẩm chất đặc biệt như hương vị thơm, ngon vμ dẻo Trước đây, lúa Tám chiếm một diện tích khá lớn ở đồng bằng Bắc Bộ vμ ở một số tỉnh Trung du, sau đó diện tích bị giảm nhiều do việc phát triển những giống lúa cải tiến ngắn ngμy, năng suất cao Hiện nay, tập đoμn lúa Tám cổ truyền

đang được lưu giữ tại Ngân hμng Gen Cây trồng Quốc gia gồm 142 giống, phần lớn các giống đó không còn trong sản xuất

Tμi nguyên lúa Tám đặc sản của nước ta đa dạng vμ phong phú nhưng chưa

được quan tâm đánh giá vμ khai thác đúng mức Trong khi đó các giống lúa Tám

đang phổ biến trong sản xuất đã lâu không được chọn lọc vμ bồi dưỡng nên chất lượng vμ năng suất có xu hướng giảm dần Chính vì vậy, việc đánh giá đa dạng di truyền tμi nguyên lúa Tám đặc sản phục vụ cho công tác bảo tồn, khai thác vμ sử dụng nhằm nâng cao năng suất vμ chất lượng, đáp ứng nhu cầu ngμy cμng tăng

đang lμ vấn đề được nhiều người quan tâm Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó chúng

tôi tiến hμnh đề tμi "Đánh giá đa dạng di truyền tài nguyên lúa Tám đặc sản

miền Bắc Việt Nam"

2 Mục đích nghiên cứu của Đề tài

- Đánh giá đa dạng di truyền để phân loại vμ cung cấp các thông tin về lúa Tám đặc sản cho công tác bảo tồn, khai thác sử dụng vμ chọn tạo các nguồn gen lúa Tám

- Phát hiện vμ giới thiệu cho sản xuất một số nguồn gen lúa Tám có tiềm năng năng suất, độ thơm vμ chất lượng cao nhằm thay thế các giống lúa Tám hiện

đang phổ biến trong sản xuất nhưng đã thoái hoá để phục vụ cho việc mở rộng sản xuất lúa Tám đặc sản của nước ta

3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Đề tài

3.1 ý nghĩa khoa học

- Đề tμi đã sử dụng phương pháp đánh giá các tính trạng hình thái vμ kết hợp với phương pháp đánh giá bằng chỉ thị phân tử để nghiên cứu đa dạng di truyền lúa Tám, phân biệt được các giống trùng lặp vμ các giống khác nhau nhưng cùng tên Kết quả đánh giá đa dạng di truyền của đề tμi lμ cơ sở khoa học để xây dựng phương pháp đánh giá đa dạng di truyền lúa Tám nói riêng vμ tμi nguyên cây lúa nói chung

- Phát hiện sai khác di truyền bên trong giống của các giống lúa Tám có ý nghĩa quan trọng trong việc định hướng đa dạng hoá các giống lúa Tám trong sản xuất

3.2 ý nghĩa thực tiễn

- Hiểu biết về đa dạng di truyền bên trong giống tạo cơ sở lý luận cho việc

chọn lọc, phục tráng để nâng cao tiềm năng di truyền của các giống lúa Tám đặc sản

trong sản xuất

- Nghiên cứu đa dạng di truyền thông qua các chỉ thị phân tử góp phần nâng

cao hiệu quả công tác bảo tồn vμ khai thác tμi nguyên di truyền lúa Tám nói riêng vμ

cây lúa nói chung

- Giới thiệu một số nguồn gen lúa Tám triển vọng về năng suất vμ chất lượng

phục vụ cho việc khai thác tμi nguyên lúa Tám đặc sản của nước ta

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng: Tμi nguyên di truyền lúa Tám ở miền Bắc Việt Nam

- Phạm vi: Đề tμi nghiên cứu thuộc phạm vi bảo tồn vμ khai thác sử dụng tμi

nguyên di truyền thực vật phục vụ cho mục tiêu lương thực vμ nông nghiệp

5 Những đóng góp mới của Đề tài

- Đây lμ công trình đầu tiên đánh giá một cách hệ thống vμ tỷ mỉ đa dạng di

truyền của 17 giống lúa Tám điển hình thông qua các tính trạng hình thái vμ chỉ thị

ADN Công trình cung cấp nhiều thông tin có giá trị về lúa Tám cho các nhμ chọn

giống để khai thác trực tiếp vμ sử dụng lμm vật liệu cho công tác chọn giống

- Công trình đã sử dụng chỉ thị Microsatellite để phân biệt các giống lúa Tám

trùng lặp vμ các giống khác nhau nhưng có cùng tên gọi vμ lμ công trình đầu tiên sử

dụng ADN lục lạp để phân loại dưới loμi các giống lúa Tám

- Thông qua đánh giá đa dạng di truyền bên trong giống đã lμm sáng tỏ các

giống lúa Tám lμ tập hợp các kiểu gen có cùng một loạt các tính trạng hình thái,

nông học vμ đây lμ lý do cơ bản lμm cho các giống lúa Tám tồn tại bền vững

- Giới thiệu cho sản xuất 5 giống lúa Tám triển vọng, 4 dòng lúa Tám vμ 1

giống lúa Tám nhiều dòng có năng suất, chất lượng cao Trong đó giống lúa Tám

nhiều dòng được nông dân đánh giá cao vμ mong muốn triển khai mở rộng

sản xuất

6 Cấu trúc của luận án

Luận án dμi 163 trang, gồm Mở đầu: 3 trang (tr 1-3); Chương 1 Tổng quan

tμi liệu vμ cơ sở khoa học của đề tμi: 42 trang (tr 4-45); Chương 2 Vật liệu, nội

dung vμ phương pháp nghiên cứu: 12 trang (tr 46-57); Chương 3 Kết quả nghiên

cứu vμ thảo luận: 91 trang (tr 58-148); Kết luận vμ đề nghị: 2 trang (tr 149-150);

Các công trình đã công bố liên quan đến luận án: 1 trang (tr 151); Tμi liệu tham

khảo: 12 trang (tr 152-163) Luận án có 48 bảng số liệu, 15 hình minh hoạ; tham

khảo 127 tμi liệu (41 tμi liệu tiếng Việt vμ 86 tμi liệu tiếng Anh); có 5 công trình

công bố liên quan đến luận án

Kết quả phân tích sai khác về năng suất giữa giống T3, 5 giống lúa Tám triển vọng vμ giống Tám xoan đối chứng ở Bảng 3.46 Ba giống có sai khác về năng suất so với giống đối chứng lμ giống nhiều dòng (T3) (ở mức ∝ = 0,01), Tám ấp bẹ (SĐK 5126) (ở mức ∝ = 0,05) vμ Tám thơm (SĐK 6216) (∝ = 0,01)

Bảng 3.46 Sai khác năng suất giữa các giống lúa Tám triển vọng

vụ Mùa 2006

T3 Giống nhiều dòng

6250 Tám tiêu 6 3,41** 1,57* 0,78NS 2,45* 2,68** 0

Đ/C Tám xoan địa phương 7 4,01** 0,97NS 1,38NS 1,85* 3,28** 0,60NS 0

* LSD 0,05 =1,77; ** LSD 0,01 =2,48; NS: Không có nghĩa

- Kết quả đánh giá chất lượng gạo

Hμm lượng amyloza của các giống lúa Tám triển vọng dao động từ 19,7% đến 21,9% Độ phân huỷ kiềm của tất cả 5 giống lúa Tám triển vọng, Giống nhiều dòng T3 vμ của giống lúa đối chứng đều ở mức thấp Tất cả 5 giống lúa Tám triển vọng, giống nhiều dòng T3 vμ giống đối chứng đều có tỷ lệ gạo xay tương đương nhau (đạt từ 77, 9% đến 79,6%)

- Đánh giá phẩm chất cơm

Kết quả đánh giá phẩm chất cơm cho thấy giống lúa Tám nhiều dòng (T3) vμ giống Tám thơm (SĐK 6212) có hương thơm cao, bốn giống thơm nhẹ lμ Tám Xuân Hồng (SĐK 5119), Tám Nghĩa Lạc (SĐK 5122), Tám ấp bẹ (SĐK 5126) vμ giống Tám xoan đối chứng Một giống không thơm lμ Tám tiêu (SĐK 6250) Bốn giống có cơm dẻo lμ giống lúa Tám nhiều dòng (T3), Tám Nghĩa Lạc (SĐK 5122), Tám ấp bẹ (SĐK 5126) vμ Tám thơm (SĐK 6212) Ba giống có cơm hơi dẻo lμ Tám Xuân Hồng (SĐK 5119), giống Tám tiêu (SĐK 6250) vμ giống Tám xoan đối chứng Kết quả cho thấy 5 giống có cơm mềm vμ một giống có cơm hơi cứng lμ Tám ấp bẹ (SĐK 5126)

Từ các kết quả đánh giá năng suất vμ phẩm chất của năm giống lúa Tám triển vọng vμ một giống lúa Tám nhiều dòng (T3) cho thấy giống Tám thơm (SĐK 6216)

vμ giống lúa Tám nhiều dòng (T3) có năng suất vμ chất lượng cao hơn các giống lúa Tám triển vọng khác vμ giống Tám xoan đối chứng Đây lμ hai giống tiềm năng nhất

có thể giới thiệu để mở rộng sản xuất nhằm thay thế các giống hiện có, đã bị thoái hoá

nμy so với giống đối chứng có nghĩa ở mức tin cậy 95% (∝ = 0,05)

Bảng 3.43 Năng suất của các giống lúa Tám triển vọng

ở vụ Mùa năm 2005

(tạ/ha)

So với đối chứng (%)

Bảng 3.44 Sai khác năng suất giữa các giống lúa Tám triển vọng

vụ Mùa 2005 (tạ/ha)

5122 Tám Nghĩa Lạc 2 0,93 NS 0

5126 Tám ấp bẹ 3 0,85NS 1,78 NS 0

6250 Tám tiêu 5 3,52* 2,58* 4,37** 0,83 NS 0

ĐC Tám xoan địa phương 6 0,13 NS 1,07 NS 0,72 NS 2,82* 3,65* 0

* LSD 0,05 =2,57; ** LSD 0,01 =3,56; NS: Không có nghĩa

Từ kết quả đánh giá vμ so sánh năng suất các giống lúa Tám triển vọng ở vụ

Mùa năm 2005 cho thấy hai giống lúa Tám thơm (SĐK 6126) vμ giống lúa Tám

tiêu (SĐK 6250) có năng suất cao nhất vμ cao hơn giống lúa đối chứng

3.3.3.2 Năng suất và phẩm chất các giống lúa Tám triển vọng vụ Mùa 2006

- Năng suất các giống lúa Tám triển vọng vụ Mùa 2006

Kết quả đánh giá năng suất của giống nhiều dòng (T3), 5 giống lúa Tám triển

vọng vμ giống lúa đối chứng trong vụ Mùa 2006 ở Bảng 3.45 Năng suất trung

bình của các giống lúa Tám triển vọng đạt từ 24,7 tạ/ha đến 30,6 tạ/ha vμ của

giống đối chứng (Tám xoan địa phương) lμ 26,6 tạ/ha

Bảng 3.45 Năng suất của các giống lúa Tám triển vọng vụ Mùa 2006

TT Ký hiệu

Năng suất (tạ/ha)

So với đối chứng (%)

1 T3 Giống nhiều dòng

Chương 1 Tổng quan tμi liệu vμ cơ sở khoa học của đề tμi 1.1 Những nét chung về tài nguyên di truyền cây lúa

Nhiều chuyên gia lúa gạo đồng ý rằng lúa glaberrima vμ lúa sativa có cùng chung nguồn thủy tổ, nhưng sau khi các lục địa tách rời nhau, lúa sativa

vμ glaberrima tự tiến hoá từ các loμi lúa dại bản địa ở hai châu lục lμ châu á

vμ châu Phi (Khush, 1997) Cây lúa trồng thuộc họ Poaceae, trước đây gọi lμ họ Hoμ thảo (Gramineae), họ phụ Pryzoideae, tộc Oryzae, chi Oryza, loμi Oryza

sativa vμ Oryza glaberrima Loμi Oryza sativa lμ lúa trồng ở châu á vμ Oryza glaberrima lμ lúa trồng ở châu Phi Morinaga lμ người đầu tiên đã sử dụng kỹ thuật

phân tích genome để định danh các loμi lúa dại (dẫn theo Trần Văn Đạt, 2005) Hội nghị di truyền lúa Quốc tế họp ở Viện nghiên cứu lúa Quốc tế tại Philippines

năm 1967 khẳng định chi Oryza có 22 loμi trong đó có 20 loμi lúa dại vμ hai loμi

lúa trồng (Chang, 1991) Sau nμy, Vaughan phát hiện thêm một loμi lúa dại mới ở

Papua New Ginea lμ loμi Oryza rhizomatis, đưa số loμi của chi Oryza lên 23

1.2 Tài nguyên di truyền lúa Việt Nam

Các dẫn liệu của nhiều ngμnh khoa học khác nhau đã khẳng định khu vực đa dạng di truyền tối đa của cây lúa nằm trong vùng địa lý kéo dμi từ Nepal đến bắc Việt Nam (Chang, 1985) Trải qua quá trình gieo trồng vμ thuần hoá cây lúa hμng nghìn năm, cùng với sự đa dạng về địa lý, sinh thái trên toμn lãnh thổ đất nước, dân tộc Việt Nam đã tạo nên tμi nguyên di truyền lúa đa dạng vμ phong phú Theo

Đμo Thế Tuấn (1996), trên lãnh thổ Việt Nam tồn tại ba nhóm giống lúa cổ truyền

có các đặc tính di truyền khác nhau lμ nhóm giống lúa Việt - Thái, nhóm giống lúa Việt mang đặc tính thâm canh ở vùng đồng bằng sông Hồng, nhóm lúa Việt - Kh’mer mang đặc tính quảng canh ở vùng đồng bằng sông Cửu Long

Lúa Thơm, lμ hợp phần quan trọng của lúa địa phương, có vị trí ngμy cμng gia tăng trong sản xuất vμ thị trường lúa gạo trong nước vμ quốc tế ở Việt Nam, lúa Thơm được trồng ở cả miền Nam vμ miền Bắc Lúa thơm ở miền Nam có Nμng thơm Chợ Đμo, ở miền Bắc có lúa Tám, lúa Dự, lúa Di, miền Trung có lúa Gié (hoặc De) như Gié An Cựu Trên thị trường gạo thơm ở miền Nam ngoμi giống lúa Nμng thơm Chợ Đμo còn có các giống Basmati, Khao Dawk Mali

1.3 Nghiên cứu đa dạng di truyền cây lúa

- Vị trí và tầm quan trọng của đa dạng di truyền

Đa dạng di truyền lμ biểu hiện sự đa dạng của các biến dị có thể di truyền trong một loμi, một quần xã hoặc giữa các loμi, các quần xã Xét cho cùng, đa dạng di truyền chính lμ sự biến dị của sự tổ hợp trình tự của bốn cặp bazơ cơ bản, thμnh phần axít nucleic, tạo thμnh mã di truyền (Cục Bảo vệ môi trường, 2007)

- Các phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền

Nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền được tiến hμnh bằng nhiều phương

pháp khác nhau, mỗi phương pháp cung cấp cho người sử dụng các loại thông tin

khác nhau Việc lựa chọn phương pháp đánh giá phụ thuộc vμo mục đích của

người nghiên cứu Có hai phương pháp được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu vμ

đánh giá đa dạng di truyền lμ nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền thông qua

các tính trạng hình thái (kiểu hình) vμ thông qua các chỉ thị phân tử (kiểu gen)

Nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền thông qua các chỉ thị phân tử lμ

nghiên cứu, đánh giá ở mức độ phân tử Các phân tử được sử dụng chủ yếu trong

nghiên cứu lμ các phân tử protein vμ ADN Các chỉ thị phân tử được sử dụng phổ

biến trong đánh giá đa dạng di truyền lúa lμ chỉ thị đẳng men vμ chỉ thị ADN Lợi

thế của các chỉ thị phân tử dựa trên ADN lμ có thể xác định được những khác biệt

nhỏ nhất ở mức ADN, có khả năng tạo ra hμng chục, hμng trăm locut vμ alen

- Tình hình nghiên cứu tài nguyên di truyền lúa thơm

Cho đến nay, việc lai tạo giống lúa cải tiến có hương thơm rất ít thμnh công so

với việc khai thác tính trạng nμy từ giống lúa cổ truyền như Basmati (ấn Độ),

Khao Dawk Mali (Thái Lan), Nμng thơm Chợ Đμo, Tám thơm (Việt Nam) Các

phương pháp chọn giống lúa thơm bao gồm nhập nội, lai tạo, đột biến gen, khai

thác biến dị tế bμo sô ma đã được thực hiện tại nhiều cơ sở nghiên cứu khoa học

Việc đánh giá đa dạng di truyền tμi nguyên lúa thơm đặc sản có ý nghĩa quan

trọng trong công tác giống cây trồng, trước hết phục vụ cho bảo tồn vμ khai thác

sử dụng nguồn tμi nguyên nμy, đồng thời còn cung cấp các thông tin có giá trị cho

các nhμ nghiên cứu vμ chọn tạo giống

Chương 2 Vật liệu, nội dung vμ phương pháp nghiên cứu

2.1 Vật liệu nghiên cứu

142 giống của tập đoμn lúa Tám đang lưu giữ tại Ngân hμng gen cây trồng

Quốc gia 180 dòng lúa Tám được tách ra từ các giống Tám tiêu, Tám xoan, Tám

thơm, Tám nghển, Tám cao cây, Tám cổ ngỗng Hai giống lúa đối chứng dùng

trong phân tích ADN lμ Kasalath (Indica) vμ Nipponbare (Japonica) 10 dòng của

giống lúa cải tiến Q5 được sử dụng lμm đối chứng trong nghiên cứu biến động di

truyền bên trong giống Giống đối chứng dùng trong các thí nghiệm đồng ruộng lμ

Tám xoan địa phương đang phổ biến rộng trong sản xuất

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Đánh giá đa dạng tài nguyên di truyền lúa Tám

2.2.1.1 Đánh giá sơ bộ một số tính trạng chính

2.2.1.2 Đánh giá đa dạng di truyền các giống lúa Tám có hương thơm cao

- Đánh giá các tính trạng hình thái nông học

- Nghiên cứu đa dạng di truyền của các giống lúa Tám bằng chỉ thị SSR

- Phân loại dưới loμi các giống lúa Tám dựa trên ADN lục lạp

Bảng 3.38 Một số tính trạng hình thái cơ bản và năng suất của

6 giống lúa Tám nhiều dòng vụ Mùa 2005

TT Ký hiệu giống

TGST

(ngμy)

Cao cây

(cm)

Số bông/

khóm

Tổng

số hạt/

bông

Số hạt chắc / bông

Dài hạt

(mm)

Rộng hạt

(mm)

KL

1000 hạt

(g)

NSLT

(tạ/ha)

NSTT

(tạ/ha)

Trung bình 154,2 135,9 7,7 212,3 185,2 7,5 2,2 18,5 52,3 30,8 Cực đại 155,0 139,4 8,3 222,0 197,0 7,7 2,3 19,8 56,2 32,6 Cực tiểu 153,0 128,5 7,1 199,0 171,0 7,4 2,2 17,5 48,8 29,0

Độ lêch chuẩn 1,0 3,9 0,4 10,2 9,9 0,1 0,1 0,8 2,9 1,4

CV (%) 0,6 2,8 5,6 4,8 5,4 1,6 2,3 4,3 5,5 4,7

- Kết quả quan sát đồng ruộng

Kết quả quan sát các giống nhiều dòng cho thấy 5 giống có chiều cao cây không đồng đều (các giống T1, T2, T4, T5 vμ T6), chỉ có một giống chiều cao cây

đồng đều lμ giống T3 Giống T3 trỗ tập trung, năm giống còn lại có thời gian trỗ kéo dμi lμ các giống T1, giống T2, giống T4, giống T5, giống T6 Ngoμi ra, quan sát còn cho thấy giống T4 có hai dạng; dạng đẻ nhiều vμ dạng đẻ ít

Từ kết quả đánh giá năng suất, phẩm chất cơm, các tính trạng hình thái vμ hμm lượng amyloza của 6 giống lúa Tám nhiều dòng cho thấy giống T3 (gồm ba dòng) có triển vọng nhất do chất lượng cao (cơm dẻo, thơm, đậm, mềm vμ hμm lượng amyloza thấp), quần thể phát triển tốt, đồng đều vμ có năng suất tương

đương các tổ hợp khác

3.3.3 Đánh giá năng suất và phẩm chất các giống lúa Tám triển vọng

Từ kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền ở mục 3.1 chọn ra được 5 giống lúa Tám vừa có hương thơm cao, có khả năng giữ mùi thơm lâu vμ mức độ kháng sâu bệnh cao, đó lμ các giống Tám Xuân Hồng (SĐK 5119), Tám Nghĩa Lạc (SĐK 5122), Tám ấp bẹ (SĐK 5126), Tám thơm (SĐK 6199) vμ Tám tiêu (SĐK 6250) Các giống lúa nμy tiếp tục được đánh giá năng suất, phẩm chất ở vụ Mùa năm

2005 vμ năm 2006

3.3.3.1 Năng suất các giống lúa Tám triển vọng vụ Mùa năm 2005

Kết quả đánh giá năng suất thực thu của 5 giống lúa Tám triển vọng vμ giống

đối chứng ở vụ Mùa năm 2005 cho thấy năng suất trung bình của các giống lúa Tám dao động từ 23,6 tạ/ha đến đến 27,9 tạ/ha, giống lúa đối chứng (Tám xoan địa phương) có năng suất trung bình lμ 24,3 tạ/ha (Bảng 3.43)

Bảng 3.44 lμ kết quả phân tích sai khác năng suất giữa 5 giống lúa Tám vμ giống lúa đối chứng ở vụ Mùa 2005 năng suất của giống Tám thơm (SĐK 6216)

vμ giống Tám tiêu (SĐK6250) đạt cao nhất vμ sai khác về năng suất của hai giống

3.3.2 Đánh giá các giống lúa Tám nhiều dòng

3.3.2.1 Tạo các giống lúa Tám nhiều dòng

Bảy dòng lúa Tám đã chọn ở vụ Mùa năm 2004 được sử dụng để tạo thμnh

những giống nhiều dòng Mục đích nhằm tạo ra các gống ba dòng vμ bốn dòng dựa

trên sự đồng đều về TGST vμ chiều cao cây Với mục đích trên chúng tôi tạm thời

chọn các dòng có TGST trung bình cách nhau không quá 5 ngμy vμ chiều cao cây

trung bình cách nhau không quá 10cm để tạo các giống nhiều dòng TGST trung

bình của 7 dòng lúa Tám dùng để tạo giống nhiều dòng dao động trong phạm vi 4

ngμy, thấp nhất lμ 157 ngμy (Tám xoan - XN10) vμ cao nhất lμ 161 ngμy (Tám tiêu

- HA27, Tám xoan - 171.3) Như vậy TGST của tất cả 7 dòng cách nhau không

quá 5 ngμy nên không ảnh hưởng đến việc tạo các giống nhiều dòng Có thể tạm

chia 7 dòng lúa Tám thμnh hai nhóm theo chiều cao cây Nhóm thứ nhất gồm 4

dòng với chiều cao cây từ 145cm đến 152cm vμ nhóm thứ hai gồm 3 dòng với

chiều cao cây từ 131cm đến 138cm Từ bốn dòng thuộc nhóm thứ nhất (Tám thơm

- 160.3, Tám tiêu - 167.9, Tám xoan - 171.3 vμ Tám tiêu - HA27) có thể ghép được

bốn giống gồm 3 dòng (ký hiệu lμ T1, T2, T3, T4) theo phép tính tổ hợp chập 3

của 4 (C3 = 4) vμ một giống gồm 4 dòng (ký hiệu lμ T6) Từ ba dòng của nhóm

thứ hai (Tám cao cây - GH4, Tám xoan - XN6 vμ Tám xoan - XN10) thì chỉ tạo ra

được một giống ba dòng vμ ký hiệu lμ T5 (Bảng 3.34)

Bảng 3.34 Kết quả ghép các giống lúa Tám nhiều dòng

theo chiều cao cây

TT Ký hiệu giống Ký hiệu các dòng trong giống Số lượng dòng

6 T6 160.3, HA27, 167.9, 171.3 Bốn dòng

3.3.2.2 Đánh giá các giống lúa Tám nhiều dòng

- Kết quả đánh giá một số tính trạng hình thái cơ bản của 6 giống lúa Tám

nhiều dòng vụ Mùa 2005 Sáu giống lúa Tám nhiều dòng được gieo trồng vμ đánh

giá tại xã Hải An, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định ở vụ Mùa 2005 Các tính trạng

đánh giá vμ phân tích lμ TGST, chiều cao cây, các yếu tố cấu thμnh năng suất,

chiều dμi hạt, chiều rộng hạt, năng suất lý thuyết vμ năng suất thực thu Kết quả

được trình bμy ở Bảng 3.38

- Kết quả phân tích sai khác chiều cao cây, chiều dài và chiều rộng hạt của 6

giống lúa Tám nhiều dòng

Kết quả phân tích sai khác các tính trạng chiều cao cây, chiều dμi vμ chiều

rộng hạt thóc cho thấy ở giống nhiều dòng T3, sai khác về các tính trạng chiều cao

cây, chiều dμi hạt vμ chiều rộng hạt thóc đều không có nghĩa ở cả hai mức

∝ = 0,05; ∝ = 0,01, tức lμ không có sai khác về chiều cao cây 5 giống lúa Tám

nhiều dòng còn lại thì sai khác về chiều cao cây đều có nghĩa ở mức ∝ = 0,05 hoặc

ở mức ∝ = 0,01

2.2.2 Nghiên cứu đa dạng di truyền bên trong giống các giống lúa Tám

2.2.2.1 Nghiên cứu đa dạng di truyền bên trong giống các giống lúa Tám bằng chỉ thị RAPD

2.2.2.2 Đánh giá sơ bộ một số tính trạng hình thái số lượng của các dòng lúa Tám

2.2.3 Khai thác, sử dụng đa dạng tài nguyên di truyền lúa Tám

2.2.3.1 Chọn lọc vμ đánh giá các dòng lúa Tám dựa trên phân tích ADN vμ các tính trạng hình thái nông học

2.2.3.2 Đánh giá các giống lúa Tám nhiều dòng

2.2.3.3 Đánh giá năng suất vμ phẩm chất các giống lúa Tám triển vọng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Bố trí thí nghiệm: Thực hiện theo phương pháp của Đỗ Thị Oanh (2004),

Gomez (1976), IRRI (1996)

2.3.2 Kỹ thuật trồng trọt: Nền phân bón/ha gồm 8 tấn phân chuồng,

60 kg N + 90 kg P2O5 + 60 kg K2O Mật độ 20-23 khóm/m2. Gieo theo hμng, cấy

1 dảnh đối với các thí nghiệm đánh giá tập đoμn, bình tuyển giống vμ chọn lọc dòng, cấy 3 dảnh/khóm đối với các thí nghiệm so sánh giống Các khâu kỹ thuật

khác theo đại trμ sản xuất

2.3.3 Các tính trạng theo dõi và đánh giá: Thực hiện theo Hệ thống đánh giá

tiêu chuẩn cây Lúa của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI, 1996)

2.3.4 Đánh giá mức độ sâu bệnh: Các loại sâu bệnh đánh giá theo thang điểm

của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI, 1996)

2.3.5 Các đặc điểm sinh hoá : Hương thơm theo phương pháp của Chang T.T

(1979), Oka H.I (1958) Độ phân huỷ kiềm theo phương pháp của IRRI (1996) Hμm lượng amyloza xác định theo tiêu chuẩn ngμnh 5716 - 1993 (ISO 6647)

2.3.6 Nghiên cứu đa dạng di truyền bằng chỉ thị ADN

2.3.6.1 Tách chiết ADN từ lúa được tiến hμnh theo theo phương pháp của

Murray M G vμ W.F Thompson (1980) có điều chỉnh

2.3.6.2 Độ tinh sạch ADN của lá lúa được kiểm tra bằng cách xác định OD ở 260nm vμ OD ở 280nm trên máy quang phổ kế Tỷ lệ nμy ở trong khoảng từ 1,6

đến 1,8 lμ ADN đủ độ tinh sạch Hμm lượng ADN được tính theo công thức: ADN (àg/àl) = (OD260 x 50àg/àl)/1000

2.3.6.3 Đoạn nucleotides mồi (Primers)

- Các mồi sử dụng cho kỹ thuật RAPD Sử dụng 40 mồi đơn (primers) loại

10 nucleotides thích hợp cho tổng hợp ADN của lúa để chạy phản ứng dây chuyền tổng hợp ADN

- Các mồi sử dụng cho kỹ thuật SSR 48 chỉ thị SSR được sử dụng để nghiên cứu đa dạng thμnh phần alen nằm trên 12 nhiễm sắc thể (NST) của bộ gen lúa (mỗi nhiễm sắc thể có 4 chỉ thị SSR), do Paunaud vμ cộng tác viên phát triển năm 1996

2.3.6.4 Điều kiện cho phản ứng dây chuyền tổng hợp ADN (PCR condition) đối

với chỉ thị RAPD

Thể tích hỗn hợp cho phản ứng dây chuyền tổng hợp ADN đối với chỉ thị

RAPD lμ 10,2μl, bao gồm: 5,4μl nước cất khử trùng, 1,0μl dung dịch đệm 10x

PCR bufer, 0,8μl 25mM MgCl2, 0,2μl 10mM dNTPs, 0,5μl 20mM mồi đơn, 0,3μl

Taq polymerase (1 đơn vị/àl), 2,0μl ADN khuôn (10ng/1μl)

2.3.6.5 Điều kiện cho phản ứng dây chuyền tổng hợp ADN (PCR condition) đối

với chỉ thị SSR

Thể tích hỗn hợp cho phản ứng dây chuyền tổng hợp ADN đối với chỉ thị

SSR lμ 4,1àl bao gồm: 1,88 àl nước cất, 0,5àl đệm 10x PCR có MgCl2, 0,5àl

dNTPs (2mM), 1,0àl 50% glycerol, 0,2àl hỗn hợp mồi xuôi vμ ngược (20mM),

0,02àl Taq polymerase (5 đơn vị/àl), 1,0àl ADN khuôn (25ng/àl)

2.3.6.6 Phân tích vμ xử lý số liệu

- Số liệu đánh giá các tính trạng hình thái nông học được phân tích, xử lý trên

các phần mềm Excel, chương trình thống kê cho các ngμnh khoa học xã hội

(SPSS: Statistical Package for Social Sciences)

- Chỉ số chọn lọc được xác định theo công thức:

SI = b1P1 + b2P2 + + biPi+ bnPn Trong đó: SI (Selection index) lμ chỉ số

chọn lọc; bi-Tầm quan trọng (hay hệ số chọn lọc) của tính trạng thứ i cần chọn vμ

nhận các giá trị b1 = 1, b2 = 2 ; Pi lμ giá trị đo đếm về kiểu hình của tính trạng thứ

i Số liệu được phân tích vμ xử lý trên phần mềm chọn dòng của Nguyễn Đình

Hiền, 2004; Baker, 1986

- Số liệu phân tích ADN

+ Hệ số đa dạng gen hay giá trị lượng thông tin đa hình (PIC =

Polymorphism Information Content) được tính theo công thức: PIC = 1 - ∑ p2ij;

Trong đó pij lμ tần suất của alen thứ i tại locut thứ j

+ Khoảng cách di truyền (Genetic Distance)

Khoảng cách di truyền giữa các quần thể được tính theo công thức (Nei,

1972, 1978): Ds = -ln (Jxy/√JxxJyy)

Trong công thức trên, Ds lμ khoảng cách di truyền; xij lμ tần suất của alen thứ i

tại locut thứ j trong quần thể x vμ yij lμ tần suất của alen thứ i tại locut thứ j trong

quần thể y; r lμ số locut nghiên cứu, m lμ số alen trên từng locut

+ Hệ số tương đồng di truyền (genetic similarity coefficient) được tính theo

công thức sau: Dij = 2 Nij/(Ni + Nj) Trong đó Dij lμ hệ số tương đồng di truyền; i

vμ j lμ cặp mẫu phân tích; Nij lμ số băng chung, Ni vμ Nj lμ tổng số băng của mẫu

i vμ j

+ Số liệu ADN được phân tích trên phần mềm NTSYS Version 2.1 vμ phần

mềm Popgene Version 1.32

3.3.1.3 Đánh giá các dòng lúa Tám triển vọng vụ Mùa năm 2005

Từ kết quả đánh giá 20 dòng lúa Tám đã chọn được 7 dòng (gồm Tám cao cây

- GH4, Tám thơm - 160.3, Tám tiêu - 167.9, Tám tiêu - HA27, Tám xoan - XN6 vμ Tám xoan - XN10) có chỉ số chọn lọc nhỏ hơn 10 vμ đều có hương thơm cao, hμm lượng amyloza ở mức trung bình, khả năng kháng sâu bệnh khá được sử dụng để tiếp tục đánh giá ở vụ Mùa 2005

Các yếu tố cấu thμnh năng suất vμ năng suất của 7 dòng lúa Tám ở vụ Mùa năm 2005 ở Bảng 3.31 Số bông/khóm của 7 dòng lúa Tám trung bình đạt từ 5,7 bông đến 8,4 bông Số hạt chắc/bông của các dòng biến động từ 165,7 hạt đến 193 hạt Khối lượng 1000 hạt từ 17,7g (Tám cao cây - GH4) đến 19,6g Năng suất lý thuyết đạt từ 37,8 tạ/ha đến 57,0 tạ/ha Năng suất thực thu của các dòng trong thí nghiệm đạt từ 27,2 tạ/ha đến 30,4 tạ/ha

Bảng 3.31 Một số tính trạng hình thái của 7 dòng lúa Tám

vụ Mùa năm 2005

TT Ký hiệu Nguồn gốc

Số bông/

khóm

Số hạt chắc / bông

KL

1000 hạt (g)

NSLT

(tạ/ha)

NSTT

(tạ/ha)

1 GH4 Tám cao cây 8,4 165,7 17,7 49,4 30,4

2 160.3 Tám thơm 6,3 167,7 18,8 39,7 28,8

3 167.9 Tám tiêu 6,7 170,7 19,0 43,5 27,2

4 HA27 Tám tiêu 6,7 193,0 19,4 50,2 29,8

5 171.3 Tám xoan 5,7 182,7 19,6 40,9 28,2

6 XN6 Tám xoan 7,9 169,0 19,3 51,6 29,5

7 XN10 Tám xoan 8,0 170,3 19,5 53,2 30,2

- Đánh giá phẩm chất cơm

Kết quả đánh giá phẩm chất cơm của 7 dòng lúa Tám ở Bảng 3.32 Từ kết quả

đánh giá phẩm chất cơm sơ bộ chọn được bốn dòng có cơm mềm, thơm vμ dẻo đến hơi dẻo, đó lμ các dòng Tám thơm - 160.3, Tám tiêu - 167.9, Tám xoan - 171.3, Tám xoan - XN6

Bảng 3.32 Phẩm chất cơm của 7 dòng lúa Tám vụ Mùa 2005

TT Kí hiệu Nguồn gốc Hương thơm Độ dẻo Độ đậm Độ mềm

1 GH4 Tám cao cây Thơm nhẹ Hơi dẻo Đậm Cứng

4 HA27 Tám tiêu Thơm nhẹ Hơi dẻo Đậm Cứng

5 171.3 Tám xoan Thơm nhẹ Hơi dẻo Đậm Mềm

7 XN10 Tám xoan Không thơm Hơi dẻo Đậm Cứng

m r m r m r

Trong đó Jxy = ∑ ∑ xijyij/r; Jxx = ∑ ∑ x2

ij/r; Jyy = ∑ ∑y2

ij/r

i=1 j=1 i=1 j=1 i=1 j=1

Bảng 3.27 Một số tính trạng cơ bản của 20 dòng lúa Tám

vụ Mùa 2004

TT

Ký

hiệu

dòng

Nguồn gốc TGST

(ngμy)

Cao cây (cm)

Số bông/

khóm

Số hạt/

bông

Số hạt chắc/

bông

KL

1000 hạt (g)

Dμi hạt (mm)

Rộng hạt (mm)

1 GH3 Tám cao cây 159 142,6 8,8 156,2 141,2 20,0 7,8 2,4

2 GH4 Tám cao cây 160 138,0 5,4 167,4 141,8 18,8 7,3 2,3

3 XN4 Tám Nghển 160 143,8 5,8 166,2 142,2 20,0 7,9 2,4

4 160.1 Tám thơm 161 151,0 7,2 211,0 190,0 19,5 7,7 2,6

5 160.3 Tám thơm 160 144,6 7,2 176,2 144,8 19,3 7,5 2,5

6 167.3 Tám tiêu 160 149,4 7,6 175,4 148,6 18,3 7,5 2,3

7 167.9 Tám tiêu 159 146,6 6,6 163,8 142,4 19,6 8,0 2,4

8 AN25 Tám tiêu 159 142,2 5,6 185,6 158,8 18,9 7,6 2,3

9 HA21 Tám tiêu 160 152,0 7,2 179,8 159,2 19,3 7,8 2,4

10 HA22 Tám tiêu 161 144,2 7,0 135,2 119,2 19,6 7,8 2,3

11 HA24 Tám tiêu 159 149,0 7,0 129,0 112,0 20,2 7,4 2,3

12 HA27 Tám tiêu 161 151,0 7,2 123,4 99,4 21,1 8,6 2,5

13 HP21 Tám tiêu 159 153,0 9,0 148,8 133,4 19,2 7,8 2,3

14 171.3 Tám xoan 161 151,8 5,6 207,2 169,6 19,0 7,6 2,5

15 AN5 Tám xoan 161 147,6 7,0 143,4 116,2 19,8 7,9 2,5

16 MT20 Tám xoan 159 147,8 5,8 165,0 144,2 20,3 7,5 2,4

17 XN6 Tám xoan 159 131,2 5,9 158,6 135,4 21,1 7,6 2,4

18 XN10 Tám xoan 157 134,8 6,4 158,2 140,8 21,3 7,9 2,4

19 XT1 Tám xoan 159 141,4 7,8 170,2 150,2 19,5 7,7 2,6

20 XT2 Tám xoan 157 136,8 8,2 161,4 145,2 21,2 7,7 2,6

* Ghi chú Ngày gieo: 18/6/2004; Địa điểm: Xã Hải An, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định

- Đánh giá chất lượng hạt của các dòng lúa Tám vụ Mùa 2004

Các tính trạng chất lượng hạt đánh giá vμ phân tích trong phần nμy bao gồm

hương thơm, hμm lượng amyloza, hμm lượng protein, độ bạc bụng, độ phân huỷ

kiềm Kết quả đánh giá hương thơm của 20 dòng lúa Tám cho thấy 19 trong số 20

dòng lúa Tám có hương thơm cao, chỉ một dòng (Tám thơm - 160.1) hương thơm

thấp Kết quả phân tích cho thấy hμm lượng amyloza của 20 dòng lúa Tám dao

động từ 20,9% đến 23,7% Hμm lượng protein của 20 dòng lúa Tám dao động từ

7,9% đến 9,2% Tất cả 20 dòng lúa Tám đều bạc bụng Độ phân huỷ kiềm của 20

dòng lúa Tám đều ở mức thấp

- Khả năng kháng sâu bệnh của các dòng lúa Tám

Kết quả đánh giá cho thấy phần lớn các dòng lúa Tám trong nghiên cứu nhiễm

các loại sâu bệnh ở dạng nhẹ, trong đó có 7 dòng mức độ nhiễm sâu bệnh ít hơn lμ

các dòng Tám cao cây GH4, Tám thơm 160.3, Tám tiêu 167.9, Tám tiêu

-HA27, Tám xoan - 171.3, Tám xoan - XN6 vμ Tám xoan - XN10

Chương 3 Kết quả nghiên cứu vμ thảo luận 3.1 Đánh giá đa dạng tài nguyên di truyền lúa Tám

3.1.1 Đánh giá sơ bộ một số tính trạng chính các giống lúa Tám

Một số tính trạng chính của 142 giống lúa Tám như chiều cao cây, thời gian

sinh trưởng (TGST), hương thơm, phân loại loμi phụ Indica vμ Japonica Kết quả

đánh giá vμ phân loại theo chiều cao cây của 142 giống lúa Tám cho thấy có ba giống lúa Tám thuộc loại bán lùn (chiều cao cây từ 85-110cm), 14 giống thuộc loại cao cây trung bình (trên 110 đến 130cm) vμ hầu hết các giống lúa Tám (125 giống, chiếm 88,0%) thuộc loại cao cây (trên 130cm) Hầu hết các giống lúa Tám trong nghiên cứu lμ các giống dμi ngμy, 6 giống có TGST dưới 120 ngμy, 3 giống

có TGST 119 ngμy, 38 giống (chiếm 26,8%) có TGST từ 121-140 ngμy vμ 95 giống (chiếm 67%) có TGST từ 141 - 160 ngμy, 3 giống có TGST trên 161 ngμy Trong số 142 giống lúa Tám thì 21 giống (chiếm 14,8%) có hương thơm cao, 27 giống (chiếm 19,0%) hơi thơm vμ 93 giống (chiếm 65,5%) không có hương thơm Kết quả phân loại cho thấy trong số 142 giống lúa Tám thì 90 giống (chiếm

63,4%) thuộc loμi phụ Indica vμ 52 giống (chiếm 36,6%) thuộc loμi phụ Japonica

3.1.2 Đánh giá đa dạng di truyền các giống lúa Tám có hương thơm cao

3.1.2.1 Đánh giá các tính trạng hình thái nông học

Trong số 21 giống lúa Tám có hương thơm cao được đánh giá ở phần trên thì giống Tám thơm Ninh Bình (SĐK 304)* vμ Tám thơm vay (SĐK 7887) có chiều cao cây trên 165cm vμ hai giống Tám xoan (SĐK 6238), Tám xoan (SĐK 6249) cây sinh trưởng phát triển kém hơn các giống khác Sau đây lμ kết quả đánh giá các tính trạng hình thái nông học của 17 giống lúa Tám có hương thơm cao ở vụ Mùa 2004

- Các tính trạng hình thái chất lượng

Kết quả đánh giá các tính trạng hình thái chất lượng của 17 giống lúa Tám cho thấy trong tổng số 25 tính trạng hình thái chất lượng thì có 9 tính trạng biểu hiện giống nhau lμ: Gốc bẹ lá mμu xanh, thìa lìa mμu trắng, dạng hai lưỡi kìm, góc thân đứng, trục bông uốn xuống, nhụy cái mμu trắng, râu có mμu vμng, mỏ hạt mμu vμng rơm vμ vỏ gạo trắng Ngoμi những đặc điểm chung, các giống lúa Tám còn biểu hiện nhiều tính trạng hình thái chất lượng khác nhau, các tính trạng có từ hai mức biểu hiện trở lên

- Các tính trạng hình thái số lượng

Chiều cao cây của 17 giống lúa Tám trong nghiên cứu lμ 140,1cm, cao nhất

lμ 159,2cm vμ thấp nhất lμ 124,6cm Chiều dμi lá của 17 giống lúa Tám lμ 62,7cm, giống có chiều dμi lá ngắn nhất lμ 54,2cm vμ giống có chiều dμi lá lớn nhất lμ 68,6cm Chiều rộng lá của các giống lúa Tám lμ 1,1cm, chiều rộng lá lớn nhất lμ

Ghi chú * SĐK: Số đăng ký

1,3cm vμ bé nhất lμ 0,9cm Các giống lúa nghiên cứu có TGST trung bình lμ 152,5

ngμy Số bông/khóm của 17 giống lúa Tám trung bình lμ 6,6 bông, cao nhất lμ 9

bông/khóm vμ thấp nhất lμ 5,2 bông/khóm Số hạt/bông trung bình của các giống

lúa Tám lμ 154,1 hạt, thấp nhất lμ 124 hạt vμ cao nhất lμ 192 hạt

Khối lượng 1000 hạt trung bình của 17 giống lúa Tám trong nghiên cứu lμ

19,4g, lớn nhất lμ 22,1g vμ nhỏ nhất lμ 17,6g

- Khả năng kháng sâu bệnh của các giống lúa Tám

Kết quả đánh giá các loại sâu bệnh, bao gồm sâu đục thân, bệnh bạc lá,

bệnh khô vằn, bệnh đạo ôn cổ bông vμ bệnh hoa cúc cho thấy đa số các giống bị

sâu đục thân ở mức nhẹ, nhiễm bệnh bạc lá, bệnh khô vằn, đạo ôn ở mức nhẹ đến

trung bình

- Quan hệ di truyền giữa các giống lúa Tám dựa trên các tính trạng hình thái

nông học

Số liệu đánh giá của 39 tính trạng hình thái nông học, bao gồm 13 tính trạng

hình thái số lượng vμ 26 tính trạng hình thái chất lượng được sử dụng để lập hệ số

tương đồng di truyền Kết quả phân tích chùm (Hình 3.1) dựa trên hệ số tương

đồng di truyền của 39 tính trạng hình thái nông học cho thấy rõ nét vμ trực quan

17 giống lúa Tám được chia thμnh hai nhóm rõ rệt Nhóm thứ nhất (nhóm A)

gồm 8 giống (chiếm 47%) nhóm thứ 2 (nhóm B) gồm 9 giống (chiếm 53%) Hai

nhóm A vμ B phân chia ở hệ số tương đồng 0,45 ở nhóm A, giống Tám đen Hμ

Đông (SĐK 268) nằm cách xa các giống khác trong nhóm nμy tại hệ số tương

đồng 0,47 Cũng trong nhóm nμy, hai giống có mức tương đồng cao nhất (0,68) về

các tính trạng hình thái lμ giống Tám thơm Hải Dương (SĐK 287) vμ giống Tám

tiêu (SĐK 6250) Nhóm B phân thμnh hai nhóm phụ ở hệ số tương đồng 0,54 vμ ký

hiệu lμ B1 vμ B2 Hai giống tương đồng với nhau cao nhất (0,68) lμ Tám xoan Hải

Hậu (SĐK 1048) vμ Tám Hải Giang (SĐK 5124)

- Độ phân hủy kiềm và hương thơm

Độ phân huỷ kiềm của 17 giống lúa Tám đều ở mức thấp Hương thơm đánh

giá ở thời điểm 45 ngμy vμ 145 ngμy sau thu hoạch Tại thời điểm 45 ngμy sau thu

hoạch, 14 giống có hương thơm cao vμ ba giống hơi thơm, trong khi đó ở 145 ngμy

sau thu hoạch chỉ còn sáu giống giữ được hương thơm cao, số giống còn lại hương

thơm ở mức trung bình

Qua kết quả đánh giá các tính trạng hình thái nông học, mức độ kháng sâu bệnh

vμ hương thơm của 17 giống lúa Tám cho thấy có 5 giống lúa Tám vừa có hương

thơm cao, có khả năng giữ hương thơm lâu vμ mức độ kháng sâu bệnh cao hơn các

giống còn lại, đó lμ giống Tám Xuân Hồng (SĐK 5119), Tám Nghĩa Lạc (SĐK

5122), Tám ấp bẹ (SĐK 5126), Tám thơm (SĐK 6199) vμ Tám tiêu (SĐK 6250) Cả

5 giống lúa nμy được chọn để phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo

3.3 Khai thác, sử dụng đa dạng tài nguyên di truyền lúa Tám 3.3.1 Chọn lọc và đánh giá các dòng lúa Tám dựa trên phân tích ADN và các tính trạng hình thái nông học

3.3.1.1 Đánh giá các tính trạng hình thái nông học của các dòng lúa Tám được

chọn lọc theo chỉ thị ADN

Từ mỗi nhánh của cây phân loại thuộc hai nhóm A vμ B chọn ra một dòng tốt nhất để phục vụ cho công tác nhân dòng vμ đánh giá các tính trạng hình thái nông học Như vậy giữa các dòng lúa Tám được chọn có khoảng cách nhất định về mặt

di truyền Từ 39 nhánh của cây phân loại đã chọn ra 39 dòng lúa Tám để nhân vμ

đánh giá ở vụ Mùa năm 2003

Kết quả mô tả vμ đánh giá các tính trạng hình thái chất lượng của 39 dòng lúa Tám cho thấy trong số 25 tính trạng thì có tới 14 tính trạng hoμn toμn giống nhau

vμ 11 tính trạng chất lượng biểu hiện khác nhau giữa 39 dòng lúa Tám

Hương thơm vμ một số tính trạng hình thái số lượng của 39 dòng lúa Tám

được trình bμy trong Bảng 3.24 Hương thơm của hạt được đánh giá ở thời điểm 45 ngμy sau thu hoạch Trong số 39 dòng thì 20 dòng có hương thơm cao, 18 dòng hơi thơm vμ chỉ một dòng không thơm (điểm 0)

Bảng 3.24 Các tham số thống kê một số tính trạng cơ bản

của 39 dòng lúa Tám vụ mùa 2003

TT

Tham số

Tính trạng

Trung bình

Cực

đại

Cực tiểu

Độ lệch chuẩn

Hệ số biến

động (%)

3 Cao cây (cm) 145,9 157,0 130,0 6,1 4,2

5 Tổng số hạt/bông 175,2 256,8 123,4 31,0 17,7

6 Số hạt chắc/bông 160,5 215,6 117,0 27,3 17,0

9 KL 1000 hạt (g) 19,4 21,0 17,9 0,8 4,3

3.3.1.2 Đánh giá các dòng lúa Tám vụ Mùa 2004

Từ kết quả đánh giá hương thơm của 39 dòng lúa Tám nhân ở vụ Mùa năm

2003 đã chọn được 20 dòng lúa Tám có hương thơm cao Các dòng lúa Tám nμy tiếp tục được sử dụng để nhân vμ đánh giá ở vụ Mùa 2004 ở vụ nμy, các tính trạng hình thái nông học được theo dõi vμ đánh giá lμ TGST, chiều cao cây, các yếu tố cấu thμnh năng suất Ngoμi ra một số tính trạng chất lượng hạt, khả năng

kháng sâu bệnh cũng được phân tích, đánh giá

- Đánh giá một số tính trạng hình thái nông học cơ bản

Kết quả đánh giá một số tính trạng hình thái nông học cơ bản của 20 dòng lúa Tám ở vụ Mùa năm 2004 được trình bμy ở Bảng 3.27