Nghiên cứu, đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của một số giống lúa bản địa Chất Lượng Việt Nam

LỜI CAM ĐOAN T i xin m đo n khó uận tốt nghiệp đại học: “Nghiên cứu, đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của một số giống lúa bản địa Chất Lƣợng Việt Nam” đượ hoàn thành ư i sự hư n

Trư ti n, em xin ày t òng iết n h n thành và s u s t i TS.Nguyễn Như Toản (Khoa Sinh-KTNN Trường Đại họ sư phạm Hà Nội 2) đã gi i thiệu n i thực hiện đề tài và hư ng dẫn em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận, TS Khuất Hữu Trung (Phòng Kĩ thuật Di truyền - Viện

Di truyền Nông nghiệp Việt Nam) đã nhiệt tình hư ng dẫn và tạo điều kiện cho em được thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp này

Trong thời gian thực tập vừa qua em đã nhận được sự giúp đỡ và hư ng dẫn tận tình của tập thể các cán bộ nghiên cứu tại Phòng kĩ thuật di truyền

Em xin chân thành cảm n sự trợ giúp quý áu đó

Em ũng xin ày t lòng biết n s u s t i á thầy giáo, giáo trong Khoa Sinh – KTNN những người đã trự tiếp giảng ạy, tr ng ị những kiến thứ ổ h trong suốt thời gi n em học tập tại trường

Cuối ng, em xin g i ời ảm n h n thành t i tất ả ạn , gi đình

và những người u n n ạnh động vi n, giúp đỡ em trong quá trình họ tập

LỜI CAM ĐOAN

T i xin m đo n khó uận tốt nghiệp đại học: “Nghiên cứu, đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của một số giống lúa bản địa Chất Lƣợng Việt Nam” đượ hoàn thành ư i sự hư ng dẫn của TS Khuất Hữu

Trung và TS Nguyễn Như Toản, không trùng v i bất kì khóa luận nào khác Các số liệu kết quả nêu trong luận văn à hoàn toàn trung thực, khách quan, theo sự nhận thức vấn đề của riêng tác giả Nếu có gì sai xót tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện khóa luận, t i đã kế thừa những thành tựu của các nhà khoa học v i sự trân trọng và biết on !

Hà Nội, ngày….tháng….năm 2016

Sinh viên

Đặng Thị Huệ Nhung

LL : Leaf Length

LW : Leaf Width LBP : Leaf Blade Pubescence LBC : Leaf Blade Color LgC : Ligule Color BLSC : Basal Leaf Sheath Color FLA : Flag Leaf Angle

PnT : Panicle Type CmN : Culm Number

CmA : Culm Angle PnL : Panicle Length LmPb : Lemma and Palea Pubescence

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Ý nghĩ kho họ và ý nghĩ thực tiễn 3

NỘI DUNG 4

Chư ng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Gi i thiệu tổng quan về đối tượng 4

1.1.1 Nguồn gốc phân loại cây lúa 4

1.1.2 Phân loại các giống lúa chất lượng 6

1.1.3 Các yếu tố hình thành nên lúa chất lượng 8

1.2 Đặc tính nông học ảnh hưởng đến năng suất cây lúa 10

1.3 Đặc điểm hình thái của các giống lúa ảnh hưởng đến năng suất lúa 13

1.4 Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nư c 15

Chư ng 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Đối tượng nghiên cứu 19

2.2 Nội dung nghiên cứu 19

2.3 Phư ng pháp nghi n ứu 19

2.4 Đị điểm và thời gian thực hiện 25

Chư ng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 26

3.1 Kết quả gieo cấy 26

3.2 Kết quả đánh giá á hỉ tiêu về đặc tính Nông học của các giống lúa 29 3.3 Kết quả đánh giá á hỉ tiêu về đặc tính Hình thái của các giống lúa 33 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.2 Kết quả đánh giá á hỉ ti u đặ t nh n ng họ ủ 15 giống

ú hất ượng 31 Bảng 3.2 Kết quả đánh giá á hỉ ti u đặ t nh N ng họ ủ 15 giống

ú hất ượng 32 Bảng 3.3 Kết quả đánh giá á hỉ ti u đặ t nh hình thái

ủ 15 giống ú hất ượng 35 Bảng 3.3 Kết quả đánh giá á hỉ ti u đặ t nh hình thái ủ 15 giống

ú hất ượng 36 Bảng 3.3 Kết quả đánh giá á hỉ ti u đặ t nh hình thái ng ú

ủ 15 giống ú hất ượng 39 Bảng 3.3 Kết quả đánh giá á hỉ ti u đặ t nh hình thái ng ú ủ

15 giống ú hất ượng 40 Bảng 3.4 Kết quả đánh giá á hỉ ti u đặ t nh hình thái hạt ú

ủ 15 giống ú hất ượng 41

DANH MỤC H NH

Hình 1: S đồ tiến hoá của hai loài lúa trồng 5

Hình 3.1 : Cá mẫu hạt thó đã r mộng và rễ 25

Hình 3.1 : Tiến hành gieo hạt ủ mỗi giống ú tr n đồng ruộng 26

Hình 3.1 : C y mạ s u 12 ngày gieo hạt 27

Hình 3.1 : Nhổ mạ và gieo ấy 27

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Lúa gạo là một trong những nguồn ư ng thực quan trọng cho khoảng 2/3 dân số trên thế gi i và là nguồn cung cấp ư ng thực chủ yếu của châu Á, trong đó ó Việt Nam Trong những năm gần đ y, nư t đã ó những ư c tiến vượt bậc về sản xuất lúa gạo, mang lại nhiều lợi h ho người sản xuất

và cho xuất khẩu nhờ vào việc s dụng các giống ú ó năng suất cao cùng

v i việ th m nh tăng vụ Các giống lúa chất ượng o ngày àng gi tăng trong những thập kỷ gần đ y, o y u ầu của thị trường và nhu cầu củ người tiêu dùng Gạo có chất ượng o đượ xá định bởi rất nhiều yếu tố như: hình dạng hạt, giá trị inh ưỡng, hư ng th m, hất ượng sau khi chế biến… Trong đó, hư ng th m được xem là một trong những đặc tính quan trọng Trong khi giá gạo của các giống lúa truyền thống suy giảm, các loại lúa gạo đặc sản, nhất là những loại gạo th m vẫn giữ được giá cao và ổn định

Ở Việt Nam lúa là một loại cây trồng quan trọng nhất, vừa là nguồn

ư ng thực chủ yếu vừa là nông sản có kim ngạch xuất khẩu l n nhất hiện nay Tuy nhiên, việc sản xuất và tiêu thụ gạo hiện n y đ ng phải đư ng đầu

v i nhiều khó khăn và thá h thức do cạnh tranh thị trường, nhu cầu về chất ượng gạo ngày àng tăng

Chất ượng của gạo là một trong những đặc tính quan trọng nhất, nó tác động mạnh mẽ đến giá cả của nó trên thị trường và thị hiếu củ người tiêu dùng Nhu cầu về các giống lúa có chất ượng o ngày àng gi tăng trong nhưng thập kỷ gần đ y o y u ầu của thị trường và nhu cầu củ người tiêu dùng Chất ượng hạt gạo được xá định bởi rất nhiều các yếu tố như hình dạng hạt, giá trị inh ưỡng, chất ượng sau khi chế biến và ăn M i th m à một trong những đặc tính quan trọng của gạo chất ượng o và nó đóng một

v i trò đáng kể về giá cả và thị hiếu s dụng Người tiêu dùng đánh giá gạo

qua các chất ượng và trả giá rất cao cho những giá trị này Sự phát triển các giống có chất ượng cao là một trong những mục tiêu quan trọng của các

hư ng trình phát triển ngày nay

Ở Việt Nam các giống lúa chất ượng được trồng từ miền Nam t i miền

B c Ở phía B c nguồn tài nguyên lúa chất ượng ở Việt N m v ng đ dạng và phong phú Tuy nhiên nguồn tài nguy n này đ ng ần dần bị thu hẹp

o năng suất của các giống lúa chất ượng không cao, sự qu n t m đánh giá

và kh i thá hư đúng mức, diện tích bị thu hẹp để phát triển các giống lúa cải tiến ng n ngày ó năng suất cao Chính vì vậy việc thu thập và đánh giá nguồn tài nguyên lúa chất ượng nhằm bảo tồn và khai thác nguồn gen quý của các dòng lúa chất ượng để n ng o năng suất và chất ượng đáp ứng nhu cầu sản xuất và tiêu dùng là một vấn đề cần chú trọng Xuất phát từ nhu cầu

thực tế chúng tôi tiến hành: “Nghiên cứu, đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của tập đoàn lúa bản địa chất lượng Việt Nam ”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Giúp hình thành c sở dữ liệu phenotype của các giống lúa bản địa phục

vụ cho công tác bảo tồn, lai tạo, khai thác và s dụng nhằm n ng o năng suất và chất ượng của các giống lúa này

3 Phạm vi nghiên cứu

Gồm 15 giống lúa bản địa chất ượng (dạng hạt) được thu thập từ các vùng sinh thái khác nhau do trung tâm tài nguyên di truyền thực vật Việt Nam cung cấp

Cung cấp thêm dữ liệu, thông tin khoa học hữu ích cho việc hình thành

sở dữ liệu phenotype của các giống lúa bản địa có năng suất tạo sở lý luận cho việc chọn lọc, phụ tráng để nâng cao tiềm năng i truyền của các giống lúa có năng suất trong sản xuất

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Bư đầu đư r những số liệu góp phần nâng cao hiệu quả công tác bảo tồn và chọn giống lúa có phẩm chất gạo tốt, năng suất cao

NỘI DUNG Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu tổng quan về đối tượng

1.1.1 Nguồn gốc phân loại cây lúa

Tổ ti n y ú đã tồn tại từ đầu kỷ Phấn tr ng Vào giữa kỷ này, xuất

hiện một trong những loại nguyên thuỷ nhất thuộc họ Oryzae, đó à oại

Streptochasta S hr Đến cuối kỷ Phấn tr ng xuất hiện các loại tre

(Bambusa) và lúa (Oryza) Một số loại khác xuất hiện muộn h n vào kỷ thứ

ba, thời kỳ phát triển mạnh nhất của họ Hoà thảo (Gramineae) Các loài lúa

Oryza spp có cùng tổ tiên chung xuất hiện vào thời địa cầu Gondwanaland,

s u khi trái đất tách rời thành năm ụ địa [4]

Theo Chang (1985): lúa trồng Oryza sativa được tiến hoá từ cây lúa dại hàng năm Oryza nivara Do điều kiện khí hậu, đặc biệt là nhiệt độ, lúa Oryza

sativa tiếp tục tiến hoá theo ba nhóm: Indica thích hợp v i khí hậu nhiệt đ i, Japonica thích ứng v i khí hậu lạnh và Javanica ó đặc tính trung gian [20]

Tác giả Oka (1988) lại cho rằng Oryza sativa có nguồn gốc từ cây lúa dại lâu năm Oryza rufipogon [26] Đến năm 2003, khi nghi n ứu di truyền tiến hoá

của 101 giống lúa, bao gồm cả lúa trồng và lúa dại, Cheng đã hi oài ú

trồng Oryza sativa thành h i nhóm tư ng ứng v i hai loài phụ là Indica và

Japonica Trong khi đó Oryza rufipogon được chia thành bốn nhóm là: nhóm Oryza rufipogon hàng niên và ba nhóm Oryza rufipogon đ ni n Tá giả

ũng đã hỉ ra các giống lúa Japonica có quan hệ gần gũi v i một nhóm

Oryza rufipogon đ ni n, òn á giống lúa Indica có quan hệ gần v i nhóm

lúa Oryza rufipogon hàng niên [21] Ở Ch u Phi ũng thấy xuất hiện cả hai loài lúa dại Oryza longistaminata (đ ni n) và Oryza brevigulata (hàng niên),

o đó nhiều tác giả cho rằng Oryza glaberrima có nguồn gốc từ Oryza

breviligulata [4]

Cho đến nay, nhiều nhà khoa họ đã đồng ý rằng lúa Glaberrima và lúa

Sativa có cùng chung nguồn thủy tổ vào thời kỳ lụ địa nguyên thuỷ

Gondwanaland Sau khi các lụ địa tách rời nhau, lúa Sativa và Glaberrima tự

tiến hoá từ các loài lúa dại bản địa ở hai châu lục là Châu Á và Châu Phi (hình 1) [25]

Lục địa Gondwanalands

Tổ tiên chung

N m và Đ ng N m Á Tây Phi Châu

Lúa dại đa niên O rufipogon O longistaminata

Lúa dại hàng niên O nivara O breviligulata

Lúa trồng O Sativa O sativa O glaberrima

Indica Japonica

Ôn đ i Nhiệt đ i

Hình 1: Sơ đồ tiến hoá của hai loài lúa trồng

Do những ảnh hưởng kh c nghiệt củ m i trường như kh hạn, nhiệt độ

th y đổi quá l n… nhiều loài lúa dại nguyên thủy đ ni n đã trở thành loài lúa hàng ni n để thích ứng v i phong thổ đị phư ng, kh hậu gió mùa Về

phư ng iện sinh thái và đị ư, y ú h u Á đã trải qua quá trình tiến hóa

u ài để thích ứng v i m i trường khá nh u và được phân chia thành 3

nhóm chính: Indica, Japonica (hay Sinica) và Javanica (Japonica nhiệt đ i) Hiện nay lúa Indica được trồng trên 80% diện tích trồng lúa trên thế gi i và

cung cấp nguồn ư ng thự ho h n 3 tỷ người, chủ yếu á nư đ ng phát

triển, còn lại hai loại lúa Japonica và Javanica chỉ chiếm tư ng đư ng 11%

và 9% Ba loại ú này được nhận biết qua sự khác nhau về hình thái như thân, lá, hạt và thành phần cấu tạo hạt, đặc biệt à hàm ượng amyloza, amylopectin, khả năng hống hạn, kháng lạnh, v.v

- Lúa Japonica (hay Sinica): Có hạt tròn, ng n, thường kh ng ó đu i,

gié ng n, nhiều chồi thẳng đứng, cây thấp giàn, dễ chịu lạnh và không kháng hạn, hàm ượng amyloza thấp (14 - 17%) và thường được trồng ở các vùng

n đ i

- Lúa Indica: Có hạt ài thon, ó hàm ượng amyloza cao (trên 21%),

kh ng ó đu i, gié trung ình, th n y t a rộng, cao giàn, không chịu lạnh và

có thể chịu hạn hán và được trồng rất phổ biến ở các vùng nhiệt đ i và cận nhiệt đ i

- Lúa Javanica (Japonica nhiệt đ i): Có tính chất trung gian giữa lúa Japonica và lúa Indica Lúa Javanica có hạt to rộng, hàm ượng amyloza cao,

thường ó đu i, trấu có lông dài, ít chồi, gié dài, thân cây dày thẳng đứng, cây rất cao giàn, chịu hạn hán nhưng kh ng hịu lạnh và được trồng ở Indonesia, chủ yếu Java và Sumatra

1.1.2 Phân loại các giống lúa chất lượng

Cây lúa thuộc họ hòa thảo (Graminae), tộc Oryzae, chi Oryza, có tổng số nhiễm s c thể 2n = 24 Oryza có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt

đ i ẩm củ Ch u Phi, N m và Đ ng N m Ch u Á, N m Trung Quốc, Nam và Trung Mỹ và một phần ở Úc Châu [5]

Lúa chất ượng là giống lúa không những ó k h thư c, hình dạng thon

ài mà òn ó ph i nhũ, hàm ượng my oz o và đặc biệt các giống lúa chất ượng ó m i th m đặ trưng Các giống ú th m thường được trồng phổ biến ở châu Á, riêng giống ú B sm ti được gieo trồng khoảng 2 triệu ha chủ yếu ở á nư c Ấn Độ, Pakistan và Nepan Gạo th m ó hạt nh , thon và dài từ 6,8 đến 7,0 mm, tỉ lệ chiều dài và chiều rộng từ 3,5 đến 3,7 và có hàm ượng amyloza trung bình 20-22% [5]

Ở Ấn Độ ó hàng trăm giống ú th m đị phư ng, tuy nhi n hỉ có giống ú th m B sm ti đượ ư huộng nhất Gạo th m B sm ti ó h i đặc tính quan trọng h n hết: m i th m và m nở dài, có từ 22 - 25% amyloza, gạo vẫn giữ đượ đặc tính này sau khi nấu Ở Thái Lan có hai giống ú th m nổi tiếng là Khao Dak Mali và Jasmine 85 Gạo th m Kh w D wk M i ó t

h n 20% my oz n n hạt m s u khi nấu hạt òn h i nh vào nh u Các giống ú th m ở My nm r được gieo trồng nhiều ở các tỉnh miền Trung và chủ yếu được tiêu thụ ở trong nư c Một số giống lúa chất ượng đ ng được gieo trồng phổ biến ở đ y như: N m th y, Basmati, Paw San Bay Gyar Ở Philippin có giống Milsagrosa và ở Trung Quốc có các giống B th m, Quế

hư ng hi m, Qu ạ hư ng và Chi ưu hư ng à á giống lúa chất ượng nổi tiếng trên thế gi i Giống lúa Koshihikari là giống lúa cổ truyền của Nhật,

thuộc loài phụ Japonica, có chất ượng o, hư ng vị rất đượ ư th h trong

những bữ ăn h nh ủ người Nhật Giống lúa Koshihikari đượ xem như à lúa Basmati của Nhật v i diện tích gieo trồng chiếm khoảng 30% tổng diện tích trồng lúa ở nư c này [6]

Hiện nay, diện tích trồng lúa chiếm trên 1/10 diện t h đất trồng trên thế

gi i và ó 15 nư c trên thế gi i trồng lúa v i diện t h h n 1 triệu h , trong đó

có t i 13 nư c ở Châu Á Riêng Trung Quốc và Ấn Độ chiếm khoảng 50% diện tích trồng lúa và 56% sản ượng lúa toàn cầu Bangladesh, Indonexia,

Thái Lan mỗi nư đều có diện tích trồng lúa l n h n tổng diện tích trồng lúa của tất cả á nư Mĩ L tinh Ch u Phi ó iện tích trồng lúa gần bằng diện tích trồng lúa của Việt N m, nhưng sản ượng lúa lại thấp h n Việt Nam từ 2-

3 lần.[6]

Ở Việt Nam, có rất nhiều các giống ú th m thuộc loại ú đị phư ng như Nàng Th m Chợ Đào ở miền N m, Tám th m ở miền B c, lúa Dự, lúa Di, miền Trung có lúa Gié (hoặ De) như Gié An Cựu và các giống ú nư ng.[5]

1.1.3 Các yếu tố hình thành nên lúa chất lượng

Ngày nay trong sản xuất bên cạnh yếu tố về năng suất thì chất ượng hạt giống là yếu tố quan trọng để quyết định giống lúa sản xuất Chất ượng hạt lúa phụ thuộc vào các yếu tố sau

1.1.3.1 Phẩm chất xay chà

Phẩm chất x y hà thường đượ đề cập thông qua các tính trạng: tỷ lệ gạo lứt, tỷ lệ gạo tr ng, tỷ lệ gạo nguyên Gạo lứt là hạt gạo vừ được tách v trấu s u khi x y xát, hư được chà tr ng Tỷ lệ gạo lứt l n thể hiện khả năng vận chuyển chất khô của cây lúa vào hạt ở gi i đoạn vào ch đầy đủ [15].Gạo tr ng là gạo lứt sau khi chà tách cám và mầm Theo Cruz và Khush,

2000, tỷ lệ v trấu trung bình của các giống lúa từ 20 - 22%, có thể biến động

từ 18 - 26%, cám và phôi hạt chiếm 8 - 10%, o đó tỷ lệ gạo tr ng thường khoảng 70% Gạo nguyên là gạo tr ng s u khi được tách b gạo bể Tỷ lệ gạo nguyên bị ảnh hưởng nhiều bởi điều kiện m i trường, đặc biệt nhiệt độ và ẩm

độ trong suốt thời gian hạt h n đến việc x lý sau thu hoạch.[24]

1.1.3.2 Kích thước và hình dạng hạt gạo

Chiều dài hạt gạo là một trong những chỉ tiêu quyết định giá trị thư ng phẩm của giống K h thư c hạt và hình dạng hạt có liên hệ chặt chẽ đến năng suất gạo nguyên, chiều dài và hình dạng hạt di truyền theo số Chiều dài hạt gạo là tính trạng chịu chi phối mạnh bởi yếu tố di truyền Chiều dài và hình

dạng ũng ảnh hưởng đến giá trị của hạt gạo [24] Chiều dài hạt gạo trên thị trường thế gi i hiện n y à ≥ 7mm đối v i gạo hạt dài [8]

1.1.3.3 Tỷ lệ bạc bụng

Bạc bụng chủ yếu là do sự s p xếp không chặt chẽ của những hạt tinh bột trong nội nhũ, tạo ra nhiều khoảng trống làm cho hạt gạo bị đục và bạc bụng sẽ không ảnh hưởng đến phẩm chất m khi được nấu chín Có 3 dạng bạc bụng phổ biến gồm bụng tr ng, gan tr ng và ưng tr ng [7] Điều kiện

m i trường chủ yếu ảnh hưởng đến độ bạc bụng là nhiệt độ sau khi trỗ, nhiệt

độ tăng o àm tăng độ bạc bụng, nhiệt độ thấp sẽ làm giảm hoặc mất độ bạc bụng [24] Ngoài ra, hình dạng hạt ũng ảnh hưởng t i mứ độ bạc bụng , độ bạc bụng có tần suất liên kết v i tính trạng hạt thon dài.[15]

1.1.3.4 Độ trở hồ

Đặc tính vật lý củ m nấu liên quan nhiều v i độ trở hồ h n à hàm ượng amylose Gạo ó độ trở hồ cao thì mềm và ó khuynh hư ng rã nhừ khi nấu chín Nó cần nhiều nư và u h n h n gạo ó độ trở hồ thấp và trung bình [1] Độ hóa hồ h y độ trở hồ là nhiệt độ mà ở đó 90% tinh ột bị hóa hồ hoặc phồng n trong nư c nóng, không thể trở lại hình dạng ũ đượ Độ trở

hồ xá định thời gian cần thiết để gạo nấu thành m Ngoài ra, nhiệt độ hóa

hồ còn phản ánh độ cứng của hạt tinh bột và ph i nhũ [24]

1.1.3.5 Hàm lượng amylose

Tinh bột trong hạt gạo chiếm tr n 90% nó đượ hình thành o h i đại phân t my ose và my osepe tin Hàm ượng amylose có thể được xem là tính trạng quan trọng nhất trong phẩm chất m vì nó quyết định trong việc

m ẻo, mềm hay cứng Gạo ó hàm ượng my ose o m sẽ nở nhiều và

dễ tró , nhưng kh m và ứng khi nguội Ngược lại, gạo ó hàm ượng amylose thấp khi nấu ít nở, m mềm và dẻo [16] Hàm ượng my ose tăng theo thời gian bảo quản và tùy thuộc vào giống, hàm ượng amylose không bị ảnh hưởng bởi ngày thu hoạch khác nhau trên mùa vụ[24]

1.1.3.6 Hương thơm của lúa gạo

Hư ng th m ủ ú thường ó m i th m nhẹ hoặ th m ngát ủa các loại lúa Basmati hoặc Jasmine Phân tích hóa học trên một phổ rộng các giống

ú th m và kh ng th m ho thấy có rất nhiều các thành phần khác nhau và

có sự th y đổi của các thành phần này trong quá trình bảo quản Những nghiên cứu trư đ y đã hứng minh mùi vị của gạo có liên quan t i thời gian bảo quản, trong lúa m i đượ xá định có các hợp chất tạo thành m i th m 1- butanal, 1- hexanal, 1- heptanal, methyl ethyl ketone, 1 pentalnal và propanal, sau một thời gian bảo quản chỉ thấy còn butanal và 1- hept n Hàm ượng của hexanal trong gạo cân bằng tuyến tính v i nồng độ củ xit ino ei đã oxi hóa trong gạo khi được bảo quản ở nhiệt độ 35oC trong hai tuần, một vài loại gạo đã giảm hàm ượng pent n , hex n và pet no đáng kể so v i các loại gạo khác [29]

Tuy nhiên, trong những nghiên cứu gần đ y đã ho thấy đặc tính mùi

th m ủa lúa chủ yếu do hợp chất 2 acetyl - 1- pyrroline tạo thành S dụng các phân tích bằng cảm quan và s c kí khí, đã xá định 2 acetyl - 1 - pyrroline (2AP) là một chất mặ ó hàm ượng rất thấp trong á oài ú th m nhưng à hất khởi đầu tạo hư ng th m ở các giống lúa Jasmine và Basmati Một nghiên cứu khá ũng ho thấy 2AP có mặt trong các giống lúa không

th m nhưng ó hàm ượng thấp h n so v i các giống ú th m từ 10 - 100 lần Ngưỡng nồng độ củ 2AP mà on người có thể cảm nhận được trong khoảng 0,1pp khi t n trong nư Để cảm nhận được 2AP có trong gạo th m, nồng

độ 2AP thường o h n khoảng 3000 lần so v i ngưỡng nồng độ tan trong

nư c và chỉ cao gấp 30 lần ở gạo kh ng th m [28]

1.2 Đặc tính nông học ảnh hưởng đến năng suất cây lúa

Lúa là cây thân thảo sinh sống hàng năm Thời gi n sinh trưởng của các giống dài ng n khác nhau và nằm trong khoảng 60 - 250 ngày tuỳ theo giống

ng n ngày hay dài ngày, vụ lúa chiêm hay mùa, cấy s m hay muộn Chu kỳ sinh trưởng, phát triển của cây lúa b t đầu từ hạt và y ú ũng kết thúc một chu kỳ của nó khi tạo ra hạt m i Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa có thể đượ hi àm h i gi i đoạn: Gi i đoạn sinh trưởng đượ t nh

từ thời kì mạ đến đẻ nhánh; Gi i đoạn sinh thực tính từ thời kì àm đốt đến hạt chín

Các nhân tố sinh thái (nhiệt độ, ánh sáng, nư , đất…) thường xuyên ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển củ y ú , trong đó nhiệt độ có tác dụng quyết định Ở mỗi gi i đoạn sinh trưởng, cây lúa yêu cầu nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ thích hợp nhất là 280C - 320C, ngừng sinh trưởng khi nhiệt độ ư i

130C Nhiệt độ tối thích cho nảy mầm là 200C - 350C, ra rễ là 250 C - 280 C,

vư n á à 310C [1] Ánh sáng tá động t i y ú th ng qu ường độ chiếu sáng và thời gian chiếu sáng Quang hợp củ ú nư c tiến hành thuận lợi ở

250 - 400 cal/cm2/ngày [8] Cường độ ánh sáng trong ngày ảnh hưởng đến quá trình ra hoa, kết quả ở lúa Dựa vào phản ứng quang chu kỳ người ta chia cây lúa làm 3 loại: loại phản ứng v i ánh sáng ngày dài, yêu cầu thời gian chiếu sáng trên 13 giờ/ngày; loại phản ứng v i ánh sáng ngày ng n, yêu cầu thời gian chiếu sáng ư i 13 giờ/ngày; loại phản ứng trung tính có thể ra hoa trong bất cứ điều kiện ngày ng n hay ngày dài [2]

Lúa yêu cầu nhiều nư h n ác cây trồng khá , để tạo ra 1g chất khô cây lúa cần 628g nư Lượng nư c cần thiết cho cây lúa trung bình 6 - 7mm/ngày trong m mư , 8 - 9mm/ngày trong m kh Đất trồng lúa tốt nhất à đất thịt, trung t nh đến sét, ó hàm ượng N, P, K tổng số cao; pH = 4,5

- 7,0, độ mặn nh h n 0,5% tổng số muối tan [2, 8]

Trong sản xuất ú năng suất là mục tiêu cuối cùng và là một chỉ tiêu kinh tế quan trọng, ó ý nghĩ quyết định đến sự tồn tại hay không tồn tại của một giống lúa Mặt khá năng suất là chỉ tiêu tổng hợp phản ánh kết quả của

một giống Khả năng ho năng suất của các giống ú được thể hiện qua các yếu tố cấu thành năng suất như: Số bông/m2, số hạt ch c/bông, khối ượng

100 hạt, các yếu tố này liên quan chặt chẽ v i nhau Số bông/m2 phụ thuộc vào quá trình đẻ nhánh hữu hiệu và số y tr n đ n vị diện tích Dự vào điều kiện đất đ i, inh ưỡng, khí hậu củ đị phư ng và đặ điểm của, từng giống

để quyết định mật độ cấy, tỷ lệ đẻ nhánh từ đó sẽ quyết định số bông, số hạt,

tỷ lệ hạt ch và năng suất cuối cùng

Độ cứng cây: ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất của lúa Trong thời kì hạt b t đầu h n, độ cứng cây cần đạt yêu cầu để giữ cho cây lúa không bị đổ

gụ trư c những đợt gió hoặ mư to Cá yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng cây như ón ph n, ánh sáng và hất ượng giống Cây càng yếu thì khả năng n ng

đỡ bông lúa càng kém

Độ tàn á: th ng thường người ta cho rằng sự xuống lá nhanh có thể hại

t i năng suất nếu hạt thó hư mẩy hoàn toàn

Độ thoát cổ bông: khả năng kh ng trỗ thoát cổ ng nhìn hung được coi

là một nhượ điểm di truyền, có ảnh hưởng đến năng suất lúa nếu giống lúa

có tỉ lệ thoát cổ bông thấp, nhiều hạt lúa không thoát ra kh i bẹ á đòng ẫn

t i hình thành hạt lép

Độ rụng hạt: có ảnh hưởng l n đến năng suất thực thu của lúa Khi cây lúa

ư c vào thời kì chín hạt, độ rụng đượ xá định theo tỉ lệ hạt rụng trên toàn bộ hạt của bông lúa Tỉ lệ rụng àng o thì năng suất thu được càng thấp

Độ thụ phấn của bông: trên một bông, những ho đầu ng và đầu gié nở trư c, các hoa ở gố ng thường nở cuối cùng, những bông nở cuối cùng nếu gặp điều kiện không thuận lợi sẽ dẽ bị lép hoặc khối ượng hạt thấp, điều này ảnh hưởng không nh t i năng suất sau khi thu hoạch

Thời gi n sinh trưởng: Thời gi n sinh trưởng của các giống lúa b t đầu

từ khi gieo đến khi thu hoạ h được chia làm nhiều gi i đoạn khác nhau, các

gi i đoạn sinh trưởng luôn biến động theo giống, mùa vụ tá động của con người thông qua các biện pháp kỹ thuật trong quá trình sản xuất Sinh trưởng, phát triển là một chỉ tiêu quan trọng liên quan chặt chẽ v i năng suất lúa Quá trình sinh trưởng, phát triển của lúa thể hiện tr n đồng ruộng là kết quả của sự phản ánh tính bền vững của giống về mặt di truyền, đồng thời ũng phản ánh được khả năng phản ứng của giống v i điều kiện ngoại cảnh Hay nói cách khác, các giống khá nh u thì đặc tính của từng giống là khác nhau

1.3 Đặc điểm hình thái của các giống lúa ảnh hưởng đến năng suất lúa

Việt N m đượ oi à một trong những trung t m khởi nguy n ủ y

ú , tài nguy n i truyền ú ủ nư t phong phú ả về số ượng và hất ượng Từ x xư , nh n n t đã iết m tả hình thái á giống ú và thời vụ gieo trồng L Quý Đ n đã m tả tỉ mỉ và ó nhận xét về t nh ứng y, hống

đổ và hiều o y, nhất à đối v i những giống ú hi m “Lú Sài Đường,

hi m Di y nh mà yếu, ễ đổ; ú Tám tr u, ú Bồ ộ, ú Thạ h, ú Màng h i, ú Bột y ứng thẳng; đặ iệt ú hi m vàng và ú Đăng s n,

y ứng o, ị mư gió kh ng đổ” Việ nghi n ứu và ph n oại một á h

hệ thống ú trồng ở Việt N m òn hạn hế Tuy nhi n, trong những năm gần

đ y á nhà kho họ đã qu n t m đến vấn đề đánh giá đ ạng tài nguy n ú

nư t [6]

Lúa có nhiều ngoại hình khá nh u o điều kiện ngoại cảnh th y đổi, do quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo đã hình thành nhiều giống lúa khác nhau Hình thái bên ngoài là một đặ điểm thích ứng v i điều kiện ngoại cảnh Vì vậy, đánh giá hình thái y ú g n v i m i trường sinh sống

củ nó để có những biện pháp kỹ thuật hợp lý là một vấn đề ó ý nghĩ thực

tế

Hình thái lá lúa: Nghi n ứu, đánh giá hình thái lá lúa đượ tiến hành

ằng nhiều phư ng pháp khá nh u, mỗi phư ng pháp ung ấp ho người s ụng á oại th ng tin khá nh u Việ ự họn phư ng pháp đánh giá phụ thuộ vào mụ đ h ủ người nghi n ứu Nghi n ứu, đánh giá á t nh trạng hình thái à phư ng pháp ổ điển, hiện n y vẫn đượ s ụng phổ iến Phư ng pháp này giúp á nhà nghi n ứu nhận iết và ph n iệt

á giống khá nh u ằng m t thường tr n thự đị một á h nh nh hóng Cá đặ điểm h nh về hình thái như ạng th n y, ạng á, hình ạng, màu s , k h thư , ạng ho , hạt v.v đượ xem như à á t nh

trạng ản để nhận iết giữ á giống v i nh u

Hình thái màu s c và k h thư c là một trong những yếu tố quyết định trực tiếp đến khả năng qu ng hợp, khả năng hống chịu sâu bệnh của cây lúa

Hư ng chọn giống của các nhà chọn giống hiện nay là chọn những giống lúa

có lá to, bản á ày, màu x nh đậm, sẽ có lợi cho quang hợp và giúp t h ũy chất khô cho lúa [4]

Tư thế á ú ó i n qu đến khả năng nhận ánh sáng để quang hợp tạo chất khô cho cây lúa, các giống lúa có lá ở dạng thẳng đứng thì diện tích hấp thu ánh sáng nhiều nên khả năng qu ng hợp t h ũy hất kh o và ngược lại K h thư á đòng ũng ó ý nghĩ trong việc nhận ánh sáng để quang hợp [11]

Lá đòng à á rất quan trọng, nó quyết định đến năng suất cây lúa, nếu những ruộng ú để sâu bệnh phá hại h ng bộ á đòng thì h c ch n năng suất lúa sẽ giảm [9]

Hình thái Bông lúa: một trong những yếu tố góp phần quyết định năng

suất của một giống lúa là bông lúa Một số chỉ ti u i n qu n như số bông và chiều dài củ ng ú vv thường được quan tâm khi tiến hành đánh giá

giống ú ó năng suất cao hay không [4].Những giống lúa có bông càng dài thì tiềm năng ho năng suất o và ngược lại Chiều dài bông của một giống mang bản chất di truyền của giống đó, tuy vậy nhưng nó ũng òn phụ thuộc vào các yếu tố khá như mứ nư , inh ưỡng, nhiệt độ các yếu tố này ảnh hưởng mạnh vào thời kỳ ph n hó đòng Số bông trên một khóm ũng à yếu

tố ảnh hưởng l n đến năng suất, yếu tố này tỷ lệ thuận v i năng suất khi số bông trên khòm càng nhiều thì năng suất của giống ú đó àng tăng

Hình thái Hạt lúa: các chỉ ti u đánh giá i n qu n đến hạt ú như hiều

dài hạt, chiều rộng hạt, màu s c hạt vv là yếu tố quan trọng trong việ đánh giá chất ượng của gạo Chỉ tiêu chất ượng rất quan trọng trong quá trình lai tạo và chọn giống Theo các nhà khoa học thì những giống có hạt gạo thon, dài thường đượ đánh giá o về chất ượng gạo

1.4 Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Nhiều công trình nghiên cứu về khả năng đẻ nhánh củ ú nư ng đã đi đến kết luận: Các giống ú nư ng đị phư ng ó khả năng đẻ nhánh t h n các giống ú nư c, theo Chang T T., (1991) các giống ú nư ng đị phư ng

đẻ nhánh kém làm gi i hạn tiềm năng năng suất của chúng Hầu hết các giống

ú nư ng nhiệt đ i có bộ lá màu xanh nhạt, lá dài và rủ xuống Một số rất ít giống đị phư ng ó á màu x nh đậm và dựng đứng Các giống ú nư ng ó

số lá và tỷ lệ sinh trưởng thấp h n so v i ú nư c [23]

Theo nghiên cứu củ Ch ng T T thì ú được canh tác ở khu vự ó độ

ẩm đất thấp đã hình thành á ạng ú nư ng ó thời gi n sinh trưởng ng n, khả năng đẻ nhánh thấp, thân to và dày, bộ lá và thân bị già cỗi nhanh chóng

ở thời kỳ lúa chín Vì vậy húng thường bị đổ vào gi i đoạn chín, rễ phát triển

ăn s u trong òng đất và thường có khả năng hịu hạn cao, phản ứng v i mức ngh o nit ủ đất Lú nư ng đã trở nên khác biệt v i dạng hình ú nư c tổ

ti n và thường sống tốt h n trong điều kiện đất thoáng khí Trong quá trình tiến hoá có thể việc chọn lọc tự nhi n trong điều kiện ngập nư c và khô hạn

đã hình thành nhóm giống ú nư s u và ú nư ng hịu hạn, còn các giống

ú được trồng trong điều kiện nư c ổn định đã tạo ra các loại hình lúa ruộng Theo tác giả, khoảng 75% các giống lúa trồng thuộ nhóm ú nư ng thường được gieo trồng theo phư ng thức chọc lỗ tra hạt hoặc gieo vãi [23]

Chang (1991) nghiên cứu gieo hai loại ú nư ng và ú nư c bằng hạt

kh đã nhận xét: Các giống ú nư ng nhiệt đ i mọ và sinh trưởng khoẻ h n các giống ú nư , điều này giúp cho chúng có khả năng ạnh tranh tốt h n

v i c dại [23]

Theo công bố của Chang, (1991) cho biết: Nhóm các giống ú nư ng ó

tỷ lệ rễ/th n á o h n á giống ú nư đáng tin ậy ở cả h i điều kiện đủ

nư c và hạn Sự sản xuất chất kh o h n ở các giống lúa chịu hạn và thấp

h n ở các giống mẫn cảm v i hạn trong điều kiện thiếu nư c Tỷ lệ gạo/v trấu đều bị giảm đi khi ị hạn đối v i tất cả các giống ú nư ng và ú nư c, song ú nư ng ó tỷ lệ này o h n ú nư c [23]

Từ các kết quả nghiên cứu trên và kết quả nghiên cứu tập đoàn 400 giống ú nư ng ở IRRI, các nhà khoa họ đã ph n tích những đặ điểm chung về hình thái nông sinh học của các giống và tìm ra những đặ điểm chung củ ú nư ng à: C y o, rễ ăn s u và ph n nhánh nhiều, đẻ nhánh kém và không tập trung Lá dài, rộng bản, lá có màu xanh nhạt, chỉ số diện tích lá thấp, bông dài, hạt to Hàm ượng tinh bột trong hạt gạo thấp, độ bền thể gen từ thấp đến trung bình, tỷ lệ hạt lép thấp ngay cả trong điều kiện hạn hán Là giống có khả năng hống chịu tốt v i một số chủng của bệnh đạo ôn, mẫn cảm v i rầy trích hút và bệnh vius, chịu đượ đất thiếu lân, thiếu nhôm (A ) và m ng n (Mn) Tr n đất mặn có phản ứng kém v i ph n ón, ho năng suất thấp và không ổn định (0,5 - 1,5 tấn/ha), hệ số kinh tế thấp (< 0,4), [28]

Từ những nghiên cứu của các nhà khoa học, các chuyên gia nghiên cứu

về lúa ở IRRI đã đi đến kết luận: Những giống ú nư ng đị phư ng t ị làm biến đổi á đặc tính hình thái nông họ như á giống ú nư c Bởi vì những giống đị phư ng này phải trải qua nhiều thế kỷ của sự chọn lọ ư i điều kiện trồng khô, làm cho chúng cản trở sự tái tổ hợp gen khi lai v i những giống ú nư c từ những vùng không giống nhau về địa hình [28]

Tác giả Abifarin và cs (1972) Nghiên cứu đặ điểm nông sinh học và năng suất trong điều kiện nư c trời và ó tư i nư c tiến hành theo dõi các

đặ điểm i n qu n đến khả năng hịu hạn như độ cuốn á, độ kh á, độ tàn

lá, khả năng trỗ thoát, khả năng hịu hạn, khả năng phục hồi sau 7 ngày khi kết thú đợt hạn tự nhi n (khi ó mư trở lại) theo th ng điểm của IRRI (1996) [20]

Glenn et al (1997) thanh lọc mặn các thông số biểu hiện như đẻ nhánh kém, hạt lép cao, số hạt/bông ít, khối ượng 1000 hạt thấp,triệu trứng: tr ng đầu á và s u đó háy, á vàng và hết, sinh trưởng còi cọ , đẻ nhánh kém, lép, chỉ số thu hoạch thấp, số hạt trên bông ít, khối ượng 1000 hạt thấp, năng suất thấp, th y đổi thời gian trỗ, cuốn lá, vết tr ng lá, rễ sinh trưởng kém, ruộng sinh trưởng loan lổ Được ghi nhận chống chịu mặn của giống thanh

lọc theo tiêu chuẩn IRRI, 1996 [24]

Công trình nghiên cứu củ Lưu Ngọc Trình, (2007) về quỹ gen cây lúa

đã phát hiện một allele m i của locus Enp-1 ở lúa trồng Việt Nam, Allele m i phát hiện đượ đặt tên là Enp-13 Trong các nghiên cứu trư đ y về quỹ gen lúa ở nhiều nư c trên thế gi i Allele - Enp-13 là Allele hiếm, có tần suất < 1% ở nghiên củ Lưu Ngọc Trình trên quỹ gen lúa Việt Nam tần suất Enp -13 > 10%, là một Allele phổ biến Điều này nói n n t nh đặc thù của quỹ gen cây lúa Việt Nam [18]

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Quỳnh (2004) về sự đ ạng

di truyền của tài nguyên lúa vùng Tây B c cho thấy: Các giống ú nư ng ó

độ biến động về chiều dài, chiều rộng và khối ượng 1000 hạt l n, biểu hiện

sự đ ạng di truyền o h n ú ruộng Trong ú nư ng tỷ lệ japonica chiếm phần l n, trong lúa ruộng tỷ lệ indica và japonica gần ngang nhau

Cấu trúc di truyền quần thể phức tạp phản ánh t nh đ ạng di truyền cao của lúa vùng Tây B c Sự đ ạng di truyền tài nguyên lúa vùng Tây B c do sự

đ ạng về địa lý sinh thái, sự đ ạng về văn hoá n tộc và tập quán canh tác tạo nên [13]

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Các dòng/giống lúa bản địa chất ượng của Việt Nam

2.2 Nội dung nghiên cứu

Đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của các giống lúa trong tập đoàn ú chất ượng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

- Bố trí thí nghiệm đồng r uộng được thực hiện theo phư ng pháp ủa

Đỗ Thị Oanh, 2004; Gomez, 1976; IRRI, 1996

- Thí nghiệm đánh giá được bố tr tr n h n đất thịt trung bình, chủ động

nư c Các công thức thí nghiệm bố trí tuần tự không nh c lại, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 8m2 (2 x 4m), khoảng cách giữa các ô là 0,4m

+ Kĩ thuật trồng trọt:

- Chuẩn bị giống: giống được kiểm tr độ nảy mầm trư c khi làm thí nghiệm,giống phải đạt tiểu chuẩn trên 85% hạt nảy mầm m i dùng cho thí nghiệm

- Chuẩn bị đất: đất được cày bữa kỹ, san phẳng, v sạch c dại

- Cách ngâm ủ và gieo hạt: Gieo theo hàng, cấy 1 dảnh đối v i các thí nghiệm đánh giá tập đoàn

Các mẫu hạt trong tập đoàn 15 giống lúa chất ượng s u khi được thu theo từng khóm đượ ph i kh , s u đó, tiến hành ngâm ủ (30-40 hạt/giống), gieo, thu mẫu ở gi i đoạn 9: Chín

Cá ư c tiến hành:

+ Chọn hạt ch , đều

+ S u đó ng m hạt giống trong m i trường nư c sạch 18-20 giờ, khi hạt

giống hút no nư đem r sạch mùi chua, chất nhờn (4 - 5 giờ đãi hu th y

nư một ần), đãi sạ h để ráo nư của hạt ú trư khi đem ủ;

+ Tiến hành ủ ấm ngay từ n đầu (khi thó hư nứt nanh) ở nhiệt độ 35-40oC Trong quá trình ủ, kiểm tra nếu hạt thóc khô phải tư i th m nư c Khi thó đã nứt nanh phải nhanh chóng đảo nhẹ, rải m ng (hạ nhiệt độ xuống khoảng 25oC) Khi hạt thóc ra mộng và rễ đều, mộng mập, khô ráo (hạt giống

nảy mầm ài ằng 1/3 hiều ài hạt thó ) thì đi gieo Gieo đều và chìm mộng

- Cách gieo cấy: Gieo theo hàng, cấy 1 dảnh đối v i các thí nghiệm đánh giá tập đoàn

- Mật độ: 20 - 23 khóm/m2

- Các khâu kỹ thuật khá theo đại trà sản xuất

+ Các tính trạng theo dõi và phương pháp đánh giá:

Phư ng pháp đánh giá ằng m t được thực hiện qua quan sát toàn ô thí nghiệm, trên từng cây hay các bộ phận củ y và ho điểm Các chỉ ti u định ượng đượ đo đếm trên mẫu hoặc toàn ô thí nghiệm Các mẫu lấy ngẫu nhiên, trừ cây ở rìa ô Các chỉ ti u đượ theo õi theo đúng gi i đoạn sinh trưởng thích hợp của cây lúa

Qu n sát và đánh giá á hỉ tiêu theo mẫu mô tả, đánh giá y ú (IRRI, 1980) và Hệ thống đánh đánh giá ti u huẩn cây lúa của IRRI, 1996 Theo hư ng dẫn củ IRRI (1996), quá trình sinh trưởng củ y ú được

Đặc tính Nông học:

- Hiện nay trên thế gi i đã ó nhiều nghiên cứu đánh giá về á đặc tính nông học của rất nhiều giống lúa Các giống ú ó đặc tính nông học tốt