ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG rầy và CHẤT LƯỢNG của 10 DÒNG từ tổ hợp LAI BN2 x TP 5

TRUỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Nguyễn Thị Kiều Nhanh ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG RẦY VÀ CHẤT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHOA HỌC CÂY TRỒNG CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGH

TRUỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Nguyễn Thị Kiều Nhanh

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG RẦY VÀ CHẤT

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHOA HỌC CÂY TRỒNG CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG

Cần Thơ, 2012

TRUỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG RẦY VÀ CHẤT

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHOA HỌC CÂY TRỒNG CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP

Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Khoa Học Cây Trồng, chuyên ngành Công Nghệ Giống cây Trồng với đề tài:

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG RẦY VÀ CHẤT LƯỢNG

CỦA 10 DÒNG TỪ TỔ HỢP LAI BN2 x TP5

Do sinh viên Nguyễn Thị Kiều Nhanh thực hiện và đề nạp

Kính trình lên Hội Đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày 4 tháng 5 năm 2012 Cán bộ hướng dẫn

PGS.TS Võ Công Thành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP

Hội Đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Khoa Học Cây Trồng, chuyên ngành Công Nghệ Giống cây Trồng với đề tài:

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG RẦY VÀ CHẤT LƯỢNG

CỦA 10 DÒNG TỪ TỔ HỢP LAI BN2 x TP5

Do sinh viên Nguyễn Thị Kiều Nhanh thực hiện và báo cáo trước Hội Đồng.

Ý kiến của Hội Đồng chấm luận văn tốt nghiệp:

Luận văn tốt nghiệp được Hội Đồng đánh giá ở mức:

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2012 Hội đồng

DUYỆT KHOA

Trưởng Khoa Nông Nghiệp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả và hình ảnh trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Kiều Nhanh

LỜI CẢM TẠ

Kính dâng

- Cha mẹ người đã có công sinh thành, nuôi dưỡng, yêu thương và dạy

dỗ cho con nên người

Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

- Ts Võ Công Thành người thầy đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt

quá trình làm luận văn, đưa ra những lời khuyên bổ ích hay những kiến thức, kinh nghiệm của bản thân để tôi có thể hoàn thiện bản thân mình

Xin chân thành cảm ơn

- Ks Nguyễn Thị Mai Hạnh đã nhiệt tình giúp đỡ tôi rất nhiều trong

suốt thời gian làm luận văn

- Tập thể cán bộ, nhân viên phòng thí nghiệm Chọn giống và Ứng dụng

CNSH, bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp, khoa Nông Nghiệp và SHƯD, trường Đại học Cần Thơ đã cộng tác, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này

- Các thầy cô của khoa Nông Nghiệpvà SHƯD đã truyền đạt những kinh

nghiệm cho tôi trong suốt quá trình học tập

- Sự giúp đỡ của bạn bè và tập thể lớp Công Nghệ Giống Cây Trồng

khóa 34 đã dành cho tôi trong suốt thời gian đào tạo tại trường

Xin cảm ơn những tình cảm chân tình và những lời động viên an ủi của người tôi yêu thương nhất!

Nguyễn Thị Kiều Nhanh

QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC

Họ và tên: Nguyễn Thị Kiều Nhanh Giới tính: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 15/05/1990 Dân tộc: Kinh

Nơi sinh: Vĩnh Tế, An Giang

Cha: Nguyễn Thanh Vân Mẹ: Lê Thị Kiều Thu Địa chỉ: tổ 4, khóm Vĩnh Đông, phường Núi Sam, TXCĐ, tỉnh An Giang Điện thoại: 01695117587

2.Trung học cơ sở

Thời gian đào tạo: từ năm 2001 đến năm 2005 Trường: trung học cơ sở Trương Gia Mô Địa chỉ: Khóm Vĩnh Đông, Phường Núi Sam

3 Trung học phổ thông

Thời gian đào tạo: từ năm 2005 đến năm 2008 Trường: trung học phổ thông Thủ Khoa Nghĩa Địa chỉ: đường Thủ Khoa Huân, thị xã Châu Đốc

Cần Thơ, ngày 4 tháng 5 năm 2012

Người khai ký tên

Nguyễn Thị Kiều Nhanh

NGUYỄN THỊ KIỀU NHANH, 2012 “ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG

RẦY VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA 10 DÒNG TỪ TỔ HỢP LAI BN2 x TP 5” Luận văn Tốt nghiệp kỹ sư ngành Khoa Học Cây Trồng, chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng, Khoa Nông Ngiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ Người hướng dẫn khoa học: PGS TS VÕ CÔNG THÀNH và Ks NGUYỄN THỊ MAI HẠNH

TÓM LƯỢC

Trước tình hình rầy nâu trở thành mối nguy hại cho ngành trồng lúa, đề tài

“Đánh giá khả năng kháng rầy và chất lượng của 10 dòng ưu tú từ tổ hợp lai BN2

x TP5” được thực hiện nhằm mục tiêu chọn được dòng lúa có khả năng kháng rầy, phẩm chất tốt Hạt F5 của 10 dòng chọn lọc được tiến hành thanh lọc tính kháng trong nhà lưới Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 12 nghiệm thức: 10 dòng (5-1, 5-2, 10-1, 10-2, 21-1, 21-2, 21-3, 21-4, 21-5

và 21-6), 1 giống chuẩn kháng và một giống chuẩn nhiễm Kết quả chọn được 3 dòng 5-1, 5-2 và 21-4 có khả năng kháng rầy nâu Kết quả điện di protein thành phần albumin (nồng độ gel 15% acrylamide) 3 dòng kháng và 1 dòng hơi kháng thu được từ kết quả thanh lọc với đối chứng chuẩn kháng, chuẩn nhiễm bước đầu

đã xác định được band protein tương quan với tính kháng Qua kết quả khảo sát 1

số chỉ tiêu nông học, thành phần năng suất và phân tích các chỉ tiêu phẩm chất 3 dòng kháng rầy nâu đã chọn được 2 dòng đáp ứng được mục tiêu đề tài: kháng rầy nâu (kháng cấp 1), hàm lượng amylose thấp (17.23 – 18.45%), hàm lượng

protein cao (8.66 – 8.99%)

1.1 KHÁI QUÁT VỀ CÂY LÚA 2

1.1.1 Đặc điểm hình thái của cây lúa 2 1.1.2 Chỉ tiêu đánh giá phẩm chất hạt gạo 4 1.1.3 Một số đặc tính nông học ảnh hưởng đến năng suất cây

1.3.1 Khái niệm về tính kháng rầy nâu của các giống lúa 11 1.3.2 Phân loại tính kháng 11 1.3.3 Cơ chế của tính kháng 13

2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 14

2.2.1 Nội dung thí nghiệm 15 2.2.2 Phương pháp điện di protein tổng 15 2.2.3 Phương pháp xác định hàm lượng protein 18 2.2.4 Phương pháp xác định hàm lượng amylose 19 2.2.5 Phương pháp xác định cấp độ trở hồ 21

2.2.6 Phương pháp xác định độ bền thể gel 22 2.2.7 Thanh lọc tính kháng rầy nâu (IRRI, 1980) 23

3.1 NGUỒN VẬT LIỆU BAN ĐẦU 26 3.2 ĐÁNH GIÁ ĐỘ THUẦN 26 3.3 KẾT QUẢ THANH LỌC TÍNH KHÁNG RẦY NÂU CỦA

3.6.1 Hàm lượng amylose 34 3.6.2 Hàm lượng protein 34 3.6.3 Nhiệt trở hồ và độ bền thể gel 35 3.6.4 Đánh giá tính thơm bằng KOH 1.7% 37

4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38

DANH SÁCH BẢNG

2.1 Công thức pha dung dịch tạo gel 16 2.2 Công thức pha dung dịch tạo gel (Sambrook, 1989) 18 2.3 Hệ thống đánh giá chuẩn hàm lượng amylose cho lúa (IRRI, 1998) 21 2.4 Bảng phân cấp độ độ trở hồ (IRRI, 1979) 21 2.5 Đánh giá độ trở hồ theo thang điểm của IRRI (1979) 22 2.6 Phân cấp độ bền thể gel theo thang đánh giá của IRRI (1996) 23 2.7 Bảng đánh giá khả năng kháng rầy theo tiêu chuẩn quốc tế (1980) 25 3.1 Các cá thể ưu tú thế hệ F5 của THL BN2 x TP5 26 3.2 Bảng kết quả thanh lọc tính kháng của 10 dòng ưu tú trong nhà lưới 29 3.3 Chiều cao cây của dòng 5-1 và 21-4 32 3.4 Thời gian sinh trưởng của ba dòng 32 3.5 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất 33 3.6 Hàm lượng amylose các dòng của tổ hợp lai BN2 x TP5 34 3.7 Hàm lượng protein các dòng của tổ hợp lai BN2 x TP5 35 3.8 Nhiệt trở hồ của hai dòng với ba lần lặp lại 36 3.9 Bảng phân nhóm độ bền thể gel 36 3.10 Kết quả trắc nghiệm mùi thơm của ba dòng 37

DANH SÁCH HÌNH

1.1 Cấu trúc hạt lúa 3 1.2 (a) Thành trùng rầy cánh dài và cánh ngắn

(b) Trứng rầy nâu

9

2.1 Thiết bị sử dụng trong điện di protein SDS – PAGE 14 2.2 Lúa dùng để thử rầy 24 2.3 Lúa trắc nghiệm tính kháng rầy lúc 7 ngày tuổi 25 3.1 Phổ điện di protein tổng số dòng 5-1 27 3.2 Các nghiệm thức ở thời điểm 3 ngày sau khi thả rầy 27 3.3 Các nghiệm thức ở thời điểm 5 ngày sau khi thả rầy 28 3.4 Các nghiệm thức ở thời điểm 7 ngày sau khi thả rầy 28

3.5 Phổ điện di protein thành phần albumin của các dòng

3.6 Band protein tương quan tính kháng 30

3.7 Phổ điện di protein thành phần albumin của các dòng

3.8 Nhiệt trở hồ của dòng 21-4 35 3.9 Độ bền thể gel của dòng 5-1 và 21-4 36

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp rất phát triển Trong đó cây lúa

là cây trồng lâu đời, là cây lương thực chủ yếu và là nguồn thu nhập chính của người dân Hiện nay, Việt Nam là một quốc gia có sản lượng lúa gạo xuất khẩu đứng hàng thứ hai trên thế giới

Ở Đồng bằng Sông Cửu Long, đa phần diện tích đất và dân cư đều phục

vụ cho việc sản xuất lúa gạo, sản lượng chiếm 50% tổng sản lượng lúa cả nước

và chiếm 90% tổng sản lượng lúa xuất khẩu

Với tình hình kinh tế đã ổn định như ngày nay, chất lượng đời sống được nâng lên, thì nhu cầu của con người về các sản phẩm lúa gạo có chất lượng cao ngày càng tăng Điều này cũng đồng nghĩa với việc sản xuất nông nghiệp Việt Nam phải chú trọng nâng cao chất lượng của các sản phẩm nông nghiệp Nhưng bên cạnh đó thì dịch bệnh vẫn thường xuyên xảy ra, làm giảm năng suất một cách đáng kể đặc biệt là rầy nâu nguyên nhân chính truyền bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá.Việc sử dụng các sản phẩm thuốc nông dược ngày nay không những không mang lại hiệu quả gì mà mặt khác, còn làm ô nhiễm môi trường Bên cạnh biện pháp canh tác và biện pháp sinh học, giống kháng giữ vai trò rất quan trọng trong việc phòng trừ rầy nâu hại lúa Việc sử dụng giống kháng vừa cho hiệu quả kinh

tế cao, ít tốn chi phí, dễ áp dụng

Chính vì vậy đề tài : “ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG RẦY VÀ

CHẤT LƯỢNG CỦA 10 DÒNG ƯU TÚ TỪ TỔ HỢP LAI BN2 x TP 5” được

thực hiện để nhằm mục tiêu: chọn được dòng lúa có khả năng kháng rầy nâu, phẩm chất tốt (hàm lượng amylose dưới 20%, hàm lượng protein trên 8%) vừa đáp ứng nhu cầu sản xuất vừa làm nguồn vật liệu cho công tác lai tạo giống mới

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 KHÁI QUÁT VỀ CÂY LÚA

1.1.1 Đặc điểm hình thái của cây lúa

* Rễ

Rễ lúa thuộc loại rễ chùm, có chức năng giữ vững cây trong đất và hút nước, dinh dưỡng để nuôi cây Rễ lúa có hai loại: rễ mầm và rễ phụ Khi hạt nảy mầm, rễ xuất hiện đầu tiên là rễ mầm Tiếp theo là các rễ khác mọc ra từ các đốt thân (rễ phụ) và khi cây lúa có một lá thật thì cây lúa đã có 4-6 rễ mới Càng về sau số lượng rễ càng nhiều Số lượng rễ nhiều hay ít tùy thuộc vào số mắt ở đốt thân Bộ rễ lúa thường có khoảng 500-800 rễ với tổng chiều dài 168 m Số rễ đạt tối đa ở giai đoạn trước trổ bông và giảm khi vào thời kỳ chín (Đinh Thế Lộc, 2006)

* Thân

Thân lúa gồm hai loại: thân giả và thân thật Thân giả do bẹ lá kết hợp lại với nhau Thân thật được tạo nên bởi các đốt lóng kế tiếp nhau Nó được hình thành kể từ khi cây lúa phân hóa đốt và là kết quả của sự vươn dài của các đốt

Số đốt của thân nhiều hay ít tùy giống và ít thay đổi do điều kiện của môi trường (Đinh Thế Lộc, 2006)

khác nhau tùy giống Lá ra sau cùng là lá đòng Lá đòng có vai trò nuôi dưỡng bông lúa sau khi trổ (Đinh Thế Lộc, 2006)

Tiểu dĩnh

Tùy theo giống mà độ dày tầng aleuron khác nhau Nội nhũ là nơi dự trữ dinh dưỡng nuôi phôi Phôi là nơi dự trữ chất dinh dưỡng và nảy mầm tạo cây mới khi gặp điều kiện thuận lợi (Đinh Thế Lộc, 2006)

1.1.2 Chỉ tiêu đánh giá phẩm chất hạt gạo

* Hàm lượng Amylose

Hàm lượng amylose là kết quả của kiểu gene và một vài thay đổi của môi trường (Heu and Part, 1976) Hàm lượng amylose trong hạt gạo là một nguyên tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến phẩm chất của cơm, nó tương quan nghịch với độ dẽo, độ mềm, độ bóng của cơm (Bao et al., 2001)

Hàm lượng amylose trong hạt gạo được IRRI (1988) chia ra làm 4 mức:

(2005) trích dẫn của Larkin and William (1999) cho rằng ở nhóm Japonica có

hàm lượng amylose cao khi sự phát triển của hạt lúa trong điều kiện nhiệt độ thấp

từ 15-20 0

C và không có sự tương quan giữa nhiệt độ và hàm lượng amylose ở

nhóm Indica Cơ chế di truyền về hàm lượng amylose chưa được biết rõ Heda

and Reddy (1986) kết luận rằng hàm lượng amylose bị chi phối bởi hai cặp gene, hàm lượng amylose cao trội so với hàm lượng amylose thấp

* Hàm lượng Protein

Theo Higgins et al (1984) protein dự trữ là tất cả các protein tích lũy với hàm lượng đáng kể trong quá trình phát triển của hạt lúa Khi hạt nảy mầm, chúng sẽ thủy phân cung cấp đạm cho cây Chúng được tổng hợp chủ yếu trong giai đoạn phát triển sớm (Zhu, 1995) và chúng không biểu hiện hoạt tính của một enzyme (Shewry et al., 1999)

Theo Jennings et al (1979) hàm lượng protein trong hạt tùy thuộc vào sự chuyển vị đạm trong hạt đang phát triển Chúng chịu ảnh hưởng trầm trọng bởi điều kiện môi trường, mức độ bón phân và thời gian sinh trưởng Hàm lượng

protein ở nhóm Japonica và Indica cũng có sự khác biệt Ở nhóm Indica, hàm lượng protein biến động từ 4.9-19.3% Ở nhóm Japonica, hàm lượng protein biến

động từ 5.9-16.5% (Traore, 2005)

Hàm lượng protein di truyền rất phức tạp Chỉ 25-50% sự biến thiên protein là do gene điều khiển IRRI (1977) cho rằng hàm lượng protein thấp có tính trội cao hơn hàm lượng protein cao Có ý kiến cho rằng, di truyền tính trạng protein do đa gene điều khiển, có hệ số di truyền rất thấp, có thể do tương tác mạnh mẽ giữa kiểu gene và môi trường (Chang and Somrith, 1979) Yếu tố môi trường cũng ảnh hưởng đến sự biến thiên hàm lượng protein như côn trùng, thời tiết, phân bón, nước tưới,…

Các thành phần protein trong hạt lúa được phân ra làm 4 loại: albumin, globulin, prolamin, glutelin

* Mùi thơm

Mùi thơm của gạo do 2-acetyl-1-pyrroline gây ra, được tìm thấy trong thành phần dầu của gạo nấu, gây ra do 1 loại hóa chất có khả năng khuếch tán trong không khí, đó là este-acetone-aldehide (Lê Doãn Biên và Nguyễn Bá Trinh, 1981) Theo Vương Đình Tuấn (2001) thì 2-acetyl-1-pyrroline cũng hiện diện trong lúa thường nhưng với hàm lượng thấp hơn 15 lần so với lúa thơm, và tính thơm của hạt gạo không chỉ do 1 hợp chất này tạo nên mà do sự phối hợp của trên 100 hợp chất bay hơi khác trong nội nhũ

Về mặt di truyền của tính trạng mùi thơm rất phức tạp Có nhiều ý kiến khác nhau về số gene mã hóa mùi thơm trêm lúa Traore (2005) trích dẫn của Kadam and Pantakar (1938) cho rằng tính trạng mùi thơm do một gene trội điều khiển Nhưng cũng có nhiều ý kiến khác cho rằng tính trạng mùi thơm do gene lặn điều khiển (Hoàng Văn Phần và Trần Đình Long, 1995) Một số ý kiến khác lại cho rằng số gene mã hóa mùi thơm trên lúa còn tùy thuộc vào tỷ lệ phân ly ở thế hệ F2 trong quần thể F2 Nếu tỷ lệ phân ly ở F2 là 1:3 thì do 1 gene lặn kiểm soát (Dong et al., 2001); tỷ lệ ở F2 là 15:1 hay 9:7 thì do 2 gene trội kiểm soát (Traore, 2005); tỷ lệ 3:13 thì do 1 gene lặn tương tác với một gen ức chế kiểm soát Tuy nhiên, Pinson (1994) cho rằng tùy vào giống lúa khác nhau mà gene mã hóa mùi thơm cũng khác nhau.

* Nhiệt trở hồ

Nhiệt trở hồ trung bình của tinh bột hạt gạo là tính trạng biểu thị nhiệt độ cần thiết để gạo nấu thành cơm và không hoàn nguyên (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000) Nhiệt trở hồ thường từ 55-75 0C và được chia làm ba nhóm chính:

* Độ bền thể gel

Theo kết quả nghiên cứu của Jennings et al (1979) thì lúa có hàm lượng amylose thấp dưới 24% thường có thể gel mềm Các giống có hàm lượng

amylose cao như nhau có thể khác nhau về độ bền thể gel Có nhiều ý kiến khác nhau về quy luật di truyền của độ bền thể gel Chang and Li (1981) cho rằng độ bền thể gel do một gene điều khiển Nhưng Tang et al (1991) lại cho rằng độ bền thể gel là do một gene điều khiển nhưng có sự tương tác của một vài gene phụ

1.1.3 Một số đặc tính nông học ảnh hưởng đến năng suất cây lúa

* Chiều cao cây

Bùi Chí Bửu và ctv (1992) kết luận rằng có ít nhất năm nhóm gene điều khiển tính trạng chiều cao cây lúa Chiều cao cây được kiểm soát bởi đa gene và chịu ảnh hưởng của hoạt động cộng tính (Kailaimani and Sundaram, 1987) Jennings et al (1979) đã kết luận rằng đặc điểm thân rạ cũng là một trong những yếu tố quyết định năng suất Thân rạ thấp và cứng là hai yếu tố quyết định tính đỗ ngã Thân rạ cao, ốm yếu, dễ đỗ ngã sớm làm rối bộ lá, tăng hiện tượng rợp bóng, cản trở sự chuyển vị các dưỡng liệu và các chất quang hợp làm hạt bị lép và giảm năng suất Chiều cao cây được xem như lý tưởng về năng suất là từ 90-100 cm (Akita, 1989)

* Số bông trên bụi

Nguyễn Đình Giao và ctv (1997) cho rằng trong bốn yếu tố tạo thành năng suất thì số bông trên bui là yếu tố quyết định nhất và sớm nhất Nó có thể đóng góp 74% năng suất Khảo sát ở bộ giống lúa cao sản, Nguyễn Thị Lang (1994) cho rằng tính trạng số bông trên bui mang tính trội rất cao Số bông trên buội có quan hệ nghịch với số hạt trên bông và trọng lượng hạt Nên khi trồng với mật độ dày, số bông trên một đơn vị diện tích sẽ tăng nhưng số hạt trên bông

và trọng lượng hạt sẽ giảm Vì vậy, để nâng cao năng suất cây lúa cần có số bông trên m2 vừa phải, gia tăng số hạt chắc trên một đơn vị diện tích là một biện pháp gia tăng năng suất tốt hơn là gia tăng số bông trên m2

(Nguyễn Ngọc Đệ, 1998)

* Số hạt trên bông

Thông thường, lúa sạ có trung bình từ 80-100 hạt trên bông, lúa cấy

có số hạt trên bông cao hơn lúa sạ từ 100-120 hạt trên bông Trên cùng một cây lúa, những bông chính thường có nhiều hạt hơn những bông phụ ra sau Tùy thuộc vào số hoa trên bông, đặc tính sinh lý của cây lúa và ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh mà tỷ lệ hạt chắc cao hay thấp Để năng suất cao thì tỷ lệ hạt

chắc phải trên 80% (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998)

* Trọng lượng 1.000 hạt

Nguyễn Đình Giao và ctv (1997) đã kết luận rằng trọng lượng 1.000 hạt chịu tác động mạnh của điều kiện môi trường Khối lượng hạt do hai yếu tố cấu thành, khối lượng vỏ trấu chiếm 20% và khối lượng hạt gạo chiếm 80% Khối lượng 1.000 hạt của một giống giữ ổn định

1.2 SƠ LƯỢC VỀ RẦY NÂU

1.2.1 Phân bố

Rầy nâu xuất hiện ở tất cả các nước trồng lúa đặc biệt là các nước ở đồng bằng nhiệt đới Châu Á như: Ấn Độ, Đài Loan, Indonesia, Nhật Bản, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam,…

1.2.2 Ký chủ

Theo Ying et al (2006) cho rằng rầy nâu là loài đơn thực chỉ sử dụng thức

ăn là lúa Tuy nhiên, Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen (2004) cho rằng ngoài lúa trồng, rầy nâu có thể sống trên lúa hoang, cỏ gấu và lồng vực,…

1.2.3 Đặc điểm hình thái và sinh học

Rầy nâu có cơ thể màu nâu vàng, đỉnh đầu nhô ra phía trước Phần gốc râu

có hai đốt nở to, cánh dài và trong suốt, giữa cạnh sau của mỗi cánh trước có

chấm đen Thông thường, rầy đực có chiều dài cơ thể ngắn hơn rầy cái Trên cơ thể rầy cái có mang bộ phận đẻ trứng rất bén và nhọn

Thành trùng rầy nâu có hai loại: cánh ngắn và cánh dài Khi thức ăn đầy

dủ, thời tiết thích hợp thì chủ yếu là rầy cánh ngắn, rầy cánh dài xuất hiện với mật độ rất thấp

 Tuổi 1: có màu đen xám, có đường xám trên lề ngực sau, thân dài 1.1 mm

 Tuổi 2: mình có màu nâu vàng nhạt, lề ngực sau lõm ra phía trước, thân dài 1.5 mm

 Tuổi 3: màu nâu vàng lẫn lộn, có mầm cánh rõ, thân dài 2 mm

 Tuổi 4: mình màu nâu vàng lẫn lộn, mầm cánh sau hơi nhọn, thân dài 2.4 mm

(a) (b)

 Tuổi 5: mình màu nâu vàng lẫn lộn, mầm cánh trước dài hơn mầm cánh sau, thân dài 3.2 mm

1.2.4 Tập quán sinh sống và cách gây hại

Sau khi vũ hóa 3-5 ngày, thành trùng rầy cái bắt đầu đẻ trứng bằng cách rạch bẹ lúa hoặc gân chính của phiến lá Sau khoảng ba ngày, các vết đẻ trên bẹ

lá có màu nâu do nấm bệnh xâm nhập Rầy cái chỉ tập trung đẻ trứng ở gốc lúa, cách mặt nước 10 -15 cm Cả thành trùng và ấu trùng đều thích sống dưới gốc lúa, và thích tấn công cây lúa lúc còn nhỏ Nhưng ở mật số cao có thể gây hại mọi giai đoạn tăng trưởng của cây lúa

Rầy nâu lựa chọn cây ký chủ sau khi nếm thử dịch nhựa trong mô libe, và đánh giá hàm lượng chất hóa học bên trong mô libe, chất nhựa hóa học có thể là độc chất và có thể làm thay đổi khả năng hấp thụ của rầy nâu (Sogawa, 1982) Cả thành trùng và ấu trùng rầy nâu chích hút cây lúa bằng cách cho vòi chích hút vào mô libe để hút nhựa Trong khi chích hút, chúng tiết ra nước bọt phân hủy

mô cây, tạo thành một bao xung quanh vòi chích hút, cản trở sự di chuyển nhựa nguyên và nước lên phần trên của cây lúa làm cây lúa bị khô héo và gây hiện tượng cháy rầy

Ngoài ảnh hưởng gây hại trực tiếp như trên rầy nâu còn gây hại gián tiếp cho cây như sau:

 Mô cây tại vết chích hút và đẻ trứng của rầy trên thân cây lúa bị

hư do sự xâm nhập của một số loài nấm, vi khuẩn

 Truyền bệnh lúa cỏ và lùn xoắn lá cho lúa

 Phân rầy tiết ra có chất đường thu hút nấm đen tới bám quanh gốc lúa, cản trở quang hợp, ảnh hưởng đến sự phát triển của cây lúa (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)

Sangha et al (2008) kết luận rằng có sự chuyển biến thức ăn của rầy nâu

từ mô libe đến mô gỗ Khi đem chất bài tiết của rầy cái xử lý bằng ninhydrin nồng độ 0.1% sau đó quan sát trên màng lọc quang học thì chất bài tiết này thể hiện hai màu rõ rệt: màu xanh đen nếu rầy cái lấy thức ăn từ nguồn có hàm lượng

amino acide cao hay nói cách khác nguồn thức ăn này được lấy từ mô libe; màu sáng nếu thức ăn có hàm lượng amino acide thấp, nguồn thức ăn này có nguồn gốc từ mô gỗ

1.3 SƠ LƯỢC VẾ TÍNH KHÁNG RẦY NÂU

1.3.1 Khái niệm về tính kháng rầy nâu của các giống lúa

Tính kháng rầy nâu là đặc tính của giống lúa có khả năng chống lại sự tấn công của rầy nâu hoặc làm giảm tác hại do rầy nâu gây ra Trên giống kháng rầy nâu sẽ không có rầy nâu sinh sống hoặc có nhưng với mật độ rất thấp (Phạm Văn Lầm, 2006)

Trên giống lúa kháng rầy nâu, rầy nâu không thể sử dụng thức ăn trong thời gian nhất định, có lẽ do nguồn thức ăn trong mô libe bị nghẽn, hoặc cây trồng thiếu các tác nhân kích thích cần thiết hoặc bên trong cây trồng chứa một vài chất

 Kích kháng

Đó là sự gia tăng khả năng tự vệ của cây trồng chống lại sự tấn công của rầy nâu bằng cách phản ứng lại tác động của sự tấn công đó một cách vật lý hay hóa học Ngoài ra, các yếu tố ngoại cảnh cũng có thể ảnh hưởng đến tính kháng này như việc bón phân, phun thuốc, thay đổi nhiệt độ hay quang kỳ (Nguyễn Văn Huỳnh, 1997)

đơn gene thường xuyên rất dễ đưa đến sự chuyển đổi biotype mới Đối với rầy

nâu thì Phạm Văn Lầm (2006) cho rằng tính kháng dọc thường biểu hiện tính

kháng rầy cao

 Kháng ngang

Tính kháng ngang do các gene thứ quyết định Đây là tính kháng đa gene,

có thể kháng với nhiều biotype khác nhau (Phạm Văn Lầm, 2006) Các gene kháng này có thể có gene trội lẫn gene lặn Tính kháng của các giống này thường bền hơn, lâu bị phá vỡ tính kháng hơn tính kháng dọc Tuy nhiên tính kháng của các giống này thường không mạnh Khi lai tạo các giống kháng đa gene thường rất phức tạp do có nhiều gene kháng và có cả gene lặn nên phân ly rất phức tạp

và khó chọn lọc về sau (Phạm Văn Kim, 2000) Đối với rầy nâu thì tính kháng này chỉ biểu hiện tính kháng vừa hay chỉ biểu hiện tính chịu đựng (Phạm Văn Lầm, 2006)

1.3.3 Cơ chế của tính kháng

Painter (1951) đã mô tả ba cơ chế của tính kháng đối với cây trồng: cơ chế không ưa thích, cơ chế kháng sinh và cơ chế trốn tránh; tất cả những cơ chế này đều là đặc tính tốt của cây trồng và những giống lúa khác nhau có thể có một trong các cơ chế hoặc tất cả các cơ chế này

* Cơ chế không ưa thích

Cơ chế không ưa thích được hình thành do đặc tính của cây trồng tạo nên khả năng xua đuổi, không hấp dẫn cho rầy nâu chọn làm thức ăn, tạo vùng sinh sống và nơi đẻ trứng (Kogan and Ortman, 1978; Phạm Văn Lầm, 2006) Theo Trần Đình Long (1997) hàm lượng asparagin trong lá thấp, mỏ hạt đỏ và nhị cái tím là một trong những đặc tính tự nhiên của tính kháng rầy nâu của các giống lúa

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 PHƯƠNG TIỆN

Thời gian: từ tháng 5 năm 2010 đến tháng 4 năm 2012

Địa điểm: Phòng thí nghiệm Chọn giống thực vật và Ứng Dụng Công Nghệ

Sinh học, Bộ môn Di Truyền-Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ

Vật liệu thí nghiệm: dòng 5-1, 5-2, 10-1, 10-2, 1, 2, 3, 4,

21-5, 21-6 ở thế hệ F21-5, giống chuẩn kháng BN2, giống chuẩn nhiễm Jasmine 85 tại phòng thí nghiệm Chọn giống thực vật và Ứng dụng Công Nghệ sinh học

Hóa chất thí nghiệm: Tris, Acrylamide, Sodium Dodecyl Sulfate (SDS),

TEMED, Coomassie Brilliant Blue R250,…

Dụng cụ thí nghiệm: Bộ nguồn chạy điện di, khung chạy điện di, kính

dạng mini, máy ly tâm, cân điện tử,…

Hình 2.1 Thiết bị sử dụng trong điện di protein SDS – PAGE

r

Máy ly tâm