Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và khả năng kháng bệnh bạc lá của các dòng bố và các tổ hợp hợp lúa lai hai dòng mới

luận văn thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
-

NGUYỄN XUÂN SƠN

NGHIÊN CỨU ðẶC ðIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG BỆNH BẠC LÁ CỦA CÁC DÒNG BỐ

VÀ CÁC TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG MỚI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Trồng trọt

Mã số: 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Văn Hoan

HÀ NỘI - 2009

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu kết quả nghiên cứu ñược nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác Các thông tin trích dẫn sử dụng trong luận văn ñều ñược ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 2 tháng 9 năm 2009

Tác giả

Nguyễn Xuân Sơn

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo, PGS TS Nguyễn Văn Hoan, người ñã tận tình hướng dẫn và tạo mọi ñiều kiện ñể tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này

Luận văn tốt nghiệp ñược thực hiện tại Bộ môn Di truyền - Chọn giống, Khoa Nông học, Viện nghiên cứu lúa, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội Tại ñây, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ của các thầy, các cô tại Bộ môn, các cán bộ, công nhân viên của Viện nghiên cứu lúa tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp ñỡ quý báu ñó

Qua hai năm học tập tại Khoa Sau ðại học, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, tôi ñã ñược các thầy, các cô tận tình giảng dạy, giúp ñỡ về kiến thức cơ sở và chuyên môn, tôi xin trân trọng cảm ơn

Luận văn ñược hoàn thành còn có sự giúp ñỡ tận tình của nhiều ñồng nghiệp, bạn bè, cùng với sự ñộng viên khuyến khích của gia ñình trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu

Hà Nội, ngày 2 tháng 9 năm 2009

Tác giả

Nguyễn Xuân Sơn

MỤC LỤC

1 MỞ ðẦU……… 1

1.1 ðặt vấn ñề……… … 1

1.2 Mục ñích và yêu cầu 2

1.2.1 M ục ñích……… 2

1.2.2 Yêu c ầu……… 2

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU……… 3

2.1 Phát hiện và ứng dụng ưu thế lai ở lúa……… 3

2.2 Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai……… 4

2.2.1 Thuy ết siêu trội……… 4

2.2.2 Thuy ết tính trội……… 4

2.2.3 Thuy ết cân bằng di truyền……… 5

2.3 Nghiên cứu ñặc ñiểm cây lúa……… 5

2.3.1 Th ời gian sinh trưởng của cây lúa……… 5

2.3.2 R ễ lúa……… 6

2.3.3 Chi ều cao cây……… 6

2.3.4 ðặc ñiểm ñẻ nhánh……… 7

2.3.5 B ộ lá lúa……… 7

2.3.6 ðặc ñiểm hình thái bông……… 8

2.3.7 Tính ch ống chịu sâu bệnh……… 9

2.3.8 Ưu thế lai ở các ñặc tính sinh lý……… 9

2.3.9 Ưu thế lai trên các cơ quan sinh sản……… 10

2.4.1 M ột số thành tựu về nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt

NamẦẦẦ 11

2.4.2 Nghiên c ứu lúa lai Ộhai dòngỢ sử dụng EGMSẦẦẦ 12

2.4.2.1 Nghiên cứu về các dòng EGMSẦẦẦ 12

2.4.2.2 Chọn lọc dòng phục hồi tắnh hữu dục cho dòng EGMSẦ 15

2.5 Nghiên cứu bệnh bạc lá lúaẦẦẦ 16

2.5.1 Ngu ồn gốc và phân bố của bệnh bạc lá lúaẦẦẦ 16

2.5.2 Tri ệu chứng bệnh bạc lá lúaẦẦẦ 16

2.5.3 Nguyên nhân gây b ệnh bạc lá lúaẦẦẦ 17

2.5.4 Quy lu ật phát sinh phát triển của bệnh bạc lá lúaẦẦẦẦ 18

2.5.5 Các y ếu tố ảnh hưởng ựến sự phát sinh phát triển của bệnh bạc lá lúaẦẦẦ 18

2.5.6 Thành ph ần nòi của vi khuẩn bạc lá lúaẦẦẦ 20

2.5.7 Di truy ền tắnh kháng bệnh bạc lá lúaẦẦẦ 21

2.5.8 M ột số kết quả nghiên cứu về chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá ở Việt NamẦẦẦ 24

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUẦẦ 26

3.1 Vật liệu nghiên cứuẦẦẦ 26

3.2 Nội dung nghiên cứuẦẦẦ 27

3.3 Phương pháp nghiên cứuẦẦẦ 27

3.3.1 địa ựiểm nghiên cứuẦẦẦ 27

3.3.2 Th ời gian nghiên cứuẦẦẦ 27

3.3.3 Ph ương pháp bố trắ thắ nghiệmẦẦẦ 28

3.3.4 đánh giá tắnh kháng bệnh bạc lá của các dòng, giốngẦẦẦ 29

3.3.5 Các ch ỉ tiêu theo dõiẦẦẦ 30

3.4 Phương pháp xử lý số liệuẦẦẦ 31

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNẦẦẦ 32 4.1 Kết quả nghiên cứu các dòng R trong vụ mùa 2008ẦẦẦ 32

4.1.1 Thời gian từ gieo ựến trỗ và thời gian sinh trưởng của các dòng 32

4.1.2 Phân nhóm các dòng R theo chi ều cao câyẦẦẦ 33

4.1.3 C ấu trúc thân chắnh của các dòng tuyển chọnẦẦẦ 35

4.1.4 Kh ảo sát ựộ hữu dục của các dòng bốẦẦẦ 37

4.1.5 đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của các dòng R tuyển

4.1.6 Ảnh hưởng của việc chuyển gen kháng bệnh bạc lá Xa21 tới cấu

trúc bông c ủa các dòng R tuyển chọnẦẦẦ 41

4.1.7 Ảnh hưởng của bệnh bạc lá tới một số yếu tố cấu thành năng suất

và n ăng suất của các dòng R mang gen Xa21ẦẦẦ 43

4.1.8 N ăng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng R tuyển

4.1.9 Kh ả năng chống chịu sâu bệnh của dòng bốẦẦẦ 47

4.1.10 M ột số ựặc ựiểm chắnh của các dòng R triển vọng vụ mùa năm

2008ẦẦẦ 48

4.2 Kết quả nghiên cứu các dòng R vụ xuân 2009ẦẦẦ 49

4.2.1 Th ời gian từ gieo ựến trỗ và thời gian sinh trưởng của các dòng R 49

4.2.2 Ph ản ứng của các dòng R với 3 chủng vi khuẩn bạc lá lây

nhi ễm 50

4.2.3 N ăng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng R Ầ52

4.3.1 Thời gian từ gieo ựến trỗ và thời gian sinh trưởng của các tổ hợp

laiẦẦẦ 53

4.3.2 C ấu trúc thân chắnh của các tổ hợp laiẦẦẦ 54

4.3.3 C ấu trúc bông của các tổ hợp laiẦẦẦ 56

4.3.4 Ph ản ứng của các tổ hợp lai với 3 chủng vi khuẩn bạc lá lây nhi ễmẦẦẦ 58

4.3.5 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp laiẦẦẦ 61

4.3.6 Nhi ễm sâu bệnh ựồng ruộng và phản ứng với ựiều kiện ngoại cảnh b ất thuận của dòng bốẦẦẦ 63

4.3.7 đánh giá sự xuất hiện ưu thế lai trên một số tắnh trạng của các tổ h ợp laiẦẦẦ 64

4.3.8 Tuy ển chọn các tổ hợp lai có triển vọng trong vụ xuân 2009ẦẦẦ 68

5 KẾT LUẬN VÀ đỀ NGHỊẦẦẦ 69

5.1 Kết luậnẦẦẦ 69

5.2 đề nghịẦẦẦ 69

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

TGST Thời gian sinh trưởng

TGMS Thermo-sensitive Genic Male Sterility

PGMS Photperiod-sensitive Genic Male Sterility

EGMS Environment-sensitive Genic Male Sterility

RAPD Random amplified polymorphic Deoxyribonucleic acic

WCG Wide compatibility gene

ADN Acic deoxyribonucleic

PCR Polymerase Chain Reaction

IRBB International rice bacterial blight

CMS Cytoplasmic Male Sterility

BB Bacterial blight

IRRI International rice research institute

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 Thời gian từ gieo ñến trỗ và thời gian sinh trưởng của các dòng R (ngày), (vụ mùa 2008)……… ……… 32 Bảng 2 Phân nhóm các dòng R tuyển chọn theo chiều cao cây cuối cùng 34 Bảng 3 Cấu trúc thân chính của các dòng R tuyển chọn……….… 35 Bảng 4 Phản ứng của các dòng R với 3 chủng vi khuẩn bạc lá lây nhiễm……….… ……… 39 Bảng 5 Ảnh hưởng của gen kháng bệnh bạc lá Xa21 tới cấu trúc bông của các dòng R mang gen……… 42

Bảng 6 Ảnh hưởng của bệnh bạc lá tới một số yếu tố cấu thành năng suất và năng

suất của các dòng R mang gen Xa21……… 44 Bảng 7 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng R tuyển chọn……… 46 Bảng 8 Khả năng chống chịu một số loại sâu bệnh của các dòng bố…… 47 Bảng 9 Một số ñặc ñiểm chính của các dòng bố triển vọng nhất………… 48 Bảng 10 Thời gian từ gieo ñến trỗ và thời gian sinh trưởng của các dòng R (ngày), (vụ xuân 2009)……… 49 Bảng 11 Phản ứng của các dòng R với 3 chủng vi khuẩn bạc lá lây nhiễm……… 50 Bảng 12 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng R… 52 Bảng 13 Thời gian từ gieo ñến trỗ và thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai (ngày), (vụ xuân 2009)……… 54 Bảng 14 Cấu trúc thân chính của các tổ hợp lai……… 55 Bảng 15 Cấu trúc bông của các tổ hợp lai……… 57

Bảng 16 Phản ứng của các tổ hợp lai với 3 chủng vi khuẩn bạc lá lây nhiễm……… 59 Bảng 17 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai… 62 Bảng 18 Nhiễm sâu bệnh ñồng ruộng và phản ứng với ñiều kiện ngoại cảnh bất thuận của tổ hợp lai……… 63 Bảng 19 Ưu thế lai thực trên một số tính trạng số lượng và năng suất của các tổ hợp lai (%)……… 65 Bảng 20 Ưu thế lai chuẩn trên một số tính trạng số lượng và năng suất của các tổ hợp lai (%)……… 67 Bảng 21 Tính trạng, mục tiêu và tần số chọn lọc của các tổ hợp lai……… 68 Bảng 22 Một số ñặc ñiểm của các tổ hợp lai triển vọng……… 68

DANH MỤC CÁC ðỒ THỊ

ðồ thị 1 Phân nhóm các dòng bố theo chiều cao cây……… 34

ðồ thị 2 Phân nhóm các dòng bố theo tỷ lệ hạt phấn hữu dục……… 37

ðồ thị 3 Tỷ lệ ñậu hạt thông qua tỷ lệ hữu dục hạt phấn của dòng bố…… 38

DANH MỤC CÁC ẢNH

Ảnh 1 Phản ứng của một số dòng R với chủng HAU 08076-1 40 Ảnh 2 Phản ứng của các dòng R với chủng HAU 08077-5 51 Ảnh 3 Phản ứng của một số tổ hợp lai với chủng HAU 07069-8 60

PHẦN 1 MỞ ðẦU

1.1 ðẶT VẤN ðỀ

Lúa là loại cây ñược trồng từ lâu ñời Lúa gạo hiện nay là loại lương thực chủ yếu của hàng tỷ người trên thế giới, ñặc biệt là ở châu Á, và trong tương lai vẫn sẽ là loại lương thực hàng ñầu Chính vì vậy, việc nghiên cứu phát triển cây lúa ñang là vấn ñề mang ý nghĩa thực tiễn quan trọng

ðối với việc nghiên cứu cây lúa, ñể nâng cao năng suất, chất lượng và khả năng thích ứng rộng, ngoài những yếu tố chính sách của Nhà nước, yếu tố ñất, nước, khí hậu thời tiết…, công tác giống có một vai trò ñặc biệt quan trọng Trong chọn tạo giống lúa hiện nay có nhiều phương pháp như lai, gây ñột biến, chọn lọc… Trong ñó phương pháp chọn tạo giống bằng sử dụng ưu thế lai ở lúa ñã ñược thực hiện thành công ở nhiều nước như Mỹ, Ấn ðộ, Nhật Bản và Trung Quốc

Ở Việt Nam, nghiên cứu lúa lai ñã ñược thực hiện từ những năm 80 của thế

kỷ 20 Năng suất lúa lai cao hơn so với lúa thuần khoảng 20 - 30% ở những vùng

có ñiều kiện sinh thái phù hợp Lúa lai ñã ñáp ứng ñược năng suất nhưng lại biểu hiện hạn chế là nhiễm bệnh bạc lá nặng, ñặc biệt là các tổ hợp lúa lai nhập nội từ Trung Quốc Dẫn ñến việc trồng lúa lai trên diện rộng là hết sức khó khăn Kết quả ñiều tra ở 8 tỉnh phía bắc giai ñoạn 2001-2005 cho thấy trên 3 giống lúa nhập khẩu

từ Trung Quốc là Nhị ưu 838, Tạp giao 1, Tạp giao 5 ñã thu thập, phân lập và xác ñịnh ñược 47 isolate bao gồm 12 lần bắt gặp race vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa [7]

ðể phòng trừ bệnh bạc lá lúa, ngoài các biện pháp như: canh tác, hoá học , biện pháp chọn giống kháng bệnh ñược coi là tối ưu nhất ðể chọn tạo thành công các giống lúa lai kháng bệnh bạc lá cần có nguồn gen kháng bệnh bạc lá lúa Hiện nay các nhà khoa học trên thế giới ñã xác ñịnh ñược rất nhiều gen kháng bệnh bạc

lá lúa như Xa1, Xa2, Xa3 Trong ựó các gen Xa4, xa5, Xa7, Xa21 kháng ựược hầu hết các chủng bạc lá ở miền bắc Việt Nam

Dựa trên cơ sở nguồn gen kháng bệnh bạc lá ựã tìm ựược, hiện nay Viện nghiên cứu lúa Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội ựã chọn tạo ựược một số tổ hợp lúa lai hai dòng mới mang gen kháng bệnh bạc lá Vì vậy, việc khảo sát, ựánh giá các tổ hợp lai trước khi ựưa ra sản xuất ựại trà ở miền bắc Việt Nam là khâu ựặc biệt quan trọng Xuất phát từ nhu cầu thực tế, dựa trên cơ sở khoa học là những

nghiên cứu ựã thành công, chúng tôi thực hiện ựề tài: ỘNghiên cứu ựặc ựiểm nông

sinh h ọc và khả năng kháng bệnh bạc lá của các dòng bố và các tổ hợp lúa lai

- đánh giá con lai nhằm phát hiện các tổ hợp lai mang gen kháng bệnh bạc

lá kháng ựược các chủng vi khuẩn có ựộc tắnh cao cho các thắ nghiệm tiếp theo

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 PHÁT HIỆN VÀ ỨNG DỤNG ƯU THẾ LAI Ở LÚA

Ưu thế lai là hiện tượng khi con lai F1 thể hiện vượt trội hơn bố mẹ về những ñặc ñiểm riêng biệt [22]

Ưu thế lai là hiện tượng sinh học tổng hợp thể hiện các ưu việt theo nhiều tính trạng ở con lai F1 khi lai các dạng bố mẹ ñược phân biệt theo nguồn gốc, ñộ xa cách

di truyền, sinh thái…, tạo giống ưu thế lai là con ñường nhanh và hiệu quả nhằm phối hợp ñược nhiều ñặc ñiểm giá trị của các giống bố mẹ vào con lai F1, tạo ra giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt [21]

Ở cây lúa J W Jones (1926) là người ñầu tiên báo cáo về sự xuất hiện ưu thế lai trên các tính trạng số lượng và năng suất Tuy nhiên, lúa là cây tự thụ phấn ñiển hình, khả năng nhận phấn ngoài rất thấp, do ñó khai thác ưu thế lai ở lúa ñặc biệt khó khăn ở khâu sản xuất hạt lai F1 [6] Sau ñó nhờ những phát minh ra những hiện tượng bất dục ñực ở lúa, vấn ñề ưu thế lai ở lúa ñã ñạt ñược nhiều thành tựu lớn, tạo ra một cuộc cách mạng ñột phá năng suất, góp phần ñảm bảo an ninh lương thực thế giới và tăng thu nhập cho người nông dân [46]

Trung Quốc là nước ñầu tiên ứng dụng thành công ưu thế lai ở lúa và ñã ñưa lúa lai vào sản xuất thành công trên hàng chục triệu ha trong 2 thập kỷ qua Sau ñó chương trình nghiên cứu và phát triển lúa lai ñã ñược ứng dụng trên 20 nước khác nhau trên phạm vi toàn cầu [18] Dự báo trong những năm tới diện tích lúa lai ngoài Trung Quốc sẽ tăng thêm 2-3 triệu ha, gấp 2-3 lần diện tích hiện nay [6]

Trung Quốc ñã ñạt ñược thành tựu trong việc tạo giống siêu lúa lai Có hai tổ hợp siêu lúa lai mới tạo ra là Peai 64S/E32 và Peiai 64S/9311 Hai giống này có năng suất cao nhất từ 14,8-17,1 tấn/ha Năng suất trung bình trên diện rộng năm

2000 của các giống này là 9,6 và 9,8 tấn/ha [6]

2.2 CƠ SỞ DI TRUYỀN CỦA HIỆN TƯỢNG ƯU THẾ LAI

Hiện nay có nhiều giả thuyết dựa trên những cơ sở lý luận của di truyền học

ñể giải thích hiện tượng ứu thế lai Dưới ñây là ba giả thuyết ñược nhiều người chú

ý, ñặc biệt là hai giả thuyết ñầu [37]

2.2.1 Thuy ết siêu trội

Thuyết này do Shull và East ñề xuất Các tác giả cho rằng ưu thế lai gây nên

do kết quả của các tác ñộng qua lại giữa các alen khác nhau cùng vị trí Ở trạng thái dị hợp tử theo các alen, mỗi gen trội và lặn ñều giữ một chức năng khác nhau

do sự phân hoá khác nguồn của các alen Do tác ñộng tương hỗ giữa các alen trong cùng một locus sẽ tạo ra những ảnh hưởng làm cho con lai dị hợp tử có sức sống vượt xa bất kỳ dạng ñồng hợp thể nào: a1a1 <a1a2 > a2a2 hoặc AA < Aa > aa Với giả thiết này thì con lai càng có ñộ dị hợp cao thì ưu thế lai càng lớn, giảm ñộ dị hợp tử thì cũng giảm ưu thế lai [8], [19], [37]

2.2.2 Thuy ết tính trội

Do Davenport ñề xuất Theo thuyết này các alen trội là những alen có lợi còn các alen ẩn ñồng vị của chúng có hại, làm giảm sức sống Ưu thế lai là kết quả của sự tác ñộng tương hỗ giữa các gen trội có lợi ñược hình thành trong quá trình tiến hoá của sinh vật, cũng theo thuyết này thì con lai càng có nhiều alen trội thì ưu thế lai càng cao [8], [19], [37]

2.2.3 Thuy ết cân bằng di truyền

Do Turbin ñưa ra năm 1971 Theo thuyết này mỗi cơ thể sinh vật ở trạng thái cân bằng di truyền nhất ñịnh, do các gen nằm trong nhân và tế bào chất quyết ñịnh, ñảm bảo một khả năng thích ứng với môi trường xung quanh Khi lai các cá thể có trạng thái cân bằng di truyền khác nhau trong loài thì ở F1 cân bằng cũ bị phá vỡ, tạo nên một cân bằng di truyền mới tốt hơn hoặc xấu hơn cân bằng cũ Nếu kiểu hình mới tốt hơn thì tạo ra ưu thế lai dương [8], [19], [37]

Theo các nhà khoa học sự biểu hiện ưu thế lai ở các tổ hợp khác nhau do các

cơ chế khác nhau Nhìn chung các tác ñộng của gen nhân mạnh hơn gen tế bào chất và tương tác giữa các alen trong nhân là nhân tố chính tạo ra ưu thế lai Tương tác giữa các dạng không alen liên quan chặt chẽ với khả năng tổ hợp riêng, còn hiệu ứng trội có nhiều ảnh hưởng hơn tới khả năng tổ hợp chung [27]

2.3 NGHIÊN CỨU ðẶC ðIỂM CÂY LÚA

2.3.1 Th ời gian sinh trưởng của cây lúa

Thời gian sinh trưởng là một chỉ tiêu quan trọng trong công tác chọn tạo giống lúa ðặc biệt, trong công tác chọn tạo các dòng bố mẹ có TGST phù hợp ñể

tổ chức sản xuất hạt lai F1

Thời gian sinh trưởng của cây lúa là tính trạng số lượng do nhiều gen cùng kiểm soát tuân theo hiệu ứng cộng tính Một số nghiên cứu ở Mỹ cho thấy tính chín sớm ñược kiểm soát bởi một cặp gen trội Theo Vũ Tuyên Hoàng (1977) ñó là

do hoạt ñộng của một nhóm gen kiểm soát [8]

ða số con lai F1 có thời gian sinh trưởng khá dài và thường dài hơn bố mẹ sinh trưởng dài nhất (Deng, 1980; Lin và Yuan Long Ping, 1980) Xu và Wang (1980) nhận xét rằng thời gian sinh trưởng của con lai phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng của dòng phục hồi (dòng R) [35]

2.3.2 R ễ lúa

Rễ là bộ phận ñể cây có thể bám chặt vào ñất, ñồng thời là cơ quan hút nước

và các chất dinh dưỡng nuôi cây lúa [11]

Các kết quả nghiên cứu xác nhận rằng ở con lai số lượng rễ ra sớm, ra nhiều

và nhanh hơn bố mẹ chúng Chất lượng rễ ñược ñánh giá thông qua ñộ dầy của rễ, trọng lượng chất khô, số lượng rễ phụ, số lượng lông hút và hoạt ñộng hút chất dinh dưỡng từ rễ lên cây (Anonymous 1977, Lin và Yuan 1980…) [35]

Kết quả thực nghiệm ở Trường ðại học Vũ Hán cũng chứng tỏ rằng hoạt ñộng của rễ ở lúa lai bao giờ cũng cao hơn so với hai dòng bố mẹ từ giai ñoạn ñẻ nhánh tới giai ñoạn trỗ [26]

Rễ lúa lai phát triển sớm và nhanh Số lượng rễ nhiều, ñường kính lớn nên diện tích tiếp xúc lớn làm cho khả năng hấp thu và vận chuyển các chất dinh dưỡng cao gấp 2-3 lần rễ lúa thường Khi gặp ñiều kiện thiếu nước rễ lúa lai ăn sâu hơn lúa thường nên khả năng chịu hạn tốt hơn Vì vậy, lúa lai có khả năng thích nghi rộng [34]

2.3.3 Chi ều cao cây

Chiều cao cây là một tính trạng có liên quan ñến các ñặc tính khác của cây,

có ảnh hưởng lớn ñến tính chống chịu và ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất lúa

Guliaep (1975) xác ñịnh có 4 gen kiểm tra chiều cao cây Khi nghiên cứu các dạng lùn tự nhiên và ñột biến, ông nhận thấy có trường hợp tính lùn ñược kiểm tra bởi 1 cặp gen lặn, có trường hợp bởi 2 cặp gen lặn và ña số trường hợp do 8 gen lặn kiểm tra là d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8 [8]

Hiện nay các nhà khoa học cho rằng, gen lùn ñóng vai trò quan trọng trong quá trình tạo kiểu cây lý tưởng Gen lùn ñược phân lập từ các giống lúa có nguồn

Native - 1 thường do 1 cặp gen lặn kiểm soát Gen lùn này chỉ làm cho thân ngắn lại mà không ảnh hưởng ñến chiều dài bông [36]

Chiều cao cây của lúa lai cao hay thấp hoàn toàn phụ thuộc vào ñặc ñiểm của bố mẹ Tùy từng tổ hợp, chiều cao của F1 sẽ biểu hiện ưu thê lai dương, ưu thế lai âm hoặc nằm trung gian giữa bố mẹ Chiều cao cây liên quan ñến tính chống ñổ trên ñồng ruộng nên khi chọn bố mẹ phải chú ý ñúng mức ñể con lai F1 cao tương ñương với giống nửa lùn cải tiến là thích hợp [35]

2.3.4 ðặc ñiểm ñẻ nhánh

Có nhiều quan ñiểm khác nhau xung quanh vấn ñề ñẻ nhánh của cây lúa Theo Khush, lúa ñẻ nhánh ít nhưng tỉ lệ hữu hiệu cao sẽ cho bông to, nhiều hạt và khối lượng 1000 hạt lớn sẽ cho năng suất cao Tuy nhiên, ñối với lúa lai thì quan ñiểm này chưa hoàn toàn hợp lý ða số các giống lai hiện nay ñều có ưu thế lai mạnh về khả năng ñẻ nhánh ðặc ñiểm này không chỉ có ở con lai F1 mà ngay cả với các dòng A như Zhenshan 97A, U1A, BoA, Kim 23A, II - 32A, ñẻ sớm ngay

từ khi xuất hiện lá thứ 4 và ñẻ ñều trên các mắt [36]

Theo nghiên cứu của P R Jennings và cộng sự (1979), ñối với lúa thì số nhánh ñẻ của một cá thể di truyền số lượng, hệ số di truyền thấp ñến trung bình và chịu ảnh hưởng của ñiều kiện ngoại cảnh Nghiên cứu các tổ hợp lai cho nhận xét rằng, kiểu ñẻ nhánh chụm và ñứng thẳng do gen lặn kiểm soát, kiểu ñẻ nhánh xoè

do gen trội kiểm soát [8], [36]

Con lai F1 ñẻ nhánh sớm, sức ñẻ nhánh mạnh Thí nghiệm cấy một dảnh của Trường ðại học Nông nghiệp Hồ Nam cho nhận xét: 23 ngày sau cấy giống lúa lai Nam Ưu 2 ñẻ ñược 15,75 dảnh còn giống Quảng Xuân (giống lúa thường tốt nhất trong vùng) chỉ ñẻ ñược 10,12 dảnh, ưu thế lai 55,6% (Chang và cộng sự 1971, 1973) [35]

2.3.5 B ộ lá lúa

Lá lúa là cơ quan rất quan trọng trong đời sống cây lúa Lá làm nhiệm vụ quang hợp, tích luỹ chất khơ, hơ hấp… ðộ dầy mỏng của lá cĩ liên quan đến hiệu suất quang hợp Bộ lá cứng, dầy và tương đối hẹp tạo điều kiện cho việc nâng cao mật độ gieo cấy, đồng thời ánh sáng mặt trời vẫn cĩ thể chiếu sâu tới tầng lá gốc, kích thích quá trình đẻ nhánh, hạn chế sâu bệnh làm tăng diện tích quang hợp tạo

ra nhiều chất khơ Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì ba lá cuối cùng đĩng gĩp 74% tổng lượng vật chất vận chuyển vào hạt Thời gian hoạt động của các lá này càng dài thì năng suất lúa càng cao [36]

Lá đứng thẳng được kiểm tra bởi một gen lặn cĩ hệ số di truyền cao, cặp gen này cĩ tác dụng đa hiệu vừa gây nên thân ngắn, vừa làm cho bộ lá đứng thẳng, cứng và ngắn hơn ðộ dài lá cĩ quan hệ đa hiệu với gen xác định chiều cao cây, nhưng cịn bị chi phối bởi điều kiện mơi trường ðộ dầy lá quan hệ chặt với tiềm năng năng suất lúa [8]

Yuan L P (1997) và các nhà chọn giống Trung Quốc cho rằng lá địng dài, rộng vừa phải, bản lá lịng mo, dầy đứng, xanh đậm là lý tưởng nhất Gen kiểm tra tính trạng lá địng dài, đứng di truyền độc lập với gen lùn kiểm tra độ dài thân và

độ dài các lá phía dưới [8], [36]

2.3.6 ðặc điểm hình thái bơng

Kiểu xếp hạt trên bơng lúa là chỉ tiêu quan trọng tạo nên kích thước bơng Thống kê số gié cấp một/bơng của tập đồn lúa cổ truyền thấy rằng chỉ tiêu này biến động từ 7 - 13 gié/bơng, trung bình là 11 gié Kiểu bơng xoè 7 - 10 gié, trên 1 gié cấp một cĩ thể cĩ 1 - 3 gié cấp hai Kiểu bơng chụm cĩ 9 - 13 gié cấp một/bơng, số gié cấp hai và số hạt/gié cấp một cao hơn kiểu bơng xoè [36]

Theo Yuan Long Ping (1997) kiểu cây lý tưởng phải cĩ kích thước bơng và

số lượng bơng trung bình Bơng trung bình cĩ khoảng 180 hạt chắc, khối lượng

Năm 2008, các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu lúa, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã lai tạo thành công giống “siêu lúa lai” với năng suất tối ña

có thể ñạt từ 12-14 tấn/ha ðiểm khác biệt cơ bản của nó là : kiểu xếp hạt rất sít nhau (very compact), với 250 – 280 hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc 83,8% Ở bông lúa thuần, hạt nọ xếp nối tiếp hạt kia, nhưng với bông lúa Việt Lai 50, hạt này xếp chồng lên hạt kia [50]

2.3.7 Tính ch ống chịu sâu bệnh

Chọn giống chống chịu sâu bệnh là một trong những mục tiêu quan trọng của công tác chọn tạo giống lúa Một giống lúa tốt, ngoài các tiêu chí về năng suất

và chất lượng cần phải có khả năng kháng ñược một số loại sâu bệnh hại chính

Nghiên cứu kiểu gen kiểm soát tính kháng sâu bệnh, nếu tìm ra tính kháng

do gen trội kiểm soát thì con lai F1 chắc chắn sẽ kháng loại sâu bệnh ñó [36]

ðặc tính chống sâu bệnh ở lúa ña số do gen trội hoặc trội không hoàn toàn kiểm tra Nếu một trong hai bố mẹ mang gen chống chịu sâu bệnh thì sau ñó ñược truyền cho con lai F1 và mất ñi nhanh chóng ở các thế hệ tiếp theo [35]

2.3.8 Ưu thế lai ở các ñặc tính sinh lý

Kim (1985), Ponnuthurai và cộng sự (1984), Virmani (1981) ñã xác ñịnh con lai có ưu thế lai thực và ưu thế lai giả ñịnh cao hơn ñáng tin cậy ở chỉ tiêu tích luỹ chất khô và chỉ số thu hoạch Lin và Yuan (1980), Wang và Yoshida (1984) cho rằng sức sinh trưởng của con lai mạnh hơn hẳn bố mẹ ở thời kỳ ñầu của quá trình sinh trưởng [35]

Theo Phạm Văn Cường và cộng sự (2005), trong các tổ hợp lúa lai nghiên cứu chỉ có 103S/R20 (Việt Lai 20) cho ƯTL thực vượt dòng bố (mẹ) cao nhất ở mức ý nghĩa và trung bình bố mẹ về cường ñộ quang hợp ở giai ñoạn ñẻ nhánh hữu hiệu và trỗ, do có ƯTL về hàm lượng chlorophyll ƯTL về cường ñộ quang hợp

không phụ thuộc vào chỉ số ñộ dày lá Tuy nhiên chỉ tính riêng con lai F1 thì cường

ñộ quang hợp tỷ lệ nghịch với ñộ dày lá [5]

Trong ñiều kiện cường ñộ ánh sáng và nhiệt ñộ (1500 mmol/m2/s-300C và

1800 mmol/m2/s-350C), tổ hợp lúa lai F1 cho ƯTL vượt dòng bố mẹ tốt nhất và vượt trung bình bố mẹ về cường ñộ quang hợp Do lúa lai F1 có ƯTL về cường ñộ thoát hơi nước và ñộ nhạy khí khổng [3]

Khi tăng lượng phân ñạm bón, chỉ số diện tích lá (LAI), khối lượng chất khô tích lũy (DM) và tốc ñộ tích lũy chất khô (CGR) của lúa lai tăng vượt trội so với lúa thuần, ñặc biệt ở giai ñoạn sau cấy 4 tuần [4]

2.3.9 Ưu thế lai trên các cơ quan sinh sản

Khối lượng 1000 hạt có giá trị trung gian giữa hai bố mẹ, ñôi khi cũng biểu hiện ƯTL dương hoặc âm với giá trị thấp Số hạt chắc trên bông thường có ƯTL giảm khi bón lượng phân ñạm cao từ 120-140 kgN/ha (Virmani, 1981) [35]

Tất cả các con lai F1 khi nghiên cứu ñều có ƯTL vượt dòng bố tương ứng ở mức ý nghĩa về năng suất hạt với giá trị Hb, biến ñộng từ 15-65% ƯTL về năng suất hạt ở tổ hợp TH3-3 và TH2-1 ñược tạo ra bởi ƯTL về diện tích lá ở giai ñoạn

ñẻ nhánh và trỗ Trong khi, ở tổ hợp Việt Lai 20 lại chủ yếu do ƯTL về cường ñộ quang hợp [5]

Kết quả nghiên cứu của Phạm Văn Cường và cộng sự (2005) ñã chỉ ra rằng, năng suất hạt của một số giống lúa lai và lúa thuần ở các mức phân bón có tương quan thuận ở mức có ý nghĩa với LAI và CGR ở giai ñoạn ñầu của quá trình sinh trưởng, số bông/m2 và số hạt/bông Khi tăng lượng ñạm bón, năng suất của các giống lúa ñều tăng Tuy nhiên, năng suất của lúa lai tăng nhiều hơn năng suất của lúa thuần [4]

Phương pháp bón ñạm cải tiến ở mức 60 kgN/ha làm tăng năng suất cả lúa

làm tăng năng suất lúa lai (6,2-10,1 tạ/ha) mà không làm tăng năng suất lúa thuần Năng suất hạt của các giống lúa ở các công thức thí nghiệm có tương quan chặt với

tỷ lệ hạt chắc (r = 0,8) và khối lượng 1000 hạt (r = 0,77) [2]

Khi tăng lượng ñạm bón, giá trị ƯTL về năng suất hạt và năng suất tích lũy tăng trong vụ xuân chủ yếu là do tăng tốc ñộ tích lũy chất khô (CGR) ở giai ñoạn

ñẻ nhánh hữu hiệu (r = 0,97) và trỗ (r = 0,89), trong khi vụ mùa chủ yếu là do CGR

ở giai ñoạn sau trỗ (r = 0,74) [1]

2.4 NGHIÊN CỨU LÚA LAI Ở VIỆT NAM

2.4.1 M ột số thành tựu về nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam

Nghiên cứu và sử dụng ưu thế lai trong sản xuất lúa tại Việt Nam là một mốc quan trọng, ñánh dấu cuộc cách mạng mới trong nghề trồng lúa Chương trình phát triển lúa lai ñã mang lại kết quả và triển vọng rất lớn, góp phần ñảm bảo an ninh lương thực trong hệ sinh thái bền vững

Việt Nam bắt ñầu nghiên cứu lúa lai vào năm 1986 tại Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp, Viện lúa ðồng bằng sông Cửu Long và Viện Di truyền Nông nghiệp Nguồn vật liệu chủ yếu ñược nhập từ Viện nghiên cứu lúa quốc tế Trải qua nhiều năm nghiên cứu, các cơ sở nghiên cứu ñã thu ñược kết quả rất thành công Các nghiên cứu ñã xác ñịnh ñược các vật liệu bố mẹ tốt, thích ứng với ñiều kiện sinh thái Miền Bắc và có khả năng cho ưu thế lai cao như các dòng mẹ: BoA-B, IR58025A-B, VN-01, 11S, TGMS7, TGMS11, TGMSVN1, T1S-96, 103S, TGMS6; các dòng bố R3, R20, R24, RTQ5…[11], [13], [32]

Từ năm 1997 ñến năm 2005 có 53 giống lúa lai trong nước ñược khảo nghiệm, trong ñó có các giống ñược công nhận chính thức như: Việt Lai 20, HYT83, TH3-3 [10], [12], [33]

Công tác nghiên cứu, chọn tạo lúa lai hai dòng ñang phát triển rất mạnh ở Việt Nam Các nghiên cứu hiện nay tập trung vào một số lĩnh vực như: chọn tạo,

ñánh giá các ñặc tính của các dòng TGMS Tiến hành lai thử ñể tìm tổ hợp lai cho

ưu thế lai cao, ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô trong chọn giống lúa lai hai dòng, xây dựng quy trình nhân dòng bất dục và sản xuất hạt lai F1 Một số tác giả ñã có các nghiên cứu ban ñầu về bản chất di truyền và khả năng phối hợp của một số vật liệu hiện có, tuy nhiên phạm vi nghiên cứu còn hạn chế

Theo thống kê, hiện nay Việt Nam ñã chọn ñược 20 dòng TGMS Tuy nhiên, mới chỉ có một số dòng như 103S, T1S-96 ñang ñược sử dụng rộng rãi trong việc chọn tạo các tổ hợp lúa lai 2 dòng mới Các dòng này cho con lai ngắn ngày, chất lượng gạo khá tốt, ñặc biệt dễ sản xuất hạt lai nên năng suất hạt lai cao, giá thành hạ có khả năng cạnh tranh ñược với lúa lai của Trung Quốc [24]

ðể công tác chọn tạo giống lúa lai hai dòng ñạt hiệu quả tốt, cần phải có ñược các vật liệu bố mẹ mới phù hợp với ñiều kiện trong nước, có ñặc tính nông sinh học tốt, khả năng kết hợp cao, ổn ñịnh và dễ sản xuất hạt lai Trên cơ sở ñó chọn tạo và ñưa vào sử dụng các tổ hợp lai mới có thương hiệu riêng, cho năng suất cao và ổn ñịnh, chất lượng gạo tốt, thích ứng với ñiều kiện sinh thái nước ta [14]

2.4.2 Nghiên c ứu lúa lai “hai dòng” sử dụng EGMS

Lúa lai “hai dòng” là bước tiến mới của loài người trong công cuộc ứng dụng ưu thế lai ở cây lúa Hai công cụ di truyền cơ bản ñể phát triển lúa lai “hai dòng” là dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt ñộ -TGMS (Thermo sensitive genic male sterile) và bất dục ñực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với chu kỳ chiếu sáng - PGMS (Photoperiod sensitive genic male sterile) Tính chuyển hoá từ bất dục sang hữu dục và ngược lại ở dòng TGMS và PGMS gây ra do ñiều kiện môi trường - EGMS (Environment sensitive genic male Sterile) [11]

Shi (1981, 1985); Shi và Deng (1986) ñã phát hiện ra dòng bất dục ñực cảm ứng với ñộ dài chiếu sáng (PGMS), dòng này chuyển hoá từ bất dục sang hữu dục trong ñiều kiện chiếu sáng nhất ñịnh Năm 1989, Yang và cộng sự ñã tạo ra dòng PGMS 5460PS từ giống IR54

Zhou và cộng sự (1988, 1991); Virmani và cộng sự (1991); Wu và cộng sự

ñã phát hiện ra các dòng bất dục ñực cảm ứng với ñiều kiện nhiệt ñộ (TGMS), sự chuyển hoá bất dục - hữu dục do ñiều kiện nhiệt ñộ quyết ñịnh Sau ñó hàng loạt các dòng EGMS ñã ñược phát hiện

Tính trạng bất dục ñực của các dòng EGMS ñược kiểm tra bởi một hoặc hai cặp gen nhân và không chịu sự kiểm soát của gen trong tế bào chất Nhiều công bố từ trước ñến nay ñều cho rằng cặp gen lặn trong nhân kiểm soát tính bất dục ñực nhạy cảm với ñiều kiện môi trường Hu và cộng sự (1990) ñã chỉ ra rằng sự bất dục ñực ñược ñiều khiển bởi hai cặp gen này ở 6 dòng bất dục ñược tạo ra từ Nongken 58S ñều cùng alen với nhau [45], [49]

Khi nghiên cứu dòng Annong S-1, W6154S ñã kết luận rằng sự bất dục của các dòng trên ñược ñiều khiển bởi một cặp gen lặn trong nhân [48] Tuy nhiên công bố gần ñây của Li Rangbai và Yang Xinqing, Viện hàn lâm khoa học Nông nghiệp Quảng Tây (2002) thì có 2 gen lặn và 1 gen trội trong nhân kiểm soát tính bất dục ñực nhạy cảm với ñiều kiện nhiệt ñộ của dòng 91-403S [18]

Một số dòng lúa mang gen trội quy ñịnh tính trạng bất dục ñực phản ứng với ñiều kiện nhiệt ñộ cũng ñược tìm ra, như dòng PDGMR (Pingxiang dominant genic male sterile rice) Dòng này bất dục khi nhiệt ñộ thấp và hữu dục khi nhiệt ñộ cao [41]

Các nhà khoa học Trung Quốc, Nhật Bản, Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) và Ấn ðộ ñã xác ñịnh ñược 3 gen kiểm soát tính trạng bất dục nhạy cảm với

thời gian chiếu sáng - PGMS là pms1, pms2 và pms3 Các gen này nằm trên các

nhiễm sắc thể tương ứng là 7, 3 và 12 Trong ñó hiệu quả của gen pms1 ñược xác

ñịnh là lớn gấp 2 - 3 lần gen pms2 [18]

Các nhà khoa học ñã xác ñịnh ñược có 4 gen ký hiệu là tms1, tms2, tms3, và tms4 kiểm soát tính trạng bất dục ñực phản ứng với ñiều kiện nhiệt ñộ - TGMS Gen tms1 phát hiện nhờ ñột biến tự nhiên do Sun và cộng sự (1989), Yang và cộng

sự (1992) trên giống lúa IR54, gen này nằm trên nhiễm sắc thể số 8 Gen tms2 do

Maruyana và cộng sự (1991) tạo ra bằng phương pháp ñột biến tia γ ở giống lúa

Reimei, gen này nằm trên nhiễm sắc thể số 7 Gen tms3 do Virmani (1993) và

Subudhi và cộng sự (1995) tạo ra bằng phương pháp ñột biến tia γ ở giống lúa IR32364 nằm trên nhiễm sắc thể số 6 Gần ñây, Nguyễn Văn ðồng và cộng sự ñã

xác ñịnh ñược gen tms4 từ dòng TGMS-VN1, gen này nằm trên nhiễm sắc thể số 2

[20], [37]

Wang và cộng sự (1995) sử dụng phương pháp thể phân ly theo nhóm ở thế

hệ F2 của tổ hợp 5460S/Hongwan 52 ñể xác ñịnh chỉ thị RAPD liên kết với gen

tms1 Yamaguchi và cộng sự ñã phát hiện ra sự liên kết của chỉ thị phân tử với gen tms2 Các tác giả nghiên cứu locus tms2 bằng phương pháp sử dụng chỉ thị phân tử

RFLP ở một quần thể F2 của tổ hợp Norin PL12 và giống Dular, kết quả cho thấy

gen tms2 ở vị trí giữa chỉ thị R643 và R1440 trên nhiễm sắc thể số 7 Chỉ thị RM11 liên kết chặt với gen tms2 ñịnh vị trên nhiễm sắc thể số 7

Giai ñoạn mẫn cảm với nhiệt ñộ của các dòng TGMS khác nhau cũng khác nhau do nguồn gen và cơ sở di truyền của từng dòng quyết ñịnh Nhiều nghiên cứu cho thấy giai ñoạn nhạy cảm của dòng TGMS từ giai ñoạn 16 ngày ñến 3 ngày trước trỗ Giai ñoạn phân chia tế bào mẹ hạt phấn (khoảng 11 - 8 ngày trước trỗ) là giai ñoạn mẫn cảm nhất với nhiệt ñộ [39]

Nguyễn Thị Trâm, Trần Văn Quang và cộng sự (2008) ñã chọn tạo thành

này ñược chọn lọc từ quần thể phân ly F2 tổ hợp 96/Peiai64S và 96/Huong125S Ngưỡng chuyển ñổi tính dục của hai dòng bất dục này là 12 giờ 16 phút ñến 12 giờ 18 phút [23],[31]

T1S-2.4.2.2 Chọn lọc dòng phục hồi tính hữu dục cho dòng EGMS

Dòng phục hồi tính hữu dục cho dòng EGMS ñóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng ƯTL Khi nghiên cứu phổ phục hồi hữu dục, các tác giả thấy rằng có tới 95% số giống lúa thường có khả năng phục hồi hữu dục ñối với dòng EGMS Tuy nhiên lai trong cùng loài phụ thì ƯTL không cao Vì vậy, ñể nâng cao hiệu quả sử dụng ƯTL cần phải tiến hành lai xa hay lai khác loài Kết quả nghiên cứu của các nhà chọn tạo giống lúa Trung Quốc cho thấy, trên tổng thể hiệu ứng ƯTL biểu hiện theo quy luật: Indica/Japonica > Indica/Javanica > Japonica/Javanica > Indica/Indica > Japonica/Japonica [11], [35]

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Việt Long (2006) ñã xác ñịnh rằng các tổ hợp lai Indica/Japonica thể hiện ưu thế lai cao hơn các tổ hợp lai khác ñặc biệt về năng suất và khối lượng 1000 hạt [16]

Vì vậy, cần tìm các dòng phục hồi tốt ñể phát triển các tổ hợp lai giữa các loài phụ ðể sử dụng tốt ƯTL giữa các loài phụ, ñặc biệt là giữa Indica/Japonica thì cần khắc phục tính bán bất thụ của con lai làm cho tỉ lệ lép tăng cao Những thành công mới trong nghiên cứu lúa lai ñã từng bước khắc phục nhược ñiểm trên,

ñó là sử dụng gen tương hợp rộng (WCG) Gen tương hợp rộng thường có ở loài phụ Javanica Theo Yuan L P (1995), dòng Peiai 64S là dòng TGMS có gen WC [11], [35]

Dòng phục hồi hạt phấn tốt thuộc loài phụ Indica chiếm ña số, các giống thuộc loài phụ này sử dụng làm bố rất tốt ñể phát triển lúa lai giữa hai loài phụ Indica/Japonica [25]

Các dòng phục hồi có thể chọn tạo bằng các phương pháp sau:

- Phân lập các dòng phục hồi trong quần thể tự nhiên bằng lai thử: lai thử các dòng phục hồi tốt có bản chất di truyền ña dạng với các dòng EGMS có khả năng phối hợp cao Chọn các dòng bố cho các tổ hợp có nhiều ñặc tính nông sinh học tốt, có ưu thế lai thực và ưu thế lai chuẩn cao hơn có ý nghĩa

- Tạo dòng phục hồi bằng phương pháp lai hữu tính: nhằm bổ sung các tính trạng có lợi còn thiếu, cải tiến các tính trạng nông sinh học, năng suất, tính chống chịu qua phương pháp lai hữu tính và chọn lọc cá thể ở các thế hệ phân ly ñời sau

- Tạo dòng phục hồi bằng phương pháp xử lý ñột biến: cải tạo tính trạng của các dòng R sẵn có, nâng cao khả năng phục hồi và khả năng chống chịu sâu bệnh [36]

Nguyễn Văn Hoan, Vũ Hồng Quảng (2006) sau khi nghiên cứu 93 dòng lúa mới chọn tạo từ các tổ hợp lai Indica/Japonica ñã chọn tạo ñược ba dòng phục hồi rất tốt, ký hiệu là R45, R50, R97 [9]

2.5 NGHIÊN CỨU BỆNH BẠC LÁ LÚA

2.5.1 Ngu ồn gốc và phân bố của bệnh bạc lá lúa

Bệnh bạc lá lúa (Bacterial leaf blight of rice) ñược phát hiện ñầu tiên năm

1884 ở Fukuoka - Nhật Bản Lúc ñầu các nhà khoa học cho rằng ñây là một bệnh sinh lý, sau ñó Takaishi (1908), Bokura (1911) ñã phân lập ñược vi khuẩn ký sinh trên lá bệnh và kết luận ñây là bệnh vi khuẩn, không phải bệnh sinh lý [28]

Bệnh phổ biến ở hầu khắp các nước trồng lúa trên thế giới, ñặc biệt là ở Nhật Bản, Trung Quốc, Philippin, Ấn ðộ… Ở Việt Nam, bệnh bạc lá lúa ñã ñược

bệnh thường xuyên phá hoại nghiêm trọng ở các vùng trồng lúa, trên các giống nhập nội có năng suất cao cấy trong vụ mùa [17]

2.5.2 Tri ệu chứng bệnh bạc lá lúa

Bệnh bạc lá phát sinh và gây hại suốt từ thời kỳ mạ ñến khi lúa chín, nhưng triệu chứng ñiển hình xuất hiện từ thời kỳ ñẻ nhánh ñến trỗ và chín sữa Vết bệnh

từ mép lá, mút lá lan dần vào trong phiến lá hoặc kéo dài theo gân chính, nhưng cũng có khi vết bệnh từ ngay giữa phiến lá lan rộng ra Vết bệnh lan rộng hình gợn sóng màu vàng, mô bệnh tái xanh, vàng lục, lá nâu bạc, khô xác [17]

Năm 1960, Goto ñã chỉ ra rằng: vi khuẩn bạc lá gây ra ba triệu chứng ñiển hình là bạc lá, héo xanh (Kresek) và vàng nhợt Những nghiên cứu trong nhà lưới chứng tỏ hiện tượng héo và bạc lá khác nhau một cách rõ ràng và ñộc lập Triệu chứng héo và bạc lá do ảnh hưởng ban ñầu của sự xâm nhiễm, triệu chứng vàng nhợt là ảnh hưởng sau [28]

Ở Việt Nam, kết quả nghiên cứu của Bộ môn Bệnh cây, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, cho thấy bệnh bạc lá lúa có hai triệu chứng ñiển hình là: bạc

lá gợn vàng và bạc lá tái xanh Bạc lá gợn vàng là phổ biến trên hầu hết các giống

và các mùa vụ Bạc lá tái xanh thường chỉ thấy xuất hiện trên một số giống lúa, ñặc biệt là các giống lúa ngắn ngày, chịu phân, phiến lá to, thế lá ñứng, ví dụ như giống T1, X1, NN27… Thông thường ranh giới giữa mô bệnh và mô khỏe ñược phân biệt rõ ràng, có giới hạn theo ñường gợn sóng màu vàng hoặc không vàng, có khi chỉ là một ñường viền màu nâu liên tục hoặc ñứt quãng

Trong ñiều kiện nhiệt ñộ và ẩm ñộ cao, trên bề mặt vết bệnh dễ xuất hiện những giọt dịch vi khuẩn hình tròn nhỏ có màu vàng ñục, khi keo ñặc rắn cứng có màu nâu hổ phách Tuy nhiên, nhiều khi vết bệnh quá cũ hoặc biến ñổi theo giống

và ñiều kiện ngoại cảnh, nhất là ở giai ñoạn mạ… do vậy dễ nhầm lẫn với bệnh

vàng lá, khơ đầu lá do sinh lý Khi đĩ, muốn chẩn đốn nhanh, chính xác bệnh bạc

lá cần phải áp dụng phưong pháp giọt dịch [17]

2.5.3 Nguyên nhân gây b ệnh bạc lá lúa

Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa được gọi tên là Xanthomonas Oryzae pv Oryzae Ngồi ra trước đây vi khuẩn này cịn được gọi bằng rất nhiều tên khác

như: Bacillus Oryzae Hori et Boruka (Boruka, 1911), Pseudomonas Oryzae Uyeda

et Ishiyama (Ishiyama, 1922), Xanthomonas Oryzae Dowson (Dowson, 1948)…

[28]

Vi khuẩn xâm nhập cĩ tính chất thụ động, cĩ thể xâm nhiễm qua thủy khổng, lỗ khí ở trên mút lá, mép lá, đặc biệt qua vết thương sây sát trên lá Khi tiếp xúc với bề mặt lá cĩ màng nước vi khuẩn dễ dàng di động xâm nhập vào bên trong qua các lỗ khí, qua vết thương mà sản sinh nhân lên về mặt số lượng, theo các bĩ mạch dẫn lan rộng đi Trong điều kiện mưa ẩm thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn, trên bề mặt vết bệnh xuất hiện các giọt vi khuẩn hình trịn cĩ màu hơi vàng đục Thơng qua va chạm giữa các lá lúa, nhờ mưa giĩ truyền bệnh sang các lá khác

để tiến hành xâm nhiễm lặp lại nhiều lần trong thời kỳ sinh trưởng của cây lúa [17]

Ở một số nước nhiệt đới do mạ thường xén đầu lá trước khi cấy nên tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn xâm nhập vào bên trong và gây hại Ngồi con đường xâm nhập qua lá, vi khuẩn cịn cĩ thể xâm nhập vào hệ thống mạch nhựa ở rễ qua phần rễ bị đứt trong quá trình nhổ mạ cấy Khi vi khuẩn xâm nhập qua rễ cây lúa

thường biểu hiện triệu chứng Kresek làm tồn bộ cây lúa héo rũ [38]

2.5.4 Quy lu ật phát sinh phát triển của bệnh bạc lá lúa

Ở miền bắc nước ta, bệnh bạc lá cĩ thể phát sinh và phát triển trong tất cả các vụ trồng lúa Vụ chiêm xuân, bệnh thường phát sinh trong tháng 3, tháng 4 và

chiêm xuân mức ñộ bị bệnh thường nhẹ hơn và tác hại ít hơn so với vụ mùa Ở vụ mùa, bệnh có thể phát sinh vào tháng 8, ñặc biệt là khi lúa bước vào giai ñoạn làm ñòng ñến trỗ và chín sữa Các trà lúa cấy muộn, lúa trỗ vào tháng 10 thường bị bệnh nhẹ hơn, tác hại của bệnh cũng ít hơn [17]

2.5.5 Các y ếu tố ảnh hưởng ñến sự phát sinh phát triển của bệnh bạc lá lúa

* Nguồn bệnh ban ñầu

Về nguồn bệnh bạc lá lúa còn có nhiều ý kiến khác nhau Các tác giả Nhật Bản cho rằng nguồn bệnh tồn tại chủ yếu trên một số cỏ dại họ hòa thảo

Phương Trung ðạt (Trung Quốc) cho rằng nguồn bệnh chủ yếu của bệnh bạc

lá lúa tồn tại trên hạt giống

Ở Việt Nam, kết quả nghiên cứu của Bộ môn Bệnh cây, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã cho kết luận: nguồn bệnh bạc lá tồn tại ở hạt giống và tàn

dư cây bệnh là chủ yếu ðồng thời nó còn tồn tại ở dạng keo vi khuẩn, ở cỏ dại [17]

* ðiều kiện ngoại cảnh

Hầu hết các kết quả nghiên cứu ñều cho rằng bệnh phát triển thuận lợi trong ñiều kiện nhiệt ñộ từ 26-300C, ẩm ñộ cao (>90%) Nếu nhiệt ñộ bảo ñảm cho bệnh phát triển thì ẩm ñộ và lượng mưa lớn có ý nghĩa quyết ñịnh ñến mức ñộ bị bệnh Bệnh cũng phát triển mạnh hơn ở những vùng ñất ẩm thấp, khó thoát nước và hay

bị ngập ðối với lúa cấy ở vùng ñất màu mỡ thì thường bị hại nặng hơn ở vùng ñất xấu [17], [40]

Thời gian chiếu sáng cũng ảnh hưởng ñến sự phát triển của bệnh bạc lá Trong ñiều kiện ñủ ánh sáng thì bệnh phát triển mạnh hơn trong ñiều kiện thiếu ánh sáng Do ánh sáng có tác dụng kích thích sự phân chia và nhân lên của vi khuẩn [40]

* Kỹ thuật canh tác

Trước tiên phải kể tới sự ảnh hưởng của phân bón ñối với sự phát triển của bệnh bạc lá lúa, ñặc biệt là phân ñạm Mức ñộ ảnh hưởng phụ thuộc vào lượng bón

và thời kỳ bón Nếu bón quá nhiều phân ñạm, cây lúa xanh tốt, thân lá mềm yếu, hàm lượng ñạm tự do trong cây tích lũy cao thì cây dễ bị nhiễm nặng Nếu bón phân sâu, tập trung, bón nặng ñầu nhẹ cuối, bón thúc sớm làm cho cây lúa ñẻ nhánh tập trung, ñẻ nhanh thì bệnh bạc lá sẽ nhẹ hơn so với bón phân rải rác và bón muộn Nếu bón ñạm cân ñối với kali và lân sẽ hạn chế ñược bệnh bạc lá [17]

Mặt khác, khi sử dụng phân kali trên lúa lai, nếu bón 100 Kg K2O/ha thì ñối với bệnh bạc lá chưa thấy sự khác biệt so với bón 50 Kg K2O/ha nhưng lại có tác dụng hạn chế thiệt hại của bệnh và làm tăng năng suất 18,5% [38]

Ở những nơi ñất chua, úng ngập nước hoặc mực nước sâu, ñặc biệt ở những vùng ñất nhiều mùn, hàng lúa bị bóng cây che phủ thì bệnh bạc lá có thể phát triển mạnh [17]

2.5.6 Thành ph ần nòi của vi khuẩn bạc lá lúa

Vi khuẩn Xanthomonas Oryzae pv Oryzae có nhiều nhóm nòi (race) Ở

Philippin ñã xác ñịnh ñược 6 race: 1, 2, 3, 4, 5, 6 Nhật Bản có 5 race: I, II, III, IV,

V Theo quy ñịnh của Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), căn cứ ñể xác ñịnh các nhóm nòi vi khuẩn bạc lá lúa là phản ứng của các dòng lúa chỉ thị ñẳng gen ñối với các isolate ñại diện ñiển hình cho các nhóm nòi Các nhóm nòi vi khuẩn không khác nhau về hình thái, sinh lý, sinh hoá nhưng khác nhau về tính ñộc gây bệnh trên 11 dòng lúa chỉ thị ñẳng gen và các giống lúa khác 11 dòng lúa chỉ thị ñẳng gen của Viện nghiên cứu lúa quốc tế bao gồm: IR24, IRBB1, IRBB2, IRBB3, IRBB4, IRBB5, IRBB7, IRBB10, IRBB11, IRBB14, IRBB21 [7]

Kết quả ñiều tra ở 4 vùng sinh thái của Việt Nam trong giai ñoạn 2001-2005

ñã xác ñịnh ñược sự phân bố của 12 nhóm nòi vi khuẩn Xanthomonas Oryzae pv

Khu vực khảo sát Lưu vực sông Tỉnh Số race/khu vực Tây bắc bộ Sông đà Sơn La, Hoà Bình 7 race: 1, 2, 3, 5, 6,

7, 8

Vùng núi phắa

Bắc

Sông Lô, Sông Thao Sông Gâm

Yên Bái, Phú Thọ, Tuyên Quang

- Nhóm A: race 1(A), 2(A) có ựộc tắnh gây bệnh thấp (5R/6S) chiếm tỷ lệ 14,5%

- Nhóm B: race 3(B), 4(B) có ựộc tắnh gây bệnh trung bình (4R/7S) chiếm tỷ

là do gen quy ñịnh [40] Các nghiên cứu về các gen kháng bệnh bạc lá lúa của các nhà khoa học ñược khái quát như sau:

Gen Xa1 (Yoshimura và cs, 1998) nằm trên NST số 4, giống lúa Kogyoku, kháng ñược race I của vi khuẩn tại Nhật Bản và chống hầu hết các race vi khuẩn ở Philippin Gen Xa2 (He và cs, 2006; Oryzabase, 2006) nằm trên NST số 4, giống lúa Tẻ tép, kết hợp với gen Xa1, ñóng vai trò là gen nhận biết, có khả năng kháng race III vi khuẩn tại Nhật Bản nhưng nhiễm hầu hết các race vi khuẩn tại Philippin

Gen Xa3 (Kaku và Ogawa, 2000; Ogawa và cs, 1986; Oryzabase, 2006; Qi

và Mew, 1985; Sun và cs, 2004) nằm trên NST số 11, giống lúa Wase Aikoku 3, tên khác: Xa4b, Xa6, Xa9, Xaw, kháng race 1, 2, 4, 5 tại Philippin và tất cả các race vi khuẩn tại Nhật Bản ở giai ñoạn bén rễ hồi xanh, kháng race 3 vi khuẩn ở tất

cả giai ñoạn phát triển của cây lúa ở Philippin

Gen Xa4 (Wang và cs, 2001) nằm trên NST số 11, giống lúa TKM6, kết hợp với Xa26, kháng race 1, 4, 5, 7, 8 và 10 ở Philippin Gen xa5 (Lyer và Me, Couch, 2004) nằm trên NST số 5, giống lúa DZ192, kháng race 1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10 vi khuẩn tại Philippin

Gen Xa7 (Lee và Khush, 2000; Porter và cs, 2003) nằm trên NST số 6, giống lúa DV85, kháng race 1 vi khuẩn ở giai ñoạn bén rễ hồi xanh và race 2, 3, 5,

7, 8 và 10 trong tất cả các giai ñoạn phát triển trên lúa ở Philippin

Gen xa8 (Sidhu và cs, 1978; Sing và cs, 2002) nằm trên NST số 7, giống lúa P1231129, kháng race 5, 8 vi khuẩn ở Philippin

Gen Xa10 (Oryzabase, 2006; Yoshimura và cs, 1983) nằm trên NST số 11, giống lúa Cas209, kết hợp với Xa4, kháng 2, 5, 7 tại Philippin

Gen Xa11 (Mew, 1987; Oryzabase, 2006) trên giống lúa IR8, IR944, kháng race Ib, II, IIIa và V ở Nhật Bản; không mấy hiệu quả trong kháng các race vi

khuẩn ở Philippin Gen Xa12 (Mew, 1987; Oryzabase, 2006), nằm trên NST số 4,

giống lúa Kogyoku, còn ñược gọi là Xakg, kháng race V vi khuẩn ở Nhật Bản

Gen xa13 (Chu và cs, 2006) lặn, nằm trên NST số 8, dòng vô tính, kháng

race 6 ở Philippin Gen Xa14 (Oryzabase, 2006) trội, nằm trên NST số 4, giống lúa

TN1, kháng race 5 và 8 ở Philippin

Gen xa15 (Gnanamaniekam, 1999; Nakai và cs, 1998) lặn, trên giống M41,

tạo ra bằng cách xử lý norton nhiệt ñối với hạt giống, có phổ kháng rộng với hầu

hết các race vi khuẩn ở Nhật Bản Gen Xa16 (Oryzabase, 2006) trội, trên giống lúa

Tẻ tép, kháng isolate vi khuẩn II8581 và II8584 ở Nhật Bản

Gen Xa25a (Gao và cs, 2001, 2005) trội, trên NST số 4, giống lúa HX-3,

kháng race 1, 3, 4 ở Philippin và một vài race ở Trung Quốc Gen Xa25b (Chen và

cs, 2002) trội, trên NST số 12, giống lúa Minghui63, kháng race 9 vi khuẩn ở

philippin

Gen Xa26 (Sun và cs, 2004; Yang và cs, 2003) trội, trên NST số 11, giống

lúa Minghui63, kết hợp với Xa3 và Xa4, có khả năng kháng nhiều race vi khuẩn tại

Philippin và Trung Quốc

Gen Xa17 (Oryzabase, 2006) trội, trên giống lúa Asominori, kháng isolate

II8513 ở Nhật Bản Gen Xa18 (Liu và cs, 2004; Oryzabase, 2006) trội, trên giống

lúa IR24, Toyonishiki, kháng isolate BM841 và BM8429 ở Myanma, không mấy

hiệu quả với các race vi khuẩn ở Philippin

Gen xa19 (Lee và cs, 2003; Oryzabase, 2006) lặn, trên giống lúa XM5, tạo

ra bằng cách gây biến ñổi gen cây trồng, kháng race 1, 2, 3, 4, 5 và 6 ở Philippin Gen xa20 (Lee và cs, 2003; Oryzabase, 2006) lặn, trên giống lúa XM6, tạo ra bằng

cách gây biến ñổi gen cây trồng, kháng race 1, 2, 3, 4, 5 và 6 ở Philippin

Gen Xa21 (Song và cs, 1995) trội, trên NST số 11, từ loài lúa dại Oryzae

longistaminata, dòng vô tính, kháng ñược race 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 và 9 từ giai ñoạn

ñẻ nhánh của cây lúa ở philippin

Gen Xa22 (Oryzabase 2006; Sun và cs 2004; Wang và cs 2003) trội, trên NST số 11, giống lúa Zhachanglong, kết hợp với Xa26, có phổ kháng tương ñối rộng Gen Xa23 (Zhang và cs, 1998, 2001) trội, trên NST số 11, từ loài lúa dại

Oryzae rufipogon, kháng mạnh ở tất cả các giai ñoạn phát triển của cây lúa ñối với

hầu hết các race vi khuẩn tại Nhật, Trung Quốc và Philippin

Gen xa24 (Khush và Anageles, 1999; Lee và cs, 2000) lặn, trên giống lúa DV86, DV85, Aus295, kháng race 6 ở Philippin Gen Xa27 (Gu và cs, 2004, 2005; Lee và cs, 2003) trội không hoàn toàn, trên NST số 6, từ loài lúa dại Oryzae

minuta, kháng race 2 và 5 ở Philippin

Gen xa28 (Lee và cs 2003) lặn, trên giống Lota Sail, kháng race 2 và 5 ở Philippin Gen Xa29t (Tan và cs, 2004) trội, trên NST số 1, từ loài lúa dại Oryzae

ficinalis, ñang thử nghiệm

Theo kết quả nghiên cứu của Yoshimura và cộng sự, tại miền bắc Việt Nam

sử dụng những dòng ñẳng gen sẵn có và ngân hàng ADN nhằm liên kết chặt chẽ giữa các gen có thể giúp chúng ta tuyển chọn ñược những cây trồng có chứa hỗn hợp các gen kháng các race vi khuẩn bạc lá lúa hiệu quả mà không cần thông qua cấy chuyển gen 16 dòng gen hỗn hợp tuyển chọn ñược qua chọn tạo giống chứa các gen Xa1 và Xa4, Xa1 và xa5, Xa1 và Xa7, Xa1 và Xa10, Xa1 và Xa11, Xa3 và Xa7, Xa3 và Xa10, Xa4 và xa5, Xa4 và Xa7, Xa4 và Xa10, Xa4 và Xa11, xa5 và Xa7, xa5 và Xa10, xa5 và Xa11, Xa7 và Xa10, Xa10 và Xa11 (Yoshimura và cộng

sự, 1996), (các vật liệu sử dụng chủ yếu ở ñây là Xa1, Xa4, xa5, Xa7, Xa10, Xa11) [7], [47]

2.5.8 M ột số kết quả nghiên cứu về chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá ở

Vi ệt Nam

Phan Hữu Tôn (2005), ñiều tra 120 giống lúa ñịa phương bằng PCR ñã phát hiện 8 giống chứa gen Xa7 là: Nếp 352, Lúa Nếp, Nếp Tạp Giao, Bao Thai Lùn, IR64, 90-5, Lúa Tiên ưu, Tẻ Toàn Tiêu Tất cả các giống trên kháng ñược 5 chủng của Việt Nam (chủng 1, 4, 5, 7 và 8) và 1 chủng của Nhật Bản Các giống này là nguồn vật tốt cho chọn tạo giống kháng bệnh bạc lá lúa [29]

Các dòng ñẳng gen chứa gen Xa7 và xa5 kháng ñược hầu hết các chủng phân lập, tiếp ñến là Xa21, Xa4 ðiều này gợi ý vai trò quan trọng của việc sử dụng các gen này trong công tác chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá lúa cho miền bắc Việt Nam [30]

Nghiên cứu tính kháng của 66 tổ hợp lai giữa IRBB4, IRBB5, IRBB7, IRBB11, IRBB13, IRBB21, Nếp, Trum bông và một số dòng bố ñối với 11 race vi khuẩn bạc lá lúa thu ñược kết quả: 8 tổ hợp lai kháng 8-11race Trong 8 tổ hợp này

có 2 tổ hợp có IRBB4 (Xa4), 1 tổ hợp có IRBB21 (Xa21), 5 tổ hợp còn lại mang các gen Xa7, Xa11, xa13 Vì vậy, việc chuyển các gen Xa4, Xa7, Xa11, xa13 và Xa21 vào các dòng CMS và TGMS ñể phục vụ công tác chọn giống lúa kháng bệnh bạc lá lúa là rất cần thiết [44]

Kết quả nghiên cứu của Vũ Thị Thu Hiền, Nguyễn Văn Hoan, Hideshi Yasui

và Atsushi Yoshimura (2007) ñã tạo ra dòng TGMS mới kháng bệnh bạc lá lúa Dòng TGMS mới này nguyên bản là dòng 103S - mẹ của tổ hợp lúa lai hai dòng ñầu tiên của Việt Nam, Việt Lai 20 Các tác giả ñã sử dụng dòng 103S lai lại với dòng IRBB21mang gen Xa21 và sử dụng marker phân tử ñến thế hệ BC3F3 thì chuyển gen Xa21 vào dòng 103S thành công Trong thời gian tới, dòng TGMS mới này có thể sử dụng làm vật liệu thử ñể ñánh giá khả năng kết hợp với các dòng phục hồi trong chương trình chọn giống lúa lai [42]

Nguyễn Văn Hoan và cộng sự (2005), sử dụng các dòng ñẳng gen kháng bệnh bạc lá lúa trong chương trình chọn giống lúa lai ñã chọn tạo thành công tổ hợp lúa lai hai dòng kháng bệnh bạc lá lúa - Việt Lai 24, với thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất chấp nhận Tổ hợp này có dòng mẹ là 103S, dòng phục hồi là IRBB21 [43]

PHẦN 3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3 1 Vật liệu nghiên cứu

- 48 dòng R ñã ñược chuyển gen kháng bệnh bạc lá Xa21, ñược chọn lọc ra

- Giống chuẩn kháng là IRBB21, giống chuẩn nhiễm là IR24

3.2 Nội dung nghiên cứu

3.2.1 Nghiên cứu ựặc ựiểm nông sinh học và khả năng kháng bệnh bạc lá của các dòng, giống ựược sử dụng làm vật liệu khởi ựầu

3.2.2 Nghiên cứu ựặc ựiểm nông sinh học của các tổ hợp lai

3.2.3 Nghiên cứu khả năng kháng bệnh bạc lá của các tổ hợp lai

3.2.4 đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai 3.2.5 Xác ựịnh ưu thế lai của các tổ hợp lai

3.2.6 Tìm ựược một số tổ hợp lai mới kháng bệnh bạc lá và cho năng suất cao

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 địa ựiểm nghiên cứu

Thắ nghiệm ựược tiến hành Viện nghiên cứu lúa, Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội

3.3.2 Th ời gian nghiên cứu

Từ tháng 6/2008 ựến tháng 10/2009

- đánh giá tắnh kháng bệnh bạc lá của các dòng R Tiến hành lai lần lượt các

cá thể biểu hiện tắnh kháng cao của các dòng R với 6 dòng mẹ là: E1-9, E1-10, E6-4,

E6-5, E5-27, E5-28 (trong vụ mùa 2008)

- đánh giá một số ựặc ựiểm nông sinh học và năng suất của các dòng R theo quy phạm khảo nghiệm giống 10 TCN 558-2002 của Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn

* Thắ nghiệm 2: Xác ựịnh ưu thế lai và khả năng kháng bệnh bạc lá của các tổ hợp lai thu ựược từ lai cặp trong vụ mùa 2008

- Thắ nghiệm ựược bố trắ vào vụ xuân 2009 Các tổ hợp lai ựược bố trắ theo kiểu khảo sát tập ựoàn không nhắc lại Cứ 10 tổ hợp cấy 1 ựối chứng

- đánh giá tắnh kháng bệnh bạc lá của các tổ hợp lai

- đánh giá một số ựặc ựiểm nông sinh học và năng suất của các tổ hợp lai theo quy phạm khảo nghiệm giống 10 TCN 558-2002 của Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn

- đánh giá ưu thế lai của các tổ hợp lai

F1 - Pb + Ưu thế lai thực: Hb(%) = x 100

Pb

F1 Ờ S + Ưu thế lai chuẩn: Hs(%) = x 100

S Trong ựó: Hb, Hs là ưu thế lai thực và ưu thế lai chuẩn

F1 là số ựo trung bình của tắnh trạng ở con lai F1

Pb là số ựo của tắnh trạng ở bố hoặc mẹ cao nhất

S là số ựo của tắnh trạng ở giống chuẩn

3.3.4 đánh giá tắnh kháng bệnh bạc lá của các dòng, giống

đánh giá tắnh kháng bệnh bạc lá theo phương pháp cải biên giữa trường đại học Nông nghiệp Hà Nội và chương trình JICA ERCB project

- Tiến hành lây nhiễm nhân tạo trước khi lúa trổ khoảng 20 ngày

- Dùng kéo ựã khử trùng nhúng vào dung dịch chứa vi khuẩn gây bệnh bạc

lá rồi cắt lên ựầu lá lúa khoảng 2-5cm, cứ 3-5 lá lại nhúng kéo vào dung dịch vi khuẩn một lần

- Lây nhiễm mỗi cây 3 chủng, mỗi chủng lây nhiễm 4-5 lá

đánh giá tắnh kháng: sau 18-20 ngày lây nhiễm tiến hành ựo chiều dài vết bệnh theo phương pháp do GS Satoru Taura (Nhật Bản) ựề xuất ựể xác ựịnh mức