T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG RẦY NÂU CỦA MỘT SỐ DÒNG, GIỐNG LÚA TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG VÀ SÔNG CỬU LONG
Phùng Tôn Quyền, (cid:14)guyễn Thị Lang, Lưu Thị (cid:14)gọc Huyền, Vũ Đức Quang
Summary
Evaluation of rice varieties and breeding lines for brown planthopper resistance
About 160 breeding lines, improved varieties and traditional cultivars of rice were tested with Red River and Mekong River Deltas’ brown planthopper (BPH) populations to evaluate for BPH resistance. Almost all of traditional cultivars and most of improved varieties were shown to be susceptible to the BPH populations isolated in both the Red River and Mekong River Deltas. The Mekong River Delta’s BPH populations were more severe in comparison with the Red River Delta’s ones. Some of improved lines such as OM6073, Pkaanpa, Khomedo, and breeding lines (carrying 2 BPH resistance genes) such as A9, A11, B11, C11, IS1.2, IS4.8, RS3, RS4, and especially E1, E2 and E3 appeared to be good materials to be utilized in breeding for rice BPH resistance in both the Red River and Mekong River Deltas.
Keywords: Rice varieties, breeding lines, brown planthopper resistance. The Mekong
River Delta, Red River Delta.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
vàng lùn, lùn xoắn lá. Biến động độc tính của quần thể rầy nâu ở Việt Nam (theo chiều hướng tăng lên) đặt ra những thách thức to lớn cho các nhà di truyền chọn giống lúa. Trong những năm 1976-1977, quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long đã chuyển từ biotype 1 sang biotype 2. Còn ở đồng bằng Sông Hồng, quần thể rầy nâu cũng đã dịch chuyển từ biotype 1 sang biotype 2 vào các năm 1987-1988 (Nguyễn Công Thuật và ctv., 1996). Gần đây, quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Cửu Long đã chuyển thành một biotype mới (hoặc hỗn hợp vài biotype) rất khác biệt, không giống với các biotype đã biết ở Viện Lúa Quốc tế (Lương Minh Châu và
Trong các loại côn trùng hại lúa thì rầy nâu ((cid:14)ilaparvata lugen Stal.) là loại dịch hại nguy hiểm. Ngoài tác hại trực tiếp, rầy nâu còn là môi giới truyền bệnh virus cho lúa như bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá. Ở Việt Nam, những thiệt hại do rầy nâu gây ra hàng năm tại vùng dịch làm giảm khoảng 10% sản lượng lúa, đôi khi tới 30% hoặc hơn nữa (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 1998). Ở những vùng bị dịch nặng xảy ra hiện tượng “cháy rầy” làm mất trắng một số diện tích lúa như ở Bắc bộ năm 1986-1987 hay 1992-1993. Ở Nam bộ đặc biệt trong các năm từ 2006 đến 2009, mỗi năm hàng trăm nghìn hecta lúa bị nhiễm rầy kèm theo dịch
1
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
Nguyễn Văn Luật, 1998; Nguyễn Công Thuật và ctv., 2000).
truyền N ông nghiệp, Viện Bảo vệ thực vật, Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long và Trung tâm N ghiên cứu và Phát triển N ông nghiệp Đồng Tháp. Thí nghiệm được tiến hành vào các năm 2007 và 2008. Mỗi thí nghiệm được bố trí 4 lần lặp lại. Lúa được gieo theo phương pháp gieo khô. Khi cây mạ được 7-8 ngày tuổi cho nhiễm rầy tuổi 2 với mật độ 6 con/cây. Đánh giá độ kháng nhiễm được tiến hành vào ngày thứ 7-8 (sau nhiễm rầy).
Nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước đã nêu bật vai trò quan trọng của việc sử dụng các giống kháng sâu bệnh trong sản xuất (Bùi Chí Bửu, 1993; Heinrichs, 1994; Smith, 1994; Nguyễn Công Thuật và Hồ Văn Chiến, 1996). Công trình nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào việc đánh giá phản ứng của một số giống lúa và dòng tuyển chọn đối với quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long, qua đó xác định 1 số dòng mang các gen kháng khác nhau có thể dùng để quy tụ vào 1 dòng nhằm mục tiêu tạo ra giống lúa có khả năng kháng rầy bền vững.
Thang điểm để đánh giá tập đoàn là thang chuNn 9 điểm của Viện Lúa Quốc tế. Kết quả thí nghiệm của 4 lần lặp lại được chia trung bình và cho điểm theo quy ước như sau: Dưới 2,6 điểm: Kháng cao (RR); từ 2,6 - 3,5 điểm: Kháng (R); từ 3,6 - 4,5 điểm: Kháng vừa (MR); từ 4,6 - 5,5 điểm: N hiễm vừa (MS); từ 5,6 - 7,0 điểm: N hiễm (S); từ 7,1 - 9,0 điểm: N hiễm nặng (SS).
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Vật liệu nghiên cứu
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Thử nghiệm với quần thể rầy nâu ở ngoại thành Hà 3ội
Các thí nghiệm về phản ứng của các giống lúa đối với quần thể rầy nâu phân lập từ vùng ngoại thành Hà N ội được trình bày ở bảng 1.
- Một số dòng thử nghiệm (ASD7, Babawee, Swarnalata, các dòng A, B, C, IB, IS, RS...) một số dòng/giống lúa trồng phổ biến (Khang dân, Q5, MT5081, SL...); một số dòng/giống lúa triển vọng của Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long (các dòng OM), một số giống lúa địa phương ở Nam bộ (xem các bảng 1-4).
- TN1: Giống nhiễm chuNn; Ptb33:
Giống kháng chuNn.
2. Phương pháp đánh giá độ kháng nhiễm rầy
Quần thể rầy nâu được thu thập từ vùng ngoại thành Hà N ội và Cần Thơ. Rầy được nuôi trong lồng lưới cách ly với bên ngoài, sử dụng giống TN 1 làm nguồn cung cấp thức ăn. Thí nghiệm đánh giá độ kháng nhiễm rầy được tiến hành tại Viện Di
Bảng 1 cho thấy các giống lúa trồng phổ biến và một số dòng thử nghiệm như: Bắc thơm, Bắc thơm số 7, DT38, DT57, Khang dân, MT5081, Q5, R57, R58, SL3, SL6, SL10, SL12, SL15, Xén củ đều bị nhiễm rầy (nhiễm - S hoặc nhiễm nặng - SS). Một số dòng/giống mang gen kháng rầy như ASD7 (mang gen bph2) và CR84-1 bị nhiễm nặng, CR203 - kháng vừa, Babawee (mang gen bph4) và DG5 (mang gen bphY) - kháng, Swarnalata (mang gen Bph6) và GC9 (mang gen BphZ) - kháng cao. Giống lúa IR64 (mang gen kháng Bph1 cộng thêm một số QTL kháng rầy) có
2
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
thể rầy nâu ở ngoại thành Hà N ội.
phản ứng kháng vừa, còn giống IR72 (mang gen kháng Bph3) vẫn kháng cao với quần Bảng 1. Phản ứng của một số dòng, giống lúa với quần thể rầy nâu ở ngoại thành Hà (cid:14)ội
Tên dòng/giống lúa Độ kháng Số lượng
RR 24
Ptb33 (chuẩn kháng), Babawee, GC9, IB2, IB3, IB7, IB8, IB9, IB10, IR72, IS1.2, IS1.5, IS1.9, IS1.10, IS2.3, IS2.5, IS2.6, IS2.7, IS2.8, IS3.2, IS4.8, IS5.1, IS5.2, IS5.5, Swarnalata
DG5, IB4, IS1.8, IS5.3 R 4
CR203, IR64, IB6, H2 MR 4
IB5, IS2.1, IS2.2 MS 3
S 7 Bắc thơm số 7, CR84-1, DT57, IB1, IS1.1, SL10, SL6
SS 13 TN1 (chuẩn nhiễm), ASD7, Bắc thơm, DT38, Khang dân, MT5081, Q5, R57, R58, SL3, SL6, SL13, SL15, Xén củ
thành Hà Nội. Đây là các dòng kháng rầy triển vọng, có thể dùng làm vật liệu cho chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu.
2. Thử nghiệm tính kháng rầy nâu đối với các dòng/giống lúa cao sản được tạo ra tại Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long
Một số giống lúa đang trồng phổ biến như IR42, IR64, IR72870 hay một loạt các dòng/giống lúa cao sản (các dòng lúa OM...) được đưa vào thử nghiệm tính kháng nhiễm rầy nâu được phân lập tại vùng ngoại thành Cần Thơ (xem bảng 2).
Đánh giá trên 55 dòng/giống cho thấy hầu hết các giống lúa trồng phổ biến tại ĐBSH đều bị nhiễm rầy nâu. 28 dòng/giống kháng vừa và kháng cao là những dòng chỉ thị kháng từ IRRI hoặc dòng được quy tụ gen kháng tại Viện Di truyền Nông nghiệp. Một loạt các dòng thử nghiệm mang một hay nhiều gen kháng rầy nâu như các dòng IB (IB2, IB3, IB7, IB8, IB10) hay các dòng IS (IS1.2, IS1.9, IS2.3, IS2.7, IS2.8, IS3.2, IS4.8, IS5.2), hoặc đặc biệt là các dòng RS (RS1.1, RS1.2, RS3, RS4, RS5.2, RS6) đều kháng cao đối với quần thể rầy nâu ở ngoại
Bảng 2. Phản ứng của một số dòng/giống lúa cao sản với quần thể rầy nâu ở ngoại thành Cần Thơ
Tên dòng/giống lúa cao sản Độ kháng Số lượng
Ptb33 (chuẩn kháng), OM6073 RR 1
R 0
OM2946, OM4088, OM4276, OM4845, OM5623, OM5637 MR 6
MS 10 IR42, RD25, OM1337, OM2417, OM2488, OM4089, OM4195, OM4274, OM4286, OM5932
S 14 IR64, OM1350-7, OM2818, OM3393, OM3431, OM3689, OM3834, OM4296, OM4412, OM4661, OM4668, OM5623, OM6047, OM9200
TN1 (chuẩn nhiễm), DS20, IR72870, OM1346, OM3589, OM3674, OM3729, SS 12
3
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
OM4511, OM4675, OM5644, OM5651, OM5968, OM6035
4
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
3. Thử nghiệm các giống địa phương 3am Bộ với quần thể rầy nâu ở vùng ngoại thành Cần Thơ
Qua kết quả thử nghiệm nêu ở bảng 2 cho ta thấy, hầu hết các dòng/giống lúa phổ biến hay cao sản (các dòng lúa OM được tạo ra tại Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long) đều bị nhiễm rầy hoặc nhiễm rầy nặng. Riêng có dòng triển vọng OM6073 có khả năng kháng rầy hiệu quả (kháng cao - RR) có thể được chọn lọc tiếp để được sử dụng như một giống lúa trồng phổ biến.
Một loạt các giống lúa địa phương Nam Bộ (Ba bụi, Cuồng trâu, Nàng loan, Nàng thơm chợ đào, Nàng thơm thanh trà, Nếp nhung, Nếp than, Nếp tượng, Tài nguyên, Tàu hương, Thần nông...) được đưa vào thử nghiệm tính kháng nhiễm rầy nâu (xem bảng 3).
Bảng 3. Phản ứng của một số giống lúa địa phương (cid:14)am Bộ với quần thể rầy nâu ở ngoại thành Cần Thơ
Tên giống lúa địa phương Độ kháng Số lượng
Ptb33 (chuẩn kháng), Khơ me đỏ, Pkaanpa RR 2
R 0
Pokkali, Rô cu, Thơm lúa mùa, Xương gà trắng MR 4
MS 10 Ba bụi, Cuống trâu 1, Cuống trâu 2, Lúa nêm, Nanh chồn, Nếp mù u đốc, Nếp tượng, Tài nguyên, Tàu hương, Tolut
S 9 Masuriphi, Móng chim rơi, Nàng keo, Nàng loan đốc, Nếp đỏ, Nếp phụng tiên, Thần nông mùa, Trăng quảng
SS 17
TN1 (chuẩn nhiễm), Nàng loan, Nàng thơm chợ đào, Nàng thơm chợ đào 1, Nàng thơm chợ đào 2, Nàng thơm muộn, Nàng thơm thanh trà, Nếp ba tập, Nếp chuột chê, Nếp máu lương, Nếp nhung, Nếp than, Nếp thơm, Tài nguyên cần đước, Trắng tép
4. Thử nghiệm một số dòng lúa mang gen kháng rầy với quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long
Kết quả thử nghiệm tính kháng rầy nâu ở bảng 3 cho thấy: Ngoại trừ 2 giống lúa du nhập là Khơ me đỏ và Pkaanpa có phản ứng kháng rầy, còn lại hầu hết các giống lúa địa phương Nam bộ đều bị nhiễm rầy hoặc nhiễm rầy nặng. Điều này cho thấy để duy trì và canh tác nguồn gen lúa cổ truyền cần phải tạo được các giống lúa địa phương kháng rầy nâu.
Viện Di truyền Nông nghiệp đã tạo ra được một số dòng lúa triển vọng mang một hay nhiều gen kháng rầy nâu. Để kiểm tra khả năng kháng rầy ở các dòng lúa này, chúng tôi đã đặt thí nghiệm thử tính kháng
5
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
nhiễm rầy nâu tại đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long. Ngoài một số dòng/giống lúa cao sản hoặc chỉ thị mang 1 gen kháng (CR203, CR84-1) và 2 dòng đối chứng,
chúng tôi sử dụng 13 dòng triển vọng (các dòng A, B, C, IS, RS, E...) mang 2 hay nhiều gen kháng để thử nghiệm tính kháng rầy nâu (xem bảng 4).
Bảng 4. Phản ứng của một số dòng triển vọng mang gen kháng rầy với quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long
Số TT Dòng/giống Gen kháng Thử nghiệm ĐBSH Thử nghiệm ĐBSCL
TN1 Chuẩn nhiễm SS 1 SS
Ptb33 Chuẩn kháng RR 2 RR
Khang dân Không S 3 SS
Q5 Không S 4 SS
SL12 Không SS 5 SS
SL15 Không S 6 SS
CR203 1 MR 7 MS
CR84-1 1 S 8 SS
A9 2 RR 9 RR
A11 2 RR 10 RR
B9 2 RR 11 R
B11 2 RR 12 RR
C9 2 RR 13 R
C11 2 RR 14 RR
IS1.2 2 RR 15 R
IS4.8 2 RR 16 RR
RS3 2 RR 17 RR
RS4 2 RR 18 RR
E1 2 RR 19 RR
E2 2 RR 20 RR
E3 2 RR 21 RR
