HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN TRỌNG KHANH
NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHẤT LƯỢNG TỐT
CHO VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2015
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN TRỌNG KHANH
NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHẤT LƢỢNG TỐT
CHO VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
Chuyên ngành: DI TRUYỀN VÀ CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG
Mã số: 62 62 01 11
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. NGUYỄN VĂN HOAN
TS. PHẠM ĐỒNG QUẢNG
HÀ NỘI, 2015
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả
nêu trong luận án là trung thực, khách quan và chƣa từng đƣợc dùng bảo vệ để
lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã đƣợc
cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày…tháng….năm 2015
Tác giả luận án
Nguyễn Trọng Khanh
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ của các
thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè đồng nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Văn Hoan và
TS. Phạm Đồng Quảng đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
thực hiện đề tài cũng nhƣ hoàn chỉnh luận án.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Cây lƣơng thực
và Cây thực phẩm, Ban Quản lý đào tạo, các thầy cô giáo Bộ môn Di truyền và
chọn giống cây trồng, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã giúp
đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các cán bộ Trung tâm Nghiên cứu lúa thuần, Bộ
môn Chọn giống lúa cho vùng khó khăn, Viện Cây lƣơng thực và Cây thực phẩm
đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ các phƣơng tiện, trang thiết bị và kinh phí để thực
hiện đề tài nghiên cứu này.
Sau cùng là gia đình đã luôn động viên khích lệ, tạo điều kiện về thời
gian, công sức và kinh tế để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn./.
Hà Nội, ngày tháng năm 2015
Tác giả
Nguyễn Trọng Khanh
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục chữ viết tắt vi
Danh mục chữ viết tắt vi
Danh mục các bảng viii
Danh mục các hình xi
Trích yếu luận án xii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 3
1.3 Tính mới và những đóng góp của đề tài 3
1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3
1.5 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới và Việt Nam 5
2.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới 5
2.1.2 Các kết quả nghiên cứu tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo chất lƣợng
tốt của Việt Nam 10
2.2 Đặc điểm di truyền của một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng 14
2.2.1 Di truyền và các yếu tố ảnh hƣởng đến tính thơm 14
2.2.2 Di truyền của kích thƣớc hạt 21
2.2.3 Di truyền hàm lƣợng amylose 22
2.2.4 Di truyền tính trạng hàm lƣợng protein 24
2.2.5 Di truyền tính trạng nhiệt độ hóa hồ 25
2.2.6 Di truyền tính trạng độ bền thể gel 26
2.2.7 Di truyền một số tính trạng liên quan đến năng suất 26
2.3 Nghiên cứu về chọn tạo giống lúa chất lƣợng cao có mùi thơm 30
iii
2.3.1 Nghiên cứu về chọn tạo giống lúa chất lƣợng cao 30
2.3.2 Nghiên cứu về tác động của các yếu tố môi trƣờng và kỹ thuật canh tác
tới chất lƣợng gạo 31
2.3.3 Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm 33
2.3.4 Phƣơng pháp đánh giá mùi thơm ở lúa 38
PHẦN 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40
Vật liệu nghiên cứu 3.1 40
Nội dung nghiên cứu 3.2 40
3.3 Các phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc sử dụng 41
3.3.1 Điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng cao tại một số vùng
đô thị, nông thôn vùng ĐBSH 41
3.3.2 Thu thập và đánh giá nguồn gen lúa chất lƣợng cao 41
3.3.3 Nghiên cứu đặc điểm di truyền của một số tính trạng chất lƣợng dinh
dƣỡng ở một số giống lúa chất lƣợng tốt 42
3.3.4 Nội dung 4: Lai tạo, đánh giá và tuyển chọn giống lúa chất lƣợng tốt cho
vùng đồng bằng sông Hồng 44
3.3.5 Nội dung 5: Khảo nghiệm và phát triển sản xuất các giống lúa mới có
triển vọng tại một số tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng 45
3.4 Các chỉ tiêu theo dõi 46
3.4.1 Thời gian qua các giai đoạn sinh trƣởng 46
3.4.2 Đặc điểm nông sinh học của các giống 46
3.4.3 Đặc điểm hình thái 47
3.4.4 Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống thí nghiệm 48
3.4.5 Mức độ nhiễm sâu bệnh 48
3.4.6 Đánh giá chất lƣợng thóc gạo 51
3.4.7 Chất lƣợng cơm và các tiêu chuẩn đánh giá 51
3.5 Phƣơng pháp phân tích số liệu 52
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53
4.1 Kết quả điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng tốt tại một số
vùng đô thị, nông thôn ở đồng bằng sông Hồng 53
4.2 Kết quả thu thập, đánh giá và khai thác nguồn gen lúa 64
4.2.1 Tập hợp và đánh giá nguồn gen cây lúa phục vụ mục tiêu chọn tạo giống
iv
lúa chất lƣợng tốt 64
4.2.2 Phân nhóm các mẫu giống lúa chất lƣợng cao theo tính trạng 74
4.3 Kết quả tìm hiểu đặc điểm di truyền của một số tính trạng liên quan đến
chất lƣợng dinh dƣỡng của các mẫu giống lúa nghiên cứu 78
4.3.1 Kết quả tìm hiểu đặc điểm di truyền của hàm lƣợng protein trong gạo của
một số giống lúa 78
4.4 Kết quả đánh giá, tuyển chọn dòng, giống lúa có triển vọng 88
4.4.1 Kết quả tuyển chọn các dòng lúa chất lƣợng tốt 88
4.4.2 Kết quả so sánh một số dòng thuần có triển vọng 98
4.5 Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống lúa thuần mới 103
4.5.1 Kết quả khảo nghiệm trong mạng lƣới khảo nghiệm quốc gia 103
4.5.2 Kết quả phát triển sản xuất giống lúa Gia Lộc 159 107
4.5.3 Kết quả phát triển sản xuất giống lúa Gia Lộc 105 112
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 116
5.1 Kết luận 116
5.2 Đề nghị 117
Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận án 118
Tài liệu tham khảo 119
v
Phụ lục 128
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Nghĩa
Axít Deoxyribonucleic ADN
Axít ribonucleic ARN
AFLP Đa hình chiều dài đo n phân cắt đƣợc nhân bội
(Amplified Fragment Length Polymorphism)
BT7 Giống lúa Bắc thơm 7
BT KBL Giống lúa Bắc thơm kháng bạc lá
cM Centimorgan
CMS: Bất dục đực tế bào chất, ký hiệu là dòng A
(Cytoplasmic Male Sterile)
ĐBSH Đồng bằng sông Hồng
(đ) Điểm kháng sâu bệnh hại, điều kiện bất thuận,
theo thang điểm của IRRI
Đb Đột biến
GCA Khả năng kết hợp chung
(General Combining Ability)
MAS Chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử
(Marker Assisted Selection)
QTL Locus tính trạng số lƣợng
(Quantitative Trait Loci)
SCA: Khả năng kết hợp riêng
(Special Combining Ability)
TGST Thời gian sinh trƣởng
WCG Gen tƣơng hợp rộng
(Wide Compatibility Gene)
SSRs Trình tự lặp lại đơn giản
(Simple sequence repeats)
SNP Đa hình nucleotit đơn
vi
(Single nucleotide polymorphisms)
RIL Dòng tự thụ tái tổ hợp
(Recombinant inbred lines)
UTL Ƣu thế lai
VX Vụ lúa xuân
vii
VM Vụ lúa mùa
DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng Trang STT
Mƣời alen đƣợc phát hiện kiểm soát mùi thơm của các giống lúa 2.1 16
Kiểu gen kiểm soát di truyền hàm lƣợng amylose 2.2 22
Kiểu gen kiểm soát di truyền nhiệt độ hóa hồ 2.3 25
Kiểu gen kiểm soát di truyền độ bền thể gel 2.4 26
Mức độ đóng góp của các yếu tố vào năng suất lúa 2.5 30
Hai cặp mồi đƣợc sử dụng trong phân tích 2.6 37
Mồi SSR và trình tự nucleotide phân tích 3.1 43
4.1 Giá bán và các chỉ tiêu chất lƣợng của các loại gạo chính đƣợc bán tại
các siêu thị Marko, BigC, Intimex tại thời điểm 12/2012 54
4.2 Giá bán và các chỉ tiêu chất lƣợng của các loại gạo chính đƣợc bán tại
các cửa hàng bán lẻ tại thời điểm 12/2012 55
4.3 Tỉ lệ bán ra của các loại gạo tại các đại lý bán buôn và của hàng bán lẻ
trong tháng 12/2012 của một số thị trƣờng tại đồng bằng sông Hồng 57
4.4 Kết quả phỏng vấn sở thích của ngƣời tiêu dùng đối với một số tiêu chí
liên quan đến chất lƣợng gạo 58
4.5 Kết quả đánh giá một số đặc tính nông học, đặc điểm hình thái của các
giống lúa có gạo đƣợc tiêu thụ nhiều trên thị trƣờng vùng đồng bằng
sông Hồng vụ xuân và vụ mùa năm 2013 60
4.6 So sánh một số tiêu chí chất lƣợng gạo tốt của vùng đồng bằng sông
Hồng với đồng bằng sông Cửu Long và một số thị trƣờng tiêu thụ gạo
khác trên thế giới 63
Kết quả thu thập, duy trì và đánh giá nguồn gen lúa 4.7 65
Một số đặc đặc điểm nông học của các giống lúa có chất lƣợng tốt 4.8 66
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống trong vụ 4.9
Xuân 2010 67
4.10 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống trong vụ
Mùa 2010 68
4.11 Một số chỉ tiêu chất lƣợng gạo của các mẫu giống lúa chất lƣợng tốt 70
viii
4.12 Khả năng chống chịu sâu bệnh hại và điều kiện bất thuận của các mẫu giống 72
4.13 Phân nhóm các mẫu giống lúa nghiên cứu theo thời gian sinh trƣởng,
chiều cao cây và số nhánh hữu hiệu 74
Phân nhóm các mẫu giống lúa nghiên cứu theo kích thƣớc hạt 4.14 75
Phân nhóm các mẫu giống lúa nghiên cứu theo chất lƣợng dinh dƣỡng 4.15 75
Phân nhóm các mẫu giống dựa trên đa dạng về kiểu hình 4.16 76
Các cặp lai giữa giống có hàm lƣợng Protein thấp, nền di truyền tốt (mẹ) 4.17
và giống có hàm lƣợng Protein cao (bố), năm 2009 79
Hàm lƣợng protein của các giống bố mẹ tham gia thí nghiệm 4.18 79
Hàm lƣợngprotein và sự biến động của các tổ hợp lai thế hệ F1 4.19 80
Hàm lƣợng protein và sự biến động của các tổ hợp lai thế hệ F2 4.20 80
Hàm lƣợngprotein và sự biến động của các tổ hợp lai thế hệ BC1F1 4.21 81
4.22 Mức độ trội của gen qui định hàm lƣợng protein cao ở các giống lúa 82
4.23 Thành phần và hàm lƣợng acid amnine trong protein của giống bố, mẹ và
hạt F2 (% so với protein) 84
4.24 Ma trận tƣơng đồng của các giống lúa phân tích khi sử dụng mồi SSR
Sửa kh thập phân sang dấu phảy ! 85
Thiết lập hệ di truyền trên các tổ hợp lai 4.25 86
Đánh giá mức độ trội của tính trạng chiều dài hạt gạo 4.26 86
Đánh giá mức độ trội của tính trạng tỷ lệ dài/rộng hạt gạo 4.27 87
Đánh giá mức độ trội của tính trạng hàm lƣợng Amylose 4.28 87
Đánh giá mức độ trội của tính trạng hàm lƣợng protein 4.29 88
4.30 Kết quả chọn lọc dòng thuần từ các tổ hợp lai tốt trong 2 năm 2009, 2010
tại Viện Cây lƣơng thực và Cây thực phẩm 89
4.31 Một số đặc điểm nông học của các dòng thuần trong năm 2011 90
4.32 Một số đặc điểm hình thái của các dòng thuần trong năm 2011 92
4.33 Khả năng kháng sâu bệnh hại, chống chịu điều kiện bất thuận của các
dòng thuần trong năm 2011 (điểm) 94
4.34 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng thuần trong vụ
Xuân 2011 95
4.35 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng thuần trong vụ
Mùa 2011 96
4.36 Một số chỉ tiêu chất lƣợng của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Mùa 2011 97
4.37 Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng lúa tham gia thí nghiệm vụ
ix
Mùa 2011 99
4.38 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính của các dòng lúa tham gia thí nghiệm
vụ Mùa 2011 99
4.39 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng lúa tham gia
thí nghiệm vụ Mùa 2011 100
4.40 Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng triển vọng tham gia thí
nghiệm trong vụ Xuân năm 2012 101
4.41 Mức độ nhiễm sâu bệnh và chống chịu điều kiện bất thuận của các dòng
triển vọng tham gia thí nghiệm trong vụ Xuân năm 2012 102
4.42 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng triển vọng
tham gia thí nghiệm trong vụ Xuân năm 2012 103
4.43 Năng suất thực thu của các dòng giống triển vọng tham gia thí nghiệm
khảo nghiệm tại một số địa phƣơng 104
4.44 Năng suất thực thu của các giống tham gia khảo nghiệm quốc gia vụ
Xuân 2012 105
4.45 Năng suất thực thu của các giống tham gia khảo nghiệm quốc gia vụ Mùa 2012 106
4.46 Một số đặc điểm nông, sinh học chính của giống lúa GL159 107
4.47 Khả năng chống chịu một số loại sâu bệnh hại chính, khả năng chịu rét,
chống đổ của giống Gia Lộc 159 108
4.48 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lƣợng gạo của giống lúa Gia Lộc 159 109
4.49 Đánh giá chất lƣợng cơm của giống lúa Gia Lộc 159 bằng cảm quan 109
4.50 Kết quả khảo nghiệm tác giả giống lúa GL159 tại một số địa phƣơng
trong vụ Xuân năm 2012 110
4.51 Kết quả khảo nghiệm tác giả giống lúa GL159 tại một số địa phƣơng
trong vụ Mùa năm 2012 111
4.52 Kết quả khảo nghiệm tác giả giống lúa GL159 tại một số địa phƣơng
trong vụ Xuân năm 2013 112
4.53 Một số đặc điểm nông sinh học chủ yếu của giống lúa Gia Lộc105 trong
năm 2012 113
4.54 Một số chỉ tiêu chất lƣợng gạo của giống lúa Gia Lộc 105 113
Đánh giá chất lƣợng cơm của giống lúa Gia Lộc 105 114 4.55
x
Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống lúa Gia Lộc 105 tại một số địa phƣơng 115 4.56
DANH MỤC CÁC HÌNH
Tên hình Trang STT
Vị trí gen thơm trên NST số 8 18 2.1
Cấu trúc của gen thơm fgr 19 2.2
Trình tự amino acid BAD1 protein đƣợc mã hóa trên NST số 4. 20 2.3
Phân nhóm di truyền 45 mẫu giống lúa dựa trên 10 tính trạng kiểu hình 77 4.1
xi
Hình ảnh ADN của cây bố mẹ và các con lai sử dụng chỉ thị SSR 83 4.2
TRÍCH YẾU CỦA LUẬN ÁN
1. Tóm tắt mở đầu:
- Tên tác giả: Nguyễn Trọng Khanh
- Tên luận án: Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lƣợng tốt cho vùng Đồng bằng
song Hồng.
- Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
- Mã số: 62 62 01 11
- Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
2. Nội dung bản trích yếu
2.1. Mục đích nghiên cứu của luận án:
- Xác định đƣợc các tiêu chí gạo chất lƣợng tốt, phù hợp với thị hiếu tiêu dùng của
cƣ dân vùng ĐBSH làm định hƣớng cho công tác chọn giống trong thời gian tiếp theo.
- Thiết lập tập đoàn nguồn gen lúa phù hợp cho công tác chọn giống lúa chất
lƣợng tốt.
- Chọn tạo đƣợc 1-2 giống lúa chất lƣợng tốt có thời gian sinh trƣởng 90-115
ngày, chất lƣợng gạo tốt, năng suất đạt 55-70 tạ/ha, ít nhiễm sâu bệnh hại chính, phù
hợp với cơ câu luân canh của các tỉnh ĐBSH.
- Khảo nghiệm và phát triển sản xuất một số giống lúa chất lƣợng tốt tại các tỉnh
ĐBSH.
2.2. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng:
- Điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng cao tại một số vùng đô thị,
nông thôn vùng ĐBSH sử dụng phƣơng pháp phỏng vấn sở thích tiêu thụ các loại gạo
khác nhau của ngƣời tiêu dùng thuộc các nhóm đối tƣợng có thu nhập khác nhau kết
hợp với thu thập và phân tích chất lƣợng các mẫu gạo.
- Thu thập và đánh giá nguồn gen lúa chất lƣợng cao đƣợc Bố trí thí nghiệm
theo phƣơng pháp khảo sát tập đoàn không nhắc lại.
- Phƣơng pháp đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học của các giống lúa đƣợc đánh
giá và phân nhóm theo tiêu chuẩn “Đánh giá nguồn gen cây lúa” của IRRI (2002).
- Phƣơng pháp đánh giá sự đa dạng di truyền: Hệ số tƣơng đồng di truyền
Jaccard và phƣơng pháp UPGMA trong NTSYSpc 2.1 đƣợc sử dụng để phân tích, đánh
xii
giá sự đa dạng di truyền, và phân nhóm (cây di truyền) các mẫu giống lúa nghiên cứu
dựa trên 10 tính trạng nông học (thời gian sinh trƣởng, chiều cao cây, số nhánh hữu
hiệu/khóm, số hạt/bông, khối lƣợng 1000 hạt, năng suất thực thu, chiều dài hạt, tỷ lệ
D/R, tỷ lệ gạo xát, hàm lƣợng amylose, hàm lƣợng Protein)
- Các phƣơng pháp đƣợc áp dụng để nghiên cứu đặc điểm di truyền của một số
tính trạng chất lƣợng dinh dƣỡng ở một số giống lúa chất lƣợng tốt, cụ thể:
+ Nghiên cứu đặc điểm di truyền của tính trạng hàm lƣợng Protein:
* Phân tích hiệu quả kiểu gen, tƣơng tác gen & môi trƣờng theo phƣơng pháp
của Bửu-Lang (2002) và Diễn-Tú (1995).
* Sử dụng PCR để bƣớc đầu xác định mối liên hệ về vật chất di truyền giữa bố
mẹ và con lai của các tổ hợp lai có hàm lƣợng protein cao.
* Phƣơng pháp phân tích và nhận dạng ADN của quần thể F2 bằng chỉ thị SSR
+ Nghiên cứu mức độ trội của một số tính trạng chất lượng gạo: Phƣơng pháp
xác định mức độ trội - lặn của các chỉ tiêu liên quan đến chất lƣợng gạo đƣợc tính theo
công thức của Belli and Atkius (1966)
-Lai tạo, đánh giá và chọn giống lúa chất lƣợng tốt: lai hữu tính, chọn lọc theo
phƣơng pháp gia hệ
- Khảo nghiệm và phát triển sản xuất các giống lúa mới có triển vọng: thí
nghiệm khảo nghiệm cơ bản theo “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị
canh tác và giá trị sử dụng của giống lúa” (QCVN 01-55:2011/BNNPTNT).
2.3. Các kết quả, phát hiện chính và kết luận:
Đã cung cấp cơ sở dữ liệu đã đƣợc hệ thống hoá về tiêu chuẩn gạo chất lƣợng tốt
phù hợp với thị hiếu tiêu dùng ở vùng ĐBSH.
Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng nhƣ: hàm lƣợng protein, hàm lƣợng
amylose, chiều dài hạt gạo đƣợc nghiên cứu về đặc điểm di truyền là dữ liệu khoa học
quan trọng để các nghiên cứu về chất lƣợng gạo tiếp theo tham khảo.
Thu thập đƣợc 1040 mẫu giống lúa, đây là nguồn gen phong phú, có giá trị cho
công tác chọn tạo giống lúa ở Việt Nam.
Chọn tạo thành công và phát triển sản xuất đƣợc 02 giống lúa Gia Lộc 105, Gia
Lộc 159 có năng suất khá, chất lƣợng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh hại góp phần đa dạng hóa
xiii
bộ giống trong cơ cấu giống lúa tại các tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng.
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Theo dự báo của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA), thƣơng mại lúa gạo toàn
cầu tăng 2,4% hàng năm từ năm 2007 đến 2016. Đến năm 2016 thƣơng mại lúa gạo toàn cầu đạt mức 35 triệu tấn, tăng gần 25% so với mức năm 2002. Trong
những năm tới gạo trắng, hạt dài dự tính chiếm khoảng 75% thị trƣờng lúa gạo
toàn cầu. Gạo trắng, hạt dài sẽ đƣợc nhập khẩu bởi nhiều nƣớc Nam và Đông
Nam Á, Trung Đông và phần lớn các nƣớc vùng Sahara Châu Phi và các nƣớc
Châu Mỹ la tinh. Gạo hạt ngắn và hạt trung bình dự kiến tăng 10-12% thƣơng mại toàn cầu, với các nƣớc nhập khẩu chủ yếu là Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan,
Thổ Nhĩ Kỳ, Jordan, Papue New Guine v.v.
Trong những năm gần đây, thị trƣờng gạo thế giới mua bán khoảng 30
triệu tấn/năm, giá trị khoảng 10 tỷ USD; thị phần gạo thơm khoảng 2-3 triệu tấn,
trong đó gạo thơm Thái Lan chiếm khoảng 1,6-1,8 triệu tấn, gạo Basmati Ấn Độ
chiếm khoảng 300 ngàn tấn (FAO, 2012)
Năm 2013, xuất khẩu gạo của Việt Nam đạt 6,68 triệu tấn và đứng thứ hai
thế giới. Song về chất lƣợng, đa số gạo xuất khẩu của nƣớc ta thuộc loại thấp và
một ít đạt loại trung bình nên hiệu quả kinh tế không cao, đời sống ngƣời dân
trồng lúa rất chậm cải thiện. Trong khi đó, Thái Lan xuất khẩu hàng năm 5,0-7,0
triệu tấn gạo (luôn đứng đầu thế giới), gạo thơm chất lƣợng chiếm 25,0-30,0%,
giống chủ lực là Khao Dawk Mali 105, RD15, Jasmine, Basmati..., các giống này
đều đã có thƣơng hiệu trên thị trƣờng Quốc tế. Mặt khác, nhu cầu gạo thơm ngon
của ngƣời tiêu dùng trong nƣớc ngày càng tăng, giá của các loại gạo thơm truyền
thống nhƣ Tám thơm, Tám xoan, Dự hƣơng… còn cao do các giống lúa thơm này còn nhiều hạn chế nhƣ thời gian sinh trƣởng dài, năng suất thấp, chống chịu
sâu bệnh yếu, không đáp ứng đƣợc nhu cầu sản xuất (Hiệp hội Lƣơng thực Việt
Nam, 2014).
Ở Việt Nam, lúa chất lƣợng cao, lúa thơm đƣợc khuyến khích trồng để xuất khẩu và sử dụng trong nƣớc không có giới hạn. Tuy nhiên bộ giống lúa chất lƣợng cao của Việt Nam hiện nay chƣa đa dạng, tính thích ứng còn hẹp, các giống lúa thơm, lúa nếp, japonica nhập nội có tiềm năng năng suất khá, gạo thơm
1
ngon nhƣng nhiễm nhiều loại sâu bệnh (rầy, bạc lá, đạo ôn..) nên việc mở rộng diện tích vẫn khó khăn. Công tác chọn tạo và phát triển giống lúa thơm, nếp, japonica trong thời gian qua còn mang tính chất nhỏ lẻ, không đồng bộ, đầu tƣ không đầy đủ vì vậy các giống lúa thơm, lúa nếp, japonica chọn tạo ra chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu sản xuất. Việt Nam có hai vùng trồng lúa chính và lớn nhất nƣớc là đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL); trong đó vùng ĐBSCL có diện tích trồng lúa lớn nhất cả nƣớc, đóng góp hơn 50% sản lƣợng lúa của Việt Nam và cung cấp khoảng trên 90% lƣợng gạo xuất khẩu, tỷ trọng lúa hàng hóa chiếm 57,2- 60% so với tổng sản lƣợng lúa hàng hóa
cả nƣớc (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2013).
Ngoài ra còn có các vùng khác (Trung du và miền núi phía Bắc, Bắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung và Tây Nguyên, Đông Nam bộ), tuy nhiên các vùng này diện tích và sản lƣợng thấp, chủ yếu dành cho tiêu thụ tại chỗ, lƣợng lúa hàng
hóa không nhiều (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011).
Tại vùng ĐBSH, diện tích canh tác các giống lúa ngắn ngày, năng suất khá, chất lƣợng tốt, đáp ứng đƣợc thị hiếu ngƣời tiêu dùng, nâng cao giá trị hàng hóa của sản phẩm lúa gạo nhƣ BT7, LT2, P6, AC5, RVT, Nàng xuân, BC15, Thiên ƣu 9, HT1.... đang ngày càng tăng lên. Canh tác lúa của các tỉnh ĐBSH có nhiệm vụ chính là đảm bảo an ninh lƣơng thực, đáp ứng tiêu thụ nội địa. Tuy nhiên, do sự tăng trƣởng nhanh của nền kinh tế vùng, thu nhập của ngƣời tiêu thụ tăng lên trong những năm qua nên đòi hỏi của ngƣời tiêu dùng về gạo chất lƣợng cao cũng ngày tăng.
Để xây dựng thƣơng hiệu gạo chất lƣợng tốt, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã đề ra một số giải pháp cụ thể nhƣ chọn tạo ra thêm các giống lúa có chất lƣợng cao mới, tổ chức sản xuất lúa hàng hóa tập trung, xây dựng "cánh đồng mẫu lớn”, vùng nguyên liệu tập trung, canh tác theo tiêu chuẩn GAP, nhằm tạo ra khối lƣợng lúa gạo lớn và đồng bộ. Bên cạnh đó, phát triển công nghệ sau thu hoạch, xây dựng quy chuẩn về các nhà máy xay xát gạo xuất khẩu, hệ thống kho dự trữ gạo.... Đồng thời, hình thành hệ thống thu mua lƣơng thực, khuyến khích hợp đồng tiêu thụ giữa doanh nghiệp chế biến xuất khẩu và ngƣời sản xuất. Trên cơ sở đó, công ty kinh doanh lúa gạo chịu trách nhiệm về thƣơng hiệu của công
ty (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2013).
Xuất phát từ yêu cầu của thực tiễn sản xuất, việc tiến hành nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lƣợng tốt là cấp thiết, đáp ứng đòi hỏi của sản xuất giống
2
lúa mới chất lƣợng tốt cho các tỉnh ĐBSH.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Xác định đƣợc các tiêu chí gạo chất lƣợng tốt, phù hợp với thị hiếu tiêu
dùng của cƣ dân vùng ĐBSH làm định hƣớng cho công tác chọn giống trong thời
gian tiếp theo.
- Thiết lập tập đoàn nguồn gen lúa phù hợp cho công tác chọn giống lúa
chất lƣợng tốt.
- Chọn tạo đƣợc 1-2 giống lúa chất lƣợng tốt có thời gian sinh trƣởng 90-
115 ngày, chất lƣợng gạo tốt, năng suất đạt 55-70 tạ/ha, ít nhiễm sâu bệnh hại
chính, phù hợp với cơ câu luân canh của các tỉnh ĐBSH.
- Khảo nghiệm và phát triển sản xuất một số giống lúa chất lƣợng tốt tại
các tỉnh ĐBSH.
1.3. TÍNH MỚI VÀ NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
- Hệ thống hoá các tiêu chí gạo chất lƣợng tốt phù hợp với thị hiếu tiêu
dùng của cƣ dân vùng ĐBSH từ đó định hƣớng cho các nhà nghiên cứu tạo giống
lúa thích hợp.
- Từ tập đoàn giống thu thập gồm 1040 mẫu giống, trong đó 840 mẫu
giống đƣợc đánh giá và phân loại, giúp các nhà chọn tạo giống lúa có cơ sở dữ
liệu để tham khảo, khai thác cho công tác chọn tạo giống lúa chất lƣợng cao ở
Việt Nam.
- Các nghiên cứu về đặc điểm di truyền các tính trạng liên quan đến chất lƣợng nhƣ: hàm lƣợng protein, amylose, chiều dài hạt gạo…là dữ liệu khoa học
quan trọng để các nhà tạo giống lúa tham khảo, định hƣớng trƣớc khi lai tạo để
chọn giống lúa chất lƣợng.
- Các giống lúa mới chọn tạo nhƣ Gia Lộc 105, Gia Lộc 159 có chất lƣợng cao, năng suất khá, ít nhiễm sâu bệnh hại sẽ góp phần đa dạng hóa bộ giống lúa
thuần, gia tăng diện tích và sản lƣợng gạo chất lƣợng tốt đáp ứng đòi hỏi của sản xuất lúa tại các tỉnh vùng ĐBSH.
1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu đã đƣợc hệ thống hoá về tiêu chí gạo chất
lƣợng tốt phù hợp với thị hiếu tiêu dùng ở vùng ĐBSH.
3
- Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng nhƣ: hàm lƣợng protein, hàm lƣợng amylose, chiều dài hạt gạo đƣợc nghiên cứu về đặc điểm di truyền là dữ liệu
khoa học quan trọng để các nghiên cứu về chất lƣợng gạo tiếp theo tham khảo.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Thu thập đƣợc 1040 mẫu giống lúa, đây là nguồn gen phong phú, có giá
trị cho công tác chọn tạo giống lúa ở Việt Nam.
- Chọn tạo thành công và phát triển sản xuất đƣợc 02 giống lúa Gia Lộc
105, Gia Lộc 159 có năng suất khá, chất lƣợng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh hại góp phần đa dạng hóa bộ giống trong cơ cấu giống lúa tại các tỉnh vùng đồng bằng
sông Hồng.
1.5. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.5.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Nghiên cứu thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng tốt vùng ĐBSH đƣợc thực
hiện trên đối tƣợng là ngƣời tiêu dùng tại các thành thị, nông thôn vùng ĐBSH.
- Nghiên cứu nguồn gen, quá trình chọn lọc, kỹ thuật canh tác đƣợc thực hiện trên đối tƣợng là các giống lúa thuần thu thập trong và ngoài nƣớc và các
giống lúa mới do bản thân tác giả tạo ra.
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu
- Điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng tốt tại một số tỉnh
vùng ĐBSH.
- Gây tạo nguồn biến dị thông qua lai hữu tính và đột biến các mẫu giống
lúa thu thập trong và ngoài nƣớc.
- Khảo nghiệm sản xuất và xây dựng mô hình trình diễn các giống lúa
thực hiện ở một số tỉnh vùng ĐBSH.
- Thời gian nghiên cứu: từ 2005 đến 2014.
4
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ LÖA GẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới 2.1.1.1. Nghiên cứu nhu cầu tiêu dùng lúa gạo
Nghiên cứu ngƣời tiêu dùng đối với các sản phẩm lƣơng thực phụ thuộc
vào tâm lý, cảm quan tại thời điểm mua, trong quá trình sử dụng sản phẩm. Phản
ứng của ngƣời tiêu dùng khác nhau đối với cùng 1 loại lƣơng thực, thực phẩm
cũng rất khác nhau. Do đó, hầu nhƣ những nghiên cứu ngƣời tiêu dùng chỉ tập trung nghiên cứu cảm quan (Garber, 2003). Cũng có rất nhiều những nghiên cứu
về sở thích, phân tích thị hiếu của ngƣời tiêu dùng nhằm để định lƣợng, phân tích và giải thích về sở thích của ngƣời tiêu dùng đối với những sản phẩm nhất định.
Hori (1996) đã sử dụng phân tích thị hiếu ngƣời tiêu dùng đối với các loại gạo
thơm khác nhau tại Anh. Mục đích nhằm nghiên cứu thái độ của ngƣời tiêu dùng
đối với việc lựa chọn giữa gạo truyền thống và gạo nhập khẩu. Tƣơng tự,
Azabagaoglu (2009) cũng sử dụng phƣơng pháp phân tích thị hiếu ngƣời tiêu
dùng dựa trên các cuộc thảo luận nhóm và phân tích định lƣợng các kết quả điều
tra ngƣời tiêu dùng để xác định các yếu tố ảnh hƣởng đến thị hiếu của ngƣời tiêu
dùng tai Thổ Nhĩ Kỳ đối với gạo trong nƣớc và nhập khẩu. Kết quả từ các cuộc
thảo luận nhóm chỉ ra rằng, gạo nhập khẩu từ Mỹ sẽ có hình dáng đẹp hơn, sạch
hơn, nấu ngon hơn vì vậy mà ngƣời tiêu dùng sẵn sang trả giá cao hơn so với gạo
địa phƣơng. Đồng thời, kết quả phân tích định lƣợng cũng chỉ ra rằng giữa các loại gạo nhập khẩu, ngƣời tiêu dùng cũng sẵn sàng trả mức giá khác nhau dựa
trên độ bóng, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, độ đồng đều của hạt gạo và dễ
dàng nấu chín (Hayatnia et al., 2013).
Đối với tiêu dùng lúa gạo, đã có rất nhiều nghiên cứu nhƣ Nourri (2005) sử dụng mô hình hệ thống cầu tƣơng đối lý tƣởng (AIDS – Almost Ideal Demand System) đã xác định giá mà ngƣời tiêu dùng bỏ ra để mua gạo phụ thuộc chính vào giá thành sản xuất, giá gạo trên thế giới và tỷ lệ lạm phát. Dilip and Nasiruddine (2004) sử dụng mô hình hàm thỏa dụng gián tiếp (Translog indirect Utility function model) để nghiên cứu cầu gạo tại Ấn Độ. Rejesus et al., (2012) đã sử
dụng mô hình AutoRegressive Model (AR) để nghiên cứu và dự báo nhu cầu tiêu
5
thụ gạo trên toàn cầu và gần đây nhất là Lantican et al., (2013) đã sử dụng mô hình
AIDS để xác định nhu cầu tiêu dùng gạo của Philippines.
Việc đánh giá diễn biến, xu hƣớng sản xuất tiêu thụ gạo của các nƣớc sẽ
giúp Việt Nam hiểu và có đƣợc định hƣớng chung cho các sản phẩm lúa gạo của
mình (Đào Thế Anh và cs.,2012).
2.1.1.2. Sản xuất và tiêu thụ gạo tại một số nước sản xuất lúa gạo và thị trường tiêu thụ chính
Tổ chức FAO đánh giá thƣơng mại gạo năm 2012/2013 tăng lên 37,5 triệu
tấn, chủ yếu khoảng 60-70% là gạo trắng, hạt dài, chất lƣợng cao; thị phần gạo
thơm chiếm khoảng 2-3 triệu tấn chiếm khoảng 10%, trong đó gạo thơm Thái Lan chiếm khoảng 1,6-1,8 triệu tấn, gạo Basmati Ấn độ chiếm khoảng 300 ngàn tấn
(FAO, 2013)
Theo Bộ Thƣơng mại Thái Lan ở thời điểm tháng 10/2013 loại gạo có giá
cao nhất là gạo thơm hạt dài, trong đó gạo basmati 2% tấm của Ấn Độ có giá
1.515-1.525 USD/tấn, gạo Thai Hommali 92% có giá 1.075-1.085 USD/tấn, còn
gạo Jasmine của Việt Nam có giá từ 530-540 USD/tấn (Thailand Ministry of
Commerce , 2013).
Theo VFA thì gạo thơm, hạt dài luôn có giá cao hơn gạo trắng hạt dài từ
2-3 lần và gạo thơm Jasmine của Việt Nam cũng chỉ có giá trị tƣơng đƣơng với
mức giá cao nhất của chủng loại gạo trắng, hạt dài chất lƣợng cao của thế giới.
Các giống lúa thơm của Thái Lan, Ấn Độ và Pakistan là giống lúa Khao Dawk
Mali 105 và Basmati.
Theo đánh giá của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, dự báo trong giai đoạn 2007-
2017, các nƣớc sản xuất gạo ở Châu Á sẽ tiếp tục là nguồn cung cấp gạo xuất
khẩu chính của thế giới: bao gồm Thái Lan, Việt Nam, Ấn Độ. Riêng xuất khẩu
gạo của hai nƣớc Thái Lan và Việt Nam sẽ chiếm khoảng nửa tổng lƣợng gạo
xuất khẩu của thế giới (USDA, 2013).
Dự báo thị phần xuất khẩu gạo của Hoa Kỳ trên thị trƣờng thế giới sẽ giảm từ 12% năm 2007 xuống chỉ còn khoảng 10% vào năm 2017. Lý do, tăng nhu cầu trong nƣớc và mở rộng sản xuất ở các vùng có diện tích hẹp, năng suất
tăng chậm làm ảnh hƣởng đến xuất khẩu gạo của Hoa Kỳ (FAO, 2012).
Trong các nƣớc xuất khẩu gạo với khối lƣợng nhỏ hơn nhƣ Úc, Achentina, các nƣớc Nam Mỹ khác (Uruguay, Guyana, Surinam) dự kiến sẽ tăng xuất khẩu
6
trong giai đoạn tới. Úc dự kiến sẽ tăng xuất khẩu từ 150 nghìn tấn năm 2007/08 lên 220 nghìn tấn vào năm 2008/09. Xuất khẩu gạo Achentina dự kiến sẽ tăng 3-
4% năm trong giai đoạn 2007/08 đến 2016/17, do sản lƣợng gạo tăng dự kiến
vƣợt nhu cầu gạo nội địa. Xuất khẩu gạo của các nƣớc Nam Mỹ (chủ yếu từ
Uruguay) dự báo tăng 2-3% mỗi năm, do tăng trƣởng sản lƣợng thấp hơn mức tăng tiêu dùng (FAO, 2012).
Ai Cập và EU cũng xuất khẩu gạo, nhƣng dự báo xuất khẩu gạo của Ai
Cập dự báo sẽ giảm trong 10 năm tới, do tăng trƣởng tiêu dùng gạo mạnh vƣợt mức tăng sản lƣợng. Xuất khẩu gạo EU dự báo không tăng và ổn định trong suốt
giai đoạn 2008/09 đến 2016/17. EU không cạnh tranh về giá trên thị trƣờng gạo
thế giới. Hầu hết xuất khẩu gạo EU tới các thị trƣờng Bắc Phi, Trung Đông,
Trung Á và các nƣớc châu Âu khác (FAO, 2007).
2.1.1.3. Giá của một số loại gạo tại các thị trường chính
Efferson (1995) dựa trên yêu cầu về chất lƣợng gạo của từng thị trƣờng đã
phân thị trƣờng lúa gạo trên thế giới ra làm 6 loại nhƣ sau:
- Thị trƣờng yêu cầu loại gạo hạt dài, chất lƣợng cao - Thị trƣờng yêu cầu loại gạo hạt dài, chất lƣợng trung bình khá - Thị trƣờng yêu cầu loại hạt ngắn và trung bình - Thị trƣờng ƣa sử dụng gạo xát (gạo lật), nấu cơm bằng cách hấp, hơi sƣợng. - Thị trƣờng ƣa sử dụng gạo có mùi thơm.
- Thị trƣờng thích sử dụng gạo dẻo, gạo nếp.
Gạo hạt dài chất lƣợng cao (dƣới 4% tấm) đƣợc tiêu thụ chủ yếu tại thị
trƣờng châu Âu, Trung Đông. Trong khi đó châu Á là thị trƣờng tiêu thụ chính
của loại gạo hạt dài, chất lƣợng trung bình khá (trên 4% tấm). Loại gạo có hạt
ngắn là yêu cầu riêng biệt mang tính đặc thù cao của nhiều vùng, thị trƣờng trên thế giới. Ngƣời tiêu dùng vùng Trung Đông và châu Phi ƣa thích sử dụng loại
gạo phù hợp với hấp (cơm đồ), cơm hơi sƣợng.
Theo Tolentino and Noveno (2001), giá gạo trên thị trƣờng thế giới khác biệt rất lớn giữa các quốc gia và các vùng, giá gạo cao nhất đƣợc ghi nhận tại thị trƣờng Nhật Bản, với khoảng 4 lần đắt hơn giá chung của thị trƣờng thế giới. Giá
gạo phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, đó là:
- Chất lƣợng gạo đáp ứng theo yêu cầu của từng vùng
- Giá lao động, giá của các nguyên liệu đầu vào khác nhƣ: giống, phân
7
bón, thuốc trừ sâu bệnh, tƣới tiêu...
- Chính sách của Nhà nƣớc trong việc hỗ trợ hay không cho việc sản xuất,
chế biến, tiêu thụ gạo...
2.1.1.4. Các thị trường nhập khẩu gạo chính trên thế giới
Các nghiên cứu thị trƣờng những năm gần đây cho thấy hiện nay các thị
trƣờng nhập khẩu gạo chủ yếu trên thế giới phân theo vùng lãnh thổ nhƣ sau:
Châu Phi: Theo dự báo năm 2012 nhập khẩu gạo của châu Phi khoảng 10,5 triệu tấn, giảm 2% so với năm 2011 (Giraud, 2010). Do nguồn cung dồi dào
khiến một số nƣớc nhƣ Benin, Guinea, Sierra Leone và Tanzania cắt giảm lƣợng
gạo nhập khẩu. Tổ chức FAO (2012) cũng dự báo lƣợng gạo nhập khẩu của Ai Cập
khoảng 100 nghìn tấn, giảm so với mức 350 nghìn tấn năm 2011. Trong khi đó,
một số thị trƣờng lớn khác trong khu vực nhƣ Senegal dự kiến sẽ tăng 4% lƣợng
gạo nhập khẩu lên ở mức 780 nghìn tấn; Cote d’Ivoire và Nam Phi tăng lên ở
mức tƣơng ứng là 900 nghìn và 950 nghìn tấn.
Các nƣớc Mỹ Latinh và Caribe: nhập khẩu gạo của các nƣớc châu Mỹ
Latinh và vùng Caribe dự báo cũng tăng 6% lên 3,7 triệu tấn trong năm 2012. Dự
báo sản lƣợng trong nƣớc giảm khiến Brazil phải tăng lƣợng gạo nhập khẩu lên 800
nghìn tấn, cao hơn 200 nghìn tấn so với năm 2011. Thiếu hụt sản lƣợng tại Haiti,
Mexico, Panama và Peru cũng buộc các quốc gia phải nhập khẩu gạo nhiều hơn.
Trong khi đó, sản lƣợng tại Colombia có những dấu hiệu phục hồi là yếu tố khiến
lƣợng gạo nhập khẩu năm 2012 của nƣớc này trở về mức bình thƣờng (khoảng 20
nghìn tấn). Đất nƣớc Cuba, với dự báo sản lƣợng sẽ giảm 5% nên lƣợng gạo nhập
khẩu dự báo năm 2012 vào khoảng 570 nghìn tấn. Phù hợp với mục tiêu tự cung tự
cấp, giới quan chức Cuba thông báo nƣớc này đang hƣớng tới việc thay thế 117 nghìn tấn gạo nhập khẩu bằng lƣợng gạo sản xuất trong nƣớc (Bloomberg, 2013).
Châu Âu, dự báo lƣợng gạo nhập khẩu của 27 nƣớc EU vào khoảng 1,3
triệu tấn, tăng 8% so với năm 2011. Kể từ tháng 1 năm 2012, châu Âu đã tăng cƣờng các biện pháp nghiêm ngặt hơn đối với gạo và các sản phẩm làm từ gạo có nguồn gốc từ Trung Quốc, sau hàng loạt vụ phát hiện các loại gạo biến đổi gen (GMO) kể từ năm 2010. Theo quy định mới, tất cả các thƣơng nhân phải gửi
thông báo nếu nhập khẩu gạo từ Trung Quốc, thời gian đến và địa điểm nhập
hàng, tiến hành kiểm tra các lô hàng trƣớc và sau khi giao hàng xem có bất kỳ
loại sinh vật biến đổi gen trái phép nào không. Quy định này sẽ đƣợc tiến hành rà
8
soát lại sau 6 tháng có hiệu lực và đƣợc coi là quy định có giá trị cao nhất trong số các quy định tƣơng tự có hiệu lực từ năm 2008, thời điểm lô hàng đầu tiên của
Trung Quốc bị phát hiện là thuộc loại gạo biến đổi gen. Theo số liệu dự báo
chính thức, năm 2012 là năm thứ hai liên tiếp lƣợng gạo nhập khẩu của châu Âu
từ Hoa Kỳ tăng 650.000 tấn, trong đó theo tổ chức FAO dự báo Liên bang Nga tiếp tục mua thêm 180.000 tấn trong năm nay (Bloomberg, 2013).
Châu Á, đây là khu vực sản xuất nhiều láu gạo nhất trên thế giới nhƣng cũng
là nơi tiêu thụ nhiều lúa gạo nhất. Nhu cầu của Trung Quốc thực tế vẫn tiếp tục tăng đã góp phần quan trọng làm hạn chế đà giảm của giá gạo, theo USDA nhận định,
nhập khẩu gạo của Trung Quốc sẽ tăng 6,3%, lên mức 3,4 triệu tấn trong niên vụ
2013/2014. Các nƣớc khác cũng có nhu cầu cao về lúa gạo tại Châu An nhƣ Iran cũng tiếp tục có xu hƣớng ra tăng lƣợng nhập khẩu lúa gạo. Mặc dù, nhu cầu lúa gạo
tiếp tục tăng ở nhiều nƣớc châu Á, nhƣng giá xuất khẩu lại không tăng nhiều do
nguồn cung có xu hƣớng tăng mạnh hơn cầu về lúa gạo (Bloomberg, 2013)
2.1.1.5. Định hướng nghiên cứu và phát triển lúa gạo đáp ứng nhu cầu của từng thị trường
Nghiên cứu chọn tạo và sản xuất lúa gạo chất lƣợng cao là một trong
những ƣu tiên hàng đầu của hầu hết các nƣớc sản xuất lúa gạo trên thế giới, đặc
biệt là khi kinh tế phát triển, nhu cầu gạo trên đầu ngƣời giảm dần về số lƣợng,
ngƣời tiêu dùng có đòi hỏi ngày càng cao về chất lƣợng. Tại Nhật trong bốn thập
kỷ gần đây lƣợng gạo tiêu thụ trên đầu ngƣời đã giảm từ 120 kg xuống còn 60
kg, nhƣng gạo chất lƣợng cao lại đƣợc tiêu thụ tăng lên một cách rõ rệt. Để thỏa
mãn nhu cầu của ngƣời tiêu dùng, việc nghiên cứu và chọn tạo giống lúa chất
lƣợng cao đƣợc ƣu tiên hàng đầu và hầu hết các giống lúa trong sản xuất đều là
các giống có hạt gạo trong, ít bạc bụng, hàm lƣợng amylose thấp (từ 15-20%),
cơm mềm, dẻo, ngon, đó là xu hƣớng chung đã và đang diễn ra tại các nƣớc sử dụng lúa gạo là cây lƣơng thực chính nhƣ Đài Loan, Hàn Quốc (Ito, 2004). Tại
Trung Quốc, các giống lúa dạng Japonica cho cơm mềm, dẻo ngon đã và đang đƣợc phát triển mạnh (Chen, 2004). Htike and Myo (2008) cho biết Myanma cũng đang chuyển từ việc nghiên cứu và sản xuất các giống lúa năng suất cao,
chất lƣợng thấp sang các giống lúa tuy cho năng suất thấp hơn, nhƣng chất lƣợng cao, cần lƣợng đầu tƣ phân bón thấp hơn nhƣng có thể mang lại lợi nhuận cao
hơn gấp 5-7 lần các giống lúa khác. Tại Hàn Quốc công tác chọn tạo các giống lúa
chất lƣợng cao đáp ứng nhu cầu của ngƣời tiêu dùng đang đƣợc đặt lên là ƣu tiên
9
hàng đầu trong công tác nghiên cứu và sản xuất lúa (Lý Hoàng Mai và cs., 2007). Trong chƣơng trình nghiên cứu về lúa chính phủ Úc cũng đã dành tới 49% kinh phí
cho nghiên cứu và chọn tạo giống lúa mới, đặc biệt là các giống lúa cho năng suất
cao, ổn định trong điều kiện thay đổi thời tiết, khí hậu và có chất lƣợng cao thỏa
mãn tiêu chí xuất khẩu, nhất là cho thị trƣờng Nhật Bản (Blakeney, 2008). Nghiên cứu và sản xuất lúa chất lƣợng cao cũng đặc biệt đƣợc quan tâm tại Thái Lan. Để
tăng cƣờng tính cạnh tranh trên thị trƣờng lúa gạo thế giới, Thái Lan đã có những chƣơng trình nghiên cứu lớn, hàng năm đầu tƣ hàng triệu đô la Mỹ cho việc phát
triển các giống lúa thơm, hạt dài và có chất lƣợng cao (Vanavichit et al., 2004).
Tại Thái Lan, theo Forssel (2009), chính phủ Thái Lan đã có nhiều chính sách tác động đối với thị trƣờng lúa gạo nƣớc này để hỗ trợ cho hàng triệu nông dân Thái, trong đó nổi bật là chƣơng trình trợ giá của chính phủ Thái cho ngƣời trồng lúa vào tháng 11/2011 nhằm đảm bảo ngƣời trồng lúa bán đƣợc gạo giá cao nhất. Chƣơng trình đƣợc xây dựng dựa trên mốt số công đoạn. Đầu tiên nông dân sẽ vận chuyển thóc tới các trung tâm thu mua lúa của chính phủ đặt tại các nhà máy xay xát , tại đây, lúa sẽ đƣợc xác định độ ẩm, chất lƣợng và cung cấp chứng nhận về số lƣợng và chất lƣợng lúa cho nông dân . Nông dân sẽ đƣợc cầm các giấy chứng nhận đó để ra các ngân hàng quốc doanh nhận tiền dƣới dạng nguồn vốn vay. Vào cuối vụ, ngƣời nông dân có thể bán lúa của mình ra thị trƣờng và trả lại khoản vay hoặc là bán lúa của mình cho chính phủ Thái để trả nợ. Với mức giá đƣợc đƣa ra từ trƣớc vụ thu hoạch, năm 2012 rất nhiều nông dân đã chọn phƣơng án bán thóc cho chính phủ. Thóc sau khi đƣợc các cơ sở xay xát thành gạo sẽ đƣợc vận chuyển để bảo quản tại các kho dự trữ lƣơng thực quốc gia Thái. Do giá lúa gạo năm 2012 trên thị trƣờng rất thấp nên lƣợng thóc mà chính phủ Thái phải mua với giá cao để lƣu kho rất lớn. Điều này có ảnh hƣởng tiêu cực đến khả năng xuất khẩu của gạo Thái Lan (Boonsirichai et al., 2013).
2.1.2. Các kết quả nghiên cứu tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo chất lƣợng tốt của Việt Nam 2.1.2.1. Đánh giá hiện trạng sản xuất và tiêu thụ lúa gạo của Việt Nam
Trong những năm gần đây, Việt Nam là nƣớc luôn giữ vị trí nhì về xuất khẩu gạo trên thế giới và trong khu vực. Tuy nhiên, chất lƣợng gạo xuất khẩu còn kém so với các nƣớc nhƣ Thái Lan, Myanmar, Pakistan, Ấn Độ… nên giá trị xuất khẩu không cao.
Năm 2012 diện tích sản xuất lúa của cả nƣớc đạt khoảng 7,76 triệu ha, tăng 117.000 ha so với năm 2011. Tổng sản lƣợng ƣớc đạt khoảng 43,96 triệu
10
tấn, tăng 1,64 triệu tấn so với năm 2011. Đặc biệt, xuất khẩu gạo đạt sản lƣợng cao nhất từ trƣớc đến nay với hơn 7,7 triệu tấn gạo, tăng hơn 630.000 tấn so với năm 2011. Theo đánh giá của Bộ Nông nghiệp và PTNT (2012): việc sản xuất lúa của các địa phƣơng đã tập trung và có bƣớc đột phá mạnh mẽ trong khâu tổ chức sản xuất, nhất là chú trọng việc xây dựng cánh đồng mẫu lớn. Lợi nhụân bình quân chung của bà con nông dân vẫn đạt đƣợc 30%.
Nền kinh tế Việt Nam đến năm 2007 đã chính thức hội nhập vào nền kinh tế
toàn cầu, nhƣng ngƣời nông dân sản xuất gạo Việt Nam đã tham gia vào thị trƣờng
toàn cầu trƣớc đó hai thập niên. Từ năm 1989, Việt Nam đã trở thành một nhà cung cấp gạo quan trọng trên thị trƣờng gạo thế giới, hiện nay đứng thứ hai thế giới
(Phạm Văn Bính, 2007). Giai đoạn 1989-1995, Việt Nam xuất khẩu bình quân hàng năm trên 3 triệu tấn gạo sang 128 quốc gia, đạt mức đỉnh 5.2 triệu tấn vào năm 2005
và năm 2006- nay đã có một kỷ lục mới trên 7.0 triệu tấn gạo xuất khẩu. Năm 1989,
kinh ngạch xuất khẩu trên 300 triệu USD, sau 10 năm phá mốc 1 tỉ USD và đạt mức
kỷ lục 2.9 tỉ USD vào năm 2008, và đến 2012 đã đạt 3,8 tỉ (chƣa tính gạo xuất tiểu
ngạch khoảng gần 1 triệu tấn). Ngành hàng lúa gạo không chỉ tạo an ninh lƣơng thực
vững chắc để Việt Nam yên tâm đẩy mạnh công nghiệp hoá mà còn trực tiếp đóng
góp vào tiến trình này thông qua tạo ra một lƣợng ngoại tệ thặng dƣ cho đất nƣớc
nhập khẩu máy móc, trang thiết bị hiện đại hoá cho nhiều ngành công nghiệp (Bộ
Nông nghiệp và PTNT, 2011).
Năm 2011, Việt Nam thắng lợi trong xuất khẩu gạo, đạt kỷ lục hơn 7 triệu
tấn với kim ngạch xuất khẩu hơn 3,7 tỷ USD. Số lƣợng xuất khẩu tăng, nhƣng
giá trị lại thấp hơn so với các đối thủ cạnh tranh. Làm sao để nâng cao chất lƣợng
và giá trị gạo xuất khẩu? là câu hỏi và là thách thức trong những mùa vụ mới.
Năm 2012 đƣợc nhiều chuyên gia dự báo, thị trƣờng lúa gạo sẽ cạnh tranh
khốc liệt về giá và chất lƣợng do có một số quốc gia tham gia xuất khẩu lúa gạo trở
lại nhƣ Ấn Độ, Mi-an-ma, Pa-ki-xtan... Tuy nhiên, Việt Nam có rất nhiều cơ hội
xuất khẩu gạo chất lƣợng cao. Các thị trƣờng mới là Trung Quốc và ở châu Phi nhƣ: Bờ Biển Ngà, Xê-nê-gan, Gha-na… đang mở rộng cửa cho gạo chất lƣợng cao của Việt Nam. Điều quan trọng là Việt Nam cần chú trọng nâng cao chất lƣợng để có thể nâng cao giá trị gạo xuất khẩu. Mới đây, Hiệp hội Lƣơng thực Việt Nam (VFA) đã
đƣa ra dự báo, năm 2012 nhu cầu sử dụng gạo chất lƣợng cao phục vụ cho xuất khẩu sẽ tăng vọt. Việt Nam có thể xuất khẩu đƣợc khoảng 600 nghìn tấn sang các thị
trƣờng Hồng Công (Trung Quốc) và một số thị trƣờng khó tính khác.
11
Đến tháng 8/2013, Hiệp hội Lƣơng thực Việt Nam cho biết, đến thời điểm
này cả nƣớc đã xuất khẩu đƣợc khoảng 4,2 triệu tấn gạo, trị giá 1,9 tỉ USD, bình
quân đạt 445 USD/tấn, giảm 7,7% so với cùng kỳ năm 2012. Xuất khẩu gạo tăng
trƣởng mạnh, đạt 1,135 triệu tấn với trị giá đạt xấp xỉ 472,4 triệu USD, tăng 27,8%
về khối lƣợng và tăng 24,1% về giá trị so với cùng kỳ năm ngoái (VFA, 2013).
Theo đánh giá của Hiệp hội lúa gạo (20140 thì năm 2013 và một số năm
tới đây, Việt Nam vẫn giữ đƣợc vị trí thứ 2 thế giới về xuất khẩu gạo, thế nhƣng
cũng nhƣ hơn 20 năm qua Việt Nam xuất khẩu gạo xếp vào hạng nhất nhì thế
giới với hàng trăm giống lúa nhƣng vẫn chƣa tạo dựng đƣợc một loại gạo chất
lƣợng cao có thƣơng hiệu tầm cỡ quốc gia. Từ đầu năm đến nay, trong khi thị
trƣờng gạo trầm lắng, thì ngƣợc lại, chỉ với hai loại gạo chất lƣợng cao mang
thƣơng hiệu đặc trƣng của mình, Thái Lan, Ấn Độ vẫn xuất khẩu khá mạnh với
giá lên đến 700 – 1.000 USD/tấn, cao hơn gấp đôi so với loại gạo trắng hạt dài
vốn chiếm 80 – 90% sản lƣợng của Việt Nam.
Hiện nay cơ hội cho xuất khẩu gạo của Việt Nam vào thị trƣờng Trung
Quốc, Hongkong là rất lớn: xuất khẩu gạo, đặc biệt là gạo thơm của Việt Nam
vào thị trƣờng Hồng Kông trong 2 năm 2011-2012 đã có một cuộc bứt phá ngoạn
mục. Số liệu của Hiệp hội nhập khẩu gạo Hồng Kông cho biêt: từ chỗ chỉ chiếm
khoảng 1% lƣợng nhập khẩu vào Hồng Kông trong năm 2008, đến hết năm 2011,
Việt Nam đã chiếm một thị phần tƣơng đƣơng 30%, khoảng 100.000 tấn gạo.
Nhập khẩu gạo Việt Nam vào thị trƣờng này chủ yếu dành cho tiêu thụ nội địa.
Ngƣời tiêu dùng Hồng Kông ƣa chuộng gạo thơm, và gạo thơm Thái đã chiếm
lĩnh thị trƣờng trong suốt một thời gian dài. Tuy nhiên tình hình đã thay đổi trong
3 năm trở lại. So với gạo Thái thì chất lƣợng của gạo Việt Nam còn thấp hơn gạo
thơm Thái nhƣng vấn đề quan trọng là giá cả thì giá gạo Việt Nam đang ngày
càng trở nên hấp dẫn so với gạo Thái. Ƣu thế này đang ngày càng trở nên đáng
kể trong bối cảnh chính phủ Thái tuyên bố duy trì chính sách trợ giá lúa, khiến
giá gạo không có khả năng giảm giá (VFA, 2013).
Với thị trƣờng Trung Quốc trong 3 năm gần đây gạo Việt Nam đã chiếm
thị phần đáng kể và phát triển ổn định: thị trƣờng xuất khẩu gạo thời gian qua có
nhiều thay đổi, trong đó thị trƣờng Trung Quốc tăng gấp 5,2 lần về lƣợng và 4,4
lần về giá trị so với cùng kỳ năm trƣớc và trở thành thị trƣờng nhập khẩu gạo lớn
nhất của Việt Nam (VFA, 2013).
12
2.1.2.2. Định hướng mục tiêu cho ngành hàng lúa gạo chất lượng tốt
Cho dù Việt Nam có nhiều cơ hội để nâng sức cạnh tranh trên thị trƣờng
thế giới nhƣng dự báo trong vòng năm năm nữa lƣợng gạo xuất khẩu của VN chỉ
đạt trong khoảng 6,5-7 triệu tấn/năm. Trong đó, khoảng 70% lƣợng gạo xuất khẩu của Việt Nam là gạo 25% tấm (loại phẩm cấp thấp) trong khi gạo 5% tấm
của VN cũng chƣa sánh đƣợc với gạo Thái Lan, trong khi gạo cấp thấp thì đang
mất dần thị trƣờng do gạo Ấn Độ và Myanmar cạnh tranh. Trong dài hạn, gạo VN khó có thể vƣợt qua Thái Lan dù dự báo xuất khẩu gạo của Thái Lan giảm
hoặc xuống dƣới mức 7 triệu tấn/năm. Thị trƣờng gạo thế giới còn chịu tác động
của những yếu tố khác nhƣ: lƣợng tồn kho của thế giới, thiên tai mất mùa làm
mất cân đối cục bộ; biến động tiền tệ và lạm phát giá lƣơng thực; tác động của
chính sách lƣơng thực ở các nƣớc xuất và nhập khẩu lớn, nhất là chính sách nâng
giá lúa và tự túc lƣơng thực (VFA, 2013).
Thị trƣờng gạo chất lƣợng nội địa có nhu cầu 8 chữ: gạo đẹp, cơm mềm,
vị đậm, mùi thơm. Thị trƣờng gạo xuất khẩu cần có thƣơng hiệu và đòi hỏi tiêu
chuẩn chất lƣợng tốt, đồng nhất. Những năm gần đây chúng ta đã có cố gắng
chọn tạo bộ giống lúa đa dạng theo hƣớng chất lƣợng tốt, ngắn ngày, kháng sâu
bệnh và thích ứng rộng.
Gạo chất lƣợng trên thị trƣờng đƣợc xem xét theo 5 tiêu chuẩn là chất lƣợng
nấu nƣớng (cooking quality) nhƣ cơm mềm, dễ nấu; chất lƣợng xay xát (milling
quality) nhƣ tỉ lệ gạo nguyên, tỉ lệ gạo/lúa; chất lƣợng dinh dƣỡng (eating quality)
nhƣ mùi thơm, cơm đậm; chất lƣợng thƣơng mại (trading quality) nhƣ gạo đẹp,
không bạc bụng, hạt dài và chất lƣợng sản xuất theo công nghệ an toàn, nhƣ
VietGAP, 3G3T, ICM. (Juliano, 2004)
Theo Bộ Nông nghiệp và PTNT (2014), nƣớc ta hiện chỉ đáp ứng đƣợc 30% nhu cầu giống lúa chất lƣợng tốt, điều đó cho thấy công tác chọn - tạo giống lúa vẫn là thách thức đối với các nhà khoa học, kinh doanh và ngƣời nông dân
nƣớc ta.
Thách thức lớn Việt Nam là nƣớc xuất khẩu lúa gạo đứng thứ hai trên thế
giới với khoảng 4-5 triệu tấn/năm và có mức tăng kỷ lục vào năm 2009 (6 triệu tấn).
Tuy nhiên, tại hệ thống chợ đầu mối, siêu thị ở Việt Nam, sản phẩm của quốc gia
xuất khẩu gạo số 1 thế giới là Thái Lan, vẫn xuất hiện với số lƣợng lớn. Mặt khác,
giá xuất khẩu gạo của Việt Nam thƣờng thấp hơn so với gạo Thái Lan. Lý giải tình
13
trạng này ta thấy có nhiều nguyên nhân để gạo Việt Nam có giá bán thấp hơn so với
gạo Thái Lan, trong đó có nguyên nhân từ việc chọn giống chƣa tốt. Thống kê nhập
khẩu gạo chính ngạch cho thấy, năm 2011 tổng lƣợng gạo nhập khẩu vào Việt Nam
là 5.800 tấn, năm 2012 là 27.600 tấn, 6 tháng đầu năm 2013 mới nhập gần 13.000
tấn. Nếu so với mức tiêu thụ gạo trong nƣớc khoảng 19- 20 triệu tấn/năm, thì lƣợng
gạo nhập khẩu không đáng kể. Từ những con số này cũng có thể nhận ra lƣợng gạo
lớn đƣợc gắn mác ngoại trên thị trƣờng là sự nhập nhèm biến hóa gạo nội thành gạo
ngoại để lừa ngƣời tiêu dùng. Điều này cũng phản ánh tâm lý tiêu dùng hƣớng ngoại
của một bộ phận ngƣời tiêu dùng, nhƣng xét cho cùng thì nguyên nhân sâu xa là do
chất lƣợng gạo của Việt Nam chƣa cao (VFA, 2014).
Góp ý kiến cho định hƣớng phát triển lúa gạo chất lƣợng tốt của Việt
Nam, Viện IPSARD (2013) đề xuất: Cần nâng cao khả năng cạnh tranh của cây
lúa thông qua việc nâng cao năng suất, năng lực cạnh tranh bằng đầu tƣ nghiên
cứu, hỗ trợ khuyến nông, giống mới đặc biệt những giống chất lƣợng tốt, gạo
thơm, giống chống chịu biến đổi khí hậu. Dần dần từng bƣớc hỗ trợ các DN xuất
khẩu lớn xây dựng thƣơng hiệu gạo của Việt Nam.
2.2. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ TÍNH TRẠNG LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT LƢỢNG
2.2.1. Di truyền và các yếu tố ảnh hƣởng đến tính thơm 2.2.1.1. di tru ền tính thơm của l a
Prathepha (2008) nghiên cứu trên lúa hoang (O. rufipogon) đã phát hiện 16
cá thể thu thập ở Lào và một cá thể thu ở Campuchia có sự hiện diện của đột biến
mất đoạn 8 bp. Quan sát này ủng hộ cho giả thuyết alen thơm đã hiện diện trong lúa
hoang và tính trạng này đƣợc nông dân chọn lọc trong suốt lịch sử canh tác.
Di truyền của tính trạng thơm khá phức tạp, Dhulappanavar (1976) cho
rằng tính thơm do 4 gen bổ sung kiểm soát, trong đó một liên kết với màu sắc vỏ
trấu và một liên kết với màu sắc đỏ của mỏ hạt. Singh et al.(2010) xác định tính
thơm do ba gen trội bổ sung. Trong trƣờng hợp đột biến, Nguyễn Minh Công và
cs. (2007) xác định tính thơm cúa lúa Tám Xuân Đài đƣợc kiểm soát bởi ít nhất 2
gen lặn tác động cộng tính. Tám Thơm Hải Hậu đột biến mất thơm hoặc thơm
nhẹ là do đột biến trội phát sinh từ các locus khác nhau.
Nghiên cứu của các tác giả nhƣ: Sood and Siddiq (1978), Ding et al. (2009), Lorieux et al. (1996), Kato and Itani (1996), Wanchana et al. (2005), Bradbury et al.
14
(2005), Jinhua et al. (2006), Sarhadi et al. (2007) và Sun et al. (2008) đều cho rằng
mùi thơm đƣợc kiểm soát bởi một gen lặn.
Pinson et al. (1994) giải thích rằng có nhiều lý do dẫn đến sự khác nhau
trong nhận xét trên. Một trong những lý do đó là các tác giả trên đã sử dụng những giống khác nhau. ng gieo trồng 6 giống lúa: Jasmine 85, A-301, Della-
X2 và PI 457917, Dragon Eyeball 100 và Amber để phân tích gen thơm và nhận
xét các giống Jasmine 85, A-301, Della-X2, PI 457917 chứa một gen lặn, mỗi
giống chứa một gen kiểm soát tính thơm và chúng là những cặp alen với nhau; Dragon Eyeball 100 và Amber chứa hai gen lặn và một trong chúng là dạng alen
với Jasmine 85, A-301, Della-X2 và PI 457917. Kết quả này cũng phù hợp với
nghiên cứu của Lâm Quang Dụ và cs. (2004) cho rằng mùi thơm của giống DT122 và DT21 do một gen lặn kiểm soát, trong khi mùi thơm của giống CM6
và Dragon Eyeball do 2 gen lặn kiểm soát.
Reddy et al. (1987) cũng cho biết mùi thơm đƣợc kiểm soát bởi một gen
lặn. Hơn nữa, họ còn phát hiện thấy sự vắng mặt của một esterasse isozyme đặc
biệt Rf 0.9 có liên quan đến tính trạng mùi thơm của lúa. Những giống bố mẹ thơm đều không có enzyme này nhƣng lại có mặt trong những dòng F2 không thơm, chứng tỏ có một đột biến esterasse isozyme gây ra sự tích lũy một số ester
làm tiền đề tổng hợp chất thơm.
Nghiên cứu về gen thơm, Fitzgerald et al. (2008) phân tích 464 mẫu lúa
thơm nhận thấy một số giống có nguồn gốc ở Nam và Đông Nam Á không có đột
biến mất đoạn 8 bp vẫn có 2-AP nên kết luận không chỉ duy nhất đột biến mất đoạn
8 bp gây ra tích lũy 2-AP mà còn có ít nhất một đột biến khác gây ra sự tích lũy 2-
AP. Một đột biến mất đoạn 7 bp trên exon 2 của NST số 8 cũng đƣợc Shi (2008)
phát hiện trên quần thể lúa thơm của Trung Quốc đƣợc ký hiệu là alen badh 2.2. Vai
trò của BADH1 trên NST số 4 đƣợc Niu (2007) nghiên cứu cho thấy BADH1 chỉ
hoạt động mạnh trong điều kiện mặn. Trong khi đó, badh 2.1 không đóng vai trò tích
cực đối với phản ứng tính chịu mặn của lúa (Fitzgerald et al., 2008). Dựa vào chức
năng sinh hóa, đột biến mất chức năng của gen badh1, Bradbury et al. (2008) cho
rằng gen badh1 cũng có thể kiểm soát mùi thơm tƣơng tự nhƣ badh 2.1 trong điều
kiện mặn và thiếu nƣớc. Tuy nhiên, Singh (2010) cho biết đột biến mất chức năng
của badh 2.1 là yếu tố cơ bản để hình thành đầy đủ chất thơm ở lúa thơm, hoạt động
của badh1 là cung cấp tiền đề để hình thành 2-AP (Bảng 2.1)
15
Bảng 2.1. Mƣời alen đƣợc phát hiện kiểm soát mùi thơm của các giống lúa
Giống lúa Nguồn gốc Kiểu đột biến Alen
Mất đoạn 8 bp badh 2.1
Basmati 370, KDM 105, Nàng Thơm Chợ Đào Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam
badh 2.2 badh 2.3 Hsiang-Keng Nuo Rassomotrafotsy Trung Quốc Madagascar Mất đoạn 7 bp Mất đoạn 2 bp
badh 2.4 badh 2.5 Pare Baine Pulut Vishunparag Indonesia Ấn Độ Thêm đoạn 1 bp Mất đoạn 1 bp
badh 2.6 badh 2.7 Padi Wangi Basmati Bahar Malaysia Ấn Độ Thay đoạn Thêm đoạn 1 bp
badh 2.8 badh 2.9 Paw San Hmwe Pandan Wangi Myanmar Indonesia Thêm đoạn 3 bp Thay đoạn
Shao et al. (2011) cũng đã có những nghiên cứu về alen thơm trên giống
Zaimiaoxiangnuo và cho thấy gen thơm thuộc alen bahd2-E7 (gen Badh2 mất
8bp trong đoạn exon7). Giải trình tự và phân tích BLAST alen này cho thấy
giống Zaimiaoxiangnuo là một thể đột biến mới, nghĩa là bị mất 803 bp giữa
đoạn exon 4 và 5. Cùng với hai chỉ thị đã đƣợc công bố trƣớc đây, chỉ thị
FMbadh2-E4-5 đƣợc phát triển để phát hiện vị trí mất đoạn mới trong gen thơm và đánh giá di truyền của gen thơm trong 22 giống lúa thơm và 4 giống lúa
không thơm. Sự mất đoạn này không có mặt trong tất cả các giống lúa không
thơm nhƣng có 4 giống lúa thơm đã cho kết quả dƣơng tính với chỉ thị FMbadh2-
E4-5. Phát hiện ra chỉ thị này cũng đƣợc xem là rất hữu hiệu trong việc chọn tạo
các giống lúa thơm.
badh 2.10 Alen dại Tainung 72 Khẩu Tan Lƣơng Đài Loan Việt Nam Thay đoạn Chƣa xác định
2.2.1.2. Thành phần mùi thơm ở lúa
Trong hƣơng thơm của gạo có hơn 100 chất đã đƣợc phát hiện. Ở Jasmine
85 có ít axit ferulic hơn Goolarah, Jasmine 85 và Goolarah lại có nhiều indole, Goolarah và YRF9 chứa nhiều 2-acetyl-1-pyrroline hơn lúa Pelde, trong lúc Basmati chứa nhiều nhất 2-phenylethanol và thấp nhất là hexanal trong tất cả các giống quan sát, giống YRF9 và Goolarah có mùi thơm dứa trong lúc Basmati có mùi bắp nổ
(Widjaja et al., 1996).
Hƣơng thơm của lúa thƣờng có mùi thơm nhẹ hoặc thơm ngát của các loại
lúa Basmati hoặc Jasmine. Phân tích hóa học trên một phổ rộng các giống lúa
16
thơm và không thơm cho thấy có rất nhiều các thành phần khác nhau và có sự
thay đổi của các thành phần này trong quá trình bảo quản. Những nghiên cứu
trƣớc đây đã chứng minh mùi vị của gạo có liên quan tới thời gian bảo quản,
trong lúa mới đƣợc xác định có các hợp chất tạo thành mùi thơm 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- heptanal. Hàm lƣợng của hexanal trong
gạo cân bằng tuyến tính với nồng độ của axit linoleic đã oxi hóa trong gạo (Shin et al., 1986), khi đƣợc bảo quản ở nhiệt độ 35oC trong hai tuần, một vài loại gạo đã giảm hàm lƣợng pentanal, hexanal và petanol đáng kể so với các loại gạo khác
(Suzuki et al., 1999).
Tại hội nghị lúa quốc tế lần thứ 3 tại Hà Nội, Calingacion et al. (2010) báo
cáo có 519 chất bay hơi ở gạo Jasmine mới và basmati dự trữ, trong đó có 66
chất đóng vai trò chính trong mùi thơm của Jasmine. Nghiên cứu về mùi thơm
trên các giống lúa địa phƣơng, Mathure et al. (2010) cho biết các chất 2-AP,
penta decanal, guaiacol, benzyl alcohol, indole và vanilin đóng vai trò chính tạo
nên mùi thơm của nhóm gạo Basmati, Ambemohar, Kolam, Indrayani ở Ấn Độ.
Theo Yang (2008), guaiacol, indole, p-xylene, axit myristic, nonanal, caproic
axit, penta decanal và pelargonic ảnh hƣởng lớn đến sự khác biệt mùi thơm giữa
gạo lứt đen và gạo trắng. Riêng axit myristic, nonanal, (E)-β-ocimene và 6,10,14-
trimethyl-2-pentadecanone là chất chủ yếu ở gạo lứt đỏ (Sukhontha, 2009).
Trong thành phần hỗn hợp, chất 2-AP đóng vai trò chính trong mùi thơm
của lúa. Chất này hiện diện ở lá, chồi, vỏ trấu, vỏ cám và gạo trắng nhƣng không
có trong rễ lúa (Yoshihashi, 2002). Nồng độ của chất 2-AP có từ 0,006 ppm tới
0,09 ppm ở gạo trắng và nồng độ từ 0,1 ppm đến 0,2 ppm ở gạo lứt (Louis, 2009).
Các giống lúa thơm đều có 2-AP nhƣng độ thơm của các giống khác nhau
do nồng độ 2-AP trong gạo. Trong cùng một giống, mùi thơm có tƣơng quan
thuận với thời gian sinh trƣởng và tƣơng quan nghịch với số hạt chắc/bông
(Mathure, 2010). Cho đến nay, nhiều tác giả đánh giá lúa thơm dựa trên nồng độ
2-AP bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau, tuy nhiên chƣa có kết quả báo cáo nào
xác định đƣợc khoảng nồng độ 2-AP tƣơng ứng với cấp thơm. Vì vậy, trong
nghiên cứu ngƣời ta vẫn phải mô tả định tính về mùi thơm là: thơm đậm, thơm,
thơm nhẹ và không thơm.
17
Hình 2.1. Vị trí gen thơm trên NST số 8
Ghi chú: A) Khoảng cách giữa gen thơm và các chỉ thị trên NST số 8, B) Vùng NST số 8 trên BAC đƣợc kẹp giữa 2 chỉ thị RM515 và SSR-J07, C) AP004463 BAC clone mô tả những gen nằm trong vùng này (công bố bởi KOME) bao gồm gen thơm fgr (J023088C02) và các chỉ thị SSR-J02 và RSP04.
Bản đồ di truyền của chỉ thị phân tử và gen thơm đƣợc mô tả ở hình 2.1
cho thấy gen thơm fgr nằm giữa hai chỉ thị RM515 và SSR-J07. Khoảng cách
giữa RM515 và SSRJ07 là 386591bp. Số liệu cho thấy gen thơm fgr nằm gần
chỉ thị RM515 hơn SSRJ07. Kiểm tra cẩn thận dữ liệu trên bản đồ bằng NST
nhân tạo của vi khuẩn BAC (clone AP004463, hình. 1.2) phần lớn chứa đựng
gen thơm. Giải trình tự 17 gen trên BAC này phát hiện trình tự khác biệt chỉ ở một gen có đa hình còn các gen khác có mức đa hình rất thấp. Phân tích này
cho thấy có 6 đa hình trong đó 3 ở exons, 1 đa hình lớn với vị trí trên exon đƣợc công bố trên Oryza Molecular Biological Encyclopaedia (KOME) web site as cDNA clone J023088C02 mã hóa betaine aldehyde dehydrogenase. Đa hình lớn này chứa đựng 6 SNPs và mất 8 nucleotit với 25bp gây ra việc dừng mã hóa (hình 2.2). Nhƣ vậy, việc đột biến mất đoạn là lý do chính làm mất chức năng tổng hợp Protein do enzyme BAD tác động. Điều này phù hợp với giải thích là tính thơm do gen lặn điều khiển nhƣng do gen tổng hợp BAD bị đột biến mất
18
Nguồn: Louis (2009).
chức năng. Phân tích trình tự của vùng này của 14 giống thơm và 64 giống không thơm đã tìm thấy trên 14 giống thơm có sự đa hình tƣơng tự nhƣ giống
lúa thơm Kyeema trong khi đó 64 giống lúa không thơm có trình tự giống nhƣ giống lúa không thơm Nipponbare đã đƣợc công bố.
Hình 2.2. Cấu trúc của gen thơm fgr
Ghi chú: J023088C02 mô tả codon khởi điểm (ATG), 15 exon, 14 intron và vị trí kết thúc (ATT). Trình tự nucleotide của exon 7 cho thấy có cả ở giống thơm và không thơm. Đối với giống thơm cho thấy mất một đoạn rộng và có 3SNP (TAA) kết thúc mã hóa (màu đỏ). Protein bị loại bỏ đƣợc mã hóa trong giống lúa thơm đƣợc mã hóa bởi exon 8, 9 và 10.
Trình tự amino acid đƣợc dự đoán đối với việc mã hóa bởi gen fgr đƣợc mô tả ở hình 2.3. Trình tự một peptide (VTELGGKSP) và dƣ lƣợng cysteine (dự lƣợng của 28 amino acid bao gồm cả betaine aldehyde ehydrogenase 1 BAD1 và BAD2) đƣợc tìm thấy đối với những gen từ giống lúa không thơm có aldehyde dehydrogenases cao. Những phân tử đƣợc lƣu giữ bị mất ở những protein có cấu trúc ngắn hơn mã hóa bởi gen có trong giống lúa thơm. BADs cũng chứa đựng những peptide bị lƣu giữ EGCRLGSVVS đƣợc tìm thấy ở giống lúa không thơm. BAD đƣợc cho là chất nền đặc biệt đối với hình thành amino acid và những hợp chất liên quan (Trossat et al., 2009; Livingstone et al., 2003), nhiều những hợp chất này có cấu trúc tƣơng tự nhƣ 2-acetyl-1-pyrroline. Các chất nền của BAD bao gồm: 3-aminopropionaldehyde, 4-aminobutyraldehyde, 4-guanidinobutyraldehyde và khác biệt hơn một chút nhƣ delta-1-pyrroline, delta-1-pyrroline tồn tại ở trạng thái cân bằng với 4-aminobutyraldehyde. BAD1 ở trong lúa mã hóa bởi gen nằm trên NST số 4. Ở lúa mạch cho thấy có 2 enzym BAD Barley has been shown to contain two BAD isozymes, có thể là chất nền đặc trƣng (Nakamura et al., 2001). Gen fgr đối nhau với gen mã hóa BAD2 ở lúa mạch. So sánh trình tự amino acid
19
Nguồn: Louis (2009).
của hai enzyme BAD có từ lúa mạch phát hiện rằng isozymes BAD2 mất C trong trình tự SKL chuyển thành isozyme BAD1 và đƣợc hiểu nhƣ một phần của kiểu 1 tính hiệu muc tiêu (1 peroxisomal targeting signals- PTS1). Ngƣợc lại, cả BAD1 và BAD2 trong lúa gạo chứa C ở trình tự cuối SKL, thúc đẩy cho cả những Protein đƣợc hình thành peroxisome. Việc xác định này cho rằng mặc dù ở cả lúa gạo và lúa mạch BAD2 protein có tác dụng tƣơng tự trong môi trƣờng in vitro, chúng có những chức năng khác trong in vivo nhƣ chúng xuất hiện ở những bộ phận dƣới mức tế bào. Nhƣ vậy có rất nhiều nhân tố ảnh hƣởng đến việc hình thành PTS1 bao gồm cả Protein, những ảnh hƣởng này của BAD1 và BAD2 protein có cả ở lúa gạo và lúa mạch. Sản phẩm của cả hai tiểu đơn vị khác nhau cũng giống nhƣ sự ngăn cản dƣới mức tế bào cho phép hình thành những heterodimers. Sự có mặt của heterodimers có thể là những chất nền đặc trƣng cho BAD ở lúa gạo.
Hình 2.3. Trình tự amino acid BAD1 protein đƣợc mã hóa trên NST số 4.
Ghi chú: BAD2 protein trên giống lúa không thơm đƣợc mã hóa trên NST số 8 và trình tự amino acid đƣợc dự đoán đã bị cắt bớt của BAD2 protein từ giống lúa thơm.
20
Nguồn: Louis (2009)
2.2.1.3. Ảnh hưởng của môi trường đến tính thơm
Mùi thơm phụ thuộc theo mùa vụ gieo trồng, loại đất, địa điểm và độ phì của đất. Lúa thơm trồng các vùng sinh thái khác nhau sẽ có độ thơm khác nhau. Sự hình thành và duy trì mùi thơm đƣợc gia tăng nếu trong giai đoạn hạt vào chắc nhiệt độ xuống thấp và phụ thuộc vào biên độ nhiệt. Hàm lƣợng 2-AP còn bị ảnh hƣởng bởi khô hạn. Khô hạn trong giai đoạn chín sữa làm tăng hàm lƣợng 2-AP nhƣng khô hạn ở giai đoạn chín vàng thì không tăng và hàm lƣợng 2-AP tăng cao nhất trong khoảng 4-5 tuần sau trổ, sau đó giảm dần (Yoshihashi, 2002). Goufo et al. (2010) cho biết cần thu hoạch sớm để có mùi thơm đậm nhƣng có thể năng suất giảm do hạt chƣa chín đều và tác giả cũng cho biết cấy mật độ dầy hơn bình thƣởng sẽ làm giảm mùi thơm.
Bahmaniar et al. (2007), phân và bón phân cho lúa là cần thiết để tăng năng suất và sản lƣợng, bón phân đạm cho lúa thơm sẽ ảnh hƣởng đến chất lƣợng và hƣơng vị của cơm nấu.
2.2.2. Di truyền của kích thƣớc hạt
Kích thƣớc hạt quyết định khối lƣợng hạt, là một trong ba yếu tố cấu thành nên năng suất (số bông/m2, số hạt chắc/bông và khối lƣợng hạt). Kích thƣớc hạt bao gồm chiều dài, chiều rộng và độ dày hạt (Fan et al, 2006). Nghiên cứu trên lúa dại Oryza glumaepatula (IRGC 105668) của Brazil, Sobrizal and Yoshimura (2008) phát hiện gen sk1 nằm trong khoảng chỉ thị phân tử RFLP C679 and C560 trên NST số 2 với khoảng cách 2,8 và 1,5 cM.
Ming-wei et al (2005) phân tích di truyền ở quần thể F2 của tổ hợp lai Shuhui 881/Y34 và Shuhui 527/Y34 đã xác định chiều dài hạt rất ngắn của giống Y34 đƣợc kiểm soát bởi một gen trội hoàn toàn Mi3(t) và gen này nằm trên tay ngắn của NST số 3 giữa chỉ thị phân tử SSR RM282 (khoảng cách di truyền 5,1cM) và RM6283 (khoảng cách di truyền 0,9 cM).
Shao et al. (2010) đã phát hiện một QTL qGL7-2 nằm giữa chỉ thị phân tử RM351 và RM234 trên NST số 7. Fan et al. (2009) xác định QTL GS3 nằm ở tâm động của NST số 3 là QTL đóng vai trò chính. Sự đột biến thay thế một nucleotít C thành A ở exon số hai của GS3 (A alen) đã điều khiển tăng chiều dài hạt và A alen chỉ thể hiện ở Oryza sativa, Oryza nivara và Oryza rufipogon (Takano-Kai et al., 2010). Qin et al. (2008) cũng xác định 3 QTL (qGL 1, qGL 3 và qGL 10) kiểm soát chiều dài hạt tuần tự nằm trên NST số 1, 3 và 10. Lou (2009) cũng nghiên cứu qGL 3 nằm trong khoảng RM3204 và RM16 trong các dòng lúa ở thế hệ F8 của tổ hợp lai Chuan7/Nanyangzhan và cho biết qGL 3 cùng locus với GS3 và cho rằng nên dựa
21
vào QTL này để chọn giống lúa chất lƣợng. Ramkumar et al. (2010) thiết kế hệ thống chỉ thị phân tử có tên là DRR-GL sử dụng phƣơng pháp PCR với hai cặp mồi gồm cặp mồi ngoài (EFP and ERP) và cặp mồi trong (IRSP và IFLP) phục vụ cho chọn giống nhờ chỉ thị phân tử.
Jennings et al. (1979) cho rằng chiều dài và hình dạng hạt di truyền số lƣợng. Hạt F1 có kích thƣớc trung bình giữa bố mẹ, F2 phân ly vƣợt trội cho cả hạt dài lẫn hạt tròn, chiều dài hạt và hình dạng hạt đƣợc ổn định rất sớm trong các thế hệ phân ly. Nếu kiểu hạt mong muốn không xuất hiện ở thế hệ F2 thì khó có thể tìm ra dạng hạt tốt hơn ở F3. Ngƣợc lại nếu kiểu hạt ƣa thích đã xuất hiện ở F2 thì ít khi phân ly ở thế hệ kế tiếp. Điều này cho thấy rằng phải chọn ngay ở thế hệ F2 của các cặp lai đơn hoặc trên quần thể F1 của các cặp lai lại, lai ba, lai kép. Surek và Beser (2005) cũng cho rằng chọn kích thƣớc hạt gạo ở thế hệ phân ly sớm sẽ thu đƣợc kết quả mong muốn (Ramkumar, 2010).
2.2.3. Di truyền hàm lƣợng amylose
Singh et al. (2000) đã thống kê cho thấy hàm lƣợng amylose đƣợc kiểm soát bởi một gen và một gen phụ bổ sung, hai gen bổ sung hoặc ảnh hƣởng số lƣợng alen (Bảng 2.2).
Bảng 2.2. Kiểu gen kiểm soát di truyền hàm lƣợng amylose
Kiểu gen kiểm soát Một gen trội không hoàn toàn
Hai gen bổ sung
Tác giả công bố Seetharaman (1959), Kahlon (1965), Bollich and Webb (1973), Somrith (1974), Chang and Li (1981), Chauhan and Nanda (1983), Huang and Li (1990). Stansel (1966), Hsieh and Wang (1988), McKenzie and Rutger (1983). Heda and Reddy (1986).
Hai gen trội với hàm lƣợng amylose cao có tính trội hơn amylose thấp Ảnh hƣởng số lƣợng alen
Huang and Lin (1990) xác định hàm lƣợng amylose đƣợc kiểm soát bởi một gen chính và một số gen phụ. Hàm lƣợng amylose cao và trung bình trội hoàn toàn so với hàm lƣợng amylose thấp. Shen et al(1990) cho rằng hàm lƣợng amylose do một gen kiểm soát, gen kiểm soát hàm lƣợng amylose cao trội hoàn toàn với gen kiểm soát hàm lƣợng amylose thấp khi lai giữa nhóm Indica có hàm
22
Kumar and Khush (1986, 1987), Heu and Park (1976), Okuno et al. (1983), Okuno and Yano (1984), Shen et al. (1990), Lin (1989), Zhang and Peng (1996)
lƣợng amylose cao và lúa nếp. Tuy nhiên, trong tổ hợp lai giữa lúa Indica có hàm lƣợng amylose thấp và lúa nếp thì tính di truyền amylose đƣợc kiểm soát bởi đa gen. Độ dẻo đƣợc kiểm soát bởi một gen lặn wx (Lin, 1989), nên nội nhũ của gạo nếp chỉ chứa amylopectin với kiểu gen 3n=wxwxwx, ngƣợc lại ở gạo tẻ bao gồm cả amylose và amylopectin đƣợc kiểm soát bởi gen trội Wx. Hoạt động tính trội của alen Wx không bị ảnh hƣởng do thay đổi hàm lƣợng amylose của cây bố, nhƣng số lƣợng alen trội Wx ảnh hƣởng đến hàm lƣợng amylose trong nội nhũ (Heu and Park, 1976). Alen Wxa quy định hàm lƣợng amylose cao, trội không hoàn toàn so với alen Wxb quy định hàm lƣợng amylose thấp. Wxa hiện diện ở hầu hết lúa Indica và Wxb ở lúa Japonica (Zhao et al., 2010). Ngoài ra, ngƣời ta còn thấy các alen khác nhƣ: Wxin do sự thay thế serine từ tyrosine ở exon 6 phân biệt đƣợc giống có hàm lƣợng amylose cao và trung bình; alen Wxop do sự thay thế aspartate sang glycin ở exon 4 gây ra nội nhũ mờ đục (Fitzgerald et al., 2008).
Chọn cá thể có hàm lƣợng amylose mong muốn, cần tiến hành ở thế hệ phân ly đầu (F2) sẽ cho hiệu quả tốt hơn. Chọn lọc con lai đang phân ly ở thế hệ muộn có hàm lƣợng amylose trung bình sẽ không có hiệu quả, bởi vì ảnh hƣởng tích luỹ về lƣợng của amylose sẽ xảy ra ở các thế hệ sau đó. Môi trƣờng gây nên sự biến động đến hàm lƣợng amylose. Hàm lƣợng amylose có thể biến đổi khoảng 6% ở cùng một số giống khi chuyển vùng trồng từ nơi này đến nơi khác hay từ vụ này sang vụ khác. Hàm lƣợng amylose trong tinh bột nội nhũ bị ảnh hƣởng bởi nhiệt độ môi trƣờng (Zhao et al., 2010).
Cấu trúc của hạt gạo liên quan đến hàm lƣợng amylose và amylopectin trong nội nhũ hạt gạo, ảnh hƣởng đến nhiệt độ gelatin hóa (GT) của hạt gạo từ đó dẫn đến ảnh hƣởng đến chất lƣợng của gạo. Mối liên quan giữa nhiệt độ gelatin hóa của tinh bột gạo và các enzym sinh tổng hợp tinh bột đã đƣợc thiết lập khi phát hiện đƣợc gen chủ đạo điều khiển nhiệt độ gelatin hóa thông qua cấu trúc của amylopectin (Umemot et al., 2002). Phân tích các dòng đẳng gen (NIL), vùng cận gen mã hóa SSIIa của giống có GT cao (Kasalash, 2007) đƣợc lai nhập gen với giống Nipponbare có GT và phân tích Western về sự có mặt của SSIIa trong cả hai giống lúa đã hỗ trợ cho giả thuyết SSIIa là enzym ảnh hƣởng đến sự biến đổi tự nhiên của GT thấp (Umemoto et al., 2002). Phân tích trình tự DNA của gen mã hóa SSIIa cho thấy một số đa hình đơn nucleotit (SNP) trong gen này, hai trong số đó liên quan đến phân lớp GT (Waters et al., 2006). Các giống lúa thuộc lớp có GT cao có G/GC kiểu đơn trong khi các giống lúa thuộc lớp GT thấp chỉ có A/GC hoặc G/TT ở các vị trí chủ chốt của SNP.
23
Tính trạng dẻo của gạo đƣợc quyết định bởi hàm lƣợng amylose có trong nội nhũ hạt, amylose chiếm khoảng 16-30% trong tinh bột gạo và nó là yếu tố
quyết định của tính dẻo, dính và trắng bóng của hạt gạo (Juliano, 2003). Gạo có
hàm lƣợng amylose cao thƣờng cứng và khô cơm, khi nấu hạt gạo rời nhau. Gạo
có hàm lƣợng amylose thấp thƣờng dẻo, dính và bóng cơm. Sự tổng hợp của amylose là do sự thủy phân của enzym granule-bound starch synthaza (GBSS),
enzym này đƣợc mã hóa bởi gen Wx. Các giống lúa phi sáp (không dẻo) có chứa 2 alen ở locus waxy đƣợc gọi là Wxa và Wxb. Alen Wxa chủ yếu có mặt trong các giống lúa Indica trong khi đó alen Wxb là trội trong giống lúa Japonica. Qua nghiên cứu của mình, Wang và cộng sự đã chỉ ra rằng sự khác biệt về cơ sở phân
tử của thành phần amyloza trong nội nhũ của hạt là do sự điều khiển sau phiên
mã của alen Wx. Ở những giống lúa có trình tự AGGTATA ở đầu nối 5’ của đoạn intron đầu tiên thuộc gen Wx cho thấy sự phiên mã ở mức cao, do đó dẫn
đến hàm lƣợng cao của amylose trong nội nhũ hạt. Trong khi đó, các giống lúa
có trình tự AGTTATA ở đầu nối 5’ cho mức độ phiên mã của gen Wx thấp, dẫn
đến hàm lƣợng amylose trong nội nhũ thấp. Ở một nghiên cứu khác, Hirano và
cộng sự đã chỉ ra rằng trình tự AGGTATA ở đầu nối 5’ trùng với sự có mặt của alen Wxa, trong khi đó trình tự AGTTATA trùng với sự có mặt của alen Wxb. Tuy nhiên, chỉ với hai alen này không đủ để giải thích đƣợc sự khác nhau về hàm
lƣợng amylose của tất cả các giống lúa (Hirano, 1996).
Theo Nguyễn Thành Tâm và cs. (2012), cho rằng có sự khác nhau về tỷ lệ
bạc bụng giữa các vị trí hạt trên cùng một bông hoặc giữa các bông trên cùng
một bụi hoặc giữa các bụi khác nhau. Tỷ lệ bạc bụng cao nhất ở phần cổ bông, kế
đến là phần giữa bông và thấp nhất ở phần chót bông. Tỷ lệ bạc bụng không ảnh
hƣởng đến độ trở hồ của hạt gạo trong cùng một giống. Tỷ lệ bạc bụng không
ảnh hƣởng nhiều đến hàm lƣợng amylose của giống. Hàm lƣợng amylose cao
nhất ở phần chót bông và sau đó chúng giảm dần đến phần cổ bông.
2.2.4. Di truyền tính trạng hàm lƣợng protein
Hàm lƣợng protein là một chỉ tiêu quan trọng đối với chất lƣợng dinh dƣỡng của hạt gạo. Protein có trong gạo đƣợc đánh giá cao hơn so với các loại ngũ cốc khác vì lƣợng lysine chiếm trung bình khoảng 4% protein. Hàm lƣợng
protein của lúa thƣờng trung bình khoảng 7% ở gạo xát trắng và 8% ở gạo lứt (Vũ Tuyên Hoàng và cs, 2006). Phẩm chất protein của gạo tuỳ thuộc vào lƣợng protein trong hạt. Khi lƣợng protein tăng, do di truyền hay do canh tác, thì
24
lƣợng protein mất trong lúc xay xát cũng giảm, chứng tỏ phần lớn protein tăng thêm không phải ở trong cám. Nhƣ vậy, về mặt dinh dƣỡng gạo có protein cao
tốt hơn gạo có lƣợng protein bình thƣờng (Jennings et al., 1979). Các nhà chọn
giống đã cố gắng nâng cao hàm lƣợng protein trong hạt nhƣng ít thành công.
Nghiên cứu của Chang and Somrith (1979) cho biết di truyền tính trạng protein do đa gen điều khiển có hệ số di truyền khá thấp, có thể do ảnh hƣởng tƣơng tác
mạnh mẽ giữa kiểu gen và môi trƣờng. Trong quá trình canh tác nếu không bón hay bón ít đạm, thì các giống lúa cao sản chỉ chứa một lƣợng protein tƣơng
đƣơng với lúa địa phƣơng. Nhƣng khi đƣợc bón nhiều đạm và áp dụng các biện
pháp kỹ thuật canh tác thì hàm lƣợng protein sẽ tăng (Jennings et al., 1979).
Theo Li et al. (2009), các giống lúa có hàm lƣợng amylose thấp (<10%) nằm giữa lúa nếp và lúa dẻo đƣợc gọi chung là “lúa mềm - soft rice”. Có sự
tƣơng quan nghịch giữa hàm lƣợng amylose và protein giữa các giống lúa trên
(Song and Zhang, 1992). Kết quả phân tích gen anti-Waxy làm tăng hàm lƣợng
protein thì làm giảm hàm lƣợng amylose (Okagaki and Wessler, 1988; Shimada
et al., 1993; Terada et al., 2000; Chen et al., 2002; Liu et al., 2003). Theo Li
et al. (2009) khuyến cáo nên chuyển gen anti-Waxy vào các giống lúa japonica
năng suất cao để có đƣợc giống có hàm lƣợng protein cao.
2.2.5. Di truyền tính trạng nhiệt độ hóa hồ
Khi hạt tinh bột đƣợc tác động bởi nhiệt độ hoặc hóa chất thì các phân tử
tinh bột bị phá vỡ thông qua sự nóng chảy hay còn gọi là nhiệt độ hóa hồ. Nhiệt
độ hóa hồ có thể liên quan một phần với lƣợng amylose của tinh bột. Nhiệt độ
hóa hồ thấp không liên hệ chặt với lƣợng amylose cao, thấp hay trung bình. Gạo
có nhiệt độ hóa hồ cao có phẩm chất kém (Jennings et al., 1979).
Bảng 2.3. Kiểu gen kiểm soát di truyền nhiệt độ hóa hồ
Kiểu gen kiểm soát Tác giả
Hai gen với hoạt động tích lũy Tomar and Nada (1984)
Một gen lặn Ảnh hƣởng cộng và trội Heu and Choi (1973) Hsieh and Wang (1988)
Ảnh hƣởng cộng Ba gen Somrith (1974) Stansel (1966)
Đa gen, cộng và không cộng Puri and Siddiq (1980)
25
Nguồn: Singh et al. (2000)
Kết quả nghiên cứu về di truyền cho thấy nhiệt độ hóa hồ đƣợc điều khiển bởi một gen (IRRI, 1976). Một số nghiên cứu khác của Heu and Park (1976) lại
cho rằng nhiệt độ hóa hồ đƣợc điều khiển bởi một gen chính và vài gen phụ bổ
sung. Kiani et al. (2008) cho rằng hai gen điều khiển nhiệt độ hóa hồ. Tuy nhiên, vai trò đa gen cũng đƣợc đề cập đến. Năm 1976, IRRI công bố nhiệt độ hóa hồ cao
trội không hoàn toàn so với nhiệt độ hóa hồ thấp. Sau đó, Kiani et al. (2008) cho
biết nhiệt độ hóa hồ cao trội hoàn toàn so với nhiệt độ hóa hồ thấp. Các kết quả
nêu trên cho thấy không có sự ổn định về số gen điều khiển tính trạng nhiệt độ hóa
hồ cũng nhƣ mối quan hệ giữa tính trội và tính lặn (trích theo Kiani, 2008).
Sự khác nhau giữa các nhiệt độ hóa hồ cao, trung bình và thấp đƣợc điều
khiển bởi một dãy alen ở cùng một locus, cộng với vài gen phụ bổ sung. Alen trội Alk quyết định tạo thành nhiệt độ hóa hồ cao, alen alkb lặn quyết định hình thành nhiệt độ hóa hồ trung bình và alka lặn so với Alk và alka tạo kiểu nhiệt độ hóa hồ thấp, chọn lọc con lai có nhiệt độ hóa hồ trung bình từ các tổ hợp lai giữa
nhiệt độ hóa hồ cao và nhiệt độ hóa hồ thấp sẽ khó đạt kết quả tốt (Lê Cẩm Loan,
1997). Nhiệt độ hóa hồ còn là tính trạng dễ bị ảnh hƣởng bởi môi trƣờng, theo sự
thay đổi nhiệt độ trong giai đoạn hạt vào chắc (trích theo Singh et al., 2000).
2.2.6. Di truyền tính trạng độ bền thể gel
Trong cùng một nhóm có hàm lƣợng amylose cao giống nhau (>25%),
giống lúa nào có độ bền thể gel mềm hơn, giống lúa đó đƣợc ƣa chuộng nhiều hơn.
Cơm nấu có độ bền thể gel cứng sẽ khô cứng nhanh hơn cơm nấu có độ bền thể gel
mềm. Tang et al. (1991) ghi nhận độ bền thể gel đƣợc kiểm soát bởi đơn gen, nhƣ geca điều khiển độ bền thể gel trung bình, gecb điều khiển độ bền thể gel mềm.
Bảng 2.4. Kiểu gen kiểm soát di truyền độ bền thể gel
Kiểu gen kiểm soát Tác giả
Tang et al. (1989) cho rằng độ bền thể gel đƣợc điều khiển bởi đơn gen và nhiều gen phụ bổ sung. Độ bền thể gel cứng trội hơn độ bền thể gel cấp trung
bình và mềm (trích theo Kiani, 2008).
Một gen; gel cứng trội; ảnh hƣởng tế bào chất Một gen với nhiều gen phụ bổ sung Chang and Li (1981) Tang (1989, 1991); Kiani (2008)
2.2.7. Di truyền một số tính trạng liên quan đến năng suất 2.2.7.1. Số hạt/bông
Là tính trạng đƣợc các nhà chọn giống quan tâm nhiều, liên quan nhiều
26
đến năng suất hạt trên cây lúa. Tính trạng này phụ thuộc vào yếu tố di truyền và đƣợc thể hiện bằng sự tƣơng tác giữa kiểu gen và môi trƣờng (P = G x E). Các
nghiên cứu gần đây đã khảng định số hạt trên bông của cây lúa là tính trạng số
lƣợng và đƣợc xác đinh do nhiều gen qui định (tính trạng đa gen). Một số
gen/locus kiểm soát tính trạng này đã đƣợc đƣa ra: gen spp7 trên NST số 7, vùng liên kết với cặp chỉ thị RM500 – RM418; gen gpp1.1 trên NST số 1 liên kết với
chỉ thị RM104 (Qiang et al., 2010); qGN10.2 trên NST số 10 liên kết trong cặp
chỉ thị RM222 – RM4915 (Jing et al., 2010).
Theo Zhao et al. (2010) có 5 QTLs đã đƣợc tìm thấy liên quan đến số hạt
trên bông nằm ở NST số 2, 10, và số 11 trong số đó có có 03 QTLs tìm thấy ở lúa
dại là qGN-2-1, qGN-11-1 và qGN-11-2. Tác giả cho rằng có 3 QTLs liên quan đến số hạt trên cây nằm trên NST số 1 và 2 đó là qGNP-1-, qGNP-2-1 và qGNP-2-2).
Tính trạng số hoa trên bông có 6 QTLs liên quan nằm trên NST số 2, 4,6, 7, 10 và
11, trong đó có 2 QTLs là qSN-6-1 và qSN-7-1) làm giảm số hoa trên bộng.
2.2.7.2. Tỷ lệ hạt chắc
Là yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất lúa. Các yếu tố ngoại cảnh (mùa vụ, điều kiện thời thiết, kỹ thuật sản xuất) ảnh hƣởng lớn đến tỉ lệ hạt chắc
ở cây lúa. Tỉ lệ hạt chắc đƣợc quyết định ở thời kỳ trƣớc và sau trỗ, nếu gặp điều
kiện bất thuận trong thời kỳ này thì tỉ lệ lép sẽ cao. Tỷ lệ hạt chắc ở cây lúa phổ
biến dao động từ 90-95%, cao là 95-98%, cũng có khi dƣới 70% hoặc thậm chí
còn thấp hơn nữa. Tỷ lệ hạt chắc còn phụ thuộc vào đặc điểm của giống (kiểu gen).
Đây là tính trạng số lƣợng, đƣợc kiểm soát bởi 1 nhóm gen/locus (tính trạng đa
gen). Các nghiên cứu gần đây đã đƣa ra đƣợc một số vùng gen/locus kiểm soát
tính trạng này: gen qSSP11.1 trên NST số 11 liên kết với chỉ thị RM202 (Jing et
al., 2010); gen pss12.1 trên NST số 12, liên kết với chỉ thị RM7102 (Qiang et al.,
2010). Theo Zhao et al. (2010) có 03 QTLs liên quan đến tỷ lệ đậu hạt nằm trên NST số 10, 11 và 12 và đều ở lúa thƣờng không liên quan đến lúa dại. Theo Zhang
et al. (2009) có 1 QTL chính (qSPP7) và 03 QTL phụ (qSPP1, qSPP2 and qSPP3)
nằm trên NST số 7, 1, 2 và 3 liên quan đến số hoa trên bông.
Số hoa trên bông và số hạt chắc trên bông là những chỉ tiêu hết sức quan trọng đối với năng suất lúa. Các tính trạng này đã đƣợc nhiều nhà khoa học nghiên cứu ở các cấp độ từ kiểu hình đến sử dụng chỉ thị phân tử (Xiao et al.,
1996; Zhuang et al.,1997; Xiong et al., 2010; Xing et al., 2002, 2008). Các QTLs liên quan đến hai tính trạng này đƣợc các tác giả xác định ở quần thể F2, dòng
27
đơn bội kép và dòng tái hợp (Xiao et al.,1996; Lu et al., 1996; Zhuang et al., 1997; Yu et al., 1997; Xing et al., 2002). Khi các thí nghiệm bố trí theo kiểu
truyền thống (vật liệu sơ khởi, quần thể nhỏ) thì việc xác định chính xác các QTL
phụ bị giới hạn (Darvasi et al., 1993). Các dòng đẳng gen chỉ có vùng rất nhỏ trên
genome đƣợc khảo sát nên có thể xác định chính xác vị trí và lập bản đồ đƣợc các QTLs (Alpert and Tanksley, 2006; Wang et al., 2005; Chu et al., 2005; Zhang et
al., 2006; Fan et al., 2006). Các dòng đẳng gen đã nhận đƣợc gần nhƣ toàn bộ tín hiệu của các QTLs chính ví dụ nhƣ chiều cao cây, thời gian nở hoa (Ishimaru et
al., 2004; Yamamoto et al., 1998, 2000). Một số QTL liên quan đến tính trạng
chiều cao cây, thời gian trỗ đã đƣợc nhân bản khi sử dụng các dòng đẳng gen
(Monna et al., 2002; Takahashi et al., 2001). Một số QTL liên quan đến số hoa
trên bông, số hạt chắc trên bông đã đƣợc lập bản đồ dựa trên các dòng đẳng gen (Zhang et al., 2006; Xing et al., 2008). Chỉ có 2 QTL cho số hoa trên bông đƣợc
nhân bản gần đây (Ashikari et al., 2005; Xue et al., 2008). Chiến lƣợc phân tích
QTL lai trở lại cải tiến sẽ đƣợc phát triển mạnh nhờ sử dụng các dòng đẳng gen
(Alpert and Tanksley., 1996; Wang et al., 2005; Yi et al., 2006; Li et al., 2007).
2.2.7.3. Khối lượng 1000 hạt (M1000 hạt)
Là yếu tố cuối cùng quyết định đến năng suất hạt của cây lúa. Khối lƣợng
1000 hạt của cây lúa thƣờng biến thiên tập trung trong khoảng 20-30gam và đƣợc
cấu thành bởi 2 yếu tố: khối lƣợng vỏ trấu (thƣờng chiếm khoảng 20%) và khối
lƣợng hạt gạo (thƣờng chiếm khoảng 80%). Đây là tính trạng chủ yếu do đặc tính
di truyền của giống quyết định, ít bị ảnh hƣởng bởi điều kiện môi trƣờng. Khối
lƣợng 1000 hạt của cây lúa có ảnh hƣởng một phần bởi điều kiện môi trƣờng vào
thời kỳ giảm nhiễm (18 ngày trƣớc khi trổ) đến cỡ hạt cho đến khi vào chắc rộ (15-
25 ngày sau khi trổ) đến độ mẩy của hạt. Khối lƣợng 1000 hạt của cây lúa là tính trạng số lƣợng, do nhiều gen/locus kiểm soát và đã đƣợc nghiên cứu nhiều. Theo các nghiên cứu gần đây, có 3 vùng gen/locus chính qui định M1000 hạt đã đƣợc
đƣa ra: gen qGWt5.2 trên NST số 5, liên kết với cặp chỉ thị RM440 – RM534; gen qGWt11.1 trên NST số 11, liên kết với chỉ thị RM332-RM370 (Jing et al., 2010);
gen kgw2.1 trên NST số 2, liên kết với chỉ thị RM262 (Qiang et al., 2010).
Có 10QTLs đƣợc xác định đối với tính trạng khối lƣợng 1000 hạt nằm
trên NST số 3, 4, 5, 6 và 11. Điều này giải thích cho sự đa dạng về kiểu hình đối với tính trạng P1000 hạt (3,77% đến 28,67%). Có 2 loci của qGWt-6-1 và qGWt-6-2 làm giảm khối lƣợng 1000 hạt và 8 loci còn lại làm tăng khối lƣợng
28
1000 hạt. Loci qGWt-5-1, qGWt-5-2 và qGWt-11-1 làm tăng khối lƣợng 1000
hạt tƣơng ứng là 2.49g, 2.08 g và 5.56 g (Zhao et al., 2010).
2.2.7.4. Năng suất hạt
Là một mục tiêu quan trọng nhất của các nhà chọn giống, là tổng hợp của các yếu tố cấu thành: số bông/đơn vị diện tích x số hạt/ bông x tỉ lệ hạt chắc x
khối lƣợng hạt. Ngoài yếu tố về đặc tính di truyền giống thì năng suất lúa còn
phụ thuộc nhiều vào yếu tố ngoại cảnh. Nghiên cứu về các yếu tố di truyền kiểm
soát năng suất hạt ở cây lúa, các nhà nghiên cứu đều khảng định đây là tính trạng
số lƣợng rất phức tạp, do nhiều gen/locus kiểm soát. Ngoài các vùng gen/locus
kiểm soát các yếu tố cấu thành, còn có vùng gen/locus riêng kiểm soát năng suất hạt đã đƣợc tìm ra. Tuy nhiên, cơ chế kiểm soát năng suất hạt của các vùng gen/locus này nhƣ thế nào và có liên quan gì đến các vùng gen/locus kiểm soát
các yếu tố cấu thành năng suất thì vẫn chƣa đƣợc làm rõ. Theo đó, có 5 vùng
gen/locus kiểm soát năng suất hạt của lúa đã đƣợc tìm ra: gen qDTY1.1 trên NST
số 1 liên kết với chỉ thị RM431 (Vikram et al., 2011); gen yld8.1 trên NST số 8
liên kết với chỉ thị RM256 (Qiang et al., 2010); gen qSSP11.1 trên NST11 liên
kết với cặp chỉ thị RM202 – 287, gen qGYP2.1 trên NST số 2, liên kết với cặp
chỉ thị RM110 – RM211 và qGYP3.1 trên nhiễm sắc thể số 3 liên kết với cặp chỉ
thị RM282 – RM49 (Jing et al., 2010). Mức cân bằng tối ƣu giữa các thành phần
năng suất để đạt năng suất cao thay đổi tùy theo giống lúa, điều kiện đất đai, thời
tiết và kỹ thuật canh tác. Hơn nữa, ảnh hƣởng của mỗi thành phần năng suất đến
năng suất lúa không chỉ khác nhau về thời gian nó đƣợc xác định mà còn do sự
góp phần của nó trong năng suất hạt. Để biết tầm quan trọng tƣơng đối của mỗi
thành phần năng suất đối với năng suất hạt, Yoshida and Parao (1976) đã phân tích
tƣơng quan hồi qui nhiều chiều, sử dụng phƣơng trình logY = logN + logM + logF + R. Phƣơng trình này đƣợc rút ra từ phƣơng trình năng suất rút gọn nhƣ sau: Y= N x M x F x 10-5. Trong đó, Y là năng suất hạt (t/ha), N là tổng số hạt trên m2, M là khối lƣợng 1000 hạt (g), F là phần trăm hạt chắc và R là hằng số.
Kết quả cho thấy, tổng hợp tất cả các thành phần năng suất đóng góp khoảng 81,4% biến động của năng suất lúa. Trong đó, riêng số hạt trên m2 chiếm 60,2%, tỷ lệ hạt chắc và khối lƣợng hạt hợp lại chiếm 21,2%, số hạt/m2 và phần trăm hạt chắc đóng góp 75,7% và số hạt/m2 cộng với khối lƣợng hạt đóng góp đến 78,5% năng suất lúa. Nếu sự góp phần của tất cả các thành phần năng suất là 100% thì sự đóng góp của số hạt trên m2 sẽ là 74 % và sự góp phần của tỷ lệ hạt chắc với
29
và phần trăm hạt chắc đóng góp cộng với khối lƣợng hạt đóng góp đến 96% năng suất lúa (Yoshida
là thành phần năng suất
khối lƣợng 1000 hạt là 26%, kết hợp số hạt/m2 93%, số hạt/m2 and Parao, 1976). Nhƣ vậy, có thể nói rằng số hạt trên m2 quan trọng nhất trong số các thành phần năng suất. Tuy nhiên, trong những điều
kiện ngoại cảnh nhất định, nhất là trong điều kiện thời tiết bất ổn (mƣa gió, nóng, lạnh bất thƣờng trong thời kỳ trỗ) thì các thành phần cấu thành năng suất khác nhƣ
tỷ lệ hạt chắc và khối lƣợng 1000 hạt (độ mẩy của hạt) lại đóng vai trò quan trọng giới hạn năng suất lúa hơn là số hạt trên m2 (Qui et al., 2010).
Bảng 2.5. Mức độ đóng góp của các yếu tố vào năng suất lúa
Mức độ đóng góp vào năng suất (%) Nguồn biến động Tƣơng đối Tuyệt đối
(N) 60,2 74
21,2 26
(N) và phần trăm hạt chắc (F) 75,7 93
(N) và M 1000 hạt (M) 78,5 96
Số hạt trên m2 Phần trăn hạt chắc (F) và M 1000 hạt (M) Số hạt trên m2 Số hạt trên m2 Tất cả N, F, M 81,4 100
2.3. NGHIÊN CỨU VỀ CHỌN TẠO GIỐNG LÖA CHẤT LƢỢNG CAO CÓ MÙI THƠM
2.3.1. Nghiên cứu về chọn tạo giống lúa chất lƣợng cao
Cho tới nay việc chọn tạo giống lúa chất lƣợng cao vẫn chủ yếu dựa vào
phƣơng pháp lai tạo và phân tích thông thƣờng. Tuy nhiên do các đặc tính chất
lƣợng, nhất là hàm lƣợng chất thơm thƣờng bị tác động bởi điều kiện môi trƣờng
nên việc phân tích thƣờng phải tiến hành trên nhiều vụ cho những dòng giống muốn lựa chọn. Việc làm này không những tốn kém về cả mặt tiền bạc và thời
gian. Hơn nữa, hầu hết việc đánh giá những đặc tính chất lƣợng bằng phƣơng
pháp phân tích thông thƣờng chỉ tiến hành đƣợc khi đã thu hoạch lúa và cần ít nhất một vài gam hạt. Đây là một trở ngại chính cho công tác chọn giống khi mà
các cá thể hay dòng đánh giá, phân tích còn cho số lƣợng hạt ít và cần phải đƣợc
gieo cấy ngay trong vụ tiếp theo (Lê Xuân Thám, 2004).
Do những nhƣợc điểm trên của công tác chọn giống ứng dụng phƣơng pháp chọn tạo truyền thống, phân tích thông thƣờng, các nhà chọn giống đã và đang tìm kiếm những phƣơng pháp mới để chọn tạo giống lúa mới nói chung và lúa chất lƣợng nói riêng mọt cách hiệu quả hơn. Với sự hiểu biết ngày càng sâu
30
hơn về bản chất di truyền và hệ gen ở lúa, gần đây việc áp dụng công nghệ sinh học đã ngày càng đƣợc áp dụng một cách thƣờng xuyên và hiệu quả hơn trong
công tác chọn tạo giống cây trồng, nhất là việc ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô,
tế bào và công nghệ chỉ thị phân tử. Tại Trung Quốc, công nghệ đơn bội đã đƣợc
sử dụng để tạo các giống lúa một cách có định hƣớng. Hàng nghìn phòng nuôi cấy mô, tế bào đã đƣợc xây dựng tại đây từ những năm 1970. Những phòng nghiên
cứu ứng dụng công nghệ đơn bội này đã tạo ra hơn 100 giống lúa mới và rất nhiều dòng giống bố mẹ cho các tổ hợp lúa lai. Các dòng, giống lúa mới đƣợc tạo ra từ
công nghệ đơn bội đã đƣợc gieo cấy trên diện tích hàng triệu ha. Kỹ thuật nuôi cấy
bao phấn cũng đã tạo ra trên 40 giống lúa mới tại Hàn Quốc. Việc ứng dụng công
nghệ nuôi cấy bao phấn, hạt phấn trong việc chọn tạo giống lúa mới cũng rất thành
công ở IRRI, Nhật Bản, Ấn Độ, Thái Lan và nhiều nƣớc khác (IRRI, 2006).
Sử dụng công nghệ chỉ thị phân tử (molecular markers) để xác định các
gen cần thiết đã mở ra một triển vọng lớn cho công tác chọn tạo và cải tiến giống
lúa. Tại Úc, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc xác định các chỉ thị
phân tử nhƣ R28, RM223, RM42 liên kết chặt với gen fgr quy định tính trạng
mùi thơm và các chỉ thị phân tử liên kết với các tính trạng quy định chất lƣợng
gạo nhƣ hàm lƣợng amylose, nhiệt hóa hồ và tỉ lệ gạo nguyên (Robert, 2001). Tại
Thái Lan, chỉ thị phân tử Aromarker cũng đã đƣợc sử dụng một cách hữu hiệu
trong việc các giống lúa thơm, chất lƣợng cao (Vanavichit et al. 2004). Bên cạnh
đó, các nhà chọn giống ngƣời Thái cũng đã rất thành công trong việc tạo ra các
giống lúa thơm, chất lƣợng cao bằng cách quy tụ các gen kháng sâu, bệnh và điều
kiện bất thuận nhƣ hạn, úng vào các giống lúa thơm chất lƣợng cao địa phƣơng
nhƣ Thai Hom Mali, Kao Khor 6 (thuộc nhóm lúa Jasmine) thông qua con đƣờng
lai hồi quy kết hợp với chỉ thị phân tử. Họ cũng đã thành công trong việc kết hợp
giữa nuôi cấy bao phấn, hạt phấn và sử dụng chỉ thị phân tử liên kết với gen quy định mùi thơm, hàm lƣợng amylose, kháng bạc lá, đạo ôn … để tạo nhanh các
giống lúa thơm mới, chất lƣợng cao và có khả năng chống chịu sâu, bệnh tốt
(Yeetoo et al., 2004).
2.3.2. Nghiên cứu về tác động của các yếu tố môi trƣờng và kỹ thuật canh tác tới chất lƣợng gạo
Các yếu tố môi trƣờng nhƣ nhiệt độ, độ ẩm không khí, cƣờng độ và thời
gian chiếu sáng cũng nhƣ các yếu tố úng, hạn, mặn, dinh dƣỡng và kỹ thuật canh
tác có ảnh hƣởng rất lớn tới chất lƣợng gạo. Chất lƣợng gạo đạt cao nhất khi
31
nhiệt độ trong thời kỳ trỗ chín ở mức từ 25-31 oC, chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn và cƣờng độ ánh sánh cũng nhƣ thời gian chiếu sáng cao. Ngƣợc lại các yếu
tố nhƣ hạn và mặn, đặc biệt là trong thời kỳ lúa vào chắc, làm giảm chất lƣợng
gạo vì chúng ảnh hƣởng tới quá trình quang hợp cũng nhƣ quá trình vận chuyển
các chất đồng hóa vào hạt (Denis et al., 2004; Ge et al., 2008).
Dinh dƣỡng và biện pháp kỹ thuật canh tác cũng gây ảnh hƣởng lớn tới
chất lƣợng lúa gạo, cụ thể bón phân hữu cơ làm tăng chất lƣợng thƣơng phẩm và
chất lƣợng ăn nếm của gạo. Tuy nhiên Warwick et al. (2004) lại cho rằng bón
nhiều phân đạm làm giảm tỷ lệ gạo nguyên cũng nhƣ chất lƣợng ăn của gạo. Việc
bón phân lai rai làm cho lúa đẻ nhánh không tập trung dẫn tới lúa chín không đều
và ảnh hƣởng tới chất lƣợng gạo nhất là tỉ lệ gạo nguyên và chất lƣợng ăn nếm.
Quản lý nƣớc tốt tại ruộng lúa là một biện pháp quan trọng để nâng cao chất lƣợng
gạo, việc rút nƣớc chậm trong thời kỳ lúa chín không những gây khó khăn cho
việc thu hoạch mà còn làm giảm chất lƣợng ăn của lúa gạo, nhất là đối với những
giống lúa thơm, chất lƣợng cao (Warwick et al., 2004).
Thời gian thu hoạch và độ ẩm của hạt khi thu hoạch có ảnh hƣởng lớn tới
chất lƣợng hạt, ẩm độ của hạt khi thu hoạch quá thấp hoặc qua cao đều làm giảm
tỉ lệ gạo xát, gạo nguyên và chất lƣợng ăn nếm của gạo. Độ ẩm thóc quá thấp khi
thu hoạch sẽ xảy ra hiện tƣợng hấp thụ lại nƣớc dẫn tới làm vỡ cấu trúc hạt gạo
và làm tăng tỉ lệ gạo gẫy nứt. Ngƣợc lại thu hoạch khi độ ẩm của hạt thóc còn và
không đƣợc làm khô ngay hạt thóc sẽ sinh ra ethanol và làm giảm nghiêm trọng
chất lƣợng ăn nếm của gạo. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ ẩm hạt thóc ở
giai đọan thu hoạch tốt nhất nằm trong phạm vi từ 20-26% (Geng et al., 1984).
Kỹ thuật bảo quản sau thu hoạch cũng có những ảnh hƣởng lớn tới chất
lƣợng gạo. Ẩm độ và nhiệt độ cao trong thời gian bảo quản làm tăng quá trình hô
hấp và phát sinh các loại nấm bệnh trên hạt từ đó làm giảm tỉ lệ gạo xát, gạo
nguyên cũng nhƣ chất lƣợng ăn nếm. Navarro et al. (2001) cho biết độ ẩm hạt
thóc khoảng dƣới 12,5% là phù hợp cho việc bảo quản lúa chất lƣợng, đặc biệt là
trong điều kiện nhiệt độ cao mùa hè độ ẩm không khí trong kho chứa thóc nên
giữ ở khoảng dƣới 65% và cần đƣợc lƣu thông để đảm bảo đƣợc chất lƣợng gạo
cao trong một thời gian dài. Việc làm sạch thóc trƣớc khi bảo quản cũng góp
phần giúp cho chất lƣợng gạo đƣợc duy trì tốt hơn trong thời gian bảo quản.
32
2.3.3. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm 2.3.3.1.Tuyển chọn từ các giống địa phương
Các giống lúa địa phƣơng đƣợc hình thành và phát triển lâu dài tại những
vùng nhất định. Bản thân chúng là những quần thể đƣợc hình thành do chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo nên thích ứng bền vững với điều kiện tự nhiên. Các
giống lúa địa phƣơng có nền di truyền rộng nên có thể chọn lọc dòng thuần để tạo ra
những dạng mới có nền di truyền hẹp hơn nhƣng lại có những tính trạng đặc trƣng
rất phù hợp với nhu cầu của con ngƣời. Giống lúa thành công đầu tiên bằng kỹ thuật chọn dòng thuần là giống lúa Basmati 370 vào năm 1933 ở Kala Shah Kaku của
Pakistan. Giống này thơm, chất lƣợng gạo tốt, đƣợc trồng khá phổ biến ở Ấn Độ và
Pakistan, đồng thời trở thành tiêu chuẩn giống xuất khẩu của nhóm lúa này. Tuy
nhiên, Basmati có năng suất thấp 1,7 tấn/ha năm 2006 ở vùng phía Tây Punjab, 2,1 tấn/ha ở Pakistan, và 3,8 tấn/ha ở phía Đông Punjab của Ấn Độ (Giraud, 2010).
Giống Khao Dawk Mali 105 của Thái Lan đƣợc nông dân chọn lọc trong quần thể
lúa địa phƣơng từ năm 1945. Đến nay, giống này là giống xuất khẩu chủ lực của
Thái Lan. Bằng kỹ thuật chọn lọc dòng thuần, giống lúa Nàng Hƣơng 2, Nàng
Thơm Chợ Đào 5 đƣợc chọn từ giống lúa thơm nổi tiếng Nàng Hƣơng và Nàng
Thơm Chợ Đào của các tỉnh phía Nam (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2005), Tám
Thơm Xuân Đài, Tám Thơm Trực Thái, Dự số 2, Tám số 5, Tám Xoan Thái Bình,
Tám số 1, Dự Lùn ở các tỉnh phía Bắc (Nguyễn Hữu Nghĩa, 2010).
2.3.3.2. Lai hữu tính và chọn lọc cá thể
Các giống lúa cổ truyền thƣờng có khả năng kết hợp kém vì thế các nhà
chọn giống dùng kỹ thuật lai tích lũy nhiều bố mẹ để phá vỡ những liên kết
không mong muốn và tăng tần suất tái tổ hợp (Singh et al., 2000). Theo phƣơng
pháp này, giống lúa thơm Pusa Basmati-1 có dạng hình thấp, năng suất cao, mất
tính cảm quang đã đƣợc chọn từ tổ hợp lai tích lũy giữa 6 giống, trong đó hai
giống lúa thơm chất lƣợng cao Basmati 370, Karnal và bốn giống lúa cao sản TKM6, IR8, Ratna và IR72. Giống lúa Việt Đài 20 đƣợc Yang et al. (1988) chọn từ tổ hợp lai tích lũy giữa 5 giống lúa khác nhau trong đó một giống có nguồn
gen thơm từ Khao Dawk Mali 105 và một từ Tainung Sen 12.
Bằng kỹ thuật này, Nguyễn Thị Trâm và cs. (2006) đã chọn tạo đƣợc giống lúa thơm Hƣơng Cốm từ các giống Hƣơng 125s, MR365, Tám Xoan đột biến (TX93), Maogô và R9311 có hàm lƣợng amylose 17,5%, hàm lƣợng protein 8,7%, nhiệt độ hóa hồ thấp, độ bền thể gel mềm, chống đổ ngã rất tốt.
33
Chƣơng trình lai tạo giống lúa thơm trên nền các giống lúa có dạng hình thấp cũng đã đƣợc tiến hành ở Trung Quốc từ những năm 1985. Nhiều giống lúa
thơm phổ biến nhƣ Khao Dawk Mali 105, Basmati 370 và IR841 đã đƣợc sử
dụng để lai với giống Shuang-Zhu-Zhan với mục đích tạo ra những giống lúa có
chất lƣợng cao, hạt gạo dài thon và đạt năng suất cao. Khush and Virk (2000) công bố nhiều dòng lúa thơm có chất lƣợng và năng suất cao từ các tổ hợp lai
giữa giống lúa Basmati 370 và các dòng lúa cải tiến, trong đó một dòng lúa là IR65610-24-2-4-2-6-3 đƣợc mở rộng sản xuất ở Việt Nam đƣợc đặt tên là
MTL233, các dòng khác đƣợc mở rộng sản xuất ở Pakistan và Ấn Độ.
Mặc dù nhiều kết quả nghiên cứu đã kết luận mùi thơm do một gen lặn
kiểm soát, nhƣng trong thực tế chọn giống khi lai giữa hai giống lúa thơm với nhau thì thế hệ F3 vẫn còn phân ly. Sự phân ly này đƣợc Sha (2009) thí nghiệm ở thế hệ F3 cho thấy tỷ lệ dòng không thơm của 39 tổ hợp lai đơn Thơm x Không thơm chiếm đến 59% tổng số dòng đánh giá, 10 tổ hợp lai đơn Thơm x Thơm
chiếm đến 18% tổng số dòng đánh giá. Tổ hợp lai ba (Thơm x Không thơm) x
thơm có tỷ lệ dòng thơm chiếm 66% tổng số dòng đánh giá thấp hơn so với tổ
hợp lai đơn Thơm x Thơm. Vì vậy, tác giả đề nghị lai cận huyết giữa các dòng
lúa thơm để có nhiều cơ hội chọn ra dòng lúa thơm.
Sha (2009) còn cho biết sự phân ly không thơm còn xuất hiện ở thế hệ F5 chọn lọc theo phƣơng pháp phả hệ của 39 tổ hợp lai thơm/không thơm, tỷ lệ
thơm đậm và thơm trung bình tăng dần sau từng thế hệ phân ly. Ngƣợc lại với số
dòng không thơm sẽ giảm dần.
2.3.3.3. Chọn lọc từ quần thể đột biến
Đột biến là một kỹ thuật đƣợc sử dụng khá thành công trong việc tạo ra
những thay đổi mong muốn về tính trạng đƣợc kiểm soát bởi một hoặc đa gen.
Lê Xuân Thám (2004) cho rằng từ đầu thập niên 90, nhiều tác giả đã cố gắng
nghiên cứu cải tiến các giống lúa Tám đặc sản của Việt Nam bằng phƣơng pháp
chiếu xạ tia gamma trên các giống nhƣ: Tám Rồng, Tám Cổ Ngỗng, Tám Thơm Nam Định, Tám Ấp Bẹ Xuân Đài. Bằng phƣơng pháp chiếu xạ, giống lúa thơm đột biến Khooshboo 95 đƣợc chọn tạo có năng suất cao và chiều cao cây thấp hơn 22% so với giống Jajai 77. Ở Thái Lan, giống RD15 đƣợc tạo bằng kỹ thuật đột biến từ giống Khao Dawk Mali 105 có thời gian sinh trƣởng ngắn hơn Khao
Dawk Mali 105 từ 7 đến 10 ngày mà vẫn giữ đƣợc phẩm chất tốt của Khao Dawk
Mali 105 (Boonsirichai et al., 2007).
34
Từ những năm 1970, Cơ quan Năng lƣợng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Tổ chức Nông Lƣơng Thế giới (FAO) đã hỗ trợ và mở rộng hƣớng nghiên cứu gây
đột biến, cải tạo những giống cây nông nghiệp và cây công nghiệp ở nhiều nƣớc
trên thế giới và đã chọn tạo thành công hàng loạt giống mới đối với lúa, lúa mỳ,
lúa mạch, táo, chanh, đƣờng, chuối, hoa, cây cảnh và một số các cây trồng khác.
Chọn giống lúa đột biến đƣợc bắt đầu từ những năm 1960 và cho đến năm
2006 đã có rất nhiều giống lúa đột biến đƣợc đƣa ra sản xuất trên thế giới. Năm
1966, Nhật Bản đã đƣa ra sản xuất giống lúa Remei - là một giống đột biến của từ giống lúa địa phƣơng chịu lạnh Fujiminori - có đặc điểm thấp cây, chống đổ,
đƣợc ƣa chuộng và thƣờng đƣợc sử dụng trong việc lai tạo với các giống lúa
khác. Hiện nay đã có hơn 60 giống lai tạo từ giống Remei đƣợc trồng ở Nhật Bản và đặc biệt là giống lúa Ikuhikari đƣợc tạo ra bằng cách lai giữa Remei và giống
lúa đặc sản Koshihikari để đƣa gen chống đổ sd1 vào giống lúa Koshihikari.
Giống lúa đột biến từ giống Pandawangi là một giống lúa địa phƣơng nổi tiếng
về hƣơng thơm, vị ngon và có thêm đặc tính kháng bệnh rầy nâu BHP type 1
(Yamaguchi et al., 2001).
Trung Quốc đã ứng dụng năng lƣợng nguyên tử trong chọn giống vào những năm 1960 và cho đến những năm cuối thế kỉ 20 đã có 78 giống lúa đột
biến đƣợc đƣa ra sản xuất (Chen et al., 2002), hầu hết các giống lúa đột biến này
đƣợc trồng ở các tỉnh Chiết Giang, Hồ Nam, Giang Tô. Hai giống lúa của Trung
Quốc là ZhongHua11 thuộc lúa Japonica và Shuang Ke Zao thuộc lúa Indica đƣợc xử lý đột biến bằng tia gamma nguồn 60Co và đã tạo ra đƣợc hơn 700 dòng đột biến về hình thái và sinh lý. Các dòng đột biến này đƣợc sử dụng làm nguồn
vật liệu cho chọn giống (Zhu et al., 2006).
Tại Ấn Độ, ba giống lúa chất lƣợng là Basmati 370, Pusa Basmati 1 và
Pakistan Basmati đƣợc sử dụng làm vật liệu cho chọn giống đột biến. Các giống này đƣợc xử lý chiếu xạ bằng tia gamma với liều chiếu 100, 150 và 200 Gray.
Qua thế hệ M7 đã chọn lọc đƣợc 15 dòng đột biến từ giống Basmati 370, 07 dòng đột biến từ giống Pusa Basmati 1 và 10 dòng đột biến từ giống lúa Pakistan Basmati. Trong số các dòng đột biến nhận đƣợc, thấy xuất hiện một dòng đột biến
triển vọng là CR2007, có nguồn gốc từ Basmati 370. Dòng CR2007 có chất lƣợng tƣơng tự nhƣ giống Basmati gốc, nhƣng có năng suất vƣợt trội so với giống gốc và
còn có đặc tính kháng đạo ôn cổ bông, bệnh đốm nâu (Patnaik et al., 2006).
35
Chọn giống lúa đột biến ở Malyasia đƣợc bắt đầu từ những năm 1972, đến năm 1983 các giống lúa chất lƣợng đƣợc cải tiến bằng phƣơng pháp này. Giống lúa thơm Pongsuseburi 2 đƣợc chiếu xạ bằng tia gamma đã tạo ra đƣợc dòng đột biến PS1297 thơm và thấp cây.
Tại Myanma và Pakistan, hai giống lúa đột biến Lone Thwe Hmwe (LTH M4-14) đƣợc chọn lọc từ đột biến hóa chất và giống Manawthuka (MNTK M4- 10) chọn lọc từ đột biến phóng xạ đã cho năng suất cao hơn và có tính kháng rầy nâu so với các giống gốc (Khin, 2006).
Ở Pakistan, bằng phƣơng pháp chiếu xạ tia gamma đối với các giống lúa, tạo ra các giống lúa đột biến nhƣ Kashmir Basmati, NIAB-IRRI-9, Khushboo-95, là các giống chất lƣợng có năng suất cao đƣợc đƣa ra sản xuất (Bijral, 1989).
Ở Việt Nam, chọn giống lúa thơm bằng phƣơng pháp đột biến gen đã đƣợc ứng dụng trên giống lúa Tám thơm và khai thác biến dị tế bào soma trên giống Khao Dawk Mali 105 (KDML 105) (Tạ Minh Sơn và cs., 2006).Theo Nguyễn Đức Thành và cs. (1999) thì chọn giống đột biến và biến dị dòng soma đƣợc áp dụng để phá vỡ tính cảm quang chu kỳ nhằm tăng năng suất, tuy nhiên các giống lúa này mất hƣơng thơm và thay đổi hàm lƣợng amylose. Viện Lúa Đồng bằng Sông Cửu Long cũng đã tiến hành nghiên cứu đột biến gen bằng phƣơng pháp đồng vị phóng xạ trên giống Tám xoan của Nam Định. Kết quả đã chọn đƣợc hai dòng là Tám xoan 1 và Tám xoan 2 không cảm quang, thời gian sinh trƣởng là 110-130 ngày, amylose trung bình, năng suất 6 tấn/ha, nhƣng không thơm (Trần Danh Sửu, 2008).
Trong giai đoạn 2001 - 2005, Viện Cây Lƣơng thực và Cây Thực phẩm đã nhập nội và tiến hành lai tạo đƣợc một số giống lúa thơm nhƣ HT1, LT2, HT2... Ngoài ra, Viện cũng đã tiến hành phục tráng và đƣa vào sản xuất hạt giống siêu nguyên chủng giống lúa Tám xoan cho các địa phƣơng (Tạ Minh Sơn và cs., 2006), dòng lúa tẻ thơm T10 ngắn ngày, năng suất cao (đạt 56,1 tạ/ha) (Nguyễn Thanh Tuyền và cs., 2005).
2.3.3.4. Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn giống l a thơm
Để cải tiến những giống lúa thơm, kỹ thuật sinh học phân tử đƣợc coi là một giải pháp hiệu quả. Ahn et al. (1992) đã xác định bằng kỹ thuật RFLP marker RG28 nằm trên NST số 8 liên kết với tính trạng biểu hiện mùi thơm ở khoảng cách 4,5 cM. Tuy nhiên, phƣơng pháp này khá đắt tiền và phức tạp nên nhiều tác giả đã nghiên cứu đơn giản hóa phƣơng pháp xác định gen thơm. Tại
36
Hội nghị Quốc gia chọn tạo giống lúa năm 2004, Nguyễn Thị Lang và cs. (2004) báo cáo hai mồi RG28F-R và RM223 có thể sử dụng trong chƣơng trình chọn giống
lúa thơm. Đồng thời, Nguyễn Thị Lang và cs. (2004) đã sử dụng 2 mồi trên để xác
định tính thơm trên OM4900 (cặp lai C53/Jasmine 85) và trên OM6161 (cặp lai
C51/Jasmine 85) và cho là hai chỉ thị phân tử này sẽ giúp phát hiện ở quần thể phân ly F2 có chứa gen fgr trong các cá thể. Cũng ứng dụng các mồi này, Nguyễn Thị Lang (2010) xác định 16 giống lúa địa phƣơng và 49 giống lúa cải tiến đều chứa gen thơm và có mùi thơm. Yi et al. (2009) đã lai giống lúa thơm Basmati 370 với giống
Manawthukha (giống địa phƣơng của Myanmar) để chuyển alen badh 2.1 vào giống
mới. Sau đó sử dụng PCR với mồi aromarker để xác định tính thơm.
Nghiên cứu về betaine aldehyde dehydrogenase 2 (BADH2) bị mất chức năng thông qua tiến trình chọn lọc tự nhiên biến thành gen kiểm soát mùi thơm
(Bradbury et al., 2005). Chen et al. (2008) đã cho biết hoạt động của alen badh
2.1 tạo tiền đề hình thành tổng hợp 2-AP. Một số tác giả đã chứng minh sự mất
đoạn 8 bp và 3 điểm đa hình đơn trong exon thứ 7 của gen thơm (fgr) mã hóa
betain aldehyde dehydrogenase 2 làm enzyme này không hoạt động, kết quả là
tích lũy 2-AP (Chen et al., 2008; Vanavichit et al., 2008). Trên sơ sở đó,
Bradbury et al. (2005) đã sử dụng ASA với phản ứng PCR để phân biệt gen thơm
đồng hợp tử lặn, dị hợp tử và đồng hợp tử trội. Hai mồi ngoài (EAP và ESP)
khuếch đại một đoạn khoảng 580 bp (577 bp ở lúa thơm và 585 bp ở lúa không
thơm). Hai mồi IFAP và ESP hoạt động tạo ra sản phẩm có kích thƣớc 257 bp cho
lúa thơm. Hai mồi INSP và EAP hoạt động tạo ra sản phẩm có kích thƣớc 355 bp
cho lúa không thơm. Hai cặp mồi này do Bradbury et al. (2005) dựa trên trình tự
của BAC AP004463, gen thơm ƣớc đoán J023088C02, chỉ thị phân tử vi vệ tinh
SSR-J02 và chỉ thị phân tử SNP RSP04 để thiết kế.
Bảng 2.6. Hai cặp mồi đƣợc sử dụng trong phân tích
Tên mồi 5’ Trình tự mồi 3’
Mồi ngoài 1 (ESP) TTGTTTGGAGCTTGCTGATG
Mồi ngoài 1 (EAP) Mồi trong cho lúa thơm (IFAP) AGTGCTTTACAAAGTCCCGC CATAGGAGCAGCTGAAATATATACC
Dƣơng Xuân Tú (2010) cũng chọn đƣợc 2 dòng lúa thơm HDT2 và HDT8
từ tổ hợp lai AC5/Q5//C70 và Peai/BT. Phan Hữu Tôn và cs. (2010) dùng cặp
37
Mồi trong cho lúa không thơm (INSP) CTGGTAAAAAGATTATGGCTTCA
mồi ESP và IFAP để sàng lọc các giống lúa thơm đã chọn đƣợc 2 dòng lúa T33 và T12. Asante et al. (2009) cũng dùng các mồi này kết hợp với đánh giá mùi
thơm theo cảm quan của tổ hợp lai IDSA 85/Nerica 1 đã xác định tính thơm của
giống lúa thơm Nerica 1 là do alen badh 2.1. Boonsirichai et al. (2007) xác định
3 dòng lúa của Khao Dawk Mali 105 đột biến đều mang alen badh 2.1. Đánh giá mùi thơm trên các giống thuộc nhóm Basmati và giống cải thiện ở Sri Lanka,
Kottearachchi et al. (2010) cho biết 2 giống lúa thơm cải thiện Lanka Samurdi và AT306 đều mang alen badh2.1 và một giống Basmati trồng ở SriLanka (Acc No.
4920) có alen khác với badh2.1. Jin et al. (2010) đã thiết kế mồi cho alen thơm
badh2.7 để chuyển vào dòng duy trì bất dục II 32B. Sakthivel và cộng sự (2009) đã
dựa vào trình tự 2 cặp mồi của Bradbury (2008) thiết kế chỉ thị phân tử BADEX7-
5 cho sản phẩm đa hình đối với lúa thơm 95 bp và lúa không thơm 103 bp.
2.3.4. Phƣơng pháp đánh giá mùi thơm ở lúa
Mùi thơm của lúa là một trong những đặc điểm quan trọng, những nhà
chọn tạo giống đã dùng nhiều phƣơng pháp khác nhau để nhận ra và đánh giá.
2.3.4.1. Xác định mùi thơm qua lá
Cắt lá ở giai đoạn 25 ngày sau khi cấy để trong chai thuỷ tinh đun nóng ở
40-500C trong 5 phút, ngửi và phân cấp mùi thơm.
Xác định mùi thơm bằng cách lấy 2 lá trên cùng trƣớc khi trổ, lá đƣợc cắt
nhỏ và đặt vào đĩa petri, cho 10 ml dung dịch KOH 1,7% vào đĩa có chứa mẫu
đậy lại lập tức. Để đĩa petri trong 10 phút ở nhiệt độ phòng. Cuối cùng thử mùi
bằng cách ngửi từng đĩa chứa mẫu để xác định mùi thơm.
2.3.4.2. Xác định mùi thơm qua hạt gạo
Nhai hạt gạo: lấy nửa hạt phần không chứa phôi nhai thử thơm, phần chứa
phôi đƣợc đem trồng (Dhulappanavar, 1976). Để đánh giá di truyền, Shu Xia Sun et al. (2008) đã sử dụng phƣơng pháp này, nhai 12 hạt F3 trên từng khóm nếu tất cả đều thơm thì là đồng hợp tử, nhóm thử thơm gồm 4 ngƣời.
Cho vào ống nghiệm 20-30 hạt gạo mới đã xát trắng, thêm 20 ml nƣớc cất.
Đóng bằng nút cao su và đặt vào nồi chƣng có nƣớc đang sôi, để sôi 10 phút (gạo lứt cần nấu 20 phút). Đem ống nghiệm ra để nguội, ngửi và phân hạng mùi thơm thành 3 cấp: thơm đậm, thơm, thơm nhẹ hoặc không thơm (Jennings et al., 1979)
hoặc 4 cấp thơm đậm, thơm, thơm nhẹ và không thơm.
Hạt gạo nghiền đƣợc xử lý với KOH 1,7% để ở nhiệt độ phòng trong 30
38
phút. Sau đó đánh giá bằng phƣơng pháp ngửi cảm quan với 4 cấp : không thơm,
thơm nhẹ, thơm và thơm đậm (Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu, 2004).
Đồng thời, đánh giá mùi thơm trên lá với 3 cấp là thơm, thơm nhẹ và
không thơm và cho rằng kết quả đánh giá mùi thơm trên lá và hạt không chênh lệch nhiều. Tuy nhiên mùi thơm vẫn chƣa thể hiện rõ ràng trên một số giống, có
những giống thể hiện mùi thơm trên lá nhƣng không thể hiện trên hạt và ngƣợc
lại. Sự thể hiện mùi thơm chƣa rõ ràng có thể do ảnh hƣởng môi trƣờng, đặc tính
giống (Nguyễn Thị Lang và cs., 2004).
2.3.4.3. hương pháp điện di -PAGE
Băng thơm đƣợc xác định ở vị trí 24,4 Kda, tùy theo mức độ đậm nhạt của
băng protein mà đánh giá mùi thơm của hạt lúa, hạt lúa có băng 24,4 Kda đậm sẽ
thể hiện mùi thơm cao hơn hạt lúa có băng 24,4 Kda nhạt (Quan Thị Ái Liên và
cs., 2010; Nguyễn Thị Mai Hạnh và cs., 2010).
2.3.4.4. hương pháp đánh giá mùi thơm qua hàm lượng và phản ứng của 2-AP
Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng chất 2-AP thông qua thiết bị sắc kế khí
(Phan Phƣớc Hiền và cs., 2008). Phƣơng pháp này xác định chính xác hàm lƣợng
chất 2-AP với lƣợng mẫu nhỏ nhƣng hiện nay cần xây dựng thang đánh giá
chuẩn tƣơng ứng với đánh giá ngửi cảm quan.
Nadaf et al. (2006) dùng 2,4-Dinitrophenylhydrazine cho phản ứng với
nhóm Methyl ketone của 2-AP tạo ra chất 2-acetyl-phenyl hydrazone có màu đỏ
cam để nhận ra hiện diện của 2-AP so với lúa không thơm và cho biết vị trí của
2-AP trong nội nhũ.
39
PHẦN 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
- Các mẫu giống lúa địa phƣơng, giống lúa mới đƣợc lai tạo có các đặc điểm
nông học tốt từ các vùng miền khác nhau, các Viện, Trung tâm nghiên cứu lúa trong
nƣớc và nhập nội từ IRRI, Trung Quốc, Thái Lan… làm vật liệu tạo giống.
- Các dòng thuần triển vọng là sản phẩm trung gian đƣợc kế thừa từ các đề
tài nghiên cứu chọn tạo giống giai đoạn trƣớc.
- Giống đối chứng là Q5 (thâm canh), Bắc thơm số 7, HT1 (chất lƣợng
tốt) và một số giống lúa khác đang đƣợc trồng phổ biến tại vùng ĐBSH.
- Sử dụng 45 dòng, giống lúa chất lƣợng trong 1040 mẫu giống thu thập,
phân loại để đánh giá đặc điểm nông học, đa dạng di truyền. Sau đó sử dụng một
số dòng, giống trên lai tạo, chọn lọc, đánh giá và tuyển chọn dòng, giống có triển
vọng (kèm theo trong phụ lục).
- Các giống lúa sử dụng trong nghiên cứu về đặc điểm di truyền của tính
trạng hàm lƣơng Protein gồm các giống có hàm lƣợng protein thấp là: Khang dân
18 (KD18) và Q5, các giống có hàm lƣợng protein cao là: P290, P6, P4, P1 và
AC5 hiện đang đƣợc trồng phổ biến tại Việt Nam.
- Các loại gạo đƣợc điều tra gồm: Bắc thơm 7, Tám thơm Hải Hậu, Gạo IR64 Điện Biên, HT1, RVT, BC15, P6, Nàng xuân, T10, Nam Định 5, Gạo Xi23,
Q5, KD18, KD đột biến, TBR-1.
3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng cao tại một số vùng
đô thị, nông thôn vùng ĐBSH.
- Thu thập và đánh giá nguồn gen lúa chất lƣợng cao phù hợp với mục tiêu
tạo giống ở vùng ĐBSH.
- Nghiên cứu đặc điểm di truyền của một số tính trạng chất lƣợng dinh
dƣỡng ở một số giống lúa chất lƣợng.
- Lai tạo, đánh giá và tuyển chọn giống lúa chất lƣợng cao cho vùng
ĐBSH.
40
- Khảo nghiệm và phát triển sản xuất các giống lúa mới có triển vọng tại
một số tỉnh vùng ĐBSH.
3.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐƢỢC SỬ DỤNG
3.3.1. Điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng cao tại một số vùng đô thị, nông thôn vùng ĐBSH a) Địa điểm điều tra: Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Hải Dƣơng, Quảng Ninh,
Ninh Bình, Thái Bình, Bắc Ninh.
b) Phương pháp
- Phỏng vấn sở thích tiêu thụ các loại gạo khác nhau của 500 ngƣời tiêu
dùng thuộc các nhóm đối tƣợng có thu nhập khác nhau. Theo tiêu chuẩn phân
loại của Tổng cục thống kê năm 2008 thì tỉ lệ hộ nghèo vùng ĐBSH là 21,5%, hộ
có thu nhập trung bình là 41,7%, và thu nhập cao là 36,8%, từ tỉ lệ nêu trên để có
sự phân bố đều của các đối tƣợng điều tra, phỏng vấn chúng tôi chọn tỉ lệ điều tra
theo nhóm thu nhập thấp:trung bình: cao là 1:2:2, cụ thể nhƣ sau:
+ Ngƣời có thu nhập thấp (<2 triệu đồng/tháng/ngƣời): 100 ngƣời
+ Ngƣời có thu nhập trung bình (2-6 triệu đồng/tháng/ngƣời): 200 ngƣời
+ Ngƣời có thu nhập cao (>6 triệu đồng/tháng/ngƣời): 200 ngƣời
+ Đối tƣợng phỏng vấn theo giới tính: nam/nữ là: 50/50
- Điều tra mức độ tiêu thụ các loại gạo khác nhau tại 100 địa điểm/ hộ
kinh doanh gạo tại các điểm bán lẻ và 3 siêu thị (BigC, Intimex, Marko)
- Thu thập và phân tích chất lƣợng 30 mẫu gạo (chiều dài, rộng, tỉ lệ dài/
rộng, độ trong, mùi thơm, hàm lƣợng amylose, độ bền thể gel, nhiệt độ hoá hồ..).
c) Thời gian thực hiện: năm 2012
3.3.2. Thu thập và đánh giá nguồn gen lúa chất lƣợng cao a) Địa điểm: Viện Cây lƣơng thực-CTP, Gia Lộc, Hải Dƣơng, trên đất thịt nặng,
phù sa sông Thái Bình, canh tác 2 vụ lúa/năm.
b) Thời gian thực hiện: từ năm 2006 đến năm 2012.
c) Phương pháp bố trí thí nghiệm
- Bố trí thí nghiệm theo phƣơng pháp khảo sát tập đoàn không nhắc lại,
diện tích một mẫu giống là 5m2 từ vụ Xuân 2010 (Phạm Chí Thành, 1986).
d) Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu.
41
- Các chỉ tiêu theo dõi trên đồng ruộng đƣợc đánh giá và phân nhóm theo
tiêu chuẩn “Đánh giá nguồn gen cây lúa” của IRRI (2002).
- Đánh giá khả năng chống chịu với một số sâu bệnh hại chính (rầy nâu, đạo
ôn, bạc lá) bằng phƣơng pháp nhân tạo:
+ Lây nhiễm, theo dõi, đánh giá và cho điểm đối với các dòng giống lúa
thử phản ứng với rầy nâu đƣợc thực hiện theo phƣơng pháp khay mạ thông dụng
của IRRI về đánh giá khả năng kháng rầy nâu trong điều kiện nhà lƣới.
+ Lây nhiễm, theo dõi, đánh giá và cho điểm đối với các dòng giống lúa
thử phản ứng bệnh đạo ôn theo phƣơng pháp nƣơng mạ đạo ôn của IRRI về đánh
giá tính kháng bệnh đạo ôn.
+ Lây nhiễm, theo dõi, đánh giá các dòng giống lúa thử phản ứng bệnh bạc lá
đƣợc thực hiện theo phƣơng pháp lây nhiễm nhân tạo trong nhà lƣới.
- Sử dụng phƣơng pháp phân tích sinh hoá để phân tích, đánh giá các chỉ
tiêu chất lƣợng cho các mẫu giống lúa.
- Hệ số tƣơng đồng di truyền Jaccard và phƣơng pháp UPGMA trong
NTSYSpc 2.1 đƣợc sử dụng để phân tích, đánh giá sự đa dạng di truyền, và phân
nhóm (cây di truyền) các mẫu giống lúa nghiên cứu dựa trên 10 tính trạng nông
học (thời gian sinh trƣởng, chiều cao cây, số nhánh hữu hiệu/khóm, số hạt/bông,
khối lƣợng 1000 hạt, năng suất thực thu, chiều dài hạt, tỷ lệ D/R, tỷ lệ gạo xát,
hàm lƣợng amylose, hàm lƣợng Protein).
- Các số liệu phân tích thống kê bằng chƣơng trình Excel, IRRISTAT.
3.3.3. Nghiên cứu đặc điểm di truyền của một số tính trạng chất lƣợng dinh dƣỡng ở một số giống lúa chất lƣợng tốt 3.3.3.1. Nghiên cứu đặc điểm di truyền của tính trạng hàm lượng Protein a) Địa điểm: Viện Cây lƣơng thực và Cây thực phẩm, Gia Lộc, Hải Dƣơng
b) Thời gian thực hiện: từ năm 2009 đến năm 2012.
c) Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu
- Phân tích hiệu quả kiểu gen, tƣơng tác gen & môi trƣờng theo phƣơng pháp phân tích phƣơng sai của Wricke (1965) và Bùi Chí Bửu- Nguyễn Thị
Lang (2002).
- Sử dụng PCR để bƣớc đầu xác định mối liên hệ về vật chất di truyền
giữa bố mẹ và con lai của các tổ hợp lai có hàm lƣợng protein cao.
42
- Phƣơng pháp phân tích và nhận dạng ADN của quần thể F2 bằng chỉ thị SSR
Bảng 3.1. Mồi SSR và trình tự nucleotide phân tích
Tên mồi
Mồi xuôi
Mồi ngƣợc
RM8069 5' AAA CCT CTC GCT GTA ATT AG 3'
5' TGA ACA TTT ATT GAT ATG GTA AA 3'
RM8133
5' GTT ACT GCT GTA ATG TGA ATT GCT 3'
5' AAA ACT GAC TGT TTG TTT AAA TGA AAT 3'
RM8084 5' TGC GTT TCG ATT TCT TTT TA 3'
5' GGA AAG TTG TGT TCT TTG GC 3'
RM4355 5' GGG ATG AGA GTA GAA GGC A 3'
5' TAT ATG GCA AGC CTA GCG 3'
RM6911 5' GGT GAT TGC TAT TTA ACT TC 3'
5' ACT TTT TCC AAA TTA TGC T 3'
RM4499 5' AGC AAC TTG CAA GCT TTA AT 3'
5' GCT GAA CCC TGA GAA TAT GT 3'
RM2634 5' GAT TGA AAA TTA GAG TTT GCA C 3'
5' TGC CGA GAT TTA GTC AAC TA 3'
RM3515 5' ACG CTT GTG GTG TTT AAT AC 3'
5' CAC TGT GAA TAC ACA GGA AC 3'
RM1367 5' GCA TCG TTC ATG TAC ACT GG 3'
5' CTG CTA CGC TGC TAC TCC TAG 3'
RM5303 5' GCC ATT TCT GCT CTT TCT TA 3'
5' GTT TGC ATG GAG AAG AAG AA 3'
RM5626 5' GAT CAG TCG GTC ATA AAC G 3'
5' CAC CTT CCT CTT CTG CTG 3'
RM1359 5' CCA AAG GTC AAC GAA TTC TA 3'
5' CGG CTG GTT AAT TAA TCA AA 3'
RM6909 5"AAGTACTCTCCCGTTTCAAA3"
CCTCCCATAAAAATCTTGTC
RM5579 5' CAA ATA TTG GCA AAT AAA CT 3'
5' ATA TTG CCT CAT GGT AAT AA 3'
RM4710 5"AACTGGTTACAAAGACATGG3"
TCATCTACATATGGGGACAC
RM6836 5' TTG TTG TAT ACC TCA TCG AC 3'
5' AGG GTA AGA CGT TTA ACT TG 3'
RM2229 5' AGC ACC TAA GCA TCT AGC AC 3'
5' CAT GTC ACC CAA AAC AAT TA 3'
RM3827 5' CAC CAG CTT CAC TTC ATC TC 3'
5' CCT TTC TTC AAT CTG CAT TC 3'
RM5314 5' AAT AAC CCT TGC ATA CAC AT 3'
5' CAT TTT GGT TGA GAG GTT TG 3'
RM5509 GATGATCCATGCTTTGGCC
TTCCAGCAGAAAGAAGACGC
- Định lƣợng N - Protein bằng máy Kjeldahl
- Hàm lƣợng acid amine của các chất đƣợc phân tích bằng máy quang phổ
khối HPLC
3.3.3.2. Nghiên cứu mức độ trội của một số tính trạng chất lượng gạo a) Đia điểm: Viện Cây lƣơng thực và Cây thực phẩm, Gia Lộc, Hải Dƣơng
b) Thời gian thực hiện: từ năm 2010 đến năm 2012.
c) Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu
- Sử dụng 15 dòng lúa chất lƣợng đƣợc đánh giá trong thí nghiệm đa dạng di truyền để lai theo cặp trong vụ Xuân 2011. Vụ Mùa 2011, tiến hành gieo cấy các dòng bố mẹ, con lai F1 theo phƣơng thức khảo sát tập đoàn. Thu mẫu các
43
dòng bố mẹ, con lai F1 để đánh giá, phân tích các chỉ tiêu liên quan đến chất lƣợng nhƣ: chiều dài hạt gạo, chiều rộng hạt gạo, tỷ lệ D/R, hàm lƣợng amylose,
hàm lƣơng Protein.
- Phƣơng pháp xác định mức độ trội - lặn của các chỉ tiêu liên quan đến chất lƣợng gạo đƣợc tính theo công thức của Belli and Atkius (1966) (Trích theo
Nguyễn Minh Công và cs., 2004):
hp = F -mp/P – mp
Trong đó:
hp: Mức độ trội
F: Giá trị trung bình của tính trạng nghiên cứu ở F1
mp: Giá trị trung bình của tính trạng của 2 bố mẹ
P: Giá trị trung bình của tính trạng ở bố hoặc mẹ trội hơn.
Khi hp = 0 (không trội); hp =1 (trội hoàn toàn); 0 < hp <1 (trội không
hoàn toàn, thiên về dạng có trị số tuyệt đối của tính trạng lớn hơn, biểu hiện ƣu
thế lai dƣơng); còn khi -1 < hp < 0 (trội không hoàn toàn, thiên về dạng có trị số
tuyệt đối của tính trạng nhỏ hơn, thể hiện ƣu thế lai âm); khi hp > 1 (siêu trội
dƣơng); còn khi hp < -1 (siêu trội âm).
3.3.4. Nội dung 4: Lai tạo, đánh giá và tuyển chọn giống lúa chất lƣợng tốt cho vùng đồng bằng sông Hồng a) Địa điểm: Viện Cây lƣơng thực và Cây thực phẩm, Gia Lộc, Hải Dƣơng
b) Thời gian thực hiện: từ năm 2011-2012.
c) Bố trí thí nghiệm
* Đối với thí nghiệm khảo sát: 26 dòng, giống và 2 đối chứng (BT7 và P6)
đƣợc bố trí theo phƣơng pháp tuần tự một lần nhắc, mỗi dòng 4 hàng, mỗi hàng 30
khóm, khoảng cách 20 x 15 cm, 1 cây/khóm.
- Sau thí nghiệm khảo sát trong vụ Xuân 2011 đã chọn đƣợc 8 dòng, giống có triển vọng đƣa vào thí nghiệm so sánh ở vụ Mùa 2011. Tƣơng tự ở thí nghiệm
khảo sát trong vụ Mùa 2011 đã chọn đƣợc 06 dòng, giống có triển vọng để đƣa
vào thí nghiệm so sánh trong vụ Xuân 2012.
* Đối với thí nghiệm so sánh giống: đƣợc bố trí theo khỗi ngẫu nhiên hoàn
chỉnh RCBD, với 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô là 10 m2, 1 cây/khóm.
44
3.3.5. Nội dung 5: Khảo nghiệm và phát triển sản xuất các giống lúa mới có triển vọng tại một số tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng a) Địa điểm: Các tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng.
b) Thời gian thực hiện: từ năm 2011-2013.
c) Bố trí thí nghiệm
* Đối với khảo nghiệm cơ bản:
- Thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản theo “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống lúa” (QCVN 01- 55:2011/BNNPTNT). Các giống thí nghiệm đƣợc bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCB), 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm là 10m2 (5x2). Khoảng cách giữa các ô trong cùng lần nhắc lại là 10cm và giữa các lần nhắc là 20cm.
- Các thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản đƣợc bố trí tại các trạm, trại giống
cây trồng đại diện cho một số vùng sinh thái khác nhau: Đó là, Vùng Trung du và
miền núi phía Bắc (Trại giống lúa Lạc Sơn-tỉnh Hòa Bình); vùng đồng bằng sông
Hồng (Trạm Khảo nghiệm giống cây trồng Văn Lâm-Hƣng Yên, Trung tâm
Khảo nghiệm, khuyến nông và Khuyến ngƣ Thái Bình……) và vùng Bắc Trung
bộ (Trung tâm NCUD KHKT giống cây trồng nông nghiệp-Thanh Hoá, Trạm
Khảo nghiệm giống cây trồng Yên Thành- Nghệ An).
- Các chỉ tiêu đƣợc theo dõi trong điều kiện đồng ruộng bình thƣờng.
Phƣơng pháp đánh giá bằng mắt đƣợc thực hiện qua quan sát tòa bộ ô thí nghiệm,
trên từng cây hoặc các bộ phận của cây và cho điểm. Các chỉ tiêu phải định
lƣợng đƣợc đo đếm trên cây mẫu (số cây mẫu là 10 cây/mỗi lần nhắc lại) hoặc
toàn ô thí nghiệm. Cây mẫu đƣợc lấy ngẫu nhiên, trừ cây ở rìa ô. Các chỉ tiêu
đƣợc theo dõi vào những giai đoạn sinh trƣởng thích hợ của cây lúa.
- Các giống đƣợc gieo theo khung thời vụ tốt nhất của nhóm giống ngắn ngày tại địa phƣơng nơi khảo nghiệm, cấy khi mạ đạt 4,0-4,5 lá. Mật độ cấy là 50 khóm/m2, cấy một dảnh, mỗi ô thí nghiệm 10 hàng (theo chiều dài 5m), khoảng cách giữa các hàng là 20cm.
- Phân bón cho 1 ha gồm 8 tấn phân phân hữu cơ + 110N + 90 P2O5 + 90 K2O. Bón lót toàn bộ phân hữu cơ và phân lân cùng với 50% N, 30% K2O. Bón thúc lần 1 khi lúa bén rễ hồi xanh với lƣợng 40% N + 40% K2O. Lƣợng còn lại bón vào giai đoạn trƣớc trỗ 17-22 ngày.
- Phòng trừ sâu bệnh và sử dụng thuốc BVTV theo hƣớng dẫn của ngành
45
BVTV tại từng địa phƣơng nơi khảo nghiệm.
- Thu hoạch khi có khoảng 85-90% số hạt trên bông đã chín.
* Đối với khảo nghiệm sản xuất:
Hai giống lúa Gia Lộc 105 và Gia Lộc 159 đƣợc trồng thử nghiệm ở một số
địa phƣơng vùng đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung bộ. Diện tích của mỗi giống tùy thuộc và diện tích qui vùng của địa phƣơng (tối thiểu là 1000m2), bên cạnh có trồng giống đối chứng chất lƣợng (HT1 và BT7) và giống đối chứng năng suất
(Q5, KD18).
3.4. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI
3.4.1. Thời gian qua các giai đoạn sinh trƣởng
- Thời gian từ gieo đến trỗ: Xác định từ khi gieo đến khi cây có 10% số
cây có bông thoát khỏi bẹ lá đòng khoảng 5cm
- Thời gian trỗ: số ngày từ bắt đẫu trỗ (xác định từ khi có 10% số cây có
bông thoát khỏi bẹ lá đòng khoảng 5cm) đến kết thúc trỗ (khi có 80% số cây trỗ).
- Thời gian sinh trƣởng: Tính số ngày từ khi gieo đến khi 85% số hạt trên
bông chín.
3.4.2. Đặc điểm nông sinh học của các giống
- Sức sống của mạ: Quan sát quần thể mạ trƣớc khi nhổ cấy và cho điểm.
Đánh giá theo thang điểm 1, 5, 9.
1- khỏe: Cây sinh trƣởng tốt, lá xanh, nhiều cây có hơn một dảnh
5-Trung bình: Cây sinh trƣởng trung bình, hầu hết có một dảnh
9-Yếu: Cây mảnh yếu hoặc còi cọc, lá vàng
- Độ thuần đồng ruộng: Đếm và tính tỷ lệ cây khác dạng trên mỗi ô thí
nghiệm. Đánh giá ở giai đoạn trỗ đến chín.
1-Cao: Cây khác dạng <0,3%
3-Trung bình: Cây khác dạng ≥ 0,3%-0,5%
5-Thấp: Cây khác dạng >0,5%
- Độ thoát cổ bông: Quan sát toàn bộ số cây trên ô ở giai đoạn chín sữa
đến chín, đánh giá và cho điểm
1-Thoát hoàn toàn
5-Thoát vừa đúng cổ bông
46
9-Thoát một phần
- Độ cứng cây: Quan sát tƣ thế của cây trƣớc khi thu hoạch, đánh giá và
cho điểm
1-Cứng: Cây không bị đổ
5-Trung bình: Hầu hết các cây bị nghiêng
9-Yếu: Hầu hết cây bị đổ rạp
- Độ tàn lá: Quan sát sự chuyển màu của lá ở giai đoạn chín, đánh giá và
cho điểm
1-Muộn: Lá giữ mầu xanh tự nhiên
5-Trung bình: Các lá trên biến vàng
9-Sớm: Tất cả lá biến vàng hoặc chết
- Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt đất đến đỉnh bông cao nhất (không kể
râu). Tiến hành đo ở giai đoạn chín, trên 10 cây mẫu, đơn vị tính cm.
- Chiều dài lá đòng: Đo từ tai lá đến mút lá.
- Chiều rộng lá đòng: Đo nơi rộng nhất của phiến lá.
- Chiều cao cây cuối cùng: Đo từ gốc đến mút đầu bông (không kể râu hạt).
- Chiều dài bông: Từ đốt có gié đến đầu mút bông không kể râu.
- Chiều dài cổ bông: Từ cổ lá đòng đến đốt cổ bông.
- Số bông hữu hiệu: Đếm tất cả các bông có hạt chắc và lép.
- Số gié cấp 1 trên bông.
3.4.3. Đặc điểm hình thái
Mô tả hình thái tại các thời điểm :
- Đẻ nhánh rộ mô tả : + Khả năng đẻ: Khoẻ, yếu, trung bình.
+ Kiểu đẻ: Xoè, gọn, chụm.
- Đứng cái mô tả :
+ Độ cứng thân và màu sắc thân
+ Màu sắc lá và tai lá
+ Kiểu lá
- Trỗ: + Hình dạng lá đòng
1. Thẳng
47
3. Nửa thẳng
5. Ngang
7 . Gục xuống
+ Độ thoát cổ bông: Quan sát khả năng trỗ thoát cổ bông của quần thể rồi
phân theo thang điểm:
Điểm 1: Thoát tốt
Điểm 3: Thoát trung bình
Điểm 5: thoát vừa đúng cổ bông
Điểm 7: Thoát 1 phần
Điểm 9: Không thoát đƣợc
+ Bông : To - nhỏ- trung bình.
+ Hạt: To - nhỏ- trung bình.
+ Màu sắc vỏ hạt, mỏ hạt
+ Râu: Có - không- màu râu.
+ Xếp hạt/ bông: Thƣa - sít- trung bình.
3.4.4. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống thí nghiệm
- Số bông hữu hiệu: Đếm số bông có ít nhất 10 hạt chắc của một cây, đếm
trên 5 cây mẫu ở giai đoạn chín.
- Số hạt/bông: Đếm tổng số hạt/cây, tính trung bình số hạt/bông, đếm trên
5 cây mẫu ở giai đoạn chín.
- Tỷ lệ lép (%): Tính tỷ lệ phần trăm số hạt lép trên bông, tính trung bình
trên 5 cây mẫu ở giai đoạn chín.
- Khối lƣợng 1000 hạt (gam): Cân 8 mẫu 100 hạt ở độ ẩm 14%, lấy một
chữ số sau dấu phẩy, thực hiện ở giai đoạn chín.
- Năng suất hạt (tạ/ha): Cân khối lƣợng hạt trên mỗi ô ở độ ẩm hạt 14% ở
giai đoạn chín, lấy hai chữ số sau dấu phẩy.
3.4.5. Mức độ nhiễm sâu bệnh
- Bệnh đạo ôn hại lá: Quan sát vết bệnh gây hại trên lá ở giai đoạn đẻ
nhánh, đánh giá và cho điểm
- 0: Không có vết bệnh
48
- 1: Vết bệnh mầu nâu hình kim châm ở giữa, chƣa xuất hiện vùng sản
sinh bào tử
- 2: Vết bệnh nhỏ, tròn hoặc hơi dài, đƣờng kính 1-2mm, có viền nâu rõ
rệt, hầu hết lá dƣới có vết bệnh
- 3: Dạng vết bệnh nhƣ ở điểm 2, nhƣng vết bệnh xuất hiện nhiều ở các lá trên.
- 4: Vết bệnh điển hình cho các giống nhiễm, dài 3mm hoặc hơi dài, diện
tích vết bệnh trên lá<4% diện tích lá.
- 5: Vết bệnh điển hình: 4-10% diện tích lá
- 6: Vết bệnh điển hình: 11-25% diện tích lá
- 7: Vết bệnh điển hình: 26-50% diện tích lá
- 8: Vết bệnh điển hình: 51-75% diện tích lá
- 9: Vết bệnh điển hình: Hơn 75% diện tích vết bệnh trên lá
- Bệnh đạo ôn cổ bông: Quan sát vết bệnh gây hại xung quanh cổ bông ở
giai đoạn vào chắc, đánh giá và cho điểm
- 0: Không có vết bệnh
- 1: Vết bệnh có trên vài cuống bông hoặc trên gié cấp 2
- 3: Vết bệnh có trên vài gié cấp 1 hoặc phần giữa của trục bông
- 5: Vết bệnh bao quanh một phần gốc bông hoặc phần thân rạ phía dƣới
trục bông.
- 7: Vết bệnh bao quanh toàn cổ bông hoặc phần trục gần cổ bông, có hơn
30% hạt chắc
- 9: Vết bệnh bao quanh hoàn toàn cổ bông hoặc phần thân rạ cao nhất,
hoặc phần trục gần gốc bông, số hạt chắc ít hơn 30%.
- Bệnh bạc lá: Quan sát diện tích vết bệnh trên lá từ giai đoạn làm đòng
đến vào chắc, đánh giá và cho điểm
- 1: 1-5% diện tích vết bệnh trên lá
- 3: 6-12%.
- 5: 13-25%.
- 7: 26-50%
- 9: 51-100%.
49
- Bệnh khô vằn: Quan sát độ cao tƣơng đối của vết bệnh trên lá hoặc bẹ lá ở giai đoạn chín sữa đến vào chắc. (việc đánh giá biểu thị bằng % so với chiều
cao cây), đánh giá và cho điểm
- 0: Không có triệu trứng
- 1: Vết bệnh thấp hơn 20% chiều cao cây
- 3: Vết bệnh 20%-30% chiều cao cây
- 5: Vết bệnh 31%-45% chiều cao cây
- 7: Vết bệnh 46%-65% chiều cao cây
- 9: Vết bệnh >65% chiều cao cây
- Bệnh đốm nâu: Quan sát diện tích vết bệnh trên lá ở giai đoạn mạ và giai
đoạn làm đòng đến chín, đánh giá và cho điểm
- 0: Không có vết bệnh
- 1: <4% diện tích vết bệnh trên lá
- 3: 4%-10% diện tích vết bệnh trên lá
- 5: 11%-25% diện tích vết bệnh trên lá
- 7: 26%-75% diện tích vết bệnh trên lá
- 9: >76% diện tích vết bệnh trên lá
- Sâu đục thân: Quan sát số dảnh chết hoặc bông bạc ở giai đoạn đẻ nhánh
đến làm đòng và giai đoạn vào chắc đến chín, đánh giá và cho điểm
- 0: Không bị hại
- 1: 1-10% số dảnh chết hoặc bông bạc
- 3: 11-20% số dảnh chết hoặc bông bạc
- 5: 21-30% số dảnh chết hoặc bông bạc
- 7: 31-50% số dảnh chết hoặc bông bạc
- 9: >51% số dảnh chết hoặc bông bạc
- Sâu cuốn lá: Quan sát lá, cây bị hại. Tính tỷ lệ cây bị sâu ăn phần xanh của lá hoặc lá bị cuốn thành ống ở giai đoạn từ đẻ nhánh đến chín. Đánh giá và
cho điểm
- 0: Không bị hại
- 1: 1-10% cây bị hại
50
- 3: 11-20% cây bị hại
- 5: 21-35% cây bị hại
- 7: 36-51% cây bị hại
- 9: >51% cây bị hại
- Rầy nâu: Quan sát lá, cây bị hại gây héo và chết ở giai đoạn từ đẻ nhánh
đến chín, đánh giá và cho điểm
- 0: Không bị hại
- 1: Hơi biến vàng trên một số cây
- 3: Lá biến vàng bộ phận chƣa bị “cháy rầy”
- 5: Lá bị vàng rõ, cây lùn và héo, ít hơn một nửa số cây bị cháy rầy, cây
còn lại lùn nặng
- 7: Hơn một nửa số cây bị héo hoặc cháy rầy, số cây còn lại lùn nặng
- 9: Tất cả cây bị chết.
3.4.6. Đánh giá chất lƣợng thóc gạo
Theo tiêu chuẩn TCVN 1643-1992, đánh giá các chỉ tiêu về tỷ lệ gạo lật,
tỷ lệ gạo xát, tỷ lệ gạo nguyên, chiều dài hạt gạo, tỷ lệ trắng trong, độ bạc bụng,
hàm lƣợng amilose, tỷ lệ dài/rộng hạt gạo, nhiệt độ hóa hồ.
3.4.7. Chất lƣợng cơm và các tiêu chuẩn đánh giá
Theo tiêu chuẩn 10TCN 590-2004.
Các chỉ tiêu đƣợc đánh giá theo thang điểm 1, 2, 3, 4, 5 nhƣ sau:
Mùi:
1. Không thơm; 2. Hơi thơm, kém đặc trƣng; 3. Thơm vừa, đặc trƣng; 4.
Thơm, đặc trƣng; 5. Rất thơm, đặc trƣng
Độ mềm:
1. Rất cứng; 2. Cứng ; 3.Hơi mềm ; 4. Mềm; 5. Rất mềm.
Độ dính:
1. Rất rời; 2. Rời ; 3. Hơi dính; 4. Dính; 5. Dính tốt, mịn.
Độ trắng:
1. Nâu; 2. Trắng ngả nâu; 3. Trắng hơi xám; 4. Trắng ngà; 5. Trắng.
Độ bóng:
51
1. Rất mờ, xỉn; 2. Hơi mờ, xỉn; 3. Hơi bóng; 4. Bóng; 5. Rất bóng
Độ ngon:
1. Không ngon; 2. Hơi ngon; 3. Ngon vừa; 4. Ngon; 5. Rất ngon.
3.5. PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỐ LIỆU
Các số liệu thu đƣợc trong quá trình thí nghiệm đƣợc tổng hợp và xử lý
thống kê theo phƣơng pháp phân tích phƣơng sai (ANOVA) và chƣơng trình
IRRISTAT 5.0.
Mục tiêu của phân tích phƣơng sai là so sánh trung bình của nhiều nhóm
(tổng thể) dựa trên các số trung bình của các mẫu quan sát từ các nhóm này và
thông qua kiểm định giả thuyết để kết luận về sự bằng nhau của các số trung bình
này. Trong nghiên cứu, phân tích phƣơng sai đƣợc dùng nhƣ là một công cụ để
xem xét ảnh hƣởng của một hay một số yếu tố nguyên nhân (định tính) đến một
yếu tố kết quả (định lƣợng). Phân tích phƣơng sai gồm:
Phân tích phƣơng sai một yếu tố là phân tích ảnh hƣởng của một yếu tố
nguyên nhân (dạng biến định tính định tính) đến một yếu tố kết quả (dạng biến
định lƣợng) đang nghiên cứu.
Phân tích phƣơng sai hai yếu tố là sự phân tích ảnh hƣởng của 2 yếu tố
nguyên nhân định tính đến một yếu tố kết quả định lƣợng nào đó.
Chƣơng trình thống kê sinh học IRRISTAT ứng dụng trong thiết kế thí
nghiệm và phân tích phƣơng sai ANOVA. Chƣơng trình IRRISTAT: Là chƣơng
trình ứng dụng cho nghiên cứu sinh học của viện lúa IRRI. Gồm nhiều ứng dụng
cơ bản nhƣ: Thiết kế ô thí nghiệm (CRD, RCBD, Slit-plot,…) .Phân tích phƣơng
sai ANOVA cho các thí nghiệm. Thống kê cơ bản, hồi quy, tƣơng quan, thống kê
một Nhân tố - nhiều nhân tố, vẽ đồ thị, thống kê QTLs.
52
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA, ĐÁNH GIÁ THỊ HIẾU TIÊU DÙNG GẠO CHẤT LƢỢNG TỐT TẠI MỘT SỐ VÙNG ĐÔ THỊ, NÔNG THÔN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
Kết quả điều tra giá bán và các chỉ tiêu chất lƣợng của các loại gạo chính
đƣợc bán tại một số siêu thị đƣợc trình bày ở bảng 4.1 cho thấy:
Tại các siêu thị chỉ bán một số loại gạo có chất lƣợng cao và đã có thƣơng
hiệu, giá bán cùng chủng loại gạo cao hơn so với thị trƣờng bán buôn và bán lẻ
ngoài siêu thị từ 15-30%. Giá các loại gạo tại thời điểm điều tra biến động từ
18000 đồng (gạo Xi23) đến 25.000 đồng (gạo Tám thơm Hải Hậu).
Các loại gạo có mùi thơm nhƣ: BT7, Tám thơm Hải Hậu, Nàng xuân, T10
cho giá bán cao hơn so với nhóm gạo không có mùi thơm, với giá từ 22.000-
25.000 đồng/kg. Kết quả điều tra cho thấy có sự đa dạng về chiều dài hạt, hình
dạng hạt gạo của các loại gạo bán trên thị trƣờng, chỉ số này biến động từ 5,5mm
(KD18, Q5) đến 7,0mm (P6), có 3 giống là BT7, Tám thơm Hải Hậu, T10 có
chiều dài hạt gạo <6mm, hai giống IR64 Điện Biên và Nàng xuân có chiều dài
hạt gạo >6,5mm. Trong 7 giống chất lƣợng cao bán trong siêu thị thì có 6 giống
có tỉ lệ D/R từ 2,5-2,9, chỉ có duy nhất giống IR64 Điện Biên có tỉ lệ D/R >3.0.
Các thông số trên cho thấy tại các siêu thị giá gạo đƣợc bán cao hay thấp ít phụ
thuộc vào chiều dài hạt gạo, hình dạng hạt gạo.
Các giống điều tra có hàm lƣợng amylose biến động 16,0% (RVT) đến
26,0% (Q5), các giống có giá cao thƣờng có hàm lƣợng amylose khoảng 17-23%.
Tất cả các loại gạo đƣợc bày bán trong siêu thị đều có độ bạc bụng điểm
0-1 (gạo trong và rất trong). Các giống có hàm lƣợng amylose >23% không đƣợc bán trong tất cả siêu thị. Tất cả các giống đƣợc bán trong siêu thị đều có nhiệt độ
hoá hồ ở mức thấp và trung bình. Các loại gạo có chất lƣợng khá tốt và trung bình (hàm lƣợng amylose cao>23%, hạt gạo có điểm bạc bụng là 5, nhiệt độ hoá hồ cao..) không đƣợc bày bán tại siêu thị mà chỉ có tại các của hàng bán buôn,
bán lẻ.
53
Bảng 4.1. Giá bán và các chỉ tiêu chất lƣợng của các loại gạo chính đƣợc bán tại các siêu thị Marko, BigC, Intimex tại thời điểm 12/2012
Lƣợng tiêu thụ trong tháng Chiều Chiều
10/2010 tại… Giá bán trung Tỉ lệ Hàm lƣợng Nhiệt độ TT dài hạt rộng hạt Độ bạc bụng Mùi thơm Marko Big C Intimex Tên giống D/R (điểm) (điểm) bình (VND) Amylose (%) hoá hồ gạo (cm) gạo (cm) Hà Nội (kg) Hà Nội (kg) H.Dƣơng (kg)
5 4
BT7 Tám thơm Hải Hậu 1 2 22 000 25 000 120 000 221 000 30 000 48 000 8 000 11 000 5,8 5,9 2,1 2,2 2,7 2,8 0 0 19 18 Thấp Thấp 2 2
IR64 Điện Biên HT1 3 4 24 000 - 40 000 5 000 1 100 6,9 6,8 2,2 2,1 3,1 3,2 0 1 18 19 Thấp Thấp 0 1
5 6 RVT BC15 - - 5,6 6,3 2,1 2,5 2,7 2,5 0 1 16 21 Thấp Thấp 1 0
7 8 Xi23 Nàng xuân 18 000 23 000 145 000 32 000 15 000 23 500 23 000 2 000 5,9 6,8 2,2 2,2 2,7 2,7 1 0 23 19 T. bình Thấp 0 1
P6
9 10 Nam định 5 19 000 - - - 8 000 6,9 7,0 2,2 2,2 2,9 3,2 1 0 17 17 Thấp Thấp 0 1
11 BT7 (KBL) 12 T10 19 000 22 000 11 000 7 000 5,7 5,6 2,1 2,1 2,7 2,7 1 0 19 18 Thấp Thấp 1 2
13 KD18 14 Q5 - - 5,5 5,5 2,2 2,5 2,5 2,2 5 5 25 26 Cao Cao 0 0
15 KD đột biến 16 TBR1 - - 5,5 5,7 2,3 2,4 2,3 2,3 5 5 25 24 Cao Cao 0 0
Bảng 4.2. Giá bán và các chỉ tiêu chất lƣợng của các loại gạo chính đƣợc bán tại các cửa hàng bán lẻ tại thời điểm 12/2012
Chiều Chiều Hàm
TT Giá bán tại Hải Giá bán tại Nam Giá bán tại Hải Giá bán tại Bắc Giá bán tại Thái Độ bạc bụng Nhiệt độ hoá Mùi thơm Tên giống Giá bán Hà Nội dài hạt gạo rộng hạt gạo Tỉ lệ D/R lƣợng Amylose Phòng Định Dƣơng Ninh Bình (điểm) hồ (điểm) (cm) (cm) (%)
1 BT7 19 000 17 500 15 000 16 000 17 000 15 500 5,8 2,1 2,7 0 19 Thấp 2
2 Tám thơm Hải Hậu 22 500 21 000 3 IR64 Điện Biên 20 500 20 000 - - 20 500 - 22 000 20 000 - - 5,9 6,9 2,2 2,2 2,8 3,1 0 0 18 18 Thấp Thấp 2 0
5 5
4 HT1 5 RVT 17 000 18 000 16 500 16 000 18 000 16 000 17 000 16 000 17 500 16 000 17 000 17 000 6,8 5,6 2,1 2,1 3,2 2,7 1 0 19 16 Thấp Thấp 1 1
6 BC15 7 Xi23 14 000 16 000 13 000 12 500 13 000 13 000 13 000 13 500 14 000 13 000 15 000 13 500 6,3 5,9 2,5 2,2 2,5 2,7 1 1 21 23 Thấp T. bình 0 0
8 Nàng xuân 9 P6 18 000 - 16 000 16 000 - - 16 500 16 000 17 000 16 000 - 15 500 6,8 6,9 2,2 2,2 2,7 2,9 0 1 19 17 Thấp Thấp 1 0
10 Nam định 5 11 BT7 (KBL) - - - 15 500 16 000 15 000 16 000 16 000 - 16 000 16 000 15 000 7,0 5,7 2,2 2,1 3,2 2,7 0 1 17 19 Thấp Thấp 1 1
-
12 T10 13 KD18 - 12 500 - 11 500 11 000 17 000 11 000 18 000 16 000 11 500 10 500 5,6 5,5 2,1 2,2 2,7 2,5 0 5 18 25 Thấp Cao 2 0
14 Q5 15 KD đột biến 16 TBR1 9 500 10 000 - 9 500 9500 9000 9300 9800 - 9100 9800 9200 9000 9100 8800 9700 9 800 - 5,5 5,5 5,7 2,5 2,3 2,4 2,2 2,3 2,3 5 5 5 26 25 24 Cao Cao Cao 0 0 0
Giá tất cả các loại gạo tại thị trƣờng Hà Nội luôn cao hơn 1000-2000đ/kg
so cùng chủng loại tại các tỉnh lân cận nhƣ Hải Dƣơng, Bắc Ninh, Nam Định,
Thái Bình, Hải Phòng. Tại tất cả các thị trƣờng giá bán của nhóm các loại gạo
chất lƣợng tốt cao hơn gấp 1,5 đến 2 lần so với nhóm gạo chất lƣợng trung bình.
Các loại gạo BT7, Tám thơm Hải Hậu, IR64 Điện Biên, T10 là nhóm gạo cho giá
cao nhất. Các loại gạo có hàm lƣợng amylose từ 17-23% cho giá bán cao hơn các
loại gạo có hàm lƣợng amylose >23% từ 2000-4000 đ/kg. Các loại gạo có điểm
bạc bụng thấp (điểm 0-1) cho giá bán cao hơn loại gạo có điểm bạc bụng cao
(điểm 5) khoảng 2000-4000 đ/kg. Các loại gạo có mùi thơm (điểm 1-2) luôn cho
giá bán cao nhất so với các giống không có mùi thơm. Các loại gạo cho giá bán
cao trên thị trƣờng có chiều dài hạt gạo nhƣ sau: 06 giống có chiều dài hạt gạo
<6mm, 05 giống có chiều dài hạt gạo nằm trong khoảng trên 6mm đến gần 7mm,
có 1 giống có chiều dài hạt gạo 7mm. Các kết quả trình bày tại Bảng 4.2 cho thấy
yếu tố chiều dài hạt gạo không ảnh hƣởng đến giá bán cao hay thấp của các loại
gạo tại các điểm bán lẻ, bán buôn. Kết quả này cũng đồng nhất với kết quả điều
tra tại các siêu thị đã nêu tại bảng 4.1.
Giống BT7, Tám thơm Hải Hậu đƣợc tiêu thụ tại tất cả các thị trƣờng, thị
trƣờng Hà Nội có mức tiêu thụ 2 loại gạo này với thị phần cao nhất so với các
tỉnh khác. Giống IR64 Điện Biên chỉ tiêu thụ tại thị trƣờng Hà Nội (thị trƣờng
bán buôn và bán lẻ). Giống HT1, Xi23 đƣợc tiêu thụ ổn định tại tất cả các thị
trƣờng. Các giống chất lƣợng thấp nhƣ KD18, Q5 chiếm thị phần rất thấp tại tất
cả các thị trƣờng. Các giống BT7, Tám thơm Hải Hậu chiếm phần lớn trong thị
trƣờng bán buôn của tỉnh Nam Định, nhƣng giảm nhiều tại thị trƣờng bán lẻ (do
bán buôn xuất đi các tỉnh khác). Các giống lúa T10, Nàng xuân, Nam định 5
chiếm thị phần đáng kể tại nhiều các thị trƣờng. Giống BC15 chiếm thị phần
chính (bán buôn và bán lẻ) tại Thái Bình. Giống P6 chỉ có tại hai thị trƣờng là
Hải Dƣơng và Thái Bình. Giống BT kháng bạc lá chiếm thị phần đáng kể tại
các tỉnh, chƣa thấy xuất hiện tại thị trƣờng Hà Nội. Kết quả đƣợc trình bày tại
Bảng 4.3.
56
Bảng 4.3. Tỉ lệ bán ra của các loại gạo tại các đại lý bán buôn và của hàng bán lẻ trong tháng 12/2012 của một số thị trƣờng tại đồng bằng sông Hồng
Hải Phòng Hải Dƣơng Nam Định Thái Bình Hà Nội (nội thành)
TT Tên giống
5 7
Bán lẻ (%) Bán lẻ (%) Bán lẻ (%) Bán lẻ (%) Bán lẻ (%)
1 BT7 2 Tám thơm Hải Hậu 3 IR64 Điện Biên 4 HT1 5 RVT 6 BC15 7 Xi23 8 Nàng xuân 9 P6 10 Nam định 5 11 BT7 (KBL) 12 T10 13 KD18 14 Q5 15 KD đột biến 16 TBR1 Tổng số Bán buôn (%) 18,0 12,0 6,0 27,0 3,0 5,0 20,0 1,0 - - - 3,0 4,0 1,0 - - 100 20,0 11,0 5,0 23,0 4,0 6,0 20,0 1,0 - - - 4,0 5,0 1,0 100 Bán buôn (%) 5,0 6,0 - 7,0 10,0 25,0 10,0 2,0 - 3,0 6,0 - 10,0 2,0 6,0 6,0 100 6,0 5,0 8,0 7,0 27,0 11,0 1,0 - 2,0 8,0 - 8,0 3,0 7,0 7,0 100 Bán buôn (%) 10,0 1,0 - 12,0 9,0 11,0 7,0 2,0 13,0 2,0 2,0 7,0 17,0 4,0 3,0 - 100 11,0 1,0 - 14,0 7,0 9,0 7,0 2,0 13,0 1,0 2,0 8,0 18,0 4,0 3,0 - 100 Bán buôn (%) 35,0 33,0 - 2,0 17,0 5,0 1,0 1,0 - 2,0 1,0 - 1,0 1,0 1,0 - 100 20,0 20,0 - 5,0 20,0 15,0 2,0 2,0 - 3,0 5,0 - 5,0 2,0 1,0 - 100 Bán buôn (%) 4,0 1,0 - 2,0 5,0 58,0 4,0 1,0 6,0 2,0 5,0 3,0 2,0 1,0 1,0 5,0 100 4,0 1,0 - 3,0 5,0 60,0 1,0 1,0 6,0 2,0 5,0 3,0 2,0 1,0 1,0 5,0 100
Bảng 4.4. Kết quả phỏng vấn sở thích của ngƣời tiêu dùng đối với một số tiêu chí liên quan đến chất lƣợng gạo
Nhóm có thu Nhóm có thu Nhóm có thu Trung bình của Tiêu chí chất lƣợng mà ngƣời tiêu dùng ƣa thích nhập cao (%) nhập trung bình nhập thấp cả 3 nhóm
Thích mua loại hạt gạo dài trên 7 mm 32,5 12,5 33,0 52,0
5 8
Không quan tâm đến hạt gạo dài hay ngắn Thích mua loại gạo hạt trong, không bạc bụng 67,5 63,5 87,5 45,0 67,0 67,0 48,0 92,0
Không quan tâm đến hạt gạo trong hay đục Thích mua loại hạt gạo có mùi thơm 36,5 64,5 55,0 50,5 33,0 68,0 8,0 90,0
Không quan tâm đến mùi thơm Thích mua loại gạo cho cơm mềm Thích mua loại gạo cho cơm hơi mềm, không dính Thích mua loại gạo cho cơm cứng 35,5 28,5 51,0 20,5 44,5 15,0 40,0 45,0 32,0 29,0 48,0 23,0 10,0 41,0 55,0 4,0
Những ngƣời có thu nhập cao quan tâm đầy đủ đến nhiều đặc tính chất lƣợng tốt: trong đó trên 90% thích gạo trong không bạc bụng, có mùi thơm, cơm mềm,
cơm không dính. Đối với chiều dài hạt gạo thì 52% thích gạo hạt dài, 48% không
quan tâm đến chiều dài hạt gạo khi mua. Nhóm ngƣời tiêu thụ có thu nhập trung
bình có 32,5% thích gạo hạt dài, 67,5% không quan tâm đến chiều dài hạt gạo. Trên 60% ngƣời đƣợc hỏi ý kiến thích gạo trong, có mùi thơm, cơm mềm và cơm không
dính. Số còn lại ít quan tâm đến tính trạng nêu trên. Nhóm những ngƣời thu nhập thấp thích đƣợc sử dụng gạo có mùi thơm, số còn lại ít quan tâm đến từng chỉ tiêu
chất lƣợng riêng biệt. Có 45% trong số họ thích ăm cơm cứng. Các nhận xét trên
đƣợc rút ra từ các số liệu của bảng 4.4.
Nhận xét chung cho cả 3 nhóm tiêu dùng cho thấy: 67% ngƣời đƣợc hỏi ý kiến không quan tâm đến hạt gạo sẽ mua là gạo hạt dài hay ngắn, 33% thích mua
gạo hạt dài >7mm; có 67-68% ngƣời tiêu dùng cho biết họ thích mua và sử dụng
loại gạo hạt trong, không bạc bụng và gạo có mùi thơm. Tỉ lệ phần trăm còn lại
(33% và 34%) không quan tâm đến yếu tố này; có 77% ngƣời tiêu dùng thích
đƣợc ăn cơm mềm, cơm không dính. Số còn lại là 33% thích cơm cứng, trong đó
chủ yếu thuộc về nhóm ngƣời tiêu dùng có thu nhập thấp.
Các giống lúa có gạo đƣợc tiêu thụ chính trên thị trƣờng đƣợc trồng và đánh
giá lại một số đặc tính nông sinh học cơ bản góp phần xác định các tiêu chuẩn cho
giống lúa chất lƣợng cao vùng ĐBSH. Qua số liệu của Bảng 4.5 cho thấy:
Trong 12 giống lúa thuộc nhóm chất lƣợng cao có 8 giống có thời gian
sinh trƣởng ngắn ngày và cả 4 giống thuộc nhóm có chất lƣợng trung bình đều có
đặc tính thời gian sinh trƣởng tƣơng tự. Đây là bộ giống cơ bản hiện đang tồn tại khá ổn định trong canh tác lúa vùng ĐBSH. Giống lúa Tám thơm Hải Hậu là
giống lúa mùa địa phƣơng dài ngày, phản ứng ánh sáng ngày ngắn, nó mang
tính đặc thù cao và chỉ khu trú tại vùng chuyên canh riêng biệt. Giống Xi23 cũng có thời gian sinh trƣởng dài hơn và chủ yếu đƣợc canh tác tại các chân
ruộng vàn trũng, có cơ cấu 2 vụ lúa/năm. Giống BC15, P6 thuộc nhóm trung ngày và có đặc tính nổi trội về năng suất cao, hàm lƣợng protein cao nên vẫn đƣợc phát triển, tuy nhiên đặc tính này cũng là yếu tố giới hạn đến hiệu quả sản
xuất nên cần phải đƣợc cải tạo để rút ngắnthời gian sinh trƣởng hơn. Để có giống lúa phù hợp với điều kiện thời tiết khí hậu và cơ cấu mùa vụ vùng ĐBSH cần có các giống lúa có thời gian sinh trƣởng khoảng 120-140 ngày trong vụ
xuân, 95-115 ngày trong vụ mùa.
59
Bảng 4.5. Kết quả đánh giá một số đặc tính nông học, đặc điểm hình thái của các giống lúa có gạo đƣợc tiêu thụ nhiều trên thị trƣờng vùng đồng bằng sông Hồng vụ xuân và vụ mùa năm 2013
TGST (ngày) Khả năng kháng đạo ôn (điểm) Khả năng kháng bạc lá (điểm) Khả năng kháng rầy nâu (điểm) Năng suất thƣc thu (tạ/ha) Tên giống T T Màu vỏ trấu Chiều cao cây (cm) Dạng hình cây (cm) Độ cứng cây (đ) Khả năng chịu rét (đ) VX VM Nhân tạo Đồng ruộng Nhân tạo Đồng ruộng Nhân tạo Đồng ruộng Vụ xuân Vụ mùa
6 0
Tám thơm Hải Hậu IR64 ĐB
P6
103 175 105 110 105 120 128 110 120 108 104 110 95 125 94 110 100 110 115 102 93 98 97 100 5 7 3 3 3 5 3 3 3 5 5 3 5 7 3 3 1 5 3 3 3 3 5 5 5 - 5 3 3 5 3 3 1 3 5 5 Nâu Nâu vàng Nâu Vàng Vàng Vàng Vàng Vàng Vàng Nâu Nâu 3 5 5 3 5 9 3 5 3 5 5 5 1 3 3 3 3 7 1 3 1 3 3 3 9 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 7 3 5 3 3 3 3 5 3 3 3 7 7 5 7 3 5 5 7 5 7 3 5 7 5 5 1 3 3 5 3 5 3 5,6 - 5,9 6,3 6,4 7,0 6,8 5,9 6,4 6,2 5,5 5,9 5,1 4,2 4,9 5,5 5,6 6,2 6,1 5,7 5,6 5,7 5,4 5,7
A.Nhóm chất lƣợng tốt 130 1 BT7 - 2 135 3 134 4 HT1 133 5 RVT 145 6 BC15 160 7 Xi23 134 8 Nàng xuân 145 9 129 10 Nam định 5 132 11 BT7 (KBL) 12 T10 132 B. Nhóm chất lƣợng trung bình 132 13 KD18 137 14 Q5 133 15 KD đb 139 16 TBR1 101 113 104 114 101 109 104 110 3 3 3 3 5 1 3 1 3 3 3 3 Vàng Vàng Vàng Vàng 3 5 3 5 1 3 1 3 5 3 5 3 3 3 3 3 5 3 5 3 3 3 3 3 6,5 6,8 6,4 6,9 6,0 6,5 6,1 6,8
Đánh giá tính trạng chiều cao cây cho thấy 15/16 giống có chiều cao cây thuộc nhóm bán lùn 93-115 cm, 1 giống thuộc nhóm cao cây 125cm. Kết quả này phù hộ với xu hƣớng chọn giống lúa hiện đại là chọn giống có kiểu hình về chiều cao cây thuộc nhóm bán lùn. Kết quả theo dõi đặc tính dạng hình cây cho thấy 15/16 giống đều có điểm 3-5, dạng cây gọn, thân đứng, mọc chụm, không loè xoè, giống Tám thơm Hải Hậu là giống cổ truyền có dạng hình cây không gọn, thân mọc nghiêng. Vùng ĐBSH chịu ảnh hƣởng nhiều của mƣa, bão trong giai đoạn cuối vụ lúa xuân (tháng 5-6) và cả vụ lúa mùa (tháng 7-10), do vậy các giống lúa có độ cứng cây tốt sẽ phù hợp hơn, có thể cho năng suất ổn định. Qua kết quả đánh giá cho thấy giống lúa Tám thơm Hải Hậu mặc dù cho chất lƣợng hạt rất cao nhƣng khả năng chống đổ kém (điểm 7) nên khó có thể đƣợc canh tác trên diện rộng. Các giống lúa BT7, BC15, KD18, BT KBL, T10 có khả năng chống đổ trung bình (điểm 5), đây là nhƣợc điểm giống cần đƣợc khắc phục, cải tạo. Để có thể phát triển rộng trong sản xuất lúa vùng ĐBSH thì rõ ràng các giống lúa mới cần có độ cứng cây đạt điểm 1-3.
Do đặc điểm khí hậu có mùa đông lạnh và nóng lạnh bất thƣờng, xen kẽ trong vụ lúa xuân nên canh tác lúa vùng ĐBSH đòi hỏi phải có các giống lúa có khả năng chịu lạnh tốt. Đánh giá khả năng này trong thí nghiệm cho kết quả: 1 giống lúa là giống P6 có khả năng chịu lạnh tốt nhất (điểm 1), 14/16 giống còn lại đều chịu lạnh đạt điểm 3 và ít nhất cũng đạt điểm 5. Qua thực tế phát triển giống lúa của vùng ĐBSH cho thấy để có thể tồn tại và phát triển trong sản xuất thì các giống lúa cần có khả năng chịu lạnh <5 điểm. Giống lúa chịu lạnh kém (điểm 7-9) khó có thể phát triển đƣợc tại vùng ĐBSH.
Đánh giá tính trạng màu sắc vỏ trấu cho thấy các giống lúa BT7, BTKBL, T10, Tám thơm Hải Hậu có vỏ trấu nâu và có mùi thơm, hai giống lúa RVT và Nàng xuân có vỏ trấu vàng nhƣng hạt gạo cũng có mùi thơm, các giống lúa còn lại đều có màu vỏ trấu vàng. Nhƣ vậy có thể thấy mầu vỏ trấu không phải là biểu hiện kiểu hình liên quan đến tính trạng mùi thơm, tuy nhiên cũng cần đƣợc nghiên cứu sâu thêm trong các nghiên cứu khác vì xác định tác dụng của 1 biểu hiện kiểu hình rất dễ nhận biết này phục vụ cho quá trình chọn giống.
Trong năm 2013 chúng tôi đã đánh giá khả năng kháng sâu bệnh hại của tất cả 16 giống tham gia thí nghiệm trong 2 điều kiện lây nhiễm nhân tạo trong nhà lƣới và đánh giá mức độ nhiễm ngoài đồng ruộng, kết quả cho thấy:
Đối với bệnh đạo ôn: giống BC15 bị nhiễm nặng nhất (điểm 9) trong điều kiện lây nhiễm nhân tạo và điểm 7 ngoài đồng ruộng, đây là yếu điểm lớn nhất
61
của giống lúa này. Thực tiễn cho thấy, sản xuất giống BC15 ngƣời nông dân phải tốn rất nhiều chi phí công sức để giảm thiệt hại về năng suất do ảnh hƣởng của bệnh đạo ôn. Tính trạng này của BC15 cần đƣợc cải tiến để có thể nâng cao khả năng kháng đạo ôn. Các giống lúa còn lại đều có chỉ số này từ 1 đến 5 điểm.
Kết quả xác định tính kháng bệnh bạc lá cho kết quả: giống lúa BT7 nhiễm nặng bệnh bạc lá (điểm 9 và 7), giống BT KBL đã cải thiện tính kháng này tốt hơn rõ rệt so với giống BT7 và đạt điểm 5 trong điều kiện lây nhiêm nhân tạo, điểm 3 tại điều kiện đồng ruộng. Có 15/16 giống còn lại đều ở mức nhiễm nhẹ (điểm 5) trong điều kiện nhân tạo và kháng vừa (điểm 3) trong điều kiện đồng ruộng.
Đánh giá tính kháng rầy cho thấy có 4 giống nhiễm rầy ở điểm 7 và 5 là BT7, Tám thơm Hải Hậu, BT KBL, P6; giống lúa RVT có biểu hiện tính kháng cao nhất (điểm 3 và điểm 1), các giống còn lại đều biểu hiện ở mức nhiễm nhẹ và kháng trung bình. Thực tiễn của sản xuất lúa vùng ĐBSH trong thời gian qua cho thấy cần phải nâng cao tính kháng rầy nâu của các giống lúa ở mức <5.
Kết quả đánh giá năng suất thực thu cho thấy trong vụ lúa xuân các giống lúa thuộc nhóm chất lƣợng tốt cho năng suất từ 5,5 đến 7,0 tấn/ha, vụ mùa giống Tám thơm Hải Hậu có năng suất thấp 4,2 tấn/ha, giống IR64 ĐB cho năng suất thấp là 4,9 tấn/ha, có 8 giống đạt năng suất nằm trong khoảng 5-6 tấn/ha, có hai giống đạt năng suất trên 6 tấn/ha là BC15 và Xi23. Tất cả các giống lúa có chất lƣợng trung bình đều đạt năng suất trên 6 tấn/ha trong cả hai vụ.
So sánh về một số tiêu chí cơ bản của gạo chất lƣợng tốt vùng ĐBSH với vùng ĐBSCL cũng nhƣ một số thị trƣờng tiêu thụ, xuất khẩu khác trên thế giới (Bảng 4.6).
Thị trƣờng vùng ĐBSH chấp nhận các loại gạo có chiều dài hạt gạo từ ngắn đến trung bình và dài, tƣơng ứng nhƣ vậy tỉ lệ dài/rộng cũng có biên độ dao động khá lớn từ 2,3-3,2, thị trƣờng Rome thì tiêu thụ các loại gạo ngắn và trung bình. Trong khi đó các thị trƣờng ĐBSCL, Hồng Kông chỉ tiêu thụ các loại gạo có chiều dài từ 6,8-7,2 mm, đặc biệt hai thị trƣờng xuất khẩu lớn là Thái Lan và Mỹ thì các loại gạo dài và rất dài đƣợc tiêu thụ chủ yếu. Tất cả các thị trƣờng nhƣ đã nêu trên đều có điểm đồng nhất về tiêu chí độ bạc bụng là yêu cầu các loại gạo hạt trong, điểm bạc bụng 0-1. Đánh giá tiêu chí hàm lƣợng amylose và nhiệt độ hoá hồ cho thấy điểm khác biệt của thị trƣờng Thái Lan so với các thị trƣờng khác là hàm lƣợng amylose của các mẫu gạo xuất khẩu của Thái Lan có biên độ dao động rất lớn từ 12-31%, nhiệt hoá hồ từ thấp, trung bình đến cao. Giải thích điều này là do gạo của Thái Lan đƣợc xuất đi rất nhiều thị trƣờng trên
62
thế giới, nhà xuất khẩu đáp ứng tốt các đòi hỏi về thị hiếu sử dụng gạo của từng thị trƣờng riêng lẻ với các yêu cầu cụ thể. Trong khi đó ngƣời tiêu thụ vùng ĐBSH thích sử dụng các loại gạo mà khi nấu cho cơm không quá cứng nhƣng cũng không quá mềm, nát, nhão. Gạo của Mỹ đƣợc tiêu thụ nội địa và xuất khẩu đi châu Âu, Trung đông nơi mà ngƣời tiêu thụ ƣa dùng các cơm cứng vì thế gạo của Mỹ có hàm lƣợng amylose cao, nhiệt hoá hồ cao. Vùng ĐBSCL là vùng nguyên liệu chính phục vụ xuất khẩu gạo của Việt Nam đi các thị trƣờng châu Á, châu Phi nơi mà ngƣời tiêu thụ ƣa thích các loại gạo có hàm lƣợng amylose cũng nhƣ nhiệt độ hoá hồ ở mức trung bình.
Bảng 4.6. So sánh một số tiêu chí chất lƣợng gạo tốt của vùng đồng bằng sông Hồng với đồng bằng sông Cửu Long và một số thị trƣờng tiêu thụ gạo khác trên thế giới
Thị Thị Thị Thị
TT Các tiêu chí chất lƣợng Thị trƣờng Thị trƣờng trƣờng vùng trƣờng vùng trƣờng Hồng trƣờng Thái Mỹ Rome ĐBSH ĐBSCL Kông Lan
1 Chiều dài hạt gạo (mm) 5,5-7,0 6,8-7,0 6,8-7,2 7,0-7,5 5,6-6,5 6,8- 7,5
2 Chiều rộng hạt gạo (mm) 2,1-2,8 2,3-2,6 2,3-2,7 2,4- 2,8 2,5-2,9 2,2-2,9
3 Tỉ lệ dài/rộng 2,3-3,2 2,8-3,0 2,8-3,0 2,9-3,2 2,2-2,6 2,8-3,4
4 Độ bạc bụng (điểm) 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1
5 Hàm lƣợng amylose (%) 16-23 20-24 18- 23 23-26 20-23 12-31
6 Nhiệt độ hoá hồ Thấp- TB Thấp - TB Thấp- TB-
Từ kết quả trên cho thấy: khái niệm Tiêu chí gạo chất lƣợng tốt đƣợc dựa
trên sự đánh giá một số Tiêu chí truyền thống đặc biệt là các chỉ tiêu liên quan
đến chất lƣợng nấu nƣớng, chất lƣợng thƣơng trƣờng, nhƣng không có tiêu chuẩn
chung cho tất cả các thị trƣờng trên thế giới mà chỉ có thể có tiêu chuẩn cho từng thị trƣờng tiêu thụ cụ thể và từ đó sẽ là tiêu chuẩn cho vùng sản xuất cung ứng
lúa gạo tƣơng ứng. Nắm rõ đƣợc yêu cầu cụ thể về chất lƣợng gạo của từng thị trƣờng là yếu tố quan trọng giúp ngƣời sản xuất đƣa ra các sản phẩm phù hợp, từ
đó có thể thu đƣợc hiệu quả sản xuất kinh doanh cao.
Trên cơ sở điều tra đánh giá thị hiếu sử dụng gạo của ngƣời tiêu dùng vùng ĐBSH kết hợp với đánh giá các đặc tính nông sinh học của các giống lúa chất lƣợng cao đƣợc nông dân trong vùng canh tác có hiệu quả, chúng tôi đề xuất Bộ Tiêu chí cho giống lúa chất lƣợng tốt phù hợp cho canh tác lúa vùng ĐBSH
63
TB TB TB-cao cao
gồm các tiêu chí sau đây:
-Thời gian sinh trƣởng: 120-140 ngày trong vụ xuân (trà xuân muộn)
95-115 ngày trong vụ mùa
- Năng suất: 60-70 tạ/ha trong vụ xuân, 55-65 tạ/ha trong vụ mùa
- Dạng hình cây: điểm 1-3
- Hàm lƣợng amylose: 17-23%
- Độ bạc bụng: điểm 0-1
- Mùi thơm: điểm 1-2
- Đặc tính chiều dài hạt gạo và dạng hình hạt không phải là yếu tố quan trọng tham gia vào Bộ tiêu chí này, nhu cầu của ngƣời tiêu dùng ít quan tâm đến yêu cầu gạo dài hay trung bình hoặc ngắn, cũng nhƣ dạng hình hạt thon dài hay trung bình.
- Nhiệt độ hoá hồ: thấp-trung bình
- Kháng bệnh bạc lá, bệnh đạo ôn: điểm 1-5
- Kháng rầy nâu: điểm 1-5
- Khả năng chịu rét: điểm 1-5
- Độ cứng cây: điểm 1-3
Nhƣ vậy, để chọn giống lúa chất lƣợng tốt phù hợp với vùng đồng bằng sông Hồng thì ngoài các tiêu chí đặc thù liên quan tới chất lƣợng gạo, nhà chọn giống cần có định hƣớng lai và chọn lọc theo các tiêu chí về thời gian sinh trƣởng, năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh hại, chống đổ nhƣ đã nêu trên. Với đặc tính chiều dài hạt gạo và dạng hình hạt vốn là các tiêu chí rất quan trọng ở các tỉnh phía Nam thì cho vùng Đồng bằng sông Hồng và các tỉnh miền Bắc lại rất uyển chuyển: hạt có thể dài, trung bình, ngắn còn dạng hạt có thể thon dài, thon hoặc trung bình đều có thể đƣợc chấp nhận.
4.2. KẾT QUẢ THU THẬP, ĐÁNH GIÁ VÀ KHAI THÁC NGUỒN GEN LÚA
4.2.1. Tập hợp và đánh giá nguồn gen cây lúa phục vụ mục tiêu chọn tạo giống lúa chất lƣợng tốt
Việc thu thập, đánh giá và phân loại các mẫu giống lúa dùng làm nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ cho lai tạo theo những mục tiêu khác nhau có ý nghĩa lớn đối với công tác chọn tạo giống, nó không những đánh giá đƣợc sự đa dạng di truyền của nguồn vật liệu nghiên cứu mà còn xác định đƣợc những nguồn vật liệu có đặc tính quý về năng suất, chất lƣợng, khả năng chống chịu phục vụ cho công
tác lai và chọn tạo giống lúa mới.
64
Trong những năm qua, chúng tôi đã tiến hành thu thập, đánh giá và khai thác hơn 1040 mẫu giống nguồn gen lúa, trong đó có 200 mẫu nguồn gen mới thu
thập, nhập nội... và đƣợc phân loại theo các nhóm khác nhau, gồm có 73 mẫu
giống thuộc nhóm ngắn ngày, 69 mẫu giống thuộc nhóm năng suất cao, 45 mẫu
giống thuộc nhóm chất lƣợng gạo tốt và 13 mẫu giống kháng đƣợc rầy nâu, bạc lá và đạo ôn (bảng 4.7).
Bảng 4.7. Kết quả thu thập, duy trì và đánh giá nguồn gen lúa
Nhóm giống lúa, hƣớng nghiên cứu
Mẫu giống Tổng số Ngắn ngày Kháng rầy Kháng bạc lá Kháng đạo ôn Năng suất cao Chất lƣợng tốt
1040 289 306 345 34 31 35 Tổng số nguồn gen lúa đã đƣợc thu thập đánh giá.
840 361 347 45 31 27 29
Để khai thác nguồn gen lúa mới thu thập, chúng tôi đã tiến hành lai tạo đƣợc hơn 600 tổ hợp lai (trong đó có khoảng 500 tổ hợp lai đơn, 60 tổ hợp lai kép và 55 tổ hợp lai lại); kết hợp với nuôi cấy bao, hạt phấn và xử lý đột biến (300 mẫu). Các cặp lai đƣợc tiến hành theo các định hƣớng cụ thể nhằm tạo ra phổ phân ly di truyền rộng. Các định hƣớng lai đã đƣợc tiến hành nhƣ sau:
- Các giống ngắn ngày, năng suất cao với các giống có khả năng kháng
rầy, đạo ôn và bạc lá.
- Các giống chất lƣợng cao với các giống cực ngắn ngày các giống lúa
năng suất cao với các giống chất lƣợng tốt.
- Các giống lúa chất lƣợng cao với các giống kháng bạc lá, đạo ôn, rầy nâu;
- Các giống ngắn ngày, chất lƣợng tốt với các giống có năng suất cao.
- Các giống cực ngắn ngày, ngắn ngày với các giống lúa kháng bạc lá,
đạo ôn, rầy nâu.
Những phép lai định hƣớng này nhằm tạo ra các dòng lúa mới đáp ứng
tiêu chí đã rút ra trong kết quả điều tra.
Căn cứ vào định hƣớng đã đề ra trong tập đoàn 1040 mẫu giống đã đánh giá chúng tôi chọn đƣợc 45 mẫu giống đạt yêu cầu. Kết quả đƣợc trình bày từ bảng 4.8 đến bảng 4.16 và hình 4.1.
65
Nguồn gen lúa đƣợc đánh giá trong giai đoạn 2010-2012.
Bảng 4.8. Một số đặc đặc điểm nông học của các giống lúa có chất lƣợng tốt
TT
Tên giống
Số bông /khóm
Thời gian sinh trƣởng (ngày) Vụ xuân Vụ mùa
P6 PĐ211 P376 PC10
IR480 IR64 IR2395 IR71705 IR63397
Jasmine 85 Thailan 3 Tẻ Xay xạt
PC6 1 DT122 2 BT7 3 T10 4 RVT 5 HT1 6 HT6 7 HT9 8 9 HDT8 10 XT27 11 AC5 12 AC10 13 CL8 14 BC15 15 16 17 18 19 CR203 20 X21 21 Xi23 22 OM3007 23 OM4285 24 OM4498 25 OM5472 26 OMCS2009 27 OM2395 28 OM5240 29 30 31 32 33 34 Ma lâm 48 35 Basmati 370 36 37 38 39 Quá dạ hƣơng 40 JJ92 41 Khẩu Sửu 42 Xuân Mai 43 Te quing 44 HHZ 45 CNI9026
Chiều cao cây (cm) 100 95 100 100 100 110 100 100 100 97 100 108 98 110 93 92 125 92 99 115 115 110 100 98 92 103 101 104 98 97 100 113 115 90 126 89 102 105 83 88 100 102 100 48 96
Chiều dài lá đòng (cm) 30 28 28 28 27 33 27 28 27 29 27 28 30 33 34 33 38 32 28 37 34 38 28 32 30 32 34 30 28 28 26 28 38 29 34 26 37 34 27 28 35 23 27 28 30
Góc độ lá đòng (O0) 10,0 10,5 12,0 13,0 15,0 17,0 18,0 17,0 15,0 20,0 15,0 16,0 14,0 25,0 9,6 10,0 15,0 26,0 18,0 20,0 21,0 13,0 12,0 15,0 11,0 14,0 15,0 13,0 14,0 13,0 15,0 25,0 13,0 14,0 32,0 25,0 20,0 18,0 17,0 9,6 10,0 15,0 17,0 15,0 10,0
120 130 130 130 133 134 130 135 137 140 140 140 140 145 145 145 145 130 130 160 160 130 135 120 125 123 128 135 136 138 130 133 140 120 134 130 139 135 128 132 145 138 135 130 120
90 100 110 110 105 110 105 110 110 115 115 115 115 120 120 120 120 105 110 130 130 106 100 90 93 93 99 100 105 115 110 110 114 90 110 105 115 110 104 110 125 110 110 100 90
5 5 4 4 5 5 6 5 5 4 5 4 5 6 6 7 5 5 4 6 5 5 5 6 5 5 7 5,5 5 6 5 5,5 5 4 6 4 4,5 5 4 5 5,5 4 6,5 6 4
66
Bảng 4.9. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống trong vụ Xuân 2010
TT
Tên giống
Số hạt/ bông
CL8 BC15 P6 PD211 P376 PC10 CR203
IR480 IR64 IR2395 IR71705 IR63397
Basmati 370 Jasmine 85 Thailan 3 Tẻ Xay xạt
PC6 1 DT122 2 BT7 3 T10 4 RVT 5 HT1 6 HT6 7 HT9 8 9 HDT8 10 XT27 11 AC5 12 AC10 13 14 15 16 17 18 19 20 X21 21 Xi23 22 OM3007 23 OM4285 24 OM4498 25 OM5472 26 OMCS2009 27 OM2395 28 OM5240 29 30 31 32 33 34 Ma lâm 48 35 36 37 38 39 Quá dạ hƣơng 40 JJ92 41 Khẩu Sửu 42 Xuân Mai 43 Te quing 44 HHZ 45
CNI9026
Số bông/ m2 210 200 160 160 200 200 230 230 240 175 200 180 200 240 250 265 225 180 160 245 220 225 235 260 210 250 270 230 240 255 220 235 230 200 250 200 240 260 185 235 240 210 235 260 180
185 150 135 135 145 160 160 165 170 160 150 170 150 185 145 155 180 140 125 175 180 120 185 170 110 260 180 165 186 140 180 150 170 150 160 155 135 190 125 210 140 120 165 160 170
Khối lƣợng 1000 hạt (gam) 23,0 24,0 19,5 19,0 21,0 23,5 23,5 23,0 23,0 23,5 23,0 24,0 23,5 23,5 24,0 23,0 24,5 23,0 22,5 25,0 25,5 27,0 23,0 25,0 26,0 25,5 26,0 24,0 22,0 26,0 23,0 23,0 24,0 22,0 22,0 21,0 24,0 23,0 19,0 15,5 23,0 25,0 23,0 22,0 24,0
Tỉ lệ lép (%) 13 14 12 12 13 11 12 10 13 13 12 12 13 11 12 12 14 14 11 10 12 13 14 12 13 16 15 17 15 13 14 13 11 13 12 13 11 15 16 20 11 10 12 12 14
Năng suất thực thu (tấn/ha) 6,5 5,7 5,7 5,7 5,2 6,3 6,5 6,5 6,8 6,5 6,0 6,0 5,8 7,5 7,0 7,2 6,0 5,5 5,3 6,7 6,7 5,5 6,4 7,0 6,5 7,5 6,8 6,5 6,7 6,0 6,5 5,8 7,2 6,7 6,5 6,5 5,5 5,0 5,3 5,8 6,5 6,2 6,5 6,7 6,5
67
Bảng 4.10. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống trong vụ Mùa 2010
TT
Tên giống
Số bông/m2
Số hạt/bông
CL8 BC15 P6 PD211 P376 PC10 CR203
IR480 IR64 IR2395 IR71705 IR63397
Basmati 370 Jasmine 85 Thailan 3 Tẻ Xay xạt
Khối lƣợng 1000 hạt (gr) 23 24 19,5 19 21 23,5 23,5 23 23 23,5 23 24 23,5 23,5 24 23 24,5 23 22,5 25 25,5 27 23 25 26 25,5 26 24 22 26 23 23 24 22 22 21 24 23 19 15,5 23 25 23 22 24
Tỉ lệ lép (%) 16 16 18 17 18 16 17 14 18 20 18 21 17 17 18 19 21 22 19 17 19 18 19 17 19 23 22 25 21 19 19 17 18 19 18 19 17 21 22 27,6 19 16 19 20 21,4
Năng suất thực thu (tạ/ha) 5,5 5,0 5,0 5,0 4,7 5,8 5,8 5,7 5,7 5,3 5,2 5,2 5,2 6,8 6,2 6,2 5,2 5,0 5,0 5,7 5,8 4,5 5,5 6,0 5,5 6,3 5,0 5,7 5,4 5,0 5,5 5,2 6,3 5,8 5,5 4,3 4,5 4,2 4,6 4,5 5,4 5,5 5,7 5,5 5,7
PC6 1 DT122 2 BT7 3 T10 4 RVT 5 HT1 6 HT6 7 HT9 8 9 HDT8 10 XT27 11 AC5 12 AC10 13 14 15 16 17 18 19 20 X21 21 Xi23 22 OM3007 23 OM4285 24 OM4498 25 OM5472 26 OMCS2009 27 OM2395 28 OM5240 29 30 31 32 33 34 Ma lâm 48 35 36 37 38 39 Quá dạ hƣơng 40 JJ92 41 Khẩu Sửu 42 Xuân Mai 43 Te quing 44 HHZ 45
CNI9026
185 180 145 145 180 175 210 215 224 135 190 160 175 215 225 223 205 145 160 215 200 205 210 245 210 225 250 218 220 235 195 215 220 175 230 178 214 237 145 206 217 198 222 236 168
175 135 125 125 120 145 150 145 156 151 135 155 140 175 135 130 165 127 120 162 170 104 177 164 100 253 162 156 186 123 168 134 161 140 150 138 117 181 115 209 128 116 154 152 158
68
Kết quả trình bày ở bảng 4.8 cho thấy thời gian sinh trƣởng của các giống biến động 120 ngày (PC6, OM4498, CNI9026) đến 160 ngày (Xi23) trong vụ
Xuân và từ 90 ngày (PC6, OM4498, CNI9026) đến 130 ngày (Xi23) trong vụ
Mùa tại vùng đồng bằng sông Hồng. Chiều cao cây của các giống thuộc dạng trung bình, biến động từ 92-115cm, chiều dài là đòng biến động khá lớn từ 26- 37cm, góc lá đòng hẹp, biến động từ 10,0-320C và tất cả các giống đều đẻ nhánh ở mức trung bình nên số bông/khóm biến động từ 4-7 bông.
Trong điều kiện vụ Xuân, số bông trên m2 của các giống biến động khá lớn từ 160 bông (CR203, BT7) đến 260 bông (HHZ, Tẻ Xay sạt), số hạt trên
bông biến động từ 110 hạt (OM5472) đến 260 hạt (OMCS2009), khối lƣợng
1000 hạt biến động từ 19 gam (T10, Quá dạ hƣơng) đến 27 gam (OM3007), tỷ lệ
lép của các giống trong vụ Xuân tƣơng đối thấp, biến động từ 10-17%. Năng suất
thực thu của các giống biến động khá lớn từ 5,2 tạ/ha (RVT) đến 7,5 tạ/ha
(OMCS2009) (bảng 4.9).
Trong điều kiện vụ Mùa 2010, các giống lúa có số bông trên khóm đạt từ
135 bông (XT7) đến 236 bông (HHZ), số hạt trên bông của các giống biến động
khá lớn từ 100 hạt (OM5472) đến 186 hạt (IR480), khối lƣợng 1000 hạt của các
giống tƣơng tự nhƣ trong vụ Xuân, biến động không nhiều từ 19 gam (T10, Quá
dạ hƣơng) đến 27 gam (OM3007). Tỷ lệ hạt lép của các giống trong vụ Mùa biến
động từ 16% (PC6, DT122) đến 27,6% (JJ92). Năng suất thực thu của các giống
biến động từ 4,2 tạ/ha (Tẻ Xay sạt) đến 6,8 tạ/ha (BC15).
Các giống lúa đƣợc phân loại là lúa chất lƣợng tốt có chiều dài hạt gạo
biến động khá lớn từ 5,5mm (T10) đến 8,5mm (JJ92). Các giống lúa có tỷ lệ D/R
biến động từ 2,5 (Basmati 370) đến 3,5 (IR64), có 14/45 giống có tỷ lệ D/R nhỏ
hơn 3,0. Các giống lúa có độ bạc bụng biến động lớn từ 0 điểm (PC6, DT122….)
đến 5 điểm (PC10) nhƣng đa phần các giống lúa chất lƣợng này có điểm bạc thấp từ 0-3 điểm. Tỷ lệ gạo xay của các giống biến động từ 72% (PC10) đến 85%
(JJ92) và tỷ lệ gạo xát biến động khá lớn từ 62% (RVT) đến 74% (IR64). Các giống có tỷ lệ gạo nguyên thuộc loại trung bình khá, biến động từ 40,5% (PC10) đến 62,0% (HT6). Hàm lƣợng amylose của các giống thuộc loại trung bình đến thấp, biến động từ 16% (T10, RVT…) đến 25% (OM2395). Hàm lƣợng Protein của các giống biến động từ 6,0% (CL8) đến 10,5% (P6), nhiệt độ hóa hồ từ thấp
đến trung bình (bảng 4.11).
69
Bảng 4.11. Một số chỉ tiêu chất lƣợng gạo của các mẫu giống lúa chất lƣợng tốt
7 0
TT Tên giống Tỉ lệ D/R Tỉ lệ gạo xay (%) Tỉ lệ gạo xát (%) Hàm lƣợng protein (%) Nhiệt độ hóa hồ
PC6 1 2 DT122 3 BT7 4 T10 5 RVT 6 HT1 7 HT6 8 HT9 9 HDT8 10 XT27 11 AC5 12 AC10 13 CL8 14 BC15 15 P6 16 PD211 17 P376 18 PC10 19 CR203 20 X21 21 Xi23 22 OM3007 23 OM4285 24 OM4498 Chiều dài hạt gạo (mm) 6,5 8,4 5,8 5,8 5,6 6,8 6,0 6,0 6,0 6,0 7,1 6,8 6,0 6,3 6,9 7,0 7,0 6,8 6,0 6,2 5,9 7,5 6,7 7,1 3,3 3,3 2,7 2,7 2,7 3,2 3,3 3,1 3,0 3,1 2,9 2,8 2,8 2,5 2,9 3,1 3,0 3,1 2,8 2,8 2,7 3,3 3,1 3,1 Độ bạc bụng (điểm) 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 3 5 3 1 1 0 0 0 84,5 80,0 90,0 91,0 74,0 81,0 79,0 80,0 80,0 79,0 76,0 74,0 78,0 80,0 78,0 80,0 78,0 72,0 75,0 79,0 73,0 81,0 82 80 Tỉ lệ gạo nguyên (%) 57,0 53,5 61,5 60,5 55,7 56,5 62,0 54,5 59,4 58,6 50,3 50,2 52,5 60,2 53,0 55,0 51,5 40,5 45,9 52,5 53,0 58,5 56,0 52,5 Hàm lƣợng amylose (%) 18,0 24,0 19,0 19,0 16,0 19,0 19,0 19,0 19,0 23,0 18,0 21,0 23,0 21,0 17,0 18,0 24,0 22,0 24,0 22,0 23,0 23,0 16,0 22,0 72,0 68,0 70,5 71,0 62,0 70,0 68,0 69,0 70,0 68,0 67,0 65,0 69,0 72,0 64,0 68,0 65,0 60,0 67,0 68,0 66,0 72,0 71 68 7,2 6,8 6,2 6,3 6,7 6,2 6,1 6,2 6,7 6,5 9,3 6,7 6,0 6,1 10,5 9,8 9,5 7,2 6,1 6,5 6,6 6,7 7,0 7,1 Thấp Trung bình Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Trung bình Thấp Thấp Trung bình Thấp Thấp Thấp Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Thấp Thấp
7 1
TT Tên giống Tỉ lệ D/R Tỉ lệ gạo xay (%) Tỉ lệ gạo xát (%) Hàm lƣợng protein (%) Nhiệt độ hóa hồ
IR480 IR64 IR2395 IR71705 IR63397
Jasmine 85
71
25 OM5472 26 OMCS2009 27 OM2395 28 OM5240 29 30 31 32 33 34 Ma lâm 48 35 Basmati 370 36 37 Thailan 3 38 Tẻ Xay xạt 39 Quá dạ hƣơng JJ92 40 41 Khẩu Sửu 42 Xuân Mai 43 Te quing 44 HHZ 45 CNI9026 Chiều dài hạt gạo (mm) 6,7 7,0 7,1 6,9 7,1 7,5 7,3 6,8 6,9 6,5 7,5 7,5 7,2 7,3 6,7 8,5 6,5 5,5 6,6 6,8 7,2 3,0 3,0 2,9 3,2 3,1 3,5 3,1 3,0 3,0 2,7 2,5 3,2 2,8 2,9 2,7 3,3 3,1 2,5 3,0 3,1 3,4 Độ bạc bụng (điểm) 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 3 1 0 1 3 1 1 1 76 83 81 80 75 86 75 79 80 81 82 81 80 80 81 85 80 75 78 82 84 Tỉ lệ gạo nguyên (%) 46,7 59,5 57,6 53,5 47,3 52,8 42,7 43,8 55,7 54,0 55,6 59,2 59,0 46,8 54,3 58,7 56,3 47,4 45,3 56,1 61,3 Hàm lƣợng amylose (%) 18,0 23,0 25,0 18,0 16,0 18,0 18,0 19,0 20,0 19,0 18,0 21,0 18,0 17,5 18,0 20,0 22,0 22,0 20,0 19,0 23,0 69 71 70 72 68 74 69 68 72 73 70 70 72 68 70 72 68 66 65 70 72 6,6 6,8 6,1 6,5 6,7 6,8 6,9 6,7 6,2 6,7 6,8 6,1 6,8 6,5 6,2 6,4 6,8 6,5 6,2 6,0 6,7 Thấp Trung bình Cao Trung bình Trung bình Trung bình Thấp Trung bình Trung bình Thấp Thấp Trung bình Trung bình Thấp Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình
Bảng 4.12. Khả năng chống chịu sâu bệnh hại và điều kiện bất thuận của các mẫu giống
Bệnh đạo ôn (điểm) Bệnh bạc lá (điểm) Rầy nâu (điểm)
7 2
Tên giống T` T
1 PC6 2 DT122 3 BT7 4 T10 5 RVT 6 HT1 7 HT6 8 HT9 9 HDT8 10 XT27 11 AC5 12 AC10 13 CL8 14 BC15 15 P6 16 PD211 17 P376 18 PC10 19 CR203 20 X21 21 Xi23 22 OM3007 23 OM4285 24 OM4498 Khả năng chịu rét (điểm) 3 3 3 3 5 3 3 3 1 1 1 1 1 5 1 1 3 5 3 3 3 5 5 5 Khả năng chống đổ (điểm) 5 7 5 3 1 3 3 3 5 1 1 3 1 3 1 1 3 3 5 3 3 5 3 3 Điều kiện nhân tạo 3 5 3 5 5 5 5 5 5 5 7 7 3 9 3 3 3 3 5 3 3 5 5 7 Điều kiện đồng ruộng 1 3 1 3 3 3 3 3 3 3 5 5 1 7 1 1 1 1 3 1 1 3 3 5 Điều kiện nhân tạo 5 3 9 5 5 5 5 5 5 5 7 7 5 5 7 5 7 5 5 5 5 5 5 5 Điều kiện đồng ruộng 3 1 7 3 3 3 3 3 3 3 5 5 3 3 5 3 5 3 3 3 3 3 3 3 Điều kiện nhân tạo 7 5 7 5 3 7 7 3 5 3 7 5 3 5 7 5 1 1 1 5 5 3 3 5 Điều kiện đồng ruộng 5 3 5 3 1 5 5 1 3 1 5 3 1 3 5 3 0 0 0 3 3 1 1 3
Bệnh đạo ôn (điểm) Bệnh bạc lá (điểm) Rầy nâu (điểm)
7 3
Tên giống T` T
Jasmine 85
73
25 OM5472 26 OMCS2009 27 OM2395 28 OM5240 IR480 29 IR64 30 IR2395 31 IR71705 32 IR63397 33 34 Ma lâm 48 35 Basmati 370 36 37 Thailan 3 38 Tẻ Xay xạt 39 Quá dạ hƣơng JJ92 40 41 Khẩu Sửu 42 Xuân Mai 43 Te quing 44 HHZ 45 CNI9026 Khả năng chịu rét (điểm) 5 7 7 7 7 7 5 5 7 7 5 7 5 5 5 7 3 3 3 3 5 Khả năng chống đổ (điểm) 3 3 3 3 5 3 3 3 3 3 5 5 5 3 3 5 3 3 3 3 3 Điều kiện nhân tạo 5 5 5 5 5 5 3 5 3 5 5 5 5 5 5 3 5 5 3 5 3 Điều kiện đồng ruộng 3 3 3 1 3 3 1 3 1 3 3 3 3 3 3 1 3 3 1 3 1 Điều kiện nhân tạo 5 3 5 5 3 5 3 3 5 5 7 5 5 5 5 7 5 5 5 5 7 Điều kiện đồng ruộng 3 1 3 3 1 3 1 1 3 3 5 3 3 3 3 5 3 3 3 3 5 Điều kiện nhân tạo 3 3 5 5 3 5 5 3 5 5 7 7 3 7 5 7 7 5 3 5 7 Điều kiện đồng ruộng 1 1 3 1 1 3 3 1 3 3 5 5 0 5 3 5 5 3 2 3 5
Kết quả đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo và khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận của các giống đƣợc trình bày trong bảng 4.12 cho thấy: các giống có tính chịu rét từ trung bình (điểm 5) đến tốt (điểm 1), khả năng chống đổ từ mức yếu (điểm 7- giống DT122) đến tốt (điểm 1-XT27, RVT…). Đối với bệnh đạo ôn, trong điều kiện nhân tạo, các giống có mức độ nhiễm từ điểm 3-9, trong điều điện tự nhiên có mức độ nhiễm từ điểm 1-7. Đối với bệnh bạc lá, trong điều kiện lây nhiễm nhân tạo, các giống có mức độ nhiễm từ điểm 3-9, trong điều kiện tự nhiên có mức độ nhiễm từ điểm 1-7. Đối với rầy nâu, các giống có mức độ nhiễm từ điểm 3-7 trong điều kiện lây nhiễm nhân tạo và từ điểm 0-5 trong điều kiện đồng ruộng.
4.2.2. Phân nhóm các mẫu giống lúa chất lƣợng cao theo tính trạng
Chúng tôi tiến hành phân nhóm các giống lúa chất lƣợng theo tiêu chuẩn
của IRRI (2002) đƣợc thể hiện trong bảng 4.13.
Bảng 4.13. Phân nhóm các mẫu giống lúa nghiên cứu theo thời gian sinh trƣởng, chiều cao cây và số nhánh hữu hiệu
TT Phân loại tính trạng Số giống Tỷ lệ (%)
<90 ngày (Cực ngắn) 91-115 ngày (Ngắn ngày) 116-130 ngày (Trung ngày) >131 ngày (Dài ngày) Thời gian sinh trƣởng 0 38 7 0 1 2 3 4 0 84,4 15,6 0
Chiều cao cây (cm)
<110cm (Bán lùn) 110-130cm (Trung bình) >130cm (Cao) 1 2 3 86,7 15,3 0
Phân loại theo theo IRRI (2002)
Đối với tính trạng thời gian sinh trƣởng thì các giống lúa chất lƣợng tập trung vào 02 nhóm giống là ngắn ngày có 38 giống (chiếm 84,4%) đến trung ngày có 7 giống (chiếm 15,6%). Phân nhóm theo chiều cao cây cho thấy các giống đều thuộc nhóm bán lùn (86,7%) đến trung bình (15,3%), không có giống nào thuộc loại cao cây. Phân nhóm theo số nhánh hữu hiệu trên khóm cho thấy các giống đều thuộc 2 nhóm là có số nhánh hữu hiệu ít (24,4%) đến nhóm có số nhánh hữu hiệu trung bình (75,6%).
74
<5 (ít) 5-8 (trung bình) >8 (nhiều) 39 6 0 Số nhánh hữu hiệu/khóm 11 34 0 1 2 3 24,4 75,6 0
Bảng 4.14. Phân nhóm các mẫu giống lúa nghiên cứu theo kích thƣớc hạt
Phân loại tính trạng Số giống Tỷ lệ (%)
TT
Khối lƣợng 1000 hạt (gam)
4 32 9 0 0 <20 gam (Rất thấp) 20-24 gam (Thấp) 25-29 gam (Trung bình) 30-35 gam (Cao) >35 gam (Rất cao) 8,9 71,1 20,0 0 0 1 2 3 4 5
Chiều dài hạt (cm)
<4,50mm (Rất ngắn) 4,51-5,50mm (Ngắn) 5,51-6,50mm (Trung bình) 6,51-7,50mm (Dài) >7,50mm (Rất dài) 0 8,9 28,9 57,8 4,4 1 2 3 4 5
Các giống đƣợc phân loại theo khối lƣợng 1000 hạt tập trung vào 3 nhóm là nhóm có khối lƣợng 1000 hạt rất thấp (8,9%), nhóm thấp (71,1%) và nhóm trung bình (20,0%). Phân nhóm giống theo chỉ tiêu chiều dài hạt cho thấy các giống tập trung vào 4 nhóm là: hạt ngắn (18,9%), nhóm trung bình (28,9%), nhóm hạt dài (57,8%) và nhóm hạt rất dài (4,4%). Phân nhóm theo hình dạng hạt của các giống cho thấy tập trung chính vào 2 nhóm là nhóm có dạng hạt trung bình chiếm 35,6% và nhóm có hình dạng thon dài chiếm 64,4% (bảng 4.14)
<2,1 (Bầu) 2,1-3,0 (Trung bình) >3,0 (Thon) 0 4 13 26 2 Hình dạng hạt gạo (D/R) 0 16 29 0 35,6 64,4 1 2 3
Bảng 4.15. Phân nhóm các mẫu giống lúa nghiên cứu theo chất lƣợng dinh dƣỡng
TT Phân loại tính trạng Số giống Tỷ lệ (%)
<20% (Thấp) 20-25% (Trung bình) >25% (Cao) 53,3 46,7 0 1 2 3
<6,0% (thấp) 6,1- 8,0 (Trung bình) >8,0% (Cao) Hàm lƣợng amylose (%) 24 21 0 Hàm lƣợng Protein (cm) 0 4 41 0 8,9 91,1 1 2 3
Nhiệt độ hóa hồ
75
<690C (Thấp) 700C-740C (Trung bình) >750C (Cao) 20 24 1 44,4 53,3 2,3 1 2 3
Kết quả phân loại nhóm giống theo một số chỉ tiêu chất lƣợng dinh dƣỡng của các giống lúa chất lƣợng đƣợc trình bày ở bảng 4.15 cho thấy: các giống lúa
chất lƣợng có hàm lƣợng amylose thuộc 2 nhóm là thấp có 24/45 giống (chiếm
53,3%) và nhóm có hàm lƣợng amylose trung bình có 21/45 giống (chiếm
46,7%). Phân nhóm theo hàm lƣợng protein thì các giống chia thành 2 nhóm, nhóm có hàm lƣợng protein trung bình có 4/45 giống chiếm 8,9% và nhóm có
hàm lƣợng protein cao có 41/45 giống chiếm 91,1%. Phân nhóm theo nhiệt độ hóa hồ, các giống đƣợc chia vào 3 nhóm: nhóm có nhiệt độ hóa hồ thấp chiếm
44,4% (20/45 giống), nhóm có nhiệt độ hóa hồ trung bình chiếm 53,3% (24/45
giống) và nhóm có nhiệt độ hóa hồ cao chiếm 2,3% (1/45 giống).
Bảng 4.16. Phân nhóm các mẫu giống dựa trên đa dạng về kiểu hình
Tên giống
TT 1 Nhóm I
2 3 II III
4 5 IV V
6 7 VI VII
IR64, Basmati 370 OM2395 X21, OM4498, Xuân Mai BC15, P6 AC10, CNI9026, OM5240, Thai Lan 3, IR63367, JJ92 DT122, BT7, T10, CR203, Qua da huong, Jasmine85 P376, Xi23, OMCS2009 PC6, IR2395, AC5, HT9, Tequing, OM4285, Tẻ xay xạt, OM5472, RVT, IR480, PD211, Khẩu sửu, IR71750, PC10, OM3007, HT1, HDT8, HT6, XT7, CL8, Ma lâm 48, HHZ
Đánh giá mức độ đa dạng và xa cách di truyền của 45 mẫu giống lúa
bƣớc đầu dựa trên 10 tính trạng số lƣợng đƣợc trình bày ở bảng 4.16. Kết quả
phân tích cho thấy 45 mẫu giống với sự sai khác 0,124 (12,4%) đƣợc phân thành
08 nhóm di truyền, nhóm 1 gồm 2 giống là IR64 và Basmati 370; nhóm 2 gồm 1 giống: OM2395; nhóm 3 gồm 3 giống: X21, OM4498, Xuân Mai; nhóm 4 gồm 2 giống: BC15, P6; nhóm 5 gồm 6 giống: AC10, CNI9026, OM5240, Thai Lan 3,
IR63367, JJ92; nhóm 6 gồm 6 giống: DT122, BT7, T10, CR203, Qua da huong, Jasmine85; nhóm 7 gồm 3 giống: P376, Xi23, OMCS2009; nhóm 8 gồm 22 giống: PC6, IR2395, AC5, HT9, Tequing, OM4285, Tẻ xay xạt, OM5472, RVT, IR480, PD211, Khẩu sửu, IR71750, PC10, OM3007, HT1, HDT8, HT6, XT7,
CL8, Ma lâm 48, HHZ (hình 4.1).
76
8 VIII
7 7
Hình 4.1. Phân nhóm di truyền 45 mẫu giống lúa dựa trên 10 tính trạng kiểu hình
4.3. KẾT QUẢ TÌM HIỂU ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ TÍNH TRẠNG LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT LƢỢNG DINH DƢỠNG CỦA CÁC MẪU GIỐNG LÖA NGHIÊN CỨU
4.3.1. Kết quả tìm hiểu đặc điểm di truyền của hàm lƣợng protein trong gạo của một số giống lúa
Gạo là nguồn cung cấp protein thực vật vô cùng quan trọng cho con ngƣời, và hàm lƣợng protein trong gạo là một chỉ số liên quan đến chất lƣợng
dinh dƣỡng của gạo. Tại Việt Nam, các nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng protein trung bình của các giống lúa khoảng 7-7,5%, thấp hơn nhiều các sản phẩm cây
trồng khác (ngô 9%, đậu tƣơng 14%..), do vậy việc nâng cao hàm lƣợng protein
trong gạo sẽ góp phần nâng cao năng suất protein/đơn vị diện tích, góp phần tăng
cƣờng nguồn dinh dƣỡng quan trọng bậc nhất cho con ngƣời. Chỉ tiêu này tuy
không nằm trong khuôn khổ điều tra về chất lƣợng thƣơng trƣờng, nhƣng nghiên cứu di truyền tính trạng hàm lƣợng protein sẽ giúp nhà chọn giống có định hƣớng
rõ ràng trong công tác chọn giống. Trong nhiều năm qua Viện Cây lƣơng thực –
CTP đã có đƣợc những thành công trong việc tạo giống lúa có hàm lƣợng protein
cao, đã tạo ra các giống lúa P6 có hàm lƣợng protein 10,5%, P4 là 11%...hiện nay
Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long cũng đang tập trung nghiên cứu hƣớng tạo
giống này. Để góp phần tạo ra giống lúa có chất lƣợng dinh dƣỡng cao, việc
nghiên cứu di truyền tính trạng protein ở lúa gạo là cần thiết và hữu ích cho mục
tiêu tạo giống có chất lƣợng dinh dƣỡng cao.
4.3.1.1. Hiệu quả gen tham gia qui định tính trạng hàm lượng protein ở lúa
Để xem xét giá trị kiểu gen, chúng ta xét một locus với 2 allen Pr1 (qui định
hàm lƣợng protein thấp) và Pr2 (qui đinh hàm lƣợng protein cao) và các giá trị +a,
-a và d theo sơ đồ:
Pr1Pr1 Pr1Pr2 Pr2Pr2
Kiểu gen
Giá trị kiểu gen
-a 0
d +a
Trong đó:
+ Pr2 làm tăng hàm lƣợng Pr2Pr2 có giá trị là +a (tăng hàm lƣợng protein trong
hạt), giá trị của d tùy thuộc vào mức độ trội của Pr1 và Pr2;
+ d là tính trội (dominance) biểu hiện tính trội, lặn giữa hàm lƣợng protein cao và
hàm lƣợng protein thấp.
+ a là tính cộng (additive) biểu hiện % hàm lƣợng protein trong hạt.
78

