Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm cao sản phục vụ nội tiêu và xuất khẩu

Chia sẻ: Quyên Phan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:236

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm cao sản phục vụ nội tiêu và xuất khẩu" nhằm chọn tạo nước giống lúa thơm ngắn ngày, năng suất cao, hạt gạo dài trong, chất lượng cao từ nguồn vật liệu lúa thơm ñịa phương, ñột biến và nhập nội.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm cao sản phục vụ nội tiêu và xuất khẩu

B GIÁO D C VÀ ðÀO T O TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I TR N T N PHƯƠNG NGHIÊN C U CH N T O GI NG LÚA THƠM CAO S N PH C V N I TIÊU VÀ XU T KH U LU N ÁN TI N SĨ NÔNG NGHI P HÀ N I – 2011
B GIÁO D C VÀ ðÀO T O TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I TR N T N PHƯƠNG NGHIÊN C U CH N T O GI NG LÚA THƠM CAO S N PH C V N I TIÊU VÀ XU T KH U Chuyên ngành: Di truy n và ch n gi ng cây tr ng Mã s : 62 62 05 01 LU N ÁN TI N SĨ NÔNG NGHI P NGƯ I HƯ NG D N KHOA H C 1. PGS.TS. NGUY N TH TRÂM 2. GS.TSKH. TR N DUY QUÝ HÀ N I – 2011
L I CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên c u c a riêng tôi. Các s li u, k t qu trình bày trong lu n án là trung th c và chưa t ng ñư c ai công b trong b t kỳ công trình lu n án nào trư c ñây. Toàn b các thông tin trích d n trong lu n án ñã ñư c ch rõ xu t x . Tác gi lu n án TR N T N PHƯƠNG Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. i
L I C M ƠN Tác gi lu n án xin chân thành c m ơn: Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i, Khoa Nông h c, B môn Di truy n và Ch n gi ng, Vi n ðào t o Sau ð i h c, Vi n Công ngh Sinh h c, Vi n Nghiên c u lúa ñã t o m i ñi u ki n thu n l i ñ tôi hoàn thành lu n án. Ban Giám ñ c S Nông nghi p và Phát tri n Nông thôn t nh Sóc Trăng, S Khoa h c và Công ngh t nh Sóc Trăng ñã t o ñi u ki n, c p phát kinh phí trong su t th i gian h c t p. PGS. TS. Nguy n Th Trâm, GS. TSKH. Tr n Duy Quý ñã tr c ti p hư ng d n và t o ñi u ki n thu n l i trong su t quá trình h c t p ñ tôi hoàn thành lu n án này. KS. H Quang Cua, Phó Giám ñ c S Nông nghi p và Phát tri n Nông thôn t nh Sóc Trăng, ñã nhi t tình h tr , tư v n nhi u ý ki n quý báu trong su t th i gian h c t p và th c hi n lu n án. V và hai con c a tôi, b n bè thân h u ñã t o ñi u ki n và luôn ñ ng viên tôi trong su t th i gian th c hi n lu n án. Các ñ ng nghi p trong ngành Nông nghi p và PTNT và ngành Khoa h c và Công ngh t nh Sóc Trăng ñã quan tâm theo dõi, ñ ng viên tôi trong su t th i gian h c t p. Các c ng tác viên và k thu t viên t i p Mang Cá, xã ð i H i, huy n K Sách, t nh Sóc Trăng ñã giúp ñ tôi trong su t th i gian làm thí nghi m. Tác gi lu n án TR N T N PHƯƠNG Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. ii
M CL C L i cam ñoan i L i c m ơn ii M cl c iii Danh m c ký hi u và các ch vi t t t vi Danh m c các b ng viii Danh m c hình xiii M ð U 1 1 Tính c p thi t c a ñ tài 1 2 M c tiêu nghiên c u 2 3 N i dung nghiên c u 2 4 Nh ng ñóng góp m i c a lu n án 2 5 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài 3 CHƯƠNG 1 T NG QUAN CÁC K T QU NGHIÊN C U TRONG VÀ NGOÀI NƯ C 5 1.1 Tài nguyên di truy n và nhu c u gi ng lúa thơm ch t lư ng cao 5 1.2 ð c ñi m di truy n m t s tính tr ng lúa 6 1.2.1 ð c ñi m di truy n c a m t s tính tr ng ch t lư ng h t lúa 6 1.2.2 Các ch tiêu v ch t lư ng h t g o 19 1.2.3 M t s ñ c ñi m nông h c và năng su t 26 1.3 Phương pháp và k t qu ch n t o gi ng lúa thơm 31 1.3.1 Ch n dòng thu n t các gi ng ñ a phương 31 1.3.2 Lai và ch n l c qu n th phân ly 31 1.3.3 Ch n l c t qu n th ñ t bi n 33 1.3.4 ng d ng ch th phân t và s c k khí ñ ch n t o gi ng 34 1.3.5 Các phương pháp ñánh giá mùi thơm 38 Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. iii
CHƯƠNG 2 V T LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 43 2.1 V t li u 43 2.2 Các thí nghi m và phương pháp b trí 43 2.2.1 Thí nghi m 1 43 2.2.2 Thí nghi m 2 44 2.2.3 Thí nghi m 3 46 2.2.4 Thí nghi m 4 49 2.2.5 Thí nghi m 5 50 2.3 M t s phương pháp chung 51 2.3.1 Phương pháp ñánh giá mùi thơm theo c m quan 51 2.3.2 Phương pháp phân tích hàm lư ng 2-AP trong g o 52 2.3.3 Phương pháp xác ñ nh gen thơm 52 2.3.4 Các phương pháp ñánh giá khác 53 CHƯƠNG 3 K T QU VÀ TH O LU N 54 3.1 Nghiên c u ñ c ñi m c a t p ñoàn lúa thơm và không thơm làm b m 54 3.1.1 ð c ñi m nông sinh h c c a các dòng/gi ng lúa b m 54 3.1.2 ð c ñi m ch t lư ng c a các dòng/gi ng lúa b m 56 3.2 Nghiên c u ñ c ñi m di truy n tính thơm, chi u dài h t và th i gian sinh trư ng c a các t h p lai ñơn 64 3.2.1 ð c ñi m di truy n tính thơm 64 3.2.2 ð c ñi m di truy n chi u dài h t g o và th i gian sinh trư ng 66 3.3 ðánh giá k t qu ch n gi ng lúa theo ñ nh hư ng g o thơm h t dài các sơ ñ lai 3 ñ n 7 b m 72 3.3.1 ðánh giá các th h phân ly v th i gian sinh trư ng, ki u hình thâm canh và mùi thơm c a 5 t h p lai t F2 ñ n F7 74 3.3.2 ðánh giá hi u qu ch n l c m t s sơ ñ lai c th 82 Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. iv
3.4 Th i gian sinh trư ng, năng su t, ch t lư ng c a các dòng ch n l c theo các sơ ñ lai 96 3.4.1 Th i gian sinh trư ng, năng su t, ch t lư ng c a các dòng ch n l c trong t h p lai 3 (Tép Hành ñ t bi n/ST3//ST1) 96 3.4.2 Th i gian sinh trư ng, năng su t, ch t lư ng c a các dòng ch n l c trong t h p lai 3 (Tám thơm ñ t bi n T3/ST3//ST1) 102 3.4.3 Th i gian sinh trư ng, năng su t, ch t lư ng c a các dòng ch n l c trong t h p lai tích lũy 4 b m 106 3.4.4 Th i gian sinh trư ng, năng su t, ch t lư ng c a các dòng ch n l c trong t h p lai tích lũy lai 6 b m 112 3.4.5 Th i gian sinh trư ng, năng su t, ch t lư ng c a các dòng ch n l c trong t h p lai tích lũy lai 7 b m 116 3.5 ð c ñi m nông sinh h c, năng su t ch t lư ng c a m t s dòng lúa thơm tri n v ng m i ch n t o 123 3.5.1 Các ch tiêu nông sinh h c 124 3.5.2 Các y u t c u thành năng su t 125 3.5.3 Các ch tiêu ph m ch t 131 CHƯƠNG 4 K T LU N VÀ ð NGH 147 1. K t lu n 147 2. ð ngh 149 Danh m c công trình ñã công b có liên quan ñ n lu n án 150 Tài li u tham kh o 152 Ph l c 179 Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. v
DANH M C KÝ HI U VÀ CÁC CH VI T T T 2-AP 2-Acetyl-1-Pyrroline ASA Allele specific amplification bp Base pair C p base (ñơn v tính) ðB ð t bi n ðBSCL ð ng b ng sông C u Long ðBTG ð b n th gel ðX ðông Xuân EAP External Antisense Primer M i ngoài (m i ngư c) ESP External Sense Primer M i ngoài (m i xuôi) GCA General Combining Ability Kh năng k t h p chung HC Hương C m (Tên gi ng lúa) HL Hàm lư ng HS Hoa S a (Tên gi ng lúa) HT Hè Thu IFAP Internal Fragrant Antisense Primer M i trong (m i xuôi) INSP Internal Non-fragrant Sense Primer M i trong (m i ngư c) IRRI Vi n Nghiên c u Lúa Qu c t KDM105 Khao Dawk Mali 105 (Tên gi ng lúa) KHTC Ki u hình thâm canh KL Kh i lư ng NSLT Năng su t lý thuy t NST Nhi m s c th NSTT Năng su t th c thu PCR Polymerase chain reaction (ph n ng chu i trùng h p) ppb ph n t (ñơn v tính) Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. vi
ppm ph n tri u (ñơn v tính) QTL Quantitative trait loci (Locút c a gen ñi u khi n tính tr ng s lư ng) RLFP Restriction fragment length polymorphism SCA Kh năng k t h p riêng (Special Combining Ability) SES Standard evaluation system for rice SPME-GC Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography Vi chi t xu t trên pha r n ghép v i s c ký khí SPME-GCMS Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography Mass Spectrum Vi chi t xu t trên pha r n ghép v i s c ký khí kh i ph SSR Simple Sequence Repeat S ña hình chi u dài các ño n c t gi i h n TGST Th i gian sinh trư ng TT1 Tám Thơm H i H u TT1 (Tên gi ng lúa) Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. vii
DANH M C CÁC B NG STT Tên b ng Trang 1.1 Mư i alen ñư c phát hi n ki m soát mùi thơm c a các gi ng lúa 10 1.2 Tiêu chu n ch n gi ng lúa thơm Basmati 20 1.3 Ki u gen ki m soát di truy n hàm lư ng amylose 21 1.4 Ki u gen ki m soát di truy n nhi t hóa h 24 1.5 Ki u gen ki m soát di truy n ñ b n th gel 25 1.6 Bi n thiên các tính tr ng ph m ch t theo mùa v t i C n Thơ 26 1.7 Hai c p m i ñư c s d ng trong phân tích PCR 35 1.8 So sánh k t qu ñánh giá mùi thơm b ng phương pháp nhai h t g o và phương pháp phân tích hàm lư ng 2-AP 40 1.9 So sánh k t qu ñánh giá mùi thơm b ng phương pháp ng i và phương pháp phân tích hàm lư ng 2-AP 41 1.10 nh hư ng c a các t h p lai khác nhau lên s ph c h i tính thơm th h F3 trong ch n t o gi ng lúa thơm 42 1.11 T l phân ly mùi thơm F3 ñ n F5 ch n l c theo phương pháp ph h c a 39 t h p lai thơm/không thơm 42 2.1 Phân nhóm th i gian sinh trư ng ñ ch n khóm các th h phân ly 48 3.1 ð c ñi m nông sinh h c c a các dòng/gi ng lúa b m trong v ðông Xuân 2004-2005. 55 3.2 ðánh giá m t s ch tiêu ch t lư ng c a các dòng/gi ng lúa b m trong v ðông Xuân 2004-2005 57 3.3 ði m ñánh giá mùi thơm trên lá c a các dòng/gi ng lúa b m 60 3.4 K t qu ki m tra alen badh 2.1 b ng ch th phân t các gi ng lúa thơm 62 3.5 T n su t phân ly tính thơm th h F2 c a các t h p lai thu n ngh ch 65 Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. viii
3.6 K t qu phân tích phương sai di truy n chi u dài h t g o và th i gian sinh trư ng c a 6 gi ng lúa b m lai dialen ñ y ñ 67 3.7 Giá tr kh năng k t h p chung c a th i gian sinh trư ng và chi u dài h t c a 6 gi ng lúa b m lai dialen ñ y ñ 68 3.8 Giá tr kh năng k t h p riêng tính tr ng chi u dài h t g o c a 6 gi ng lúa b m lai dialen ñ y ñ 69 3.9 Giá tr kh năng k t h p riêng v th i gian sinh trư ng c a 6 gi ng lúa b m lai dialen ñ y ñ 71 3.10 M t s tính tr ng ñ c trưng m t s v t li u c n khai thác thông qua lai 74 3.11 K t qu th ng kê và phân lo i cá th theo th i gian sinh trư ng c a 5 t h p lai t F2 ñ n F7 75 3.12 K t qu th ng kê và phân lo i cá th theo chi u dài h t trong t ng nhóm th i gian sinh trư ng t F2 ñ n F7 77 3.13 K t qu th ng kê cá th có ki u hình thâm canh trong t ng nhóm chi u dài h t c a 5 t h p lai t F2 ñ n F7 78 3.14 K t qu th ng kê cá th có n i nhũ thơm ñ m (ñi m 7) t F2 ñ n F7 79 3.15 K t qu ch n l c theo mùi thơm n i nhũ t F2 ñ n F7 81 3.16 K t qu ch n l c cá th theo TGST, chi u dài h t, ki u hình và ñi m thơm ñ m c a t h p lai 3 b m Tép Hành ð t Bi n/ST3//ST1 các th h phân ly. 84 3.17 K t qu ch n l c theo mùi thơm c a t h p lai tích lũy 3 b m (Tép Hành ð t Bi n/ST3//ST1) 85 3.18 K t qu ch n l c theo mùi thơm c a t h p lai tích lũy 3 b m Tám thơm ð t Bi n T3/ST3//ST1 86 3.19 K t qu ch n l c cá th theo TGST, chi u dài h t, ki u hình và ñi m thơm ñ m c a t h p lai 4 b m các th h phân ly 88 3.20 K t qu ch n l c theo mùi thơm c a t h p lai tích lũy 4 b m 89 Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. ix
3.21 K t qu phân lo i cá th theo TGST, chi u dài h t, ki u hình và ñi m thơm ñ m c a t h p lai 6 b m th h phân ly t F2 ñ n F7 90 3.22 K t qu ch n l c theo mùi thơm c a t h p lai 6 b m các th h phân ly t F2 ñ n F7 91 3.23 K t qu phân lo i cá th theo TGST, chi u dài h t g o, ki u hình và ñi m thơm ñ m c a t h p lai 7 b m các th h phân ly 94 3.24 K t qu ch n l c theo mùi thơm c a t h p lai 7 b m các th h phân ly t F2 ñ n F7 95 3.25 K t qu ñánh giá ñ c ñi m nông h c c a 19 dòng lúa thơm c a t h p lai 3 b m Tép Hành ñ t bi n/ST3//ST1 v HT 2007 t i huy n K Sách, t nh Sóc Trăng 97 3.26 Thành ph n năng su t và năng su t c a 19 dòng lúa thơm c a t h p lai 3 b m Tép Hành ñ t bi n/ST3//ST1 v Hè Thu 2007 t i huy n K Sách, t nh Sóc Trăng 98 3.27 K t qu ñánh giá ch t lư ng 19 dòng lúa thơm c a t h p lai 3 b m Tép Hành ñ t bi n/ST3//ST1 trong v Hè Thu 2007 t i huy n K Sách, t nh Sóc Trăng 99 3.28 ð c ñi m cơ b n c a gi ng ST12 so v i Jasmine 85 100 3.29 ð c ñi m các dòng lúa thơm ST17 c a t h p lai 3 b m (Tám thơm ñ t bi n T3/ST3//ST1) 102 3.30 ð c ñi m các dòng lúa thơm ST18 c a t h p lai 3 b m (Tám thơm ñ t bi n T3/ST3//ST1) 103 3.31 ð c ñi m cơ b n c a gi ng ST17, ST18, so v i Jasmine 85 104 3.32 ð c ñi m nông sinh h c c a các dòng lúa thơm ST19-01 ñ n ST19-06 c a t h p lai 4 b m v HT 2007 t i K sách, t nh Sóc Trăng 106 3.33 ð c ñi m nông sinh h c c a các dòng lúa thơm t ST19-07 ñ n ST19-12 c a t h p lai 4 b m v HT 2007 t i K sách, Sóc Trăng 107 Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. x
3.34 Thành ph n năng su t và năng su t c a 12 dòng lúa thơm c a t h p lai 4 b m v Hè Thu 2007 t i K sách, t nh Sóc Trăng 108 3.35 K t qu ñánh giá ch t lư ng 12 dòng lúa thơm c a t h p lai 4 b m v Hè Thu 2007 t i K sách, t nh Sóc Trăng 109 3.36 M t s ñ c ñi m c a gi ng lúa thơm ST19 và h n dòng lúa thơm 156, so v i Jasmine 85 110 3.37 ð c ñi m nông sinh h c, thành ph n năng su t và năng su t c a 6 dòng lúa thơm c a t h p lai 6 b m v Hè Thu 2007 t i huy n K sách, t nh Sóc Trăng 113 3.38 K t qu ñánh giá ch t lư ng c a 5 dòng lúa thơm c a t h p lai 6 b m v Hè Thu 2007 t i K sách, t nh Sóc Trăng 114 3.39 ð c ñi m cơ b n c a gi ng lúa thơm ST16 so v i Jasmine 85 115 3.40 ð c ñi m nông sinh h c c a 12 dòng lúa thơm ch n t t h p lai 7 b m trong v Hè Thu 2008 t i t nh Sóc Trăng 117 3.41 Thành ph n năng su t và NSTT c a 6 dòng lúa thơm c a t h p lai 7 b m v Hè Thu 2008 t i t nh Sóc Trăng 118 3.42 K t qu ñánh giá ch t lư ng 4 dòng lúa thơm c a t h p lai 7 b m v Hè Thu 2008 t i t nh Sóc Trăng 119 3.43 M t s ñ c ñi m cơ b n c a gi ng lúa thơm ST20 so v i Jasmine 85 120 3.44 K t qu ki m tra s hi n di n c a alen badh 2.1 b ng ch th phân t các gi ng lúa thơm m i ñư c ch n t o 122 3.45 S bông trên khóm trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 126 3.46 S h t ch c trên bông trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 128 3.47 Kh i lư ng 1.000 h t trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 129 Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. xi
3.48 Năng su t lý thuy t trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 130 3.49 Năng su t th c thu trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 132 3.50 Chi u dài h t g o l t trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 133 3.51 T l dài /r ng h t g o trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 135 3.52 ð thơm c a g o b ng c m quan trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 136 3.53 Hàm lư ng ch t 2-AP trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 138 3.54 ð b c b ng c p 0 trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 140 3.55 Nhi t hóa h trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 141 3.56 ð b n th gel trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 143 3.57 Hàm lư ng amylose trong v ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 t i Ch Cũ và Phú T c 144 3.58 ð c ñi m cơ b n c a Sáu gi ng lúa thơm m i ch n t o theo k t qu kh o nghi m 146 Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. xii
DANH M C HÌNH STT Tên hình Trang 1.1 V trí c a c p m i ngoài ESP, EAP và c p m i trong INSP, IFAP 36 1.2 Ki m tra s n ph m PCR trên gel agarose 2%; 2: không thơm, 3: thơm, 4: d h p, 5: nư c, 1 và 6 thang chu n 36 3.1 K t qu ñi n di s n ph m PCR trên gel agarose TBE 2% c a các gi ng lúa thơm 63 3.2 Sơ ñ lai tích lũy gi a 4 b m 87 3.3 Sơ ñ lai tích lũy c a 7 b m 92 3.4 Cá th có chi u dài bông 45 cm c a t h p lai ST1/KDM 105 93 3.5 Lúa thơm ST12 101 3.6 H t lúa và g o xát tr ng ST12 101 3.7 Lúa thơm ST17 105 3.8 Lúa thơm ST18 105 3.9 Lúa thơm ST19 111 3.10 H t lúa và g o xát tr ng ST19 111 3.11 Lúa thơm ST16 114 3.12 G o xát tr ng ST16 116 3.13 Lúa thơm ST20 119 3.14 Lúa và g o xát tr ng ST20 121 3.15 K t qu ñi n di s n ph m PCR trên gel agarose TBE 2% c a lúa thơm m i ch n t o 122 Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. xiii
M ð U 1 Tính c p thi t c a ñ tài Trong nh ng năm g n ñây, s lư ng g o xu t kh u c a nư c ta tăng ñ u ñ n, năm 2010 lư ng g o xu t kh u ñ t t i 6,8 tri u t n, thu v trên 3,2 t ñô la M cho ñ t nư c. S lư ng g o xu t kh u c a Vi t Nam x p hàng th nhì trên th gi i sau Thái Lan. Song v ch t lư ng, ña s g o xu t kh u c a ta thu c lo i th p và m t ít ñ t lo i trung bình nên hi u qu kinh t không cao, ñ i s ng ngư i dân tr ng lúa r t ch m c i thi n. Lúa thơm h t dài, ch t lư ng cao luôn ñư c khuy n khích gieo tr ng ñ xu t kh u, nhưng vì b gi ng lúa thơm trong nư c hi n nay chưa ña d ng phong phú, tính thích ng h p, các gi ng lúa thơm nh p n i có ti m năng năng su t khá, g o thơm ngon nhưng nhi m nhi u lo i sâu b nh (r y, b c lá, ñ o ôn, khô v n...) nên vi c m r ng di n tích r t khó khăn. Gi ng lúa thơm h t dài, ch t lư ng cao ñư c ch n t o trong nư c còn r t ít, chưa ñáp ng nhu c u tiêu dùng và xu t kh u. Mùi thơm là m t trong nh ng y u t r t quan tr ng quy t ñ nh ch t lư ng g o và cơm nhưng các nghiên c u v ñ c ñi m di truy n mùi thơm và hình thái h t g o, cũng như so sánh ch t lư ng mùi thơm c a các gi ng lúa thơm khác nhau Vi t Nam hi n nay ch m i b t ñ u và k t qu còn h n ch . Vì v y, vi c nghiên c u b n ch t các h p ch t thơm, so sánh ch t lư ng mùi thơm s h u ích cho các nhà ch n gi ng trong quá trình t o ch n các gi ng lúa thơm m i cũng như thi t l p các tiêu chu n ch n l c cho gi ng lúa thơm. Xu t phát t th c t ñó, ñ tài “Nghiên c u ch n t o gi ng lúa thơm cao s n ph c v n i tiêu và xu t kh u” ñư c tri n khai th c hi n Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. 1
2 M c tiêu nghiên c u Ch n t o ñư c gi ng lúa thơm ng n ngày, năng su t cao, h t g o dài trong, ch t lư ng cao t ngu n v t li u lúa thơm ñ a phương, ñ t bi n và nh p n i. 3 N i dung nghiên c u ð th c hi n ñư c m c tiêu nêu trên, ñ tài c n ph i gi i quy t nh ng n i dung nghiên c u dư i ñây: - ðánh giá ñ c ñi m nông sinh h c, mùi thơm c a v t li u tham gia trong các thí nghi m. - Nghiên c u ñ c ñi m di truy n mùi thơm, chi u dài h t, th i gian sinh trư ng thông qua lai dialen và ñánh giá s phân ly tính tr ng c a các th h con lai t F2 ñ n F7. - Ch n l c cá th thơm, năng su t cao, h t thon dài, ch t lư ng cao, TGST ng n qua các th h ñ ñ t ñ thu n n ñ nh. - Kh o nghi m trình di n các dòng thu n m t s vùng ñ tìm hi u kh năng hi n th c hóa gi ng m i trong s n xu t ñ i trà. 4 Nh ng ñóng góp m i c a lu n án - ðánh giá mùi thơm c a 13 gi ng lúa thơm b m b ng phương pháp c m quan ñã phân chia thành 3 nhóm: Nhóm thơm ñ m (ñi m 7) có Khaodawkmali 105; Nhóm thơm khá (ñi m 5) có 6 gi ng (TT1, Hương c m, ST5, Tám thơm ñ t bi n T1, ST3 ñ t bi n, Jasmine85); Nhóm thơm nh (ñi m 3) có 6 gi ng (Hoa s a, ST1,ST3, Tám thơm ñ t bi n T2, T3, T4). Xác ñ nh ñư c các gi ng: Hương C m, Tám Thơm H i H u TT1, ST5, Jasmine 85, và Hoa S a mang m t c p alen l n c a m t gen ch y u ki m soát mùi thơm, chi u dài h t g o và TGST c a 5 gi ng này và CK96 ñư c ki m soát b i ho t ñ ng c a gen c ng tính và không c ng tính, trong ñó gen c ng tính chi m ưu th hơn. S d ng c p m i ngoài (EAP và ESP) và c p m i Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. 2
trong (IFAP và INSP) v i ph n ng PCR xác ñ nh ñư c 36 dòng, gi ng lúa thơm trong t p ñoàn nghiên c u mang c p alen thơm badh2.1. ðánh giá mùi thơm b ng c m quan so v i phương pháp phân tích ñ nh lư ng ch t 2-acetyl-1-pyrroline b ng vi chi t xu t trên pha r n ghép v i s c k khí thu ñư c k t qu như nhau. Mùi thơm c a lúa tr ng trong v ðông Xuân ñ m hơn so v i v Hè Thu. Lai tích lũy nhi u b m có mùi thơm s ch n l c ñư c nhi u dòng thơm hơn t h p lai ba. Ch n l c con lai có ñ thơm cao t ng th h s lo i b ñư c dòng b nh hư ng c a môi trư ng làm gi m ñ thơm. Ch n l c ñ ñ t dòng thu n t h p lai 3 b m và nhi u b m không khác bi t nhau v th h . ðã ch n t o ñư c 6 gi ng lúa thơm m i ng n ngày, h t dài ≥ 7,5 mm, thon, trong, hàm lư ng amylose ≤ 20%, có ki u cây m i, năng su t cao, thích ng v i vùng thâm canh 2-3 v /năm c a t nh Sóc Trăng, các gi ng ñ u có m t c p alen thơm badh2.1, cơm thơm ngon, ñư c nông dân ch p nh n m r ng s n xu t. 5 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài 5.1 Ý nghĩa khoa h c - K t qu nghiên c u xác ñ nh r ng các gi ng lúa thơm ñ a phương, c i ti n và nh p n i ñ u mang m t c p alen badh2.1 tham gia ki m soát mùi thơm, vì v y mu n t o gi ng lúa thơm m i v i nh ng tính tr ng mong mu n, c n ch n b m thơm có ít nh t m t trong nh ng tính tr ng mong mu n có th di truy n ñư c. - ðã xác ñ nh ñư c ñ c ñi m di truy n v chi u dài h t, mùi thơm, ch t lư ng cao và th i gian sinh trư ng làm cơ s cho chương trình ch n t o gi ng lúa thơm h t dài, ch t lư ng cao, TGST ng n. Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. 3
- Lai tích lũy nhi u gi ng b m thơm v i nh ng tính tr ng b sung khác nhau, ch n l c cá th thơm theo tiêu chu n ngay t th h F2 ñ n các th h sau, ch c ch n thu ñư c gi ng lúa thơm m i có ki u cây thâm canh, năng su t cao, ch t lư ng t t, TGST phù h p. 5.2 Ý nghĩa th c ti n - S d ng các gi ng lúa Tám thơm ñ a phương (loài ph Japonica) và m t s d ng lúa thơm ñ t bi n lai v i các gi ng lúa thơm nh p n i ñã ch n ra 6 gi ng lúa thơm m i có ki u cây thâm canh, năng su t cao, ng n ngày, h t thon dài trong, hàm lư ng amylose th p (ST20> ST16, c 6 gi ng m i ñ u mang m t c p alen thơm badh2.1. Các gi ng này có th gieo tr ng trên vùng ñ t thâm canh cao trong cơ c u 2-3 v lúa/năm ph c v cho tiêu dùng n i ñ a và xu t kh u t i t nh Sóc Trăng. - ðánh giá mùi thơm c a g o b ng c m quan và b ng phân tích hàm lư ng ch t 2-AP trên các gi ng lúa thơm cho k t qu như nhau nên trong quá trình ch n l c các th h ñang phân ly có th s d ng phương pháp ñánh giá c m quan ñ ti t ki m th i gian và kinh phí. Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. 4
CHƯƠNG 1 T NG QUAN CÁC K T QU NGHIÊN C U TRONG VÀ NGOÀI NƯ C 1.1 Tài nguyên di truy n và nhu c u gi ng lúa thơm ch t lư ng cao Vi t Nam, lúa thơm b n ñ a ñư c tr ng trên c ba mi n B c, Trung, Nam. Mi n Nam có các gi ng lúa thơm n i ti ng như Nàng Thơm Ch ðào, Nàng Hương, Tàu Hương; mi n Trung n i ti ng v i lúa gié như Gié An C u và lúa thơm; mi n B c ñ c trưng v i nhóm lúa Tám. T p ñoàn lúa Tám c a Vi t Nam là ñ c s n ñ c ñáo n i ti ng t ngàn xưa: h t g o nh , trong, cơm d o, thơm ngon ñ c bi t. ðây là ngu n tài nguyên lúa h t s c quý giá c a nư c ta. Trong t p ñoàn 142 gi ng lúa Tám, 36,6% thu c loài ph japonica và trong 21 gi ng lúa Tám có hương thơm cao ñã có 20 gi ng thu c loài ph japonica (Tr n Danh S u, 2008)[33]. Lúa Tám mang nhi u tính tr ng h n ch kh năng thâm canh như ph n ng ánh sáng ngày ng n, th i gian sinh trư ng dài (160-180 ngày), cây cao (150-185 cm), m m, d ñ ngã, kh năng ñ ng hóa ñ m th p (ít ch u phân ñ m), lá m ng, dài, r , che khu t nhau, c bông khá dài, h t x p thưa,… Do ñó, năng su t b h n ch (20-30 t /ha/v ), di n tích gieo tr ng ngày càng gi m sút. Lúa Tám thơm có ưu th là ch u ñi u ki n khó khăn v ñ t ñai, th i ti t t t hơn, thơm và thư ng có giá bán cao hơn. Các gi ng lúa b n ñ a c a n ð , Nh t B n, Thái Lan, Vi t Nam có yêu c u ch t ch v nơi tr ng. M t s gi ng b n ñ a Vi t Nam yêu c u vùng ñ t tr ng phù h p như gi ng Nàng Thơm Ch ðào ch tr ng xã M L , huy n C n ðư c, t nh Long An; gi ng Séng Cù vùng cao biên gi i t nh Lào Cai, Mư ng Khương, Bát Xát, Simakai thì cơm m i ngon (Nguy n Văn Lu t, 2008)[29]. Trư ng ð i h c Nông Nghi p Hà N i – Lu n án ti n sĩ khoa h c nông nghi p …………………………. 5