Mối liên hệ giữa ưu thế lai về khả năng quang hợp và năng suất hạt của lúa lai F1 (Oryza sativa L.)

Chia sẻ: Sunshine_3 Sunshine_3 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

88
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay, diện tích trồng lúa lai F1 không ngừng tăng lên ở Việt Nam cũng nh- trên thế giới với năng suất v-ợt trội so với dòng bố mẹ và lúa thuần (Yuan, 2002; Virmani, 1997, 2002; Nguyễn Thị Trâm, 1998; Nguyễn Văn Hoan, 1999). Nhiều công trình nghiên cứu tr-ớc đây cho thấy -u thế lai (ƯTL) về năng suất của lúa lai F1 chủ yếu do -u thế lai về số nhánh và diện tích lá (Virmani và cs., 1981; Sarker và cs., 2001). Quang hợp là đặc tính quan trọng liên quan đến năng suất hạt...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Mối liên hệ giữa ưu thế lai về khả năng quang hợp và năng suất hạt của lúa lai F1 (Oryza sativa L.)

1 Mèi liªn hÖ gi÷a −u thÕ lai vÒ kh¶ n¨ng quang hîp vµ n¨ng suÊt h¹t cña lóa lai F1 (Oryza sativa L.) Relationship between heterosis for photosynthetic ability and Grain yield in F1 hybrid rice (Oryza sativa L.) Ph¹m V¨n C−êng1, Hoµng Tïng2 SUMMARY A pot experiment was conducted to study heterosis for photosynthesis in the terms of carbondioxide exchange rate (CER) in single leaf and agronomic characters of 3 F1 hybrids and their parent cultivars, at the active tillering, flowering and dough stages. Among the F1 hybrids, only R20/103s (Vietlai 20) showed positive heterosis for CER over both the best parent and mid- parent at the active tillering and flowering. CER was positively correlated with leaf chlorophyll content. Heterosis for CER might be dependent on negative heterosis for SLA, a reciprocal indicator of leaf thickness. All F1 hybrids showed positive heterosis over the respective male parent for grain yield due to the larger number of panicles per plant and the larger number of spikelets per panicle. It was found that the positive heterosis for photosynthesis at the active tillering and flowering stages is attributed to the positive heterosis for grain yield, contributing to the higher dry matter production and higher the percentage of mature grains. Keywords: F1 hybrid, heterosis, photosynthesis, grain yield 1. §ÆT VÊN §Ò HiÖn nay, diÖn tÝch trång lóa lai F1 kh«ng ngõng t¨ng lªn ë ViÖt Nam còng nh− trªn thÕ giíi víi n¨ng suÊt v−ît tréi so víi dßng bè mÑ vµ lóa thuÇn (Yuan, 2002; Virmani, 1997, 2002; NguyÔn ThÞ Tr©m, 1998; NguyÔn V¨n Hoan, 1999). NhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu tr−íc ®©y cho thÊy −u thÕ lai (¦TL) vÒ n¨ng suÊt cña lóa lai F1 chñ yÕu do −u thÕ lai vÒ sè nh¸nh vµ diÖn tÝch l¸ (Virmani vµ cs., 1981; Sarker vµ cs., 2001). Quang hîp lµ ®Æc tÝnh quan träng liªn quan ®Õn n¨ng suÊt h¹t (Yoshida, 1981), v× vËy nghiªn cøu mèi liªn hÖ gi÷a −u thÕ lai vÒ ®Æc tÝnh nµy vµ n¨ng suÊt h¹t cña con lai F1 lµ viÖc lµm mang ý nghÜa to lín ®èi víi viÖc chän cÆp bè mÑ ®Ó t¹o gièng lai F1 cã tiÒm n¨ng n¨ng suÊt cao. Ngoµi ra, viÖc lµm nµy cßn gãp phÇn cung cÊp nh÷ng th«ng tin h÷u Ých vÒ c¸c biÖn ph¸p kü thuËt ®Ó canh t¸c tèi −u c¸c gièng lóa lai F1. Tuy nhiªn, nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ biÓu hiÖn ¦TL ®èi víi ®Æc tÝnh nµy ch−a cã sù thèng nhÊt. Mét sè t¸c gi¶ cho r»ng con lai F1 kh«ng cã ¦TL vÒ quang hîp (Hayashi vµ cs., 1977; Yamauchi vµ Yoshida, 1985), mét sè t¸c gi¶ kh¸c l¹i cho r»ng con lai F1 cã ¦TL (Murayama vµ cs., 1987; Sarker vµ cs., 2001). Trong c«ng tr×nh nghiªn cøu tr−íc chóng t«i còng ph¸t hiÖn thÊy trong tr−êng hîp l−îng ®¹m cao th× con lai F1 cho ¦TL vÒ quang hîp ë thêi kú trç do cã ¦TL vÒ hiÖu suÊt sö dông ®¹m ®èi víi hµm l−îng chlorophyll vµ ho¹t tÝnh cña enzyme cè ®inh CO2 (Rubisco), vµ ®iÒu nµy cã liªn quan ®Õn ¦TL vÒ n¨ng suÊt h¹t (Pham Van Cuong vµ cs., 2003). Do vËy viªc ®¸nh gi¸ ¦TL vÒ quang hîp ë c¸c giai ®o¹n sinh tr−ëng vµ mèi liªn hÖ cña chóng ®èi víi ¦TL vÒ n¨ng suÊt h¹t cña lóa lai F1 lµ hÕt søc cÇn thiÕt. 2. VËT LIÖU Vµ PH¦¥NG PH¸P NGHI£N CøU 2.1. VËt liÖu nghiªn cøu Bao gåm 3 tæ hîp lóa lai lµ 103s/R20 (ViÖt lai 20), T1S-96/R3 (TH3-3) vµ Pei'ai64s/R1/(TH2- 1), ®−îc t¹o tõ c¸c dßng bÊt dôc ®ùc nh©n c¶m øng nhiÖt ®é (TGMS) lµ: 103s, T1s-96 vµ Pei'ai64s , khi lÇn l−ît ®em lai víi c¸c dßng bè lµ R20, R3 vµ R1.
2 2.2. Néi dung vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu Ph−¬ng ph¸p bè trÝ thÝ nghiÖm vµ trång c©y Trong nhµ l−íi cña khoa N«ng hoc, §¹i häc N«ng nghiÖp 1, h¹t lai F1 vµ dßng bè mÑ gièng ®−îc chän läc, sau ®ã gieo trong khay cã kÝch th−íc 60 x 35 x 8 cm. Khi m¹ ®−îc 3- 4 l¸ ®−îc cÊy mét d¶nh trong chËu cã diÖn tÝch lµ 0,02 m2, mçi gièng trång 15 chËu . §iÒu kiÖn thÝ nghiÖm: - §Êt trång: §Êt lµm thÝ nghiÖm lµ ®Êt phï sa s«ng trong Hång kh«ng ®−îc båi ®¾p hµng n¨m. - Ph©n bãn: Ph©n bãn theo tû lÖ (g/chËu): 0,48 N + 0,24 P2O5 + 0,24 K2O. C¸ch bãn: Bãn lãt tr−íc khi cÊy 1 ngµy víi tû lÖ 1/3N + 1/2P2O5 + 1/3K2O sau ®ã trén ®Òu. Bãn thóc lÇn 1 (sau khi cÊy 1 tuÇn) vµ lÇn 2 (sau khi cÊy 2 tuÇn) lÇn l−ît víi l−îng 1/3 N vµ 1/6N + 1/2P2O5 + 1/6K2O. Bãn nu«i ®ßng tuú thuéc vµo c¸c gièng tr−íc khi trç 20 ngµy víi l−îng 1/6N + 1/6K2O 2.3. C¸c chØ tiªu theo dâi C¸c chØ tiªu quang hîp T¹i giai ®o¹n ®Î nh¸nh h÷u hiÖu (30 ngµy sau cÊy), trç (50% b«ng trç) vµ giai ®o¹n chÝn s¸p (12-13 ngµy sau khi b¾t ®Çu trç) mçi gièng lÊy 3 c©y sau ®ã mçi c©y chän 2 l¸ trªn cïng hoÆc l¸ ®ßng më hoµn toµn ®Ó ®o c−êng ®é quang hîp b»ng m¸y LICOR 6400, USA trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é 30oC, c−êng ®é ¸nh s¸ng lµ 1500 mmol/m2/s víi nång ®é CO2 lµ 370 ppm. - Hµm l−îng chlorophyll trong l¸: T¹i vÞ trÝ l¸ ®o quang hîp lÊy 2 cm2 l¸ t−¬i ng©m trong 5ml Axeton nång ®é 80% sau ®ã nghiÒn nhá, läc b»ng m¸y läc ly t©m ®Ó ®o hµm l−îng diÖp lôc (chlorophyll) b»ng m¸y ®o quang phæ SHIMAZU, 2000 theo ph−¬ng ph¸p cña Arnon. - ChØ sè ®é dµy l¸ (Specific leaf area- SLA): Nh÷ng l¸ ®o quang hîp ®−îc ®o diÖn tÝch b»ng m¸y ANA-GA-5, Japan, sau ®ã sÊy ë 80oC trong 48h råi ®em c©n khèi l−îng kh«. DiÖn tÝch l¸ SLA = Träng l−îng l¸ kh« C¸c chØ tiªu n«ng häc - DiÖn tÝch l¸: T¹i c¸c giai ®o¹n ®Î nh¸nh h÷u hiÖu, trç vµ chÝn s¸p, nh÷ng c©y ®o quang hîp ®−îc lÊy mÉu ®Ó ®o toµn bé diÖn tÝch l¸ cña c©y b»ng m¸y AA-GA-45, Japan. - N¨ng suÊt vµ yÕu tè cÊu thµnh n¨ng suÊt: ë thêi kú chÝn mçi gièng lÊy ngÉu nhiªn 3 c©y ®Ó ®o c¸c chØ tiªu vÒ n¨ng suÊt nh− sè b«ng/khãm, sè h¹t/b«ng, tû lÖ h¹t ch¾c vµ träng l−îng 1000 h¹t (c©n 2 lÇn mçi lÇn 500 h¹t ë ®é Èm 14% vµ kh«ng chªnh lªch nhau qu¸ 1% khèi l−îng). 2.4. Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch sè liÖu Sè liÖu ph©n tÝch theo ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch ph−¬ng sai (ANOVA) b»ng ch−¬ng tr×nh IRRISTAT Ver 3.1 vµ SAS, 1990 (Gomez and Gomez, 1984). ¦u thÕ lai thùc v−ît dßng bè hoÆc mÑ t−¬ng øng cao nhÊt (Hb) : Gi¸ trÞ F1 – dßng bè (mÑ) cao nhÊt Hb (%) = x 100 Gi¸ trÞ dßng bè(mÑ) cao nhÊt - ¦u thÕ lai gi¶ ®Þnh v−ît trung b×nh bè mÑ (Hm) : (gi¸ trÞ F1 – trung b×nh bè mÑ) Hm (%) = x 100 Gi¸ trÞ trung b×nh bè mÑ
3 Trung b×nh bè mÑ = (gi¸ trÞ dßng bè + gi¸ trÞ dßng mÑ) / 2 Trong thÝ nghiÖm nµy do dßng mÑ lµ dßng bÊt dôc nªn giai ®o¹n chÝn s¸p −u thÕ lai v−ît dßng bè t−¬ng øng ®−îc coi nh− lµ −u thÕ lai thùc. 3. KÕT QU¶ NGHI£N CøU Vµ TH¶O LUËN 3.1. ¦u thÕ lai vÒ c¸c ®Æc tÝnh quang hîp ë c¸c tæ hîp lóa lai F1 qua c¸c giai ®o¹n sinh tr−ëng ¦u thÕ lai vÒ c−êng ®é quang hîp B¶ng 1 cho thÊy c−êng ®é quang hîp (CER) cña tÊt c¶ c¸c tæ hîp F1 vµ dßng bè mÑ ®¹t cao nhÊt vµo thêi kú ®Î nh¸nh (27,2-30,0), sau gi¶m dÇn ë thêi kú trç (11,4-18,5) vµ thÊp nhÊt ë giai ®o¹n chÝn s¸p (7,5-12,5), ®iÒu nµy phï hîp víi nghiªn cøu tr−íc (Pham Van C−¬ng vµ cs, 2004). ChØ cã tæ hîp 103s/ R20 (ViÖt lai 20) cho −u thÕ lai thùc ë møc ý nghÜa v−ît dßng bè (mÑ) cao nhÊt vµ v−ît trung b×nh bè mÑ ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh (Hb = 11%; Hm = 7%) vµ giai ®o¹n trç (Hb = 19%; Hm= 37%). C¸c tæ hîp kh¸c kh«ng cã biÓu hiÖn ¦TL vÒ ®Æc tÝnh nµy cã thÓ lµ do chóng cã ¦TL vÒ diÖn tÝch l¸ (b¶ng 4) ®ång thêi trong cïng l−îng ®¹m bãn nªn l−îng ®¹m ph©n bè trong l¸ thÊp h¬n dÉn ®Õn hµm l−îng diÖp lôc thÊp h¬n (Akita, 1988; Pham Van Cuong vµ cs, 2003). T¹i giai ®o¹n chÝn s¸p kh«ng cã tæ hîp lóa lai nµo cã −u thÕ lai vÒ c−êng ®é quang hîp. So s¸nh víi c¸c giai ®o¹n tr−íc, gi¸ trÞ Hb vµ Hm cña con lai F1 ë giai ®o¹n nµy thÊp h¬n so víi c¸c giai ®o¹n ®Î nh¸nh vµ trç. KÕt qu¶ nµy phï hîp víi nghiªn cøu cña Murchie vµ cs (2002), tuy nhiªn s¶n phÈm quang hîp trong giai ®o¹n nµy chØ ®ãng gãp mét phÇn rÊt nhá vµo n¨ng suÊt (Song vµ céng sù, 1990). ¦u thÕ lai vÒ chØ sè ®é dµy l¸ ChØ sè ®é dµy l¸ (SLA) cña c¸c tæ hîp ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh lµ cao nhÊt ®ång nghÜa víi l¸ lóa máng h¬n, sau ®ã cã xu h−íng gi¶m dÇn ë c¸c giai ®o¹n sau (b¶ng 2). §iÒu nµy phï hîp víi kÕt qu¶ nghiªn cøu cña Kawamitsu & Agata (1987); Pham Van Cuong vµ cs (2004). Khi tÝnh chung sè liÖu cho c¶ con lai F1 vµ dßng bè mÑ th× c−êng ®é quang hîp kh«ng t−¬ng quan víi SLA (®å thÞ 1). Tuy nhiªn khi t¸ch riªng sè liÖu th× ë con lai F1 mèi t−¬ng quan nµy lµ nghÞch ë tÊt c¶ c¸c giai ®o¹n sinh tr−ëng trong khi nã kh«ng cã ý nghÜa ë dßng bè vµ dßng mÑ. §iÒu nµy cã thÓ do thÝ nghiÖm trong chËu vµ con lai F1 th−êng cã diÖn tÝch l¸ l¬n víi l−îng ph©n bãn nh− nhau nÕu diÖn l¸ réng h¬n th× hµm l−îng chlorophyll trong l¸ gi¶m (Akita, 1998). ¦u thÕ lai vÒ hµm l−îng diÖp lôc (chlorophyll) Trong thÝ nghiÖm nµy hµm l−îng chlorophyll ®−îc ®o ë t¹i vÞ trÝ l¸ ®o quang hîp ë giai ®o¹n trç vµ kÕt qu¶ cho thÊy tÊt c¶ c¸c tæ hîp F1 ®Òu cho UTL vÒ hµm l−îng chlorophyll a v−ît trung b×nh bè mÑ (Hm) biÕn ®éng tõ -3 ®Õn 24% (b¶ng 3). Riªng tæ hîp ViÖt lai 20 cã ¦TL thùc vÒ hµm l−îng chlorophyll a vµ chlorophyll tæng sè v−ît dßng bè (mÑ) t−¬ng øng cao nhÊt víi 23 % ë møc ý nghÜa. §iÒu nµy x¶y ra lµ do ë giai ®o¹n sinh tr−ëng dinh d−ìng con lai F1 cã tèc ®é sinh tr−ëng m¹nh h¬n bè mÑ v× vËy l−îng ®¹m hÊp thô ®−îc chuyÓn vµo chlorophyll nhiÒu h¬n (Murchie vµ cs, 2002). C−êng ®é quang hîp cã t−¬ng quan thuËn víi hµm l−îng chlorophyll (®å thÞ 2), kÕt qu¶ nµy phï hîp víi c¸c nghiªn cøu tr−íc cña chóng t«i (Pham Van Cuong vµ cs, 2003, 2004). Nh− vËy UTL vÒ quang hîp ë con lai F1 lµ do UTL vÒ hµm l−îng chlorophyll mµ kh«ng phô thuéc vµo ®é dµy l¸. Ngoµi ra nã cã thÓ phô thuéc vµo c−êng ®é tho¸t h¬i n−íc vµ ®é nh¹y khÝ khæng (sè liÖu kh«ng c«ng bè). 3.2. ¦u thÕ lai vÒ c¸c ®Æc tÝnh n«ng häc ¦u thÕ lai vÒ diÖn tÝch l¸ ë c¸c tæ hîp lóa lai F1 qua c¸c giai ®o¹n sinh tr−ëng C¸c tæ hîp lai TH3-3 vµ TH2-1 cã −u thÕ lai vÒ diÖn tÝch l¸ v−ît trung b×nh bè mÑ ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh vµ giai ®o¹n trç (b¶ng 4). Tæ hîp TH3-3 cã ¦TL thùc (Hb) ë møc ý nghÜa ë c¶ giai ®o¹n ®Î nh¸nh (31%) vµ giai ®o¹n trç (11%). §iÒu ®Æc biÖt lµ tæ hîp ViÖt lai 20 kh«ng cã −u thÕ lai d−¬ng vÒ
4 diÖn tÝch l¸. KÕt qu¶ nµy tr¸i víi nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu tr−íc ®©y cho r»ng c¸c tæ hîp lóa lai ®Òu cã ¦TL B¶ng 1. C−êng ®é quang hîp (CER) vµ −u thÕ lai cña c¸c tæ hîp lóa lai F1 qua c¸c giai ®o¹n sinh tr−ëng ChØ tiªu C−êng ®é quang hîp qua c¸c giai ®o¹n sinh tr−ëng (mmol/m2/s) §Î nh¸nh h÷u hiÖu Trç ChÝn s¸p 103s/R20 (ViÖtlai20) 30,6 e 18,5 f 7,8 a abc a R20 28,3 11,4 8,0 a s c 103 28,8 15,6 - Hb (%) 11,0* 19,0* -0,2 Hm (%) 7,0 37,0 - Peiai64s/R1 (TH2-1) 29,9 de 14,6 b 10,8 a R1 30,8 e 17,7 ef 13,2 b s cd b Peiai 64 29,3 14,6 - Hb (%) - 0,1 - -18,0* Hm (%) 0 -10,0 - T1S-96/R3 (TH3-3) 28,6 bc 16,8 10,0 a R3 27,2 a 16,2 12,5 a T1S-96 27,9 ab 17,5 e - Hb (%) 5,0 -4,0 -20,0* Hm (%) 4,0 -0,1 - Ghi chó: Hb vµ Hm: LÇn l−ît lµ UTL so víi bè (mÑ) t−¬ng øng cao nhÊt vµ trung b×nh bè mÑ. Sè liÖu trong cïng cét cã chung mét ch÷ c¸i (a) th× kh«ng kh¸c nhau ë møc ý nghÜa 5% theo LSD. * vµ ** : T−¬ng øng lµ UTL ë møc ý nghÜa 5% vµ 1% theo T-test B¶ng 2. ChØ sè ®é dµy l¸ (SLA) vµ −u thÕ lai cña c¸c tæ hîp lóa lai F1 qua c¸c giai ®o¹n sinh tr−ëng ChØ tiªu SLA qua c¸c giai ®o¹n (cm2/gam) Gièng §Î nh¸nh Trç ChÝn s¸p 103s/R20 245 238 228 R20 266 216 243 103s 268 226 - Hb (%) -8,0 6,0 -6,0 Hm (%) -7,0 9,0 - Peiai64s/R1 235 177 228 R1 230 219 210 Peiai 64s 272 235 - Hb (%) -14,0 -25,0* 9,0 Hm (%) -6,0 -22,0 - T1S-96/R3 234 219 228 R3 229 212 250 T1S-96 267 237 - Hb (%) -9,0 -8,0 -9,0 Hm (%) -6,0 -2,0 - Ghi chó: Nh− b¶ng 1 vÒ diÖn tÝch l¸ do ®Î nh¸nh nhiÒu h¬n (Sarker, 2001; Pham Van Cuong, 2003). §©y cã thÓ lµ do thêi gian sinh tr−ëng cña tæ hîp F1 nµy ng¾n h¬n nhiÒu so víi dßng bè t−¬ng øng (sè liÖu kh«ng c«ng bè), ®ång thêi kh¶ n¨ng ®Î nh¸nh sím h¬n nªn mÆc dï sè nh¸nh Ýt, diÖn tÝch l¸ thÊp nh−ng tû lÖ nh¸nh h÷u hiÖu cao lµm c¬ së cho ¦TL vÒ n¨ng suÊt. ë giai ®o¹n chÝn s¸p tÊt c¶ c¸c tæ hîp lóa lai F1 ®Òu cã diÖn tÝch l¸ thÊp h¬n dßng bè t−¬ng øng víi Hb biÕn ®éng tõ -50 ®Õn - 27%. §iÒu nµy cho thÊy kh¶ n¨ng
5 chuyÓn vµng cña l¸ ë con lai F1 tèt h¬n dßng bè t−¬ng øng, ®ång nghÜa víi viÖc vËn chuyÓn hydrat carbon vÒ h¹t tèt h¬n vµ lµ c¬ së ®Ó t¹o n¨ng suÊt h¹t cao (Song vµ cs, 1990). ¦u thÕ lai vÒ n¨ng suÊt vµ yÕu tè cÊu thµnh n¨ng suÊt cña c¸c tæ hîp lóa lai F1 35 A 25 y = 0,043 x + 6,36 B CER (m mol/m2/s) y = -0,0016x + 29,23 CER (m mol/m2/s) 30 r= - 0,35 r = 0,13 20 25 :F1, r=-0,93*** 15 :F1, r=-0,98*** 20 :dßng bè , r=-0,20 :dßng bè , r=0,43 :dßng mÑ , r=0,86** :dßng mÑ, r=0,43 15 10 160 200 240 280 160 200 240 280 2 SLA (cm2/gam) SLA (cm /gam) 15 C CER (m mol/m2/s ) y = -0, 041x + 19,74 r = 0,09 10 5 F1, r= -65* dßng bè, r= -0,09 0 160 200 240 280 2 SLA (cm /gam) §å thÞ 1. T−¬ng quan gi÷a chØ sè ®é dµy l¸ (SLA) vµ c−êng ®é quang hîp (CER) ë con lai F1 ( ), dßng bè ( ) vµ dßng mÑ ( ) ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh h÷u hiÖu (A), trç (B) vµ chin s¸p (C). *, **, ***: ý nghÜa ë møc x¸c suÊt t−¬ng øng 0,05, 0,01 vµ 0,001. B¶ng 3. Hµm l−îng chlorophyll vµ −u thÕ lai cña c¸c tæ hîp lóa lai F1 qua c¸c giai ®o¹n sinh tr−ëng ChØ tiªu Hµm l−îng Chlorophyll(mg/cm2) Gièng Chl a Chl b Chl 103s/R20 49,6 19,5 69,1b R20 40,2 18,8 59,0a s 103 39,6 21 60,6a Hb (%) 23,0** -7,0 15,0** Hm (%) 24,0 -2,0 16,0 Peiai64s/R1 40,6 18,5 59,1a R1 34,5 15,9 60,4a s Peiai 64 41,7 21,2 62,9a Hb (%) -3,0 -13,0* -6,0 Hm (%) 7,0 0 -4,0 T1S-96/R3 42,5 20,2 62,7ab R3 40,2 18,6 58,8a T1S-96 42,1 22,4 66,5b Hb (%) 0,1 -10,0 -6,0 Hm (%) 3,0 -1,0 0
6 Ghi chó: Nh− b¶ng 1 15 y = 0, 43 x - 11,34 r = 0,79*** CER (µ mol/m2/s ) 10 5 : F1 : dßng bè : dßng mÑ 0 38 40 42 44 46 48 50 2 Hµm l−îng chlorophyll (µ mol/ cm ) §å thÞ 2: T−¬ng quan gi÷a hµm l−îng diÖp lôc (chlorophyll) vµ c−êng ®é quang hîp (CER) ë con lai F1 ( ), dßng bè ( ) vµ dßng mÑ ( ) ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh h÷u hiÖu (A), trç (B) vµ chin s¸p (C). *, **, ***: ý nghÜa ë møc x¸c suÊt t−¬ng øng 0,05, 0,01 vµ 0,001. B¶ng 4. DiÖn tÝch l¸ vµ −u thÕ lai cña c¸c tæ hîp lóa lai F1qua c¸c giai ®o¹n sinh tr−ëng ChØ tiªu DiÖn tÝch l¸ qua c¸c giai ®o¹n (cm2/khãm) §Î nh¸nh Trç ChÝn s¸p 103s/R20 872,1 2223,3 993,7 R20 1178,1 2756,6 1293,8 103s 855,4 1845,3 - Hb (%) -26,0* -19,0* -27,0* Hm (%) -14,0 -3,0 - Peiai64s/R1 960,9 2300,8 761,0 R1 1043,3 1993,8 1066,9 Peiai 64s 857,5 1505,0 - Hb (%) -0,8 15,0* -29,0* Hm (%) 1,0 32,0 - T1S-96/R3 1055,1 2138,9 804,8 R3 802,5 1835,9 1625,1 T1S-96 899,2 1942,0 - Hb (%) 17,0* 11,0* -50,0* Hm (%) 24,0 13,0 - Ghi chó: Nh− b¶ng 1 B¶ng 5. C¸c yÕu tè cÊu thµnh n¨ng suÊt, n¨ng suÊt, vµ −u thÕ lai cña c¸c tæ hîp lóa lai F1 ChØ tiªu Sè b«ng Sè h¹t Tû lÖ h¹t P1000 h¹t N¨ng suÊt h¹t Gièng trªn khãm trªn b«ng ch¾c (%) (gam) (gam/khãm) 103s/R20 11 159 97 25,3 43,0 d R20 10 115 84 27 26,0 a Hb (%) 10,0 38,0* 16,0* -6,0 65,0** Peiai64s/R1 10 191 86 22,2 36,5 c R1 10 173 84 26,7 31,7 b Hb (%) 0 11,0* 2,0 -17,0* 15,0* T1S-96/R3 9 156 90 26,5 33,0 bc R3 8 153 85 21,2 22,6 a Hb (%) 13,0* 2,0 6,0 25,0* 46,0** Ghi chó: Nh− b¶ng 1
7 45 45 y = 1,42x + 9,46 B NS (g/khãm) y = 4,07x - 87,03 A NS (g/khãm) 40 40 r = 0,80*** r = 0,51* 35 35 30 : F1 30 25 25 : dßng bè 20 20 5 5 10 15 20 25 30 35 10 15 20 25 30 35 2 CER (µ mol/m2/s) CER (µ mol/m /s) 45 y = -1,27x + 45,40 40 r = -0,39 C NS (g/khãm) 35 30 25 20 5 10 15 20 25 30 35 2 CER (µ mol/m /s) Đồ thị 3. T−¬ng quan gi÷a c−êng ®é quang hîp (CER) vµ n¨ng suÊt h¹t (NS) ë con lai F1 ( ) vµ dßng bè ( ) ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh h÷u hiÖu (A), trç (B) vµ chin s¸p (C). *, vµ ***: ý nghÜa ë møc x¸c suÊt t−¬ng øng 0,05 vµ 0,001. Trong c¸c tæ hîp lai F1 chØ cã TH3-3 lµ cho −u thÕ lai v−ît dßng bè t−¬ng øng ë møc ý nghÜa vÒ sè b«ng trªn khãm (Hb = 13%) vµ träng l−îng 1000 h¹t (Hb = 25%). TÊt c¶ c¸c tæ hîp lai F1 ®Òu cho ¦TL ë møc ý nghÜa v−ît dßng bè t−¬ng øng vÒ sè h¹t trªn b«ng trong ®ã hai tæ hîp cã gi¸ trÞ ¦TL ë møc ý nghÜa lµ ViÖt lai 20 (Hb =38%) vµ TH3-3 (Hb =11%). Hai tæ hîp nµy còng cho ¦TL ë møc ý nghÜa vÒ tû lÖ h¹t ch¾c. Trong thÝ nghiÖm nµy, tÊt c¶ c¸c tæ hîp lai F1 ®Òu cho ¦TL v−ît dßng bè t−¬ng øng ë møc ý nghÜa vÒ n¨ng suÊt chñ yÕu do ¦TL vÒ sè b«ng/khãm vµ ®Æc biÖt lµ sè h¹t trªn b«ng, vµ kÕt qu¶ nµy phï hîp víi c¸c nghiªn cøu tr−íc (Virmani, 1981; Murayama vµ Sarker, 2002; Pham Van Cuong vµ cs, 2004). N¨ng suÊt h¹t cã t−¬ng quan ë møc ý nghÜa ®èi víi c−êng ®é quang hîp ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh h÷u hiÖu (r = 0,81***) vµ trç (r = 0, 51*), tuy nhiªn t−¬ng quan kh«ng ë møc ý nghÜa ë giai ®o¹n chÝn s¸p (®å thÞ 3). §å thÞ 4 cho thÊy tû lÖ h¹t ch¾c cña c¸c tæ hîp lai F1 vµ dßng bè tû lÖ thuËn víi c−êng ®é quang hîp ë giai ®o¹n trç (r= 0,59*). §iÒu nµy cã thÓ gi¶i thÝch lµ quang hîp thêi kú ®Î nh¸nh quyÕt ®Þnh ®Õn l−îng carbonhydrate tÝch luü trong th©n l¸ vµ sau ®ã vËn chuyÓn vµo h¹t, cßn quang hîp sau trç quyÕt ®Þnh trùc tiÕp ®Õn l−îng hydratcarbon vËn chuyÓn vÒ h¹t do ®ã cã thÓ liªn quan ®Õn tû lÖ h¹t ch¾c vµ n¨ng suÊt (Song vµ cs, 1990; Kobayashi vµ cs, 1995). Trong giai ®o¹n chÝn s¸p quang hîp kh«ng gãp phÇn nhiÒu vµo viÖc t¹o n¨ng suÊt h¹t (Murchie vµ cs, 2002). Nh− vËy UTL vÒ n¨ng suÊt cña c¸c tæ hîp con lai F1 sù ®ãng gãp cã thÓ theo hai h−íng hoÆc c−êng ®é quang hîp cao nh− ë tæ hîp ViÖt lai 20 hoÆc diÖn tÝch l¸ cao nh− TH2-1 vµ TH3-3. Tuy nhiªn viÖc chän ra nh÷ng gièng cã kh¶ n¨ng quang hîp cao víi diÖn tÝch l¸ võa ph¶i sÏ cã lîi rÊt nhiÒu trong s¶n xuÊt
8 khi t¸c ®éng c¸c biÖn ph¸p kü thuËt nh− mËt ®é cÊy, ph©n bãn, ®Ó t¨ng quang hîp cña quÇn thÓ ruéng lóa nh»m n©ng cao n¨ng suÊt. 4. KÕT LUËN Trong c¸c tæ hîp lóa lai, chØ cã 103s/R20 (ViÖt lai 20) cho ¦TL thùc v−ît dßng bè (mÑ) cao nhÊt ë møc ý nghÜa (Hb) vµ trung b×nh bè mÑ (Hm) vÒ c−êng ®é quang hîp ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh h÷u hiÖu (Hb = 11%; Hm= 7%) vµ trç ( Hb= 19%; Hm =37%), do cã ¦TL vÒ hµm l−îng chlorophyll. ¦u thÕ lai vÒ c−êng ®é quang hîp kh«ng phô thuéc vµo chØ sè ®é dµy l¸ (SLA), tuy nhiªn chØ tÝnh riªng con lai F1 th× c−êng ®é quang hîp tû lÖ nghÞch víi SLA. N¨ng suÊt h¹t cña con lai F1 vµ dßng bè cã t−¬ng quan chÆt víi c−êng ®é quang hîp ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh (r =0,80) vµ giai ®o¹n trç (r = 0,51), nh−ng t−¬ng quan nµy kh«ng cã ý nghÜa ë giai ®o¹n chÝn s¸p. TÊt c¶ c¸c con lai F1 ®Òu cã ¦TL v−ît dßng bè t−¬ng øng ë møc ý nghÜa vÒ n¨ng suÊt h¹t víi gi¸ trÞ Hb, biÕn ®éng tõ 15- 65%. ¦TL vÒ n¨ng suÊt h¹t ë tæ hîp TH3-3 vµ TH2-1 ®−îc t¹o ra bëi UTL vÒ diÖn tÝch l¸ ë giai ®o¹n ®Î nh¸nh vµ trç, trong khi ë tæ hîp ViÖt lai 20 l¹i chñ yÕu do ¦TL vÒ c−êng ®é quang hîp. Lêi c¶m ¬n T¸c gi¶ bµi b¸o xin ch©n träng c¶m ë PGS.TS. NguyÔn ThÞ Tr©m vµ PGS.TS. NguyÔn V¨n Hoan, §¹i häc N«ng NghiÖp 1 vÒ viÖc cung cÊp vËt liÖu cho nghiªn cøu nµy. Tµi liÖu tham kh¶o Akita, S. 1988. Physiological bases of heterosis in rice. In Hybrid Rice. IRRI, Los Banos. page 67-77. Gomez, K.A. and Gomez, A.A. 1984. Statistical Procedure for Agricultural Research. Second Edition. John Wiley & Sons, New York. page 1-680. Kawamitsu,Y. and Agata, W. 1987a. Varietal differences in photosynthetic rate, transpiration rate and leaf conductance for leaves of rice plants. Jpn. J. Crop Sci. 56 : page 563-570 (tiÕng NhËt víi trÝch dÉn tiÕng Anh). Kobayashi, M., Kubota, F., Hirao, K. and Agata, W. 1995. Characteristic of photosynthesis and matter partitioning in leading hybrid rice, Oryza sativa L., Bred in China. J. Fac. Agr., Kyushu Univ . 39 (3-4). page 175-182. Murayama, S., Miyazato, K. and Nose, A. 1987. Studies on matter production of F1 hybrid in rice. I. Heterosis in the single leaf photosynthetic rate. Jpn. J. Crop Sci. 56 : 198-203.
9 Murchie, H.E., Yang, J., Hubbart, S., Horton, P. and Peng, S. 2002. Are there associations between grain filling rate and photosynthesis in the flag leaves of field of field-grown rice. Journal of Experimental Botany. 378 : 2217-2224. Cuong Van Pham., Murayama, S. and Kawamitsu, Y. 2003. Heterosis for photosynthesis, dry matter production and grain yield in F1 hybrid rice (Oryza sativa L.) from thermo-sensitive genic male sterile line cultivated at different soil nitrogen levels Environ. Control in Biol. 41 (4) : page 335-345. Cuong Van Pham., Murayama, S; Kawamitsu, Y., Motomura, K, and Miyagi, S. 2004. Heterosis for Photosynthetic and Morphological characters in F1 hybrid rice (Oryza sativa L.) from a thermo- sensitive genic male sterile line at different growth stages. Japanese Journal of Tropical Agriculture 48 (3) : page 137-148. NguyÔn V¨n Hoan. 1999. Lóa lai vµ kü thuËt th©m canh. NXB N«ng nghiÖp . Song, X., Agata, W. and Kawamitsu, Y. 1990. Studies on dry matter and grain production of F1 hybrid rice in China. II. Characteristics of grain production. Jpn. J. Crop Sci 59 : page 29-33 (tiÕng NhËt víi trÝch dÉn tiÕng Anh). NguyÔn ThÞ Tr©m. 1998. Nghiªn cøu vµ chän t¹o dßng bÊt dôc ®ùc nh©n c¶m øng nhiÖt ®é cho ph¸t triÓn lóa lai hai dßng. T¹p chÝ di truyÒn øng dông. sè 1: trang 10-16. Virmani, S.S., Chaudhary, R.C. and Khush, G.S. 1981. Current outlook on hybrid rice. Oryza 18 : page 67-84. Yoshida, S. 1981. Fundamentals of rice crop science. Intl. Rice Res. Inst. 269. Yuan, L.P. 2002. Future outlook on hybrid rice research and development. 4th International Symposium on Hybrid Rice. 14-17 May, Hanoi Vietnam, page101.