ViÖn khoa häc vµ c«ng nghÖ quèc gia
ViÖn c«ng nghÖ sinh häc
®Ò tµi nckh cÊp nhµ n−íc
nghiªn cøu c«ng nghÖ tÕ bµo vµ kü thuËt chØ thÞ ph©n tö
phôc vô chän t¹o gièng c©y trång
(thuéc Ch−¬ng tr×nh KC 04, m· sè KC 04.08)
®Ò tµi nh¸nh
nghiªn cøu biÖn ph¸p c«ng nghÖ sinh häc thùc
vËt nh»m gi¶m chiÒu cao c©y vµ t¨ng kh¶ n¨ng
chèng ®æ cña c¸c gièng lóa chÊt l−îng cao
CN§T: ThS NguyÔn v¨n th¾ng
Hµ Néi - 2005
1
B¸o c¸o kÕt qu¶ ®Ò tµI KC04-08
Nghiªn cøu biÖn ph¸p c«ng nghÖ sinh häc
thùc vËt nh»m gi¶m chiÒu cao c©y vµ t¨ng kh¶
n¨ng chèng ®æ cña c¸c gièng lóa chÊt l−îng cao
1. Më ®Çu
C«ng nghÖ sinh häc thùc vËt ®ang cã nhiÒu ®ãng gãp cã gi¸ trÞ cho s¶n xuÊt n«ng nghiÖp, ®Æc
biÖt trªn lÜnh vùc t¹o gièng c©y trång míi. Sù ra ®êi vµ ph¸t triÓn cña c¸c kü thuËt sinh häc hiÖn ®¹i
nh− nu«i cÊy m« tÕ bµo thùc vËt, chän dßng ®ét biÕn, c«ng nghÖ gen... ®ang lµ c«ng cô cã hiÖu qu¶
cao trong viÖc nghiªn cøu vµ c¶i tiÕn c¸c gièng c©y trång cã gi¸ trÞ kinh tÕ vµ ®· thu ®−îc nhiÒu kÕt
qu¶ trªn nhiÒu ®èi t−îng c©y trång [1].
ë ViÖt Nam c«ng nghÖ sinh häc thùc vËt ®ang ®−îc nghiªn cøu øng dông triÓn khai trong
c«ng t¸c gièng c©y trång vµ ®· thu ®−îc nh÷ng kÕt qu¶ ®¸ng kÓ nh− nh©n gièng c©y s¹ch bÖnh b»ng
nu«i cÊy m«, nu«i cÊy ®¬n béi, nu«i cÊy vµ dung hîp tÕ bµo trÇn, chän dßng tÕ bµo ®ét biÕn... trªn
c¸c ®èi t−îng c©y trång nh− lóa, khoai lang, thuèc l¸, døa sîi...[9]. §Æc biÖt ViÖn C«ng nghÖ sinh häc
®· chän t¹o ®−îc hai gièng lóa DR1 vµ DR2 b»ng kü thuËt chän dßng tÕ bµo mang biÕn dÞ soma cho
n¨ng suÊt cao vµ æn ®Þnh, cã kh¶ n¨ng chÞu h¹n, chÞu l¹nh h¬n h¼n so víi gièng gèc [10].
Lóa lµ c©y l−¬ng thùc quan träng nhÊt trªn thÕ giíi, 90% diÖn tÝch lóa trång vµ tiªu thô chñ
yÕu ë ch©u ¸. HiÖn nay lóa ®−îc trång trong nh÷ng ®iÒu kiÖn sinh th¸i vµ khÝ hËu rÊt kh¸c nhau ë c¶
vïng nhÖt ®íi, ¸ nhiÖt ®íi vµ «n ®íi ë c¸c ch©u lôc [3, 8].
ViÖt Nam lµ n−íc ®øng thø hai trªn thÕ giíi vÒ xuÊt khÈu g¹o, nh−ng gi¸ trÞ kinh tÕ kh«ng
cao, v× chÊt l−îng nhiÒu gièng lóa kh«ng ®¸p øng ®−îc nhu cÇu cña thÞ tr−êng. Trong khi ®ã chóng ta
cã nh÷ng gièng lóa chÊt l−îng cao ®Æc s¶n rÊt quÝ, h¹t dµi, c¬m dÎo vµ rÊt th¬m ngon nh− T¸m th¬m,
Dù th¬m, TÎ di h−¬ng... nh−ng n¨ng suÊt thÊp v× c©y cao th©n mÒm, chèng ®æ kÐm, l¸ dµi, máng vµ
rñ, h¹t th−a, thêi gian sinh tr−ëng dµi, ph¶n øng chÆt chÏ víi ¸nh s¸ng ngµy ng¾n [2, 7, 8].
KÕt hîp gi÷a c«ng nghÖ tÕ bµo thùc vËt, ®ét biÕn thùc nghiÖm vµ c«ng nghÖ gen cho phÐp c¶i
biÕn c¸c gièng lóa nãi trªn theo c¸c h−íng nh− g©y ®ét biÕn tÕ bµo b»ng tia gamma vµ chän dßng tÕ
bµo ®Ó chän c¸c ®ét biÕn thÊp c©y, chèng ®æ hoÆc sö dông c«ng nghÖ gen ®Ó chuyÓn gen h¹ thÊp
chiÒu cao c©y.
XuÊt ph¸t tõ c¬ së trªn, chóng t«i x©y dùng ®Ò tµi: “Nghiªn cøu biÖn ph¸p c«ng nghÖ sinh
häc thùc vËt nh»m gi¶m chiÒu cao c©y vµ t¨ng kh¶ n¨ng chèng ®æ cña c¸c gièng lóa chÊt l−îng
cao”. Víi môc ®Ých h¹ thÊp chiÒu cao c©y, t¨ng c−êng tÝnh chèng ®æ ®Ó c¶i thiÖn n¨ng suÊt, rót ng¾n
thêi gian sinh tr−ëng cña gièng lóa T¸m th¬m, Dù th¬m vµ TÎ di h−¬ng.
2. Tæng quan tµi liÖu
2.1. C¸c gièng lóa chÊt l−îng cao ë miÒn B¾c ViÖt Nam
ë n−íc ta c©y lóa lu«n gi÷ vÞ trÝ träng yÕu trong hÖ thèng c¸c c©y trång n«ng nghiÖp .
Ngµy nay khi mµ lóa g¹o ®· cã ®ñ cho nhu cÇu trong n−íc vµ cã d− ®Ó xuÊt khÈu th× vÞ trÝ cña c¸c
gièng lóa chÊt l−îng cao ®Æc s¶n ngµy cµng quan träng.
Nhu cÇu sö dông c¸c gièng lóa chÊt l−îng cao ®Æc s¶n ngµy mét gia t¨ng, trong khi ®ã hÇu
hÕt c¸c gièng lóa nµy ®ang trong t×nh tr¹ng bÞ tho¸i ho¸ , chÊt l−îng gieo trång thÊp, kü thuËt canh
t¸c ch−a phï hîp nªn s¶n phÈm ch−a ®¹t yªu cÇu chÊt l−îng nh− mong muèn. C¸c gièng lóa chÊt
l−îng cao nh− T¸m xoan, TÎ di h−¬ng, Dù th¬m, Nµng h−¬ng.... lµ gièng lóa ®Æc s¶n vïng ®ång b»ng
B¾c bé cã phÈm chÊt g¹o rÊt tèt vµ cã mïi th¬m ngon, nh−ng n¨ng suÊt thÊp do cã nhiÒu ®Æc ®iÓm
yÕu nh− cao c©y, th©n yÕu chèng ®æ kÐm, kÐm chÞu ph©n, l¸ dµi rñ, h¹t th−a, cæ b«ng dµi, trong ®ã
tÝnh tr¹ng cÇn kh¾c phôc nhÊt lµ cao c©y [7, 8].
2
C¸c gièng lóa chÊt l−îng thuéc nhãm lóa mïa chÝnh vô cã thêi gian sinh tr−ëng dµi 150-160
ngµy, ph¶n øng chÆt chÏ víi ¸nh s¸ng ngµy ng¾n, biªn ®é thêi vô kh¸ réng. HiÖn nay cã kho¶ng 12
gièng lóa T¸m ®−îc trång ë miÒn B¾c n−íc ta, trong ®ã c¸c gièng chÊt l−îng cao næi tiÕng nhÊt nh−:
T¸m xoan H¶i HËu, T¸m Êp bÑ Xu©n §µi, T¸m cæ ngçng Nam ®Þnh. C¸c gièng nµy th−êng ®−îc
trång ë vïng Th¸i B×nh, Nam ®Þnh, H¶i D−¬ng, H¶i Phßng... C¸c gièng lóa Dù th¬m, TÎ di h−¬ng
còng lµ nh÷ng gièng lóa ®Æc s¶n næi tiÕng ®−îc trång nhiÒu ë c¸c tØnh ven biÓn ®ång b»ng B¾c bé,
hiÖn nay ®−îc chó ý kh«i phôc trë l¹i do tÝnh chÊt chÞu mÆn, chÞu chua phÌn, g¹o dù h−¬ng ®−îc coi
lµ lo¹i g¹o ®Æc s¶n dïng trong ngµy lÔ, ngµy tÕt...[8].
HÇu hÕt c¸c gièng lóa chÊt l−îng cao ®ang trång ë miÒn B¾c n−íc ta ®Òu cao c©y, chèng ®æ
kÐm vµ ®−îc trång vµo vô mïa, ®©y lµ mïa m−a nhiÒu. Nªn vµo giai ®o¹n gÇn thu ho¹ch c¸c gièng
nµy do cao c©y chèng ®æ kÐm nªn dÔ bÞ khi gÆp giã vµ m−a, v× vËy h¹t lóa dÔ bÞ mäc mÇm, ¶nh
h−ëng ®Õn chÊt l−îng vµ n¨ng suÊt. TÝnh tr¹ng qui ®Þnh chiÒu cao c©y lµ do ®a gen qui ®Þnh vµ chÞu
¶nh h−ëng cña ®iÒu kiÖn m«i tr−êng. ViÖc nghiªn cøu c¸c biÖn ph¸p ®Ó gi¶m chiÒu cao c©y cã ý
nghÜa rÊt lín kh«ng chØ ®èi víi c¸c gièng lóa chÊt l−îng cao mµ cßn cã ý nghÜa ®èi víi c¸c gièng c©y
trång kh¸c nh− lóa nÕp, lóa tÎ, c¸c gièng ng«.
2.2. C«ng nghÖ nu«i cÊy m« tÕ bµo thùc vËt
2.2.1. C¬ së chän dßng biÕn dÞ soma trong nu«i cÊy m« vµ tÕ bµo thùc vËt.
Mçi mét tÕ bµo bÊt kú lÊy tõ c¬ thÓ sinh vËt ®a bµo ®Òu cã kh¶ n¨ng tiÒm tµng ®Ó ph¸t triÓn
thµnh mét c¬ thÓ hoµn chØnh. §ã lµ tÝnh toµn n¨ng cña tÕ bµo [1].
Soma lµ tªn gäi c¸c tÕ bµo sinh d−ìng, nã kh¸c víi tÕ bµo sinh dôc. BiÕn dÞ soma dïng ®Ó chØ
tÊt c¶ c¸c biÕn dÞ x¶y ra trong qu¸ tr×nh nu«i cÊy m«, tÕ bµo. Tõ c¸c tÕ bµo soma cã thÓ t¹o nªn bÊt kú
bé phËn nµo cña c©y hay c©y hoµn chØnh th«ng qua kü thuËt nu«i cÊy m« tÕ bµo thùc vËt. Nguyªn lý
chung cña viÖc chän dßng mang biÕn dÞ soma lµ c¸c tÕ bµo nu«i cÊy in vitro cã tû lÖ biÕn dÞ di truyÒn
lín (10-5-10-8), nÕu kÕt hîp xö lý ®ét biÕn hoÆc xö lý stress th× tÇn sè cã thÓ t¨ng lªn gÊp 10 lÇn, v×
thÕ cã thÓ chän ®−îc c¸c c¸ thÓ ®ét biÕn nhanh h¬n vµ cã hiÖu qu¶ h¬n so víi c¸c ph−¬ng ph¸p chän
gièng th«ng th−êng kh¸c ¸p dông cho c©y nguyªn vÑn. ë møc ®é tÕ bµo, nhÊt lµ tÕ bµo ®¬n béi hÇu nh−
nh÷ng ®Æc ®iÓm ®ét biÕn ®−îc thÓ hiÖn ra ngay. Kü thuËt nu«i cÊy m« tÕ bµo cßn cho phÐp gi¶m bít ®¸ng
kÓ thêi gian cÇn thiÕt ®Ó chän ®−îc nh÷ng tÝnh tr¹ng theo ý muèn [1].
Theo Lª TrÇn B×nh vµ CS. (1997), b¶n chÊt vµ c¬ chÕ cña biÕn dÞ soma liªn quan mËt thiÕt ®Õn
nh÷ng thay ®æi trong genome cña tÕ bµo nu«i cÊy. Do nhiÒu nguyªn nh©n nh− t¸c ®éng cña hocmon sinh
tr−ëng trong thêi gian dµi vµ c¸c yÕu tè kh¸c lµm cho nhiÔm s¾c thÓ trong tÕ bµo nu«i cÊy cã thÓ t¨ng lªn
t¹o ra c¸c d¹ng ®a béi lÖch vµ møc béi thÓ cao. NhiÒu tr−êng hîp c¸c, c¸c ®o¹n cña nhiÔm s¾c thÓ ®−îc
chuyÓn ®æi hoÆc ®¶o ng−îc. CÊu tróc cña ph©n tö DNA còng cã thÓ bÞ thay ®æi dÉn ®Õn ®ét biÕn kiÓu
h×nh thùc sù.
T−¬ng tù nh− vËy, nhiÒu c«ng tr×nh c«ng bè còng cho r»ng biÕn dÞ soma th−êng xuÊt hiÖn ë
c¸c c©y t¸i sinh ®−îc sau khi nu«i cÊy tÕ bµo qua giai ®o¹n m« sÑo [14], cã nhiÒu kiÓu ®ét biÕn nh−:
®ét biÕn nh©n, ®ét biÕn tÕ bµo chÊt, ®a béi thÓ vµ c¸c bÊt th−êng kh¸c trong nhiÔm s¾c thÓ [25].
Nh÷ng øng dông lín nhÊt trong viÖc chän dßng mang biÕn dÞ soma cña c«ng t¸c gièng chÝnh
lµ chän ra c¸c kiÓu h×nh víi c¸c kiÓu gene t−¬ng øng, thÝch hîp víi yªu cÇu cña c¸c gièng míi lµ cã
n¨ng suÊt cao, chèng chÞu víi c¸c ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh bÊt lîi, chÊt l−îng tèt vµ æn ®Þnh. NhiÒu c«ng
tr×nh c«ng bè ®· thµnh c«ng trong viÖc chän dßng mang biÕn dÞ soma trªn c¸c ®èi t−îng gièng c©y
trång, ë thuèc l¸, nu«i cÊy h¹t phÊn vµ tÕ bµo trÇn ®· thu ®−îc nh÷ng c©y ®ét biÕn cã n¨ng suÊt cao,
thêi gian sinh tr−ëng ng¾n, hµm l−îng ®−êng vµ alkaloid thÊp [1].
2.2.2. Nu«i cÊy m« sÑo vµ sù biÕn dÞ di tryuÒn
M« sÑo (callus) lµ khèi m« thùc vËt gåm nh÷ng tÕ bµo kh«ng ph©n ho¸, cã kh¶ n¨ng ph©n bµo
liªn tôc. Trong tù nhiªn, m« sÑo th−êng ph¸t sinh trªn vÕt th−¬ng ë c©y v× vËy cã tªn gäi theo nghÜa
®en lµ m« sÑo.
Bëi v× m« sÑo lµ mét khèi c¸c tÕ bµo m« mÒm cã møc ®é cÊu tróc thÊp, ch−a ph©n ho¸ nh−ng
ph©n chia mét c¸ch hçn lo¹n vµ th−êng cã tÝnh biÕn ®éng di truyÒn cao. Trong nu«i cÊy in vitro m«
sÑo ®−îc t¹o ra b»ng c¸ch nu«i cÊy c¸c c¬ quan cña thùc vËt (th©n, rÔ, l¸, hoa, qu¶...) ë c¸c m«i
tr−êng chøa chÊt ®iÒu khiÓn sinh tr−ëng cÇn thiÕt (auxin, cytokinin) vµ ®iÒu kiÖn nu«i cÊy thÝch hîp.
3
Khi t¸i sinh c©y tõ nh÷ng m« sÑo ®−îc cÊy chuyÓn nhiÒu lÇn, th× nh÷ng c©y nµy dÔ mang nh÷ng biÕn
®éng di truyÒn vÒ nhiÔm s¾c thÓ (dÞ béi, ®a béi) vµ nh÷ng biÕn ®æi di truyÒn kh¸c [1].
§èi víi viÖc chän dßng biÕn dÞ soma, nh÷ng c©y t¸i sinh tõ m« sÑo víi nh÷ng biÕn dÞ di
truyÒn cã mét ý nghÜa rÊt lín, tõ ®©y ta cã thÓ chän ra ®−îc nhiÒu dßng c©y mang nh÷ng ®Æc ®iÓm
kh¸c nhau so víi gièng ban ®Çu. VÊn ®Ò nµy ®· më ra mét triÓn väng trong viÖc sö dông c«ng nghÖ tÕ
bµo thùc vËt ®Ó c¶i tiÕn di truyÒn nh÷ng gièng c©y trång cã ý nghÜa kinh tÕ.
2.2.3. T¸i sinh c©y tõ m« sÑo
Trong nu«i cÊy m« vµ tÕ bµo thùc vËt, kü thuËt t¹o, nu«i vµ t¸i sinh c©y tõ m« sÑo ph¶i ®−îc
hoµn thiÖn mét c¸ch tèi −u nhÊt, trong ®ã ®Æc biÖt lµ vÊn ®Ò t¸i sinh c©y. NhiÒu t¸c gi¶ sau khi chän
®−îc dßng tÕ bµo ®ét biÕn tõ nu«i cÊy m« sÑo ®· kh«ng t¸i sinh ®−îc c©y hoÆc nh÷ng c©y nµy l¹i
kh«ng duy tr× ®−îc tÝnh tr¹ng võa chän läc.
ë mét vµi lo¹i c©y cho h¹t quan träng, viÖc t¸i sinh chåi tõ m« sÑo cßn gÆp nhiÒu khã kh¨n. ë
c¸c ®èi t−îng thuéc hä Fabacaea viÖc t¸i sinh c©y hoµn chØnh cho tíi nay chØ thµnh c«ng trong mét
sè tr−êng hîp ch¼ng h¹n Archis hypogaea, Onobrychis viciifolia.... Nu«i cÊy m« sÑo cña thuèc l¸ sau
nhiªu lÇn cÊy chuyÓn vÉn duy tr× ®−îc kh¶ n¨ng t¸i sinh [18].
Theo Amirato vµ cs (1984) nguån gèc m« sÑo còng ¶nh h−ëng ®Õn kh¶ n¨ng t¸i sinh c©y,
ch¼ng h¹n ng−êi ta chØ thu ®−îc c©y t¸i sinh tõ m« sÑo nu«i cÊy b»ng ®o¹n hoa tù cña lóa m×. Møc
béi thÓ cña m« sÑo còng lµ nguyªn nh©n g©y sù kh¸c nhau trong qu¸ tr×nh t¸i sinh c©y, m« sÑo ®¬n
béi tõ ®o¹n th©n hoÆc m¶nh l¸ cña Datura innoxia t¹o chåi nhanh h¬n m« sÑo cïng loµi cña c©y nhÞ
béi.
Theo Sharp (1984) n¨m 1951-Levine lµ ng−êi ®Çu tiªn ®· thµnh c«ng trong viÖc t¹o m« sÑo vµ
t¸i sinh c©y tõ m« sÑo cña Nicotiana affinis vµ Helianthus annuus, ®Õn nay ng−êi ta ®· t¹o vµ t¸i sinh
c©y thµnh c«ng tõ m« sÑo trªn h¬n 100 loµi.
2.3. §ét biÕn thùc nghiÖm vµ øng dông trong chän t¹o gièng c©y trång
TÝnh æn ®Þnh trong cÊu tróc di truyÒn ë c¸ thÓ sèng kh«ng ph¶i lµ tuyÖt ®èi, nã cã thÓ bÞ biÕn
®æi do t¸c ®éng cña c¸c t¸c nh©n vËt lý vµ ho¸ häc. Ng−êi ta gäi nh÷ng biÕn ®æi nhá nhÊt trong cÊu
tróc gen hoÆc nhiÔm s¾c thÓ lµ ®ét biÕn [11].
Cïng víi t¸c nh©n g©y ®ét biÕn lµ c¸c t¸c nh©n ho¸ häc, th× c¸c t¸c nh©n vËt lý (chiÕu x¹ bëi
tia R¬nghen, tia Gamma, bøc x¹ Neutron...) lµ nh÷ng t¸c nh©n g©y ®ét biÕn cã hiÖu qu¶ gióp con
ng−êi t¹o ra hµng lo¹t gièng míi cã nh÷ng thuéc tÝnh míi cã lîi vÒ mÆt kinh tÕ: thÊp c©y, thêi gian
sinh tr−ëng ng¾n, n¨ng suÊt cao, chÊt l−îng dinh d−ìng tèt, ®Ò kh¸ng víi s©u bÖnh... [5].
§èi víi chiÕu x¹ tia Gamma th−êng dïng nguån lµ Co60 hoÆc Cs137 cã ho¹t tÝnh phãng x¹, tuú
tõng ®èi t−îng cô thÓ cã thÓ sö dông 2 c¸ch chiÕu x¹: (1). ChiÕu x¹ nhanh trong mét thêi gian ng¾n
b»ng nguån m¹nh vµ c−êng ®é chiÕu x¹ m¹nh, (2). ChiÕu x¹ tõ tõ b»ng nguån yÕu vµ thêi gian chiÕu
x¹ kÐo dµi.
2.3.1. C¬ chÕ g©y ®ét biÕn khi chiÕu x¹
Dùa vµo tÝnh chÊt biÕn ®æi cÊu tróc di truyÒn mµ ng−êi ta chia ®ét biÕn thµnh hai kiÓu c¬ b¶n: §ét
biÕn gen (cßn gäi lµ ®ét biÕn ®iÓm) vµ ®ét biÕn nhiÔm s¾c thÓ.
- §ét biÕn gen lµ nh÷ng biÕn ®æi trong cÊu tróc ph©n tö cña gen, tøc lµ nã thay ®æi trËt tù c¸c
nucleotid trong DNA hoÆc thay thÕ c¸c baz¬ nit¬ trong c¸c cÆp nucleotid.
- §ét biÕn NST lµ nh÷ng ®ét biÕn lµm ®øt vµ thay ®æi cÊu tróc nhiÔm s¾c thÓ, v× thÕ nã lµm thay ®æi
nhiÒu dÊu hiÖu hay c¸c ®Æc tÝnh kh¸c nhau cña c¬ thÓ. Ngoµi ra cßn lo¹i ®ét biÕn n÷a lµ sù t¨ng
hoÆc gi¶m mét sè lÇn bé nhiÔm s¾c thÓ, gäi lµ ®a béi thÓ.
Khi chiÕu x¹ b»ng tia Gamma tõ nguån Co60 lªn tÕ bµo hoÆc m« th× c¸c ph©n tö sinh
häc chÞu t¸c dông trùc tiÕp vµ gi¸n tiÕp cña bøc x¹ ion ho¸.
- T¸c dông trùc tiÕp: bøc x¹ trùc tiÕp ion ho¸ vµ kÝch thÝch c¸c ph©n tö sinh häc lµm tæn th−¬ng c¸c
ph©n tö ®ã, ®èi víi vËt chÊt di truyÒn x¶y ra c¸c hiÖu øng sau: (1) Thay ®æi thµnh phÇn cÊu t¹o cña
DNA: ®øt liªn kÕt photphodieste gi÷a c¸c ph©n tö ®−êng, ph¸ huû liªn kÕt baz¬ - ®−êng, thay ®æi cÊu
4
tróc bËc 2 cña DNA (®øt ®o¹n, biÕn tÝnh, kÕt hîp chÐo). (2). ¶nh h−ëng lªn sù sao chÐp DNA - RNA.
(3) Tay ®æi cÊu tróc nhiÔm s¾c thÓ: ®øt ®o¹n, mÊt ®o¹n, ®¶o ®o¹n, lÆp ®o¹n, trao ®æi chÐo, thay ®æi
møc béi thÓ.
- T¸c dông gi¸n tiÕp: bøc x¹ ion ho¸ t¸c dông lªn c¸c ph©n tö n−íc víi ion H+, OH-, c¸c gèc tù do
OH., H. vµ c¸c s¶n phÈm oxy ho¸ m¹nh nh− H2O2. C¸c s¶n phÈm kÓ trªn cña qu¸ tr×nh x¹ ph©n
(Radiolyse) n−íc rÊt ho¹t ®éng vÒ mÆt ho¸ häc, chóng sÏ c«ng ph¸ c¸c ph©n tö sinh häc lµm thay
®æi cÊu tróc chøc n¨ng cña chóng.
Bøc x¹ cã thÓ g©y ra nh÷ng thay ®æi h×nh th¸i còng nh− thay ®æi chøc n¨ng trong tÕ bµo vµ m«.
Nh−ng bøc x¹ kh«ng t¹o ra chøc n¨ng míi trong tÕ bµo vµ m« mµ chØ lµm thay ®æi c¸c chøc n¨ng s½n
cã hay lµm xuÊt hiÖn c¸c chøc n¨ng tr−íc ®ã tiÒm tµng [5, 11].
2.3.2. Mét sè thµnh tùu cña chän gièng ®ét biÕn
C«ng t¸c chän gièng vµ t¹o gièng míi cã vai trß hÕt søc quan träng trong viÖc t¨ng n¨ng suÊt
vµ chÊt l−îng c©y trång ®Æc biÖt lµ c©y l−¬ng thùc. ChÝnh c«ng t¸c nµy ®· ®ãng vai trß quyÕt ®Þnh
trong cuéc c¸ch m¹ng xanh trong nh÷ng n¨m 1960 ë Ên §é vµ nhiÒu n−íc kh¸c trªn thÕ giíi [5]. Mét
trong nh÷ng thµnh tùu xuÊt s¾c nhÊt cña thÕ kû 20 lµ kh¸m ph¸ ra ph−¬ng ph¸p t¹o gièng b»ng c¸ch
g©y ®ét biÕn thùc nghiÖm. Víi kÕt qu¶ cña h¬n 60 n−íc ®· thu ®−îc chøng tá ®©y lµ ph−¬ng ph¸p cã
hiÖu qu¶ ®Ó t¹o gièng míi.
Theo thèng kª cña Tæ chøc l−¬ng thùc vµ Tæ chøc n¨ng l−îng nguyªn tö thÕ giíi
(FAO/IAEA) n¨m 1960 chØ cã 7 gièng c©y trång ®ét biÕn, 1975 cã 145 gièng, 1992 cã 1530 gièng,
n¨m 1997 cã 1870 gièng. PhÇn lín c¸c gièng t¹o ra lµ c©y ngò cèc nh−: lóa, lóa m×, lóa m¹ch, ng«.....
C¸c n−íc t¹o ra nhiÒu gièng ®ét biÕn nh−: Trung Quèc, Ên §é, NhËt B¶n, c¸c n−íc Liªn X« cò...
[11].
Tõ n¨m 1968, ViÖt Nam ®· b¾t ®Çu nghiªn cøu chän gièng ®ét biÕn vµ ®· thu ®−îc kÕt qu¶
®¸ng kÓ nh− t¹o ra c¸c gièng lóa A-20, DT10, DT-11, DT13, gièng ng« DT-6, ®Ëu t−¬ng DT84, DT-
90 (Quý1997)... GÇn ®©y NguyÔn Minh C«ng vµ céng sù ®· t¹o ®−îc gièng T¸m th¬m ®ét biÕn
kh«ng c¶m quang, cã thÓ gieo cÊy ®−îc c¶ hai vô [2].
3. VËt liÖu vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu
3.1. VËt liÖu
- C¸c gièng lóa ®Æc s¶n cña ViÖt Nam: T¸m xoan, T¸m Êp bÑ, Dù th¬m, TÎ di h−¬ng, do Trung t©m
tµi nguyªn di truyÒn thùc vËt, ViÖn Khoa häc kü thuËt n«ng nghiÖp ViÖt Nam cung cÊp (b¶ng 1).
B¶ng 1: §Æc ®iÓm n«ng sinh häc cña c¸c gièng lóa lµm nguyªn liÖu [4, 7, 8]
§Æc ®iÓm T¸m xoan T¸m Êp bÑ Dù th¬m TÎ di h−¬ng
Thêi gian ST (ngµy) 160-165 165-168 155-158 142-145
ChiÒu cao c©y (cm) 140-145 137-140 140-145 125-130
Tæng sè h¹t/b«ng 130-135 150 100-110 110-115
P. 1000 h¹t (g) 20-21 21-22 24-25 21,2
N¨ng suÊt (t¹/ha) 30-32 35-41 35-40 32-38
PhÈm chÊt g¹o vµ
phÈm chÊt c¬m
G¹o nhá, tr¾ng
trong, c¬m ngon
G¹o nhá, ngon,
rÊt th¬m
C¬m mÒm, dÎo,
rÊt th¬m ngon
C¬m mÒm,
dÎo vµ th¬m
§Æc tÝnh chèng chÞu Th©n mÒm, chèng
®æ kÐm
thªn mÒm ,
chèng ®æ kÐm
Chèng ®æ trung
b×nh
Chèng ®æ
trung b×nh
3.2. Ph−¬ng ph¸p