Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống lúa (Oryza sativa L.) chịu nóng bằng chỉ thị phân tử cho Đồng bằng sông Cửu Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-----------

TRẦN VĂN LỢT

NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA (Oryza sativa L.) CHỊU

NÓNG BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ CHO ĐỒNG BẰNG

SÔNG CỬU LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

TP. Hồ Chí Minh - 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-------------

TRẦN VĂN LỢT

NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA (Oryza sativa L.) CHỊU

NÓNG BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ CHO ĐỒNG BẰNG

SÔNG CỬU LONG

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng

Mã số: 9.62.01.11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

1. GS.TS. Nguyễn Thị Lang

2. GS.TS. Bùi Chí Bửu

TP. Hồ Chí Minh - 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn tận

tình của quí Thầy Cô hướng dẫn và sự giúp đỡ của tập thể cán bộ nghiên cứu thuộc

Bộ môn Di truyền và Chọn giống - Viện nghiên cứu Lúa Đồng bằng sông Cửu Long

và Phòng Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam.

Các số liệu và kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố

trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu

trong luận án này.

TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 16 năm 2018

Nghiên cứu sinh

Trần Văn Lợt

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận án này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, quan tâm và

tận tình giúp đỡ của rất nhiều thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp. Xin chân thành bày tỏ

lòng biết ơn sâu sắc đến:

GS. TS. Nguyễn Thị Lang và GS.TS. Bùi Chí Bửu đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ

bảo, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án.

Quý thầy cô, các anh chị đang công tác tại Viện Khoa Học Kỹ thuật Nông

nghiệp miền Nam đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu

trong suốt thời gian học tập cũng như góp ý cho tôi những ý kiến bổ ích để tôi có

những định hướng cụ thể trong quá trình thực hiện nghiên cứu và sinh hoạt chuyên

môn tại cơ sở đào tạo.

Các anh chị tại Bộ môn Di truyền và Chọn giống - Viện nghiên cứu Lúa Đồng

bằng sông Cửu Long và Phòng Công nghệ Sinh học - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông

nghiệp miền Nam đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện luận án.

Các anh chị nghiên cứu sinh: Đỗ Đăng Giáp, Nguyễn Xuân Dũng, Bùi Văn

Thế Vinh đã cùng tôi học tập, nghiên cứu, chia sẻ và động viên nhau trong suốt thời

gian học tập, nghiên cứu cũng như trong thời gian thực hiện luận án.

Cuối cùng, xin gởi lòng biết ơn chân thành đến các đồng nghiệp và bạn bè gần xa

đã luôn quan tâm giúp đỡ, động viên tinh thần cho tôi trong suốt những năm vừa qua.

TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 16 năm 2018

Trần Văn Lợt

iii

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan ............................................................................................................ i

Lời cảm ơn ............................................................................................................... ii

Mục lục .................................................................................................................... iii

Danh sách chữ viết tắt ........................................................................................... viii

Danh mục các bảng ................................................................................................. xi

Danh mục các hình ................................................................................................ xiii

MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1

1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 1

2. Mục tiêu của đề tài ................................................................................................ 3

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 4

3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................... 4

3.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 4

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ........................................................ 4

4.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................... 4

4.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ...................................................................... 4

4.3. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 4

5. Những đóng góp mới của luận án ......................................................................... 5

Chương 1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN TÀI

LIỆU .............................................................................................................. 6

1.1. Đặc điểm diễn biến nhiệt độ không khí trong tình hình biến đổi khí hậu.......... 6

1.2. Ngưỡng chịu nóng một số cây trồng chính ........................................................ 7

1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí cao đối với cây lúa .................................... 8

1.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đối với các giai đoạn sinh trưởng của cây

lúa ................................................................................................................... 8

1.3.2.Cơ chế gây ra tính bất dục của cây lúa ở nhiệt độ cao ................................... 10

1.3.3. Các tính trạng liên quan đến khả năng chống chịu nhiệt độ cao của cây

lúa ................................................................................................................. 12

1.4. Cơ sở di truyền tính chống chịu nóng cây trồng .............................................. 13

1.4.1. Những định hướng trong chọn giống cây trồng chống chịu nóng ................ 13

1.4.2. Cơ sở di truyền phương pháp hồi giao trong chọn giống cây trồng. ............ 15

1.5. Ứng dụng MAS (Marker-assisted selection) trong chọn tạo giống lúa ........... 16

1.5.1. Khái niệm về chọn giống nhờ chỉ thị phân tử ............................................... 16

1.5.2. Mục đích của chọn giống nhờ chỉ thị phân tử ............................................... 21

1.5.3. Những lợi ích của việc chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS).................... 22

1.5.4. Những tiến bộ của việc ứng dụng MAS trong chọn tạo giống lúa ............... 23

1.6. Một số kết quả nghiên cứu tính chống chịu nóng của cây lúa trên thế giới .... 24

1.6.1. Giống lúa chống chịu nóng ........................................................................... 24

1.6.2. Nghiên cứu cơ sở di truyền về tính trạng qui định tính chịu nóng cây lúa ... 25

1.7. Nghiên cứu tính chống chịu nóng của cây lúa tại Việt Nam. .......................... 28

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 31

2.1. Vật liệu nghiên cứu .......................................................................................... 31

2.1.1. Bộ giống lúa vật liệu lai ................................................................................ 31

2.1.2. Phương tiện và hoá chất ly trích DNA .......................................................... 31

2.1.3. Phương tiện và hoá chất cho điện di agarose gel .......................................... 32

2.1.4. Phương tiện và hoá chất cho PCR ................................................................. 32

2.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 33

2.2.1. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu của bộ giống lúa thử nghiệm .................. 33

2.2.2. Đánh giá sự đa hình của bộ giống lúa thử nghiệm bằng chỉ thị SSR........... 33

2.2.3. Tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chống chịu nóng .............................. 35

2.2.4. Phân tích tính ổn định, thích nghi về năng suất của các dòng lúa lai chịu

nóng triển vọng. ........................................................................................... 35

2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 35

2.3.1. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu của bộ giống lúa thử nghiệm .................. 35

2.3.2. Đánh giá sự đa hình của bộ giống lúa thử nghiệm bằng chỉ thị SSR............ 36

2.3.2.1. Ly trích DNA để phân tích PCR (theo quy trình mini DNA) .................... 36

2.3.2.2. Phân tích PCR với chỉ thị SSR ................................................................... 38

2.3.2.3. Chạy điện di các sản phẩm PCR ................................................................ 38

2.3.3. Tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chịu nóng ......................................... 39

2.3.3.1. Tạo các quần thể hồi giao........................................................................... 39

2.3.3.2. Đánh giá kiểu hình ..................................................................................... 40

2.3.3.3. Phân tích kiểu gen ...................................................................................... 40

2.3.4. Phân tích tính ổn định, thích nghi về năng suất của các dòng lúa chịu

nóng triển vọng ............................................................................................ 43

2.3.5. Phương pháp phân tích số liệu ...................................................................... 45

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 47

3.1. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu của bộ giống lúa thử nghiệm ..................... 47

3.1.1. Đánh giá kiểu hình nguồn vật liệu của bộ giống lúa thử nghiệm ................. 47

3.1.1.1. Đánh giá các đặc tính nông học của các giống lúa thử nghiệm ................. 47

3.1.1.2 Phân tích mối tương quan giữa các đặc điểm nông học của các giống

thử nghiệm ................................................................................................... 53

3.1.1.3. Kết quả phân nhóm di truyền của các giống lúa thử nghiệm dựa trên

đặc tính kiểu hình ......................................................................................... 54

3.1.2. Đánh giá sự đa hình của các giống lúa thử nghiệm bằng chỉ thị SSR .......... 59

3.1.2.1. Sản phẩm PCR với các chỉ thị phân tử SSR .............................................. 59

3.1.2.2. Kết quả phân nhóm kiểu gen của các giống lúa chịu nóng ........................ 67

3.2. Tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chống chịu nóng trên cây lúa bằng

phương pháp lai hồi giao .............................................................................. 71

3.2.1. Kết quả tạo hạt hồi giao lần thứ nhất (BC1) cho các quần thể ...................... 73

3.2.2. Kết quả đánh giá các quần thể BC1 và tạo hạt hồi giao lần 2 (BC2) ............. 73

3.2.3. Kết quả đánh giá thanh lọc cây mang gen chống chịu và chọn dòng

thuần từ các quần thể hồi giao mang gen chịu nóng ................................... 73

3.2.3.1. Đánh giá kết quả thanh lọc nóng của các cá thể thế hệ F1 và các quần

thể lai của tổ hợp lai AS996/ N22//AS996 .................................................. 74

3.2.3.2. Đánh giá kết quả thanh lọc nóng của các cá thể thế hệ F1 và các quần

thể lai của tổ hợp lai AS996/ Dular//AS996 .............................................. 74

3.2.4. Kết quả đánh giá kiểu hình các dòng lai BC2F2 từ hai tổ hợp lai

AS996/N22/AS996 và tổ hợp lai AS996/ Dular//AS996............................. 75

3.2.4.1. Kết quả đánh giá kiểu hình các dòng lai BC2F2 từ tổ hợp lai

AS996/N22/AS996 ...................................................................................... 75

3.2.4.2. Kết quả đánh giá kiểu hình các dòng lai BC2F2 từ tổ hợp lai

AS996/Dular/AS996 .................................................................................... 79

3.2.5. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc dòng lai mang gen chịu nóng ....... 84

3.2.5.1 Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc dòng lai mang gen chịu nóng

của tổ hợp lai AS996/N22//AS996 .............................................................. 84

3.2.5.2. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc dòng lai mang gen chịu nóng

của tổ hợp lai AS996/Dular//AS996 ............................................................ 93

3.3. Kết quả khảo sát các đặc tính nông học của các dòng lúa lai hồi giao chịu

nóng triển vọng từ tổ hợp lai AS996/N22//AS996 ...................................... 99

3.3.1. Đặc tính nông học của các dòng lai mang gen chịu nóng từ tổ hợp lai

AS996/N22//AS996 vụ Đông Xuân 2015 - 2016 ........................................ 99

3.3.2. Đặc tính nông học của các dòng/ giống lúa từ tổ hợp lai

AS996/N22//AS996 vụ Hè Thu năm 2016 ................................................ 105

3.3.3. Kết quả đánh giá tổng hợp kiểu hình chịu nóng của các dòng lúa lai hồi

giao (BC) qua hai vụ khảo sát .................................................................... 109

3.4. Phân tích tính ổn định, thích nghi về năng suất của các dòng lúa chịu nóng

triển vọng ................................................................................................... 112

3.4.1. Phân tích tính ổn định, thích nghi về năng suất của các dòng lúa lai chịu

nóng triển vọng trồng vụ Đông Xuân 2015 - 2016 .................................... 113

3.4.1.1. Phân tích năng suất, chỉ số thích nghi và chỉ số ổn định của các dòng

lúa lai chịu nóng triển vọng trồng vụ Đông Xuân 2015 – 2016 ................ 113

3.4.1.2 Phân tích ổn định, thích nghi các dòng lúa lai chịu nóng triển vọng về

năng suất trồng vụ Đông Xuân 2015 - 2016 .............................................. 115

3.4.2. Đánh giá tính ổn định, thích nghi về năng suất các dòng lúa lai chịu

nóng triển vọng vụ Hè Thu năm 2016 ....................................................... 118

vii

3.4.2.1. Phân tích qua nhiều điểm các dòng lúa lai chịu nóng triển vọng vụ Hè

Thu năm 2016 ............................................................................................ 118

3.4.2.2 Phân tích ổn định, thích nghi các dòng lúa lai chịu nóng triển vọng về

năng suất vụ Hè Thu năm 2016 ................................................................. 119

3.4.2.3. Phân nhóm kiểu gen và môi trường của các dòng lúa lai chịu nóng

triển vọng trồng vụ Hè Thu năm 2016 ....................................................... 121

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................. 124

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ ......................................................... 126

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 127

PHỤ LỤC ............................................................................................................. 140

viii

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

AFLP Amplicon fragment length polymorphism – Sự đa hình các đoạn

khuếch đại

AMMI Additive main effects and multiplicative interaction models

ANCOVA Analysis of covariance – phân tích hợp phương sai

ANOVA Analysis of variance – phân tích phương sai

AYT Advanced yield trial - Bộ giống so sánh hậu kỳ

BC Backcrossing - Hồi giao

BĐKH Biến đổi khí hậu

Chỉ số thích nghi bi

cDNA Phân tử complementary deoxyribonucleic acid

Chromosome - nhiễm sắc thể Chr.

Coefficient of variance – hệ số biến thiên (%) CV

Đối chứng ĐC

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

DMRT Duncan multiple range test – trắc nghiệm phân hạng Duncan.

DNA Phân tử deoxyribonucleic acid

Direction of phenotypic effect - ảnh hưởng kiểu hình từ mẹ hoặc bố DPE

Genetic advance – hiệu quả chọn lọc (genetic gain) GA

GCV Genotypic coefficient of variance – biến thiên kiểu gen

Grain filling duration - Giai đoạn vào chắc của hạt GFD

Grain filling rate - tốc độ vào chắc của hạt GFR

Graphic genotyping – phương pháp lập bản đồ bằng đánh giá kiểu gen GGT

“graphic”

Grand mean – giá trị trung bình tổng GM

Grand total – giá trị tổng số chung GT

Grain weight (1,000 GW) – khối lượng 1.000 hạt GW

GxE Genotype x environment interaction - Tương tác giữa kiểu gen và môi

trường

Grain yield – năng suất hạt GY

Heat shock protein – protein sốc nhiệt HSP

Heat tolerance – chịu nóng HT

TLH Tolerance line of heat – dòng lúa chịu nóng được chọn bằng chỉ thị

phân tử

Ij Environmental index - chỉ số môi trường

IM Interval mapping – bản đồ cách quãng trong phân tích QTL

IRRI International Rice Research Institute - Viện nghiên cứu lúa gạo quốc

tế

kDa kilo-Dalton, đơn vị đo lường độ lớn của protein.

LOD Logarithm of odd number score - thang điểm tính theo logarithm số lẻ

LSD Least significant difference – Sự khác biệt có ý nghĩa nhỏ nhất

MABC Marker-assisted backcrossing – hồi giao nhờ chỉ thị phân tử

MAS Marker-assisted selection – chọn giống nhờ chỉ thị phân tử

MS Mass spectrometry - sắc ký khối phổ

NIL Near-isogenic line – dòng gần như đẳng gen

NST Nhiễm sắc thể

NTSYSpc Phần mềm để xếp nhóm di truyền và phân tích đa dạng di truyền

PA Phenotypical acceptability – dạng hình chấp nhận được

PCR Polymerase chain reaction – phản ứng chuỗi polymerase

PCV Phenotypic coefficient of variance – biến thiên kiểu hình

PIC Polymorphic information content – chỉ số thông tin mức độ đa hình

PYT Preliminary yield trial - bộ giống so sánh sơ khởi

QTL Quantitative trait loci - các loci qui định tính trạng số lượng

RCBD Randomized Completed Block Design - kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên

RIL Recombinant inbred line - dòng cận giao tái tổ hợp

RM Rice microsatellite - tên khởi đầu của chỉ thị microsatellite của cây lúa

RNA Phân tử ribonucleic acid

RT-PCR Reverse transcription PCR

Chỉ số ổn định s2

SC Selection criteria – giá trị tiêu chuẩn chọn lọc của nhiều tính trạng.

SES Standard evaluation system – hệ thống thang điểm chuẩn để đánh giá

tính trạng

SI Selection index – chỉ số chọn lọc của những tính trạng mục tiêu.

SMA Single marker analysis – phân tích marker đơn trong QTL

SNP Chỉ thị single nucleotide polymorphism

SSR Chỉ thị phân tử “microstellite” hay “simple sequence repeat”

TTOs Thermo-tolerance gene in Oryza sativa – gen chống chịu nóng của

cây lúa

UPGMA “Unweighted pair-group method with arithmetic mean” – phương

pháp xếp nhóm

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1. Ngưỡng ảnh hưởng nhiệt độ cao một số cây trồng chính .......................... 8

Bảng 1.2. Triệu chứng bị sốc nhiệt của cây lúa .......................................................... 9

Bảng 1.3. Phần trăm phục hồi bộ gen của giống tái tục sau 6 lần hồi giao .............. 16

Bảng 1.4. Các loại chỉ thị DNA thông dụng ............................................................. 18

Bảng 2.1. Dung dịch ly trích DNA ........................................................................... 31

Bảng 2.2. Thành phần dung dịch TE ........................................................................ 32

Bảng 2.3. Thành phần PCR buffer ........................................................................... 33

Bảng 2.4. Các SSR đánh dấu sử dụng trong đề tài ................................................... 34

Bảng 2.5. Thành phần hỗn hợp cho một mẫu DNA thực hiện phản ứng PCR......... 38

Bảng 2.6. Chu trình phản ứng PCR .......................................................................... 39

Bảng 2.7. Các dòng lúa chịu nóng tham gia thí nghiệm ........................................... 43

Bảng 3.1. Mối tương quan giữa các đặc điểm nông học của các giống lúa thử

nghiệm ............................................................................................................ 53

Bảng 3.2. Kết quả phân nhóm di truyền của 50 giống lúa dựa trên đặc tính

kiểu hình ......................................................................................................... 56

Bảng 3.3. Bảng tổng hợp các tính trạng nông học của 6 giống lúa được chọn ........ 58

Bảng 3.4. Tổng hợp các sản phẩm của các mồi SSR thực hiện dạng đa hình .......... 64

Bảng 3.5. Tỉ lệ đa hình và giá trị PIC của 24 cặp mồi SSR ..................................... 66

Bảng 3.6. Kết quả tổng hợp phân nhóm di truyền của giá sự các giống thử

nghiệm bằng 24 cặp mồi SSR ........................................................................ 69

Bảng 3.7. Tóm tắt quá trình tạo các quần thể hồi giao đến thế hệ BC4 cho các

giống lúa nghiên cứu ...................................................................................... 72

Bảng 3.8. Một số đặc tính nông học của quần thể con lai BC2F2 từ tổ hợp lai

AS996/N22 ..................................................................................................... 75

Bảng 3.9. Các thành phần cấu thành năng suất và năng suất của quần thể con

lai BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22.............................................................. 77

xii

Bảng 3.10. Kết quả theo dõi các chỉ tiêu sâu bệnh hại của quần thể con lai

BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22 ................................................................... 79

Bảng 3.11. So sánh kiểu gen và kiểu hình trên 2 chỉ thị phân tử RM3586 và

RM160 trên quần thể BC3F2 tổ hợp lai AS996/N22//AS996....................... 88

Bảng 3.12. Tổng hợp kết quả PCR với mồi RM 3586 và RM 160 và so sánh

kiểu gen chống chịu nóng trên tổ hợp BC3 và BC4 của tổ hợp lai hồi

giao AS996/N22//AS996 ............................................................................... 91

Bảng 3.13. Tổng hợp kết quả PCR với RM 3586 và RM 160 và so sánh kiểu

gen chống chịu nóng trên quần thể BC2F2 của tổ hợp lai AS996/Dular

//AS996 .......................................................................................................... 95

Bảng 3.14. So sánh kiểu gen và kiểu hình trên 2 chỉ thị phân tử RM3586 và

RM160 nóng trên quần thể BC2F2 của tổ hợp lai AS996/Dular //AS996 ...... 97

Bảng 3.15. Tổng hợp kết quả so sánh kiểu hình chống chịu nóng trên tổ hợp

lai hồi giao của AS996/N22//AS996 ........................................................... 110

Bảng 3.16. Năng suất (tấn/ha) của bộ giống lúa khảo nghiệm tại 5 điểm vụ

Đông Xuân 2015 - 2016 ............................................................................... 114

Bảng 3.17. Năng suất trung bình (tấn/ha), chỉ số ổn định và chỉ số thích nghi

của các dòng lai vụ Đông Xuân 2015-2016 ................................................. 115

Bảng 3.18. Năng suất (tấn/ha) của bộ giống lúa khảo nghiệm tại 5 điểm vụ Hè

Thu 2016 ...................................................................................................... 119

Bảng 3.19. Năng suất trung bình (tấn/ha), chỉ số ổn định và chỉ số thích nghi

của các dòng lai trong vụ Hè Thu năm 2016 ............................................... 120

xiii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1. Vùng QTL giả định trên NST3 (RM3586) và NST4 (RM3735) ............ 26

Hình 2.1. Máy Bio-rad .............................................................................................. 32

Hình 2.2. Sơ đồ mô tả quá trình tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chống

chịu nóng ........................................................................................................ 39

Hình 3.1. Biểu đồ phân bố chiều cao cây các giống lúa thử nghiệm ....................... 48

Hình 3.2. Biểu đồ phân bố số hạt chắc trên bông của các giống lúa ........................ 49

Hình 3.3. Biểu đồ phân bố tỷ lệ hạt lép/bông của các giống lúa .............................. 50

Hình 3.4. Biểu đồ phân bố tính chống chịu nóng của các giống lúa ........................ 52

Hình 3.5. Cây phân nhóm di truyền các giống lúa thử nghiệm ................................ 55

Hình 3.6. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 231 trên nhiễm sắc thể số 3 ... 59

Hình 3.7. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 160 trên NST số 3 .......... 60

Hình 3.8. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 3475 trên NST số 3 ........ 61

Hình 3.9. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 564 trên NST số 3 .......... 62

Hình 3.10. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 5626 trên NST số 3 ...... 62

Hình 3.11. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 3586 trên NST số 3 ...... 63

Hình 3.12. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 520 trên NST số 3 ........ 63

Hình 3.13. Giản đồ phả hệ mối tương quan di truyền giữa 52 giống lúa dựa

vào các sử dụng chỉ thị SSR (UPGMA) ........................................................ 67

Hình 3.14. Sự biến động của thời gian sinh trưởng (a), thời gian trổ 50% (b) và

chiều cao cây (c) các dòng lai BC2F2 của tổ hợp AS996/N22; Ghi chú:

đường kẻ xanh lá cây: AS996; đường kẻ nâu đỏ: N22 .................................. 76

Hình 3.15. Sự biến động của các thành phần năng suất của các dòng lai BC2F2

của tổ hợp lai AS996/N22; (a) Số bông/bụi; (b) Chiều dài bông; (c) Số

hạt chắc/bông; (d) Tỷ lệ hạt chắc/bông; (e) Khối lượng 1 bụi; Ghi chú:

đường kẻ xanh lá cây: AS996; đường kẻ nâu đỏ: N22 .................................. 78

Hình 3.16. Phân bố chiều cao cây trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai hồi

giao AS996/Dular//AS996 ............................................................................. 79

xiv

Hình 3.17. Phân bố số chồi / bụi trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai hồi

giao AS996/Dular//AS996 ............................................................................. 80

Hình 3.18. Phân bố số hạt chắc / bông trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp

lai hồi giao AS996/Dular//AS996 .................................................................. 81

Hình 3.19. Phân bố tỉ lệ hạt lép (%) trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai

hồi giao AS996/Dular//AS996 ....................................................................... 82

Hình 3.20. Phân bố năng suất bụi trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai hồi

giao AS996/Dular//AS996 ............................................................................. 82

Hình 3.21. Phân bố tính chịu nóng trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai

hồi giao AS996/Dular//AS996 ....................................................................... 83

Hình 3.22. Sản phẩm PCR của RM3586 trên NST số 3 của quần thể BC2F2 từ

tổ hợp lai AS996/N22//AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1 – 50: các

dòng lai thí nghiệm) ....................................................................................... 85

Hình 3.23. Sản phẩm PCR của RM 160 trên NST số 3 của quần thể BC2 F2 từ

tổ hợp lai......................................................................................................... 86

Hình 3.24. Sản phẩm PCR của RM3586 trên NST số 3 của quần thể BC3F2 từ

tổ hợp lai AS996/N22//AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1 – 50: các

dòng lai thí nghiệm) ....................................................................................... 87

Hình 3.25. Sản phẩm PCR của chỉ thị RM160 trên NST số 3 của quần thể

BC3F2 từ tổ hợp lai AS996/N22//AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1-

50: các dòng lai thí nghiệm) .......................................................................... 87

Hình 3.26. Sản phẩm PCR của RM3586 trên NST số 3 của quần thể BC3F4 từ

cặp lai AS996/N22/AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1- 50: các dòng

lai thí nghiệm) ................................................................................................ 89

Hình 3.27. Sản phẩm PCR của RM 160 trên NST số 3 của quần thể BC3F4 từ

cặp lai AS996/N22//AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1- 50: các dòng

lai thí nghiệm) ................................................................................................ 90

Hình 3.28. Sản phẩm PCR của RM 3586 trên NST số 3 của quần thể BC2 F2 từ

tổ hợp lai AS996/Dular//AS996 (P1:AS996; P2: Dular; giếng 1- 50: các

dòng lai thí nghiệm) ....................................................................................... 93

Hình 3.29. Sản phẩm PCR của RM160 trên NST số 3 quần thể BC2 F2 từ tổ

hợp lai AS996/Dular//AS996 (P1:AS996; P2: Dular; giếng 1- 50: các

dòng lai thí nghiệm) ....................................................................................... 94

Hình 3.30. Chiều cao cây (cm) của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 - 2016 . 100

Hình 3.31. Số bông/bụi của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 - 2016 ............. 101

Hình 3.32. Chiều dài bông (cm) của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 -

2016 .............................................................................................................. 101

Hình 3.33. Số hạt chắc/bông của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 - 2016 ..... 102

Hình 3.34. Khối lượng 1.000 hạt (g) 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 -

2016 .............................................................................................................. 103

Hình 3.35. Năng suất (tấn/ha) của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015-2016 ..... 104

Hình 3.36. Chiều cao cây (cm) của 50 dòng lai BC vụ Hè Thu 2016 .................... 105

Hình 3.37. Số bông/bụi của 50 dòng lai BC vụ Hè Thu 2016 ............................... 106

Hình 3.38. Chiều dài bông của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016 ................................. 106

Hình 3.39. Số hạt chắc/bông của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016 .............................. 107

Hình 3.40. Tỷ lệ hạt lép/bông của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016 ............................ 108

Hình 3.41. Khối lượng 1.000 hạt (g) của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016 ................. 108

Hình 3.42. Năng suất (tấn/ha) của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016 ............................ 109

Hình 3.43. Dòng lai HTL5 ................................................................................. 115

Hình 3.44. Dòng lai HTL8 ................................................................................. 116

Hình 3.45. Giản đồ Biplot tương tác kiểu gen và môi trường theo mô hình

AMM2 .......................................................................................................... 117

Hình 3.46. Phân nhóm môi trường (A) và kiểu gen (B) của các dòng lai qua 5

môi trường vụ Đông Xuân 2015-2016 ......................................................... 117

Hình 3.47. Dòng lai HTL7 ................................................................................. 119

Hình 3.48. Dòng lai HTL8 ................................................................................. 120

xvi

Hình 3.49. Giản đồ Biplot tương tác kiểu gen và môi trường theo mô hình

AMM2 .......................................................................................................... 121

Hình 3.50. Phân nhóm môi trường (A) và kiểu gen (B) của các dòng lai qua 5

môi trường trong vụ Hè Thu 2016 ............................................................... 122

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực quan trọng đối với con người

đứng thứ hai sau lúa mì trên thế giới về cả diện tích và sản lượng. Cây lúa được

gieo trồng trên một diện tích khoảng 158 triệu ha, với năng suất trung bình 4,32 t/ha

và có tổng sản lượng khoảng 685 triệu tấn/năm [150]. Lúa còn là lương thực chính

cho hơn phân nửa số dân trên thế giới, tuy nhiên hơn 90% diện tích lúa trên thế giới

được tập trung trồng và tiêu thụ tại Châu Á. Lúa gạo cung cấp từ 35% đến 59%

nguồn năng lượng cho hơn 3 tỷ người trên thế giới [11].

Ở Việt Nam, cây lúa cũng được xem là cây lương thực quan trọng bậc nhất

do lúa được gieo trồng trên diện rộng và được đa số người dân dùng làm lương thực

chính trong bữa ăn hàng ngày. Lúa được gieo trồng trên một diện tích hơn 7,5 triệu

ha, với năng suất bình quân là 5,32 t/ha, và tổng sản lượng cả năm đạt khoảng gần

40 triệu tấn/năm [27]. Trong những năm qua diện tích lúa có chiều hướng suy giảm

nhưng sản lượng lúa của nước ta không ngừng gia tăng, vì vậy với sản lượng này

không những chỉ đảm bảo được chiến lược an ninh lương thực mà còn duy trì lượng

gạo được xuất khẩu năm 2014 khoảng 7 triệu tấn, đứng thứ hai trên thế giới sau

Thái Lan [27].

Trong điều kiện biến đổi khí hậu: nhiệt độ không khí nóng dần lên, hạn hán

và tác động của nó trên các cây trồng có thể làm giảm từ 15% đến 50% năng suất,

có thể dẫn đến tình trạng khan hiếm lương thực trên thế giới. Nhiều kết quả nghiên

cứu cho rằng cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng đã phát triển một số cơ chế

để thích nghi được với các tác động của hạn hán và nhiệt độ nóng của môi trường.

Tuy nhiên cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng cũng cần một thời gian dài mới

thích nghi được với môi trường biến đổi.

Stress do nhiệt độ cao trên cây trồng là sự gia tăng nhiệt độ vượt qua ngưỡng

chịu đựng trong một khoảng thời gian và gây ra những tác động có hại lên sự sinh

trưởng và phát triển của cây trồng. Stress do nhiệt độ cao có thể gây ảnh hưởng

nghiêm trọng đến năng suất cây trồng [55]. Ở mức độ tế bào, các hoạt động trong tế

bào sẽ bị rối loạn và cấu trúc tế bào có thể phá hủy trong vài phút [110]. Những rối

loạn trong trao đổi chất của tế bào được thể hiện qua sự biến tính protein, bất hoạt

các enzyme ở ty thể và lục lạp, ức chế quá trình sinh tổng hợp protein [56] và cuối

cùng là giảm thiểu sự sinh trưởng phát triển và cuối cùng ảnh hưởng đến năng suất,

phẩm chất của cây trồng [116].

Đối với cây lúa ảnh hưởng của stress do nhiệt độ cao được thấy rõ nhất ở giai

đoạn lúa ra hoa khi nhiệt độ môi trường trên 35°C. Sự ra hoa, thụ phấn, và sự phát

triển ống phấn sẽ bị kìm hãm dẫn đến việc gây ảnh hưởng đến khả năng phát triển

của hạt ([94]; [100]; [148]. Nếu nhiệt độ môi trường liên tục cao hơn 35°C trong 5

ngày sẽ dẫn đến bất thụ ở hoa và không có hạt. Ngược lại, stress do nhiệt độ cao xảy

ra ở giai đoạn đầy hạt (grain filling) sẽ dẫn đến thiệt hại về mặt kinh tế qua việc

giảm sút sản lượng và chất lượng hạt [148]. Chất lượng hạt giảm thể hiện qua biểu

hiện bên ngoài của hạt lúa: ở giai đoạn trước và sau khi xay xát và khi nấu thành

cơm, do cấu trúc của amylopectin, độ đàn hồi và độ dẻo của hạt bị biến đổi [30].

Giai đoạn chín của hạt lúa dưới điều kiện nhiệt độ cao sẽ làm cho hạt bị bạc bụng và

khối lượng 1.000 hạt sẽ giảm.

Trong thời gian gần đây, hiện tượng nhiệt độ nóng lên của trái đất đã và đang

ảnh hưởng bất lợi đến sự sống của sinh vật và sự sinh trưởng - phát triển của cây

trồng. Sản xuất nông nghiệp là lĩnh vực chịu tác động mạnh của biến đổi khí hậu

(BĐKH) dẫn đến sự giảm sút sức sản xuất của cây trồng, thậm chí mất mùa làm gia

tăng đói nghèo trên phạm vi toàn cầu, đặc biệt là ở vùng nhạy cảm với biến đổi khí

hậu như Việt Nam.

Mô phỏng về thay đổi khí hậu dự đoán rằng: nhiệt độ trung bình của khí

quyển sẽ tăng theo thời gian, là vấn đề không đảo ngược. Nhiệt độ cao ở giai đoạn

lúa trỗ sẽ làm tăng tỉ lệ hạt lép và làm giảm năng suất. Tại miền Nam Việt Nam,

theo Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn trung ương đã theo dõi trong 5 năm

(2004 – 2008) ghi nhận rằng: nhiệt độ cao nhất và thấp nhất lần lượt là 38,3°C và

24,0°C. Nhiệt độ trung bình là trong năm 2008 dao động từ 26,4°C đến 27,6°C.

Trong mùa Hè, có những ngày nhiệt độ tăng lên 37°C – 40°C (đây ngưỡng gây hại

cho cây lúa trong giai đoạn thụ phấn, thụ tinh). Do đó, việc nghiên cứu lai tạo và

phát triển những dòng lúa có khả năng chống chịu stress do nhiệt độ không khí tăng

cao là vô cùng cần thiết cho sản xuất lúa gạo tại miền Nam Việt Nam.

Yêu cầu cải thiện giống lúa cao sản, có khả năng chịu nóng và ít bị ảnh

hưởng stress đến năng suất và phẩm chất hạt đã được đặt ra cho nhà chọn giống,

đồng thời nghiên cứu tìm ra các giải pháp nhằm ổn định và nâng cao năng suất

giống lúa trong điều kiện nhiệt độ không khí cao là cần thiết. Với dự báo điều kiện

khí hậu thế giới sẽ diễn biến phức tạp trong những thập niên tiếp theo, các nhà khoa

học đang tiếp tục đầu tư nghiên cứu chọn tạo các giống lúa có tính chống chịu nhiệt

độ cao, chống chịu điều kiện khô hạn, chống chịu ngập, chống chịu mặn. Có nhiều

phương pháp để chọn tạo ra các giống lúa có tính chống chịu với điều kiện môi

trường bất thuận hoặc chống chịu với điều kiện sâu bệnh hại như: lai tạo giống lúa

theo phương pháp lai phả hệ truyền thống, phương pháp chồng ghép gen và phương

pháp lai hồi giao có sự trợ giúp của chỉ thị phân tử. Trong đó với các phương tiện

công nghệ hiện nay, phương pháp lai tạo các giống lúa có khả năng chống chịu với

môi trường bất thuận là phương pháp hồi giao có sự trợ giúp của chỉ thị phân tử

nhằm rút ngắn thời gian lai tạo đang được ứng dụng. Từ những cơ sở nêu trên đề

tài: “ Nghiên cứu chọn tạo giống lúa (Oryza sativa L.) chịu nóng bằng chỉ thị

phân tử cho Đồng bằng sông CửuLong” đã được thực hiện.

2. Mục tiêu của đề tài

- Xác định được vật liệu bố mẹ cho công tác chọn giống chịu nóng.

- Xác định kiểu gen và kiểu hình của các giống lúa thử nghiệm và các dòng

lai triển vọng.

- Xác định dòng con lai hồi giao để du nhập gen chịu nóng của giống N22

vào cây lúa.

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1. Ý nghĩa khoa học

- Xác định nguồn vật liệu di truyền chống chịu nóng thông qua đánh giá kiểu

gen làm cơ sở phục vụ công tác chọn tạo giống hiệu quả hơn.

- Chọn cá thể mang QTL điều khiển tính chống chịu nóng chính xác và hiệu

quả bằng phương pháp hồi giao cải tiến có ứng dụng chỉ thị phân tử.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

- Chọn lọc được một số dòng con lai chịu nóng triển vọng bằng chỉ thị phân

tử (HTL 1, HTL 2, HTL 5, HTL 7 và HTL 8)

- Xác định được tính thích nghi và ổn định của các dòng lai tại năm tỉnh

Đồng bằng sông Cửu Long.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

4.1. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là bộ giống lúa cao sản có năng suất cao

được trồng phổ biến ở ĐBSCL cùng các giống lúa mang gen chịu nóng được nhập

từ IRRI và các chỉ thị phân tử thích hợp có liên quan được sử dụng trong nghiên

cứu.

4.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm, nhà lưới, ruộng thí nghiệm của

Viện nghiên cứu Lúa Đồng bằng sông Cửu Long và năm tỉnh trồng lúa ở Đồng

bằng sông Cửu Long: Long An, Hậu giang, Cần Thơ, An Giang và Trà Vinh.

- Thời gian nghiên cứu: Thời gian 11/2011-11/2016.

4.3. Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là đánh giá kiểu hình tính chống chịu nóng

của bộ giống lúa cao sản được trồng tại các tỉnh ĐBSCL và đánh giá kiểu hình –

kiểu gen chống chịu nóng của một số dòng lúa chịu nóng triển vọng. Ngoài ra, đề

tài chỉ sử dụng chỉ thị phân tử thích hợp để phát hiện gen chống chịu nóng của một

số giống lúa thử nghiệm cũng như của một số dòng lúa chịu nóng triển vọng.

5. Những đóng góp mới của luận án

- Ứng dụng phương pháp chọn giống bằng phương pháp hồi giao cải tiến nhờ

chỉ thị phân tử là công trình nghiên cứu mới trong nghiên cứu cải tiến giống lúa

AS996 về đặc tính chịu nóng cho vùng lúa Đồng bằng sông Cửu Long.

- Sử dụng phương pháp chọn giống bằng phương pháp hồi giao cải tiến nhờ

sự trợ giúp của chỉ thị phân tử có thể rút ngắn được thời gian.

- Đã tạo được một số dòng lúa chịu nóng triển vọng cho Đồng bằng sông

Cửu Long.

Chương 1

CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI VÀ

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Đặc điểm diễn biến nhiệt độ không khí trong tình hình biến đổi khí hậu

Theo kết quả nghiên cứu của Viện Lúa Quốc Tế (IRRI) ghi nhận: nhiệt độ đã

tăng từ 0,35°C đến 1,13°C trên toàn cầu. Khi nhiệt độ môi trường tăng lên 1°C, sản

lượng lúa giảm đi 10% [100]. Theo báo cáo của tổ chức IPCC (Intergovermental

Panel on Climatic Change) [57], mỗi thập kỷ nhiệt độ môi trường sẽ tăng 0,3°C

[65]. Theo mô hình tiên đoán khí hậu dự báo nhiệt độ sẽ cao cao hơn nhiệt độ hiện

nay từ 1,5°C đến 3°C vào năm 2025 và 2100, theo thứ tự [11]. Sự gia tăng nhiệt độ

này gây ra những ảnh hưởng bất lợi cho hầu hết các loại cây trồng ở những thời kỳ

sinh trưởng mẫn cảm với nhiệt độ cao của chúng. Lúa là một trong các loại hạt cốc

quan trọng được canh tác phổ biến trên toàn thế giới. Mặc dù cây lúa đã được sử

dụng trong nghiên cứu như một cây trồng điển hình trong nhiều năm qua nhưng sự

sinh trưởng của cây đáp ứng với nhiệt độ cao vẫn chưa được hiểu rõ [95]. Hầu hết

lúa hiện đang phát triển trong những vùng có nhiệt độ gần tối ưu cho sản xuất lúa

gạo. Vì vậy, bất kỳ sự gia tăng hơn nữa của nhiệt độ trung bình hoặc các kịch bản

gia tăng nhiệt trong tương lai vào những giai đoạn nhạy cảm, có thể vượt quá điểm

tối ưu và làm giảm năng suất lúa. Sản lượng gạo được ước tính có thể sẽ giảm 41%

vào cuối thế kỷ 21 [39].

Ở Nhật Bản (2007) xuất hiện một đợt nắng nóng có nhiệt độ >40°C vào lúc

thời kỳ cây lúa trỗ tại Kanto và Tokai làm 25% cây bất thụ, gây thiệt hại lớn cho sản

xuất. Năm 2003, có 8 triệu ha ở Hồ Bắc, Trung Quốc bị thiệt hại do nóng. Nguyên

nhân: giai đoạn phát sinh giao tử (microsporogenesis) bị tổn thương do nhiệt độ

nóng, làm lúa lép nhiều [62].

Sự thay đổi khí hậu sẽ còn diễn biến vô cùng phức tạp cho sản xuất lúa gạo

trong tương lai gần. Năm 2014, cơ quan Khí tượng Nhật Bản, NASA, Đài Thiên

văn Mauna của Mỹ đã nêu bằng chứng khoa học về tình trạng tăng nhiệt độ trung

bình toàn cầu. Theo dữ liệu của Nhật, nhiệt độ trung bình toàn cầu trong tháng 4,

tháng 5 và tháng 6/2014 là cao nhất kể từ khi chính thức được ghi lại vào năm 1891.

Nhiệt độ quý II/2014 ấm hơn mức trung bình của toàn bộ thế kỷ 20 khoảng 0,68°C.

Trong khi đó, Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) sử dụng một phương pháp

khác để tính toán nhiệt độ trung bình và cũng cho kết quả gần như vậy. Đài Thiên

văn Mauna Loa thuộc Cục Khí quyển và Đại dương Mỹ cho biết mức carbon

dioxide (CO2) trung bình hàng tháng trong bầu khí quyển của trái đất đã đạt tới 300

phần triệu trong quý II/2014, là mức cao nhất trong 800.000 năm qua [151].

Tại miền Nam Việt Nam, Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn trung ương

đã theo dõi trong 5 năm (2004 – 2008) ghi nhận rằng: nhiệt độ cao nhất và thấp nhất

lần lượt là 38,3°C và 24,0°C. Nhiệt độ trung bình là trong năm 2008 dao động từ

26,4°C đến 27,6°C. Trong mùa Hè, có những ngày nhiệt độ lên 37°C - 40°C

(ngưỡng gây hại cho cây lúa trong giai đoạn thụ phấn, thụ tinh). Yêu cầu cải thiện

giống lúa cao sản, có khả năng chịu nóng và ít bị ảnh hưởng stress đến phẩm chất

hạt được đặt ra cho nhà chọn giống.

1.2. Ngưỡng chịu nóng một số cây trồng chính

Ngưỡng nhiệt độ ban ngày là giá trị được ghi nhận từ lúc bắt đầu giai đoạn sinh

dưỡng của cây trồng. Sự gia tăng nhiệt độ cao hơn ngưỡng chịu đựng, cây trồng sẽ bị

ngừng phát triển. Những hiểu biết về ngưỡng này vô cùng quan trọng trong nghiên cứu

sinh lý cây trồng cũng như trong chọn giống và sản xuất nông nghiệp. Các cây trồng

khác nhau có sự khác nhau về ngưỡng chịu đựng với nhiệt độ, bên trong loài cũng có sự

khác biệt này. Matsui và ctv (2002) [88] đánh giá ngưỡng nhiệt độ cao gây bất dục hạt

phấn bên trong giống lúa thuộc nhóm japonica trong giai đoạn trổ bông. Nhiệt độ gây ra

bất dục 50% thay đổi ở từng giống thí nghiệm, sự khác nhau nhiệt độ này xấp xỉ 3°C

được ghi nhận giữa giống kháng và giống nhạy cảm nhất với nhiệt độ cao trong điều kiện

phòng thí nghiệm. Xác định mức chịu đựng nhiệt độ cao vô cùng khó khăn vì sự đáp ứng

của các cây trồng khác nhau là không giống nhau trên các môi trường. Hầu hết các cây

trồng có ngưỡng nhiệt độ cao trên 35°C. Ngưỡng nhiệt độ một số cây trồng chính cũng

được ghi nhận qua Bảng 1.1.

Bảng 1.1. Ngưỡng ảnh hưởng nhiệt độ cao một số cây trồng chính

Tên cây trồng

Ngưỡng nhiệt độ (°C)

Giai đoạn sinh trưởng, phát triển

26 38 45 35 35 34 41 34

Lúa mì Bắp Bông vải Cây kê Cà chua Đậu phộng Đậu đũa Lúa

Sau tung phấn Đầy hạt Sinh sản Cây con Hình thành trái Nở hoa Nở hoa Hình thành hạt

Nguồn: Wahid và ctv, 2007

Stress nhiệt xảy ra vào giai đoạn sinh dưỡng và sinh sản ở nhiệt độ > 35°C,

kết quả tỉ lệ hạt lép rất cao [137], cho dù stress nhiệt chỉ xảy ra hai giờ cũng đủ để

gây ra bất dục hạt phấn và năng suất hạt giảm đáng kể [60]. Như vậy, nhiệt độ cao

rất cần trong vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, nhưng stress nhiệt độ cao thì

trở nên nguy hại cho sản xuất nông nghiệp và sự nghiên cứu ngưỡng chống chịu

nhiệt cao đối với những giống mới là cần thiết trong chương trình chọn giống.

1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí cao đối với cây lúa

1.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đối với các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa

Khi nhiệt độ không khí cao trên 33,7°C tác hại sẽ xảy ra tùy thuộc vào từng

giai đoạn sinh trưởng của cây lúa. Hơn nữa, các giai đoạn sinh trưởng khác nhau sẽ

chống chịu nhiệt độ cao rất khác nhau. Một giống ở giai đoạn này có thể chống chịu

tốt với nhiệt độ cao nhưng ở giai đoạn khác có thể chống chịu rất kém. Nguồn gốc

về địa lý của các giống không có liên quan đến tính cảm nhiễm đối với tác hại của

nhiệt độ cao. Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển bình thường của cây lúa là từ 27 - 32

°C [135]. Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến hầu hết các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa

từ nẩy mầm đến chín và thu hoạch (Bảng 1.2). Giai đoạn sinh trưởng được xác định

là mẫn cảm khi cây lúa bị sốc nhiệt ở giai đoạn đó bị thiệt hại [123].

Stt

Triệu chứng

Giai đoạn sinh trưởng

Nguồn tài liệu tham khảo

1 Nẩy mầm

Chậm và giảm sức nẩy mầm

Ngưỡng nhiệt độ gây thiệt hại (oC) 40

35 32 34 33,7 35 34 29

Sinh trưởng chậm, cây mạ yếu Đẻ nhánh kém, giảm chiều cao Giảm số lượng hạt phấn Túi phấn nở yếu, bất dục Không đậu hạt Giảm năng suất Hạt bị lửng (không chắc)

Yoshida (1978), Akman (2009) Yoshida (1981) Yoshida (1978) Shimazaki et al. (1964) Jagadish et al. (2007) Satake & Yoshida (1978) Morita et al. (2004) Yoshida (1981)

2 Mạ 3 Đẻ nhánh Làm đòng 4 5 Phân hóa đòng Trổ bông 6 7 Vào chắc 8 Chín

Bảng 1.2. Triệu chứng bị sốc nhiệt của cây lúa

Trong những giai đoạn sinh trưởng của cây lúa, ảnh hưởng của stress gia

tăng nhiệt được thấy rõ nhất ở giai đoạn lúa ra hoa khi nhiệt độ môi trường trên

35°C. Sự ra hoa, thụ phấn, và sự phát triển ống phấn sẽ bị kìm hãm dẫn đến việc

gây ảnh hưởng đến khả năng phát triển của hạt [94]; [100]; [148]. Stake và Yoshida,

(1978) [117] còn cho thấy nếu nhiệt độ môi trường liên tục cao hơn 35°C trong 5

ngày sẽ dẫn đến bất thụ ở hoa và không có hạt. Cây lúa nhạy cảm với nhiệt độ cao

vào giai đoạn trỗ bông và nhất là giai đoạn chín sáp. Lúc nở hoa chỉ cần có một đến

hai giờ bị nhiệt độ cao là tỉ lệ hạt lép tăng rõ rệt. Hạt lép do nhiệt độ cao gây ra rất

khác nhau đối với các giống lúa khác nhau. Ở nhiệt độ 35°C, giống N22 một giống

lúa cạn nguồn gốc ở Ấn Độ, có tỉ lệ hoa thụ tinh cao trên 80%, trong lúc đó giống

BKN6624-46-2 một giống lúa có nguồn gốc ở Thái Lan chỉ thụ tinh được có 10%

[137 ].

Ngược lại, stress gia tăng nhiệt xảy ra ở giai đoạn đầy hạt (grain filling

period) sẽ dần đến thiệt hại về mặt kinh tế qua giảm sút sản lượng và chất lượng hạt

[148]. Chất lượng hạt giảm thể hiện qua cảm quan bên ngoài của hạt trước và sau

khi xay và nấu do cấu trúc amilopectin, độ đàn hồi và dẻo của hạt bị biến đổi [30].

Giai đoạn chín của hạt lúa dưới điều kiện nhiệt độ cao sẽ làm cho hạt bị bạc bụng và

khối lượng hạt sẽ giảm [137]. Một số nghiên cứu còn cho thấy có sự khác biệt về di

truyền tính trạng bất dục trong điều kiện nhiệt độ cao của 2 loài phụ Indica và

Japonica [89]; [104], trong đó loài phụ Indica chống chịu với nhiệt độ cao tốt hơn

loài phụ Japonica.

1.3.2.Cơ chế gây ra tính bất dục của cây lúa ở nhiệt độ cao

Cơ chế quan trọng nhất của nhiệt độ cao gây sự bất dục cho hoa lúa là làm

giảm khả năng phồng lên của hạt phấn, dẫn đến hạt phấn nẩy mầm kém [87]. Endo

và ctv (2009) [48] đã xác định, mặc dù hạt phấn sau khi bị xử lý nhiệt độ cao vẫn có

hình dạng bình thường nhưng một số chức năng như khả năng bám dính vào núm

nhụy cái bị giảm kéo theo khả năng nẩy mầm của chúng bị kìm hãm. Một số

nguyên nhân khác cũng được thảo luận cho sự giảm khả năng sinh sản bông con

trong chùm bông do tác động của nhiệt độ cao như sự thay đổi cân bằng các

hormone trong bông con [93]; sự rối loạn tổng hợp và vận chuyển sản phẩm quang

hợp vào hạt [28]; thiếu khả năng huy động các hợp chất carbohydrate để phát triển

bông con trong điều kiện sốc nhiệt [44] và thay đổi hoạt tính của enzyme sinh tổng

hợp tinh bột và đường [67]; [114].

Quá trình phân hóa phát triển các cơ quan sinh sản như sản xuất hạt phấn,

sức sống hạt phấn và khả năng nhận phấn là những yếu tố quan trọng trong quá

trình hình thành sản phẩm của cây trồng. Nhìn chung, quá trình phát triển cơ quan

sinh sản bộ phận sinh dục đực ở cây lúa thường mẫn cảm với nhiệt độ cao hơn so

với bộ phận sinh dục cái [126]. Prasad và ctv (2006) [104] báo cáo, nhiệt độ cao

trong quá trình trổ bông làm giảm số lượng hạt phấn và sự tung phấn. Nguyên nhân

có thể do nó ngăn cản sự phồng lên của hạt phấn, hạn chế sự nẻ nở của túi phấn dẫn

tới sự tung phấn kém [89]; [91] và vì thế số hạt phấn mà nuốm nhụy cái nhận được

ít hơn. Mackill và ctv (1982) [82] nhận định tỷ lệ hữu dục của hạt phấn tương quan

thuận với số lượng hạt phấn rụng trên nuốm nhụy cái trong cả 2 trường hợp nhiệt độ

cao và nhiệt độ bình thường. Xét về phương diện sinh lý học, giảm sản xuất hạt

phấn khi nhiệt độ tăng lên có thể do sự giảm thiểu sự phân chia tế bào của tiểu bào

tử mẹ của hạt phấn [118]. Tương tự, nhiệt độ cao lúc nở hoa hoặc ngay sau khi nở

hoa làm cho hạt phấn nẩy mầm kém, ống phấn chậm phát triển và túi phấn nở ra để

tung phấn kém. Những nguyên nhân khác được thảo luận cho sự bất thụ giữa những

giống lúa chống chịu và mẫn cảm với nhiệt độ cao như: Matsui và ctv (2001) [88]

cho rằng sự xuất hiện của những lỗ hổng (khiếm khuyết) phát triển mạnh trên vách

túi phấn giúp cho túi phấn dễ dàng nứt ra khi hạt phấn phồng lên và tung phấn tốt

hơn ở những giống lúa chống chịu nhiệt độ cao. Khi hạt phấn bị xử lý ở nhiệt độ

cao thì sẽ bị mất sức sống trong vòng 10 phút [115] và để chắc chắn hoa lúa được

thụ phấn thì phải có ít nhất 10 hạt phấn nẩy mầm trên nuốm nhụy cái [117]. Cây lúa

trỗ bông ở nhiệt độ cao chỉ trong vài giờ cũng làm giảm nghiêm trọng sức sống hạt

phấn và giảm năng suất [125]. Nuốm nhụy cái ít mẫn cảm với nhiệt độ cao hơn so

với hạt phấn nên khi thụ phấn hoa lúa bị xử lý ở nhiệt độ cao với hạt phấn bình

thường thì phục hồi được tính hữu dục [137]. Giảm khả năng sinh sản của hoa lúa

có thể được cho là tính trạng kiểu hình của cây lúa trong điều kiện nhiệt độ cao,

trong khi giảm sự nẩy mầm và hoạt tính của hạt phấn được xem như là nhân tố sinh

lý [119]. Chính vì vậy, tất cả những tính trạng này, vì một lý do nào đó đảm bảo

được sự thụ phấn bình thường thì cũng được tính là có khả năng chống chịu nhiệt

độ cao của các kiểu gen khác nhau.

Tính chống chịu nhiệt được xem như khả năng của cây trồng có thể sinh

trưởng, phát triển và cho năng suất trong điều kiện nhiệt độ cao [123]. Do cây trồng

không thể di chuyển đi chỗ khác nên lựa chọn duy nhất của chúng là phải có cơ chế

tự vệ bản thân với sự sốc nhiệt bằng cách điều chỉnh cấu trúc hoa lúa và sự trao đổi

chất để đáp ứng sự sốc nhiệt đó [132]. Cây lúa chống chịu nhiệt theo 2 cách là trốn

tránh và chịu đựng. Khi trỗ bông ở nhiệt độ cao, một giống lúa có khả năng tự làm

giảm nhiệt độ của hoa lúa bằng cách giảm ẩm độ (thoát hơi nước) được cho là cơ

chế trốn tránh sự sốc nhiệt, trong khi những giống lúa khác có thể thay đổi sự bất

thụ ở một nhiệt độ cao nhất định được cho là chống chịu thực sự với sự sốc nhiệt

[127]. Sự chống chịu thực sự với sốc nhiệt ở những giai đoạn mẫn cảm của cây lúa

là khả năng tự bảo vệ các protein cấu trúc, các enzymes và màng sinh học khỏi sự

gây hại của nhiệt độ cao. Vai trò của heat shock proteins (HSPs) và các yếu tố ổn

định khác có tính chất quyết định đến những tiến trình chống chịu với nhiệt độ cao

của cây lúa [85]. Cơ chế về sự điều hoà và chống chịu thực sự với nhiệt độ cao còn

chưa được hiểu rõ nhưng kiểu hình chống chịu nhiệt độ cao và tác động của nhiệt

độ cao đến sự bất dục của hoa lúa đã được nghiên cứu nhiều. Theo đó, việc thuần

hóa cây lúa ở nhiệt độ cao gần tới ngưỡng gây bất dục trong thời gian ngắn trước

khi cây lúa bị sốc nhiệt thực sự cũng tạo được tính chống chịu cho cây lúa [76].

Tính trạng chống chịu nhiệt độ cao ở giai đoạn trỗ bông của cây lúa cũng đã được

xác định là do đa gen điều khiển [141].

1.3.3. Các tính trạng liên quan đến khả năng chống chịu nhiệt độ cao của cây

lúa

Đối với khả năng chống chịu stress gia tăng nhiệt, các nhà chọn giống truyền

thống thường dựa vào đánh giá kiểu hình trên đồng ruộng nhằm chọn ra giống lúa

vẫn cho năng suất tốt trong điều kiện nhiệt độ cao [48].

Cấu trúc cây lúa đóng vai trò quan trọng đến sự chống chịu nhiệt độ cao.

Những giống lúa có cấu trúc thích hợp để đối phó với sự gia tăng nhiệt như: cây lúa

có nhiều lá bao quanh bông lúa thì có thể bảo vệ bông lúa khỏi nhiệt độ cao do bóng

râm của lá che chắn và cũng giảm sự thoát hơi nước từ bao phấn, đảm bảo cho sự

nở phồng của hạt phấn giúp bao phấn nứt ra để tung phấn. Những giống lúa nửa lùn

cải tiến có cấu trúc tán dù rất phù hợp với kiểu chống chịu này [126].

Trỗ bông vào buổi sáng sớm là một hiện tượng phổ biến hữu hiệu cho kiểu

gen chống chịu nhiệt độ cao. Hơn nữa, tính trạng này được xác định là do đơn gen

quy định nên có thể dễ dàng ứng dụng trong tạo chọn giống lúa [137]. Sau khi thực

hiện một số thí nghiệm, Nishiyama và Blanco (1980) [97] phát hiện, trong một số

trường hợp khi che tối một giờ trước thời điểm hoa nở tự nhiên giúp thời gian nở

hoa sớm hơn tới hai giờ. Tuy nhiên, khi thời gian nở hoa sớm hơn cũng sẽ có một

số bao phấn chưa nở ra để tung phấn. Thay đổi nhiệt độ ngày/đêm (29/25oC) sẽ có

hiệu quả xử lý nở hoa sớm cao hơn so với nhiệt độ không thay đổi (25/25oC). Thời

gian che tối cũng có hiệu quả xử lý nở hoa sớm nhưng ở một mức độ nào đó.

Trỗ bông và tung phấn trong hầu hết kiểu gen cây lúa Oryza sativa xảy ra

trong khoảng năm ngày và hầu hết các hoa lúa nở rộ trong khoảng 10 - 12 giờ trưa

[97]; [104]. Một hoa lúa thường được thụ phấn khoảng 1 giờ trước khi trỗ ra khỏi bẹ

lá [90]. Các tính trạng của cây lúa có kiểu gen chống chịu nhiệt độ cao theo cơ chế

trốn tránh bao gồm: (i) làm mát hoa lúa lúc trỗ bông, (ii) không đẻ nhánh và phân

hóa đòng đồng loạt, (iii) không nở hoa lúa đồng loạt trên từng bông và (iv) tỷ lệ các

hoa lúa tự thụ phấn cao. Tính trạng cuối cùng (tỷ lệ các hoa lúa tự thụ phấn cao)

được xác định là một trong các khác biệt cơ bản giữa giống lúa chống chịu N22 và

các giống lúa mẫn cảm với nhiệt độ cao [137]. Thiệt hại năng suất do nhiệt độ cao ở

những giai đoạn mẫn cảm then chốt nhẹ hơn ở một mức độ nào đó nhất định do sự

không đồng loại đẻ nhánh, làm đòng và trỗ bông. Các bông lúa trong cùng một bụi

không phát triển đồng loạt nên có thể vượt qua giai đoạn mẫn cảm ở các thời điểm

khác nhau nên giảm bớt thiệt hạt do sốc nhiệt. Tuy nhiên, người chọn giống và nông

dân đều không mong muốn sự phát triển không đồng loạt của ruộng lúa vì như thế

sẽ kéo dài thời gian chín và gia tăng rủi ro bởi những yếu tố khác.

Thời điểm trỗ bông và tung phấn trong ngày là rất quan trọng vì hoa lúa bị

bất dục do nhiệt độ cao ngay lúc thụ phấn hay sau đó 1 - 3 giờ [107], nhưng lại sẽ

không ảnh hưởng sau khi đã thụ tinh. Sheehy và ctv (2001) [111] nhận thấy, thời

gian trổ bông trong ngày khác nhau giữa các giống lúa. Sheehy và ctv (2005) [112]

xác định được gen điều khiển thời gian nở hoa trong ngày là cơ chế chủ yếu của cây

lúa trốn tránh nhiệt độ cao.

Mặc dù loài phụ Indica và Japonica của cây lúa O. sativa có thời gian trỗ

bông trong ngày giống nhau, nhưng cây lúa Oryza glaberrima lại trổ bông rất sớm,

có từ 0 - 90 hoa lúa nở và thụ phấn trước 9 giờ sáng [97]; [104]. Đây là một nguồn

gen quý có thể chuyển sang cây lúa O. sativa thông qua lai xa [65].

1.4. Cơ sở di truyền tính chống chịu nóng cây trồng

1.4.1. Những định hướng trong chọn giống cây trồng chống chịu nóng

Những nghiên cứu về sinh lý và di truyền cho thấy hầu hết tính trạng chống

chịu stress phi sinh học rất phức tạp, kiểm soát bởi nhiều gen và ảnh hưởng mạnh

của điều kiện môi trường. Đo lường mức độ chống chịu rất khó khăn, sự chọn lọc

trực tiếp ngoài đồng không thể đem lại một kết quả chính xác do không thể kiểm

soát tất cả yếu tố môi trường bất lợi và cần nhiều lần thử nghiệm tốn kém. Thông

thường, không có một điều kiện môi trường nhiệt độ cao tự nhiên nào có thể hoàn

toàn giống như điều kiện nhà kính bởi vì stress nóng có thể xảy ra ngoài đồng một

cách không kiểm soát. Hơn nữa, sự chống chịu stress là một tiến trình điều hòa

phức tạp ở giai đoạn đặc biệt; sự chống chịu ở giai đoạn phát triển này không tương

quan hay ít tác động đến những giai đoạn phát triển khác. Ở mỗi giai đoạn phát triển

của cây trồng sẽ được đánh giá riêng biệt nhau, thể hiện đặc tính di truyền của các

hợp phần liên quan chống chịu. Điều này cần thiết vì các loài khác nhau, kể cả bên

trong loài có mức chống chịu stress nhiệt khác nhau ở các giai đoạn khác nhau.

Trường hợp cây lúa, giai đoạn bao phấn chuẩn bị nứt ra để phóng thích hạt phấn

trưởng thành và giai đoạn nảy mầm của hạt phấn trên vòi nhị thì rất nhạy với nhiệt

cao và hệ quả là gây ra tỉ lệ hạt lép nhiều nhất, ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến

năng suất, trong khi các giai đoạn khác như làm đòng, nảy chồi ít ảnh hưởng đối với

stress nhiệt cao [89]; [137]. Sự phân chia tính chống chịu thành các giai đoạn khác

nhau trong quá trình sinh trưởng phát triển giúp nhà chọn giống hiểu biết tốt hơn về

sinh lý, cũng như đặc tính di truyền chống chịu đáp lại đối với stress nóng của cây

trồng.

Phương pháp chọn lọc truyền thống tập trung chọn ra những dòng/cá thể có

năng suất cao trong ruộng lúa có nhiệt độ cao tự nhiên [48]. Tuy nhiên, dưới những

điều kiện có nhiều stress khác nhau của cây lúa như là sự gây hại rầy nâu, bệnh đạo

ôn, bạc lá cùng song hành thì quá trình chọn lọc trở nên vô cùng phức tạp. Giải

pháp được đề xuất làm tiêu chuẩn chọn lọc là giai đoạn đầu phát triển của cây trồng,

giai đoạn mà có sự tương quan với giai đoạn sinh trưởng, nhưng không có tiêu

chuẩn nào có ý nghĩa được minh chứng [51]

Đánh giá tính chống chịu trong nhà kính là một giải pháp tối ưu để chọn lọc

cá thể, sự duy trì nhiệt độ suốt quá trình thí nghiệm là chìa khóa thành công cho sàn

lọc chính xác cá thể/dòng chống chịu. Thách thức lớn nhất của chọn giống truyền

thống chống chịu stress nóng là xây dựng tiêu chuẩn chống chịu nóng (HTI, Heat

tolerance index) để chọn lọc một cách hiệu quả các dòng chống chịu. Phân tích

tương quan giữa các tính trạng liên quan chống chịu cần thiết làm cơ sở đề xuất tiêu

chuẩn chọn lọc trực tiếp đối với stress nóng. Foolad và ctv (2005) [51] đưa ra một

số lưu ý khi ứng dụng các qui trình chọn giống truyền thống để phát triển giống cây

trồng chống chịu stress nhiệt cao như sau: (1) Sự nhận dạng ra những nguồn di

truyền mang đặc tính chống chịu nóng. Trong nhiều loài cây trồng, thí dụ trường

hợp cây lúa và cây cà chua có một giới hạn thuộc về di truyền hiện hữu bên những

giống trồng này; sử dụng các giống địa phương hay các loài hoang dại làm nguồn

vật liệu chuyển gen vào giống trồng có khả năng cải thiện di truyền chống chịu tốt

hơn, (2) Trong khi thanh lọc các kiểu gen khác nhau (đặc biệt là các loài hoang dại)

phát triển ở nhiệt độ cao, phải phân biệt giữa chống chịu nóng và tiềm năng chống

chịu. Thông thường những cây trồng với khả năng tiềm năng chống chịu cao thể

hiện tốt hơn bất chấp những điều kiện môi trường, (3) Khi chọn giống chống chịu

stress nóng điều cần thiết là phải bắt đầu từ các dòng/giống có khả năng biểu hiện

tốt dưới điều kiện stress nóng và không stress nóng. Sử dụng những thành tựu về

sinh học phân tử vào chọn giống chống chịu stress nóng có thể tạo ra những giống

cây trồng mới chống chịu nhiệt độ cao tốt và nhanh hơn.

1.4.2. Cơ sở di truyền phương pháp hồi giao trong chọn giống cây trồng.

Du nhập một gen mục tiêu quan trọng nào đó từ nguồn vật liệu cho (là giống

địa phương hay loài hoang dại có quan hệ di truyền gần gũi) vào giống trồng mà

vẫn giữ được nền di truyền của giống cần cải thiện đặc tính là điều cần thiết.

Phương pháp hồi giao là giải pháp tốt nhất giải quyết vấn đề trên bằng cách lai lui

lại với giống tái tục. Tỉ lệ cá thể có gen hoàn toàn đồng hợp tử sau mỗi thế hệ hồi

giao là:

Trong đó, m: là số lần hồi giao và n: số gen điều khiển tính trạng (Chahal và

Gosal, 2002) [40].

Giống nhận chỉ thiếu gen mục tiêu của giống cho và không cần tái tổ hợp ra

tính trạng không mong muốn từ giống cho gen. Tanksley (1993) [120] đề xuất

phương pháp chọn giống mới bằng phân tử nhờ bản đồ QTL liên kết với gen mục

tiêu điều khiển tính trạng số lượng với thuật ngữ “Advanted backcross QTL

analysis” (phân tích QTL quần thể hồi giao cải tiến) nhằm chuyển gen số lượng vào

giống cà chua thương phẩm và thúc đẩy phục hồi nhanh bộ gen của giống tái tục

(Bảng 1.3). Thông thường chỉ cần 5 lần hồi giao là đủ để phục hồi tính trạng ưu việt

của giống tái tục, sao cho bộ nhiễm sắc thể của nó trở nên đồng hợp. Tuy nhiên, đối

với tổ hợp lai mà bố mẹ có khoảng cách di truyền xa, ví dụ trong chuyển gen từ loài

lúa hoang dại vào giống lúa trồng hoặc lai giữa nhóm giống lúa thuộc Indica và

Japonica thì khả năng xảy ra tái tổ hợp không mong muốn là rất cao. Trường hợp

này hồi giao bổ sung là cần thiết. Ngoài ra, chọn lọc tính trạng ưu việt của giống tái

tục, ngay cả lần hồi giao BC4. Ứng dụng phương pháp MAS (Marker-assisted

selection) vào chọn lọc cá thể ngay từ BC2 hoặc BC3 có thể chọn được cá thể gần

giống với giống tái tục thay vì phải đến BC10. Hơn nữa, hiện tượng liên kết cản trở

(linkgage drag) được ghi nhận giảm ít nhất 10 lần trong khoảng thời gian cần thiết

so với phương pháp hồi giao truyền thống [40].

Bảng 1.3. Phần trăm phục hồi bộ gen của giống tái tục sau 6 lần hồi giao

Mức phục hồi bộ gen của giống tái tục (%) 75,0 87,5 93,8 96,9 98,4 99,2 Thế hệ BC1 BC2 BC3 BC4 BC5 BC6

Nguồn: Chahal và Gosal, 2002

Các công trình nghiên cứu công bố cho thấy ứng dụng MAS đã thành công

trong tác tạo giống bằng phương pháp hồi giao [1]; [14]; [10]; [25].

1.5. Ứng dụng MAS (Marker-assisted selection) trong chọn tạo giống lúa

1.5.1. Khái niệm về chọn giống nhờ chỉ thị phân tử

Chọn tạo giống cây trồng theo phương pháp truyền thống dựa trên cơ sở

chọn lọc kiểu hình trong quần thể con lai đang phân ly của một tổ hợp lai nào đó.

Phương pháp này thường gặp phải những khó khăn về tương tác giữa kiểu gen và

môi trường. Hơn nữa, nhiều qui trình chọn theo kiểu hình rất đắt tiền, tốn nhiều thời

gian, tiền của, và sức lao động, thí dụ như chọn giống chống chịu lạnh, giống có

phản ứng bất dục đực với nhiệt độ, giống chống chịu mặn, chịu khô hạn. Chọn tạo

giống cây trồng nhờ chỉ thị phân tử được biết với thuật ngữ quốc tế MAS (Marker-

assisted selection) là một phương pháp có khả năng khắc phục được nhược điểm nói

trên.

 Nó có tính chất bổ sung, không có tính chất thay thế hoàn toàn phương

pháp đánh giá kiểu hình trong lai tạo giống cây trồng truyền thống.

 Nó có thể làm thay đổi tiêu chuẩn chọn lọc từ sự kiện chọn theo kiểu hình

bằng chọn theo kiểu gen một cách trực tiếp hoặc gián tiếp.

 Những chỉ thị phân tử không bị ảnh hưởng bởi môi trường và nó có khả

năng tìm kiếm gen mục tiêu ở bất cứ giai đoạn nào (sinh trưởng hoặc phát triển) của

cây trồng.

 Với sự phát triển của “array” tập họp nhiều chỉ thị phân tử và sự trợ giúp

của bản đồ di truyền, phương pháp MAS có thể được áp dụng trong trường hợp đa

gen điều khiển tính trạng số lượng (QTL).

Bất lợi của một chỉ thị phân tử mục tiêu là sự lệ thuộc vào khả năng tạo ra đa

hình trong chuỗi trình tự nucleotide, tạo ra sự khác biệt giữa hai alen theo chỉ thị

phân tử. Tính chất đa hình này được bộc lộ bởi kỹ thuật RFLP (restriction fragment

length polymorphism), AFLP (amplified fragment length polymorphism), SSR

(simple sequence repeat hay microsatellite), RAPD (random amplified polymorphic

DNA), CAPS (cleavable amplified polymorphic sequence), SSCP (single strand

conformation polymorphism), SNP (single nucleotide polymorphism) và kỹ thuật

khác.

Kỹ thuật PCR cho phép thực hiện những nghiên cứu xác định gen mục tiêu

đơn giản hơn, với độ lớn của sản phẩm khuếch đại từ vài trăm bp đến khoảng 1 kb.

Tùy theo dấu chuẩn, tính chất chính xác của kết quả phân tích kiểu gen trên cơ sở

PCR cũng thay đổi. Những chỉ thị phổ biến hiện nay được áp dụng cho kỹ thuật

PCR là RAPD, AFLP, STS, SSR (microsatellite). Gần đây, người ta phát triển SNP

(single nucleotide marker) với nhiều kết quả rất đáng được quan tâm. SNP có tính

chất “diallenic” trong quần thể, và tần suất alen của nó có thể được ước đoán dễ

dàng trong bất cứ quần thể nào, thông qua một loạt xét nghiệm kỹ thuật. SNP là

những chỉ thị có tính ổn định rất cao về mặt di truyền. Nhiều kỹ thuật đã được

nghiên cứu để tạo ra SNP theo kiểu tự động hóa với sự trợ giúp của máy vi tính.

Các loại chỉ thị DNA thông dụng được trình bày trong Bảng 1.4.

Bảng 1.4. Các loại chỉ thị DNA thông dụng

Dấu chuẩn Tên đầy đủ

Restriction fragment length polymorphism RFLP

Amplicon length polymorphism ALP

Amplified fragment length polymorphism AFLP

Random amplified polymorphic DNA RAPD

DNA amplification fingerprinting DAF

Simple sequence repeat (microsatellite) SSR

Sequence Tagged Sites STS

Arbitrary primer-PCR AP-PCR

Single strand conformation polymorphism SSCP

MRDHV-DNA Moderately repeated, dispersed, and highly variable DNA

(minisatellite)

Single nucleotide polymorphism SNP

Giới thiệu về chỉ thị phân tử SSR

Trên cây lúa các nhà chọn tạo giống thường sử dụng chỉ thị SSR. Chỉ thị

phân tử SSR (simple sequence repeat) hay còn được gọi marker microsatellite (vi vệ

tinh). Đây là các đoạn lặp lại trình tự ngắn từ 2 – 6 bp, lặp lại ngẫu nhiên nhiều lần,

phân tán rộng khắp trong bộ genome cây lúa và kích thước tại mỗi locus là 20 –

100bp. Sự đột biến tại vùng SSR bắt nguồn từ những sai sót trong quá trình sao

chép, tần suất trượt của DNA polymerase, sự thêm hoặc mất vài cặp base. SSR

được tìm thấy trong tất cả cơ thể sống, đặc biệt là ở những cơ thể sống có bộ gen

lớn và phân bố đều trong nhiều vùng trên toàn bộ gen. Đó là những trình tự mã hóa,

trình tự không dịch mã (5’ – UTR và 3’ – UTR) và intron. Những chuỗi mã ngắn

này có thể tồn tại ở dạng lặp lại của hai, ba hay bốn nucleotide và được sắp xếp

ngẫu nhiên trên một dãy của 5 – 50 bản sao chẳng hạn như (AT)29, (CAC)16 hay

(GACA)32 [17].

Chỉ thị SSR có tính đa hình rất cao, là những alen đồng trội (bao gồm 2 loại:

alen đồng hợp và alen dị hợp), có các tính chất cần thiết của một marker phân tử.

Tần số đột biến từ 10-4 – 5.10-6, tuân theo định luật Menden. Vị trí của SSR trên

nhiễm sắc thể có thể được xác định bằng PCR từ một lượng DNA rất nhỏ.

Chỉ thị SSR có giá trị cao bởi vì chúng là marker di truyền đồng trội, đồng

phân ly, có tính đa hình cao và dễ dàng phân tích bằng PCR. Bên cạnh đó, SSR rất

phong phú về số lượng với các dạng lặp lại trên những vùng mã hóa và vùng không

mã hoá của bộ gen cây lúa giúp cho việc khảo sát sự hiện diện và sự khác biệt các

chuỗi mã đơn giản lặp lại trên bộ gen ngày càng hoàn hảo [42]; [122]. Có khoảng

5.700 đến 10.000 SSR có trình tự khác nhau với 2, 3 hoặc 4 đơn vị lặp lại trên cây

lúa. Vì vậy, SSR rất hữu ích trong thiết lập bản đồ di truyền, bản đồ vật lý và bản đồ

chuỗi mã cơ bản trên cây lúa. Bản đồ di truyền SSR trên bộ gene cây lúa được thiết

kế với các marker SSR được viết tắt là RM (Rice Microsatellite) ở Mỹ và OSR

(Oryza Sativa Rice) ở Nhật.

Năm 1997, Chen và ctv (2008) [42] đã dùng 121 marker SSR lập bản đồ

gene của cây lúa. Sau khi sàng lọc thư viện gen của cây lúa, McCough và ctv (2002)

[84], đã đề nghị rằng có khoảng 5.700 – 10.000 SSR trên cây lúa, và đã lập bản đồ

bao gồm 120 marker SSR phủ khắp 12 NST của cây lúa.

Temnykh và ctv (2000) [122] đã lập bản đồ di truyền của cây lúa với 312

marker SSR bao phủ khắp bộ gen với mật độ bao phủ trung bình giữa hai marker là

6 cM. McCouch và ctv (2002) [84] đã thiết lập bản đồ trên cây lúa với 2.240 marker

SSR mới.

Bản đồ liên kết gen kháng rầy nâu với marker SSR trên quần thể IR64/Hoa

Lài với 229 cá thể con lai F2 được thực hiện bởi Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu

(2002) [16], có kết quả sau: 118/300 marker cho kết quả đa hình, phủ trên 12 NST

với tổng chiều dài là 1.298 cM, giá trị liên kết là 0,2 cM với marker RM 227 và 5,0

cM với marker RM 260. Bởi vì SSR rất phong phú và phân bố rộng trong bộ gen

cây lúa nên chúng còn được sử dụng để phân tích đa dạng di truyền giữa các giống

lúa [84]. So sánh 323 marker SSR (194 từ kho dự trữ bộ gen cây lúa và 129 từ kho

lưu trữ thiết lập từ protein (isozyme) thể hiện các tính trạng rice – expressed

sequence tags – (ESTs). Cho và ctv (2000) đã xác định tỉ lệ đa hình tìm thấy nhờ

các marker từ bộ gen cao hơn rất nhiều các marker từ ESTs (83,8% so với 54,0%).

Về các motif lặp lại, mức độ đa dạng di truyền cao nhất tìm thấy ở marker khuếch

đại chuỗi mã GA trong khi hầu hết các marker khuếch đại chuỗi mã CCG hoặc

CAG không tìm thấy sự khác biệt.

Phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử thành công sẽ hỗ trợ cho qui

trình chọn giống tin cậy hơn trên cơ sở:

 Bản đồ di truyền bao gồm các chỉ thị phân tử liên kết với gen chủ lực hoặc

QTL của tính trạng có liên quan

 Sự liên kết chặt chẽ giữa chỉ thị và gen mục tiêu, giữa chỉ thị và QTL mục

tiêu

 Sự tái tổ hợp giữa các chỉ thị liên kết với tính trạng mục tiêu.

 Khả năng phân tích một số lượng lớn các cá thể trong cùng một thời gian

một cách hiệu quả về mặt chi phí

Thành công của MAS còn tùy thuộc vào sự định vị của chỉ thị tương ứng với

gen mục tiêu.

 Trường hợp thứ nhất: Chỉ thị phân tử có thể định vị trực tiếp trên gen mục

tiêu. Mối liên kết này là thuận lợi nhất, tạo điều kiện để dòng hóa gen mục tiêu (tạo

nên DNA clone).

 Trường hợp thứ hai: Chỉ thị liên kết với gen điều khiển tính trạng với

khoảng cách di truyền nhất định. Khoảng cách di truyền càng gần, mức độ tin cậy

càng cao, bởi vì rất ít alen của chỉ thị sẽ bị tách ra khỏi tính trạng mục tiêu do sự

kiện tái tổ hợp. Hầu hết ứng dụng MAS thành công đều thuộc trường hợp thứ hai

 Trường hợp thứ ba: Gen mục tiêu có thể được đại diện bởi một hoặc nhiều

QTL. Vùng mục tiêu trên genome thường là những đoạn của nhiễm sắc thể, do đó,

nó có hai chỉ thị đa hình, kế cận tại QTL mục tiêu; cộng với một hoặc nhiều chỉ thị

có trong vùng chứa QTL như vậy.

Cho đến nay, MAS tỏ ra có hiệu quả đối với tính trạng đơn giản được điều

khiển bởi một số lượng nhỏ các gen. Đối với các tính trạng phức tạp hơn, MAS

chứng tỏ kém hiệu quả. Nhiều lý do chưa được giải thích cặn kẽ, thí dụ tính trạng số

lượng.

1.5.2. Mục đích của chọn giống nhờ chỉ thị phân tử

Đối với nhà chọn giống cây trồng, việc ứng dụng hữu hiệu nhất của MAS là

sử dụng chỉ thị phân tử DNA nhằm mục đích sau:

 Phát hiện các alen có lợi (trội hoặc lặn) trong các thế hệ để tích tụ các alen

mong muốn.

 Xác định cá thể phù hợp nhất trong quần thể con lai đang phân ly, trên cơ

sở thành phần alen của genome.

Khi tính trạng mục tiêu thể hiện do sự điều khiển của một gen đơn, hoặc một

gen có tần suất cao về biến thiên kiểu hình tính trạng, sự dịch chuyển một vùng trên

genome từ vật liệu cho gen (donor) đến vật liệu nhận gen (recipient) có thể tạo ra

một sự cải thiện về tính trạng mục tiêu. Hiện nay, MAS được sử dụng ngày càng

nhiều trong chương trình hồi giao (Backcross - BC) để thúc đẩy sự hồi phục của

dòng tái tục (recurrent). So sánh với phương pháp hồi giao truyền thống, việc sử

dụng chỉ thị phân tử DNA có thể cải tiến đáng kể hiệu quả hồi giao, ít nhất trên ba

phương diện như sau:

 Đối với tính trạng khó đánh giá kiểu hình, chọn lọc một alen chỉ thị của

vật liệu cho gen (donor) tại một locus định vị gần gen mục tiêu, có thể làm tăng hiệu

quả chọn lọc và mức độ chính xác.

 Chỉ thị có thể được sử dụng để chọn con lai trong quần thể BC với số

lượng gen của donor ít hơn trong genome, với rất ít con lai chứa đựng kết quả tái tổ

hợp gần gen mục tiêu, do đó, nó có thể làm giảm đi rất nhiều các ảnh hưởng

“linkage drags” (liên kết cản trở).

 Đối với gen mục tiêu là gen lặn, trong chọn giống truyền thống, người ta

phải cho tự phối nhiều thế hệ hơn sau khi hồi giao. Điều này làm cho tiến trình chọn

giống phải mất rất nhiều thời gian để đạt được mục đích tạo ra giống mong muốn.

Nhưng MAS sẽ giúp nhà chọn giống khắc phục được nhược điểm này.

Do vậy, MAS như một kỹ thuật nhằm gia tăng hiệu quả chọn lọc đáp ứng

với yêu cầu chọn kiểu hình nào đó. Lý thuyết về di truyền số lượng cho thấy hiệu

quả của MAS tỉ lệ nghịch với hệ số di truyền của một tính trạng mục tiêu. Giả

thuyết về ước lượng xác suất của dòng được chọn lọc, hoặc giống ưu việt được chọn

của Knapp đã đề cập đến số liệu về chi phí chọn lọc theo MAS (chọn theo kiểu gen)

tương đương với chọn lọc theo kiểu hình. Tùy theo sức ép chọn lọc, mục tiêu cần

đạt được theo hướng tối ưu của giống, và hệ số di truyền của tính trạng; người ta dự

đoán rằng một nhà chọn giống theo kiểu hình bắt buộc phải thử nghiệm từ 1,0 đến

16,7 lần nhiều hơn đối với chọn theo MAS.

1.5.3. Những lợi ích của việc chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS).

Chọn giống nhờ chỉ thị phân tử có thể làm gia tăng hiệu quả chọn giống khi

so sánh với chọn giống dựa và kiểu hình truyền thống. Lợi ích cơ bản của MAS khi

so sánh với chọn giống nhờ vào kiểu hình truyền thống như sau :

 Đơn giản hơn.

 Chọn giống có thể được thực hiện ở giai đoạn mạ.

 Có thể chọn từng cá thể với độ tin cậy cao.

Lợi ích có thể tạo nên hiệu quả cao hơn hoặc phát triển thành các dòng nhanh

hơn trong chương trình chọn giống. Ví dụ như tiết kiệm được nhiều thời gian và lao

động do việc tiến hành các thí nghiệm ngoài đồng tương đối khó khăn và tốn kém

nhiều thời gian bằng các thử nghiệm chỉ thị DNA. Hơn nữa, việc chọn lọc dựa vào

chỉ thị DNA đáng tin cậy hơn do không bị ảnh hưởng của yếu tố môi trường. Lợi

ích khác của MAS là tổng số dòng cần được thử nghiệm có thể được giảm xuống,

do nhiều dòng bị loại nhờ MAS ở thế hệ trước, điều này cho phép lập ra chương

trình chọn giống có hiệu quả hơn.

Năng lực chọn các tính trạng mục tiêu cao hơn có thể làm cho những tính

trạng nào đó được phát hiện nhanh hơn, vì vậy những kiểu gen đặc biệt có thể được

xác định và chọn lọc một cách dễ dàng. Hơn nữa, những chỉ thị cơ bản cũng có thể

được sử dụng để đẩy nhanh việc khôi phục tính trạng bố mẹ tái tục trong suốt quá

trình lai hồi giao nhờ sử dụng chỉ thị.

1.5.4. Những tiến bộ của việc ứng dụng MAS trong chọn tạo giống lúa

Việc cải thiện giống lúa đã được thực hiện bởi các nhà di truyền và chọn

giống cây trồng. Tuy nhiên, những nghiên cứu trên cây lúa ở mức độ gen sử dụng

kỹ thuật sinh học phân tử có nhiều hạn chế trong những năm 1980. Các nghiên cứu

đã phân lập và xác định chuỗi DNA của nhiều gen từ nhân, lục lạp và ty thể của cây

lúa. Chương trình nghiên cứu hệ gen trên lúa (RGRP) tại Nhật đã nâng cao sự hiểu

biết về hệ gen trên cây lúa ngoài sự mong đợi. Một bản đồ mật độ cao gồm hơn

2.200 chỉ thị phân tử đang được thực hiện hiện nay, tạo điều kiện thuận lợi cho việc

nhân vô tính những gen quan trọng không chỉ cho cây lúa mà còn cho các loại ngũ

cốc khác do kích thước hệ gen của cây lúa nhỏ và trật tự các gen được duy trì của

cây lúa có liên quan với hệ gen của các loài ngũ cốc khác.

Những ký hiệu của gen được chấp nhận đến khi việc thành lập cơ quan hợp

tác nghiên cứu di truyền trên cây lúa vào năm 1985, và một mạng lưới quốc tế về

lập trình tự hệ gen được thiết lập vào năm 1998 dưới sự điều hành của RGRP.

Những dự án về hệ gen học chức năng đã bắt đầu vào năm 1999. Sự có sẵn các bản

đồ liên kết phân tử hoàn chỉnh, sự liên kết chặt chẽ của những gen mục tiêu với các

chỉ thị phân tử, và sự phát triển các chỉ thị dựa trên PCR đã tạo điều kiện thuận lợi

cho việc sử dụng MAS trong chọn giống lúa. MAS làm gia tăng hiệu quả chương

trình chọn giống bằng việc chọn lọc các chỉ thị kiên kết với các tính trạng mục tiêu

hoặc QTL, phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị dựa trên PCR được phát triển.

Phương pháp phân tích mới được phát triển để phân tích biểu hiện gen. Những bộ

kít sinh học hoặc microarray được sử dụng để phân tích trên lam kính (slide) các

gen tiêu biểu trên cây lúa và được sử dụng trong phép lai RNA nhằm phát hiện

những kiểu biểu hiện gen.

1.6. Một số kết quả nghiên cứu tính chống chịu nóng của cây lúa trên thế giới

1.6.1. Giống lúa chống chịu nóng

Sự ấm lên của địa cầu có ảnh hưởng lớn đến sản xuất lúa. Mặc dù lúa có

nguồn gốc nhiệt đới, nhưng nhiệt độ cao suốt trong giai đoạn sinh sản (>35°C) sẽ

làm giảm năng suất lúa. Đặc biệt là khi lúa trổ ở giai đoạn nhiệt độ cao như vậy

năng suất sẽ giảm rõ rệt. Nhiệt độ ban đêm cao suốt giai đoạn chín cũng làm giảm

năng suất lúa và chất lượng hạt. Hơn nữa, ngay cả ở giai đoạn tăng trưởng, nhiệt độ

nóng có thể gây ra vàng lá, thúc giục sự phát triển nhanh dẫn tới tiềm năng năng

suất thấp đối với những giống mẫn cảm. Lúa mẫn cảm nhiệt độ nhất ở giai đoạn trỗ

và chín, cả năng suất và chất lượng đều bất lợi. Những nhà khoa học IRRI đã xác

định việc chuyển gen đối với chống chịu nhiệt độ cao bằng cách thanh lọc, cải tiến

những giống lúa cổ truyền. Những giống cho gen được dùng trong chương trình lai

kết hợp với tính chống chịu nhiệt độ cao vào trong những dòng lúa đặc sản và sau

đó được kiểm tra trong điều kiện những quốc gia “nóng và khô” và “nóng và ẩm”.

Một cơ chế nữa cho lúa chống chịu nóng là chọn giống lúa trỗ sáng sớm, thoát khỏi

điều kiện nhiệt độ cao của buổi trưa. Điều này được tìm thấy ở O.glaberrima, một

loài lúa hoang, nó có nguồn gen hữu dụng này, nó có đặc tính là trỗ vào sáng sớm

và bốc thoát hơi nước cao khi nước dư, cả hai đặc tính này là những tính trạng thuận

lợi cho việc tránh nhiệt độ nóng. Nguồn tài nguyên di truyền của lúa chịu được

nhiệt độ cao đã được xác định trong cả hai loài phụ là Indica và Japonica [88],

trong số đó giống lúa N22 là một trong những giống chịu nhiệt tốt nhất [62].

Trong các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa, giai đoạn ra hoa là giai đoạn

nhạy cảm nhất với nhiệt độ cao [117]. Nhiệt độ cao hơn 35°C ở giai đoạn ra hoa gây

ra việc không sản sinh ra phấn hoa cao, dẫn đến sự sự thụ phấn thấp và cuối cùng

gây nên thiệt hại nghiêm trọng về năng suất, chất lượng hạt [98], [92], [86] , [104].

Các bao phấn của các giống cây trồng chịu nhiệt mở ra dễ dàng hơn hơn so với các

giống cây nhạy cảm cảm trong điều kiện nhiệt độ cao [107]; [82]. Điều này được

ghi nhận là do sự đóng kín các vách ngăn bởi các lớp tế bào, và như vậy sẽ làm

giảm khả năng sinh sản của bông gié ở nhiệt độ cao [88]. Khả năng sinh sản của

bông gié ở nhiệt độ cao có thể được sử dụng như một công cụ thanh lọc về khả năng

chịu nhiệt trong giai đoạn ra hoa [88].

1.6.2. Nghiên cứu cơ sở di truyền về tính trạng qui định tính chịu nóng cây lúa

Những nghiên cứu hiện nay có xu hướng kết hợp phương pháp chọn giống

truyền thống với công nghệ sinh học, cụ thể là phân tích genomic hoặc chuyển nạp

gen mục tiêu. Kết quả cho thấy việc kiểm soát stress do nhiệt độ cao được điều

khiển bởi nhiều gen [51]. Các gen này thể hiện rất chuyên biệt ở từng giai đoạn sinh

truởng và phát triển, trong từng cơ quan của cây lúa tại những thời điểm nhiệt độ

tăng cao. Meastri và ctv (2002) [85] cho rằng phải kết hợp tuyển chọn các giống lúa

có mức độ chịu nóng khác nhau, phân tích vùng giả định nhằm xác định các QTL

(Quantitative Trait Loci) chống chịu stress do nhiệt độ cao, tiến tới xác định gen

ứng cử viên và chỉ thị liên kết gen mục tiêu giúp cho nhà chọn giống, chọn tạo ra

giống mới nhanh hơn phương pháp truyền thống nhờ chỉ thị thị phân tử. Đồng quan

điểm trên, Foolad (2005) [51] cho rằng việc sử dụng MAS (Marker-Assissted

Selection) sẽ hỗ trợ việc chọn giống để tìm ra giống lúa có khả năng chịu nhiệt cao

một cách hiệu quả, khắc phục được những khó khăn mà chọn giống truyền thống

đang gặp phải.

Kết quả nghiên cứu có nhiều công trình công bố những chỉ thị phân tử định

vị trên các nhiễm sắc thể của cây lúa liên kết với các vùng QTL giả định điều khiển

tính trạng chống chịu stress do nhiệt độ cao. Zhu và ctv (2005) [148] đã tiến hành

nghiên cứu ở giai đoạn vào chắc của hạt trên cây lúa với 98 cá thể quần thể BIL

(Backcross Inbred Lines) từ tổ hợp lai Nipponbare / Kasalth và 245 chỉ thị phân tử

RFLP phủ toàn bộ genome cây lúa. Kết quả cho thấy có 3 QTL nằm trên nhiễm sắc

thể số 1, 4, 7 kiểm soát tính trạng chống chịu stress do nhiệt độ cao. Vùng QTL

định vị tại khoảng giữa hai marker C1100-R1783 trên nhiễm sắc thể số 4 cho thấy

không bị sự tác động của môi truờng (QTL x enviroment interaction) và không có

tương tác không alen (epistatic effect). Điều đó chứng tỏ QTL này biểu hiện được

tính ổn định trong các môi truờng khác nhau. Kết quả là bước đầu tạo tiền đề cho

nghiên cứu sâu của công tác chọn giống bằng phương pháp MAS [148].

Các QTL kiểm soát chống chịu stress do nhiệt độ cao ở giai đoạn trỗ bông

của cây lúa cũng đuợc nghiên cứu. Kết quả của Zhang và ctv (2009) [141] cho thấy

các chỉ thị phân tử SSR (Simple Sequence Reapeat) như RM3735 trên nhiễm sắc

thể số 4 và RM 3586 trên nhiễm sắc thể số 3 liên kết chặt với tính trạng chống chịu

stress do nhiệt độ cao. Tác giả đã sử dụng quần thể phân ly F2 với 279 cá thể từ cặp

lai mang số 996 và 4628 với 30% đa hình trong tổng số 200 chỉ thị phân tử SSR cho

việc lập bản đồ. Kết luận chỉ ra thêm rằng 2 chỉ thị phân tử trên (RM3735 và

RM3586) có thể sử dụng trong phuơng pháp MAS để lựa chọn giống lúa có kiểu

hình có khả năng chống chịu nhiệt độ cao của môi truờng.

Hình 1.1. Vùng QTL giả định trên NST3 (RM3586) và NST4 (RM3735)

Mặt khác, Timberial và ctv (2008) đã nhấn mạnh đến chức năng của những

protein có tên là HSPs (heat shock protein) của tế bào cây lúa như một phản ứng tự

vệ. Nhóm tác giả đi sâu nghiên cứu những gen có chức năng mã hóa họ protein này,

làm cơ sở cho các bước ứng dụng tiếp theo. Bên cạnh đó, Ko và ctv (1999) [70] đã

phân lập gen kháng nóng (thermo-tolerance genes: TTOs) trong hạt ngô, rồi tiến

hành dòng hóa thành TTO6 (cDNA). Nó mã hóa một protein có kích thước phân tử

11-kDa, có chuỗi trình tự amino acid tương đồng với protein của gen GASA4 trong

cây mô hình Arabidopsis. Họ lập kế hoạch chuyển gen này vào cây lúa để cải tiến

tính chống chịu nóng. Wu và ctv (2009) [129] đã thành công trong thực hiện chuyển

gen OsWRKY11 vào cây lúa, nó thể hiện trên giai đoạn mạ, trong điều kiện

promoter là HSP101, điều khiển được cả hai loại hình stress do khô hạn và do nóng.

Một kết quả khác, gen OsHsfA2e được chuyển thành công từ cây mô hình

Arabidopsis vào cây lúa; gen chuyển thể hiện vai trò chống chịu nóng trong cây lúa

khi được trắc nghiệm với nhiệt độ cao [136].

Jagadish và ctv (2008) [61] đánh giá kiểu hình của giống cho nguồn gen

kháng CG14 (O. glaberrima) có nguồn gốc Châu Phi, ở 2 điều kiện nhiệt độ 30°C

và 38°C; vào lúc 1,5 giờ sáng và 3 giờ sau đó thông qua khảo sát sự thụ phấn.

Giống N22 (chuẩn kháng) biểu thị điểm chống chịu cao nhất (64–86% tỷ lệ hữu thụ

ở 38°C) và giống Azucena, Moroberekan nhạy cảm nhất (tỷ lệ hữu thụ <8%).

Jagadish và ctv (2007) [60] đã xây dựng các tiêu chuẩn để đánh giá kiểu hình giống

lúa chịu nóng ở các nghiệm thức nhiệt độ khác nhau.

Ngoài ra, cơ chế gây ra bất dục do nhiệt độ cao ở cây lúa cũng được nghiên cứu. Matsui và ctv (1999) [80] tiến hành thí nghiệm trên giống Nipponbare đánh giá khả năng chịu nóng trong hệ thống tủ sinh trưởng thực vật (Growth chamber). Quan sát cấu trúc hình thái bao phấn dưới hai điều kiện stress và không stress do nhiệt, tác giả kết luận cơ chế bao phấn nứt ra để giải phóng các hạt phấn là yếu tố quyết định bất dục. Những giống chống chịu nhiệt cao bao phấn nứt ra dễ dàng giải phóng các hạt phấn thực hiện quá trình thụ tinh. Ngoài yếu tố nhiệt độ ẩm độ cũng đóng vai trò quan trọng đến khả năng hữu dục của hoa lúa, cụ thể là ẩm độ cao khi trổ bông trong điều kiện nhiệt độ cao làm giảm sự hữu thụ của hoa lúa (Yan, 2010). Trước đó, Abeysiriwardenaet (2002) quan sát được ẩm độ 85-90% ở giai đoạn trỗ bông đã gây bất dục hầu hết hoa lúa khi nhiệt độ ngày đêm chỉ là 35/30°C. Trong điều kiện vùng Đồng bằng sông Cửu Long vào những ngày nắng nóng ẩm độ không khí không cao do đó không ảnh hưởng đến khả năng bất dục của hoa lúa.

Nghiên cứu di truyền tính chống chịu nóng trên cây lúa giai đoạn trỗ bông

được thực hiện vào những năm 1970; kết quả cho thấy chống chịu nóng ở cây lúa di

truyền đa gen với hệ số di truyền nghĩa rộng và nghĩa hẹp đều cao [137].

1.7. Nghiên cứu tính chống chịu nóng của cây lúa tại Việt Nam.

Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chống chịu các tác nhân sinh học và phi sinh

học như kháng bạc lá lúa [30], đạo ôn, kháng rầy nâu [14] và chống chịu phèn sắt,

phèn nhôm, khô hạn và kháng mặn [1] đã có những kết quả bước đầu thành công.

Nhiều giống lúa mới được công nhận giống đưa vào sản xuất. Nghiên cứu chọn tạo

giống lúa chịu nóng ở Việt Nam bước đầu còn trong giai đoạn nghiên cứu. Tuy

nhiên, các nhà khoa học của Viện Công Nghệ Sinh Học Việt Nam đã tạo ra

dòng lúa chịu nóng và khô từ các tế bào phôi giống lúa CR203, rồi dùng phương

pháp nuôi cấy tế bào, nhân dòng lúa này tạo giống lúa mới được công nhận cấp

quốc gia “DR2”, có năng suất và độ thuần cao, chịu hạn và nhiệt độ cao. Giống lúa

này đã được ứng dụng trong một số chương trình lai tạo ở các tỉnh miền Bắc và

miền Trung. Năm 2017, Phạm Văn Thuyết đã ứng dụng phương pháp lai hai dòng

và chọn được tổ hợp lai E15S/R29 (HQ21) có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất

cao ít nhiễm sâu bệnh hại, có phẩm chất gạo ngon và đặc biệt là có khả năng chịu

nóng rất tốt. Tuy nhiên đây là kết quả nghiên cứu bước đầu, cần tiếp tục nghiên cứu

và cải tiến tính trạng chống chịu stress do nhiệt độ cao, thích ứng với điều kiện thay

đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng cho sản xuất lúa.

Một số kết quả nghiên cứu vật liệu các giống lúa chịu nóng đã xác định

giống lúa N22 có tỉ lệ lép thấp nhất (5%), kế đến là Dular, Gayabyeo. Nguồn vật

liệu là giống bản địa ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) cũng được quan sát,

nhìn chung đa số các giống có tính chống chịu nóng ở giai đoạn trổ cấp 0 (tỉ lệ lép

biến động rất thấp). Những giống chịu nóng kém đối với nhiệt độ nóng trong giai

đoạn trổ hoa, tỉ lệ lép cao, gần 40%, đó là Lúa Hương, Nàng Hương Chợ Đào, Rẽ

Hành, Nàng Tây Đỏ, Tàu Hương, Tiêu Chệt, Sọc Rằng, Nhỏ Thơm. Một số giống

nằm ở ranh giới giữa chịu và nhạy cảm nóng: Chệt Xanh, Nanh Chồn, Sơri đỏ,

Nàng Hương Chợ Đào với tỉ lệ lép 21-25%. Giống lúa Móng chim rơi và Tài

Nguyên thể hiện chịu nóng khá, tỉ lệ lép 8,3-8,8% [8].

Nghiên cứu sự biến động di truyền tính chịu nóng trên quần thể hồi giao cây

lúa (Oryza sativa L.): Kết quả phân tích hệ di truyền bước đầu trên quần thể phân ly

BC2F2 với số mẫu cá thể lớn cho thấy bốn (4) tính trạng nông học quan trọng: năng

suất, tỷ lệ hạt lép, chỉ số chống chịu, thời gian sinh trưởng liên quan đến tính chống

chịu nóng ở giai đoạn lúa trổ. Ngưỡng nhiệt độ ảnh hưởng đến năng suất lúa ở nhiệt

độ 36°C. Tương quan giữa tỷ lệ lép với điểm chịu nóng chặt chẽ. Giống có nguồn

gen chống chịu nóng là Dular và N22. Giống làm vật liệu tái tục (recurrent) là

AS966, OM5930. Chỉ thị SSR liên kết chặt chẽ với QTL giả định trên nhiễm sắc thể

số 3 là RM 3586 với biến động kiểu hình là 36,32% và RM 3735 trên nhiễm sắc thể

số 4 với biến động kiểu hình là 32,6% được sử dụng để tìm con lai có gen kháng và

cho hồi giao với dòng tái tục nhằm tạo ra quần thể BC4 sau này [9].

Việt Nam là nước có lợi thế về nghề canh tác cây lúa. Lúa gạo là nguồn

lương thực chủ yếu của người Việt Nam, gắn liền với an ninh lương thực của đất

nước. Cây lúa có thể sinh sống và thích nghi trong nhiều điều kiện khác nhau: lúa

rẫy, lúa nước trời, lúa nước sâu, lúa nổi; với nhiều điều kiện đất đai khác nhau như

đất phèn, mặn, phù sa; chịu được nóng, lạnh, khô, hạn ở các vĩ độ, cao độ vô cùng

thay đổi mà không phải loài cây lương thực nào cũng có thể có những tính trạng vô

cùng đa dạng như vậy. Lúa gạo cung cấp nguồn lương thực cơ bản, tạo việc làm cho

hàng triệu người, đóng vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế, xã hội, chính trị

trong lịch sử phát triển đất nước Việt Nam. Lúa gạo cung cấp dinh dưỡng chính:

tinh bột, vi lượng trong gạo lứt có nhiều dạng protein cần thiết, chất béo, thiamin,

robiflavin, niacin, α-tecopherol, các hoạt chất cần cho bệnh nhân huyết áp cao,

chống oxid hóa tế bào ngăn ngừa ung thư, v.v… Lúa gạo cung cấp từ 35 đến 59%

nguồn năng lượng cho hơn 3 tỷ người [11]. Thách thức đặt ra trong điều kiện biến

đổi khí hậu là khô hạn, nhiệt độ nóng, xâm nhập mặn, nước tưới cho nông nghiệp

giảm, nhưng phải tăng sản lượng lương thực. Ở Việt Nam, dân số tính đến ngày 1/7/

2016 đạt 91,7 triệu người, với tốc độ tăng dân số gần 1 triệu người/năm, do đó vấn

đề an ninh lương thực trở nên khó khăn hơn.

Các kết quả nghiên cứu của Trung tâm dự báo khí tượng thuỷ văn trung ương

cho thấy rằng, tác động của biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến các vùng sinh thái của

Việt Nam: nhiệt độ trung bình năm có thể tăng 2,6oC ở Tây Bắc, 2,5oC ở Đông Bắc,

2,4°C ở Đồng bằng Bắc bộ, 2,8°C ở Bắc Trung Bộ, 1,9oC ở Nam Trung bộ, 1,6oC ở

Tây Nguyên và 2oC ở Nam bộ so với trung bình thời kỳ 1980-1999. Đặc biệt trong

mùa khô năm 2012 – 2013 nhiệt độ trung bình ở Nam bộ phổ biến cao hơn trung

bình hàng năm là 0,5 – 1,5°C [3]. Do vậy sự thay đổi khí hậu sẽ còn diễn biến vô

cùng phức tạp cho sản xuất lúa gạo trong tương lai gần.

Từ những phân tích các kết quả nghiên cứu ở trên càng khẳng định việc

nghiên cứu và phát triển cải thiện những dòng lúa có khả năng chống chịu stress do

nhiệt độ không khí cao thông qua phương pháp lai hồi giao có sự hỗ trợ của kỹ

thuật MAS là rất cần thiết nhằm thích ứng với sự thay đổi khí hậu đặc biệt là nhiệt

độ không khí càng nóng lên trong thời gian sắp tới.

Chương 2

VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu nghiên cứu

2.1.1. Bộ giống lúa vật liệu lai

Gồm 50 giống lúa, trong đó gồm:

 48 giống lúa ngắn ngày năng suất cao được trồng phổ biến tại Đồng bằng

sông Cửu Long.

 2 giống lúa chịu nóng làm đối chứng: N22 và Dular (Phụ lục 1)

2.1.2. Phương tiện và hoá chất ly trích DNA

 Máy ly tâm (Biofuge pico – Heraeus)

 Cồn 70% và 100%

 Dung dịch Chloroform

 Dung dịch SDS (sodium dodecyl sulfate) 10%

 Nước cất hai lần

 Dung dịch ly trích DNA (extraction buffer) pha trong 10 ml.

Bảng 2.1. Dung dịch ly trích DNA

Thành phần

Nồng độ 01 M 0,5 M 05 M 10%

Tris (pH = 8,0) EDTA (pH = 8,0) NaCl SDS Nước cất Tổng cộng Thể tích 0,5 ml 0,5 ml 0,6 ml 01 ml 7,4 ml 10 ml

Ghi chú: Tris = Trizma base: giữ ổn định pH = 8,0 tránh tổn hại DNA; EDTA (disodium

ethylene diamine tetraecetate): tạo phức Mg++, gây bất hoạt DNA nucleaz ngăn chặn sự phân huỷ

DNA trong quá trình chiết; SDS (sodium dodecyl sulfate): giúp phá vỡ màng tế bào và màng nhân

phóng thích DNA; Chloroform: giúp tẩy sạch protein và các chất khác.

Dung dịch TE buffer (pH = 8,0) pha trong 50 ml

Bảng 2.2. Thành phần dung dịch TE

Nồng độ Thành phần Thể tích

01 M Tris (pH = 8,0) 0,5 ml

0,5 M EDTA (pH = 8,0) 0,1 ml

Nước cất Tổng cộng 49,4 ml 50 ml

2.1.3. Phương tiện và hoá chất cho điện di agarose gel

 Máy điện di nằm (hiệu Gibco – model 4001)

 Máy chụp hình gel bằng tia UV (Uvitec – BTS 20.M)

 Dung dịch 50X TAE: 242 g Tris base, 57,1 ml Glacial acetic acid và 100

ml 0,5 M EDTA (pH = 8,0) pha bằng nước cất để được 1 lít dung dịch

 Gel loading buffer: Pha 40 ng Brom phenol blue + 40 ng Xylene cyanole

FF trong 5 ml Glycerol

 Agarose

 Ethidium bromide

 Đánh chỉ thị DNA ladder 1 Kb

2.1.4. Phương tiện và hoá chất cho PCR

 Máy Bio-rad

 Mẫu DNA ly trích 100 ng/µl

 PCR buffer (10 X) pha trong 5 ml

 Dung dịch Stock của dNTPs (5 mM)

 Taq polymerase

Hình 2.1. Máy Bio-rad

Bảng 2.3. Thành phần PCR buffer

Thành phần Nồng độ Thể tích

Tris (pH = 8,3) 200 mM 1,0 ml

500 mM 2,5 ml KCl

1,5 mM 0,5 ml MgCl2

0,01% 0,5 mg Gelatin

1,0 ml Nước cất

5,5 ml Tổng cộng

2.2. Nội dung nghiên cứu

2.2.1. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu của bộ giống lúa thử nghiệm

Nguồn vật liệu nghiên cứu trong nội dung này gồm các giống lúa ngắn ngày

cao sản phổ biến được thu thập từ ngân hàng gen của Viện lúa ĐBSCL, và các bộ

giống lúa chịu nóng chọn thu thập từ IRRI. Bộ giống sau khi đánh giá kiểu hình tiếp

tục phân nhóm di truyền và phân tích mối tương tác giữa các đặc tính nông học của

bộ giống.

2.2.2. Đánh giá sự đa hình của bộ giống lúa thử nghiệm bằng chỉ thị SSR

Sử dụng chỉ thị phân tử SSR bao gồm 24 cặp mồi liên kết chặt với các gen

chống chịu nóng để phát hiện các gen mục tiêu này trên các giống ngắn ngày cao

sản trong đánh giá kiểu hình. Trong nội dung này thí nghiệm bố trí thêm hai giống

lúa: Giống OM 6161 (C51/Jasmin 85) có khả năng chịu nóng tốt và giống OM 1490

(OM 1738/MRC 19399) là giống rất mẫn cảm với nhiệt độ cao.

Bảng 2.4. Các SSR đánh dấu sử dụng trong đề tài

Gen

NST

Đánh dấu Mã di truyền SSR

Nguồn gốc

5’ 3’

AF344051

RM231

sativa

D40093

Oryza sativa Indica Group Oryza Japonica Group

RM160

sativa

AY020150

RM3475

sativa

AQ914062

RM564

Oryza Japonica Group Oryza Japonica Group Oryza sativa

AY022301

RM5626

Oryza sativa

AY020261

RM3586

sativa

AQ690961

RM520

sativa

AQ329384

RM468

Oryza Japonica Group Oryza Japonica Group Oryza sativa

AY017713

RM7076

RM16236

AF344159

RM335

sativa

AY023334

RM6659

sativa

RM16686

Oryza sativa Indica Group Oryza Japonica Group Oryza Japonica Group Oryza sativa

AY020410

RM3735

AF344061

RM241

sativa

RM26212

sativa

D40108

RM127

Oryza sativa Indica Group Oryza Japonica Group Oryza Japonica Group Oryza sativa

AY019927

RM3252

sativa

RM10115

sativa

AQ510019

RM490

sativa

AQ579520

RM493

Oryza Japonica Group Oryza Japonica Group Oryza Japonica Group Oryza sativa

AY017962

RM1287

sativa

RM10694

sativa

AF344159

RM6329

F: CCAGATTATTTCCTGAGGTC R: CACTTGCATAGTTCTGCATTG F:AGCTAGCAGCTATAGCTTAG CTGGAGATCG R:TCTCATCGCCATGCGAGGCCTC F: GTCGGTTTGCCTAGTTGAGC R: TTCCTCGGTGTATGGGTCTC F: CATGGCCTTGTGTATGCATC R: ATGCAGAGGATTGGCTTGAG F: GCAGACGAGATGAGATCG R GTAGAGGATGGGCAGCAG F: GAAGAGAGAGCCAGAGCCAG R: ACACGATCGAGCTAGAAGACG F AGGAGCAAGAAAAGTTCCCC R GCCAATGTGTGACGCAATAG F: CCCTTCCTTGTTGTGGCTAC R: TGATTTCTGAGAGCCAACCC F: TGGTTCGATTCGGATTTC R: AAGCTATTCACAAGCAGCTC F: ACCCACTATCAGTTCACAAGC R: GAGATGGAGAGAGAAAGATTGG F: GTACACACCCACATCGAGAAG R: GCTCTATGCGAGTATCCATGG F GTTGTTGTTGTTGTGGACGG R: CTGCCCTGAGTCCTATGAGG F: GGCACTGCTTGCATATGGATCG R: TGCCGGCGAACTTATCCTCTCC F: GCGACCGATCAGCTAGCTAG R: ATAACTCCTCCCTTGCTGCC F: GAGCCAAATAAGATCGCTGA R: TGCAAGCAGCAGATTTAGTG F: GTCGCTCCTCTCCTCCAATCC R: GCTCGCTGCTTCTAATCTCTTGC F:GTGGGATAGCTGCGTCGCGTCG R:AGGCCAGGGTGTTGGCATGCTG F: GGTAACTTTGTTCCCATGCC R: GGTCAATCATGCATGCAAGC F: ACAAGACGAGGTAACACGCAAGC R: GCGAAGGATCAACGATGATATGG F: ATCTGCACACTGCAAACACC R: AGCAAGCAGTGCTTTCAGAG F: TAGCTCCAACAGGATCGACC R: GTACGTAAACGCGGAAGGTG F: GTGAAGAAAGCATGGTAAATG R: CTCAGCTTGCTTGTGGTTAG F: TTTCCCTGGTTTCAAGCTTACG R:GTACGGTACCTTGATGGTAGAAAGG F:TCGAAGCCATCCACCAACGAAG R:TCCGTACGCCGACGAGGTCGAG

Oryza Japonica Group Oryza Japonica Group

Ghi chú: F: Forward; R: Reverse; NST: Nhiễm sắc thể

2.2.3. Tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chống chịu nóng

Chọn gen mục tiêu chịu nóng để chuyển vào các quần thể thông qua hồi

giao. Sử dụng giống nhập nội N22 và Dular đã được xác định mang gen chịu nóng

(donor) để chuyển gen chịu nóng vào giống AS996 đã qua chọn lọc và mang nhiều

đặc điểm tốt nhưng khả năng chịu nóng kém được dùng làm giống tái tục

(recurrents). Tiến hành lai hồi giao trong 5 vụ để tạo hai quần thể hồi giao đến thế

hệ BC4 giữa các cặp lai AS996/N22 và AS996/ Dular.

Trong quá trình thực hiện hồi giao, việc chọn lọc kiểu hình và kiểu gen cũng

được tiến hành đồng thời để đảm bảo các cá thể được chọn có những đặc tính của

một giống lúa tốt và mang gen mục tiêu đã được chuyển vào.

2.2.4. Phân tích tính ổn định, thích nghi về năng suất của các dòng lúa lai chịu

nóng triển vọng.

Trong nội dung này thí nghiệm tiến hành trên tám dòng lai có triển vọng và

giống đối chứng N22 và thực hiện tại năm địa điểm là Long An, Cần Thơ, Hậu

Giang, An Giang và Trà Vinh và thí nghiệm qua hai vụ là Đông Xuân năm 2015-

2016 và vụ Hè Thu 2016.

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu của bộ giống lúa thử nghiệm

Thí nghiệm đánh giá các đặc tính nông sinh học, năng suất và thành phần cấu

thành năng suất của bộ giống lúa thử nghiệm được bố trí tại ruộng thí nghiệm tại

Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long.

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên với ba lần lặp lại.

Thí nhiệm gồm 150 ô cơ sở, mỗi ô cơ sở 30 m2. Trong nghiên cứu chỉ theo dõi một

số chỉ tiêu nông học liên quan đến tính chịu nóng của cây lúa như: Thời gian sinh

trưởng, chiều cao cây, số bông/ khóm (bụi), điểm chống chịu nóng (HT score), số

hạt chắc/ bông, tỷ lệ hạt lép (%), khối lượng 1.000 hạt và năng suất/ khóm lúa. Sử

dụng phần mềm NTSYS 2.1 để so sánh đa chiều kiểu hình chống chịu nóng; và

phân nhóm theo phương pháp SM (simple matching coefficient) của Rohlf, 1996.

2.3.2. Đánh giá sự đa hình của bộ giống lúa thử nghiệm bằng chỉ thị SSR

Đánh giá kiểu gen bằng cách dùng chỉ thị phân tử liên kết với gen chống chịu

nóng. Trong nghiên cứu này chủ yếu sử dụng 24 chỉ thị SSR liên kết chặt với gen

chịu nóng (Bảng 2.4). Thí nghiệm này được thực hiện tại Phòng thí nghiệm, Bộ

môn Di truyền và chọn giống, Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long.

2.3.2.1. Ly trích DNA để phân tích PCR (theo quy trình mini DNA)

Ly trích DNA: Chọn và thu mẫu lá: chọn lá non khoẻ sau khi ngâm hạt

giống, ủ nảy mầm, cây khoảng 10-15 ngày (khoảng 2 cm), cho vào ống 1,5ml (tube)

có ghi nhãn cẩn thận, các ống này được giữ trong thùng đá để giữ lạnh:

 Cắt nhỏ lá và đặt vào trong đĩa Spot test;

 Lấy 400µl dung dịch ly trích DNA (DNA extraction buffer) vào mẫu lá

đã cắt nhỏ;

 Nghiền lá bằng đũa thuỷ tinh cho đến khi dịch trích (buffer) có màu xanh

(đây là dấu hiệu tế bào bị vỡ và phóng thích ra diệp lục). Dụng cụ này phải được lau

sạch và tiệt trùng trước và sau khi mỗi lần nghiền từng mẫu lá riêng biệt. Sau đó,

mẫu được chuyển vào một ống mới có thể tích 1,5 ml rồi ghi nhãn theo ký hiệu mẫu

lá;

 Thêm 40 µl dung dịch ly trích DNA vào hỗn hợp, trộn đều và chuyển 400

µl vào một ống mới có thể tích 1,5 ml rồi ghi nhãn cẩn thận theo ký hiệu ban đầu;

 Thêm 400 µl Chloroform: isoamyl alcohol (24:1), chú ý cẩn thận trộn đều

và nhẹ nhàng;

 Rồi đem ly tâm với tốc độ 13.000 vòng/ phút trong khoảng 30 giây;

 Chuyển lượng dung dịch phía trên sang vào ống mới (1,5 – 2 ml) đã được

ghi mã số. Chú ý giai đoạn này cần phải cẩn thận rút dung dịch phía trên tránh lẫn

tạp với chất lắng dưới đáy ống;

 Thêm vào 800 µl ethanol (cồn) 100% và trộn đều, nhẹ tay tránh làm gãy

DNA;

 Sau đó ly tâm với tốc độ 13.000 vòng/phút trong thời gian 5 phút;

 Đổ bỏ hết phần dung dịch phía trên (supernatant), chỉ giữ lại phần kết tủ

(pellet (lớp cặn), và rửa DNA với cồn 70% trong hai lần;

 Phơi khô DNA khoảng 2 giờ ở nhiệt độ phòng;

 Hoà tan DNA vào 50 µl TE buffer, và trữ ở nhiệt độ –200C.

Đánh giá chất lượng và số lượng DNA:

Kiểm tra chất lượng DNA, dựa vào băng (băng thể hiện trên điện di gel

agarose 0,9%).

 Chuẩn bị agarose gel

 Pha dung dịch 1X TAE và đổ vào hộp điện di

 Đo kích thước khay và tính toán dung dịch gel cần nấu

 Lấy dung dịch 1X TAE theo dung tích đã tính để pha nồng độ agaroz gel

0,9%

 Đun sôi dung dịch agoroz trong lò vi sóng (microwave oven) đến khi tan

hoàn toàn

 Làm lạnh dung dịch agaroz ở nhiệt độ 550C trước khi đổ vào khay (chú ý

tránh bọt khí)

 Chuẩn bị và chạy điện di

 Sau khi gel cứng, đặt khay vào hộp điện di đã được đổ TAE (chú ý nhẹ

tay)

 Di chuyển lượt ra khỏi gel;

 Lấy một đoạn giấy parafilm và nhỏ lên trên đó từ 2 – 4 µl loading buffer

chia đều thành từng giọt rồi lấy 8 – 10 µl DNA mẫu trộn đều bằng pipet trước khi

hút và bơm vào giếng;

 Mở công tắc điện, điều chỉnh điện áp đạt 75 volts và định thời gian cho

gel chạy từ 90 – 120 phút;

 Tắt điện khi chấm dứt thời gian chạy điện di;

 Cho gel vào ngâm trong dung dịch ethidium bromide 0,5% trong 15 phút

 Mang gel đi chụp ảnh dưới tia UV;

 Nếu DNA có chất lượng tốt sẽ có biểu hiện giống như băng chuẩn

(lambda phage).

 Nếu DNA có chất lượng kém hay lẫn tạp sẽ thấy rõ một vệt trắng bên

dưới gel.

2.3.2.2. Phân tích PCR với chỉ thị SSR

Chọn primer: Sử dụng chỉ thị SSR đa hình, liên kết chặt với gen mục tiêu.

Một phản ứng PCR cho SSR bao gồm các thành phần theo Bảng 2.5. Sau khi

chuẩn bị xong mẫu cho PCR, chuyển các tube này vào máy thermalcycler, điều

chỉnh cho máy chạy theo chu kỳ nhiệt theo Bảng 2.6.

Tùy theo chất lượng Taq polymerase, kết quả điện di sẽ dễ quan sát hoặc khó

quan sát. Mẫu chạy thử đầu tiên, sử dụng Taq tự chế tạo trong lab. Mẫu chạy cuối

cùng, sử dụng Taq của công ty chuyên ngành.

Bảng 2.5. Thành phần hỗn hợp cho một mẫu DNA thực hiện phản ứng PCR

Thành phần

Pha dung dịch 10 X 1 mM Nồng độ sau cùng 1 X 100 µM

Thể tích (µl) 12,5 2 2 1 5 µM 0,25 µM

1 5 µM 0,25 µM

H2O PCR buffer dNTP Đoạn mồi tới (forward primer) Đoạn mồi lui (reverse primer) Taq polymerase DNA Tổng cộng 5 unit/µl 25 ng/µl 0,5 1 20 µl 2,5 unit/20 µl 25 ng/µl

2.3.2.3. Chạy điện di các sản phẩm PCR

Đánh giá các sản phẩm PCR bằng phương pháp điện di trên gel agarose. Các

bước thực hiện như đã trình bày ở phần kiểm tra chất lượng DNA với những thông

số kỹ thuật:

 Lấy từ 8 – 10µl sản phẩm PCR cộng thêm từ 2 – 3µl loading buffer bơm

vào giếng agarose gel 1,5 % (đối với STS đánh dấu), hay gel 3 % (đối với SSR)

 Chạy điện di khoảng 60-120 phút

 Ngâm gel trong dung dịch ethidium bromide 0,5 % trong 15 phút

 Chụp hình gel dưới tia UV

 Phân tích kết quả

Bảng 2.6. Chu trình phản ứng PCR

Hoạt động Thời gian (phút) Chu kỳ

Nhiệt độ (OC) 95 94 55 72 72 4 5 1 0,5 1 5 Biến tính DNA Biến tính DNA Gắn đoạn mồi Kéo dài trình tự Kéo dài trình tự Lưu trữ mẫu 1

 Lấy mẫu ra sau khi hoàn thành chu kỳ

 Lưu trữ mẫu ở nhiệt độ 4°C

2.3.3. Tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chịu nóng

2.3.3.1. Tạo các quần thể hồi giao

Sử dụng giống N22 có nguồn gốc của IRRI là giống chịu nóng và lai với

AS996 có nguồn gốc từ Viện lúa ĐBSCL, đây là giống có năng suất cao, ngắn

ngày, kháng với bệnh bạc lá mức độ cấp 3; Giống Dular là giống lúa mùa nguồn

gốc Ấn Độ, giống có khả năng phối hợp rộng chịu nóng. Qua nhiều thế hệ lai hồi

giao kết quả thực hiện được tóm tắt trong sơ đồ (Hình 2.2)

AS996/N22 AS996/ Dular Quần thể

AS996 x N22 OM AS996 x Dular

Vụ/năm Vụ Đông Xuân năm 2011- 2012 Vụ Xuân Hè 2012 (Tạo BC1) Vụ Hè Thu 2012 (Tạo BC2) Vụ Đông Xuân 2013 (tạo BC3) Vụ Hè Thu 2014 (tạo BC4)

 F1 x AS996  BC1 x AS996 MAS  BC2 x AS996 MAS  BC3 x AS996 MAS  BC4

 F1 x AS996  BC1 x AS996 MAS  BC2 x AS996 MAS  BC3 x AS996 MAS  BC4 Hình 2.2. Sơ đồ mô tả quá trình tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chống chịu nóng

Sơ đồ trên chỉ thể hiện các tổ hợp lai chính qua các thế hệ F1 cũng như các

thế hệ hồi giao. Bên cạnh đó nghiên cứu còn thực hiện một số phép lai song song

với các phép lai chính như: sau khi có thế hệ hồi giao BC2F1, BC3F1, BC4F1, nghiên

cứu còn tiếp tục cho tự thụ các cá thể ở thế hệ BC2F1 để tạo ra các dòng lai BC2F2,

BC2F3, BC2F4; tương tự BC3F2, BC3F3, BC3F4 và cuối cùng là BC4F2, BC4F3, BC4F4

2.3.3.2. Đánh giá kiểu hình

Các quần thể F1, BC1, BC2, BC3, giống N22 (chống chịu), AS996 (mẫn cảm)

được sử dụng để bố trí thí nghiệm cùng với bố mẹ. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu

khối đầy đủ ngẫu nhiên với 3 lần nhắc lại. Các chỉ tiêu được theo dõi và thang đánh

giá theo phương pháp của IRRI (1996).

Chỉ tiêu đánh giá thang điểm chịu nóng dựa vào tỉ lệ bất thụ của hạt phấn và

điều kiện nhiệt độ được đo tại đồng ruộng (các số liệu nhiệt độ tại đồng ruộng được

thể hiện chi tiết tại Hình 2, phụ lục 3.

2.3.3.3. Phân tích kiểu gen

Đánh giá kiểu gen bằng cách dùng chỉ thị phân tử liên kết với gen chống chịu

nóng. Trong nghiên cứu này chủ yếu sử dụng hai chỉ thị RM 3586 và RM 160 liên

kết chặt với gen chịu nóng trên cặp nhiễm sắc thể số 3 để đánh giá sự hiện diện của

của gen chịu nóng trên hai tổ hợp lai AS996/N22 và AS996/Dular.

Cùng với việc đánh giá và chọn lọc trên đồng ruộng, nghiên cứu này tiến hành

đánh dấu treo bảng ký hiệu cho các cá thể được tuyển chọn, thu mẫu lá trên các cây này

phục vụ cho việc xác định sự hiện diện của gen chịu nóng trong các cây hồi giao. Do các

dòng hồi giao ở thế hệ BC đều có số lượng cá thể rất lớn nên không thể tiến hành xét

nghiệm PCR cho tất cả các quần thể. Kết quả cho thấy, mặc dù trên các dòng hồi giao

đều có xuất hiện dạng hình phân ly về các tính trạng khác nhau như chiều cao, thời gian

sinh trưởng, dạng hình của các cây. Nhưng việc chọn lọc các cây có cùng thời gian sinh

trưởng và kích thước cây đồng đều được chọn lọc để đưa đánh giá phản ứng chống chịu

nóng.Vì vậy, nghiên cứu tiến hành lấy ngẫu nhiên cá thể trên mỗi dòng để xét nghiệm

PCR, tổng số cá thể của dòng được ký hiệu từ G 1 đến G 50. Kết quả tách chiết DNA

tổng số được kiểm tra trên agarose 1% cho thấy DNA tập trung thành một băng gọn,

không bị đứt gãy, nồng độ đủ tiêu chuẩn để tiến hành xét nghiệm PCR.

Sau khi định lượng chuẩn nồng độ DNA tổng số, tiến hành pha loãng và sử

dụng nồng độ DNA cho mỗi phản ứng PCR. Kết quả điện di trên agarose 1% kiểm

tra mẫu sản phẩm PCR từ 50 cây.

Tách chiết DNA

Phân tử DNA phục vụ cho yêu cầu phân tích PCR được chuẩn bị theo quy

trình simplified miniscale. Một mẫu lá tươi, non (2 cm) được thu và đặt trong ống

nghiệm ly tâm 1,5 mL có đánh dấu, trong đá lạnh. Lá được nghiền trong cối và chày

(Spot Test Plate – Thomas Scientific) sau khi đã thêm vào 400 µL dung dịch đệm

(50 mM Tris-HCl pH 8,0, 25 mM EDTA NaCl và 1% SDS). Nghiền mẫu đến khi

dung dịch đệm có màu xanh lá cây. Thêm vào 400 µL dung dịch đệm rồi trộn đều.

Chuyển 400 µl dung giải vào ống nghiệm có mẫu lá ban đầu. Dung giải sẽ kích hoạt

phản ứng tách protein nhờ cho vào 400 µL cloroform. Vật thể nổi (supernatant)

được chuyển vào ống nghiệm mới (1,5 mL) và DNA được kết tụ nhờ sử dụng cồn

ethanol. Mẫu DNA được làm khô nhờ gió và ngưng kết trong 50 µl dung dịch đệm

TE (10 mM Tris-HCl pH 8, 1 mM EDTA pH 8). Sử dụng ước số (aliquote) 1 µL

cho phân tích PCR. Mẫu DNA được tồn trữ trong tủ lạnh sâu -20°C để sử dụng.

Xét nghiệm microsatellite

Khuếch đại PCR được thực hiện trong 10 mM Tris-HCl (pH 8), 50 mM KCl,

1,5 mM MgCl2, 1 đơn vị của TAKARA Tag, 4 nmol dNTP, 10 pmol primer và 50

ng genome DNA. Chu kỳ PCR: tách dây đôi ở 95°C trong 5 phút, theo sau là 35 chu

kỳ 94°C trong 60 giây, 55°C trong 30 giây và 72°C trong 60 giây. Quá trình này

kéo dài dây sau cùng là 72°C trong 5 phút. Cho thêm vào 13 µl dung địch đệm

(98% formamit, 10 mm EDTA, 0,025% bromophenol xanh, 0,025% xylene cyanol)

sau khi PCR. Đa hình trong sản phẩm PCR được phát hiện nhờ thuốc nhuộm

ethidium bromit sau khi điện di trên agarose gel.

Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu ngoài đồng

- Bộ giống lúa làm nguồn vật liệu lai được khảo nghiệm và đánh giá ngoài

đồng được bố trí thí nghiệm theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên (RCBD) với ba lần

lặp lại. Các chỉ tiêu về sinh trưởng phát triển, năng suất và thành phần năng suất của

các giống được theo dõi và thang đánh giá theo phương pháp của IRRI (1996).

- Các quần thể con lai của các tổ hợp lai cũng được đánh giá theo chỉ tiêu

sinh trưởng phát triển, năng suất và thành phần năng suất.

- Kết quả về kiểm chứng thang đánh giá tỉ lệ hữu thụ của hạt phấn có tương

quan nghịch với đến tỉ lệ hạt lép của giống lúa được thực hiện trong điều kiện tủ

sinh trưởng thực vật (Growth chamber) kết hợp với kiểm tra ngoài đồng ruộng.

Thí nghiệm trong tủ sinh trưởng thực vật (Growth chamber): Các mẫu lúa ở

giai đoạn làm đòng được thu về để ngoài trời trong 24 - 48 giờ trước khi cho vào tủ

sinh trưởng thực vật (Growth chamber) với quy trình nhiệt độ như sau:

• 7 - 8 giờ sáng :

• 8 - 10 giờ sáng: • 10 - 12 giờ sáng:

• 12 - 14 giờ trưa: • 14 - 15 giờ trưa: • 15 - 16 giờ chiều:

29oC 34oC 37oC 38oC 37oC 34oC 30oC

• 16 - 18 giờ tối: • 20 - 7 giờ hôm sau: 24oC (không chiếu

sáng); Độ ẩm duy trì 75%.

Kết quả kiểm chứng cũng cho thấy tính chịu nóng của giống lúa có tương

quan đến tỉ lệ (%) lạt lép và thang điểm đánh giá tính chịu nóng dựa trên cơ sở tỉ lệ (%) hạt lép. Thang điểm đánh giá tính chịu nóng chia thành 6 cấp: [33].

Cấp 0 (0-10%) : các giống có khả năng chống chịu nóng rất cao.

Cấp 1 (>10-15%) : các giống có khả năng chống chịu nóng cao.

Cấp 3 (>15-20%) : các giống có khả năng chống chịu nóng khá cao.

Cấp 5 (>20-25%) : các giống có khả năng chống chịu nóng trung bình.

Cấp 7 (>25-30%) : các giống có khả năng chống chịu nóng thấp.

Cấp 9 (>30%) : các giống có khả năng chống chịu nóng kém.

2.3.4. Phân tích tính ổn định, thích nghi về năng suất của các dòng lúa chịu

nóng triển vọng

Trong nội dung này thí nghiệm tiến hành trên tám dòng lai có triển vọng và

giống đối chứng N22 và thực hiện tại năm địa điểm là Long An, Cần Thơ, Hậu

Giang, An Giang và Trà Vinh. Năm địa điểm thí nghiệm trên đại diện các đặc điểm

chung cho các vùng trồng lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long.

Thí nghiệm tiến hành qua hai vụ là Đông Xuân năm 2015 - 2016 và vụ Hè

Thu 2016. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên với ba lần lặp

lại. Diện tích mỗi ô cơ sở là 30 m2. Bộ giống thí nghiệm được thực hiện bằng

phương pháp cấy (15 x 20 cm, 1 tép/ bụi). Nền phân bón được áp dụng 80 - 40 - 30

kg NPK/ ha trong vụ Hè Thu và 100 - 30 - 30 kg NPK/ha trong vụ Đông Xuân. Mẫu

năng suất được thu hoạch là 10 m2 trên ô cơ sở. Năng suất được qui về 14% ẩm độ

hạt, sau đó qui ra đơn vị tấn /ha. Bộ giống thí nghiệm được thể hiện ở Bảng 2.7.

Đây là các dòng lúa chịu nóng từ những cặp lai hồi giao được chọn bằng chỉ thị

phân tử.

Bảng 2.7. Các dòng lúa chịu nóng tham gia thí nghiệm

Dòng lai Tổ hợp lai hồi giao Đặc điểm Kí hiệu dòng

BC3-2-2-3-1 AS996/N22//AS996 HTL1

BC3F2-1-9 AS996/N22//AS996 HTL2

BC2-1-5 AS996/Dular//AS996 HTL3

BC2-32 AS996/Dular//AS996 HTL4

BC3F2-32 AS996/N22//AS996 HTL5

BC3F2-34 AS996/N22//AS996 HTL6

BC3F2-35 AS996/N22//AS996 HTL7

BC3F2-40 AS996/N22//AS996 HTL8

Chịu nóng, ngắn ngày, năng suất cao, phẩm chất tốt. Ngắn ngày, năng suất cao, phẩm chất tốt, chịu nóng. Ngắn ngày, năng suất cao, chịu nóng. Ngắn ngày, năng suất cao, chịu nóng. Ngắn ngày, năng suất cao, chịu nóng. Ngắn ngày, năng suất cao, chịu nóng Ngắn ngày, năng suất cao, chịu nóng Ngắn ngày, năng suất cao, chịu nóng, phẩm chất tôt Ngắn ngày, chịu nóng N22 Từ Hàn quốc (IRRI)

-Đánh giá tính ổn định, thích nghi sử dụng mô hình của Eberhart và Russell

Yij = i + biIj + ij

Yij: biểu hiện kiểu gen thứ i (ith) ở môi trường thứ j (jth)

i : trung bình của tất cả các kiểu gen trên tất cả môi trường

bi: hệ số hồi qui của kiểu gen ith theo chỉ số môi trường

ij: độ lệch từ hồi quy kiểu gen ith ở môi trường jth

Ij: chỉ số môi trường

Năng suất của các giống có thể dự đoán theo phương trình hồi quy:

Y = Xi + biIj + S2

Xi: năng suất trung bình của giống qua các môi trường

bi: hệ số hồi quy được tính theo công thức bi =

( Yij Ij)/

Ij = Yij/V -

Yij/VL

trong đó: S2

2

di = [

V – Số giống L – Số điểm thí nghiệm e/r

ij/(L – 2)] - S2

trong đó:

2

ij = [ Y2ij - Y2i./L] – [

Yij I2

j]2

e: trung bình phương sai của kiểu gen trên tất cả môi trường

r: số lần lặp lại của một kiểu gen trên một môi trường

(1966):

di = 0 được xem là ổn định, kiểu gen có

Theo mô hình trên, kiểu gen có S2

di  0 thì không ổn định. Kiểu gen ổn định và thích nghi rộng có S2

di = 0 và bi = 1;

trường hợp bi > 1 kiểu gen đó thích nghi ở môi trường thuận lợi, ngược lại bi < 1

kiểu gen đó thích nghi điều kiện khó khăn (môi trường bất lợi).

di ≠ 0 : mối quan hệ kiểu hình và chỉ số môi trường (Ij) không còn là quan hệ

Nếu S2

đường thẳng hồi quy (tuyến tính), giống không ổn định, khi đó bi không còn được

sử dụng để đánh giá tính thích nghi của giống.

Phân tích tính ổn định, thích nghi theo mô hình của Eberhart và Russell (1966) bằng

phần mềm ổn định version 3.0 của Nguyễn Đình Hiền (Đại học Nông nghiệp 1)

- Số liệu phân tích từng điểm, qua nhiều điểm bằng phương pháp phân tích phương

sai (ANOVA) bằng phần mềm MSTAT.C, SAS 9.1, xếp hạng nghiệm thức theo trắc

nghiệm LSD ở =0,05.

- Phân tích AMMI (Additive Main Effects and Multiplicative Interaction Model)

Tương tác giữa kiểu gen và môi trường theo phương pháp kinh điển đã tập trung

vào sự kiện ổn định nhiều hơn sự kiện thích nghi. Do đó, phân tích AMMI được tổng

hợp trên cơ sở các mô hình của Finley và Wilkinson (1963) [50], Eberhart và Russel

(1966) [46], Perkins và Jinks (1968) [101], Freeman và Perkin (1971) [52] và nhiều tác

giả khác, trong đó có nhiều nhà khoa học của IRRI. Minh họa giản đồ AMMI tương

tác gen và môi trường bằng phần mềm IRRISTAT.

- Minh họa giản đồ phân nhóm các dòng lai bằng UPGMA hệ số Euclidean trên

SAS 9.1

2.3.5. Phương pháp phân tích số liệu

Sử dụng Microsoft Excel thống kê để xử lý các số liệu thô của các chỉ tiêu

kiểu hình. Phân tích mối tương quan giữa các tính trạng nông học, phân tích Anova

và trắc nghiệm bằng phần mềm SAS 9.1

Phân nhóm di truyền thực hiện theo phần mềm NTSYS-pc version 2.1 do

Rholf (1992) thiết kế. Đếm sự hiện diện là 1 và 0 là sự vắng các alen trong sản

phẩm điện di. Nhóm được sắp xếp theo SAHN (Sequential Agglomerative

Hierechical Nonoverlapping) trên các dãy ma trận và hệ tương quan ma trận số

lượng và sắp xếp số liệu. Dùng phương pháp so sánh từng cặp (UPGMA=

unweighted pair-group method with arithmetic mean).

Phân tích thống kê các số liệu về chỉ thị phân tử

Băng SSR sẽ được hiển thị dựa vào khối lượng phân tử và tính bằng đơn vị

kilo base (kb) dựa vào thang đo như một marker. Dữ liệu được xử lý bằng phần

mềm MS Excel để tính các băng đa hình của từng primer riêng, trung bình đa hình

và tỷ lệ đa hình. Phân tích thông tin tiềm năng của các chỉ thị phân tử và sự đa dạng

di truyền trong các kiểu gen được đánh giá bao gồm số alen trên locus mong muốn,

và thông tin đa hình- PIC20 được tính toán cho từng primer trên cây trồng dựa vào

tần số alen trên locus của mỗi cây.

Phân tích Cluster

Các băng SSR sẽ được mã hóa theo hệ nhị phân 0 và 1. Trên gel điện di theo

hang ngang, mẫu nào có băng thì ghi là 1, mẫu nào không có băng thì ghi là 0. Dựa

vào kết quả băng, ma trận thể hiện tương quan di truyền cho tất cả các cặp từ

Euclidean Distance và được sử dụng để xây dựng giản đồ cây phả hệ theo phương

pháp phân nhóm Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean (UPGMA).

Dữ liệu sẽ được phân tích bằng phần mềm IBM SPSS Statistics 20. Các dữ liệu từ

SSR marker sẽ được xử lý với nhau.

Chương 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu của bộ giống lúa thử nghiệm

3.1.1. Đánh giá kiểu hình nguồn vật liệu của bộ giống lúa thử nghiệm

3.1.1.1. Đánh giá các đặc tính nông học của các giống lúa thử nghiệm

Khai thác vật liệu ban đầu rất quan trọng trong chọn giống lúa. Nghiên cứu

đã cho thấy gen chống chịu nóng trên cây lúa là đa gen do đó việc đánh giá vật liệu

ban đầu để chọn bố mẹ phục vụ cho công việc nghiên cứu lai tạo giống lúa chịu

nóng là rất cần thiết [8]. Qua thời gian theo dõi thí nghiệm, các số liệu về các đặc

tính nông học của các giống lúa thử nghiệm được thu thập, xử lý thống kê và được

trình bày tại Phụ lục 5.

Thời gian sinh trưởng

Kết quả trình bày ở Phụ lục 5 cho thấy các giống lúa tham gia thí nghiệm có

thời gian sinh trưởng biến động từ 85 - 105 ngày. Như vậy đa số các giống lúa thử

nghiệm có thời gian sinh trưởng phù hợp với yêu cầu của cơ cấu giống lúa hiện nay.

Trong đó giống có thời gian sinh trưởng dài nhất là giống IR 64 (105 ngày). Bốn

giống có thời sinh trưởng ngắn là OM 3673, OM 10037, OM 10037-3 và OM 10375

đều có thời gian sinh trưởng là 85 ngày.

Chiều cao cây

Từ số liệu được trình bày tại Phụ lục 5 nhận thấy một số các giống lúa thử

nghiệm có chiều cao cây khá cao. Riêng giống N22 đạt chiều cao cao nhất và đạt

162 cm, kế đến là giống RD6 có chiều cao đạt 150 cm. Giống lúa Gayabyeo có

chiều cao cây thấp nhất là 50 cm. Từ số liệu Phụ lục 5 nếu phân nhóm các giống lúa

thử nghiệm cho thấy nhóm 1 có chiều cao cây từ 90 - 120 cm sẽ có 45 giống, nhóm

2: 120 - 140 cm có ba giống là: OM 10029, TLR 405, Dular; nhóm 3: 140 - 160 cm

có giống RD 6; nhóm 4: >160 cm có giống N22. Điều này chứng tỏ phần lớn các

giống lúa thí nghiệm chỉ tập trung ở chiều cao trung bình khá (Hình 3.1).

Hình 3.1. Biểu đồ phân bố chiều cao cây các giống lúa thử nghiệm

Số chồi trên bụi

Số chồi trên bụi đánh giá khả năng đẻ nhánh của các giống lúa. Một giống

lúa tốt phải có khả năng đẻ nhánh nhiều. Kết quả theo dõi số chồi trên bụi cho thấy

đa các giống đều có số chồi trên bụi khá cao, số chồi trên bụi trung bình được ghi

nhận là 17,54 chồi. Qua đó cho thấy, đa số các giống lúa thử nghiệm có khả năng

nở bụi rất tốt. Giống có số chồi trên bụi nhiều nhất là giống OM 10396 và OMCS

2013 lên đến 28 chồi, kế đến là giống OM 10252, Dular và OM 4900 đạt 26 chồi.

Giống nở bụi kém nhất được ghi nhận là Gayabyeo (9 chồi/bụi).

Số bông trên bụi

Số bông trên bụi đánh giá khả năng hữu hiệu của các chồi lúa trên bụi. Số

bông trên bụi chỉ tính chồi sinh bông hữu hiệu. Cũng qua số liệu trình bày ở Phụ lục

5 cho thấy đa số các giống lúa thử nghiệm có số bông trên bụi cao và sự khác biệt

có ý nghĩa thống kê giữa các giống. Trong đó, giống Dular có số bông trên bụi cao

nhất với 23 bông/bụi, giống có bông trên bụi thấp nhất được ghi nhận là Gayabyeo

(6 bông/bụi). Giống lúa Gayabyeo có dạng hình Japonica du nhập từ Hàn Quốc.

Số hạt chắc trên bông

Hình 3.2. Biểu đồ phân bố số hạt chắc trên bông của các giống lúa

Qua số liệu trình bày tại Phụ lục 5 và Hình 3.2 nhận thấy có sự tương quan

giữa số hạt trên bông và số hạt chắc trên bông trong cùng một nhóm. Nhóm có số

hạt trên bông cao thì cũng cho số hạt chắc trên bông càng cao. Xét về chỉ tiêu số hạt

chắc trên bông các giống thí nghiệm chia thành ba nhóm giống. Nhóm 1 có số hạt

chắc/bông từ 100 - 150 hạt có số giống chiếm cao nhất đến 35 giống; nhóm 2 có số

hạt chắc/ bông từ 50 - 100 hạt có 3 giống (OM 72L, RD6, Gayabyeo) và nhóm 3 có

số hạt chắc/ bông từ 150 - 200 hạt có số giống chiếm cũng tương đối khá là 12

giống. Tuy nhiên, nhóm giống có từ 200 - 250 hạt trên bông chỉ có 3 giống nhưng

số hạt chắc trên bông lại không có giống nào.

Tỉ lệ hạt lép trên bông

Yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn tỉ lệ hạt lép trên bông. Do vậy trong thời

gian cây lúa trỗ bông nghiên cứu tiến hành đo nhiệt độ trên ruộng thí nghiệm. Kết

quả đo nhiệt độ được trình bày tại Hình 1, Phụ lục 3.

Nhiệt độ được đo tại 6 mốc thời gian từ ngày 31/01/2013 đến ngày

04/03/2013 cho thấy nhiệt độ có sự biến động lớn qua từng ngày: Nhiệt cao bắt đầu

tăng cao từ lúc 8 giờ và cao nhất ở mốc 12 giờ. Nhiệt độ vào ban đêm ổn định hơn

nhiệt độ nằm trong khoảng từ 20 đến 25°C. Nhiệt độ ban ngày biến động cao hơn;

vào ban ngày nhiệt độ 12 giờ ngày 01/02/2013 đạt tới 37°C nhưng ngày 05/02/2013

và 07/02/2013 thì đạt khoảng 31°C. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm khá

lớn và biến động qua các ngày theo dõi. Qua số liệu thu thập được trong thời gian

cây lúa trỗ bông trong thí nghiệm cho thấy đã thỏa điều kiện đánh giá khả năng thụ

phấn của các giống lúa thử nghiệm.

Đánh giá tỷ lệ hạt lép/bông của các giống lúa thử nghiệm nhận thấy các

giống có tỷ lệ hạt lép biến động tương đối lớn từ 7,16% đến 51,42%. Tuy nhiên, sự

phân bố các nhóm giống có tỷ lệ lép khác nhau rất chênh lệch nhau. Trong đó,

nhóm có tỉ lệ hạt lép <10% chỉ có một giống (OM 10040). Nhóm giống có tỉ lệ hạt

lép từ 10%- 15% cũng chỉ có một giống (N22), Nhóm giống có tỉ lệ hạt lép từ 15-

20% có năm giống (TLR 391, OM 8108, Dular, OM 4900). Nhóm giống có tỉ lệ hạt

lép từ 20- 25% có hai giống (OM 6707, OM 28 L). Nhóm giống có tỉ lệ hạt lép từ

25- 30% có năm giống (OMCS 2012, OMCS 2013, TLR 396, AS996, IR 64).

Nhóm giống tỉ lệ hat lép trên 30% có số giống chiếm cao nhất đến 36 giống, trong

đó số giống có tỉ lệ lép trên 40% chiếm đến 20 giống. Kết quả nghiên cứu này cũng

phù hợp với kết quả nghiên cứu của Lưu Thị Ngọc Huyền và ctv, 2013[14].

Hình 3.3. Biểu đồ phân bố tỷ lệ hạt lép/bông của các giống lúa

Khối lượng 1.000 hạt

Khối lượng 1.000 hạt đây là chỉ tiêu đóng góp vào năng suất cuối cùng của

một giống lúa. Trong thí nghiệm này khối lượng 1.000 hạt có sự biến động nhưng

không lớn giữa các giống và dao động từ 23,40 g đến 28,70 g, trung bình khối

lượng 1.000 hạt là 26,15g. Trong đó giống TLR 402 có khối lượng 1.000 hạt cao

nhất (28,70 g), giống có khối lượng 1.000 hạt thấp nhất là giống DR6 (23,40 g).

Năng suất (g/bụi)

Năng suất (g/bụi) đây là kết quả cuối cùng để đánh giá một giống lúa tốt hay

không. Qua kết quả trình bày tại Phụ lục 5 cho thấy các giống có năng suất (g/bụi)

biến động rất khác nhau, tuy nhiên năng suất trung bình trên một bụi nằm trong

khoảng 6,26 g. Giống có năng suất (g/bụi) lớn nhất là giống TLR 378 đạt 8,97 g.

Ngược lại, giống Gayabyeo lại cho năng suất (g/ bụi) rất thấp chỉ khoảng 2,10 g.

Dựa vào sư phân bố các giống lúa khảo sát thể hiện cho thấy số giống có năng suất

cá thể từ 6,00- 8,00 g/ bụi chiếm đa số chiếm 29 giống, kế đến nhóm giống có năng

suất từ 5,00 – <6,00 g/ bụi chiếm 11 giống, nhóm giống có năng suất từ < 5,00 g/

bụi chiếm 6 giống, còn các nhóm có năng suất trên 8,00 g/bụi có 4 giống.

Tính chống chịu nóng của các giống thử nghiệm

Về tính chống chịu nóng ở giai đoạn trỗ, nhìn chung các giống có tính

chống chịu nóng ở giai đoạn trỗ cấp 9, biểu hiện các giống này chống chịu kém đối

với nhiệt độ nóng trong giai đoạn trỗ dẫn đến tỷ lệ hạt lép rất cao, có giống có tỉ lệ

hạt lép trên 40%. Tuy nhiên có các giống như OM 10040, N22, TLR 391,OM 8108,

Dular, OM 4900, được đánh giá là các giống có khả năng chịu nóng ở giai đoạn trỗ

ở cấp 0 - 3. Một số giống nằm ở ranh giới chống chịu nóng và nhạy cảm (cấp 5) là

các giống OM 6707, OM 28L và các giống này có tỷ lệ hạt lép ở mức trung bình

khá từ 20,48 – 21,67%.

Hình 3.4. Biểu đồ phân bố tính chống chịu nóng của các giống lúa

Kết quả phân bố các giống vào các nhóm cấp độ chịu nóng (Hình 3.4) nhận

thấy đa số các giống tập trung vào nhóm cấp chịu nóng cấp 9 (có đến 36 giống), tiếp

theo là nhóm có cấp độ chịu nóng cấp 7 có năm giống, nhóm giống có cấp độ chịu

nóng cấp 3 có năm giống, nhóm có cấp độ chịu nóng cấp 5 có hai giống; nhóm có

cấp độ chịu nóng cấp 1 và cấp 0 đều có một giống. Điều này chứng tỏ, trong số các

giống lúa thử nghiệm có một số giống biểu hiện tính chống chịu nóng khá trong giai

đoạn trỗ bông và những giống này có thể làm nguồn vật liệu cho công tác chọn tạo

các giống chịu nóng sau này. Qua kết quả này cho thấy các giống có khả năng

chống chịu nóng tốt là: TLR 391, N22, OM 10040, OM 8108, Dular và OM 4900.

3.1.1.2 Phân tích mối tương quan giữa các đặc điểm nông học của các giống thử nghiệm

Bảng 3.1. Mối tương quan giữa các đặc điểm nông học của các giống lúa thử nghiệm

Chiều cao cây

Số chồi

Số bông/bụi

% hạt chắc

% hạt lép

Tổng số hạt chắc

Cấp độ chịu nóng

Khối lượng 1000 hạt

Năng suất

0.070503633ns

Chiều cao cây

Số chồi

-0.05222474ns

0.369573984ns

Số bông/bụi

0.153607038ns

0.294146458ns

0.3700769ns

Tổng hạt chắc

0.199215598ns

-0.100158117ns

0.136063486ns

% chắc

0.067870571ns

-0.159524116ns

0.100065924ns

0.087253693ns

-0.096894976ns

-0.968094885**

% lép

-0.2244532ns

0.051227858ns

-0.063923655

-0.809916391**

0.831732341**

Cấp độ chịu nóng

0.009607774ns

Khối lượng 1000

-0.147040105ns

0.037253776ns

0.267472575ns 0.241932209ns

-0.00424987ns

0.046955585ns

0.006532174ns 1

hạt

0.026919592ns

0.016067509ns

0.219311755ns 0.284173238ns

0.068764475ns

-0.002987244ns 0.084916595ns 0.275077267ns 1

Năng suất

Ghi chú: ns: không có ý nghĩa thống kê; **: có ý nghĩa thống kê ở mức 0,01%

Nhận xét:

Qua Bảng 3.1 đánh giá tương quan giữa các đặc điểm nông học nhận thấy:

- Tỉ lệ hạt chắc (%) tương quan nghịch chặt chẽ với tỉ lệ hạt lép (%), tương

quan với cấp độ chịu nóng một cách chặt chẽ. Điều này cho thấy cấp độ chịu nóng

quyết định đến tỉ lệ hạt chắc (%) của bông lúa.

- Bên cạnh đó, tỉ lệ hạt lép (%) tương quan thuận chặt với cấp độ chịu nóng.

Điều này cho thấy, cấp độ chịu nóng không những quyết định đến tỉ lệ hạt chắc (%),

mà còn góp phần quan trọng quyết định đến tỷ lệ hạt lép (%).

- Mối tương quan của các đặc điểm nông học còn lại không có ý nghĩa về

mặt thống kê. Và các kết quả này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Bửu và

ctv, 2014 [10].

3.1.1.3. Kết quả phân nhóm di truyền của các giống lúa thử nghiệm dựa trên

đặc tính kiểu hình

Bên cạnh việc đánh giá các đặc tính nông học của các giống lúa thử nghiệm

thì việc đánh giá đa dạng di truyền sẽ đóng góp rất lớn trong việc chọn tạo giống

đồng thời xác định được biến động di truyền góp phần mang lại hiệu quả trong việc

quản lý, sử dụng bảo tồn và phát triển các nguồn gen quí. Hiện nay, có rất nhiều

phương pháp để nghiên cứu đa dạng di truyền của các giống cây trồng nói chung và

đối với cây lúa nói riêng như bằng hình thái học, bằng chỉ thị phân tử. Trong thí

nghiệm nội dung này việc đánh giá đa dạng di truyền chỉ dựa vào hình thái và chỉ

dựa vào một số đặc tính nông học chủ yếu. Cây phân nhóm về mối quan hệ di

truyền dựa trên các đặc điểm nông học của các giống lúa thử nghiệm được trình bày

qua Hình 3.5

Genetic distance

Hình 3.5. Cây phân nhóm di truyền các giống lúa thử nghiệm

Xét trên giản đồ phân nhóm di truyền của 50 giống lúa dựa vào các chỉ tiêu

kiểu hình thu được có thể chia chúng thành ba nhóm lớn ở trung bình khoảng cách

di truyền là 13,5 và kết quả phân chia các giống lúa cụ thể vào các nhóm được thể

hiện qua Bảng 3.2.

Bảng 3.2. Kết quả phân nhóm di truyền của 50 giống lúa dựa trên đặc tính kiểu hình

TLR378, TLR402, OM72L, TLR390, IR64, OM3673, TLR395, A1

OM10236, OM10041, Can Tho 3, TLR 407.

OMCS2012, OM10375, TLR456, OM10037, OMCS2013,

A OM10000, OM8108, TLR461, OM10037-3, OM10396, OM7L,

Can Tho 2, OM10174, TLR368, TLR405, TLR545, TLR391, A2

TLR397, AS996, TLR396, OM5990, OM10418, OM10252,

TLR393, OM10029, OM10258, TLR394.

OM6707, Dular, OM4900, OM28L, TLR392, OM10040. B1 B TLR450 B2

N22 C1 C RD6 C2

Gayabyeo, OM6063 C3

Dựa vào kết quả trình bày ở Hình 3.5 và Bảng 3.2 cho thấy:

Nhóm A: Bao gồm 38 giống, chia thành hai nhóm phụ ở trung bình khoảng

cách di truyền là 10,9.

Nhóm phụ A1: Ở trung bình khoảng cách di truyền: 0,5 - 5,55, nhóm A1 có

11 giống gồm: TLR378, TLR402, OM72L, TLR390, IR64, OM3673, TLR395,

OM10236, OM10041, Can Tho 3, TLR 407.

Nhóm phụ A2: Ở trung bình khoảng cách di truyền: 055 - 9,25 bao gồm 27

giống gồm: OMCS2012, OM10375, TLR456, OM10037, OMCS2013, OM10000,

OM8108, TLR461, OM10037-3, OM10396, OM7L, Can Tho 2, OM10174,

TLR368, TLR405, TLR545, TLR391, TLR397, AS996, TLR396, OM5990,

OM10418, OM10252, TLR393, OM10029, OM10258, TLR394.

Nhóm B: Bao gồm 7 giống, được chia thành hai nhóm phụ ở trung bình

khoảng cách di truyền: 12,95.

Nhóm phụ B1: Có trung bình khoảng cách di truyền 9,25 – 11,1 bao gồm 6

giống là OM6707, Dular, OM4900, OM28L, TLR392, OM10040.

Nhóm phụ B2: Có 1 giống là TLR450.

Nhóm C: bao gồm 4 giống, được chia thành 3 nhóm phụ ở trung bình khoảng

cách di truyền: 23,44

Nhóm C1: Bao gồm 1 giống là N22.

Nhóm C2: Bao gồm 1 giống là RD6.

Nhóm C3: Bao gồm 2 giống là Gayabyeo, OM6063.

Như vậy qua đánh giá các đặc tính nông học cũng như thành phần năng suất

của 50 giống lúa khảo sát nhận thấy các giống lúa có sự đa dạng về các đặc tính

nông học. Kết quả khảo sát đã xác định được một số giống lúa nổi trội về các đặc

tính nông học như thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số chồi trên bụi, số hạt chắc

trên bông, tỉ lệ hạt lép và năng suất. Đây chính là nguồn vật liệu di truyền rất quí có

thể phục vụ cho công tác chọn tạo giống để đáp ứng yêu cầu của sản xuất. Kết quả

này cũng phù hợp với báo cáo của Bùi Chí Bửu và ctv, 2012 [8].

Xét về đặc tính nông học đa số các giống lúa chịu nóng phân bố chiều cao

cây nằm trong nhóm từ 100 - 120 cm chiếm đến 45 giống. Nhóm 120 - 140 cm bao

gồm 3 giống. Các nhóm còn lại 140 - 160 cm, 160 - 180 cm, 180 - 200 cm các

giống phân bố rất ít. Điều này chứng tỏ các giống lúa chịu nóng chỉ tập trung ở

chiều cao trung bình khá.

Về năng suất (g/bụi), các giống có năng suất biến động rất khác nhau, tuy

nhiên trung bình năng suất một bụi nằm trong khoảng 6,26 g. Giống có năng suất

bụi lớn nhất là giống TLR 395 là 8,97 g. Ngược lại, giống Gayabyeo lại cho năng

suất khá thấp chỉ khoảng 2,10 g.

Khối lượng 1.000 hạt có sự biến động tương đối lớn với các giống, trung

bình của khối lượng 1.000 hạt là 26,15 g. Trong đó giống TLR 402 có khối lượng

1.000 hạt cao nhất (28,70 g), giống có khối lượng 1000 hạt thấp nhất là giống R6

(23,40 g).

Các giống có khả năng chịu nóng tốt bao gồm 6 giống TLR391, N22,

OM10040, OM8108, Dular và OM 4900. Ngoài khả năng chịu nóng các giống này

cũng có những đặc tính nông học rất tốt và năng suất cũng khá cao (Bảng 3.3).

Bảng 3.3. Bảng tổng hợp các tính trạng nông học của 6 giống lúa được chọn

Thời

Tổng

Cấp độ

gian

Số

Năng

số hạt

Tỉ lệ

chịu

STT Tên giống

sinh

bông/

suất

chắc/

hạt chắc (%)

hạt lép (%)

nóng

trưởng

bụi

(g/bụi)

bông

(cấp)

(ngày)

1 OM 8108

142

81,98

18,02

7,60

TLR 391

132

81,68

18,32

6,77

3 OM 10040

142

92,84

7,16

6,30

4 N22

135

89,00

11,00

5,33

5 Dular

158

75,00

25,00

4,70

6 OM4900

156

74,00

26,00

4,50

Nhìn chung, sự biến động lớn về mức độ biểu hiện các tính trạng khảo sát

cho thấy sự đa dạng kiểu hình của bộ giống lúa thử nghiệm do đó tạo thuận lợi cho

việc chọn dòng bố mẹ lai tạo trong các bước chọn lọc kế tiếp. Với mục tiêu tạo

giống lai có sự phối hợp năng suất cao, kiểu hình phù hợp đồng thời có tính chống

chịu cao với điều kiện khắc nghiệt của môi trường đặc biệt trong tình hình biến đổi

khí hậu hiện nay. Mỗi mẫu giống được chọn làm bố mẹ phải mang ít nhất một tính

trạng mong muốn, bố mẹ mang càng nhiều tính trạng mong muốn thì khả năng tạo

ưu thế lai sẽ càng cao. Tuy nhiên khi nguồn vật liệu khởi đầu lớn, nếu chỉ dựa vào

kiểu hình để chọn dòng bố mẹ thì số lượng dòng được chọn sẽ rất lớn, việc lai tạo

hạt lai và khảo sát con lai sẽ rất phức tạp, tốn kém thời gian và công sức.

Vì vậy đối với tập đoàn gồm 50 mẫu giống lúa này phương pháp đánh giá đa

dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR được thực hiện nhằm xác định mối tương

quan của từng mẫu giống với nhau, những mẫu giống có quan hệ càng xa nhau thì

khi lai giữa chúng khả năng tạo ưu thế lai sẽ càng cao. Kết hợp kết quả khảo sát

kiểu hình và kết quả đánh giá sự đa hình của các mẫu giống lúa sẽ giúp việc chọn

lựa các dòng bố mẹ được nhanh chóng và hiệu quả hơn.

3.1.2. Đánh giá sự đa hình của các giống lúa thử nghiệm bằng chỉ thị SSR

3.1.2.1. Sản phẩm PCR với các chỉ thị phân tử SSR

Trong phần nghiên cứu này, thí nghiệm đã dùng 24 chỉ thị phân tử SSR để

tạo sự khuếch đại DNA cho 52 dòng/ giống lúa thử nghiệm. Kết quả ghi nhận tất cả

sản phẩm của SSR đều cho sự đa hình trên 52 giống lúa (P=100%). Phần trình bày

kết quả sản phẩm của các mồi SSR thí nghiệm chỉ trình bày một số sản phẩm của

các mồi điển hình còn các sản phẩm của các mồi còn lại được trình bày ở phần phụ

lục.

- Sản phẩm PCR đối với cặp mồi RM 231 trên nhiễm sắc thể (NST) số 3: kết

quả điện di cho thấy sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 100% và 2 alen với kích

thước khuếch đại từ 190 bp đến 210 bp. Các giống lúa OM 6161, OM 6707, OM

28L, TLR 391, TLR 392, OM 10040, N22, Dular, OM4900 có kích thước khuếch

đại 190 bp; các giống còn lại có kích thước khuếch đại tương đồng với OM 1490 là

210 bp. Trong đó giống OM 6161 là giống được Bộ Nông nghiệp và Phát triển

Nông thôn được công nhận là giống Quốc gia. Giống OM 6161 có những đặc điểm

nông sinh học tốt và năng suất cao đặc biệt có khả năng chống chịu với điều kiện

nhiệt độ cao. Giống OM 1490 là giống cũng có các đặc điểm nông sinh học và năng

suất cao nhưng khả năng chống chịu với điều kiện khô hạn và chịu nóng rất kém.

Hình 3.6. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 231 trên nhiễm sắc thể số 3

Chú thích: 1:OM1490; 2:OM 6161; 3:TLR 378; 4:OMCS2012; 5:OM10252; 6:OM 10000;

7:OM 67O7; 8:OM 8108; 9: OMCS 2013;10:TLR 456;11: TLR 461; 12: OM 28L; 13: OM 7L;

14:OM 72L; 15:OM 3673; 16: TLR 402;17: TLR 390; 18: TLR 391; 19: TLR 392; 20: TLR 393;

21: TLR 394; 22: TLR 395; 23: TLR 396; 24: TLR 397; 25:OM 10040; 26:OM 10041; 27:Cần Thơ

2; 28: Cần Thơ 3; 29: OM 10037; 30: OM 10037-3; 31: OM 10375; 32: OM 1083; 33: OM 10418;

34: OM 10174; 35:OM 10236; 36: OM 10029; 37: TLR 450; 38: TLR 368; 39: TLR 405; 40: TLR

407; 41: OM 10396; 42: TLR 545; 43: OM 10258; 44: OM 6063; 45: N22; 46: OM5930;

47:AS996; 48:Dular; 49: OM 4900; 50: RD6; 51: Gayabyeo; 52:IR64: M: thang chỉ thị DNA

- Sản phẩm PCR đối với cặp mồi RM 160 trên NST số 3: kết quả điện di cho

thấy sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 100%. Sản phẩm khuếch đại 2 alen với

kích thước khuếch đại từ 200 đến 210 bp. Các giống lúa OM 6161, OM 6707, OM

28L, TLR 391, TLR 392, OM 10040, N22, Dular, OM4900 có kích thước khuếch

đại 200 bp. Các giống còn lại cho kích thước là 210 bp.

Hình 3.7. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 160 trên NST số 3

- Sản phẩm PCR đối với cặp mồi RM 3475 trên NST số 3: kết quả điện di

cho thấy sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 100% sản phẩm khuếch đại 2 alen

với kích thước khuếch đại từ 190 bp đến 200 bp. Các giống lúa OM 6161, OM

8108, TLR391, TLR392, TLR393, TLR394, TLR395, TLR396, TLR397, OM

10040, N22, Dular, OM4900 có kích thước khuếch đại 200 bp. Các giống còn lại

cho kích thước là 190 bp.

Hình 3.8. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 3475 trên NST số 3

- Sản phẩm PCR đối với cặp mồi RM 564 trên NST số 3: kết quả điện di cho

thấy sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 100 %. Sản phẩm khuếch đại 2 alen với

kích thước khuếch đại từ 215 bp đến 220 bp. Các giống lúa OM6161, TLR391,

TLR392, OM10040, N22, Dular, OM4900 có kích khuếch đại 220 bp. Các giống

còn lại là kích thước là 215 bp.

- Sản phẩm PCR đối với cặp mồi RM 5626 trên NST số 3: kết quả điện di

cho thấy sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 52/52 đạt tỷ lệ 100 %. Sản phẩm

khuếch đại 2 alen với kích thước khuếch đại từ 190 bp đến 200 bp. Các giống lúa

OM6161, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, N22, Dular, OM4900có kích

thước khuếch đại 200 bp. Có 02 giống lúa OM 6707, OM6063 có biểu hiện là dị

hợp tử. Các giống còn lại cho kích thước là 190 bp.

Hình 3.9. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 564 trên NST số 3

Hình 3.10. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 5626 trên NST số 3

- Sản phẩm PCR đối với cặp mồi RM 3586 trên NST số 3: kết quả điện di

cho thấy sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 100 %. Sản phẩm khuếch đại 2 alen

với kích thước khuếch đại từ 200 bp đến 220 bp. Các giống lúa OM6161, OM6707,

TLR461, OM28L, TLR402 TLR391, TLR392, TLR396, OM10040, N22, Dular,

OM4900 có kích thước khuếch đại 200 bp. Các giống còn lại cho kích thước là 220

bp.

Hình 3.11. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 3586 trên NST số 3

- Sản phẩm PCR đối với cặp mồi RM 520 trên NST số 3: kết quả điện di cho

thấy sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 100 %. Khuếch đại 2 alen với kích thước

khuếch đại từ 190 bp đến 200 bp. Các giống lúa: OM6161, OM6707, OMCS2013,

OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, N22, Dular, OM4900 có kích thước khuếch

đại 200 bp. Các giống còn lại cho kích thước là 190 bp.

Hình 3.12. Kết quả điện di sản phẩm PCR với chỉ thị RM 520 trên NST số 3

STT

Mồi

Kích thước đoạn khuếch đại (bp)

RM 231

190 - 210

RM 160

200 - 210

RM 3475

190 - 200

RM 564

215 - 220

RM 5626

190 - 200

RM 3586

190 - 200

OM6707,

RM 520

190 - 200

RM 468

210 - 215

RM 7076

180 - 200

OM6707,

RM 16236

200 - 205

OM6707,

RM 335

190 - 200

OMCS2013,

RM 6659

215 - 220

RM 16686

200 - 215

OM6707,

RM 3735

165 - 200

10029

OM6707,

RM 241

200 - 215

RM 26212

180 - 190

Bảng 3.4. Tổng hợp các sản phẩm của các mồi SSR thực hiện dạng đa hình

Các giống có khả năng chịu nóng có alen đồng hợp tử với giống N22 và Dular OM 6161, OM 6707, OM 28L, TLR 391,TLR392, OM 10040, OM4900 OM 6161, OM 6707, OM 28L, TLR 391,TLR 392, OM10040, OM4900 OM 6161, OM 8108, TLR391, TLR392, TLR393, TLR394, TLR395, TLR396, TLR397, OM 10040, OM4900 OM6161, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, TLR461, OM28L, TLR402 TLR391, TLR392, TLR396, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, TLR461, OM28L, TLR402 TLR391, TLR392, TLR396, OM10040, OM4900 OM6161, OMCS2013, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OMCS2013, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OMCS2013, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OMCS2013, OM6707, OM6161, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OMCS2013, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM10236, OM TLR450, TLR368, OM4900 OMCS2013, OM6161, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900

OM6707,

RM 127

200 - 205

RM 3252

220 - 230

RM 10115

210 - 215

RM 490

205 - 210

RM 493

200 - 225

RM 1287

210 - 215

OM6707,

RM 10694

190 - 200

RM 6329

210 - 220

OM6161, OMCS2013, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, TLR461, OM28L, TLR391, OM10040, OM4900 số OM6161, OM6707, Các giống OMCS2013, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OM6707, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161, OMCS2013, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900 OM6161,OM6707, OM28L, TLR391, TLR392, OM10040, OM4900

Qua kết quả trình bày ở Bảng 3.4 cho thấy tất cả 24 cặp mồi sử dụng trong

thí nghiệm đều cho sản phẩm điện di sản phẩm PCR và đều cho sản phẩm với hai

alen với kích thước khuếch đại dao động từ 165 bp đến 230 bp. Kết quả điện di sản

phẩm PCR cũng cho thấy tất cả 52 giống thử nghiệm đều mang QTL chịu nóng liên

kết chặt với các cặp mồi thí nghiệm. Trong đó có một số giống mang gen chống

OM 28L, TLR 391, TLR 392, OM 10040, OM 4900. Các giống này thể hiện

rõ qua sản phẩm điện di PCR của tất cả các cặp mồi sử dụng. Điều này khẳng

định hai giống N22 và Dular đã thể hiện khả năng chống chịu nóng tốt và hai

giống này được sử dụng dùng làm vật liệu lai cho các thí nghiệm sau này.

chịu nóng tốt có alen đồng hợp tử với giống N22 và Dular là: OM 6161, OM 6707,

Bảng 3.5. Tỉ lệ đa hình và giá trị PIC của 24 cặp mồi SSR

STT Mồi Nhiễm sắc thể Tỉ lệ đa hình ( %) Giá trị PIC

55,56 0,25 1 RM231 3

Kích thước đoạn khuếch đại (bp) 190 - 210 đại (bp) 200 - 210 2 RM160 3 66,67 0,24

3 RM3475 3 190 - 200 75,00 0,23

4 RM564 3 215 - 220 76,92 0,16

5 RM5626 3 190 - 200 90,91 0,31

6 RM3586 3 190 - 200 71,43 0,31

7 RM520 3 190 - 200 78,95 0,32

8 RM468 3 210 - 215 66,67 0,23

9 RM7076 3 180 - 200 55,56 0,16

10 RM16236 3 200 - 205 60,00 0,17

11 RM335 4 190 - 200 28,57 0,47

12 RM6659 4 215 - 220 66,67 0,17

13 RM16686 4 200 - 215 33,33 0,17

14 RM3735 4 165 - 200 55,56 0,19

15 RM241 4 200 - 215 50,00 0,08

16 RM26212 4 180 - 190 62,50 0,22

17 RM127 1 80,00 0,33

18 RM3252 1 10,91 0,39

19 RM10115 1 81,82 0,31

20 RM490 1 200 - 205 220 - 230 210 - 215 205 - 210 85,71 0,37

RM493 RM1287 RM10694 RM6329 200 - 225 210 - 215 190 - 200 210 - 220 81,82 77,78 45,45 87,50 0,33 0,25 0,17 0,31 1 1 1 1 21 22 23 24 Kết quả trình bày qua Bảng 3.5 cho thấy các sản phẩm điện di PCR của 24

cặp mồi cho tỉ lệ đa hình biến động từ 28,57% (RM 335) đến 90,91% (RM 5626) và

thông số PIC biến động từ 0,16 (RM 7076) đến 0,47 (RM 335). Điều này chứng tỏ

các cặp sử dụng là phù hợp trong thí nghiệm này.

3.1.2.2. Kết quả phân nhóm kiểu gen của các giống lúa chịu nóng

B2 22 2 B1

PHÂN NHÓM DI TRUYỀN KIỂU GEN

Genetic distance

Hình 3.13. Giản đồ phả hệ mối tương quan di truyền giữa 52 giống lúa dựa vào

các sử dụng chỉ thị SSR (UPGMA)

Cây phân nhóm đa dạng di truyền của 52 giống lúa được chia thành 2 nhóm

chính ở giá trị trung bình khoảng cách di truyền là 0,72.

Nhóm A: nhóm A có mức đa dạng nằm trong khoảng 0,00-0,39, bao gồm 9

giống: OM 6161, OM 10040, TLR 391, OM 4900, N22, TLR 392, Dular, OM 6707,

OM 28L. Về mặt di truyền, các giống trong nhóm này tương đối giống nhau. Đây là

nhóm giống có khả năng chịu nóng rất tốt. Các giống trong nhóm này có các alen

liên kết với các cặp mồi thí nghiệm và thể hiện sản phẩm khuếch đại ở kích thước

từ 190 đến 230 bp. Kết quả phân nhóm cũng cho thấy trong nhóm này tất cả 24 cặp

mồi thí nghiệm đều cho đa hình.

Nhóm B được chia thành hai nhóm B1 và B2 ở giá trị trung bình khoảng cách

di truyền là 0,48.

- Nhóm phụ B1 có 1 giống OMCS2013 và đối với cặp RM 3475, RM 5626,

RM 335, RM 10694 thể hiện sản phẩm khuếch đại ở kích thước 190 bp, RM 3735

thể hiện sản phẩm khuếch đại ở kích thước 200 bp, RM 16236 thể hiện sản phẩm

khếch đại ở kích thước 205 bp, RM 10115 thể hiện sản phẩm khếch đại ở kích

thước 210 bp, RM 520, RM 6659, RM 16686, RM 241 thể hiện sản phẩm khếch

đại ở kích thước 215 bp, RM 3586, RM 3252 thể hiện sản phẩm khếch đại ở kích

thước 220 bp, RM 1287, RM 3735 thể hiện sản phẩm khuếch đại ở kích thước 210

bp.

- Nhóm phụ B2 bao gồm các giống: OM 1490, TLR 378, OMCS 2012, OM

10252, RD6, OM 10000, AS996, OM 5930, TLR545, TLR407, TLR 456, OM 72L,

OM10418, OM 10383, OM 10037-3, CT3, OM 10375, OM 10041, OM 3673, TLR

390, Gayabyeo, TLR405, OM 10396, OM 10037, OM 10174, IR64, OM 10236,

OM 10258, OM 10029, TLR368, TLR 450, OM 6063, OM 8108, TLR 393, TLR

394, TLR 395, OM 7L, CT2, TLR 397, TLR 461, TLR 402, TLR 396. Trong nhóm

này các chỉ thị phân tử đa hình là: RM 10115, RM 520, RM 10236, RM 335, RM

16686, RM 421, RM 10694, RM 3475, RM 3735, RM3586, RM 7076, RM 6659,

RM 5749, RM 3252, RM 10694, RM1287.

Bảng 3.6. Kết quả tổng hợp phân nhóm di truyền của giá sự các giống thử nghiệm

bằng 24 cặp mồi SSR

Nhóm Các giống lúa Nhóm phụ

- A OM 6161, OM 10040, TLR 391, OM 490, N 22, TLR 392, Dular, OM 6707, OM 28L

OM CS 2013 B1 Kích thước khuếch đại (bp) 190 – 230 (190, 200, 205, 210, 215, 220, 230) 190 - 230 (190, 200, 205, 210, 215, 230)

B2 165- 230 (165, 180, 190, 200, 215, 220, 230)

OM 1490, TLR 378, OMCS 2012, OM 10252, RD6, OM 10000, AS996, OM 5930, TLR545, TLR407, TLR 456, OM 72L, OM10418, OM 10383, OM 10037-3, CT3, OM 10375, OM 10041, OM 3673, TLR 390, Gayabyeo, TLR405, OM 10396, OM 10037, OM 10174, IR64, OM 10236, OM 10258, OM 10029, TLR368, TLR 450, OM 6063, OM 8108, TLR 393, TLR 394, TLR 395, OM 7L, CT2, TLR 397, TLR 461, TLR 402, TLR 396.

Như vậy qua kết quả phân nhóm di truyền dựa trên kết quả phân tích kiểu

gen với 24 cặp mồi cho đa hình ghi nhận có 2 nhóm di truyền, trong đó mức độ đa

dạng di truyền ở nhóm B > nhóm A. Đặc biệt nhóm A có nhiều giống khá giống

nhau về mặt di truyền bao gồm các giống có khả năng chịu nhiệt cao rất tốt và về độ

đa dạng di truyền nhóm B khá lớn bao gồm rất nhiều giống lúa có đặc điểm nông

học rất tốt (Hình 3.13 và Bảng 3.6)

Nhận xét chung

Trong số 24 cặp mồi (primer) SSR sử dụng sự khuếch đại có tổng số 1236

băng DNA. Tính đa hình được thể hiện thông qua các chỉ thị sử dụng các giống lúa

có giá trị từ 28,57% (RM 335) đến 90,91% (RM 5626). Mức độ đa hình cao của các

giống lúa cho thấy rằng kỹ thuật SSR có thể giải quyết những biến đổi di truyền

trong việc nghiên cứu nhiều giống lúa. Trung bình số đoạn DNA được khuếch đại

bằng chỉ thị SSR trong nghiên cứu này có kích thước dao động từ 165 đến 230bp.

Với 24 chỉ thị có một sự biến đổi cao của các đoạn DNA được tạo ra từ chỉ thị SSR

có thể là do sự khác biệt trong vị trí gắn trên toàn bộ các alen của các giống lúa

khác nhau. Trong phân tích đa dạng về di truyền chia ra các hợp phần quan trọng:

tần số alen và tính đa hình trong nhóm. Đánh giá đa dạng di truyền giữa các

dòng/giống có nguồn gốc địa lý khác nhau trong tập đoàn giống lúa qua đó tìm hiểu

mức độ quan hệ thân thuộc giữa các nhóm giống này để giúp cho việc chọn các

giống có nhiều tính trạng phong phú và tìm khoảng cách di truyền để thiết lập hợp

lý cho vật liệu lai sau này. Đối với chỉ thị SSR đã sử dụng cho tỉ lệ locus đa hình

giữa các nhóm giống biến động từ 90% đến 100%. Tính đa hình biểu hiện quan

trọng nhất ở các nhóm giống khác nhau, số alen trung bình ở mỗi locus. Dựa vào số

lượng và tần số ghi điểm của các đoạn DNA, tỷ lệ đa hình và các thông số hiệu quả

khác sau khi tổng hợp lại thì dường như các chỉ thị SSR cho đa hình tốt nhất là

những chỉ thị có hiệu quả và có thể được sử dụng để sàng lọc phân tử trong nguồn

gen nóng trên cây lúa. Băng hình điện di được phân tích bằng phương pháp

UPGMA (Hình 3.13) cho thấy quá trình phân nhóm kiểu gen thành hai nhóm chính.

Có một mối liên hệ chặt chẽ giữa các kiểu gen đã được ghi nhận. Mối tương quan di

truyền như vậy rất có ý nghĩa, nó cung cấp cho các nhóm giống chịu nóng như N22,

OM10040, OM6161, Dular là vật liệu tốt cho chương trình nghiên cứu lai tạo các

giống lúa chịu nóng sau này.

Thông qua các dữ liệu chỉ thị SSR với 24 cặp mồi được sử dụng, chỉ thị SSR

đã được chứng minh là một công cụ hữu hiệu để xác định tính đa dạng di truyền

trên cây lúa chịu nóng, đồng thời để quản lý tốt hơn ngân hàng gen cây lúa cũng

như để thúc đẩy việc sử dụng giống du nhập trong chương trình nhân giống sau này.

Dựa vào kết quả phân nhóm này, kết hợp với kết quả khảo sát kiểu hình, có thể giản

lược số dòng thuần giúp cho việc lưu giữ và sử dụng nguồn gen dễ dàng hơn; đồng

thời cũng xác định được những dòng lúa có thể lai với nhau nhằm tạo ưu thế lai.

Mặt khác dựa vào chỉ thị phân tử để có thể đánh giá gián tiếp sự hiện diện hay

không hiện diện của gen chọn lọc nhờ chỉ thị mà không bị ảnh hưởng của môi

trường. Theo nhận định của các nhà di truyền học, khi lai giữa các mẫu giống

càngkhác xa nhau về mặt di truyền thì khả năng tạo ưu thế lai càng cao. Vì vậy đối

với bộ mẫu giống lúa này có thể chọn mẫu giống từ các nhóm riêng biệt để lai với

nhau, mẫu giống được chọn phải thể hiện sản phẩm khuếch đại khi điện di và sở

hữu kiểu hình với nhiều tính trạng mong muốn, và các số liệu này đã thành công

trong việc lai tạo ra các giống lúa OM 4900; OM 6161, OM 6162 và OM 7347 [23].

3.2. Tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chống chịu nóng trên cây lúa bằng

phương pháp lai hồi giao

Tạo các quần thể hồi giao là công đoạn rất quan trọng, nhằm cung cấp nguồn

vật liệu cho cả tiến trình nghiên cứu và chọn lọc dòng thuần mang gen mục tiêu cần

chuyển theo định hướng ban đầu. Nghiên cứu của đề tài được sử dụng giống nhập

nội N22 và giống Dular đã được xác định mang gen chống chịu nóng làm nguồn vật

liệu cho gen (donor), giống AS996 đã qua chọn lọc mang nhiều đặc điểm tốt nhưng

khi nhiệt độ tăng cao thì tỉ lệ lép cao được dùng làm giống tái tục (recurrents).

Trong phân tích đa dạng nguồn gen cho thấy giống AS996 nằm trong nhóm B trong

khi đó giống N22 và Dular thuộc nhóm A. Điều này khẳng định việc chọn vật liệu

lai khởi đầu phù hợp và sẽ cho nhiều ưu thế lai cho các thế hệ sau. Để tạo các quần

thể hồi giao đến thế hệ BC4 cho các tổ hợp lai đề tài đã tiến hành trong 05 vụ thí

nghiệm, từ vụ Đông Xuân năm 2011-2012 đến vụ Hè Thu 2014.

Trong suốt quá trình thí nghiệm, yêu cầu luôn được đặt ra là phải chọn được

các cây có khả năng chống chịu nóng trong các quần thể lai để tiếp tục tạo hạt hồi

giao. Theo đó, trong mỗi vụ thí nghiệm đều phải bố trí gieo các quần thể hồi giao

kèm với các giống đối chứng của bố mẹ, nhằm làm đối chứng cho chọn lọc đồng

thời lấy phấn hoa trên giống AS996 để tạo hạt hồi giao, các cá thể được chọn để tiếp

tục hồi giao phải có các đặc điểm nông học và chịu nóng tốt. Bảng 3.7 cho thấy

danh sách các quần thể hồi giao được phát triển để đánh giá kiểu hình và kiểu gen.

Bảng 3.7. Tóm tắt quá trình tạo các quần thể hồi giao đến thế hệ BC4 cho các giống

lúa nghiên cứu

Quần thể AS996 /N22 (1) Quần thể AS996/Dular (2)

Vụ Kết quả Kết quả

- Gieo được 30 cây F1 và tiến hành hồi giao lần thứ nhất. - Tạo được 91 hạt hồi giao lần 1 - Gieo được 50 cây F1 và tiến hành hồi giao lần thứ nhất. - Tạo được 106 hạt hồi giao lần 1 Vụ Xuân Hè 2012

Nội dung công việc - Thu nhận hạt lai F1. - Tạo quần hồi thể giao lần thứ nhất: BC1-2 - Tạo quần hồi thể giao lần hai: BC2-2 Nội dung công việc - Thu nhận hạt lai F1 - Tạo quần hồi thể lần giao nhất thứ BC1-1 - Tạo quần hồi thể giao lần hai: BC2-1

Vụ Hè Thu 2012

- Đã gieo 71 cây BC1-2, đánh giá và chọn được 2 cây đạt yêu cầu cho hồi giao lần 2. - Tạo được 10 cây hồi giao lần 2.

Vụ Đông Xuân 2013

- Tạo quần thể hồi giao lần 3: BC3-2 theo 2 cây chọn từ vụ trước. - Tạo quần hồi thể giao lần ba: BC3-1 theo 3 cây chọn từ vụ trước

Vụ Hè Thu 2014 - Đã gieo toàn bộ hạt BC2-2 của 2 cây chọn từ vụ trước thành 2 dòng; đánh giá và chọn được 9 cây đạt yêu cầu để tiếp tục hồi giao lần 3. - Tạo được 150 hạt hồi giao. - Đã gieo được 120 cây BC3-2 theo 2 dòng, đánh giá và chọn được 50 cây đạt yêu cầu để tiếp tục hồi giao lần thứ tư. - Tạo được 40 cây hồi giao lần thứ tư.

- Đã gieo 50 cây BC1- 1, đánh giá và chọn được 3 cây đạt yêu cầu cho hồi giao lần 2. - Tạo được 15 cây hồi giao lần 2. - Gieo toàn bộ hạt BC2-1 của 3 cây chọn từ vụ trước thành 3 dòng, đánh giá và chọn được 17 cây đạt yêu cầu để tiếp tục hồi giao lần 3. Số hạt tạo được 250 - Đã gieo được 200 theo 3 cây BC3-1 dòng, đánh giá và chọn được 50 cây đạt yêu cầu để tiếp tục hồi giao lần thứ tư. -Tạo được 50 cây hồi giao lần thứ tư.

- Tạo quần hồi thể lần giao thứ tư: BC4-2 theo 2 dòng chọn vụ từ trước. - Tạo quần thể hồi giao lần thứ tư: BC4-1 theo 3 dòng chọn từ vụ trước.

3.2.1. Kết quả tạo hạt hồi giao lần thứ nhất (BC1) cho các quần thể

Trong vụ Hè Thu 2012 nghiên cứu tiến hành thu nhận hạt F1 được tạo ra

trong vụ trước, gieo và tạo hạt hồi giao lần thứ nhất (BC1). Các con lai F1 đều thuần

nhất về tính chống chịu nóng, do đó trên mỗi quần thể lai tiến hành chọn 30 cây để

làm mẹ, lấy phấn bố trên giống AS996 để tạo hạt hồi giao, mỗi cây tiến hành lai từ

5 – 7 hạt. Kết quả đã tạo được cây hồi giao với giống N22 (ký hiệu N), Dular (ký

hiệu D). Bên cạnh đó, trên các giống tái tục và giống cho gen chống chịu nóng tiếp

tục tiến hành tự thụ được từ 20-30 cây cung cấp cho các thí nghiệm tiếp theo. Kết

quả trình bày ở Bảng 3.7 cho thấy thí nghiệm đã tạo ra được 91 hạt BC1 của tổ hợp

lai AS996/N22 và được 106 hạt BC1 của tổ hợp lai AS996/Dular.

3.2.2. Kết quả đánh giá các quần thể BC1 và tạo hạt hồi giao lần 2 (BC2)

Trong vụ Hè Thu 2013, nghiên cứu tiến hành gieo toàn bộ hạt BC1 của hai

quần thể hồi giao được tạo ra trong vụ Hè Thu năm 2012, đánh giá và chọn những

cây chống chịu nóng để tiếp tục hồi giao với giống bố AS996. Việc lựa chọn các cá

thể mang gen chống chịu nóng trong các quần thể hồi giao trở nên phức tạp, cho

nên phải kết hợp đánh giá kiểu hình và kiểu gen. Do vậy, để nhanh chóng xác định

các cây hồi giao có khả năng mang gen chống chịu nóng, nghiên cứu tiến hành đánh

giá sự biểu hiện của gen chống chịu nóng bằng chỉ thị chọn lọc là RM 3586 và RM

160.

3.2.3. Kết quả đánh giá thanh lọc cây mang gen chống chịu và chọn dòng

thuần từ các quần thể hồi giao mang gen chịu nóng

Từ 5 dòng lai của hai quần thể hồi giao đến thế hệ thứ (BC2) có được ở kết

quả trên, nghiên cứu tiếp tục đánh giá và chọn lọc dòng thuần qua hai thế hệ tự thụ

(từ BC2F1 đến BC2F2). Việc tiến hành tự thụ và chọn lọc liên tiếp nhằm gia tăng tần

suất tái tổ hợp các kiểu gen mong muốn trong các quần thể hồi giao là một yêu cầu

bắt buộc. Việc đánh giá các tính trạng hình thái quan trọng, nghiên cứu tiến hành

đánh giá khả năng chịu nóng trong điều kiện nhiệt độ nóng nhân tạo và trồng ra

ngoài đồng ruộng, sử dụng kỹ thuật PCR để xét nghiệm thanh lọc cây mang gen

chống chịu. Phản ứng chống chịu nóng các dòng lai hồi giao (ở thế hệ BC2F2) được

xác định gen chịu nóng bằng kỹ thuật PCR. Trong từng bước nghiên cứu, các

phương pháp đánh giá và thanh lọc được phối hợp với nhau nhằm chọn được các

dòng hồi giao phù hợp với mục tiêu ban đầu. Trong thí nghiệm này do số cây được

chọn từ các cá thể F1 và các quần thể lai của hai ổ hợp lai AS996/ N22//AS996 và

AS996/ Dular//AS996 không đều nhau nên thí nghiệm chỉ chọn các cây có những

đặc điểm hình thái tốt. Do đó kết quả cho tỉ lệ % của các kết quả thanh lọc các cá

thể F1 và các các quần thể lai của hai tổ hợp lai AS996/N22 và AS996/Dular là tính

trên số cây được khảo sát.

3.2.3.1. Đánh giá kết quả thanh lọc nóng của các cá thể thế hệ F1 và các quần

thể lai của tổ hợp lai AS996/ N22//AS996

Ở thế hệ F1 ghi nhận có 7 cây chống chịu (chiếm 28%) và 18 cây mẫn cảm

chiếm tỉ lệ 72%. Đến thế hệ BC1 có 25 cây chống chịu chiếm 54,35% cây chống

chịu và có 21 cây mẫn cảm chiếm 45,65%. Tiếp tục qua đánh giá thanh lọc thế hệ

BC2F1 có tổng số 21 cây chống chịu chiếm tỷ lệ 87,5% và 3 cây mẫn cảm chiếm tỷ

lệ 12,5%; đến thế hệ BC2F2 thì cá thể cho tỉ lệ 45,92 % cây chống chịu và 54,08 %

cây mẫn cảm; thế hệ BC3 có 21 cây chống chịu chiếm tỷ lệ 44,7% và 26 cây mẫn

cảm chiếm tỷ lệ 55,3%.

3.2.3.2. Đánh giá kết quả thanh lọc nóng của các cá thể thế hệ F1 và các quần

thể lai của tổ hợp lai AS996/ Dular//AS996

Tương tự như thí nghiệm đánh giá phản ứng thanh lọc của quần thể lai BC

của tổ hợp lai AS996/N22//AS996, Ở thế hệ F1 của tổ hợp lai AS996/Dular//AS996

ghi nhận tỉ lệ con lai mang tính chống chịu nóng chiếm 30% và tỉ lệ con lai mẫn

cảm với nhiệt độ nóng chiếm 70%. Đến thế hệ BC1 có số cây chống chịu với nhiệt

độ nóng chiếm 55,25% và số cây mẫn cảm chiếm tỉ lệ 44,75%. Tiếp tục qua đánh

giá thanh lọc thế hệ BC2F1 có số cây chống chịu chiếm tỷ lệ 88,5% và số cây mẫn

cảm chiếm tỷ lệ 11,5%; đến thế hệ BC2F2 thì số cá thể mang tính chống chịu chiếm

tỉ lệ 46,83% và số cây mẫn cảm chiếm tỉ lệ và 53,17%; và thế hệ BC3 có số cây

chống chịu chiếm tỷ lệ 46,17% và số cây mẫn cảm chiếm tỷ lệ 53,83%

3.2.4. Kết quả đánh giá kiểu hình các dòng lai BC2F2 từ hai tổ hợp lai

AS996/N22/AS996 và tổ hợp lai AS996/ Dular//AS996

Trong thí nghiệm này các quần thể con lai từ hai tổ hợp lai

AS996/N22//AS996 và tổ hợp lai AS996/ Dular//AS996 được bố trí ngoài đồng với

điều kiện trong thời gian trỗ bông có nhiệt độ cao vì số lượng con lai nhiều và thí

nghiệm trong tủ sinh trưởng thực vật rất tốn kém (nhiệt độ được đo tại trạm khí

tượng tự động tại ruộng thí nghiệm, Viện nghiên cứu lúa Đồng bằng sông Cửu

Long, số liệu ghi nhận cụ thể trong Hình 2, Phụ lụ 3. Qua các số liệu theo dõi cho

thấy điều kiện nhiệt độ trong thời gian thí nghiệm thoả được điều kiện đánh giá khả

năng chịu nóng của các dòng lai thí nghiệm.

3.2.4.1. Kết quả đánh giá kiểu hình các dòng lai BC2F2 từ tổ hợp lai

AS996/N22/AS996

Trong nghiên cứu này kết quả chỉ trình bày theo dõi một số chỉ tiêu theo

dõinông học liên quan đến tính chịu nóng của cây lúa như: Thời gian sinh trưởng,

chiều cao cây, số bông/ khóm (bụi), điểm chống chịu nóng (HT score), số hạt chắc/

bông, tỷ lệ hạt lép (%), khối lượng 1.000 hạt và năng suất/ bụi (khóm) lúa.

Kết quả đánh giá các đặc tính nông học của quần thể con lai BC2F2 từ tổ hợp lai

AS996/N22

Bảng 3.8. Một số đặc tính nông học của quần thể con lai BC2F2 từ tổ hợp lai

AS996/N22

Dòng/giống Thời gian sinh Thời gian trổ 50% Chiều cao cây

trưởng (ngày) (ngày) (cm) lúa

95 70 105 AS996

100 75 113 N22

AS996/N22

112 87 136 Cao nhất

93 68 90 Thấp nhất

102,9 77,9 107,9 Trung bình

Hình 3.14. Sự biến động của thời gian sinh trưởng (a), thời gian trổ 50% (b) và

chiều cao cây (c) các dòng lai BC2F2 của tổ hợp AS996/N22; Ghi chú: đường kẻ

xanh lá cây: AS996; đường kẻ nâu đỏ: N22

Kết quả trình bày ở Bảng 3.8 cho thấy các cá thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai

AS996/N22//AS996 có thời gian trỗ dao động từ 68 đến 87 ngày; thời gian sinh

trưởng dao động từ 93-112 ngày. So với giống bố mẹ, thời gian trỗ và thời gian sinh

trưởng của con lai đa số dài hơn. Về chiều cao cây, quần thể con lai dao động khá

lớn từ 90-136 cm, tuy nhiên đa số con lai vẫn tập trung ở khoảng giữa chiều cao của

giống bố và mẹ (Hình 3.14). Sự đa dạng quần thể con lai về các đặc tính sinh dưỡng

tạo điều kiện thuận lợi cho nhà chọn giống chọn lựa được các cá thể con lai đạt yêu

cầu mong muốn về một giống lúa tốt.

Kết quả đánh giá thành phần năng suất và năng suất của quần thể con lai

BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22

Bảng 3.9. Các thành phần cấu thành năng suất và năng suất của quần thể con lai

BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22

Tỷ lệ hạt chắc/bông (%) Năng suất/ bụi (g) Dòng/giống lúa Số hạt chắc/bông (hạt)

Số bông/ bụi (bông) 9 7 Chiều dài bông (cm) 19 21 97 86 89,81 86,87 Khối lượng 1000 hạt (g) 24,5 17,4 6,13 5,46

23,0 4,0 11,5 30,0 17,0 22,7 210,0 59,0 124,5 97,6 47,0 73,9 53,6 8,5 24,5 9,08 3,78 7,37

AS996 N22 AS996/N22 Cao nhất Thấp nhất Trung bình

Kết quả phân tích năng suất và các thành phần năng suất của giống bố mẹ và

quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai AS996/ N22 cho thấy: số bông/bụi của quần

thể con lai cao có nhiều cá thể vượt trội hơn so với giống bố, mẹ. Tỷ lệ hạt chắc

trên/bông cũng tương tự có nhiều cá thể lai cao hơn giống bố mẹ, tuy nhiên có sự

biến động lớn giữa các cá thể trong quần thể (cao nhất: 97,6%; thấp nhất: 47,0%)

(Bảng 3.9 và Hình 3.15). Năng suất bụi ở quần thể con lai cũng cao có rất nhiều cá

thể cao hơn rất nhiều so với giống bố, mẹ (cao nhất: 9,08 g; thấp nhất là 3,78 g)

(Bảng 3.9). Kết quả phân tích trên cũng cho thấy rằng các con lai của tổ hợp lai khá

phong phú về các đặc tính năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất tạo điều kiện

thuận lợi cho việc tuyển chọn các con lai triển vọng có những đặc tính mong muốn

của nhà chọn tạo giống.

Hình 3.15. Sự biến động của các thành phần năng suất của các dòng lai BC2F2 của

tổ hợp lai AS996/N22; (a) Số bông/bụi; (b) Chiều dài bông; (c) Số hạt chắc/bông;

(d) Tỷ lệ hạt chắc/bông; (e) Khối lượng 1000 hạt; Ghi chú: đường kẻ xanh lá cây:

AS996; đường kẻ nâu đỏ: N22

Kết quả đánh giá chống chịu với sâu bệnh hại của quần thể con lai BC2F2

của tổ hợp lai AS996/N22

Bảng 3.10. Kết quả theo dõi các chỉ tiêu sâu bệnh hại của quần thể con lai BC2F2

của tổ hợp lai AS996/N22

Dòng/giống Rầy nâu (cấp) Đạo ôn (cấp) Bạc lá (cấp) lúa

1 1 1 AS996

1 3 1 N22

AS996/N22

Cao nhất 1 3 3

Thấp nhất 1 1 1

Trung bình 1 1,1 1,4

Kết quả trình bày ở Bảng 3.10 cho thấy, về khả năng kháng rầy nâu của quần

thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22 rất cao thể hiện qua kết quả đánh giá

dựa vào thang điểm đánh giá rầy nâu ở cấp 1 và kết quả này cũng tương cấp đánh

giá rầy nâu của giống bố, mẹ. Về kết quả đánh giá mức độ nhiễm bệnh hại đối với

bệnh đạo ôn và bệnh bạc lá cho thấy: khả năng kháng của quần thể con lai rất tốt

(cấp 1-3) tương đương với giống bố, mẹ.

Qua đánh giá các tính trạng nông học, các thành phần năng suất và năng suất

cho thấy quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22 có mức biến động rất

rộng so với giống bố mẹ, nhiều dòng có biểu hiện ưu thế lai với các đặc tính vượt

trội. Các dòng lai này cần được tiếp tục theo dõi và đánh giá cho các bước tiếp theo

sau này của công tác chọn giống.

3.2.4.2. Kết quả đánh giá kiểu hình các dòng lai BC2F2 từ tổ hợp lai

AS996/Dular/AS996

Từ kết quả phân tích của các tính trạng nông học trên quần thể con lai BC2F2

của tổ hợp lai hồi giao AS996/Dular//AS996, các đặc tính kiểu hình của các con lai

hồi giao được khảo sát như sau:

Chiều cao cây

Hình 3.16. Phân bố chiều cao cây trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai hồi

giao AS996/Dular//AS996

Qua khảo sát cho thấy quần thể con lai của tổ hợp lai BC2F2

AS996/Dular//AS996 có chiều cao cây tập trung từ 100 – 150 cm có 519 dòng chiếm tỉ

lệ 50,08%, kế đến là nhóm dòng lai có chiều cao cây từ nhỏ hơn 100 cm chiếm tỉ lệ

32,16% (có 328 dòng) và cuối cùng là nhóm có chiều cao cây từ 151 - 200 cm chiếm tỉ lệ

16,96% (có 173 dòng). Như vậy đa số các dòng lai hồi giao BC2F2 của tổ hợp lai

AS996/Dular//AS996 có chiều cao cây đạt trung bình (Hình 3.16).

Số chồi trên bụi

Hình 3.17. Phân bố số chồi / bụi trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai hồi giao

AS996/Dular//AS996

Qua số liệu thể hiện ở Hình 3.17 cho thấy đa số con lai BC2F2 của tổ hợp lai

AS996/Dular//AS996 có số chồi trên bụi nằm trong khoảng nhỏ hơn 10 chồi/ bụi

đạt 521 dòng chiếm tỉ lệ 51,08 %, kế đến là nhóm dòng có số chồi từ 10 -15 chồi/

bụi chiếm tỉ lệ 35,78% (có 365 dòng), nhóm có số chồi từ 16 -20 chồi/bụi chiếm tỉ

lệ 10,78% (có 110 dòng). Qua kết quả trên cho thấy đa số các dòng lai hồi giao của

tổ hợp lai AS996/Dular//AS996 có khả năng nở bụi tốt.

Số hạt chắc trên bông

Hình 3.18. Phân bố số hạt chắc / bông trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai hồi

giao AS996/Dular//AS996

Kết quả thí nghiệm cho thấy số con lai BC2F2 của tổ hợp lai

AS996/Dular//AS996 có số hạt chắc trên bông nằm trong khoảng từ 51 – 100 hạt

chiếm tỉ lệ cao (58,73%, có 599 dòng), kế đến là nhóm có từ 0 - 50 hạt trên bông

chiếm tỉ lệ 22,45% (có 229 dòng), nhóm có số hạt chắc trên bông đạt từ 101 – 150

hạt có 179 dòng chiếm tỉ lệ 17,55% và nhóm có số hạt chắc trên bông từ 151 – 200

chiếm tỉ lệ thấp nhất 1,27% (có 13 dòng).

Tỉ lệ hạt lép (%)

Hình 3.19. Phân bố tỉ lệ hạt lép (%) trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai hồi

giao AS996/Dular//AS996

Kết quả trình bày tại Hình 3.19 đã cho thấy số con lai BC2F2 của tổ hợp lai

AS996/Dular//AS996 có tỉ lệ (%) hạt lép nằm trong khoảng 21 – 30% chiếm tỉ lệ

cao nhất (31,47%, có 320 dòng), kế đến là nhóm có tỉ lệ % hạt lép trên 40% có 241

dòng. Đặc biệt về chỉ tiêu % hạt lép số dòng cho có tỉ lệ hạt lép nhỏ hơn 10 %

chiếm tỉ lệ rất thấp chỉ có 19 dòng đạt tỉ lệ 1,86%.

Năng suất cá thể (g/bụi)

Hình 3.20. Phân bố năng suất bụi trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai hồi

giao AS996/Dular//AS996

Kết quả đánh giá năng suất của các dòng lai BC2F2 của tổ hợp lai

AS996/Dular//AS996 có năng suất (g/bụi) nằm trong khoảng từ 6 -10 g/bụi đạt số

dòng cao nhất là 445 dòng chiếm tỉ lệ 46, 63%, số dòng lai có năng suất cá thể từ 21

– 25 g/ bụi chỉ có một dòng (Hình 3.20). Nhìn chung các các dòng lai hồi giao

BC2F2 của tổ hợp lai AS996/Dular//AS996 có năng suất (g/bụi) nằm trong khoảng

từ 6 -10 g/bụi và như vậy tạo điều kiện cho nhà chọn giống lúa tuyển chọn được các

dòng lai mong muốn.

Tính chống chịu nóng (HT score)

Hình 3.21. Phân bố tính chịu nóng trên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai hồi

giao AS996/Dular//AS996

Dựa vào kết quả phân hạng điểm chống chịu nóng theo tỉ lệ hạt lép (%) cho

thấy đa số con lai BC2F2 của tổ hợp lai AS996/Dular//AS996 có điểm chống chịu

nóng cấp 9 chiếm tỉ lệ 65,88% (có 672 dòng), số dòng con lai có khả chống chịu

nóng cấp độ từ 0 – 3 chiếm tỉ lệ thấp chỉ có 74 dòng (tỉ lệ 7,25%), đây là những

dòng lai có triển vọng và đưa vào các bước tiếp theo trong tuyển chọn giống lúa có

tính chống chịu nóng (Hình 3.21).

Như vậy qua đánh giá các tính trạng nông học của các quần thể con lai

BC2F2 từ hai tổ hợp lai AS996/ N22 và AS996/Dular cho thấy cây lúa rất nhạy cảm

với nhiệt độ nóng trong suốt thời kỳ phát dục, với nhiều mức độ bất thụ khác nhau

(biểu hiện qua tính trạng tỷ lệ hạt lép/bông). Tính chống chịu nóng của cây lúa rất

phức tạp xét về di truyền học và sinh lý học. Nhiều tính trạng hình thái học đóng

góp vào kết quả chống chịu nóng có tính chất lý thuyết đã được nêu ra với sự điều

khiển của đa gen hoặc QTL (quantitative trait loci). Qua đánh giá các tính trạng

nông học của các quần thể con lai từ hai tổ hợp lai AS996/ N22 và AS996/Dular

cho thấy có những con lai có những tính trạng vượt trội so với giống bố mẹ và qua

đó giúp cho nhà chọn giống chọn lựa dễ dàng hơn các dòng con lai mong muốn.

3.2.5. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc dòng lai mang gen chịu nóng

3.2.5.1 Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc dòng lai mang gen chịu nóng

của tổ hợp lai AS996/N22//AS996

Kết quả xét nghiệm PCR thanh lọc cây mang gen chịu nóng của tổ hợp lai

AS996/N22//AS996

Do các dòng hồi giao ở thế hệ BC đều có số lượng cá thể rất lớn nên không

thể tiến hành xét nghiệm PCR cho tất cả các quần thể. Kết quả cho thấy, mặc dù

trên các dòng hồi giao đều có xuất hiện dạng hình phân ly về các tính trạng khác

nhau như chiều cao, thời gian sinh trưởng, dạng hình của các cây. Nhưng việc chọn

lọc các cây có cùng thời gian sinh trưởng và kích thước cây đồng đều được chọn lọc

để đưa đánh giá phản ứng chống chịu nóng.Vì vậy, nghiên cứu đã tiến hành lấy

ngẫu nhiên cá thể trên mỗi dòng để xét nghiệm PCR, tổng số cá thể của dòng được

ký hiệu từ G 1 đến G 50.

Kết quả thanh lọc PCR của quần thể BC2F2 trên cây mang gen mang chịu

nóng của tổ hợp lai AS996/N22//AS996

Trong thí nghiệm này ứng dụng hai chỉ thị phân tử trong đánh giá gen chịu

nóng trên quần thể lai hồi giao AS996/N22//AS996 là RM 3586 và RM 160. Các

chỉ thị phân tử này chuyên biệt có liên quan đến tính chịu nóng của cây lúa được

công bố vào năm 2009 [141]; [35]. Các kết quả nghiên cứu về tính chịu nóng của

cây lúa cho thấy rằng biến thiên kiểu hình được giải thích bởi QTL tại khoảng giữa

hai chỉ thị RM 3586 - RM 160 (Buu và ctv, 2014) [35]. Dùng các chỉ thị phân tử

liên kết với tính chịu nóng trên các dòng lai của hai tổ hợp lai với 2 cặp mồi SSR để

tạo sự khuếch đại chuyên biệt cho phân tích trên gen chịu nóng. Các chỉ thị phân tử

này được ghi nhận kết quả là tất cả sản phẩm của SSR đều cho sự đa hình trên 50

dòng lúa (P=100%) (Kết quả của nghiên cứu sử dụng 24 chỉ thị phân tử SSR để

đánh giá sự đa hình của 50 giống lúa khảo sát).

Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy các chỉ thị phân tử có tính liên kết chặt

chẽ với tính trạng chống chịu nóng của cây lúa cho thấy rằng hai chỉ thị phân tử RM

3586 và RM 160 có thể sử dụng trong phương pháp MAS (Marker- assisted

selection) để lựa chọn giống lúa có kiểu hình có khả năng chống chịu nhiệt độ cao

của môi trường [138]; [38]. Trong nội dung nghiên cứu này đã sử dụng các thông

tin về các chỉ thị phân tử RM 3586 và RM 160 để đánh giá quần thể MAS của các

cá thể của những dòng lai được đánh giá là đa hình trên cả hai tổ hợp lai. Và kết

quả chỉ trình bày một số kết quả chính trong đánh giá các dòng lai có triển vọng của

các quần thể hồi giao.

Kết quả sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết với các dòng lai BC2F2 của các

tổ hợp lai. Đối với cặp mồi RM 3586 sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 100%

và 2 alen với kích thước khuếch đại từ 200 bp đến 220 bp. Phân tích tần số alen trên

các dòng lai cho kết quả các cá thể dị hợp tử biểu hiện kiểu hình chống chịu nóng

chiếm giá trị là 66% trên quần thể hồi giao AS996/N22//AS996 (Hình 3.22)

220 bp

200 bp

Hình 3.22. Sản phẩm PCR của RM3586 trên NST số 3 của quần thể BC2F2 từ tổ

hợp lai AS996/N22//AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1 – 50: các dòng lai thí

nghiệm)

Đối với cặp mồi RM 160 sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 100% và 2

alen với kích thước khuếch đại từ 200 bp đến 210 bp. Phân tích tần số alen trên các

dòng lai cho kết quả các cá thể dị hợp tử biểu hiện kiểu hình chống chịu nóng chiếm

giá trị là 66% trên quần thể hồi giao AS996/N22//AS996 (Hình 3.23)

210 bp

200 bp

Hình 3.23. Sản phẩm PCR của RM 160 trên NST số 3 của quần thể BC2 F2 từ tổ

hợp lai AS996/N22//AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1 – 50: các dòng lai thí

nghiệm)

Kết quả thanh lọc PCR của quần thể BC3F2 trên cây mang gen mang chịu nóng

của tổ hợp lai AS996/N22//AS996

Kết quả thí nghiệm này cho thấy trên quần thể BC3F2 sự phân ly bắt đầu

giảm dần. Các thế hệ chọn lựa được ghi nhận trên quần thể BC3F2 của tổ hợp lai

AS996/N22//AS996 ghi nhận trên cặp mồi RM 3586 và cặp mồi RM160. Thông tin

về chỉ thị phân tử của một số chỉ thị chọn lọc đối với MAS, có thể làm thay đổi số

cây tối hảo trên một dòng nào đó. Để đánh giá quần thể MAS được xem xét trên

một quần thể của những dòng lai hồi giao. Sử dụng chỉ thị RM3586 và RM160 để

đánh giá liên kết của gen chống chịu nóng nằm trên nhiễm sắc thể số 3 [138]; [38].

Kết quả đánh giá được thể hiện qua Hình 3.24 và Hình 3.25.

Đối với cặp mồi RM3586 sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 100% và 2

alen với kích thước khuếch đại từ 210 bp đến 220 bp. Tuy nhiên khi ghi nhận BC3F2

các dòng cho tỉ lệ dị hợp tử giảm dần còn 14% (7/50). Các dòng mang locus gen

chịu nóng với N22 được ghi nhận có 18 dòng: Dòng số 1,3,7, 9, 29, 32,34, 35, 36,

37, 38, 39, 40, 41, 42 ,48, 49 và 50 (Hình 3.24).

Hình 3.24. Sản phẩm PCR của RM3586 trên NST số 3 của quần thể BC3F2 từ tổ

hợp lai AS996/N22//AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1 – 50:

các dòng lai thí nghiệm)

Đối với chỉ thị phân tử RM 160 dùng để khuếch đại DNA từ quần thể lai

BC3F2 của kết quả cho sản phẩm khuếch đại chiếm 100% tổng số băng hiện diện.

Từ kết quả trên thu được cho thấy số mẫu tạo băng khác nhau với hai alen thường

rõ ở vị trí kích thước chỉ thị phân tử. Sự khác nhau về số lượng và vị trí của các

băng có thể cho biết được sự khác nhau với kích thước khuếch đại là 200-210 bp.

Kết quả điện di cũng ghi nhận trên quần thể BC3F2 các dòng cho tỉ lệ dị hợp tử giảm

dần còn 4% (2/50) Các dòng lai mang locus gen chịu nóng với N22 được ghi nhận

có 9 dòng: 1, 28, 29, 32, 39, 41, 48, 49 và 50 (Hình 3.25).

Hình 3.25. Sản phẩm PCR của chỉ thị RM160 trên NST số 3 của quần thể BC3F2 từ

tổ hợp lai AS996/N22//AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1- 50:

các dòng lai thí nghiệm)

Cũng trong thí nghiệm này qua đánh giá kết quả trên đồng ruộng kết hợp với

sàng lọc PCR cho các quần thể hồi giao tại thế hệ BC3F2, đã chọn được 12 cây

mang gen chịu nóng. Qua đánh giá các chỉ thị phân tử ghi nhận sự biến động của

các chỉ thị phân tử tùy thuộc vào sự đa hình trên bố mẹ và các chỉ thị phân tử. Kết

quả cho thấy các chỉ thị khuếch đại hiệu quả tốt đối với QTL chịu nóng và các QTL

chịu nóng ghi nhận được nhiều từ quần thể con lai qua đánh giá đạt 83,33% đối với

chỉ thị RM 3586 và đạt 66,66% đối với RM160 (Bảng 3.11).

Bảng 3.11. So sánh kiểu gen và kiểu hình trên 2 chỉ thị phân tử RM3586 và RM160

trên quần thể BC3F2 tổ hợp lai AS996/N22//AS996

Số cá Chống Mẫn Chỉ thị phân tử Dị hợp Giá trị ước đoán (%) thể chịu cảm

Quần thể BC3F2 50 12 38 0 AS996/N22//AS996

RM3586 50 10 33 7 83,33

RM160 50 8 40 2 66,60

Kết quả sàng lọc PCR của quần thể BC3F4 trên cây mang gen mang chịu

nóng của tổ hợp lai AS996/N22//AS996

Trong thí nghiệm này nghiên cứu cũng sử dụng hai mồi RM3586 và RM160

để đánh giá các dòng lai. Kết quả cho thấy với đoạn mồi RM3586 sự khuếch đại

DNA trên tổ hợp lai AS996/N22//AS996 quần thể BC3F4 cũng cho cho sản phẩm

đạt 98% (49/50) và 2 alen với kích thước phân tử từ 210 bp đến 220 bp. Tuy nhiên

thế hệ BC3F4 các dòng cho dị hợp tử giảm nhiều chỉ còn 6% (3/50), chứng tỏ dần

dần các con lai sẽ hoàn thiện tiến đến dòng thuần về tính trạng chịu nóng. Trong thế

hệ này chọn được 11 dòng mang tính trạng chịu nóng để đưa vào đánh giá năng suất

và thành phần năng suất. Đó là các dòng 1,14, 22, 28, 29,32, 39, 41, 48, 49 và 50,

còn lại là đồng hợp tử mang alen AS996 (Hình 3.26)

Hình 3.26. Sản phẩm PCR của RM3586 trên NST số 3 của quần thể BC3F4 từ cặp

lai AS996/N22/AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1- 50: các dòng lai thí nghiệm)

Đối với cặp mồi RM160 dùng để khuếch đại DNA từ quần thể lai BC3F4 trên

tổ hợp lai AS996/N22//AS996, kết quả cho sản phẩm khuếch đại chiếm 100% tổng

số băng hiện diện. Từ kết quả trên thu được cho thấy các băng DNA khác nhau với

hai alen thể hiện rõ ở vị trí kích thước khuếch đại 200-210 bp và tỉ lệ dị hợp tử là

8% (4/50). Các chỉ thị ghi nhận có các cá thể mang gen chống chịu nóng gồm 5

dòng đó là dòng số 1, 28, 32, 48 và 49, còn lại là đồng hợp tử mang alen AS996

(Hình 3.27)

Hình 3.27. Sản phẩm PCR của RM 160 trên NST số 3 của quần thể BC3F4 từ cặp

lai AS996/N22//AS996 (P1: AS996; P2:N22; giếng 1- 50: các dòng lai thí nghiệm)

Kết quả đánh giá tổng hợp giữa kiểu gen và kiểu hình của các dòng lai

mang gen chịu nóng triển vọng của tổ hợp lai AS996/N22//AS996

Từ những dòng lai của các thế hệ BC3 và BC4 trên tổ hợp lai

AS996/N22//AS996 có triển vọng được trồng trên đồng ruộng có thanh lọc khả

năng chịu nóng trong tủ sinh trưởng (Growth chamber), đồng thời các dòng lai này

cũng được thu mẫu lá trên cây, tách chiết DNA và tiến hành xét nghiệm PCR. Sử

dụng hai mồi RM3586 và RM160 để đánh giá gen chịu nóng của các dòng lai. Kết

quả PCR với mồi RM3586 và RM160 và so sánh kiểu gen chống chịu nóng trên tổ

hợp BC3 và BC4 của tổ hợp lai hồi giao AS996/N22//AS996 được trình bày qua

Bảng 3.12. Từ kết quả trình bày qua Bảng 3.12 cho thấy các dòng lai hồi giao (BC)

ở thế hệ BC3 và BC4 mang QTL chịu nóng khá tốt đó là các dòng lai: BC3-2-2-3-1,

BC3F2-1-9, BC3F2-32, BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-36, BC3F2-37, BC3F2-39,

BC3F2-40, BC3F2-41, BC3F2-48, BC3F2-49 và BC3F2-50.

Bảng 3.12. Tổng hợp kết quả PCR với mồi RM 3586 và RM 160 và so sánh kiểu

gen chống chịu nóng trên tổ hợp BC3 và BC4 của tổ hợp lai hồi giao

AS996/N22//AS996

TT Dòng hồi giao

Mồi RM3586 (bp) 220 (S) Mồi RM160 (bp) 210 (S) Phản ứng với stress nhiệt độ 34- 38°C S Trùng kiểu hình và kiểu gen S AS996

210 (T) 200 (T) N22 T T

200 BC3-2-2-3-1 1 210 T T

210 BC3-2-4-2 2 220 S S

210 BC3-5-3 3 210 S S

210 BC3-9-4 4 220 S S

210 BC3-9-5 5 220 S S

210 BC3-5-6 6 220 S S

200, 210 BC3-34-7 7 210 S S

200, 210 BC3-1-8 8 220 S S

210 BC3F2-1-9 9 210 T T

210 10 BC3-2-10 220 S S

210 11 BC4-31-11 220 S S

210 12 BC3-25-12 220 S S

210- 13 BC4-16-13 220 S S

210 14 BC4-7-14 220 S S

210 15 BC4-9-15 220 S S

210 16 BC4-8-16 220 S S

210 17 BC4-7-17 220 S S

210 18 BC4-28-18 220 S S

210 19 BC4-7-1-19 220 S S

210 20 BC4-6-20 220 S S

210 21 BC4-6-3-21 220 S S

210 22 BC4-51-22 220 S S

TT Dòng hồi giao

23 BC4 -19-23 Mồi RM3586 (bp) 220 Mồi RM160 (bp) 210 Phản ứng với stress nhiệt độ 34- 38°C S Trùng kiểu hình và kiểu gen S

210 24 BC4-8-27 210, 220 S S

210 25 BC3-120-25 210, 220 S S

210 26 BC3-112-26 210, 220 S S

210 27 BC3-2-32-27 210, 220 S S

200 28 BC3-59-9-28 210, 220 S S

200 29 BC3-78-16-29 210 S S

210 30 BC3-78-30 220 S S

210 200 210 220 210 220 31 BC3F2-31 32 BC3F2-32 33 BC3F2-33 S T S S T S

210 210 34 BC3F2-34 T T

210 210 210 210 210 210 35 BC3F2-35 36 BC3F2-36 37 BC3F2-37 T T T T T T

210 200 210 200 210 210 210 210 210 210 210 210, 220 38 BC3F2-38 39 BC3F2-39 40 BC3F2-40 41 BC3F2-41 42 BC3F2-42 43 BC3F2-43 S T T T S S S T T T S S

210 220 44 BC3F2-44 S S

210 220 45 BC3F2-45 S S

210 220 46 BC3F2-46 S S

210 220 47 BC3F2-47 S S

200 210 48 BC3F2-48 T T

200 210 49 BC3F2-49 T T

Ghi chú: S: Susceptible: Mẫn cảm

T: Tolerance: Chống chịu

200 210 50 BC3F2-50 T T

3.2.5.2. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc dòng lai mang gen chịu nóng

của tổ hợp lai AS996/Dular//AS996

Kết quả thanh lọc PCR của quần thể BC2F2 trên cây mang gen mang

chịu nóng của tổ hợp lai AS996/Dular//AS996

Tương tự như thí nghiệm thanh lọc PCR của quần thể hồi giao trên tổ hợp lai

AS996/N22//AS996, trong thí nghiệm này do các dòng hồi giao ở thế hệ BC đều có

số lượng cá thể rất lớn nên không thể tiến hành xét nghiệm PCR cho tất cả các quần

thể. Vì vậy, nghiên cứu tiến hành lấy ngẫu nhiên cá thể trên mỗi dòng để xét

nghiệm PCR, tổng số cá thể của dòng được ký hiệu từ G1 đến G50.

Sử dụng hai chỉ thị phân tử trong đánh giá gen chống chịu nóng trên quần

thể lai hồi giao AS996/Dular//AS996 là RM3586 và RM160. Đây là các chỉ thị

phân tử tạo sự khuếch đại chuyên biệt cho phân tích kiểu gen nóng của cây lúa được

công bố vào năm 2009 [141] và năm 2014 [35].

Kết quả cho thấy đối với cặp mồi RM 3586 sự khuếch đại DNA cho sản

phẩm đạt 94% (47/50) và 2 alen với kích thước khuếch đại từ 200bp đến 220bp.

Phân tích tần số alen trên các dòng lai cho các cá thể dị hợp tử biểu hiện kiểu hình

chống chịu nóng chiếm giá trị là 62% (31/50) trên quần thể AS996/Dular//AS996

(Hình 3.28)

220 bp

200 bp

Hình 3.28. Sản phẩm PCR của RM 3586 trên NST số 3 của quần thể BC2 F2 từ tổ

hợp lai AS996/Dular//AS996 (P1:AS996; P2: Dular; giếng 1- 50:

các dòng lai thí nghiệm)

Đối với đoạn mồi RM 160 sự khuếch đại DNA cho sản phẩm đạt 96%

(48/50) và 2 alen với kích thước khuếch đại từ 200 bp đến 225 bp. Phân tích tần số

alen trên các dòng lai cho các cá thể dị hợp tử biểu hiện kiểu hình chống chịu nóng

chiếm giá trị là 32 % (16/50) trên quần thể thể AS996/Dular//AS996 ( Hình 3.29)

225 bp

200 bp

Hình 3.29. Sản phẩm PCR của RM160 trên NST số 3 quần thể BC2 F2 từ tổ hợp lai

AS996/Dular//AS996 (P1:AS996; P2: Dular; giếng 1- 50: các dòng lai thí nghiệm)

Kết quả đánh giá tổng hợp giữa kiểu gen và kiểu hình của các dòng lai

mang gen chịu nóng triển vọng của tổ hợp lai AS996/Dular//AS996

Từ những dòng lai của các thế hệ BC2F2 trên tổ hợp lai AS996/Dular//AS996 có

triển vọng được trồng trên đồng ruộng có thanh lọc khả năng chịu nóng trong tủ sinh

trưởng (Growth chamber), đồng thời các dòng lai này cũng được thu mẫu lá trên cây, tách

chiết DNA và tiến hành xét nghiệm PCR. Sử dụng hai mồi RM 3586 và RM 160 để đánh

giá gen chịu nóng của các dòng lai. Kết quả PCR với mồi RM 3586 và RM 160 và so sánh

kiểu gen chống chịu nóng trên tổ hợp BC2F2 của tổ hợp lai hồi giao AS996/Dular//AS996

được trình bày qua Bảng 3.13. Từ kết quả trình bày qua Bảng 3.13 cho thấy dòng lai hồi

giao (BC) ở thế hệ BC2F2 mang gen chống chịu nóng khá tốt đó là các dòng lai: BC2-1-5

kế đến là BC2-32, và BC2-47.

Bảng 3.13. Tổng hợp kết quả PCR với RM 3586 và RM 160 và so sánh kiểu gen

chống chịu nóng trên quần thể BC2F2 của tổ hợp lai AS996/Dular //AS996

TT Dòng hồi giao Mồi RM3586 (bp) Mồi RM160 (bp) Phản ứng với stress nhiệt độ 34- 38°C Trùng kiểu hình và kiểu gen

S AS996 225 (S) 220 (S) S

T Dular 200 (T) 200 (T) T

T BC2-1-5 1 200, 225 200 T

S BC2-2-10 2 - 200, 220 S

S BC2-3-7 3 - 200, 220 S

S BC2-9-4 4 225 200, 220 S

S BC2-9-5 5 225 200, 220 S

S BC2-5-6 6 225 200, 220 S

S BC2-7 7 225 200, 220 S

S BC2-8 8 225 220 S

S BC2-9 9 225 - S

S 10 BC2-10 225 200, 220 S

S 11 BC2-11 225 200, 220 S

S 12 BC2-12 225 200, 220 S

S 13 BC2-13 225 200, 220 S

S 14 BC2-14 225 200, 220 S

S 15 BC2-15 225 - S

S 16 BC2-16 225 200, 220 S

S 17 BC2-17 200, 220 200, 225 S

S 18 BC2-18 200, 220 200, 225 S

S 19 BC2-19 200, 220 200, 225 S

S 20 BC2-20 200 , 220 200, 225 S

S 21 BC2-21 200, 220 200, 225 S

S 22 BC2-22 200, 220 200, 225 S

S 23 BC2-23 200, 220 200, 225 S

S 24 BC2-24 200, 220 200, 225 S

S 25 BC2-25 200, 220 200, 225 S

TT Dòng hồi giao Mồi RM3586 (bp) Mồi RM160 (bp) Phản ứng với stress nhiệt độ 34- 38°C Trùng kiểu hình và kiểu gen

S 26 BC2-26 200, 220 200, 225 S

S 27 BC2-27 200, 220 200, 225 S

S 28 BC2-28 200, 220 200, 225 S

S 29 BC2-29 200, 220 200, 225 S

S 30 BC2-30 200, 220 200, 225 S

S 31 BC2-31 200, 220 200, 225 S

T 32 BC2-32

S S S S S 33 BC2-33 34 BC2-34 35 BC2-35 36 BC2-36 37 BC2-37

200, 220 220 220 220 220 - 220 225 225 225 225 225 225 225 S S S S S S S

S S 38 BC2-38 39 BC2-39 220 225 S

S 40 BC2-40

S S S S 41 BC2-41 42 BC2-42 43 BC2-43 44 BC2-44 220 220 220 220 200, 220 225 225 225 225 225 S S S S S

S 45 BC2-45 200, 220 225 S

S 46 BC2-46 200, 220 225 S

T 47 BC2-47 200 225 S

S 48 BC2-48 220 225 S

S 49 BC2-49 220 225 S

Ghi chú: S: Susceptible: Mẫn cảm

T: Tolerance: Chống chịu

S 50 BC2-50 220 225 S

Cũng trong thí nghiệm này qua đánh giá kết quả trên đồng ruộng kết hợp với

sàng lọc PCR cho các quần thể hồi giao tại thế hệ BC2F2, đã chọn được một cây

mang gen chịu nóng, một số dòng lai còn lại thể hiện kiểu gen ở dạng dị hợp tử.

Qua đánh giá các chỉ thị phân tử ghi nhận sự biến động của các chỉ thị phân tử tùy

thuộc vào sự đa hình trên bố mẹ và các chỉ thị phân tử. Kết quả cho thấy các chỉ thị

khuếch đại hiệu quả tốt đối với QTL chịu nóng và các QTL chịu nóng ghi nhận

được nhiều từ quần thể con lai qua đánh giá đạt 66,66% đối với chỉ thị RM 3586 và

đối với RM 160 chưa ghi nhận trên quần thể AS996/Dular//AS996 (Bảng 3.14).

Bảng 3.14. So sánh kiểu gen và kiểu hình trên 2 chỉ thị phân tử RM3586 và RM160

nóng trên quần thể BC2F2 của tổ hợp lai AS996/Dular //AS996

Số cá Chống Mẫn Chỉ thị phân tử Dị hợp Giá trị ước đoán (%) thể chịu cảm

Quần thể BC2F2 50 3 47 0 AS996/Dular//AS996

RM3586 50 2 17 31 66,66%

RM160 50 0 34 16 Chưa ghi nhận

Nhận xét

Phương pháp chọn giống cổ điển như chọn gia phả, chọn dòng tái tục bao

gồm việc chọn kiểu hình giữa các dòng cận giao hoặc giữa các dòng bố mẹ lai chéo

trên cơ sở lai thử nghiệm (test-cross). Đối với những tính trạng có hệ số di truyền

thấp như năng suất chẳng hạn có một khoảng biến thiên tối hảo của độ lớn trong thế

hệ làm tối đa hóa phản ứng trên một thế hệ hoặc trên một chu kỳ chọn lọc. Với độ

lớn thế hệ trong chương trình cải tiến giống cây trồng biến thiên từ 15 đến 30 cá thể

trên môi trường, hệ số di truyền thường có giá trị trung bình hoặc cao sẽ tạo ra một

cơ hội rất lớn để gia tăng hiệu quả chọn lọc thông qua việc áp dụng chỉ thị phân tử

di truyền phân tử.

Tuy nhiên, nếu hiện tượng mất cân bằng trong liên kết đủ giữa những “vị trí

chỉ thị phân tử” và QTL, do lai giữa các dòng cận giao với nhau hoặc do hiện tượng

dịch chuyển ngẫu nhiên của gen (random genetic drift) những chỉ thị phân tử như

vậy có thể đóng góp rất lớn vào phương sai di truyền trong những cá thể. Với kết

quả của MAS giúp chọn được các cá thể thông qua sử dụng chỉ số chọn lọc kết hợp

với đánh giá phân tử và đánh giá kiểu hình người ta có thể sẽ làm gia tăng hiệu quả

chọn lọc cao hơn so với phương pháp chọn giống cổ truyền. MAS còn tạo nên các

cơ hội để gia tăng cường độ chọn lọc trong những thế hệ đầu tiên của phương pháp

gia phả trong khi phương pháp cổ truyền gần như khó chọn lọc hoặc chọn lọc bằng

mắt rất khó để loại bỏ các dòng không mong muốn. MAS có thể được xem là đặc

biệt hữu dụng trong phương pháp gia phả đối với những tính trạng rất khó để thanh

lọc, quan sát con lai như tính kháng hạn, tính kháng sâu bệnh hại, tính kháng lạnh,

tính quang cảm nhiệt độ trong lúa lai [73]; [74]. Kết hợp giữa vị trí chỉ thị phân tử

và QTL sẽ giúp chúng ta xem xét các đặc tính chống chịu ngay ở thế hệ F2. Ở

những thế hệ sau đó việc tuyển chọn có thể được hoàn tất trên cây con (giai đoạn

mạ) hoặc cây trưởng thành trồng ở môi trường bình thường nhằm giảm thiểu số

dòng trắc nghiệm.

Điều này tùy thuộc vào loại chỉ thị phân tử được sử dụng. Sự kết hợp giữa

chọn giống cổ điển và MAS là chiến lược đang được nhiều quốc gia xem xét và vận

dụng một cách hợp lý để nâng cao hiệu quả chọn lọc giống phục vụ cho yêu cầu sản

xuất.

Tóm lại, trong nghiên cứu này đã phát triển nhiều dòng lúa có khả năng chịu

nhiệt độ cao bằng cách sử dụng phương pháp lai hồi giao có sự hỗ trợ của chỉ thị

phân tử. Kết quả này chứng minh rằng sự vượt trội của phương pháp chọn giống

dựa vào chỉ thị phân tử bằng cách sử dụng MAS so với phương pháp lai tạo giống

truyền thống bởi vì thu nhận được vùng gen nhỏ của giống cho gen trong vài thế hệ

lai hồi giao trong khi sẽ không khả thi khi sử dụng phương pháp truyền thống.

Phương pháp này đang được sử dụng để tăng cường một số giống lúa thích nghi

rộng có khả năng chống chịu nóng trong những chương trình chọn giống lúa.

Từ kết quả phân tích kiểu gen và kiểm tra tính chống chịu nóng đã xác định

được một số dòng lai có mang gen chịu nóng có thể đáp ứng được yêu cầu sản xuất.

Tuy nhiên, phản ứng chịu nóng của các dòng mang chỉ thị liên kết gen chống chịu

đối với điều kiện trồng đại trà và ở các mùa vụ khác nhau có thể sẽ khác nhau, sự

thích nghi với đất đai và tiểu vùng khí hậu cũng sẽ khác nhau. Vì vậy để tìm ra

được các dòng lai mang gen chịu nóng triển vọng (khả năng chịu nóng đồng thời có

những đặc điểm nông sinh học tốt), trong nghiên cứu đã tiến hành khảo sát khả

năng chịu nóng của các dòng lai triển vọng, đã được kiểm tra bằng chỉ thị phân tử ở

điều kiện sản xuất và ở hai mùa vụ có nhiệt độ cao trong giai đoạn lúa trỗ bông là

Đông Xuân và Hè Thu và trong thí nghiệm này trong nghiên cứu chỉ tiến hành đánh

giá trên các dòng lai của tổ hợp lai AS996/N22//AS996.

3.3. Kết quả khảo sát các đặc tính nông học của các dòng lúa lai hồi giao chịu

nóng triển vọng từ tổ hợp lai AS996/N22//AS996

3.3.1. Đặc tính nông học của các dòng lai mang gen chịu nóng từ tổ hợp lai

AS996/N22//AS996 vụ Đông Xuân 2015 - 2016

Chọn lọc các cá thể mang gen chịu nóng và có các đặc tính nông sinh học tốt

gồm các chỉ tiêu qui định như: thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số hạt/ bông, tỉ

lệ hạt lép/bông, cấp chịu nóng và đặc biệt là năng suất thực thu. Kết quả đánh giá

các đặc tính nông học của các dòng/ giống lúa từ tổ hợp lai AS996/N22//AS996 vụ

Đông Xuân 2015- 2016 được trình bày qua Phụ lục 6.

Thời gian sinh trưởng: Thời gian sinh trưởng của các dòng/giống lúa trong

vụ Đông Xuân dao động từ 87 đến 107 ngày. Trong đó, phần lớn các dòng lúa có

thời gian sinh trưởng từ 95 đến 100 ngày. Như vậy các dòng lúa này đáp ứng được

cơ cấu mùa vụ tại Đồng bằng sông Cửu Long.

Chiều cao cây: Chiều cao cây của các dòng lai hồi giao (BC) có sự khác biệt

khá lớn, dao động từ 75,9 cm đến 132,4 cm. Giống đối chứng N22 có chiều cao cây

là 113,7cm và giống AS996 là 114,8cm. Kết quả thể hiện ở Hình 3.30 cho thấy đa

số các dòng lúa BC (lai hồi giao) đều có chiều cao cây đạt yêu cầu của một lúa tốt

trong đó có 17 dòng BC có chiều cao lớn hơn so với giống N22 (dao động từ 114

đến 132,4 cm): BC3F2-38, BC3F2-47, BC3-25-12, BC3F2-42, BC3F2-45, BC3-9-

4, BC3F2-37, BC3F2-40, BC3F2-41, BC3F2-50, BC3F2-39, BC3F2-44, BC3-1-8,

BC3F2-49, BC4-9-15, BC3-34-7, BC4-7-1-19 (Hình 3.30).

100

Hình 3.30. Chiều cao cây (cm) của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 - 2016

Số bông/ bụi: Số bông/bụi của các dòng BC được đánh giá có sự chênh lệch

khá lớn. Số bông/bụi của các dòng BC dao động từ 5,3 bông/bụi đến 26,3 bông/bụi,

trong đó có 14 dòng/giống có từ 5 đến 10 bông/bụi (BC3F2-32, BC3-9-5, BC3-78-

16-29, BC4-7-14, BC3-5-6, BC4-16-13, BC3F2-31, BC3-9-4, BC3F2-35, BC4-8-

27, BC3F2-33, BC3-112-26, BC3-2-32-27, BC4-28-18), có 23 dòng BC có số

bông/bụi từ 10 đến 15 bông/bụi (BC3-25-12, BC4-6-3-21, BC4 -19-23, BC4-8-16,

BC3-1-8, BC3F2-34, BC4-9-15, BC3-59-9-28, BC3-78-30, BC3F2-45, BC3-5-3,

BC4-31-11, BC4-7-1-19, BC3F2-48, BC3-120-25, BC3F2-43, BC3F2-42, BC3-2-

4-2, BC3-34-7, BC4-7-17, BC3F2-39, BC3F2-46, BC4-51-22), và 13 dòng/giống

lúa có số bông/bụi từ 15 bông/bụi trở lên: BC3F2-40, BC3F2-38, BC3F2-47,

BC3F2-49, BC3-2-10, BC3F2-50, BC3F2-37, BC3F2-41, BC3F2-44, BC3F2-1-9,

BC3-2-2-3-1, BC4-6-20, BC3F2-36. Đặc biệt có dòng lai BC3F2-36 đạt 26,3

bông/bụi. Số bông/bụi của giống đối chứng AS996 là 5,5 bông/bụi và N22 là 13,7

bông/bụi. (Hình 3.31).

101

Hình 3.31. Số bông/bụi của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 - 2016

Chiều dài bông: Chiều dài bông (cm) của các dòng BC được đánh giá dao

động từ 19,5 đến 29,1cm. Phần lớn các dòng BC có chiều dài bông lớn hơn so với

giống đối chứng N22 (24,8cm) tuy nhiên vẫn thấp hơn so với giống AS996

(30,3cm) (Hình 3.32).

Hình 3.32. Chiều dài bông (cm) của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 - 2016

Số hạt chắc/ bông: Số hạt chắc/bông của các dòng BC trong vụ Đông Xuân

khá cao và có sự chênh lệch khá lớn giữa các dòng, phần lớn các dòng BC có từ

trên 100 hạt chắc/bông nhưng vẫn thấp hơn so với đối chứng AS996 (174,2 hạt

chắc/bông). Có 18 dòng BC có số hạt chắc/bông thấp (từ 80 đến 104 hạt

chắc/bông), thấp hơn đối chứng N22 (104,3 hạt chắc/bông) gồm: BC3F2-31, BC4-

8-27, BC3F2-47, BC3F2-33, BC4-6-3-21, BC3-78-16-29, BC3F2-32, BC4-6-20,

102

BC4-8-16, BC3-5-6, BC3F2-34, BC4-28-18, BC3-120-25, BC4 -19-23, BC3F2-35,

BC4-51-22, BC3-78-30, BC3-112-26. Các dòng BC còn lại đều có số hạt chắc/bông

cao hơn giống N22 và cao nhất là dòng BC3-34-7 (166,4 hạt chắc/bông) (Hình

3.33).

Hình 3.33. Số hạt chắc/bông của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 - 2016

Tỷ lệ hạt lép/ bông: Tỷ lệ hạt lép/bông của các dòng BC trong vụ Đông

Xuân biến động khá lớn, dao động từ 8,6 đến 28,7%. Các giống có tỷ lệ hạt lép thấp

(dưới 10%) gồm 9 dòng: BC3-2-2-3-1, BC4-9-15, BC3F2-1-9, BC4-19-23, BC3-2-

32-27, BC3-59-9 -28,BC3-78-30,BC3F2-37, BC3F2-50. Các dòng từ 10-20% gồm

các dòng: BC3-5-3, BC3-9-5, BC4-31-11, BC3-25-12, BC4-28-18, BC3-2-10, BC3-

112-26, BC3F2-31, BC3F2-32, BC3F2-33, BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-36,

BC3F2-38, BC3F2-39, BC3F2-40, BC3F2-41, BC3F2-42, BC3F2-43, BC3F2-48,

BC3F2-49, BC3-1-8, BC4-51-22, BC4-7-1-19, BC4-6-20, BC4-8-16, BC3-120-25,

BC4-6-3-21, BC3-78-16-29, BC4-16-13, BC4-8-27, BC4-7-14, N22. Các dòng có

tỷ lệ lép trên 20% gồm các dòng AS996, BC3-2-4-2, BC3-5-6, BC3-9-4, BC3-34-7,

BC4-7-17, BCF2-44, BCF2-45, BCF246, BCF2-47.

Khối lượng 1.000 hạt: Các dòng BC có khối lượng khá khác biệt nhau, khối

lượng 1.000 hạt dao động từ 20,6 đến 28,6g, đối chứng AS996 có khối lượng 1000

hạt là 26,1g và N22 là 20,8g. Phần lớn các dòng BC có khối lượng 1000 hạt lớn (từ

trên 24g), trong đó có 27 dòng có khối lượng 1.000 hạt lớn hơn so với 2 giống đối

103

chứng: BC3-59-9-28, BC3-78-30, BC3F2-49, BC4-7-1-19, BC4-6-3-21, BC3-120-

25, BC3F2-31, BC3F2-41 BC3F2-43, BC3F2-47, BC3F2-48, BC3F2-38, BC4-16-

13, BC3-78-16-29, BC4-51-22, BC3F2-34, BC3-112-26, BC3F2-50 BC3F2-33,

BC3F2-35, BC3F2-39, BC3F2-44, BC3-2-10, BC3F2-40, BC3-2-2-3-1, BC3F2-46,

BC3-34-7 (Hình 3.34).

Hình 3.34. Khối lượng 1.000 hạt (g) 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015 - 2016

Năng suất: Năng suất trong vụ Đông Xuân có nhiều dòng BC thể hiện năng

suất rất tốt. Năng suất của các dòng BC dao động từ 4,6 tấn/ha đến 7,9 tấn ha, Đối

chứng có năng suất từ 6,8 đến 7,6 tấn/ha. Phần lớn các dòng có năng suất trên 5

tấn/ha và chỉ có 1 dòng BC3-78-16-29 có năng suất thấp nhất (4,6 tấn/ha). Tuy

nhiên Có 8 dòng BC thể hiện năng suất cao, vượt trội hơn bố mẹ: BC4-6-20, BC4-

6-3-21, BC3F2-31, BC3F2- 32, BC3F2-33, BC3F2-34, BC3-2-2-3-1, BC3-5-3,

BC3-9-4, các dòng này có năng suất từ 7,6 đến 7,9 tấn/ha (vượt từ 11,76% đến

16,18% so với giống AS996)

104

Hình 3.35. Năng suất (tấn/ha) của 50 dòng lúa BC vụ Đông Xuân 2015-2016

Cấp chịu nóng: Đã xác định được 41 dòng lai BC có kiểu hình chịu nóng

trong điều kiện trồng vụ Đông Xuân có thời gian trỗ gặp điều kiện nhiệt độ cao từ

ngày 01/04/2016 đến ngày 29/04/2016 (Hình 3, Phụ lục 3). Đó là các dòng lai:

BC3-2-2-3-1, BC3-5-3, BC3-9-5, BC3-1-8, BC3F2-1-9, BC3-2-10, BC4-31-11,

BC3-25-12, BC4-16-13, BC4-7-14, BC4-9-15, BC4-8-16, BC4-28-18; BC4-7-1-19,

BC4-6-20, BC4-6-3-21, BC4-51-22, BC4-19-23, BC4-8-27, BC3-120-25, BC3-

112-26, BC3-2-32-27, BC3-59-9-28, BC3-78-16-29, BC3-78-30, BC3F2-31,

BC3F2-32, BC3F2-33, BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-36, BC3F2-37, BC3F2-38,

BC3F2-39, BC3F2-40, BC3F2-41, BC3F2-42, BC3F2-43, BC3F2-48, BC3F2-49 và

BC3F2-50.

Như vậy qua kết quả đánh giá tổng hợp các đặc tính nông học, năng suất và

tính chịu nóng của các dòng lai hồi giao của tổ hợp lai AS996/N22//AS996 trồng vụ

Đông Xuân 2015-2016 chọn ra được 41 dòng lai có năng suất thực thu cao trên 5

tấn/ha và có tính chịu nóng tốt là: BC3-2-2-3-1, BC3-5-3, BC3-9-5, BC3-1-8,

BC3F2-1-9, BC3-2-10, BC4-31-11, BC3-25-12, BC4-16-13, BC4-7-14, BC4-9-15,

BC4-8-16, BC4-28-18; BC4-7-1-19, BC4-6-20, BC4-6-3-21, BC4-51-22, BC4-19-

23, BC4-8-27, BC3-120-25, BC3-112-26, BC3-2-32-27, BC3-59-9-28, BC3-78-30,

BC3F2-31, BC3F2-32, BC3F2-33, BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-36, BC3F2-37,

BC3F2-38, BC3F2-39, BC3F2-40, BC3F2-41, BC3F2-42, BC3F2-43, BC3F2-48,

105

BC3F2-49 và BC3F2-50. Đặc biệt có 8 dòng BC thể hiện năng suất cao, vượt trội

hơn bố mẹ: BC4-6-20, BC4-6-3-21, BC3F2-31, BC3F2- 32, BC3F2-33, BC3F2-34,

BC3-2-2-3-1, BC3-5-3, BC3-9-4, các dòng này có năng suất từ 7,6 đến 7,9 tấn/ha.

3.3.2. Đặc tính nông học của các dòng/ giống lúa từ tổ hợp lai

AS996/N22//AS996 vụ Hè Thu năm 2016

Kết quả đánh giá các đặc tính nông học của các dòng/ giống lúa từ tổ hợp lai

AS996/N22//AS996 vụ Hè Thu năm 2016 được trình bày qua Phụ lục 7.

Thời gian sinh trưởng: Thời gian sinh trưởng của các dòng/giống trong vụ

Hè Thu dao động từ 95 đến 107 ngày. Đối chứng có thời gian sinh trưởng 98 ngày.

Và cũng qua số liệu trình bày ở Phụ lục 7 cho thấy các dòng lúa có thời gian sinh

trưởng thuộc nhóm A1

Chiều cao cây: Chiều cao của các dòng/giống trong vụ Hè Thu dao động từ

95 cm đến 125 cm. Giống đối chứng N22 có chiều cao cây là 108 cm và giống

AS996 có chiều cao cây là 112 cm. Các dòng lai có chiều cao thấp dưới 108 cm bao

gồm: BC3F2-48, BC3F2-49, BC3-5-6, BC3-9-4, BC3F2-41, BC3-5-3, BC3F2-1-9,

BC3F2-42, BC3F2-50. Có 5 dòng lai có chiều cao lớn từ 108 cm đến 112 cm: BC3-

9-5, BC3-1-8, BC3F2-43, BC3F2-44, BC3-34-7. Các dòng còn lại có chiều cao cây

trên 112 cm.

Hình 3.36. Chiều cao cây (cm) của 50 dòng lai BC vụ Hè Thu 2016

Số bông/ bụi: Số bông/bụi của các dòng/giồng lúa trong vụ Hè Thu 2016 được

đánh giá có sự chênh lệch khá lớn. Số bông/bụi của các dòng dao động từ 6 bông/bụi đến

16 bông/bụi. Giống đối chứng N22 có từ 10 bông/bụi, giống AS996 có 12,5 bông/bụi.

Có 20 dòng/giống có số bông/bụi từ 12,5 đến 16 bông/bụi (cao hơn so với đối chứng):

BC3-34-7, BC4-51-22, BC3F2-41, BC3F2-45, BC3F2-50, BC4-7-1-19, BC3-59-9-28,

106

BC3F2-31, BC3F2-34, BC3F2-37, BC3F2-46, BC3-5-3, BC3F2-1-9, BC4-6-3-21, BC3-

78-30, BC3F2-35, BC3F2-38, BC3F2-48, BC3F2-32, BC3F2-36.

Hình 3.37. Số bông/bụi của 50 dòng lai BC vụ Hè Thu 2016

Chiều dài bông: Chiều dài bông của các dòng/ giống lúa được đánh giá có

chiều dài từ 24,5 đến 28,6 cm. Giống AS996 có chiều dài bông đạt 25,6 cm và

giống N22 đạt 24,6 cm. Có 8 dòng lai BC có chiều dài bông từ 24 đến 25 cm gồm:

BC4-9-15, BC3F2-36, BC3F2-44, BC3F2-50, BC3-1-8, BC3-2-4-2, BC3-25-12,

BC3F2-39. Các dòng còn lại đều có chiều dài bông cao hơn so với giống bố mẹ.

Điều này thể hiện tính ưu thế của các dòng lai triển vọng.

Hình 3.38. Chiều dài bông của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016

Số hạt chắc/ bông: Số hạt chắc/bông của các dòng trong vụ Hè Thu ít biến

động nhưng có sự chênh lệch khá lớn giữa các dòng/giống. Có 26 dòng lai có số hạt

chắt từ 90 đến 110 hạt chắc/bông: BC4-9-15, BC3-2-4-2, BC4-7-14, BC3-2-10,

BC4-16-13, BC3-2-2-3-1, BC4-7-17, BC4-6-3-21, BC4-8-27, BC3F2-33, BC3F2-

42, BC3-5-6, BC3-59-9-28, BC3-34-7, BC3-9-5, BC3-112-26, BC3-9-4, BC3-120-

107

25, BC3-78-16-29, BC3F2-43, BC3F2-47, BC3-25-12, BC3F2-45 BC4-31-11,

BC4-28-18, BC3F2-44. Có 14 dòng/giống có số hạt từ 110 đến 155 hạt chắc/bông:

BC3-2-32-27, BC3-5-3, BC4-51-22, BC3F2-34, BC3F2-1-9, BC4-6-20, BC4 -19-

23, BC3F2-36, BC3F2-46, BC3F2-38, BC3F2-48, BC4-7-1-19, BC3-1-8, BC4-8-16

và 11 dòng/giống có số hạt chắc/bông cao trên 125 hạt chắc/bông là: BC3F2-32,

BC3F2-35, BC3F2-50, BC3F2-31, BC3-78-30, BC3F2-37, BC3F2-40, BC3F2-49,

BC3F2-39, BC3F2-41. Giống AS996 có 110 hạt chắc/bông và giống N22 có 123

hạt chắc/bông. Đặc biệt có hai dòng lai có hạt chắc/ trên bông vượt trội đó là

BC3F2-39 và BC3F2-41 đạt lần lượt là (163 và 174 hạt chắc/bông) (Hình 3.39).

Hình 3.39. Số hạt chắc/bông của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016

Tỷ lệ hạt lép/bông: Tỷ lệ hạt lép/bông của các dòng/giống trong vụ Hè Thu

khá thấp, dao dộng từ 7,5 đến 29,8%. Các giống có tỷ lệ hạt lép thấp (dưới 10%)

gồm có 2 dòng: BC3-34-7, BC3-5-6. Các giống từ 10-20% gồm 19 dòng: BC3-2-2-

3-1, BC3-2-4-2, BC3-5-3, BC3-9-4, BC3-9-5, BC3-1-8, BC3F2-1-9, BC3F2-32,

BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-36, BC3F2-37, BC3F2-38, BC3F2-39, BC3F2-40,

BC3F2-41, BC3F2-48, BC3F2-49, BC3F2-50. Các dòng/giống lúa còn lại có tỷ lệ

hạt lép cao (trên 20%), Giống N22 có tỷ lệ hạt lép thấp (10,5%) và AS996 có tỉ lệ

hạt lép 23,5%.

108

Hình 3.40. Tỷ lệ hạt lép/bông của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016

Khối lượng 1.000 hạt: Các dòng vụ Hè Thu có khối lượng 1.000 hạt khá

khác biệt nhau và sự khác biệt này có nghĩa thống kê. Khối lượng 1.000 hạt dao

động từ 20,5 đến 28,3g. Phần lớn các dòng có khối lượng 1.000 hạt lớn (trên 25g)

và chỉ có 16 dòng có khối lượng 1.000 hạt thấp dưới 25g: BC3-2-2-3-1, BC3F2-44,

BC3-2-4-2, BC3-59-9-28, BC3F2-43, BC3F2-49, BC3-5-3, BC4-31-11, BC3-112-

26, BC3F2-31, BC3F2-33, BC3F2-37, BC3-25-12, BC4-16-13, BC3-78-30,

BC3F2-34. Giống đối chứng có khối lượng 1.000 hạt đạt 26,4 g và giống AS996 đạt

26 g.

Hình 3.41. Khối lượng 1.000 hạt (g) của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016

Năng suất: Năng suất trong vụ Hè Thu có nhiều dòng thể hiện năng suất

cao. Năng suất của các dòng dao động từ 3,2 tấn/ha đến 6,9 tấn/ha. Giống AS996 có

năng suất 6,1 tấn/ha và giống N22 có năng suất 6,5 tấn/ha. Trong đó, có 22 dòng có

năng suất từ 3 đến 5 tấn/ha: BC3F2-45, BC3F2-46, BC3-59-9-28, BC3-78-16-29,

BC3F2-42, BC3-25-12, BC3F2-33, BC4-31-11, BC4-7-14, BC4-9-15 BC4-8-16,

BC4-7-17, BC4-6-20, BC4 -19-23, BC4-8-27, BC3F2-43, BC4-16-13, BC4-7-1-19,

BC4-6-3-21, BC4-51-22, BC3F2-44, BC4-28-18. Có 14 dòng có năng suất từ 5 đến

109

6 tấn/ha: BC3-2-32-27, BC3-2-10, BC3F2-48, BC3F2-1-9, BC3-120-25, BC3-78-

30, BC3F2-32, BC3F2-35, BC3F2-37, BC3F2-47, BC3F2-36, BC3F2-49, BC3-

112-26, BC3F2-41 và 14 dòng còn lại có năng suất rất tốt (trên 6 tấn/ha) : BC3-2-

2-3-1, BC3-9-4, BC3F2-31, BC3F2-34, BC3F2-40, BC3-5-3, BC3-2-4-2, BC3-9-5,

BC3-5-6, BC3-1-8, BC3F2-38, BF3F2-39, BC3-34-7, BC3F2-50.

Hình 3.42. Năng suất (tấn/ha) của 50 dòng lai vụ Hè Thu 2016

Cấp chịu nóng: Đã xác định được 21 dòng lai BC có kiểu hình chịu nóng

trong điều kiện trồng vụ Hè Thu có thời gian trỗ gặp điều kiện nhiệt độ cao từ ngày

26/07/2016 đến ngày 25/08/2016 (Hình 4, Phụ lục 4). Bao gồm các dòng lai: BC3-

34-7, BC3-5-6, BC3-2-2-3-1, BC3-2-4-2, BC3-5-3, BC3-9-4, BC3-9-5, BC3-1-8,

BC3F2-1-9, BC3F2-32, BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-36, BC3F2-37, BC3F2-38,

BC3F2-39, BC3F2-40, BC3F2-41, BC3F2-48, BC3F2-49, BC3F2-50.

Như vậy qua kết quả đánh giá tổng hợp các đặc tính nông học, năng suất và

tính chịu nóng của các dòng lai hồi giao của tổ hợp lai AS996/N22//AS996 trồng vụ

Hè Thu năm 2016 đã chọn ra được 21 dòng lai có năng suất thực thu cao trên 5

tấn/ha và có tính chịu nóng tốt là: BC3-34-7, BC3-5-6, BC3-2-2-3-1, BC3-2-4-2,

BC3-5-3, BC3-9-4, BC3-9-5, BC3-1-8, BC3F2-1-9, BC3F2-32, BC3F2-34, BC3F2-

35, BC3F2-36, BC3F2-37, BC3F2-38, BC3F2-39, BC3F2-40, BC3F2-41, BC3F2-

48, BC3F2-49 và BC3F2-50.

3.3.3. Kết quả đánh giá tổng hợp kiểu hình chịu nóng của các dòng lúa lai hồi

giao (BC) qua hai vụ khảo sát

Kết quả đánh giá qua hai vụ khảo sát Đông Xuân năm 2015 - 2016 và vụ Hè

Thu năm 2016 cho thấy các dòng lai hồi giao thể hiện một số đặc tính nông học rất

110

tốt, cho năng suất cao. Đặc biệt một số dòng lai có khả năng chống chịu tốt với

nhiệt độ cao trong thời gian trỗ bông. Để có thể sớm nhận ra các dòng lai hồi giao

có triển vọng nhằm đưa vào các bước khảo nghiệm tiếp theo thì việc đánh giá tổng

hợp khả năng chịu nóng của các dòng lai trồng trong hai vụ là cần thiết. Kết quả

bước đầu đánh giá tổng hợp kiểu hình của các dòng lúa lai hồi giao (BC) chịu nóng

qua phân tích kiểu hình dựa vào cấp chịu nóng được trình bày qua Bảng 3.15.

Bảng 3.15. Tổng hợp kết quả so sánh kiểu hình chống chịu nóng trên tổ hợp lai hồi

giao của AS996/N22//AS996

TT Dòng hồi giao

Kiểu hình chịu nóng vụ Đông Xuân 2015 - 2016 S T T S T S T S S T T T T T T T T T S T T T T T Kiểu hình chịu nóng vụ Hè Thu 2016 S T T T T T T T T T T S S S S S S S S S S S S S Trùng kiểu hình chịu nóng của hai vụ trồng S T T S T S T S S T T S S S S S S S S S S S S S 1 AS996 2 N22 3 BC3-2-2-3-1 4 BC3-2-4-2 5 BC3-5-3 6 BC3-9-4 7 BC3-9-5 8 BC3-9-6 9 BC3-34-7 10 BC3-1-8 11 BC3F2-1-9 12 BC3-2-10 13 BC4-31-11 14 BC3-25-12 15 BC4-16-13 16 BC4-7-14 17 BC4-9-15 18 BC4-8-16 19 BC4-7-17 20 BC4-28-18 21 BC4-7-1-19 22 BC4-6-20 23 BC4-6-21 24 BC4-51-22

111

TT Dòng hồi giao

Ghi chú: S: Susceptible: Mẫn cảm

T: Tolerance: Chống chịu

Kiểu hình chịu nóng vụ Đông Xuân 2015 - 2016 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T S S S S T T T Kiểu hình chịu nóng vụ Hè Thu 2016 S S S S S S S S S T S T T T T T T T T S S S S S S T T T Trùng kiểu hình chịu nóng của hai vụ trồng S S S S S S S S S T S T T T T T T T T S S S S S S T T T 25 BC4-19--23 26 BC4-8-27 27 BC3-120-25 28 BC3-112-26 29 BC3-2-32-27 30 BC3-59-9-28 31 BC3-78-16-29 32 BC3-78-30 33 BC3F2-31 34 BC3F2-32 35 BC3F2-33 36 BC3F2-34 37 BC3F2-35 38 BC3F2-36 39 BC3F2-37 40 BC3F2-38 41 BC3F2-39 40 BC3F2-40 43 BC3F2-41 44 BC3F2-42 45 BC3F2-43 46 BC3F2-44 47 BC3F2-45 48 BC3F2-46 49 BC3F2-47 50 BC3F2-48 51 BC3F2-49 52 BC3F2-50

Qua kết quả trình bày ở Bảng 3.14 cho thấy đặc điểm kiểu hình của các dòng

lai hồi giao thể hiện qua hai vụ lúa Đông Xuân và Hè Thu thể hiện tính chống chịu

nóng nhiều (Vụ Đông Xuân có 41 dòng lai và vụ Hè Thu có 21 dòng lai). Kết quả

đánh giá tổng hợp sự trùng hợp kiểu hình có khả năng chịu nóng qua hai vụ trồng

112

đã chọn được 17 dòng lai. Và kết quả bước đầu có thể chọn các dòng lai triển vọng

này để đưa vào các bước chọn lọc tiếp theo, đó là các dòng lai: BC3-2-2-3-1, BC3-

5-3, BC3-9-5, BC3-1-8, BC3F2-1-9, BC3F2-32, BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-36,

BC3F2-37, BC3F2-38, BC3F2-39, BC3F2- 40, BC3F2-41, BC3F2-48, BC3F2-49

và BC3F2-50. Như vậy qua đánh giá kiểu hình các dòng lai ở các thế hệ BC3 và

BC4 cho thấy các thế hệ ở BC3 thể hiện được các đặc tính nông sinh học cũng như

khả năng chịu được điều kiện nhiệt độ cao ở giai đoạn trỗ đến thu hoạch tốt hơn.

Kết quả này cũng phù hợp với một số kết quả nghiên cứu về chọn giống chống chịu

nhờ sự trợ giúp của chỉ thị phân tử [1], [14].

3.4. Phân tích tính ổn định, thích nghi về năng suất của các dòng lúa chịu nóng

triển vọng

Thông thường một giống mới được công nhận phải có tính ổn định và thích

nghi cao với các môi trường khác nhau cùng với các yếu tố năng suất cao và các đặc

tính nông học tốt để nâng cao độ tin cậy về giống. Khi được trồng tại nhiều địa

điểm khác nhau để đánh giá tính ổn định và thích nghi của chúng, một số đặc điểm

nông học và năng suất của chúng có thể sẽ thay đổi. Nguyên nhân chính gây ra sự

khác biệt về tính thích nghi, ổn định giữa các giống là do sự tương tác giữa kiểu gen

và môi trường. Điều này gây ra rất nhiều khó khăn trong việc đánh giá tính ưu thế

của một giống. Kiểu hình của một các thể được qui định thông qua sự kiểm soát của

kiểu gen và môi trường. Sự biến đổi của kiểu hình trong môi trường không giống

nhau ở tất cả các kiểu gen, kết quả của sự biến đổi kiểu hình phụ thuộc vào môi

trường.

Trong trường hợp có nhiều kiểu tương tác, thì về mặt lý thuyết chỉ có một

kiểu tương tác mà trong đó kiểu gen giống nhau trở nên kiểu gen tốt nhất trên tất cả

các môi trường [43]. Trong thực tế, kiểu gen như vậy có thể không có, hoặc hầu như

không có thể phát triển và xác định. Tương tác kiểu giao thoa trở nên thực tế hơn.

Tương tác như vậy sẽ cho biết kiểu gen nào thích nghi với môi trường. Kiểu tương

tác không giao thoa ảnh hưởng đến bản chất và tính chất quan trọng của những hợp

113

phần phương sai di truyền, mặt khác chúng liên quan đến các thông số như: hệ số di

truyền, hiệu quả chọn lọc.

Sự phức tạp về kiểu gen như vậy làm cho việc cải tiến năng suất cây trồng

không chỉ lệ thuộc vào sự khéo léo của nhà chọn giống, mà còn yêu cầu sự hiểu biết

đầy đủ một cách khoa học về phân tích thống kê sinh học thông qua khảo nghiệm

giống trên nhiều địa điểm khác nhau, đối với lúa nói riêng và tất cả cây trồng nói

chung [5]; [24].

Các thí nghiệm đánh giá tính thích nghi, ổn định thường được thực hiện

trong điều kiện môi trường khác nhau về không gian (địa điểm) hoặc thời gian (mùa

vụ) hoặc cả không gian và thời gian. Điều này cho phép ta áp dụng mô hình

Eberhart và Russell, 1966 [47] để tìm hiểu quan hệ tương tác giữa kiểu gen (G) và

môi trường (E). Thí nghiệm đánh giá tương tác gen và môi trường của các dòng lai

triển vọng được tiến hành trên diện rộng. Thí nghiệm được bố trí tại năm địa điểm

đại diện cho các vùng trồng lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long là: Hậu Giang

(HuyệnVị Thủy), An Giang (Huyện Tri Tôn), Long An (Huyện Châu Thành), Cần

Thơ (Huyện Bình Thủy) và Trà Vinh (Huyện Cầu Kè), đồng thời thí nghiệm được

tiến hành trong hai vụ Đông Xuân 2015 - 2016 và Hè Thu 2016.

3.4.1. Phân tích tính ổn định, thích nghi về năng suất của các dòng lúa lai chịu

nóng triển vọng trồng vụ Đông Xuân 2015 - 2016

3.4.1.1. Phân tích năng suất, chỉ số thích nghi và chỉ số ổn định của các dòng

lúa lai chịu nóng triển vọng trồng vụ Đông Xuân 2015 – 2016

Phân tích qua nhiều điểm có thể giải thích tầm quan trọng sự biến đổi của

giống, địa điểm và sự tương tác giữa giống và địa điểm. Tuy nhiên, sự phân tích

này không thể xác định những giống nào ổn định hơn. Khi các giống được thử

nghiệm qua nhiều điểm thì sự xếp hạng của các giống này có thể thay đổi từ địa

điểm này đến địa điểm khác. Vì thế, nó trở nên khó để khuyến cáo giống nào là ưu

việt [12].

114

Bảng 3.16 cho thấy các các dòng lai ở các điểm khác biệt không có ý nghĩa

thống kê (P>0,05) ngoại trừ điểm khảo nghiệm Trà Vinh trong đó đa số các dòng

lai cho năng suất cao khác biệt với dòng lai HTL3.

Phân tích phương sai (ANOVA) qua nhiều điểm cho thấy năng suất giữa các

điểm khác biệt không có ý nghĩa thống kê (P>0,05) và năng suất giữa các dòng lai

có sự khác biệt rất có ý nghĩa (P < 0,01). Dòng lai HTL5 cho năng suất cao nhất

(7,38 tấn/ha) khác biệt không có ý nghĩa thống kê với các dòng lai HTL7, HTL8,

HTL1, HTL2 nhưng khác biệt với các dòng lai còn lại và giống đối chứng N22.

Mặc dù phân tích phương sai các dòng lai qua 5 môi trường có sự khác biệt

về năng suất rất có ý nghĩa thống kê (P<0,01) nhưng mức độ ổn định về năng suất,

cũng như khả năng thích nghi biểu hiện rất khác nhau, thông qua tương tác GxE

(tuyến tính) có ý nghĩa.

Bảng 3.16. Năng suất (tấn/ha) của bộ giống lúa khảo nghiệm tại 5 điểm vụ Đông

Xuân 2015 - 2016

Tên giống Cần Thơ Long An An Giang Trà Vinh Hậu Giang TB

7,46 7,20 7,23 7,37 a 6,32 7,12 abc HTL1

7,53 7,16 7,16 7,47 a 6,06 7,08 abc HTL2

7,03 6,60 6,76 6,17 c 6,53 6,64 d HTL3

6,73 6,66 6,83 7,27 ab 6,73 6,85 cd HTL4

7,46 7,60 7,73 7,37 a 6,73 7,38 a HTL5

6,86 7,10 6,76 7,03 ab 6,86 6,93 bcd HTL6

7,16 6,93 7,63 7,33 a 7,06 7,23 abc HTL7

7,26 7,40 7,50 7,30 ab 6,96 7,29 ab HTL8

7,03 6,93 6,93 6,53 bc 6,86 6,86 cd N22

7,08 7,17 7,09 6,68 Trung bình 7,17 7,04

4,68 7,07 7,15 6,51 6,61 6,46 CV (%)

NS NS NS 0,80 NS 0,37 LSD0,05

Chỉ số Ij 0,133 0,037 0,133 0,052 -0,356

trường Ij

115

3.4.1.2 Phân tích ổn định, thích nghi các dòng lúa lai chịu nóng triển vọng về

năng suất trồng vụ Đông Xuân 2015 - 2016

Kết quả phân tích tính ổn định, thích nghi theo mô hình của Eberhart và

Russell (1966) được trình bày ở Bảng 3.17.

Bảng 3.17 cho thấy chỉ số môi trường (Ij) theo thứ tự từ môi trường thuận lợi

đến kém thuận lợi: Cần Thơ = An Giang > Trà Vinh > Long An > Hậu Giang theo

thứ tự: 0,133; 0,133; 0,052; 0,037; - 0,356.

Kết quả phân tích ANOVA cho phép xem xét mối tương tác giữa giống và

môi trường ở đây là tuyến tính (Phụ lục 8).

Phân tích chỉ số ổn định và chỉ số thích nghi của các giống được đánh giá là

quan trọng trong việc đánh giá một giống tốt.

Giống ổn định về năng suất là giống có năng suất trung bình cao qua các địa điểm,

có chỉ số ổn định (S2di≈0) và thích nghi rộng (bi ≈1).

Nếu bi <1, biểu thị tính thích nghi theo điều kiện bất lợi. Nếu bi>1, biểu thị tính

thích nghi theo điều kiện thuận lợi của môi trường.

Nếu S2di ≠ 0: giống không ổn định năng suất (Bùi Chí Bửu , Nguyễn Thị Lang,

2003 [4]; Nguyễn Đình Hiền, Lê Quý Kha, 2007 [12]).

Bảng 3.17. Năng suất trung bình (tấn/ha), chỉ số ổn định và chỉ số thích nghi của

các dòng lai vụ Đông Xuân 2015-2016

Giống NS trung bình

7,12 abcd 7,08 abcde 6,64 f 6,85 ef 7,38 a 6,93 cdef 7,23 abc 7,29 ab 6,86 ef

Sai số chuẩn của chỉ số thích nghi (bi) 0,324 0,543 0,858 0,673 0,378 0,386 0,686 0,268 0,541 Chỉ số ổn định (S2di) -0,051 - 0,020 0,053 0,006 - 0,045 - 0,044 0,009 - 0,057 - 0,020 Chỉ số thích nghi (bi) 2,149* 2,744* 0,512 0,232 1,783 0,024* 0,589 0,87 0,098

HTL1 HTL2 HTL3 HTL4 HTL5 HTL6 HTL7 HTL8 N22 LSD0,05 0,33 Ghi chú: - Trong cùng một cột, các số có cùng chữ cái giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức P < 0,05 - *: có ý nghĩa thống kê ở mức P < 0,05 (bi ≠ 1)

116

Kết quả phân tích chỉ số ổn định và thích nghi của các dòng lúa chịu nóng

trồng trong vụ Đông Xuân 2015 - 2016 được trình bày qua Bảng 3.17.

Bảng 3.17 cho thấy ba dòng lai HTL5, HTL7 và HTL8 cho năng suất trung

bình cao lần lượt (7,78, 7,23 và 7,29 tấn/ha) khác biệt không có ý nghĩa thống kê

với nhau, có chỉ số ổn định S2di ≈ 0 (P > 0,05), chỉ số thích nghi (bi) từ 0,589 đến

1,783 ≈ 1 (P > 0,05). Do đó, các dòng lai này ổn định về năng suất và thích nghi

rộng. Đặc biệt, dòng lai HTL1 và HTL2 có năng suất trung bình cao, ổn định (S2di

≈ 0) không khác biệt với HTL5, HTl7 và HTL8 nhưng thích nghi với môi trường

thuận lợi (bi >1 ) ( P < 0,05).

Phương trình hồi quy tuyến tính của các dòng lai tốt được trình bày ở Hình

3.43 và 3.44

Hình 3.43. Dòng lai HTL5 Hình 3.44. Dòng lai HTL8

3.4.1.3. Phân nhóm kiểu gen và môi trường của các dòng lúa lai chịu nóng triển

vọng trồng vụ Đông Xuân 2015- 2016

Giản đồ Biplot (Hình 3.45) cho thấy sự tương tác kiểu gen với môi trường đạt

82,5% theo mô hình AMMI 2. Giản đồ cho thấy mỗi dòng lai có sự tương tác với môi

trường khác nhau. Những dòng lai phân bố gần điểm giao nhau của các đường thẳng

thì thích nghi rộng với môi trường đó. Dòng lai HTL8 nằm gần trục trung tâm thích

nghi rộng với tất cả các môi trường.

117

Dòng lai:

1. HTL1 6. HTL6

2. HTL2 7. HTL7

3.HTL3 8. HTL8

4.HTL4 9. N22 (đ/chứng)

5.HTL5

Địa điểm:

TV: Trà Vinh HG: Hậu Giang

AG: An Giang LA: Long An

CT: Cần Thơ

Hình 3.45. Giản đồ Biplot tương tác kiểu gen và môi trường theo mô hình AMM2

A B

Hình 3.46. Phân nhóm môi trường (A) và kiểu gen (B) của các dòng lai qua 5 môi

Ghi chú:TV : Trà Vinh, HG: Hậu Giang; AG : An Giang; LA : Long An; CT: Cần Thơ

trường vụ Đông Xuân 2015-2016

Giản đồ phân nhóm môi trường theo mô hình AMMI của các dòng lai trồng

vụ Đông Xuân 2015- 2016 được tình bày ở Hình 3.46 (A). Giữa các nhóm môi

trường có sự khác biệt khá lớn với mức độ dung hợp (Fushion level) từ 0,42 đến

2,90 , dựa vào mức độ dung hợp 1,04 chia thành 2 nhóm:

118

Nhóm 1: Cần Thơ, Long An, An Giang và Trà Vinh. Năng suất trung bình

cao từ 7,08 đến 7,17 tấn/ha.

Nhóm 2: Hậu Giang. Năng suất thấp 6,68 tấn/ha.

Giản đồ phân nhóm kiểu gen của các dòng lúa khảo nghiệm trong vụ Đông

Xuân năm 2015- 2016 được thể hiện qua Hình 3.46 (B). Qua giản đồ này thì các

kiểu gen giống nhau thì xếp cùng nhóm và ở mức dung hợp 1,98 và kết hợp kết quả

ở Phụ lục 8 với hệ số xác định (R2 =0,727) so sánh UPGMA hệ số Euclid bằng phần

mềm SAS 9.1 chia các dòng lai thành 3 nhóm:

+ Nhóm 1: Ba dòng lai HTL3, HTL4, HTL6 và giống đối chứng N22. Trong

nhóm này các dòng lai đạt năng suất thấp theo thứ tự là 6,64 tấn /ha; 6,85; 6,93 và

6,86 tấn/ha.

+ Nhóm 2: Hai dòng lai HTL1 và HTL2 với biểu hiện năng suất tương đối

cao theo thứ tự là 7,12 tấn/ha và 7,08 tấn/ha.

+ Nhóm 3: Ba dòng lai HTL7, HTL5 và HTL8. Các dòng lai này cho năng

suất rất cao theo thứ tự là 7,23 tấn/ha, 7,38 và 7,29 tấn/ha.

3.4.2. Đánh giá tính ổn định, thích nghi về năng suất các dòng lúa lai chịu nóng

triển vọng vụ Hè Thu năm 2016

3.4.2.1. Phân tích qua nhiều điểm các dòng lúa lai chịu nóng triển vọng vụ Hè

Thu năm 2016

Kết quả đánh giá năng suất lúa qua 5 địa điểm: Hậu Giang, An Giang, Long

An, Cần Thơ, Trà Vinh của các dòng lai trong vụ Hè Thu năm 2016 được trình bày

qua Bảng 3.18.

Bảng 3.18 cho thấy các các dòng lai ở các điểm khác biệt không có ý nghĩa

thống kê (P>0,05). Phân tích phương sai (ANOVA) qua nhiều điểm cho thấy năng

suất giữa các điểm khác biệt không có ý nghĩa thống kê (P>0,05) và năng suất giữa

các dòng lai có sự khác biệt rất có ý nghĩa (P < 0,01). Các dòng lai cho năng suất

tương đương nhau khác biệt có ý nghĩa thống kê với giống đối chứng N22. Trong

đó dòng lai HTL7 đạt năng suất cao nhất 5,97 tấn/ha, dòng lai HTL8 đạt 5,84

tấn/ha. Hai dòng dòng lai này cũng cho năng suất cao nhất ở vụ Đông Xuân.

119

Bảng 3.18. Năng suất (tấn/ha) của bộ giống lúa khảo nghiệm tại 5 điểm vụ Hè Thu

2016

Tên giống Cần Thơ Long An An Giang Trà Vinh Hậu Giang TB

5,30 5,43 5,57 5,60 6,13 5,61 a HTL1

5,57 5,00 5,67 5,77 5,67 5,53 a HTL2

5,67 5,20 5,77 5,03 6,37 5,61 a HTL3

5,87 5,67 5,40 5,37 5,60 5,58 a HTL4

5,53 5,77 5,37 6,00 6,10 5,75 a HTL5

5,93 5,70 5,20 6,00 6,60 5,89 a HTL6

6,08 5,37 5,40 6,70 6,30 5,97 a HTL7

6,27 4,96 5,50 6,20 6,27 5,84 a HTL8

5,13 4,30 5,50 4,97 5,10 5,00 b N22

5,70 5,27 5,49 5,74 6,02 5,64 Trung bình

9,34 12,62 CV(%) 10,56 11,93 14,24 15,81

NS 0,46 NS NS NS NS LSD0,05

Chỉ số (Ij) -0,375 -0,156 0,062 0,096 0,373

trường Ij 3.4.2.2 Phân tích ổn định, thích nghi các dòng lúa lai chịu nóng triển vọng về

năng suất vụ Hè Thu năm 2016

Kết quả phân tích thống kê cho thấy không có sự tương tác tuyến tính giữa

các dòng lai và địa điểm (P >0,05) (Phụ lục 9). Bảng 3.19 cho thấy chỉ số môi

trường (Ij) theo thứ tự từ môi trường thuận lợi đến kém thuận lợi: Hậu Giang > Trà

Vinh > An Giang > Long An > Cần Thơ theo thứ tự: 0,373; 0,096; 0,062; - 0,156; -

0,375.

Kết quả phân tích tính ổn định, thích nghi của các dòng lúa chịu nóng theo

mô hình của Eberhart và Russell (1966) được trình bày ở Bảng 3.19.

Kết quả trình bày ở Bảng 3.19 cho thấy hai dòng lai HTL7 và HTL8 cho

năng suất trung bình cao 5,97 và 5,84 tấn/ha khác biệt không có ý nghĩa thống kê

với nhau, có chỉ số ổn định S2di ≈ 0 (P > 0,05), chỉ số thích nghi (bi) từ 1,62 và 1,89

≈ 1 (P > 0,05). Do đó, các dòng lai này ổn định về năng suất và thích nghi rộng.

120

Phương trình hồi quy tuyến tính của các dòng lai tốt được trình bày ở Hình

3.47 và 3.48

Bảng 3.19. Năng suất trung bình (tấn/ha), chỉ số ổn định và chỉ số thích nghi của

các dòng lai trong vụ Hè Thu năm 2016

NS trung Chỉ số ổn định Chỉ số thích Sai số chuẩn của chỉ Giống nghi (bi) số thích nghi (bi) bình (S2di)

HTL1 5,61 a - 0,099 0,782 0,469

HTL2 5,53 a - 0,111 0,798 0,427

HTL3 5,61 a 0,062 1,135 0,853

HTL4 5,58 a - 0,113 0,002* 0,420

HTL5 5,75 a - 0,083 0,614 0,522

HTL6 5,89 a - 0,045 1,441 0,624

HTL7 5,97 a - 0,000 1,621 0,730

HTL8 5,84 a - 0,091 1,893 0,497

N22 5,00 b 0,033 0,714 0,799

0,50 LSD0,05

Ghi chú: - Trong cùng một cột, các số có cùng chữ cái giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức P < 0,05

- *: có ý nghĩa thống kê ở mức P < 0,05 (bi ≠ 1)

Hình 3.47. Dòng lai HTL7 Hình 3.48. Dòng lai HTL8

121

3.4.2.3. Phân nhóm kiểu gen và môi trường của các dòng lúa lai chịu nóng triển

vọng trồng vụ Hè Thu năm 2016

Giản đồ Biplot (Hình 3.49) cho thấy sự tương tác kiểu gen với môi trường đạt

74,5% theo mô hình AMMI2. Giản đồ cho thấy mỗi dòng lai có sự tương tác với môi

trường khác nhau. Dòng lai HTL7 nằm gần dường thẳng của điểm Trà Vinh nên cho

năng suất cao và thích nghi rộng với môi trường này..

Dòng lai:

1. HTL1 6. HTL6

2. HTL2 7. HTL7

3.HTL3 8. HTL8

4.HTL4 9. N22 (đ/chứng)

5.HTL5

Địa điểm:

TV: Trà Vinh HG: Hậu Giang

AG: An Giang LA: Long An

CT: Cần Thơ

Hình 3.49. Giản đồ Biplot tương tác kiểu gen và môi trường theo mô hình AMM2

Giản đồ phân nhóm môi trường theo mô hình AMMI của các dòng lai trồng

vụ Hè Thu 2016 được tình bày ở Hình 3.50 (A). Giữa các nhóm môi trường có sự

khác biệt khá lớn với mức độ dung hợp (Fushion level) từ -0,2 đến 3,60, dựa vào

mức độ dung hợp 1,2 chia thành 3 nhóm:

+ Nhóm 1: bao gồm hai môi trường khảo nghiệm là Cần Thơ và Hậu Giang.

Tại môi trường Hậu Giang năng suất đạt cao nhất 6,02 tấn/ha.

+ Nhóm 2: bao gồm một môi trường khảo nghiệm là Long An. Tại môi

trường này năng suất đạt 5,49 tấn/ ha.

122

+ Nhóm 3: bao gồm hai môi trường khảo nghiệm An Giang và Trà Vinh. Tại

hai môi trường này năng suất các dòng lai đạt tương đương nhau và đạt khá cao.

Điểm An Giang đạt 5,7 tấn/ha và điểm Trà Vinh đạt 5,74 tấn/ha.

Giản đồ phân nhóm kiểu gen của các dòng lúa khảo nghiệm trong vụ Hè Thu

năm 2016 được thể hiện qua Hình 3.50 (B). Qua giản đồ này thì các kiểu gen giống

nhau thì xếp cùng nhóm và ở mức dung hợp 1,8 và kết hợp với kết quả tại Phụ lục 9

với hệ số xác định (R2 =0,763) so sánh UPGMA hệ số Euclid bằng phần mềm SAS

9.1 chia dòng lai thành 4 nhóm:

+ Nhóm 1: Duy nhất giống đối chứng N22. Trong nhóm này N22 đạt năng

suất thấp nhất 5,00 tấn/ha.

+ Nhóm 2: Ba dòng lai HTL1, HTL2 và HTL3 với biểu hiện năng suất tương

đối cao theo thứ tự là 5,61 tấn/ha, 5,53 tấn/ha và 5,61 tấn/ha.

+ Nhóm 3: Ba dòng lai HTL4, HTL5 và HTL6. Các dòng lai này cho năng

suất rất cao theo thứ tự là 5,58 tấn/ha, 5,75 và 5,89 tấn/ha.

+ Nhóm 4: Hai dòng lai HTL7 và HTL8. Các dòng lai này cho năng suất rất

cao theo thứ tự là 5,97 tấn/ha và 5,84 tấn/ha.

A. Phân nhóm môi trường B. Phân nhóm kiểu gen

Hình 3.50. Phân nhóm môi trường (A) và kiểu gen (B) của các dòng lai qua 5 môi

trường trong vụ Hè Thu 2016

123

Ghi chú:TV : Trà Vinh, HG: Hậu Giang; AG : An Giang; LA : Long An; CT: Cần Thơ

Tóm lại, qua phân tích tích tính ổn định, thích nghi của các dòng lúa chịu

nóng triển vọng trong hai vụ Đông Xuân 2015- 2016 và vụ Hè Thu 2016 theo mô

hình tuyến tính của Eberhart và Russell, 1966 [46] cho thấy dòng lai HTL8 cho

năng suất cao ổn định, thích nghi rộng qua hai vụ. Đây là dòng lai mang locus gen

chịu nóng có triển vọng có thể đưa vào khảo nghiệm các bước tiếp theo.

124

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

KẾT LUẬN

1. Xác định được các nguồn vật liệu sau đây có thể sử dụng làm bố mẹ cho

chọn tạo giống lúa cao sản chống chịu nóng:

a. N22 và Dular làm giống cho nguồn gen điều khiển tính chống chịu nóng

b. Dòng, giống cao sản ngắn ngày TLR391, OM10040, OM8108 và

OM4900 có khả năng chống chịu nóng với tỷ lệ hạt lép thấp trong điều kiện trỗ

bông vào giai đoạn nhiệt độ cao, được chú ý phát triển trong sản xuất và được đề

nghị sử dụng làm dòng mẹ để cải tiến hiệu quả chọn lọc.

2. Xác định được kiểu gen của tập đoàn giống lúa thử nghiệm với 24 chỉ thị

SSR đa hình, kích thước băng hình được khuếch đại 165 bp – 230 bp, giá trị PIC là

0,16 – 0,47; với các nhóm di truyền biểu thị sự đa dạng của kiểu gen. Bên cạnh đó,

phân tích di truyền quần thể hồi giao của AS996 / N22 và AS996 / Dular ghi nhận

RM3586 và RM160 trên nhiễm sắc thể 3 là chỉ thị phân tử thích hợp để chọn dòng

lai phân ly có alen đồng hợp tử như giống N22 và Dular (giống cho gen chống chịu

nóng).

3. Xác định kiểu hình tính chống chịu nóng chủ yếu biểu hiện ở giai đoạn lúa

trỗ bông; tỷ lệ hạt lép, thang điểm chịu nóng (HT) (từ 0 đến 9) có mức độ đóng góp

quan trọng nhất.

4. Xác định được các dòng con lai có triển vọng, thông qua 3 lần hồi giao

giữa giống cao sản với giống cho gen chống chịu nóng: BC3-2-2-3-1, BC3F2-1-9,

BC3F2-32, BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-36, BC3F2-37, BC3F2-38, BC3F2-39,

BC3-40, BC3F2-41, BC3F2-48, BC3F2-49 và BC3F2-50. Bên cạnh đó, có 5 dòng

con lai triển vọng, ngắn ngày, năng suất cao, chống chịu nóng được chọn bằng chỉ

thị phân tử là HTL1, HTL2, HTL5, HTL7 và HTL8. Chúng thích nghi cả hai vụ

Đông Xuân và Hè Thu, thông qua kết quả phân tích tương tác giữa giống với môi

trường.

125

ĐỀ NGHỊ

 Đề tài được tiếp tục khảo nghiệm tại nhiều vùng sinh thái khác nhau để tìm

ra dòng lúa cao sản có năng suất ổn định, thích nghi rộng và chống chịu được nóng

(>350C ban ngày và >270C ban đêm)

 Dòng lúa HTL8 thích nghi cả hai vụ Đông Xuân và Hè Thu, chống chịu

nóng, thể hiện alen đồng hợp tử với giống cho gen chống chịu là N22 và Dular; đây

là dòng lúa cần được chú ý để khảo nghiệm có hệ thống, nhanh chóng phát triển

trong sản xuất.

126

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ

1. Trần Văn Lợt, Nguyễn Thị Lang, Phạm Công Trứ, Nguyễn Trọng Phước, Bùi

Chí Bửu. Nghiên cứu đặc tính nông sinh học của bộ giống lúa cao sản chịu nóng tại

Miền Nam. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, số 9/2014. Trang 11-17.

2.Trần Văn Lợt, Nguyễn Thị Lang, Phạm Thị Thu Hà, Nguyễn Trọng Phước, Bùi

Chí Bửu. Sử dụng chỉ thị phân tử để phát hiện khả năng chịu nóng trên quần thể lai

hồi giao của tổ hợp lúa AS996/N22//AS996. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển

Nông thôn, số 9/2015. Trang 13-19.

3.Trần Văn Lợt, Nguyễn Thị Lang, Nguyễn Trọng Phước, Bùi Chí Bửu. Phân tích

sự đa hình cây lúa chịu nóng bằng kỹ thuật SSR. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển

Nông thôn, số 11/2015. Trang 13-21.

127

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt

1. Đồng Thị Kim Cúc, Lê Hùng Lĩnh, Lê Huy Hàm, Nguyễn Thị Huê (2013), “Kết quả nghiên cứu đánh giá một số dòng lúa Bắc Thơm 7 chịu mặn mới được chọn tạo bằng phương pháp MABC”, Tạp chí Khoa học và công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, VAAS, số 230, kỳ 1 tháng 12, trang 3-13.

2. Bộ Nông nghiệp và Phát Triển Nông Thôn (2013), Hội nghị tổng kết sản xuất lúa năm

2012 và kế hoạch năm 2013 tại Nam bộ, Nhà xuất bản Nông nghiệp.

3. Nguyễn Viết Cường và Trần Thị Hồng Thắm (2012), Kết quả nghiên cứu và phát triển giống lúa thích ứng với điều kiện khó khăn ở Đồng Tháp Mười định hướng và giải pháp đề xuất, Viện Khoa học Kỹ thuật Miền Nam.

4. Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang (2003), Cơ sở di truyền tính chống chịu đối với thiệt hại do môi trường của cây lúa, Sách chuyên khảo, Nhà Xuất bản Nông nghiệp TP HCM, 223 trang.

5. Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang (2003), Giáo trình di truyền số lượng, Nhà Xuất bản

Nông nghiệp TP HCM.

6. Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang (2004), Di truyền phân tử, Nhà Xuất bản Nông nghiệp,

TP HCM.

7. Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang (2007), Chọn giống cây trồng Phương pháp truyền

thống và phân tử, Nhà xuất bản Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh.

8. Bùi Chí Bửu, Nguyễn Văn Hiếu, Võ Thanh Toàn, Bùi Phước Tâm, Võ Thị Trà My, Châu Thanh Nhã, Nguyễn Thị Lang (2012), “Khai thác vật liệu khởi đầu cho công tác chọn giống lúa chịu nóng”, Tạp chí Khoa học và công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, VAAS. No. 2(12)/2012, trang 38-46.

9. Bùi Chí Bửu, Phạm Thị Thu Hà, Đoàn Văn Hòn, Bùi Phước Tâm, Châu Thanh Nhã, Nguyễn Thị Lang (2013), “Nghiên cứu biến động di truyền tính chịu nóng trên quần thể hồi giao cây lúa (Oryza sativa L.) ”, Tạp chí Khoa học và công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, VAAS. Số 2/2013, trang 10-15.

10. Bùi Chí Bửu, Trương Quốc Ánh, Bùi Phú Nam Anh, Nguyễn Nam, Lương Thế Minh, Nguyễn Thế Cường, Hoàng Văn Bằng, Trương Vĩnh Hải, Lưu Văn Huỳnh, Nguyễn Văn Hiếu, Phạm Thị Thu Hà, Bùi Phước Tâm, Châu Thanh Nhã, Nguyễn Thị Lang (2014), Báo cáo tổng kết đề tài: “Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu nóng bằng chỉ thị phân tử cho các tỉnh phía Nam”.

128

11. Trần Văn Đạt (2010), Tuyển tập Phát triển nông nghiệp Việt Nam thế kỷ 21, Nhà xuất

bản Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh, 476 trang

12. Nguyễn Đình Hiền, Lê Quí Kha (2007), “Các tham số ổn định trong chọn giống cây trồng (Analysis stability index im plant beeeding)”, Tạp chí KHKT Nông Nghiệp Tập V, số 1: 67-72, Đại Học Nông Nghiệp I.

13. Vũ Đình Hòa, Nguyễn Văn Hoan, Vũ Văn Liệt (2005), Giáo trình chọn giống cây

trồng, Nhà xuất bản Nông nghiệp.

14. Lưu Thị Ngọc Huyền, Phùng Tôn Quyền, Vũ Đức Quang (2013),“Ứng dụng công nghệ chỉ thị phân tử trong chọn giống lúa kháng rầy nâu”, Tạp chí Khoa học và công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, số 2 (41), trang 20-25.

15. Phan Thanh Kiếm (2006), Giáo trình giống cây trồng, Nhà xuất bản Nông Nghiệp TP

Hồ Chí Minh, 285 trang.

16. Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí Bửu (2002), Phương pháp cơ bản trong nghiên cứu công

nghệ sinh học, Nhà xuất bản Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh.

17. Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí Bửu (2004), Ứng dụng marker phân tử đánh dấu gen mùi

thơm trên lúa, Nhà xuất bản Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh.

18. Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí Bửu (2005), Sinh học phân tử giới thiệu phương và ứng

dụng, Nhà xuất bản Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh, 238 trang.

19. Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí Bửu (2011), Khoa học về cây lúa, Di truyền và chọn giống,

Nhà xuất bản Nông nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh.

20. Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí Bửu (2012), Công nghệ gen, Nhà xuất bản Nông Nghiệp TP

Hồ Chí Minh, 294 trang.

21. Nguyễn Thị Lang (2005), “Nghiên cứu sử dụng công nghệ tế bào và kỹ thuật chỉ thị phân tử phục vụ chọn tạo giống cây trồng”, Viện khoa học và công nghệ Việt Nam, trang 25 – 30.

22. Nguyễn Thị Lang (2006), “Ứng dụng STS và SSR marker để đánh giá tính chống chịu rầy nâu trên cây lúa Oryza sativa L.”, Tạp chí NN&PTNT, số 4, trang 11-15.

23. Nguyễn Thị Lang (2016), Giống lúa và sản xuất giống lúa cho các vùng mặn – khô hạn

tại Miền Nam, Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.

24. Nguyễn Thị Lang, Phạm Công Trứ, Nguyễn Ngọc Hương, Trần Thị Thanh Xà, Bùi Chí Bửu (2016), “Nghiên cứu tương tác kiểu gen và môi trường của bộ giống lúa chịu mặn tại ĐBSCL”, Tạp chí Khoa học công nghệ Việt Nam, số (68), trang 40 -44.

25. Huỳnh Văn Nghiệp (2012), Sử dụng dấu chuẩn phân tử để phát hiện gen kháng bệnh bạc lá (Xanthomonas oryza pv. oryzae từ hạt của một số giống lúa trồng ở Đồng

129

Bằng sông Cửu Long, Luận án tiến sỹ nông nghiệp, Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long.

26. Bùi Trang Việt, Lê Thị Phương Hồng (2006), Sinh học di truyền và phân tử, Nhà xuất

bản Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh, 306 trang.

27. Tổng cục thống kê (2015), Niên giám thống kê, Nhà xuất bản thống kê.

Tài liệu tiếng Anh 28. Afuakwa, J. J., Crookston, R.K. & Jones, R. J. (1984), “ Effect of temperature and

sucrose availability on kernel black layer development in maize”. Crop Science 24, 285–288.

29. Arns B, Bartz J, Radunz M, Evangelko JA, Pinto VZ, Zavareze ER, Dias A.R.G

(2015), “ Impact of heat-moisture treatment on rice starch, applied directly in grain paddy rice or in isolated starch”, LWT- Food Science and Technology 60 (2015) 708-713.

30. Asaoka M, Okuno K, Fuwa H (1985), “Effect of environmental temperature at the milky stage on amylose content and fine structure of amylopectin of waxy and nonwaxy endosperm starches of rice (Oryza sativa L.)”, Agricultural and biological chemistry 49(2):373-379.

31. Bharti K, Nover L (2002), “Heat stress-induced signaling”, In: Scheel, D, Wasternack, C (Eds), Plant Signal Transduction: Frontiers in Molecular Biology Oxford University Press, Oxford, UK 74-15.

32. Bheemanahalli R, Sathishraj R, Manoharan M, Sumanth H.N., Muthurajan R, Ishimaru T, Krishna J.S.V (2017), “ Is early morning flowering an effective trait to minimize heat stress damage during flowering in rice”, Field Crop Rearch 203 (2017) 238- 242.

33. Buu BC, NV Hieu, PV Toan, BP Tam, VT Tra My, CT Nha, NT Lang (2012), “Assessment of breeding materials for heat tolerance rice breeding (Oryza sativa L.)”, Journal J.of Agriculture Agric.and Rural Development Dev. (Vietnamese) 12(2): 38-46.

34. Buu BC, PT Thu Ha, BP Tam, CT Nha, and NT Lang (2013), “Study on genetic variation of heat tolerance trait in BC population of rice (Oryza sativa L.)”. Journal J. of Agriculture.and Rural Development Dev. (Vietnamese) 2:10-15.

35. Buu BC, PT Thu Ha, BP Tam, TT Nhien, NV Hieu, Nguyen Trong Phươc, Ly Hau Giang and NT Lang. 2014. “Quantitative Trait Loci Associated with Heat Tolerance trait in Rice”, Plant Breed Biotch. 2014 (February) 2(1): 001-010.

36. Cao LY, Zhu J, Zhao ST, He LB, Yan QC (2002), “Mapping QTL for heat tolerance in a DH population from indica-japonica cross of rice (Oryza sativa L.)” J Agric. Biotech. 10:210–214.

130

37. Cao YY, Duan H, Yang LN, Wang ZQ, Zhou SC, Yang JC (2008), “Effect of heat stress during meiosis on grain yield of rice cultivars differing in heat tolerance and its physiological mechanism”, Acta Agronomica Agron. Sinica 34(12): 2134–2142.

38. Cao YY, Zhang Q, Chen YH, Zhao H, Lang YZ, Yu CM, Yang JC (2013), “Identification ofdifferential expression genes in leaves of rice (Oryza sativa L.) in response to heat stress by cDNA-AFLP analysis”, BioMed Research Res. International. Epub 2013 Feb 17.Volume 2013, Article ID 576189,11pages http://dx.doi.org/10.1155/2013/576189.

39. Ceccarelli, S., Grando, S., Maatougui, M., Michael, M., Slash, M., Haghparast, R., Rahmanian, M., Taheri, A., Al-Yassin, A., Benbelkacem, A., Labdi, M.,Mimoun, H. , ,Nachit ,M (2010), “ Plant breeding and climate changes”, Journal of Agricultural Science, Cambridge 148, 627–637.

40. Chahal G. S and S. S. Gosal (2002), “Genetic Transformation and Production of Transgenic Plants” In Principles and Procedures of Plant Breeding – Bitechnical and Convention Approaches. Alpha Science International Ltd. Pangbourne, UK. Pp.486-508.

41. Chen QQ, Yu SB, Li CH, Mou TM (2008), “Identification of QTLs for heat tolerance

at flowering stage in rice”, Sci Agric Sin 41(2):315–321

42. Chen X, Temnykh S, Xu Y, Cho YG, McCouch SR (1997), “Development of a microsatellite framework map providing genome-wide coverage in rice (Oryza sativa L.)”, Theor. Appl. Genet. 95:553–567.

43. Collard BC, Mackill DJ (2007), “Marker-assisted selection: an approach for precision

plant breeding in the twenty-first century”, Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.

44. Dinar, M. & Rudich, J. (1985), “Effect of heat stress on assimilate partitioning in

tomato”, Annals of Botany 56, 239–248.

45. Dubcovsky J (2004), “Marker-Assisted Selection in Public Breeding Programs”, The

Wheat Experience. Crop Sci. 44:6.

46. Eberhart SA, Russel WL (1966), “Stability parameters for comparing varieties”, Crop

Sci 6: 36-40

47. Ehlers JD, Hall AE(1998), “Heat tolerance of contrasting cowpea lines in short and

long days”, Field Crops Research 1998, 55:11-21.

48. Endo, M., Tsuchiya, T., Hamada, K., Kawamura, S., Yano, K., Ohshima, M., Higashitani, A., Watanabe, M. & Kawagishi-Kobayashi, M. (2009), “High O.Rufipogon temperatures cause male sterility in rice plants with transcriptional alterations during pollen development”, Plant and Cell Physiology 50, 1911–1922.

131

49. Fang C, Dou L, Liu Y, Yu J, Tu J (2018), “ Heat stress- responsive transcriptome anlysis in heat susceptible and tolerant rice by hight-throughput sequencing”, Ecological Genetics and Genomics 6 (2018) 33-40.

50. Finley KW, Wilkinson GM (1963), “The anlysis of adaptation in plant breeding

programme”, Aust J Agrc Res 14:742-757.

51. Foolad MR (2005), “Breeding for abiotic stress tolerances in tomato”, In: Ashraf, M., Harris, P.J.C. (Eds.), Abiotic Stresses: Plant Resistance Through Breeding and Molecular Approaches. The Haworth Press Inc., New York, USA, pp. 613–684.

52. Freeman GH, Perkins JM (1971), “Environmental and genotype-environmental components of variability”, VIII. Relations between geneotypes grown in different environments and measures of these environments. Heredity 27: 15-23

53. Gammulla CPD, Atwell B, Haynes P (2010), “Differential metabolic response of cultured rice (Oryza sativa L.) cells exposed to high- and low-temperature stress” Proteomics 2010, 10:3001-3019.

54. Gupta SC, A Sharma A, Mishra M, Mishra R, Chowdhuri DK (2010), “Heat shock

proteins in toxicology: how close and how far?”, Life Sciences 2010, 86:377-384.

55. Hall AE (2001), “Crop Responses to Enviroment”, CRC Press LLC. Boca Ration,

Florida.

56. Howarth CJ (2005), “Genetic improvements of tolerance to high temperature”, In: Ashraf, M., Harris, P.J.C. (Eds.), Abiotic Stresses: Plant Resistance Through Breeding and Molecular Approaches. Howarth Press Inc., New York.

57. IPCC (Intergovernmental Panel On Climate Change) (2007), “Climate change and its impacts in the near and long term under different scenarios” In Climate Change 2007: Synthesis Report (Eds The Core Writing Team, R. K. Pachauri & A. Reisinger), pp. 43–54. Geneva, Switzerland: IPCC.

58. IRRI (1999), “Experimental Design and data analysis for agriculture research”,

Volume 2, 277 paper.

59. IRRI (2012), “Standard Evaluation System (SES)”, The International Rice Research

Institute, Los Banos, the Philippines.

60. Jagadish SVK, Craufurd PQ, Wheeler TR (2007), “High temperature stress and spikelet fertility in rice (Oryza sativa L.)”, Journal of Experimental Botany, 58(7): 1627–1635

61. Jagadish SVK, Craufurd PQ, Wheeler TR (2008), “Phenotyping Parents of mapping

population of rice for heat tolerance during anthesis”, Crop Sci. 48:1140–1146.

132

62. Jagadish SVK, Muthurajan R, Oane R, Wheeler TR, Heuer S, Bennett J, Craufurd PQ (2010), “Physiological and proteomic approaches to address heat tolerance during anthesis in rice (Oryza sativa L.)”, Journal of Experimental Botany 61(1):143-156.

63. Jagadish SVK, Rang ZW, Malo R, Heuer S, Bennett J, Craufurd PQ (2011), “Spikelet Proteomic Response to Combined Water Deficit and Heat Stress in Rice (Oryza sativa cv. N22)”, Rice 4(1):1-11.

64. Jin-Ge Liu, Qiu-lin Qin, Zhen Zhang, Ri-He Peng, Ai-sheng Xiong, Jian-Min Chen, Quan-Hong Yao (2008), “OsHSF7 gene in rice, Oryza sativa L., encodes a transcription factor that functions as a high temperature receptive and responsive factor”, BMB reports.

65. Jones PD, New M, Parker DE, Martin R, Rigor IG (1999), “Surface air temperature

and its changes over the past 150 years”, Rev. Geophys 37(2): 173-199.

66. Jung KH, Ko HJ, MX Nguyen, Kim SR, Ronal DP, An G (2012), “Genome-wide identification and analysis of early heat stress responsive gene in Rice”, J. Plant Biol. 55:458-468.

67. Keeling, P. L., Banisadr, R., Barone, L.,Wasserman, B.P. & Singletary, G.W. (1994), “Effect of temperature on enzymes in the pathway of starch biosynthesis in developing wheat and maize grain”, Australian Journal of Plant Physiology 21, 807–827.

68. Kim HJ, Hwang NR, Lee KJ(2007), “Heat shock responses for understanding diseases

of protein denaturation”, Mol Cells 23:123-131.

69. Kim J, Shon J, Lee CK, Yang W, Yoon YW, Yang WH, Kim YG, Lee BW (2011), “Relationship between grain filling duration and leaf senscence of temperate rice under hight temperature” Field Crops Rearch 122 (2011) 207-213.

70. Ko CB, YM Woo, Lee DJ, Lee MC, Kim CS(2007), “Enhanced tolerance to heat stress transgenic plants expressingthe GASA4 gene”, Plant Physiology and

in Biochemistry 45 722-728.

71. Kobayashi A, Sonoda J, Sugimoto K, Kondo M, Iwasawa N, Hayashi T, Tomita K, Yano M, Shimizu T (2013), “Detection and erification of QTLs associated with heat-induced quality decline of rice (Oryza sativa L.) using recombinant inbredlines and near-isogenic lines”, Breeding Science 63: 339–346.

72. Kuang HC, Wen SS, Liu GM(2002), “Studies on the heat tolerance of Luhui 17 and its cross II You 7 at head sprouting”, Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 15, 106-108. (in Chinese).

73. Lander ES, Green P, Abrahamson J, Barlow A, Daly MJ, Lincoln SE, Newburg L (1987), “MapMarker: an interactive computer package for constructing primary linkage maps of experimental and natural populations”, Genomics 1:174-181.

133

74. Lang NT (2002), “Protocol for basic biotechnology”, Agricultural Publisher, Ho Chi

Minh City, Vietnam.

75. Nguyen Thi Lang, Bui Phuoc Tam, Nguyen Van Hieu, Chau Thanh Nha, Abdelbagi Ismail, Russell Reinke and Bui Chi Buu (2014), “Evaluation of rice landraces in Vietnam using SSR markers and morphological characters”, Sabrao jounal of Breeding and Genetics, 46 (1) p.1-20.

76. Larkindale J, Hall JD, Knight MR, Vierling E (2005), “Heat stress phenotypes of Arabidopsis mutants implicate multiple signaling pathways in the acquisition of thermotolerance”, Plant Physiol 138: 882-897.

77. Li C.D (2003), “Analysis on a large of empty grains of rice due to high temperature”,

Shanxi J Agric Sci. 49:45–47.

temperature stress”,

Journal

high

78. Liao JL, Zhou HW, Zhang HY, Zhong PA, Huang YJ (2013), “Comparative proteomic analysis of differentially expressed proteins in the early milky stage of rice grains Experimental Botany during (doi:10.1093/jxb/ert435), p.2-17.

79. Liao JL, Zhang HY, Liu JB, Zhong PA, Huang YJ (2012), “Identification of candidate genes related to rice grain weight under high-temperature stress”, Plant Science 196 (2012) 32– 43

80. Lin CJ, Li CY, Lin SK, Yang FH, Huang JJ, Liu YH, Lur HS (2010), “Influence of High Temperature during Grain Filling on the Accumulation of Storage Proteins and Grain Quality in Rice (Oryza sativa L.)”, Journal of Agricultural and Food Chemistry 58(19):10545-10552.

81.Lincoln S, Daley M, Lander E

(1992),“Constructing genetic maps with MAPMAKER/EXP3.0, 3rd edn”,Whitehead Institute Technical Report, Cambridge

82. Mackill DJ, Coffman WR, Rutger JN (1982), “Pollen shedding and combining ability

for high temperature tolerance in rice”, Crop Science, 22:730-733.

83. Manigbas NL, Lambio LAF, Madrid LB, Cardenas CC (2014), “Germplasm innovation of heat tolerance in rice for irrgated lowland coditions in the Philippines”, Rice Science, 2014 21(3): 162-169.

84. McCouch S.R, Teytelman L, Xu Y, Lobos K.B, Clare K, Walton M, Fu B, Maghirang R, Li Z, Xing Y.Z, Zhang Q, Kono I, Yano M, Fjellstrom R, Declerck , Schneider D., Cartinhour S, Ware D, Stein L (2002), “Development and mapping of 2240 new SSR marker for rice (Oryza sativa L.)”, DNA Research 9: 199-207.

85. Maestri E, N Klueva, C Perrotta, M Gulli, HT Nguyen, N Marmiroli (2002), “Molecular gentics of heat tolerance and heat shock proteins in cereals”, Plant Mol. Biol. 48, 667–681.

134

86. Matsui, T., Omasa, K. & Horie, T. (1999), “Mechanism of anther dehiscence in rice

(Oryza sativa L.)”, Annals of Botany 84, 501–506.

87. Matsui, T., Omasa, K. & Horie, T. (2000), “High temperature at flowering inhibits swelling of pollen grains, a driving force for thecae dehiscence in rice (Oryza sativa L.)”, Plant Production Science 3, 430–434.

88. Matsui, T., Omasa, K. & Horie, T. (2001), “The difference in sterility due to high temperatures during the flowering period among japonica-rice varieties”, Plant Production Science 4, 90–93.

89. Matsui T, Omasa K (2002), “Rice (Oryza sativa L.) cultivars tolerant to hight

temperature at flowering: anther characteristics”, Annal of botany 89: 638-687.

90. Matsui, T. & Kagata, H. (2003), “Characteristics of floral organs related to reliable self

pollination in rice (Oryza sativa L.)”, Annals of Botany 91, 473–477.

91. Matsui, T., Kobayasi, K., Kagata, H. & Horie, T. (2005), “Correlation between viability of pollination and length of basal dehiscence of the theca in rice under a hot and humid condition”. Plant Production Science 8, 109–114.

92. Matsushima S, Ikewada H, Maeda A, Honma S, Niki N (1982), “Studies on rice cultivation in the tropics 1: yielding and ripening responses of the rice plant to the extremely hot and dry climate in Sudan”, Japan J Trop Agri. 26:19–25.

93. Michael, G. & Beringer, H. (1980) “The role of hormones in yield formation”, In Physiological Aspects of Crop Productivity: Proceedings of the 15th Colloquium of the International Potash Institute, held in Wageningen, the Netherlands (Eds G. Michael & H. Beringer), pp. 85–116. Bern, Switzerland: International Potash Institute.

94. Morita S, Yonemaru JI, Takanashi JI (2005), “Grain Growth and Endosperm Cell Size Under High Night Temperatures in Rice (Oryza sativa L.)”, Annals of Botany 95(4):695-701.

95. Nagai, T. & Makino, A. (2009), “Differences between rice and wheat in temperature responses of photosynthesis and plant growth”, Plant and Cell Physiology 50, 744– 755.

96. Nelson JC (1997), “QGene: Software for marker-based genomic analysis and

breeding”, MolBreed. 3: 239-245.

97. Nishiyama, I. & Blanco, L. (1980), “Avoidance of hightemperature sterility by flower opening early in the morning”. Japan Agricultural Research Quarterly 14, 116–117.

98. Osada A, V Sasiprapa, M Rahong (1973), “Abnormal occurrence of empty grains of indica rice-plants in the dry, hot season in Thailand”, Proc Crop Sci Japan. 42:103– 109.

135

99. Paterson AH, Lander ES, Hewitt JD, Paterson S, Lincoln SE, Tanksley SD (1988), “Resolution of quantitative traits into Mendelian factors by using a complete linkage map of restriction fragment length polymorphism”, Nature 335:721-726

100. Peng SB, Huang JL, Sheehy JE, Laza RC, Visperas RM, Zhong XH, Centeno GS, Khush GS, Cassman KG (2004), “Rice yields decline with high temperature from global warming”, Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 101, 9971-9975.

101. Perkins JM,

Jink JL (1968), “Environmental and genotype-environmental

components of variability”, III. Multiple lines and crosses. Heredity 23:339-356

102. Poli Y, Basava RK, Panigrahy M, Vinukonda VP, Dokula NR, Voleti SR, Desiraju S, Neelamraju S (2013), “Characterization of a Nagina22 rice mutant for heat tolerance and mapping for yield trait”, Rice 6:36.

103. Prakash C, Mithra SVA, Singh PK, Mohapatra T (2016), “Unravelling the mocecular basic of oxidative stress management in drought tolerant rice genotype Nagina22. BMC Genomics 17:774.

104. Prasad, P. V. V., Boote, K. J., Allen, L.H. Jr, Sheehy, J.E., Thomas, J.M.G. (2006), “Species, ecotype and cultivar differences in spikelet fertility and harvest index of rice in response to high temperature stress”, Field Crops Research 95, 398–411.

105. Rang Z.W, Jagadish S.V.K, Zhou Q.M, Craufurd P.Q, Heuer (2011). “Effect of hight temperature and water stress on pollen germination and spkelet fertility in rice”, Environmental and Expermental Botany 70 (2011) 58-65.

106. Rohlf, FJ (1992), “NTSYS-pc: Numerical taxonomy and multivariate analysis

system”, version 1.70. Setauket, New York: Exerter Software.

107. Satake T. & Yoshida S. (1978), “High temperature-induced sterility in indica rices at

flowering”, Japanese Journal of Crop Science 47, 6–17.

108. Scharf KD, Siddique M, Vierling E (2001), “The expanding family of Arabidopsis thaliana small heat stress proteins and a new family of proteins containing alpha- crystalline domains (Acd proteins)”, Cell Stress Chaperon 6: 225-237.

109. Schoffl F, Prandl R, Reindl R (1998), “Regulation of the heat shock response”, Plant

Physiol 117: 1135-1141.

110. Schoffl F, Prandl R, Reindl A (1999), “Molecular responses to heat stress”, In: Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K. (Eds.), Molecular Responses to Cold, Drought, Heat and Salt Stress in Higher Plants. R.G. Landes Co., Austin, Texas, pp. 81–98.

111. Sheehy J. E., Elmido A. & Mitchell P. (2001), “Are there time-of-day clock genes for flowering?”, In Annual Meeting of the American Society of Agronomy October 21–25, 2001, Charlotte, NC, USA. Abstract, p. 56. Madison, WI: ASA.

136

112. Sheehy, J. E., Elmido, A., Centeno, G. & Pablico, P. (2005), “Searching for new plants for climate change”, Journal of Agricultural Meteorology 60, 463–468.

113. Shi P, Zhu Z, Tang L, Chen J, Sun T, Cao Y, Tian Y (2016), “Differential effects of temperature and duration of heat stress during anthesis and grain filling stages in rice”, Environmental and Expermental Botany 132 (2016) 28-41.

114. Singletary, G.W., Banisadr, R. & Keeling, P. L. (1994), “Heat stress during grain filling in maize. Effects on carbohydrate storage and metabolism”, Australian Journal of Plant Physiology 21, 829–841.

115. Song, Z. P., Lu, B.R. & Chen, K. J. (2001), “A study of pollen viability and longevity in Oryza rufipogon, O. sativa and their hybrids”, International Rice Research Notes 26, 31–32.

116. Song HY, JJ Lei, CQ Li (1998), “Response of plant to heat stress and evaluation of

heat resistance”. China Vegetables, 1: 48- 50 (in Chinese).

117. Stake T, Yoshida S (1978), “High temperature induced sterility in indica rice at

flowering”, Japan J Crop Sci. 47:6–17.

118. Takeoka, Y., Al Mamun, A., Wada, T. & Kaufman, P.B. (1992), “Primary features of the effect of environmental stress on rice spikelet morphogenesis. Intemperature, fertility and seed setting of rice”, Journal of Agricultural Science, Cambridge 148, 329–339.

119. Tang, R. S., Zheng, J. C., Jin, Z. Q., Zhang, D. D., Huang, Y.H. & Chen, L.G. (2008), “Possible correlation between high temperature-induced floret sterility and endogenous levels of IAA, Gas and ABA in rice (Oryza sativa L.)”. Plant Growth Regulation 54, 37–43.

120. Tanksley SD (1993), “Mapping polygenes”, Annu Rev Genet 27:205-233.

121. Tazib T, Kobayashi Y, Koyama H, Matsui (2015), “QTL analysis for anther length

and dehiscence at flowering as traits for the tolerance of extreme temperatures rice (Oryza sativa L.)”, Euphytica 203:629-642.

122. Temnykh S, Park WD, Ayres N, Cartinhour S, Hauck N, Lipovich L, Cho YG, Ishii T, McCouch SR (2000), “Mapping and genome organization of micro-satellite sequences in rice (Oryza sativa L.)”, Theoretical and Applied Genetics 100:697– 712.

123. Wahid A, S Gelani, M Ashraf, MR Foolad (2007), “Heat tolerance in plants”, An

overview, Enviromental and Experimental Botany 61. 199-223.

124. Wang WV, Altman B (2003), “A Plant responses to drought, salinity and extreme temperatures: towards genetic engineering for stress tolerance”, Planta 2003, 218:1- 14.

137

Available

online

at:

125. Wassmann, R. & Dobermann, A. (2007), “Climate change adaptation through rice production in regions with high poverty levels”, Ejournal of SAT Agricultural http://www.icrisat.org/journal/ Research SpecialProject/sp8.pdf (verified 8 Feb 2011).

126. Wassmann, R., Jagadish, S. V. K., Heuer, S., Ismail, A., Redona, E., Serraj, R., Singh, R. K., Howell, G., Pathak, H. & Sumfleth, K. (2009), “Climate change affecting rice production: the physiological and agronomic basis for possible adaptation strategies”, Advances in Agronomy 101, 59–122.

127. Weerakoon, W.M.W., Maruyama, A. & Ohba, K. (2008), “Impact of humidity on temperature-induced grain sterility in rice (Oryza sativa L.)”, Journal of Agronomy and Crop Science 194, 135–140.

128. Wei H, Liu JP, Wang Y, Huang NR, Zhang XB, Wang LC, Zhang IW, Tu JM, Zhong XH (2013), “A dominant major locus in chromosome 9 of rice (Oryza sativa L.) conferstolerance to 48 °C high temperature at seedling stage”, Journal of Heredity 104(2):287–294.

129. Wu X., Shiroto Y, Kishitani S, Yukihiroto, Kinya Yoriyama (2009), “Enhanced heat and drought tolerance in transgenic rice seedlings overexpressing OsWRKY11 under the control of HSP101 promoter”, Plant Cell Rep (2009) 28:21–30

130. Xiao YH, Pan Y, Luo LH, Deng HB, Zhang GL, Tang WB, Chen LY (2011), “Quantitative trait loci associated with seed set under high temperature stress at the flowering stage in rice (Oryza sativa L.)”, Euphytica. 178:331–338.

131. Xu BC (2008), “Identification and Characterization of Proteins Associated with Plant Tolerance to Heat Stress”, Journal of Integrative Plant Biology 50(10):1230- 1237.

132. Yamanouchi, U., Yano, M., Lin, H., Ashikari, M. & Yamada, K. (2002), “A rice spotted leaf gene, Spl7, encodes a heat stress transcription factor protein”, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 99, 7530–7535.

133. Ye C, Argayoso Ma, Redona ED, Sierra SL, Laza MA, Dilla CJ, Mo Y, Thomson MJ, Chin J, Delavina CB, Diaz GQ, Hernandez JE (2012), “Mapping QTL for heat tolerance at flowering stage in rice using SNP markers”, Plant Breed 131 (1):33-41.

134. Ye C, Tenorio FA, Argayoso MA, Laza MA, Koh HJ, Redona ED, Jaradish KS, Gregorio GB (2015), “Identifying and comfirming quantitative trait loci associated with tolerance at flowering stage in different rice populations”, BMC Genet 16:41.

135. Yin, X., Kroff, M. J., Goudriann, J. (1996), “Differential effects of day and night

temperature on development to flowering in rice”, Annals of Botany 77, 203–213.

136. Yokotani N, T Ichikawa, Y Kondou, M Matsui, H Hirochika, M Iwabuchi, K Oda (2008), “Expression of rice heat stress transcription factor OsHsfA2e enhances

138

tolerance to environmental stresses in transgenic Arabidopsis”, Planta 227: 957– 967.

137. Yoshida, S. (1981). “Fundamentals of Rice Crop Science”, Los Banoxs, The

Philippines: IRRI.

138. Yoshida, S., Satake, T., Mackill, D. S., (1981), “High Temperature Stress in Rice”,

IRRI Research Paper Seriesn 67. Los Banoxs, The Philippines: IRRI.

139. Young ND, Tanksley SD (1989), “Restriction fragment length polymorphisms maps and the concept of graphical genotypes”, Theoretical and Applied Genetics 77(1): 95–101.

140. Zafar SA, Hameed A, Nawaz MA, Wei M, Noor MA (2018), “Mechanisms and molecular approaches for heat tolerance in rice (Oryza sativa L.) under climate change scenario”, Journal of integrative Agriculture 2018, 17 (4) 726-738.

141. Zhang G, Chen L, Xiao GY, Xiao YH, Chen X, Zhang ST (2009), “Bulked Segregant Analysis to Detect QTL Related to Heat Tolerance in Rice (Oryza sativa L.) using SSR Markers”, Agricultural Sciences in China. 2009, 8(4): 482-487

142. Zhang Z, Wang P, Chen Y, Song X, Wei X, Shi P (2014), “ Gobal warming over 1960-2009 did increase heat stress and reduce cold stress in the major rice-planting areas across China”, European Journal of Agronomy 59 (2014) 49-56.

143. Zhang H, Duan L, Dai IS, Zhang CQ, Li J, Gu MH, Liu QQ, Zhu Y (2014), “Major QTLs reduce the deleterious effects of high temperature on rice amylose content by increasing splicing efficiency of Wx pre‑mRNA”, Theoretical and Applied Genetics 127:273–282

144. Zhang JH, Wang LJ, Pan QH, Wang YZ, Zhan JC, Huang WD (2008), “Accumulation and subcellular localization of heat shock proteins in young grape leaves during cross-adaptation to temperature stresses”, Scientia Horticulturae 117: 231-240.

145. Zhang T, Yang L, Jang KF, Huang M, Sun Q, Chen WF, Zheng JK (2008), “QTL mapping for heat tolerance of the tassel period of rice”, Mol Plant Breed 6(5):867– 873

subsitution

146. Zhao L, Lei J, Zhu S, Chen H, Huang R, Peng Z, Tu Q, Shen X, Yan S (2016), “ Mapping quantitative trait loci for heat tolance at anthesis in rice using chromosomal lines”, Breeding Science Periew. segment doi:10.1270/jsbbs.15984.

147. Zhao Q, Zhou L, Liu J, Du X, Asad M.A.U, Huang F, Pan G, Cheng F (2018), : Relationship of ROS accumulation and superoxide dismutase isozymes in developing anther with floret fertility of rice under heat stress”, Plant Physiology and Biochemistry 122 (2018) 90-101.

139

148. Zhu L, Xiao YH, Wang CM, Jiang L, Zhai HQ, Wan JM (2005), “Mapping QTLs for heat tolerance during grain filling in rice”, Chinese Journal of Rice Science 19:117-121.

149. Zou J, Liu CF, Chen X (2011) “Proteomics of rice in response to heat stress and advances in genetic engineering for heat tolerance in rice”, Plant Cell Rep 30: 2155–216.

150. Faostat (2015), http://faostat.fao.org.

151. http://iasvn.org/homepage/tinh trang tang nhiet toan cau 5487.html

Tài liệu từ Internet

140

PHỤ LỤC

Phụ lục 1. Danh sách các giống lúa khảo sát

STT Tên giống Tổ hợp lai

1 TLR 378 OM 4900/KDM//OM 4900

2 OMCS 2011 OMCS 7/KDM 105

3 OM 10252 OM 612/ OM61

4 OM 10000 Zhao89/OM 4900

5 OM 6707 OMCS2009/OM 2514

6 OM 8108 M362/AS996

7 OMCS 2000 OMCS6/KDM 105

8 TLR 456 Wab880/N22

9 TLR 461 Wab880-1/IR64Sub 1

10 OM 28L OM 7347/OM 6677

11 OM 7L IKo116/ OM 1490

12 OM 72L D3/Wab878SG1

13 OM 3673 Lua Giau/Tiêu Chùm

14 TLR 402 D4/MNR5

15 TLR 390 OM96L/OM 2517

16 TLR 391 OM 10037-1/ OM 4900

17 TLR 392 OM 28L/ OM 4900

18 TLR 393 OM 10371/OMCS2000

19 TLR 394 OM 10250/OMCS2000

20 TLR 395 OM 10279/ OM 1490

21 TLR 396 OM 6683/ OM 1490

22 TLR 397 OM 7143/Basmati

23 OM 10040 D23/C53

24 OM 10041 D21/D56

141

Cần Thơ 2 Basmati 370/Jasmine 85//Jasmine 85 25

26 Cần Thơ 3 OM 4900/OMCS2000

27 OM 10037 C15/D27

28 OM 10037-3 C15/D27

29 OM 10375 TQ286/Jasmine 85

OM 10383 Basmati đột biến/Wab878/ Basmati đột biến 30

31 OM 10418 AS996/OM 25127

32 OM 10174 OM 276/OM 6840

33 OM 10236 OM 2345/AS996

34 OM 10029 OM 2717/ OMCS2007

35 TLR 450 IR04A346/OM 3536

36 TLR 368 OM 4900/L168

37 TLR 405 OM 6830/ OM 5930

38 TLR 407 OM 7642/OM 5930

39 OM 10396 OMCS2000/OM 6055

40 TLR 545 OM 5645/OM 1490

41 OM 10258 OM 6162/IR64

42 OM 6063 IR64/C50

43 N22 IRRI

44 OM5930 Đột biến từ OM 3536

45 AS996 IR64/ O.rufipogon

46 Dular Ấn Độ

47 OM4900 C53/Jasmine//Jasmine

48 RD6 Thái Lan

49 Gayabyeo Hàn Quốc

50 IR66 IRRI

142

Phụ lục 2. Đặc điểm giống lúa AS996

Tác giả: giống được lai tạo bởi Nguyễn Văn Tạo, Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí

Bửu.

AS996 được lai tạo từ tổ hợp lai IR64/ Oryza rufipogon. Giống được công

nhận là giống Quốc gia vào năm 2002 và được công nhận giải Bông lúa vàng tại

Hội chợ Quốc tế Nông Nghiệp năm 2002.

Giống lúa AS996 có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm A1 (105 ngày). Chiều

cao cây trung bình 105- 115 cm và độ dài bông 19cm. So với các giống khác, giống

AS996 có số bông trên bụi trung bình 9 bông, số hạt chắc trên bông 97. Tuy nhiên

trên một số vùng đất có độ phì nhiêu cao thì số hạt chắc trên bông có thể đạt đến

105 hạt. Tỷ lệ hạt lép trong vụ Đông Xuân khoảng 18,2 %. Trọng lượng 1000 hạt

khoảng 29,2g. Năng suất của AS996 rất cao vụ Đông xuân có thể đạt 7,10 tấn/ha và

vụ Hè thu đạt 4,9 tấn/ha.

Giống lúa AS996 thuộc nhóm có phẩm chất tốt. Tỷ lệ gạo lức đạt 78,96%, tỷ

lệ gạo trắng: 68,34% và tỷ lệ gạo nguyên: 50,92%; chiều dài hạt gạo khoảng

7,10mm; tỷ lệ dài/rộng: 3,4. Độ bạc bụng cấp 1; độ trở hồ cấp 3-5; hàm lượng

amylose đạt 24,51%.

Giống lúa AS996 có khà năng kháng được bệnh đạo ôn cấp 1 và kháng trung

bình với rầy nâu cấp 5 (Nguồn: Nguyễn Thị Lang, 2016).

143

Phụ lục 3. Đặc điểm nhiệt độ trong thời gian nghiên cứu

Nhiệt độ không khí trong thời gian thí nghiệm được đo tại Trạm khí tượng

của Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long.

Hình 1. Nhiệt độ giai đoạn lúa trỗ đến thu hoạch trên bộ giống thử nghiệm làm vật

liệu chọn giống chịu nóng

144

145

Hình 2. Diễn biến nhiệt độ trong thời kỳ lúa trỗ đến thu hoạch, trên hai quần thể

BC1F1, BC2F2, BC3, tại ruộng thí nghiệm của Viện Lúa ĐBSCL (2012-2014)

Hình 3. Diễn biến nhiệt độ trong thời kỳ lúa trỗ đến thu hoạch, trên hai quần thể lai

hồi giao, tại ruộng thí nghiệm của Viện Lúa ĐBSCL vụ Đông Xuân 2015-2016

146

Hình 4. Diễn biến nhiệt độ trong thời kỳ lúa trỗ đến thu hoạch trên quần thể hồi

giao tại ruộng thí nghiệm của Viện Lúa ĐBSCL vụ Hè Thu 2016

Phụ lục 4. Các sản phẩm phản ứng PCR với phương pháp marker SSR đối với các

RM 468: 210-215 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Primer trong nội dung đánh giá sự đa hình cây lúa chịu nóng

147

RM 7076: 180-200 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 M

RM 16236: 200-205 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

RM 335: 190-200 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 M

148

RM 6659: 215-220 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 M

RM 16686: 200-215 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 M

RM 564: 210-220 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

149

RM 5749: 165-200 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

RM 241: 200-215 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 0910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

150

RM 26212: 180-190 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

RM 127: 200-205 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

RM 3252: 220-230 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

M 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

151

RM 10115: 210-215 bp

0 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

RM 490: 205-210 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

152

RM 493: 200-225bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

RM 1287: 210-215 bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

M 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

153

RM10694:190.200bp

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

26 27 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

154

Phụ lục 5. Các tính trạng nông học của các giống lúa thử nghiệm

Thời

Số

Tổng

Cấp độ

Khối

Chiều

gian sinh

chồi/

Số

chịu

lượng

Năng suất

số hạt

% hạt

cao

ST

Tên giống

trưởng

bụi

bông/

% hạt lép

nóng

1.000 (g/bụi)

chắc/

chắc

cây

T

(ngày)

bụi

(cấp)

hạt (g)

bông

(cm)

118s

16gh

14ef

53,61b

46,39def

25,6

8,97a

110l

TLR 378

150i

19de

10i

73,12fg

26,88a

26,5

8,30ab

105n

OMCS 2012

160d

26b

12gh

51,21f

48,79c

27,4

8,27abc

110l

OM 10252

15hi

10i

142kl

58,85tu

41,15kl

26,8

8,10a-d

108m

OM 10000

19de

13fg

153gh

78,33d

21,67c

26,4

7,90a-e

114ij

OM 6707

15hi

14ef

142kl

81,98vxy

18.02e

26,7

7,60a-f

105n

OM 8108

28a

15de

141l

70,64hi

29,36x

25,3

7,53a-g

90r

OMCS 2013

16gh

12gh

152h

58,55tuv

41,45jkl

24,3

7,47a-h

98q

TLR 456

15hi

14ef

143k

62,09n-q

37,91o-r

28,6

7,37a-i

105n

TLR 461

13jk

13fg

125p

79,51d

20,49d

24,6

7,27a-j

104n

OM 28L

21c

15de

142kl

61,51pq

38,49opq

27,3

7,00b-k

112k

OM 7L

13jk

12gh

100v

58,95tu

41,05kl

25,8

7,00b-k

110l

OM 72L

15hi

14ef

120r

63,36l-o

36,64rst

26,7

7,00b-k

113jk

OM 3673

18ef

10i

112t

52,82c

47,18cde

28,7

7,00b-k

102o

TLR 402

17fg

12gh

113t

60,76qrs

39,23mno

26,5

6,90b-k

114ij

TLR 390

155

16d

132o

81,68c

18,32e

TLR 391

114ij

19de

26,4

6,77b-l

14ef

124pq

63,83klm

36,17stu

TLR 392

110l

15hi

26,7

6,73b-l

TLR 393

115hi

14ij

12gh

156f

53,91a

46,09def

27,5

6,70b-l

TLR 394

116gh

18eg

15de

174b

48,58h

51,42def

26,4

6,57c-m

TLR 395

114ij

14ij

13fg

123q

63,59k-n

36,41r-u

26,4

6,57c-m

TLR 396

115hi

14ij

14ef

142kl

71,62g

28,38y

25,4

6,50d-m

TLR 397

117fg

19de

15de

132o

65,20k

34,80u

25,6

6,33e-n

OM 10040

110l

15hi

13fg

142kl

92,84a

7,16a

27,5

6,30e-n

12gh

124pq

59,46r-u

40,54k-n

OM 10041

110l

20cd

28,3

6,27e-n

Cần Thơ 2

112k

100

16gh

14ef

142kl

61,06qr

38,94nop

26,5

6,27e-n

Cần Thơ 3

114ij

100

14ij

11hi

125p

56,79xy

43,21hi

26,4

6,27e-n

OM 10037

100p

17fg

10i

163c

62,46m-q

37,54p-s

25,9

6,27e-n

OM 10037-3

100p

18ef

14ef

142kl

55,00z

45,00fg

26,4

6,23e-n

OM 10375

105n

15hi

12gh

154g

69,65i

30,34x

25,6

6,20f-o

18ef

16d

OM 10383

108m

123q

62,94l-p

37,06qrs

24,7

6,13f-o

OM 10418

112k

13ik

13fg

142kl

67,43j

32,57v

26,5

6,13f-o

OM 10174

114ij

16gh

14ef

142kl

61,70opq

38,30opq

26,4

6.07f-o

OM 10236

114ij

12kl

12gh

125p

64,62kl

35,38tu

26,7

6,00f-o

OM 10029

123c

15hi

13fg

154g

59,71rst

40,29lmn

24,5

5,87g-o

TLR 450

110l

16gh

14ef

185a

62,12m-q

37,88o-r

26,3

5,83g-o

TLR 368

118ef

21c

12gh

147j

59,54r-u

40,46k-n

26,7

5,83g-o

156

TLR 405

120d

14ef

18ef

135n

56,63xy

43,37hi

26,4

5,80h-o

TLR 407

114ij

13fg

15hi

124pq

59,24stu

40,76klm

23,5

5,77h-o

OM 10396

110l

14ef

28a

136n

52,28e

47,73cd

26,7

5,73i-o

TLR 545

115hi

20c

21c

138m

58,23t-x

41,77i-l

25,6

5,67i-o

OM 10258

119de

21bc

26b

156f

57,93uvx

42,07ijk

26,4

5,60j-o

OM 6063

117fg

21bc

27ab

175b

55,66y

44,34gh

26,4

5,57j-o

N22

162a

14ij

135n

89,00b

11,00h

25,3

5,33k-o

OM5930

117fg

14ef

17fg

142kl

71,00hi

29,00b

26,7

5,07l-p

AS996

110l

14ef

14ij

136f

62,00n-q

28.00z

24,5

4,93m-p

Dular

120d

23a

26b

75,00e

25,00g

158e

25,6

4,70nop

OM4900

110l

22ab

26b

74,00ef

26,00f

156f

27,4

4,50op

RD6

150b

10i

11l

51,20g

38,80efg

80x

23,4

3,50pq

Gayabyeo

50s

52,30d

46,70klm

68y

25,6

3,40pq

105

15hi

IR64

110l

11hi

110u

58,20t-x

41,80klm

24,1

2,10q

Lớn nhất

162

105

23,0

185

92,84

51,42

28,7

8,97

Nhỏ nhất

6,0

48,58

7,16

23,4

2,1

Trung bình

111,5

95,64

17,54

16,24

137,1

63,14

36,86

26,15

6,26

CV (%)

10,5

11,4

10,5

10,47

11,87

9,4

8,68

Mức ý nghĩa

157

Phụ lục 6. Đặc tính nông học của các dòng/ giống lúa từ tổ hợp lai AS996/N22//AS996 vụ Đông Xuân 2015- 2016

Khối Chịu

Tỷ lệ lượng Năng nóng

Tên TGST Cao cây Số Bông/ Dài bông Số hạt lép/bông 1.000 hạt suất

(cm) STT Dòng/giống (ngày) (cm) bụi chắc/bông (%) (g) (tấn/ha)

30,3 a 135,8 a 5,5 u 174,2 a 22,4e 26,1 b-f 1 AS996 98 6,8 a-e S

113,7 d 13,7 d-k 24,8 b-i 104,3 lmn 15,8 ijk 20,8 kl 2 N22 95 7,6 abc T

BC3-2-2-3- T

3 1 97 108,8 d-i 17,0 bc 25,4 b-h 117,0 jk 9,6 qr 27,8 ab 7,9 a

4 98 BC3-2-4-2 113,0 d 14,0 d-j 26,1 a-h 119,9 ijk 22,3e 23,1 g-j 7,8 ab S

5 BC3-5-3 100 111,0 d-g 12,0 h-n 25,1 b-i 105,4 lm 10 qr 23,6 ghi 7,9 a T

6 BC3-9-4 100 116,7 d 8,0 q-u 27,8 a-f 127,7 efg 26,5bc 20,7 l 7,5 a-d S

7 BC3-9-5 98 112,7 d 5,9 tu 29 ab 133,4 d 10 qr 23,8 ghi 6,8 a-e T

8 BC3-5-6 98 99,9 i-l 6,3 stu 23,7 e-j 99,4 n-r 28,7a 22,3 h-k 6,4 a-e S

9 99 24,7a 28,6 a BC3-34-7 129,2 ab 14,0 d-j 29,1 ab 166,4 b 6,6 a-e S

158

10 BC3-1-8 100 117,4 d 11,0 k-p 27,5 a-g 126,3 gh 13,5 m-p 24,7 efg 6,7 a-e T

11 BC3F2-1-9 99 109,6 d-h 16,6 bcd 25,5 b-h 117,2 jk 8,8s 23,8 gh 6,8 a-e T

12 BC3-2-10 102 112,5 d 15,5 c-f 25,5 b-h 117,3 jk 12,6 op 27,6 abc 6,3 a-e T

13 BC4-31-11 100 110,9 d-g 12,3 g-n 25,7 b-h 118,4 jk 10,7 qr 22,1 i-l 6,6 a-e T

14 BC3-25-12 107 115,7 d 10 m-r 25,7 b-h 118,4 jk 10,8 qr 22,7 hij 5,6 ef T

15 BC4-16-13 100 111,8 def 7,2 r-u 28,9 abc 133,1 d 17 hij 26,7 bcd 6,8 a-e T

16 BC4-7-14 99 102,0 g-j 6,1 tu 26,4 a-g 121,6 hij 18,9 g 20,6 l 6,8 a-e T

17 BC4-9-15 101 126,0 bc 11,4 i-o 25,7 b-h 118,2 jk 9,1 qr 21,8 jkl 5,6 ef T

18 BC4-8-16 102 95,7 j-n 10,8 k-p 23,4 e-j 98,4 o-r 15,6 ijk 22,6 hij 5,7 ef T

19 BC4-7-17 100 101,0 h-k 14 d-j 28 a-e 129,0 d-g 28,5a 23,3 g-j 5,4 ef S

20 BC4-28-18 95 102,5 f-j 9,9 m-r 23,8 e-j 100,0 n-r 12,3 op 22,1 i-l 6,5 a-e T

21 BC4-7-1-19 97 132,4 ab 12,3 g-n 28,6 a-d 131,4 def 14,8 klm 26,5 bcd 6,7 a-e T

22 BC4-6-20 98 96,9 j-m 18,3 b 23,9 e-j 98,0 pqr 15,3 jkl 24,5 fg 7,6 abc T

23 BC4-6-3-21 100 95,7 j-n 10,0 m-r 23 g-j 96,7 r 16 h-k 26,5 bcd 7,6 abc T

24 BC4-51-22 98 91,2 lmn 14,7 c-h 24,3 d-j 102,1 m-q 13,9 l-o 26,8 bcd 6,1 c-f T

25 BC4-19-23 90 90,8 l-o 10,7 l-q 24,2 d-j 101,5 m-r 9,9 qr 22,8 hij 5,4 ef T

26 BC4-8-27 97 81,6 op 8,3 p-t 21,6 hij 84,1 st 18,8 g 25,9 c-f 5,5 ef T

27 BC3-120-25 98 90,9 l-o 13 e-l 23,8 e-j 100,1 n-r 15,7 ijk 26,5 bcd 5,4 ef T

159

28 BC3-112-26 101 86,9 no 9,7 n-r 24,6 b-i 103,3 l-o 13 nop 27,1 a-d 5,2 ef T

BC3-2-32- T

29 27 103 91,6 k-n 9,7 n-r 25,3 b-h 116,5 k 9,8 qr 23,8 ghi 5,6 ef

BC3-59-9- T

30 28 98 96,7 j-m 11,7 i-o 25,1 b-i 105,4 lm 9,2 qr 26,3 b-e 5,6 ef

BC3-78-16- T

87,8 mno 6,0 tu 23,1 g-j 97,0 qr 16 h-k 26,7 bcd 29 98 31 4,6 f

BC3-78-30 88 mno 11,7 i-o 24,4 c-i 102,3 m-p 8,9 s 26,4 bcd 99 32 6,8 a-e T

BC3F2-31 104 75,9 p 7,3 r-u 20,7 ij 80,7 t 17,1 ghi 26,5 bcd 33 7,6 abc T

BC3F2-32 99 90,4 l-o 5,3 u 23,3 f-j 97,7 pqr 13,4 m-p 25,6 def 34 7,5 a-d T

103,0 e-j 9,0 o-s 23 g-j 96,6 r 15,9 ijk 27,5 abc BC3F2-33 102 35 7,6 abc T

89,8 mno 11,3 j-o 23,7 e-j 99,5 n-r 12,7 op 26,8 bcd BC3F2-34 100 36 7,8 ab T

96,2 j-n 8,0 q-u 24,2 d-j 101,6 m-r 14,8 klm 27,5 abc BC3F2-35 107 37 6,6 a-e T

101,0 h-k 26,3 a 28 a-e 129,0 d-g 10,6 qr 25,6 def BC3F2-36 103 38 5,4 ef T

116,7 d 16,0 bcd 19,5 j 115,0 k 8,6s 25,6 def BC3F2-37 98 39 6,2 b-f T

114,3 d 15,3 c-f 26,4 a-g 132,0 de 15,4jkl 26,6 bcd BC3F2-38 90 40 6,1 c-f T

117,0 d 14,3 c-i 25,6 b-h 127,0 fg 12,0pq 27,5 abc BC3F2-39 97 41 6,2 b-f T

116,7 d 15,0 c-g 28 a-e 126,0 gh 13,5m-p 27,6 abc BC3F2-40 98 42 6,4 a-e T

160

BC3F2-41 101 43 116,7 d 16,0 bcd 26,5 a-g 124,0 ghi 10,1pr 26,5 bcd 5,8 ef T

BC3F2-42 100 44 116,0 d 13,7 d-k 25,3 b-h 127,1 fg 17,5 ghi 25,6 def 5,9 def T

BC3F2-43 97 45 112,0 de 13,0 e-l 25,4 b-h 125,4 gh 18,6 gh 26,5 bcd 5,6 ef T

BC3F2-44 98 46 117,0 d 16,0 bcd 26,9 a-g 142,3 c 27,5ab 27,5 abc 5,7 ef S

BC3F2-45 98 47 116,3 d 11,7 i-o 25,9 a-h 132,2 de 20,3 f 25,9 c-f 5,8 ef S

BC3F2-46 95 48 109,0 d-i 14,3 c-i 27,3 a-g 108,4 l 21,4 ef 28,5 a 5,6 ef S

BC3F2-47 93 49 115,3 d 15,3 c-f 25,5 b-h 88,6 s 25,6 cd 26,5 bcd 5,4 ef S

BC3F2-48 98 50 113,0 d 12,7 f-m 26,5 a-g 124,0 ghi 14,5k-n 26,5 bcd 5,1 ef T

BC3F2-49 87 51 118,0 cd 15,3 c-f 25,9 a-h 132,2 de 16,2h-k 26,4 bcd 5,6 ef T

52 BC3F2-50 100 116,7 d 15,7 b-e 26,4 a-g 142,1 c 9,6qr 27,2 a-d 5,1 ef T

CV (%) 4,5 12,2 8,9 2,3 5,6 3,5 13,2

161

Phụ lục 7. Đặc tính nông học của các dòng/ giống lúa từ tổ hợp lai AS996/N22//AS996 vụ Hè Thu năm 2016

STT

Tên dòng/giống

TGTB (ngày)

Số hạt chắc/bông

Khối lượng 1.000 hạt

Chịu nóng

Số Bông/bụi

Dài bông (cm)

Tỷ lệ lép/bông (%)

112 ij

Cao cây (cm) 112 hij 12,5 def (cm) 108 kl 10 ij 112 hij 11 f-i 112 hij 12,3 d-g 105 lm 14,5 abc 10,2 hij 104 m 10,6 g-j 108 kl 10,4 hij 100 n 111 ijk 12,5 def 108 kl 12,3 d-g 105 lm 14,5 abc 115 fgh 10 ij 114 ghi 11 f-i 116 efg 10 ij 120 cd 12 e-h 119 cde 12 e-h

25,6 c-f 110 ijk 24,6 ef 123 efg 25,6 c-f 100 n-q 24,7 def 95 q 28,6 a 25,6 c-f 105 lmn 104 lmn 27,5 ab 102 m-p 27,6 ab 25,6 c-f 103 l-o 24,6 ef 120 g 26,5 bcd 114 i 26,4 b-e 98 opq 26,5 bcd 108 jkl 24,7 def 106 klm 25,6 c-f 98 opq 25,8 b-f 97 pq

23,5 i 10,5 op 10,3 op 13,5 kl 12,4 lm 11,6 mno 10,5 op 8,9 pq 7,5 q 12,3 lmn 13,5 kl 25,6 d-g 24,5 ghi 27,8 bc 26,5 cde 26,5 cde

26 b-g 26,4 b-e 20,5 l 22,3 jk 24,5 f-i 26,5 bcd 25,7 c-g 26,5 bcd 26,7 a-d 26,7 a-d 25,6 d-g 25,4 d-h 24,5 f-i 24,6 e-i 24,6 e-i 25,8 b-g

Năng suất (tấn/ha) 6,1 abc 6,5 abc 6,2 abc 6,4 abc 6,3 abc 6,2 abc 6,4 abc 6,5 abc 6,7 ab 6,5 abc 5,6 a-e 5,4 b-f 4,3 e-h 4,2 e-h 4,6 d-h 4,5 d-h

97 AS996 98 N22 BC3-2-2-3- 96 111 BC3-2-4-2 99 102 BC3-5-3 103 BC3-9-4 98 BC3-9-5 101 BC3-5-6 103 BC3-34-7 BC3-1-8 104 BC3F2-1-9 103 BC3-2-10 105 BC4-31-11 103 BC3-25-12 106 BC4-16-13 103 100 BC4-7-14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

S T T T T T T T T T T S S S S S

162

BC4-9-15

101

117 d-g 10 ij

24,5 f

90 r

24,8 e-i

27,5 abc

4,5 d-h

S

BC4-8-16

103

119 cde 10 ij

25,6 c-f 121 fg

26,3 c-g

26,5 bcd

4,5 d-h

S

BC4-7-17

103

114 ghi 10 ij

27,5 ab

100 n-q

25,3 d-h

26,5 bcd

4,5 d-h

S

100 n-q

12 e-h 121 bc 14 bcd 124 ab 12 e-h 125 a 124 ab 15 ab 112 hij 13 cde 114 ghi 12 e-h 115 fgh 10 ij

26,5 bcd 108 jkl 26,9 abc 119 gh 25,8 b-f 114 i 26,7 bc 26,5 bcd 112 ij 26,4 b-e 114 i 26,5 bcd 100 n-q

28,7 ab 26,5 cde 26,9 cd 26,4 c-f 25,8 d-g 28,7 ab 27,9 bc

26,4 b-e 26,3 b-f 26,4 b-e 26,5 bcd 26,5 bcd 26,4 b-e 26,5 bcd

4,7 d-g 4,6 d-h 4,5 d-h 4,6 d-h 4,6 d-h 4,5 d-h 4,5 d-h

20 21 22 23 24 25 26

S S S S S S S

114 ghi 9 j

26,5 bcd 105 lmn

24,6 f-i

26,4 b-e

5,6 a-e

S

BC4-28-18 102 BC4-7-1- 96 19 97 BC4-6-20 BC4-6-3- 96 21 BC4-51-22 98 BC4 -19-23 96 BC4-8-27 98 BC3-120- 25 BC3-112- 102 26 Bc3-2-32- 102 27 BC3-59-9- 98 28 BC3-78- 100 16-29 BC3-78-30 102 95 BC3F2-31 102 BC3F2-32

116 efg 6 k 117 d-g 12 e-h 114 ghi 14 bcd 115 fgh 12 e-h 117 d-g 15 ab 118 c-f 14 bcd 115 fgh 16 a

26,3 b-f 104 lmn 26,5 bcd 110 ijk 26,3 b-f 102 m-p 26,4 b-e 105 lmn 25,6 c-f 129 d 27,5 ab 127 de 26,8 abc 125 def

27,8 bc 23,6 hi 25,7 d-g 25,6 d-g 24,5 ghi 25,6 d-g 12,3 lmn

24,5 f-i 25,2 d-i 23,4 ij 25,4 d-h 24,6 e-i 24,5 f-i 25,6 d-g

5,9 a-d 5,2 c-f 4,1 fgh 4,1 fgh 5,6 a-e 6,2 abc 5,6 a-e

28 29 30 31 32 33 34

S S S S S S T

163

BC3F2-33

104

114 ghi 12 e-h

26,4 b-e 100 n-q

26,5 cde

24,5 f-i

4,2 e-h

S

114 i

117 d-g 14 bcd 114 ghi 15 ab 116 efg 16 a 117 d-g 14 bcd 114 ghi 15 ab 117 d-g 12 e-h 117 d-g 12 e-h 13 cde 104 m 105 lm 12 e-h 12 e-h 110 jk 110 jk 12 e-h 119 cde 13 cde 114 ghi 14 bcd 112 hij 12 e-h 15 ab 95 o 98 n 12 e-h 105 lm 13 cde

26,5 bcd 112 ij 26,5 bcd 125 def 114 i 24,5 f 26,8 abc 129 d 26,9 abc 115 hi 24,7 def 163 b 25,6 c-f 145 c 174 a 28,6 a 100 n-q 27,6 ab 105 lmn 27,6 ab 24,5 f 108 jkl 26,5 bcd 106 klm 27,6 ab 26,5 bcd 105 lmn 26,8 abc 115 hi 148 c 26,7 bc 126 de 24,5 f

14,5 k 12,6 lm 12,6 lm 12,8 lm 16,5 j 10,2 op 11,4 mno 12,6 lm 25,6 d-g 24,8 e-i 27,8 bc 29,8 a 26,8 cd 26,8 cd 12,3 lmn 11,8 l-o 10,6 nop

24,6 e-i 25,6 d-g 27,6 ab 24,5 f-i 26,5 bcd 27,5 abc 26,4 b-e 26,4 b-e 25,4 d-h 23,6 hij 21,5 kl 25,4 d-h 28,3 a 25,6 d-g 27,6 ab 24,3 ghi 25,3 d-h

6,2 abc 5,6 a-e 5,8 a-d 5,6 a-e 6,5 abc 6,5 abc 6,2 abc 5,9 a-d 4,1 fgh 4,5 d-h 4,6 d-h 3,2 h 3,7 gh 5,6 a-e 5,4 b-f 5,8 a-d 6,9 a

BC3F2-34 BC3F2-35 BC3F2-36 BC3F2-37 BC3F2-38 BC3F2-39 BC3F2-40 BC3F2-41 BC3F2-42 BC3F2-43 BC3F2-44 BC3F2-45 BC3F2-46 BC3F2-47 BC3F2-48 BC3F2-49 BC3F2-50

101 107 105 100 95 98 102 103 102 98 100 100 97 95 102 90 100

36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

T T T T T T T T S S S S S S T T T

13,3

Cv (%)

5,5

7,7

3,6

2,3

4,6

3,7

164

Phụ lục 8. Phân tích thống kê các giống lúa thử nghiệm

P-value F crit

F 748.51 117.85 4.6216E-108 1.482944 8.42317E-27 3.089203 ANOVA: Chiều Cao Cây Source of Variation Rows Columns Error SS 124417.3 799.56 332.44 df 49 2 98 MS 2539.127755 399.78 3.392244898

Total 125549.3 149

CV= 10.500597

df F P-value F crit

SS 124417.26 799.56 332.44 MS 2539.1 748.5095656 4.6E-108 1.482944 399.78 117.8511611 8.42E-27 3.089203 3.3922 49 2 98

ANOVA: Số Chồi Source of Variation Rows Columns Error Total 125549.26 CV= 149 10.50059746

ANOVA: Tổng Chắc

Source of Variation df MS F F crit

P-value 565.73 3.9426E-102 1.482944 170.89 1.12536E-32 3.089203

Rows Columns Error SS 68453.04 844 242 49 1397.000816 2 422 98 2.469387755

Total 69539.04 149

11.463587

CV=

165

ANOVA:%Chắc Source of Variation

df MS F F crit

P-value 1.0305 0.440896448 1.482944 0.9993 0.371840458 3.089203 SS 1.08E+11 4.26E+09 2.09E+11 49 2198020860 2 2131589889 98 2132987786

3.21E+11 149 50 1860.0499 37.200998 109.56

CV= 11.870708

Rows Columns Error Total Column 3 ANOVA: % lép Source of Variation df MS F F crit

P-value 25.454 2.17193E-38 1.482944 69.507 1.60719E-19 3.089203 SS 15260.5 1700.919 1199.08 49 311.4387186 2 850.459534 98 12.23551155

18160.5 149

Rows Columns Error Total CV= 9.402784

166

Phụ lục 9. Số liệu phân tích thống kê: tương tác gen và môi trường ở vụ Đông

Xuân năm 2015 - 2016

9.1 Phân tích từng điểm Nang suat Vu Dong Xuan The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels Values REP 3 1 2 3 NT 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Number of Observations Read 27 Number of Observations Used 27 The ANOVA Procedure Dependent Variable: CANTHO Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 2.67037037 0.26703704 2.37 0.0597 Error 16 1.80148148 0.11259259 Corrected Tot 26 4.47185185 R-Square Coeff Var Root MSE CANTHO Mean 0.597151 4.677234 0.335548 7.174074 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 0.75851852 0.37925926 3.37 0.0601 NT 8 1.91185185 0.23898148 2.12 0.0952 Dependent Variable: LONGAN Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 2.96222222 0.29622222 1.18 0.3685 Error 16 4.00444444 0.25027778 Corrected Total 26 6.96666667

167

R-Square Coeff Var Root MSE LONGAN Mean 0.425199 7.068288 0.500278 7.077778 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 0.70222222 0.35111111 1.40 0.2746 NT 8 2.26000000 0.28250000 1.13 0.3961 Dependent Variable: ANGIANG Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 3.48592593 0.34859259 1.33 0.2966 Error 16 4.20592593 0.26287037 Corrected Total 26 7.69185185 R-Square Coeff Var Root MSE ANGIANG Mean 0.453197 7.146690 0.512709 7.174074 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 0.06740741 0.03370370 0.13 0.8806 NT 8 3.41851852 0.42731481 1.63 0.1941 Dependent Variable: TRAVINH Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 4.93259259 0.49325926 2.32 0.0648 Error 16 3.40592593 0.21287037 Corrected Total 26 8.33851852 R-Square Coeff Var Root MSE TRAVINH Mean 0.591543 6.505079 0.461379 7.092593 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 0.14740741 0.07370370 0.35 0.7125 NT 8 4.78518519 0.59814815 2.81 0.0374 t Tests (LSD) for TRAVINH NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 16 Error Mean Square 0.21287 Critical Value of t 2.11991 Least Significant Difference 0.7986

168

Means with the same letter are not significantly different. t Grouping Mean N NT A 7.4667 3 2 A 7.3667 3 1 A 7.3667 3 5 A 7.3333 3 7 B A 7.3000 3 8 B A 7.2667 3 4 B A 7.0333 3 6 B C 6.5333 3 9 C 6.1667 3 3 Dependent Variable: HAUGIANG Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 11.87259259 1.18725926 6.09 0.0008 Error 16 3.12148148 0.19509259 Corrected Total 26 14.99407407 R-Square Coeff Var Root MSE HAUGIANG Mean 0.791819 6.607040 0.441693 6.685185 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 9.39851852 4.69925926 24.09 <.0001 NT 8 2.47407407 0.30925926 1.59 0.2058 9.2 Phân tích qua nhiều điểm Data file: DX Title: Thi nghiem lua chiu nong vu Dong Xuan Function: FACTOR Experiment Model Number 15: One Factor Randomized Complete Block Design Combined over Locations (or Combined over Years) Data case no. 1 to 135. Factorial ANOVA for the factors: Location (Var 4: Locaion) with values from 1 to 5 Replication (Var 1: Rep.) with values from 1 to 3 Factor A (Var 2: Var.) with values from 1 to 9 Variable 3: Yield (tan/ha) Grand Mean = 7.041 Grand Sum = 950.500 Total Count = 135

169

T A B L E O F M E A N S 4 1 2 3 Total ------------------------------------------------------- 1 * * 7.174 193.700 2 * * 7.078 191.100 3 * * 7.174 193.700 4 * * 7.093 191.500 5 * * 6.685 180.500 ------------------------------------------------------- * * 1 7.120 106.800 * * 2 7.080 106.200 * * 3 6.640 99.600 * * 4 6.847 102.700 * * 5 7.380 110.700 * * 6 6.927 103.900 * * 7 7.227 108.400 * * 8 7.287 109.300 * * 9 6.860 102.900 ------------------------------------------------------- 1 * 1 7.467 22.400 1 * 2 7.533 22.600 1 * 3 7.033 21.100 1 * 4 6.733 20.200 1 * 5 7.467 22.400 1 * 6 6.867 20.600 1 * 7 7.167 21.500 1 * 8 7.267 21.800 1 * 9 7.033 21.100 2 * 1 7.200 21.600 2 * 2 7.167 21.500 2 * 3 6.700 20.100 2 * 4 6.667 20.000 2 * 5 7.600 22.800 2 * 6 7.100 21.300 2 * 7 6.933 20.800 2 * 8 7.400 22.200 2 * 9 6.933 20.800 3 * 1 7.233 21.700 3 * 2 7.167 21.500 3 * 3 6.767 20.300 3 * 4 6.833 20.500 3 * 5 7.733 23.200 3 * 6 6.767 20.300 3 * 7 7.633 22.900 3 * 8 7.500 22.500 3 * 9 6.933 20.800 4 * 1 7.367 22.100 4 * 2 7.467 22.400 4 * 3 6.167 18.500 4 * 4 7.267 21.800 4 * 5 7.367 22.100 4 * 6 7.033 21.100 4 * 7 7.333 22.000 4 * 8 7.300 21.900 4 * 9 6.533 19.600 5 * 1 6.333 19.000 5 * 2 6.067 18.200

170

5 * 3 6.533 19.600 5 * 4 6.733 20.200 5 * 5 6.733 20.200 5 * 6 6.867 20.600 5 * 7 7.067 21.200 5 * 8 6.967 20.900 5 * 9 6.867 20.600 ------------------------------------------------------- A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E K Degrees of Sum of Mean F Value Source Freedom Squares Square Value Prob ------------------------------------------------------------------------- 1 Location 4 4.483 1.121 1.0120 0.4461 -3 Error 10 11.074 1.107 4 Factor A 8 6.929 0.866 3.4919 0.0053 5 LA 32 7.921 0.248 1.1973 0.2560 -7 Error 80 16.539 0.207 ------------------------------------------------------------------------- Total 134 46.946 ------------------------------------------------------------------------- Coefficient of Variation: 6.46% Case Range : 143 - 151 Variable 3 : Yield (tan/ha) Error Mean Square = 0.2480 Error Degrees of Freedom = 32 No. of observations to calculate a mean = 15 Duncan's Multiple Range Test LSD value = 0.3704 s_ = 0.1286 at alpha = 0.050 x Original Order Ranked Order Mean 1 = 7.120 ABC Mean 5 = 7.380 A Mean 2 = 7.080 ABC Mean 8 = 7.287 AB Mean 3 = 6.640 D Mean 7 = 7.227 ABC Mean 4 = 6.847 CD Mean 1 = 7.120 ABC Mean 5 = 7.380 A Mean 2 = 7.080 ABC Mean 6 = 6.927 BCD Mean 6 = 6.927 BCD Mean 7 = 7.227 ABC Mean 9 = 6.860 CD Mean 8 = 7.287 AB Mean 4 = 6.847 CD Mean 9 = 6.860 CD Mean 3 = 6.640 D 9.3 Phân tích ổn định, thích nghi BANG PHAN TICH PHUONG SAI TONG HOP QUA CAC DIA DIEM ----------------------------------------------------------------------- Nguon bien dong Tong BF Bac tu do Trung Binh Ftn ----------------------------------------------------------------------- Dia diem 4.483 4 1.121 (ms5) 1.012 (ms5/ms4) Lap lai/ dia diem 11.074 10 1.107 (ms4) 5.357 (ms4/ms1) Giong 6.929 8 0.866 (ms3) 3.499 (ms3/ms2)** Giong* Diadiem 7.921 32 0.248 (ms2) 1.197 (ms2/ms1) Ngau nhien 16.539 80 0.207 (ms1) ----------------------------------------------------------------------- Toan bo 46.946 134 -----------------------------------------------------------------------

171

CAC GIA TRI TRUNG BINH CAC GIONG QUA CAC DIA DIEM ---------------------------------------- D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 V 1 7.467 7.200 7.233 7.367 6.333 V 2 7.533 7.167 7.167 7.467 6.067 V 3 7.033 6.700 6.767 6.167 6.533 V 4 6.733 6.667 6.833 7.267 6.733 V 5 7.467 7.600 7.733 7.367 6.733 V 6 6.867 7.100 6.767 7.033 6.867 V 7 7.167 6.933 7.633 7.333 7.067 V 8 7.267 7.400 7.500 7.300 6.967 V 9 7.033 6.933 6.933 6.533 6.867 ---------------------------------------- CAC GIA TRI TRUNG BINH TOAN BO CUA CAC GIONG V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 V 7 V 8 V 9 7.120 7.080 6.640 6.847 7.380 6.927 7.227 7.287 6.860 LSD khi so 2 trung binh : 0.371 BANG PHAN TICH KHI TINH HOI QUY TUYEN TINH CAC GIONG THEO CHI SO ----------------------------------------------------------------------- Giong V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 V 7 V 8 V 9 He so hoi quy 2.149 2.744 0.512 0.232 1.783 0.024 0.589 0.870 0.098 ----------------------------------------------------------------------- PHAN TICH PHUONG SAI Toan bo (Total) 0.819 1.397 0.410 0.235 0.599 0.074 0.292 0.161 0.148 Do hoi quy (Regression) 0.767 1.250 0.043 0.009 0.528 0.000 0.058 0.126 0.002 Do lech (Deviation) 0.052 0.147 0.366 0.226 0.071 0.074 0.234 0.036 0.146 Tinh chung cho cac giong Toan bo : 4.135 Do hoi quy : 2.782 Do lech : 1.353 ---------------------------------------------------------------------- PHAN TICH DO ON DINH BANG PHAN TICH PHUONG SAI TOAN BO DE DANH GIA DO ON DINH ---------------------------------------------------------------- Nguon bien dong Tong BF Bac tu do Trung Binh Ftn ----------------------------------------------------------------

172

----------------------------------------------------------------- Toan bo 6.444 44 0.15 ------------------------------------------------------------------ Giong 2.310 8 0.289 (ms3) 5.762 (ms3/ms1) Dia diem 1.494 4 0.374 Dia diem+(Giong*Ddiem) 4.135 36 0.115 ------------------------------------------------------------------ Dia diem(Tuyen tinh) 1.494 1 1.494 Giong*Ddiem(Tuyen tinh) 1.287 8 0.161 (ms2) 3.212* (ms2/ms1) Tong do lech Binh phuong 1.353 27 0.050 (ms1) ( Pooled deviations ) -------------------------------------------------------------------- Tinh rieng voi tung giong giong so 1 0.052 3 0.017 0.254 giong so 2 0.147 3 0.049 0.711 giong so 3 0.366 3 0.122 1.772 giong so 4 0.226 3 0.075 1.092 giong so 5 0.071 3 0.024 0.345 giong so 6 0.074 3 0.025 0.359 giong so 7 0.234 3 0.078 1.134 giong so 8 0.036 3 0.012 0.173 giong so 9 0.146 3 0.049 0.706 ---------------------------------------------------------------- Sai so chung 0.207 80 0.069 ( Pooled error) ------------------------------------------------------------------- CAC GIA TRI TRUNG BINH TOAN BO CUA CAC GIONG V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 V 7 V 8 V 9 7.120 7.080 6.640 6.847 7.380 6.927 7.227 7.287 6.860 LSD khi so 2 trung binh sau khi phan tich do on dinh : 0.325 Bang Phan tich do on dinh cua giong -------------------------------------------------------- Giong Tong do lech BP Sai so chung Tham so on dinh Var deviations Pooled error S2di P --------------------------------------------------------- 1 0.017 0.069 -0.051 0.140 2 0.049 0.069 -0.020 0.448 3 0.122 0.069 0.053 0.842 4 0.075 0.069 0.006 0.642 5 0.024 0.069 -0.045 0.204 6 0.025 0.069 -0.044 0.214 7 0.078 0.069 0.009 0.659 8 0.012 0.069 -0.057 0.086 9 0.049 0.069 -0.020 0.445 --------------------------------------------------------- CAC KIEM DINH -----------------------------------------------------

173

Kiem dinh ve gia tri trung binh cua cac giong H0 : m1 = m2 = ... = Mv Gia tri Ftn( 8;27) 5.76 ------------------------------------------------------ Kiem dinh ve cac he so hoi quy H0: b1 = b2 = ...=bv Gia tri Ftn( 8;27) 3.21 -------------------------------------------------------- Kiem dinh ve su on dinh cua giong (b = 1) Gia tri Ttn = (b[i] - 1)/Sb ------------------------------------------------------------------- Giong HSHQ B - 1 Sb Ttn P 1 2.149 1.149 0.324 3.542 0.982 * 2 2.744 1.744 0.543 3.210 0.976 * 3 0.512 -0.488 0.858 0.570 0.695 4 0.232 -0.768 0.673 1.141 0.831 5 1.783 0.783 0.378 2.071 0.935 6 0.024 -0.976 0.386 2.531 0.958 * 7 0.589 -0.411 0.686 0.599 0.704 8 0.870 -0.130 0.268 0.486 0.670 9 0.098 -0.902 0.541 1.666 0.903 ----------------------------------------------------------------- BANG UOC LUONG NANG SUAT THEO HOI QUY ------------------------------------------------------------- GIONG TBINH HE SO HQ GIA TRI CHI SO I Cua tung dia diem 0.133 0.037 0.133 0.052 -0.356 -------------------------------------------------------------- V 1 7.120 2.149 7.407 7.200 7.407 7.231 6.356 V 2 7.080 2.744 7.446 7.182 7.446 7.222 6.104 V 3 6.640 0.512 6.708 6.659 6.708 6.667 6.458 V 4 6.847 0.232 6.878 6.855 6.878 6.859 6.764 V 5 7.380 1.783 7.618 7.446 7.618 7.472 6.746 V 6 6.927 0.024 6.930 6.928 6.930 6.928 6.918 V 7 7.227 0.589 7.305 7.248 7.305 7.257 7.017 V 8 7.287 0.870 7.403 7.319 7.403 7.332 6.977 V 9 6.860 0.098 6.873 6.864 6.873 6.865 6.825 ----------------------------------------------------------- Bang tom tat de lua chon ----------------------------------------------------------------- Giong Trung binh HSHQ-1 Ttn P S2D Ftn P ----------------------------------------------------------------- 1 7.120 1.149 3.542 0.982 * -0.051 0.254 0.140 2 7.080 1.744 3.210 0.976 * -0.020 0.711 0.448 3 6.640 -0.488 0.570 0.695 0.053 1.772 0.842 4 6.847 -0.768 1.141 0.831 0.006 1.092 0.642 5 7.380 0.783 2.071 0.935 -0.045 0.345 0.204 6 6.927 -0.976 2.531 0.958 * -0.044 0.359 0.214 7 7.227 -0.411 0.599 0.704 0.009 1.134 0.659 8 7.287 -0.130 0.486 0.670 -0.057 0.173 0.086 9 6.860 -0.902 1.666 0.903 -0.020 0.706 0.445 ----------------------------------------------------------------

174

So sanh UPGMA he so Euclid The CLUSTER Procedure

Average Linkage Cluster Analysis Root-Mean-Square Distance Between Observations = 3.162278 Cluster History Norm T RMS i NCL --Clusters Joined--- FREQ SPRSQ RSQ PSF PST2 Dist e 8 HTL1 HTL2 2 0.0098 .990 14.5 . 0.2795 7 HTL5 HTL8 2 0.0235 .967 9.7 . 0.4332 6 HTL6 N22 2 0.0257 .941 9.6 . 0.4536 5 HTL4 CL6 3 0.0543 .887 7.8 2.1 0.6144 4 CL7 HTL7 3 0.0736 .813 7.3 3.1 0.699 3 HTL3 CL5 4 0.0858 .727 8.0 2.1 0.7513 2 CL8 CL4 5 0.2092 .518 7.5 5.9 0.92 1 CL2 CL3 9 0.5180 .000 . 7.5 1.1624

175

Phụ lục 10. Số liệu phân tích thống kê: tương tác gen và môi trường ở vụ Hè Thu 2016 10.1 Phân tích từng điểm Nang suat Vu He Thu The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels Values REP 3 1 2 3 NT 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Number of Observations Read 27 Number of Observations Used 27 The ANOVA Procedure Dependent Variable: CANTHO Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 5.56888889 0.55688889 1.80 0.1421 Error 16 4.95111111 0.30944444 Corrected Total 26 10.52000000 R-Square Coeff Var Root MSE CANTHO Mean 0.529362 10.56223 0.556277 5.266667 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 0.36222222 0.18111111 0.59 0.5684 NT 8 5.20666667 0.65083333 2.10 0.0979 Dependent Variable: LONGAN Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 6.68814815 0.66881481 1.56 0.2053 Error 16 6.84592593 0.42787037 Corrected Total 26 13.53407407 R-Square Coeff Var Root MSE LONGAN Mean 0.494171 11.92518 0.654118 5.485185 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 6.00074074 3.00037037 7.01 0.0065 NT 8 0.68740741 0.08592593 0.20 0.9865

176

Dependent Variable: ANGIANG Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 7.30814815 0.73081481 1.11 0.4129 Error 16 10.56148148 0.66009259 Corrected Total 26 17.86962963 R-Square Coeff Var Root MSE ANGIANG Mean 0.408970 14.24444 0.812461 5.703704 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 4.11185185 2.05592593 3.11 0.0720 NT 8 3.19629630 0.39953704 0.61 0.7607 Dependent Variable: TRAVINH Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 13.39259259 1.33925926 1.63 0.1859 Error 16 13.17037037 0.82314815 Corrected Total 26 26.56296296 R-Square Coeff Var Root MSE TRAVINH Mean 0.504183 15.81435 0.907275 5.737037 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 5.81629630 2.90814815 3.53 0.0536 NT 8 7.57629630 0.94703704 1.15 0.3842 Dependent Variable: HAUGIANG Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 10 8.08814815 0.80881481 2.56 0.0451 Error 16 5.04592593 0.31537037 Corrected Total 26 13.13407407 R-Square Coeff Var Root MSE HAUGIANG Mean 0.615814 9.336588 0.561578 6.014815 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F REP 2 2.80074074 1.40037037 4.44 0.0292 NT 8 5.28740741 0.66092593 2.10 0.0989

177

10.2 Phân tích qua nhiều điểm Data file: HT Title: Thi nghiem lua chiu nong vu He thu Function: FACTOR Experiment Model Number 15: One Factor Randomized Complete Block Design Combined over Locations (or Combined over Years) Data case no. 1 to 135. Factorial ANOVA for the factors: Location (Var 4: Location) with values from 1 to 5 Replication (Var 1: Rep.) with values from 1 to 3 Factor A (Var 2: Var.) with values from 1 to 9 Variable 3: Yield (tan/ha) Grand Mean = 5.641 Grand Sum = 761.600 Total Count = 135 T A B L E O F M E A N S 4 1 2 3 Total ------------------------------------------------------- 1 * * 5.267 142.200 2 * * 5.485 148.100 3 * * 5.704 154.000 4 * * 5.737 154.900 5 * * 6.015 162.400 ------------------------------------------------------- * * 1 5.607 84.100 * * 2 5.533 83.000 * * 3 5.607 84.100 * * 4 5.580 83.700 * * 5 5.753 86.300 * * 6 5.887 88.300 * * 7 5.967 89.500 * * 8 5.840 87.600 * * 9 5.000 75.000 ------------------------------------------------------- 1 * 1 5.433 16.300 1 * 2 5.000 15.000 1 * 3 5.200 15.600 1 * 4 5.667 17.000 1 * 5 5.767 17.300 1 * 6 5.700 17.100 1 * 7 5.367 16.100 1 * 8 4.967 14.900 1 * 9 4.300 12.900 2 * 1 5.567 16.700 2 * 2 5.667 17.000 2 * 3 5.767 17.300 2 * 4 5.400 16.200 2 * 5 5.367 16.100 2 * 6 5.200 15.600

178

2 * 7 5.400 16.200 2 * 8 5.500 16.500 2 * 9 5.500 16.500 3 * 1 5.300 15.900 3 * 2 5.567 16.700 3 * 3 5.667 17.000 3 * 4 5.867 17.600 3 * 5 5.533 16.600 3 * 6 5.933 17.800 3 * 7 6.067 18.200 3 * 8 6.267 18.800 3 * 9 5.133 15.400 4 * 1 5.600 16.800 4 * 2 5.767 17.300 4 * 3 5.033 15.100 4 * 4 5.367 16.100 4 * 5 6.000 18.000 4 * 6 6.000 18.000 4 * 7 6.700 20.100 4 * 8 6.200 18.600 4 * 9 4.967 14.900 5 * 1 6.133 18.400 5 * 2 5.667 17.000 5 * 3 6.367 19.100 5 * 4 5.600 16.800 5 * 5 6.100 18.300 5 * 6 6.600 19.800 5 * 7 6.300 18.900 5 * 8 6.267 18.800 5 * 9 5.100 15.300 ------------------------------------------------------- A N A L Y S I S O F V A R I A N C E T A B L E K Degrees of Sum of Mean F Value Source Freedom Squares Square Value Prob ------------------------------------------------------------------------- ---- 1 Location 4 8.567 2.142 1.1218 0.3994 -3 Error 10 19.092 1.909 4 Factor A 8 9.708 1.213 3.1671 0.0093 5 LA 32 12.246 0.383 0.7546 -7 Error 80 40.575 0.507 ------------------------------------------------------------------------- ---- Total 134 90.188 ------------------------------------------------------------------------- ---- Coefficient of Variation: 12.62% Case Range : 143 - 151 Variable 3 : Yield (tan/ha) Error Mean Square = 0.3830 Error Degrees of Freedom = 32 No. of observations to calculate a mean = 15

179

Duncan's Multiple Range Test LSD value = 0.4603 s_ = 0.1598 at alpha = 0.050 x Original Order Ranked Order Mean 1 = 5.607 A Mean 7 = 5.967 A Mean 2 = 5.533 A Mean 6 = 5.887 A Mean 3 = 5.607 A Mean 8 = 5.840 A Mean 4 = 5.580 A Mean 5 = 5.753 A Mean 5 = 5.753 A Mean 1 = 5.607 A Mean 6 = 5.887 A Mean 3 = 5.607 A Mean 7 = 5.967 A Mean 4 = 5.580 A Mean 8 = 5.840 A Mean 2 = 5.533 A Mean 9 = 5.000 B Mean 9 = 5.000 B 10.3 Phân tích ổn định,thích nghi BANG PHAN TICH PHUONG SAI TONG HOP QUA CAC DIA DIEM ----------------------------------------------------------------------- -- Nguon bien dong Tong BF Bac tu do Trung Binh Ftn ----------------------------------------------------------------------- -- Dia diem 8.567 4 2.142 (ms5) 1.122 (ms5/ms4) Lap lai/ dia diem 19.092 10 1.909 (ms4) 3.764 (ms4/ms1) Giong 9.708 8 1.213 (ms3) 3.171 (ms3/ms2)** Giong* Diadiem 12.246 32 0.383 (ms2) 0.755 (ms2/ms1) Ngau nhien 40.575 80 0.507 (ms1) ----------------------------------------------------------------------- --- Toan bo 90.188 134 ----------------------------------------------------------------------- --- CAC GIA TRI TRUNG BINH CAC GIONG QUA CAC DIA DIEM ---------------------------------------- D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 V 1 5.433 5.567 5.300 5.600 6.133 V 2 5.000 5.667 5.567 5.767 5.667 V 3 5.200 5.767 5.667 5.033 6.367 V 4 5.667 5.400 5.867 5.367 5.600 V 5 5.767 5.367 5.533 6.000 6.100 V 6 5.700 5.200 5.933 6.000 6.600 V 7 5.367 5.400 6.067 6.700 6.300 V 8 4.967 5.500 6.267 6.200 6.267 V 9 4.300 5.500 5.133 4.967 5.100 ---------------------------------------- CAC GIA TRI TRUNG BINH TOAN BO CUA CAC GIONG V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 V 7 V 8 V 9 5.607 5.533 5.607 5.580 5.753 5.887 5.967 5.840 5.000 LSD khi so 2 trung binh : 0.461 BANG PHAN TICH

180

KHI TINH HOI QUY TUYEN TINH CAC GIONG THEO CHI SO ----------------------------------------------------------------------- Giong V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 V 7 V 8 V 9 He so hoi quy 0.782 0.798 1.135 0.002 0.614 1.441 1.621 1.893 0.714 ----------------------------------------------------------------------- PHAN TICH PHUONG SAI Toan bo (Total) 0.403 0.376 1.101 0.168 0.379 1.030 1.340 1.372 0.769 Do hoi quy (Regression) 0.194 0.202 0.409 0.000 0.120 0.659 0.833 1.137 0.162 Do lech (Deviation) 0.209 0.173 0.692 0.168 0.260 0.371 0.507 0.235 0.607 Tinh chung cho cac giong Toan bo : 6.938 Do hoi quy : 3.716 Do lech : 3.222 ---------------------------------------------------------------------- PHAN TICH DO ON DINH BANG PHAN TICH PHUONG SAI TOAN BO DE DANH GIA DO ON DINH ---------------------------------------------------------------- Nguon bien dong Tong BF Bac tu do Trung Binh Ftn ---------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------- Toan bo 10.174 44 0.23 ------------------------------------------------------------------ Giong 3.236 8 0.404 (ms3) 3.390 (ms3/ms1) Dia diem 2.856 4 0.714 Dia diem+(Giong*Ddiem) 6.938 36 0.193 ------------------------------------------------------------------ Dia diem(Tuyen tinh) 2.856 1 2.856 Giong*Ddiem(Tuyen tinh) 0.860 8 0.108 (ms2) 0.901NS (ms2/ms1) Tong do lech Binh phuong 3.222 27 0.119 (ms1) ( Pooled deviations ) -------------------------------------------------------------------- Tinh rieng voi tung giong giong so 1 0.209 3 0.070 0.412 giong so 2 0.173 3 0.058 0.342 giong so 3 0.692 3 0.231 1.365 giong so 4 0.168 3 0.056 0.331 giong so 5 0.260 3 0.087 0.512 giong so 6 0.371 3 0.124 0.732 giong so 7 0.507 3 0.169 0.999 giong so 8 0.235 3 0.078 0.463 giong so 9 0.607 3 0.202 1.197

181

---------------------------------------------------------------- Sai so chung 0.507 80 0.169 ( Pooled error) ------------------------------------------------------------------- CAC GIA TRI TRUNG BINH TOAN BO CUA CAC GIONG V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 V 7 V 8 V 9 5.607 5.533 5.607 5.580 5.753 5.887 5.967 5.840 5.000 LSD khi so 2 trung binh sau khi phan tich do on dinh : 0.501 Bang Phan tich do on dinh cua giong -------------------------------------------------------- Giong Tong do lech BP Sai so chung Tham so on dinh Var deviations Pooled error S2di P --------------------------------------------------------- 1 0.070 0.169 -0.099 0.252 2 0.058 0.169 -0.111 0.202 3 0.231 0.169 0.062 0.741 4 0.056 0.169 -0.113 0.195 5 0.087 0.169 -0.083 0.321 6 0.124 0.169 -0.045 0.461 7 0.169 0.169 -0.000 0.601 8 0.078 0.169 -0.091 0.287 9 0.202 0.169 0.033 0.684 --------------------------------------------------------- CAC KIEM DINH ----------------------------------------------------- Kiem dinh ve gia tri trung binh cua cac giong H0 : m1 = m2 = ... = Mv Gia tri Ftn( 8;27) 3.39 ------------------------------------------------------ Kiem dinh ve cac he so hoi quy H0: b1 = b2 = ...=bv Gia tri Ftn( 8;27) 0.90 -------------------------------------------------------- Kiem dinh ve su on dinh cua giong (b = 1) Gia tri Ttn = (b[i] - 1)/Sb ------------------------------------------------------------------- Giong HSHQ B - 1 Sb Ttn P 1 0.782 -0.218 0.469 0.465 0.664 2 0.798 -0.202 0.427 0.473 0.666 3 1.135 0.135 0.853 0.158 0.561 4 0.002 -0.998 0.420 2.376 0.951 * 5 0.614 -0.386 0.522 0.740 0.742 6 1.441 0.441 0.624 0.707 0.733 7 1.621 0.621 0.730 0.851 0.770 8 1.893 0.893 0.497 1.799 0.915 9 0.714 -0.286 0.799 0.358 0.630 -----------------------------------------------------------------

182

BANG UOC LUONG NANG SUAT THEO HOI QUY ------------------------------------------------------------- GIONG TBINH HE SO HQ GIA TRI CHI SO I Cua tung dia diem -0.375 -0.156 0.062 0.096 0.373 -------------------------------------------------------------- V 1 5.607 0.782 5.314 5.484 5.655 5.681 5.899 V 2 5.533 0.798 5.234 5.409 5.583 5.610 5.831 V 3 5.607 1.135 5.181 5.429 5.677 5.715 6.030 V 4 5.580 0.002 5.579 5.580 5.580 5.580 5.581 V 5 5.753 0.614 5.523 5.657 5.792 5.812 5.982 V 6 5.887 1.441 5.346 5.661 5.976 6.024 6.425 V 7 5.967 1.621 5.359 5.713 6.068 6.122 6.572 V 8 5.840 1.893 5.130 5.544 5.958 6.021 6.547 V 9 5.000 0.714 4.732 4.888 5.044 5.068 5.267 ----------------------------------------------------------- Bang tom tat de lua chon ----------------------------------------------------------------- Giong Trung binh HSHQ-1 Ttn P S2D Ftn P ----------------------------------------------------------------- 1 5.607 -0.218 0.465 0.664 -0.099 0.412 0.252 2 5.533 -0.202 0.473 0.666 -0.111 0.342 0.202 3 5.607 0.135 0.158 0.561 0.062 1.365 0.741 4 5.580 -0.998 2.376 0.951 * -0.113 0.331 0.195 5 5.753 -0.386 0.740 0.742 -0.083 0.512 0.321 6 5.887 0.441 0.707 0.733 -0.045 0.732 0.461 7 5.967 0.621 0.851 0.770 -0.000 0.999 0.601 8 5.840 0.893 1.799 0.915 -0.091 0.463 0.287 9 5.000 -0.286 0.358 0.630 0.033 1.197 0.684 ---------------------------------------------------------------- So sanh UPGMA he so

The CLUSTER Procedure

Average Linkage Cluster Analysis Root-Mean-Square Distance Between Observations = 3.162278 Cluster History Norm T RMS i NCL --Clusters Joined--- FREQ SPRSQ RSQ PSF PST2 Dist e 8 HTL7 HTL8 2 0.0272 .973 5.1 . 0.4664 7 HTL1 HTL2 2 0.0349 .938 5.0 . 0.5282 6 HTL4 HTL5 2 0.0416 .896 5.2 . 0.5771 5 CL7 HTL3 3 0.0592 .837 5.1 1.7 0.6518 4 CL6 HTL6 3 0.0740 .763 5.4 1.8 0.7263 3 CL4 CL8 5 0.1380 .625 5.0 2.9 0.8176 2 CL5 CL3 8 0.2752 .350 3.8 4.4 0.9681 1 CL2 N22 9 0.3499 .000 . 3.8 1.3783

183

184

Phụ lục 11. Một số hình ảnh thí nghiệm

Hình 5. Toàn cảnh thí nghiệm lúa chịu

Hình 6. Giai đoạn chuẩn bị mạ

nóng

Hình 7. Theo dõi các dòng lai của tổ hợp lai

AS996/N22//AS996

Hình 8. Trạm đo khí tượng tự động

185

Hình 9. Dòng lai chịu nóng HTL1 Hình 10. Dòng lai chịu nóng HTL2

Hình 11. Dòng lai chịu nóng HTL5 Hình 12. Dòng lai chịu nóng HTL7

186

Hình 13. Dòng lai chịu nóng HTL8 Hình 14. Giống lúa chịu nóng N22