Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu giống lúa thơm trong điều kiện phèn và phèn mặn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mã ngành: 62 62 01 10

NGUYỄN PHÚC HẢO NGHIÊN CỨU GIỐNG LÚA THƠM TRONG ĐIỀU KIỆN PHÈN VÀ PHÈN MẶN Cần Thơ, 2020

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Người hướng dẫn: PGS.TS. Võ Công Thành

Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường. Họp tại: Vào lúc ….. giờ ….. ngày ….. tháng ….. năm ………..

Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ. Thư viện Quốc gia Việt Nam.

ii

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

1. Nguyễn Phúc Hảo và Võ Công Thành, 2019. Tuyển chọn các dòng lúa thơm chống chịu phèn tại Mộc Hóa và Kiến Tường, tỉnh Long An. Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ. 55(3B): 24-33

2. Nguyễn Phúc Hảo và Võ Công Thành, 2020. Làm mất ảnh hưởng của quang kỳ trên giống lúa Nàng Thơm Chợ Đào. Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ. 56(4B): 89-96

iii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1.Tính cấp thiết của đề tài

Hầu hết các vùng lúa nước sâu ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là đất phèn, nồng độ sắt và nhôm cao, gây độc hại cho cây lúa nhất là ở giai đoạn mạ trước khi ngập, đặc biệt trong điều kiện mưa nắng thất thường. Những năm gần đây, hạn hán xuất hiện với tần suất dày hơn, làm cho những vùng đất sử dụng nước để ém phèn, nay lại xì phèn. Hạn hán làm cho hiện tượng xâm nhập mặn ở một số vùng đất ven biển, thậm chí những vùng xa cửa sông trở nên trầm trọng hơn (mùa khô năm 2015, ở ĐBSCL chỉ có tỉnh Đồng Tháp là không bị nhiễm mặn), tạo nên quá trình mặn trong đất, ảnh hưởng rất lớn lên canh tác lúa. Cây lúa sống trong điều kiện có độc chất sắt, nhôm hoặc mặn trong đất sẽ chịu nhiều tác động cùng lúc, chẳng hạn như sự thiếu hụt lân, thừa sắt nhôm, và các hợp chất có chứa lưu huỳnh (S), lá teo tóp, khô, cây lúa có thể ngừng sinh trưởng… Các biểu hiện về triệu chứng gây độc này rất phức tạp, vì tác động và tính chất tổng hợp của nó.

Vài thập niên trở lại đây, trong công tác chọn giống ở Việt Nam, các nhà chọn giống đã cố gắng để chọn tạo ra nhiều giống lúa mới có khả năng canh tác được trên vùng đất phèn, phèn mặn, điều này càng phù hợp với nhu cầu hiện nay, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu, mặn xâm nhập nhiều, ảnh hưởng nặng nề đến canh tác lúa, khi những vùng trước đây vốn có khả năng ém phèn lại trở thành vùng phèn hoạt động, vùng đất không mặn lại trở thành vùng nhiễm mặn; hay quá trình khai thác các vùng đất phèn cũng có nhu cầu cao về các giống lúa này. Các nhà chọn giống đã sử dụng nhiều công cụ như lai tạo, xử lý đột biến bằng các tác nhân vật lý hoặc hoá học, khai thác nguồn gen của các giống lúa bản địa… để tạo ra những giống lúa mới cho mục tiêu trên.

Trong các phương pháp chọn giống đó, xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt nhằm tạo ra những biến đổi nhất định trên hệ thống tái sinh của thực vật (đối với lúa là giai đoạn hạt nảy mầm) cũng được quan tâm. Song song đó, việc kết hợp thanh lọc khả năng chống chịu phèn và mặn trong môi trường dung dịch dinh dưỡng cũng như kết hợp các phương pháp để đánh giá và chọn lọc các đặc tính về phẩm chất trong quá trình chọn lọc giống mới là một bước đi quan trọng và cần thiết trong công tác chọn các giống lúa chống chịu phèn, mặn này. Đó là cơ sở để đánh giá khả năng chống chịu trước khi có những thí nghiệm trong điều kiện canh tác tại các vùng phèn, mặn điển hình ở

1

Đồng bằng sông Cửu Long cũng như duy trì và phát huy những đặc tính tốt về phẩm chất của các giống mới chọn lọc.

Xuất phát từ các yêu cầu trên, hướng nghiên cứu: “Nghiên cứu giống lúa thơm trong điều kiện phèn và phèn mặn” được đặt ra, nhằm chọn lọc được các giống lúa canh tác tốt trong điều kiện phèn và phèn mặn mà vẫn duy trì được tính thơm cũng như giữ được những đặc tính tốt của giống. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Chọn được giống/dòng lúa thơm ngắn ngày (

110 ngày), 5 tấn/ha),

chịu phèn, chống chịu mặn (≤ 9 dSm-1), năng suất cao ( hàm lượng amylose (< 20%). 1.3. Ý nghĩa khoa học Chỉ thị protein (polypeptide liên kết với tính thơm của lúa) có thể sử dụng như một công cụ trong việc xác định nhanh những giống/dòng lúa thơm, tăng hiệu quả và rút ngắn được thời gian chọn lọc.

Qui trình hoàn chỉnh chọn lọc dòng lúa mới qua các thế hệ được xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt vào giai đoạn nảy mầm, áp dụng trên giống lúa mùa bị ảnh hưởng bởi quang kỳ là một công cụ hữu hiệu, có thể áp dụng trên những nghiên cứu khác với giống lúa mùa 1.4. Ý nghĩa thực tiễn Chọn được giống/dòng lúa thơm mới không bị ảnh hưởng bởi quang kỳ, có năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện canh tác ở những vùng khó khăn, bị nhiễm phèn và phèn mặn ở đồng bằng sông Cửu Long. 1.5 Những đóng góp mới của luận án

Ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE xác định được marker phân tử liên kết với tính thơm của các giống lúa thơm, làm cơ sở để nhanh chóng phát hiện và chọc lọc được giống lúa thơm.

Qui trình chọn lọc dòng lúa mới bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt qua các thế hệ, có thể chọn lọc được các dòng lúa mới với năng suất và phẩm chất phù hợp mục tiêu chọn lọc, áp dụng cho các giống lúa mùa (bị ảnh hưởng bởi quang kỳ).

Chọn lọc được giống/dòng lúa thơm phát triển được trong điều

kiện phèn và phèn mặn CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu thí nghiệm Giống lúa mùa NTCĐ được thu thập tại huyện Cần Đước, tỉnh Long An. Giống lúa sau khi thu thập sẽ trồng và thu thành từng dòng

2

thuần riêng biệt (1 cá thể) nhằm đảm bảo độ thuần, việc này nhằm mục đích không để xảy ra trường hợp lẫn cơ giới trong vật liệu thu thập có thể ảnh hưởng đến kết quả. Thí nghiệm thanh lọc tính chống chịu trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida sử dụng giống lúa IR28 để làm giống đối chứng chuẩn nhiễm phèn, mặn; Sử dụng giống lúa Nàng Hoa 9 làm giống đối chứng đối với thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản ngoài đồng. Bảng 2.1 Một số đặc tính của vật liệu thí nghiệm STT

Đặc tính giống

Nàng hoa 9

NTCĐ (*)

IR28

1

90-95 ngày

95-104 ngày

Thời gian sinh trưởng

2 3 4

170-185 ngày (ảnh hưởng quang kỳ) 200-250 80-120 25,0 gam

280-320 90-130 25-26 gam

300-350 100-130 25-26 gam

5 6

Số bông/m2 Số hạt chắc/bông Trọng lượng 1.000 hạt Kháng rầy nâu Chống chịu mặn

Cấp 1 6 - 9 dSm-1

Cấp 1 Nhiễm mặn

Cấp 3 0 - 3 dSm-1

7

Chống chịu phèn

Khá

Nhiễm phèn

Khá

8 9 10 11

Dài hạt gạo Chiều cao cây Màu sắc hạt gạo Mùi thơm

6,6 mm 150-160 cm Màu trắng Thơm

6,7-6,8 mm 95-100 cm Màu trắng Không thơm

6,8-7,0 mm 100-110 cm Màu trắng Thơm nhẹ

12

21,1

20-23

15-18

Hàm lượng Amylose (%) 2.2 Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Tạo dòng lúa mới bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt và chọn dòng phân ly từ thế hệ M1 đến M4. Nội dung 2: Đánh giá các dòng triển vọng ở thế hệ M5. Nội dung 3: Khảo nghiệm cơ bản các dòng triển vọng trong điều kiện canh tác thực tế tại huyện Mộc Hoá và Thị xã Kiến Tường, Long An Nội dung 4: Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá độ thuần và mùi thơm của các dòng triển vọng 2.3 Phương pháp nghiên cứu Nội dung 1: Tạo dòng lúa mới bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt và chọn dòng phân ly từ thế hệ M1 đến M4. 2.3.1 Phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt

Căn cứ vào các cơ sở khoa học đã được công bố của nhiều tác giả về xử lý nhiệt độ gây biến đổi trên thực vật (Slim và ctv., 2013; Sharma và ctv., 2018), đã có nhiều kết quả chỉ rõ được những biến 3

đổi ở các cấp độ ADN và protein (E. R. Waters và B. A. Schaal, 1996). Với bằng chứng chỉ ra rằng, có sự thay đổi về biểu hiện của các polypeptide theo hướng tăng cường hoặc suy giảm, hay làm xuất hiện mới hoặc làm mất đi một vài polypeptide. Những kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, có sự khác biệt nhất định trong cấu trúc của ADN, đây là cơ sở gây ra những biến đổi và những biến đổi có khả năng di truyền.

Kế thừa kết quả của một số nghiên cứu trong nước trước đây (Quan Thị Ái Liên, 2013), cũng sử dụng biện pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt trên lúa nhằm mục đích là thay đổi sự biểu hiện của chúng và đã thành công trên một số giống lúa khác.

Việc sử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt trên vật liệu ban đầu được tiến hành vào thời điểm hạt nảy mẩm (hệ thống tái sinh) là thời điểm quá trình phân bào nguyên nhiễm đang diễn ra mạnh mẽ và hạt lúa rất mẫn cảm với nhiệt độ.

Xử lý sốc nhiệt độ và chọn dòng sau xử lý: 1.000 hạt được chọn lọc từ việc làm thuần vật liệu gốc sẽ ngâm 24 tiếng (cứ 6 tiếng thay nước và rửa hạt một lần nhằm đảm bảo khả năng nảy mầm bình thường và đồng đều) sau đó ủ.

Khi hạt giống vừa nứt nanh (quá trình phân bào nguyên nhiễm ở phôi bắt đầu diễn ra mạnh mẽ) thì tiến hành xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt ở 50oC (duy trì nhiệt độ ổn định tại 50oC trong vòng 5 phút). 2.3.2 Phương pháp chọn dòng

Áp dụng phương pháp chọn lọc phả hệ. Kết thúc thế hệ M2, thu hoạch M3 bằng cách phân lập các dòng. Ở thế hệ M4 hoặc M5 bắt đầu tiến hành các công việc đánh giá, so sánh thử nghiệm các dòng trong điều kiện nhà lưới và chỉ chọn lọc những cá thể có biểu hiện dương tính – có (mùi thơm, một số đặc tính nông học…) hoặc âm tính –không (ảnh hưởng quang kỳ, chiều cao cây…) đối với các tính trạng quan sát.

Sau khi tuyển chọn ra một số dòng có các tính trạng như mong muốn sẽ tiến hành khảo nghiệm cơ bản trong điều kiện sản xuất thực tế ngoài đồng ruộng (số dòng này đã ở thế hệ M6, M7), các dòng này vẫn tiếp tiếp tục được chọn lọc để thu dòng thuần cho khảo nghiệm sản xuất (Chahal và Gosal, 2002).

Cụ thể quá trình chọn lọc như sau:

- Xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt vào giai đoạn nảy mầm của

hạt tạo ra quần thể M1.

4

Hình 2.1 Sơ đồ chọn lọc dòng thuần qua các thế hệ

- Sau khi có quần thể M1, chọn cá thể có biểu hiện những biến đổi theo yêu cầu chọn lọc đã đặt ra, các cá thể này được trồng thành thế hệ M2 trong điều kiện nhà lưới.

- Ở thế hệ M2, trồng riêng từng cây (mỗi cây trồng từ 1 hạt), theo dõi các đặc tính về sinh trưởng, tính quang cảm và các đặc điểm nông học khác, có trồng kèm đối chứng.

- Tiếp tục thực hiện việc chọn lọc như trên ở thế hệ M3, chọn lọc trong điều kiện mùa thuận (tháng 8 dương lịch) và mùa nghịch (tháng 3 dương lịch) xen kẽ, việc chọn lọc theo mùa thuận và mùa nghịch xen kẽ nhằm 2 mục tiêu (1) kiểm tra biểu hiện không quang cảm của các dòng chọn lọc trong mùa nghịch và (2) tăng số mùa vụ trong năm, rút ngắn thời gian chọn lọc.

- Từ thế hệ M4 thực hiện thêm các phân tích về phẩm chất như

hàm lượng amylose, protein, mùi thơm…

- Thế hệ M5 tiến hành thanh lọc khả năng chống chịu của các dòng chọn lọc được ở giai đoạn mạ trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida, có bổ sung các yếu tố phèn, mặn. Cụ thể quá trình được trình bày ở hình 2.1. Nội dung 2: Đánh giá các dòng triển vọng ở thế hệ M5.

5

2.3.3 Phương pháp đánh giá khả năng chịu mặn NaCl của các giống lúa trong điều kiện nhà lưới

Theo phương pháp của IRRI (1997) gồm năm nghiệm thức bao gồm đối chứng, 3 dS/m, 6 dS/m, 9 dS/m và 12 dS/m; tương đương nồng độ muối 0‰; 1,92‰; 3,84‰; 5,76‰ và 7,68‰. 2.3.4 Phương pháp đánh giá khả năng chịu phèn nhôm Al2(SO4)3 của các giống lúa trong điều kiện nhà lưới

Theo phương pháp của IRRI (1997) gồm bốn nghiệm thức 0

(đối chứng), 100, 200, 300 ppm 2.3.5 Phương pháp đánh giá khả năng chịu phèn sắt FeSO4 của các giống lúa trong điều kiện nhà lưới

Theo phương pháp của IRRI (1997) gồm bốn nghiệm thức 0

* Phương pháp phân tích hàm lượng amylose (Cagampang and

(đối chứng), 500, 800, 1000 ppm 2.3.6 Phương pháp đánh giá phẩm chất hạt gạo Rodriguez, 1980)

* Phương pháp đánh giá cảm quan mùi thơm của hạt gạo bằng

* Phương pháp phân tích nhiệt trở hồ (Jennings và ctv., 1979) * Phương pháp phân tích độ bền thể gel (Tang và ctv., 1991) * Chiều dài và hình dạng hạt gạo

KOH 1,7% (IRRI, 1996) 2.3.7 Đánh giá sơ khởi trong nhà lưới ở thế hệ M5 (Quy phạm khảo nghiệm giống VCU của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2011)

Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 nhân tố, 15 nghiệm thức (là 14 dòng lúa mới được chọn ở thế hệ M5 và đối chứng). Do thế hệ M5 được trồng trong mùa thuận nên sử dụng nghiệm thức đối chứng là giống lúa NTCĐ (có thể trổ). Tổng cộng có 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lai tương ứng với 1m2. Tổng cộng có 7 chỉ tiêu được ghi nhận, chia làm 2 nhóm - Nhóm chỉ tiêu sinh trưởng, gồm 2 chỉ tiêu Thời gian sinh trưởng (ngày) và Chiều cao cây (cm) - Nhóm chỉ tiêu năng suất và thành phần năng suất gồm 5 chỉ tiêu: Số bông/m2; Số hạt chắc/bông; Tỉ lệ hạt chắc (%); Khối lượng 1.000 hạt (gam). Các chỉ tiêu này dùng để tính năng suất lý thuyết (NSLT); Năng suất thực tế (tấn/ha). Nội dung 3: Khảo nghiệm cơ bản các dòng triển vọng trong điều kiện canh tác thực tế tại huyện Mộc Hoá và Thị xã Kiến Tường, Long An

6

2.3.8 Khảo nghiệm cơ bản (Quy phạm khảo nghiệm giống VCU của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2011)

Nguồn gốc

Mùi thơm

TGST (ngày)

Cao cây (cm)

Amylose (%)

Thơm nhẹ Thơm nhẹ Thơm nhẹ Thơm nhẹ Thơm nhẹ

Thơm

105-110 105-110 107-112 105-110 105-110 105-110 105-110 100-105

NTCĐ ĐB1-3-13-1-1 NTCĐ ĐB1-3-15-1-3 NTCĐ ĐB1-3-15-1-1 NTCĐ ĐB1-3-15-1-2 NTCĐ ĐB1-3-15-2-2 NTCĐ ĐB1-3-15-2-3 NTCĐ ĐB2-1-15-1-1 Jasmine 85 x AS 996

104 100 105 105 100 100 102 95-100

13,80 12,85 12,54 13,12 11,26 13,28 13,07 17,21

Thơm nhẹ Thơm nhẹ

Thí nghiệm bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 nhân tố, 8 nghiệm thức tương ứng với 7 dòng lúa mới chọn lọc và giống đối chứng Nàng hoa 9. Thí nghiệm có 3 lần lặp lại. Diện tích mỗi lô 24 m2 (8 x 3 m). Khoảng cách các lô trong cùng 1 khối là 40 cm, khoảng cách giữa các khối là 50 cm. Biện pháp canh tác: Cấy mạ 14 ngày (mạ sân), cấy 1 tép với khoảng cách 15 x 20 cm. Bón phân theo công thức 100 N – 60 P2O5– 50 K2O và chia làm 5 lần bón. Bảng 2.2 Một số đặc tính của bộ giống/dòng lúa thí nghiệm (LA11 đến LA18 ghi nhận ở thế hệ M5) Giống / dòng LA11 LA13 LA14 LA15 LA16 LA17 LA18 Nàng hoa 9 * Các chỉ tiêu ghi nhận ở thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản các dòng M6 ngoài đồng Để ghi nhận các chỉ tiêu nông học trong điều kiện canh tác ngoài đồng, mỗi lô thí nghiện chọn 5 vị trí theo hình chéo góc (không chọn những buội ở hàng bảo vệ), cắm cây đánh dấu và ghi nhận các chỉ tiêu trong suốt vụ theo các thời điểm, phương pháp theo dõi và thang đánh giá của Quy chuẩn khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của các giống lúa (VCU) của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2011) gồm:

- Nhóm chỉ tiêu sinh trưởng, gồm 2 chỉ tiêu Thời gian sinh trưởng (ngày) và Chiều cao cây (cm) - Nhóm chỉ tiêu năng suất và thành phần năng suất gồm 5 chỉ tiêu: Số bông/m2 ; Số hạt chắc/bông; Tỉ lệ hạt chắc (%); Khối lượng 1.000 hạt (gam).Các chỉ tiêu này dùng để tính năng suất lý thuyết (NSLT); Năng suất thực tế (tấn/ha). * Phương pháp lấy mẫu đất và phân tích các chỉ tiêu đất

Lấy mẫu đất theo phương pháp của Ủy ban khoa học và kỹ

thuật nhà nước (TCVN4046:1985). 7

* Phương pháp đánh giá khả năng chống chịu phèn trong điều kiện canh tác ngoài đồng (IRRI, 2002). Nội dung 4: Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá độ thuần và mùi thơm của các dòng triển vọng. 2.3.9 Phương pháp điện di protein SDS-PAGE (Laemmli, 1970) 2.3.10 Nhận diện gen thơm bằng chỉ thị phân tử ADN (Rogers and Bendich, 1994) có cải tiến 2.4 Phương pháp xử lý số liệu

Sử dụng phần mềm Excel để xử lý số liệu và phần mềm SPSS 22.0 để phân tích thống kê. Dùng phép thử F để xác định sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Dùng phép thử Ducan để so sánh trung bình giữa các nghiệm thức ở mức ý nghĩa 5%.

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 3.1 Kết quả tạo dòng lúa mới bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt và chọn dòng phân ly từ thế hệ M1 đến M4 3.1.1 Kết quả xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt (thế hệ M1)

Ở thế hệ M1, tổng cộng 1.000 hạt giống gốc được xử lý nhiệt độ để gây sốc nhiệt sẽ được trồng trong mùa thuận (trồng vào tháng 8 dương lịch) với mục đích cho các cá thể trổ bình thường để thu hạt M2, đây là thế hệ có sự phân li và tái tổ hợp mạnh mẽ. Kết thúc thế hệ M1, thu mỗi cá thể 1 hạt và tiến hành nhân lên ở thế hệ M2. 3.1.2 Thế hệ M2 đến thế hệ M4

Ở thế hệ M2 được trồng trong mùa nghịch. Chọn lọc ở thế hệ M2 với đối chứng là NTCĐ gốc và các hạt M1 được thực hiện trong mùa nghịch nhằm mục đích xác định được cá thể trổ sớm. Có 2 cá thể trổ sớm (107 và 111 ngày) được ghi nhận. Đến ngày thứ 120 thì ngưng thế hệ M2 vì thời gian sinh trưởng đã vượt quá mục tiêu đặt ra là chọn lọc dòng có thời gian sinh trưởng <110 ngày và không nhận thấy dấu hiệu trổ (có đòng) của các cá thể còn lại và cả giống lúa NTCĐ và ghi nhận NTCĐ “không trổ”. Thế hệ M2 thu được 2 cá thể có biểu hiện trổ và chín sớm với tần suất xuất hiện là 2‰. Bảng 3.1 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất thế hệ M2

Giống/cá thể

Thời gian sinh trưởng Cao cây (cm) Số bông/buội Số hạt chắc/bông % Hạt chắc Khối lượng 1.000 hạt (g) NTCĐ ĐB -1 107 110 16 108 77,7 25,05 NTCĐ ĐB - 2 111 11 18 118 84,2 25,34 NTCĐ (Đối chứng) * 138 ** - - - 24,21

8

6,6 Trắng 6,8 Trắng 6,8 Trắng

Chiều dài hạt (mm) Màu sắc hạt gạo (*) Không ghi nhận về thời gian sinh trưởng vì M2 trồng vào mùa nghịch (**) ghi nhận tại thời điểm thu hoạch 2 cá thể trổ sớm. Ở thế hệ M3, các dòng được trồng trong mùa thuận, có sự phân ly về các đặc tính nông học cũng như tính quang cảm. Kết quả chọn được chọn được 6 dòng (cá thể) có thời gian sinh trưởng biến thiên từ 95 - 118 ngày, chiều dài hạt gạo biến thiên từ 6,6 – 6,8 mm, gạo có màu trắng. Các dòng này tiếp tục nhân thành dòng thế hệ M4. Bảng 3.2 Tổng hợp các dòng triển vọng chọn được từ thế hệ M2 đến thế hệ M4 Thế hệ M2 Một số đặc tính cơ bản các dòng chọn nhân lên M5 Số dòng được chọn

Từ 6 dòng chọn được ở thế hệ M3, tách dòng ở thế hệ M4 kết hợp với đánh giá các chỉ tiêu nông học và phẩm chất. Kết quả, ở thế hệ M4, chọn được 43 dòng (cá thể) có TGST biến thiên từ 95 - 115 ngày, chiều dài hạt gạo biến thiên từ 6,6 – 6,8 mm, hạt gạo trắng.

Thế hệ M3 4 2 6 Thế hệ M4 25 18 43 Số dòng được chọn nhân lên M5 8 6 14 NTCĐ ĐB -1 NTCĐ ĐB-2 Tổng cộng TGST (95 - 110 ngày); cao cây <110 cm; gạo dài 6,6 – 6,8 mm; Thơm nhẹ đến thơm.

Từ M3 đến M4 các dòng được đánh giá mùi thơm (KOH 1,7%) bên cạnh chỉ tiêu khác để chọn dòng thơm. Kết thúc thế hệ M4, có 14 dòng có TGST < 110 ngày và được đánh giá là thơm bằng phương pháp cảm quan KOH 1,7%, được nhân lên, đồng thời thực hiện so sánh đánh giá sơ khởi một số chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất ở thế hệ M5 trong điều kiện nhà lưới vào mùa thuận và đánh giá khả năng chống chịu phèn, mặn. 3.2 Kết quả đánh giá các dòng triển vọng ở thế hệ M5 3.2.1 Đặc tính nông học và thành phần năng suất, năng suất các dòng thế hệ M5 Bảng 3.3 Thời gian sinh trưởng, cao cây các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 STT Dòng NTCĐ mới 1 NTCĐ ĐB-1-3-6-1 2 NTCĐ ĐB-1-3-8-1 3 NTCĐ ĐB-1-3-13-1 4 NTCĐ ĐB-1-3-15-1 5 NTCĐ ĐB-1-3-15-2

TGST (ngày) 107 105 105 102 108 Cao cây (cm) 110ab 105cd 105cd 110ab 107c

9

6 NTCĐ ĐB-1-3-15-3 7 NTCĐ ĐB-1-3-15-4 8 NTCĐ ĐB-1-3-15-6 9 NTCĐ ĐB-2-1-3-1 10 NTCĐ ĐB-2-1-3-2 11 NTCĐ ĐB-2-1-9-1 12 NTCĐ ĐB-2-1-15-1 13 NTCĐ ĐB-2-1-15-2 14 NTCĐ ĐB-2-1-18-1 F CV (%) 100 100 98 105 108 110 107 105 110 - - 98e 97e 99e 103d 107bc 111a 105cd 98e 103d ** 10,28

Bảng 3.4 Thành phần năng suất, năng suất của các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5

Giống/dòng Bông/ m2 Hạt chắc /bông

124abc

216def 109cdef

% hạt chắc 218de 112bcdef 79,7abc NTCĐ ĐB-1-3-6-1 232cd 121abcd 82,3ab NTCĐ ĐB-1-3-8-1 123abc 80,9abc NTCĐ ĐB-1-3-13-1 264a 81,3abc 128a NTCĐ ĐB-1-3-15-1 256ab NTCĐ ĐB-1-3-15-2 224cd 106def 77,4bcd NTCĐ ĐB-1-3-15-3 198efg 114abcde 77,4bcd NTCĐ ĐB-1-3-15-4 192gh 87,4a NTCĐ ĐB-1-3-15-6 214def 117abcde 85,6a 236bcd 106def 77,0bcd NTCĐ ĐB-2-1-3-1 176h 70,1d 98f NTCĐ ĐB-2-1-3-2 194fgh 111bcdef 83,6ab NTCĐ ĐB-2-1-9-1 79,8abc 126ab NTCĐ ĐB-2-1-15-1 242bc 73,8cd 103ef NTCĐ ĐB-2-1-15-2 222cd 73,5cd NTCĐ ĐB-2-1-18-1 228cd 97f 85,9a NTCĐ Đối chứng ** 5,2 F CV (%) ** 7,4 ** 5,4 Khối lượng 1.000 hạt (g) 24,1g 25,3b 25,8a 25,9a 23,3h 24,5efg 24,5def 24,2fg 25,2bc 24,8cde 25,0bc 25,0bc 24,1g 24,8cd 24,4fg ** 0,8 NSTT (tấn /ha) 5,1de 5,3d 6,4a 6,2ab 4,3hi 4,0j 4,8ef 4,7fg 5,9c 4,1ij 4,8ef 6,0bc 4,9ef 4,5gh 4,8f ** 3,5 NSLT (tấn /ha) 5,9d 7,1bc 8,4a 8,5a 5,5d 5,5d 5,9d 6,1d 6,3cd 4,3e 5,4d 7,6ab 5,5d 5,5d 5,8d ** 8,2

Năng suất thực tế của các dòng ưu tú khá cao. Tuy nhiên, đây chỉ là kết quả ghi nhận bước đầu vì điều kiện canh tác nhà lưới với diện tích nhỏ, có thể sẽ biến động khi canh tác thực tế ngoài đồng với diện tích lớn hơn. Nhưng kết quả này cũng cho thấy các dòng có thể có tiềm năng năng suất tốt trong điều kiện canh tác thực tế. 3.2.2 Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng hạt các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5

10

PD D/R Giống/dòng

Bảng 3.5 Một số chỉ tiêu chất lượng hạt các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 A (%)

MT (cấp) 1 2 2 2 1 1 2 1 2 2 2 2 1 1 2 ĐBG (cấp) 3 3 3 3 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 NTH (cấp) 5 5 6 6 5 6 6 6 5 5 6 6 6 6 6 DH (mm) 6,6 6,6 6,7 6,7 6,8 6,6 6,7 6,7 6,6 6,7 6,8 6,8 6,6 6,7 6,6 3,1 Thon dài 3,1 Thon dài 3,1 Thon dài 3,1 Thon dài 3,0 Thon dài 3,0 Thon dài 3,1 Thon dài 3,1 Thon dài 3,1 Thon dài 2,9 Trung bình 3,1 Thon dài 3,1 Thon dài 3,0 Thon dài 3,0 Thon dài 3,0 Thon dài

Các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 được đánh giá khả năng chống chịu mặn ở năm nghiệm thức trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida: đối chứng không mặn, 3 dSm-1, 6 dSm-1, 9 dSm-1 và 12 dSm-1; tương đương nồng độ muối 0‰; 1,92‰; 3,84‰; 5,76‰ và 7,68‰. Ghi nhận kết quả và ngưng thí nghiệm khi giống chuẩn

P (%) NTCĐ ĐB-1-3-6-1 13,2 6,2 NTCĐ ĐB-1-3-8-1 12,6 6,9 NTCĐ ĐB-1-3-13-1 14,3 6,0 NTCĐ ĐB-1-3-15-1 13,6 6,8 NTCĐ ĐB-1-3-15-2 15,7 6,9 NTCĐ ĐB-1-3-15-3 11,2 5,8 NTCĐ ĐB-1-3-15-4 16,4 6,3 NTCĐ ĐB-1-3-15-6 13,2 6,5 NTCĐ ĐB-2-1-3-1 14,2 5,2 NTCĐ ĐB-2-1-3-2 16,3 5,1 NTCĐ ĐB-2-1-9-1 16,0 6,1 NTCĐ ĐB-2-1-15-1 12,9 6,1 NTCĐ ĐB-2-1-15-2 16,4 5,4 NTCĐ ĐB-2-1-18-1 14,8 5,1 NTCĐ (ĐC) 15,4 6,3 Ghi chú: A: Hàm lượng Amylose; P: Hàm lượng protein; NTH: Nhiệt trở hồ; ĐBG: Độ bền gel; DH: Chiều dài hạt gạo; D/R: Chiều dài/chiều rộng gạo; PD: Phân dạng hạt gạo; MT: Mùi thơm. Các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 có chỉ tiêu phẩm chất không nổi bật nhiều so với giống NTCĐ đối chứng. Riêng chỉ tiêu chiều dài hạt gạo tăng nhẹ so với đối chứng, đạt từ 6,6 đến 6,8 mm, theo phân dạng hạt gạo thì được xếp vào nhóm hạt thon dài (tỉ lệ dài/rộng > 3), trong khi giống NTCĐ gốc có chiều dài hạt là 6,6 mm. Kết thúc quá trình đánh giá các chỉ tiêu phẩm chất và các chỉ tiêu nông học, các dòng có đặc tính tốt là NTCĐ ĐB-1-3-13-1, NTCĐ ĐB-1-3-15-1, NTCĐ ĐB-1-3-15-2 và NTCĐ ĐB-2-1-15-1 (có hàm lượng protein cao) được chọn để tiếp tục nhân dòng và tiến hành đánh giá tính chống chịu trong điều kiện phèn, mặn để chuẩn bị khảo nghiệm thực tế ngoài đồng. 3.2.3 Đánh giá khả năng chống chịu mặn các dòng NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5

11

Giống/dòng

nhiễm IR28 chết hoàn toàn (cấp 9) hoặc sau khi thí nghiệm được 21 ngày. Kết quả ghi nhận cụ thể như sau: Bảng 3.6 Cấp chống chịu mặn của các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 trong dung dịch dinh dưỡng 6 dSm-1 TT 21 ngày 3 3 3 1 1 3 3 3 3 3 5 3 3 5 3 5

1 NTCĐ ĐB-1-3-6-1 2 NTCĐ ĐB-1-3-8-1 3 NTCĐ ĐB-1-3-13-1 4 NTCĐ ĐB-1-3-15-1 5 NTCĐ ĐB-1-3-15-2 6 NTCĐ ĐB-1-3-15-3 7 NTCĐ ĐB-1-3-15-4 8 NTCĐ ĐB-1-3-15-6 9 NTCĐ ĐB-2-1-3-1 10 NTCĐ ĐB-2-1-3-2 11 NTCĐ ĐB-2-1-9-1 12 NTCĐ ĐB-2-1-15-1 13 NTCĐ ĐB-2-1-15-2 14 NTCĐ ĐB-2-1-18-1 15 NTCĐ Đối chứng 16 9 dSm-1 12 dSm-1 14 ngày 17 ngày 7 5 9 5 5 3 3 3 7 3 9 5 5 5 9 5 9 5 9 9 9 9 5 3 9 5 9 7 7 7 9 9 3 dSm-1 21 ngày 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 3 1 3

NTCĐ ĐB-1-3-15-1 IR 28 (chuẩn nhiễm) Kết quả đánh giá có sự khác biệt về khả năng chống chịu trong điều kiện mặn giữa các dòng lúa NTCĐ mới chọn tạo và giống NTCĐ đối chứng. Bốn dòng lúa mới NTCĐ ĐB-1-3-13-1, NTCĐ ĐB-1-3-15-1, NTCĐ ĐB-1-3-15-2 (chống chịu ở nồng độ 9 dSm-1) và NTCĐ ĐB-2-1-15-1 thể hiện tính chống chịu tốt trong điều kiện mặn ở nồng độ 9 dSm-1 - 5,76‰ và 12 dSm-1 - 7,68‰ (cấp 3 và 5) được chọn để nhân dòng và khảo nghiệm ở thế hệ tiếp theo. Đối với thanh lọc tính chống chịu phèn, các dòng biểu hiện tính chống chịu mặn tốt ở thế hệ M5 được tách dòng ở thế hệ M6 để thanh lọc và được mã hoá như sau: Bảng 3.7 Bảng mã hoá và tách dòng các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc để thanh lọc phèn TT Dòng chọn ở thế hệ M5 Tách dòng (thế hệ M6) 1 NTCĐ ĐB-1-3-13-1 2 3 4 NTCĐ ĐB-1-3-13-1-1 NTCĐ ĐB-1-3-15-1-3 NTCĐ ĐB-1-3-15-1-1 NTCĐ ĐB-1-3-15-1-2 Mã hoá LA11 LA13 LA14 LA15

12

NTCĐ ĐB-1-3-15-2

NTCĐ ĐB-1-3-15-2-2 NTCĐ ĐB-1-3-15-2-3 NTCĐ ĐB-2-1-15-1-1 LA16 LA17 LA18 5 6 7 NTCĐ ĐB-2-1-15-1

3.2.4 Kết quả đánh giá khả năng chống chịu phèn của các dòng NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 3.2.4.1 Phèn Al2(SO4)3

Tám giống/dòng lúa được đánh giá khả năng chống chịu phèn nhôm trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida có bổ sung Al2(SO4)3 với các nồng độ 100, 200 và 300 ppm Al2(SO4)3 (đối chứng 0 ppm). Bảng 3.8 Kết quả đánh giá khả năng chống chịu phèn nhôm Al2(SO4)3 của các giống/dòng lúa thí nghiệm

Mức độ chống chịu (cấp) TT Giống/dòng

IR28 (ĐC)

3.2.4.2 Phèn FeSO4

1 2 LA11 3 LA13 4 LA14 5 LA15 6 LA16 7 LA17 8 LA18 0 ppm 1 1 1 1 1 1 1 1 100 ppm 3 1 2 1 1 1 2 2 200 ppm 9 1 3 1 1 1 3 3 300 ppm 9 5 7 3 5 5 7 9

Đối với phèn sắt FeSO4, các giống/dòng lúa cũng được thanh lọc tính kháng trong môi trường dinh dưỡng ở 3 nồng độ 500, 800 và 1.000 ppm FeSO4 (nghiệm thức đối chứng 0 ppm). Bảng 3.9 Kết quả đánh giá khả năng chống chịu phèn sắt FeSO4 của các giống/dòng lúa thí nghiệm TT Giống/dòng

Mức độ chống chịu (cấp) 500 ppm 800 ppm IR28 (ĐC)

1 2 LA11 3 LA13 4 LA14 5 LA15 6 LA16 7 LA17 8 LA18 0 ppm 1 1 1 1 1 1 1 1 9 3 5 2 2 5 7 5 1000 ppm 9 7 9 3 5 9 9 9 5 1 1 1 1 1 1 1

13

3.3 Kết quả khảo nghiệm cơ bản vụ Đông Xuân 2016-2017 và vụ Hè Thu 2017 tại Mộc Hoá và thị xã Kiến Tường, tỉnh Long An 3.3.1 Khả năng chống chịu phèn của các giống/dòng lúa qua 2 vụ ĐX 2016-2017 và vụ HT 2017 tại Tân Thành, Mộc Hóa, Long An * Diễn biến pH nước ruộng qua các giai đoạn của lúa và kết quả phân tích đất của ruộng thí nghiệm

Nồng độ pH

Ngày sau cấy

Hình 3.1 Diễn biến pH nước vụ ĐX 2016-2017 và vụ HT 2017 tại xã Tân Thành, huyện Mộc Hóa, Long An

Vụ HT có pH nước ruộng thấp (dao động từ 4.01 đến 6.01) so với vụ Đông Xuân (từ 5.75 đến 6.83), do mưa xuất hiện nhiều trong vụ Hè Thu, nước mưa rửa phèn sau mùa khô nên xét về yếu tố này thì điều kiện canh tác trong vụ HT không thuận lợi như vụ ĐX. Bảng 3.10 Kết quả một số chỉ tiêu trong đất tại xã Tân Thành, Mộc Hóa, Long An

trao đổi 2-

Giai đoạn cấy Giai đoạn trổ Tên chỉ tiêu Đơn vị

pHH2O pHKCl EC-bão hòa CEC Al3+ SO4 Fe-dithionite Đông Xuân Hè Thu Đông Xuân Hè Thu 4,38 - 3,69 - 0,53 mS/cm 17,77 meq/100g 4,6 meq/100g mg/kg 304,75 mg/kg 3.418,44 3,64 3,51 1,80 12,64 7,0 1.152,62 1.154,63 4,86 3,81 0,75 12,01 2,1 368,18 3.148,91

3,62 3,48 1,90 12,84 7,1 1.182,14 1.566,45 Đất tại điểm thí nghiệm xã Tân Thành, huyện Mộc Hoá, Long An thuộc nhóm đất có yếu tố phèn, bị tác động mạnh bởi độc chất sắt và nhôm, phù hợp cho việc bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng chịu phèn của các dòng lúa mới chọn lọc. * Thời gian sinh trưởng và khả năng nảy chồi qua các vụ

14

Vụ ĐX 2016-2017 (Ngày sau cấy) Vụ HT 2017 (Ngày sau cấy)

35 8,3a 6,1d 7,1bc 7,2b 7,1bc 6,7c 6,8bc 42 7,3c 6,6d 6,9cd 8,6a 8,1ab 8,0b 6,7d 35 6,1b 5,1d 5,8b 6,6a 6,7a 5,4c 5,3cd 28 6,1bc 5,2e 5,4e 6,7a 6,9a 5,6de 6,3b 42 8,1e 9,0c 8,8c 10,8a 9,9b 8,6cd 8,2e 28 4,6a 2,7d 3,6c 4,3ab 4,1abc 4,3ab 3,8bc

6,7c 5,1d 6,8d 8,4de 5,8cd 4,1abc

** 3,05 ** 7,62 ** 3,41 ** 3,74 ** 3,33 ** 3,54

Vụ Hè Thu 2017

TL NSTT NSLT B/m2 C/b TL NSTT NSLT B/m2 C/b 7,51c 266c 87d 24,26h 5,12de 5,61d 272d 115bc 24,04g 5,82d 7,29c 284b 112b 24,73f 5,63b 7,86b 302bc 100e 24,17f 5,38f 268d 121ab 26,03b 7,44b 8,44b 237e 94c 25,91c 5,03e 5,77d 326a 122ab 26,51a 7,41b 10,54a 316a 118a 26,18a 6,24a 9,76a 128a 26,05b 7,63a 10,73a 321a 111b 26,09b 6,12a 9,29a 322a 7,44de 253cd 108b 25,55d 5,48c 6,98c 291c 102de 25,08d 6,80c 6,65c 242e 108cde 25,47c 5,64e 218f 98c 25,04e 5,21d 5,34d 8,70b 245de 93c 24,55g 5,46c 5,59d 311ab 112bcd 24,98e 5,84d

** ** 3,18 2,94

** 1,40

** 5,03

** 0,21

** 1,54

** 5,61

** 3,84

** 0,13

Bảng 3.11 Khả năng nảy chồi của các dòng lúa thí nghiệm qua các vụ (chồi) Giống /dòng LA11 LA13 LA14 LA15 LA16 LA17 LA18 Nàng hoa 9 F CV (%) * Chỉ tiêu thành phần năng suất và năng suất Bảng 3.12 Thành phần năng suất và năng suất của 8 giống/dòng lúa thí nghiệm vụ Đông Xuân 2016-2017 và vụ Hè Thu 2017 tại Tân Thành, Mộc Hóa, Long An Vụ Đông Xuân 2016-2017 Giống /dòng LA11 LA13 LA14 LA15 LA16 LA17 LA18 Nàng Hoa 9 F ** CV(%) 3,38 Năng suất thực tế vụ Hè Thu có xu hướng giảm so với vụ Đông Xuân. Dòng LA16 cho năng suất thực tế cao nhất ở cả 2 vụ (7,63 và 6,12 tấn/ha). Dòng LA15 có năng suất không khác biệt qua phân tích thống kê với LA16 ở vụ Hè Thu, nhưng thấp hơn qua phân tích thống kê với LA16 ở vụ Đông Xuân (chỉ đạt 7,41 tấn/ha), không khác biệt qua phân tích thống kê ở mức ý nghĩa 1% so với dòng LA14 (7,44 tấn/ha) và khác biệt so với các nghiệm thức còn lại ở vụ Đông Xuân. Kết quả này cho thấy LA15 và LA16 thích nghi với vùng đất thí nghiệm ở cả 2 vụ. Đối chứng Nàng hoa 9 có năng suất là 5,84 tấn/ha (Đông Xuân) và 5,46 tấn/ha (Hè Thu).

15

Nồng độ pH

Ngày sau cấy

3.3.2 Khả năng chống chịu phèn của các giống/dòng lúa qua 2 vụ Đông Xuân 2016-2017 và vụ Hè Thu 2017 tại thị xã Kiến Tường, Long An * Diễn biến pH nước ruộng qua các giai đoạn của lúa và kết quả phân tích đất của ruộng thí nghiệm

trao đổi 2-

Hình 3.2 Diễn biến pH nước vụ ĐX 2016-2017 và vụ HT 2017 tại thị xã Kiến Tường Bảng 3.13 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong đất tại thị xã Kiến Tường, Long An Giai đoạn cấy Giai đoạn trổ Tên chỉ tiêu Đơn vị

3,44 3,12 0,74 12,59 8,6 277,92 890,23 4,42 3,69 0,157 11,96 3,0 3.322,05 2.972,15 4,43 3,70 0,169 15,4 3,0 3.263,56 3.099,52 pHH2O pHKCl EC-bão hòa CEC Al3+ SO4 Fe-dithionite Đông Xuân Hè Thu Đông Xuân Hè Thu - - mS/cm meq/100g meq/100g mg/kg mg/kg

Vụ ĐX 2016-2017 (Ngày sau cấy) Vụ HT 2017 (Ngày sau cấy)

3,41 3,12 0,71 12,59 8,2 278,17 279,28 Kết quả phân tích đất cho thấy đất nơi bố trí thí nghiệm thuộc nhóm đất chua, bị tác động mạnh bởi độc chất sắt, nhôm và lưu huỳnh, đặc biệt vào vụ Đông Xuân, phù hợp để bố trí thí nghiệm đánh giá tính chống chịu phèn của các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc. * Thời gian sinh trưởng và khả năng nảy chồi qua các vụ Bảng 3.14 Khả năng nảy chồi của các dòng lúa thí nghiệm qua các vụ Giống /dòng LA11 LA13 LA14 35 6,8bcd 6,2d 7,2abc 28 4,3b 4,2b 4,7cd 42 7,3cd 7,1d 7,1d 35 6,3ab 6,1bc 6,8a 28 4,8a 3,6d 3,8cd

42 7,8bc 8,6a 8,2ab 16

8,6a 8,1ab 8,0ab 7,7bcd 7,8bc 8,8a 8,6a 7,7bc 7,2c 7,4c 6,6ab 6,7ab 5,6cd 5,3d 5,3d 5,3a 5,4a 5,1a 4,7ab 4,8ab 4,3abc 4,6ab 4,7a 3,6d 4,1bcd 7,4ab 7,8a 6,8bcd 6,6cd 6,5d

** 5,37 ** 5,24 ** 4,43 ** 4,43 * 8,13

Vụ Đông Xuân 2016-2017

Vụ Hè Thu 2017

TL NSTT NSLT B/m2 C/b TL NSTT NSLT 7,05cd 281abc 98c 24,33h 5,43d 6,69c 7,79c 286ab 124a 24,68g 6,48bc 8,75b 6,82d 262d 96c 25,87c 5,17e 6,50c 8,93b 287ab 119a 26,26b 6,54b 8,96ab 10,12a 294a 123a 26,43a 6,82a 9,55a 7,48cd 257d 105b 25,78d 5,03e 6,95c 7,75c 263cd 124a 25,22e 5,67d 8,22b 7,86c 268bcd 108b 24,86f 6,26c 7,19c

B/m2 C/b 261cd 5,66c 112bc 24,12f 298ab 108bcd 24,22f 6,26b 101d 26,18b 6,33b 258d 114bc 26,47a 6,85a 296ab 127a 26,15b 6,71a 305a 106cd 25,31d 5,46c 279bc 118ab 25,68c 5,72c 256d 115bc 25,13e 6,10b 272cd

**

**

** 3,09

** 0,33

** 5,06

LA15 LA16 LA17 LA18 Nàng hoa 9 ** F 7,13 CV (%) * Chỉ tiêu về thành phần năng suất và năng suất Tại thị xã Kiến Tường, năng suất thực tế có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 1%. Ở vụ Đông Xuân, dòng LA13, LA14, LA15, LA16 và Nàng hoa 9 cho năng suất thực tế lớn hơn 6 tấn/ha. Dòng LA15 và LA16 thể hiện tính thích nghi tốt trong điều kiện đất phèn với năng suất thực tế lần lượt là 6,85 và 6,71 tấn/ha. Vụ Hè Thu, dòng LA16 cho năng suất cao nhất (6,82 tấn/ha), dòng LA13 cũng thể hiện khả năng thích nghi trong vụ Hè Thu với năng suất không khác biệt qua phân tích thống kê so với dòng LA15 (6,48 và 6,54 tấn/ha). Đối chứng Nàng hoa 9 cho năng suất khá ở cả 2 vụ khảo nghiệm (lần lượt là 6,10 và 6,26 tấn/ha). Bảng 3.15 Thành phần năng suất và năng suất của 8 giống/dòng lúa thí nghiệm vụ Đông Xuân 2016-2017 và vụ Hè Thu 2017 tại Thị Xã Kiến Tường, Long An Giống /dòng LA11 LA13 LA14 LA15 LA16 LA17 LA18 Nàng Hoa 9 ** ** ** ** ** F 3,79 3,27 0,12 2,45 5,54 5,97 CV(%) 3,84 Kết quả cho thấy, trong điều kiện đất và nước ruộng thí nghiệm bị tác động bởi yếu tố phèn và pH thấp, thay đổi trong suốt vụ, ở cả 2 địa điểm thí nghiệm qua các mùa vụ, dòng lúa LA15 và LA16 thể hiện tính thích nghi, cho năng suất khá cao và có tính ổn định (năng suất thực tế đều duy trì >6,5 tấn); dòng LA13, LA14 và LA17 thể hiện tính chống chịu khá, nhưng tính ổn định chưa cao. * Chỉ tiêu chất lượng của các giống/dòng lúa thí nghiệm

17

Kết quả ghi nhận và các chỉ tiêu phẩm chất của các giống/dòng lúa khảo nghiệm (thế hệ M6) cho thấy không có sự thay đổi lớn so với kết quả phân tích các chỉ tiêu này ở thế hệ M5 cho thấy có sự ổn định nhất định đối với các chỉ tiêu này. Bảng 3.16 Một số chỉ tiêu phẩm chất của 8 giống/dòng lúa khảo nghiệm và giống NTCĐ đối chứng

Mùi thơm Độ bền gel Cấp Phân loại Giống/ dòng A (%) P (%)

Dài (mm) 79 72 81 83 75 93 90 81 Nhiệt trở hồ (cấp) 6 6 6 6 6 6 7 6 3 1 1 3 3 1 3 3 Mềm Mềm Rất mềm Rất mềm Mềm Rất mềm Rất mềm Rất mềm Thơm nhẹ Thơm nhẹ Thơm nhẹ Thơm Thơm Thơm Thơm Thơm nhẹ 12,77 5,40 11,28 5,45 11,46 5,60 13,26 6,62 13,07 6,35 11,03 6,41 14,97 5,60 16,74 6,09

16,20 6,18 Thơm Mềm 76 6 3

LA11 LA13 LA14 LA15 LA16 LA17 LA18 Nàng hoa 9 NTCĐ (ĐC) 3.3.3 Kết quả đánh giá khả năng chống chịu phèn ngoài đồng Bảng 3.17 Kết quả đánh giá khả năng chống chịu phèn trong điều kiện canh tác ngoài đồng (cấp) Giống/dòng Vụ Đông Xuân 2016-2017 Vụ Hè Thu 2017 (ngày sau cấy) (ngày sau cấy)

5 5 5 3 3 3 3 5 5 5 5 3 3 5 5 5 3 1 1 1 1 1 3 3 3 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 1 1 3 3 3 3 1 1 1 1 1 3 3 5 3 3 3 3 3 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 LA11 LA13 LA14 LA15 LA16 LA17 LA18 Nàng hoa 9 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

14 21 28 42 49 55 14 21 28 42 49 55 3 5 3 5 3 3 3 3 3 3 3 5 3 5 3 5 Các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc được khảo nghiệm ở thế hệ M6 là những dòng đã qua đánh giá khả năng chống chịu phèn trong điều kiện dung dịch dinh dưỡng. Khả năng chống chịu của các dòng này ở điều kiện canh tác thực tế là khá tốt, trong đó dòng LA15 và LA16 thể hiện tính chống chịu tốt hơn các dòng còn lại, ngay cả ở giai đoạn mạ. Nàng hoa 9 là giống đối chứng, được canh tác phổ biến tại địa phương thể hiện tính thích nghi tốt trong điều kiện phèn.

18

Bảng 3.18 So sánh một số chỉ tiêu giữa giống NTCĐ gốc và 2 dòng lúa ưu tú mới chọn lọc

Đặc tính giống LA16 <110 ngày LA15 <110 ngày

NTCĐ 170-185 ngày (ảnh hưởng quang kỳ) 6 - 9 dSm-1 Cấp 3 150-160 cm 200-250 80-120 25,0 gam 4,8 6,6 mm Màu trắng Thơm 15-18 6,3 9 - 12 dSm-1 Cấp 1-3 <110 cm 287-326 114-122 26,18-26,51 >6 6,7mm Màu trắng Thơm 13,26 6,62 6 - 9 dSm-1 Cấp 1-3 <110 cm 294-322 111-128 26,06-26,43 >6 6,8 mm Màu trắng Thơm 13,07 6,35

Thời gian sinh trưởng (ngày) Chống chịu mặn Chống chịu phèn Chiều cao cây Số bông/m2 Số hạt chắc/bông TL1.000 hạt (gam) NSTT(tấn/ha) Dài hạt gạo Màu sắc hạt gạo Mùi thơm Amylose (%) Protein (%) 3.4 Kết quả ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá độ thuần và mùi thơm của các dòng triển vọng 3.4.1 Đánh giá độ thuần bằng kỹ thuật điện di protein SDS- PAGE * Đánh giá độ thuần bằng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE

Giếng 1: Marker Giếng 5-7: NTCĐ ĐB-2-1-15-1-1 (LA18)

Giếng 2-4: NTCĐ ĐB-1-3-13-1-1 (LA11) Giếng 8-10: NTCĐ ĐB-1-3-15-1-2 (LA15)

Hình 3.3 Phổ điện di protein tổng số các dòng lúa khảo nghiệm

19

Hình 3.4 Phổ điện di protein tổng số các dòng lúa khảo nghiệm

Các dòng lúa khảo nghiệm đều thuần, thể hiện qua sự ăn màu đồng đều của các băng protein với thuốc nhuộm Coomassive Briliant Blue R250. Dòng NTCĐ ĐB-2-1-15-1-1 (LA18) còn phân ly. Ở phổ điện di protein tổng số khác, kết quả cho thấy dòng NTCĐ ĐB-1-3- 15-1-3 (LA13) và đối chứng Nàng Hoa 9 cũng biểu hiện chưa thuần.

Giếng 1-3: NTCĐ ĐB-1-3-15-1-3 (LA13) Giếng 7-10: Nàng hoa 9 Giếng 4-6: NTCĐ ĐB-1-3-15-1-1 (LA14)

Hình 3.5 Phổ điện di protein tổng số các dòng lúa khảo nghiệm

Giếng 1-5: NTCĐ ĐB-1-3-15-2-2 (LA16) Giếng 6-10: NTCĐ ĐB-1-3-15-2-3 (LA17)

3.4.2 Kết quả xác định dấu chỉ thị protein (polypeptide) liên kết với tính thơm của lúa 3.4.2.1 Ghi nhận tổng quát về mùi thơm của các giống/dòng lúa thí nghiệm bằng KOH 1,7%

20

Ghi chú

Chuẩn thơm Chuẩn không thơm

Kết quả đánh giá Thơm Thơm Thơm Thơm Thơm Không thơm Không thơm Không thơm Không thơm Không thơm

Bảng 3.19 Kết quả đánh giá mùi thơm các giống/dòng lúa bằng KOH 1,7% Stt Giống/dòng lúa 1 LA15 2 LA16 3 Basmati 4 Jasmine 5 Khaw Dawk Mali IR50404 6 7 IR28 8 LA1 9 LA2 10 LA3 3.4.2.2 Kết quả xác định dấu chỉ thị protein liên kết với tính thơm của lúa bằng điện di protein thành phần albumin Kết quả phân tích điện di protein thành phần albumine trên các giống/dòng lúa thí nghiệm được lặp lại nhiều lần, cho thấy có một số vị trí protein khác biệt giữa các giống/dòng lúa thơm và không thơm, cụ thể là polypeptide có trọng khối phân tử là 16 kDa.

Hình 3.7 Phổ điện di protein thành phần giống/dòng lúa thơm và không thơm

Giếng 1: LA15; Giếng 2: IR50404; Giếng 3: IR28 Giếng 4: LA16; Giếng 5: LA1; Giếng 6: Jasmine; Giếng 7: Khaw Dawk Mali; Giếng 8: LA2; Giếng 9: LA3; Giếng 10: Basmati

21

Hình 3.8 Phổ điện di protein thành phần các giống/dòng lúa thơm

Ở phổ điện di trên các giống lúa thơm, polypeptide với trọng

khối 16 kDa xuất hiện rất rõ ở tất cả các giống (hình 3.8).

Giếng 1-2: LA15; Giếng 3-4: LA16; Giếng 5-6: Jasmine Giếng 7-8: Khaw Dawk Mali; Giếng 9-10: Basmati

Hình 3.9 Phổ điện di protein thành phần giống/dòng lúa không thơm

Giếng 1-2: IR50404; Giếng 3-4: ; Giếng 5-6: LA1 Giếng 7-8: LA2; Giếng 9-10: LA3 Kết quả điện đi trên các giống/dòng không thơm vẫn có sự xuất hiện của polypeptide có khối lượng phân tử 16 kDa ở tất cả các giống, chứng tỏ trong các giống/dòng này vẫn có sự hình thành của các hợp chất tạo mùi thơm, tuy nhiên hàm lượng không cao, chưa đạt đến mức có thể cảm nhận được bằng vị giác, chỉ có thể phát hiện bằng điện đi hoặc bằng các phương pháp định lượng.

22

Hình 3.10 Phổ điện di protein thành phần có marker protein

Giếng 1-2: LA15; Giếng 3-4: LA16; Giếng 5: Basmati; Giếng 6: Khaw Dawk Mali; Giếng 7-8: Jasmine; Giếng 9: Marker protein

Kết quả ghi nhận về dấu chỉ thị protein liên kết với tính thơm của lúa cho thấy, polypeptide có trọng khối phân tử được tính toán là 16 kDa (R = 0,82) có mối liên hệ với các hợp chất tạo mùi thơm. Trên những giống/dòng lúa thơm, polypeptide này xuất hiện với lượng nhiều, thể hiện qua sự ăn màu đậm với thuốc nhuộm và xuất hiện với hàm lượng ít trên giống không thơm, thể hiện qua sự ăn màu nhạt với thuốc nhuộm. Điện di được lặp lại nhiều lần trên bộ giống/dòng thí nghiệm và cho kết quả giống nhau. 3.4.3 Kết quả nhận diện gen thơm của các giống/dòng lúa thí nghiệm bằng chỉ thị phân tử ADN

Kết quả phân tích cho thấy, dấu BAD2 đã phát hiện sự hiện diện của gen thơm fgr ở 5 trong tổng số 8 giống/dòng lúa đem phân tích. Nhận diện được gen thơm fgr ở trạng thái đồng hợp lặn với 2 vạch băng 580 bp và 257 bp ở các dòng LA13, LA15, LA16, LA17 và LA18. Dòng LA14 mang gen ở trạng thái dị hợp với sự biểu hiện của 3 vạch băng 580 bp, 355 bp và 257 bp là không thơm (không thơm dị hợp tử), kết quả này không phù hợp với kết quả đánh giá cảm quan ở bang 3.16 (LA14 được đánh giá thơm nhẹ).

23

Dòng LA11 được xác định không thơm (đồng hợp tử) giống với đối chứng IR50404 với sự biểu hiện của 2 băng 355bp và 580bp. Kết quả này không phù hợp với kết quả đánh giá cảm quan bằng KOH 1,7 % (bảng 3.16) của LA11 là thơm nhẹ, chứng tỏ phương pháp đánh giá mùi thơm bằng cảm quan chỉ có tính chính xác tương đối.

4. LA16 Hình 3.6 Phổ điện di các giống/dòng với 4 mồi EAP, ESP, INSP, IFAP M. Maker 5. LA15 2.LA18 3.LA17 7.LA13 8. LA11 1. IR50404 6. LA14

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ

4.1 Kết luận Bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt vào giai đoạn hạt nảy mầm (nứt nanh), từ 1 giống lúa mùa chịu ảnh hưởng quang kỳ đã chọn được 4 dòng lúa NTCĐ mới mất tính mẫn cảm với quang kỳ ở thế hệ M5 là NTCĐ ĐB-1-3-13-1 và NTCĐ ĐB-1-3-15-1, NTCĐ ĐB-1-3-15-2 và NTCĐ ĐB-2-1-15-1 (có hàm lượng protein đạt 6,9%). Các dòng chọn lọc có TGST ngắn <110 ngày, NSTT từ 6,0 - 6,4 tấn/ha, chống chịu mặn 12 dSm-1 (7,68‰.) ở giai đoạn mạ, hàm lượng amylose thấp từ 12,9% đến 15,7%, hạt gạo dài 6,7 – 6,8 mm, thơm và mềm cơm.

Kết quả khảo nghiệm các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc, mất

quang kỳ qua các vụ đã chọn được:

+ Dòng lúa LA15 (NTCĐ ĐB 1-3-15-1-2): Chịu phèn tốt trong điều kiện khảo nghiệm (cấp 1 ở vụ Đông Xuân và 3 ở vụ Hè Thu), năng suất thực tế >6 tấn/ha ở cả 2 vụ tại 2 điểm khảo nghiệm, hàm lượng amylose thấp 13,26%, hàm lượng protein trung bình 6,62%, có gen thơm lặn đồng hợp tử.

+ Dòng lúa LA16 (NTCĐ ĐB 1-3-15-2-2): Chịu phèn tốt trong điều kiện khảo nghiệm (cấp 1 ở vụ Đông Xuân và 3 ở vụ Hè

24

Thu), năng suất thực tế >6 tấn/ha ở cả 2 vụ tại 2 điểm khảo nghiệm, hàm lượng amylose thấp 13,07%, hàm lượng protein trung bình 6,35%, có gen thơm lặn đồng hợp tử.

Polypeptide có trọng khối phân tử 16 kDa có liên kết với các hợp chất tạo mùi thơm trên lúa. Có thể sử dụng để phân biệt nhanh những giống lúa thơm và không thơm, đặc biệt trên các giống lúa thơm có sự tích lũy hàm lượng các chất tạo mùi thơm cao, dễ nhận biết bằng điện di protein thành phần albumine; Các giống lúa không thơm vẫn có sự hiện diện của các nhóm hợp chất tạo mùi thơm nhưng với hàm thượng thấp hơn nhiều. 4.2 Đề nghị

Tiếp tục xác định ở mức độ phân tử để chứng minh sự khác

Tiếp tục khảo nghiệm các dòng LA15 và LA16 trong điều kiện canh tác ở đất phèn nhiễm mặn thực tế tại huyện Cần Đước, tỉnh Long An và mở rộng sang một số khu vực Đồng bằng sông Cửu Long có cùng đặc tính đất. Tiếp tục nghiên cứu về cơ chế phân tử có liên quan đến những biến đổi do xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt trên lúa. Việc xác định dấu chị thị phân tử protein liên kết với tính thơm chỉ thực hiện trên bộ giống của đề tài và một vài giống khác, nên hạn chế về tính lặp lại, cần thực hiện lặp lại trên nhiều giống lúa thơm và không thơm khác để kết quả có độ tin cậy cao hơn. Polypeptide liên kết với các hợp chất tạo mùi thơm trên lúa chỉ định tính, không thể định lượng hàm lượng, vì vậy, cần phối hợp thêm các biện pháp định lượng khác như phân tích sắc ký lỏng cao áp để có thể xác định chính xác hàm lượng của các hợp chất này. Có thể áp dụng quy trình chọn lọc giống lúa mới bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt trên các giống lúa mùa khác để khai thác được nguồn gen quý của các giống lúa mùa địa phương. nhau của các giống lúa mới chọn lọc và giống gốc.

25