Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Di truyền và chọn giống cây trồng: Phát triển vật liệu di truyền phục vụ chọn tạo giống lúa chịu mặn cho các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

3
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Di truyền và chọn giống cây trồng "Phát triển vật liệu di truyền phục vụ chọn tạo giống lúa chịu mặn cho các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam" được nghiên cứu với mục tiêu: Phát triển vật liệu tạo giống lúa chịu mặn và chọn lọc dòng, giống lúa thuần có khả năng chịu mặn, năng suất cao, chất lượng tốt phục vụ sản xuất tại các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Di truyền và chọn giống cây trồng: Phát triển vật liệu di truyền phục vụ chọn tạo giống lúa chịu mặn cho các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN ANH DŨNG PHÁT TRIỂN VẬT LIỆU DI TRUYỀN PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN CHO CÁC TỈNH VEN BIỂN PHÍA BẮC VIỆT NAM Ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số: 9 62 01 11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2024
Công trình hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn: GS.TS. Vũ Văn Liết Phản biện 1: PGS.TS. Đặng Trọng Lương Viện Di truyền nông nghiệp Phản biện 2: PGS.TS. Tăng Thị Hạnh Học viện Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 3: TS. Phạm Văn Dân Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện, họp tại: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ phút, ngày tháng năm 2024 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Việt Nam Trung tâm Thông tin - Thư viện Lương Định Của, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Sản xuất lúa của các tỉnh phía Bắc hiện nay có nhiệm vụ chính là đảm bảo an ninh lương thực, đáp ứng tiêu thụ nội địa. Tuy nhiên, xâm nhập mặn có xu hướng trầm trọng hơn do mực nước biển dâng và lưu lượng nước từ thượng nguồn suy giảm, nước mặn đang xâm nhập sâu vào đất liền, tiếp tục diễn biến theo chiều hướng phức tạp khiến cho người dân những vùng này gặp rất nhiều khó khăn về nước trong sinh hoạt đặc biệt là nước cung cấp cho hoạt động sản xuất lúa. Một trong những giải pháp có tính bền vững để hạn chế ảnh hưởng của mặn đến sản xuất lúa là nghiên cứu chọn tạo và phát triển các giống lúa có khả năng chống chịu mặn tốt, thời gian sinh trưởng phù hợp, năng suất và phẩm chất tốt. Để đạt được mục tiêu này, trước tiên cần có nguồn vật liệu với đặc điểm nông sinh học tốt, mang gen chịu mặn phục vụ cho công tác lai tạo nguồn biến dị mới. Kế thừa những thành tựu về nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn trong và ngoài nước; nhằm ứng phó với sự biến đổi khí hậu toàn cầu, giảm bớt chi phí sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh tế, đảm bảo an ninh lương thực và xây dựng được hệ thống “nông nghiệp mặn”; việc chọn tạo giống lúa mới có khả năng chịu mặn tốt, ngắn ngày, năng suất cao, nhiễm nhẹ sâu bệnh, chất lượng tốt, thích ứng vùng canh tác lúa ven biển Việt Nam nói chung và vùng ven biển phía Bắc Việt Nam nói riêng là hết sức cần thiết.. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Đánh giá và sàng lọc khả năng chịu mặn của nguồn vật liệu lúa thu thập trong nước và nhập nội bằng gây mặn nhân tạo và ứng dụng chỉ thị phân tử. - Tạo biến dị và chọn lọc được một số dòng lúa chịu mặn có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng với điều kiện nhiễm mặn ở các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam. 1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu Vật liệu được sử dụng trong nghiên cứu này gồm các dòng, giống lúa chịu mặn trong nước do Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm thu thập, duy trì, chọn lọc và phát triển, cùng với các giống lúa chịu mặn được nhập nội ở nước ngoài. Giống đối chứng: giống IR29 chuẩn nhiễm mặn; giống FL478 chuẩn chịu mặn và giống Bắc thơm 7 là giống lúa chất lượng được trồng phổ biến tại các tỉnh phía Bắc. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu - Đề tài tập trung đánh giá đặc điểm nông sinh học, năng suất, chất lượng và khả năng chịu mặn của nguồn vật liệu; đồng thời ứng dụng chỉ thị phân tử nhận biết vật liệu mang gen chịu mặn của QTL Saltol. Lai hữu tính và tiến hành đánh giá, chọn lọc các thế hệ phân 1
ly sau lai hữu tính, khảo sát, so sánh và khảo nghiệm sinh thái các dòng lúa chịu mặn triển vọng tại một số tỉnh ven biển miền Bắc Việt Nam. - Các thí nghiệm được thực hiện trong phòng thí nghiệm, nhà lưới, đồng ruộng của Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, các cơ quan nghiên cứu trong nước và một số tỉnh ven biển miền Bắc Việt Nam. Thời gian triển khai các thí nghiệm từ năm 2016 – 2022. 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Đánh giá đa dạng di truyền nguồn vật liệu dựa trên kiểu hình, đồng thời xác định được các mẫu giống lúa có băng gen trùng với QTL Saltol để phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa chịu mặn mới cho các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam. - Thông qua sử dụng phương pháp lai đơn và lai trở lại giữa các giống lúa có tiềm năng năng suất cao, chất lượng tốt được chọn tạo tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm nhưng không có khả năng chịu mặn với các giống lúa địa phương, các giống chọn tạo trong nước và các giống nhập nội có khả năng chịu mặn tốt và có băng gen trùng với QTL Saltol có thể chọn tạo được giống lúa chịu mặn tốt, năng suất cao, phẩm chất tốt cho các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam. - Chọn tạo thành công một số dòng lúa có khả năng chịu mặn tốt, năng suất cao, chất lượng tốt (CM2025, CM2033, CM2045), góp phần vào công tác chọn tạo các giống lúa chịu mặn ở các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Đây là công trình nghiên cứu được thực hiện có hệ thống từ việc đánh giá đa dạng di truyền nguồn vật liệu dựa trên kiểu hình, đồng thời xác định được các mẫu giống lúa có băng gen trùng với QTL Saltol; sử dụng phương pháp lai hữu tính giữa các dòng bố, mẹ có sự khác xa về nguồn gốc, yếu tố cấu thành năng suất cũng như khả năng chịu mặn; kết hợp phương pháp chọn lọc (phả hệ) và gây mặn nhân tạo chọn lọc được các dòng, giống lúa có khả năng chịu mặn tốt, năng suất cao và chất lượng tốt. - Kết quả nghiên cứu của đề tài bổ sung thêm cơ sở lý luận và phương pháp đánh giá khả năng chịu mặn, đồng thời là dẫn liệu khoa học có giá trị phục vụ tốt cho công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn ở Việt Nam 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Cung cấp thêm thông tin về nguồn vật liệu để các nhà chọn giống định hướng trong chọn tạo giống lúa thuần chịu mặn có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng tốt phục vụ sản xuất ở Việt Nam. - Các dòng lúa CM2025, CM2033 và CM2045 có thời gian sinh trưởng, năng suất cao, nhiễm nhẹ sâu bệnh, chịu mặn tốt góp phần làm đa dạng bộ giống lúa chịu mặn cho sản xuất ở các tỉnh ven biển phía Bắc Việt Nam. 2
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. HIỆN TRẠNG ĐẤT NHIỄM MẶN Ở VIỆT NAM Việt Nam có khoảng hơn 1 triệu hecta (ha) đất mặn, phân bố tập trung ở các tỉnh ven biển thuộc hai vùng lớn là Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Đây là nhóm đất được xếp vào nhóm “Đất có vấn đề” (Problem soils) của Việt Nam. Chế độ thủy triều, nước ngầm và rừng ngập mặn ven biển đã tạo cho các tỉnh ven biển nước ta có các nhóm đất này. Thực tế cho thấy hệ thống cây trồng trên các nhóm đất này rất đa dạng, ngoài lúa là cây trồng chủ đạo còn có các loại cây khác như: cây thực phẩm (khoai tây, dưa chuột, hành, tỏi, lạc, đậu tương, ớt xuất khẩu); cây công nghiệp ngắn ngày (đay, dâu tằm, cói); cây ăn quả nhiệt đới (cam, táo, ổi, nhãn, dứa, chuối); hoa, cây cảnh và hệ thống rừng ngập mặn... (Nguyễn Văn Đạo & Hồ Quang Đức, 2010). Đất nhiễm mặn ven biển được coi là “vùng đất khó khăn” bởi độ phì nhiêu thấp, khả năng giữ nước, giữ phân kém, các hiện tượng xói lở bờ biển, cát bay, cát lấp, đồng thời là hiện tượng xâm nhiễm mặn và bốc mặn cũng được ghi nhận là thường xuyên xảy ra làm ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuất nông nghiệp các vùng ven biển.... 2.2. ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẤT MẶN TỚI CÂY TRỒNG Theo dự báo, mặn sẽ gây ra những tác động thảm khốc trên toàn cầu, dẫn đến việc mất 30% diện tích đất trong 25 năm tới, và tăng lên 50% vào năm 2050 (Bannari & Al-Ali, 2020). Độ mặn của đất là một yếu tố môi trường có tác động tiêu cực nghiêm trọng đến sự nảy mầm của hạt giống, sự phát triển của cây trồng và năng suất. Đồng thời mặn đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng trên toàn thế giới (Yang & cs., 2018). Trong số 230 triệu ha đất nông nghiệp hiện đang được sử dụng trên khắp thế giới, 20% bị nhiễm mặn và tỷ lệ này tăng lên hàng năm do các biện pháp tưới tiêu không hợp lý, bón phân quá mức và cày bừa quá mức, cũng như các nguyên nhân tự nhiên như xâm nhập mặn vào các vùng ven biển do mực nước biển dâng cao (Kamram & cs., 2019). Đất bị nhiễm mặn và môi trường sinh thái bị suy thoái đang thách thức năng suất cây trồng và an ninh lương thực. 2.3. CƠ CHẾ CHỊU MẶN CỦA CÂY LÚA Mặn gây hại trên cây lúa bắt đầu bằng triệu chứng giảm diện tích lá, những lá già nhất bắt đầu cuộn tròn và chết, theo sau đó là những lá già kế tiếp và cứ thế tiếp diễn. Cuối cùng, những cây sống sót có những lá già bị mất, những lá non duy trì sự sống và xanh. Trong điều kiện thiệt hại nhẹ, khối lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau đó giảm nghiêm trọng do giảm diện tích lá. Trong điều kiện thiệt hại nặng hơn khối lượng khô của chồi và rễ suy giảm tương ứng với mức độ thiệt hại (Gregorio & cs., 1997). Hạn mặn làm giảm tốc độ thoát hơi nước và độ dẫn của khí khổng của cây lúa. Áp lực về độ mặn cũng gây ra tình trạng bất dục và làm giảm khả năng sức sống của hạt phấn (Irakoze & cs., 2020). Mặn ảnh hưởng đến số lá, hàm lượng chất khô và năng suất. Để giảm thiểu tác động của mặn bằng cách đánh giá các mẫu lúa ở các mức độ mặn khác nhau và quan sát những thay đổi (Megha & Shankhdhar, 2022). 3
Hans & cs. (2008) khi nghiên cứu về sinh lý của thực vật đã có những nhận định như sau: Các loài cây trồng nhiễm mặn (glycophytes), chống chịu mặn (halophytes) về vấn đề sinh lý đều liên quan đến độ mặn cao do 3 nguyên nhân: i- Độ mặn cao liên kết với tiềm năng đất nước thấp, dẫn đến các triệu chứng tương tự như các stress nước; ii- Các Ion đặc biệt là Na+ và Cl- có thể gây độc; iii- Mức độ NaCl cao có thể dẫn đến sự mất cân bằng ion (chủ yếu là Ca) và dẫn đến các triệu chứng thiếu Ca2+. 2.4. NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN TÍNH CHỐNG CHỊU MẶN Ở LÚA 2.4.1. Nguồn gen lúa chống chịu mặn Mặn gây ra một loạt thay đổi ở cây lúa, bao gồm những thay đổi về biểu hiện gen, hàm lượng protein và mức độ trao đổi chất. Khi so sánh phiên mã, tổng hợp protein và trao đổi chất của lúa dưới điều kiện hạn mặn với điều kiện bình thường, hoặc giữa các giống chịu mặn với nhạy cảm với mặn có thể thu được nhiều gen tiềm năng liên quan đến khả năng chịu mặn. Sun & cs. (2019) đã phân tích dữ liệu phiên mã của giống lúa chịu mặn Changmaogu và phát hiện một số lượng lớn gen được biểu hiện kháng mặn ở giai đoạn nảy mầm và cây con. Một phân tích sâu hơn cho thấy rằng hầu hết các gen biểu hiện khác nhau nhưng đều thuộc nhóm truyền tín hiệu ABA và sinh tổng hợp caroten. Peng & cs. (2019) đã sử dụng kỹ thuật proteomic để phát hiện các protein cho thấy có 332 loại protein khác nhau trong cây con của giống chịu mặn và lùn 58 (sd58) và Kitaake. Khả năng chịu mặn của cây lúa là một tính trạng số lượng do nhiều gen kiểm soát và dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường. Trong những năm gần đây, locus tính trạng số lượng (QTL) và phân tích liên kết đã xác định được nhiều QTL chịu mặn (Kong & cs., 2021; Nakhla & cs., 2021; Nayyeripasand & cs., 2021). 2.4.2. Di truyền phân tử tính chống chịu mặn Trong một số nghiên cứu về QTL chịu mặn đã được lập bản đồ trên các nhiễm sắc thể khác nhau của lúa (Zhang & cs., 1995; Ammar & cs., 2009). Một trong số đó là Saltol đã được lập bản đồ trên NST số 1 ở một quần thể tái hợp (RIL) thế hệ F8 từ tổ hợp lai giữa Pokkali (chịu mặn) và IR29 (mẫn cảm mặn) tại Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) trong chương trình chọn tạo giống chịu mặn của Viện. QTL Saltol được tìm thấy liên kết với tỷ lệ Na+/K+ và chống chịu ở giai đoạn cây con (Bonilla & cs., 2002) và liên quan đến hút Na+ thấp, hút K+ cao và tỷ lệ Na+/K+ thấp ở thân lúa dưới điều kiện bất thuận mặn (Gregorio & cs., 2002). Theo Thomson & cs. (2010), có 30 chỉ thị SSR đa hình với Saltol, tuy nhiên hai chỉ thị RM8094 và RM3412 thường được sử dụng để chọn lọc khi lai trở lại để chuyển gen chịu mặn Saltol sang các giống lúa cải tiến. Chính vì sự phức tạp về gen/QTL kiểm soát tính chống chịu mặn nên cho đến nay chưa có kết quả tương đối chính xác trong liên kết di truyền vì khoảng cách tối đa phải là 3 cM thì kết quả mới đáng tin cậy. Các kết quả nghiên cứu trên thay đổi tùy thuộc vào tổ hợp lai hoặc giống/dòng nên rất khó để áp dụng trong công tác chọn tạo giống lúa chống chịu 4
mặn. Trước mắt, để chờ đánh giá về ADN, việc thanh lọc khả năng chống chịu mặn của lúa theo phương pháp của Gregorio & cs. (1997) là phương pháp đáng tin cậy. 2.4.3. Biểu hiện khả năng chịu mặn của cây lúa Sự thể hiện gen chống chịu mặn xét về lĩnh vực sinh học phân tử là một khám phá vô cùng thú vị. Tín hiệu được truyền vào tế bào, các gen có chức năng chuyên môn được khởi động và hàng loạt các qúa trình chuyển mã, giải mã xảy ra. Biểu hiện của chính cây khi gặp điều kiện bất thuận mặn (Kawasaki & cs., 2001): Trắng đầu lá sau đó cháy, lá vàng và chết, sinh trưởng còi cọc, đẻ nhánh kém, lép, chỉ số thu hoạch thấp, số hạt trên bông ít, khối lượng 1000 hạt thấp, năng suất thấp, thay đổi thời gian trỗ, cuốn lá, vết trắng lá, rễ sinh trưởng kém, ruộng sinh trưởng loang lổ. 2.4.4. Tính chịu mặn qua các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa Lúa rất nhạy cảm với độ mặn ở giai đoạn mạ. Chiều cao cây, chiều dài rễ, sự xuất hiện của rễ mới và chất khô giảm đáng kể tại EC (độ dẫn điện) 5-6 dSm-1. Ở giai đoạn mạ non, stress mặn biểu hiện trên lá thứ nhất, tiếp theo trên lá thứ hai và cuối cùng trên lá đang phát triển. Độ mặn ức chế kéo dài lá và hình thành các lá mới. Chức năng quang hợp và hàm lượng chất diệp lục tỉ lệ nghịch với mức độ mặn (Gregorio & cs., 1997). Việc xây dựng hệ thống đánh giá hiệu quả và đáng tin cậy là điều kiện tiên quyết để lai tạo các giống lúa chịu mặn. Các chỉ tiêu đánh giá khả năng chống chịu mặn của lúa hiện nay được chia thành hai loại: dựa vào đặc điểm hình thái và đặc điểm sinh lý (Jaiswal & cs., 2019). Phương pháp đánh giá dựa vào đặc điểm hình thái được tiến hành ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây lúa sau đó quan sát và ghi nhận các biểu hiện thiệt hại do mặn của cây, lá, đẻ nhánh và khả năng hình thành bông (Chang & cs., 2019). 2.5. MỘT SỐ KẾT QUẢ CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2.5.1. Chọn tạo giống lúa chịu mặn trên thế giới Theo Xia-Yu & cs. (2022), đất bị nhiễm mặn là một mối đe dọa đối với an ninh lương thực. Trung Quốc giàu tài nguyên đất mặn nên việc canh tác các giống lúa chịu mặn có thể cải thiện đáng kể việc sử dụng vùng đất nhiễm mặn này. Giống siêu lúa lai Chaoyouqianhao (CY1000) là một trong những giống lúa chịu mặn tốt nhất và được sử dụng rộng rãi ở những vùng đất nhiễm mặn. Theo Krishnamurthy & cs. (2022), Viện Nghiên cứu đất mặn Ấn Độ trong những năm gần đây đã phát triển 6 giống lúa chịu mặn là CSR46, CSR49, CSR52, CSR56, CSR60 và CSR76. Giống CSR46 chịu được độ pH 9,9 và độ mặn EC ~ 8,00 dS/m; Giống lúa CSR56 có hạt dài, tiềm năng năng suất là 7,5 tấn/ha trong điều kiện bình thường và 4,1 tấn/ha trong điều kiện hạn mặn. Giống CSR60 có hạt thon dài, tiềm năng năng suất là 7,5 tấn/ha trong điều kiện bình thường và 4,3 tấn/ha trong điều kiện hạn mặn. Giống CSR76 có hạt thon dài, tiềm năng năng suất là 7,5 tấn/ha trong điều kiện bình thường và 4,5 tấn/ha trong điều kiện hạn mặn. Những giống lúa chịu mặn này được gieo trồng khoảng 1,02 triệu ha mỗi năm. 5
2.5.2. Chọn tạo giống lúa chịu mặn ở Việt Nam Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm đã chọn tạo thành công giống lúa chịu mặn M6 (Bầu Hải Phòng/1548) là giống lúa trung ngày, được tạo ra cho vùng bị nhiễm mặn, nó đã kết hợp được những đặc tính chống chịu mặn, thấp cây, kháng đổ tốt, kháng bệnh, cho năng suất cao (50 – 60 tạ/ha) và có phẩm chất hạt tốt. Ngoài ra, các giống lúa do Viện chọn tạo như MT6, MT163, BM9855, BM9820 và BM9830 cũng tỏ ra khá thích ứng trên các chân đất ven biển và vùng bị ảnh hưởng phèn mặn ở phía Bắc (Nguyễn Tấn Hinh, 2006). Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long và Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam đã chọn tạo ra một số giống lúa ngắn ngày, năng suất cao, chống chịu phèn mặn rất thích hợp cho vùng Tứ Giác Long Xuyên và né lũ, đồng thời cũng đáp ứng được nhu cầu nội tiêu và xuất khẩu như: AS996, OM2717, OM2718, OM3242, VNĐ404... (Nguyễn Tấn Hinh, 2006). Nguyễn Khắc Thắng & cs. (2019) chọn tạo thành công giống OM429 bằng việc chọn phân ly từ tổ hợp lai OM5451*2/FL478. Giống lúa OM429 đạt năng suất trung bình là 5,75 tấn/ha, hàm lượng amylose thấp (18%), hạt gạo thon dài, tỷ lệ gạo nguyên cao (65,7%). Giống lúa OM429 biểu hiện khả năng chống chịu mặn tốt khi nhiễm mặn ở nồng độ muối 6%o và cho năng suất vượt trội (tăng 14,12%) hơn giống chứng OM5451. Lê Hùng Lĩnh & cs. (2020) đã chọn tạo thành công giống lúa SHPT15 bằng phương pháp MAS từ phép lai Bắc Thơm số 7 (BT7) × FL478 (giống mang QTL Saltol). Cụ thể, SHPT15, chọn dòng cá thể từ thế hệ BC3F6, đã được kiểm tra có mặt của QTL Saltol ở trạng thái đồng hợp tử bằng hai chỉ thị phân tử. Đánh giá kiểu hình cho thấy dòng lúa SHPT15 có khả năng chịu được mặn 6‰ trong điều kiện nhân tạo ở giai đoạn cây non trong 15 ngày xử lý. Đánh giá trong hai vụ tại xã Giao Châu, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định đã cho thấy, SHPT15 có khả năng thích ứng với canh tác tại các tỉnh phía Bắc. Dòng lúa SHPT15 có các đặc tính nông sinh học tốt, thời gian sinh trưởng ngắn, tương đương so với BT7. Nguyễn Văn Mạnh & cs. (2021) sử dụng chỉ thị phân tử SSR để chọn giống lúa mang kiểu gen chống chịu mặn và mang đặc tính phẩm chất ở 20 giống lúa cải tiến. Kết quả chọn được 3 giống lúa MTL 859, MTL 421, MTL 743 mang kiểu gen tương đồng với giống chuẩn chống chịu mặn (Đốc Phụng) và 3 giống này đều có dạng hạt thon dài. PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 3.1.1. Địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu nguồn vật liệu, lai tạo, chọn lọc, đánh giá, tuyển chọn dòng, giống lúa thuần chịu mặn được thực hiện tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, xã Liên Hồng, thành phố Hải Dương, tỉnh Hải Dương. Xác định vật liệu nghiên cứu mang băng gen tương đồng với QTL Saltol bằng ứng dụng chỉ thị phân tử được thực hiện tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Thị trấn Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội. 6
Thí nghiệm khảo sát và so sánh các dòng lúa chịu mặn được thực hiện tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm xã Liên Hồng, thành phố Hải Dương và xã Nghĩa Lâm, Nghĩa Hưng, Nam Định. Khảo nghiệm sinh thái các dòng lúa thuần có triển vọng tại 3 tỉnh: Hải Phòng, Nam Định và Thanh Hóa. 3.1.2. Thời gian nghiên cứu Các thí nghiệm được triển khai từ vụ Xuân 2016 đến vụ Mùa 2022. 3.2. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU - Gồm 36 mẫu giống lúa do Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm thu thập, duy trì, chọn lọc, phát triển và 03 giống đối chứng là giống IR29 (chuẩn nhiễm mặn), giống FL478 (chuẩn chịu mặn) và giống lúa Bắc thơm số 7 là giống lúa chất lượng. - Các tổ hợp lai giữa các dòng, giống lúa thuần với các dòng, giống lúa có khả năng chịu mặn cao. - Chỉ thị SSR ứng dụng trong nghiên cứu được cung cấp bởi hãng IDT, Mỹ là RM3412 nằm trên nhiễm sắc thể số 1. - Gồm 29 dòng được chọn lọc từ các quần thể phân ly của 26 tổ hợp lai, được ký hiệu: CM2016, CM2017, CM2018, CM2019, CM2021, CM2022, CM2023, CM2025, CM2032, CM2033, CM2035, CM2039, CM2040, CM2041, CM2042, CM2045, CM2050, CM2051, CM2055, CM2057, CM2060, CM2063, CM2066, CM2072, CM2075, CM2080, CM2084, CM2093, CM2095. 3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chịu mặn của các mẫu giống lúa; - Tạo biến dị và chọn lọc dòng lúa thuần chịu mặn; - Đánh giá, so sánh và khảo nghiệm các dòng lúa chịu mặn có triển vọng 3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Bố trí thí nghiệm khảo sát, so sánh các mẫu giống lúa theo phương pháp của Gomez & Gomez (1984). Đánh giá khả năng chịu mặn nhân tạo theo quy trình chuẩn (Gregorio et al., 1997) của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI). Các chỉ tiêu theo dõi trên đồng ruộng được đánh giá và phân nhóm theo tiêu chuẩn “Hệ thống đánh giá nguồn gen cây lúa – SES” của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI (2002 và 2013). Đánh giá chất lượng gạo, cơm: theo các Tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành Số liệu thí nghiệm đánh giá được thu thập và xử lý thống kê sinh học theo phần mềm EXCEL 2007 và IRRISTAT ver 5.0. Phân nhóm các mẫu giống lúa được phân tích bằng phần mềm SPSS 16, sử dụng phương pháp của Ward dựa trên khoảng cách Euclide bình phương. 7
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN CỦA CÁC MẪU GIỐNG LÚA 4.1.1. Kết quả phân nhóm các mẫu giống lúa Theo phân loại của IRRI (2002), 39 mẫu giống lúa tham gia thí nghiệm được phân nhóm theo TGST (vụ Mùa) như sau: không có giống mẫu giống nào thuộc nhóm cực ngắn ngày (TGST duới 90 ngày), có 20 mẫu giống thuộc nhóm ngắn ngày (TGST từ 91 - 115 ngày) chiếm 51,3%, có 15 mẫu thuộc nhóm trung ngày (TGST từ 116 - 130 ngày) chiếm 38,5% và có 4 mẫu giống thuộc nhóm dài ngày (TGST trên 130 ngày) chiếm 10,2%. Như vậy, thời gian sinh trưởng của các dòng, giống lúa tương đối đa dạng, phần lớn thuộc nhóm ngắn ngày (Bảng 4.1). Bảng 4.1. Phân nhóm các mẫu giống lúa theo thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và số nhánh hữu hiệu Chỉ số đa Số Tỷ lệ mẫu dạng sinh học Tính trạng Phân nhóm mẫu giống (%) (Shannon - giống Weaver (H')) < 90 ngày (Cực ngắn) 0 0,0 Thời gian sinh 91-115 ngày (Ngắn ngày) 20 51,3 0,94 trưởng (vụ Mùa) 116-130 ngày (Trung ngày) 15 38,5 > 131 ngày (Dài ngày) 4 10,2 Chiều cao cây < 110 cm (Bán lùn) 21 53,8 110-130 cm (Trung bình) 15 38,5 0,90 > 130 cm (Cao) 3 7,7 < 5 (Ít) 0 0,0 Số nhánh hữu 5-8 (Trung bình) 38 97,4 0,12 hiệu/khóm > 8 (Nhiều) 1 2,6 Phân loại theo theo IRRI (2002) Bảng 4.2. Phân nhóm các mẫu giống lúa theo kích thước và khối lượng 1000 hạt Chỉ số đa Số Tỷ lệ mẫu dạng sinh học Tính trạng Phân nhóm mẫu giống (%) (Shannon - giống Weaver (H')) < 4,50 mm (Rất ngắn) 0 0,0 4,51-5,50 mm (Ngắn) 1 2,6 Chiều dài hạt gạo 0,71 5,51-6,50 mm (Trung bình) 11 28,2 6,51-7,50 mm (Dài) 27 69,2 < 2,1 (Bầu) 6 15,4 Hình dạng hạt gạo 2,1-3,0 (Thon) 16 41,0 1,02 (D/R) > 3,0 (Thon dài) 17 43,6 < 20 gam (Rất thấp) 2 5,1 Khối lượng 1000 hạt 20-25 gam (Thấp) 32 82,1 0,58 (gam) 25,1-30 gam (Trung bình) 5 12,8 > 35 gam (Rất cao) 0 0,0 8
Phân loại theo theo IRRI (2002) Kết quả phân nhóm theo chiều dài hạt gạo tại bảng 4.2 cho thấy, đa số các mẫu giống có chiều dài hạt gạo thuộc nhóm hạt dài (chiều dài hạt gạo từ 6,51-7,50 mm) chiếm 69,2% (có 27/39 mẫu giống), không có mẫu giống nào thuộc nhóm hạt rất ngắn (chiều dài hạt gạo nhỏ hơn 4,50 mm), có 1/39 mẫu giống (chiếm 2,6%) thuộc nhóm hạt ngắn (chiều dài hạt gạo từ 4,51- 5,50 mm), còn lại 11/39 mẫu giống (chiếm 28,2%) thuộc nhóm chiều dài hạt trung bình (chiều dài hạt gạo từ 5,51-6,50 mm). Qua phân tích, đánh giá kết quả cho thấy có 16/39 (chiếm 41,0%) mẫu giống tham gia thí nghiệm có hình dạng hạt gạo thuộc nhóm hạt thon (D/R = 2,1-3,0), 17/39 (chiếm 43,6%) mẫu giống tham gia thí nghiệm có hình dạng hạt gạo thuộc nhóm hạt thon dài (D/R > 3,0) và 6/39 (chiếm 15,4%) mẫu giống tham gia thí nghiệm có hình dạng hạt gạo thuộc nhóm hạt bầu (D/R < 2,1) (Bảng 4.2). Bảng 4.3. Phân nhóm các mẫu giống lúa theo hàm lượng amylose, hàm lượng protein và nhiệt độ hóa hồ Số Chỉ số đa dạng Tỷ lệ mẫu Tính trạng Phân nhóm mẫu sinh học (Shannon giống (%) giống - Weaver (H')) < 20% (Thấp) 28 71,8 Hàm lượng Amylose 20-25% (Trung bình) 11 28,2 0,59 (%) > 25% (Cao) 0 0,0 Hàm lượng Protein < 6% (Thấp) 12 30,8 (%) 6,1-8,0 (Trung bình) 19 48,7 1,04 > 8% (Cao) 8 20,5 < 690C (Thấp) 10 25,6 Nhiệt độ hóa hồ (0C) 700C-740C (Trung bình) 29 74,4 0,57 > 750C (Cao) 0 0,0 Phân loại theo theo IRRI (2002) Kết quả phân nhóm theo hàm lượng amylose tại bảng 4.3 cho thấy, đa số các mẫu giống có hàm lượng amylose thuộc nhóm thấp (hàm lượng amylose < 20%) chiếm 71,8% (có 28/39 mẫu giống), không có mẫu giống nào thuộc nhóm cao (hàm lượng amylose > 25%), còn lại 11/39 mẫu giống (chiếm 28,2%) thuộc nhóm trung bình (hàm lượng amylose từ 20-25%). Đối với chỉ tiêu nhiệt độ hóa hồ, kết quả phân nhóm cho thấy các mẫu giống thuộc nhóm thấp (có 10/39 mẫu giống, chiếm 25,6%), nhóm trung bình (29/39 mẫu giống, chiếm 74,4%) và không có mẫu nào thuộc nhóm có nhiệt độ hóa hồ cao (Bảng 4.3). Kết quả phân nhóm quan hệ di truyền của các mẫu giống dựa vào tính trạng nông học và đặc điểm hình thái được trình bày ở hình 4.1 cho thấy: Ở hệ số khác biệt di truyền 5%, các mẫu giống được chia ra làm 5 nhóm: Nhóm I gồm 11 mẫu giống lúa CTTN; Nhóm II gồm 4 mẫu giống lúa ĐP; Nhóm III gồm 5 mẫu giống lúa NN; Nhóm IV gồm 7 mẫu giống (6 mẫu giống NN và 1 mẫu giống ĐP); Nhóm V gồm 12 mẫu giống (8 mẫu giống NN, 2 mẫu ĐP và 2 mẫu CTTN). 9
Hình 4.1. Sơ đồ quan hệ di truyền của 39 mẫu giống lúa dựa vào các tính trạng nông học và đặc điểm hình thái 10
Ở hệ số khác biệt di truyền 10%, 39 mẫu giống lúa được chia làm 3 nhóm: Nhóm I gồm 11 mẫu giống lúa CTTN; Nhóm II gồm 4 mẫu giống lúa ĐP; Nhóm III gồm 24 mẫu giống (19 mẫu giống lúa NN, 3 mẫu ĐP và 2 mẫu CTTN). Ở hệ số khác biệt di truyền từ 15-25%, 39 mẫu giống lúa được chia ra làm 2 nhóm lớn: Nhóm I gồm 11 mẫu giống CTTN; Nhóm 2 gồm 28 mẫu giống lúa (17 mẫu giống NN, 7 mẫu giống ĐP và 2 mẫu giống CTTN). 4.1.2. Khả năng chịu mặn của các mẫu giống lúa trong điều kiện xử lý mặn nhân tạo bằng dung dịch Yoshida có muối NaCl Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn của các mẫu giống lúa trong điều kiện xử lý mặn nhân tạo bằng dung dịch Yoshida có muối NaCl ở các nồng độ 0,3% và 0,6% được trình bày ở bảng 4.4. Bảng 4.4. Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn của các mẫu giống lúa sau 10 ngày và 16 ngày xử lý mặn nhân tạo bằng dung dịch Yoshida có muối NaCl Khả năng chịu Khả năng chịu Ký Tên dòng, giống mặn sau 10 ngày mặn sau 16 ngày Mức chịu mặn hiệu xử lý (điểm) xử lý (điểm) G1 Tẻ đỏ 7 9 Rất nhiễm G2 Lúa sỏi 1 1 Tốt G3 Đốc phụng 1 3 Khá G4 Cườm dạng 1 3 5 Trung bình G5 Nếp nõn tre 3 5 Trung bình G6 Hom râu 5 7 Nhiễm G7 Lốc Nghệ An 1 3 Khá G8 Tép lai 3 5 Trung bình G9 M1 1 3 Khá G10 M2 5 7 Nhiễm G11 M3 1 1 Tốt G12 M4 3 5 Trung bình G13 M5 5 7 Nhiễm G14 M6 3 5 Trung bình G15 M7 5 7 Nhiễm G16 M11 3 5 Trung bình G17 M12 3 5 Trung bình G18 M14 1 3 Khá G19 M15 5 7 Nhiễm G20 M16 5 7 Nhiễm G21 MT6 1 3 Khá G22 HHZ5-SAL10-DT3-Y2 1 3 Khá G23 HHZ5-SAL10-DT1-DT1 1 3 Khá G24 HHZ5-SAL12-DT3-Y2 1 3 Khá G25 HHZ8-Y7-DT2-SAL1 3 5 Trung bình 11
Khả năng chịu Khả năng chịu Ký Tên dòng, giống mặn sau 10 ngày mặn sau 16 ngày Mức chịu mặn hiệu xử lý (điểm) xử lý (điểm) G26 HHZ8-SAL6-SAL3-SAL1 1 1 Tốt G27 HHZ8-SAL6-SAL3-Y2 1 1 Tốt G28 HHZ8-SAL9-DT2-Y2 1 3 Khá G29 HHZ8-SAL12-Y2-DT1 1 3 Khá G30 HHZ8-SAL14-SAL1-SUB1 1 3 Khá G31 HHZ11-DT7-SAL1-SAL1 3 5 Trung bình G32 HHZ12-SAL2-Y3-Y1 1 3 Khá G33 HHZ12-DT10-SAL1-DT1 3 5 Trung bình G34 HHZ12-SAL8-Y1-SAL1 1 1 Tốt G35 Hasawi IRGC 16817 1 1 Tốt G36 IR80340-23-B-13-1-B-B 1 3 Khá G37 IR29 (đối/chứng 1) 7 9 Rất nhiễm G38 FL478 (đối/chứng 2) 1 1 Tốt G39 BT7 (đối/chứng 3) 5 7 Nhiễm Kết quả xếp loại mức độ chịu mặn của các mẫu giống lúa được trình bày ở bảng 4.4 cho thấy: Có 06 mẫu giống lúa thể hiện khả năng chịu mặn tốt (điểm 1) tương đương với giống đối chứng FL478 là Lúa sỏi, M3, HHZ8-SAL6-SAL3-SAL1, HHZ8-SAL6-SAL3-Y2, HHZ12-SAL8-Y1-SAL1 và Hasawi IRGC 16817; tiếp đến là 13 mẫu giống lúa thể hiện khả năng chịu mặn khá (điểm 3) là Đốc phụng, Lốc Nghệ An, M1, M14, MT6, HHZ5-SAL10- DT3-Y2, HHZ5-SAL10-DT1-DT1, HHZ5-SAL12-DT3-Y2, HHZ8-SAL9-DT2-Y2, HHZ8- SAL12-Y2-DT1, HHZ8-SAL14-SAL1-SUB1, HHZ12-SAL2-Y3-Y1, IR80340-23-B-13-1- B-B; Có 01 mẫu giống (Tẻ đỏ) thể hiện chịu mặn kém- rất nhiễm (điểm 9) tương đương với đối chứng IR29; còn lại 18 mẫu giống lúa thể hiện khả năng chịu mặn ở mức trung bình (điểm 5) đến nhiễm (điểm 7). 4.1.3. Ứng dụng chỉ thị phân tử đánh giá vật liệu nghiên cứu liên quan tính trạng chịu mặn Theo Thomson & cs. (2010), có 30 chỉ thị SSR đa hình với Saltol, tuy nhiên hai chỉ thị RM8094 và RM3412 thường được sử dụng để chọn lọc khi lai trở lại để chuyển gen chịu mặn Saltol sang các giống lúa cải tiến. Kết quả ứng dụng chỉ thị phân tử RM3412 để kiểm tra sự tương đồng với QTL Saltol trong các mẫu giống lúa được thể hiện ở hình 4.2 và bảng 4.5 cho thấy: Trong số 39 mẫu giống lúa tham gia thí nghiệm, đã xác định được 22 mẫu giống có mang băng gen tương đồng với băng gen của giống FL478 mang QTL Saltol. Các mẫu giống lúa thể hiện khả năng chịu mặn từ khá đến tốt (điểm 1-3) trong điều kiện xử lý mặn nhân tạo bằng dung dịch Yoshida có muối NaCl khi kiểm tra đều mang băng gen tương đồng với QTL Saltol. Ngoài ra, các mẫu giống lúa: HHZ8-Y7-DT2-SAL1, HHZ11-DT7-SAL1-SAL1 và HHZ12-DT10-SAL1-DT1 mặc dù thể hiện khả năng chịu mặn ở mức độ trung bình (điểm 12
5) trong điều kiện xử lý mặn nhân tạo nhưng khi kiểm tra lại mang băng gen tương đồng với QTL Saltol, trong khi các mẫu giống: Cườm dạng 1, Nếp nõn tre, Tép lai, M4, M6, M11, M12 và HHZ12-DT10-SAL1-DT1 thể hiện khả năng chịu mặn ở mức độ trung bình (điểm 5) nhưng lại không mang băng gen tương đồng với QTL Saltol. Bảng 4.5. Thống kê các mẫu giống mang băng gen tương đồng với QTL Saltol Mẫu giống Saltol Mẫu giống Saltol Mẫu giống Saltol G1 - G14 - G27 + G2 + G15 - G28 + G3 + G16 - G29 + G4 - G17 - G30 + G5 - G18 + G31 + G6 - G19 - G32 + G7 + G20 - G33 + G8 - G21 + G34 + G9 + G22 + G35 + G10 - G23 + G36 + G11 + G24 + G37 - G12 - G25 + G38 + G13 - G26 + G39 - Chú thích: +: mẫu giống mang băng gen tương đồng với QTL Saltol -: mẫu giống không mang băng gen tương đồng với QTL Saltol Hình 4.2. Ảnh điện di sản phẩm PCR của một số mẫu giống lúa nghiên cứu với cặp mồi RM3412 13
4.2. KẾT QUẢ TẠO BIẾN DỊ VÀ CHỌN LỌC DÒNG LÚA CHỊU MẶN Các phép lai đơn và lai lại được thực hiện giữa các giống lúa chọn tạo trong nước có tiềm năng năng suất cao, chất lượng tốt nhưng khả năng chịu mặn từ kém đến trung bình và không mang QTL Saltol với các giống lúa địa phương, các giống lúa chọn tạo trong nước và các giống lúa nhập nội có tiềm năng năng suất thấp nhưng khả năng chịu mặn tốt và mang QTL Saltol. Kết quả, đã tiến hành lai tạo 26 tổ hợp lai trong đó có 20 tổ hợp lai đơn thực hiện trong vụ Xuân 2017 và 6 tổ hợp lai trở lại thực hiện từ vụ Xuân 2017 đến vụ Xuân 2018. Qua nhiều vụ chọn lọc cá thể trong các quần thể phân ly từ thế hệ F2, BC3F2 trờ đi, đến vụ Mùa 2020, đã chọn 29 dòng triển vọng ở thế hệ F7, BC3F5 có độ thuần khá đến tốt, ít nhiễm sâu bệnh và có tiềm năng năng suất cao. Các dòng thuần này được đưa vào thí nghiệm khảo sát trong vụ Xuân 2021 ở vùng không nhiễm mặn và vùng nhiễm mặn để tiếp tục đánh giá, chọn lọc dòng ưu tú. 4.3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ, SO SÁNH VÀ KHẢO NGHIỆM CÁC DÒNG LÚA CHỊU MẶN CÓ TRIỂN VỌNG 4.3.1. Kết quả khảo sát một số dòng thuần có triển vọng Kết quả khảo sát, đánh giá một số đặc điểm nông sinh học của 29 dòng triển vọng (23 dòng chọn từ các tổ hợp lai đơn và 6 dòng từ các tổ hợp lai trở lại) ở vùng không nhiễm mặn (VKNM) và vùng nhiễm mặn (VNM) tại huyện Nghĩa Hưng, Nam Định trong vụ Xuân 2021 cho thấy: Thời gian sinh trưởng của các dòng, giống lúa trong VKNM biến động từ 129 ngày (IR29 - đ/c 1) đến 140 ngày (CM2019); Trong VNM thời gian sinh trưởng của các dòng, giống biến động từ 135 ngày (CM2025, CM2033) đến 148 ngày (CM2019) kéo dài hơn VKNM từ 5-13 ngày. Bảng 4.6. Thời gian sinh trưởng và khả năng chịu mặn trên đồng ruộng của các dòng lúa trong vụ Xuân năm 2021 Thời gian sinh Mức độ khô Khả năng Tên dòng, Độ cuốn lá TT trưởng (ngày) đầu lá chịu mặn giống (điểm) VKNM VNM (điểm) (điểm) 1 CM2016 136 144 5 5 5 2 CM2017 133 140 7 5 7 3 CM2018 131 137 3 5 3 4 CM2019 140 148 7 5 7 5 CM2021 133 138 3 5 3 6 CM2022 135 142 5 5 5 7 CM2023 137 145 7 5 7 8 CM2025 130 135 1 3 1 9 CM2032 132 139 7 5 7 10 CM2033 130 135 1 3 1 11 CM2035 135 143 5 5 5 12 CM2039 138 147 7 5 7 13 CM2040 134 139 3 5 3 14 CM2041 136 144 7 5 7 14
Thời gian sinh Mức độ khô Khả năng Tên dòng, Độ cuốn lá TT trưởng (ngày) đầu lá chịu mặn giống (điểm) VKNM VNM (điểm) (điểm) 15 CM2042 134 141 5 5 5 16 CM2045 132 136 1 3 1 17 CM2050 131 139 5 5 5 18 CM2051 130 138 7 5 7 19 CM2055 131 137 3 3 3 20 CM2057 136 144 5 5 5 21 CM2060 133 141 7 5 7 22 CM2063 131 137 3 5 3 23 CM2066 130 138 5 5 5 24 CM2072 130 138 7 7 7 25 CM2075 131 138 3 5 3 26 CM2080 133 142 5 5 5 27 CM2084 131 137 3 3 3 28 CM2093 130 140 5 5 5 29 CM2095 131 139 5 5 5 30 IR29 (đ/c 1) 129 142 7 7 7 31 FL478 (đ/c 2) 134 140 1 3 1 32 BT7 (đ/c 3) 136 145 5 5 5 Ghi chú: VKNM: Vùng không nhiễm mặn; VNM: Vùng nhiễm mặn Các dòng, giống lúa khác nhau bị tác động bởi mặn biểu hiện mức độ khô đầu lá cũng khác nhau, khả năng chịu mặn khác nhau và đều tốt hơn so với giống đối chứng IR29-đ/c 1 (khả năng chịu mặn kém – điểm 7), trong khi đó, giống đối chứng mang gen chịu mặn FL478-đ/c 2 thể hiện mức độ khô đầu lá điểm 1 và khả năng chịu mặn tốt (điểm 1), giống đối chứng BT7-đ/c 3 thể hiện mức độ khô đầu lá điểm 5 và khả năng chịu mặn trung bình (điểm 5). Có 3 dòng lúa thể hiện mức độ khô đầu lá và khả năng chịu mặn tốt (điểm 1) tương đương với đối chứng FL478 là CM2025, CM2033 và CM2045; Tiếp đến là các dòng lúa thể hiện mức độ khô đầu lá điểm 3 và khả năng chịu mặn khá (điểm 3) gồm: CM2018, CM2021, CM2040, CM2055, CM2063, CM2075, CM2084. Bảng 4.7. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng, giống lúa trong vụ Xuân năm 2021 Tỷ lệ hạt lép Khối lượng Năng suất thực Tên dòng, Số bông/m2 Số hạt/bông TT (%) 1000 hạt (gam) thu (tạ/ha) giống VKNM VNM VKNM VNM VKNM VNM VKNM VNM VKNM VNM 1 CM2016 272 236 142 135 13,4 17,5 24,5 24,2 60,81 44,44 2 CM2017 280 248 145 137 15,6 19,2 23,4 23,1 59,50 44,30 3 CM2018 288 268 151 148 12,2 15,7 23,6 23,3 66,87 54,43 4 CM2019 264 224 135 129 16,5 20,5 24,4 24,2 55,88 38,84 5 CM2021 276 256 159 154 11,7 14,6 23,3 23 67,00 54,10 6 CM2022 284 248 146 141 17,3 21,8 24,7 24,4 62,85 46,61 7 CM2023 280 248 151 142 18,4 23,7 25,8 25,3 63,05 47,49 8 CM2025 292 280 145 141 15,5 16,2 26,2 26 69,56 60,09 15
Tỷ lệ hạt lép Khối lượng Năng suất thực Tên dòng, Số bông/m2 Số hạt/bông TT (%) 1000 hạt (gam) thu (tạ/ha) giống VKNM VNM VKNM VNM VKNM VNM VKNM VNM VKNM VNM 9 CM2032 264 240 155 149 16,3 23,3 24,9 24,6 63,29 47,14 10 CM2033 300 284 149 145 12,7 13,1 24,3 24,1 70,37 60,25 11 CM2035 280 248 152 147 15,5 19,8 23,7 23,5 61,25 48,00 12 CM2039 276 248 153 146 17,8 21,6 25,2 25,1 62,91 49,78 13 CM2040 292 264 143 138 13,3 16,9 24,9 24,8 66,89 53,95 14 CM2041 276 244 147 141 14,5 18,3 23,7 23,5 60,01 46,15 15 CM2042 272 248 151 144 15,1 19,6 24,8 24,5 62,17 49,15 16 CM2045 296 284 142 136 16,4 17,8 26,5 26,3 69,10 58,33 17 CM2050 280 256 161 155 17,7 21,5 23,6 23,2 62,98 50,49 18 CM2051 284 264 153 140 14,2 20,7 23,9 23,5 63,12 48,12 19 CM2055 276 260 161 153 16,6 19,4 24,6 24,2 67,65 54,21 20 CM2057 288 268 156 151 18,3 22,3 23,7 23,4 62,56 51,40 21 CM2060 264 236 144 137 13,9 17,6 25,5 25,3 61,94 47,09 22 CM2063 276 260 160 153 15,8 17,5 24,4 24,1 67,33 54,89 23 CM2066 268 232 147 142 16,4 20,2 26,8 26,6 62,50 48,85 24 CM2072 280 248 169 160 17,2 22,7 22,3 22,1 62,84 47,36 25 CM2075 288 268 162 158 14,7 17,8 22,9 22,5 67,63 53,71 26 CM2080 284 252 161 155 18,9 22,4 23,5 23,2 63,67 49,13 27 CM2084 280 260 158 153 13,5 16,6 23,7 23,4 67,30 53,24 28 CM2093 292 268 157 150 17,2 21,4 23,4 23 63,91 50,77 29 CM2095 272 244 163 157 16,6 20,5 23,9 23,5 63,58 50,00 30 IR29 (đ/c 1) 280 144 145 135 15,3 23,2 23,4 23,1 59,71 24,09 FL478 (đ/c 31 288 268 131 129 12,5 14,3 27,5 27,3 62,37 53,51 2) 32 BT7 (đ/c 3) 276 220 156 146 11,3 18,7 19,5 19,3 55,26 35,21 Trong VKNM, năng suất thực thu của các dòng lúa biến động khá lớn từ 55,88 tạ/ha (CM2019) đến 70,37 tạ/ha (CM2033), giống đối chứng IR29 là 59,71 tạ/ha, FL478 là 62,37 tạ/ha và BT7 là 55,26 tạ/ha. Trong VNM, năng suất thực thu của các dòng lúa biến động từ 38,84 tạ/ha (CM2019) đến 60,25 tạ/ha (CM2033), các giống đối chứng IR29 là 24,09 tạ/ha, FL478 là 53,51 tạ/ha và BT7 là 35,21 tạ/ha. Chênh lệch giữa VKNM và VNM về năng suất thực thu của các dòng lúa chịu mặn biến động từ 9,47 -17,04 tạ/ha, trong khi đó chênh lệch của giống đối chứng IR29 là 24,09 tạ/ha, FL478 là 54,51 tạ/ha và BT7 là 35,21 tạ/ha. Trong VNM, tất cả các dòng đều cho năng suất thực thu cao hơn so với giống đối chứng IR29-đ/c 1 và BT7-đ/c 3; Có 9 dòng cho năng suất thực thu cao hơn giống đối chứng FL478-đ/c 2 từ 0,2-6,74 tạ/ha gồm CM2018, CM2021, CM2025, CM2033, CM2040, CM2045, CM2055, CM2063 và CM2075. Các dòng còn lại đều cho năng suất thực thu thấp hơn so với đối chứng FL478-đ/c 2 trong VNM. 4.3.2. Kết quả so sánh một số dòng thuần có triển vọng 4.3.2.1. Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng, giống lúa Các dòng lúa chịu mặn có thời gian sinh trưởng trong vụ Mùa biến động 103- 109 ngày, trong vụ Xuân 135-138 ngày, tương đương với các giống đối chứng, từ 102 đến 109 ngày trong vụ Mùa và 133-141 ngày trong vụ Xuân. Các dòng lúa và ba đối chứng có 16
chiều cao cây thuộc nhóm trung bình, biến động từ 94,7 -114,9 cm trong vụ Mùa và từ 96,8 - 116,3 cm trong vụ Xuân. Chiều dài lá đòng của các dòng, giống lúa biến động từ 24,3 - 32,7 cm trong vụ Mùa và từ 27,6 - 36,9 cm trong vụ Xuân, bản lá trung bình (1,9 - 2,3 cm). Bảng 4.8. Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng lúa thuần ở vụ Mùa năm 2021 và vụ Xuân năm 2022 trong vùng không nhiễm mặn Thời gian sinh Chiều cao cây Chiều dài lá Chiều rộng trưởng (ngày) (cm) đòng (cm) (cm) TT Tên dòng, giống Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân 2021 2022 2021 2022 2021 2022 2021 2022 1 CM2018 106 136 110,3 112,5 27,1 32,9 2,2 2,3 2 CM2021 108 138 112,7 114,3 27,3 33,7 2,1 2,3 3 CM2025 105 135 108,2 109,7 29,1 35,5 2,0 2,0 4 CM2033 103 135 106,5 107,6 26,5 29,6 2,1 2,1 5 CM2040 109 139 112,9 111,5 26,2 28,4 2,2 2,3 6 CM2045 107 138 108,4 110,4 27,2 33,8 1,9 2,0 7 CM2055 105 136 109,5 112,9 32,7 36,9 2,1 2,2 8 CM2063 106 136 114,9 116,3 28,4 30,7 2,2 2,3 9 IR29 (Đ/c 1) 102 133 94,7 96,8 24,3 27,6 1,9 2,0 10 FL478 (Đ/c 2) 109 139 104,3 106,7 28,5 31,4 2,1 2,1 11 BT7 (Đ/c 3) 108 141 96,2 97,5 30,2 35,2 2,2 2,2 4.3.2.2. Khả năng chịu mặn trên đồng ruộng của các dòng, giống lúa Khả năng chịu mặn trên đồng ruộng của của các dòng, giống được trình bày tại bảng 4.9. Bảng 4.9. Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn trên đồng ruộng của các dòng, giống lúa ở vụ Mùa năm 2021 và vụ Xuân năm 2022 Độ cuốn lá Mức độ khô KN trỗ thoát KN chịu mặn Tên dòng, (điểm) đầu lá (điểm) (điểm) (điểm) TT giống Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân 2021 2022 2021 2022 2021 2022 2021 2022 1 CM2018 5 5 3 3 1 1 3 3 2 CM2021 5 5 3 3 3 3 3 3 3 CM2025 3 3 1 1 1 1 1 1 4 CM2033 3 3 1 1 1 1 1 1 5 CM2040 5 5 3 3 3 3 3 3 6 CM2045 3 3 1 1 1 1 1 1 7 CM2055 3 3 3 3 1 1 3 3 8 CM2063 5 5 3 3 3 3 3 3 9 IR29 (Đ/c 1) 7 7 7 7 5 5 7 7 10 FL478 (Đ/c 2) 3 3 1 1 1 1 1 1 11 BT 7 (Đ/c 3) 5 5 5 5 5 5 5 5 Nhận xét: Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng lúa trên đồng ruộng cho thấy: Các dòng lúa đều có khả năng chịu mặn tốt hơn giống đối chứng BT7 (khả 17
năng chịu mặn trung bình - điểm 5) và giống đối chứng IR29 (khả năng chịu mặn kém - điểm 7); có 3 dòng có khả năng chịu mặn tốt tương đương với giống đối chứng FL478 (điểm 1) gồm: Dòng CM2025, CM2033, CM2045. Các dòng còn lại đều có khả năng chịu mặn khá (điểm 3). 4.3.2.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng, giống lúa Trong vụ Mùa 2021, ở VKNM, năng suất thực thu của các dòng lúa biến động từ 59,6 tạ/ha (CM2040) đến 66,1 tạ/ha (CM2025), giống đối chứng IR29 là 52,8 tạ/ha, FL478 là 58,3 tạ/ha và BT7 là 49,7 tạ/ha. Ở VNM, năng suất thực thu của các dòng lúa biến động từ 47,8 tạ/ha (CM2063) đến 55,8 tạ/ha (CM2025), các giống đối chứng IR29 là 22,4 tạ/ha, FL478 là 50,5 tạ/ha và BT7 là 31,6 tạ/ha. Chênh lệch giữa VKNM và VNM về năng suất thực thu của các dòng lúa chịu mặn biến động từ 10,2 đến 14,4 tạ/ha, trong khi đó chênh lệch của giống đối chứng IR29 là 30,4 tạ/ha, FL478 là 7,8 tạ/ha và BT7 là 18,1 tạ/ha. Tất cả các dòng lúa đều cho năng suất thực thu cả trong VKNM và VNM cao hơn so với giống đối chứng IR29 - Đ/c 1 và BT7 - Đ/c 3 có ý nghĩa với độ tin cậy 95%; So với đối chứng FL478, trong VKNM có 4 dòng cho năng suất thực thu cao hơn có ý nghĩa với độ tin cậy 95% gồm CM2025, CM2033, CM2045 và CM2055, các dòng còn lại đều cho năng suất thực thu tương đương; có 3 dòng cho năng suất thực thu cao hơn đối chứng FL478 trong VNM có ý nghĩa với độ tin cậy 95% gồm CM2025, CM2033 và CM2045, các dòng còn lại đều cho năng suất thực thu tương đương với đối chứng FL478. Bảng 4.10. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng, giống ở vụ Mùa năm 2021 Khối lượng Năng suất Tên Tỷ lệ hạt lép Số bông/m 2 Số hạt/bông 1000 hạt thực thu TT dòng, (%) (gam) (tạ/ha) giống VKNM VNM VKNM VNM VKNM VNM VKNM VNM VKNM VNM 1 CM2018 280 260 145 141 15,2 18,3 23,6 23,3 60,3 48,8 2 CM2021 268 248 152 149 14,8 19,4 23,5 23,2 60,5 48,3 3 CM2025 284 276 140 137 16,2 19,1 26,5 26,1 66,1 55,8 4 CM2033 292 280 146 140 15,9 17,7 24,6 24,3 65,5 54,8 5 CM2040 280 260 138 134 16,5 19,6 24,9 24,5 59,6 47,9 6 CM2045 288 276 137 133 17,4 19,9 26,3 26 63,6 53,4 7 CM2055 272 252 155 148 18,6 23,8 24,5 24,2 62,4 48,0 8 CM2063 268 248 157 149 19,5 22,6 24,2 23,9 60,8 47,8 IR29 (Đ/c 9 272 140 138 132 19,3 25,7 23,5 23,3 52,8 22,4 1) FL478 10 280 264 130 128 17,6 20,2 27,1 26,8 58,3 50,5 (Đ/c 2) BT 7 (Đ/c 11 264 212 151 139 13,8 20,1 19,5 19,2 49,7 31,6 3) CV (%) 8,12 21,98 LSD0,05 3,27 2,78 18