Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Đánh giá nguồn vật liệu bố mẹ và chọn tạo giống lúa lai thơm hệ hai dòng

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm đánh giá, chọn lọc nguồn vật liệu bố mẹ có năng suất cao, chất lượng tốt và có mùi thơm để phát triển giống lúa lai hai dòng cho các tỉnh 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 Nông nghiệp: Đánh giá nguồn vật liệu bố mẹ và chọn tạo giống lúa lai thơm hệ hai dòng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN MẠNH CƢỜNG ĐÁNH GIÁ NGUỒN VẬT LIỆU BỐ MẸ VÀ CHỌN TẠO GIỐNG LÖA LAI THƠM HỆ HAI DÒNG Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số: 62.62.01.11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2017
Công trình đƣợc hoàn thành tại: Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TSKH. Trần Duy Quý 2. PGS. TS. Trần Văn Quang Phản biện 1: ………………………………………………............. Phản biện 2 ……………………………………………….............. Phản biện 3: ………………………………………….....……........ Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ ngày tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam - Thư viện Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm
MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Lúa lai có tiềm năng tăng năng suất và sản lượng, do vậy nhiều quốc gia đang cố gắng khai thác lợi ích của kỹ thuật này. Đến năm 2014, có hơn 40 nước trồng lúa lai, ngoài Trung Quốc có Ấn Độ, Bangladesh, Indonesia, Việt Nam, Philippines và Mỹ có diện tích gieo trồng lúa lai lớn (Yuan L.P., 2014). Tuy nhiên, diện tích lúa lai tăng không đáng kể là do dòng bố mẹ có nền di truyền hẹp, khả năng duy trì, phục hồi của các dòng ưu tú thấp, thiếu khả năng chống chịu bất thuận sinh học và phi sinh học, chất lượng thấp. Do vậy, cải tiến các dòng bố mẹ, khắc phục được những hạn chế trên trong chiến lược phát triển lúa lai là một trong hướng nghiên cứu có hiệu quả nhất (Khan M.H. et al., 2015). Từ năm 1998, Việt Nam đã nhập nội một số tổ hợp lúa lai hai dòng, các tổ hợp này đều cho năng suất cao, chống chịu khá với sâu bệnh hại. Tuy nhiên, diện tích chưa được mở rộng là do giá hạt lai khá cao không phù hợp với điều kiện người nông dân; công nghệ nhân dòng bất dục đực và sản xuất hạt lai F1 còn gặp nhiều khó khăn (Cục Trồng trọt, 2014). Trong giai đoạn 2001 - 2014, công tác chọn tạo lúa lai của Việt Nam đã được thúc đẩy mạnh mẽ và thu được nhiều thành tựu đáng kể; tỷ trọng lúa lai thương hiệu Việt Nam đã tăng lên rõ rệt, số giống được công nhận chính thức chiếm 28% trong tổng số các giống được công nhận. Các cơ quan nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước đã tập trung vào việc chọn tạo các dòng bất dục và các tổ hợp lúa lai thích hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam, Tuy nhiên, số lượng dòng bố mẹ còn hạn chế, đặc biệt là các dòng có đặc điểm nông sinh học tốt phục vụ cho chọn giống lúa lai hai dòng chất lượng cao. Chính vì vậy, việc đánh giá, chọn tạo các dòng bố mẹ để phát triển giống lúa lai có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng tốt, có mùi thơm là đòi hỏi cấp thiết của sản xuất lúa lai ở Việt Nam. 2. CẤU TRÚC LUẬN ÁN Luận án gồm 131 trang bao gồm: Mở đầu 5 trang; Chương 1-Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài 42 trang; Chương 2-Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu 14 trang; Chương 3-Kết quả nghiên cứu và thảo luận 68 trang; Kết luận và đề nghị 2 trang. Luận án gồm 51 bảng số liệu, 6 hình minh họa, 141 tài liệu tham khảo trong đó có 116 tài liệu tiếng Anh và 23 tài liệu tiếng Việt. 3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN Đánh giá, chọn lọc nguồn vật liệu bố mẹ có năng suất cao, chất lượng tốt và có mùi thơm để phát triển giống lúa lai hai dòng cho các tỉnh phía Bắc Việt Nam. 4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4.1. Đối tƣợng nghiên cứu Đề tài có sử dụng dòng TGMS 135S (không thơm) lai với giống Hoa Sữa (thơm) để chọn tạo dòng TGMS thơm. Từ các dòng TGMS thơm lai với các dòng R để tạo tổ hợp lai hai dòng chất lượng cao. Các dòng R có sự kế thừa các kết quả nghiên cứu của Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng. 4.2. Thời gian nghiên cứu Thời gian thực hiện đề tài từ năm 2011 đến năm 2014. 4.3. Địa điểm nghiên cứu Các thí nghiệm trên đồng ruộng được bố trí tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Phân tích các chỉ tiêu chất lượng tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Trung tâm Khảo kiểm giống, Sản phẩm cây trồng Quốc gia và Phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Ứng dụng của chỉ thị phân tử để xác định sự hiện diện của gen quy định tính thơm (fgr) tại Phòng thí nghiệm thuộc Dự án JICA, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
2 5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN Lai tạo và chọn lọc thành công dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ E15S-2, có nhiều đặc điểm nông sinh học tốt, khả năng kết hợp cao, phù hợp cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lượng cao, có mùi thơm. Xác định được hai dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ E15S-2, E15S-3; ba dòng cho phấn R2, TBR45, R20 sử dụng cho chương trình chọn giống lúa lai hai dòng năng suất, chất lượng cao và gạo có mùi thơm. Chọn tạo được giống lúa lai hai dòng mới HQ19 có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, nhiễm nhẹ sâu bệnh, chất lượng cao và có mùi thơm để phục vụ sản xuất. 6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 6.1. Ý nghĩa khoa học - Đây là công trình nghiên cứu có hệ thống về đánh giá, tuyển chọn dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ (TGMS) có mùi thơm và tổ hợp lúa lai thơm hai dòng có chất lượng cao. Kết quả nghiên cứu có thể coi đây là một tiến bộ mới trong việc tạo vật liệu bất dục cho phát triển lúa lai hai dòng chất lượng cao ở Việt Nam. - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ bổ sung thêm cơ sở lý luận và phương pháp chọn tạo các dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ và giống lúa lai hai dòng chất lượng cao và có mùi thơm ở điều kiện Việt Nam. 6.2. Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá, chọn lọc thành công dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ thơm E15S-2, làm phong phú nguồn vật liệu cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lượng cao, có mùi thơm ở Việt Nam. - Chọn tạo thành công giống lúa lai hai dòng mới HQ19 có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, nhiễm nhẹ sâu bệnh, chất lượng gạo cao, cơm có mùi thơm, mềm và ngon, làm đa dạng bộ giống lúa lai trong cơ cấu giống lúa ở các tỉnh phía bắc Việt Nam. - Bước đầu hoàn thiện quy trình nhân dòng TGMS thơm E15S-2, quy trình sản xuất hạt lai F1 giống lúa lai hai dòng HQ19 góp phần gia tăng tỷ lệ giống lúa lai được chọn tạo trong nước, chủ động nguồn giống bố mẹ và hạt lai F1. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN LÚA LAI TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1.1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới Yuan et al., (1964) đã đánh dấu sự bắt đầu nghiên cứu lúa lai ở Trung Quốc. Tại đảo Hải Nam đã phát hiện được cây lúa dại bất dục trong loài lúa dại Oryzae fatuaspontanea, sau đó đã chuyển được tính bất dục đực hoang dại này vào lúa trồng và tạo ra những vật liệu di truyền hoàn toàn mới giúp cho việc khai thác ưu thế lai thương phẩm. Murayama et al., (1988) đã phát hiện dòng TGMS trên giống Annongs từ dạng đột biến tự nhiên, quan sát thấy trong điều kiện nhiệt độ trên 270C chúng có hiện tượng bị bất dục đực và ở điều kiện dưới 240C chúng có hữu dục bình thường. Biểu hiện này do gen lặn trong nhân quy định. Yuan LP. cho rằng Annongs là dòng đặc trưng cho bất dục dạng TGMS thuộc loài phụ Indica, bất dục trong điều kiện nhiệt độ cao, nhiệt độ chuyển hoá tính dục từ 23-240C. Giai đoạn mẫn cảm là giai đoạn hình thành hạt phấn hoặc phân bào giảm nhiễm (Dẫn theo Nguyễn Công Tạn và cs., 2002). Dựa trên những thành tựu đã đạt được và tiềm năng năng suất của lúa, Trung
3 Quốc đã xây dựng kế hoạch giai đoạn 4 cho chọn giống lúa lai siêu cao sản với năng suất 15,0 tấn/ha/vụ ở quy mô lớn vào năm 2020. Theo Bộ Nông nghiệp Trung Quốc chương trình này được khởi động từ tháng 4 năm 2013 và giống lúa lai đầu tiên được thử nghiệm là Y Liangyou 900, trồng trong vụ mùa đạt năng suất 14,8 tấn/ha tại huyện Long Hải tỉnh Hồ Nam. Với kết quả ban đầu như vậy, Trung Quốc có thể đưa năng suất siêu lúa lên 15,0 tấn/ha/vụ vào năm 2015 (Yuan, 2014). Ở Ấn Độ, đến năm 2014 đã đánh giá 3.500 tổ hợp lai và đã chọn được 70 tổ hợp lai để phát triển sản xuất, trong đó có 31 tổ hợp lai do các đơn vị nhà nước chọn tạo và 39 tổ hợp lai do các công ty tư nhân chọn tạo. Ấn Độ đưa ra chiến lược nghiên cứu là: 1) phát triển các dòng bố mẹ có ưu thế lai cao; 2) chuyển gen ưu thế lai từ ngô sang lúa; 3) đa dạng nguồn CMS; 4) xác định vùng sản xuất hạt lai tối ưu; 5) phát triển nguồn nhân lực cho chọn tạo và phát triển lúa lai (Hari-Prasad et al., 2014). Ở Phillipine, đến năm 2013 có 53 giống lúa lai được công nhận và mở rộng sản xuất, trong đó nổi bật là các giống như: Magat, Panay, Mestizo 1 và từ Mestiso 2 đến Mestiso 51, có năng suất trung bình từ 6,5-7,3 tấn/ha (Dindo et al., 2014). Theo Su niyum et al., (2014), năm 2011 Thái Lan đã chọn tạo thành công giống lúa lai RDH1 và đến năm 2013 chọn tạo được giống lúa lai RDH3 có năng suất 8,84 tấn/ha. Thái Lan tập trung vào nghiên cứu lúa lai hai dòng, khởi đầu là nhập dòng TGMS từ IRRI về lai thử với các giống lúa của Thái Lan và đã tuyển chọn được 8 tổ hợp lai có năng suất trên 6,5 tấn/ha. 1.1.2. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nƣớc Việc nghiên cứu lúa lai ở Việt Nam được bắt đầu vào năm 1986. Năm 1989, hạt giống lúa lai F1 được nhập khẩu qua biên giới Việt Trung và được gieo trồng ở một số tỉnh vùng núi phía Bắc như Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Giang, Lào Cai,… Kết quả cho năng suất khá cao. Năm 1990, Bộ Nông nghiệp và Công nghiệp thực phẩm (nay là Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) đã cho phép nhập một số tổ hợp lúa lai của Trung Quốc gieo trồng thử trong vụ xuân ở đồng bằng Bắc Bộ, kết quả cho thấy, các tổ hợp lúa lai đều cho năng suất cao hơn hẳn so với lúa thuần. Trong giai đoạn 2001-2012, công tác chọn tạo lúa lai của Việt Nam đã được thúc đẩy mạnh mẽ và thu được nhiều thành tựu đáng kể; tỷ trọng lúa lai thương hiệu Việt Nam đã tăng lên rõ rệt, số giống được công nhận chính thức chiếm 28% trong tổng số các giống được công nhận. Các cơ quan nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước đã tập trung vào việc chọn tạo các dòng bất dục và các tổ hợp lúa lai thích hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam (Cục Trồng trọt, 2012). Hơn 20 năm nghiên cứu có 13 giống được công nhận chính thức: VL20, TH3-3, TH3-4, HC1, VL24, TH3-5, Thanh ưu 3, LC212, LC270, TH7-2, HYT108, Thanh ưu 4, TH3-7 và 7 giống được công nhận sản xuất thử, LHD6, TH5-1, HQ19, HQ21... ngoài ra còn nhiều tổ hợp lúa lai đang khảo nghiệm, có triển vọng mở rộng sản xuất (Cục Trồng trọt, 2014). Đến nay, diện tích trồng lúa lai ở Việt Nam được phát triển với tốc độ khá nhanh, từ 11.094 ha (1992) tăng lên 435.508 ha năm 2000 và 613.117 ha năm 2012. Tổng kết nhiều năm cho thấy năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần từ 10-20% trong cùng điều kiện canh tác. Năng suất trung bình đạt 6,5 tấn/ha (lúa thuần là 5,27 tấn/ha). Nhiều diện tích lúa lai đạt 9-10 tấn/ha, nơi cao nhất đã đạt 11-14 tấn/ha. 1.2. HỆ THỐNG BẤT DỤC ĐỰC SỬ DỤNG TRONG CHỌN GIỐNG LÚA Bất dục đực là hiện tượng cây không có khả năng sản sinh ra hạt phấn, hoặc sản sinh ra hạt phấn nhưng lại không có khả năng giải phóng hạt phấn, hoặc sản sinh ra các hạt phấn bất dục, các hạt phấn bất dục thường dị dạng và quan trọng nhất là chúng
4 không có khả năng nảy mầm trên đầu nhụy, vì vậy không thể thực hiện được quá trình thụ tinh. Tính bất dục của các dòng mẹ của lúa lai hai dòng được kiểm soát bởi các gen trong nhân mẫm cảm với môi trường. Virmani et al., (1997), phân thành 5 dạng bất dục đực di truyền nhân cảm ứng nhiệt độ và ánh sáng như sau: - Bất dục đực di truyền nhân cảm ứng nhiệt độ (TGMS) - Bất dục đực TGMS ngược (rTGMS) - Bất dục di truyền nhân cảm ứng ánh sáng (PGMS) - Bất dục đực PGMS ngược (rPGMS) - Bất dục đực di truyền nhân cảm ứng ánh sáng và nhiệt độ (PTGMS). Hai dạng được sử dụng rộng rãi hiện nay là TGMS và PGMS trong chọn tạo giống lúa lai hệ hai dòng. 1.2.1. Bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ (TGMS) trên lúa Dạng bất dục TGMS do yếu tố nhiệt độ tác động ở nhiệt độ cao bất dục, nhưng ở nhiệt độ thấp hữu dục bình thường (Chen et al., 2010; Hai et al., 2012). Di truyền TGMS do cặp gen lặn tms trong nhân kiểm soát (Peng et al., 2010; Huang et al., 2015, Dung Nguyen Tien et al., 2013). Các nhà khoa học cũng xác định có các gen ký hiệu là tms1, tms2, tms3, tms4(t), tms5, tms6, tmsX kiểm soát tính trạng bất dục đực cảm ứng với nhiệt độ. Ngày nay, hiện tượng bất dục đực TGMS đã được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả trong công tác tạo giống và sản xuất lúa lai hệ hai dòng ở Trung Quốc cũng như Việt Nam. 2.2.2. Bất dục đực di truyền nhân cảm ứng ánh sáng (PGMS) trên lúa Tính bất dục do hiện tượng bất dục đực di truyền nhân cảm ứng với ánh sáng có tính ổn định khá cao do sự ổn định về thời gian chiếu sáng trong ngày ở các mùa vụ cụ thể hay các địa phương cụ thể. Tuy nhiên, độ dài chiếu sáng trong ngày của Việt Nam rất khó sử dụng được những dòng bất dục đã có, dòng bất dục PGMS sử dụng trong điều kiện Việt Nam độ dài ngày chuyển hóa tính bất dục trong phạm vi 12 giờ 16 phút đến 12 giờ 30 phút là phù hợp (Vũ Văn Liết và cs., 2013). 1.3. PHƢƠNG PHÁP CHỌN TẠO CÁC DÒNG BỐ MẸ LÚA LAI HAI DÒNG 1.3.1. Phƣơng pháp tạo dòng mẹ lúa lai hai dòng 1.3.1.1. Nhập nội Theo Virmani (2003), có 6 phương pháp sau phương pháp tạo dòng EGMS: Đánh giá tập đoàn các dòng giống hiện có, gây đột biến, lai và chọn lọc pedigree, nuôi cấy bao phấn và lai trở lại chọn lọc nhờ maker (MAS). Trong đó nhập nội là phương pháp nhanh nhất phù hợp với những nơi chọn tạo giống lúa lai còn gặp nhiều khó khăn về kinh tế và điều kiện nghiên cứu. Nhập nội các dòng EGMS sẵn có từ các đơn vị nghiên cứu sau đó tuyển chọn những dòng ưu tú phù hợp với điều kiện sinh thái và tìm biện pháp khai thác thích hợp. 1.3.1.2. Sàng lọc vật liệu EGMS trong tự nhiên Trong tập đoàn vật liệu chọn giống lúa có thể tồn tại các dòng bất dục đực do đột biến tự nhiên gây nên. Muốn chọn được cần gieo trồng cẩn thận, quan sát vào thời kỳ lúa trỗ bông để phát hiện cây bất dục. Khi chọn được cá thể bất dục, nhổ cả gốc đem trồng trong chậu hoặc trong ô xây để cho cây mọc chồi chét. Chờ đến khi gặp điều kiện ngoại cảnh thuận lợi lúa chét có thể sẽ phục hồi hữu dục và thu hạt tự thụ. 1.3.1.3. Tạo dòng EGMS mới bằng phương pháp lai Từ vật liệu đã có sẵn nguồn gen tms (hoặc pms), nhà chọn giống có thể sử dụng ngay nguồn gen này làm dòng mẹ để lai với các dòng, giống lúa thường khác nhau, thu
5 hạt lai, gieo và đánh giá con lai F1. Chọn phân ly F2 điều khiển thời kỳ cảm ứng của từng loại (nhiệt độ, ánh sáng) để cây lúa bất dục. Đánh cây bất dục làm chét đông hoặc trồng ở những vùng có điều kiện thích hợp để thu hạt tự thụ. Tiếp tục làm như vậy ở các thế hệ tiếp theo cho đến khi tạo dòng thuần. 1.3.2. Phƣơng pháp tạo dòng bố lúa lai Chọn dòng bố hay dòng phục hồi bất dục cho dòng mẹ lúa lai hệ 2 dòng dễ hơn so với chọn dòng phục hồi bất dục cho lúa lai hệ 3 dòng. Bằng các phương pháp lai có thể tạo dòng bố cho lúa lai hai dòng. 1.4. DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ TÍNH TRẠNG LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT LƢỢNG Ở LÚA 1.4.1. Di truyền và các yếu tố ảnh hƣởng đến tính thơm 1.4.1.1. Sự di truyền tính thơm ở lúa Sự di truyền tính thơm ở lúa còn gây nhiều tranh cãi. Singh et al., (2010), xác định tính thơm do ba gen trội bổ sung. Nguyễn Minh Công và Nguyễn Tiến Thăng (2007), xác định tính thơm được kiểm soát bởi ít nhất 2 gen lặn tác động cộng tính. Sarawgi and Verma (2010), nghiên cứu tổ hợp lai Gopalbhog và Krishabhog (không thơm) kết luận mùi thơm của Gopalbhog được kiểm soát bởi một gen lặn, ở tổ hợp lai Tarunbhog/Gangabarud cho biết một gen trội quy định mùi thơm của Tarunbhog. Nghiên cứu về gen BADH2 đột biến thành gen kiểm soát mùi thơm, Kovach et al., (2009) cho biết có đến 10 kiểu đột biến mới trong gen badh2 liên quan đến hương thơm của lúa. Trong đó, badh 2.1 mất đoạn 8 pb; badh 2.2 mất đoạn 7 bp; Badh 2.3 mất đoạn 2 bp; badh 2.4 và badh 2.7 thêm đoạn 1 bp; badh 2.5 mất đoạn 1 bp; badh 2.8 mất đoạn 3 bp; badh 2.6; 2.9 và 2.10 thay đoạn, còn Alen dại chưa xác định được (nguồn: Kovach et al., 2009). 1.4.1.2. Thành phần mùi thơm ở lúa Tại Hội nghị lúa quốc tế lần thứ 3 tại Hà Nội, Calingacion et al., (2010), báo cáo có 519 chất bay hơi ở gạo Jasmine mới và Basmati dự trữ, trong đó có 66 chất đóng vai trò chính trong mùi thơm của Jasmine. Nghiên cứu về mùi thơm trên các giống lúa địa phương, Mathure et al., (2010), cho biết các chất 2-AP, penta decanal, guaiacol, benzyl alcohol, indole và vanilin đóng vai trò chính tạo nên mùi thơm của nhóm gạo Basmati, Ambemohar, Kolam, Indrayani ở Ấn Độ. Trong thành phần hỗn hợp, chất 2-AP đóng vai trò chính trong mùi thơm của lúa. Chất này hiện diện ở lá, chồi, vỏ trấu, vỏ cám và gạo trắng nhưng không có trong rễ lúa (Yoshihashi et al., 2002). Nồng độ của chất 2-AP có từ 0,006 ppm tới 0,09 ppm ở gạo trắng và nồng độ từ 0,1 ppm đến 0,2 ppm ở gạo lứt (Louis et al., 2009). 1.4.1.3. Ảnh hưởng của môi trường đến tính thơm Sự hình thành và duy trì mùi thơm được gia tăng nếu trong giai đoạn hạt vào chắc nhiệt độ xuống thấp và phụ thuộc vào biên độ nhiệt. Hàm lượng 2-AP còn bị ảnh hưởng bởi khô hạn. Khô hạn trong giai đoạn chín sữa làm tăng hàm lượng 2-AP nhưng khô hạn ở giai đoạn chín vàng thì không tăng và hàm lượng 2-AP tăng cao nhất trong khoảng 4-5 tuần sau trổ, sau đó giảm dần (Yoshihashi et al., 2002). Bahmaniar and Ranjbar (2007), phân và bón phân cho lúa là cần thiết để tăng năng suất và sản lượng, bón phân đạm cho lúa thơm sẽ ảnh hưởng đến chất lượng và hương vị của cơm nấu. Mùi thơm, độ mềm cơm, màu sáng trắng, độ dính của gạo Khao Dawk Mali 105 bị ảnh hưởng tỷ lệ cân đối phân đạm với phân khác. Nếu bón nhiều kali hơn lượng dùng phổ biến để đạt năng suất tối đa thì sẽ làm tăng mùi thơm và góp phần làm cho hạt gạo sáng hơn nhưng độ mềm cơm giảm.
6 1.4.2. Di truyền kích thƣớc hạt Shao et al., (2010), đã phát hiện một QTL qGL7-2 nằm giữa chỉ thị phân tử RM351 và RM234 trên NST số 7. Fan et al., (2006), xác định QTL GS3 nằm ở tâm động của NST số 3 là QTL đóng vai trò chính. Qin Y. et al., (2008); Chuan et al. (2014), xác định 3 QTL (qGL 1, qGL 3 và qGL 10) kiểm soát chiều dài hạt tuần tự nằm trên NST số 1, 3 và 10. Jennings et al., (1979), cho rằng chiều dài và hình dạng hạt di truyền số lượng. Hạt F1 có kích thước trung bình giữa bố mẹ, F2 phân ly vượt trội cho cả hạt dài lẫn hạt tròn, chiều dài hạt và hình dạng hạt được ổn định rất sớm trong các thế hệ phân ly. 1.4.3. Di truyền hàm lƣợng amylose Hàm lượng amylose cao và trung bình trội hoàn toàn so với hàm lượng amylose thấp. Shen et al., (1990), cho rằng hàm lượng amylose do một gen kiểm soát, gen kiểm soát hàm lượng amylose cao trội hoàn toàn với gen kiểm soát hàm lượng amylose thấp. Tuy nhiên, trong tổ hợp lai giữa lúa Indica có hàm lượng amylose thấp và lúa nếp thì tính di truyền amylose được kiểm soát bởi đa gen. Alen Wxa quy định hàm lượng amylose cao, trội không hoàn toàn so với alen Wxb quy định hàm lượng amylose thấp. Wxa hiện diện ở hầu hết lúa Indica và Wxb ở lúa Japonica (Zhao et al., 2010). Ngoài ra, người ta còn thấy các alen khác như: Wxin do sự thay thế serine từ tyrosine ở exon 6 phân biệt được giống có hàm lượng amylose cao và trung bình; alen Wxop do sự thay thế aspartate sang glycin ở exon 4 gây ra nội nhũ mờ đục (Fitzgerald et al., 2008). 1.4.4. Di truyền hàm lƣợng protein Các nhà chọn giống đã cố gắng nâng cao hàm lượng protein trong hạt nhưng ít thành công. Di truyền tính trạng protein do đa gen điều khiển có hệ số di truyền khá thấp, có thể do ảnh hưởng tương tác mạnh mẽ giữa kiểu gen và môi trường. Theo Nguyen Thi Lang et al., (2013), cải tiến phẩm chất hạt ở ĐBSCL được thực hiện trên nền tảng các cặp lai giữa Jasmine và dòng giống cao sản, ngắn ngày. Hàm lượng protein trong hạt được xem như một trong những chỉ tiêu quan trọng bị ảnh hưởng rõ rệt bởi thời gian tồn trữ. 1.5. NGHIÊN CỨU VỀ CHỌN TẠO GIỐNG LÖA LAI CHẤT LƢỢNG CAO LI et al., (2008) cho thấy nguồn vật liệu mang gen thơm là rất quan trọng và cũng chỉ ra rằng bố mẹ có chất lượng cao hoặc mang gen thơm là rất quan trọng để tổ hợp vào con cái có năng suất cao và chất lượng tốt. Mùi thơm ở lúa là một đột biến được điều khiển bởi gen lặn, gen thơm không chỉ có trong lúa thơm mà còn có cả trong nguồn gen lúa địa phương không thơm ở trạng thái dị hợp. Cải tiến chất lượng hạt lúa lai là một vấn đề khó trong chương trình chọn tạo giống lúa dài hạn. Lý thuyết và kỹ thuật chọn tạo giống lúa lai thơm đã được Trung Tâm Nghiên cứu Lúa lai Hồ Nam-Trung Quốc đề xuất, dòng mẹ bất dục thơm đầu tiên tạo ra là Xiangxiang 2A tổ hợp với Xiangyou 63 tạo ra giống lúa lai thơm, chất lượng tốt (Bai De-lang et al., 2008). Việc cải tiến hàm lượng amylose, nhiệt độ hóa hồ và độ bền gel của các dòng bố mẹ lúa lai có thể tạo ra bằng thay thế các phân đoạn mục tiêu (allele) trên nhiễm sắc thể số 6 của dòng bố mẹ bằng lai trở lại hoặc chọn lọc nhờ marker trong chọn tạo giống lúa lai chất lượng nấu nướng và ăn uống cao. 1.6. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NHÂN DÕNG TGMS VÀ SẢN XUẤT LÖA LAI F1 1.6.1. Một số nghiên cứu về phục tráng và nhân dòng TGMS Các dòng TGMS mẫn cảm với nhiệt độ, thời kỳ mẫn cảm từ bước 4-6 phân hoá đòng. Hoạt động của gen gây bất dục thường chịu ảnh hưởng đồng thời của 2 yếu tố là
7 nhiệt độ và quang chu kỳ. Trong quá trình sinh trưởng cây chịu tác động trực tiếp của điều kiện ngoại cảnh nên thường phát sinh các biến dị thích ứng. Kết quả theo dõi các dòng bất dục nhiệt độ trong nhiều vụ cho thấy: ngưỡng nhiệt độ chuyển hoá tính dục của hạt phấn thường bị “trôi dạt di truyền” theo xu hướng tăng cao lên sau mỗi vụ sản xuất. Do vậy sau mỗi lần nhân dòng TGMS cần phải chọn lọc nghiêm ngặt để duy trì độ thuần về tính dục của dòng mẹ. Theo Nguyễn Thị Trâm (2000), để khắc phục tình trạng trượt ngưỡng ở các dòng bất dục đực di truyền nhân mẫm cảm với môi trường cần phải sàng lọc trong điều kiện nhân tạo (phytotron) ở giai đoạn phân hóa đòng từ bước 4-6. 1.6.2. Một số nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 Theo Virmani, (2003) và một số nhà khoa học Viện nghiên cứu lúa Quốc tế, (IRRI), trong kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 cần nắm vững một số khâu then chốt bao gồm: 1.6.2.1. Xác định thời vụ sản xuất hạt lai F1 Ở miền Bắc Việt Nam, theo Nguyễn Thị Trâm, (2000), sản xuất hạt lúa lai F1 hệ hai dòng nên sử dụng các dòng TGMS. Để dòng TGMS bất dục hoàn toàn cần điều khiển trỗ vào sau ngày 15/5 (vụ xuân) và từ 28/8 đến 10/9 (vụ mùa). Hoàng Tuyết Minh (2002) cho biết: sản xuất hạt lai F1 ở Việt Nam nên bố trí cây lúa trỗ bông vào thời điểm với các điều kiện tối ưu: nhiệt độ trung bình trong ngày 250C-280C (tùy từng dòng TGMS); biên độ nhiệt độ chênh lệch ngày đêm 8-100C; độ ẩm tương đối 70-90% và trời nắng, gió nhẹ, không mưa ít nhất trong 3 ngày liên tục cao điểm của dòng bố mẹ trỗ bông. 1.6.2.2. Nghiên cứu tỷ lệ hàng bố mẹ Ở Việt Nam, tỷ lệ hàng bố mẹ được các nhà chọn giống khuyến cáo bố trí sản xuất hạt lai F1 là 2 hàng bố với 14-16 hàng mẹ và tùy thuộc từng tổ hợp (Hoàng Tuyết Minh, 2002). 1.6.2.3. Nghiên cứu mật độ và số dảnh cơ bản Theo Yuan và Xi (1995), để đạt năng suất hạt lai F1 cao cần cấy dòng mẹ đủ 3 triệu dảnh cơ bản/ha, cấy 3-4 hạt thóc mạ/khóm; dòng bố cấy 2-3 hạt thóc mạ/khóm. Doãn Hoa Kỳ (1996), đối với lúa lai hai dòng: số bông trên đơn vị diện tích là cơ sở của sản xuất giống cao sản, mỗi ha phải đảm bảo được 2,5-2,8 triệu bông. 1.6.2.4. Nghiên cứu sử dụng GA3 để nâng cao năng suất hạt lai F1 Ở Việt Nam, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2005, khuyến cáo lượng GA3 sử dụng cho các tổ hợp lai dao động từ 180-200 gam/ha. Một số tổ hợp có dòng mẹ là 103S (Việt lai 20, Việt lai 24) và dòng T1S-96 (TH3-3, TH3-4) được chọn tạo trong nước sử dụng lượng GA3 thấp từ 60-199 gam/ha (Nguyễn Thị Trâm và cs., 2008). 1.6.2.5. Nghiên cứu sử dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác khác Theo Nguyễn Công Tạn và cs., (2002), bón nhiều phân hữu cơ với chất lượng cao làm cho lá đòng ngắn và hẹp giúp cho quá trình truyền phấn được dễ dàng. Hoàng Tuyết Minh, (2000) cho rằng: thời kỳ ảnh hưởng lớn nhất đến tỷ lệ thò vòi nhụy của dòng mẹ là sau trỗ bông 3 ngày (thời kỳ mẫn cảm chính) và thời kỳ phân hóa đòng từ bước 5 đến bước 8 (thời kỳ mẫn cảm thứ yếu). Vì vậy, trong sản xuất hạt lai F1 cần phải tác động các biện pháp kích thích tổng hợp vào 2 thời kỳ này. 1.6.2.6. Nghiên cứu biện pháp thụ phấn bổ sung vào lúc cao điểm Nguyễn Công Tạn và cs., (2002) cho biết: muốn quá trình thụ phấn chéo xảy ra thuận lợi khi sản xuất hạt lai cần thực hiện các biện pháp kỹ thuật: bố trí hàng bố mẹ vuông góc với hướng gió lúc đòng lúa trỗ bông, thực hiện chế độ tưới tiêu hợp lý, làm giảm bớt độ ẩm đồng ruộng, tăng sự tiếp xúc của bông lúa với ánh sáng mặt trời và dùng sức người để thực hiện thụ phấn bổ sung.
8 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU - Các dòng mẹ TGMS: E15S-1, E15S-2, E15S-3, E15S-4, E15S-5, E15S-6, E15S-7, E15S-8, E15S-9, E15S-10, E15S-11, E15S-12, E15S-13, E15S-14, E15S-15. - Các dòng bố cho phấn: Hoa sữa (nhập nội từ Mỹ), TBR36, TBR45, Hương Cốm (R2); Hương Cốm 3 (HC3), Hương Cốm 5 (HC5), R20, R527. - Đối chứng: dòng TGMS 103S, T1S-96, 135S, giống lúa lai hai dòng TH3-3 và Việt Lai 20 (VL20). - Vật liệu cho thí nghiệm đánh giá chất lượng và gen thơm: Sén Cù, R998, A2, A3, A11, A12 (nhập nội từ Trung Quốc). 2.2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1. Nội dung nghiên cứu - Đánh giá và chọn lọc dòng bố, mẹ phục vụ cho chọn tạo tổ hợp lúa lai hai dòng thơm. - Đánh giá khả năng kết hợp và tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng. - Bước đầu thiết lập quy trình sản xuất hạt lai F1 và quy trình nhân dòng mẹ tổ hợp lúa lai HQ19. - Khảo nghiệm và xây dựng mô hình trình diễn giống lúa lai hai dòng HQ19. 3.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu - Lai tạo và chọn dòng theo sơ đồ lai tạo dòng TGMS (Nguyễn Thị Trâm, 2000). - Đánh giá đặc điểm nông sinh học, đặc điểm hình thái, sâu bệnh và năng suất theo phương pháp của Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI, 2002). - Đánh giá tính dục: kiểm tra tính dục bằng phương pháp hiển vi quang học (lấy bao phấn nhuộm trong dung dịch I-KI 1%, soi trên kính hiển vi), chọn những cá thể có phấn bất dục 100% (Yuan et al., 1995). - Đánh giá mùi thơm trên lá theo phương pháp của (Sood and Siddip, 1978) và cho điểm theo thang điểm của IRRI (2002). Đánh giá mùi thơm của nội nhũ và cho điểm theo phương pháp Kibria et al., 2008. - Chiết tách DNA theo phương pháp CTAB rút gọn (De la Cruz, 1997) - Chất lượng xay xát: đánh giá tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo xát, tỷ lệ gạo nguyên, tỷ lệ trắng trong thực hiện theo phương pháp của (Govindewami và Ghose, 1969). - Hàm lượng amylose được phân tích dựa trên máy quang phổ theo phương pháp của Sadavisam và Manikam (1992) và phân loại theo Kumar và Khush (1987). Hàm lượng protein phân tích theo Kjeldahl. Độ bền thể gel được xác định dựa vào chiều dài thể gel (Tang S.X et al., 1991) và phân loại theo “Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá cây lúa” của IRRI, 2002. - Đánh giá chất lượng cơm bằng cảm quan và cho điểm theo thang điểm của tiêu chuẩn 10TCN 590-2004 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. - Phân tích phương sai (ANOVA), hệ số biến động (CV%), sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD0,05; LSD0,01). - Phân tích KNKH chung line × tester: Phân tích theo mô hình thống kê của Singh và Chaundhary (1996). - Phần mềm sử dụng phân tích IRRISTAT ver 5.0, chương trình thống kê DTSL của Nguyễn Đình Hiền (1995).
9 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đánh giá và chọn lọc dòng bố, mẹ phục vụ cho chọn tạo tổ hợp lúa lai hai dòng thơm. 3.1.1. Đánh giá và chọn lọc dòng mẹ 3.1.1.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng mẹ mới chọn lọc trong vụ Mùa 2011 Một số đặc điểm nông sinh học chủ yếu và độ thuần đồng ruộng trong điều kiện vụ Mùa 2011 ở Gia Lâm, Hà Nội được trình bày ở bảng 4.1: Bảng 3.1. Một số tính trạng nông học của các dòng TGMS thơm mới phân lập trong vụ Mùa 2011, tại Gia Lâm, Hà Nội Độ Thời gian Số lá Chiều Khối Chiều Chiều thuần từ gieo trên dài Số hạt/ lượng dài hạt Tên dòng cao cây đồng đến trỗ thân cổ bông bông 1000 gạo* (cm) ruộng (ngày) chính (cm) hạt *(g) (mm) (điểm) E15S-1 67 14,1 90,4 -8,9 170,0 22,1 7,4 3 E15S-2 67 14,0 91,2 -9,5 180,0 23,0 7,5 1 E15S-3 65 14,0 85,8 -7,8 169,0 22,8 7,3 1 E15S-4 67 14,2 89,8 -8,4 173,0 22,5 7,6 1 E15S-5 66 14,1 86,3 -8,7 167,0 21,7 7,5 3 E15S-6 69 14,0 76,1 -5,8 142,0 22,3 7,1 1 E15S-7 74 14,6 79,5 -6,1 145,0 21,7 7,0 3 E15S-8 72 14,5 71,4 -7,0 138,0 21,2 7,1 3 E15S-9 75 14,4 71,7 -6,5 147,0 22,4 7,2 3 E15S-10 65 13,8 72,8 -5,6 131,0 23,2 7,0 1 E15S-11 65 13,6 70,3 -6,2 129,0 22,6 7,3 1 E15S-12 65 13,6 77,4 -6,4 135,0 21,9 7,1 3 E15S-13 70 14,2 72,4 -6,7 147,0 21,3 7,0 3 E15S-14 69 14,4 74,3 -6,8 155,0 22,7 7,3 1 E15S-15 70 14,3 78,5 -7,8 149,0 22,1 7,1 3 103S (đ/c) 81 15,5 81,3 -6,8 168,0 24,2 6,8 1 135S (đ/c) 80 15,5 78,0 -8,7 166,0 24,3 6,7 1 Ghi chú:(*) Khối lượng 1.000 hạt và Chiều dài hạt gạo đo đếm ở mẫu lưu, thu hoạch vụ Xuân 2011 Thời gian từ gieo đến trỗ các dòng TGMS mới có thời gian từ gieo đến trỗ (65 đến 75 ngày) ngắn hơn so với 2 đối chứng 103S và 135S (tương ứng 81 và 80 ngày); Chiều cao cây cuối cùng và chiều dài cổ bông chiều cao cây của các dòng mẹ mới đều thuộc nhóm thấp cây biến động từ 70,3cm (E15S-11) đến 91,2cm (E15S-2), các dòng có ký hiệu từ E15S-1 đến E15S-5 có chiều cao cao hơn đối chứng 103S (81,3cm) và 135S (78,0 cm). Các dòng TGMS mới có mức ngậm bông trung bình từ -9,5cm (E15S-2) đến -5,6cm (E15S-10) trong đó đối chứng 103S là -6,8cm và 135S là -8,7cm.Số hạt trên bông và khối lượng 1000 hạt: Các dòng mẹ từ E15S-1 đến E15S-5 có số hạt trên bông ở mức cao từ 167 (E15S-5) đến 180 hạt (E15S-2), kết hợp với chiều dài bông tốt từ 27-29cm tạo dáng bông đẹp và tăng độ thoát của bông. Các dòng mẹ nghiên cứu đều có khối lượng 1.000 hạt thấp (21,2-23,2 gam), thấp hơn so với 2 đối chứng. Kết quả nghiên cứu tỷ lệ thò vòi nhụy và khả năng nhận phấn của các dòng TGMS mới phân lập trong điều kiện vụ Mùa 2011 tại bảng 3.2 cho thấy, tỷ lệ thò vòi nhụy của các dòng mẹ mới đều ở mức cao dao động từ 71,9% (E15S-4) đến 90,6% (E15S-15), trong khi đó đối chứng 103S là 85,3%. Trong các dòng mẹ tham gia nghiên cứu dòng có tỷ lệ nhận phấn ngoài cao nhất là dòng E15S-2 (54,7%), thấp nhất là dòng E15S-5 (35,2%) và đều
10 thấp hơn so với đối chứng 103S (62,3%). Tỷ lệ đậu hạt thu từ chét của các dòng TGMS biến động khá lớn từ 2,0% (E15S-12) đến 24,3% (E15S-2). Các dòng từ E15S-1 đến E15S- 9 có tỷ đậu hạt thu từ chét cao trên 15,0% nhưng đều thấp hơn đối chứng 103S. Bảng 3.2. Tỷ lệ thò vòi nhụy và khả năng nhận phấn của các dòng TGMS mới phân lập trong điều kiện vụ Mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội Tên dòng Tỷ lệ thò vòi nhụy (%) Tỷ lệ nhận phấn Tỷ lệ đậu hạt thu Một bên Hai bên Tổng số ngoài (%) từ chét (%) E15S-1 21,0 56,9 77,9 38,6 18,5 E15S-2 22,6 60,2 82,8 54,7 24,3 E15S-3 16,9 55,7 72,6 50,3 22,3 E15S-4 14,6 57,3 71,9 51,3 20,6 E15S-5 20,9 60,5 81,4 35,2 20,1 E15S-6 24,3 60,3 84,6 36,0 18,9 E15S-7 28,1 60,4 88,5 40,5 20,2 E15S-8 12,5 60,1 72,6 46,6 22,1 E15S-9 23,1 63,0 86,1 38,3 15,8 E15S-10 31,0 57,1 88,1 40,0 4,8 E15S-11 26,4 60,1 86,5 43,8 2,5 E15S-12 23,4 64,2 87,6 40,0 2,0 E15S-13 19,6 70,2 89,8 39,7 2,7 E15S-14 22,2 62,4 84,6 50,4 3,8 E15S-15 33,4 57,2 90,6 45,9 2,6 103S (đ/c) 24,1 61,2 85,3 62,3 32,5 Kết quả đánh giá mùi thơm cho thấy đa phần các dòng mẹ nghiên cứu đều có sự biểu hiện thơm (điểm 2), thơm nhẹ (điểm 1) và không thơm (điểm 0). Tỷ lệ thơm nhẹ của các dòng thường nhiều hơn tỷ lệ thơm và không thơm. Các dòng TGMS có tỷ lệ thơm biến động từ 0% đến 33,3%. Các dòng có tỷ lệ thơm cao là: E15S-2 (33,3%), E15S-1 (23,3%), E15S-3 (28,7%), E15S-4 (23,4%), E15S-12 (23,7%), E15S-14 (23,3%). 4.1.1.2 Kết quả sàng lọc cá thể của các dòng bất dục đực trong điều kiện nhân tạo Số lượng cá thể theo dõi là 48 cá thể trên dòng. Có 10/16 dòng TGMS có tỷ lệ cây bất dục 100%, trong đó có 06 dòng đạt tỷ lệ hạt phấn bất dục 100% là E15S-1, E15S-2, E15S-3, E15S-4, E15S-8 và 103S. Có 04 dòng có tỷ lệ hạt phấn bất dục trên 99,0% là E15S-5, E15S-6, E15S-7 và E15S-9. Cây đối chứng (không xử lý) được đánh giá ở điều kiện tự nhiên bất dục hoàn toàn. Như vậy, các dòng TGMS bất dục 100% có ngưỡng chuyển đổi tính dục là 240C. 4.1.1.3 Kết quả đánh giá sự chuyển hóa tính dục của các dòng TGMS trong điều kiện tự nhiên Theo dõi sự chuyển đổi tính dục của các dòng mẹ E15S trong vụ Mùa 2011 cho thấy: Ở thời kỳ mẫm cảm từ 20-25/9 có nhiệt độ trên 24,00C thì tất cả các dòng TGMS có hạt phấn bất dục hoàn toàn, nhưng ở thời kỳ từ sau ngày 27/9 trở đi khi nhiệt độ giảm xuống 24,00C, các dòng TGMS xuất hiện hạt phấn hữu dục. Tỷ lệ hạt phấn hữu dục của các dòng biến động khá lớn từ 0,6-7,2% tùy thuộc vào nhiệt độ thời kỳ cảm ứng giảm từ 240C đến 200C. Kết quả theo dõi trong điều kiện tự nhiên phù hợp với kết quả xử lý nhân tạo và có thể khẳng định các dòng TGMS mới chọn tạo có ngưỡng chuyển đổi tính dục từ 23,6-24,00C.
11 3.1.1.4. Kết quả đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng TGMS mới chọn tạo trong điều kiện tự nhiên vụ xuân 2012 Kết quả nghiên cứu ở bảng 3.3 cho thấy năng suất là khối lượng hạt khô trên một đơn vị diện tích. Đánh giá năng suất của các dòng mẹ thơm mới có năng suất cá thể dao động từ 7,8 gam (E15S-5) đến 16,6 gam (E15S-2), cao hơn so với hai đối chứng (6,2 gam và 11,4 gam). Bảng 3.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng TGMS mới trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội Số hạt Tỷ lệ Khối lượng Năng suất Số bông/ Số hạt/ Dòng chắc/ hạt chắc 1.000 hạt cá thể khóm bông bông (%) (gam) gam/cây) E15S-1 9,7±0,8 154±10,6 64±4,9 41,6 22,4 15,0 E15S-2 7,2±0,4 167±8,4 70±3,4 41,9 22,9 16,6 E15S-3 6,5±0,7 168±8,3 54±4,0 32,1 22,3 9,6 E15S-4 5,8±0,6 174±6,3 84±3,5 48,3 22,3 8,9 E15S-5 6,2±0,6 205±14,6 78±4,8 38,0 22,0 7,8 E15S-6 5,3±0,5 202±12,6 124±6,3 61,4 22,6 9,0 E15S-7 5,8±0,6 211±10,8 110±6,7 52,1 21,9 8,6 E15S-8 6,6±0,5 206±11,3 102±7,3 49,5 22,5 12,2 E15S-9 6,8±0,6 171±8,1 108±7,8 63,2 22,2 11,7 T1S-96 (đ/c1) 6,6±0,7 114±8,2 89±7,2 78,1 24,2 11,4 135S (đ/c2) 4,6±0,5 146±7,2 86±3,9 58,9 24,0 6,2 Kết quả nghiên cứu ở bảng 3.3 cho thấy năng suất là khối lượng hạt khô trên một đơn vị diện tích. Đánh giá năng suất của các dòng mẹ thơm mới có năng suất cá thể dao động từ 7,8 gam (E15S-5) đến 16,6 gam (E15S-2), cao hơn so với hai đối chứng (6,2 gam và 11,4 gam). 4.1.1.5. Kết quả đánh giá chất lượng và mùi thơm gạo của các dòng TGMS mới chọn tạo trong điều kiện tự nhiên vụ xuân 2012 Trước khi tiến hành lai, chúng tôi đánh giá chất lượng và mùi thơm gạo của các dòng TGMS trong vụ Xuân 2012, số liệu đánh giá trình bày ở bảng 4.3. Bảng 3.4. Đánh giá chất lƣợng và mùi thơm gạo của các dòng TGMS mới trong vụ Xuân 2012 tại Gia lâm, Hà Nội Chiều dài Tỷ lệ Tỷ lệ trắng Hàm lượng Hàm lượng Mùi thơm nội Dòng hạt (mm) D/R (lần) trong (%) amylose (%) protein (%) nhũ(điểm) E15S-1 6,9 3,0 73,4 21,8 7,8 3 E15S-2 7,2 3,2 82,3 17,6 8,1 4 E15S-3 7,0 3,0 73,7 19,9 6,2 4 E15S-4 6,9 2,8 62,1 18,5 7,3 3 E15S-5 6,3 2,1 83,2 22,9 6,8 2 E15S-6 7,1 2,9 62,3 23,1 7,1 3 E15S-7 6,6 3,0 64,8 18,4 6,5 2 E15S-8 6,8 2,9 71,4 22,3 6,9 2 E15S-9 7,0 3,1 68,4 24,5 7,2 2 T1S-96 6,9 3,0 65,8 23,2 7,2 1 135S (đ/c) 6,7 2,8 62,2 24,4 6,9 1 Kết quả nghiên cứu cho thấy, chiều dài hạt gạo dao động từ 6,3mm (E15S-5) đến 7,2mm (E15S-2). Trong đó các đối chứng 135S và T1S-96 có chiều dài lần lượt là 6,7mm; và 6,9mm. Các dòng TGMS mới có hàm lượng amylose trung bình (20,5-
12 24,8%) là: E15S-1, E15S-5, E15S-6, E15S-8 và E15S-9; các dòng cố hàm lượng amylose thấp (17,6-19,9%) là: E15S-2, E15S-3, E15S-4 và E15S-7. Trong 9 dòng TGMS có 2 dòng mùi thơm nội nhũ đạt điểm 4 (thơm đậm), bao gồm E15S-2 và E15S-3; dòng T1S-96 và 135S (đ/c) có mùi thơm nội nhũ không thơm (điểm 1). Qua đánh giá các dòng TGMS mới, chúng tôi nhận thấy: các dòng mẹ mới đều có kiểu hình phù hợp làm dòng mẹ lúa lai hai dòng như thời gian sinh trưởng ngắn, thấp cây, lá đòng dài trung bình, số gié trên bông cao; đây là các yếu tố cơ bản để tạo quần thể thích hợp cho năng suất cao trong sản xuất hạt lai F1. Đặc biệt các dòng mẹ E15S-2, E15S-3 và E15S-4 có nhiều đặc điểm nông sinh học và đặc điểm tính dục để làm mẹ cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lượng cao, có thơm. 3.1.2 Đánh giá và chọn lọc dòng bố 3.1.2.1. Kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng bố trong điều kiện vụ Mùa 2011 Thời gian sinh trưởng của các dòng R thuộc loại trung bình, từ 116 ngày đến 122 ngày. Trong đó giống HC3 có thời gian sinh trưởng dài nhất là 122 ngày. Các giống Hương cốm (R2) và Hương cốm 5 có thời gian sinh trưởng là tương đương từ 119 đến 120 ngày; số lá trên thân chính của dao động từ 14,2 đến 15,2 lá; chiều cao cây thuộc dạng bán lùn, từ 99,6 đến 113,1cm; bông thuộc dạng bông dài, cổ bông ngắn, lá đòng thuộc dạng hẹp và ngắn, màu xanh nhạt, đẻ nhánh hơi xòe. 3.1.2.2. Kết quả đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng bố trong điều kiện vụ Mùa 2011. Kết quả nghiên cứu cho thấy, số bông trên khóm của các dòng R dao động từ 5,2 đến 6,0 bông, trong đó các dòng R thơm (R2; HC3; HC5) có số bông trên khóm là tương đương nhau, từ 5,5 đến 5,7 bông trên khóm. Dòng R527 có số bông trên khóm thấp nhất. Số hạt trên bông đạt từ 142,5 đến 176,6 hạt. Các dòng R có số bông trên khóm nhiều thì số hạt trên bông lại thấp. Số hạt chắc trên bông dao động từ 118,6 đến 156,2 hạt, tỷ lệ lép thấp, từ 11,6 đến 17,1%. Khối lượng 1000 hạt của các dòng chênh lệch nhau không nhiều, từ 23,5 đến 25,8 gam. Năng suất thực thu của các dòng R từ 5,12 đến 6,04 tấn/ha. Các dòng R không thơm có năng suất thực thu cao hơn các dòng R thơm. Bảng 3.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng R trong điều kiện vụ mùa 2011 tại Gia lâm, Hà Nội Số bông/ Số hạt/ Số hạt Tỷ lệ KL.1000 NSLT NSTT Tên dòng khóm bông chắc/bông lép (%) hạt (g) (tấn/ha) (tấn/ha) TBR36 6,0±0,7 142,5±8,0 118,6±7,1 16,8 24,0 6,83 5,29 TBR45 5,7±0,7 164,8±8,6 136,6±8,9 17,1 23,5 7,32 5,57 R2 (HC) 5,5±0,5 148,2±7,9 126,9±7,2 14,4 25,8 7,20 5,41 HC3 5,6±0,7 145,8±7,2 124,9±9,9 14,3 23,5 6,57 5,12 HC5 5,7±0,7 152,4±11,4 130,8±11,6 14,2 24,0 7,16 5,45 R20 5,4±0,5 159,4±8,8 137,3±8,5 13,9 25,7 7,62 5,75 R527 5,2±0,4 176,6±9,2 156,2±12,5 11,6 24,0 7,80 6,04 4.1.2.3. Kết quả đánh giá chất lượng của các dòng bố trong vụ Mùa 2011 Bảng 3.6. Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng thƣơng trƣờng của các dòng R trong điều kiện vụ Mùa 2011 tại Gia lâm, Hà Nội Tỷ lệ Chiều Hàm Hàm Mùi thơm Tỷ lệ Tỷ lệ Chiều Tên gạo dài hạt lượng lượng (điểm) gạo xay gạo xát rộng hạt dòng nguyên gạo Protein Amylose Nội (%) (%) gạo mm) Lá (%) (mm) (%) (%) nhũ TBR36 83,3 70,5 57,9 6,4 2,3 8,01 22,4 0 1
13 TBR45 83,3 71,2 55,0 7,0 2,2 7,75 22,2 0 1 R2 (HC) 83,3 69,5 59,2 7,0 2,3 7,33 22,4 2 3 HC3 82,1 72,3 63,7 7,1 2,3 7,43 22,6 2 3 HC5 81,6 71,9 68,2 7,2 2,2 7,18 22,1 2 3 R20 83,3 71,3 68,9 6,9 2,1 6,13 23,2 0 1 R527 81,7 69,9 65,0 6,8 2,7 6,25 23,5 0 1 Tỷ lệ gạo xay của các dòng R dao động từ 81,6 đến 83,3%. Tỷ lệ gạo xát cao, từ 69,5 đến 71,9%. Trong đó có 6/7 dòng R có tỷ lệ gạo xát đạt trên 70%. Hai dòng có tỷ lệ gạo xát xấp xỉ 70% là R2 và R527. Các dòng HC3, HC5, R20 và R527 có tỷ lệ gạo nguyên đạt trên 60%. Tỷ lệ bạc bụng của dòng TBR36, R2, HC3, HC5 có tỷ lệ bạc bụng thấp, dưới 10%. Đây là một yếu tố quan trọng để chọn các dòng bố khi lai tạo tổ hợp lai mới chất lượng. Có 4/7 dòng có chiều dài hạt đạt trên 7mm, đó là các dòng TBR45, R2, HC3 và HC5. Bốn dòng này có 3 dòng là các R thơm. 6/7 dòng R có hình dạng hạt gạo thuộc loại thon dài, tỷ lệ dài trên rộng đạt trên 3. Hai dòng có hình dạng hạt thuộc hạt bầu là dòng TBR36 và R527. Hàm lượng Protein của các dòng R dao động từ 6,13 đến 8,01%. Có 6/7 dòng R có hàm lượng Protein đạt trên 7%, trong đó có cả 3 dòng R thơm. Hàm lượng amylose của các dòng R thuộc loại trung bình. Ba dòng (R2, HC3, HC5) có mùi thơm cả ở trên lá và trên nội nhũ, lá đạt điểm 2 (thơm), nội nhũ đạt điểm 3 (thơm). 3.1.3. Kết quả sử dụng chỉ phân tử để xác định gen quy định tính thơm của các dòng TGMS mới chọn tạo Chúng tôi đã sử dụng 2 mồi đơn ESP và IFAP để nhân lên đoạn ADN đặc hiệu cho gen thơm có kích thước 257bp, mẫu không có băng 257bp thì không mang gen thơm (Bradbury L.M.T. et al., 2005). Kết quả thu được sau khi điện di kiểm tra sản phẩm PCR ở hình 4.1. Hình 3.1. Kết quả điện di gel agarose 2% sản phẩm PCR cặp mồi ESP và IFAP Giếng 1: A2 Giếng 6: HC3 Giếng 11: E15S-3 Giếng 2: A3 Giếng 7: HC2 Giếng 12: E15S-2 Giếng 3: R998 Giếng 8: HC (R2) Giếng 13: E15S-1 Giếng 4: A12 Giếng 9: A11 Giếng 14: Hoa sữa Giếng 5: ST19 Giếng 10: Sén cù Giếng 15: 135S M: DNA ladder 100bp Kết quả điện di sản phẩm PCR cho thấy các giếng số 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14 tương ứng với các mẫu giống: Hoa sữa, Sén cù, ST19, HC (R2), HC2, HC3, E15S- 1, E15S-2 và E15S-3, đều có xuất hiện vạch 257bp, chứng tỏ các mẫu giống này có mang gen fgr quy định mùi thơm. Tại các giếng số 1, 2, 3, 4, 9 và 15 tương ứng với các mẫu giống A2, A3, R998, A12, A11, 135S không thấy xuất hiện vạch 257bp, vì vậy các mẫu giống này không có gen quy định mùi thơm (fgr).
14 3.2. Đánh giá khả năng kết hợp và tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng Trong vụ Mùa 2011 và Xuân 2012, sau khi khảo sát đánh giá các tính trạng của các dòng TGMS chúng tôi đã chọn lọc được 03 dòng mẹ TGMS (E15S-2, E15S-3, E15S-4) có nhiều đặc điểm nông sinh học, đặc điểm tính dục tốt để lai với 7 dòng cho phấn là dòng TBR36, TBR45, R20, R527, HC3, HC5 và dòng R2 theo sơ đồ lai đỉnh (3x7) nhằm mục đích đánh giá khả năng kết hợp và tuyển chọn tổ hợp lai có triển vọng. 3.2.1. Kết quả đánh giá năng suất và chất lượng của các tổ hợp lai 3.2.1.1. Kết quả đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai Kết quả nghiên cứu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất cho thấy: Trong các giống theo dõi có 15 tổ hợp cho năng suất thực thu thấp và thấp hơn đối chứng TH3-3 (7,91 tấn/ha), chỉ có 6 tổ hợp cho năng suất thực thu cao hơn so với đối chứng là E15S-2/R20, E15S-2/R2, E15S-3/R20, E15S-4/TBR45, E15S-4/R20 và E15S-4/R2 trong đó, năng suất thực thu cao nhất là tổ hợp E15S-2/R20 (8,39 tấn/ha). Bảng 3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lúa lai trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội Số hạt Khối lượng Năng suất Năng suất Số bông/ Tỷ lệ hạt Tổ hợp lai chắc/ 1.000 hạt lý thuyết thực thu khóm chắc (%) bông (gam) (tấn/ha) (tấn/ha) E15S-2/TBR36 6,3 155,6 88,7 22,2 7,83 5,91 E15S-2/TBR45 6,0 185,1 91,4 23,8 9,52 7,31 E15S-2/R20 6,0 195,4 92,9 25,5 10,76 8,39 E15S-2/R527 6,2 159,5 89,2 28,4 10,11 7,71 E15S-2/R2 6,5 172,1 86,7 26,7 10,75 8,17 E15S-2/HC3 5,8 154,3 87,3 24,6 7,93 5,90 E15S-2/HC5 6,1 152,7 82,1 23,2 7,78 5,57 E15S-3/TBR36 6,1 172,6 92,2 22,0 8,34 6,11 E15S-3/TBR45 6,2 181,3 88,8 23,7 9,59 6,88 E15S-3/R527 6,1 189,5 91,3 24,0 9,99 7,74 E15S-3/R20 6,2 164,8 89,4 28,3 10,41 7,92 E15S-3/R2 6,2 166,1 86,9 22,5 8,34 6,45 E15S-3/HC3 5,8 160,3 78,2 23,9 8,00 6,01 E15S-3/HC5 5,9 155,8 80,4 22,7 7,51 5,84 E15S-4/TBR36 7,2 145,2 87,3 24,9 9,37 7,14 E15S-4/TBR45 5,8 209,3 90,6 24,6 10,75 8,11 E15S-4/R527 6,3 146,3 84,7 21,5 7,13 5,39 E15S-4/R20 6,6 166,5 92,6 26,2 10,36 7,97 E15S-4/R2 6,3 175,8 92,1 28,0 11,16 8,38 E15S-4/HC3 5,9 159,8 83,7 24,5 8,32 6,53 E15S-4/HC5 6,2 160,3 79,3 23,1 8,26 6,10 TH3-3 (Đ/C) 6,3 185,0 85,6 24,9 10,45 7,91 CV (%) 1,52 8,65 7,35 2,15 - 5,08 LSD0,05 0,15 24,07 - 0,87 - 0,58 3.2.1.2. Kết quả đánh giá một số tính trạng liên quan đến chất lượng thương trường và dinh dưỡng của các tổ hợp lai Qua số liệu bảng 3.8 cho thấy tỷ lệ gạo xay của các tổ hợp dao động từ 72,4% (E15S-2/R20) đến 84,9% (E15S-2/R2), giống đối chứng TH3-3 (85,2%). Các tổ hợp khảo sát có tỷ lệ gạo xát biến động từ 62,8% (E15S-2/R20) đến 74,1% (E15S-2/R2),
15 giống đối chứng TH3-3 (72,7%); chiều dài hạt gạo cao hơn so với đối chứng, biến động từ 6,5mm đến 7,8mm (dòng đối chứng 6,4mm), chỉ có tổ hợp E15S-2/R20 có chiều dài xếp loại rất dài (7,8mm), tổ hợp E15S-2/R2 có chiều dài hạt gạo đạt 7,5mm. Một số tổ hợp có mùi thơm nhẹ ở lá nhưng khi đánh giá nội nhũ lại có mùi thơm trung bình như tổ hợp E15S-2/TBR36, E15S-2/TBR45, E15S-3/R20, E15S- 3/R2, E15S-4/R20 và E15S-4/R2. Riêng tổ hợp E15-2/R2 có mùi thơm lá và mùi thơm nội nhũ đều ở mức cao; hàm lượng amylose của các tổ hợp lai dao động từ 15,5- 22,6%, có 12/22 tổ hợp có hàm lượng amylose ≤ 20%. Hàm lượng protein từ 7,68 – 8,60% trong đó các tổ hợp E15-S2/R2 có hàm lượng cao nhất 8,60%. Thông qua đánh giá các chỉ tiêu chất lượng gạo cho thấy tổ hợp lai E15S-2/R2 có nhiều ưu điểm nổi trội hơn cả trong các tổ hợp đánh giá, cụ thể: tỷ lệ gạo xay 84,9%, gạo xát 72,1%, gạo nguyên 89,8%, chiều dài 7,5mm, chiều rộng 1,7mm, tỷ lệ D/R 4,4; và cơm có các chỉ tiêu chất lượng cao (tổng điểm 28). Bảng 3.8. Một số chỉ tiêu chất thƣơng trƣờng của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội Hàm Hàm Chiều Mùi Tỷ lệ Tỷ lệ Chiều dài Mùi lượng lượng rộng thơm Tổ hợp lai gạo xay gạo xát hạt gạo thơm lá amylose protein hạt gạo nội nhũ (%) (%) (mm) (điểm) (% tinh (% tinh (mm) (điểm) bột) bột) E15S-2/TBR36 77,8 66,5 6,6 1,6 1,0 3,0 21,4 7,68 E15S-2/TBR45 84,5 73,3 7,1 1,8 1,0 3,0 22,5 7,90 E15S-2/R20 72,4 62,8 7,8 1,8 0 1,0 16,0 8,30 E15S-2/R527 78,2 72,1 6,6 1,9 0 1,0 20,6 8,10 E15S-2/R2 84,9 74,1 7,5 1,7 2,0 4,0 18,0 8,60 E15S-2/HC3 78,6 69,3 6,9 1,8 2,0 3,0 16,2 8,40 E15S-2/HC5 77,2 68,1 7,1 1,9 2,0 2,0 16,4 7,80 E15S-3/TBR36 64,4 60,3 6,5 2,0 0 1,0 21,2 7,70 E15S-3/TBR45 73,7 68,2 6,7 1,7 1,0 2,0 22,2 7,80 E15S-3/R527 77,3 67,1 7,2 1,9 1,0 1,0 15,8 8,25 E15S-3/R20 77,3 67,1 7,5 2,0 1,0 3,0 20,4 8,15 E15S-3/R2 78,2 66,6 7,3 1,8 1,0 3,0 18,3 8,50 E15S-3/HC3 79,3 67,8 7,2 1,7 2,0 2,0 16,5 8,45 E15S-3/HC5 78,1 68,2 7,3 1,8 2,0 2,0 16,8 7,70 E15S-4/TBR36 77,9 70,9 6,8 2,2 1,0 3,0 21,5 7,72 E15S-4/TBR45 81,5 72,8 7,1 1,8 1,0 1,0 22,6 7,85 E15S-4/R527 82,1 70,8 7,5 1,7 1,0 1,0 15,7 8,40 E15S-4/R20 79,3 67,7 7,4 1,8 1,0 3,0 20,1 8,20 E15S-4/R2 77,8 63,8 6,6 1,7 1,0 3,0 18,2 8,50 E15S-4/HC3 80,2 69,5 6,8 1,7 2,0 3,0 15,5 8,45 E15S-4/HC5 82,4 69,7 6,6 2,0 2,0 3,0 16,7 7,75 TH3-3 (đ/c) 85,2 72,7 6,4 1,9 0 1,0 21,0 8,65 3.2.2. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ 3.2.2.1. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp chung của các dòng bố mẹ Bảng 3.9. Giá trị khả năng kết hợp chung của các dòng bố mẹ về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội Số Số hạt Khối lượng Năng suất Năng suất bông/khóm chắc/bông 1000 hạt lý thuyết thực thu
16 TBR36 0,365ns -10,212 ns -1,459 ns -0,642 ns -0,545 ns TBR45 -0,175ns 23,886** -0,457 ns 0,801** 0,503 ns Dòng bố R20 0,091ns 7,551 ns 2,177** 1,358** 1,165** R2 0,157 ns 3,320 ns 1,242 ** 0,930** 0,736* R257 0,023 ns -2,914 ns 1,424 ** -0,077 ns 0,016 ns HC3 -0,344 ns -9,882 ns -0,156 ns -1,068 ns -0,782 ns HC5 -0,108 ns -11,749 ns -1,489 ns -1302 ns -1,092 ns LSD0,05 1,08 7,74 0,62 0,52 0,59 LSD0,01 1,51 10,77 0,86 0,72 0,83 ns ns * ns E15S-2 -0,048 -0,200 0,424 0,087 0,064 ns Dòng mẹ E15S-3 -0,105 ns 2,043 ns -0,620 ns -0,270 ns -0,223 ns E15S-4 0,153 ns -1,843 ns 0,196 ns 0,183 ns 0,159 ns LSD0,05 0,71 5,07 0,40 0,34 0,36 LSD0,01 0,99 7,05 0,56 0,47 0,50 Đánh giá khả năng kết hợp chung của 7 dòng bố và 3 dòng mẹ về các tính trạng liên quan đến năng suất cho thấy: Dòng bố TBR45 có khả năng kết hợp chung cao về số hạt chắc/bông, năng suất lý thuyết, giá trị GCA tương ứng 23,886 và 0,801. Hai dòng bố R2 và R20 đều có khả năng kết hợp chung về khối lượng 1000 hạt, năng suất lý thuyết và năng suất thực thu. Giá trị GCA các chỉ tiêu trên của dòng R2 tương ứng là 1,242; 0,930 và 0,736. Giá trị GCA các chỉ tiêu trên của dòng R20 tương ứng là 2,177; 1,358 và 1,165. Dòng R527 chỉ có khả năng kết hợp chung về khối lượng 1000 hạt với giá trị GCA là 1,424. Trong 3 dòng mẹ, duy nhất chỉ có dòng E15S-2 có khả năng kết hợp chung về khối lượng 1000 hạt, giá trị GCA là 0,424. Như vậy, để có các dòng bố mẹ có khả năng kết hợp chung cao về các tính trạng liên quan đến năng suất nên chọn dòng mẹ E15S-2 và các dòng bố như R20, R2 và TBR45. Bảng 3.10. Giá trị khả năng kết hợp chung của các dòng bố mẹ về một số tính trạng chất lƣợng ở vụ Xuân 2012, tại Gia Lâm, Hà Nội Hàm Hàm Tỷ lệ gạo Tỷ lệ Tỷ lệ gạo Chiều dài lượng lượng xay gạo xát nguyên hạt gạo Amylose Protein ** TBR36 -4,874 ns -2,512 ns -1,812 ns -0,417 ns 2,673 -0,403 ns TBR45 1,657* 3,019** 0,819 ns -0,086 ns 3,738** -0,255 ns Dòng bố R20 -1,911 ns -2,549 ns 0,351 ns 0,513** 0,139 ns 0,110 ns ns ** ns ns R2 2,058 -0,247 3,453 0,082 -0,528 0,429* R257 0,958 ns 1,587 ns 4,087** 0,050 ns -1,330 ns 0,147 ns HC3 1,123 ns 0,451 ns -3,149 ns -0,087 ns -2,629 ns 0,327 ns HC5 0,989 ns 0,251 ns -3,749 ns -0,054 ns -2,062 ns -0,356 ns LSD0,05 1,24 1,22 1,23 0,31 0,78 0,31 LSD0,01 1,72 1,69 1,71 0,43 1,08 0,43 * * * ns ns E15S-2 0,843 1,043 1,052 0,034 0,034 0,007 ns Dòng mẹ E15S-3 -2,771 ns -1,942 ns 0,024 ns 0,048 ns 0,046 ns -0,026 ns E15S-4 1,928** 0,900 ns -1,077 ns -0,082 ns -0,080 ns 0,019 ns LSD0,05 0,81 0,77 0,81 0,20 0,51 0,20 LSD0,01 1,13 1,07 1,13 0,28 0,71 0,28 Đánh giá khả năng kết hợp chung của các dòng bố, mẹ về các tính trạng liên quan đến chất lượng gạo được trình bày ở bảng 3.10 cho thấy: Dòng bố TBR45 có khả
17 năng kết hợp chung về tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo xát, hàm lượng amylose với GCA tương ứng là 1,657; 3,019 và 3,738. Dòng bố R2 có khả năng kết hợp chung về tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo nguyên và hàm lượng protein, giá trị GCA tương ứng 2,058; 3,453 và 0,429. Các dòng TBR36, R20 và R527 chỉ có khả năng kết hợp ở một tính trạng, lần lượt giá trị GCA là 2,673 (hàm lượng amylose), 0,513 (chiều dài hạt gạo), 0,487 (tỷ lệ gạo nguyên). Dòng mẹ E15S-2 có khả năng kết hợp chung cao về tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo xát và tỷ lệ gạo nguyên, giá trị GCA tương ứng 0,843; 1,043 và 1,052. Dòng mẹ E15S- 4 chỉ có khả năng kết hợp về tỷ lệ gạo xay với giá trị GCA là 1,928. 3.2.2.2. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp riêng của các dòng bố mẹ Về tính trạng số hạt chắc trên bông: dòng mẹ E15S-2 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R20 và R2. Dòng mẹ E15S-3 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36 và R527. Dòng mẹ E15S-4 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố TBR45. Bảng 3.11. Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng số hạt chắc trên bông của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 E15S-2 -1,997 ns -6,599 ns 20,033** 9,967* -5,402 ns -3,634 ns -3,367 ns E15S-3 12,755* -12,646 ns -12,811 ns -7,273 ns 22,361** 0,125 ns -2,511 ns E15S-4 -10,758 ns 19,244** -7,221 ns 6,307 ns -16,959 ns 3,509 ns 5,879 ns LSD0,05 9,48 LSD0,01 13,20 Kết quả đánh giá khả năng kết hợp riêng về khối lượng 1000 hạt của các dòng bố mẹ (bảng 3.12) cho thấy: Dòng mẹ E15S-2 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R527, dòng E15S-3 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R20, dòng E15S-4 có khả kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36 và R2. Bảng 3.12. Giá trị khả năng kết hợp riêng trên tính trạng khối lƣợng 1.000 hạt của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 ns ns ns ns ** ns E15S-2 -1,259 -0,658 -1,589 0,543 3,343 -0,156 -0,223 ns ns ns ** ns ns ns E15S-3 -0,413 0,288 2,254 -2,617 -0,017 0,184 0,321 ns E15S-4 1,672** 0,370 ns -0,665 ns 2,074** -3,326 ns -0,028 ns -0,098 ns LSD0,05 0,76 LSD0,01 1,05 Bảng 3.13. Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng năng suất lý thuyết của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 E15S-2 -0,773 ns -0,522 ns 0,164 ns 0,780 * 0,946* -0,239 ns -0,156 ns E15S-3 0,098 ns -0,091 ns 0,172 ns -1,476 ns 1,180** 0,185 ns -0,068 ns E15S-4 0,674 ns 0,612 ns -0,336 ns 0,897* -2,127 ns 0,054 ns 0,224 ns LSD0,05 0,74 LSD0,01 1,03 Về năng suất lý thuyết: Dòng mẹ E15S-2 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R2 và R527. Dòng mẹ E15S-3 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R527. Dòng mẹ E15S-4 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R2. Bảng 3.14. Giá trị khả năng kết hợp riêng trên tính trạng năng suất thực thu của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 ns ns ns * ns ns E15S-2 -0,543 -0,189 0,233 0,839 0,699 -0,310 -0,330ns ns ns ns ns ** ns E15S-3 -0,052 -0,328 0,051 -0,997 1,013 0,084 0,228ns
18 E15S-4 0,595ns 0,517ns -0,285ns 0,558ns -1,712ns 0,225ns 0,102ns LSD0,05 0,76 LSD0,01 1,05 Trong 3 dòng mẹ chỉ có 2 dòng có khả năng kết hợp riêng về năng suất thực thu đó là dòng E15S-2 với bố R2 và E15S-3 với bố R527 với giá trị lần lượt là 0,839 và 1,023. Đối với tính trạng tỷ lệ gạo xay, dòng mẹ E15S-2 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36, TBR45 và R2. Dòng E15S-3 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R20, HC3 và HC5. Dòng E15S-4 chỉ có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố TBR36 (Bảng 4.15). Bảng 3.15. Giá trị khả năng kết hợp riêng trên tính trạng tỷ lệ gạo xay của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 E15S-2 3,593** 3,758** -4,777 ns 3,757** -1,843 ns -1,611 ns -2,877 ns E15S-3 -6,197 ns -3,431 ns 3,737** 0,674 ns 0,874 ns 2,707** 1,637* ** ns ns ns ns ns E15S-4 2,604 -0,327 1,041 -4,431 0,969 -1,096 1,241 ns LSD0,05 1,52 LSD0,01 2,11 Bảng 3.16. Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng tỷ lệ gạo xát của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 ns ns ns ** ns ns E15S-2 -0,441 0,825 -4,111 4,890 1,057 -0,611 -1,611 ns ns ns ** ns ns ns E15S-3 -3,659 -1,293 3,175 0,379 -0,954 0,878 1,475 ns E15S-4 4,099** 0,468 ns 0,936 ns -5,270 ns -0,103 ns -0,267 ns 0,136 ns LSD0,05 1,54 LSD0,01 2,14 Dòng mẹ E15S-2 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R2. Dòng mẹ E15S-3 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R20 về tỷ lệ gạo xát. Dòng mẹ E15S-4 có khả năng kết hợp riêng cao với các dòng bố TBR36. Bảng 3.17. Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng tỷ lệ gạo nguyên của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 ** ns ns * ns ns E15S-2 6,417 1,382 -3,753 1,548 -6,686 -0,553 1,747* E15S-3 3,141** -1,393 ns 4,875** -6,921 ns 4,646** -1,422 ns -2,925 ns E15S-4 -9,558 ns 0,011 ns -1,121 ns 5,473** 2,040* 1,976* 1,179 ns LSD0,05 1,51 LSD0,01 2,10 Về tỷ lệ gạo nguyên: Dòng mẹ E15S-2 có khả năng kết hợp riêng cao với các dòng bố TBR36, R2 và HC5. Dòng E15S-3 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R20, R527. Dòng E15S-4 có khả năng kết hợp riêng cao với dòng bố R2, R527 và HC3. Bảng 3.18. Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng chiều dài hạt gạo của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội TBR36 TBR45 R20 R2 R527 HC3 HC5 E15S-2 -0,065 ns 0,101 ns 0,199 ns 0,383 * -0,531 ns -0,101 ns 0,065 ns E15S-3 -0,182 ns -0,317 ns -0,116 ns 0,122 ns 0,054 ns 0,188 ns 0,251 ns ns ns ns ns * ns E15S-4 0,247 0,216 -0,083 -0,455 0,477 -0,086 -0,316 ns LSD0,05 0,38 LSD0,01 0,53