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

Chia sẻ: Elysale Elysale | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận án là chọn lọc được giống/dòng lúa thơm phát triển được trong điều kiện phèn và phèn mặn. Chọn được giống/dòng lúa thơm ngắn ngày (≤ 110 ngày), chịu phèn, chống chịu mặn (≤ 9 dSm-1), năng suất cao (≥ 5 tấn/ha), hàm lượng amylose (< 20%).

Chủ đề:

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

Lưu

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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mã ngành: 62 62 01 10 NGUYỄN PHÚC HẢO NGHIÊN CỨU GIỐNG LÚA THƠM TRONG ĐIỀU KIỆN PHÈN VÀ PHÈN MẶN Cần Thơ, 2020
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn: PGS.TS. Võ Công Thành Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường. Họp tại: Vào lúc ….. giờ ….. ngày ….. tháng ….. năm ……….. Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ. Thư viện Quốc gia Việt Nam. ii
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 1. Nguyễn Phúc Hảo và Võ Công Thành, 2019. Tuyển chọn các dòng lúa thơm chống chịu phèn tại Mộc Hóa và Kiến Tường, tỉnh Long An. Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ. 55(3B): 24-33 2. Nguyễn Phúc Hảo và Võ Công Thành, 2020. Làm mất ảnh hưởng của quang kỳ trên giống lúa Nàng Thơm Chợ Đào. Tạp chí Khoa học trường Đại học Cần Thơ. 56(4B): 89-96 iii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1.Tính cấp thiết của đề tài Hầu hết các vùng lúa nước sâu ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là đất phèn, nồng độ sắt và nhôm cao, gây độc hại cho cây lúa nhất là ở giai đoạn mạ trước khi ngập, đặc biệt trong điều kiện mưa nắng thất thường. Những năm gần đây, hạn hán xuất hiện với tần suất dày hơn, làm cho những vùng đất sử dụng nước để ém phèn, nay lại xì phèn. Hạn hán làm cho hiện tượng xâm nhập mặn ở một số vùng đất ven biển, thậm chí những vùng xa cửa sông trở nên trầm trọng hơn (mùa khô năm 2015, ở ĐBSCL chỉ có tỉnh Đồng Tháp là không bị nhiễm mặn), tạo nên quá trình mặn trong đất, ảnh hưởng rất lớn lên canh tác lúa. Cây lúa sống trong điều kiện có độc chất sắt, nhôm hoặc mặn trong đất sẽ chịu nhiều tác động cùng lúc, chẳng hạn như sự thiếu hụt lân, thừa sắt nhôm, và các hợp chất có chứa lưu huỳnh (S), lá teo tóp, khô, cây lúa có thể ngừng sinh trưởng… Các biểu hiện về triệu chứng gây độc này rất phức tạp, vì tác động và tính chất tổng hợp của nó. Vài thập niên trở lại đây, trong công tác chọn giống ở Việt Nam, các nhà chọn giống đã cố gắng để chọn tạo ra nhiều giống lúa mới có khả năng canh tác được trên vùng đất phèn, phèn mặn, điều này càng phù hợp với nhu cầu hiện nay, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu, mặn xâm nhập nhiều, ảnh hưởng nặng nề đến canh tác lúa, khi những vùng trước đây vốn có khả năng ém phèn lại trở thành vùng phèn hoạt động, vùng đất không mặn lại trở thành vùng nhiễm mặn; hay quá trình khai thác các vùng đất phèn cũng có nhu cầu cao về các giống lúa này. Các nhà chọn giống đã sử dụng nhiều công cụ như lai tạo, xử lý đột biến bằng các tác nhân vật lý hoặc hoá học, khai thác nguồn gen của các giống lúa bản địa… để tạo ra những giống lúa mới cho mục tiêu trên. Trong các phương pháp chọn giống đó, xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt nhằm tạo ra những biến đổi nhất định trên hệ thống tái sinh của thực vật (đối với lúa là giai đoạn hạt nảy mầm) cũng được quan tâm. Song song đó, việc kết hợp thanh lọc khả năng chống chịu phèn và mặn trong môi trường dung dịch dinh dưỡng cũng như kết hợp các phương pháp để đánh giá và chọn lọc các đặc tính về phẩm chất trong quá trình chọn lọc giống mới là một bước đi quan trọng và cần thiết trong công tác chọn các giống lúa chống chịu phèn, mặn này. Đó là cơ sở để đánh giá khả năng chống chịu trước khi có những thí nghiệm trong điều kiện canh tác tại các vùng phèn, mặn điển hình ở 1
Đồng bằng sông Cửu Long cũng như duy trì và phát huy những đặc tính tốt về phẩm chất của các giống mới chọn lọc. Xuất phát từ các yêu cầu trên, hướng nghiên cứu: “Nghiên cứu giống lúa thơm trong điều kiện phèn và phèn mặn” được đặt ra, nhằm chọn lọc được các giống lúa canh tác tốt trong điều kiện phèn và phèn mặn mà vẫn duy trì được tính thơm cũng như giữ được những đặc tính tốt của giống. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Chọn được giống/dòng lúa thơm ngắn ngày ( 110 ngày), chịu phèn, chống chịu mặn (≤ 9 dSm-1), năng suất cao ( 5 tấn/ha), hàm lượng amylose (< 20%). 1.3. Ý nghĩa khoa học Chỉ thị protein (polypeptide liên kết với tính thơm của lúa) có thể sử dụng như một công cụ trong việc xác định nhanh những giống/dòng lúa thơm, tăng hiệu quả và rút ngắn được thời gian chọn lọc. Qui trình hoàn chỉnh chọn lọc dòng lúa mới qua các thế hệ được xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt vào giai đoạn nảy mầm, áp dụng trên giống lúa mùa bị ảnh hưởng bởi quang kỳ là một công cụ hữu hiệu, có thể áp dụng trên những nghiên cứu khác với giống lúa mùa 1.4. Ý nghĩa thực tiễn Chọn được giống/dòng lúa thơm mới không bị ảnh hưởng bởi quang kỳ, có năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện canh tác ở những vùng khó khăn, bị nhiễm phèn và phèn mặn ở đồng bằng sông Cửu Long. 1.5 Những đóng góp mới của luận án Ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE xác định được marker phân tử liên kết với tính thơm của các giống lúa thơm, làm cơ sở để nhanh chóng phát hiện và chọc lọc được giống lúa thơm. Qui trình chọn lọc dòng lúa mới bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt qua các thế hệ, có thể chọn lọc được các dòng lúa mới với năng suất và phẩm chất phù hợp mục tiêu chọn lọc, áp dụng cho các giống lúa mùa (bị ảnh hưởng bởi quang kỳ). Chọn lọc được giống/dòng lúa thơm phát triển được trong điều kiện phèn và phèn mặn CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu thí nghiệm Giống lúa mùa NTCĐ được thu thập tại huyện Cần Đước, tỉnh Long An. Giống lúa sau khi thu thập sẽ trồng và thu thành từng dòng 2
thuần riêng biệt (1 cá thể) nhằm đảm bảo độ thuần, việc này nhằm mục đích không để xảy ra trường hợp lẫn cơ giới trong vật liệu thu thập có thể ảnh hưởng đến kết quả. Thí nghiệm thanh lọc tính chống chịu trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida sử dụng giống lúa IR28 để làm giống đối chứng chuẩn nhiễm phèn, mặn; Sử dụng giống lúa Nàng Hoa 9 làm giống đối chứng đối với thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản ngoài đồng. Bảng 2.1 Một số đặc tính của vật liệu thí nghiệm STT Đặc tính giống NTCĐ (*) IR28 Nàng hoa 9 1 Thời gian sinh 170-185 ngày 90-95 ngày 95-104 ngày trưởng (ảnh hưởng quang kỳ) 2 Số bông/m2 200-250 280-320 300-350 3 Số hạt chắc/bông 80-120 90-130 100-130 4 Trọng lượng 25,0 gam 25-26 gam 25-26 gam 1.000 hạt 5 Kháng rầy nâu Cấp 1 Cấp 1 Cấp 3 6 Chống chịu mặn 6 - 9 dSm-1 Nhiễm mặn 0 - 3 dSm-1 7 Chống chịu phèn Khá Nhiễm phèn Khá 8 Dài hạt gạo 6,6 mm 6,7-6,8 mm 6,8-7,0 mm 9 Chiều cao cây 150-160 cm 95-100 cm 100-110 cm 10 Màu sắc hạt gạo Màu trắng Màu trắng Màu trắng 11 Mùi thơm Thơm Không thơm Thơm nhẹ 12 Hàm lượng 15-18 20-23 21,1 Amylose (%) 2.2 Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Tạo dòng lúa mới bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt và chọn dòng phân ly từ thế hệ M1 đến M4. Nội dung 2: Đánh giá các dòng triển vọng ở thế hệ M5. Nội dung 3: Khảo nghiệm cơ bản các dòng triển vọng trong điều kiện canh tác thực tế tại huyện Mộc Hoá và Thị xã Kiến Tường, Long An Nội dung 4: Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá độ thuần và mùi thơm của các dòng triển vọng 2.3 Phương pháp nghiên cứu Nội dung 1: Tạo dòng lúa mới bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt và chọn dòng phân ly từ thế hệ M1 đến M4. 2.3.1 Phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt Căn cứ vào các cơ sở khoa học đã được công bố của nhiều tác giả về xử lý nhiệt độ gây biến đổi trên thực vật (Slim và ctv., 2013; Sharma và ctv., 2018), đã có nhiều kết quả chỉ rõ được những biến 3
đổi ở các cấp độ ADN và protein (E. R. Waters và B. A. Schaal, 1996). Với bằng chứng chỉ ra rằng, có sự thay đổi về biểu hiện của các polypeptide theo hướng tăng cường hoặc suy giảm, hay làm xuất hiện mới hoặc làm mất đi một vài polypeptide. Những kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, có sự khác biệt nhất định trong cấu trúc của ADN, đây là cơ sở gây ra những biến đổi và những biến đổi có khả năng di truyền. Kế thừa kết quả của một số nghiên cứu trong nước trước đây (Quan Thị Ái Liên, 2013), cũng sử dụng biện pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt trên lúa nhằm mục đích là thay đổi sự biểu hiện của chúng và đã thành công trên một số giống lúa khác. Việc sử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt trên vật liệu ban đầu được tiến hành vào thời điểm hạt nảy mẩm (hệ thống tái sinh) là thời điểm quá trình phân bào nguyên nhiễm đang diễn ra mạnh mẽ và hạt lúa rất mẫn cảm với nhiệt độ. Xử lý sốc nhiệt độ và chọn dòng sau xử lý: 1.000 hạt được chọn lọc từ việc làm thuần vật liệu gốc sẽ ngâm 24 tiếng (cứ 6 tiếng thay nước và rửa hạt một lần nhằm đảm bảo khả năng nảy mầm bình thường và đồng đều) sau đó ủ. Khi hạt giống vừa nứt nanh (quá trình phân bào nguyên nhiễm ở phôi bắt đầu diễn ra mạnh mẽ) thì tiến hành xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt ở 50oC (duy trì nhiệt độ ổn định tại 50oC trong vòng 5 phút). 2.3.2 Phương pháp chọn dòng Áp dụng phương pháp chọn lọc phả hệ. Kết thúc thế hệ M2, thu hoạch M3 bằng cách phân lập các dòng. Ở thế hệ M4 hoặc M5 bắt đầu tiến hành các công việc đánh giá, so sánh thử nghiệm các dòng trong điều kiện nhà lưới và chỉ chọn lọc những cá thể có biểu hiện dương tính – có (mùi thơm, một số đặc tính nông học…) hoặc âm tính –không (ảnh hưởng quang kỳ, chiều cao cây…) đối với các tính trạng quan sát. Sau khi tuyển chọn ra một số dòng có các tính trạng như mong muốn sẽ tiến hành khảo nghiệm cơ bản trong điều kiện sản xuất thực tế ngoài đồng ruộng (số dòng này đã ở thế hệ M6, M7), các dòng này vẫn tiếp tiếp tục được chọn lọc để thu dòng thuần cho khảo nghiệm sản xuất (Chahal và Gosal, 2002). Cụ thể quá trình chọn lọc như sau: - Xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt vào giai đoạn nảy mầm của hạt tạo ra quần thể M1. 4
Hình 2.1 Sơ đồ chọn lọc dòng thuần qua các thế hệ - Sau khi có quần thể M1, chọn cá thể có biểu hiện những biến đổi theo yêu cầu chọn lọc đã đặt ra, các cá thể này được trồng thành thế hệ M2 trong điều kiện nhà lưới. - Ở thế hệ M2, trồng riêng từng cây (mỗi cây trồng từ 1 hạt), theo dõi các đặc tính về sinh trưởng, tính quang cảm và các đặc điểm nông học khác, có trồng kèm đối chứng. - Tiếp tục thực hiện việc chọn lọc như trên ở thế hệ M3, chọn lọc trong điều kiện mùa thuận (tháng 8 dương lịch) và mùa nghịch (tháng 3 dương lịch) xen kẽ, việc chọn lọc theo mùa thuận và mùa nghịch xen kẽ nhằm 2 mục tiêu (1) kiểm tra biểu hiện không quang cảm của các dòng chọn lọc trong mùa nghịch và (2) tăng số mùa vụ trong năm, rút ngắn thời gian chọn lọc. - Từ thế hệ M4 thực hiện thêm các phân tích về phẩm chất như hàm lượng amylose, protein, mùi thơm… - Thế hệ M5 tiến hành thanh lọc khả năng chống chịu của các dòng chọn lọc được ở giai đoạn mạ trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida, có bổ sung các yếu tố phèn, mặn. Cụ thể quá trình được trình bày ở hình 2.1. Nội dung 2: Đánh giá các dòng triển vọng ở thế hệ M5. 5
2.3.3 Phương pháp đánh giá khả năng chịu mặn NaCl của các giống lúa trong điều kiện nhà lưới Theo phương pháp của IRRI (1997) gồm năm nghiệm thức bao gồm đối chứng, 3 dS/m, 6 dS/m, 9 dS/m và 12 dS/m; tương đương nồng độ muối 0‰; 1,92‰; 3,84‰; 5,76‰ và 7,68‰. 2.3.4 Phương pháp đánh giá khả năng chịu phèn nhôm Al2(SO4)3 của các giống lúa trong điều kiện nhà lưới Theo phương pháp của IRRI (1997) gồm bốn nghiệm thức 0 (đối chứng), 100, 200, 300 ppm 2.3.5 Phương pháp đánh giá khả năng chịu phèn sắt FeSO4 của các giống lúa trong điều kiện nhà lưới Theo phương pháp của IRRI (1997) gồm bốn nghiệm thức 0 (đối chứng), 500, 800, 1000 ppm 2.3.6 Phương pháp đánh giá phẩm chất hạt gạo * Phương pháp phân tích hàm lượng amylose (Cagampang and Rodriguez, 1980) * Phương pháp đánh giá cảm quan mùi thơm của hạt gạo bằng KOH 1,7% (IRRI, 1996) * Phương pháp phân tích nhiệt trở hồ (Jennings và ctv., 1979) * Phương pháp phân tích độ bền thể gel (Tang và ctv., 1991) * Chiều dài và hình dạng hạt gạo 2.3.7 Đánh giá sơ khởi trong nhà lưới ở thế hệ M5 (Quy phạm khảo nghiệm giống VCU của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2011) Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 nhân tố, 15 nghiệm thức (là 14 dòng lúa mới được chọn ở thế hệ M5 và đối chứng). Do thế hệ M5 được trồng trong mùa thuận nên sử dụng nghiệm thức đối chứng là giống lúa NTCĐ (có thể trổ). Tổng cộng có 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lai tương ứng với 1m2. Tổng cộng có 7 chỉ tiêu được ghi nhận, chia làm 2 nhóm - Nhóm chỉ tiêu sinh trưởng, gồm 2 chỉ tiêu Thời gian sinh trưởng (ngày) và Chiều cao cây (cm) - Nhóm chỉ tiêu năng suất và thành phần năng suất gồm 5 chỉ tiêu: Số bông/m2; Số hạt chắc/bông; Tỉ lệ hạt chắc (%); Khối lượng 1.000 hạt (gam). Các chỉ tiêu này dùng để tính năng suất lý thuyết (NSLT); Năng suất thực tế (tấn/ha). Nội dung 3: Khảo nghiệm cơ bản các dòng triển vọng trong điều kiện canh tác thực tế tại huyện Mộc Hoá và Thị xã Kiến Tường, Long An 6
2.3.8 Khảo nghiệm cơ bản (Quy phạm khảo nghiệm giống VCU của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, 2011) Thí nghiệm bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 nhân tố, 8 nghiệm thức tương ứng với 7 dòng lúa mới chọn lọc và giống đối chứng Nàng hoa 9. Thí nghiệm có 3 lần lặp lại. Diện tích mỗi lô 24 m2 (8 x 3 m). Khoảng cách các lô trong cùng 1 khối là 40 cm, khoảng cách giữa các khối là 50 cm. Biện pháp canh tác: Cấy mạ 14 ngày (mạ sân), cấy 1 tép với khoảng cách 15 x 20 cm. Bón phân theo công thức 100 N – 60 P2O5– 50 K2O và chia làm 5 lần bón. Bảng 2.2 Một số đặc tính của bộ giống/dòng lúa thí nghiệm (LA11 đến LA18 ghi nhận ở thế hệ M5) Giống TGST Cao cây Amylose Mùi / Nguồn gốc (ngày) (cm) (%) thơm dòng LA11 NTCĐ ĐB1-3-13-1-1 105-110 104 13,80 Thơm nhẹ LA13 NTCĐ ĐB1-3-15-1-3 105-110 100 12,85 Thơm nhẹ LA14 NTCĐ ĐB1-3-15-1-1 107-112 105 12,54 Thơm nhẹ LA15 NTCĐ ĐB1-3-15-1-2 105-110 105 13,12 Thơm nhẹ LA16 NTCĐ ĐB1-3-15-2-2 105-110 100 11,26 Thơm nhẹ LA17 NTCĐ ĐB1-3-15-2-3 105-110 100 13,28 Thơm LA18 NTCĐ ĐB2-1-15-1-1 105-110 102 13,07 Thơm nhẹ Nàng Jasmine 85 x AS 996 100-105 95-100 17,21 Thơm nhẹ hoa 9 * Các chỉ tiêu ghi nhận ở thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản các dòng M6 ngoài đồng Để ghi nhận các chỉ tiêu nông học trong điều kiện canh tác ngoài đồng, mỗi lô thí nghiện chọn 5 vị trí theo hình chéo góc (không chọn những buội ở hàng bảo vệ), cắm cây đánh dấu và ghi nhận các chỉ tiêu trong suốt vụ theo các thời điểm, phương pháp theo dõi và thang đánh giá của Quy chuẩn khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của các giống lúa (VCU) của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2011) gồm: - Nhóm chỉ tiêu sinh trưởng, gồm 2 chỉ tiêu Thời gian sinh trưởng (ngày) và Chiều cao cây (cm) - Nhóm chỉ tiêu năng suất và thành phần năng suất gồm 5 chỉ tiêu: Số bông/m2 ; Số hạt chắc/bông; Tỉ lệ hạt chắc (%); Khối lượng 1.000 hạt (gam).Các chỉ tiêu này dùng để tính năng suất lý thuyết (NSLT); Năng suất thực tế (tấn/ha). * Phương pháp lấy mẫu đất và phân tích các chỉ tiêu đất Lấy mẫu đất theo phương pháp của Ủy ban khoa học và kỹ thuật nhà nước (TCVN4046:1985). 7
* Phương pháp đánh giá khả năng chống chịu phèn trong điều kiện canh tác ngoài đồng (IRRI, 2002). Nội dung 4: Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá độ thuần và mùi thơm của các dòng triển vọng. 2.3.9 Phương pháp điện di protein SDS-PAGE (Laemmli, 1970) 2.3.10 Nhận diện gen thơm bằng chỉ thị phân tử ADN (Rogers and Bendich, 1994) có cải tiến 2.4 Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm Excel để xử lý số liệu và phần mềm SPSS 22.0 để phân tích thống kê. Dùng phép thử F để xác định sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Dùng phép thử Ducan để so sánh trung bình giữa các nghiệm thức ở mức ý nghĩa 5%. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 3.1 Kết quả tạo dòng lúa mới bằng phương pháp xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt và chọn dòng phân ly từ thế hệ M1 đến M4 3.1.1 Kết quả xử lý nhiệt độ gây sốc nhiệt (thế hệ M1) Ở thế hệ M1, tổng cộng 1.000 hạt giống gốc được xử lý nhiệt độ để gây sốc nhiệt sẽ được trồng trong mùa thuận (trồng vào tháng 8 dương lịch) với mục đích cho các cá thể trổ bình thường để thu hạt M2, đây là thế hệ có sự phân li và tái tổ hợp mạnh mẽ. Kết thúc thế hệ M1, thu mỗi cá thể 1 hạt và tiến hành nhân lên ở thế hệ M2. 3.1.2 Thế hệ M2 đến thế hệ M4 Ở thế hệ M2 được trồng trong mùa nghịch. Chọn lọc ở thế hệ M2 với đối chứng là NTCĐ gốc và các hạt M1 được thực hiện trong mùa nghịch nhằm mục đích xác định được cá thể trổ sớm. Có 2 cá thể trổ sớm (107 và 111 ngày) được ghi nhận. Đến ngày thứ 120 thì ngưng thế hệ M2 vì thời gian sinh trưởng đã vượt quá mục tiêu đặt ra là chọn lọc dòng có thời gian sinh trưởng
Chiều dài hạt (mm) 6,8 6,8 6,6 Màu sắc hạt gạo Trắng Trắng Trắng (*) Không ghi nhận về thời gian sinh trưởng vì M 2 trồng vào mùa nghịch (**) ghi nhận tại thời điểm thu hoạch 2 cá thể trổ sớm. Ở thế hệ M3, các dòng được trồng trong mùa thuận, có sự phân ly về các đặc tính nông học cũng như tính quang cảm. Kết quả chọn được chọn được 6 dòng (cá thể) có thời gian sinh trưởng biến thiên từ 95 - 118 ngày, chiều dài hạt gạo biến thiên từ 6,6 – 6,8 mm, gạo có màu trắng. Các dòng này tiếp tục nhân thành dòng thế hệ M4. Bảng 3.2 Tổng hợp các dòng triển vọng chọn được từ thế hệ M2 đến thế hệ M4 Thế hệ M2 Số dòng được Số dòng Một số đặc tính cơ bản các chọn được chọn dòng chọn nhân lên M5 Thế hệ Thế hệ nhân lên M3 M4 M5 NTCĐ ĐB -1 4 25 8 TGST (95 - 110 ngày); cao NTCĐ ĐB-2 2 18 6 cây
6 NTCĐ ĐB-1-3-15-3 100 98e 7 NTCĐ ĐB-1-3-15-4 100 97e 8 NTCĐ ĐB-1-3-15-6 98 99e 9 NTCĐ ĐB-2-1-3-1 105 103d 10 NTCĐ ĐB-2-1-3-2 108 107bc 11 NTCĐ ĐB-2-1-9-1 110 111a 12 NTCĐ ĐB-2-1-15-1 107 105cd 13 NTCĐ ĐB-2-1-15-2 105 98e 14 NTCĐ ĐB-2-1-18-1 110 103d F - ** CV (%) - 10,28 Bảng 3.4 Thành phần năng suất, năng suất của các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 % Khối lượng NSTT NSLT Bông/ Hạt chắc Giống/dòng 2 hạt 1.000 hạt (tấn (tấn m /bông chắc (g) /ha) /ha) NTCĐ ĐB-1-3-6-1 218 de 112bcdef 79,7abc 24,1g 5,1de 5,9d NTCĐ ĐB-1-3-8-1 232cd 121abcd 82,3ab 25,3b 5,3 d 7,1bc NTCĐ ĐB-1-3-13-1 264 a 123 abc 80,9 abc 25,8a 6,4 a 8,4a NTCĐ ĐB-1-3-15-1 256 ab 128 a 81,3 abc 25,9a 6,2 ab 8,5a NTCĐ ĐB-1-3-15-2 224 cd 106 def 77,4 bcd 23,3h 4,3 hi 5,5d NTCĐ ĐB-1-3-15-3 198 efg 114 abcde 77,4 bcd 24,5efg 4,0 j 5,5d NTCĐ ĐB-1-3-15-4 192 gh 124 abc 87,4 a 24,5def 4,8 ef 5,9d NTCĐ ĐB-1-3-15-6 214def 117abcde 85,6a 24,2fg 4,7fg 6,1d NTCĐ ĐB-2-1-3-1 236bcd 106def 77,0bcd 25,2bc 5,9c 6,3cd NTCĐ ĐB-2-1-3-2 176h 98f 70,1d 24,8cde 4,1ij 4,3e NTCĐ ĐB-2-1-9-1 194 fgh 111 bcdef 83,6 ab 25,0bc 4,8 ef 5,4d NTCĐ ĐB-2-1-15-1 242 bc 126 ab 79,8 abc 25,0bc 6,0 bc 7,6ab NTCĐ ĐB-2-1-15-2 222 cd 103 ef 73,8 cd 24,1g 4,9 ef 5,5d NTCĐ ĐB-2-1-18-1 228 cd 97 f 73,5 cd 24,8cd 4,5 gh 5,5d NTCĐ Đối chứng 216 def 109 cdef 85,9 a 24,4fg 4,8 f 5,8d F ** ** ** ** ** ** CV (%) 5,4 7,4 5,2 0,8 3,5 8,2 Năng suất thực tế của các dòng ưu tú khá cao. Tuy nhiên, đây chỉ là kết quả ghi nhận bước đầu vì điều kiện canh tác nhà lưới với diện tích nhỏ, có thể sẽ biến động khi canh tác thực tế ngoài đồng với diện tích lớn hơn. Nhưng kết quả này cũng cho thấy các dòng có thể có tiềm năng năng suất tốt trong điều kiện canh tác thực tế. 3.2.2 Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng hạt các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 10
Bảng 3.5 Một số chỉ tiêu chất lượng hạt các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 A P NTH ĐBG DH MT Giống/dòng D/R PD (%) (%) (cấp) (cấp) (mm) (cấp) NTCĐ ĐB-1-3-6-1 13,2 6,2 5 3 6,6 3,1 Thon dài 1 NTCĐ ĐB-1-3-8-1 12,6 6,9 5 3 6,6 3,1 Thon dài 2 NTCĐ ĐB-1-3-13-1 14,3 6,0 6 3 6,7 3,1 Thon dài 2 NTCĐ ĐB-1-3-15-1 13,6 6,8 6 3 6,7 3,1 Thon dài 2 NTCĐ ĐB-1-3-15-2 15,7 6,9 5 1 6,8 3,0 Thon dài 1 NTCĐ ĐB-1-3-15-3 11,2 5,8 6 1 6,6 3,0 Thon dài 1 NTCĐ ĐB-1-3-15-4 16,4 6,3 6 1 6,7 3,1 Thon dài 2 NTCĐ ĐB-1-3-15-6 13,2 6,5 6 1 6,7 3,1 Thon dài 1 NTCĐ ĐB-2-1-3-1 14,2 5,2 5 3 6,6 3,1 Thon dài 2 NTCĐ ĐB-2-1-3-2 16,3 5,1 5 3 6,7 2,9 Trung bình 2 NTCĐ ĐB-2-1-9-1 16,0 6,1 6 3 6,8 3,1 Thon dài 2 NTCĐ ĐB-2-1-15-1 12,9 6,1 6 3 6,8 3,1 Thon dài 2 NTCĐ ĐB-2-1-15-2 16,4 5,4 6 3 6,6 3,0 Thon dài 1 NTCĐ ĐB-2-1-18-1 14,8 5,1 6 3 6,7 3,0 Thon dài 1 NTCĐ (ĐC) 15,4 6,3 6 3 6,6 3,0 Thon dài 2 Ghi chú: A: Hàm lượng Amylose; P: Hàm lượng protein; NTH: Nhiệt trở hồ; ĐBG: Độ bền gel; DH: Chiều dài hạt gạo; D/R: Chiều dài/chiều rộng gạo; PD: Phân dạng hạt gạo; MT: Mùi thơm. Các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 có chỉ tiêu phẩm chất không nổi bật nhiều so với giống NTCĐ đối chứng. Riêng chỉ tiêu chiều dài hạt gạo tăng nhẹ so với đối chứng, đạt từ 6,6 đến 6,8 mm, theo phân dạng hạt gạo thì được xếp vào nhóm hạt thon dài (tỉ lệ dài/rộng > 3), trong khi giống NTCĐ gốc có chiều dài hạt là 6,6 mm. Kết thúc quá trình đánh giá các chỉ tiêu phẩm chất và các chỉ tiêu nông học, các dòng có đặc tính tốt là NTCĐ ĐB-1-3-13-1, NTCĐ ĐB-1-3-15-1, NTCĐ ĐB-1-3-15-2 và NTCĐ ĐB-2-1-15-1 (có hàm lượng protein cao) được chọn để tiếp tục nhân dòng và tiến hành đánh giá tính chống chịu trong điều kiện phèn, mặn để chuẩn bị khảo nghiệm thực tế ngoài đồng. 3.2.3 Đánh giá khả năng chống chịu mặn các dòng NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 Các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 được đánh giá khả năng chống chịu mặn ở năm nghiệm thức trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida: đối chứng không mặn, 3 dSm-1, 6 dSm-1, 9 dSm-1 và 12 dSm-1; tương đương nồng độ muối 0‰; 1,92‰; 3,84‰; 5,76‰ và 7,68‰. Ghi nhận kết quả và ngưng thí nghiệm khi giống chuẩn 11
nhiễm IR28 chết hoàn toàn (cấp 9) hoặc sau khi thí nghiệm được 21 ngày. Kết quả ghi nhận cụ thể như sau: Bảng 3.6 Cấp chống chịu mặn của các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 trong dung dịch dinh dưỡng TT Giống/dòng 3 dSm-1 6 dSm-1 9 dSm-1 12 dSm-1 21 ngày 21 ngày 17 ngày 14 ngày 1 NTCĐ ĐB-1-3-6-1 1 3 5 7 2 NTCĐ ĐB-1-3-8-1 1 3 5 9 3 NTCĐ ĐB-1-3-13-1 1 3 3 5 4 NTCĐ ĐB-1-3-15-1 1 1 3 3 5 NTCĐ ĐB-1-3-15-2 1 1 3 7 6 NTCĐ ĐB-1-3-15-3 1 3 5 9 7 NTCĐ ĐB-1-3-15-4 1 3 5 5 8 NTCĐ ĐB-1-3-15-6 1 3 5 9 9 NTCĐ ĐB-2-1-3-1 1 3 5 9 10 NTCĐ ĐB-2-1-3-2 3 3 9 9 11 NTCĐ ĐB-2-1-9-1 1 5 9 9 12 NTCĐ ĐB-2-1-15-1 1 3 3 5 13 NTCĐ ĐB-2-1-15-2 1 3 5 9 14 NTCĐ ĐB-2-1-18-1 3 5 7 9 15 NTCĐ Đối chứng 1 3 7 7 16 IR 28 (chuẩn nhiễm) 3 5 9 9 Kết quả đánh giá có sự khác biệt về khả năng chống chịu trong điều kiện mặn giữa các dòng lúa NTCĐ mới chọn tạo và giống NTCĐ đối chứng. Bốn dòng lúa mới NTCĐ ĐB-1-3-13-1, NTCĐ ĐB-1-3-15-1, NTCĐ ĐB-1-3-15-2 (chống chịu ở nồng độ 9 dSm-1) và NTCĐ ĐB-2-1-15-1 thể hiện tính chống chịu tốt trong điều kiện mặn ở nồng độ 9 dSm-1 - 5,76‰ và 12 dSm-1 - 7,68‰ (cấp 3 và 5) được chọn để nhân dòng và khảo nghiệm ở thế hệ tiếp theo. Đối với thanh lọc tính chống chịu phèn, các dòng biểu hiện tính chống chịu mặn tốt ở thế hệ M5 được tách dòng ở thế hệ M6 để thanh lọc và được mã hoá như sau: Bảng 3.7 Bảng mã hoá và tách dòng các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc để thanh lọc phèn TT Dòng chọn ở thế hệ M5 Tách dòng (thế hệ M6) Mã hoá 1 NTCĐ ĐB-1-3-13-1 NTCĐ ĐB-1-3-13-1-1 LA11 2 NTCĐ ĐB-1-3-15-1-3 LA13 3 NTCĐ ĐB-1-3-15-1 NTCĐ ĐB-1-3-15-1-1 LA14 4 NTCĐ ĐB-1-3-15-1-2 LA15 12
5 NTCĐ ĐB-1-3-15-2-2 LA16 NTCĐ ĐB-1-3-15-2 6 NTCĐ ĐB-1-3-15-2-3 LA17 7 NTCĐ ĐB-2-1-15-1 NTCĐ ĐB-2-1-15-1-1 LA18 3.2.4 Kết quả đánh giá khả năng chống chịu phèn của các dòng NTCĐ mới chọn lọc ở thế hệ M5 3.2.4.1 Phèn Al2(SO4)3 Tám giống/dòng lúa được đánh giá khả năng chống chịu phèn nhôm trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida có bổ sung Al2(SO4)3 với các nồng độ 100, 200 và 300 ppm Al2(SO4)3 (đối chứng 0 ppm). Bảng 3.8 Kết quả đánh giá khả năng chống chịu phèn nhôm Al2(SO4)3 của các giống/dòng lúa thí nghiệm Mức độ chống chịu (cấp) TT Giống/dòng 0 ppm 100 ppm 200 ppm 300 ppm 1 IR28 (ĐC) 1 3 9 9 2 LA11 1 1 1 5 3 LA13 1 2 3 7 4 LA14 1 1 1 3 5 LA15 1 1 1 5 6 LA16 1 1 1 5 7 LA17 1 2 3 7 8 LA18 1 2 3 9 3.2.4.2 Phèn FeSO4 Đối với phèn sắt FeSO4, các giống/dòng lúa cũng được thanh lọc tính kháng trong môi trường dinh dưỡng ở 3 nồng độ 500, 800 và 1.000 ppm FeSO4 (nghiệm thức đối chứng 0 ppm). Bảng 3.9 Kết quả đánh giá khả năng chống chịu phèn sắt FeSO4 của các giống/dòng lúa thí nghiệm TT Giống/dòng Mức độ chống chịu (cấp) 0 ppm 500 ppm 800 ppm 1000 ppm 1 IR28 (ĐC) 1 5 9 9 2 LA11 1 1 3 7 3 LA13 1 1 5 9 4 LA14 1 1 2 3 5 LA15 1 1 2 5 6 LA16 1 1 5 9 7 LA17 1 1 7 9 8 LA18 1 1 5 9 13
3.3 Kết quả khảo nghiệm cơ bản vụ Đông Xuân 2016-2017 và vụ Hè Thu 2017 tại Mộc Hoá và thị xã Kiến Tường, tỉnh Long An 3.3.1 Khả năng chống chịu phèn của các giống/dòng lúa qua 2 vụ ĐX 2016-2017 và vụ HT 2017 tại Tân Thành, Mộc Hóa, Long An * Diễn biến pH nước ruộng qua các giai đoạn của lúa và kết quả phân tích đất của ruộng thí nghiệm Nồng độ pH Ngày sau cấy Hình 3.1 Diễn biến pH nước vụ ĐX 2016-2017 và vụ HT 2017 tại xã Tân Thành, huyện Mộc Hóa, Long An Vụ HT có pH nước ruộng thấp (dao động từ 4.01 đến 6.01) so với vụ Đông Xuân (từ 5.75 đến 6.83), do mưa xuất hiện nhiều trong vụ Hè Thu, nước mưa rửa phèn sau mùa khô nên xét về yếu tố này thì điều kiện canh tác trong vụ HT không thuận lợi như vụ ĐX. Bảng 3.10 Kết quả một số chỉ tiêu trong đất tại xã Tân Thành, Mộc Hóa, Long An Giai đoạn cấy Giai đoạn trổ Tên chỉ tiêu Đơn vị Đông Xuân Hè Thu Đông Xuân Hè Thu pHH2O - 4,38 3,64 4,86 3,62 pHKCl - 3,69 3,51 3,81 3,48 EC-bão hòa mS/cm 0,53 1,80 0,75 1,90 CEC meq/100g 17,77 12,64 12,01 12,84 Al3+trao đổi meq/100g 4,6 7,0 2,1 7,1 SO42- mg/kg 304,75 1.152,62 368,18 1.182,14 Fe-dithionite mg/kg 3.418,44 1.154,63 3.148,91 1.566,45 Đất tại điểm thí nghiệm xã Tân Thành, huyện Mộc Hoá, Long An thuộc nhóm đất có yếu tố phèn, bị tác động mạnh bởi độc chất sắt và nhôm, phù hợp cho việc bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng chịu phèn của các dòng lúa mới chọn lọc. * Thời gian sinh trưởng và khả năng nảy chồi qua các vụ 14
Bảng 3.11 Khả năng nảy chồi của các dòng lúa thí nghiệm qua các vụ (chồi) Giống Vụ ĐX 2016-2017 (Ngày sau cấy) Vụ HT 2017 (Ngày sau cấy) /dòng 28 35 42 28 35 42 LA11 6,1bc 8,3a 8,1e 4,6a 6,1b 7,3c LA13 5,2e 6,1d 9,0c 2,7d 5,1d 6,6d e bc LA14 5,4 7,1 8,8c 3,6 c 5,8 b 6,9cd a b LA15 6,7 7,2 10,8a 4,3 ab 6,6 a 8,6a a bc LA16 6,9 7,1 9,9b 4,1 abc 6,7 a 8,1ab de c LA17 5,6 6,7 8,6cd 4,3 ab 5,4 c 8,0b LA18 6,3b 6,8bc 8,2e 3,8bc 5,3cd 6,7d Nàng 5,8cd 6,7c 8,4de 4,1abc 5,1d 6,8d hoa 9 F ** ** ** ** ** ** CV (%) 3,54 3,41 3,33 7,62 3,05 3,74 * Chỉ tiêu thành phần năng suất và năng suất Bảng 3.12 Thành phần năng suất và năng suất của 8 giống/dòng lúa thí nghiệm vụ Đông Xuân 2016-2017 và vụ Hè Thu 2017 tại Tân Thành, Mộc Hóa, Long An Giống Vụ Đông Xuân 2016-2017 Vụ Hè Thu 2017 /dòng B/m2 C/b TL NSTT NSLT B/m2 C/b TL NSTT NSLT LA11 272d 115bc 24,04g 5,82d 7,51c 266c 87d 24,26h 5,12de 5,61d LA13 302bc 100e 24,17f 5,38f 7,29c 284b 112b 24,73f 5,63b 7,86b LA14 268d 121ab 26,03b 7,44b 8,44b 237e 94c 25,91c 5,03e 5,77d LA15 326a 122ab 26,51a 7,41b 10,54a 316a 118a 26,18a 6,24a 9,76a LA16 322a 128a 26,05b 7,63a 10,73a 321a 111b 26,09b 6,12a 9,29a LA17 291c 102de 25,08d 6,80c 7,44de 253cd 108b 25,55d 5,48c 6,98c LA18 242e 108cde 25,47c 5,64e 6,65c 218f 98c 25,04e 5,21d 5,34d Nàng 311ab 112bcd 24,98e 5,84d 8,70b 245de 93c 24,55g 5,46c 5,59d Hoa 9 F ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** CV(%) 3,38 5,03 0,21 1,54 5,61 3,18 2,94 0,13 1,40 3,84 Năng suất thực tế vụ Hè Thu có xu hướng giảm so với vụ Đông Xuân. Dòng LA16 cho năng suất thực tế cao nhất ở cả 2 vụ (7,63 và 6,12 tấn/ha). Dòng LA15 có năng suất không khác biệt qua phân tích thống kê với LA16 ở vụ Hè Thu, nhưng thấp hơn qua phân tích thống kê với LA16 ở vụ Đông Xuân (chỉ đạt 7,41 tấn/ha), không khác biệt qua phân tích thống kê ở mức ý nghĩa 1% so với dòng LA14 (7,44 tấn/ha) và khác biệt so với các nghiệm thức còn lại ở vụ Đông Xuân. Kết quả này cho thấy LA15 và LA16 thích nghi với vùng đất thí nghiệm ở cả 2 vụ. Đối chứng Nàng hoa 9 có năng suất là 5,84 tấn/ha (Đông Xuân) và 5,46 tấn/ha (Hè Thu). 15
3.3.2 Khả năng chống chịu phèn của các giống/dòng lúa qua 2 vụ Đông Xuân 2016-2017 và vụ Hè Thu 2017 tại thị xã Kiến Tường, Long An * Diễn biến pH nước ruộng qua các giai đoạn của lúa và kết quả phân tích đất của ruộng thí nghiệm Nồng độ pH Ngày sau cấy Hình 3.2 Diễn biến pH nước vụ ĐX 2016-2017 và vụ HT 2017 tại thị xã Kiến Tường Bảng 3.13 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong đất tại thị xã Kiến Tường, Long An Giai đoạn cấy Giai đoạn trổ Tên chỉ tiêu Đơn vị Đông Xuân Hè Thu Đông Xuân Hè Thu pHH2O - 4,43 3,44 4,42 3,41 pHKCl - 3,70 3,12 3,69 3,12 EC-bão hòa mS/cm 0,169 0,74 0,157 0,71 CEC meq/100g 15,4 12,59 11,96 12,59 Al3+trao đổi meq/100g 3,0 8,6 3,0 8,2 SO42- mg/kg 3.263,56 277,92 3.322,05 278,17 Fe-dithionite mg/kg 3.099,52 890,23 2.972,15 279,28 Kết quả phân tích đất cho thấy đất nơi bố trí thí nghiệm thuộc nhóm đất chua, bị tác động mạnh bởi độc chất sắt, nhôm và lưu huỳnh, đặc biệt vào vụ Đông Xuân, phù hợp để bố trí thí nghiệm đánh giá tính chống chịu phèn của các dòng lúa NTCĐ mới chọn lọc. * Thời gian sinh trưởng và khả năng nảy chồi qua các vụ Bảng 3.14 Khả năng nảy chồi của các dòng lúa thí nghiệm qua các vụ Giống Vụ ĐX 2016-2017 (Ngày sau cấy) Vụ HT 2017 (Ngày sau cấy) /dòng 28 35 42 28 35 42 LA11 4,3b 6,8bcd 7,8bc 4,8a 6,3ab 7,3cd LA13 4,2b 6,2d 8,6a 3,6d 6,1bc 7,1d cd abc LA14 4,7 7,2 8,2ab 3,8 cd 6,8 a 7,1d 16