Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số dòng lúa mới do lai xa giữa hai loài phụ indica và japonica

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

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của Luận án nhằm đánh giá đặc điểm sinh trưởng, giải phẫu và sinh lý của các dòng lúa mới tạo ra do lai giữa một giống indica IR24 và một giống japonica Asominori so với bố mẹ, từ đó cung cấp các thông tin phục vụ cho công tác chọn giống và canh tác lúa. Mời các bạn cùng tham khảo!

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 đặc điểm nông sinh học của một số dòng lúa mới do lai xa giữa hai loài phụ indica và japonica

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ NGUYỄN HỒNG HẠNH ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ DÒNG LÚA MỚI DO LAI XA GIỮA HAI LOÀI PHỤ INDICA VÀ JAPONICA Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9 62 01 10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hµ NéI, 2020
Công trình được hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Phạm Văn Cường 2. PGS.TS. Nguyễn Văn Hoan Phản biện 1: PGS.TS. Khuất Hữu Trung Viện Di truyền Nông nghiệp Phản biện 2: PGS.TS. Vũ Thị Thu Hiền Học viện Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Hữu Hồng Trường Đại học Nông lâm, Đại học Thái Nguyên Viện Chiến lược, Chính sách tài nguyên và môi trường 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 08h30 ngày 28 tháng 12 năm Có thể tìm hiểu Luận án tại thư viện: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây lương thực quan trọng nhất, là thực phẩm chính của hơn một nửa quốc gia trên thế giới, do đó sản xuất luá gạo cần phải tăng thêm 70% vào năm 2050 để đáp ứng nhu cầu tăng dân số (Godfray et al., 2010). Tuy nhiên, tăng sản lượng cần đạt được dưới sức ép của biến đổi khí hậu, của tốc độ đô thị hóa và dịch bệnh. Do vậy, rất cần thiết để phát triển giống lúa cho năng suất cao, thích nghi với điều kiện biến đổi khí hậu để giải quyết vấn đề an ninh lương thực (Qian et al., 2016; Zeng et al., 2017). Cải thiện năng suất cây lúa trong suốt 50 năm qua nhờ cải thiện cấu trúc kiểu cây (Fischer and Edmeades, 2010), biến đổi đặc tính hình thái, giải phẫu (Wu et al., 2011) và rút ngắn thời gian sinh trưởng. Ngoài ra, cải thiện các đặc tính sinh lý như kéo dài hoạt động quang hợp bộ lá trong suốt quá trình trỗ (Sharma et al., 2013), tích lũy sản phẩm đồng hóa trước trỗ (Fu et al., 2011) và vận chuyển về hạt sau trỗ (Yoshinaga et al., 2013b) để làm tăng sức chứa. Một hướng tiếp cận khác nữa là cải thiện biện pháp kỹ thuật canh tác để tăng sức chứa thông qua tăng số bông trên đơn vị diện tích hoặc tăng kích thước bông (Katsura et al., 2007) hoặc tăng cả hai bởi tăng lượng đạm bón ở giai đoạn sớm và mật độ cấy (Ao et al., 2008). Lai xa giữa hai loài phụ indica và japonica ở lúa là bước tiến lớn trong cải thiện năng suất lúa do chúng có sự đa dạng nguồn gene trong các đặc điểm giải phẫu, sinh lý và nông học (Liu et al., 2016; Tao et al., 2016). Gần đây, dựa trên trên nền tảng kiến thức về gene, lai xa kết hợp sử dụng chỉ thị phân tử để tạo dòng lúa mới mang một đoạn nhiễm sắc thể (CSSLs) không chỉ là công cụ hữu ích để xác định gene quy định đặc điểm nông học có giá trị một cách chính xác và hiệu quả (Zeng et al., 2017) mà còn được sử dụng để tạo nguồn vật liệu cho chọn giống do giảm vấn đề bất dục và mang tính trạng mong muốn (Zamir, 2001). Dự án JICA – DCGV tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã phát triển được một số dòng lúa mới được chọn từ quần thể phân ly của dòng mang một đoạn nhiễm sắc thể do lai xa giữa giống indica IR24 và giống japonica Asominori có năng suất cao, nên việc đánh giá tổng thể đặc điểm hình thái giải phẫu, đặc điểm sinh lý để tạo năng suất của dòng lúa mới trong điều kiện trồng khác nhau so với bố mẹ, từ đó nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác và sử dụng gạo cho dòng lúa này đạt hiệu quả cao để phục vụ sản xuất là hết sức cần thiết. 1
1.2. MỤC TIÊU CỤ THỂ - Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng, năng suất và chất lượng của các dòng lúa được tạo ra do lai xa giữa giống india IR24 và giống japonica Asominori nhằm tìm ra đặc điểm nông sinh học tốt để phục vụ nghiên cứu - Đánh giá được về đặc điểm hình thái giải phẫu, đặc điểm quang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp đến năng suất của các dòng lúa này so với bố mẹ - Bước đầu xác định mức mật độ cấy và liều lượng phân bón thích hợp cho dòng lúa mới 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đặc điểm nông sinh học thực hiện trên 24 dòng lúa được tạo ra do lai giữa giống indica IR24 và giống japonica Asominori. - Ba mức đạm trong thí nghiệm trong chậu là mức không bón (0g nito/chậu, mức trung bình 1g nito/chậu và mức cao (2g nito/chậu). - Ba mức tổ hợp phân bón cho thí nghiệm đồng ruộng tại Hà Nội là 90N + 90P2O5 + 70K2O kg/ha, 110N + 110P2O5 + 90K2O kg/ha, 130N + 130P2O5 +110K2O kg/ha. - Ba vùng trồng đại diện cho 3 vùng sinh thái Sơn La (đại diện cho vùng miền núi phía Bắc), Hà Nội (đại diện cho vùng đồng bằng sông Hồng) và Nghệ An (đại diện cho vùng Bắc Trung Bộ). 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Dòng lúa mới DCG66 được tạo ra do lai xa giữa giống india IR24 và giống japonica Asominori có năng suất cao là do bộ rễ lớn, số lượng bó mạch ở lóng gốc cao ở giai đoạn trỗ, hàm lượng carbohydrate không cấu trúc tích lũy ở thân + bẹ trước trỗ và tinh bột vận chuyển về bông cao ở giai đoạn chín cao trên nền trung bình các mức đạm bón. - Xác định mức phân bón 110 kg N + 110 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha kết hợp với mật độ cấy 40 khóm/m2 là phù hợp cho dòng lúa mới DCG66 tại Hà Nội. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của luận án cung cấp các dẫn liệu khoa học về đặc điểm hình thái, giải phẫu và quang hợp của các dòng lúa được tạo ra do lai xa giữa hai loài phụ indica và japonica - Kết quả luận án là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy và nghiên cứu khoa học trong các Trường Đại học, Viện Nghiên cứu Nông nghiệp về cây lúa. 2
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn - Xác định được DCG66 là dòng lúa mới triển vọng có năng suất 71,0 tạ/ha (vụ xuân 2018), có thời gian sinh trưởng ngắn, số hạt/bông lớn, năng suất và hàm lượng amylose cao (30%) phù hợp cho chế biến. - Xác định được lượng phân bón 110 kg N + 110 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha kết hợp với mật độ cấy 40 khóm/m2 phù hợp dòng lúa mới DCG66. PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, GIẢI PHẪU VÀ QUANG HỢP Ở HAI LOÀI PHỤ INDCA VÀ JAPONICA LÚA 2.1.1. Đặc điểm hình thái, giải phẫu Cấu trúc thân Zhu et al. (2008) cho thấy một lượng lớn alen số lượng về chiều dài, độ chắc và độ dày của thân lúa lai giữa indica/japonica là có liên quan đến tính chống đổ. Wu et al. (2011) chỉ ra giống lúa với thân to thì chiều cao cây cao hơn, đường kính thân, chiều dài và rộng lá đòng lớn hơn, mặc dù số nhánh thấp hơn. Những giống thân to thì bó mạch lá, bó mạch thân nhiều, số hạt/bông lớn và hạt sáng, tỷ lệ hạt lép thấp hơn. Giống thân to có khả năng quang hợp và vận chuyển cao hơn. Tuy nhiên, tỷ lệ thoát hơi nước là cao đáng kể trong giống thân to. Cấu trúc bông Cấu trúc bông lúa được xác định cơ bản là số lượng gié cấp 1 và số hạt trên mỗi gié cấp 1 (Ikeda et al., 2005). Những giống bông thẳng (EP) có tiềm năng năng suất cao do khả năng quang hợp cao. Yan et al. (2007) cho rằng bông thẳng (EP) là một trong những đặc tính quan trọng nhất quyết định năng suất cao của giống japonica. Hệ thống bó mạch Hệ thống bó mạch bao gồm: phloem, xylem và phần bao bó mạch đóng vai trò trong việc vận chuyển nước và dinh dưỡng cũng như các sản phẩm đồng hóa cần cho sinh trưởng và chống chịu (Lucas et al., 2013). Sự khác nhau trong hệ thống bó mạch là thông số quan trọng xác định sự khác nhau giữa lúa indica và japonica (Fukuyama, 1996). Có mối tương quan chặt giữa số lượng và diện tích bó mạch cuống bông với năng suất hạt ở lúa do chi phối hiệu quả vận chuyển sản phẩm đồng hóa (Terao et al., 2010). 2.1.2. Đặc điểm quang hợp và vận chuyển sản phẩm quang hợp Đặc điểm quang hợp của cây lúa Hirasawa et al. (2010) cho rằng cường độ quang hợp và độ dẫn khí khổng ở giống indica và giống japonica x indica là cao hơn giống japonica ở cùng hàm lượng đạm trong lá. Các giống lúa thuần cải tiến ngắn ngày có thời gian sinh trưởng dinh dưỡng bị rút ngắn, vì vậy năng suất hạt phần lớn được 3
đóng góp bởi lượng sản phẩm quang hợp trực tiếp ở giai đoạn sau trỗ (Tăng Thị Hạnh và cs., 2014). Vận chuyển carbohydrate không cấu trúc (NSC) Theo Wang et al. (2016a) cây lúa tích lũy carbohydrate không cấu trúc chủ yếu ở dạng đường sucrose và tinh bột ở thân và bẹ lá trước trỗ. Sự dự trữ này sau đó được vận chuyển sang hạt được xem là nguồn quan trọng của đồng hóa carbon trong quá trình hình thành hạt, đồng thời bổ sung vào quá trình quang hợp. Đồng quan điểm này, Phạm Văn Cường (2016) cho rằng sinh khối lớn kết hợp với cường độ quang hợp cao ở giai đoạn sau trỗ đã tạo ra nguồn lớn, số hạt trên đơn vị diện tích lớn (sức chứa) và khả năng vận chuyển sản phẩm quang hợp về hạt tốt là cơ sở tạo năng suất hạt cao. 2.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ CẢI TIẾN GIỐNG LÚA 2.2.1. Cải tiến về thời gian sinh trưởng Việc phát hiện ra nhiều QTLs quy định thời gian trỗ đã góp phần làm cơ sở cho việc chọn tạo các giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn. 2.2.2. Cải tiến về kiểu cây Cấu trúc kiểu cây lúa mới (New Plant Type - NPT) là kết hợp các đặc tính quang hợp, sinh trưởng và năng suất dựa trên kiến thức về cây trồng, về sinh lý và hình thái. 2.2.3. Cải tiến về đặc tính sinh lý Cải tiến sinh lý ở cây lúa bao gồm tăng cường hoạt động quang hợp của bộ lá, vận chuyển sản phẩm quang hợp về hạt và giảm quang hô hấp. Những nỗ lực tập trung vào nhận dạng và sử dụng nguồn quang hợp hiệu quả bằng cách xác định gene/QTL điều khiển việc vận chuyển và huy động sản phẩm quang hợp từ nguồn về sức chứa (Osorio et al., 2014). 2.2.4. Cải tiến về năng suất Để đạt năng suất siêu lúa 15 tấn/ha thì mô hình giả thuyết là kết hợp kiểu cây lý tưởng và phát huy ưu thế lai giữa hai loài phụ indica và japonica (Cheng et al., 2007), trong đó cải tiến cấu trúc bông với số bông hữu hiệu và hạt/bông lớn, tỷ lệ hạt chắc cao như số nhánh 7-9, 260 hạt/bông, khối lượng 1000 hạt khoảng 27g và chiều cao đây 110-130cm (Qian et al., 2016). 2.2.5. Cải tiến về chất lượng gạo Giống lúa chất lượng cao cho ăn uống thì chất lượng nấu nướng được đưa lên vị trí hàng đầu với phẩm chất cơm ngon và hàm lượng dinh dưỡng cao và thích nghi với các vùng trồng lúa đặc sản (Trần Mạnh Cường và cs., 2014). Ngoài ra, hướng chọn tạo để phát triển thành sản phẩm chế biến như mì, bún…đang được quan tâm thì gạo indica là phù hợp cho làm mì hơn japonica vì nó hàm lượng amylose cao (Lu et al., 2008), nhiệt hóa hồ thấp 4
và độ bền gel cao (Ahmed et al., 2016). Hàm lượng amylose ở indica cao là do sự tích lũy nhiều protein tổng hợp hạt tinh bột bao quanh trong nội nhũ trong suốt quá trình vào chắc. 2.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ LAI XA GIỮA HAI LOÀI PHỤ O. SATIVA SUB INDICA VÀ O. SATIVA SUB JAPONICA Ikehashi et al. (1991) cho rằng lai giữa hai loài phụ indica và japonica cũng được gọi là lai xa. Mặc dù ưu thế lai tăng cường ở nhiều tính trạng khi lai giữa 2 loài phụ, nhưng sự bất hợp genome của bố mẹ có thể dẫn tới biểu hiện như tỷ lệ hạt chắc, năng suất hạt kém, là kết quả suy yếu của cặp NST đồng dạng trong suốt quá trình phân bào giảm nhiễm (Li and Yuan, 2010). Dòng mang một đoạn nhiễm sắc thể thay thế do lai xa CSSLs (Chromosome segment substitution lines) là dòng mang một hoặc vài đoạn nhiễm sắc thể (NST) chứa gene đồng hợp tử có nguồn gốc từ thể cho trong gene nền của thể nhận (Hao et al., 2009), được tạo ra bằng con đường tự thụ và lai lại nhờ chỉ thị phân tử (MAS) (Tian et al., 2006). Mỗi dòng CSSL biểu hiện sự thay đổi kiểu hình thông qua đoạn NST thay thế, kết quả là cây tạo ra có đặc điểm giống với giống sử dụng nhưng giảm được bất dục xảy ra trong quá trình nhân giống và cho phép thế hệ sau biểu hiện đặc tính liên quan đến năng suất (Zamir, 2001). Kubo et al. (2002) đã tạo ra 70 dòng Asominori CSSLs với gene nền là IR24 goi là các dòng IAS và 90 dòng IR24 CSSLs với gene nền là Asominori goi là dòng AIS. Các dòng thay thế là gần như là dòng đẳng gene so với gene nền, tỷ lệ phần trăm giống gene nền là 93% ở dòng IAS và 91% ở dòng AIS. Sử dụng dòng Asominori CSSLs, một vài QTLs đã được phát hiện như QTL điều khiển ngày trỗ nằm trên nhiễm sắc thể số 3, QTLs chiều dài hạt cũng trên NST số 3, QTLs chiều cao cây nằm trên NST số 1 (Kubo et al., 2002), và 2 QTLs (qRRE-1 và qRRE-9) kháng Alumium nhằm trên nhiễm sắc thể số 1 và 9 (Xue et al., 2006). 2.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG GẠO Messina et al. (2009) cho rằng năng suất cuối cùng là kết quả của tương tác kiểu gene với điều kiện môi trường và các biện pháp kỹ thuật. Balakrishnan et al. (2016) chỉ ra năng suất hạt được đóng góp bởi kiểu gene (41,28%), môi trường (31,92%) và tương tác giữa chúng (28,61%). Tỷ lệ đóng góp kiểu hình bởi kiểu gene là cao đối với chỉ tiêu khối lượng 1000 hạt (chiếm 90,4%), chiều cao cây (85,99%). Ảnh hưởng môi trường là cao cho chỉ tiêu số nhánh (47,56%), ngày ra hoa (47,27%) và năng suất hạt (31,92%); trong khi ảnh hưởng tương tác là cao đối với chỉ tiêu năng suất và số hạt chắc/bông. 5
Ngoài ảnh hưởng của ngoại cảnh đến năng suất thì Li et al. (2018) cho rằng ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm có ảnh hưởng đến chất lượng xay sát và nấu nướng của những dòng thuần tái tổ hợp (RILs) có nguồn gốc do lai giữa indica/japonica ở cả 4 vùng trồng lúa điển hình ở Trung Quốc. Nhiệt độ cao rút ngắn thời gian vào chắc dẫn tới tăng hạt lửng (immature) và hạt bạc bụng (Tsukaguchi and Iida, 2008). Hình thành hạt bạc bụng rất nhạy cảm với nhiệt độ cao trong suốt thời gian 12-16 ngày sau trỗ (Wu et al., 2016). 2.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC GIỐNG LÚA MỚI 2.5.1. Liều lượng phân bón Bón phân đầy đủ và cân đối sẽ quyết định năng suất lúa. Yoshida (1985) cho rằng, ở các nước nhiệt đới, lượng dinh dưỡng cần để tạo 1 tấn thóc khô trung bình là 22,3 kg N + 5,5 kg P2O5 + 44,4 kg K2O. Tuy nhiên, lượng dinh dưỡng cần bón cho lúa còn phụ thuộc vào: thời vụ, giống và tính chất đất đai. 2.5.2. Phương pháp canh tác Mật độ cấy hợp lý giúp cải thiện cấu trúc quần thể, thúc đẩy sử dụng ánh sáng hiệu quả và quyết định số nhánh cũng như hình thành năng suất (Li et al., 2016). Qian et al. (2009) cho rằng năng suất hạt cao cho lúa cấy với kích thước bông nhỏ, trung bình và lớn cần cấy 4 dảnh/khóm, 3 dảnh/khóm và 2 dảnh/khóm tương ứng. Đối với giống lúa thuần giống lúa thuần DCG72 thì mật độ cấy 40 khóm/m2 kết hợp với mức phân bón 110kg N: 83kg P2O5: 83kg K2O/ha cho năng suất cao nhất 5,68 tấn/ha vụ xuân và 4,81 tấn/ha vụ mùa tại Hà Nội (Đinh Mai Thùy Linh và cs., 2019). Ngoài ra phương pháp bón nuôi hạt (trước trỗ 1-3 ngày) cho năng suất cao hơn so với bón lót giống lúa cực ngắn ngày là do được dung cấp thêm dinh dưỡng đạm nên tăng cường chỉ số diện tích lá và hàm lượng đạm trong lá thời kỳ sau trỗ (Lê Văn Khánh và cs., 2017). PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU Gồm 24 dòng lúa mang một đoạn nhiễm sắc thể do lai giữa giống indica IR24 và giống japonica Asominori, trong đó 23 dòng được nhập nội từ Nhật Bản ký hiệu là IAS ở thế hệ BC2F5 và 1 dòng lúa đặt tên là DCG66 ở thế hệ BC2F7 được dự án JICA- DCGV Học viện Nông nghiệp Việt Nam chọn tạo từ nguồn vật liệu IAS ở thế hệ BC2F2 của Nhật Bản, giống IR24 (mẹ - đối chứng) và giống Asominori (bố). 6
3.2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nội dung 1: Đánh giá đặc điểm sinh trưởng và năng suất của các dòng lúa được tạo ra do lai xa giữa giống indica IR24 và giống japonica Asominori + Khảo sát đặc điểm nông sinh học của 24 dòng lúa được tạo ra do lai giữa giống indica IR24 và giống japonica Asominori. Thí nghiệm đồng ruộng (TN1) bố trí theo kiểu khảo sát tập đoàn kiểu tuần tự không nhắc lại, diện tích mỗi dòng/giống là 5m2, cấy với mật độ 27 khóm/m2, 1 dảnh/khóm. Thời gian và địa điểm thực hiện: Thí nghiệm được trồng vụ xuân và vụ mùa 2016 tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội. + So sánh sinh trưởng, năng suất và chất lượng của một số dòng lúa đại diện tại 3 vùng trồng khác nhau. Thí nghiệm đồng ruộng (TN2) so sánh giống chính quy, bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 7 công thức tương ứng 5 dòng lúa đại diện được chọn từ TN1 và bố mẹ với 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô 10m2, khoảng cách giữa các lần nhắc là 0,5m. Cấy mật độ 33 khóm/m2, 3 dảnh/khóm. Thí nghiệm được tiến hành tại thành phố Sơn La - Sơn La, Gia Lâm - Hà Nội và Yên Thành - Nghệ An trong vụ xuân và vụ mùa 2017. Đánh giá chất lượng gạo cho chế biến mì của dòng lúa mới có hàm lượng Amylose cao nhất. Các chỉ tiêu liên quan đến chất lượng mì: khối lượng mì, lượng nước hấp thu và lượng tinh bột mất theo Bhattacharya et al. (1999). Màu sắc, trạng thái, độ dai và độ dính của mì theo tiêu chuẩn TCVN63347-1998 cho bún khô. - Nội dung 2: Đặc điểm hình thái, giải phẫu và quang hợp của các dòng lúa triển vọng dưới các mức đạm bón + So sánh đặc điểm hình thái, giải phẫu của 2 dòng lúa triển vọng so với bố mẹ. Thí nghiệm chậu vại (TN3) được sắp xếp theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) với 4 công thức tương ứng 4 dòng, giống lúa, 5 lần nhắc (TN3). Các dòng/ giống lúa thí nghiệm được cấy trong chậu thí nghiệm có dung tích 0,03m2, chứa 5,5kg đất phù sa được phơi khô, đập nhỏ; cấy 1 dảnh/chậu khi mạ được 3 lá. Thí nghiệm được trồng trong nhà lưới Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, vụ mùa 2016. + Quang hợp và vận chuyển carbohydrate không cấu trúc của 2 dòng lúa triển vọng so với bố mẹ dưới các mức đạm khác nhau. 7
Thí nghiệm chậu vại (TN4) được bố trí CRBD với 4 lần nhắc lại. Thí nghiệm 2 nhân tố: nhân tố 1 (4 dòng, giống như thí nghiệm 3), nhân tố 2 (3 mức đạm bón: mức 0g/chậu (N0), mức trung bình 1g/chậu (N1) và mức cao 2g/chậu (N2)). Thí nghiệm gồm 12 tổ hợp công thức thí nghiệm, được tiến hành trong vụ xuân 2017 tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội. - Nội dung 3: Bước đầu xây dựng biện pháp kỹ thuật canh tác cho dòng lúa mới Ảnh hưởng của lượng phân bón và mật độ cấy đến sinh trưởng, năng suất của dòng lúa mới Thí nghiệm đồng ruộng (TN5) được bố trí theo kiểu ô lớn, ô vừa và ô nhỏ Split-split-plot với 3 lần nhắc, diện tích mỗi ô nhỏ là 10m2 tại khu thí nghiệm đồng ruộng Khoa Nông học, Học viện NNVN trong vụ mùa 2017 và vụ xuân 2018. Ô lớn là lượng phân bón với 3 mức phân bón NPK ký hiệu là PB1, PB2 và PB3 tương ứng 90N+ 90P2O5+70 K2O kg/ha, 110N+ 110P2O5 +90K2O kg/ha và 130N+130P2O5+110K2O kg/ha. Ô vừa là mật độ cấy với 3 mức mật độ M1, M2 và M3 là 50, 40 và 33 khóm/m2, cấy 3 dảnh/khóm. Ô nhỏ là dòng, giống lúa (DCG66 và Khang dân 18). Ô thí nghiệm được đắp bờ ngăn cách, bờ được phủ nilong và chìm sâu 10cm trong đất, Số tổ hợp công thức nghiên cứu là 18. * Phương pháp xử lý số liệu: Các số liệu được tổng hợp trên Excel, phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm Statistix 10, Minitab 17 và IRRISTAT 5.0. PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA CÁC DÒNG LÚA ĐƯỢC TẠO RA DO LAI XA GIỮA GIỐNG INDICA IR24 VÀ GIỐNG JAPONICA ASOMINORI 4.1.1. Đánh giá đặc điểm nông học của các dòng lúa mới được tạo ra do lai xa giữa indica IR24 và japonica Asominori (TN1) Kết quả khảo sát 24 dòng lúa được tạo ra do lai giữa IR24 và Asominori, trong đó 23 dòng lúa nhập nội từ Nhật Bản (gọi là các dòng IAS) và 1 dòng lúa chọn tạo từ Việt Nam (DCG66) đều có thời gian sinh trưởng ngắn hơn IR24, một số dòng lúa có một số đặc điểm nổi bật như lóng gốc to (IAS37, DCG66), đẻ nhánh gọn và góc lá đòng nhỏ (IAS66), số bông/ khóm trung bình (IAS63), số hạt trên bông khá (DCG66, IAS5), tỷ lệ 8
hạt chắc cao (DCG66, IAS30, IAS36) và năng suất cá thể vượt đối chứng IR24 (DCG66, IAS37). (Bảng 4.1). Từ các kết quả khảo sát trên, 5 dòng lúa đại diện DCG66, IAS5, IAS37, IAS63, IAS66 cho thấy có nhiều đặc điểm nông học tốt từ đó, chúng tôi tiếp tục đánh giá chúng trong các nội dung tiếp theo. Bảng 4.1. Một số đặc điểm nông học nổi bật của các dòng lúa mới Đường kính Năng suất Góc lá đòng Số Tỷ lệ hạt Dòng/ lóng gốc Số hạt/bông cá thể 0 () bông/khóm chắc (%) giống (cm) (g/khóm) Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa IAS 2 0,63 0,59 16,5 13,4 4,9 9,5 184 138 88,6 76,4 19,8 17,2 IAS 5 0,57 0,60 16,5 13,6 5,9 10,4 182 160 91,8 76,8 17,0 19,6 IAS 7 0,58 0,58 20,0 16,6 7,3 9,2 164 135 91,0 77,0 14,0 16,9 IAS 16 0,57 0,57 14,2 12,8 7,1 14,1 156 122 90,4 88,9 18,0 21,9 IAS 17 0,51 0,50 10,0 11,3 7,3 11,4 110 126 82,0 85,2 13,0 18,2 IAS 19 0,55 0,63 16,8 13,3 6,0 10,0 168 135 83,0 89,2 16,0 15,3 IAS 20 0,63 0,58 12,5 15,4 5,9 8,9 177 97 85,3 94,0 16,1 17,9 IAS 21 0,56 0,55 15,4 14,0 7,8 12,7 136 95 84,1 81,6 15,8 14,8 IAS 23 0,58 0,61 17,1 14,7 5,6 12,7 146 103 87,6 86,5 16,0 19,0 IAS 25 0,66 0,60 20,3 14,4 6,4 9,2 151 133 87,6 90,9 19,0 19,1 IAS 26 0,55 0,60 23,0 13,8 8,7 12,2 184 123 85,7 86,7 14,7 18,9 IAS 30 0,54 0,52 21,9 14,5 5,8 11,4 136 110 90,9 91,6 21,0 16,5 IAS 36 0,58 0,61 24,0 13,7 6,6 9,3 186 147 90,6 90,4 20,0 20,1 IAS 37 0,63 0,66 14,0 14,2 6,4 8,7 189 145 87,1 86,9 24,6 20,4 IAS 43 0,56 0,59 22,0 14,3 9,4 9,9 206 148 77,3 78,9 19,0 17,3 IAS 45 0,60 0,60 11,2 14,1 7,3 11,6 194 161 86,8 90,1 18,0 23,3 IAS 51 0,52 0,51 16,1 13,2 8,3 10,9 144 106 85,5 79,6 17,7 14,4 IAS 52 0,53 0,57 15,3 14,4 6,7 9,1 159 135 83,8 80,3 15,6 15,5 IAS 55 0,61 0,64 14,5 14,4 5,8 8,8 152 141 89,0 90,6 17,2 19,6 IAS 56 0,54 0,57 14,2 16,6 7,5 10,4 140 120 86,9 86,7 18,1 17,4 IAS 63 0,61 0,58 11,2 16,2 6,4 9,2 144 122 85,9 88,8 18,0 20,6 IAS 66 0,52 0,52 10,0 13,9 7,5 11,0 127 126 89,9 86,9 18,6 15,8 IAS 72 0,50 0,51 10,3 14,8 9,7 9,7 128 122 78,8 86,5 20,0 18,9 DCG66 0,69 0,60 14,1 13,1 4,5 6,3 301 286 95,9 92,2 20,8 23,8 TB 0,58 0,58 15,9 14,2 6,9 10,3 165 134 86,9 85,9 17,8 18,4 IR24 0,61 0,68 11,6 14,7 7,7 10,8 174 171 88,0 82,5 19,9 21,0 ASO 0,48 0,35 23,8 29,7 9,7 10,9 58 36 93,2 82,2 13,9 10,0 TB: số liệu trung bình của các dòng 9
4.1.2. So sánh sinh trưởng, năng suất và chất lượng của các dòng lúa đại diện tại ba vùng trồng khác nhau Từ kết quả khảo sát 24 dòng lúa được tạo ra do lai giữa IR24 và Asominori cho thấy 5 dòng lúa đại diện DCG66, IAS5, IAS37, IAS63 và IAS66 có một số đặc điểm nông học tốt như đốt gốc to, góc lá đòng nhỏ, số hạt/bông khá để tiếp tục đánh giá tại 3 vùng trồng khác nhau là Sơn La (đại diện cho vùng miền núi phía Bắc), Hà Nội (đại diện cho vùng đồng bằng sông Hồng) và Nghệ An (đại diện cho vùng Bắc Trung Bộ). Kết quả cho thấy chỉ có dòng DCG66 chọn tạo tại Việt Nam có thời gian sinh trưởng ngắn ở cả 3 vùng trồng 125 ngày ở Sơn La, Hà Nội và Nghệ An trong vụ xuân; 115, 105 và 102 ngày tại Sơn La, Hà Nội và Nghệ An tương ứng trong vụ mùa. Hình 4.1. Thời gian sinh trưởng của các dòng lúa đại diện tại các vùng trồng khác nhau Ibrahim et al. (2013) chỉ ra năng suất lúa cao là được đóng góp bởi sinh khối lớn. Sinh khối của các dòng IAS không khác so với IR24 ở cả 3 vùng trồng, nhưng dòng DCG66, IAS66 có sinh khối cao hơn các dòng IAS còn lại ở 3 vùng trồng trong vụ xuân, còn vụ mùa DCG66 đạt cao nhất sai khác có ý nghĩa so với IR24 (Bảng 4.2). Tốc độ tích lũy chất khô (CGR) vụ xuân ở Nghệ An, Hà Nội là cao hơn Sơn La; trong khi đó vụ mùa Hà Nội đạt cao nhất. Vụ xuân, chỉ phát hiện sai khác về tốc độ tích lũy chất khô giữa DCG66 so với đối chứng IR24 ở Nghệ An. Vụ mùa, tốc độ tích lũy chất khô của DCG66 đạt giá trị cao nhất sai khác với IR24 đạt 1190, 1132 và 1134 g/m2/ngày đêm ở Sơn La, Hà Nội 10
và Nghệ An, tương ứng. Chỉ số thu hoạch (HI) của các dòng lúa dao động từ 0,47 – 0,57 qua cả 3 vùng trồng nhưng không phát hiện sự sai khác thống kê giữa các dòng lúa và đối chứng IR24. Bảng 4.2. Một số chỉ tiêu sinh lý của các dòng lúa đại diện tại các vùng trồng khác nhau Sinh khối (g/m2đất) CGR (g/m2 đất /ngày) HI Dòng, giống SL HN NA SL HN NA SL HN NA Vụ xuân 2017 DCG66 1237a 1207a 1230a 13,6a 18,1a 17,5a 0,57a 0,57a 0,54a IAS5 875b 1003a 932c 8,2b 12,5b 11,9b 0,54a 0,53a 0,49a IAS37 946b 986a 950c 8,5b 12,4b 13,9b 0,52a 0,54a 0,5a IAS63 898b 1016a 949c 6,9b 13,6ab 11,5b 0,53a 0,54a 0,53a IAS66 1112ab 1064a 1078b 11,7ab 14,4ab 13,7b 0,53a 0,54a 0,52a IR24 (ĐC) 1130ab 1011a 1011bc 10,1ab 13,5ab 13,7b 0,53a 0,54a 0,53a Vụ mùa 2017 DCG66 1190a 1132a 1134a 14,9a 18,5a 17,6a 0,55a 0,56a 0,52a IAS5 896b 845b 853b 9,2b 12,3b 12,0b 0,54a 0,54a 0,5a IAS37 956b 804b 909b 9,5b 10,3b 13,8b 0,54a 0,53a 0,47a IAS63 915b 869b 888b 9,7b 12,1b 11,7b 0,53a 0,52a 0,49a IAS66 917b 911b 922a 8,9b 12,2b 12,4a 0,53a 0,54a 0,51a IR24 (ĐC) 954b 819b 920ab 10,0b 12,2b 13,2b 0,54a 0,54a 0,49a Trong cùng một cột, các giá trị mang cùng chữ là sai khác không có ý nghĩa theo tiêu chuẩn Tukey’s ở mức ý nghĩa α = 0,05 và ngược lại. Địa điểm SL, HN và NA: Sơn La, Hà Nội và Nghệ An. Các dòng lúa IAS có năng suất tương đương đối chứng IR24 (ĐC), dòng DCG66 có năng suất cao nhất, sai khác có ý nghĩa so với đối chứng IR24 ở cả 3 vùng trồng đạt 68,5; 70,9 và 71,2 tạ/ha và 62,6; 64,5 và 60,2 tạ/ ha ở Sơn La, Hà Nội và Nghệ An tương ứng ở vụ xuân và vụ mùa; sau đó tới dòng IAS66. Giữa các địa điểm không có sự sai khác về năng suất thực thu trong vụ xuân, các dòng lúa khác nhau cho năng suất khác nhau ở cả 3 vùng trồng; tương tác địa điểm và dòng không có sự sai khác trong vụ mùa (Bảng 4.3). Năng suất cao của DCG66 là kết quả của số hạt/bông lớn, tốc độ tích lũy chất khô và chỉ số thu hoạch cao hơn. Những kết quả này cũng phù hợp với công trình nghiên cứu của Ibrahim et al. (2013) cho rằng năng suất lúa ở vùng nhiệt đới phụ thuộc chính vào việc tăng kích thước bông cũng như tốc độ tích lũy chất khô trong suốt quá trình sinh trưởng. 11
Bảng 4.3. Năng suất thực thu và hàm lượng Amylose của các dòng lúa đại diện ở các vùng trồng vụ xuân và mùa 2017 Vụ xuân 2017 Vụ mùa 2017 Dòng, NSTT Hàm lượng NSTT Hàm lượng giống (ta/ha) Amylose (%) (ta/ha) Amylose (%) SL HN NA SL HN NA SL HN NA SL HN NA DCG66 68,5a 70,9a 71,2a 28,8 29,8 30,0 62,6a 64,5a 60,2a 29,2 29,7 30,5 IAS5 48,0b 59,9b 48,7d 24,2 26,8 27,6 44,7c 51,0b 46,7b 26,8 28,5 28,3 IAS37 40,9b 56,7b 58,0bc 24,6 24,5 26,7 47,4bc 47,9b 42,1b 25,8 28,2 28,0 IAS63 42,0b 61,9b 57,3bcd 24,0 26,4 26,8 48,7bc 45,3b 47,2b 25,3 26,5 27,3 IAS66 51,8b 60,1b 53,7cd 25,0 25,7 26,2 52,3bc 49,2b 47,1b 25,7 26,0 26,6 IR24 51,3b 62,2b 62,7ab 24,3 26,3 25,4 54,0b 47,9b 50,1b 25,9 26,4 27,2 (ĐC) ĐĐ 0,087ns 0,046* D 0,000** 0,000** ĐĐx D 0,0065** 0,057ns Ghi chú: SL: Sơn La, HN: Hà Nội, NA: Nghệ An, Đ Đ: địa điểm, D: dòng, ĐĐ x D: địa điểm tương tác với Dòng Trong cùng một cột, các giá trị mang cùng chữ là không sai khác theo tiêu chuẩn Tukey ở mức ý nghĩa α = 0,05 *, ** sai khác ở mức ý nghĩa 0,05 và 0,01 và ns là sai khác không có ý nghĩa Từ kết quả phân tích chỉ tiêu hàm lượng amylose từ các vùng trồng, chúng tôi nhận thấy dòng lúa DCG66 có năng suất và hàm lượng amylose cao nên bước đầu định hướng sử dụng gạo làm sản phẩm chế biến như mì gạo. Từ đó chúng tôi tiến hành lấy mẫu gạo của giống DCG66 tại Hà Nội để đánh giá các chỉ tiêu liên quan đến chất lượng gạo cho chế biến mì gạo và lấy gạo của giống Khang dân 18 cũng được trồng tại khu vực thí nghiệm làm đối chứng vì giống này cũng được sử dụng chủ yếu để làm mì gạo ở miền Bắc. Hàm lượng chất khô không khác nhau giữa DCG66 và KD18 nhưng hàm lượng protein và tinh bôt của DCG66 cao hơn đáng kể so với KD18 (Bảng 4.4). KD18 có hàm lượng amylose đạt 26,6%, tuy nhiên DCG66 lại cao hơn đạt 30% nhưng hai giống này đều có nhiệt hóa hồ thấp và độ bền thể Gel cứng. Hàm lượng amylose cao và nhiệt hóa hồ thấp là những tiêu chí quan trọng, phù hợp để làm chế biến bún, mì (Han et al., 2011). Bảng 4.4. Chất lượng hóa sinh của dòng lúa nghiên cứu Chỉ tiêu Chất khô Protein Tinh bột Lipit Amylose Nhiệt Độ bền Giống (%) (%) (%) (%) (%) hóa hồ thể Gel DCG66 87,43±0,66 8,54±0,28 77,17±0,98 1,50±0,29 30,0±1,68 Thấp Cứng KD18 87,40±0,26 7,89±0,3 76,10±0,93 1,84±0,42 26,6±1,27 Thấp Cứng 12
Khang dân 18 DCG66 Ảnh 4.1. Nhiệt hóa hồ của các dòng lúa mới Ảnh 4.2. Mì gạo của dòng lúa mới Bảng 4.5. Phẩm chất mì gạo của dòng lúa mới Chỉ tiêu Khối Lượng Lượng tinh Màu Trạng Độ Độ lượng nước hấp bột mất Mùi sắc thái dai dính Giống mì (g) thu (%) (%) DCG66 66,6 232,8 13,8 4 4 3 4 3 KD18 66,8 234,0 14,7 3 3 3 3 4 Gạo của 2 dòng giống được mang tới cơ sở chế biến mì gạo, sau đó đánh giá chất lượng mì. Kết quả cho thấy, khối lượng mì gạo sau khi nấu và lượng nước hấp thu không khác nhau đáng kể giữa DCG66 và KD18, tuy nhiên lượng tinh bột mất của DCG66 là cao hơn 0,9% so với KD18, lượng tinh bột mất là đặc tính quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng nấu nướng của mì vì lượng tinh bột hòa tan cao kết quả làm nước đục, khả năng chịu nấu nướng thấp và dính (Han et al., 2011). Cấu trúc sợi mì là những chỉ tiêu quan trọng xác định khả năng chấp nhận của người tiêu dùng với sản phẩm, kết quả cho thấy màu sắc mì của DCG66 (điểm 4) trắng hơn KD18 (điểm 3), độ dai thì DCG66 đạt điểm 4 trong khi KD18 đạt điểm 3. Độ dính KD18 mì dính hơn có thể do hàm lượng amylose thấp hơn. 13
Có mối tương quan chặt giữa tốc độ tích lũy chất khô với năng suất hạt ở vụ xuân với hệ số tương quan r = 0,79**; 0,73**; 0,77** và vụ mùa với hệ số tương quan r = 0,74**; 0,8** và 0,74** tại Sơn La, Hà Nội và Nghệ An tương ứng (Hình 4.2). Kết quả này khẳng định vai trò của tốc độ tích lũy chấ khô với năng suất hạt của các dòng lúa thí nghiệm. Ghi chú : *, ** biểu thị mối tương quan thuận ở mức ý nghĩa 0,05; 0,01 ■, О, ▲ tương ứng Sơn La, Hà Nội, Nghệ An. Hình 4.2. Mối quan hệ giữa tốc độ tích lũy chất khô (CGR) với năng suất thực thu của các dòng lúa đại diện ở vụ xuân (A) và vụ mùa (B) tại các vùng trồng 4.2. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI GIẢI PHẪU VÀ QUANG HỢP CỦA CÁC DÒNG LÚA TRIỂN VỌNG VÀ BỐ MẸ 4.2.1. Đặc điểm hình thái, giải phẫu của các dòng lúa triển vọng Kết quả đánh giá thích nghi của các dòng lúa đại diện tại 3 vùng sinh thái đã cho thấy hai dòng lúa triển vọng DCG66 và IAS66 có năng suất khá ổn định ở cả 3 vùng trồng so với đối chứng IR24. Từ đó, chúng tôi tiếp tục làm thí nghiệm để đánh giá sâu hơn về 2 dòng lúa này so với bố mẹ trên khía cạnh hình thái, giải phẫu và quang hợp. Bảng 4.6. Một số đặc điểm hình thái rễ của các dòng lúa triển vọng và bố mẹ Đẻ nhánh Trỗ Tổng Diện Thể Tổng Diện Thể Dòng, Đường Đường chiều tích bề tích chiều dài tích bề tích giống kính rễ kính rễ dài rễ mặt rễ rễ rễ mặt rễ rễ 2 (mm) (mm) (cm) (cm ) (cm3) (cm) (cm2) (cm3) DCG66 6920,8a 988,7a 0,45a 11,4a 16911,6a 2591,4a 0,5a 32,0a IAS66 8484,9a 994,9a 0,39ab 9,5ab 16333,3ab 1946,8 b 0,4 b 18,7c IR24 9670,4a 1104,3a 0,37b 10,2a 12658,8b 1970,5 b 0,5 a 24,5b Asominori 8386,6a 875,3a 0,30c 6,1b 16127,2ab 1633,3 b 0,3 c 13,3c Ghi chú: Trong cùng một cột số liệu, các giá trị mang cùng chữ thể hiện sự sai khác không có ý nghĩa α=0,05 và ngược lại theo tiêu chuẩn Tukey Ở giai đoạn đẻ nhánh: tổng chiều dài rễ, diện tích bề mặt rễ của dòng lúa mới ưu tú DCG66 và IAS66 sai khác so với bố Asominori nhưng không sai khác có ý nghĩa thống kê so với mẹ IR24. Sang giai đoạn trỗ, DCG66 có 14
chiều dài rễ, diện tích bề mặt rễ và thể tích rễ đạt lớn nhất, sai khác thống kê so với bố mẹ (Bảng 4.6). Bảng 4.7. Một số chỉ tiêu giải phẫu của các dòng lúa triển vọng và bố mẹ Rễ Lóng gốc Cổ bông Lá đòng Dòng, DTTT Dày Dày Dày giống BMĐ BML BMN BML BMN BML BMN (µm) (µm) (µm) (µm) DCG66 4,9 53146,2 1406,7 40,8 40,0 351,7 23,1 24,6 137,3 17,8a 63,7a a a a a a a a ab a IAS66 4,1b 44600,2ab 1185,0ab 32,2b 31,1b 329,2a 23,7a 25,5a 118,7b 14,8b 56,3b IR24 4,4ab 44291,4ab 1045,8b 32,4b 31,8b 345,0a 20,1b 21,9b 140,6a 15,7b 59,2ab Asominori 4,6ab 36448,4b 940,8b 23,6c 22,0c 347,5a 9,8c 24,5ab 140,8a 12,6c 48,0c Ghi chú: giống bảng 4.6; BMĐ: bó mạch điểm, DTTT: diện tích trung trụ, BML: bó mạch lớn, BMN: bó mạch nhỏ. Số bó mạch lớn ở lóng gốc, lóng cổ bông và lá đòng của dòng lúa ưu tú DCG66 là lớn nhất, sai khác có ý nghĩa so với gene nền IR24, sau đó đến dòng IAS66 nhưng không khác với IR24 ở chỉ tiêu bó mạch lớn lóng gốc và lá đòng (Bảng 4.7). IAS66 DCG66 IR24 Asominori Ảnh 4.3. Lát cắt giải phẫu rễ của các dòng lúa triển vọng (bar = 100µm) IAS66 DCG66 IR24 Asominori Ảnh 4.4. Lát cắt giải phẫu cổ bông của các dòng lúa triển vọng (bar = 125µm) Bảng 4.8. Đặc điểm cấu trúc bông của các dòng lúa triển vọng và bố mẹ Số Số Dài bông Độ thoát cổ Số gié Số gié Dòng, giống hạt/gié hạt/gié (cm) bông(cm) cấp 1 cấp 2 cấp 1 cấp 2 DCG66 28,3a 0,9c 16,5a 64,3a 19,1a 3,4a a b b c b IAS66 27,1 2,8 11,7 34,0 15,3 3,2b b d b b a IR24 22,1 -2,0 12,6 42,3 17,6 3,4a c a c d c Asominori 19,5 5,0 8,0 14,8 10,5 2,7b Ghi chú: giống bảng 4.5 15
Ảnh 4.5. Cấu trúc bông của các dòng lúa triển vọng Hai dòng lúa triển vọng DCG66 và IAS66 có chiều dài bông là sai khác có ý nghĩa so với mẹ IR24. Ngoài ra, dòng DCG66 có số gié cấp 1, cấp 2/bông vượt trội so với bố mẹ Bảng 4.9. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng lúa triển vọng và bố mẹ Dòng, Số Tổng số Số hạt P1000 NSCT giống bông/khóm hạt/bông lép/bông hạt (g) (g/khóm) DCG66 8,8b 313,0a 19,8c 20,8d 45,4a a c b b IAS66 11,6 178,2 28,8 24,9 32,2c a b a c IR24 12,6 221,6 39,7 22,8 40,7b Asominori 13,4a 83,8d 9,9d 26,1a 21,1d Ghi chú: giống bảng 4.7 Dòng DCG66 có số bông/khóm, khối lượng 1000 hạt là thấp hơn so với mẹ IR24. Hai dòng triển vọng DCG66 và IAS66 có số hạt lép thấp hơn IR24 do cổ bông trỗ thoát (bảng 4.9). Năng suất cá thể của DCG66 đạt 45,4g/khóm, sai khác có ý nghĩa so với IR24. A B Ghi chú: *, **: biểu thị mối tương quan thuận ở mức ý nghĩa 0,05; 0,01 Hình 4.3. Tương quan giữa đường kính rễ với năng suất cá thể (A) và tổng số bó mạch cổ bông với năng suất cá thể (B) của các dòng lúa triển vọng 16
4.2.2. Quang hợp và vận chuyển carbohydrate không cấu trúc của các dòng lúa triển vọng và bố mẹ Cường độ quang hợp được đo thông qua cường độ trao đổi CO2 (CER) tăng có ý nghĩa từ mức đạm bón N0 lên N1, nhưng tăng không có ý nghĩa từ mức N1 đến N2 ở tất cả các dòng, giống nghiên cứu. Ghi chú: N0, N1 và N2 là 3 mức đạm bón: không bón, bón trung bình và cao Hình 4.4. Cường độ quang hợp của các dòng lúa triển vọng và bố mẹ ở giai đoạn đẻ nhánh rộ (A), trỗ (B) và 14 ngày sau trỗ (C) 17
Ở giai đoạn đẻ nhánh rộ, cường độ quang hợp giống bố Asominori (ASO) đạt cao nhất 26,7 µmol CO2/m2 lá/s ở mức đạm bón trung bình N1, nhưng sai khác không có ý nghĩa so với cường độ quang hợp của DCG66 ở mức N1 (26,5 µmol CO2/m2 lá/s), IAS66 ở mức N2 (25,0 µmol CO2/m2 lá/s) (Hình 4.4). Ở giai đoạn trỗ, cường độ quang hợp của ASO ở mức đạm N1 vẫn giữ xu hướng như ở giai đoạn đẻ nhánh rộ, đạt cao nhất với 28,3 µmol CO2/m2 lá/s, nhưng sai khác không có ý nghĩa thống kê so với cường độ quang hợp của DCG66 (24,8 µmol CO2/m2 lá/s), IAS66 (25,9 µmol CO2/m2 lá/s) và ASO (27,0 µmol CO2/m2 lá/s) ở mức đạm cao N2. Đến giai đoạn chín sáp, vẫn bố ASO duy trì quang hợp đạt cao nhất ở mức đạm bón N2, trong khi cường độ quang hợp của DCG66, IAS66 không sai khác có ý nghĩa thống kê so với mẹ IR24. Bảng 4.10. Hàm lượng carbohydrates không cấu trúc (g/khóm) ở thân và bông của dòng lúa triển vọng dưới các mức đạm bón Dòng, Thân và bẹ Bông Đạm giống Trỗ Chín ▼ Trỗ Chín ▲ N0 1,0f 0,5d 0,5d 0,2b 2,2g 2,1f N1 15,0a 4,4a 10,6a 1,7a 35,2a 33,5a DCG66 N2 10,6bc 4,7a 6,0b 2,5a 32,5ab 30,0ab TB 8,9A 3,2A 5,7A 1,5A 23,3A 21,9A N0 0,7f 0,3d 0,4d 0,1b 2,0g 1,9f IAS66 N1 12,4b 3,5bc 8,9a 1,7a 27,0cd 25,3c N2 9,9c 3,0c 6,9b 2,3a 31,5b 29,2b TB 7,7B 2,3BC 5,4A 1,4A 20,2B 18,8B N0 0,6f 0,3d 0,2d 0,1b 1,8g 1,6f ASO N1 4,1e 3,3c 0,8d 2,0a 18,2f 16,2e N2 5,7de 4,3ab 1,4d 1,4a 22,6e 21,1d TB 3,5D 2,6B 0,8C 1,2A 14,2C 13,0C N0 0,7f 0,2d 0,5d 0,1b 1,8g 1,7f IR24 N1 9,3c 3,2c 6,1b 1,8a 25,5de 23,7cd N2 6,1d 2,6c 3,5c 2,4a 28,8bc 26,4bc TB 5,4C 2,0B 3,4B 1,4A 19.1B 17,2B Ghi chú: Trong cùng một cột, các giá trị mang cùng chữ thể hiện sự sai khác không có ý nghĩa và ngược lại theo tiêu chuẩn Tukey ở mức ý nghĩa α=0,05 ▼ nghĩa là giảm lượng NSC ở thân và bẹ = NSC trong thân và bẹ ở giai đoạn trỗ – NSC thân bẹ gđ chín ▲nghĩa là lượng NSC tăng ở bông = NSC ở bông gđ chín – NSC bông giai đoạn trỗ Theo Yoshinaga et al., 2013 cho rằng năng suất cây trồng phụ thuộc vào việc hình thành và vận chuyển các sản phẩm đồng hóa trước trỗ và vận chuyển các sản phẩm đồng hóa đã tích lũy này sau trỗ. Các sản phẩm đồng hóa này goi là carbohydrate không cấu trúc (NSC). NSC ở thân và bẹ lá tăng từ giai đoạn đẻ nhánh đến trỗ, sau đó giảm trong thời kỳ chín (Yoshida, 18