- KHẢO SÁT TÍNH CHỊU HẠN CỦA TẬP ĐOÀN LÚA RẪY MIỀN TRUNG VIỆT NAM DỰA VÀO ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ. - Hiện nay, sự thất thoát và xói mòn nguồn gen lúa rẫy đang ngày càng nghiêm trọng nên vấn đề sưu tập, bảo quản và đánh giá nguồn tài nguyên này đã được đặt ra (Huỳnh Quang Tín và Võ Tòng Xuân, 1996). - Lúa rẫy, trong đó tính chống chịu hạn là một đặc tính quý hiếm, được xem là phức tạp và do đa gen quy định (Yoshiaki Koga, 1993). - Để quản lý và khai thác có hiệu quả đặc tính này, đề tài thực hiện nhằm mục đích đánh giá tính chịu hạn của tập đoàn lúa rẫy Trung bộ Việt Nam dựa vào đặc điểm hình thái và phân tích phân tử DNA bằng phương pháp Random Amlified Polymorphic DNA-Polymerase Chain Reaction (RAPD-PCR).. - Đề tài được thực hiện hai giai đoạn: (1) thanh lọc tính chịu hạn của tập đoàn lúa rẫy ngoài đồng và (2) khảo sát sự đa dạng di truyền tính chịu hạn bằng phân tích DNA trong phòng thí nghiệm.. - Thanh lọc tính chịu hạn của tập đoàn lúa rẫy Trung bộ: được thực hiện tại Nông trại thực nghiệm Khu II trường Đại Học Cần Thơ trên 292 mẫu giống lúa rẫy thuộc các tỉnh Trung bộ Việt Nam. - Đánh giá tính chịu hạn ở các giai đoạn ẩm. - Sử dụng Bảng đánh giá mức độ chịu hạn cây lúa của IRRI, 1986 (Bảng 1).. - Bảng 1: Bảng đánh giá mức độ chịu hạn cây lúa theo IRRI, 1986 Cấp Biểu hiện của cây lúa. - Phân nhóm mẫu giống theo bốn mức độ chịu hạn: tốt, khá, trung bình và yếu theo bộ giống chuẩn IRRI, 1986 (Bảng 2).. - Bảng 2: Phân cấp tính chịu hạn theo bộ giống chuẩn IRRI, 1986.. - STT Nhóm Tên giống Cấp kháng hạn Diễn giải 1 Nhóm A Salumpikit 0-3 Chịu hạn tốt 2 Nhóm B IR442 >3-5 Chịu hạn khá 3 Nhóm C IR20 >5-7 Chịu hạn trung bình 4 Nhóm D IRAT9 >7-9 Chịu hạn kém. - Quan sát động thái phát triển rễ trong ống nghiệm dưới áp lực hạn: 32 mẫu giống lúa đại diện cho bốn mức độ chống chịu hạn tốt, khá, trung bình và yếu được gieo trong ống nghiệm dài 50 cm và được quan sát tốc độ phát triển rễ dưới áp lực hạn theo thời gian.. - Ly trích DNA lúa rẫy: hạt gạo của 40 mẫu giống lúa rẫy lấy ngẫu nhiên từ bốn mức độ chịu hạn tốt, khá, trung bình và yếu được ly trích DNA bằng phương pháp của Võ Công Thành và Hirata (2002). - Hạt gạo được ngâm trong nước cất 30 phút, sử dụng 2-3 hạt cho mỗi mẫu giống. - Khuếch đại DNA bằng kỹ thuật RAPD-PCR: dịch trích DNA của từng mẫu giống lúa rẫy được cho phản ứng với 80 đoạn mồi 10 nucleotit ngẫu nhiên. - 3.1.1 Thanh lọc tính chịu hạn của tập đoàn lúa rẫy Trung bộ Việt Nam. - Tập đoàn lúa rẫy Trung bộ gồm 292 mẫu giống được sưu tập từ các tỉnh Trung bộ Việt Nam. - Gia Lai có 101 mẫu giống, Đaklak có 92 mẫu giống, Lâm Đồng có 86 mẫu giống và Phú Yên có 13 mẫu giống. - Tất cả được đánh giá, thanh lọc và phân thành bốn nhóm theo các mức độ chịu hạn tốt, khá, trung bình và kém (Hình 1). - Hình 1:Tỷ lệ phần trăm mẫu giống theo mức độ chịu hạn của tập đoàn lúa rẫy Trung bộ Việt Nam. - Có 36 mẫu giống chịu hạn rất tốt, chiếm tỷ lệ 12.32%. - 114 mẫu giống chịu hạn khá đạt tỷ lệ 39,04% 94 mẫu giống chịu hạn trung bình, chiếm tỷ lệ 32,19%. - Điều đó cho thấy đa phần mẫu giống của tập đoàn lúa rẫy chịu được hạn. - Do tập quán canh tác du canh du cư của đồng bào miền núi chỉ sử dụng những giống lúa cổ truyền và canh tác nhờ vào nước trời, chính quá trình chọn lọc tự nhiên này đã giải thích cho tính chịu hạn cao của tập đoàn giống lúa. - Tuy nhiên, vẫn còn một tỷ lệ 16,43% mẫu giống không chịu được hạn.. - Sự tiến bộ chủ động được nước để sử dụng những giống lúa rẫy cải tiến có năng suất cao và một số vùng cao nguyên Trung bộ còn trồng lúa trên ruộng có nước chân (Huỳnh Quang Tín và Võ Tòng Xuân, 1996), đây là những giống lúa không thể hiện được tính chịu hạn khi trắc nghiệm ngoài đồng.. - 3.1.2 Tương quan giữa biến thiên ẩm độ đất và tính chịu hạn. - Kết quả thí nghiệm cho thấy các giống lúa khác nhau có phản ứng với động thái ẩm độ đất khác nhau. - Khi xử lý ẩm độ đất giảm dần theo các tỷ lệ nước bão hòa và 10%, chúng tôi nhận thấy tốc độ phản ứng héo lá của các mẫu giống trong các nhóm thể hiện nhanh chậm rất khác nhau (Bảng 3). - Khả năng phục hồi của tập đoàn lúa rẫy cũng được đánh giá 3 ngày sau khi cung cấp nước trở lại. - Bảng 3: Tương quan giữa cấp độ héo của bốn nhóm giống: chịu hạn tốt, chịu hạn khá, chịu hạn trung bình và chịu hạn kém và ẩm độ đất. - Ẩm độ đất. - Nhóm A: nhóm mẫu giống lúa chịu hạn tốt. - Nhóm B: nhóm mẫu giống lúa chịu hạn khá. - Nhóm C: nhóm mẫu giống lúa chịu hạn trung bình. - Nhóm D: nhóm mẫu giống lúa không chịu hạn. - Đối với hệ thống rễ chùm của cây lúa, sự vươn dài của bộ rễ là một đặc tính đáp ứng của những giống lúa khác nhau để tìm nguồn nước khi hàm lượng nước trong đất giảm dần (Chang et al., 1975) 1 . - Lấy ngẫu nhiên 7 mẫu giống lúa trong mỗi nhóm để quan sát ảnh hưởng của sự khô hạn lên sự phát triển rễ.. - Lúc 17 ngày sau khi gieo, tức 2 ngày sau khi cắt nước, nhóm chịu hạn tốt có rễ vươn dài khác biệt với 3 nhóm còn lại.. - Đến thời điểm 29 ngày sau khi gieo, hai nhóm mẫu giống chịu hạn tốt và khá đã thể hiện rất rõ khả năng ra rễ mạnh, chiều dài rễ trung bình là lần lượt là 41,67 cm và 37,85 cm, khác biệt rõ với hai nhóm chịu hạn trung bình và kém ở mức ý nghĩa 5% (Bảng 4). - Ngoài ra, kết quả thống kê từng mẫu giống trong nhóm chịu hạn tốt cho thấy giống Thái Hồng (398/95) thuộc huyện Krông Buk tỉnh Đaklak có sự vươn dài rễ tốt nhất, rễ vươn đến đáy ống nghiệm vào thời điểm 27 ngày sau khi gieo, sớm hơn thời gian rễ chạm đáy ống của những giống khác 4 ngày.. - Những thực nghiệm khảo sát tính kháng hạn dựa trên tính héo khô của lá và sự phát triển chiều dài rễ của cây lúa cho thấy tập đoàn giống lúa rẫy miền Trung Việt Nam gồm 292. - mẫu giồng có sự đáp ứng với khô hạn khác nhau và được phân ra thành bốn mức độ chịu hạn. - Ngoại trừ nhóm không chịu hạn bị héo vĩnh viễn ở giai đoạn ẩm độ đất 10%, ba nhóm còn lại chịu được hạn từ tốt đến trung bình đều phục hồi sự sinh trưởng khi cung cấp nước trở lại. - Điều này phù hợp với định nghĩa chịu hạn của Sullivar et al. - Sau thực nghiệm đánh giá để thanh lọc và phân nhóm tính chống chịu hạn, 40 mẫu giống trong tập đoàn được chọn ngẫu nhiên đại diện cho bốn mức độ chịu hạn được tiến hành phân tích DNA theo phương pháp RAPD-PCR nhằm tìm sự đa dạng hình trong các giống đem phân tích.. - Để xác định đoạn mồi tạo đa dạng hình, 80 đoạn mồi thuộc kit OPA, OPC, OPJ, OPK và RTG được sử dụng cho phản ứng với DNA nhận được từ mô hạt của lúa rẫy. - Bảng 5: Bảy đoạn mồi và kết quả khuếch đại với DNA lúa rẫy. - Mồi RTG03 cho kết quả phân biệt được nhóm chịu hạn tốt với giống chuẩn không chịu hạn. - Mồi OPO19 cho kết quả phân biệt được nhóm không chịu hạn với giống chuẩn chịu hạn tốt Salumpikit. - M: marker chuẩn 1 Kb, A: giống chuẩn chịu hạn Salumpikit, D: giống chuẩn không chịu hạn IRAT9, B: giống chuẩn chịu hạn khá IR442. - Kêko (1), Tyông (8), Jrai (9), Thái Lan Kdử (10), Không tên (11), Mdayton(12): các giống thuộc nhóm chịu hạn tốt.Ba Drêng (37), Rit (38): các giống thuộc nhóm chịu hạn kém.. - Hình 11: Kết quả điện di nhóm giống chống chịu hạn kém với mồi OPO19 (5’GGTGCACGTT3’) M: marker, D: giống chuẩn không chịu hạn IRAT9. - các giống thuộc nhóm chịu hạn kém.. - Tập đoàn lúa rẫy Trung bộ Việt Nam được thanh lọc và phân bốn nhóm 12,32% chịu hạn tốt, 39,04% mẫu giống chịu hạn khá, 32,19% mẫu giống chịu hạn trung bình và 16,43% mẫu giống chịu hạn kém. - Phân tích DNA lúa rẫy bằng phương pháp RAPD-PCR bước đầu cho thấy có sự đa dạng hình phân biệt được giữa các giống đem phân tích, tuy chưa có primer tương hợp với sự đánh giá hình thái tính chịu hạn ngoài đồng.. - Tiếp tục dò tìm đoạn mồi cho kết quả tương hợp nhất với tính kháng hạn ngoài đồng, đồng thời sử dụng mồi RTG03 và mồi OPO19 để khảo sát di truyền tính kháng hạn của tập đoàn lúa rẫy qua các thế hệ phân ly.. - Việt Nam