- LAI TẠO VÀ TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA NGẮN NGÀY THEO HƯỚNG NĂNG SUẤT CAO, PHẨM CHẤT TỐT. - Xuất phát từ nhu cầu cần có những giống lúa thơm chất luợng cao, ngắn ngày nhằm mở rộng vùng chuyên canh lúa ở những vùng ngập lũ. - Để tạo ra giống lúa mới cực ngắn ngày (nhóm A0), năng suất cao và chất lượng cao (hàm lượng protein cao và hàm lượng amylose thấp). - một giống lúa nhập nội từ Úc châu Amaroo có thời gian sinh trưởng ngắn (70-75 ngày) và thấp cây (70- 80 cm) được chọn để lai với giống lúa thơm đang trồng phổ biến là Jasmine85-B3. - Kết quả đã chọn lọc được 4 dòng lúa thơm thuần ưu tú (chọn lọc bằng phương pháp SDS-PAGE protein và kiểm tra tính thơm bằng kỹ thuật DNA). - Trong đó dòng thuần Jasmine-TP5-1 có năng suất cao nhất (7,44 tấn/ha, vụ ĐX), ngắn ngày (>90 ngày, vụ ĐX), kháng bệnh đạo ôn tốt, hàm lượng protein cao (13,3. - Đồng bằng sông Cửu long là vựa lúa lớn nhất nước, là nơi cung cấp hơn 50% sản lượng lúa trong nước và 90% cho xuất khẩu, do đó rất cần những giống lúa ngắn ngày có năng suất cao, phẩm chất tốt. - Những năm gần đây việc thực hiện mô hình canh tác hai lúa, chủ yếu là sử dụng các giống lúa ngắn ngày và một màu đang được khuyến khích nhằm duy trì độ màu mỡ của đất và tăng thu nhập cho nông dân. - Mô hình này hiện đang phát triển mạnh tại các tỉnh bị ảnh hưởng lũ như Vĩnh Long, Cần Thơ, An Giang, Đồng Tháp nên nhu cầu về giống lúa cực ngắn ngày (85- 90 ngày) để né lũ là rất lớn và cấp thiết. - Xuất phát từ yêu cầu đó, chọn tạo giống ngắn ngày cho năng suất cao, đồng thời có phẩm chất tốt (protein cao,. - Mục tiêu đề tài nhằm tạo ra giống lúa mới có hàm lượng protein cao (>10. - mềm cơm, gạo trong, năng suất cao và ngắn ngày, thích nghi mà vẫn giữ được đặc tính thơm như giống cha mẹ ban đầu, để góp phần phát triển tiềm năng diện tích trồng lúa có năng suất cao phẩm chất tốt ở các vùng lũ Đồng Bằng Sông Cửu Long.. - Các giống lúa: Jasmine 85 và giống lúa Amaroo. - Hình 1: Hạt giống lúa Amaroo Hình 2: Hạt giống lúa Jasmine85-B3. - Các thiết bị, hóa chất sử dụng trong lai tạo, trong chạy điện di và trong phân tích các chỉ tiêu về phẩm chất của gạo.. - 2.2 Phương pháp. - Bước (B)1: Chạy điện di protein tổng số xác định bố mẹ ưu tú và kiểm tra mùi thơm.. - B4: Trồng cây F2 (trong nhà lưới), phân tích các chỉ tiêu về phẩm chất hạt (nhiệt trở hồ, amylose, protein tổng số), điện di protein và kiểm tra mùi thơm chọn những cá thể ưu tú.. - B5: Trồng cây F3 (trong nhà lưới), phân tích các chỉ tiêu về phẩm chất hạt như ở B4.. - B6: Trồng cây F4 (ngoài đồng), đánh giá và theo dõi khả năng thích nghi, tính chống chịu sâu bệnh, tiềm năng năng suất và thử tính thơm.. - B8: Chọn lại khoảng 5-10 dòng ưu tú, tiến hành bố trí thí nghiệm với 3 lần lặp lại ở thế hệ F6. - Chọn các dòng ưu tú, kiểm tra độ thuần và nhân thành giống tác giả.. - Điện di protein tổng số theo phương pháp SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis).. - Phương pháp điện di protein thành phần albumin.. - Các bước tiến hành điện di protein thành phần albumin đều giống với các bước tiến hành điện di protein tổng số, chỉ khác ở công thức đổ gel, dịch trích và thời gian ly trích.. - Trắc nghiệm tính thơm bằng KOH 1,7% (IRRI, 1979). - Đem ra ngửi mùi và so sánh kết quả.. - Phương pháp xác định nhiệt trở hồ (IRRI, 1979).. - Phân tích PCR: Kiểm tra tính thơm của các giống tác giả.. - 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. - 3.1 Kết quả phân tích đặc điểm cây cha (mẹ) ban đầu 3.1.1 Đặc tính nông học của cây cha (mẹ). - Kết quả phân tích các đặc điểm cây cha(mẹ). - 3.1.2 Kết quả điện di protein tổng số của cây cha (mẹ) ban đầu. - Giống Jasmine 85-B3 được tiến hành điện di protein tổng số để chọn cá thể ưu tú cho công tác lai tạo giống. - Hình 3: Phổ điện di protein tổng số của giống lúa Jasmine 85. - Kết quả điện di trên giống Jasmine 85 (hình 3) có xuất hiện băng Waxy, tuy nhiên không đồng đều ở các giếng (ăn màu thuốc nhuộm CBBR-250 đậm ở các giếng 2,5,7,8, nhạt ở các giếng còn lại), và hàm lượng protein ở các cá thể biểu hiện trên gel điện di cũng không giống nhau cho thấy giống chưa đồng nhất. - 3.2 Kết quả kiểm tra phẩm chất các dòng ưu tú. - Ở mỗi thế hệ tiến hành chọn lọc kiểu hình đồng thời chọn những cá thể ưu tú về phẩm chất thông qua việc kiểm tra hàm lượng amylose, protein, nhiệt trở hồ và trắc nghiệm tính thơm bằng KOH 1,7%.. - Đến thế hệ F5, 4 dòng ưu tú đã được chọn là:. - 3.2.1 Kết quả so sánh hàm lượng Amylose, protein các dòng ưu tú. - 3.2.2 Trắc nghiệm tính thơm. - Trắc nghiệm tính thơm bằng KOH 1,7% các dòng ưu tú F5.. - Bảng 3: Trắc nghiệm tính thơm các dòng ưu tú bằng KOH 1,7%. - Phương pháp đun gạo trong dung dịch KOH 1,7% là phương pháp cảm quan nhằm nhận diện hay định tính mùi thơm của các giống lúa. - Kết quả trắc nghiệm tính thơm ở 5 dòng ưu tú cho thấy hầu hết đều được đánh giá là thơm, một dòng được đánh giá là thơm nhẹ như TP5-3 (2 lượt) và không thơm như TP5-2 (1 lượt). - Kết quả trắc nghiệm tính thơm bằng KOH 1,7% cũng phù hợp với kết quả kiểm tra tính thơm bằng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE và phương pháp DNA.. - Kết quả điện di protein thành phần albumine. - Ông cho rằng trong các giống lúa thơm có chứa ppm hợp chất 2- acetyl-1-pyproline, trong các giống lúa không thơm vẫn có chứa hợp chất trên tuy nhiên với nồng độ rất thấp, từ ppm, ít hơn các giống lúa thơm khoảng 10 lần.. - Bằng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE thì Lê Nguyệt Ánh (2005) và Quan Thị Ái Liên et al. - 2006), đã tìm ra được mối tương quan thuận giữa một băng protein trong phổ điện di protein thành phần albumine có khối lượng phân tử là 24,4 KDa với mùi thơm trong hạt gạo (r = 0,945). - Giống lúa thơm sẽ xuất hiện band này trong phổ điện di, trong khi các giống không thơm thì không biểu hiện.. - Hình 4: Phổ điện di albumine 4 dòng ưu tú. - Kết quả chạy điện di protein thành phần albumine trên 4 dòng ưu tú cho thấy cả 4 dòng đều có xuất hiện băng protein liên kết với tính thơm (24,4 KDa).. - Kết quả kiểm tra tính thơm bằng phương pháp DNA. - 4 dòng ưu tú nêu trên mỗi dòng chúng tôi đã kiểm tra bằng kỹ thuật PCR để kiểm tra gen thơm với 4 loại primer chuyên biệt cho lúa thơm là External Sense Primer (ESP), Internal Fragrant Antisense Primer (IFAP), Internal Non-fragrant Sense Primer (INSP), External Antisense Primer (EAP) kết quả như sau.. - Hình 5: Sản phẩm PCR các dòng ưu tú. - Qua kết quả diện di DNA, tất cả các dòng (TP5-1, TP5-2, TP5-3, TP5-4) được chọn đều có băng DNA giống với giống mẹ là Jasmine 85. - Các đoạn mồi ESP và EAP bắt cặp tại các trình tự chung của cả hai giống lúa thơm và không thơm. - Hai đoạn mồi ESP và IFAP sản xuất được một đoạn 257 bp đối với các dòng lúa thơm đồng hợp tử, trong khi hai đoạn mồi INSP và EAP khuyếch đại được một đoạn 355 bp đối với các dòng lúa không thơm đồng hợp tử. - Kết quả này phù hợp với kết quả kiểm tra bằng điện di protein thành phần albumine trình bày ở trên.. - 3.2.3 Nhiệt trở hồ, kích thước hạt, tỉ lệ bạc bụng - Nhiệt trở hồ của các dòng ưu tú F5. - Kết quả kiểm tra nhiệt trở hồ của 4 dòng ưu tú đều đạt cấp 5, thuộc nhóm trung bình. - Trong công tác chọn giống ngày nay, các giống lúa có nhiệt trở hồ từ cấp 3 đến cấp 5 được ưu tiên tuyển chọn.. - Kích thước hạt của 4 dòng lúa ưu tú. - Bảng 4: Kích thước và phân nhóm dạng hạt gạo của các dòng lai ưu tú (theo Tiêu chuẩn Việt nam, 2001). - Tỉ lệ bạc bụng. - Bảng 5: Tỉ lệ gạo bạc bụng của giống cha mẹ và các dòng lai ưu tú. - 3 Tỉ lệ bạc bụng. - 4 Màu hạt gạo Trong Trắng Trong Trắng Trong Trong Bảng 5 cho thấy tỉ lệ gạo bạc bụng của các dòng ưu tú đều thấp hơn giống Jasmine 85, riêng dòng TP5-2 có tỉ lệ gạo bạc bụng cao nhất (8,6. - 3.3 Kết quả so sánh giống. - Các dòng ưu tú sau khi kiểm tra các chỉ tiêu về phẩm chất được nhân lên ở thế hệ F6, sau đó tiến hành bố trí thí nghiệm so sánh giống.. - Bộ giống lúa thí nghiệm bao gồm 10 giống: TP5-1, TP6-1, TP7-1, TP8-1, Jasmine 08, VD20-7, VD20-15, VD20-17, ST1-32, Jasmine An Giang (đối chứng).. - 3.3.1 Kết quả so sánh giống vụ Đông Xuân 2007-2008. - Bảng 6: Các chỉ tiêu nông học và năng suất ngoài đồng ruộng vụ Đông Xuân tại ruộng thí nghiệm, khu 2, Đại học Cần Thơ). - Năng suất thực tế (tấn/ha) 1 TP f 235.7 ab 27.33 a 205.0 a 27.15 bc 7.447 a 2 TP de 223.0 abcd 26.90 abc 182.7 cd 26.88 c 6.817 ab 3 Jasmine c 200.0 d 26.50 abcd 194.3 abc 27.78 ab 6.563 b 4 TP ef 219.3 abcd 25.67 bcde 199.3 ab 26.90 c 6.640 b 5 TP ef 227.7 abc 26.33 abcde 182.7 cd 27.19 bc 6.593 b 6 VD b 211.3 bcd 24.80 e 193.0 abc 21.73 d 6.517 b 7 VD b 235.3 ab 25.17 de 194.0 abc 21.82 d 6.643 b 8 VD b 240.0 a 25.43 cde 201.0 a 22.30 d 6.843 ab 9 ST a 208.0 cd 27.17 ab 174.7 d 28.43 a 5.420 c 10 Jasmine ĐC 105 107.0 cd 199.3 d 25.10 de 185.0 bcd 26.84 c 6.350 b. - Kết quả bảng 6 cho thấy thời gian sinh trưởng của 4 dòng tuyển chọn là ngắn nhất, trong đó dòng TP5-1 là 86 ngày.. - Chiều cao cây của 4 dòng ưu tú đều thấp hơn so với Jasmine 08 và Jasmine đối chứng (từ 96.33-102 cm) và khác biệt ở mức 5% so với các giống khác trong bộ giống so sánh. - Chiều cao cây thấp là yếu tố hạn chế sự đỗ ngã, giúp bảo vệ năng suất lúa (Jenning et al., 1979).. - Ở các chỉ tiêu ảnh hưởng đến năng suất như số bông/m 2 , biến thiên từ 199.3 đến 240 bông/m 2 , trong đó giống VD20-17 có số bông/m 2 cao nhất (240 bông). - bông, chắc/bông, trọng lượng 1000 hạt thì các dòng ưu tú vẫn tỏ ra nội trội hơn giống đối chứng và các giống khác trong bộ giống so sánh. - Quan sát qua các chỉ tiêu chúng ta dễ nhận thấy dòng TP5-1 biểu hiện các chỉ tiêu đều cao, cao hơn giống Jasmine đối chứng và 3 dòng ưu tú còn lại.. - Chỉ tiêu có tính quyết định cao để chọn giống trong so sánh giống là năng suất thực tế, ở chỉ tiêu này thì năng suất của 4 dòng ưu tú đều vượt qua giống đối chứng (6.350 tấn/ha). - Cao nhất vẫn là dòng TP5-1 (7.447 tấn/ha). - Các dòng lúa lai này tỏ ra thích nghi tốt với điều kiện của vùng đất Cần Thơ và có tiềm năng năng suất rất cao.. - 3.3.2 Kết quả so sánh giống vụ Hè Thu 2008. - Bảng 7: Các chỉ tiêu nông học và năng suất ngoài đồng ruộng vụ Hè thu 2008 ( tại ruộng thí nghiệm, khu 2, Đại học Cần Thơ). - Năng suất thực. - Kết quả ghi nhận ở bảng 7 cho thấy thời gian sinh trưởng của tất cả các giống lúa vụ Hè Thu đều kéo dài hơn so với vụ Đông Xuân, song các dòng lai tuyển chọn được vẫn cho thấy là những dòng có thời gian sinh trưởng ngắn (biến động từ 90 đến 95 ngày).. - Ở vụ Hè Thu 2008, năng suất thực tế của các giống/dòng thí nghiệm đều thấp hơn so với vụ Đông Xuân 2007-2008 chủ yếu do sự giảm sút của các chỉ tiêu như số hạt chắc/bông, số bông/m2. - Điều này cho thấy tính ổn định của các dòng ưu tú qua các vụ. - Trong vụ Hè Thu 2008, dòng TP5-1 vẫn là giống có năng suất cao nhất (6.303 tấn/ha). - Các giống đều bị sâu cuốn lá tấn công, có xuất hiện vàng lùn, lùn xoắn lá nhưng tỉ lệ cây bệnh thấp (khoảng 1-3% tùy giống/dòng). - Đạo ôn cổ bông xuất hiện rải rác ở tất cả các giống/dòng, không xuất hiện đạo ôn cổ bông ở dòng TP5-1. - 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận. - Nên áp dụng Kỹ thuật điện di protêin SDS-PAGE trong việc chọn tạo giống lúa thơm và kết hợp kiểm tra tính thơm bằng kỹ thuật DNA.. - Kết quả nghiên cứu Khoa học Công nghệ Nông nghiệp . - So sánh và đánh giá tính ổn định năng suất và phẩm chất gạo của 8 giống lúa cao sản ở Đồng bằng sông Cửu Long. - So sánh năng suất và phẩm chất gạo của 10 giống/dòng lứa thơm vụ Thu Đông năm 2004 tại Huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang. - Cải tiến giống lúa. - Xác định dấu phân tử protêin tương quan đến mùi thơm bằng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE