VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
Dựa trên nguồn vật liệu từ nhóm nghiên cứu thuộc bộ môn Sinh học Phân tử - Viện Di truyền nông nghiệp trong giai đoạn 2013-2018, đề tài nghiên cứu sử dụng các vật liệu đã được kế thừa để phục vụ cho mục tiêu nghiên cứu.
- 6 dòng lúa thế hệ BC3F4 được chọn tạo bằng phương pháp MABC từ tổ hợp lai giữa giống lúa Bắc thơm 7 và dòng lúa IRBB64 được ký hiệu D1, D2, D3, D4, D5, D6.
- Giống lúa Bắc thơm số 7.
- Dòng lúa IRBB64 (mang đa gen kháng bạc lá Xa4, xa5, Xa7 và Xa21) nhập nội từ IRRI.
3.1.2 Nguồn chủng vi khuẩn bạc lá
Nguồn chủng vi khuẩn bạc lá đã được nhóm nghiên cứu thuộc bộ môn Sinh học Phân tử - Viện Di truyền nông nghiệp thu thập và bảo quản trong giai đoạn 2013-2018 Mục đích của việc này là để phục vụ cho các thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo trên các dòng/giống lúa vật liệu.
Hóa chất phân lập, nuôi cấy vi khuẩn bạc lá.
Phân bón, vật tư nông nghiệp
THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
3.2.1 Thời gian nghiên cứu Đề tài được tiến hành từ tháng 12 năm 2018 đến tháng 12 năm 2019.
Phòng thí nghiệm Sinh học phân tử - Viện Di truyền Nông nghiệp.
Trạm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Văn Lâm - Hưng Yên.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá các đặc điểm sinh trưởng, năng suất và chất lượng của một số dòng lúa Bắc thơm 7 cải tiến trong Vụ Xuân và Vụ Mùa 2019 tại Văn Lâm, Hưng Yên Kết quả cho thấy các dòng lúa này có khả năng sinh trưởng tốt, năng suất cao và chất lượng gạo được cải thiện, phù hợp với nhu cầu thị trường Những phát hiện này góp phần quan trọng trong việc phát triển giống lúa mới, nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp tại địa phương.
- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.
- Đánh giá một số đặc điểm hình thái của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.
- Đánh giá yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.
- Đánh giá chỉ tiêu chất lượng gạo của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.
- Đánh giá khả năng kháng sâu bệnh hại và điều kiện ngoại cảnh của một số dòng Bắc thơm 7 cải tiến.
Nội dung 2: Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của một số dòng lúa
Bắc thơm 7 cải tiến trong điều kiện lây nhiễm nhân tạo trong Vụ Mùa 2019 tại Văn Lâm, Hưng Yên.
- Đánh giá kiểu hình kháng bệnh bạc lá bằng lây nhiễm nhân tạo với vi khuẩn gây bệnh bạc lá của một số dòng lúa Bắc thơm 7 cải tiến.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.1 Phương pháp bố trí theo dõi thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện trên 6 dòng lúa mang đa gen kháng bạc lá, bao gồm D1, D2, D3, D4, D5, D6, cùng với 2 giống đối chứng là Bắc thơm 7 và IRBB64 Tất cả các dòng lúa này đều sở hữu đa gen kháng (xa5 + Xa7).
- Thí nghiệm thực hiện trong 2 vụ: Vụ Xuân và Vụ Mùa năm 2019.
- Thí nghiệm gồm 8 công thức được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần nhắc lại Tổng số ô thí nghiệm 24 ô, diện tích mỗi ô thí nghiệm là
- Lượng phân bón: 90 kg N + 90 kg P2O5 + 60 kg K2O / ha
Để chăm sóc lúa hiệu quả, sau lần bừa cuối cùng, cần bón lót với 100% P2O5 và 20% N, đồng thời giữ mực nước thấp Khi lúa bén rễ và hồi xanh, tiến hành bón thúc lần 1 với 50% N và 40% K2O, kết hợp làm cỏ và sục bùn, giữ mực nước ở mức 12 cm.
+ Bón thúc lần 2 trước khi lúa trỗ 20–25 ngày: bón toàn bộ lượng phân còn lại, kết hợp làm cỏ.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh, mỗi thí nghiệm với 3 lần nhắc lại.
3.4.2 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi a Thời kỳ ruộng cấy: Theo dõi 1 tuần 1 lần, mỗi ô thí nghiệm theo dõi ở 10 khóm ngẫu nhiên
- Chiều cao cây: Đo từ mặt đất đến đầu mút lá
- Số nhánh trên khóm: Đếm tổng số nhánh/khóm
- Diện tích lá: LAI = m 2 lá/ m 2 đất
- Trọng lượng chất khô trên toàn cây (DM): Những cây đo diện tích lá sau đó đem sấy mẫu ở nhiệt độ 80 0 C trong 48 h.
- Tốc độ tích luỹ chất khô (CGR) (g/m 2 đất/ngày)
Trong đó: - P2, P1 là trọng lượng chất khô của khóm tại thời điểm lấy mẫu
- t là thời gian giữa 2 lần lấy mẫu
- Hiệu suất quang hợp thuần(NAR) (g/m 2 lá/ngày) P2–P1
NAR ẵ x ( L1 + L2) x t Trong đó: - P2, P1 là trọng lượng khô của cây ở hai thời điểm lấy mẫu
- L1, L2 là diện tích lá ở hai thời điểm
- t là thời gian giữa 2 lần lấy mẫu b Thời kỳ chín: Mỗi ô lấy 10 khóm
- Đo chiều cao cây: tính từ sát mặt đất đến đầu mút của bông cao nhất, không kể râu (cm)
- Số hạt chắc và tỷ lệ hạt chắc/bông
- Khối lượng 1000 hạt: Cân 2 lần mỗi lần 500 hạt, sai số giữa hai lần cân không vượt quá 2%.
- Chiều dài bông: đo từ đốt cổ bông đến đầu mút bông.
Năng suất lý thuyết (NSLT) được tính bằng công thức: NSLT = Số bông/m² x Tổng số hạt trên bông x Tỷ lệ hạt chắc x Khối lượng 1000 hạt x 10^-4 Để đạt được năng suất cao, việc đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh là rất quan trọng, đồng thời cần áp dụng các biện pháp phòng trừ hiệu quả.
* Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh
Hàng tuần, tiến hành quan sát để phát hiện sâu bệnh gây hại trên cây trồng, ghi lại tên loại sâu và bệnh xuất hiện Sau 3 ngày theo dõi, nếu mức độ gây hại tăng lên, cần phun thuốc phòng trừ và ghi rõ loại thuốc, nồng độ sử dụng cùng thời gian ngừng gây hại sau khi phun Đồng thời, ghi chú các chỉ tiêu để đánh giá mức độ thiệt hại.
- Khả năng chống chịu sâu
+ Sâu đục thân Điểm Tỷ lệ bị hại (%)
+ Sâu cuốn lá Điểm Tỷ lệ bị hại (%)
+ Rầy nâu Điểm Tỷ lệ bị hại (%)
3 Lá thứ nhất và lá thứ 2 bị hại
5 Tất cả các lá bị biến vàng, cây lùn rõ rệt hoặc cả hai
7 Hơn nửa số cây bị chết, số còn lại bị héo vàng và lùn nặng
9 Tất cả các cây bị chết
- Khả năng chịu bệnh + Bệnh đạo ôn Điểm Tỷ lệ bị hại (%)
+ Bệnh khô vằn Điểm Tỷ lệ bị hại (%)
1 Vết bệnh nằm thấp hơn 20% chiều cao cây
Biện pháp phòng trừ sâu bệnh trong sản xuất lúa bao gồm việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, cần ghi rõ loại thuốc, nồng độ và thời gian phun để đảm bảo hiệu quả Đồng thời, đánh giá chất lượng gạo cũng là một yếu tố quan trọng trong quy trình sản xuất này.
- Phân tích phẩm chất hạt, chất lượng xay xát theo phương pháp Govindaswami và Ghose (1969), Dạng hạt gạo, độ bạc bụng theo phương pháp IRRI,
Năm 1996, hồ được hóa theo phương pháp của Little và cộng sự (1958), trong khi độ bền thể gel được xác định theo phương pháp của Tang và cộng sự (1991) Mùi thơm được đánh giá theo phương pháp của Nagaraju và cộng sự (1991), và hàm lượng amylose được kiểm tra theo phương pháp của Sadavisam và Manikam (1992) Đặc biệt, mùi thơm cũng được phân tích theo phương pháp 1,7% KOH của IRRI (1996).
Đặc điểm nông sinh học, hình thái, mức độ nhiễm sâu bệnh và năng suất của cây lúa được đánh giá theo tiêu chuẩn của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) năm 2002 Phương pháp xử lý số liệu được áp dụng nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc phân tích các yếu tố này.
- Phương pháp xử lý số liệu theo chương trình IRRISTAT 5.0, Microsoft Excel 2003.
3.4.3 Phương pháp đánh giá kiểu hình tính kháng bệnh bạc lá bằng lây nhiễm nhân tạo a Nguồn vi khuẩn bạc lá phục vụ cho lây nhiễm nhân tạo
- Các nòi vi khuẩn bạc lá mới có độc có độc tính cao được thu thập và phân lập trong thời gian thực hiện đề tài.
Viện Di truyền Nông nghiệp đã thu thập và phân lập 10 chủng vi khuẩn bạc lá đại diện cho miền Bắc và miền Trung Việt Nam thông qua phương pháp lây nhiễm nhân tạo trên bộ dòng lúa chuẩn mang đơn và đa gen kháng bệnh bạc lá do IRRI cung cấp Những chủng này được phân lập vào năm 2015 và 2016, với đặc điểm độc tính cao và ổn định.
Bảng 3.1 Chủng vi khuẩn bạc lá đại diện cho miền Bắc và miền Trung Việt
Nam do Viện Di truyền Nông nghiệp thu thập, phân lập
STT Tên chủng Phân lập trên giống Địa điểm thu thập
1 VX041 Bắc Thơm Nam Trực, Nam Định
2 NĐ4-2 Bắc Thơm Nam Định
4 X19.2 Bắc Thơm Quảng Xương, Thanh Hóa
5 X22.2 Bắc Thơm Gia Lâm, Hà Nội
6 VXO13 Bắc Thơm Gia Lâm, Hà Nội
7 X5-1NA Bắc Thơm Nghệ An
8 X15-1 Bắc Thơm Quỳnh Lưu, Nghệ An
9 X21.1 Bắc Thơm Hoằng Hóa, Thanh Hóa
10 X17 Bắc Thơm Tĩnh Gia, Thanh Hóa
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng ba chủng vi khuẩn bạc lá để thực hiện lây nhiễm nhân tạo, bao gồm chủng 2 (NĐ4-2), chủng 7 (X5-1NA) và chủng 10 (X17) Để đánh giá tính kháng và nhiễm bệnh bạc lá, chúng tôi đã chuẩn bị các dòng giống lúa phù hợp.
Chuẩn bị hạt giống bao gồm dòng lúa nhiễm chuẩn IR24, bộ giống lúa mang đơn và đa gen kháng được cung cấp bởi IRRI, cùng với nguồn vật liệu nghiên cứu cho đề tài.
Trong quy trình thí nghiệm đánh giá tính kháng và nhiễm bệnh bạc lá, các dòng giống lúa được gieo trồng và cây mạ 3-4 lá được cấy ra ruộng Sau 40-45 ngày kể từ khi cấy, cây lúa sẽ được sử dụng để thực hiện các đánh giá Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 20 m² với mật độ cấy 45 khóm/m².
- Cấy khuẩn từ nguồn bảo quản ra môi trường PSA, ủ 28 o C trong 24-48h.
- Khi khuẩn mọc, cấy chuyển tiếp ra các đĩa môi trường PSA để nhân khuẩn Ủ 28 o C trong 48h.
Để khử trùng đĩa khuẩn đã mọc kín, hãy sử dụng nước cất để rửa sạch và dùng que thủy tinh để gạn hết vi khuẩn Sau đó, đổ dịch khuẩn thu được vào ống falcon và điều chỉnh nồng độ khuẩn đạt từ 10^8 đến 10^9 CFU.
* Nhiễm khuẩn trên lá lúa:
- Nhiễm 5 lá/cây: Dùng đầu kéo nhúng vào dịch khuẩn, cắt đầu lá lúa chiều dài khoảng 5 cm Mỗi một lần cắt lại nhúng lại kéo vào dịch khuẩn.
- Khi đổi chủng khuẩn nhiễm phải khử trùng kéo với cồn 96 %
- Đối chứng âm được làm với nước cất khử trùng.
- Tiến hành đo kích thước vết bệnh sau khi nhiễm 15 ngày.
Đánh giá khả năng gây bệnh của các chủng vi khuẩn bạc lá được thực hiện bằng cách đo chiều dài vết bệnh Thang điểm đánh giá dựa trên tiêu chuẩn của IRRI (2013), như thể hiện trong Bảng 3.2.
Bảng 3.2 Thang điểm đánh giá khả năng kháng bạc lá theo chiều dài vết bệnh (IRRI, 2013) Thang điểm Chiều dài vết bệnh (cm) Mô tả
PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG SÂU BỆNH CỦA MỘT SỐ DÒNG LÚA BẮC THƠM 7 CẢI TIẾN, XÁC ĐỊNH DÒNG LÚA BẮC THƠM 7 CẢI TIẾN TRIỂN VỌNG
SUẤT, CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG SÂU BỆNH CỦA MỘT
SỐ DÒNG LÚA BẮC THƠM 7 CẢI TIẾN, XÁC ĐỊNH DÒNG LÚA BẮC
THƠM 7 CẢI TIẾN TRIỂN VỌNG
4.1.1 Chiều cao cây của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm 7 cải tiến Động thái tăng trưởng chiều cao cây là một chỉ tiêu đánh giá sức sinh trưởng và phát triển của cây lúa Sự tăng trưởng chiều cao cây mạnh ngay từ ban đầu sẽ thuận lợi cho sinh trưởng về sau vì cây sớm đạt độ đồng hóa và duy trì hệ số đó trong thời gian dài Đây là cơ sở cho việc tăng năng suất cây trồng Kết quả theo dõi động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm số 7 cải tiến được trình bày tại bảng 4.1 và bảng 4.2.
Trong vụ Xuân 2019 tại Văn Lâm, Hưng Yên, bảng 4.1 trình bày động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số dòng lúa triển vọng Bắc thơm 7 cải tiến, với đơn vị tính là cm.
Công 1TSC 2TSC 3TSC 4TSC 5TSC 6TSC CCCC thức
Ghi chú: TSC đại diện cho tuần sau cấy, trong khi CCCC chỉ chiều cao cấy cuối cùng Các chữ cái khác nhau trong cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa với mức xác suất p
