Đánh giá đặc điểm hình thái, nông học và tính kháng nảy mầm sớm của một số giống lúa đang trồng trên địa bàn tỉnh bình định nhằm phục vụ công tác tuyển chọn vật liệu khởi đầu

Trang 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN TRẦN QUANG TIẾN ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, NƠNG HỌC VÀ TÍNH KHÁNG NẢY MẦM SỚM CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA ĐANG TRỒNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH B

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

VẬT LIỆU KHỞI ĐẦU

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

Bình Định, năm 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

VẬT LIỆU KHỞI ĐẦU

Chuyên ngành : Sinh học thực nghiệm

Người hướng dẫn: TS NGUYỄN THANH LIÊM

TS PHẠM THỊ THU HÀ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là kết quả nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Thanh Liêm, giảng viên khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn và TS Phạm Thị Thu Hà, giảng viên Trường Đại học Tôn Đức Thắng Các số liệu thu thập, tàil iệu tham khảo sử dụng trong luận văn

có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theođúng quy định

Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn do tôi theo dõi,thu thập, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với quy chuẩn của Việt Nam chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác cho đến thời điểm này

Tôi xin cam đoan!

Tác giả luận văn

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè đồng nghiệp và gia đình.Tôi xin trân trọng cảm ơn đến:

Thầy giáo - TS Nguyễn Thanh Liêm, giảng viên Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn và cô giáo TS Phạm Thị Thu Hà, giảng viên Trường Đại học Tôn Đức Thắng, đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong quá

trình thực hiện đề tài cũng như hoàn thành luận văn

Lãnh đạo Nhà trường, Khoa Khoa học Tự nhiên, và các bạn học viên lớp Cao học sinh học thực nghiệm K23-Trường Đại học Quy Nhơn đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu, tôi thực hiện thí nghiệm khảo nghiệm sản xuất ở vụ Đông Xuân năm 2021 - 2022

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, những người đã luôn bên cạnh ủng hộ, động viên tôi để tôi có thể hoàn thành đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Bình Định, tháng năm 2023

Tác giả luận văn

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tổng quan chung về cây lúa 3

1.1.1 Nguồn gốc cây lúa 3

1.1.2 Phân loại cây lúa 4

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của lúa gạo 5

1.1.4 Ðặc tính sinh học của cây lúa 7

1.2 Tình hình sản uất và nghiên cứu lúa trên thế giới 10

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới 10

1.2.2 Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thích ứng với biến đổi khí hậu trên

thế giới 12

1.3 Tình hình sản uất và nghiên cứu lúa t i Việt Nam 15

1.3.1.Tình hình sản xuất lúa tại Việt Nam 15

1.3.2 Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thích ứng BĐKH tại Việt Nam 16

1.4 Nảy mầm trước thu ho ch và những nghiên cứu về nảy mầm sớm 17

1.4.1 Hiện tượng nảy mầm trước khi thu hoạch 17

1.4.2 Những nghiên cứu về tính kháng nảy mầm trước khi thu hoạch 17

1.4.3 Các điều kiện môi trường ảnh hưởng đến sự nảy mầm sớm trên bông lúa 21 1.5 Điều kiện đất đai, thời tiết và khí hậu t i địa điểm tiến hành thí nghiệm 22

1.5.1 Điều kiện đất đai nơi tiến hành thí nghiệm 22

1.5.2 Diễn biến về điều kiện thời tiết khí hậu trong quá trình thực hiện thí nghiệm 23

Chương 2 ĐỐI TƯ NG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Đối tượng và ph m vi nghiên cứu 25

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 26

2.2 Nội ung nghiên cứu 26

2.3 Phương ph p nghiên cứu 26

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 26

2.3.2 Kỹ thuật trồng, bón phân và chăm sóc 26

2.3.3 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xác định 28

2.3.4 Ðánh giá đa dạng di truyền các giống lúa thông qua kiểu hình 32

2.4 Phương ph p ử lý số liệu 33

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 34

3.1 Đ nh gi một số đặc điểm hình th i, n ng học của c c giống lúa nghiên cứu 34 3.1.1 Một số giai đoạn sinh trưởng phát triển của các giống lúa nghiên cứu 34

3.1.2.Đặc điểm hình thái lá và bông của các giống lúa nghiên cứu 35

3.2 Năng suất và c c yếu tố cấu thành năng suất của c c giống lúa nghiên cứu 40

3.2.1 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa nghiên cứu 40

3.2.2 Năng suất của các giống lúa nghiên cứu 43

3.3 Đ nh gi tính kh ng nảy mầm trước thu ho ch của c c giống lúa nghiên cứu 45

3.4 Tình hình sâu, ệnh h i chính trên c c giống lúa nghiên cứu 48

3.4.1 Mức độ kháng sâu hại của giống lúa nghiên cứu 48

3.4.2 Mức độ kháng bệnh hại của các giống lúa nghiên cứu 49

3.5 Ð nh gi đa ng i truyền c c giống lúa th ng qua kiểu hình 50

KẾT LUẬN VÀ ÐỀ NGHỊ 52

1 Kết luận 52

2 Ðề nghị 53

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

PHỤ LỤC 62

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

AA Enzym alpha-amylaza (alpha-amylase)

AACC Các Hiệp hội hóa học lâm sàng Mỹ (American Association for

Clinical Chemistry) ABA Axit abscisic (Abscisic acid)

BĐKH Biến đổi khí hậu

GA Acid gibberellic (Gibberellic Acid)

GI Chỉ số nảy mầm (germination index)

GSR Giống lúa cao sản thân thiện môi trường (Green Super Rice)

IRRI Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (International Rice Research

Institute) KHKT Khoa học kỹ thuật

LSD Hệ số sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (Least significant difference) MAS Chọn lọc dựa trên chỉ thị phân tử (Marker assisted selection) NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

NSLT Năng suất lý thuyết

Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ

Q-TARO Cơ sở dữ liệu Lô-cut tính trạng số lượng của cây lúa (QTL

annotation rice online database) QTL Lô-cut tính trạng số lượng (Quantitative trait locus)

SILs Chọn lọc dòng xâm lấn (selective introgression lines)

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TGST Thời gian sinh trưởng

VLKĐ Vật liệu khởi đầu

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Một số thành phần dinh dưỡng trong có trong 100 gam gạo 6 Bảng 1.2 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chính với đất tại nơi thí nghiệm 22 Bảng 1.3 Diễn biến thời tiết và khí hậu trong vụ Đông Xuân 2021-2022 tại huyện Phù Mỹ, tỉnhBình Định 23 Bảng 2.1 Thông tin mô tả đặc điểm nguồn gốc của các giống lúa được sử dụng trong thí nghiệm 25 Bảng3.1.Thờigiansinhtrưởngvàpháttriểncủa09giốnglúathínghiệm 34 Bảng 3.2 Đặc điểm về màu sắc của phiến lá, gốc b lá, độ thoát cổ bông và râu của các giống lúa nghiên cứu 36 Bảng 3.3 Một số đặc điểm hình thái đặc trưng của các giống lúa nghiên cứu 38 Bảng 3.4 Một số đặc điểm về kích thước và hình dạng hạt của các giống lúa nghiên cứu 39 Bảng 3.5 Một sốyếu tốcấu thànhnăng suấtcủa cácgiống lúa nghiên cứu 40 Bảng 3.6 Năng suất của các giống lúa nghiên cứu 43 Bảng 3.7 T lệ nảy mầm của các giống lúa ở các thời điểm 40, 45 và 50 ngày sau khi bắt đầu trổ 46 Bảng 3.8 T lệ nảy mầm của các giống lúa ở các thời điểm 40, 45 và 50 ngày sau khi bắt đầu trổ đã được sấy khô 47 Bảng 3.9.Mức độ nhiễm sâu hại của các giống lúa nghiên cứu 48 Bảng3.10.Mức độ nhiễm bệnh hại của cácgiống lúa nghiên cứu 49

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Sự phân bố gen và QTLs trên NST liên quan đến trạng thái ngủ nghỉ và nảy mầm của hạt ở cây Arabidopsis 18 Hình 1.2 Biểu đồ định vị của QTLs Sdr1 20 Hình 1.3 Kiểu hình của dòng đồng đ ng gen NIL[Sdr4 và biểu đồ định vị của QTLs Sdr4 20 Hình 1.4 Biểu đồ định vị của QTL qSdn-1 (A, B) và qSdn-5 (C, D) 21 Hình 3.1 Biểu đồ mô tả một các tố cấu thành năng suất của các giống lúa nghiên cứu 43 Hình 3.2 Biểu đồ mô tả năng suất của các giống lúa nghiên cứu 45 Hình 3.3 Biểu đồ biểu hiện khả năng nảy mầm và nảy mầm sau sấy của các giống lúa nghiên cứu 47 Hình 3.4 Sơ đồ hình cây biểu hiện mối tương quan về di truyền của các giống lúa nghiên cứu 51 Biểu đồ 1.1 biểu đồ mô tả diện tích, năng suất và sản lượng lúa gạo của 10 quốc gia sản xuất chính trên Thế giới 11

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trên thế giới, cây lúa (Oryza sativa L.) là một loại ngũ cốc quan trọng, ước

tính hơn 1/2 dân số thế giới sử dụng lúa gạo làm thức ăn Việt Nam, lúa là cây lương thực quan trọng hàng đầu, cung cấp lương thực cho 100% dân số.Theo FAO(2021), diện tích lúa được canh tác tại Châu Á là 143,06 triệu ha, chiếm khoảng 86,57% tổng diện tích lúa toàn cầu Trong đó, 69,21 triệu ha (49,93%) thường xuyên bị thiên tai đe dọa, bao gồm 36,72 triệu ha canh tác hoàn toàn nhờ vào nước trời, 19,15 triệu ha là đất cạn và 13,34 triệu ha dễ bị ngập úng [68] Như vậy, gần 20% diện tích trồng lúa n m trong tình trạng ngập úng nghiêm trọng Năng suất lúa ở các vùng đất bị ảnh hưởng bởi thiên tai chỉ đạt 0,8-1,7 tấn/ha, b ng 20-40% năng suất lúa ở các vùng không bị thiên tai

Việt Nam là quốc gia n m ở vùng nhiệt đới cận xích đạo, có địa hình dốc và đường bờ biển dài nên thường xuyên xảy ra áp thấp nhiệt đới, mưa bão và lũ lụt Cho nên, sản xuất và canh tác lúa ở Việt Nam đã và đang phải đương đầu với nhiều thách thức như biến đồi khí hậu (BĐKH), hạn hán, lũ lụt, nước biển dâng, đất canh tác lúa bị nhiễm phèn, mặn, Vào mùa vụ thu hoạch nếu gặp thời tiết mưa nhiều, kéo dài và ẩm độ cao s gây ra hiện tượng nảy mầm trên bông lúa trước thu hoạch (Pre-harvest sprouting-PHS) làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất, phẩm chất lúa gạo và gây thiệt hại lớn về kinh tế Theo Hu Weimin và cộng sự (2003), hiện tượng PHS làm giảm 6% năng suất lúa thường, giảm 20% năng suất lúa lai và gây tổn thất hàng t đô la Mỹ m i năm [18].Vài năm trở lại đây, nhiều tỉnh thuộc vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung trực tiếp chịu ảnh hưởng hiện tượng thời tiết bất thường, cực đoan gây mưa lớn kéo dài ngày, làm cho hàng trăm hecta lúa bị

đổ ngã, ngập nước và dẫn đến hạt lúa nảy mầm ngay trên bông lúa ảnh hưởng đến năng suất, phẩm chất và giảm giá trị kinh tế 20-50% Vì vậy, công tác chọn tạo giống lúa mới có khả năng kháng PHS thích ứng với BĐKH để bổ sung cơ cấu giống lúa canh tác cho vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung nh m giảm thiểu rủi ro và thúc đẩy sản xuất lúa bền vững, tăng thu nhập cho người nông dân là giải pháp hữu ích trong bối cảnh hiện nay

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu, đánh giá đặc điểm hình thái, nông học và tính kháng nảy mầm sớm của 9 giống lúa OM 18, BĐR 999, ĐV 108, KD 18, BĐR87, VNR 20, Thiên

Ưu 8, Đài Thơm 8, Đài Thơm R ng;

- Đề xuất được một hoặc một số giống lúa có khả năng kháng PHS, phù hợp với điều kiện sinh thái tự nhiên và điều kiện canh tác tại địa phương trong điều kiện

- Ý nghĩa thực tiễn

Đề xuất giống lúa có tính kháng PHS cao đưa vào cơ cấu giống sản xuất ở trên địa bàn tỉnh Bình Định nói riêng vàcho vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung nói chung góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, tăng thu nhập cho nông dân

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan chung về cây lúa

1.1.1 Nguồn gốc cây lúa

Cây lúa trồng hiện nay có nguồn gốc và phát triển từ cây lúa hoang dại

Oryza rufipogon Một số khu vực đã được đề xuất là điển hình cho nguồn gốc của

cây lúa, như Ấn Độ, Nam Trung Quốc, khu vực sông Dương Tử ở Trung Quốc,

“vùng vành đai” với sự đa dạng lớn của các loài Oryza dọc theo sườn phía nam của

dãy Himalaya, và các sinh cảnh đầm lầy ven biển ở Đông Nam Á [20]

Nguồn gốc địa lý và thời điểm thuần hóa là hai trong số những vấn đề cơ bản của việc thuần hóa cây lúa Nói chung, cây lúa được thuần hóa từ các khu vực có

các loài tương đối hoang dã Ngày nay, các loài họ hàng hoang dã O rufipogon và

O nivara phân bố ở Nam Á, Đông Nam Á và Nam Trung Quốc Ban đầu, việc tìm thấy giống lúa họ hàng hoang dã và các giống lúa địa phương phong phú, O sativa

được cho là đã được thuần hóa từ Ấn Độ [58] Sau đó, Ting (1957)đã phát hiện lúa dại ở Nam Trung Quốc và lập luận r ng lúa được thuần hóa từ miền nam Trung Quốc [55] B ng chứng khảo cổ học và dữ liệu di truyền của quá trình thuần hóa lúa

đã tích lũy nhanh chóng trong những thập k qua Phytolith, hóa thạch của lúa đã được tìm thấy ở một số địa điểm khảo cổ ở châu Á Trong số các phytolith, những thứ được tìm thấy ở vùng trung lưu và hạ lưu của sông Dương Tử được hầu hết các nhà khảo cổ học chấp nhận là sớm nhất Các phytolith lúa được bảo quản ở Diaotonghuan thuộc tỉnh Giang Tây và Shangshan thuộc tỉnh Chiết Giang đã được phát hiện từ 10.000 năm trước [36] Do đó, các nhà khảo cổ cho r ng vùng trung và

hạ lưu sông Dương Tử phải là một trong những trung tâm nguồn gốc địa lý của việc trồng lúa [25], [57]

Các nhà di truyền học đã sử dụng các dấu hiệu sinh hóa và phân tử để điều

tra mối quan hệ phát sinh loài của loài O sativa và lúa hoang từ những năm 1980

Với hệ phát sinh loài được xây dựng, các khu vực mà quần thể lúa hoang tổ tiên

được xác định là từ các khu vực nguồn gốc địa lý của O sativa Londo và cộng sự (2006)đã phát hiện SNPs trong một DNA lục lạp (atpB-rbcL) và hai gen nhân (SAM

và p-VATPase) trên 362 mẫu O sativa và O Rufipogon [41] Phân tích thực vật học

ủng hộ r ng indica được thuần hóa trong một khu vực phía nam dãy núi Himalaya,

có thể là miền đông Ấn Độ, Myanmar và Thái Lan, trong khi japonica được thuần hóa từ miền nam Trung Quốc Wei và cs(2012)đã chọn 100 nhóm lúa trồng và 111 nhóm lúa hoang ở Trung Quốc để kiểm tra mối quan hệ giữa O sativa và O rufipogon và từ đó suy ra quá trình thuần hóa và tiến hóa của cây lúa ở Trung Quốc thông qua phân tích trình tự của sáu vùng gen [61] Kết quả chỉ ra r ng cả indica vàjaponica đều được thuần hóa từ miền Nam Trung Quốc và lưu vực sông Châu Giang gần chí tuyếnở Trung Quốc Huang và cs (2012c) đã giải trình tự 446 mẫu của O rufipogon và 1.083 mẫu của O sativa Phân tích các SNP trên toàn bộ bộ gen và quá trình thuần hóa cho thấy r ng japonica được thuần hóa từ Thung lũng sông Châu Giang ở miền Nam Trung Quốc và indica đó đến từ các giống lai giữa japonica tổ tiên và lúa hoang ở Nam Á [33]

Châu Phi cũng thấy xuất hiện cả hai loài lúa dại Oryza longistaminata (đa niên) và Oryza brevigulata (hàng niên), do đó nhiều tác giả cho r ng Oryza glaberrima có nguồn gốc từ Oryza breviligulata Cho đến nay, nhiều nhà khoa học

đã đồng ý r ng lúa Glaberrim và lúa Sativa có cùng chung nguồn gốc [38], [45]

1.1.2 Phân loại cây lúa

Phân loại theo hệ thống phân loại học thực vật:

Hệ thống phân loại này coi cây lúa như tất cả các cây cỏ khác trong tự nhiên

Nó được sắp xếp theo hệ thống chung của phân loại thực vật học là ngành Divisio, lớp classis, bộ ordines, họ familia, chi genus, loài species và biến chủng varieties

Để rõ thêm thì có thể sử dụng các đơn vị trung gian như họ phụ subfamilia, loài phụ subspecies, theo hệ thống phân loại này thì cây lúa được sắp sếp theo trình

tự sau đây:

Ngành - Divisio: Angiospermae - thực vật có hoa

Lớp - Classis: Monocotyledones - lớp một lá mầm

Bộ - Ordines: Poales (Graminae) - hòa thảo có hoa

Họ - Familia: Poacae (Graminae) - hòa thảo

Họ phụ - Subfamilia: Poidae -hòa thảo ưa nước

Chi - Genus: Oryza

Loài - Speccie: Oryza sativa - Lúa trồng

Loài phụ - Subspeccies

Subsp: japonica: Loài phụ Nhật Bản

Subsp: indica: Loài phụ Ấn Độ

Subsp: Javanica: Loài phụ Java

Biến chủng: Varietas: Var Multica - Biến chủng hạt mỏ cong

Cây lúa (Oryzasativa L.) thuộc họ hòa thảo (Gramince), có 30.000-50.000

gen, chứa 2n với n = 12NST và có bộ gen nhỏ nhất trong số các cây trồng một lá

mầm Những loại lúa trồng hiện nay thuộc hai loài phụ indicavàjaponica

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của lúa gạo

Lúa gạo được coi là thực phẩm cung cấp năng lượng và phục hồi sức sống, tương tự như các loại ngũ cốc khác Mặc dù gạo trắng là nguồn cung cấp calo đáng

kể nhưng nó cũng chứa nhiều khoáng chất thiết yếu khác nhau [67] Bảng 1.1 cho thấy thành phần hóa học của gạo trắng và gạo lứt Cacbonhydrat, chủ yếu là tinh bột, chiếm khoảng 80% chất khô của hạt, trong khi protein chiếm khoảng 7% Thành phần axit amin của gạo cho thấy hàm lượng axit aspartic và glutamic cao, trong đó lysine là axit amin giới hạn Gạo chứa các axit béo không bão hòa như axit oleic (18:1), axit linoleic (18:2), axit linolenic (18:3) và eicosenoic (20:1) Axit béo không bão hòa có thể giúp ngăn ngừa viêm xương khớp, ung thư và rối loạn tự miễn dịch [37] Ngoài ra, gạo còn chứa nhiều chất xơ, vitamin và khoáng chất, đặc biệt là nhóm B như Thiamine (B1), Ribofavin (B2), Niacin (B3), axit Pantothenic (B5), Pyridoxine (B6) và Biotin (B7)

Bảng 1.1 Một số thành phần inh ƣỡng trong có trong 100 gam g o

1.1.4 Ðặc tính sinh học của cây lúa

a Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây lúa

Lúa trồng thường được coi là một loại cỏ hàng năm bán thủy sinh, mặc dù ở vùng nhiệt đới, nó có thể tồn tại dưới dạng cây lâu năm, tạo ra các nhánh mới từ các nút sau khi thu hoạch Khi trưởng thành cây lúa có thân chính và một số nhánh Chiều cao cây thay đổi tùy theo giống và điều kiện môi trường, dao động từ khoảng 0,4 m đến hơn 5 m ở một số lúa nổi Hình thái của cây lúa được chia thành các giai đoạn sinh dưỡng (bao gồm các giai đoạn nảy mầm, mạ và đẻ nhánh) và các giai đoạn sinh sản (bao gồm các giai đoạn hình thành bông và ra hoa)

Hạt giống

Hạt lúa, thường được gọi là hạt, bao gồm quả thật và vỏ bao quanh hạt Gạo bao gồm chủ yếu là phôi và nội nhũ Bề mặt chứa nhiều lớp mô mỏng biệt hóabao bọc phôi và nội nhũ

Palea, lemmas và rachilla tạo thành vỏ của gạo indica Tuy nhiên, ở lúa japonica, vỏ thường bao gồm các hạt thô sơ và có l là một phần cuống Một hạt

nặng khoảng 10-45 mg ở độ ẩm 0% Chiều dài, chiều rộng và độ dày hạt rất khác nhau giữa các giống Trọng lượng vỏ trung bình chiếm khoảng 20% tổng trọng lượng hạt

Cây giống

Sự nảy mầm và phát triển của cây con bắt đầu khi hạt ngủ nghỉ đã bị phá vỡ

và hạt hấp thụ đủ nước và tiếp xúc với nhiệt độ từ khoảng 10oC đến 40oC

Định nghĩa sinh lý về sự nảy mầm thường là thời điểm mà mầm hoặc lá mầm (chồi phôi) xuất hiện từ vỏ hạt bị vỡ.Trong điều kiện thoáng khí, rễ tinh là rễ đầu tiên xuất hiện thông qua lá mầm từ phôi, và sau đó là lá mầm Tuy nhiên, trong điều kiện yếm khí, lá mầm là xuất hiện đầu tiên, với rễ phát triển khi lá mầm đã đến vùng thoáng khí của môi trường Nếu hạt phát triển trong bóng tối giống như khi hạt được gieo bên dưới bề mặt đất, thì thân ngắn (mesocotyl) s phát triển, nâng thân cây lên ngay dưới bề mặt đất Sau khi lá mầm xuất hiện, nó tách ra và lá sơ cấp phát triển

Thời gian thế hệ của lúa trồng rất khác nhau giữa các giống, dao động từ khoảng 3 đến 6 tháng Trong thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, sau đó là thời kỳ sinh trưởng sinh sản, cây phát triển hàng chục lá và chồi Các điều kiện môi trường,

ch ng hạn như độ dài ngày và nhiệt độ, ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật và

sự chuyển pha sang tăng trưởng sinh sản Nói chung, điều kiện ngày dài làm giảm chiều cao cây và làm cho lá có màu xanh đậm hơn Ngược lại, điều kiện ngày ngắn thường cần thiết cho quá trình chuyển đổi giai đoạn sang tăng trưởng sinh sản

O sativa là cây tự thụ phấn Một bông duy nhất, được gọi là bông hoa, chứa

sáu bao phấn, chứa hơn một nghìn hạt phấn hoa và một nhụy hoa có kiểu lông, m i bao phấn dẫn đến đầu nhụy Đồng thời với việc mở bông lúa, hạt phấn rơi xuống đầu nhụy, nảy mầm và kéo dài ống phấn Một trong những ống phấn đi đến túi phôi

s tham gia quá trình thụ tinh kép

Việc mở bông lúa bắt đầu từ đầu bông đến phần gốc Cụ thể, nhánh trục chính trên cùng bắt đầu mở trước, sau đó các nhánh trục chính phía dưới bắt đầu mở theo thứ tự cành nhánh sơ cấp, bông con trên cùng s mở ra trước, và bông con thấp nhất trong cùng nhánh nhánh chính đó s mở ra tiếp theo Sau đó, các bông con phía dưới bắt đầu mở theo thứ tự và bông con cao thứ hai s mở ra cuối cùng Các bông con ở nhánh nhánh thứ cấp cũng bắt đầu mở ra từ phía trên, và trình tự các bông con mở ra ở nhánh nhánh thứ cấp cũng giống như ở nhánh chính

Yoshida (1981), nhận định phải mất 5 ngày để hầu hết các bông trong một bông nở ra và từ 7-10 ngày đối với tất cả các bông[65] Sleper và Poehlman (2006), cho r ng giai đoạn mở bông của một bông đơn lẻ kéo dài từ 3-7 ngày sau khi ra hoa, và hầu hết chúng nở hoa từ 2-4 ngày sau khi bắt đầu nở bông [52]

b Đặc tính hình thái của cây lúa

 Rễ lúa

Hệ thống rễ đóng vai trò thiết yếu trong việc hấp thụ nước và chất dinh dưỡng Thông tin định lượng về các đặc điểm hình thái rễ rất hữu ích để hiểu mối quan hệ giữa biểu hiện di truyền thực vật với hình thái và môi trường

Đường kính rễ 0,5–2,0 mm được coi là “tốt” và những đường kính nhỏ hơn 0,5 mm được coi là “rất mịn” Những rễ này có độ dẻo cao và có khả năng thay đổi

sự sinh trưởng và phát triển để thích nghi với môi trường thay đổi Các loại rễ khác nhau có chức năng khác nhau Rễ có đường kính lớn thường dài hơn, nhỏ hơn và là con đường chính vận chuyển nước và chất dinh dưỡng đến chồi Ngược lại, rễ có đường kính nhỏ thường ngắn hơn và dài hơn, đóng vai trò chính trong việc hút nước

 Thân lúa

Thân lúa gồm nhiều mắt và lóng, số lóng trên thân phụ thuộc vào giống Các giống có thời gian sinh trưởng trung ngày thường có 6 - 7 lóng, các giống ngắn ngày có khoảng 4 - 5 lóng Sự phát triển của các lóng đốt quyết định đến chiều cao cây và liên quan tới khả năng chống đổ

 Bộ lá lúa

Đây là cơ quan quang hợp và là một đặc trưng hình thái giúp phân biệt các giống khác nhau Vì vậy, màu sắc, kích thước, độ dày và góc độ lá có ảnh hưởng lớn đến năng suất sinh vật học và năng suất kinh tế

Theo Yosida 1981, lá lúa hoàn chỉnh bao gồm: b lá, bản lá, tai lá và thìa lìa Các giống lúa chín sớm và chín trung bình có từ 10 - 18 lá trên thân chính, các giống mẫn cảm với chu kỳ quang có số lá ổn định trong hầu hết các điều kiện Thông thường sự phát triển của 1 lá lúa cần khoảng 100% ngày ở thời kỳ trước khi phân hóa đòng và cần 170% ngày sau khi phân hóa đòng Thời gian sống của từng

lá cũng rất khác nhau, các lá phía trên có thời gian sống lâu hơn các lá phía dưới Như vậy, lá đòng có thời gian sống dài nhất

Theo Yosida 1981, lá th ng cho phép ánh sáng xuyên sâu và phân bố sâu hơn, kết quả làm tăng được quang hợp của cây[64] Trong một phạm vi nhất định, diện tích lá có mối tương quan thuận với quá trình quang hợp, vượt quá giới hạn này lượng chất khô thực tế giảm, vì quá trình hô hấp cũng có tương quan thuận với chỉ số diện tích lá Chỉ số diện tích lá phụ thuộc vào giống, mật độ cấy, lượng phân bón Diện tích lá tăng dần trong quá trình sinh trưởng, tăng mạnh nhất là thời kỳ đẻ nhánh rộ và đạt tối đa trước lúc trổ bông Các giống lúa thấp cây, lá đứng có thể tăng mật độ cấy để nâng cao hệ số diện tích lá Các giống lúa cao cây, xoè nên hạn chế khả năng tăng mật độ vì dễ dẫn tới hiện tượng các lá che khuất lẫn nhau, khi đó không những giảm quá trình quang hợp mà còn tạo điều kiện cho sâu bệnh gây hại

 Bông lúa

Một bông lúa gồm: Trục bông, gié cấp 1, gié cấp 2, các hoa lúa (sau này là hạt lúa) Bông lúa có nhiều dạng: Bông túm hoặc xòe (do các gié cấp 1 tạo với trục bôngmột góc nhỏ hay lớn), đóng hạt thưa hay dày (thưa nách hay dày nách), cổ hở hay cổ kín (cổ bông thoát ra khỏi b lá cờ hay không) tùy đặc tính giống và điều kiện môi trường

Bông có thể đóng góp 74% năng suất, trong khi đó số hạt và khối lượng hạt đóng góp 26% Trên ruộng lúa cấy, số bông/m2 phụ thuộc nhiều vào năng lực đẻ nhánh, chỉ tiêu này xác định chủ yếu vào khoảng 10 ngày sau khi đẻ nhánh tối đa

1.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới

Theo thống kê của FAO năm 2021, diện tích canh tác lúa trên toàn cầu ước đạt 165,25 triệu ha.Trong đó, châu Á có diện tích canh tác lớn nhất 143,06 triệu ha chiếm khoảng 86,57% tổng diện tích lúa toàn thế giới, sau đó là châu Phi 15,82 triệu ha chiếm khoảng 9,57% tổng diện tích, châu Mỹ khoảng 5,70 triệu ha chiếm khoảng 3,45% tổng diện tích, châu Âu 0,60 triệu ha chiếm khoảng 0,36% tổng diện tích, còn lại châu Úc với diện tích canh tác không đáng kể Đứng đầu danh sách các quốc gia có diện tích canh tác lúa lớn nhất toàn cầu là Ấn Độ (46,38 triệu ha), thứ

hai là Trung Quốc (30,15 triệu ha), kế tiếp là Bangladesh (11,70 triệu ha) xếp thứ 3, Thái Lan (11,24 triệu ha) xếp hạng 4, Indonesia xếp hạng 5 (10,41 triệu ha),Việt Namxếp hạng thứ 6 (7,24 triệu ha) (Biểu đồ 1.1)

Liên quan đến mức năng suất trung bình và sản lượng lúa, có sự chênh lệch lớn giữacác quốc gia trồng lúa trên thế giới Cụ thể, Trung Quốc là quốc gia có trình

độ thâm canh cây lúa đạt năng suất lớn nhất với 7,11 tấn/ha, dẫn đến tổng sản lượng đạt giá trị lớn nhất thế giới với 214,40 triệu tấn lúa Việt Nam là quốc gia sản xuất lúa với mức năng suất trung bình lớn thứ 2 thế giới, đạt khoảng 6,06 tấn/ha, tương ứng tổng sản lượng đạt 43,85 triệu tấn Trái ngược với mức năng suất lúa rất cao ở Trung Quốc và Việt Nam, Nigeria một quốc gia tại châu Phi cho thấy hiệu quả canh tác lúa với mức năng suất rất thấpvà chỉ đạt khoảng 1,93 tấn/ha [68]

Biểu đồ 1.1 Biểu đồ m tả iện tích, năng suất và sản lƣợng lúa g o của

10 quốc gia sản uất chính trên Thế giới

Ngành trồng lúa trên thế giới những năm qua đã đạt được rất nhiều thành tựu quan trọng: Càng ngày càng nhiều ruộng đất được cải tạo; các giống lúa năng suất cao

và kháng sâu, bệnh, thích nghi với nhiều điều kiện môi trường khác nhau được sử dụng rộng rãi; phân bón được áp dụng nhiều hơn và đúng kỹ thuật hơn; các tiến bộ kỹ thuật trong canh tác lúa được ứng dụng rộng khắp hơn; vấn đề cơ giới hóa đã được áp dụng phổ biến trong hầu hết các khâu công việc sản xuất lúa ở các nước tiên tiến…

0 50 100 150 200 250

1.2.2 Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thích ứng với biến đổi khí hậu trên thế giới

Gần đây, các nhà chọn tạo giống đã ứng dụng công nghệ sinh học đểnghiên cứu tạo ra các giống có khả năng chống chịu stress sinh học và phi sinh học khác nhau với trọng tâm là tăng năng suất cây trồng Điều này có thể thực hiện được

b ng cách sửa đổi cấu trúc cây trồng và đưa các tính trạng mục tiêu vào nền mong muốn thông qua các phương pháp nhân giống thông thường và được h trợ b ng chỉ thị phân tử [43] Các khả năng chịu stress phi sinh học phức tạp như khả năng chịu hạn và mặn là nhiều gen và có thể có mối liên hệ tiêu cực với các thành phần năng suất hạt và cũng có thể tương tác với các cơ chế di truyền và sinh lý của các tính trạng tương tự [30] Trong hầu hết các trường hợp, các giống lúa chịu stress phi sinh học được phát triển b ng cách lai với các giống lúa địa phương có khả năng chịu stress môi trường Tuy nhiên, vẫn tồn tại mối lo ngại về sự khó khăn trong việc phá

vỡ các mối liên kết không mong muốn thông qua các phương pháp nhân giống thông thường, vốn thường là một quá trình tốn thời gian để lựa chọn và sửa chữa các dòng mong muốn, với thành công hạn chế

Trước tình hình đó, năm 2008 chiến lược nhân giống lúa cao sản thân thiện môi trường (GSR) được tiến hành ở Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) để phát triển hiệu quả các dòng có khả năng chống chịu nhiều stress và hiệu quả sử dụng nước, dinh dưỡng cao hơn Phát triển các giống lúa ưu việt b ng phươngpháp nhân giống GSR với t lệ phân bón, thuốc trừ sâu và nước tưới giảm, trồng trong môi trường cận biên và tạo ra ít khí thải nhà kính hơn cũng như cải thiện các yếu tố dinh dưỡng trong hạt [62] Nhân giống GSR nh m mục đích phát triển các giống lúa GSR năng suất cao ổn định với một số tính trạng xanh phù hợp để trồng trong điều kiện đầu vào thấp hơn ở các khu vực được tưới tiêu và tưới nước mưa ở các nước châu Á và châu Phi Chương trình nhân giống GSR chủ yếu bao gồm hai bước cơ bản: 1) Phát triển chọn lọc chéo sớm dòng xâm lấn (EB-SIL) (ưu việt: 2) Xác định các dòng xâm lấn (SIL) phù hợp để phát triển các dòng locus tính trạng số lượng (QTL) được thiết kế Hai bước tiếp cận này đã giúp phát triển các giống GSR có khả năng chống chịu stress sinh học và phi sinh học đa dạng mà không ảnh hưởng đến năng suất hạt, hình dạng hạt và các thông số chất lượng hạt gạo

Chương trình nhân giống GSR tại IRRI ban đầu tập trung vào việc xác định

và khám phá biến thể di truyền và chọn lọc thêm khoảng 500 EB-SIL ưu tú trong một giống Trung Quốc ưu tú và có khả năng thích ứng rộng rãi, Huang-Hua-Zhan (HHZ), làm nền tảng di truyền để lai tạo với 16 giống được thu thập từ nguồn gen lúa thuộc Dự án 3.000 bộ gen lúa.Trong chương trình nhân giống GSR của IRRI, hai giống lúa ưu tú bổ sung là Weed Tolerant Rice-1 (WTR-1) và TME80518 đã được sử dụng để phát triển EB-SIL [13] Trong chương trình nhân giống GSR này, các quần thể BC1F2 được tạo ra từ việc lai giữa các cá thể nhận gen (HHZ, WTR-1

và TME80518) và 16 cá thể cho gen Các F1 có nguồn gốc từ nền HHZ một lần nữa được lai trở lại với HHZ và các thế hệ con được gộp lại để tạo ra 16 quần thể BC1F2 Các quần thể số lượng lớn này đã được sàng lọc qua thế hệ lựa chọn để tìm các giống chịu stress phi sinh học khác nhau (hạn hán, độ mặn, ngập nước và lượng phân bón đầu vào thấp) và các stress sinh học (bệnh đạo ôn, bệnh bạc lá do vi khuẩn

ở điều kiện tưới tiêu bình thường Điều này dẫn đến việc xác định tổng cộng 1.333 SIL đặc trưng từ nền HHZ, 2.232 SIL từ nền WTR-1 và 1.408 SIL từ nền TME80518

Hạn hán là một đặc điểm phức tạp Hiểu được cơ chế của nó về các đặc điểm quan hệ giữa thực vật và nước, chiến lược nhân giống phân tử, phân tích di truyền phân tử của QTL và triển khai trong quy trình nhân giống là những bước quan trọng

để phát triển các giống lúa chịu hạn Với hoạt động tiền nhân giống và các phương pháp nhân giống h trợ b ng marker, một số dòng chịu hạn đã được phát triển và tiếp tục sử dụng trong các chương trình nhân giống nh m cải thiện các dòng có khả năng chống chịu nhiều stress môi trường [46] Tuy nhiên, việc cải thiện tiềm năng năng suất trong môi trường hạn hán bị hạn chế do cường độ, thời gian và thời gian của hạn hán

Từ những phát triển gần đây trong các chiến lược nhân giống phân tử khác nhau, các công nghệ kiểu hình thông lượng cao chính xác đã được xác định cho các tính trạng đầy hứa h n như năng suất hạt và các tính trạng thành phần hình thái-sinh

lý cho thấy khả năng di truyền từ trung bình đến cao trong điều kiện hạn hán Một

số nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp chọn lọc trực tiếp, cùng với việc xem xét các đặc điểm phụ khác b ng cách sử dụng các phương pháp tiếp cận phân tử và

gen Kết quả đã dẫn đến việc xác định các QTL và gen có liên quan đến những đặc điểm này Việc khám phá các QTL/gen chịu trách nhiệm về các tính trạng chống chịu là điều cần thiết để phát triển cây trồng có tính chống chịu thông qua phương pháp chọn lọc được h trợ bởi marker hoặc các phương pháp kỹ thuật di truyền Cuối cùng, các QTL chịu hạn có tác dụng chính đã được xác định từ các giống lúa

chịu hạn Apo (qDTY1.1, qDTY2.1, qDTY3.1 và qDTY6.1), Way Rarem (qDTY12.1), Nagina 22 và Dhagaddeshi (qDTY1.1) và Vandana (qDTY2.3 và qDTY3.2) [24],

[27], [59]

Sự phát triển gần đây của công nghệ xác định kiểu gen đã cung cấp thông tin xác thực về kiểu gen và có thể làm giảm đáng kể khoảng cách giữa các nhiễm sắc thể và cũng giúp xác định các chức năng gen được dự đoán chính xác liên quan đến các tính trạng mục tiêu Phân tích những đặc điểm phức tạp này và xác định các dòng có khả năng chống chịu vượt trội, chương trình nhân giống GSR đã bắt đầu chiến lược nhân giống phân tử tích hợp để xác định các dòng xâm lấn đặc điểm trên toàn bộ gen (IL) thông qua phương pháp chồng gen kháng (DQP) B ng cách sử dụng các dấu đa hình đơn nucleotide (SNP) mật độ cao của công nghệ tGBS, ba

QTL quan trọng là qSES2, qSES4 (qChlo4) và qChlo1 đã được lập bản đồ và điều

này tiếp tục thu h p danh sách các gen thông qua việc sử dụng thông tin về kiểu gen của ông bà [47] Với chiến lược này, một số giống lúa có năng suất cao, chịu nhiều stress như NSIC Rc480, NSIC Rc534, NSIC Rc 390, NSIC Rc 392, NSIC Rc 554

và NSIC Rc 556 đã được phát triển và đưa vào canh tác trong điều kiện mặn [66]

Liên quan đến chọn tạo giống lúa có khả năng kháng bệnh hại, các nhà nhân giống lúa đã đưa ra nhiều giống lúa kháng bệnh thích nghi với các vùng trồng lúa khác nhau trên toàn thế giới b ng cách áp dụng các phương pháp nhân giống thông thường Những tiến bộ trong gen cây lúa đã cung cấp các công cụ như đánh dấu phân tử cho các nhà tạo giống cây trồng để phát triển hiệu quả các giống cây trồng

có khả năng kháng lại các bệnh khác nhau Các dấu hiệu phân tử có thể được sử dụng để lập bản đồ và xâm nhập vào một hoặc nhiều gen mong muốn cho khả năng kháng áp lựcsinh học và phi sinh học từ các nhóm gen khác nhau [54]

Ba gen kháng bệnh bạc lá do vi khuẩn (xa5, xa13 và xa21) được đưa vào

giống lúa PR106 b ng cách sử dụng chọn lọc dựa trên chỉ thị phân tử MAS Các

dòng xâm nhập đã được thử nghiệm trên 17 chủng Xoo phân lập trong cả điều kiện

nhà kính và đồng ruộng Các thử nghiệm cho thấy r ng sự kết hợp của các gen mang lại khả năng kháng phổ rộng chống lại các chủng mầm bệnh chiếm ưu thế [51] Những tiến bộ gần đây trong giải trình tự DNA đã làm cho việc lập bản đồ và

mô tả đặc tính của các gen được lập bản đồ trở nên dễ dàng hơn, do đó góp phần đáng kể vào việc sử dụng MAS để phát triển các giống cây trồng kháng bệnh Danh sách đầy đủ các gen nhân bản được thu thập từ Cơ sở dữ liệu locus tính trạng số

lượng của cây lúa (Q-TARO) và Cơ sở dữ liệu gen Oryza sativa (OryGenesDB)

Những gen này chủ yếu liên quan đến bệnh bạc lá do vi khuẩn và bệnh đạo ôn ở lúa Điều thú vị là các vùng trên nhiễm sắc thể 1, 4 và 5 có liên quan đến nhiều gen kháng thuốc và các gen này được tập trung ở cùng một vùng Những vùng gen này đóng vai trò chính trong cơ chế kháng/chống chịu bệnh Cho đến nay, có 46 gen tái

tổ hợp được lập bản đồ từ các nguồn khác nhau, trong đó 29 gen trội, 12 gen lặn, 9 gen nhân bản và 9 gen được lập bản đồ [22]

1.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa t i Việt Nam

1.3.1.Tình hình sản xuất lúa tại Việt Nam

Trong bối cảnh nông nghiệp đang được đẩy mạnh, cơ cấu lại ngành lúa gạo theo hướng nâng cao hiệu quả và phát triển bền vững là hướng đi cần thiết Với mục tiêu đáp ứng đầy đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước, bảo đảm an ninh lương thực quốc gia; nâng cao chất lượng, giá trị dinh dưỡng, bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm; hình thành và nâng cao hiệu quả chu i giá trị lúa gạo; nâng cao thu nhập của nông dân và lợi ích cho người tiêu dùng; xuất khẩu gạo đạt chất lượng và giá trị cao Từ thế độc canh cây lúa chuyển sang đa dạng hóa các loại cây trồng, phát triển nông nghiệp hàng hóa

Năm 2000, diện tích gieo cấy lúa chiếm t trọng cao với 66,4% tổng diện tích gieo trồng các loại cây trồng, năm 2010 giảm xuống còn 53,3%, giảm 13,1 điểm phần trăm so với năm 2000, năm 2020 tiếp tục giảm xuống còn 50,3%, giảm 16,1 điểm phần trăm Diện tích cấy lúa giảm nhưng thay vào đó là sử dụng giống lúa xác nhận kèm quy trình canh tác đa dạng, thích nghi với điều kiện thời tiết nên cho năng suất cao ổn định, đáp ứng yêu cầu thị trường Tăng t trọng các loại gạo

có chất lượng cao, có giá trị xuất khẩu lớn Năm 2020, gạo trắng thường xuất khẩu

chỉ còn khoảng 40% tổng kim ngạch; các loại gạo thơm, chất lượng cao chiếm khoảng 40% kim ngạch xuất khẩu [1]

Năm 2021, diện tích canh tác cả nước là 7,24 triệu ha, giảm 38,3 nghìn ha so với năm trước do chuyển đổi cơ cấu sản xuất và mục đích sử dụng đất nhưng năng suất lúa ở mức cao đạt 60,6 tạ/ha, tăng 1,8 tạ/ha Sản lượng lúa năm 2021 tăng 1,1 triệu tấn so với năm 2020, tiếp tục đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước, đảm bảo

an ninh lương thực, phục vụ chế biến và xuất khẩu Xuất khẩu gạo năm 2021 đạt 6,2 triệu tấn tương đương 3,3 t đô la Mỹ, tăng 5% so với năm 2020, trong đó t trọng gạo chất lượng cao chiếm trên 89%, giá gạo xuất khẩu tăng từ 496 đô la Mỹ/tấn năm 2020 lên 503 đô la Mỹ/tấn năm 2021[2]

1.3.2 Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thích ứng BĐKH tại Việt Nam

Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu hạn, chịu mặn, chịu ngập: Viện Cây Lương Thực và Cây Thực Phẩm đã sử dụng phương pháp thu thập nguồn vật liệu là một số giống lúa cạn chịu hạn sẵn có tại địa phương và các dòng lúa cải tiến nhập nội từ IRRI kết hợp với phương pháp lai hữu tính và phương pháp gây đột biến để tạo ra các tổ hợp lai có khả năng chịu hạn ở mức khá và cho năng suất cao như giống CH2, CH3, CH133, CH5 được trồng rộng rãi ở vùng Trung du miền núi phía Bắc, Trung Bộ, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên Bên cạnh đó, các giống chịu hạn và giống lúa cạn cũng được tạo ra b ng phương pháp lai hữu tính, nuôi cấy tế bào soma, xử lý đột biến như: LC88-66, LC88-67-1, LC90-5, LC93-1, LC93-4[10]

Nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng sâu, bệnh hại và điều kiện ngoại cảnh: Viện lúa Đồng b ng sông Cửu Long đã sử dụng kết hợp một sốphương pháp bao gồm phương pháp chỉ thị maker,phương pháp chọn giống truyền thống, phương pháp đánh giá kiểu hình, kiểu gen trên đối tượng là một số giống lúa mùa địa

phương nh m xác định gen kháng bệnh bạc lá lúa Xa5, Xa13và làm tăng tính kháng

trên phổ rộng của các giống lúa nghiên cứu Bên cạnh đó, một số tác giả tại Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tiến hành nghiên cứu lai, chuyển gen kháng bệnh bạc lá vào giống lúa chất lượng cao BT7 tạo nên giống lúa BT7 kháng bệnh bạc lá,

bao gồm 3 gen kháng tốt với bạc lá tại Việt Nam là gen Xa21, Xa7và một gen lặn là Xa5[8]

1.4 Nảy mầmtrước thu ho ch và những nghiên cứu về nảy mầm sớm

1 Hiện tư ng nảy mầm trước khi thu hoạch

Nảy mầm trước thu hoạch (PHS) là sự nảy mầm của hạt khi chúng vẫn còn trên cành (bông) với sự phá vỡ trạng thái ngủ nghỉ trước khi thu hoạch PHS xuất hiện trong các loại cây ngũ cốc được trồng nhiều nhất trên thế giới, theo thứ tự: Ngô, lúa mì, lúa gạo, lúa mạch và lúa miến PHS được báo cáo là xảy ra ở hầu hết các khu vực trên thế giới bao gồm: Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ, Hoa Kỳ, Canada, Úc, Bắc Phi và khắp Châu Âu Sự nảy mầm sớm của hạt trong bông trên ruộng lúa xảy ra khi cây trồng tiếp xúc với điều kiện thời tiết ẩm ướt, thuận lợi cho

sự nảy mầm, trong giai đoạn hạt chín [48] Vì vậy, PHS là một vấn đề nông nghiệp toàn cầu nghiêm trọng cả về sản xuất lẫn kinh tế và cần có các biện pháp phòng

ngừa khẩn cấp Xu và cs (2019), báo cáo r ng PHS gây thiệt hại năng suất trung

bình khoảng 6% đến 20% năng suất lúa lai trên các cánh đồng bị ảnh hưởng [63]

Khả năng ngủ của hạt là một đặc điểm quan trọng quyết định mức độ PHS,

có tác động tích cực hoặc tiêu cực đến sự nảy mầm của cây Các yếu tố vật lý,

ch ng hạn như sự bó chặt của vỏ quả và mô hạt bao phủ nó (vỏ và vỏ quả), đóng một vai trò quan trọng trong việc ức chế sự nảy mầm của hạt b ng cách hạn chế sự khuếch tán oxy và nước đến phôi Hàng rào vật lý chặt ch này ngăn chặn cả sự hấp thụ và sự xuất hiện của hạt, dẫn đến trạng thái ngủ [15] Ngoài các yếu tố vật lý, các hóoc môn nội sinh, ch ng hạn như axit gibberellic (GA) và axit abscisic (ABA), cũng góp phần vào trạng thái ngủ của hạt b ng cách kiểm soát sự cân b ng giữa nảy mầm và trạng thái ngủ [23] Quá trình sinh tổng hợp ABA được tăng cường s thúc đẩy trạng thái ngủ của hạt, trong khi việc giảm hàm lượng ABA hoặc ngăn chặn tín hiệu ABA s làm giảm trạng thái ngủ của hạt Ngược lại, GA thúc đẩy quá trình nảy mầm của hạt, chất này không chỉ bắt đầu hoạt động của phôi mà còn phá vỡ lớp vỏ hạt bao quanh nó Tuy nhiên, đối với ngũ cốc, bao gồm cả gạo, mức độ ngủ vừa phải là cần thiết để ngăn ngừa PHS Hạt được tách vỏ có khả năng nảy mầm cao hơn hạt có vỏ nguyên v n, đóng vai trò như một rào cản đối với sự khuếch tán oxy đến phôi [14]

1.4.2 Những nghiên cứu về tính kháng nảy mầm trước khi thu hoạch

B ng cách ứng dụng những tiến bộ trong của sinh học phân tử, các nhà nghiên cứu đã định vị được nhiều locus tính trạng số lượng (QTL/QTLs) để lập bản

đồ và nhân bản các gen kiểm soát tính kháng PHS của hạt giống ở cây mô hình Arabidopsis, lúa và nhiều loại cây trồng khác

cây mô hình: Alonso-Blanco và cộng sự (2003) đã tiến hành định vị các QTLs kháng PHS b ng cách sử dụng Arabidopsis thaliana Cvi (giống có kháng cao PHS)/Ler (giống dễ nảy mầm) để thiết lập quần thể các dòng tái tổ hợp (RILs) Kết quả đã tìm thấy 7 locus kiểm soát tính kháng PHS và được đặt tên từ DOG1 (Delay

of Germination 1) đến DOG7 Trong số đó, DOG1 là QTL được cho là kiểm soát chính đối với tính kháng PHS của hạt giống với t lệ đóng góp đạt 19% Sau khi dùng nhiệt độ cao (50 C) phá vở trạng thái ngủ nghỉ của hạt chín: t lệ nảy mầm trung bình của giống Ler đạt 100% chỉ sau thời gian 3-6 tuần xử lý nhiệt, nhưng giống Cvi phải mất 15-25 tuần mới phá vỡ hoàn toàn tính kháng PHS của hạt Trên nền di truyền của giống Ler, tính kháng PHS của hạt ở các dòng đồng đ ng gen NILs mang CviDOG1 được tăng cường đáng kể và sau 12 tuần xử lý, tính kháng PHS của hạt mới có thể bị phá vỡ hoàn toàn [ 68 ].Mãi đến năm 2006, Bentsink và cộng sự mới thực sự thành công khi khám phá được chức năng gen DOG1, đây là gen kiểm soát tính kháng PHS của hạt giống lần đầu tiên được giải mã thành công [ 69].Cho đến nay, hơn 20 gen quy định trạng thái ngủ của hạt đã được lập bản đồ trên cây Arabidopsis (Hình 1.1)

Hình 1.1 Sự phân bố gen và QTLs trên NST liên quan đến trạng thái ngủ nghỉ

và nảy mầm của hạt ở cây Arabidopsis

cây lúa: cùng với sự phát triển như vũ bảo của sinh học phân tử, ngày càng nhiều chỉ thị phân tử được tìm thấy nên các nhà nghiên cứu đã xây dựng thành công

bản đồ di truyền về trạng thái ngủ nghỉ ở hạt của cây lúa [70], [71] Cho đến nay,

hơn 170 QTLs liên quan đến trạng thái ngủ của hạt lúa đã được lập bản đồ, nhiều QTLs được phát hiện n m trên hầu hết các NST Trong đó, các QTLs phân bố nhiều nhất trên các NST số 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8 và 11

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra r ng lúa hoang và lúa cỏ có khả năng ngủ nghỉ mạnh hơn lúa thường Cai và Morishima (2000), đã sử dụng giống lúa hoang châu

Á W1944 với khả năng ngủ nghỉ mạnh và giống indica của Đài Loan Pei–Kuh (dễ nảy mầm) để thiết lập quần thể RILs Kết quả đã phát hiện 17 QTLs kiểm soát tính ngủ nghỉ của hạt, n m trên các NST số 2, 3 (3 QTLs), 5, 6, 8, 9 (2 QTLs) và 11 (6 QTLs) [ 72 ] Gu và cộng sự (2004), đã sử dụng giống lúa cỏ SS18-2 có trạng thái ngủ nghỉ mạnh làm bố và dòng giống EM93-1 có trạng thái ngủ nghỉ yếu làm m để lai tạo quẩn thể BC1F1 (EM93-1//EM93-1/SS18-2), kết quả xác định được 6 QTLs kiểm soát trạng thái ngủ của hạt n m trên các NST số 4, 6, 7 (2 QTLs), 8 và 12 [73]

Sử dụng cùng một vật liệu như trên để thiết lập quần thể BC4F2, kết quả đã xác định được 1 QTL n m trên NST số 1 [73] Jing và cộng sự (2008,) đã sử dụng giống lúa cỏ Ludao có khả năng ngủ nghỉ mạnh làm bố để thụ phấn cho giống lúa japonica Akihikari (dễ nảy mầm), đã tìm được 4 locus trên NST số 1, 2 và 6 (2 QTLs) [ 74 ] Zhang và cộng sự (2017), đã phát hiện được 12 QTLs thông qua hai quần thể BC1F1 (EM93–1//EM93–1/Ludao) và BC2F1 trên các NST số 6 (3 QTLs), 7 (2 QTLs), 8, 9, 10 và 12 Tác giả cho r ng 3 QTL n m trên NST số 6 là locus mới, và các locus khác trùng lặp với các báo cáo trước đó [75]

Cho đến nay, hơn 170 QTLs kiểm soát trạng thái ngủ nghỉ của hạt lúa đã được tìm thấy và phân bố trên cả 12 NST Nhưng chỉ một số rất ít QTLs được lập bản đồ và giải mã thành công chức năng Phòng thí nghiệm Yano ở Nhật Bản đã lập bản đồ các QTLs điều hòa tính trạng ngủ của hạt lúa thông qua thiết lập quần thể lai trở lại BC1F5 (Nipponbare/Kasalath//Nipponbare) Kết quả là đã phát hiện 5 QTLs

n m trên các NST 3, 5, 7 (2 QTLs), 8 và đóng góp tổng cộng 48% giá trị biến thiên của kiểu hình Trong số đó, Sdr1 n m trên NST số 3 và có t lệ đóng góp lớn nhất,

có thể giải thích 22,5% biến thể kiểu hình [ 76 ] Xây dựng thành công bản đồ định

vị chi tiết của Sdr1 Cuối cùng Sdr1 được định vị giữa hai chỉ thị phân tử R10942 và C2045 với khoảng cách di truyền 1,5 cM, liên kết chặt với chỉ thị C1488 [77 ]

H nh 2 Bi u đồ định vị của QTLs Sdr [77]

Mãi đến năm 2010, Sugimoto và cộng sự đã tiến hành thiết lập bản đồ vị trí

ngủ nghỉ của QTL Sdr4 n m trên NST số 7, đóng góp 10,2% biến thiên của kiểu

hình và n m giữa hai chỉ thị phân tử CPS24 và SNP28 với khoảng cách di truyền 8,7 Kb ( Hình 1.3)

H nh Ki u h nh của d ng đồng đ ng gen N L Sdr và bi u đồ định vị của

QTLs Sdr4

Hai trong số các QTL không hoạt động, qSdn-1 và qSdn-5, có t lệ đóng góp cao, được phát hiện ở các quần thể khác nhau và có thể được di truyền ổn định, và các alen tăng cường trạng thái ngủ đông đều từ N22 Hơn nữa, Lu và cộng sự (2010) đã tiến hành lập bản đồ chi tiết hơn nữa của hai QTL này:

Sử dụng Nanjing 35 (dễ nay mầm) làm m và N22 có tính ngủ nghỉ mạnh làm bố để tiến hành thiết lập quần thể lai trở lại nhiều lần kết hợp với chỉ thị phân tử

để định vị các QTLs kiểm soát tính ngủ nghỉ của hạt Kết quả, QTL qSdn-1 được định vị trên NST số 1, đóng góp 24,56% biến thiên của kiểu hình và n m giữa hai chỉ thị phân tử RM11669 và RM1216 với khoảng cách di truyền 655 Kb; qSdn-5 được định vị trên NST số 5, đóng góp 18,53% biến thiên của kiểu hình và n m giữa hai chỉ thị phân tử RM480 và RM3664 với khoảng cách di truyền 0,4 cm [78] (Hình 1.4)

H nh Bi u đồ định vị của QTL qSdn- A B và qSdn-5 (C, D) [78] Các điều kiện môi trường ảnh hưởng đến sự nảy mầm sớm trên bông lúa

Mặc dù các đặc điểm PHS trên bông lúa được kiểm soát ở cấp độ di truyền, nhưng chúng cũng chịu ảnh hưởng rất nhiều bởi các yếu tố môi trường bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa lớn [49].Trong một nghiên cứu của Strand 1989) đã báo cáo từ 9,9% đến 64,5% t lệ chết của hạt có thể là do sự biến đổi không di truyền từ điều kiện thời tiết 14 ngày trước khi trưởng thành sinh lý [53] Mưa liên tục và độ

ẩm cao cùng với nhiệt độ cao góp phần vào PHS Mưa làm tăng độ ẩm trên cành và, với nhiệt độ thuận lợi vào khoảng thời gian hạt chín, tạo điều kiện thích hợp cho

PHS trước khi thu hoạch hạt Nhiệt độ nhỏ hơn 10 C gây ra trạng thái ngủ đông cao hơn và bền vững trong quá trình phát triển của hạt, trong khi nhiệt độ tương tự s phá vỡ trạng thái ngủ ở hạt mới thu hoạch Mối tương quan giữa nhiệt độ và PHS đã được Gualano và Benech-Arnold (2009), quan sát thấy trong bốn giống lúa, nhiệt

độ cao trong thời gian nhạy cảm môi trường ở giai đoạn chín hoàn toàn của lúa có thể làm giảm hàm lượng ABA của phôivà/hoặc tăng hàm lượngGA của phôi và sau

đó dẫn đến trạng thái ngủ yếu hơn và độ nhạy PHS cao [29]

1.5 Điều kiện đất đai, thời tiết và khí hậu t i địa điểm tiến hành thí nghiệm

1.5.1 Điều kiện đất đai nơi tiến hành thí nghiệm

Sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa chịu ảnh hưởng rất lớn bởi đặc điểm thổ nhưỡng nông hóa đất canh tác Việc phân tích, đánh giá điều kiện đất đai nơi thí nghiệm đã được tiến hành Kết quả nghiên cứu được trình bày tại Bảng 1.3

Bảng 1.2 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chính với đất t i nơi thí nghiệm

TT Chỉtiêu phântích Kết quả

phân tích Đ nhgi Phương ph pphântích

(Nguồn:Trung tâm Khuyến Nông Phù Mỹ)

Kết quả nghiên cứu cho thấy, đất tại điểm thí nghiệm thuộc loại đất chua (giá trị pHKCL=4,97); hàm lượng đạm tổng số trong đất ở mức tương đối giàu (đạt khoảng 0,17%); hàm lượng lân dễ tiêu đạt khoảng 21,38 mg/100 gam đất, hàm lượng kali tổng số trong đất ở mức khá nghèo chỉ đạt khoảng 0,82% Như vậy, đất nơi thí nghiệm thuộc loại đất phù sa, đất chua, độ phì khá, do vậy việc bón phân ở mức vừa phải, tăng cường thêm phân kali s có tác dụng đảm bảo cho cây lúa sinh trưởng, phát triển thuận lợi đạt năng suất cao

1.5.2 Diễn biến về điều kiện thời tiết khí hậu trong quá trình thực hiện thí nghiệm

Bảng 1.3 Diễn biến thời tiết và khí hậu trong vụ Đ ng Xuân 2021-2022 t i

huyện Phù Mỹ, tỉnhBình Định

Tháng

Nhiệt độkh ngkhí( ° C) Tổng

lượng mưa (mm)

Lượng nước

ốc hơi (mm)

Số giờnắng (Giờ)

Độẩmkh ôngkhí(

%)

Nhiệt độ mặt đất( ° C)

Nhỏ nhất 12/2021 23,9 26,0 22,0 100,9 25,0 11,3 84 41,5 17,0

Cụ thể, tháng 12/2021, nhiệt độ trung bình là 23,9 C, nhiệt độ thấp nhất là 22,0 C, số giờ nắng trung bình là 11,3 giờ, độ ẩm không khí trung bình đạt khoảng 84% và tổng lượng mưa trung bình đạt khoảng100,9 mm Những yếu tố khí hậu này mang đến thuận lợi cho việc làm đất và gieo sạ

Tháng 01/2022, cây lúa ở giai đoạn mạ đến đẻ nhánh, điều kiện nhiệt độ trung bình là 23,0 C, nhiệt độ thấp nhất là 20,2 C, số giờ nắng trung bình là 11,4 giờ, độ ẩm không khí trung bình đạt khoảng 74% và có tổng lượng mưa 34,2 mm

Kiểu thời tiết này thuộc ngưỡng thuận lợi cho cây lúa sinh trưởng và phát triển

Tháng 02/2022, nhiệt độ trung bình đạt khoảng 24,5 C, nhiệt độ này ấm hơn mọi năm trước đó, số giờ nắng trung bình trong ngày đạt giá trị là 11,7 giờ, độ ẩm không khí trung bình đạt khoảng 88% và có tổng lượng mưa đạt khoảng 20,5 mm Thời tiết này phù hợp cho quá trình đẻ nhánh đến làm đòng ở cây lúa

Thời kỳ lúa chín giữa tháng 03 đến tháng 04, nhiệt độ được quan sát thấy thường dao động trong khoảng 26,2 C†27,0 C, số giờ nắng trung bình dao động từ 12,1 – 12,5 giờ, độ ẩm không khí trung bình từ 90 - 92% Kiểu thời tiết như trên phù hợp cho cây lúa thực hiện quá trình tích lũy chất vào tăng độ chắc của hạt lúa

Tóm lại, thời tiết vụ Đông Xuân 2021 - 2022 được quan sát thấy là kiểu thời tiết phù hợp, tương đối thuận lợi cho cây lúa sinh trưởng phát triển, không có yếu tố nào gây ảnh hưởng lớn đến năng suất của các giống thí nghiệm

Chương 2 ĐỐI TƯ NG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng và ph m vi nghiên cứu

2 Đối tư ng nghiên cứu

Thí nghiệm được thực hiện trên các giống lúa triển vọng được bà con nông dân trồng phổ biến hiện nay tại Bình Định, bao gồm: OM 18, BĐR 999, ĐV 108,

KD 18, BĐR87, VNR 20, Thiên Ưu 8, Đài Thơm 8, Đài Thơm R ng Đặc điểm của các giống lúa nghiên cứu được trình bày ở Bảng 2.1

Bảng 2.1 Thông tin mô tả đặc điểm nguồn gốc của các giống lúa được sử dụng

trong thí nghiệm

TT Tên giống TGST

(ngày)

Năng suất (tấn/ha) Nguồn gốc giống

1 OM 18 95 – 100 7-8 Nguồn gốc từ tổ hợp lai OM8017/OM5166 được lai tạo bởi Bộ môn Công nghệ sinh

học, Viện Lúa Đồng b ng Sông Cửu Long

2 BĐR 999 100 - 105 8.0 - 8.5 Là giống lúa thuần Viện Duyên Hải Nam

6 VRN 20 105 – 110 7.0 - 7.5 Giống lúa thuần chất lượng, tiềm năng năng suất cao do Công ty Cổ phần Tập đoàn

Giống cây trồng Việt Nam chọn tạo

7 Thiên

Ưu 8 120-130 7.0 - 7.5 Giống lúa thuần chất lượng, tiềm năng năng suất cao do Vinaseed Group chọn tạo

8 Đài Thơm

8

120-130 6.5 - 7.0 Giống lúa thuần chất lượng, tiềm năng năng

suất cao do Vinaseed Group chọn tạo

9 Đài Thơm

Rằng 120-130 6.5 - 7.0 Giống lúa thuần chất lượng, tiềm năng năng suất cao do Vinaseed Group chọn tạo

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

- Thời gian: Vụ Đông xuân 2021 - 2022 (từ tháng 12/2021 - 04/2022)

- Địa điểm: Phòng thí nghiệm Khoa học cây trồng Trường Đại học Quy Nhơn và ruộng thí nghiệm trên đất phù sa tại thôn An Giang Tây, xã Mỹ Đứchuyện Phù Mỹ, tỉnh Bình Định

2.2 Nội ung nghiên cứu

+ Đánh giá các đặc điểm hình thái và đặc tính nông học của các giống lúa nghiên cứu;

+ Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng/giống

có t lệ nảy mầm thấp;

+ Đánh giá tính kháng PHS của các giống lúa nghiên cứu dựa vào kiểu hình; + Ghi nhận tình hình chống chịu sâu, bệnh hại chính đối với các giống lúa nghiên cứu

+ Phân tích đa dạng di truyền của nguồn VLKĐ dựa vào kiểu hình

2.3 Phương ph p nghiên cứu

- Mật độ cấy: 20 x 10 cm (hàng cách hàng 20 cm, cây cách cây 10 cm) Mật

- Vụ Đông Xuân: Gieo cấy từ ngày 15/12 đến 30/12 hàng năm

b Làm đất

- Vụ Đông Xuân, tiến hành cày ngâm trước khi cấy từ30 - 45 ngày Trongvụ

Hè Thu, tiến hành cày ải trước khi gieo cấytừ 15 - 20 ngày

- Xử lý nền ruộng: Trước khi cày đấttừ 20 - 30 ngày, tiến hành tháo toàn bộ nước trên đồng ruộng để tạo thuận lợi cho hạt lúa rơi rụng từ vụ trước nảy mầm

- Cày đất: Cày trước khi gieo sạtừ 3 -5 ngày, cày sâu 10 - 12 cm, kết hợp vệ sinh đồng ruộng

- Bừa: Tháo cạn nước, sau đó bón lót vôi và lân rồi tiến hành bừa thật kỹ, ít nhất

2 lần, đến khi mặt ruộng nhuyễn, ph ng, vùi sạch cỏ dại và tàn dư cây trồng vụ trước

- Cày bừa đảm bảo đất tơi, nhuyễn, ph ng trước khi gieo sạ Tu bổ bờ ruộng

để đảm bảo giữ nước và đào phá các hang chuột

c Ngâm và ủ giống

Giống trước khi ngâm ủ phải thử tỉ lệ nảy mầm (tỉ lệ nảy mầm trên 85%) và phơi lại nắng nh để kích thích hạt lúa hút nước nhanh, sau đó cho hạt giống vào từng túi riêng biệt và ghi tên giống, sau đó đem ngâm

- Ngâm hạt giống: Ngâm hạt giống trong nước sạch từ 26 - 30 giờ trong vụ Đông Xuân và từ 20 - 24 giờ trong vụ Hè Thu, ngâm xong đem rửa hạt giống qua nước sạch cho đến khi hết mùi chua và chất nhờn trước khi ủ

- Ủ hạt giống:

+ Dùng thùng xốp để ủ hạt giống với bề dày đóng ủ từ 10 - 20 cm và kê cao khỏi mặt đất, cần ủ kín để đảm bảo nền nhiệt độ giúp cho hạt nẩy mầm nhanh và đều

+ Thời gian ủ từ 48 - 52 giờ trong vụ Đông Xuân và từ 36 - 40 giờ trong vụ

Hè Thu, trong vòng 24 giờ đầu không nên mở giống ra, sau 24 giờ ủ tiến hành kiểm tra

t lệ nảy mầm và độ ẩm của giống, sau đó nhúng qua nước để khô và đưa đi ủ tiếp

+ Khi kiểm tra hạt thấy mầm dài khoảng 1/2 - 1/3 hạt giống là đủ tiêu chuẩn đem gieo cấy

d Gieo mạ

Sau khi bừa đất đánh rãnh thoát nước cho khô mặt ruộng thì bắt đầu tiến hành gieo giống

e Bón phân

- Lượng phân bón sử dụng: Lượng phân bón cho 500 m : Phân chuồng từ

400-500 kg + 15 kg vôi bột + 15 kg lân lâm thao + 8 kg urê+ 6 kg kali + 8 kg NPK (20-20-15+ 4 kg DAP)

- Kỹ thuật bón:

+ Bón lót toàn bộ phân chuồng, vôi và lân

+ Bón thúc đợt 1: Sau cấy 5 ngày với lượng 1 kg Urea + 2 kg DAP +2 kg Kali

+ Bón thúc đợt 2: Sau cấy 15 ngày với lượng 3 kg Urea + 2 kg NPK + 2 kg DAP

+ Bón thúc đợt 3: Sau cấy 30-35 ngày với lượng 3 kg Urea + 4 kg Kali + Bón thúc đợt 4: Bón đón đòng với lượng 1kg Urea + 6 kg NPK

f Sử dụng nước tưới

Giai đoạn cấy giữ mực nước khoảng 2 cm, từ sau khi lúa bén rễ hồi xanh đến khi kết thúc giai đoạn đẻ nhánh nên giữ mực nước trên ruộng khoảng từ 3 - 5 cm, khi lúa kết thúc giai đoạn đẻ nhánh đến các thời kì sau cần giữ mực nước trong ruộng từ 7 - 10 cm Trước khi thu hoạch lúa 7 - 10 ngày cần rút khô nước trong ruộng để thúc đẩy quá trình chín và dễ thu hoạch

g Làm cỏ

Do lúa cấy nên đất cày bừa cần vùi cỏ kỹ, sau đó dùng nước để ém cỏ dại

Làm cỏ b ng thủ công ở giai đoạn lúa đẻ nhánh và giai đoạn làm đòng

2.3.3 Các chỉ tiêu theo d i và phương pháp ác định

Các chỉ tiêu theo dõi được đánh giá theo Quy chuẩn Quốc gia QCVN

01-55:2011/BNNPTNT [4]

a Đánh giá các đặc điểm hình thái và đặc tính nông học

 Giai đoạn sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm

+ Ngày bắt đầu trổ bông (ngày): Số ngày từ khi cấy đến khi có 10% số cây trổ bông;

+ Ngày trổ bông (ngày): Số ngày từ khi cấy đến khi 85% số cây trổ bông; + Chín hoàn toàn (ngày): Số ngày từ khi trổ hoàn toàn đến khi 85% số hạt/bông chín

+ Thời gian sinh trưởng (ngày): Sử dụng số ngày từ khi gieo đến lúc hạt chín

(85% số hạt trên bông đã chín)

Đặc điểm hình thái và đặc tính nông học

- Màu phiến lá: Quan sát và đánh giá theo điểm, bao gồm

-Râu: Quan sát và đánh giá theo điểm, bao gồm

+ Điểm 0: Không râu;

+ Điểm 1: Râu ngắn hoặc từng phần;

+ Điểm 5: Ngắn và toàn bộ có râu;

+ Điểm 7: Dài và bộ phận;

+ Điểm 9: Dài và toàn bộ

- Độ thoát cổ bông:Quan sát và đánh giá theo điểm, bao gồm

+ Điểm 1: Thoát tốt;

+ Điểm 3: Thoát trung bình;

+ Điểm 5: Thoát đúng cổ bông;

+ Điểm 7: Thoát một phần;

+ Điểm 9: Không thoát được

- Chiều dài bông(cm): Đo từ cổ bông đến đỉnh bông, lấy số trung bình của các bông/khóm Số cây mẫu: 6cây

- Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt đất đến đỉnh bông cao nhất (không bao gồm