Ứng dụng công nghệ sinh học tương đối thành công trong chọn giống cây lúa và đạt được nhiều thành tựu như sử dụng phương pháp lai tạo truyền thống kết hợp với dấu phân tử protein và ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADNChọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADN
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã ngành: 62420201
NGUYỄN KIM KHÁNH
CHỌN TẠO GIỐNG/DÒNG LÚA NẾP MỚI
THÍCH NGHI VỚI ĐIỀU KIỆN CANH TÁC Ở
02 TỈNH LONG AN VÀ AN GIANG DỰA VÀO
PHƯƠNG PHÁP LAI TRUYỀN THỐNG
VÀ DẤU PHÂN TỬ ADN
Cần Thơ, 2024
Trang 2CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
Người hướng dẫn chính: PGS.TS Trương Trọng Ngôn
Vào lúc 14 giờ 00 ngày 20 tháng 01 năm 2024
Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Văn Thành
Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Minh Lý
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ
Thư viện Quốc gia Việt Nam.
Trang 3DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
1 Nguyễn Kim Khánh, Nguyễn Khiết Tâm & Trương Trọng Ngôn (2021) Nghiên cứu, đánh giá một số đặc điểm nông học và đa dạng di
truyền của các giống lúa nếp thu thập ở Đồng bằng sông Cửu Long Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 18, 91-99
2 Nguyễn Kim Khánh, Nguyễn Khiết Tâm & Trương Trọng Ngôn (2022) Đánh giá hàm lượng amylose và mùi thơm của 14 giống lúa nếp
(Oryza glutinosa) ở Đồng bằng sông Cửu Long thông qua phương pháp hóa lý và chỉ thị phân tử Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 14, 3-11
3 Nguyễn Kim Khánh, Hồ Bão Ngọc, Nguyễn Thái Dương, Trần Phước Lộc, Hình Văn Diên, Bùi Thị Dương Khuyều, Phạm Ngọc Tú & Trương Trọng Ngôn (2024) Đánh giá năng suất, chất lượng và độ thuần của bảy dòng lúa nếp khảo nghiệm hậu kỳ tại huyện Thoại Sơn tỉnh An Giang
Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 60 (2), 96-105
https://doi.org/10.22144/ctujos.2024.276
Trang 4CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của nghiên cứu
Lúa nếp (Oryza sativar var glutinosa) là một loại cây trồng đặc
sản, được trồng rộng rãi tại nhiều nước Châu Á, đặc biệt ở Việt Nam và Lào Với đặc điểm là hạt đục, hàm lượng amylopectin cao và kết cấu dính
(Zhang et al., 2021), lúa nếp trở thành nguyên liệu không thể thiếu trong
nền ẩm thực của nhiều dân tộc Tại Việt Nam, lúa nếp được trồng nhiều
ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), trong đó tỉnh Long An
và An Giang dẫn đầu về diện tích đất canh tác Các giống lúa nếp truyền thống như IR4625 và CK92 (Nếp-AG) đã đóng góp quan trọng vào việc đảm bảo sản lượng xuất khẩu, góp phần tạo việc làm và nâng cao thu nhập cho người trồng Tuy nhiên những giống lúa nếp này vẫn còn tồn tại một
số hạn chế như khả năng kháng bệnh kém, dễ đổ ngã, thời gian sinh trưởng dài, cơm nếp không thơm Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường và khắc phục những hạn chế trên, các nhà khoa học và nhà chọn giống không ngừng nghiên cứu và tạo ra các giống lúa nếp mới bằng nhiều phương pháp khác nhau Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng các dấu phân tử thông qua việc đánh giá mối tương quan giữa dấu phân tử với các tính trạng có thể liên kết nhằm giúp cho công tác chọn tạo các đặc tính quan trọng của lúa được
thuận tiện và chính xác hơn (Trần Thị Xuân Mai và ctv., 2014) Ứng dụng
công nghệ sinh học tương đối thành công trong chọn giống cây lúa và đạt được nhiều thành tựu như sử dụng phương pháp lai tạo truyền thống kết hợp với dấu phân tử (protein và ADN) đã giúp rút ngắn thời gian và chọn tạo được nhiều giống lúa chống chịu điều kiện bất lợi, cải thiện chất lượng gạo, cải thiện năng suất và chất lượng, đáp ứng nhu cầu giống lúa rất hiệu quả (Phạm Xuân Hội, 2019) Bằng cách sử dụng các dấu phân tử liên kết chặc với các gen quy định tính trạng mong muốn, kỹ thuật đánh dấu phân
tử (MAS - Marker Assited Selection) đã giúp các nhà chọn giống chọn lọc được các cá thể mang gen mục tiêu ngay từ giai đoạn sớm, đặc biệt hiệu quả ở thế hệ F2 trở đi Điều này đã giúp các nhà chọn giống gia tăng cường độ chọn lọc trong những thế hệ đầu tiên của phương pháp chọn lọc phả hệ, giúp loại bỏ các cá thể không đạt mục tiêu từ giai đoạn sớm Sự
Trang 5kết hợp giữa chọn giống truyền thống và MAS là chiến lược đang được nhiều quốc gia xem xét và vận dụng một cách hợp lý, để nâng cao hiệu quả chọn lọc giống phục vụ cho yêu cầu sản xuất Chính vì vậy, việc áp dụng lai tạo truyền thống kết hợp với chọn giống nhờ dấu phân tử rất cần thiết trong công tác chọn tạo giống/dòng lúa nếp mới vì đạt hiệu quả cao
và rút ngắn thời gian chọn giống Với mong muốn chọn tạo được những giống/dòng lúa nếp mới có năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện canh tác của hai tỉnh Long An và An Giang, góp phần nâng cao
giá trị kinh tế cho người nông dân, đề tài: “Chọn tạo giống/dòng lúa nếp
mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADN” đã được
thực hiện
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Mục tiêu tổng quát
Ứng dụng phương pháp lai tạo truyền thống kết hợp với dấu phân
tử ADN để chọn lọc và phát triển các giống/dòng lúa nếp ngắn ngày, năng suất cao và chất lượng tốt phục vụ sản xuất lúa nếp tại 02 tỉnh Long
An và An Giang
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Chọn tạo được 1-3 giống/dòng lúa nếp thuần chất lượng cao, TGST (95-105 ngày), năng suất cao (5-7 tấn/ha), cứng cây (điểm 1), chất lượng ổn định, hạt đục đều, hàm lượng amylose ≤ 2,0%, độ bền gel mềm, nhiệt độ hóa hồ thấp, thơm nhẹ Năng suất, chất lượng tương đương đối chứng IR4625, thích nghi điều kiện canh tác của 02 tỉnh Long An và An Giang
1.3 Nội dung nghiên cứu
Luận án có 4 nội dung nghiên cứu chính bao gồm (1) Khai thác nguồn vật liệu ban đầu và dấu phân tử phục vụ lai tạo và chọn giống lúa nếp; (2) Tạo nguồn vật liệu và chọn lọc dòng lúa nếp phân ly; (3) Tuyển chọn và khảo nghiệm các dòng lúa nếp triển vọng; (4) Khảo nghiệm quốc gia dòng lúa nếp mới
Trang 61.4 Những đóng góp mới của luận án
- Đã thu thập tập đoàn giống lúa nếp, đánh giá đáng tin cậy về nguồn gen lúa nếp rất đa dạng và phong phú bằng các chỉ thị hình thái và dấu phân tử
- Đã ứng dụng dấu phân tử ADN trong lai tạo, chọn lọc để chọn được các dòng lúa nếp mới
- Kết quả của luận án đã chọn được dòng nếp mới (Nếp Hương Tiên) phù hợp với điều kiện canh tác ở hai tỉnh Long An và An Giang, đáp ứng yêu cầu về năng suất và phẩm chất, đóng góp vào sự đa dạng và
phong phú nguồn giống lúa nếp trong sản xuất
1.5 Ý nghĩa khoa học
Luận án Chọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADN đã chứng minh hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ sinh học hiện đại trong chọn tạo giống lúa nếp giúp rút ngắn thời gian, khối lượng nghiên cứu so với phương pháp chọn giống truyền thống, tạo tiền đề cho các nghiên cứu chọn tạo giống lúa nếp tiếp theo
1.6 Ý nghĩa thực tiễn
Luận án đã chọn được giống/dòng lúa nếp mới phù hợp với mục tiêu là Nếp Hương Tiên có TGST ngắn (93-100 ngày), cứng cây (điểm 1), kháng đạo ôn lá trong điều kiện khảo nghiệm có kiểm soát (cấp 1-3); năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh trong điều kiện đồng ruộng, chất lượng xay xát, chất lượng gạo và cơm nếp tương đương giống IR4625 và thích nghi canh tác của 2 tỉnh Long An và An Giang để làm đa dạng cho nguồn giống lúa nếp ở ĐBSCL
Nguồn vật liệu lúa nếp thu thập, dấu phân tử ADN và các phương pháp lai tạo, chọn dòng, khảo nghiệm trong luận án có thể được ứng dụng cho công tác chọn giống lúa nếp có năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu bệnh trong thời gian tới
Trang 7CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Lúa nếp, Oryza sativar var glutinosa (2n = 24) thuộc họ Poaceae
Lúa nếp là cây lương thực chiến lược của tiểu vùng sông Mêkông, có liên quan đến an ninh lương thực và mang lại thu nhập cho nông dân địa phương và các nước tiểu vùng sông Mêkông Ở Việt Nam, lúa nếp được trồng từ Bắc đến Nam, mỗi vùng có giống lúa nếp đặc sản đặc trưng từng vùng Về sản lượng gạo nếp xuất khẩu, qua các năm, thị trường chính nhập khẩu gạo nếp và tấm nếp của Việt Nam chủ yếu là Trung Quốc Trong 4 tháng đầu năm 2023, gạo nếp chiếm hơn 48% tổng khối lượng gạo xuất khẩu của Việt Nam sang Trung Quốc với hơn 244.000 tấn, tăng 90,3% so với cùng kỳ năm 2022
Trong chọn giống, việc ứng dụng MAS (Marker Assited Selection) trong những cây cá thể sẽ giúp chọn lọc một cách chính xác và cung cấp một công cụ rất mạnh để giám định ở thế hệ F2 trở đi Phương pháp tuyển chọn theo phả hệ được sử dụng rộng rãi và thành công nhất trong việc cải tiến giống lúa Phần lớn các giống lúa mới được phóng thích đã được chọn lọc và phát triển thông qua phương pháp phả hệ MAS tạo nên các
cơ hội để gia tăng cường độ chọn lọc trong những thế hệ đầu tiên của phương pháp chọn lọc phả hệ trong khi phương pháp cổ truyền gần như không có chọn lọc hoặc chọn lọc bằng mắt rất yếu để loại bỏ các dòng không phù hợp Sự kết hợp giữa chọn giống truyền thống và MAS là chiến lược đang được nhiều quốc gia xem xét và vận dụng một cách hợp lý, để nâng cao hiệu quả chọn lọc giống phục vụ cho yêu cầu sản xuất
Trong chọn giống lúa nếp mới, hầu hết các quan điểm chọn giống vẫn tập trung vào các giống có những đặc điểm phù hợp để chịu được thâm canh và cho năng suất cao như giống ngắn ngày, chiều cao cây thấp đến trung bình để hạn chế đổ ngã và cho năng suất cao, phẩm chất tốt và kháng được nhiều loại sâu bệnh để giống dễ phát triển trong sản xuất và chất lượng gạo nếp thơm ngon để đáp ứng thị trường nội địa và xuất khẩu Theo Nguyễn Văn Vương & Nguyễn Xuân Dũng (2014), trong thời gian qua các nhà chọn giống đã sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như lai tạo, xử lý đột biến, nhập nội…để chọn tạo ra giống lúa nếp mới góp phần nâng cao chất lượng và sản lượng lúa nếp Vùng ĐBSCL có 4 giống lúa
Trang 8nếp được công nhận lưu hành là Nếp-AG (CK92), IR4625, OM406 và OM368, các giống lúa nếp trên được chọn tạo theo phương pháp lai hữu tính và chọn lọc từ giống nhập nội Thời gian qua, Viện lúa ĐBSCL, Trường Đại học Cần Thơ và một số doanh nghiệp cũng đã quan tâm nghiên cứu và đã chọn tạo ra được các giống lúa nếp thuần để tham gia vào mạng lưới khảo nghiệm quốc gia như: OM NẾP 441, OM7870, OM10412, Giống Số 2 ,…
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Phương tiện nghiên cứu
3.1.1 Thời gian: quá trình thu thập nguồn vật liệu, lai tạo, chọn lọc
dòng phân ly, khảo nghiệm dòng triển vọng, khảo nghiệm quốc gia và viết luận án được thực hiện từ năm 2017-2024
- Ngoài ra, đánh giá kiểu gen còn được thực hiện tại phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử - Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm, Trường Đại học Cần Thơ
- Khảo nghiệm quốc gia do Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, SPCT Nam bộ thực hiện theo QCVN 01-55: 2011/BNNPTNT và TCVN 13381-1:2021, đã được tiến hành tại các tỉnh vùng ĐBSCL là Tiền Giang,
An Giang, Cần Thơ, Kiên Giang, Long An và Cà Mau; tại vùng Đông Nam bộ khảo nghiệm được thực hiện tại hai tỉnh Tây Ninh và Bà Rịa - Vũng Tàu Việc khảo nghiệm DUS được thực hiện tại Trạm khảo nghiệm
và Hậu kiểm giống cây trồng Đông Nam bộ (xã Sông Xoài, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu)
Trang 93, Nếp Bát Oát (Lào Cai), Nếp Đoàn Kết, Nếp Lo, Khẩu Chiêm Đen, Nếp
Mộ (Hòa Bình), Nếp Đỏ Hòa Bình, Nếp Lào, Nếp Siêm - vỏ nâu, Nếp Siêm - vỏ vàng, Nếp Thơm Thái Bình, Nếp Trắng, Nếp Than - Campuchia, Nếp Tím (Sóc Trăng), Nếp Siêm (vỏ vàng có nút), Nếp Siêm (vỏ vàng hạt nhỏ), Nếp Cái Hoa Vàng, Nếp Tan (Sơn La), Nếp Tú Lệ được thu thập từ sản xuất ngoài thực tiễn ở các vùng miền của Việt Nam, nguồn giống trong khảo nghiệm quốc gia và các nguồn giống nhập nội được lưu trữ trong Ngân hàng gen của Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Định Thành
- Vật liệu chọn tạo và khảo nghiệm: kế thừa nguồn hạt của các cây
F1 từ 9 tổ hợp lai đã được nhóm nghiên cứu lai tạo trước đó tại Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Định Thành, đề tài tiếp tục chọn tạo từ thế
hệ F2; các dòng lúa nếp phân ly từ các tổ hợp lai mới; dòng lúa nếp quan sát sơ khởi, khảo nghiệm hậu kỳ, khảo nghiệm sinh thái và khảo nghiệm quốc gia (khảo nghiệm VCU và DUS)
- Giống đối chứng trong các khảo nghiệm so sánh năng suất (IR4625, CK92) và đối chứng trong khảo nghiệm sâu bệnh trong điều kiện có kiểm soát (rầy nâu (Ptb33, TN1), đạo ôn (Tẻ Tép, LTH, OM1490, Co39), Bạc lá (IRBB5, IRBB7, IRBB21, IR24, TN1, Jasmine85))
- Nguồn sâu bệnh trong khảo nghiệm có kiểm soát: nguồn bệnh đạo
ôn lá ở vùng ĐBSCL (nòi u73-i7-k000-z00-ta733) được thu thập tại Cần Thơ và ở vùng Đông Nam bộ (ĐNB) (nòi u73-i7-k175-z07-ta733) được thu thập tại tỉnh Bình Phước) Nguồn rầy ở vùng ĐBSCL thu thập tại Cần Thơ và ở vùng ĐNB thu thập tại Tây Ninh Nguồn bệnh bạc lá: ở ĐBSCL
Trang 10(mã nòi Xoo_3717) được thu thập tại tỉnh Đồng Tháp và ở vùng ĐNB (nòi Xoo_3737) thu thập tại Tây Ninh
- Vật liệu cần thiết cho lai tạo, canh tác và thu thập chỉ tiêu thành phần năng suất, năng suất
- Hóa chất, dụng cụ, thiết bị dùng trong phân tích chất lượng gạo, cơm lúa nếp và dùng trong kiểm tra kiểu gen lúa nếp
+ Các dấu phân tử SSR được sử dụng: RM212, RM53, RM207, RM231, RM3586, RM307, RM280, RM334, RM234, RM481, RM256, RM201, RM215, RM222, RM333, RM206, RM21, RM235
+ Dấu phân tử dùng để kiểm tra gen thơm (BADH2), waxy (WxIn1) và chiều dài hạt gạo nếp (GS3)
3.2 Phương pháp nghiên cứu
3.2.1 Đối với khảo nghiệm đồng ruộng
Các chỉ tiêu được đánh giá theo QCVN 01-55: 2011/BNNPTNT
và TCVN 13381-1:2021
3.2.2 Phân tích chất lượng gạo nếp và cơm nếp
Đánh giá tỷ lệ thu hồi gạo lức, gạo trắng và gạo nguyên theo TCVN
7983:2015; đo kích thước hạt và phân loại chiều dài, hình dạng hạt gạo lức theo IRRI (2014); xác định hàm lượng amylose theo phương pháp TCVN 5716-2:2017 (ISO 6647-2:2015); xác định nhiệt độ hóa hồ qua độ phân huỷ kiềm theo TCVN 5715:1993; độ bền gel của gạo trắng, biểu thị bằng độ chảy dài của gel được xác định theo quy trình quy định trong TCVN 8369:2010; đánh giá hương thơm gạo lức bằng dung dịch KOH 1,7% theo QCVN 01-65:2011/BNNPTNT Đánh giá cảm quan cơm nếp theo TCVN 8373:2010, TCCS 01:2019/KNGQG và TCVN 13381-1:2021
3.2.3 Đánh giá phản ứng của các dòng lúa nếp đối với bệnh đạo
ôn, bệnh bạc lá và rầy nâu: phương pháp bố trí, lây nhiễm, đánh giá
theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13381-1:2021
3.2.4 Phương pháp đánh giá các dòng lúa nếp dựa vào dấu phân tử
Tách chiết ADN theo IRRI (2014), đo nồng độ ADN bằng máy NanodropTM (Thermo, USA) Phản ứng khuếch đại được tiến hành ở 94
Trang 110C trong 5 phút; sau đó lặp lại 35 chu kỳ với các bước như sau: biến tính
ở 94 0C trong 30 giây, bắt cặp mồi vào khuôn ở 58 0C trong 30 giây, kéo dài ở 72 0C trong 30 giây; cuối cùng phản ứng được duy trì ở 72 0C trong
5 phút Kiểm tra sản phẩm PCR trên gel agarose 2% và chụp hình gel trên hệ thống Vilber Loumart kết hợp với máy vi tính để bàn có kết nối với phần mềm Quantum ST4 Xpress
3.2.5 Phương pháp phân tích thống kê
Tất cả các số liệu được nhập và xử lý trên Microsoft Excel 2019 kết hợp với phần mềm IBM SPSS STATISTICS version 22.0 để phân tích thống kê mô tả Phân tích tương tác 2 nhân tố bằng phần mềm SPSS STATISTICS version 22.0 Các biểu đồ được vẽ bằng phần mềm OriginPro 2021b (64bit) SR1 9.8.5.204
Phân tích tính ổn định, tương tác giữa kiểu gen và môi trường sử dụng phần mềm Rstudio 2023.06.0 build 421 © 2009-2023
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Nội dung 1: Khai thác nguồn vật liệu ban đầu và dấu phân
tử phục vụ lai tạo và chọn giống lúa nếp
4.1.1 Đánh giá kiểu hình nguồn vật liệu ban đầu
Các giống vật liệu ban đầu được trồng và đánh giá các đặc tính hình thái và sinh trưởng, có 21/54 giống lúa nếp là giống nếp mùa quang cảm, chiếm tỷ lệ 38,89% và 33/54 giống là các giống nếp thuần không quang cảm chiếm tỷ lệ 61,11% Các giống vật liệu ban đầu có TGST dao động
từ 83 đến 120 ngày, số bông/bụi dao động từ 7-15 bông, chiều cao cây dao động từ 94 đến 149 cm, khối lượng 1.000 hạt từ 21,02 đến 31,68 gam, trung bình là 25,92 gam Về độ cứng cây, các giống lúa nếp vật liệu ban đầu có độ cứng cây tốt (điểm 1- cây không bị đổ) và độ cứng cây trung bình (điểm 5 - hầu hết cây bị nghiêng) Như vậy, các giống cứng cây (điểm 1) sẽ được ưu tiên lựa chọn làm vật liệu lai cho quá trình chọn tạo giống/dòng lúa nếp mới
Kết quả đánh giá chất lượng gạo nếp của 54 giống vật liệu ban đầu cho thấy chiều dài hạt gạo lức trung bình của 54 giống dao động từ 5,20
mm đến 7,85 mm, được phân thành 4 nhóm là hạt rất dài, hạt dài, hạt
Trang 12trung bình và hạt ngắn với số lượng lần lượt là 7/54, 21/54, 23/54 và 3/54 chiếm tỷ lệ 13,0%, 38,9%, 42,6% và 5,6% Như vậy, các giống lúa nếp được khảo sát phần lớn thuộc nhóm hạt dài và hạt trung bình Về hình
dạng hạt gạo lức, dạng hạt thon dài chiếm tỷ lệ là 27,8%, dạng hạt bầu
chiếm tỷ lệ 14,8%, dạng hạt trung bình chiếm tỷ lệ cao nhất là 57,4%,
không có dạng hạt ngắn trong 54 giống vật liệu ban đầu Theo Xie et al
(2013) kích thước và hình dạng hạt gạo có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với
tỷ lệ gạo nguyên Dạng hạt càng mảnh, dài và có độ bạc bụng cao thì tỷ
lệ gạo nguyên càng thấp Do đó, để đảm bảo về tỷ lệ thu hồi gạo nguyên, phân khúc gạo theo thị trường hiện nay và đáp ứng theo mục tiêu đề tài, các giống được chọn làm vật liệu lai trong nghiên cứu tập trung theo hướng kích thước hạt trung bình và dài Bằng phương pháp đánh giá cảm quan với KOH 1,7% theo QCVN 01-65:2011/BNNPTNT với đối chứng thơm là giống lúa Jasmine 85 (điểm 3 - thơm), kết quả có 15/54 giống thơm nhẹ đến thơm, chiếm tỉ lệ là 27,78% bao gồm 10 giống thơm điểm
2 là OM7870, OM10412, Nếp Thơm, Nếp Thái, Nếp Bến Tre, Giống số
2, HaNa 39, Nếp Tím Tân Châu, Nếp Cẩm, Nếp Tú Lệ và 5 giống có hương thơm điểm 3 là OM NẾP 441, OM406, Nếp Hương, Nếp Cái Hoa Vàng và Nếp Tan Các giống lúa nếp thơm là những giống phù hợp để làm nguồn vật liệu lai tạo các giống lúa nếp thơm mới Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh hại chính của 54 giống vật liệu ban đầu trong điều kiện khảo nghiệm đồng ruộng ghi nhận như sau: 54 giống vật liệu ban đầu có phản ứng với bệnh đạo ôn (£ cấp 3) và bệnh bạc lá £ cấp 5
4.1.2 Đánh giá kiểu gen nguồn vật liệu ban đầu
Kết quả đánh giá kiểu gen thơm của 54 giống lúa nếp vật liệu ban đầu có 12/54 giống lúa nếp có mang gen thơm và 42/54 giống không có mang gen thơm Không có giống nào xuất hiện đồng thời band điện di ở kích thước 257 bp và 355 bp, như vậy, các giống nếp vật liệu ban đầu đều thuần với kiểu gen mùi thơm (Hình 4.1)
Trang 13Hình 4.1: Phổ điện di sản phẩm khuếch đại với dấu phân tử ESP, EAP, INSP, IFAP kiểm tra kiểu gen BADH2 của 54 giống lúa nếp vật liệu
ban đầu trên gel agarose 2%
Ghi chú: M: thang chuẩn 100bp, 1:CK2003, 2:CK92, 3:CK96, 4:OM7870, 5:OM NẾP
441, 6:OM10412, 7:OM365, 8:OM406, 9:IR4625, 10:Nếp Đùm Lá Xanh, 11:Nếp Thơm, 12:Nếp Thái, 13:Nếp Thái Lan-1, 14:Nếp Thái Lan-2, 15:Nếp Thái-3, 16:Nếp Bến Tre, 17:Nếp 87, 18:Nếp 97, 19:Nếp 98, 20:Nếp NT16, 21:Giống số 4, 22:Giống số 2, 23:Giống
số 1, 24:Nếp Thái Mỡ, 25:Nếp NT 9, 26: Nếp Thơm 86, 27:Nếp Vàng, 28:Nếp Hương, 29:Ha Na 39, 30:Nếp Tím Tân Châu, 31:Nếp Cẩm, 32:Nếp 612, 33:Nếp N202, 34:Khẩu Lếch - dạng 1, 35:Khẩu Lếch - dạng 2, 36:Khẩu Lếch - dạng 3, 37:Nếp Bát Oát (Lào Cai), 38:Nếp Đoàn Kết, 39: Nếp Lo, 40:Khẩu Chiêm Đen, 41:Nếp Mộ (Hòa Bình), 42:Nếp Đỏ Hòa Bình, 43:Nếp Lào, 44:Nếp Siêm - vỏ nâu, 45:Nếp Siêm - vỏ vàng, 46:Nếp Thơm Thái Bình, 47:Nếp Trắng, 48:Nếp Than - Campuchia, 49:Nếp Tím (Sóc Trăng), 50:Nếp Siêm (vỏ vàng có nút), 51:Nếp Siêm (vỏ vàng hạt nhỏ), 52:Nếp Cái Hoa Vàng, 53:Nếp Tan (Sơn La), 54:Nếp Tú Lệ
Bên cạnh đó, kết quả điện di kiểm tra kiểu gen GS3 quy định chiều dài hạt gạo, có 20/54 giống có band điện di ở kích thước 147 bp giúp nhận diện chiều dài hạt gạo dưới 6,4 mm và 34/54 giống có band điện di ở kích thước 262 bp giúp nhận diện chiều dài hạt gạo dài hơn 6,4 mm
Trang 144.1.3 Kết quả khảo sát 14 giống lúa nếp ở huyện Phú Tân tỉnh
An Giang trong vụ TĐ17 và ĐX17-18
Quá trình trồng và đánh giá các giống vật liệu ban đầu đã tuyển chọn được 14 giống lúa nếp gồm CK2003, Nếp Thơm, Nếp Thái, Nếp Thái Lan-1, Nếp Thái Lan-2, Nếp Thái Mỡ, Nếp Thái-3, Nếp Bến Tre, Đùm Lá Xanh, OM10412, IR4625, CK92, Nếp Hương có một số đặc điểm nổi bật về dạng hình, năng suất, TGST, chất lượng để trồng đánh giá ở vùng chuyên canh lúa nếp thuộc huyện Phú Tân tỉnh An Giang trong
2 vụ Thu Đông 2017 (TĐ17) và Đông Xuân 2017-2018 (ĐX17-18) nhằm đánh giá thành phần năng suất, năng suất và mối tương quan giữa thành phần năng suất và năng suất để làm cơ sở chọn tạo giống/dòng lúa nếp mới phù hợp, thích nghi điều kiện canh tác của vùng trồng lúa nếp, làm vật liệu lai tạo theo mục tiêu chung của Luận án
4.1.3.1 Kết quả đánh giá năng suất và chất lượng
Kết quả đánh giá năng suất qua 2 vụ TĐ17 và ĐX17-18, giống Nếp Thái Lan-1 và Nếp Đùm Lá Xanh có năng suất cao và ổn định qua 2 vụ, vượt đối chứng CK92 lần lượt là 19,0% và 13,3% trong vụ TĐ17; tiếp tục vượt đối chứng CK92 lần lượt là 1,8% và 8,4% trong vụ ĐX17-18 nên phù hợp làm mẹ để lai tạo giống lúa nếp mới theo hướng năng suất cao Bên cạnh đó, các giống IR4625, CK2003, CK92 là những giống có khả năng thích nghi tốt trong điều kiện sản xuất ở vùng trồng lúa nếp cũng được lựa chọn để làm vật liệu lai
Phân tích tương quan giữa các đặc tính nông học và năng suất của
14 giống lúa nếp trong vụ TĐ17 cho thấy số bông/m2 và số hạt chắc/bông tương quan thuận với năng suất (hệ số tương quan lần lượt là 0,21 và 0,37), như vậy số hạt chắc/bông và số bông/m2 càng cao thì năng suất càng tăng
Về chất lượng gạo và cơm nếp, 14 giống lúa nếp có hàm lượng amylose dao động từ 1,8-5,0% (3 giống có hàm lượng amylose ≤ 2,0% là giống Nếp Thơm, Nếp Thái Lan-2 và Nếp Hương), có 5 giống (Nếp Thơm, Nếp Thái, Nếp Bến Tre, OM10412 và IR4625) có nhiệt hóa hồ thấp (độ phân hủy kiềm cao (điểm 6)), các giống lúa nếp trong khảo nghiệm đều có độ bền gel mềm (độ dài của gel là 100 mm) Kết quả đánh
