Luận văn thạc sĩ xác định ngưỡng nhiệt độ chuyển đổi tính dục của một số dòng TGMS đang sử dụng ở miền bắc việt nam

Vật liệu, nội dung và ph−ơng pháp nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu bao gồm 13 dòng TGMS đang đ−ợc sử dụng tại Việt Nam, danh sách nh− ở bảng 2 sau:

Bảng 2: Danh sách các dòng TGMS tham gia thí nghiệm

STT Tên dòng Ng−ỡng chuyển đổi tính dục khởi đầu Nguồn gốc Cơ quan chọn tạo

1 T1S – 96 24 0 C TGMS-24 S (TQ)/Japonica5 Viện SHNN - ĐHNNI – Hà

2 103S 24 0 C T1 S (TQ)/ĐH60 Bộ môn Giống - ĐHNNI – Hà

3 T6S Ch−a xác định T1 S – 96/ Peiải 64S Viện SHNN - ĐHNNI – Hà

4 MS 6 Ch−a xác định Ch−a rõ Nhập nội từ Trung Quốc năm

5 MS 1 Ch−a xác định Ch−a rõ Nhập nội từ Trung Quốc năm

6 T 70S Ch−a xác định T1 S – 96/ Peiải 64S Viện SHNN - ĐHNNI – Hà

7 T 100S Ch−a xác định T1 S – 96/ Peiải 64S Viện SHNN - ĐHNNI – Hà

8 113 S Ch−a xác định Ch−a rõ Nhập nội từ Trung Quốc năm

9 534 S 24 0 C Ch−a râ NhËp néi tõ IRRI n¨m 2004

10 827 S 24 0 C Ch−a râ NhËp néi tõ IRRI n¨m 2004

11 135 S Ch−a xác định Peải 64S/103S Viện Lúa - ĐHNNI – Hà Nội

VN1 Ch−a xác định Chọn trong đột biến chiêm bầu Viện Di truyền Nông nghiệp

13 Peiải 64S 23,5 0 C Ch−a rõ Nhập nội từ Trung Quốc

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 40

Địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.2.1 Địa điểm: Viện Sinh học Nông nghiệp - Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I

3.2.2 Thời gian: Từ tháng 6 năm 2006 đến tháng 10 năm 2007.

Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá đặc điểm hình thái của các dòng TGMS trong vụ mùa và vô xu©n

Đánh giá sự ổn định của tính bất dục ở các dòng cây bao gồm việc phân tích kiểu bất dục của hạt phấn, tỷ lệ bất dục, thời gian bất dục, và nhiệt độ chuyển đổi trong điều kiện tự nhiên Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng sinh sản và phát triển của cây trồng, từ đó ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng nông sản Việc nghiên cứu sâu về các yếu tố này giúp cải thiện quy trình canh tác và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

- Xác định ng−ỡng chuyển đổi tính dục bằng xử lý nhân tạo trong Phytotron

- Tìm hiểu thời gian tr−ợt ng−ỡng chuyển đổi của các dòng, tỷ lệ cây tr−ợt và nhiệt độ tr−ợt.

Ph−ơng pháp nghiên cứu

Tên thí nghiệm: Tìm hiểu đặc điểm sinh trưởng, phát triển, đặc điểm bất dục, hữu dục của các dòng TGMS ở các thời vụ gieo khác nhau

- Mục tiêu: Đánh giá đặc điểm nông sinh học và đặc điểm bất dục của các dòng TGMS trong điều kiện tự nhiên ở các thời vụ

- Ph−ơng pháp bố trí thí nghiệm:

+ Vụ mùa 2006 đ2 gieo cấy 12 thời vụ Thời gian gieo cấy nh− bảng 3

Bảng 3: Thời gian gieo cấy các thời vụ trong vụ mùa 2006 và xuân 2007

Thời vụ Ngày gieo Ngày cấy

Trong các thời vụ, giống TGMS được gieo mạ trong chậu và cấy vào ô xây Thời điểm cấy cho vụ mùa là khi mạ được 18 ngày tuổi, trong khi vụ xuân, cấy khi mạ đạt từ 4,5 đến 5,0 lá.

- Quy trình kỹ thuật: áp dụng theo quy trình của Phòng Nghiên cứu Lúa lai - Viện sinh học Nông nghiệp - ĐHNNI

- Các chỉ tiêu theo dõi:

- Đặc điểm nông sinh học của các dòng TGMS

+ Thời gian từ gieo đến trỗ 10%

Tổng số lá trên thân chính được tính từ lá thật thứ nhất đến lá đòng Chiều cao của cây được đo từ mặt đất đến đầu mút của bông cao nhất, không bao gồm phần râu.

Chiều dài bông được đo từ đốt cổ bông đến đầu mút bông (không tính râu) và được tính bằng centimet Ngoài ra, chiều dài cổ bông được xác định từ gối lá đòng đến đốt cổ bông, cũng tính bằng centimet.

+ Mầu sắc lá (quan sát toàn bộ quần thể ở thời kỳ đứng cái làm đòng) + Mầu sắc bẹ lá ( quan sát ở thời kỳ trước làm đòng)

- Đặc điểm bất dục của các dòng TGMS

+ Thời gian mẫn cảm (bắt đầu, kết thúc), số ngày mẫn cảm

+ Nhiệt độ, độ dài chiếu sáng tới hạn chuyển hoá tính dục

+ Tỷ lệ phấn bất dục, hữu dục

+ Kiểu bất dục: Không có hạt phấn, bất dục điển hình (ít hạt phấn, nhiều hạt phấn bất dục)

+ Hình dạng hạt phấn: Hình cầu, hình tam giác, hình thoi - không chuyÓn mÇu xanh khi nhuém trong I - KI 1%

+ Mầu sắc vòi nhụy, mầu sắc bao phấn (quan sát khi hoa nở)

+ Thời gian hoa nở trong ngày (đ−ợc quan sát ở những ngày trời nắng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 43 có nhiệt độ và độ ẩm thuận lợi cho lúa trỗ)

Tỷ lệ vòi nhụy vươn ra khỏi vỏ trấu được ghi nhận theo 2 hướng: 1 phía và 2 phía Để có kết quả chính xác, cần đếm tổng số hoa trên mỗi bông, cũng như số hoa có vòi nhụy vươn ra ngoài theo 1 phía và 2 phía Việc đếm này được thực hiện trên 5 bông hoa trong 1 dòng.

- Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh trong tự nhiên (ph−ơng pháp đánh giá và cho điểm theo IRRI)

- Đánh giá phản ứng của các dòng TGMS với các nòi vi khuẩn Xanthomonas Oryzeae gây bệnh bạc lá lúa

Tên thí nghiệm: Xác định ng−ỡng chuyển đổi tính dục của các dòng TGMS nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu dựa vào biến đổi nhiệt độ ngày và đêm trong mùa mát tại Hà Nội, với chênh lệch nhiệt độ khoảng 7-8 độ C, nhằm mô phỏng và xác định hai thông số cơ bản: thời gian xử lý nhiệt độ (giờ:phút) và chế độ ánh sáng cùng cường độ ánh sáng (lux).

Các thông số này đ−ợc đặt chế độ tự động trên growth Champer Mỗi lần xử lý 6 chu kỳ

Trong thí nghiệm 1, khi nhánh chính của lúa kết thúc phân hoá bước 3, chúng tôi đã bứng mỗi dòng 10 cá thể và trồng vào khay tôn có đủ nước, sau đó xếp vào buồng xử lý Chúng tôi thường xuyên theo dõi các thông số bằng cách ghi lại giá trị thực trên máy, đồng thời đặt nhiệt kế ngay tại khay lúa để kiểm tra nhiệt độ và cường độ chiếu sáng.

Sau khi hoàn tất quá trình xử lý, hãy chuyển cây trồng trở lại ô xây và thực hiện lặp lại quy trình này đúng cách Đối với các dòng gieo ở thời vụ tiếp theo, cần thực hiện đủ 3 lần lặp lại để đảm bảo hiệu quả.

- Các chỉ tiêu theo dõi:

- Theo dõi các đặc điểm nông sinh học, hình thái nh− thí nghiệm 1

Khi lúa bắt đầu trỗ, cần lấy mẫu để kiểm tra hạt phấn Cách thực hiện là lấy 5 hoa chưa nở ở đầu bông chính để kiểm tra hạt phấn, sử dụng dung dịch I-KI 1% để nhuộm màu hạt phấn và quan sát dưới kính hiển vi Mỗi mẫu cần quan sát 5 quang trường để theo dõi các chỉ tiêu liên quan.

+ Đếm số l−ợng phấn bất dục, hữu dục và qui ra tỷ lệ

+ Mô tả kiểu bất dục: Không có hạt phấn, ít hạt phấn, nhiều hạt phấn bÊt dôc

+ Hình dạng hạt phấn: Hình cầu, hình tam giác, vỏ hạt nhăn nheo, hình thoi

+ Số cá thể bất dục phấn 100% (đúng ng−ỡng 24 0 C) tiến hành cắt bông các cá thể này, để gốc mọc chét rồi thu hạt cho vụ sau

Sau khi lúa đậu hạt, cần đếm tỷ lệ đậu hạt và thu thập hạt mẩy chín để đánh giá hiệu quả cho lần gieo sau.

Tên thí nghiệm: tìm hiểu nhiệt độ tr−ợt lên của cây có phấn hữu dục khi xử lý ở thí nghiệm 2

Phương pháp nghiên cứu chỉ sử dụng một buồng xử lý nhân tạo với thời gian xử lý là 6 ngày, do đó không thể thử nghiệm nhiều công thức khác nhau để xác định chính xác điểm nhiệt độ tới hạn chuyển đổi tính dục của các cá thể "trượt" Chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm với nhiệt độ trung bình hàng ngày là 24,5°C, kết hợp với 8 grade mô phỏng tương tự điều kiện tự nhiên.

Thời gian xử lý nhiệt độ (giờ:phút)

Cường độ ánh sáng (lux)

12 giê tèi Xtb $,5 0 C Sau khi xử lý đủ thời gian (6 chu kỳ) trong Phytotron chuyển cây trồng vào ô xây và theo dõi các chỉ tiêu nh− ở thí nghiệm 2

- Các chỉ tiêu theo dõi nh− thí nghiệm 2.

Ph−ơng pháp xử lý số liệu

- Số liệu thu đ−ợc xử lý bằng ch−ơng trình EXCEL trên máy tính và phần mÒm IRISTAT

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 46 n : Số ngẫu nhiên quan sát

X TB : Số liệu trung bình

Xi : Số liệu thu đ−ợc từ cá thể thứ i

- Tính hệ số biến động

= X CV – Hệ số biến động

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng TGMS ở vụ mùa

Trong sản xuất lúa, việc xác định thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng là rất quan trọng để xây dựng quy trình canh tác hiệu quả Đặc biệt đối với sản xuất lúa lai, việc xác định thời gian từ gieo đến trỗ bông của dòng bố mẹ là cần thiết để lập quy trình chính xác, đảm bảo sự trùng khớp trong thời gian trỗ của bố mẹ.

Theo dõi thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng TGMS trong các thời vụ khác nhau là cách hiệu quả để xác định thời điểm tối ưu sản xuất hạt lai cho từng dòng, nhằm đạt hiệu suất cao nhất.

Trong vụ mùa 2006, chúng tôi đã gieo cấy 13 dòng TGMS ở 12 thời vụ khác nhau Tuy nhiên, do ba thời vụ cuối phải cấy trên chậu thay vì trong ô xây, điều này đã ảnh hưởng đến thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng TGMS Do đó, số liệu của ba thời vụ này không được tổng hợp vào báo cáo Kết quả theo dõi ở 9 thời vụ đã được trình bày trong bảng 1.

Qua số liệu thu đ−ợc ở bảng 1, chúng tôi có một số nhận xét sau:

Đa số các dòng TGMS gieo trong tháng 6 có thời gian từ gieo đến trỗ dài hơn so với vụ trước Ngược lại, khi gieo vào tháng 7, thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng có xu hướng giảm dần ở các thời vụ gieo muộn, đặc biệt rõ rệt ở các dòng T1S-96, 103S, và 135S.

Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng cao nhất ở TV2 là vào ngày 26/6, với sự chênh lệch rõ rệt giữa các dòng Biến động thời gian này dao động từ 3 đến 22 ngày Các dòng có sự chênh lệch từ 10 ngày trở lên bao gồm: T1S - 96 (22 ngày), 103S (22 ngày), 135S, 64S (14 ngày), TGMS VN01 (13 ngày), 827S (13 ngày), T70S (10 ngày), T100S (10 ngày) và MS6 (10 ngày) Những dòng khác chỉ có sự chênh lệch từ 3 đến 8 ngày.

Bảng 4.1: ảnh hưởng của thời vụ gieo đến thời gian từ gieo đến trỗ 10% của các dòng TGMS trong vụ mùa 2006 ĐVT: ngày

Thời vụ gieo (ngày/tháng)

Thời gian sinh trưởng của giống cây trồng thường ổn định và ít biến động khi được gieo trong điều kiện ngoại cảnh ổn định Tuy nhiên, trong cùng một điều kiện, các dòng khác nhau sẽ có phản ứng khác nhau, thể hiện qua sự biến đổi về thời gian từ gieo đến trỗ giữa các dòng trong cùng một vụ mùa Sự khác biệt này có thể do nền di truyền khác nhau của các dòng, ảnh hưởng đến cách chúng phản ứng với môi trường Chẳng hạn, dòng T1S - 96 khi gieo từ 26/6 đến 21/8 có thời gian từ gieo đến trỗ giảm dần từ 85 xuống 63 ngày, trong khi đó dòng peiải 64S giảm từ 77 xuống 63 ngày.

Trong sản xuất, việc nắm bắt diễn biến thay đổi thời gian sinh trưởng của các dòng TGMS dưới tác động của yếu tố bên ngoài là rất quan trọng Điều này giúp nâng cao độ chính xác và tính khách quan trong công tác đánh giá.

Số lá trên thân chính của các dòng TGMS qua các TV

Cơ quan chính thực hiện quang hợp ở thực vật là lá, nơi sản xuất năng lượng và các hợp chất hữu cơ Những sản phẩm này được vận chuyển từ lá đến các bộ phận khác của cây để tích lũy và phát triển, góp phần vào việc hoàn thành chu kỳ sinh trưởng của cây Do đó, sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng chủ yếu phụ thuộc vào bộ lá của chúng.

Các loài cây trồng có cấu trúc và sự phát triển bộ lá khác nhau Lúa, là cây đơn tử diệp, có lá hình thành từ các mầm lá ở đốt thân, với mỗi đốt mang một lá và các lá ra đối nhau Số lượng lá trên cây là đặc trưng di truyền của giống; giống cảm ôn thường có số lá ít biến đổi do điều kiện ngoại cảnh, trong khi giống cảm quang có số lá thay đổi nhiều do độ dài ngày Kết quả theo dõi số lá trên thân chính của các dòng TGMS được trình bày trong bảng 4.2.

T r ư ờ n g ð ạ i h ọ c N ô n g n g h i ệ p H à N ộ i – L u ậ n v ă n t h ạ c s ỹ k h o a h ọ c N ô n g n g h i ệ p … … … … … … … … … 50Bảng 4.2:ảnh hưởng của thời vụ gieo đến số lá trên thân chính của các dòng TGMS (lá) Ngày trỗ T1s- 96103s T6s MS6 MS1 T70s T100s 113s 534S827S135s TGMS VN01Peiai64s 19/614,414,311,913,813,014,012,814,112,514,514,912,012,0 26/615,015,012,014,814,114,213,914,212,815,415,012,212,7 3/7 13,813,311,714,514,212,613,613,812,714,214,811,912,4 10/713,413,711,513,612,812,512,513,912,614,014,012,011,8 17/713,213,211,613,512,512,412,413,012,613,913,911,811,5 24/713,013,111,513,012,012,312,512,512,513,713,011,611,4 30/07 12,412,311,512,811,812,012,212,812,413,812,811,511,4 10/08 12,012,111,512,511,612,412,412,512,213,512,011,611,2 TB13,413,411,713,612,812,812,813,412,514,113,811,811,8 chênh lệch3,0 2,9 0,5 2,3 2,6 2,2 1,7 1,7 0,6 1,9 3,0 0,7 1,5

- Số liệu ở bảng 4.2 cho thấy:

+ Các dòng TGMS đều có số lá cao nhất ở TV2 (gieo 26/06), tương ứng với thời gian từ gieo đến trỗ là lớn nhất nh− số liệu ở bảng 4.1

Chênh lệch số lá trên thân chính của các dòng TV dài nhất và ngắn nhất dao động từ 0,5 lá đến 3,0 lá Dòng T1S-96 ghi nhận chênh lệch lớn nhất, với số lá trên thân chính từ 15,0 lá (TV2) đến 12,0 lá (TV8) Ngược lại, dòng T6S có sự chênh lệch nhỏ nhất, với số lá trên thân chính từ 12,0 lá (TV2) đến 11,5 lá (TV8).

+ Số lá trung bình của các dòng trong 8 thời vụ từ: 11,7 lá - 14,1 lá

- Đối chiếu với số liệu ở bảng 4.1 cho thấy:

Số lá trên thân chính của các dòng cây có mối liên hệ chặt chẽ với thời gian từ gieo đến trỗ Cụ thể, dòng T1S - 96 có thời gian từ gieo đến trỗ dài nhất (85 ngày ở TV2), dẫn đến số lá trên thân chính cao nhất (15,0 lá) Khi thời gian này giảm xuống 76 ngày ở TV5, số lá cũng giảm còn 13,2 lá, và tiếp tục giảm xuống 12,0 lá khi thời gian từ gieo đến trỗ chỉ còn 67 ngày ở TV8 Các dòng khác như TV2, TV3, TV4 và TV5 cũng cho thấy xu hướng tương tự, với số lá trên thân chính lớn hơn khi thời gian từ gieo đến trỗ dài hơn và giảm dần ở các thời vụ gieo sau.

Dòng 827S có thời gian từ gieo đến trỗ dài nhất là 78 ngày, đồng thời cũng đạt số lá trên thân chính cao nhất với 14,1 lá Ngược lại, dòng T6S có thời gian từ gieo đến trỗ ngắn nhất là 64 ngày và số lá trên thân chính thấp nhất chỉ đạt 11,7 lá.

Dựa trên thời gian từ gieo đến trỗ 10% và số lá trên thân chính của các dòng TGMS ở các thời vụ khác nhau, chúng ta có thể bố trí thời vụ gieo cấy hợp lý để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất hạt F1 Ngoài ra, việc nắm bắt diễn biến thay đổi về thời gian từ gieo đến trỗ và số lá trên thân cũng rất quan trọng.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội cung cấp luận văn thạc sĩ khoa học Nông nghiệp, với mục tiêu đánh giá khách quan và sát thực các dòng sản xuất.

4.3 Một số đặc điểm hình thái của các dòng TGMS Đặc điểm hình thái th−ờng do một gen hay một số ít gen kiểm soát nên nó ít bị tác động bởi điều kiện thay đổi của môi trường Các giống có bản chất di truyền khác nhau thì biểu hiện về đặc điểm hình thái cũng khác nhau do đó có thể phân biệt giữa các giống với nhau dựa vào các đặc điểm hình thái Bên cạnh đó đặc điểm hình thái của một giống phần nào còn liên quan tới khả năng chống chịu sâu bệnh, và kỹ thuật thâm canh của giống đó

Khi một quần thể giống có độ thuần cao, việc đánh giá đặc điểm hình thái không chỉ phản ánh các đặc điểm bên ngoài của cá thể mà còn cho thấy những thay đổi di truyền trong quần thể.

- Theo dõi mầu sắc bẹ lá gốc của các dòng TGMS chúng tôi thấy có 3 nhóm dòng có mầu bẹ lá gốc khác nhau nh− sau:

+ Nhóm có mầu xanh bao gồm: T1S-96, 103S, MS1, MS6, 113S, 534S và 827S

+ Nhóm có mầu tím bao gồm: 135S và TGMS VN01

+ Nhóm có mầu tím nhạt bao gồm: T6S, T70S, T100S và Peải 64S

Màu sắc của phiến lá có mối liên hệ chặt chẽ với khả năng quang hợp của cây Những phiến lá có màu xanh đậm thường chứa hàm lượng diệp lục cao hơn, dẫn đến khả năng quang hợp và tích lũy chất khô tốt hơn Điều này không chỉ giúp cây cung cấp nguồn năng lượng dồi dào mà còn tạo ra các hợp chất hữu cơ từ quá trình quang hợp, từ đó hình thành nền tảng cho các giống cây có tiềm năng năng suất cao.

Trong quá trình theo dõi mầu sắc phiến lá của các dòng TGMS trong giai đoạn bắt đầu phân hóa, có bốn dòng nổi bật với mầu sắc lá xanh đậm là T70S, T100S, 135S và Peải 64S, trong khi các dòng khác đều có mầu xanh.

Có sự liên quan giữa màu bẹ lá gốc và màu mỏ hạt của các dòng giống Cụ thể, những dòng có bẹ lá gốc màu tím hoặc tím nhạt như T6S, T70S, T100S, 135S, TGMS VN01, và Peải 64S đều có mỏ hạt màu tím Ngược lại, các dòng có bẹ lá gốc màu xanh như T1S - 96, 103S, MS1, MS6, 113S, 534S, và 827S lại có mỏ hạt màu vàng.

Hầu hết các dòng TGMS như T6S, T70S, T100S, 135S, TGMS VN01, MS6 và 827S có thế lá đòng thẳng đứng Trong khi đó, hai dòng T1S-96 và 103S có lá đòng tạo góc xiên so với trục bông Ba dòng khác, bao gồm MS1, 113S và 534S, có thế lá đòng nằm trong khoảng từ xiên đến ngang.

Đẻ nhánh là đặc tính sinh học quan trọng của cây lúa, với sự phân loại rõ ràng giữa các dòng Trong nghiên cứu, 8 dòng lúa cho thấy kiểu đẻ nhánh nửa đứng, trong đó nhánh giữa và nhánh ngoài cùng tạo thành góc từ 30-45 độ Ngược lại, 5 dòng còn lại (TGMSVN01, MS1, MS6, 113S, 534S) có kiểu đẻ nhánh đứng, với góc giữa nhánh giữa và nhánh ngoài cùng nhỏ hơn 30 độ.

Theo dõi đặc điểm hình thái của các dòng giống không chỉ giúp các nhà chọn giống lựa chọn những dòng cây tốt để nâng cao năng suất và chống chịu sâu bệnh, mà còn là cơ sở để phân biệt các dòng giống và phát hiện sự khác biệt trong quần thể Qua quá trình theo dõi, chúng tôi nhận thấy rằng các cây trượt ngưỡng nhiệt chuyển đổi tính dục của từng dòng có những đặc điểm hình thái khác biệt không rõ ràng so với dạng chung của quần thể, ngoại trừ một số đặc điểm nông học.

Đặc điểm hoa, tập tính nở của các dòng TGMS ở vụ mùa 2006

Thời gian nở hoa trong ngày và tỷ lệ thò vòi nhụy đóng vai trò quan trọng trong khả năng thụ phấn của các giống lúa Đối với giống lúa thuần, hạt phấn hữu dục có khả năng tự thụ phấn ngay cả khi hoa không nở, trong khi các dòng bất dục đực cần mở vỏ trấu để vòi nhụy nhận phấn từ bên ngoài Dòng mẹ có thời gian nở hoa dài và tỷ lệ thò vòi nhụy cao sẽ có cơ hội nhận phấn lớn hơn từ dòng bố Quá trình nhận phấn diễn ra khi vỏ trấu mở ra và vòi nhụy vươn ra ngoài, kéo dài tới vài ngày Các dòng TGMS với thời gian nở hoa sớm, góc mở vỏ trấu rộng, và đầu vòi nhụy lớn sẽ có khả năng nhận phấn cao hơn Kết quả theo dõi các đặc điểm hoa của dòng TGMS trong điều kiện bất dục được trình bày trong bảng 4.5.

Bảng 4.5: Một số đặc điểm về hoa của các dòng TGMS

Thêi ®iÓm bắt đầu và kết thúc nở hoa

MÇu sắc vòi nhôy §é lín đầu vòi nhôy

MS6 9 h 15 - 14 h 50 Trắng TB 25,5 25,7 51,2 113S 9 h 00- 14 h 50 Trắng TB 32,7 21,4 54,1 534S 9 h 15 - 15 h 00 Trắng TB 11,2 48,7 59,9 827S 9 h 00 - 15 h 15 Trắng TB 42,3 15,6 57,9

Số liệu ở bảng 4.5 cho thấy:

- Các dòng TGMS nghiên cứu có thời gian bắt đầu nở hoa trong ngày khá sớm từ 8 h 45 , (dòng T70, T135S) đến 9 h 15 , và thời gian kết thúc nở hoa trong ngày 14 h 45 , đến 14 h 45 ,

Màu sắc mỏ hạt và vòi nhụy có mối tương quan với màu bẹ lá Các dòng T1S - 96, 103S, MS1, MS6, 113S, 534S, 827S có bẹ lá gốc màu xanh thì vòi nhụy đều trắng Ngược lại, các dòng có bẹ lá gốc màu tím hoặc tím nhạt sẽ có vòi nhụy màu tím Đặc biệt, các dòng này có kích thước đầu vòi nhụy từ trung bình đến lớn.

- Các dòng T70S và 135S có thời gian bắt đầu nở hoa sớm nhất (8 h 45 , ) tiếp sau là các dòng T1S-96, 103S (8 h 50 , ), các dòng khác bắt đầu nở hoa từ 9 h 00 , -

Các dòng lúa bất dục đực thường có vòi nhụy dài vươn ra ngoài vỏ trấu, giúp dễ dàng tiếp nhận phấn từ bên ngoài Đây là một đặc điểm nổi bật của các dòng lúa này.

- Theo dõi tỷ lệ vòi nhụy v−ơn ra ngoài của các dòng TGMS trong điều kiện bất dục, kết quả cho thấy:

Khi vỏ trấu của dòng TGMS bắt đầu mở, vòi nhụy nhanh chóng vươn ra ngoài Khi vỏ trấu khép lại, một số đầu nhụy bị giữ lại bên trong, trong khi những đầu nhụy khác vẫn lộ ra ngoài, cho phép chúng tiếp nhận phấn để thụ tinh.

+ Đa số các dòng có tỷ lệ vòi nhụy v−ơn 2 phía cao hơn v−ơn một phía

Tỷ lệ vươn một phía ở các dòng dao động từ 11,2% (534S) đến 42,3% (827S)

Tỷ lệ vòi nhụy vươn ra hai phía ở các dòng dao động từ 15,6% (827S) đến 60,5% (MS1) Trong số các dòng TGMS được nghiên cứu, dòng MS1 có tỷ lệ vòi nhụy vươn ra ngoài cao nhất với 91,1%, trong khi dòng MS6 có tỷ lệ vòi nhụy vươn thấp hơn.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tiến hành nghiên cứu về các dòng TGMS, cho thấy tỷ lệ vòi nhụy vươn ra ngoài cao, với mức thấp nhất là 51,2% Số liệu này chứng tỏ sự phát triển vượt trội của các dòng TGMS trong nghiên cứu khoa học Nông nghiệp.

Theo dõi các đặc điểm hoa của các dòng TGMS, chúng tôi nhận thấy 5 dòng có ưu điểm nổi bật trong thời kỳ nở hoa để dễ tiếp nhận phấn từ dòng cho phấn, bao gồm: T1S-96, 103S, T70S, T100S và T135S Những dòng này đều sở hữu tỷ lệ vòi nhụy vươn ra ngoài cao, đầu vòi nhụy to và thời gian nở hoa khá sớm.

Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng TGMS

4.6.1 Mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các dòng TGMS

Nước ta với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của sâu bệnh quanh năm, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất lúa Việc chọn tạo các giống lúa kháng sâu bệnh là rất quan trọng, không chỉ giúp tăng hiệu quả kinh tế mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường do hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu.

Vụ mùa 2006 đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của một số sâu bệnh hại, đặc biệt là rầy nâu Tuy nhiên, nhờ việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật phun định kỳ trong thí nghiệm, mức độ gây hại đối với các dòng TGMS không đáng kể Kết quả theo dõi được thể hiện qua bảng 4.6.

Trong điều kiện có phòng trừ sâu bệnh, các dòng TGMS chỉ bị nhiễm từ nhẹ đến trung bình một số loại sâu bệnh hại chính Mức độ bị hại khác nhau giữa các dòng, cụ thể là dòng T6S, T70S, T10S và Peải 64S bị nhiễm nặng hơn với điểm 5 do có bản lá đòng hình lòng mo và lá xanh đậm, tạo điều kiện thuận lợi cho sâu cuốn lá đẻ trứng và làm tổ Ngược lại, hai dòng 534S và 113S chỉ bị nhiễm rất nhẹ với điểm 1, trong khi các dòng khác đều chỉ bị nhiễm nhẹ với điểm 3.

Bảng 4.6: Mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các dòng TGMS

Bọ trĩ Cuốn lá Đục thân Rầy nâu Bạc lá Đạo ôn Khô vằn

Ghi chú: M - Vụ mùa; X - Vụ xuân

Dòng Peải 64S có mức độ nhiễm nhẹ nhất (điểm 1), trong khi các dòng T1S -96, 103S, 827S có mức độ nhiễm từ rất nhẹ đến nhẹ (điểm 1 - 3) Tất cả các dòng đều cho thấy mức độ nhiễm nhẹ sâu đục thân (điểm 1) và nhiễm rầy ở mức trung bình (điểm 5).

4.6.2 Phản ứng của các dòng TGMS với 4 nhóm nòi vi khuẩn Xanthomonas Oryzeac gây bệnh bạc lá lúa

Trong vụ mùa 2006, chúng tôi đã phối hợp với bộ môn bệnh cây, dưới sự hỗ trợ của thầy Bùi Trọng Thủy, để đánh giá phản ứng của 11 dòng TGMS đối với 4 nhóm nòi vi khuẩn Xanthomonas Oryzeae gây bệnh Bạc lá lúa Do chưa chuẩn bị được vật liệu để lây nhiễm, hai dòng T6S và TGMS VN01 chưa được đánh giá Bốn chủng bạc lá được thu thập từ các vùng khác nhau: Race 1 tại Gia Lâm - Hà Nội, Race 2 tại Diễn Châu - Nghệ An, Race 3 tại Cường Thịnh - Yên Bái, và Race 4 tại Văn Giang - Hưng Yên Kết quả đánh giá mức độ phản ứng của các dòng với 4 nhóm nòi được trình bày trong bảng 4.7.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thực hiện lây nhiễm 4 nhóm nòi vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây bệnh bạc lá vào thời kỳ phân hóa đòng bước 7 của các dòng lúa Sau 18 ngày nhiễm khuẩn, chúng tôi tiến hành đo chiều dài vết bệnh của tất cả các cá thể lây nhiễm và tính toán số liệu trung bình Kết quả được trình bày trong bảng 4.7 cho thấy những nhận xét quan trọng về mức độ ảnh hưởng của vi khuẩn đến sự phát triển của cây lúa.

- Giống chuẩn nhiễm (IR 24) bị nhiễm cả 4 nhóm nòi

- Giống chuẩn kháng (IRBB 21) kháng đ−ợc cả 4 nhóm nòi

Không có dòng TGMS nào kháng được bốn nhóm nòi vi khuẩn gây bệnh bạc lá lĩa Tuy nhiên, có ba dòng kháng được hai nhóm nòi, bao gồm Peiaỉ64S và 103Sk, thu thập tại Diễn Châu, Nghệ An và Cường Thịnh, Yên Bái Dòng 135S là dòng duy nhất kháng nòi 1, loại có độc tính cao đặc trưng cho vùng Đồng Bằng Sông Hồng, và dòng này cũng kháng cả nòi 2 ở Diễn Châu, Nghệ An.

Hai dòng giống MS1 và 827S không bị nhiễm bất kỳ nòi nào, có khả năng kháng nòi 2 (Diễn Châu, Nghệ An) và kháng vừa 3 nòi còn lại Điều này cho thấy hai dòng giống này có giá trị cao nhờ vào tính kháng ngang, tạo thuận lợi cho việc đưa vào sản xuất.

Có 4 dòng TGMS kháng nhóm nòi số 2, trong khi các dòng khác không kháng hoặc chỉ kháng vừa Hai dòng MS 1 và 827S không nhiễm nhóm nòi nào và kháng vừa với cả 4 nhóm nòi Ngoài ra, có 3 dòng chỉ nhiễm một nhóm nòi, bao gồm Peải 64S, T100S, và 103S.

Bảng 4.7: Mức phản ứng với 4 nhóm nòi vi khuẩn Xanthomonas Oryzeac của các dòng TGMS trong diều kiện bất dục (mùa 2006)

Chiều dài vết bệnh được phân loại như sau: từ 0-8 cm là kháng (ký hiệu R), từ 8-12 cm là kháng vừa (ký hiệu M), và trên 12 cm là nhiễm (ký hiệu S).

Một số yếu tố cấu thành năng suất của các dòng TGMS trong điều kiện nhân dòng

Theo dõi một số yếu tố cấu thành năng suất của các dòng ở TV1 vụ xuân 2007 Số liệu chúng tôi thu đ−ợc ở bảng 4.8

Bảng 4.8: Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng TGMS ở điều kiện nhân dòng

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã thực hiện nghiên cứu về ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng đến khả năng đẻ nhánh của lúa trong môi trường có nhiệt độ thấp và ánh sáng yếu Kết quả cho thấy, trong suốt quá trình phát triển, số giờ nắng ít và cường độ ánh sáng thấp đã làm giảm khả năng đẻ nhánh của các dòng lúa Thí nghiệm được thực hiện trong nhà lưới, nơi bức xạ mặt trời bị cản trở, càng làm giảm cường độ ánh sáng Điều này đã dẫn đến sự hạn chế trong số bông/khóm của các dòng lúa, với kết quả đạt từ 3,5 bông (T1S-).

Trong nghiên cứu, dòng MS1 có số hạt/bông thấp nhất với 123,3 hạt, trong khi hai dòng 827S và 135S đạt trên 200 hạt Mặc dù 827S và 135S có bông lớn và hạt xếp sát nhau, nhưng hình dáng hạt lại không đẹp do hơi ngắn Số hạt chắc/bông của các dòng biến động từ 92,4 hạt ở MS1 đến 162,4 hạt ở T1S-96.

Đánh giá tính bất dục của các dòng TGMS trong điều kiện tự nhiên

Theo dõi đặc điểm hạt phấn trong thời kỳ bất dục, chúng tôi có một số nhËn xÐt sau:

Trong điều kiện bất dục, hầu hết các dòng TGMS đều có bao phấn lép Cụ thể, dòng TGMSVN01 và Peải64S có hình dáng thon gọn, trong khi ba dòng MS1, MS6 và 113S lại sở hữu vỏ bao phấn nhăn nheo với màu trắng sữa.

- Phân loại các dòng theo kiểu bất dục phấn:

Các dòng bất dục không hạt phấn như T1S-96, 103S, MS1 và MS6 có khả năng sản xuất hạt phấn bất dục khi nhiệt độ trung bình ngày vượt quá 28°C trong thời kỳ cảm ứng Tuy nhiên, nếu nhiệt độ thấp, vẫn có thể xuất hiện một số hạt phấn bất dục với hình dạng điển hình như hình thoi và tam giác.

+ Kiểu bất dục điển hình, ít hạt phấn gồm: IR 534S, T6S

+ KiĨu bất dơc điĨn hình, nhiỊu hạt phấn: Peiaỉ 64S, T70S, T100S, 135S, 113S, IR 827S, TGMS - VN01

Bảng 4.9: Một số đặc điểm hạt phấn ở thời kỳ bất dục của các dòng

Tên dòng Hình dạng, mầu sắc bao phÊn Đặc điểm hạt phấn bất dôc

T6S Lép, vàng ngà ĐH, ít

TGMS - VN01 Thon, trắng sữa ĐH, nhiều

Peải 64S Thon, vàng ngà ĐH, nhiều

MS1 Nhăn, trắng sữa KHP

MS6 Nhăn, vàng ngà KHP

534S Lép, trắng sữa ĐH, ít

Trong nghiên cứu về kiểu bất dục, có hai loại chính được xác định: ĐH (kiểu bất dục điển hình) với hạt phấn hình thoi hoặc tam giác, không chuyển màu khi nhuộm trong dung dịch I – KT 1%; và KHP (kiểu bất dục không hạt phấn) với bao phấn rỗng, không hình thành hạt phấn.

4.9.2 Diễn biến bất dục của các dòng TGMS trong điều kiện tự nhiên

Trong nghiên cứu về diễn biến bất dục - hữu dục của các dòng TGMS trong điều kiện tự nhiên, chúng tôi đã thực hiện gieo 11 thời vụ trong vụ mùa 2006 và 5 thời vụ trong vụ xuân 2007 nhằm đảm bảo lúa trỗ đều trong năm Kết quả kiểm tra hạt phấn và số liệu nhiệt độ không khí trong thời kỳ phân hoá đòng đã giúp xác định ngưỡng nhiệt độ chuyển hoá giữa bất dục và hữu dục của các dòng TGMS Để dễ dàng tổng hợp và phân tích, các giống có thời gian trỗ gần nhau được nhóm lại và trình bày trong bảng Kết quả theo dõi diễn biến bất dục của các dòng T70S, 534S, T6S, T100S, MS6, 113S và Peải 64S được thể hiện trong bảng 4.10, trong khi các dòng T1S-96, 103S, 135S, TGMS VN01, MS1, 827S được trình bày ở bảng 4.11.

- Số liệu ở bảng 4.10, cho phép có một số nhận xét sau:

+ Đa số các dòng gieo từ ngày 19/06 đến ngày 24/07 (TV1, TV2, TV3, TV4, TV5, TV6) có thời gian trỗ từ 23/08 - 30/09 đều có tỷ lệ phấn hữu dục là

Dòng T6S khi trỗ vào ngày 26/09 có tỷ lệ phấn hữu dục chỉ đạt 0,1% Phân tích số liệu nhiệt độ trong 4 ngày trước đó cho thấy nhiệt độ trung bình khá cao, dao động từ 27,6 - 30,9 °C Tuy nhiên, vào ngày 13/09, nhiệt độ ban đêm giảm xuống mức thấp nhất là 22,4 °C Dữ liệu này cho thấy rằng nhiệt độ giảm vào ngày 13/09 đã ảnh hưởng đến sự chuyển hóa bất dục của dòng T6S.

Vào ngày 23/10, kiểm tra hạt phấn cho thấy tất cả các dòng đều có phấn hữu dục, nhưng tỷ lệ phấn hữu dục giữa dòng cao nhất và thấp nhất chênh lệch rất lớn Ba dòng có tỷ lệ phấn hữu dục cao nhất là T100S (95,5%), Peải 64S (86,7%) và T70S (86,4%) Ngược lại, các dòng có tỷ lệ hạt phấn hữu dục thấp gồm T6S (0,2%), 534S (0,3%), MS6 (2,8%) và 113S (3,1%).

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã thực hiện một nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ ban đêm đến tỷ lệ hữu dục của các dòng trong khoa học Nông nghiệp Kết quả cho thấy, trong 4 ngày liên tiếp, nhiệt độ trung bình dao động từ 25,1 đến 31,3 độ C Đặc biệt, vào hai ngày 09/10 và 10/10, nhiệt độ ban đêm giảm xuống thấp nhất là 22,9 độ C Điều này dẫn đến suy luận rằng nhiệt độ thấp vào ban đêm trong khoảng thời gian này có thể ảnh hưởng đến tỷ lệ hữu dục của các dòng.

Vào ngày 28/10, kiểm tra hạt phấn cho thấy có 3 dòng bất dục hoàn toàn là T6S, MS6 và 113S Trong khi đó, 4 dòng có phấn hữu dục, trong đó T70S (60,5%) và T100S (55,5%) có tỷ lệ hữu dục cao, còn 534S (0,1%) và Peải 64S (0,3%) có tỷ lệ thấp Nhiệt độ không khí trong 4 ngày trước đó (từ 14-18/10) dao động từ 25,1 đến 29,5 độ C, với nhiệt độ tối thấp trong ngày từ 24,6 đến 25,3 độ C.

Vào ngày 14/11, kiểm tra hạt phấn cho thấy các dòng đều có hạt phấn hữu dục với tỷ lệ từ 20,3% (T100S) đến 91,8% (T6S) Đối chiếu với số liệu nhiệt độ không khí trong 4 ngày từ 01/11 đến 04/11, nhiệt độ trung bình ngày 01/11 là 26,0°C, sau đó giảm xuống 22,6°C, 23,2°C và 23,3°C trong các ngày tiếp theo.

Ngày 17/11, kiểm tra hạt phấn cho thấy tỷ lệ phấn hữu dục của các dòng đều cao hơn so với 3 ngày trước đó, dao động từ 40,6% (T100S) đến 92,3% (T6S) Nhiệt độ trung bình trong 4 ngày liên tiếp trước đó là: 04/11 (23,3°C), 05/11 (23,2°C), 06/11 (25,3°C), và 07/11 (24,5°C).

Trong vụ xuân, vào ngày 26/04, tỷ lệ hữu dục của các dòng giống đạt cao, từ 25,7% (Peải 64S) đến 75,8% (T100S) Nhiệt độ trung bình trong 4 ngày trước đó (16/04: 25,0°C, 15/04: 25,1°C, 14/04: 23,8°C, 13/04: 22,1°C) cho thấy điều kiện thời tiết ổn định Tuy nhiên, sau 2 ngày kiểm tra tiếp theo, tỷ lệ phấn hữu dục của các dòng đã giảm từ 3,4% (Peải 64S) đến 29% (T100S), cho thấy ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của hạt phấn.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… 71 cách trỗ >10 ngày là 18/04 (23,4 0 C), 17/04 (26,0 0 C), 16/04 (25,0 0 C), 15/04 (25,1 0 C)

Trong thời gian trỗ sau đó, hầu hết các dòng có tỷ lệ phấn hữu dục giảm, với tỷ lệ biến động từ 1,0% đến 67,8% vào ngày 10/05 Đặc biệt, dòng T70S có diễn biến khác biệt khi tỷ lệ phấn hữu dục tăng so với thời gian trỗ trước đó, đạt mức cao nhất là 67,8% Tuy nhiên, từ ngày 28/05 trở đi, tất cả các dòng đều bất dục hoàn toàn.

Bảng 4.10: Tỷ lệ phấn hữu dục của một số dòng TGMS ở các thời vụ trong điều kiện tự nhiên (%)

Nhiệt độ trung b×nh các ngày ở thời kỳ cảm ứng ( 0 C)

Nhiệt độ tèi thÊp trong ngày( 0 C)

Bảng 4.11: Tỷ lệ phấn hữu dục của một số dòng TGMS ở các thời vụ trong điều kiện tự nhiên (%)

Số liệu ở bảng 4.11 là kết quả theo dõi của các dòng T1S -96, 103S, 135S, TGMN VN01, MS1, 827S

Qua số liệu cho thấy: Các dòng gieo từ 19/06 đến ngày 24/07 (TV1, TV2, TV3, TV4, TV5, TV6) có thời gian trỗ từ 05/09 - 30/09 đều cho bất dục hoàn toàn

Vào ngày 13/10, kiểm tra hạt phấn của các dòng cho thấy hầu hết đều có hạt phấn hữu dục, ngoại trừ dòng 827S hoàn toàn bất dục Tỷ lệ hạt phấn hữu dục dao động từ 0,01% (TGMS VN01) đến 15,6% (135S) Theo số liệu khí tượng trong 4 ngày liên tục trước thời điểm trỗ 10 ngày, nhiệt độ trung bình hàng ngày biến động từ 26,9°C đến 27,9°C, trong khi nhiệt độ tối thấp trong ngày dao động từ 24,8°C đến 26,5°C.

Vào ngày 23/10, các dòng trỗ có nhiệt độ trung bình trong 4 ngày trước đó dao động từ 25,1°C đến 31,3°C, với nhiệt độ tối thiểu trong ngày từ 23,0°C đến 28,2°C Dòng 827S vẫn giữ tỷ lệ phấn hữu dục 100%, trong khi các dòng khác có tỷ lệ phấn hữu dục biến động từ 0,03% (TGMS VN01) đến 17,2% (135S) Ngoại trừ dòng 827S, các dòng còn lại đều có tỷ lệ phấn hữu dục tăng so với thời kỳ trỗ trước đó 10 ngày Kiểm tra số liệu cho thấy vào ngày 10/10, nhiệt độ ban đêm giảm xuống thấp nhất là 23,0°C, từ đó có thể suy luận rằng nhiệt độ thấp vào đêm 10/10 đã ảnh hưởng đến việc tăng tỷ lệ phấn hữu dục của các dòng T1S - 96, 103S, 135S, TGMS VN01 và MS1.

Vào ngày 28/10, kiểm tra hạt phấn của các dòng cho thấy tỷ lệ bất dục đạt 100% Thời điểm này, nhiệt độ không khí trong giai đoạn phân hóa đòng khá cao, với nhiệt độ trung bình trong 4 ngày trước trỗ dao động từ 25,1 đến 28,9 độ C.

Tiêu đề	Xác định Ngưỡng Nhiệt Độ Chuyển Đổi Tính Dục Của Một Số Dòng TGMS Đang Sử Dụng Ở Miền Bắc Việt Nam
Tác giả	Đặng Văn Hùng
Người hướng dẫn	PGS.TS Nguyễn Thị Trâm
Trường học	Trường Đại học Nông nghiệp I
Chuyên ngành	Di truyền và Chọn giống cây trồng
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2007
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	752,3 KB