Lọc dòng thuần giống lúa mùa nàng keo theo hướng chịu mặn và phẩm chất tốt

  • Số trang: 58 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 50 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG NGÔ THỊ TUYẾT TRINH LỌC DÒNG THUẦN GIỐNG LÚA MÙA NÀNG KEO THEO HƯỚNG CHỊU MẶN VÀ PHẨM CHẤT TỐT Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG Cần Thơ, 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Ngành: Công Nghệ Giống Cây Trồng Tên đề tài: LỌC DÒNG THUẦN GIỐNG LÚA MÙA NÀNG KEO THEO HƯỚNG CHỊU MẶN VÀ PHẨM CHẤT TỐT Giáo viên hướng dẫn: PGs. Ts. VÕ CÔNG THÀNH Sinh viên thực hiện: NGÔ THỊ TUYẾT TRINH MSSV: 3108375 LỚP: TT10Z1A1 Cần Thơ, 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây. Tác giả luận văn Ngô Thị Tuyết Trinh iii LỜI CẢM ƠN Kính dâng Ba, mẹ đã có công sinh thành và hết lòng yêu thương, chăm sóc, dạy dỗ con khôn lớn thành người, suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của con. Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGs. Ts. Võ Công Thành đã tận tình hướng dẫn, định hướng và tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành đề tài này. Xin chân thành cảm ơn Ts. Huỳnh Kỳ, Ts Nguyễn Phước Đằng và quý thầy, cô trường Đại học Cần Thơ, đặc biệt quý thầy cô Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng đã truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi suốt những năm học tại trường. Ths. Quan Thị Ái Liên, Ks. Nguyễn Thị Ngọc Hân, Ks. Trần Thị Phương Thảo, Ks. Nguyễn Ngọc Cẩm, Ktv. Đái Phương Mai, Ktv. Đặng Thị Ngọc Nhiên, Ktv. Nguyễn Thành Tâm, Ktv. Võ Quang Trung, cùng tập thể cán bộ và nhân viên của Phòng thí nghiệm Di Truyền-Chọn Giống Thực Vật và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh Học, Bộ môn Di truyền-Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình chỉ dẫn giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại đây. Các anh chị khóa 35, các bạn học và tập thể lớp Công Nghệ Giống Cây Trồng Khóa 36 và các em sinh viên khóa 37 đã giúp đỡ và gắn bó, chia sẽ nhiều kiến thức và trải qua nhiều kỷ niệm vui buồn trong những năm tháng của thời sinh viên. iv QUÁ TRÌNH HỌC TẬP  LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ và tên: Ngô Thị Tuyết Trinh Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 22/11/1992 Dân tộc: Kinh Nơi sinh: Phụng Hiệp-Cần Thơ Địa chỉ: Số 55, Ấp Ba Ngàn, xã Đại Thành, Thị xã Ngã Bảy, Tỉnh Hậu Giang. Điện thoại: 01658 707 327 Email: trinh108375@student.ctu.edu.vn  QUÁ TRÌNH HỌC TẬP - Tiểu học: Thời gian đào tạo: từ năm 1998 đến năm 2003 Trường: Tiểu học Đại Thành 1 Đại chỉ: xã Đại Thành, Thị xã Ngã Bảy, tỉnh Hậu Giang. - Trung học: Thời gian đào tạo: từ năm 2003 đến năm 2007 Trường: Trung học cơ sở Tân Thành Địa chỉ: xã Tân Thành, Thị xã Ngã Bảy, tỉnh Hậu Giang. - Trung học phổ thông: Thời gian đào tạo: từ năm 2007 đến năm 2010 Trường: Trung học phổ thông chuyên Lê Quý Đôn Địa chỉ: phường Lái Hiếu, Thị xã Ngã Bảy, tỉnh Hậu Giang. - Đại học: Thời gian đào tạo: từ năm 2010 đến năm 2014 Trường: Đại học Cần Thơ Địa chỉ: khu II, đường 3/2, phường Xuân Khánh, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ. Cần Thơ, ngày tháng năm 2013 Người khai ký tên Ngô Thị Tuyết Trinh v NGÔ THỊ TUYẾT TRINH, 2013. “Lọc dòng thuần giống lúa mùa Nàng Keo theo hướng chịu mặn và phẩm chất tốt”. Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư khoa học cây trồng-Chuyên ngành Công nghệ giống cây trồng, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ. Cán bộ hướng dẫn: PGs.Ts. Võ Công Thành. TÓM LƯỢC Bến Tre là một trong các tỉnh tiếp giáp biển, hằng năm luôn bị ảnh hưởng nặng nề của sự xâm nhập mặn. Nàng Keo là một giống lúa mùa đặc sản của địa phương nhưng đã được trồng lâu đời, nên bị thoái hóa sau nhiều năm canh tác, không còn giữ được độ thuần và đảm bảo về tiềm năng năng suất cũng như phẩm chất tốt. Đề tài đã được thực hiện từ tháng 5/2012 đến tháng 12/2013 tại phòng thí nghiệm Chọn giống cây trồng và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh học, Bộ môn Di Truyền-Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Giống lúa Nàng Keo được chọn dòng thuần theo phương pháp gia phả, ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE để chọn theo hướng mềm cơm, đánh giá khả năng chịu mặn, kháng rầy, đặc tính nông học và phẩm chất tốt. Kết quả qua hai lần tự thụ, đề tài đã chọn 2 dòng thuần là NK-38-5 và NK-38-8 có hàm lượng amylose ≤ 20%; hàm lượng protein biến thiên trong khoảng 9,2010,10%; độ trở hồ cấp 3; độ bền thể gel trung bình; có dạng hạt trung bình và có khả năng chịu mặn ở 8-10‰. vi MỤC LỤC DUYỆT KHOA............................................................................................................ii LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................... iii LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................iv QUÁ TRÌNH HỌC TẬP ..............................................................................................v TÓM LƯỢC................................................................................................................vi DANH SÁCH BẢNG..................................................................................................ix DANH SÁCH HÌNH ....................................................................................................x DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT .....................................................................................xi MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................................................2 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA ...................................................................................... 2 1.1.1 Rễ lúa .................................................................................................................... 2 1.1.2 Thân lúa................................................................................................................. 2 1.1.3 Lá lúa..................................................................................................................... 2 1.1.4 Bông lúa ................................................................................................................ 3 1.1.5 Hoa lúa .................................................................................................................. 3 1.1.6 Hạt lúa ................................................................................................................... 3 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC GIỐNG LÚA MÙA ................................................................ 4 1.3 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CỦA CÂY LÚA ................................................... 4 1.3.1 Thời gian sinh trưởng............................................................................................. 4 1.3.2 Chiều cao cây......................................................................................................... 5 1.3.3 Số bông/bụi............................................................................................................ 5 1.4.4 Số hạt/bông............................................................................................................ 6 1.3.5 Tỷ lệ hạt chắc......................................................................................................... 6 1.3.6 Trọng lượng 1000 hạt............................................................................................. 6 1.4 ẢNH HƯỞNG CỦA MẶN ĐỐI VỚI CÂY LÚA VÀ NGƯỠNG CHỐNG CHỊU MẶN CỦA CÂY LÚA ....................................................................................................... 7 1.4.1 Ảnh hưởng của mặn lên giai đoạn mạ..................................................................... 7 1.4.2 Ảnh hưởng của mặn lên chiều cao cây và chiều dài rễ............................................ 7 1.4.3 Ngưỡng chống chịu mặn ........................................................................................ 8 1.4.4 Cơ chế chống chịu mặn .......................................................................................... 9 1.5 SƠ LƯỢC VỀ RẦY NÂU .......................................................................................... 10 1.5.1 Ký chủ ................................................................................................................. 10 1.5.2 Đặc điểm hình thái và sinh học............................................................................. 10 1.5.3 Tập quán sinh sống và cách gây hại...................................................................... 11 1.6 MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT HẠT GẠO...................................... 11 1.6.1 Hàm lượng Amylose ............................................................................................ 11 1.6.2 Hàm lượng Protein............................................................................................... 12 1.6.3 Độ bền thể gel...................................................................................................... 12 vii 1.6.4 Độ trở hồ ............................................................................................................. 13 1.6.5 Chiều dài và hình dạng hạt gạo............................................................................. 13 1.7 LỌC DÒNG THUẦN ................................................................................................. 13 1.8 KỸ THUẬT ĐIỆN DI PROTEIN SDS-PAGE VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG TÁC CHỌN GIỐNG LÚA ............................................................................................... 14 1.8.1 Kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE .................................................................... 14 1.8.2 Ứng dụng kỹ thuật điện di SDS-PAGE trong công tác chọn tạo giống.................. 15 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP..................................................16 2.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM ...................................................................................... 16 2.2 PHƯƠNG TIỆN ......................................................................................................... 16 2.2.1 Vật liệu nghiên cứu .............................................................................................. 16 2.2.2 Thiết bị và hóa chất.............................................................................................. 16 2.3 PHƯƠNG PHÁP ........................................................................................................ 16 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu chung ........................................................................... 16 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể............................................................................ 17 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...............................................................26 3.1 GHI NHẬN CHUNG.................................................................................................. 26 3.1.1 Kết quả điện di protein SDS-PAGE ban đầu......................................................... 26 3.2 VỤ 1........................................................................................................................... 27 3.2.1 Một số chỉ tiêu nông học vụ 1 .............................................................................. 27 3.2.2 Thành phần năng suất .......................................................................................... 28 3.2.3 Kết quả trắc nghiệm tính kháng rầy nâu của 16 cá thể Nàng Keo ở vụ 1............... 29 3.2.4 Kết quả đánh giá khả năng chịu mặn của các cá thể ở vụ 1 ................................... 31 3.3 VỤ 2........................................................................................................................... 34 3.3.1 Một số chỉ tiêu nông học ở vụ 2 ........................................................................... 34 3.3.3 Một số chỉ tiêu phẩm chất của vụ 2 ...................................................................... 37 3.3.4 Kết quả điện di protein SDS-PAGE ở vụ 2........................................................... 41 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ....................................................................43 4.1 KẾT LUẬN ................................................................................................................ 43 4.2 ĐỀ NGHỊ ................................................................................................................... 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................................44 viii DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Tên Bảng Công thức pha dung dịch tạo gel Hệ thống chuẩn hàm lượng amylose cho lúa (IRRI, 1988) Phân cấp độ trở hồ (IRRI, 1979) Đánh độ trở hồ theo thang điểm của IRRI (1979) Phân cấp độ bền thể gel theo thang đánh giá của IRRI (1996) Phân loại hạt gạo theo chiều dài (Tiêu chuẩn Việt Nam, 2001) Phân loại theo tỉ số dài/rộng (Tiêu chuẩn Việt Nam, 2001) Đánh giá khả năng kháng rầy theo IRRI (1996) Tiêu chuẩn đánh giá ở giai đoạn tăng trưởng và phát triển (IRRI, 1997) Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng Yoshida cho thanh lọc mặn, (Yoshida et al., 1976) Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số bông/bụi của các cá thể Nàng Keo ở vụ 1 Chiều dài bông, tỷ lệ hạt chắc trên bông và trọng lượng 1000 hạt của các cá thể Nàng Keo ở vụ 1 Kết quả trắc nghiệm tính kháng rầy của các cá thể Nàng Keo chọn lọc ở vụ 1 Diễn biến nồng độ dung dịch ở nồng độ 8‰ và 10‰từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 14 (chuẩn nhiễm chết hoàn toàn) Kết quả thử mặn 8‰ và 10‰ ở 14 ngày của các cá thể chọn lọc ở vụ 1 Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số bông/bụi của các cá thể Nàng Keo ở vụ 2 Chiều dài bông, tỷ lệ hạt chắc trên bông và trọng lượng 1000 hạt của các cá thể Nàng Keo ở vụ 2 Hàm lượng Amylose (%), phân nhóm Amylose và hàm lượng Protein của các cá thể được chọn ở vụ 2 Chiều dài và hình dạng hạt gạo ở vụ 2 Độ trở hồ và độ bền thể gel của các cá thể được chọn ở vụ 2 ix Trang 18 21 21 22 22 23 23 24 25 25 27 28 30 32 33 34 37 37 39 40 DANH SÁCH HÌNH Hình 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 Tên hình Phổ điện di protein tổng của các cá thể ban đầu Thử rầy Kết quả thử mặn ở nồng độ 10‰ của 16 cá thể chọn lọc ở vụ 1 Chiều dài và chiều rộng hạt gạo của các cá thể NK-32-1 và NK-38-5 ở vụ 2 Độ trở hồ của 2 cá thể NK-38-8 và NK-38-5 Độ bền thể gel của 3 cá thể NK-32-1, NK-38-5 và NK-38-8 ở vụ 2 Phổ điện di protein tổng của dòng NK-38-5 và NK-38-8 x Trang 26 30 33 39 40 41 41 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT CBBR-250 CK CN Ctv ĐBSCL Dl dS m-1 EC Ha IRRI mS cm-1 NK Coomassie Brillant Blue R250 Chuẩn kháng Chuẩn nhiễm Cộng tác viên Đồng Bằng Sông Cửu Long Dương lịch Deci Siemens trên mét Độ dẫn điện Hecta International Rice Research Institute Mili Siemens trên centi mét Nàng Keo xi MỞ ĐẦU Vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) với diện tích trồng lúa hơn 3,9 triệu ha và sản lượng hơn 21 triệu tấn/năm (Tổng cục thống kê năm 2010), được xem là vựa lúa lớn nhất của cả nước, là nơi có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực quốc gia và góp phần tích cực trong xuất khẩu. Trong đó, lúa mùa được trồng chủ yếu ở ven biển, đã đóng góp cho sản lượng lúa của vùng với gần 1,7 triệu tấn/năm (Tổng cục thống kê năm 2010). Tuy nhiên, diện tích đất nhiễm mặn ở ĐBSCL tăng cao do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đã làm suy giảm đáng kể năng suất và sản lượng lúa của cả vùng. Đây là một trong những yếu tố chính làm khó khăn trong chiến lược phát triển sản xuất nông nghiệp và là thử thách lớn trong mục tiêu an ninh lương thực của cả nước. Bến Tre là một trong các tỉnh có vùng đất ven biển bị nhiễm mặn. Sản lượng lúa mùa cả năm của tỉnh Bến Tre đóng góp 9,67% tổng sản lượng lúa mùa của khu vực ĐBSCL (Tổng cục Thống Kê năm 2010). Nàng Keo là một trong những giống lúa mùa đặc sản của Bến Tre, hiện đang được sản xuất tại địa phương và có khả năng chịu mặn cao. Xuất phát từ thực trạng đã nêu trên, đề tài “Lọc dòng thuần giống lúa mùa Nàng Keo theo hướng chịu mặn và phẩm chất tốt” được thực hiện nhằm mục tiêu chọn được những dòng lúa ưu tú có khả năng chịu mặn, cải thiện chất lượng giống lúa mùa Nàng Keo và có thể thay thế giống lúa mùa đang sản xuất tại địa phương. 1 CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA 1.1.1 Rễ lúa Cây lúa có 2 loại rễ: rễ mầm và rễ phụ Rễ mầm (radicle) là rễ mọc ra đầu tiên khi hạt lúa nảy mầm. Thường mỗi hạt lúa chỉ có một rễ mầm. Rễ mầm không ăn sâu, ít phân nhánh, chỉ có lông ngắn, thường dài khoảng 10-15 cm. Nhiệm vụ của rễ mầm chủ yếu là hút nước cung cấp cho phôi phát triển và sẽ chết sau 10-15 ngày (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Rễ phụ (rễ bất định) là rễ phụ mọc ra từ các mắt (đốt) trên thân lúa. Mỗi mắt có từ 5-25 rễ phụ, rễ phụ mọc dài, có nhiều nhánh và lông hút. Trong giai đoạn tăng trưởng, các mắt này thường rất khít nhau và nằm ở dưới đất, nên rễ lúa tạo thành một chùm, do đó, rễ lúa còn gọi là rễ chùm. Trong điều kiện ngập nước rễ lúa vẫn có thể sống được là do bên trong rễ có nhiều khoảng trống ăn thông với thân và lá. Vì thế nên nhiệm vụ của rễ phụ là hút nước và chất dinh dưỡng nuôi cây và giúp cây bám chặt vào đất (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). 1.1.2 Thân lúa Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), thân lúa gồm những mắt và lóng nối tiếp nhau. Lóng chính là phần thân rỗng ở giữa 2 mắt và thường được bẹ lá ôm chặt. Cây lúa nào có lóng ngắn, thành lóng dày, bẹ lá ôm sát thân thì thân lúa sẽ cứng chắc, khó đổ ngã và ngược lại. Trên thân lúa các mắt thường phình ra. Tại mỗi mắt lúa có mang một lá, một mầm chồi và hai tầng rễ phụ. Một đơn vị tăng trưởng của thân lúa gồm một lóng, một mắt, hai vòng rễ, một lá và một chồi, có thể sống độc lập được. Vận chuyển và tích trữ các chất trong cây là nhiệm vụ chính của thân lúa. 1.1.3 Lá lúa Lá lúa là cây đơn tử diệp (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Lá lúa mọc đối ở hai bên thân lúa, lá ra sau nằm đối diện với lá trước đó. Lá cờ hay lá đòng là lá cuối cùng trước khi trổ bông. Lá lúa gồm phiến lá, cổ lá và bẹ lá. Mỗi giống lúa có một tổng số lá nhất định. Ở các giống lúa quang cảm, tổng số lá có thể thay đổi đôi chút tùy theo mùa 2 trồng, biến thiên từ 16-21 lá. Các giống lúa ngắn ngày thường có tổng số lá biến thiên từ 12-16 lá. 1.1.4 Bông lúa Bông lúa là cả một phát hoa bao gồm nhiều nhánh gié có mang hoa. Sau khi ra đủ lá nhất định thì cây lúa sẽ trổ bông. Bông lúa là loại phát hoa chùm (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Bông lúa có nhiều dạng như bông túm hoặc xòe, đóng hạt thưa hay dày, cổ kín hay hở, đều tùy vào đặc tính giống và điều kiện môi trường. Lúa làm đòng là khi bông lúa chưa trổ và vẫn còn nằm trong bẹ lá. Thời gian từ lúc đòng lúa hình thành cho đến khi trổ bông kéo dài khoảng 17-35 ngày, trung bình là 30 ngày. Lúa trổ bông là hiện tượng đòng lúa dài ra nhanh và hai lóng trên cùng cũng tăng nhanh và đẩy đòng lúa thoát ra khỏi bẹ của lá cờ. Tùy vào mỗi loại giống, điều kiện môi trường và độ đồng đều trong ruộng lúa sẽ có thời gian trổ dài hay ngắn. Thời gian trổ trung bình của những giống lúa ngắn ngày là 5-7 ngày. Đối với những giống lúa dài ngày sẽ có thời gian trổ dài hơn có khi kéo dài khoảng 10-14 ngày. 1.1.5 Hoa lúa Hạt lúa khi chưa thụ phấn, thụ tinh thì được gọi là hoa lúa. Hoa lúa thuộc loại dĩnh hoa, gồm trấu lớn (dưới), trấu nhỏ (trên) tương ứng với dĩnh dưới và dĩnh trên, một bộ nhụy cái và một bộ nhị đực. Sự nở hoa thường kéo dài khoảng 45-60 phút. Khi lúa trổ bông thì hoa lúa nào xuất hiện trước sẽ nở hoa trước, vì thế sự nở hoa thường tiến hành từ trên chóp bông xuống đến cổ bông. Ở vùng nhiệt đới, đa số các giống lúa thường phơi màu trong khoảng 8 giờ sáng đến 13 giờ trưa, tập trung từ 9-11 giờ (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). 1.1.6 Hạt lúa Gồm phần vỏ lúa và hạt gạo Vỏ lúa: gồm hai vỏ trấu ghép lại (trấu lớn và trấu nhỏ). Ở gốc hai vỏ trấu chổ gắn vào để hoa có mang hai tiểu dĩnh. Phần vỏ chiếm khoảng 20% trọng lượng hạt lúa. Phần còn lại bên trong hạt lúa là hạt gạo. Hạt gạo gồm hai phần:  Phôi (mầm) là phần nằm ở góc dưới hạt gạo, chỗ đính vào để hoa, ở về phía trấu lớn. 3  Phôi nhũ chiếm phần lớn hạt gạo. Phôi nhũ chứa nhiều chất dự trữ, chủ yếu là tinh bột. 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC GIỐNG LÚA MÙA Theo Đinh Thế Lộc (2006), đặc điểm riêng biệt nhất và nổi bật nhất của các giống lúa mùa là tính phản ứng với ánh sáng ngày ngắn. Nhưng để nhóm giống lúa này hoàn thành chu kỳ sinh trưởng và phát triển của chúng theo các nhà khoa học nghiên cứu thì cần phải đủ 3 yếu tố:  Yếu tố ngày ngắn  Sinh trưởng có đủ số lá tối thiểu  Không gặp nhiệt độ quá thấp ở giai đoạn trổ-chín Lúa mùa là nhóm giống lúa có cảm ứng quang kỳ, chỉ ra hoa trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn thích hợp, tức chỉ trổ và chín theo mùa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Tùy vào mức độ mẫn cảm với quang kỳ nhiều hay ít, mạnh hay yếu mà người ta phân biệt thành ba nhóm chính: lúa mùa sớm, lúa mùa lỡ và lúa mùa muộn. Lúa mùa sớm là các giống lúa cảm ứng yếu với quang kỳ sẽ ra hoa khi ngày bắt đầu ngắn dần, ra hoa vào tháng 9-10 dương lịch (dl) và cho thu hoạch vào tháng 10-11 dl. Lúa mùa lỡ là những giống lúa có phản ứng trung bình đối với quang kỳ, trổ vào tháng 11 dương lịch và chín vào tháng 12 dl. Lúa có thể trồng trái vụ lúa vẫn có thể trổ nhưng thời gian thay đổi nhiều và lúa phát dục không bình thường khi trồng trong điều kiện ĐBSCL. Lúa mùa muộn là những giống lúa có phản ứng rất mạnh với quang kỳ. Các giống lúa này chỉ trổ trong khoảng thời gian nhất định trong năm, khi quang kỳ ngắn nhất vào khoảng tháng 12-1 dương lịch. Những vùng trũng, nước ngập sâu và rút muộn khi mùa mưa chấm dứt là những khu vực thích hợp cho lúa mùa muộn phát triển. Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), đối với giống lúa mùa muộn này sẽ có thời gian sinh trưởng thay đổi rất lớn tùy theo thời điểm gieo cấy sớm hay muộn. 1.3 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CỦA CÂY LÚA 1.3.1 Thời gian sinh trưởng Thời gian sinh trưởng của các giống lúa kéo dài hay ngắn khác nhau chủ yếu do giai đoạn tăng trưởng dài hay ngắn. Đặc biệt, các giống lúa mùa quang cảm mạnh, nếu 4 gieo cấy sớm, thì sau khi đạt chồi tối đa, cây lúa tăng trưởng chậm lại và chờ đến khi có quang kỳ thích hợp mới bắt đầu phân hóa đòng để trổ bông (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Khảo sát đặc tính chu kỳ sinh trưởng của các giống lúa mùa được tổng kết qua 4 năm (1977-1981) cho thấy tính từ ngày gieo (20-23/6) đến ngày thu hoạch (lúc 80% hạt chín). Các giống lúa mùa có thời gian sinh trưởng biến thiên từ 110 ngày (giống sớm) đến 220 ngày (giống muộn). Đa số giống có chu kỳ sinh trưởng từ 161-220 ngày (Viện Nghiên cứu Phát triển ĐBSCL trường Đại học Cần Thơ, 1982). Theo Võ Tòng Xuân (1979), khẳng định rằng chu kỳ sinh trưởng thường do nhiều gen điều khiển cho nên phân ly vượt ngạch thường xảy ra cho tính chín sớm lẫn muộn. Các giống lúa có thời gian sinh trưởng từ 110-135 ngày luôn cho năng suất cao hơn các giống lúa chín sớm hơn và các giống muộn hơn ở phần lớn các điều kiện canh tác. 1.3.2 Chiều cao cây Võ Tòng Xuân (1979) cho rằng đặc điểm của thân rạ cũng là một trong những yếu tố quyết định năng suất. Hơn bất cứ đặc tính nào khác, thân rạ thấp và cứng quyết định kháng đổ ngã, tỉ lệ hạt và rơm, tính cảm ứng với phân đạm và tiềm năng cho năng suất cao. Thân rạ cao, ốm yếu, dễ đổ ngã sớm làm rối bộ lá, tăng hiện tượng bóng rợp, cản trở sự chuyển vị các dưỡng liệu và các chất quang hợp làm hạt bị lép và giảm năng suất. Nhưng không phải tất cả lúa có chiều cao cây thấp đều cứng cây, một số vẫn có thể đổ ngã. Dù tính kháng có liên hệ phần lớn đến tính thấp cây, nó còn phụ thuộc một số đặc tính khác như đường kính thân và mức độ bẹ lá ôm lấy các lóng (Võ Tòng Xuân, 1979). Lúa trồng ở nước cạn (10-20 cm) chiều cao của các giống lúa biến thiên từ 50 cm đến trên 90 cm, tập trung nhiều ở khoảng 110-130 cm (Viện Nghiên cứu Phát triển ĐBSCL trường Đại học Cần Thơ, 1982). 1.3.3 Số bông/bụi Trong 4 yếu tố tạo thành năng suất thì số bông số bụi là yếu tố quyết định nhất và sớm nhất. Nó có thể đóng góp 74% năng suất (Nguyễn Đình Giao và ctv., 1997). Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) cho rằng, đối với giống lúa ngắn ngày, thấp cây, nở bụi ít, đất xấu, nhiều nắng nên cấy dày để tăng số bông trên đơn vị diện tích. Các giống lúa 5 thấp cây có số bông trên m2 trung bình phải đạt 500-600 bông/m2 đối với lúa sạ hoặc 350- 450 bông/m2 đối với lúa cấy, mới có thể có năng suất cao. Số bông trên bụi mang đặc tính di truyền định lượng và đặc tính độc lập với nhiều đặc tính quan trọng khác. Ở tính trạng này, mức trội cao được ghi nhận rõ ở bộ giống lúa cao sản. Tuy nhiên, nó còn chịu ảnh hưởng lớn của kỹ thuật canh tác và điều kiện ngoại cảnh (Nguyễn Thị Lang, 1994). 1.4.4 Số hạt/bông Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), số hạt trên bông tùy thuộc vào số hoa bị phân hóa và số hoa bị thoái hóa. Hai yếu tố bị ảnh hưởng bởi giống lúa, kỹ thuật canh tác và điều kiện thời tiết. Người cho rằng, số hạt trên bông từ 80-100 hạt đối với giống lúa sạ hoặc 100-120 hạt đối với giống lúa cấy là tốt trong điều kiện đồng bằng sông Cửu Long. 1.3.5 Tỷ lệ hạt chắc Tỷ lệ hạt chắc được quyết định từ đầu thời kỳ phân hóa đòng đến khi lúa vào chắc nhưng quan trọng nhất là các thời kỳ phân bào giảm nhiễm, trổ bông, phơi màu, thụ phấn, thụ tinh và vào chắc (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Tỷ lệ hạt chắc tùy thuộc vào số hoa trên bông, đặc tính sinh lý của cây lúa và chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện ngoại cảnh. Thường số hoa trên bông quá nhiều dễ dẫn đến tỷ lệ hạt chắc thấp. Các giống lúa có khả năng quang hợp, tích lũy và chuyển vị các chất mạnh, cộng với cấu tạo mô cơ giới vững chắc không đổ ngã sớm, lại trổ và tạo hạt trong điều kiện thời tiết tốt, dinh dưỡng đầy đủ thì tỷ lệ hạt chắc sẽ cao và ngược lại. Muốn năng suất cao, tỷ lệ hạt chắc phải đạt trên 80%. Tính trạng số hạt chắc trên bông do hoạt động của gen không cộng tính điều khiển. Ngoài ra, còn phụ thuộc vào số hoa trên bông, đặc tính sinh lý của cây lúa (Nguyễn Thạch Cân, 1997 và Lê Thị Dự, 2000). 1.3.6 Trọng lượng 1000 hạt Ở phần lớn các giống lúa, trọng lượng 1000 hạt thường biến thiên tập trung trong khoảng 20-30 gram. Trọng lượng hạt do đặc tính di truyền của giống quyết định, điều kiện môi trường có ảnh hưởng đến một phần vào thời kỳ giảm nhiễm (18 ngày trước 6 khi trổ) trên cỡ hạt và cho đến khi vào chắc rộ (15-25 ngày sau khi trổ) trên độ no đầy của hạt (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). 1.4 ẢNH HƯỞNG CỦA MẶN ĐỐI VỚI CÂY LÚA VÀ NGƯỠNG CHỐNG CHỊU MẶN CỦA CÂY LÚA Cây lúa trồng ở đất mặn phải đối mặt với stress thẩm thấu cao, nồng độ cao của các ion độc tố như Na+ và Cl- mà cuối cùng gây ra sự giảm sinh trưởng (Martinez and Lauchli, 1993). Zelensky (1999), cho rằng có hai loại đất mặn được hình thành do Clvà SO4-, nhưng NaCl thì độc nhất. Sự gia tăng nồng độ muối gây ra việc giảm đối với trọng lượng khô của cây, hấp thu dưỡng chất và năng suất hạt lúa. Cả hai loại mặn đều ức chế sự sinh trưởng và năng suất lúa. Theo Nguyễn Văn Bo (2010), mặn gây ra những triệu chứng chính cho cây lúa như: đầu lá trắng theo sau bởi sự cháy chóp lá, màu nâu của lá và chết lá, sinh trưởng của cây bị ức chế, số chồi thấp, sinh trưởng của rễ kém, lá cuộn lại, tăng số hạt bất thụ, số hạt trên bông thấp, giảm trọng lượng 1000 hạt, thay đổi khoảng thời gian trổ, chỉ số thu hoạch thấp, năng suất hạt thấp. 1.4.1 Ảnh hưởng của mặn lên giai đoạn mạ Nhiều nghiên cứu ghi nhận rằng tính chống chịu mặn xảy ra ở giai đoạn hạt nảy mầm, sau đó trở nên rất mẫn cảm trong giai đoạn mạ (tuổi lá 2-3), rồi trở nên chống chịu trong giai đoạn tăng trưởng, kế đến nhiễm trong thời kỳ thụ phấn và thụ tinh, cuối cùng thể hiện phản ứng chống chịu trong thời kỳ làm hạt chín. Tagawa and Ishizaka (1965) đưa ra ý kiến rằng, đầu giai (Pearson et al., 1966). Giai đoạn mạ, mặn gây ra sự khô và cuộn tròn lá, màu nâu của chóp lá và cuối cùng là sự chết cây mạ. Mặn ngăn cản sự kéo dài lá và hình thành lá mới (Akbar, 1975). Theo Pearson et al. (1966), cho rằng giá trị EC làm giảm 50% số cây ở một tuần tuổi sau khi cấy dao động từ 20-30 mS cm-1 (12,8-19,2‰) trong khi mức tới hạn (LD50) của mặn cho sự sinh trưởng của cây mạ khoảng 5 mS cm -1 (3,2‰). 1.4.2 Ảnh hưởng của mặn lên chiều cao cây và chiều dài rễ Độ mặn cao có thể gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của cây lúa như chiều cao cây và chiều dài rễ, nồng độ muối càng cao thì chiều cao cây và chiều dài rễ càng giảm (Phạm Thị Phấn, 1999). Chiều cao cây, chiều dài rễ, sự xuất hiện của rễ mới, vật 7 chất khô giảm đáng kể tại EC từ 5-6 dS m-1 (3,2-3,84‰). Javed and Khan (1975), Saxena and Pandey (1981), đã cho rằng chiều cao cây giảm một cách tuyến tính với việc gia tăng mức độ mặn. Chiều cao cây giảm với việc gia tăng mức độ mặn. Ảnh hưởng của mặn lên sự kéo dài của cây ở các giống khác nhau thì khác nhau có thể do khả năng di truyền của giống. Thiệt hại do mặn thể hiện trước hết là giảm diện tích lá. Trong điều kiện thiệt hại, trọng lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian sau đó giảm nghiêm trọng (Akita, 1986). Trong điều kiện thiệt hại nặng hơn, trọng lượng khô của chồi và rễ suy giảm tương ứng với mức độ thiệt hại. Ở giai đoạn mạ, lá già sẽ bị ảnh hưởng sớm hơn lá non. Theo Akbar et al. (1972), cho rằng sự sinh trưởng ở ngọn thường bị ngăn cản bởi mặn hơn sự sinh trưởng ở rễ và mặn ảnh hưởng sự kéo dài rễ hơn sự sản xuất vật chất khô ở rễ. Nhưng cũng có ý kiến cho rằng ở nồng độ muối càng cao thì chiều cao cây và chiều dài rễ càng giảm (Phạm Thị Phấn, 1999). Shalhevet (1995), cũng báo cáo rằng mặn làm giảm sự sinh trưởng của chồi hơn sự sinh trưởng của rễ, dựa trên việc đo trọng lượng khô hơn việc đo chiều dài. Nồng độ cao thật sự của muối hòa tan trong đất và áp suất thẩm thấu là một trong những lý do đã tạo ra sự xáo trộn trong việc hấp thu nước và các chất dinh dưỡng khác (Gain et al., 2004). Akbar et al. (1972), cũng cho rằng trong suốt giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng, chiều cao cây, trọng lượng rơm, trọng lượng khô của rễ và chiều dài rễ tất cả đều bị ảnh hưởng bất lợi của mặn. 1.4.3 Ngưỡng chống chịu mặn Ngưỡng chống chịu mặn là một khái niệm được phát triển bởi Mass and Hoffam (1977). Khái niệm đã luận ra sự phản ứng lại với muối, nhờ đó một vài sự biến thiên của nồng độ muối không làm suy giảm sinh trưởng và năng suất của cây trồng, vượt quá ngưỡng thì năng suất cây trồng có tương quan nghịch với nồng độ muối. Môi trường thay đổi có thể thay đổi trạng thái cân bằng theo hướng thiếu cân bằng muối được thể hiện như một thay đổi trong đặc điểm mức ngưỡng của cây trồng. Theo Volkmar et al. (1997), cho rằng nếu mức ngưỡng chống chịu là một chức năngý.của môi trường thì sự chống chịu sẽ thay đổi hợp lý. 8 1.4.4 Cơ chế chống chịu mặn Cơ chế chống chịu mặn của cây lúa được biết thông qua nhiều công trình nghiên cứu rất nổi tiếng (Akbar et al., 1972; Korkor and Abdel-Aal, 1974; Mass and Hoffman, 1977; Mori et al., 1987). Mặn ảnh hưởng đến hoạt động sinh trưởng của cây lúa dưới những mức độ thiệt hại khác nhau, ở từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau (Bùi Chí Bửu, 2003). Thiệt hại do mặn trước hết là giảm diện tích lá. Trong điều kiện thiệt hại nhẹ, trọng lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau đó giảm nghiêm trọng do suy giảm diện tích lá. Trong điều kiện thiệt hại nặng hơn, trọng lượng khô của chồi và của rễ suy giảm tương ứng với mức độ thiệt hại. Ở giai đoạn mạ, lá già hơn sẽ mất khả năng sống sót sớm hơn lá non (Bùi Chí Bửu, 2003). Thiệt hại do mặn được gây ra bởi sự mất cân bằng áp suất thẩm thấu và sự tích tụ nhiều ion Cl− (Bùi Chí Bửu, 2003). Thiệt hại do mặn còn được ghi nhận bởi hiện tượng hấp thu một lượng quá thừa sodium, và độc tính của sodium làm cho clorua trở thành anion trơ (neutral), có tác dụng bất lợi với một phổ rộng về nồng độ (Bùi Chí Bửu, 2003). Sự mất cân bằng Na-K cũng là yếu tố làm hạn chế năng suất (Devit et al., 1981). Ion kali có một vai trò quan trọng làm kích hoạt enzyme và đóng mở khí khổng tương ứng với tính chống chịu mặn của cây trồng, thông qua hiện tượng tích lũy lượng kai trong chồi thân (Ponnamperuma, 1984). Yeo and Flower (1984) đã tổng kết tính chống chịu mặn theo từng nội dung như sau:  Hiện tượng ngăn chặn muối: Cây không hấp thu một lượng muối dư thừa nhờ hiện tượng hấp thu có chọn lọc.  Hiện tượng tái hấp thu: Cây hấp thu một lượng muối thừa nhưng được tái hấp thu trong mô libe. Na+ không chuyển đến chồi thân.  Chuyển từ rễ đến chồi: Tính trạng chống chịu mặn được phối hợp với một mức độ cao về điện phân ở rễ lúa và mức độ thấp về điện phân ở chồi, làm cho sự chuyển vị Na+ ít hơn từ rễ đến chồi.  Hiện tượng ngăn cách từ lá đến lá: lượng muối dư thừa được chuyển từ lá non sang lá già, muối được định vị tại lá già không có chức năng, không thể chuyển ngược lại. 9
- Xem thêm -