Tuyển chọn các dòng lúa chịu mặn, phẩm chất tốt từ thế hệ f3 của tổ hợp lai pc10 x jasmine85

  • Số trang: 63 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 15 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG PHẠM THỊ MỸ XUYÊN TUYỂN CHỌN CÁC DÒNG LÚA CHỊU MẶN, PHẨM CHẤT TỐT TỪ THẾ HỆ F3 CỦA TỔ HỢP LAI PC10 x JASMINE85 Luận văn tốt nghiệp Ngành: Khoa Học Cây Trồng Chuyên ngành: Công Nghệ Giống Cây Trồng Cần Thơ, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG …… PHẠM THỊ MỸ XUYÊN Luận văn tốt nghiệp Ngành: Khoa Học Cây Trồng TUYỂN CHỌN CÁC DÕNG LÖA CHỊU MẶN, PHẨM CHẤT TỐT TỪ THẾ HỆ F3 CỦA TỔ HỢP LAI PC10 x JASMINE85 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƢ KHOA HỌC CÂY TRỒNG CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG Cán bộ hướng dẫn khoa học PGs. Ts. Võ Công Thành Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Mỹ Xuyên MSSV: 3108322 Lớp: TT10Z1A1 Cần Thơ, 2013 ii TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP Luận văn tốt nghiệp Kỹ sƣ nghành Khoa Học Cây Trồng, Chuyên Ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng với đề tài đƣợc thực hiện là: TUYỂN CHỌN CÁC DÕNG LÖA CÓ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN, PHẨM CHẤT TỐT TỪ THẾ HỆ F3 CỦA TỔ HỢP LAI PC10 VÀ JASMINE85. Do sinh viên Phạm Thị Mỹ Xuyên thực hiện. Kính trình lên Hội Đồng chấm luận văn tốt nghiệp. Cần Thơ, Ngày …. Tháng …. Năm …. Cán bộ hƣớng dẫn PGS. TS. Võ Công Thành iii TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP Luận văn tốt nghiệp Kỹ sƣ nghành Khoa Học Cây Trồng, Chuyên Ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng với đề tài đƣợc thực hiện là: TUYỂN CHỌN CÁC DÕNG LÖA CÓ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN, PHẨM CHẤT TỐT TỪ THẾ HỆ F3 CỦA TỔ HỢP LAI PC10 VÀ JASMINE85. Do sinh viên Phạm Thị Mỹ Xuyên thực hiện và bảo vệ trƣớc hội đồng. Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp ........................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... Luận văn tốt nghiệp đƣợc hội đồng đánh giá ở mức: ................................................. Cần Thơ, ngày………tháng……..năm 2013 Hội Đồng ...................................... .................... ..................... ....................................... DUYỆT KHOA Trƣởng Khoa Nông Nghiệp & SHƢD iv TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các số liệu cũng nhƣ kết quả đƣợc trình bày trong luận văn tốt nghiệp của tôi đều là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trƣớc đây. Tác giả luận văn Phạm Thị Mỹ Xuyên v LỜI CẢM ƠN Con xin kính dâng Cha, mẹ đã hết lòng nuôi dạy cho con nên ngƣời. Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Võ Công Thành, thầy đã tận tình hƣớng dẫn và truyền đạt những kiến thức quý báo cho con trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Thầy là ngƣời đã chỉ cho tôi cách mở khóa đến với cánh cửa thành công của ngày hôm nay. Thầy Huỳnh Kỳ cố vấn học tập, đã tận tình chỉ dẫn, dìu dắt tôi và các bạn cùng lớp trong suốt khóa học từ khi bƣớc chân vào ngƣỡng cửa Đại học. Cùng các quý thầy cô Khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học, Trƣờng Đại Học Cần Thơ đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức bổ ích cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trƣờng. Xin chân thành cảm ơn Chi Nguyễn Thị Ngọc Hân, chị Đặng Thị Ngọc Nhiên, chị Đái Thị Phƣơng Mai, chị Quan Thị Ái Liên, chị Trần Thị Phƣơng Thảo, anh Nguyễn Quang Thức, anh Trần Ngọc Phú cùng các anh chị làm việc tại phòng thí nghiệm, các anh chị khóa 35 đã tận tình chỉ dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Tập thể lớp công nghệ giống khóa 36 đã nhiệt tình giúp đỡ tôi, động viên tôi, chia sẽ vui buồn cùng tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn cũng nhƣ khoảng thời gian học tập cùng nhau tại trƣờng Đại Học Cần Thơ. Phạm Thị Mỹ Xuyên vi QUÁ TRÌNH HỌC TẬP I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC - Họ và tên: Phạm Thị Mỹ Xuyên Giới tính: Nữ - Ngày, tháng, năm sinh: 1992 Dân tộc: Kinh - Nơi sinh: Ấp Hòa Hƣng, xã Tân Phƣớc Hƣng, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Cần Thơ. - Chỗ ở hiện nay: Ấp Hòa Hƣng, thị trấn Búng Tàu, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang. - Điện thoại: 01666940236 - Email: xuyen108322@student.ctu.edu.vn - Họ và Tên cha: Phạm Thanh Hiền - Họ và Tên mẹ: Nguyễn Thị Ngọc Minh II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP 1. Tiểu học: - Thời gian đào tạo: Từ năm 1998 đến năm 2002 - Trƣờng: Tiểu học Tân Phƣớc Hƣng 1 - Địa chỉ: Ấp Hòa Hƣng, xã Tân Phƣớc Hƣng, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang. 2. Trung học cơ sở - Thời gian đào tạo: Từ năm 2003 đến năm 2006 - Trƣờng: Tiểu học Tân Phƣớc Hƣng 1 - Địa chỉ: Ấp Hòa Hƣng, xã Tân Phƣớc Hƣng, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang. 3. Trung học phổ thông - Thời gian đào tạo: Từ năm 2007 đến năm 2010 - Trƣờng: Trung học Phổ Thông Cây Dƣơng - Địa chỉ: Thị trấn Cây Dƣơng, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang vii PHẠM THỊ MỸ XUYÊN, 2013 “TUYỂN CHỌN NHỮNG DÒNG LÚA CÓ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN, THƠM VÀ PHẨM CHẤT TỐT TỪ THẾ HỆ F3 CỦA TỔ HỢP LAI PC10 VÀ JASMINE 85”. Luận văn tốt nghiệp kỹ sƣ ngành Khoa học cây trồng, Chuyên Ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng, Khoa Nông Nghệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trƣờng Đại Học Cần Thơ. Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS VÕ CÔNG THÀNH và Ths. QUAN THỊ ÁI LIÊN. TÓM LƢỢC Hiện nay, PC10 là một giống lúa chịu mặn khá, rất phù hợp với điều kiện ở các vùng nước mặn, nhất là ở Sóc Trăng. Nhưng giống lúa này có phẩm chất còn hơi kém như khá cứng cơm biểu hiện ở amylose khá cao ( trung bình khoảng 21%22%), ngược lại giống Jasmine85 có phẩm chất tốt (hàm lượng amylose thấp (13%-15%), nhưng lại bị nhiễm mặn khá nặng. Vì vậy đề tài được thực hiện nhằm cải thiện phẩm chất của các giống lúa, chọn được những giống lúa vừa chịu được mặn vừa có phẩm chất tốt để phục vụ cho nhu cầu thị trường hiện nay. Nội dung của đề tài là tiếp tục tuyển chọn các cá thể thơm từ hai cá thể THL2-1-2 và THL27-3 ở thế hệ F3 của tổ hợp lai PC10 và Jasmine85, đánh giá khả năng chịu mặn của các cá thể ưu tú ở giai đoạn mạ với nồng độ 8‰, sau đó chọn lọc và đánh giá phẩm chất của các dòng lúa chịu mặn. Kết quả thí nghiệm chọn được 2 dòng có khả năng chịu mặn ở giai đoạn mạ ở nồng độ 8‰ là THL2-1-2-1-1 (cấp 1) và THL2-7-3-7-4 (cấp 3). Về phẩm chất THL2-1-2-1-1 có hình dạng hạt thon dài, độ bạc bụng thấp (<10%), hàm lượng protein tương đối cao (7.93%), hàm lượng amylose thấp (16.93%), độ trở hồ (cấp 3), độ bền thể gel (cấp 3). Tổ hợp lai THL2-7-3-7-4 có hình dạng hạt thon dài, độ bạc bụng thấp (<10%), hàm lượng protein thấp hơn (7.88%), hàm lượng amylose trung bình thấp (16.93%), độ trở hồ (cấp 3), độ bền thể gel (cấp 1). viii MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG ........................................................................................... xii DANH SÁCH HÌNH ........................................................................................... xiv DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................... xv MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 KHÁI QUÁT SƠ LƢỢC VỀ CÂY LÚA ...................................................... 2 1.1.1 Nguồn gốc cây lúa ................................................................................ 2 1.1.2 Phân loại cây lúa ................................................................................... 2 1.1.3 Sự phân bố của cây lúa ......................................................................... 2 1.1.4 Sự nảy mầm của hạt. ............................................................................. 3 1.1.5 Chất dự trữ sinh trƣởng trong giai đoạn mạ. ........................................ 3 1.2 CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT HẠT GẠO ..................................... 4 1.2.1 Tổng quan về phẩm chất hạt gạo. ......................................................... 4 1.2.2 Chiều dài, hình dạng hạt. ...................................................................... 4 1.2.3 Độ bạc bụng. ......................................................................................... 5 1.2.4 Hàm lƣợng amylose. ............................................................................. 5 1.2.5 Hàm lƣợng Protein ............................................................................... 6 1.2.6 Độ trở hồ ............................................................................................... 6 1.2.7 Độ bền thể gel ....................................................................................... 7 1.2.8 Đặc tính mùi thơm của hạt gạo. ............................................................ 8 1.3 ẢNH HƢỞNG CỦA ĐẤT MẶN LÊN CÂY LÚA VÀ TÍNH CHỐNG CHỊU CỦA LÚA ĐỐI VỚI ĐẤT MẶN ................................................................ 8 1.3.1 Ảnh hƣởng của đất mặn đối với sự phát triển của cây lúa. .................. 8 1.3.2 Cơ chế chống chịu mặn của lúa. ......................................................... 12 1.3.3 Ngƣỡng chịu mặn của lúa. .................................................................. 13 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG TIỆN PHƢƠNG PHÁP 2.1 PHƢƠNG TIỆN ........................................................................................... 14 2.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm ....................................................................... 14 2.1.2 Vật liệu thí nghiệm .................................................................................................... 14 2.1.3 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ............................................................................ 15 2.1.4 Hóa chất thí nghiệm .................................................................................................. 15 2.2 PHƢƠNG PHÁP .......................................................................................... 15 ix 2.2.1 2.2.2 2.2.3 Sơ lƣợc về phƣơng pháp tuyển chọn ................................................................. 15 Cụ thể phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................... 16 Phƣơng pháp đánh giá phẩm chất hạt gạo ...................................................... 20 2.2.3.1 Chiều dài và chiều rộng hạt gạo .................................................................20 2.2.3.2 Phƣơng pháp điện di tổng số trên hạt ......................................................20 2.2.3.3 Hàm lƣợng protein ..............................................................................................21 2.2.3.4 Độ bạc bụng (%) ...................................................................................................22 2.2.3.5 Hàm lƣợng amylose ............................................................................................23 2.2.3.6 Độ trở hồ ....................................................................................................................24 2.2.3.7 Độ bền thể gel .........................................................................................................25 2.2.3.8 Phƣơng pháp khảo sát tính thơm ................................................................26 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 MỘT SỐ CHỈ TIÊU NÔNG HỌC CỦA 2 TỔ HỢP LAI Ở THẾ HỆ F4 ................................................................................................................. 27 3.2 ĐÁNH GIÁ TÍNH THƠM BẰNG PHƢƠNG PHÁP CẢM QUAN....... .28 3.3 KẾT QUẢ CHẠY ĐIỆN DI PROTEIN TỔNG SỐ KIỂM TRA GEN THƠM TRÊN LÁ CỦA 16 CÁ THỂ ĐƢỢC CHỌN LỌC TỪ 2 TỔ HỢP LAI Ở THẾ HỆ F5. ...................................................................................................... 29 3.4 CHỈ TIÊU NÔNG HỌC CỦA THẾ HỆ F5 ................................................ 30 3.4.1 Thời gian sinh trƣởng..............................................................................................................31 3.4.2 Chiều cao cây ...............................................................................................................................31 3.4.3 Chiều dài bông và Số chồi hữu hiệu..............................................................................31 3.4.4 Số hạt chắc trên bông và tỷ lệ chắc lép .......................................................................32 3.4.5 Trọng lƣợng 1000 hạt .............................................................................................................33 3.5 TRẮC NGHIỆM TÍNH THƠM CỦA 12 DÒNG ...................................... 33 3.6 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU MẶN CỦA 6 DÒNG THƠM NHẸ....... 34 3.6.1 Sự thay đổi Nồng độ mặn, chỉ số EC, pH. ...................................................... 34 3.6.2 Đánh giá cấp độ chịu mặn của từng dòng ở nồng độ 8‰ ........................ 35 3.7 ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT CỦA 4 DÒNG................................................. 36 3.7.1 Chiều dài, rộng và hình dạng hạt ........................................................................ 36 3.7.2 Độ bạc bụng ................................................................................................................. 38 3.7.3 Độ trở hồ ........................................................................................................................ 39 3.7.4 Amylose ......................................................................................................................... 40 3.7.5 Protein ............................................................................................................................. 41 3.7.6 Độ bền thể gel.............................................................................................................. 42 x 3.7.7 Kết quả điện di hạt của 2 THL2-1-2-1-1 và THL2-7-3-7-4 .................... 43 CHƢƠNG 4 : KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 KẾT LUẬN ................................................................................................... 45 4.2 ĐỀ NGHỊ ...................................................................................................... 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO xi DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 Tựa bảng Bảng thang đánh giá cho đặc tính độ dẫn điện của đất (Western Agricutural Laboratories, 2002 (trích dẫn từ Ngô Ngọc Hƣng, 2004)) Đặc tính của giống của 2 giống cha mẹ PC10 và giống Jasmine85 Đặc tính của giống của 2 tổ hợp lai ở thế hệ F3 Phân nhóm thời gian sinh trƣởng theo chỉ tiêu của IRRI (1988) Tiêu chuẩn đánh giá chống chịu mặn (IRRI, 1997) Phân loại chiều dài và hình dạng hạt gạo (Khush and Paul, 1979) Công thức pha dung dịch tạo một gel Phân loại cấp bạc bụng theo phần trăm vết đục của hạt (IRRI, 1996) Hệ thống đánh giá chuẩn hàm lƣợng amylose cho lúa (IRRI, 1988) Bảng phân cấp độ trở hồ (IRRI, 1979) Phân loại độ bền thể gel theo thang đánh giá của IRRI (1996) Phân cấp mùi thơm theo thang đánh giá của IRRI (1986) Một số chỉ tiêu nông học của các tổ hợp lai ở thế hệ F4 Bảng 3.2 Kết quả đánh giá tính thơm bằng phƣơng pháp cảm quan (IRRI,1986). Chỉ tiêu nông học số chồi, chiều cao cây, thời gian sinh trƣởng của 11 dòng từ tổ hợp lai ở thế hệ F5 Chỉ tiêu nông học chiều dài bông trung bình, tỉ lệ chắc lép, trọng lƣợng ngàn hạt của 11 THL đƣợc chọn. Trắc nghiệm đánh giá tính thơm bằng cảm quan của 11 dòng ở thế hệ F5 Sự thay đổi nồng độ mặn chỉ số EC và pH sau 7 ngày Sự thay đổi nồng độ mặn chỉ số EC và pH từ ngày thứ 8 đến ngày thứ 10 Kết quả đánh giá cấp độ chịu mặn của 6 THL theo bảng đánh giá của IRRI (1997) Bảng tỷ lệ dài rộng và hình dang hạt gạo của 4 dòng Phân cấp độ bạc bụng của 4 dòng theo Phân cấp độ trở hồ của 4 dòng Kết quả phân tích hàm lƣợng amylose của 4 THL và 2 giống đối chứng là cha mẹ Kết quả phân tích hàm lƣợng Protein trong hạt của 4 dòng và đối chứng là cha mẹ Kết quả phân tích độ bền thể gel của 4 dòng và 2 giống đối chứng là cha mẹ xii Trang 9 14 15 16 19 20 21 23 24 25 26 26 27 28 30 32 33 34 34 35 37 39 40 41 42 43 DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Tên hình Dụng cụ dùng trong đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng lúa ở giai đoạn mạ. Trang 18 3.1 Kết quả chạy điện di protein trên lá non xác định gen thơm của các tổ hợp lai. 29 3.2 3.3 3.4 Kết quả thử mặn của 4 dòng và đối chứng Chiều dài và chiều rộng của 4 dòng Hình dạng hạt của 4 dòng 36 37 38 3.5 3.6 3.7 Tỷ lệ hạt lúa bị bạc bụng của 4 dòng Độ trở hồ của 4 dòng Độ bền thể gel của 2 dòng lúa kháng mặn và cha mẹ là PC10 Điện di Protein tổng số trên hạt của 2 dòng THL2-12-1-1, THL2-7-3-7-4 39 40 43 3.8 xiii 44 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT CldS m-1 mdS m-1 EC IRRI K, K+ Na, Na+ NaCl TGST SO42ĐBSCL Clorua Deci Siemens Mili Siemens Độ dẫn điện Viện nghiên cứu lúa gạo quốc tế Kali Natri Natriclorua hay Sodium clorid Thời gian sinh trƣởng Sunfat Đồng Bằng Sông Cửu Long xiv MỞ ĐẦU Khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long là vùng có diện tích lúa lớn hơn 3,9 triệu ha và sản lượng hơn 2 triệu tấn/năm. Quá trình nhiễm mặn ngày càng gia tăng làm cho diện tích đất trồng ngày càng bị thu hẹp. Theo Viện Khoa Học Thủy Lợi Miền Nam (2011), những tháng đầu năm 2011 nước mặn đã xâm nhập vào đất liền ở Đồng Bằng Sông Cửu Long từ 40 – 45 km với độ mặn hơn 4‰ (ngưỡng ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng của cây trồng, sản xuất nông nghiệp) và đã làm thiệt hại đến nhiều diện tích lúa của vùng. Hiện nay, có nhiều giống lúa chịu mặn ra đời thích nghi với điều kiện mặn và cho năng suất khá cao. Tuy nhiên, hầu hết cho chất lượng chưa cao chưa đáp ứng được nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng và cho xuất khẩu. Chính vì vậy, việc lai tạo và tuyển chọn được những giống lúa có khả năng chịu mặn và có phẩm chất tốt là giải pháp vô cùng cấp thiết đối với nền nông nghiệp của vùng, phục vụ nhu cầu hiện nay của người tiêu dùng, đồng thời đảm bảo nền an ninh lương thực của đất nước nói riêng và cả trên thế giới. Theo Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm cung cấp (2008) thì PC10 là một giống chịu mặn khá nhưng phẩm chất lại kém, còn Jasmine85 thì phẩm chất tốt nhưng lại không chịu được mặn, do đó đề tài “Tuyển chọn các dòng lúa có khả năng chịu mặn, phẩm chất tốt từ thế hệ F3 của tổ hợp lai PC10 và Jasmine 85” được thực hiện nhằm mục tiêu đến thế hệ F6 chọn được ít nhất một dòng lúa thuần, thơm, chịu mặn 8‰ (cấp 1 hoặc cấp 3), phẩm chất tốt ( hàm lượng Protein >7% và Amylose <20%). 1 CHƢƠNG 1: LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 KHÁI QUÁT SƠ LƢỢC VỀ CÂY LÖA 1.1.1 Nguồn gốc cây lúa Theo nhiều tác giả cho rằng, cây lúa có nguồn gốc xuất hiện từ nhiều nơi khác nhau, nhưng hiện nay vẫn chưa có dữ liệu nào là chắc chắn và thống nhất. Tuy vậy, nếu căn cứ vào các tài liệu lịch sử, di tích khảo cổ, đặc điểm sinh thái học của các loài lúa trồng và sự hiện diện rộng rãi của các loài lúa hoang trong khu vực, nhiều người đã thừa nhận nguồn gốc của cây lúa là xuất phát từ vùng đầm lầy Đông Nam Á từ rất lâu đời (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). 1.1.2 Phân loại cây lúa Theo Nguyễn Đình Giao (1997), cây lúa thuộc họ hòa thảo (Gramineae), chi Oryza. Chi Oryza có khoảng 21 loài, sống hằng niên hoặc đa niên. Trong đó, chỉ có 2 loài lúa châu Á Oryza sativa L. và lúa châu Phi Oryza glaberrina Stued. là hai loài lúa trồng, còn tất cả những loài còn lại là lúa hoang. Cây lúa có bộ nhiễm sắc thể là 2n=24, là sinh vật đầu tiên được hoàn thành bản đồ gen. Theo IRRI giống lúa Indica có khoảng 45.000 đến 56.000 gen và theo Syngenta giống lúa Japonica có khoảng 32.000 đến 50.000 gen. Hiện nay có khoảng 2.000 giống lúa đang sinh trưởng trên thế giới (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). 1.1.3 Sự phân bố của cây lúa Loài lúa châu Á Oryza sativa L. được trồng phổ biến ở châu Á, chiếm đại đa số diện tích lúa trồng trên thế giới, có nhiều đặc tính tốt, năng suất cao. Còn loài lúa châu Phi Oryza glaberrina Stued. có hạt nhỏ, trồng chủ yếu ở châu Phi với diện tích nhỏ (Nguyễn Đình Giao, 1997). Ở Việt Nam, xuất hiện ở Đồng Bằng Sông Cửu Long và nhiều nơi khác là giống lúa Oryza nivara. Lúa Oryza rufipogon được tìm thấy từ phía Bắc đến phía Nam (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Do thích nghi với điều kiện tự nhiên, nhất là nhiệt độ, nên Oryza sativa L. lại tiếp tục tiến hóa làm ba nhóm: Indica thích hợp với khí hậu nhiệt đới, Japonica thích ứng với khí hậu ôn đới, cho năng suất cao và Javanica có đặc tính trung gian ở giữa hai nhóm Indica và Japonica. Lúa dại rất phong phú và phân bố rải rác khắp lãnh thổ, từ trung du Bắc Bộ đến đồng bằng sông Cửu Long, từ Tây Nguyên đến các vùng ven biển Miền 2 Trung. Từ đó lúa trồng Oryza sativa L. (2n = 24) được phân làm các loài phụ là Oryza Sativa Indica, Oryza Sativa Japonica và Oryza Sativa Javanica. Ngoài ra, còn có các nhóm giống lúa trung gian giữa các loài phụ (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998). 1.1.4 Sự nảy mầm của hạt. Sự nảy mầm của hạt lúa được bắt đầu khi hạt bị phá miên trạng, hạt sẽ hấp thu đầy đủ nước và để trong nhiệt độ 100C - 400C. Quá trình nảy mầm của lúa được chia làm 3 giai đoạn: tẩm, hoạt hóa và sinh trưởng sau nảy mầm. Khi ngâm, hạt hấp thu nước nhanh trong 18 giờ đầu, lực tẩm làm tăng lượng nước trong hạt ở khoảng 25 – 35 %. Lúa nảy mầm là do kết quả của nhiều quá trình biến đổi mạnh trong giai đoạn hoạt hóa, sự nảy mầm xác định khi ngọn diệp tiêu trắng xuất hiện (Yoshida, 1981). Hàm lượng nước trong hạt lúa lúc bắt đầu nảy mầm thay đổi theo nhiệt độ trong khoảng từ 30-40 %. Sự nảy mầm của hạt lúa đạt được 90-97 % khi ủ hạt trong hai ngày ở nhiệt độ 270C - 370C. Phần trăm nảy mầm sẽ giảm xuống nhanh khi ở dưới hoặc trên khoảng này. Để có sự nảy mầm đạt 90% cần ủ lúa trong ba ngày ở nhiệt độ 250C hoặc hai ngày ở nhiệt độ 310C - 360C (Yoshida, 1981). Khi ngâm ủ hạt lúa trong điều kiện bình thường mầm lúa sẽ xuyên qua vỏ trấu và xuất hiện ra bên ngoài. Sau khi phá vỡ vỏ trấu thì rễ mọc mầm ra trước rồi mới đến thân mầm. Tuy nhiên, trong môi trường ngập nước thân mầm sẽ mọc ra trước (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Theo Vũ Văn Liết và Nguyễn Văn Hoan (2007), thông qua khả năng nảy mầm người ta có thể đánh giá được sức sống của hạt giống. Sức sống của hạt được kiểm tra bằng cách đánh giá khả năng nảy mầm của hạt trong những điều kiện khác nhau như: xử lý hạt trong dung dịch hạn chế thẩm thấu (sodium cloric (NaCl), glycerol, sucrose, polyethylene glycol, manitol), xử lý lạnh, xử lý thúc đẩy già hóa… Hạt nảy mầm cao (100%) sẽ mọc rất tốt khi đem ra gieo trồng ngoài đồng, hạt nảy mầm khá (85%) thì mọc mầm yếu hơn trong cùng điều kiện và hạt có tỉ lệ nảy mầm thấp (50%) cây con có thể chết không thể thay thế được ngoài đồng (Lê Quang Hưng, 2007). 1.1.5 Chất dự trữ sinh trƣởng trong giai đoạn mạ. Yoshida (1981), lúc hạt lúa bắt đầu sinh trưởng mạ, sự sinh trưởng của diệp tiêu và những lá kế tiếp tùy thuôc vào phần lớn các chất dự trữ của hat (các chất dinh dưỡng dự trữ trong nội phôi nhũ). Khi hạt nảy mầm và mọc trong tối, nó tiếp 3 tục sinh trưởng cho đến khi ngọn lá thứ tư nhú ra, ở điều kiện này có khoảng 60% trọng lượng hạt biến đổi thành cơ quan mới. Còn khi hạt nảy mầm ở nơi có ánh sang, có sự quang hợp góp phần vào sinh trưởng của mạ ngay từ giai đoạn sớm. Ví dụ về một thí nghiệm trên giống IR8 cho thấy: ở nhiệt độ 22 và 250C thì sau ba tuần chất dự trữ hạt vẫn còn 0,2 và 0,3 mg/cây so với tuần thứ nhất là 7,3 và 8,7 mg/cây. Kết quả này cho thấy sau ba tuần bản thân chất dự trữ của hạt vẫn còn góp phần vào sự sinh trưởng của cây mạ. 1.2 CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT HẠT GẠO 1.2.1 Tổng quan về phẩm chất hạt gạo. Phẩm chất hạt gạo tùy thuộc vào nhu cầu của người tiêu dùng và mục đích sử dụng gạo. Theo truyền thống thì các nhà chọn tạo giống thường tập trung vào chọn tạo giống lúa có năng suất cao và có khả năng kháng sâu bệnh. Hiện nay, xu hướng chọn tạo giống của các nhà chọn giống đã thay đổi để kết hợp với các đặc tính phẩm chất hạt ưa thích từ ngươi tiêu dùng để tăng tổng giá trị kinh tế của lúa gạo. Phẩm chất hạt phụ thuộc vào nhiều yếu tố, không chỉ giống lúa mà còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường sản xuất, hệ thống thu hoạch, sau thu hoạch và chế biến. Nguyễn Thị Trâm (2001), phẩm chất hạt gạo được đánh giá qua nhiều chỉ tiêu. Các chỉ tiêu có thể xếp thành ba nhóm thuộc ba lĩnh lực chất lượng: a) Chất lượng dinh dưỡng gồm các chỉ tiêu hóa sinh như: amylose, protein, độ bền thể gel, nhiệt trở hồ…; b) Chất lượng thương phẩm hay chất lượng kinh tế được đánh giá qua các chỉ tiêu cơ lý và hình thái như: chiều dài hạt, chiều rộng hạt, tỉ lệ chiều dài hạt/chiều rộng hạt…; c) Chất lượng gạo nấu và chế biến gồm các chỉ tiêu như tỉ lệ cơm, sức hút nước… 1.2.2 Chiều dài, hình dạng hạt. Chiều dài hạt là thông số để phân loại gạo xuất khẩu, phụ thuộc nhiều vào thị hiếu của người tiêu dùng của từng quốc gia khác nhau trên thế giới. Với giống Japonica thì hạt ngắn, nhưng người châu âu lại thích một vài giống Japonica hạt từ trung bình đến dài. Ở châu Á, nhiệt đới, đa số các giống lúa có hạt từ trung bình đến dài, một vài loại rất dài được ưa chuộng ở Thái Lan và vài nơi khác. Còn dạng dài và rất dài thường được ưa chuộng ở Châu Mỹ (Jennings et al., 1979). Hiện nay 4 trên thị trường quốc tế yêu cầu của hạt gạo dài phải có chiều dài lớn hơn 7 mm (Nguyễn Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Mặc dù thị trường yêu cầu dạng hạt tốt nhất phải từ thon dài đến trung bình, nhưng hình dạng hạt ít thay đổi và ít quan trọng hơn so với chiều dài (Jennings et al., 1979). Chiều dài hạt gạo là tính trạng ổn định nhất, ít bị ảnh hưởng của môi trường và được điều khiển bởi đơn gene (Ramiah et al., 1931) hay hai gen (Bollich, 1957). Tuy nhiên, theo Sormith (1974), chiều dài hạt gạo do ba gene điều khiển. 1.2.3 Độ bạc bụng. Bạc bụng là phần đục của hạt gạo, chủ yếu là do sự sắp xếp không chặt chẽ của những hạt tinh bột trong nội nhũ, tạo nhiều khoảng trống làm cho hạt gạo bị đục. Sự trục chặc trong quá trình tạo hạt và phơi sấy cũng làm cho hạt gạo bị bạc bụng (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Hạt gạo có nội nhũ trong thường được người tiêu dùng ưa chuộng hơn là hạt có nội nhũ đục, vì những hạt có vết đục trên nội nhũ sẽ làm cho hạt dễ bị vỡ khi đem đi xay chà, do đó làm giảm giá trị của hạt gạo ngoài thị trường (Jennings et al., 1979). Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), các hạt tinh bột ở phần bạc bụng có khuynh hướng hình cầu và cấu tạo đơn giản, tương phản với những hạt hình đa diện với kết cấu chặt chẽ ở các phần trong suốt. Đối với tính bạc bụng của hạt gạo, tùy vào vị trí vết đục nằm ở phía mầm hạt. Giữa hạt hay phía đối diện mà người ta phân biệt: bụng trắng, gan trắng và lưng trắng. Để đánh giá độ bạc bụng, người ta: a) Phân cấp 0-9 dựa vào thể tích của vết đục so với thể tích của cả hạt gạo. b) Tỉ lệ số hạt gạo bị bạc bụng. Điều kiện môi trường ảnh hưởng đến độ bạc bụng, đặc biệt là nhiệt độ sau khi trổ, nhiệt đọ càng cao thì độ bạc bụng càng tăng và ngược lại (Jennings et al., 1979). 1.2.4 Hàm lƣợng amylose. Amylose là thành phần tinh bột không phân nhánh trong gạo. Hàm lượng amylose trong gạo có yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến đặc tính của cơm. Nó tương quan nghịch với độ dẻo, độ mềm, màu và độ bóng của cơm (Bao et al, 2001). Hàm lượng amylose trong gạo nằm trong khoảng biến thiên từ 15% đến 35%. Gạo có hàm lượng amylose cao (>25%) cơm sẽ nở nhiều và dễ tróc, nhưng cơm khô và cứng khi nguội, ngược lại, gạo có hàm lượng amylose thấp thì nấu ít nở, cơm mềm và dẻo (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). 5 Những giống lúa địa phương thường có hàm lượng amylose trung bình, mềm cơm (Vương Đình Tuấn, 2001). Hàm lượng amylose có thể thay đổi tùy theo vùng, tùy theo vụ nhưng thường không vượt quá 6% (Julianno, 1972). Amylose được kiểm soát bởi một gen duy nhất. Trong gạo nếp phần nội nhũ chứa amylopectin được kiểm soát bởi gen lặn, còn traong gạo tẻ có cả amylose và amylopectin được kiểm soát bởi gen trội (IRRI, 1976). Các giống Japonica có hàm lượng amylose thấp, dẻo khi nấu chín. Các giống Indica có hàm lượng amylose khác nhau tùy theo thị hiếu của người tiêu dùng. Ở châu Á, người ta thích gạo hàm lượng amylose cao và trung bình. Phần lớn thị trường xuất khẩu gạo thế giới và dân châu Mỹ La Tinh thường chuộng loại gạo có hàm lượng amylose trung bình (Jennings et al., 1979). 1.2.5 Hàm lƣợng Protein Protein là yếu tố thể hiện chất dinh dưỡng của hạt gạo. Gạo có protein càng cao thì càng có giá trị dinh dưỡng, protein ngày càng được lưu tâm trong giới tiêu dùng (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Hàm lượng protein trong gạo cao hơn các loại ngũ cốc khác vì hàm lượng lysin khá cao 3,5-4% (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Các thành phần protein trong hạt được phân làm 4 loại: albumin, globulin, prolamin, glutelin. Theo Jennings et al. (1979), cho rằng hàm lượng protein trung bình của gạo khoảng 7% ( gạo đã chà) và 8% (gạo lức) ở ẩm độ 14%. Phẩm chất protein của gạo tùy thuộc vào lượng protein trong hạt. Hàm lượng protein do đa gen điều khiển và có hệ số di truyền thấp, có thể do ảnh hưởng mạnh mẽ của kiểu gen và môi trường (Chang and Sormith, 1979). Theo viện nghiên cứu lúa gạo quốc tế (IRRI) (1976), cho rằng ở vùng nhiệt đới, trong mùa khô hạn hàm lượng protein thấp hơn so với mùa mưa, hàm lượng protein trung bình của 11 giống lúa canh tác ở IRRI trong điều kiện tương tự nhau là 8% trong mùa khô và 9,5% trong mùa mưa. 1.2.6 Độ trở hồ Độ trở hồ cũng có liên hệ một phần với hàm lượng amylose trong tinh bột, là yếu tố quyết định phẩm chất hạt gạo khi đã nấu. Sự liên hệ này quan trọng trong một số trường hợp nó cho phép các nhà chọn tạo giống dùng cách thử độ trở hồ đơn giản để ước lượng hàm lượng amylose, mà nếu đo trực tiếp thì rất khó ( Jennings et al., 1979). 6
- Xem thêm -