Tài liệu Cải thiện giống halos 7-5 (trắng) theo hướng chịu mặn từ tổ hợp lai ctus5 x halos 7-5 (trắng)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN THỊ KIM NHI CẢI THIỆN GIỐNG HALOS 7-5 (TRẮNG) THEO HƯỚNG CHỊU MẶN TỪ TỔ HỢP LAI CTUS5 x HALOS 7-5 (TRẮNG) LUẬN VĂN KỸ SƯ KHOA HỌC CÂY TRỒNG CHUYÊN NGÀNH TRỒNG TRỌT Cần Thơ, 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN THỊ KIM NHI CẢI THIỆN GIỐNG HALOS 7-5 (TRẮNG) THEO HƯỚNG CHỊU MẶN TỪ TỔ HỢP LAI CTUS5 x HALOS 7-5 (TRẮNG) LUẬN VĂN KỸ SƯ KHOA HỌC CÂY TRỒNG CHUYÊN NGÀNH TRỒNG TRỌT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS. Võ Công Thành Cần Thơ, 2013 Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Khoa học cây trồng - Chuyên ngành Trồng trọt với đề tài: CẢI THIỆN GIỐNG HALOS 7-5 (TRẮNG) THEO HƯỚNG CHỊU MẶN TỪ TỔ HỢP LAI CTUS5 x HALOS 7-5 (TRẮNG) Do sinh viên Nguyễn Thị Kim Nhi thực hiện. Kính trình lên Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp. Cần Thơ, ngày ...….tháng…….năm 2013 Cán bộ hướng dẫn PGs.Ts. Võ Công Thành i TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt Kỹ sư ngành Khoa học cây trồng – Chuyên ngành Trồng trọt với đề tài: CẢI THIỆN GIỐNG HALOS 7-5 (TRẮNG) THEO HƯỚNG CHỊU MẶN TỪ TỔ HỢP LAI CTUS5 x HALOS 7-5 (TRẮNG)  Do sinh viên Nguyễn Thị Kim Nhi thực hiện và bảo vệ trước Hội Đồng. Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp ........................................................ ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... Luận văn tốt nghiệp được đánh giá: ....................................................................... Cần Thơ, ngày …tháng…..năm 2013 Hội Đồng ………….……………. ………………..……... ii ……………..………… LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. VÕ CÔNG THÀNH. 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 Nguyễn Thị Kim Nhi iii QUÁ TRÌNH HỌC TẬP  I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ và tên: Nguyễn Thị Kim Nhi Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 12/09/1992 Dân tộc: Kinh Nơi sinh: Bình Mỹ - Châu Phú - An Giang Địa chỉ thường trú: Ấp Bình Hưng I, Bình Mỹ, Châu Phú, An Giang Điện thoại: 01677281600 Email: [email protected] II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP 1. Tiểu học: Thời gian đào tạo: năm 1997 đến năm 2003 Trường: Tiểu học “B” Bình Mỹ Địa chỉ: Bình Mỹ, Châu Phú, An Giang 2. Trung học cơ sở: Thời gian đào tạo: năm 2003 đến năm 2007 Trường: Trung học cơ sở Bình Mỹ Địa chỉ: Bình Mỹ, Châu Phú, An Giang 3. Trung học phổ thông: Thời gian đào tạo: năm 2007 đến năm 2010 Trường: Trung học phổ thông Bình Mỹ Địa chỉ: Bình Mỹ, Châu Phú, An Giang Ngày….. tháng…..năm 2013 Người khai Nguyễn Thị Kim Nhi iv CẢM TẠ Kính dâng  Cha mẹ là hai đấng sinh thành đã sinh ra con và hết lòng yêu thương, dạy dỗ, nuôi nấng và chăm lo cho con học hành đến nơi đến chốn. Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến  PGs.Ts. Võ Công Thành người thầy đã tận tình hướng dẫn tôi trong việc nghiên cứu và hoàn thành Luận văn tốt nghiệp này.  Ks. Trần Thị Phương Thảo đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn  Ts. Quan Thị Ái Liên, Ks nguyễn Thị Ngọc Hân, Ks Lê Trung Hiếu, Ks Lê Trung Tín, Ktv. Đái Phương Mai, Ktv. Đặng Thị Ngọc Nhiên đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong việc phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm.  Ktv. Võ Quang Trung, Ktv. Nguyễn Thành Tâm đã giúp đỡ tôi các công việc ngoài nhà lưới.  Các bạn sinh viên Nguyễn Thị Xuân Đào, Lương Thị Minh Thanh, Nguyễn Thị Khánh Trân cùng các anh chị sinh viên khóa 35 và các em sinh viên khóa 37 tại phòng thí nghiệm Chọn giống và ứng dụng CNSH, Bộ môn Di truyền Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông nghiệp và SHƯD – ĐHCT đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện Luận văn.  Tôi xin ghi nhớ những tình cảm thấm thiết của 67 sinh viên trong tập thể lớp Trồng Trọt khóa 36 những người đã cùng tôi trải qua những năm tháng vui buồn của thời sinh viên. v NGUYỄN THỊ KIM NHI, 2013. . “Cải thiện giống Halos 7-5 (trắng) theo hướng chịu mặn từ tổ hợp CTUS5 X Halos 7-5 (trắng)”. Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư Khoa học cây trồng - Chuyên ngành Trồng trọt, Trường Đại học Cần Thơ. Cán bộ hướng dẫn: PGs. Ts. Võ Công Thành. và Ks. Trần Thị Phương Thảo TÓM LƯỢC Gần đây diện tích đất nhiễm mặn ở Đồng bằng Sông Cửu Long ngày càng tăng cao gây ảnh hưởng lớn đến năng suất của các giống lúa. Giải pháp đặt ra là tìm ra giống lúa chịu mặn để canh tác.Dòng CTUS5 là giống lúa Sỏi đột biến đã phá quang kỳ, có khả năng chịu mặn. Dòng Halos 7-5 (trắng) có nguồn gốc từ miền Bắc. Nhằm tăng cường khả năng chịu mặn của CTUS5 nên việc chọn cha mẹ có nguồn gốc xa nhau về địa lí là cần thiết để tạo ra những tổ hợp lai có khả năng chịu mặn phù hợp với tình hình biến đổi khí hậu hiện nay.“Cải thiện giống Halos 7-5 (trắng) theo hướng chịu mặn từ tổ hợp CTUS5 X Halos 7-5 (trắng)”. Đề tài được thực hiện trong nhà lưới của Bộ môn Di truyền Giống Nông nghiệp. Sau khi lai tạo, tiến hành lấy chỉ tiêu nông học, chỉ tiêu năng suất, chỉ tiêu phẩm chất, điện di protein tổng số và cuối cùng là thử tính chịu mặn của các tổ hợp lai qua hai thế hệ.Qua quá trình lai-chọn đã chọn được 3 dòng THL 14-04, THL 14-05, THL 14-06 có khả năng chịu mặn ở giai đoạn mạ ở nồng độ 6-8‰. Trong đó, THL 14-06 là THL chịu mặn tốt nhất ở nồng độ 6‰ ở cấp 3 và nồng độ 8‰ đạt được cấp 5 trong thanh đánh giá cấp theo tiêu chuẩn IRRI. Tuy nhiên, phẩm chất của THL 14-06 còn ở mức trung bình. vi MỤC LỤC Chương Nội dung TÓM LƯỢC vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH BẢNG x DANH SÁCH HÌNH xi DANH SÁCH NHỮNG TỪ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 1 Trang xii 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2 1.1 NGUỒN GỐC CỦA CÂY LÚA 2 1.2 ĐẶC TÍNH THỰC VẬT CỦA CÂY LÚA 2 1.2.1 Rễ 2 1.2.2 Thân 2 1.2.3 Lá 2 1.2.4 Hạt 3 1.2.4.1 Vỏ trấu 3 1.2.4.2 Hạt gạo 3 1.3 PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG LÚA 3 1.3.1 Chọn lọc dòng thuần 1.3.2 Chọn lọc hỗn hợp 1.3.3 Lai tạo 1.3.3.1 Lai đơn 1.3.3.2 Phương pháp gia hệ 3 3 3 4 4 1.4 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CỦA CÂY LÚA 4 1.4.1 Chiều cao cây 4 1.4.2 Số bông trên bụi 4 1.4.3 Chiều dài bông 5 1.4.4 Trọng lượng 1.000 hạt 5 vii 1.4.5 Tỷ lệ hạt chắc 5 1.5 MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT HẠT GẠO 5 1.5.1 Nhiệt trở hồ 5 1.5.2 Độ bền thể gel 6 1.5.3 Hàm lượng amylose 6 1.5.4 Hàm lượng protein 7 1.6 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẤT MẶN ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG 7 1.6.1 Ảnh hưởng của mặn đối với cây trồng 7 1.6.2 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đối với cây lúa 9 1.7 TÍNH CHỐNG CHỊU MẶN CỦA CÂY LÚA 9 1.7.1 Ngưỡng chống chịu mặn 9 1.7.2 Cơ chế chống chịu mặn của cây lúa 10 1.8 MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ TÍNH CHỐNG CHỊU MẶN 11 CỦA CÂY LÚA Ở GIAI ĐOẠN MẠ 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 13 2.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM 13 2.2 PHƯƠNG TIỆN 13 2.2.1 Vật liệu nghiên cứu 13 2.2.2 Thiết bị và hóa chất 13 2.3 PHƯƠNG PHÁP 13 2.3.1 Nội dung thực hiện 13 2.3.2 Phương pháp thực hiện 14 2.3.1.1 Chỉ tiêu nông học 14 2.3.1.2 Thành phần năng suất 15 2.3.1.3 Phương pháp phân loại chiều dài và hình dạng hạt gạo 15 (Khush and Paul, 1979) 2.3.1.1 Phương pháp xác định cấp trở hồ 16 viii 2.3.1.2 Phương pháp xác định độ bền thể gel 17 2.3.1.3 Phương pháp xác định hàm lượng amylose 18 2.3.1.4 Phương pháp xác định hàm lương protein 19 2.3.1.5 Phương pháp điện di protein SDS-PAGE 20 2.3.1.6 Đánh giá khả năng chịu mặn 21 3 23 KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 3.1 THẾ HỆ F1 CỦA TỔ HỢP LAI CTUS5 x HALOS 7-5 (TRẮNG) 23 3.2 THẾ HỆ F2 CỦA TỔ HỢP LAI CTUS5 x HALOS 7-5 (TRẮNG) 25 3.2.1 Một số chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của cây F2 (hạt F3) 26 3.2.2 Phân tích chỉ tiêu phẩm chất cây F2 29 3.3 KIỂM TRA ĐỘ THUẦN BẰNG KỸ THUẬT ĐIỆN DI SDS-PAGE 31 3.4 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN CỦA CÁC 33 TỔ HỢP LAI THẾ HỆ F2 GIAI ĐOẠN MẠ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI 3.4.1 Diễn biến nồng độ của dung dịch 3.4.2 Đánh giá khả năng chịu mặn 33 34 4 36 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN 36 4.2 ĐỀ NGHỊ 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 ix DANH SÁCH BẢNG Bảng Tựa Trang 1.1 Bảng đánh giá độ mặn dựa vào chỉ tiêu Cl- và tỷ lệ muối hòa tan 7 1.2 Thang đánh giá cho đặc tính độ dẫn điện của đất (Western Agricultural Laboratories, 2002 (trích dẫn từ Ngô Ngọc Hưng, 2004) 8 2.1 Đặc tính nông học của cây cha mẹ 13 2.2 Phân nhóm thời gian sinh trưởng theo chỉ tiêu của IRRI (1988) 15 2.3 Phân loại chiều dài và hình dạng hạt gạo (Khush and Paul, 1979) 16 2.4 Bảng phân cấp độ độ trở hồ (IRRI, 1979) 16 2.5 Đánh giá độ trở hồ theo thang điểm của IRRI (1979) 17 2.6 Phân cấp độ bền thể gel theo thang đánh giá của IRRI (1996) 17 2.7 Hệ thống đánh giá chuẩn hàm lượng amylose cho lúa (IRRI, 1988) 19 2.8 Công thức pha dung dịch tạo một gel 20 2.9 Tiêu chuẩn đánh giá mức độ chống chịu mặn theo IRRI, 1997 22 3.1 Chiều cao cây, tổng số chồi, số chồi hữu hiệu và thời gian 23 sinh trưởng của các dòng (các dòng ở đều được trồng trong điều kiện nhà lưới) 3.2 Trọng lượng 1000 hạt, chiều dài bông và tỷ lệ hạt chắc 24 3.3 Chiều cao cây, tổng số chồi, số chồi hữu hiệu và thời gian 26 sinh trưởng 3.4 3.5 Trọng lượng 1000 hạt, chiều dài bông và tỷ lệ hạt chắc Phân loại chiều dài và hình dạng hạt gạo (Khush and Paul, 1979) 27 28 3.6 Độ trở hồ và độ bền thể gel của các dòng lúa của 29 3.7 Hàm lượng amylose và protein của các dòng lúa 30 3.8 3.9 Diễn biến nồng độ dung dịch từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 7 Diễn biến nồng độ dung dịch từ ngày thứ 8 đến khi IR29 chết (thay dung dịch lần thứ 2) Đánh giá khả năng chịu mặn của THL 34 34 3.10 x 35 DANH SÁCH HÌNH Hình Tựa Trang 3.1 Chiều dài và chiều rộng hạt gạo 28 3.2 Độ bền thể gel của hai THL 30 3.3 Độ trở hồ của một số THL của thế hệ F2 30 3.4 Phổ điện di protein tổng 4 THL ở thế hệ F2 32 3.5 Phổ điện di protein tổng 2 THL ở thế hệ F2 33 3.6 Thử mặn của các cá thể 35 xi DANH SÁCH NHỮNG TỪ VIẾT TẮT THL IRRI EC NaCl K, K+ Na, Na+ SO42CldS m-1 mS cm-1 ĐBSCL NSKG g l kg mg Tổ hợp lai Viện Nghiên Cứu Lúa Gạo QuốcTế Độ dẫn điện Natri clorua hay sodium clorid Kali Natri Sunfat Clorua Deci Siemens trên mỗi mét Mili Siemens trên mỗi centimet Đồng bằng Sông Cửu Long Ngày sau khi gieo Gam lít kí lô gam mili gam xii MỞ ĐẦU Lúa là một trong những cây lương thực chính của hơn một nửa dân số trên thế giới (IRRI, 1994). Sản xuất lúa gạo chủ yếu tập trung ở các nước Châu Á. Với điều kiện khí hậu nhiệt đới, Việt Nam cũng là cái nôi của nền văn minh lúa nước. Trong đó, lúa là cây lương thực chủ yếu và là nguồn thu nhập chính của người dân. Hiện nay, Việt Nam là một quốc gia có sản lượng lúa gạo xuất khẩu đứng hàng thứ hai trên thế giới. Đồng bằng Sông Cửu Long là vựa lúa của cả nước, sản lượng lúa hàng năm không chỉ đáp ứng cho nhu cầu trong nước mà còn cung cấp cho thị trường xuất khẩu. Do biến đổi khí hậu nên xảy ra sự xâm thực của nước mặn vào đất ruộng khiến nông dân mất mùa. Theo báo Người Lao Động (ngày 25/03/2013) nước biển xâm nhập mặn sâu ở Đồng bằng sông Cửu Long (có nơi xâm nhập sâu tới 40-50km, nồng độ của nước mặn đo được có thời điểm quá 4‰, là ngưỡng ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng của cây trồng, đến sản xuất nông nghiệp). Giống Halos 7-5 (trắng) có nguồn gốc từ miền Bắc (giống sưu tập của trường Đại Học Thái Nguyên) (Võ Công Thành, thông tin cá nhân). Nhằm tạo sự đa dạng và phong phú nguồn giống và cải thiện khả năng chịu mặn để phù hợp với điều kiện canh tác ở Đồng bằng Sông Cửu Long trước tình trạng xâm nhập mặn. Nên đề tài “Cải thiện giống halos 7-5 (trắng) theo hướng chịu mặn từ tổ hợp lai CTUS5 X Halos 7-5 (trắng)” được thực hiện nhằm mục tiêu: tạo ra những tổ hợp lai có khả năng chịu mặn phù hợp với tình hình biến đổi khi hậu hiện nay. 1 CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.9 NGUỒN GỐC CỦA CÂY LÚA Lúa thuộc loài thực vật hòa thảo, có nhiều loài (khoảng 20 loài). Trong đó, chỉ có 2 loài lúa trồng là Oryza sativa L. và Oryza glaberrima Steud (trong 2 loài lúa trồng thì Oryza sativa L. chiếm đại bộ phận diện tích đất trồng lúa trên thế giới) còn lại là các loài lúa hoang hằng niên và đa niên (Chang, 1976 theo De Datta, 1981). Theo tài liệu của Nguyễn Ngọc Đệ (2008), đã đề cập: Makkey E. cho rằng vết tích cây lúa cổ xưa nhất ở vùng Penjab Ấn Độ, có lẽ của các bộ lạc 2.000 năm trước. Nhưng theo Chowdhury và Ghosh, những hạt thóc hóa thạch cổ nhất thế giới được tìm thấy ở Hasthinapur-Ấn Độ với khoảng 2.500 năm tuổi. Một số nhà nghiên cứu Việt Nam lại cho rằng nguồn gốc cây lúa ở miền Nam Việt Nam và Campuchia. 1.10 ĐẶC TÍNH THỰC VẬT CỦA CÂY LÚA 1.10.1 Rễ Rễ lúa thuộc loại rễ chùm, có chức năng giữ vững cây trong đất và hút nước, dinh dưỡng để nuôi cây. Rễ lúa có hai loại: rễ mầm và rễ phụ. Khi hạt nảy mầm, rễ xuất hiện đầu tiên là rễ mầm. Tiếp theo là các rễ khác mọc ra từ các đốt thân (rễ phụ) và khi cây lúa có một lá thật thì cây lúa đã có 4-6 rễ mới. Càng về sau số lượng rễ càng nhiều. Số lượng rễ nhiều hay ít tùy thuộc vào số mắt ở đốt thân. Bộ rễ lúa thường có khoảng 500-800 rễ với tổng chiều dài 168m. Số rễ đạt tối đa ở giai đoạn trước trổ bông và giảm khi vào thời kỳ chín (Đinh Thế Lộc, 2006). 1.10.2 Thân Thân lúa gồm hai loại: thân giả và thân thật. Thân giả do bẹ lá kết hợp lại với nhau. Thân thật được tạo nên bởi các đốt lóng kế tiếp nhau. Nó được hình thành kể từ khi cây lúa phân hóa đốt và là kết quả của sự vươn dài của các đốt. Số đốt của thân nhiều hay ít tùy giống và ít thay đổi do điều kiện của môi trường (Đinh Thế Lộc, 2006). 1.10.3 Lá Lúa là cây đơn tử diệp, gân lá song song. Có ba loại lá: lá bao mầm, lá không hoàn toàn và lá thật. Một lá thật có các bộ phận: phiến lá, thìa lá, cổ lá, tai lá, bẹ lá 2 và ở một số giống còn có lông trên lá. Trong đó, phiến lá giữ vai trò quan trọng vì đây là nơi diễn ra quá trình quang hợp. Hình dạng và màu sắc lá khác nhau tùy giống. Lá ra sau cùng là lá đòng. Lá đòng có vai trò nuôi dưỡng bông lúa sau khi trổ (Đinh Thế Lộc, 2006). 1.10.4 Hạt Hạt là cơ quan sinh sản duy trì nòi giống. Hạt lúa gồm có hai phần: vỏ trấu và hạt gạo. 1.10.4.1 Vỏ trấu Vỏ trấu gồm có hai mảnh. Một mảnh to và một mảnh nhỏ ôm lấy nhau. Ở gốc hai vỏ trấu gắn với nhau có mang hai tiểu dĩnh. Màu sắc vỏ trấu khác nhau tùy giống. Phần vỏ này chiếm 20% trọng lượng hạt (Đinh Thế Lộc, 2006). 1.10.4.2 Hạt gạo Hạt gạo gồm nội nhũ và phôi. Nội nhũ được bọc bởi một lớp vỏ cám. Màu sắc vỏ cám khác nhau tùy giống. Bên ngoài còn được bọc bởi một lớp aleuron. Tùy theo giống mà độ dày tầng aleuron khác nhau. Nội nhũ là nơi dự trữ dinh dưỡng nuôi phôi. Phôi là nơi dự trữ chất dinh dưỡng và nảy mầm tạo cây mới khi gặp điều kiện thuận lợi (Đinh Thế Lộc, 2006). 1.11 PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG LÚA Có nhiều phương pháp để cải tiến giống lúa. Tùy mục đích, cơ sở vật chất và phương tiện có sẵn mà chúng ta quyết định sử dụng phương pháp nào để cải tiến giống lúa. 1.11.1 Chọn lọc hỗn hợp Chọn lọc hỗn hợp khác với chọn lọc dòng thuần là cá thể được chọn có cùng một đặc trưng giống nhau được gom chung lại để tạo ra giống mới. Phương pháp này đơn giản, dễ làm, nông dân được huấn luyện cũng có thể làm được (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998). 1.11.2 Lai tạo Phương pháp này nhằm tạo ra những biến dị di truyền mới và tái tổ hợp những kiểu gen mong muốn bằng cách lai giống nhân lai tạo. Các dòng lai sau đó được cho tự thụ và chọn lọc theo nhiều kiểu khác nhau. 1.11.2.1 Lai đơn Trong lai đơn chỉ có sự tham gia của một bố và một mẹ và phép lai chỉ tiến hành một lần, phép lai đơn được sử dụng rộng rãi vì bố mẹ được nghiên cứu tỉ mỉ thông qua các tính trạng. Người ta tiến hành lai giữa hai bố mẹ có tính trạng bổ 3 sung. Lai đơn có thể tiến hành trong loài (lai gần), nhưng cũng có thể thực hiện phép lai khác loài phụ hoặc khác loài (lai xa). Nếu kí hiệu các dạng bố mẹ là A, B... thì có thể biểu diễn lai đơn là A x B hoặc A/B, trong đó tên giống mẹ được viết trước và tên giống bố được viết sau Cây mẹ A 1.11.2.2 x Cây F1 Cây cha B Chọn lọc Phương pháp gia hệ Phương pháp này được sử dụng rộng rãi và thành công nhất trong cải tiến giống lúa, nó đòi hỏi nhiều thời gian để có thể đánh giá thường xuyên các cá thể ngoài đồng hoặc trong nhà kính từ vụ này sang vụ khác, nhằm có cơ sở vững chắc khi quyết định loại bỏ những dòng không thích hợp và tập trung vào những dòng có giá trị. Ở phương pháp này mỗi dòng được trồng thành những hàng riêng biệt.Các cá thể được chọn từmỗi dòng lại được trồng thành những hàng riêng biệt trong vụ kế tiếp.Công việc này được tiếp tục khi sự phân ly trong quần thể không còn nữa. 1.12 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CỦA CÂY LÚA 1.12.1 Chiều cao cây Bùi Chí Bửu và ctv. (1992), kết luận rằng có ít nhất năm nhóm gen điều khiển tính trạng chiều cao cây lúa. Chiều cao cây được kiểm soát bởi đa gen và chịu ảnh hưởng của hoạt động cộng tính (Kailaimani and Sundaram, 1987). Jennings et al., (1979) đã kết luận rằng đặc điểm thân rạ cũng là một trong những yếu tố quyết định năng suất. Chiều cao cây được xem như lý tưởng về năng suất là từ 90-100cm (Akita, 1989). 1.12.2 Số bông trên bụi Nguyễn Đình Giao và ctv. (1997), cho rằng trong bốn yếu tố tạo thành năng suất thì số bông trên buội là yếu tố quyết định nhất và sớm nhất. Nó có thể đóng góp 74% năng suất. Khảo sát ở bộ giống lúa cao sản, Nguyễn Thị Lang (1994), cho rằng tính trạng số bông trên buội mang tính trội rất cao. Số bông trên buội có quan hệ nghịch với số hạt trên bông và trọng lượng hạt. Nên khi trồng với mật độ dày, số bông trên một đơn vị diện tích sẽ tăng nhưng số hạt trên bông và trọng lượng hạt sẽ giảm. Vì vậy, để nâng cao năng suất cây lúa cần có số bông trên m2 vừa phải, gia tăng số hạt chắc trên một đơn vị diện tích là một biện pháp gia tăng năng suất tốt hơn là gia tăng số bông trên m2 (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998). 4 1.12.3 Chiều dài bông Trương Thị Ngọc Sương (1991), chiều dài bông do đặc tính di truyền quyết định nhưng cũng một phần ảnh hưởng của điều kiện môi trường nhất là điều kiện dinh dưỡng trong giai đoạn đầu hình thành bông. Theo Vũ Văn Liết và ctv. (2004), thì những giống cổ bông dài, hạt xếp khít, tỷ lệ hạt lép thấp thì năng suất sẽ cao. 1.12.4 Trọng lượng 1.000 hạt Nguyễn Đình Giao và ctv. (1997), đã kết luận rằng trọng lượng 1.000 hạt chịu tác động mạnh của điều kiện môi trường. Khối lượng hạt do hai yếu tố cấu thành, khối lượng vỏ trấu chiếm 20% và khối lượng hạt gạo chiếm 80%. Khối lượng 1.000 hạt của một giống giữ ổn định. 1.12.5 Tỷ lệ hạt chắc Nguyễn Thạch Cân (1997) và Lê Thị Dự (2000), cho rằng hoạt động của gen không cộng tính chiếm ưu thế trong sự điều khiển tính trạng số hạt chắc trên bông. Ngoài ra, 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 dẫn đến tỷ lệ hạt chắc thấp. Muốn có năng suất cao, tỷ lệ hạt chắc phải đạt trên 80% (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998). 1.13 MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT HẠT GẠO 1.13.1 Nhiệt trở hồ Nhiệt trở hồ trung bình của tinh bột hạt gạo là tính trạng biểu thị nhiệt độ cần thiết để gạo nấu thành cơm và không hoàn nguyên (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Nhiệt trở hồ thường từ 55-750C và được chia làm ba nhóm chính: - Thấp : dưới 700C - Trung bình: 70-740C - Cao: trên 740C Gạo có nhiệt trở hồ cao cần nhiều nước và thời gian để nấu hơn là gạo có nhiệt trở hồ thấp hay trung bình. Nhiệt trở hồ phụ thuộc vào nhiệt độ không khí. Nhiệt độ không khí cao sau khi trổ làm tăng nhiệt trở hồ (phẩm chất hạt giảm) và nhiệt độ không khí thấp làm giảm nhiệt trở hồ (Jennings et al., 1979). Tính di truyền của nhiệt trở hồ chưa được phân tích rõ. Theo Jennings et al. (1979), thì nhiệt trở hồ được điều khiển bởi một hoặc hai gen. 5 1.13.2 Độ bền thể gel Theo kết quả nghiên cứu của Jennings et al. (1979), thì lúa có hàm lượng amylose thấp dưới 24% thường có thể gel mềm. Các giống có hàm lượng amylose cao như nhau có thể khác nhau về độ bền thể gel. Có nhiều ý kiến khác nhau về quy luật di truyền của độ bền thể gel. Chang and Li (1981), cho rằng độ bền thể gel do một gen điều khiển. Nhưng Tang et al. (1991), lại cho rằng độ bền thể gel là do một gen điều khiển nhưng có sự tương tác của một vài gen phụ. 1.13.3 Hàm lượng Amylose Hàm lượng amylose là kết quả của kiểu gen và một vài thay đổi của môi trường (Heu and Part, 1976). Hàm lượng amylose trong hạt gạo là một nguyên tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến phẩm chất của cơm, nó tương quan nghịch với độ dẻo, độ mềm, độ bóng của cơm (Bao et al., 2001). Hàm lượng amylose trong hạt gạo được IRRI (1988) chia ra làm 4 mức: - Rất thấp: 3-9% - Thấp: 10-19% - Trung bình: 20-25% - Cao: trên 25% Hàm lượng amylose trong hạt gạo tương quan với chiều dài hạt gạo và nhiệt độ. Lúa dạng hạt dài (chiều dài hạt gạo dài hơn 3-4 lần so với chiều rộng hạt gạo) tương quan với hàm lượng amylose cao trên 20%. Lúa dạng hạt trung bình (chiều dài hạt gạo dài hơn 2-2,9 lần chiều rộng hạt gạo) tương quan với hàm lượng amylose thấp, 10-18% (Traore, 2005). Juliano and Pascual (1980), đã kết luận rằng nhiệt độ môi trường có thể làm biến đổi 6% hàm lượng amylose. Theo Traore (2005), (trích dẫn của Lisle et al. (2000)) cho rằng nhiệt độ cao trong suốt quá trình phát triển của hạt lúa có thể làm giảm hàm lượng amylose. Traore (2005), (trích dẫn của Larkin and William (1999)) cho rằng ở nhóm Japonica có hàm lượng amylose cao khi sự phát triển của hạt lúa trong điều kiện nhiệt độ thấp từ 15-20 0C và không có sự tương quan giữa nhiệt độ và hàm lượng amylose ở nhóm Indica. Cơ chế di truyền về hàm lượng amylose chưa được biết rõ. Heda and Reddy (1986), kết luận rằng hàm lượng amylose bị chi phối bởi hai cặp gen, hàm lượng amylose cao trội so với hàm lượng amylose thấp. 6