Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của 06 dòng lúa chất lượng được tạo ra bằng phương pháp đột biến cảm ứng

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN =======o0o======= BÙI BÍCH ĐÀO NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CỦA 06 DÒNG LÚA CHẤT LƢỢNG ĐƢỢC TẠO RA BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỘT BIẾN CẢM ỨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Di truyền học Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Nhƣ Toản HÀ NỘI, 2016 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến Ban chủ nghiệm khoa Sinh-KTNN, các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt là các thầy cô trong tổ bộ môn Di Truyền- Tiến Hóa và các sinh viên đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu đề tài. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới thầy giáo T.S Nguyễn Nh ƣ Toản đã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu để tôi hoàn thành tốt nhất đề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Xuân Hòa, ngày 3 tháng 5 năm 2016 Sinh viên Bùi Bích Đào LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các nội dung trình bày trong khóa luận của tôi là thực sự, các số liệu đều đƣợc thu thập, xử lí, thống kê không trùng với bất kì số liệu nào. Trong đề tài có sử dụng, trích dẫn một số nội dung của một số tác giả khác để bổ sung hoàn thiện cho khóa luận của mình. Xuân Hòa, ngày 3 tháng 5 năm 2016 Sinh viên Bùi Bích Đào DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU + IRRI : Viện nghiên cứu lúa quốc tế + NSLT : Năng suất lý thuyết + P1000 hạt : Khối lƣợng 1000 hạt + TGST : Thời gian sinh trƣởng +D : Chiều dài hạt +R : Chiều rộng hạt + FAO : Tổ chức nông lƣơng thế giới MỤC LỤC MỞ ĐẦU...........................................................................................................1 1. Lí do chọn đề tài........................................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................. 2 3. Phạm vi nghiên cứu................................................................................... 2 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn...................................................... 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI.................4 1.1. Nguồn gốc của cây lúa và giá trị của cây lúa..........................................4 1.1.1. Nguồn gốc cây lúa............................................................................ 4 1.1.2. Phân loại cây lúa...............................................................................5 1.1.3. Giá trị kinh tế của cây lúa................................................................5 1.2. Đặc điểm nông sinh học của cây lúa.......................................................7 1.3. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam......................... 9 1.3.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới........................................... 9 1.3.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam............................................ 9 1.4. Một số thành tựu và triển vọng của ngành chọn giống bằng phƣơng pháp đột biến cảm ứng.................................................................................10 1.4.1. Trên thế giới....................................................................................10 1.4.2. Ở Việt Nam.....................................................................................12 Chƣơng 2 ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.............14 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ………………………………………………..14 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu..................................................................... 14 2.2.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm......................................................14 2.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng..................................15 2.2.3. Phƣơng pháp thu thập....................................................................15 2.2.4. Phƣơng pháp sử lí số liệu.............................................................. 15 2.2.5. Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu................................................17 2.3. Nội dung nghiên cứu.............................................................................17 2.3.1. Đánh giá sự sinh trƣởng của 6 dòng lúa nghiên cứu.....................17 2.3.2. Khảo sát các yếu tố cấu thành năng suất của 6 dòng lúa nghiên cứu 18 2.3.3. Nghiên cứu khả năng thích ứng thông qua đánh giá mức độ chống chịu sâu bệnh của các dòng lúa nghiên cứu..............................................18 2.3.4. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.................................................. 18 Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................................. 20 3.1.1. Khả năng đẻ nhánh......................................................................... 20 3.1.2. Chiều cao cây..................................................................................22 3.1.3. Chiều dài lá đòng............................................................................25 3.1.4. Chiều rộng lá đòng..........................................................................27 3.1.5. Chiều dài bông................................................................................28 3.1.6. Thời gian sinh trƣởng (TGST) của 06 dòng lúa đột biến vụ hè 2015 30 3.2.1. Số bông /khóm................................................................................31 3.2.2. Số hạt chắc/bông và tỷ lệ hạt chắc..................................................33 3.2.3. Khối lƣợng 1000 hạt và năng suất lý thuyết (NSLT)....................35 3.2.4. Đặc điểm liên quan đến chất lƣợng hạt......................................... 37 3.3. Khả năng chống chịu của các dòng lúa đột biến nghiên cứu................40 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC ẢNH DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Giá trị dinh dƣỡng của lúa gạo tính theo % chất khô so với một số cây lấy hạt khác……………………………………………………………………...7 Bảng 3.1: Khả năng đẻ nhánh của các dòng đột biến vụ hè thu 2015...............21 Bảng 3.2: Chiều cao cây của các dòng đột biến vụ hè thu 2015.......................24 Bảng 3.3: Chiều dài lá đòng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015.................26 Bảng 3.4: Chiều rộng của lá đòng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015…….27 Bảng 3.5: Chiều dài bông của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015……….28 Bảng 3.6. Thời gian sinh trƣởng của 06 dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015.....30 Bảng 3.7: Số bông trên khóm của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015.........31 Bảng 3.8: Số hạt chắc /bông và tỷ lệ hạt chắc của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015...............................................................................................33 Bảng 3.9: Khối lƣợng 1000 hạt và NSLT của các dòng đột biến vụ hè thu 2015…………………………………………………………………..36 Bảng 3.10: Chiều dài và chiều rộng hạt gạo của các dòng đột biến vụ hè thu năm 2015………………………………………………………….….39 Bảng 3.11: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng lúa trồng vụ hè thu 2015.............................................................................................................42 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Khả năng đẻ nhánh của các dòng đột biến vụ hè thu 2015...............22 Hình 3.2. Chiều cao cây của các dòng đột biến vụ hè thu 2015........................24 Hình 3.3. Chiều dài lá đòng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015..................26 Hình 3.4. Chiều rộng của lá đòng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015.........28 Hình 3.5. Chiều dài bông của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015................29 Hình 3.6. Thời gian sinh trƣởng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015..........31 Hình 3.7. Số bông/khóm của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015.................32 Hình 3.8. Số hạt chắc /bông của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015............34 Hình 3.9. Tỉ lệ hạt chắc /bông của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015.........35 Hình 3.10. Khối lƣợng 1000 hạt các dòng đột biến vụ hè thu 2015………….36 Hình 3.11. NSLT của các dòng đột biến thu vụ hè thu 2015………………… 37 Hình 3.12. Chiều dài hạt gạo của các dòng đột biến vụ hè thu 2015................39 Hình 3.13. Chiều rộng hạt gạo của các dòng đột biến vụ hè thu 2015..............40 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Lúa là cây lƣơng thực có một vị thế hết sức quan trọng: Trên thế giới, cây lúa đƣợc 250 triệu nông dân trồng, là l ƣơng thực chính của 1,3 tỉ ng ƣời nghèo nhất trên thế giới, là sinh kế chủ yếu của nông dân. Là nguồn cung cấp năng lƣợng lớn nhất cho con ngƣời, với mức tiêu thụ lúa gạo bình quân hàng năm là 180 - 200 kg gạo/ ngƣời/ năm tại các n ƣớc châu Á, khoảng 10 kg/ ngƣời/ năm tại các nƣớc châu Mỹ. Ở Việt Nam, dân số trên 90 triệu và 100% ngƣời Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lƣơng thực chính. Ngoài làm l ƣơng thực hàng ngày, lúa gạo còn đƣợc sử dụng vào nhiều mục đích khác: sử dụng trong công nghiệp sản xuất bia rƣợu, mạch nha, bánh kẹo, thức ăn gia súc…. Đã thực sự nâng cao giá trị lên tầm cao mới. [3]. Việt Nam có hai vùng trồng lúa chính là đồng bằng sông Hồng ở phía Bắc và đồng bằng sông Cửu Long ở phía Nam. Hàng năm sản l ƣợng lúa cả nƣớc đạt 33 – 34 triệu tấn thóc, trong đó chỉ sử dụng 8 triệu tấn thóc cho xuất khẩu, còn lại dùng để phục vụ trong nƣớc và bổ sung dự trữ quốc gia. Việt Nam hiện nay là quốc gia hàng đầu thế giới về xuất khẩu lúa gạo sau Thái Lan. (Trần Duy Quý, 1992).[12]. Thế nhƣng vấn đề lƣơng thực lại đang là một vấn đề cấp thiết, nguyên nhân là do dân số thế giới đang tăng, diện tích cho đất nông nghiệp đang ngày càng giảm sút lƣợng lƣơng thực sản xuất ra không đủ đáp ứng nhu cầu con ngƣời ngày càng tăng. Trong khi dân số thế giới tăng thì diện tích đất trồng lại giảm. Theo dự đoán của các chuyên gia về dân số học nếu dân số tiếp tục tăng trong 20 năm tới thì sản lƣợng lúa gạo phải tăng thêm 80% mới đáp ứng nhu cầu sống của dân cƣ. Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng lúa gạo đang đứng trƣớc những thách thức to lớn: Đó là bùng nổ dân số, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã làm đất nông nghiệp ngày càng thu hẹp với mức giảm về diện tích hàng năm khoảng 2%, diễn biến thời tiết khí hậu phức tạp và khó l ƣờng gây ra rất nhiều khó khăn cho nông nghiệp. Do vậy để đáp ứng các nhu cầu của con ng ƣời, đản bảo an ninh lƣơng thực và phát triển nền kinh tế nông nghiệp thì việc nâng cao năng suất và phẩm chất cây trồng, là giải pháp hữu hiệu nhất hiện nay. Nhiệm vụ đặt ra cho các nhà khoa học và các nhà chọn giống là tạo ra giống cây trồng nói chung và các giống lúa nói riêng vừa có năng suất và phẩm chất tốt, phổ thích ứng rộng, vừa chống chịu các loại sâu bệnh. Xuất phát từ tình hình thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài khoa học: “Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của 06 dòng lúa chất lượng được tạo ra bằng phương pháp đột biến cảm ứng”. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Tìm hiểu khả năng sinh trƣởng phát triển và khả năng thích ứng của 06 dòng lúa đƣợc tạo ra bằng đột biến cảm ứng tại xã Cao Minh - Phúc Yên Vĩnh Phúc. - Phân lập, chọn lọc đƣợc một số dòng có giá chọn giống, b ƣớc đầu góp phần bổ sung thêm nguồn giống lúa chất lƣợng cho địa phƣơng. 3. Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và giá trị chọn giống của 6 dòng lúa chất lƣợng đƣợc tạo ra bằng phƣơng pháp đột biến cảm ứng vụ hè thu 2015 tại xã Cao Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc. - Đánh giá khả năng chống chịu với điều kiện sinh thái và sâu bệnh tại xã Cao Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc. 4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn * Ý nghĩa khoa học Việc nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và giá trị chọn giống của 6 dòng lúa là cơ sở cho việc định dạng phân loại các giống lúa nói riêng và các giống cây trồng nói chung. Từ đó xây dựng đƣợc cơ sở khoa học cho mối quan hệ giữa sinh vật với môi trƣờng sống và tìm hiểu đƣợc ảnh hƣởng của môi trƣờng sống lên cơ thể sinh vật. * Ý nghĩa thực tiễn Xây dựng tập hợp đƣợc những đặc tính tốt của giống, tạo nguồn vật liệu khởi đầu tốt cho công tác chọn giống lúa có phẩm chất tốt cho địa phƣơng. Góp phần bổ sung thêm nguồn giống phục vụ sản xuất cho địa phƣơng. Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Nguồn gốc của cây lúa và giá trị của cây lúa 1.1.1. Nguồn gốc cây lúa Lúa thuộc dòng họ Gramineae, chi Oryza, loài Oryza sativa. Có hơn 25 loài hoang dại đƣợc định danh. Về phƣơng diện thực vật học, lúa trồng hiện nay là do lúa dại Oryza fauta hình thành thông qua một quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài. Loài lúa dại hiện này thƣờng gặp ở Ấn Độ, Campuachia, Nam Việt Nam, vùng Đông Nam Trung Quốc, Thái Lan và Myanma. (Nguyễn Văn Hoan, 1995). [3]. Lúa là cây thây thảo sống hàng năm, thời gian sinh trƣởng của các giống lúa dài ngắn khác nhau và nằm trong khoảng 60 - 250 ngày tùy từng loài. Lúa có thể cao 1 - 1,8m, đôi khi cao hơn, với lá mỏng, hẹp bản. Các hoa thụ phấn nhờ gió mọc thành các cụm hoa phân nhánh cong hay rủ xuống, dài 30 - 50cm, hạt là quả thóc. (Trần Duy Quý ,1992). [12]. Ngƣời ta cho rằng tổ tiên của chi lúa Oryza là một loại cây hoang dại trên siêu lục địa Gondwana cách đây ít nhất 130 triệu năm và phát tán rộng khắp các châu lục trong quá trình trôi dạt lục địa. Hiện nay có khoảng 22 loài cây hoang dại thuộc chi này và 2 loài lúa đƣợc thuần hóa là lúa châu Á ( Oryza sativa) và lúa châu Phi ( Oryza glaberrima). Cây lúa trồng hiện nay là do lúa dại Oryza fatua hình thành thông qua một quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài. Loài lúa này thƣờng gặp ở Ấn Độ, Campuchia, Nam Việt Nam, vùng Đông Nam Trung Quốc, Thái Lan, Myanma. Các nhà khoa học đã thống nhất nguồn gốc của cây lúa là ở Đông Nam châu Á, vì ở đây là vùng có diện tích trồng lúa tập trung và lớn nhất thế giới, có khí hậu nóng ẩm thích hợp cho cây lúa mọc tự nhiên. Các tài liệu lịch sử, các di tích khảo cổ học ở các nƣớc thuộc vùng này đều nói nhiều về cây lúa, nghề trồng lúa có từ lâu đời. 1.1.2. Phân loại cây lúa Cây lúa thuộc bộ Hòa Thảo, họ Hòa thảo, chi Oryza. Chi Oryza hiện nay phân bố rộng rãi trên thế giới. Theo sự phân loại của viện nghiên cứu quốc tế IRRI (1993) chia chi Oryza thành 19 loài, trong đó chỉ có 2 loài lúa trồng là: Oryza sativa L đƣợc trồng phổ biến ở các châu lục và Oryza glaberrima đƣợc trồng ở một số nƣớc châu Phi. Theo Goutchin ( 1934, 1943), trên quan điểm thực vật học phân loại thành 3 loài phụ là: Indica, Javanica, Japonica. Japonica là loại trung gian giữa Indica và Javanica nhƣng gần Indica hơn. Ngoài ra còn có một số cách phân loại cây lúa dựa trên kinh nghiệm của nhân gian: căn cứ theo mùa gieo cấy chia làm lúa mùa và lúa chiêm; theo điều kiện tƣới và gieo cấy chia làm lúa nƣớc và lúa cạn; theo thành phần tinh bột chia làm lúa nếp và lúa tẻ; theo hình dạng hạt chia làm lúa hạt dài và lúa hạt tròn. 1.1.3. Giá trị kinh tế của cây lúa Trên thế giới khoảng 40% dân số coi lúa gạo là cây lƣơng thực chính, tới 25% dân số sử dụng lúa gạo trên 1/3 khẩu phần ăn hàng ngày. Ở Việt Nam 100% dân số sử dụng gạo làm lƣơng thực chính. [3]. Ở những nƣớc đang phát triển nhƣ nƣớc ta thì số lƣợng lao động hoạt động trong ngành nông nghiệp mà chủ yếu là trồng lúa chiếm 80% dân số. Vì vậy việc trồng lúa cũng góp phần giải quyết việc làm cho một lƣợng lớn lao động. Trong những năm gần đây, Việt Nam sản xuất không những đáp ứng nhu cầu trong nƣớc mà còn xuất khẩu ra thế giới góp phần làm tăng thu nhập cho nông dân. [3]. Các sản phẩm của cây lúa có các chất dinh dƣỡng ( tinh bột, protein, lipit, xenluloza, các vitamin B1, B2, B6…) rất cần thiết cho đời sống con ngƣời, chăn nuôi, công nghiệp mang lại giá trị kinh tế to lớn hầu hết toàn bộ cây lúa đƣợc sử dụng cho nhiều mục đích nhƣ: - Gạo làm thức ăn cho ngƣời, gia cầm, sản xuất rƣợu bia… - Tấm: sản xuất tinh bột, rƣợu cồn, phấn mịn, thuốc chữa bệnh. - Cám: dùng sản xuất thức ăn cho gia súc. Trong y học dùng sản xuất vitamin chữa bệnh tê phù. - Trấu: sản xuất nấm men làm thức ăn gia súc, sản xuất vật liệu đóng lót hàng, dùng để độn chuồng, làm phân bón, làm chất đốt. - Rơm rạ: với thành phần chủ yếu là xenluloza có thể dùng sản xuất giấy, dây thừng, mũ, giầy dép. Dùng làm thức ăn, làm vật liệu nuôi trồng một số loại nấm ăn, nấm dƣợc liệu, dùng làm chất đốt.. Giá trị dinh dƣỡng của lúa gạo so với một số cây lƣơng thực khác: - Tinh bột: Hàm lƣợng tinh bột 62,4%. Là nguồn chủ yếu cung cấp calo. Giá trị nhiệt lƣợng của lúa là 3594 calo. - Protein: Các giống lúa Việt Nam có hàm l ƣợng Protein và khoảng 78%. Các giống lúa nếp có hàm lƣợng Protein cao hơn lúa tẻ. - Lipit chủ yếu ở lớp vỏ gạo. Nếu vỏ gạo xay là 2, 02% thì ở gạo đã xát chỉ còn 0,52%. -Vitamin: Trong lúa gạo còn có một số vitamin nhất là vitamin nhóm B nhƣ B1, B2, B6, lƣợng vitamin B1 là 0,45 mg/100 hạt (trong đó ở phôi là 47%, vỏ cám 34,5%, hạt gạo 3,8%). [15] Bảng 1.1 Giá trị dinh dƣỡng của lúa gạo tính theo % chất khô so với một số cây lấy hạt khác. [23]. Tinh bột Protein Lipit Xeluloza Tro Nƣớc Lúa 62,4 7,9 2,2 9,9 5,7 11,9 Lúa mì 63,8 16,8 2,0 2,0 1,8 13,6 Ngô 69,2 10,6 4,3 2,0 1,4 12,5 Cao lƣơng 71,7 12,7 3,2 1,5 1,6 9,9 1.2. Đặc điểm nông sinh học của cây lúa 1.2.1. Đặc điểm hình thái * Rễ lúa Bộ rễ lúa thuộc loại rễ chùm. Những rễ non có màu trắng sữa, rễ tr ƣởng thành có màu vàng nâu và nâu đậm, rễ đã già có màu đen. Rễ lúa gồm hai loại là rễ mầm và rễ phụ: - Rễ mầm hình thành từ phôi hạt sau khi nảy mầm, mỗi hạt lúa chỉ có một rễ mầm và không phân nhánh, nó chỉ phát triển một thời gian rồi teo đi. - Rễ phụ mọc sau rễ mầm từ các đốt ở dƣới đất của thân cây lúa. Trên rễ phụ lại có những rễ rất nhỏ. Rễ phụ sẽ thay thế rễ mầm khi rễ mầm teo đi. (Hoàng Thị Sản, 2003). [16] *Thân lúa Cây lúa thuộc lớp một lá mầm, thân cây lúa có hình ống gồm các đốt đặc và gióng rỗng. Trên thân cây có nhiều rễ phụ, nhiều lá và bông lúa.( Hoàng Thị Sản, 2003). [16] - Thân gồm nhiều mắt và lóng. Trƣớc thời kỳ lúa trỗ, thân lúa đ ƣợc bao bởi bẹ lá. - Chiều cao cây, thân. *Lá lúa Lá lúa là bộ phận quan trọng, chúng là trung tâm hoạt động sinh lí của cây. Có hai loại lá lúa: - Lá bao : phát triển ngay sau khi hạt nảy mầm, chỉ có bẹ ôm lấy thân. - Lá thật: phát triển sau lá bao, có đủ bẹ lá, phiến lá, tai lá, cổ lá, thìa lìa. - Lá lúa điển hình gồm: bẹ lá, phiến lá, lá thìa và tai lá. *Bông và hạt lúa Bông lúa là nơi mang hạt, có nhiệm vụ sinh sản và là sản phẩm thu hoạch chính của con ngƣời. Bông lúa gồm các bộ phận sau: - Cuống bông: Là gióng trên cùng của cây lúa. Nếu cuống bông đƣợc lá đòng bao bọc kín hoặc bao bọc một số gié phía dƣới gọi là lúa trỗ giấu bông. - Cổ bông: là đốt nối giữa cuống bông và thân bông. - Thân bông: có nhiều đốt ngắn, mỗi đốt có các gié (gié cấp một), trên gié cấp một có thể có gié cấp hai, mỗi gié lại có nhiều chẽn lúa nhỏ. * Hoa lúa: là hoa lƣỡng tính gồm: + Lá bắc: có 4 lá, 2 lá phía trong phát triển thành vỏ trấu, 2 lá phía ngoài phát triển thành mày hoa. + Vảy cám: là một màng mỏng không màu nằm giữa bầu nhụy và vỏ trấu. + Nhị: có 6 nhị mọc thành 2 vòng, bao phấn có 4 vách ngăn. + Nhụy: hình trứng dài, đầu nhụy có 3 nhánh nhƣng chỉ có 2 nhánh phát triển còn một nhánh thoái hóa. - Hạt lúa gồm: gạo lức và vỏ trấu Quá trình chín của hạt gồm: Chín sữa, chín sáp, và chín hoàn toàn. Thời gian chín từ 30 - 45 ngày tùy theo giống, môi trƣờng và biện pháp canh tác. *Thời gian sinh trƣởng phát triển của cây lúa Thời gian sinh trƣởng của cây lúa đƣợc tính từ khi hạt lúa nảy mầm đến khi chín hoàn toàn, thay đổi theo giống và điều kiện ngoại cảnh. 1.3. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam. 1.3.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới Theo thống kê của tổ chức lƣơng thực thế giới FAO năm 2015 sản lƣợng lúa gạo đạt 749,1 triệu tấn tăng 1% so với năm 2014 (741,8 triệu tấn) và có xu thế tăng trong những năm tiếp theo. Sản lƣợng lúa gạo tại châu Á chiếm tới 90,4% toàn thế giới, tức là 677,7 triệu tấn . Tỷ lệ này vẫn đang liên tục tăng vì vấn đề dân số gia tăng ở khu vực này. Theo thống kê, sản lƣợng lúa gạo cao chủ yếu nhờ sản l ƣợng tăng mạnh tại Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Pakistan và Việt Nam. Trong đó, sản lƣợng lúa gạo của Việt Nam năm 2015 đạt tới 44,7 triệu tấn. [19]. 1.3.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam Việt Nam là một nƣớc nhiệt đới gió mùa có chiều dài bờ biển lên tới 300km, địa hình phức tạp nhiều sông núi, do đó hình thành nhiều vùng canh tác lúa khác nhau. Căn cứ vào điệu kiện tự nhiên, tập quán canh tác, sự hình thành mùa vụ và phƣơng pháp gieo trồng, nghề trồng lúa n ƣớc đ ƣợc hình thành và chia ra là 3 vùng chính: đồng bằng sông Hồng, đồng bằng ven biển miền Trung và đồng bằng Nam Bộ. Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2014 tổng diện tích gieo trồng lúa ƣớc đạt hơn 7,8 triệu ha, giảm 96,8 ngàn ha so với năm 2013, nhƣng do năng suất đạt 57,4 tạ/ha, tăng 1,7 tạ/ha, nên sản lƣợng lúa cả nƣớc đạt 44,84 triệu tấn, tăng 80,4 vạn tấn so với năm 2013. [19]. 1.4. Một số thành tựu và triển vọng của ngành chọn giống bằng phƣơng pháp đột biến cảm ứng 1.4.1. Trên thế giới Theo Chandler ( 1972), sau nhiều năm nghiên cứu ở Viện nghiên cứu lúa quốc tế đã lai tạo thành công giống lúa nửa lùn Taichung Nativel có năng suất cao, giống này đƣợc gieo trồng ở nhiều nƣớc, đến năm 1966 giống IR 8 ra đời cho năng suất vƣợt hẳn các giống lúa khác. (Nguyễn Văn Hiền và cộng sự , 1982) . [7]. Theo IRRI ( 1996),sự hình thành năng suất diễn ra trong mối quan hệ tác động qua lại giữa kiểu gen của cây trồng và môi tr ƣờng mà cây trồng sinh trƣởng. Tầm quan trọng của giống lúa và sự đóng góp của nó vào việc tăng năng suất đã đƣợc nhiều nhà khoa học phân tích. Theo Heaht, Capule.C. (1986) năm 1980, tổng sản lƣợng lúa của châu Á tăng 117 triệu tấn so với năm 1965. Trong đó phần đóng góp của giống mới là 27,3 triệu tấn chiếm 23,33%, phần đóng góp của phân bón là 26,8%, phần đóng góp của t ƣới tiêu là 28,9%. Qua đây thấy rằng, giống mới là một trong những biện pháp có hiệu quả nhất về mặt kinh tế trong ngành sản xuất lúa gạo hiện nay. (Phạm Xuân Hội, 2002). [9]. Theo Yoshda (1979) các giống lúa thấp cây và ngắn ngày là h ƣớng chọn tạo giống lúa mới trên thế giới đặc điểm chính của bộ giống này là : - Chín sớm có tổng tích ôn nhỏ hơn các giống chín muộn. - Thấp cây có chiều hƣớng để nhánh nhiều hơn - Thời gian để phát triển một bông lúa ở một giống lúa chín sớm ngắn hơn các giống chín muộn. - Giống chín sớm sử dụng nƣớc có hiệu quả hơn các giống chín muộn. - Những giống có khả năng phản ứng đạm cao, lá thẳng, ngắn, hẹp, dày, xanh đậm, chịu thâm canh cao. - Giống có thân ngắn và cứng giúp cây lúa chống đổ tốt. (Nguyễn Văn Hiền, và cộng sự, 1982). [7] Tại hội nghị di truyền quốc tế về cây lúa đƣợc tổ chức tại Bắc Kinh ( Trung Quốc) năm 2002 nghiên cứu của Yang Huisc và cộng sự (2002) đề xuất 6 đặc điểm di truyền và sinh lý của giống lúa siêu cao sản là: + Các giống lúa cao sản phải có năng suất xấp xỉ 16.000 kg/ha/vụ. + Phải có nhiều gié trên bông, số gié cấp 1, cấp 2 nhiều dẫn đến mật độ hạt cao. + Năng suất của giống lúa siêu cao sản tăng tuyến tính với vật chất khô. + Tổng giá trị sinh vật chất khô của thân lá và sự tích lũy vật chất khô sau khi trỗ bông có tƣơng quan dƣơng và rất chặt với năng suất hạt. + Hầu hết các giống lúa siêu cao sản có khả năng đẻ nhánh vừa phải hoặc yếu nhƣng tỷ lệ bông hữu hiệu cao. + Giống có khả năng chống đổ. Các đặc điểm trên chỉ cho ta thấy: kích thƣớc cây giảm và sản phẩm sinh khối cây cao là 2 yếu tố cực kì quan trọng để đánh giá tiềm năng năng suất của các giống siêu cao sản và cũng là h ƣớng chọn tạo giống mới. (Nguyễn Văn Hiền, và cộng sự, 1982). [7]. Lần đầu tiên năm 1925, tại viện Radium Leningrad, Naxon và Philipop đã phát hiện khả năng gây đột biến của tia Rơnghen ở nấm hạ đẳng. Khả năng