Luận Án Tiến Sĩ Nông Nghiệp Nghiên Cứu Chọn Tạo Một Số Dòng Tgms Ngắn Ngày Để Tạo Giống Lúa Lai Cực

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN PHỤ THANH

NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO MỘT SỐ DÒNG TGMS NGẮN NGÀY ĐỂ

TẠO GIỐNG LÚA LAI CỰC NGẮN Ở CÁC TỈNH PHÍA BẮC

Chuyên ngành : Di truyền và Chọn giống cây trồng

Mã số : 9620111

LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS.TS. Nguyễn Trí Hoàn

2. TS. Hà Văn Nhân

Hà Nội - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu kết quả

nghiên cứu được nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố

trong bất kỳ một công trình nào khác, các thông tin trích dẫn sử dụng trong

luận án đều ghi rõ nguồn gốc.

Hà nội, ngày 27 tháng 5 năm 2019

TÁC GIẢ

ii

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ban lãnh đạo Viện Cây

lương Thực và Cây thực phẩm, Viện khoa học Nông nghiệp Việt nam đã tạo

điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Trí Hoàn, TS. Hà

Văn Nhân đã nhiệt tình hướng dẫn khoa học, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi

hoàn thành công trình nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Trâm, Cán bộ Viện

nghiên cứu cây trồng và Cán bộ Học viện nông nghiệp Việt Nam đã nhiệt tình

giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban đào tạo Viện khoa học nông nghiệp Việt

nam đã tạo điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và đồng nghiệp tại Trung tâm

Nghiên cứu và Phát triển lúa lai đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn

thành luận án.

Luận án được hoàn thành còn có sự giúp đỡ tận tình của nhiều Thầy cô

giáo, bạn bè đồng nghiệp lớp cây trồng 41- Học viện Nông nghiệp Việt Nam,

Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học

Quốc gia Hà Nội, cùng sự hỗ trợ, động viên, khuyến khích vô cùng lớn lao

của Cha Mẹ và sự trợ giúp, ủng hộ nhiệt tình của Vợ, Con.

Tôi xin chân thành cảm ơn.

Hà nội, ngày 27/5/2019

TÁC GIẢ

Nguyễn Phụ Thanh

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ii

LỜI CẢM ƠN.................................................................................................iii

MỤC LỤC.......................................................................................................iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT...................................................................viii

DANH MỤC HÌNH........................................................................................ix

DANH MỤC BẢNG........................................................................................ x

MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1

CHƯƠNG I: CỞ SỞ KHOA HỌC VÀTỔNG QUAN TÀI LIỆU CỦA ĐỀ

TÀI.................................................................................................................... 5

1.1. Cơ sở khoa học của đề tài: .................................................................... 5

1.1.1. Ưu thế lai và khai thác sử dụng ưu thế lai ở lúa ................................ 5

1.1.2.Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai ........................................... 5

1.1.3. Cơ sở phân tử của hiện tượng ưu thế lai ............................................ 7

1.1.4. Sự biểu hiện ưu thế lai ở lúa. .............................................................. 7

1.1.5. Hệ thống bất dục đực sử dụng trong chọn giống lúa lai hai dòng............... 8

1.1.5.1. Bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ(TGMS)................... 9

1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài .................................................................... 11

1.2.1. Điều kiện khí hậu thời tiết của các tỉnh phía Bắc Việt Nam............. 11

1.2.2. Cơ sở thực tế về sinh trưởng phát triển và gen của giống lúa cực

ngắn. .................................................................................................12

1.2.3. Nghiên cứu khả năng kết hợp của các dòng bố với các dòng TGMS13

1.2.4. Tình hình nghiên cứu các dòng TGMS trên Thế giới và ở Việt nam.......... 17

1.2.4.1. Tình hình nghiên cứu các dòng TGMS trên Thế giới .................... 17

1.2.4.2. Tình hình nghiên cứu tạo dòng TGMS của Việt nam .................... 25

1.2.5. Tình hình nghiên cứu chọn tạo tổ hợp lúa lai 2 dòng trên Thế giới và

Việt Nam...................................................................................................... 28

1.2.5.1. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo tổ hợp lúa lai 2 dòng trên Thế giới....... 28

1.2.5.2. Kết quả chọn tạo các tổ hợp lúa lai 2 dòng ở Việt nam. .............. 30

1.2.6. Tình hình phát triển lúa lai trên Thế giới ......................................... 34

1.2.7. Tình hình phát triển lúa lai của Việt Nam........................................ 39

CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU................................................................................................................ 44

iv

2.1. Vật liệu nghiên cứu (nguồn gốc phụ lục1)........................................... 44

2.1.1. Vật liệu sử dụng cho chọn tạo TGMS mới, thu thập cho đánh giá và

sử dụng ........................................................................................................ 44

2.1.1.1. Vật liệu sử dụng cho chọn tạo TGMS mới..................................... 44

2.1.1.2. Vật liệu TGMS thu thập cho đánh giá và sử dụng: T37S,T14S,

T256S, 4TGMS, T6S, 15TGMS, 12TGMS, 25S, Kim76S, TG1................... 44

2.1.2. Vật liệu TGMS cho đánh giá ngưỡng nhiệt độ, các đặc tính nông

sinh học, thử khả năng kết hợp: T37S, T14S, T256S, 4TGMS, TH17S-16,

TH3-3. ......................................................................................................... 44

2.1.3. Vật liệu làm bố cho lai tạo và tìm tổ hợp lai cực ngắn ngày mới: ... 44

2.1.4. Vật liệu cho nhân dòng mẹ, thử sức sống của vòi nhụy, đánh giá các

tổ hợp lai triển vọng: T256S, TH17S-16, RT201, RT205, RT203, LT3...... 44

2.2. Nội dung nghiên cứu. ........................................................................... 44

2.2.1. Nghiên cứu lai tạo, thu thập, chọn lọc và đánh giá các dòng TGMS

ngắn ngày. ................................................................................................... 44

2.2.1.1. Lai tạo và chọn lọc các dòng TGMS ngắn ngày............................ 44

2.2.1.2. Thu thập và chọn thuần các dòng TGMS ngắn ngày..................... 44

2.2.2. Đánh giá tính bất dục, các đặc tính nông sinh học và khả năng kết

hợp của các dòng TGMS thuần ngắn ngày (được lựa chọn)...................... 45

2.2.2.1. Đánh giá tính bất dục của các dòng TGMS thuần được lựa chọn 45

2.2.2.2. Đánh giá đặc tính hình thái và đặc tính nông sinh học của các

dòng TGMS thuần được lựa chọn............................................................... 45

2.2.2.3. Đánh giá KNKH của các dòng mẹ TGMS mới và các dòng bố .... 45

2.2.3. Nghiên cứu về lựa chọn TGST của dòng bố để chọn tạo các tổ hợp

lai cực ngắn; đánh giá so sánh một số tổ hợp lai được lựa chọn............... 45

2.2.3.1. Nghiên cứu về lựa chọn TGST của dòng bố để chọn tạo các tổ hợp

lai cực ngắn................................................................................................. 45

2.2.3.2. Đánh giá một số tổ hợp lai cực ngắn ngày triển vọng được lựa chọn... 45

2.2.4. Nhân dòng mẹ và nghiên cứu sức sống vòi nhụy của dòng mẹ T256S,

TH17S-16, bước đầu đưa ra hướng dẫn kỹ thuật sản xuất tổ hợp lai triển

vọng. ............................................................................................................ 45

2.2.4.1. Nhân dòng mẹ TGMS: T256S, TH17S-16...................................... 45

2.2.4.2. Nghiên cứu sức sống vòi nhụy của dòng mẹ T256S, TH17S-16.... 45

v

2.2.4.3. Bước đầu đưa ra hướng dẫn kỹ thuật sản xuất các tổ hợp lai triển

vọng. ............................................................................................................ 45

2.3. Phương pháp nghiên cứu:.................................................................... 45

2.3.1. Lai tạo, chọn lọc các dòng TGMS ................................................... 45

2.3.2. Phương pháp đánh giá đặc điểm nông sinh học và đặc tính bất dục

của các dòng TGMS.................................................................................... 48

2.3.3. Phương pháp đánh giá KNKHcác dòng bố mẹ trong TN Line xTester.

..................................................................................................................... 51

2.3.4. Phương pháp đánh giá so sánh tổ hợp lai triển vọng, nghiên cứu xây

dựng quy trình sản xuất hạt lai F1 và nhân dòng TGMS. .......................... 54

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................... 55

3.1. Nghiên cứu chọn tạo, thu thập, làm thuần và đánh giá các dòng

TGMS. ......................................................................................................... 55

3.1.1. Lai tạo, chọn lọc và đánh giá các dòng TGMS mới. ........................ 55

3.1.1.1. Lai tạo và chọn lọc các dòng TGMS mới ...................................... 55

3.1.1.2 Đánh giá một số đặc điểm sinh trưởng, hình thái của các dòng

TGMS mới chọn tạo .................................................................................... 66

3.1.2. Thu thập và chọn lọc các dòng TGMS ngắn ngày hiện có trong nước 72

3.2. Kết quả đánh giá độ bất dục hạt phấn và các đặc tính nông sinh học,

khả năng kết hợp của các dòng TGMS ngắn ngày tốt được lựa chọn........ 74

3.2.1. Nghiên cứu đặc tính mẫn cảm nhiệt độ, độ bất dục của hạt phấn của

một dòng TGMS tốt được lựa chọn............................................................. 74

3.2.2. Kết quả đánh giá các đặc tính hình thái và tính trạng nông sinh học

của các dòng TGMS được lựa chọn............................................................ 79

3.2.3. Nghiên cứu khả năng kết hợp của các dòng TGMS ngắn ngày triển

vọng được lựa chọn..................................................................................... 86

3.2.3.1. Đặc điểm nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất

của các dòng bố mẹ trong nghiên cứu KNKH............................................ 86

3.2.3.2. Đặc điểm nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất

của các tổ hợp lai F1 giữa các dòng bố mẹ trong NC KNKH.................... 88

3.2.3.3. Kết quả đánh giá KNKH chung (GCA) của các dòng bố mẹ ........ 91

3.2.3.4. Kết quả đánh giá KNKH riêng (SCA) của các dòng bố mẹ........... 95

vi

3.3. Nghiên cứu về lựa chọn TGST của các dòng bố để tạo ra các tổ hợp

lai cực ngắn ngày , so sánh các tổ hợp lai được lựa chọn ....................... 105

3.3.1. Nghiên cứu về lựa chọn TGST của các dòng bố để chọn tạo các tổ

hợp lai cực ngắn........................................................................................ 105

3.3.2. Đánh giá một số tổ hợp lai cực ngắn ngày được lựa chọn............. 110

3.3.2.1. Kết quả đánh giá một số tổ hợp lai được lựa chọn...................... 110

3.3.2.2. Đánh giá chất lượng gạo củamột số tổ hợp lai triển vọng.......... 118

3.4. Nhân dòng mẹ, nghiên cứu sức sống của vòi nhụy dòng mẹ có KNKH

chung cao, bước đầu đưa ra quy trình sản xuất hạt lai F1 các tổ hợp triển

vọng. .......................................................................................................... 120

3.4.1. Bước đầu nhân thử dòng mẹ TGMS: T256S,TH17S-16. ................ 120

3.4.2. . Nghiên cứu sức sống vòi nhụy của 2 dòng mẹ : T256S, TH17S-16 và

bước đầu đưa ra hướng dẫn kỹ thuật sản suất hạt lai các tổ hợp triển vọng.

................................................................................................................... 123

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ......................................................................... 129

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ................................. 131

LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.................................................................... 131

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................... 132

vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

TGMS: Thermo-sensitive Genic male Sterility- Bất dục đực di

truyền nhân mẵn cảm với nhiệt độ, ký hiệu là dòng S

PGMS: Photoperiodic-sensitive Genic Male Sterility- Bất dục

đực di truyền nhân mẵn cảm với quang chu kỳ.

P(T)GMS: Photo-Thermo Sensitive Genic Male Sterile- Bất dục

đực di truyền nhân mẵn cảm với quang chu kỳ và nhiệt

độ.

Dòng B: Maintainer line – Dòng duy trì bất dục đực cho dòng A

Dòng R: Restorer line – Dòng phục hồi hữu dục cho dòng A.

GCA: General Combining Ability- Khả năng kết hợp chung

SCA Special Combining Ability- Khả năng kết hợp riêng

F: Fertile: Hữu dục

S: Sterile – Bất dục

T: Temperature- Nhiệt độ

RCBD: Randommized complete block design- Kiều khối ngẫu

nhiên đầy đủ.

KNKH:

Var gca:

Khả năng kết hợp.

Variance of general combining ability- Phương sai khả

năng kết hợp chung.

KNKHC: Khả năng kết hợp chung

KNKHR: Khả năng kết hợp riêng

TBNN: Trung bình nhiều năm

TTDBKTTVTƯ: Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Trung ương

BCĐPCLBTƯ: Ban chỉ đạo phòng chống lụt bão Trung ương

viii

DANH MỤC HÌNH

TT

hình

Tên hình Trang

Hình 2.1: Sơ đồ chọn lọc các dòng TGMS theo phương pháp phả hệ ........... 46

Hình 3.1: Hình ảnh hoa nở của dòng mẹ T256S........................................... 101

Hình 3. 2: Hình ảnh hoa nở của dòng mẹ TH17S-16 .................................. 101

Hình 3.3: Hình ảnh dòng mẹ T256S trên ruộng TN ..................................... 102

Hình 3.4: Hình ảnh dòng mẹ TH17S-16 trên ruộng TN............................... 102

Hình 3.5: Ảnh dòng mẹ TGMS T256S trồng trong xô................................. 103

Hình 3. 6: Ảnh dòng mẹTH17S-16 trồng trong xô....................................... 104

Hình 3.7: Ảnh ruộng đánh giá, so sánh một số tổ hợp lai 2 dòng cực ngắn

ngày .............................................................................................................. 116

Hình 3.8: Tổ hợp lai F1 T256S/RT205 ........................................................ 117

Hình 3.9: Tổ hợp lai F1 T256S/RT201 ........................................................ 117

Hình 3.10: Ảnh tổ hợp TH17S-16/ RT203 vụ .............................................. 118

Hình 3.11: Hình ảnh dòng mẹ T256S khi nhân hạt, .................................... 122

Hình 3.12: Hình ảnh dòng mẹ TH 17S-16 khi nhân hạt, ............................. 122

ix

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Danh sách các dòng bất dục nhiệt độ của một số nước từ năm

1986-2003........................................................................................................ 19

Bảng 1.2. Nguồn gốc và đánh giá các dòng TGMS ( Latha và CS, 2004)..... 23

Bảng 1.3. Các dòng TGMS phát triển và sử dụng ở Việt Nam...................... 26

từ 2001-2005 ................................................................................................... 26

Bảng 1.4. Các tổ hợp lúa lai được công nhận 2003 ........................................ 29

Bảng 1.5. Lúa lai 2 dòng của Việt Nam được công nhận 2007...................... 32

Bảng 1.6. Diện tích và năng suất trong sản xuất lúa lai đại trà của ................ 41

Việt Nam từ 2008-2018 .................................................................................. 41

Bảng 1.7. Diện tich và năng suất sản xuất hạt giống lúa lai F1 ở Việt Nam.. 42

giai đoạn 2008-2018........................................................................................ 42

Bảng 1.8. Công thức xử lý ngưỡng chuyển đổi tính dục các dòng................. 50

Bảng 1.9. Công thức xử lý ngưỡng chuyển đổi tính dục các dòng TGMS .... 51

Bảng 3.1. Thời gian từ gieo đến trỗ của một số dòng R và dòng TGMS cho lai

tạo dòng TGMS mới, ...................................................................................... 56

Bảng 3.2. Mức độ cây bất dục đời F2 của một số tổ hợp được phân lập, ...... 59

Bảng 3.3. Độ bất dục hạt phấn và thời gian sinh trưởng của một số dòng bất

dục, .................................................................................................................. 60

Bảng 3.4. Đặc điểm của một số dòng bất dục từ F2 được tiếp tục chọn lọc ở

các thế hệ tiếp theo.......................................................................................... 61

Bảng 3.5. Kết quả phân lập cây F3 bất dục từ cây F2 hữu thụ....................... 63

Bảng 3.6. Độ bất dục hạt phấn và thời gian từ gieo đến trỗ của một số cá

thểbất dục thế hệ F3 ........................................................................................ 64

Bảng 3.7. Sự thay đổi về thời gian sinh trưởng của các dòng TGMS qua quá

trình chọn lọc, qua các đời tự thụ.................................................................... 65

Bảng 3.8. Một số đặc điểm sinh trưởng, hình thái của các dòng TGMS........ 66

Bảng 3.9. Đặc điểm về lá đòng, màu sắc lá đòng ........................................... 68

Bảng 3.10. Đặc điểm về hạt phấn, vòi nhụy, màu sắc hoa, hạt, ..................... 69

Bảng 3.11. Đặc điểm về bông và hoa của các dòng TGMS .......................... 70

Bảng 3.12. Khả năng chống chịu một số loại sâu bệnh chính ........................ 71

x

Bảng 3.13. Kết quả đánh giá độ thuần của các dòng TGMS ngắn ngày, ....... 72

Bảng 3.14. Các dòng TGMS được thu thập và đánh giá sơ bộ ...................... 73

Bảng 3.15. Thời gian sinh trưởng, độ thuần, độ bất dục hạt phấn của các dòng

TGMS mới được lựa chọn .............................................................................. 74

Bảng 3.16. Tỷ lệ hạt phấn hữu dục và tỷ lệ kết hạt của các dòng TGMS qua

các tháng trong điều kiện tự nhiên .................................................................. 76

Bảng 3.17. Thời kỳ cảm ứng nhiệt độ và tỷ lệ hạt phấn hữu dục (%) của các

dòng TGMS ở các chế độ nhiệt khác nhau ..................................................... 78

Bảng 3.18. Ảnh hưởng của các mức nhiệt độ xử lý đến sự chuyển hóa

hữudục hạt phấn của các dòng TGMS có triển vọng...................................... 79

Bảng 3.19. Một số đặc tính hình thái của một số dòng TGMS thuần triển

vọng................................................................................................................. 80

Bảng 3.20. Một số tính trạng các dòng TGMS triển vọng.............................. 81

Bảng 3.21. Đặc điểm số hoa trên bông, chiều dài cổ bông, tỷ lệ hoa ấp bẹ của

các dòng TGMS triển vọng............................................................................. 82

Bảng 3.22. Đặc tính nở hoa và ngưỡng nhiệt độ bất dục của các dòng TGMS

triển vọng......................................................................................................... 84

Bảng 3.23. Đặc điểm về khả năng nhận phấn của các dòng TGMS triển vọng

......................................................................................................................... 85

Bảng 3.24. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng TGMS triển vọng trong

điều kiện đồng ruộng (điểm)........................................................................... 86

Bảng 3.25. Đặc điểm nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất và năng

suất củacác dòng bố mẹ................................................................................... 87

Bảng 3.26. Đặc điểm nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất và năng

suất của các tổ hợp lai F1 giữa các dòng mẹ mới và các dòng bố.................. 90

Bảng 3.2. Giá trị khả năng kết hợp chung (GCA) ở một số tính trạng của các

dòng bố mẹ ...................................................................................................... 94

Bảng 3.28. Giá trị SCA của các dòng bố mẹ ở tính trạng năng suất thực thu 96

Bảng 3.29. Giá trị SCA ở tính trạng thời gian từ gieo đến trỗ........................ 97

Bảng 3.30. Giá trị SCA ở tính trạng chiều cao cây......................................... 99

Bảng 3.31. Đánh giá thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai so với bố mẹ.106

Bảng 3.32. Thời gian sinh trưởng của một số tổ hợp F1 so với bố mẹ ........ 109

xi

Bảng 3.33. Đánh giá so sánh một số tổ hợp lai triển vọng .......................... 111

Bảng 3.34. Đánh giá sâu bệnh các dòng trong điều kiện tự nhiên................ 112

Bảng 3.35. Đánh giá so sánh một số tổ hợp lai –.......................................... 113

Bảng 3.36. Tình hình sâu bệnh hại chính của một số tổ hợp lai triển vọng

trong điều kiện tự nhiên ................................................................................ 115

Bảng 3.37. Phân tích mẫu gạo thương phẩm ............................................... 119

Bảng 3.38. Kết quả nhân dòng mẹ T256S, TH17S-16 từ 11/2017-5/2018 .. 121

Bảng 3.39. Tỷ lệ kết hạt sau ngày nở hoa của dòng T256S và TH17S-16... 123

Bảng 3.40. Kết quả sản xuất thử một số tổ hợp lai vọng.............................. 128

xii

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Các tỉnh phía Bắc hàng năm thường có rét đậm, rét hại vào tháng cuối

năm trước đến tháng đầu năm sau (tháng 12, tháng 1), đặc biệt là các tỉnh

miền núi, có những năm rét sâu, nhiệt độ xuống dưới 00

C. Các tỉnh miền núi

như Lào Cai, Lai Châu, Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Cạn,Yên Bái, Hà Giang,

Lạng Sơn, Điện Biên đợt rét ngày 12 tháng 1 năm 2015 nhiệt độ trung bình

chỉ từ 10 - 150

C, đợt rét ngày 25 tháng 1 năm 2016 các tỉnh đều có mưa tuyết

băng giá, nhiều nơi có sương muối (TTKTTVTƯ, 2015, 2016). Rét đậm rét

hại gây thiệt hại rất lớn cho sản xuất nông nghiệp, đặc biệt với cây lúa. Rét

đậm, rét hại thường dẫn đến lúa chết sau khi cấy, hoặc gieo cấy chậm lại làm

ảnh hưởng đến năng suất và làm chậm gieo cấy các vụ tiếp theo. Ngoài rét

đậm rét hại thì các tỉnh miền núi phía Bắc, các tỉnh Bắc Trung bộ còn hay xảy

ra ngập lũ, lũ thường bắt đầu từ tháng 6 đến tháng 8 hàng năm, đây cũng là

yếu tố gây thiệt hại rất lớn cho đời sống và cho sản xuất lúa. Như vậy để tránh

rét đậm, rét hại vào đầu vụ Xuân của các tỉnh đồng bằng và các tỉnh miền núi

phía Bắc và né tránh ngập lũ cho vụ hè thu cho các tỉnh Bắc Trung bộ và các

tỉnh Miền Trung thì cần có các giống lúa cực ngắn ngày (TGST< 100 ngày

trong vụ Mùa), năng suất cao, đảm bảo gieo cấy vào tháng 2, tháng 3 thu

hoạch tháng 5, tháng 6 trong vụ Xuân muộn, hoặc gieo cấy cuối tháng 4,

tháng 5 thu hoạch tháng 8 trong vụ Hè thu, Mùa cực sớm. Lúa mùa cực sớm

còn đóng vai trò quan trọng trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng, thuận lợi cho

sản xuất cây rau mầu vụ Đông có giá tri kinh tế cao ở các tỉnh phía Bắc

Hiện tại Việt Nam đã có các giống lúa thuần cực ngắn ngày nhưng

năng suất ở các tỉnh phía Bắc còn hạn chế, năng suất mới chỉ đạt 4,5-5,5

tấn/ha như giống P6ĐB, giống N25 năng suất 5,5-6,5 tấn/ha. Trong khi đó lúa

lai năng suất cao hơn lúa lùn cải tiến có thời gian sinh trưởng tương đương từ

20-30%. Do vậy việc nghiên cứu chọn tạo các giống lúa lai 2 dòng cực ngắn

ngày có năng suất cao là cần thiết cho các tỉnh phía Bắc.

1

Trước hạn chế là các dòng mẹ TGMS hiện có trong nước hầu hết có

thời gian sinh trưởng trung và dài ngày, nên không phù hợp cho lai tạo lúa lai

cực sớm. Để khắc phục những hạn chế trên của các dòng TGMS cho lai tạo

giống lúa lai cực sớm ở Việt Nam và đáp ứng được nhu cầu cấp thiết của sản

xuất chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu chọn tạo một số

dòng TGMS ngắn ngày để tạo giống lúa lai cực ngắn ở các tỉnh phía Bắc”

2.Mục tiêu của đề tài

- Tạo và chọn lọc được các dòng TGMS ngắn ngày có các đặc tính

nông sinh học tốt, độ bất dục ổn định, có khả năng kết hợp cao để tạo được

các tổ hợp lúa lai hai dòng cực ngắn ngày (≤100 ngày trong vụ Mùa) năng

suất cao, chất lượng khá phục vụ cho sản xuất lúa ở các tỉnh phía Bắc.

3.Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Gồm các dòng mẹ TGMS (dòng bất dục đực

di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ), các dòng lúa thuần và một số tổ hợp lai

hai dòng được tạo ra từ các vật liệu nói trên.

- Phạm vi nghiên cứu

+ Đề tài được tiến hành tại một số tỉnh: Hà Nội, Hải Dương, Lào Cai.

+ Đề tài được tiến hành từ 10/2012 - 5/2019.

+ Đề tài tập trung nghiên cứu chọn tạo các dòng TGMS ngắn ngày,

đánh giá các đặc tính nông sinh học, độ bất dục, khả năng chống chịu sâu

bệnh trong điều kiện tự nhiên, khả năng kết hợp của các dòngTGMS thuần và

sức sống vòi nhụy của các dòng TGMS có KNKH chung cao. Chọn tạo các tổ

hợp lai hai dòng cực ngắn ngày ≤100 ngày (trong vụ Mùa) có năng suất cao,

chất lượng tốt.

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1.Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp thêm luận cứ khoa học cho lai

tạo và chọn lọc các dòng mẹ bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ

2

có thời gian sinh trưởng ngắn ngày và các tổ hợp lúa lai cực ngắn ngày năng

suất cao.

- Luận án là tài liệu tham khảo cho các nhà nghiên cứu chọn tạo giống,

cho công tác giảng dạy tại các trường Đại học chuyên ngành sinh học và nông

nghiệp.

4.2. Ý nghĩa thực tiễn.

- Đã chọn tạo được 2 dòng TGMS: T256S, TH17S-16 và 2 dòng bố

RT205, RT201 có khả năng kết hợp chung cao về năng suất. Dòng T256S còn

có khả năng kết hợp thấp về TGST và chiều cao cây cuối cùng, đặc tính này

rất phù hợp cho dòng mẹ của tổ hợp lúa lai cực sớm, chống đổ tốt.

- Chọn tạo được 3 tổ hợp lai triển vọng: T256S/RT205, T256S/RT201

và TH17S-16/RT203 có TGST cực sớm, năng suất cao, chất lượng khá là

nguồn giống tốt cho ứng phó với rét đậm, rét hại ở phía Bắc, né lũ và tiết

kiệm nước ở Miền Trung. Ngoài ra giống trồng trong vụ mùa cực sớm còn

tạo điều kiện cho sản xuất rau mầu, cây vụ Đông sớm có giá trị kinh tế cao

trên đất lúa của các tỉnh phía Bắc.

5. Những đóng góp mới của luận án

5.1.Những đóng góp mới về lý luận cho sự phát triển của khoa học

chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng.

- Để tạo dòng mẹ TGMS ngắn ngày mới: Dùng các dòng bố ngắn ngày

lai với các dòng mẹ TGMS và chọn lọc các tổ hợp lai F1 có thời gian sinh

trưởng ngắn, tiếp tục phân lập và chọn lọc cây bất dục và cây hữu dục từ thế

hệ F2, F3 có thời gian sinh trưởng cực ngắn theo phương pháp phả hệ sẽ chọn

được các dòng TGMS có thời gian sinh trưởng ngắn ngày, cực ngắn ngày.

- Để tạo các tổ hợp lai F1 có thời gian sinh trưởng cực ngắn ngày: thì

chọn dòng bố có TGST từ gieo đến trỗ nhỏ hơn hoặc bằng 75 ngày lai với

dòng mẹ có TGST cực ngắn ngày, sẽ tạo ra các tổ hợp lai cực ngắn ngày mới.

5.2. Những đóng góp mới phục vụ sản xuất

3