Nghiên cứu chọn tạo và khai thác một số vật liệu bố mẹ trong chọn giống lúa lai hai dòng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

NGUYỄN NHƯ HẢI

NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO VÀ KHAI THÁC MỘT SỐ

VẬT LIỆU BỐ MẸ TRONG CHỌN GIỐNG LÚA LAI HAI DÒNG

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng

Mã số: 62 62 05 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS. Nguyễn Văn Hoan

2. TS. Phạm ðồng Quảng

Hà Nội - 2008

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………i

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu

kết quả nghiên cứu ñược nêu trong luận án là trung thực và chưa từng

ñược công bố trong bất kỳ một công trình nào khác, các thông tin trích dẫn

sử dụng trong luận án ñều ñược ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội ngày 15 tháng 9 năm 2008

Tác giả

Nguyễn Như Hải

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ii

ii

LỜI CÁM ƠN

***

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Văn Hoan,

TS. Phạm ðồng Quảng ñã tận tình hướng dẫn và tạo mọi ñiều kiện ñể tôi

hoàn thành công trình nghiên cứu này.

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc GS.TS. Phạm Ngọc

Thụy, TS. Nguyễn Văn Ảnh, PGS.TS. Nguyễn Văn ðĩnh, TS. Nguyễn Tuấn

Sơn và các thày cô khoa Sau ñại học, Bộ môn Di truyền giống-Trường ðại

học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ và tạo ñiều kiện ñể tôi hoàn

thành luận án. Tôi xin cảm ơn TS. Hà Văn Nhân, cùng tập thể Bộ môn Kỹ

thuật hạt giống, Viện Cây lương thực và cây thực phẩm.

Tôi xin cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Trâm, PGS.TS. Nguyễn Trí

Hoàn, GS.TS. Hoàng Tuyết Minh, GS.TS.Trần Duy Quý ñã nhiệt tình chỉ bảo

và giúp ñỡ tôi hoàn thiện thêm luận án.

Tôi xin cảm ơn TS. Trịnh Khắc Quang, ThS. Phạm Thiên Lương ñã tạo

nhiều ñiều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành công trình này.

Luận án này ñược hoàn thành còn có sự giúp ñỡ tận tình của nhiều

ñồng nghiệp trong và ngoài cơ quan, cùng với sự ñộng viên khuyến khích của

gia ñình trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội ngày 15 tháng 9 năm 2008

Tác giả

Nguyễn Như Hải

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iii

iii

MỤC LỤC

Lời cam ñoan ...................................................................................................i

Lời cảm ơn........................................................................................................ii

Mục lục............................................................................................................iii

Các chữ viết tắt ñược sử dụng trong luận

án.....................................................vi

Danh mục các bảng........................................................................................viii

Danh mục các sơ ñồ…......................................................................................x

Danh mục các hình ảnh ....................................................................................x

MỞ ðẦU ............................................................................................................... 1

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI........................................................1

2. MỤC TIÊU CỦA ðỀ TÀI....................................................................3

3. ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .....................................3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI

............................................................................................................................... 5

1.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI ...................................................5

1.2. MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ KHAI THÁC ƯU THẾ

LAI Ở CÂY LÚA......................................................................................7

1.2.1. HIỆN TƯỢNG BẤT DỤC ðỰC Ở LÚA...................................25

1.2.2 ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG EGMS 26

1.2.3 ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG BẤT DỤC ðỰC TRONG CHỌN

GIỐNG LÚA LAI HAI DÒNG ..................................................29

1.2.4 PHƯƠNG PHÁP CHỌN BỐ MẸ ðỂ TẠO CÁC TỔ HỢP LAI

CÓ ƯU THẾ LAI CAO.............................................................32

1.2.5 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THỤ PHẤN NGOÀI CỦA CÁC

DÒNG TGMS ...........................................................................34

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iv

iv

1.2.6 CHỌN LỌC DÒNG PHỤC HỒI HỮU DỤC CHO DÒNG EGMS

..................................................................................................35

1.3 CHIẾN LƯỢC CHỌN TẠO VÀ NÂNG CAO ƯU THẾ LAI Ở

LÚA .........................................................................................................37

1.3.1 SỬ DỤNG KIỂU CÂY MỚI Ở IRRI VÀ CẢI TIẾN HÌNH THÁI

..................................................................................................38

1.3.2 CHỌN TẠO LÚA LAI 2 DÒNG SỬ DỤNG CÁC CÁC DÒNG CÓ

KIỂU CÂY MỚI (NTP) ..............................................................38

1.3.3 SỬ DỤNG ƯU THẾ LAI GIỮA CÁC LOÀI PHỤ.....................39

1.3.4 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CHỌN GIỐNG

LÚA LAI...................................................................................42

1.3.5 SỬ DỤNG NHÓM ƯU THẾ LAI ðỂ PHÁT TRIỂN CÁC TỔ

HỢP LÚA LAI MỚI..................................................................43

1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT LÚA LAI CỦA VIỆT

NAM ........................................................................................................43

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU48

2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .............................................................48

2.2 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU (PHỤ LỤC 1, 2)...................................49

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................50

2.4 THỜI GIAN VÀ ðỊA ðIỂM NGHIÊN CỨU..................................57

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 59

3.1 KẾT QUẢ CHỌN TẠO MỘT SỐ DÒNG TGMS MỚI.................59

3.1.1 CHỌN TẠO DÒNG TGMS MỚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LAI

HAI DÒNG TGMS ....................................................................59

3.1.2 KẾT QUẢ PHÂN LẬP CÁC DÒNG TGMS TỪ NGUỒN GIỐNG

NHẬP NỘI................................................................................62

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………v

v

3.1.3 KẾT QUẢ ðÁNH GIÁ MỘT SỐ ðẶC ðIỂM NÔNG HỌC CỦA

CÁC DÒNG TGMS MỚI..........................................................64

3.1.4 KẾT QUẢ ðÁNH GIÁ ðỘ ỔN ðỊNH CỦA CÁC DÒNG TGMS

MỚI TRONG ðIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC ðỒNG

BẰNG BẮC BỘ........................................................................78

3.2. ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CỦA CÁC DÒNG BỐ MẸ

TRONG TẬP ðOÀN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU................................82

3.2.1 ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CỦA MỘT SỐ DÒNG

ðỘT BIẾN TRIỂN VỌNG........................................................84

3.2.2 PHÂN TÍCH SỰ ðA DẠNG DI TRUYỀN CỦA NGUỒN VẬT

LIỆU NGHIÊN CỨU ................................................................88

3.2.3 PHÂN TÍCH MỘT SỐ THÔNG SỐ DI TRUYỀN VÀ KHẢ

NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG BỐ MẸ ðƯỢC LỰA

CHỌN .......................................................................................97

3.3 KẾT QUẢ ðÁNH GIÁ MỘT SỐ TỔ HỢP LAI TRIỂN VỌNG.116

3.3.1 KẾT QUẢ ðÁNH GIÁ MỘT SỐ TỔ HỢP LAI ðƯỢC LỰA

CHỌN ..................................................................................... 116

3.3.2 KẾT QUẢ ðÁNH GIÁ MỘT SỐ TỔ HỢP LAI TRIỂN VỌNG

................................................................................................ 119

3.3.3 KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM QUỐC GIA TỔ HỢP LAI

103S/ðB5 (VL1) ..................................................................... 123

3.4. KẾT QUẢ BƯỚC ðẦU NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY

TRÌNH SẢN XUẤT HẠT LAI F1 VÀ NHÂN DÒNG MẸ CỦA HAI

TỔ HỢP LAI VL1 VÀ TG1/ðB6.........................................................125

3.4.1 KẾT QUẢ BƯỚC ðẦU NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT SẢN

XUẤT HẠT LAI F1 CỦA 2 TỔ HỢP LAI VL1 VÀ TG1/ðB6

................................................................................................ 125

3.4.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NHÂN DÒNG MẸ TG1 ................ 128

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vi

vi

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ............................................................................... 132

NHỮNG CÔNG TRÌNH ðà CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN 134

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 136

PHẦN PHỤ LỤC

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vii

vii

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT ðƯỢC SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN

Chữ viết tắt Nghĩa

BSA: Bulkd Segregant Analysis Phương pháp phân tích thể phân ly

theo nhóm

CMS: Cytoplasmic Male Sterile Bất dục ñực tế bào chất, ký hiệu là

dòng A

Dòng B: Maintainer line Dòng duy trì bất dục cho ñực cho

dòng A

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

EGMS: Environmental-sensitive Genic

Male Sterility

Bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm

với ñiều kiện môi trường

F: (Fertile) Hữu dục

GCA: General Combining Ability Khả năng kết hợp chung

Hs: Standard heterosis Ưu thế lai chuẩn

IRRI: International Rice Research

Institute

Viện Nghiên cứu lúa quốc tế

LƯBC Lưỡng ưu bội cửu

NTP: New Plant Type Kiểu cây mới

NƯ 838 Nhị ưu 838

P: Photoperiod Chu kỳ chiếu sáng

TGMS: Thermo- sensitive Genic Male

Sterile

Bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm

với nhiệt ñộ

PGMS: Photoperiod-sensitive Genic

Male Sterile

Bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm

với quang chu kỳ

P(T)GMS: Photoperiod and thermo￾sensitive Genic Male Sterile

Bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm

với quang chu kỳ và nhiệt ñộ

T(P)GMS: Thermo and Photoperiod -

sensitive Genic Male Sterile

Bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm

với nhiệt ñộ và quang chu kỳ.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………viii

viii

PDGMR: Pingxiang Dominant Genic

Male Sterile Rice

Lúa bất dục ñực mang gen trội

QTL: Quantitative trait loci Locus tính trạng số lượng

RAPD: Rapid analysis polymorphysm

DNA

Phân tích nhanh ña hình ñộ dài

mảnh phân cắt ADN

RFLP: Restriction fregmenth length

polymorphysm

ða hình ñộ dài ñoạn giới hạn

RCBD: Randomized complete block

design

Kiểu khối ngẫu nhiên hoàn toàn

SCA: Special Combining Ability Khả năng kết hợp riêng

S: Sterile Bất dục

SSR: Simple sequence repeat Lặp trình tự ñơn

T: Temperature Nhiệt ñộ

TGMS: Thermo- sensitive Genic Male

Sterile

Bất dục ñực di truyền nhân mẫn

cảm với nhiệt ñộ

UTL Ưu thế lai

Var.gca: Variance of general

combining ability

Phương sai khả năng kết hợp chung

Var.sca: Variance special combining

ability

Phương sai khả năng kết hợp riêng

WA: Wild Abortion Dòng bất dục ñực tế bào chất dạng

hoang dại

WCG: Wide compatibility gene Gen tương hợp rộng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ix

ix

DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU

TT Tên bảng Trang

1.1 ðiều kiện nhiệt ñộ và ánh sáng trong phytotron ñể ñánh giá các

dòng EGMS 23

2.1.a Công thức xử lý ngưỡng chuyển ñổi tính dục các dòng TGMS 49

2.1.b Công thức xử lý ngưỡng chuyển ñổi tính dục các dòng TGMS 50

3.1 ðặc tính nông sinh học của các dòng TGMS mới phân lập 56

3.2 Kết quả phân lập dòng TGMS trong tập ñoàn giống nhập nội 59

3.3 Các dòng TGMS mới chọn tạo 60

3.4 Tỷ lệ hạt phấn hữu dục và tỷ lệ kết hạt của các dòng TGMS qua

các tháng trong ñiều kiện tự nhiên (%) 62

3.5 Thời kỳ cảm ứng nhiệt ñộ và tỷ lệ hạt phấn hữu dục của các

dòng TGMS ở các chế ñộ nhiệt khác nhau

65

3.6 ảnh hưởng của các mức nhiệt ñộ xử lý ñến sự chuyển hóa tính

dục hạt phấn của các dòng TGMS 65

3.7 §Æc tÝnh bÊt dôc-h÷u dôc cña c¸c dßng TGMS 66

3.8 Mét sè tÝnh tr¹ng n«ng häc cña c¸c dßng TGMS 68

3.9 §Æc ®iÓm h×nh th¸i l¸ ®ßng cña c¸c dßng TGMS 68

3.10 §Æc ®iÓm cÊu tróc hoa cña c¸c dßng TGMS 70

3.11 TËp tÝnh në hoa vµ tû lÖ kÕt h¹t sau ngµy në hoa cña c¸c dßng

TGMS 71

3.12 Tû lÖ kÕt h¹t cña c¸c dßng TGMS khi lai víi dßng bè 72

3.13 Kh¶ n¨ng chèng chÞu s©u bÖnh vµ ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh bÊt thuËn

cña c¸c dßng TGMS trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn 73

3.14 Thêi gian bÊt dôc cña c¸c dßng TGMS trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn 74

3.15 §é biÕn ®éng mét sè tÝnh tr¹ng n«ng häc cña c¸c dßng TGMS ë

vô thø 3 sau ph©n lËp dßng thuÇn

75

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………x

x

3.16 Mét sè ®Æc ®iÓm n«ng häc cña c¸c dßng TGMS míi chän läc 76

3.17 Mét sè ®Æc ®iÓm chÝnh cña c¸c dßng ®ét biÕn triÓn väng 81

3.18 N¨ng suÊt cña c¸c tæ hîp lai vµ gi¸ trÞ kh¶ n¨ng kÕt hîp chung

cña mét sè dßng ®ét biÕn

82

3.19 Ph©n nhãm c¸c dßng bè mÑ theo kho¶ng c¸ch Euclide 86

3.20 Mét sè tÝnh tr¹ng chÝnh cña 27 dßng gièng bè mÑ ®−îc sö dông

trong ch−¬ng tr×nh lai kiÓm ®Þnh Line x Tester

89

3.21 Ph−¬ng sai vµ ®é biÕn ®éng di truyÒn c¸c tÝnh tr¹ng cña c¸c dßng

bè mÑ nghiªn cøu

90

3.22 Ph©n tÝch ph−¬ng sai theo m« h×nh Kempthorne (1957) 93

3.23 Mét sè thµnh phÇn di truyÒn tÝnh tr¹ng ®êi F1 theo m« h×nh

Kempthorme (1957)

94

3.24 Kh¶ n¨ng kÕt hîp chung mét sè tÝnh tr¹ng cña c¸c dßng bè mÑ 97

3.25 Kh¶ n¨ng kÕt hîp riªng theo tÝnh tr¹ng n¨ng suÊt 103

3.26 Quan hÖ gi÷a GCA vµ SCA 108

3.27 KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ mét sè tæ hîp lai ®−îc lùa chän 111

3.28 §Æc ®iÓm n«ng sinh häc cña mét sè tæ hîp lai triÓn väng 113

3.29 N¨ng suÊt c¸c tæ hîp lai triÓn väng t¹i mét sè ®iÓm kh¶o nghiÖm 114

3.30.a Mét sè chØ tiªu chÊt l−îng g¹o cña c¸c tæ hîp lai triÓn väng 114

3.30.b ChÊt l−îng c¬m cña mét sè tæ hîp lai triÓn väng 115

3.31 Mét sè ®Æc ®iÓm n«ng sinh häc vµ c¸c yÕu tè cÊu thµnh n¨ng suÊt

cña c¸c dßng bè mÑ vµ con lai F1 tæ hîp lai VL1

117

3.32 N¨ng suÊt cña tæ hîp lai VL1 qua c¸c vô kh¶o nghiÖm 117

3.33 Kh¶ n¨ng chèng chÞu s©u bÖnh vµ ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh bÊt thuËn

cña tæ hîp lai VL1

118

3.34 KÕt qu¶ s¶n xuÊt h¹t lai F1 cña hai tæ hîp lai triÓn väng VL1 vµ

TG1/§B6

120

3.35 ¶nh h−ëng cña thêi vô gieo ®Õn sù chuyÓn ®æi tÝnh dôc vµ c¸c

®Æc ®iÓm n«ng häc, n¨ng suÊt h¹t tù thô cña dßng TG1

122

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………xi

xi

DANH MỤC CÁC SƠ ðỒ

TT Tên sơ ñồ Trang

3.1 Sơ ñồ chọn tạo dòng TG1 và TG3 57

3.2 Cây phân nhóm 78 dòng giống bố mẹ trong tập ñoàn

nghiên cứu 88

DANH MỤC CÁC ẢNH

TT Tên ảnh

1 Giống lúa ðB6 tại Trạm Khảo nghiệm Văn Lâm, vụ xuân 2005

2 Giống lúa ðB5 tại Trường ðại học Nông nghiệp I, vụ xuân 2005

3 Dòng TG1 tại Trường ðại học Nông nghiệp I, vụ xuân 2006

4 Dòng TG2 tại Trường ðại học Nông nghiệp I, vụ xuân 2006

5 Dòng TG1 giai ñoạn hữu dục tại Trường ðại học Nông nghiệp I, vụ

xuân 2006

6 Tổ hợp lai 103S/MH1 tại Trạm Khảo nghiệm Văn Lâm, vụ xuân 2007

7 Tổ hợp lai TG1/ðB5 tại Trạm Khảo nghiệm Văn Lâm, vụ xuân 2007

8 Tổ hợp lai TG1/ðB6 tại Trạm Khảo nghiệm Văn Lâm, vụ xuân 2007

9 Tổ hợp lai VL1 tại Trạm Khảo nghiệm Văn Lâm, vụ mùa 2004

10 Tổ hợp lai VL2 (103S/ðB6) tại Trạm Khảo nghiệm Văn Lâm, vụ mùa

2004

11 Tổ hợp lai Peiai47S/ðB6 tại Trạm Khảo nghiệm Văn Lâm, vụ mùa

2004

12 Nhân dòng TG1 tại Trường ðại học Nông nghiệp, vụ xuân 2007

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1

1

MỞ ðẦU

1. Tính cấp thiết của ñề tài

Nghiên cứu sử dụng ưu thế lai ở lúa là một biện pháp ñể tăng năng suất

lúa. So với các phương pháp chọn tạo giống lúa khác thì ñây là phương pháp

hữu hiệu nhất ñể nâng cao năng suất lúa hơn nữa trong thời gian tới.

Thành công trong việc sử dụng hiệu ứng ưu thế lai ở cây lúa, chọn tạo

ñược các tổ hợp lai có ưu thế lai cao, gieo cấy trên diện tích lớn; tạo ra các ñột

phá về năng suất và sản lượng lúa là thành tựu nổi bật của Trung Quốc và loài

người trong ba thập niên cuối thế kỷ 20 (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [13].

Ở Trung Quốc, năm 1997 diện tích trồng lúa lai ñã lên ñến 17,5 triệu

ha, chiếm 50% diện tích lúa cả nước. Hiện nay lúa lai ñược phát triển trên 20

nước khác trên thế giới, ñặc biệt ở Việt Nam, Ấn ðộ, Philippin, Bangladesh,

Indonesia, Myanma và Mỹ (Ronald P. Cantrll, 2003) [78]

Ở Việt Nam, theo ñịnh hướng chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp,

diện tích trồng lúa sẽ giảm, vì vậy ñể ñảm bảo an ninh lương thực và giữ mức

xuất khẩu gạo cao trong ñiều kiện dân số tăng thì việc ñưa lúa lai vào sản xuất

sẽ là một giải pháp cần thiết, ñặc biệt là vùng ðồng bằng sông Hồng ñất chật

người ñông và vùng Trung du miền núi phía Bắc, nơi cần xóa ñói giảm nghèo

cho ñồng bào các dân tộc.

Trong những năm gần ñây, lúa lai ñã ñược phát triển mạnh ở Việt Nam

và ñã thể hiện ñược nhiều ưu thế vượt trội so với lúa thuần: Năng suất tăng

15-20%, thời gian sinh trưởng ngắn, ñáp ứng ñược yêu cầu sản xuất nông

nghiệp trong giai ñoạn hiện nay. Lúa lai ñã ñóng góp lớn vào an ninh lương

thực quốc gia, tăng lợi nhuận cho người lao ñộng, tạo thêm công ăn việc làm

ở nông thôn và dành ñất ñai cho các hoạt ñộng sản xuất có lợi ích cao hơn

(Bùi Bá Bổng, 2002) [2], (Trần Văn ðạt, 2002) [10].

Theo kết quả ñiều tra của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………2

2

phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia, vụ mùa 2003 và xuân 2004, diện tích

lúa lai cả nước ñạt 621.303 ha, chiếm 9,04% diện tích lúa cả nước (Phạm

ðồng Quảng, 2005) [31]. Tuy nhiên các giống lúa lai ñang sử dụng ở nước ta

hiện nay chủ yếu thuộc hệ ba dòng, còn một số nhược ñiểm như dễ bị nhiễm

sâu bệnh, công nghệ sản xuất hạt lai phức tạp nên giá thành hạt giống còn cao.

Hệ thống lúa lai hai dòng khắc phục những hạn chế của hệ thống lúa

lai ba dòng do những tiến bộ sau ñây: Các tổ hợp lai hai dòng có năng suất

cao hơn 5-10% do có thể tiến hành lai xa huyết thống hoặc lai xa ñịa lý;

không bị hiện tượng ñồng tế bào chất cản trở; không cần phải có dòng duy trì

bất dục (dòng B) nên giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm.

Hơn nữa, ñiều kiện thời tiết khí hậu ở Việt Nam tương ñối thuận lợi

cho phát triển lúa lai hai dòng. Vì vậy, việc nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai

hai dòng là một xu hướng tất yếu ñể phát triển lúa lai ở nước ta.

Hiện nay ở Việt Nam, công tác nghiên cứu lúa lai 2 dòng ñang ñược

triển khai mạnh mẽ và ñã thu ñược một số kết quả khả quan. Một số vật liệu

dòng bố mẹ và các tổ hợp lúa lai hai dòng mới ñã ñược chọn tạo và phát triển

vào sản xuất, tuy nhiên số lượng còn rất hạn chế. Chỉ có một số dòng TGMS

(103S, T1S-96) và một số tổ hợp lúa lai hai dòng mới (Việt lai 20, TH3-3,

TH3-4, Việt lai 24) ñược sử dụng và phát triển rộng trong sản xuất. Một số tác

giả ñã có các nghiên cứu về bản chất di truyền và khả năng sử dụng của

nguồn vật liệu bố mẹ hiện có, nhưng phạm vi còn hạn chế, chưa ñáp ứng ñược

yêu cầu của công tác chọn tạo và phát triển hệ thống lúa lai hai dòng ở nước

ta.

Vì vậy ñể công tác chọn tạo lúa lai hai dòng ñạt kết quả tốt, ñáp ứng

ñược yêu cầu của sản xuất, cần phải có nguồn vật liệu bố mẹ phong phú, phù

hợp với ñiều kiện trong nước; có ñặc ñiểm nông học tốt, khả năng kết hợp

cao, ñặc tính bất dục ổn ñịnh và dễ sản xuất hạt lai. ðồng thời chúng ta cũng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn Tiến sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3

3

cần phải có các nghiên cứu cơ bản ñể nắm vững các ñặc ñiểm nông sinh học

và các ñặc ñiểm di truyền các tính trạng của chúng ñể có ñịnh hướng sử dụng

phù hợp trong công tác lai tạo. Trên cơ sở ñó tạo ra các tổ hợp lai mới ưu việt,

có năng suất cao, chất lượng tốt, giá thành hạ và thích ứng với ñiều kiện sinh

thái ở nước ta. Nhằm góp phần vào công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai

hai dòng, ña dạng hoá nguồn vật liệu nghiên cứu, chúng tôi ñã tiến hành ñề

tài: “Nghiên cứu chọn tạo và khai thác một số vật liệu bố mẹ trong chọn

giống lúa lai hai dòng”

2. Mục tiêu của ñề tài

- Chọn tạo và phân lập một số dòng bố mẹ ưu việt, thích ứng với ñiều

kiện sinh thái miền Bắc và sử dụng ñể tạo giống lúa lai hai dòng.

- Chọn tạo một số tổ hợp lúa lai hai dòng mới có triển vọng, phục vụ

sản xuất ở các tỉnh phía Bắc.

3. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu

- ðối tượng nghiên cứu: Gồm 11 dòng TGMS (dòng bất dục ñực nhân

mẫn cảm với nhiệt ñộ), 9 dòng phục hồi, 60 dòng giống lúa thuần và 110 tổ

hợp lúa lai hai dòng ñược tạo ra từ các vật liệu nói trên (phụ lục 1,2).

- Phạm vi nghiên cứu:

ðề tài ñược bắt ñầu nghiên cứu từ năm 2003 ñến năm 2007 trên cơ sở

kế thừa những kết quả nghiên cứu thu ñược từ năm 2001.

Nội dung chính của luận án là chọn tạo, phân lập và ñánh giá các ñặc

ñiểm nông sinh học của các dòng TGMS; phân tích sự ña dạng di truyền các

dòng giống bố mẹ trong tập ñoàn nghiên cứu, chọn các dòng ưu tú thích ứng

với ñiều kiện sinh thái phía Bắc. ðánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố

mẹ chọn lọc trên một số tính trạng nghiên cứu, qua ñó có ñịnh hướng sử dụng

cho phù hợp. Trên cơ sở các tổ hợp lai ñược lựa chọn, tiến hành nghiên cứu

ñặc ñiểm nông sinh học, năng suất và bước ñầu nghiên cứu một số biện pháp