Đánh Giá Dòng TGMS Mới Và Ứng Dụng Trong Chọn Tạo Giống Lúa Lai Hai Dòng Tại Miền Bắc Việt Nam

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4. Những đóng góp mới của luận án

1.5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai trong và ngoài nước

2.1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới

2.1.2. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước

2.2. Hệ thống bất dục sử dụng trong chọn giống lúa lai hai dòng

2.2.1. Bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ (TGMS) trên lúa

2.2.2. Bất dục di truyền nhân mẫn cảm quang chu kỳ (PGMS) ở lúa

2.2.3. Phương pháp chọn tạo các dòng bố mẹ lúa lai hai dòng

2.2.3.1. Phương pháp tạo dòng mẹ lúa lai hai dòng

2.2.3.2. Phương pháp tạo dòng bố lúa lai

2.2.4. Di truyền tính trạng mùi thơm, kích thước hạt và các yếu tố cấu thành năng suất ở lúa

2.2.4.1. Di truyền tính thơm

2.2.4.2. Di truyền của kích thước hạt

2.2.4.3. Di truyền một số tính trạng liên quan đến năng suất

2.2.5. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai chất lượng

2.2.6. Khả năng kết hợp của các dòng bố, mẹ lúa lai

2.2.7. Nghiên cứu khả năng chịu nóng của lúa

2.2.8. Một số nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật sản xuất hạt lúa lai F1

2.2.8.1. Xác định thời vụ sản xuất hạt lai F1

2.2.8.2. Nghiên cứu tỷ lệ hàng bố mẹ

2.2.8.3. Nghiên cứu mật độ và số dảnh cơ bản

2.2.8.4. Nghiên cứu sử dụng GA3 để nâng cao năng suất hạt lai F1

2.2.9. Biện pháp kỹ thuật thâm canh lúa lai

2.2.9.1. Đặc điểm sử dụng dinh dưỡng của lúa lai

2.2.9.2. Kỹ thuật thâm canh lúa lai

3. PHẦN 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.1.1. Địa điểm nghiên cứu

3.1.2. Thời gian nghiên cứu

3.2. Vật liệu nghiên cứu

3.3. Nội dung nghiên cứu

3.3.1. Nội dung 1: Đánh giá đặc điểm nông sinh học của dòng mẹ TGMS mới và dòng bố, đặc điểm tính dục của dòng mẹ và khả năng chịu nóng của dòng bố

3.3.2. Nội dung 2: Đánh giá đặc điểm nông sinh học của con lai F1; khả năng kết hợp của các dòng mẹ TGMS mới và dòng bố

3.3.3. Nội dung 3: Tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng tốt và chịu nóng

3.3.4. Nội dung 4: Xây dựng qui trình sản xuất tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng HQ21 (E15S/R29)

3.4. Phương pháp nghiên cứu

3.4.1. Nội dung 1: Đánh giá đặc điểm nông sinh học của dòng mẹ TGMS mới và dòng bố, đặc điểm tính dục của dòng mẹ và khả năng chịu nóng của dòng bố

3.4.2. Nội dung 2: Đánh giá đặc điểm nông sinh học của con lai F1; khả năng kết hợp của các dòng mẹ TGMS mới và dòng bố

3.4.3. Nội dung 3: Tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng tốt và chịu nóng

3.4.4. Nội dung 4: Xây dựng qui trình sản xuất tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng HQ21 (E15S/R29)

3.5. Phương pháp phân tích số liệu

4. PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. Đặc điểm nông sinh học của các dòng mẹ TGMS mới và dòng bố, đặc điểm tính dục của dòng mẹ TGMS mới và khả năng chịu nóng của các dòng bố

4.1.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng mẹ TGMS mới và dòng bố

4.1.2. Quá trình chuyển đổi tính dục của các dòng mẹ TGMS mới

4.1.3. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và xác định gen qui định tính mẫn cảm nhiệt độ của các dòng TGMS mới và các dòng TGMS phổ biến

4.1.4. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến quá trình nở hoa, đặc điểm nông sinh học của các dòng bố trong điều kiện xử lý nhân tạo

4.2. Đánh giá một số đặc điểm của con lai F1 và khả năng kết hợp của các dòng mẹ TGMS mới và các dòng bố

4.2.1. Đánh giá một số đặc điểm của con lai F1; khả năng kết hợp của các dòng mẹ TGMS mới và dòng bố trong vụ Xuân 2014

4.2.2. Đánh giá một số đặc điểm của con lai F1; khả năng kết hợp của các dòng mẹ TGMS mới và dòng bố trong vụ Mùa 2014

4.3. Tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng tốt và chịu nóng

4.3.1. Kết quả khảo sát các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Mùa 2013

4.3.2. Kết quả so sánh các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Xuân và Mùa 2014

4.3.3. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến quá trình nở hoa và hình thành hạt của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo ở vụ Mùa 2014

4.4. Xây dựng quy trình sản xuất tổ hợp lúa lai hai dòng HQ21 (E15S/R29)

4.4.1. Kết quả hoàn thiện quy trình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ21

4.4.2. Kết quả hoàn thiện quy trình canh tác giống lúa lai hai dòng HQ21

5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

5.1. Kết luận

5.2. Đề nghị

Danh mục các công trình công bố liên quan đến luận án

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

I. Đánh giá giống lúa TGMS

Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá giống lúa TGMS mới, đặc biệt là các dòng mẹ TGMS và dòng bố. Các dòng TGMS được đánh giá về đặc điểm nông sinh học, tính dục, và khả năng chịu nóng. Kết quả cho thấy các dòng TGMS có thời gian sinh trưởng ngắn, từ 132-137 ngày trong vụ Xuân và 92-98 ngày trong vụ Mùa. Các dòng này có 15-16 lá/thân chính, thuộc dạng bán lùn, và nhiễm nhẹ sâu bệnh. Đặc biệt, các dòng TGMS có ngưỡng chuyển đổi tính dục từ 24,2-24,3°C và tỷ lệ vòi nhụy vươn ra ngoài vỏ trấu từ 69,1-91,0%. Dòng E13S và E15S còn có mùi thơm ở cả lá và nội nhũ.

1.1. Đặc điểm nông sinh học

Các dòng TGMS mới được đánh giá về thời gian sinh trưởng, số lá, chiều cao cây, và khả năng chịu nóng. Kết quả cho thấy các dòng này có thời gian sinh trưởng ngắn hơn đối chứng từ 3-10 ngày, phù hợp với điều kiện canh tác tại miền Bắc Việt Nam. Các dòng TGMS cũng có khả năng chịu nóng tốt, đặc biệt là dòng E15S và E13S.

1.2. Tính dục và gen bất dục

Nghiên cứu xác định các gen bất dục mẫn cảm với nhiệt độ (tms5) trong các dòng TGMS. Tất cả 16 dòng TGMS đều mang gen tms5, trong đó dòng T827S còn có thêm gen tms4. Điều này giúp tăng cường tính ổn định của các dòng TGMS trong quá trình chọn tạo giống lúa lai hai dòng.

II. Ứng dụng giống lúa lai

Nghiên cứu tập trung vào ứng dụng giống lúa lai hai dòng tại miền Bắc Việt Nam. Các dòng bố mẹ được đánh giá về khả năng kết hợp và hiệu suất trong sản xuất hạt lai F1. Kết quả cho thấy các dòng bố có thời gian sinh trưởng ngắn, từ 127-142 ngày trong vụ Xuân và 90-104 ngày trong vụ Mùa. Các dòng bố cũng có chiều cao cây trung bình, cao hơn các dòng mẹ từ 51,1-61,0 cm, thuận lợi cho quá trình thụ phấn.

2.1. Khả năng kết hợp

Các dòng bố mẹ được đánh giá về khả năng kết hợp chung và riêng. Dòng E13S, R11, và R29 có khả năng kết hợp cao về số bông trên khóm. Dòng T7S, R2, và R29 có khả năng kết hợp cao về số hạt trên bông. Dòng E15S, R2, R92, và R527 có khả năng kết hợp cao về khối lượng 1000 hạt.

2.2. Tổ hợp lai triển vọng

Nghiên cứu đã chọn ra 13 tổ hợp lai triển vọng, trong đó tổ hợp E15S/R29 và E13S/R2 được đánh giá cao nhất. Hai tổ hợp này có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, và khả năng chịu nóng tốt, phù hợp với điều kiện canh tác tại miền Bắc Việt Nam.

III. Chọn tạo giống lúa

Nghiên cứu tập trung vào chọn tạo giống lúa lai hai dòng có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng tốt, và khả năng chịu nóng. Các dòng bố mẹ được đánh giá về đặc điểm nông sinh học, tính dục, và khả năng kết hợp. Kết quả cho thấy các dòng bố mẹ có khả năng kết hợp cao, đặc biệt là dòng E15S và R29.

3.1. Phương pháp chọn tạo

Nghiên cứu sử dụng phương pháp đánh giá đặc điểm nông sinh học, tính dục, và khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ. Các dòng TGMS được đánh giá về ngưỡng chuyển đổi tính dục và khả năng chịu nóng. Các dòng bố được đánh giá về chiều cao cây và khả năng thụ phấn.

3.2. Kết quả chọn tạo

Nghiên cứu đã chọn ra các tổ hợp lai triển vọng, trong đó tổ hợp E15S/R29 được đánh giá cao nhất. Tổ hợp này có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, và khả năng chịu nóng tốt, phù hợp với điều kiện canh tác tại miền Bắc Việt Nam.

IV. Phát triển giống lúa

Nghiên cứu tập trung vào phát triển giống lúa lai hai dòng tại miền Bắc Việt Nam. Các tổ hợp lai triển vọng được đánh giá về năng suất, chất lượng, và khả năng chịu nóng. Kết quả cho thấy tổ hợp E15S/R29 có năng suất cao, chất lượng tốt, và khả năng chịu nóng tốt, phù hợp với điều kiện canh tác tại miền Bắc Việt Nam.

4.1. Quy trình sản xuất

Nghiên cứu đã thiết lập quy trình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp E15S/R29 (HQ21) trong vụ Mùa tại vùng đồng bằng sông Hồng. Quy trình bao gồm thời vụ gieo, tỷ lệ cấy hàng bố mẹ, và lượng phân bón phù hợp.

4.2. Hiệu quả kinh tế

Tổ hợp lai E15S/R29 được đánh giá cao về hiệu quả kinh tế, với năng suất cao và chất lượng tốt. Tổ hợp này phù hợp với điều kiện canh tác tại miền Bắc Việt Nam, giúp tăng thu nhập cho nông dân.

Luận Án Tiến Sĩ: Đánh Giá Các Dòng TGMS Mới Và Khả Năng Ứng Dụng Trong Chọn Tạo Giống Lúa Lai Hai Dòng Ở Miền Bắc Việt Nam