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 TGMS

Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá giống TGMS mới, đặc biệt là các dòng mẹ TGMS có khả năng chuyển đổi tính dục ổn định. Các dòng này được xác định có thời gian sinh trưởng ngắn, từ 132-137 ngày trong vụ Xuân và 92-98 ngày trong vụ Mùa. Đặc điểm nông sinh học của các dòng TGMS bao gồm số lá từ 15-16 lá/thân chính, cây bán lùn, và khả năng chịu nóng tốt. Các dòng này cũng được đánh giá về mức độ nhiễm sâu bệnh, với kết quả cho thấy nhiễm nhẹ. Năng suất cá thể của các dòng TGMS trong thời kỳ hữu dục đạt từ 2,1-16,0 gam/khóm.

1.1. Đặc điểm nông sinh học

Các dòng TGMS mới được đánh giá có thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với đối chứng từ 3-10 ngày. Đặc điểm hình thái bao gồm cây bán lùn, trỗ nghẹn đòng, và số lá từ 15-16 lá/thân chính. Các dòng này cũng được xác định có ngưỡng chuyển đổi tính dục từ 24,2-24,3°C, với tỷ lệ vòi nhụy vươn ra ngoài vỏ trấu từ 69,1-91,0%. Một số dòng như E13S và E15S còn có mùi thơm ở cả lá và nội nhũ.

1.2. Khả năng chịu nóng

Các dòng TGMS được đánh giá về khả năng chịu nóng thông qua các thí nghiệm trong điều kiện nhân tạo. Kết quả cho thấy các dòng này có khả năng chịu nóng tốt, đặc biệt là dòng E15S và E13S. Điều này làm tăng tiềm năng ứng dụng của các dòng TGMS trong điều kiện khí hậu nóng tại miền Bắc Việt Nam.

II. Ứng dụng giống lúa lai hai dòng

Nghiên cứu đã xác định được các dòng bố mẹ có khả năng kết hợp cao trong việc tạo ra các giống lúa lai hai dòng. Các dòng bố được đánh giá có thời gian sinh trưởng ngắn, từ 127-142 ngày trong vụ Xuân và 90-104 ngày trong vụ Mùa. Chiều cao cây của các dòng bố trung bình, cao hơn các dòng mẹ từ 51,1-61,0 cm, thuận lợi cho quá trình thụ phấn. Năng suất cá thể của các dòng bố đạt từ 15,9-19,9 gam/khóm, với mức độ nhiễm sâu bệnh nhẹ.

2.1. Khả năng kết hợp

Các dòng bố mẹ được đánh giá về khả năng kết hợp chung và riêng. Kết quả cho thấy 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 E13S, T827S, R2 và R29 có khả năng kết hợp cao về số hạt chắc trên bông. Dòng E15S, R2, R92 và R527 có khả năng kết hợp cao về khối lượng 1000 hạt.

2.2. Tuyển chọn tổ hợp lai

Từ 45 tổ hợp lai được khảo sát, nghiên cứu đã chọn ra 13 tổ hợp lai có triển vọng, trong đó tổ hợp E15S/R29 và E13S/R2 được đánh giá là triển vọng nhất. Hai tổ hợp này có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất thực thu cao, và khả năng chịu nóng tốt, đặc biệt là tổ hợp E15S/R29.

III. Chọn tạo giống lúa tại miền Bắc Việt Nam

Nghiên cứu đã đề xuất các kỹ thuật canh tác và quy trình sản xuất hạt lai F1 cho tổ hợp E15S/R29 (HQ21). Quy trình này bao gồm thời vụ gieo, tỷ lệ cấy hàng bố mẹ, và liều lượng phân bón. Kết quả cho thấy việc áp dụng quy trình này giúp tăng năng suất và chất lượng hạt lai F1. Nghiên cứu cũng đề xuất mật độ cấy và lượng phân bón phù hợp cho từng vụ, giúp tối ưu hóa năng suất lúa lai hai dòng tại miền Bắc Việt Nam.

3.1. Quy trình sản xuất hạt lai F1

Quy trình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ21 được thiết lập với thời vụ gieo dòng bố 1 sau dòng mẹ 3 ngày, dòng bố 2 gieo sau dòng bố 1 là 3 ngày. Tỷ lệ cấy hàng bố mẹ là 2 bố 14 mẹ, với lượng phân bón 120 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O/ha. Việc phun GA3 với lượng 160 gam/ha cũng được khuyến nghị để tăng hiệu quả thụ phấn.

3.2. Thâm canh lúa lai

Nghiên cứu đề xuất mật độ cấy và lượng phân bón phù hợp cho tổ hợp HQ21. Trong vụ Xuân, mật độ cấy 35 khóm/m2 và lượng phân bón 120 kg N + 120 kg P2O5 + 120 kg K2O/ha được khuyến nghị. Trong vụ Mùa, mật độ cấy 40 khóm/m2 và lượng phân bón tương tự được áp dụng để đạt năng suất cao.

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