Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và liều lượng ga¬3 đến khả năng sản xuất hạt lai f1 giống th7 2vụ mùa 2013 tại thanh hoá

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và liều lượng ga¬3 đến khả năng sản xuất hạt lai f1 giống, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên

• Tác giả: Lê Thị Bình
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Bá Thông
• Trường học: Trường Đại Học Hồng Đức
• Chuyên ngành: Khoa Học Cây Trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Tỷ Lệ Hàng Bố Mẹ Và Liều Lượng GA3 Đến Sản Xuất Hạt Lai F1 Giống TH7-2 Tại Thanh Hóa
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thanh Hóa

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ BIỂU ĐỒ
• MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục đích yêu cầu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Lịch sử nghiên cứu và sử dụng ưu thế lai ở cây lúa
• 1.1.1. Khái niệm về hiện tượng ưu thế lai
• 1.1.2. Một số giả thuyết để giải thích hiện tượng ưu thế lai
• 1.1.2.1. Thuyết tính trội
• 1.1.2.2. Thuyết siêu trội
• 1.1.2.3. Thuyết cân bằng di truyền
• 1.1.3. Gen tế bào chất và vai trò của nó trong ưu thế lai
• 1.1.4. Mức độ biểu hiện ưu thế lai
• 1.1.4.1. Ưu thế lai giả định (Heterosis)
• 1.1.4.2. Ưu thế lai thực (Heterobeltiosis)
• 1.1.4.3. Ưu thế lai chuẩn (Standard Heterosis)
• 1.1.5. Sự biểu hiện ưu thế lai ở một số tính trạng của cây lúa
• 1.1.5.1. Ưu thế lai về tính trạng chiều cao cây
• 1.1.5.2. Ưu thế lai ở tính trạng thời gian sinh trưởng
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Diễn biến của các yếu tố khí hậu thời tiết và tình hình sản xuất lúa lai tại Thanh Hoá. Xác định tỷ lệ hàng bố mẹ trong sản xuất hạt lúa lai F1 giống TH7-2 vụ Mùa năm 2013
• 3.2. Kết quả thí nghiệm 2 “Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng GA3 đến khả năng sản xuất hạt lúa lai F1 giống TH7-2 vụ Mùa 2013 tại Thanh Hóa”
• 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• 4.1. Kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Tỷ Lệ Hàng Bố Mẹ Lúa Lai

Nghiên cứu về tỷ lệ hàng bố mẹ trong sản xuất lúa lai F1 là yếu tố then chốt để tối ưu hóa năng suất và chất lượng. Lúa nước đóng vai trò quan trọng trong an ninh lương thực toàn cầu, đặc biệt ở các nước Châu Á. Việc khai thác ưu thế lai ở cây lúa đã tạo ra cuộc cách mạng trong cải tiến năng suất. Trung Quốc là quốc gia tiên phong trong việc ứng dụng thành công lúa lai trên diện rộng. Việt Nam cũng đạt được nhiều thành tựu đáng kể trong lĩnh vực này. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định tỷ lệ hàng bố mẹ tối ưu cho giống lúa TH7-2 tại Thanh Hóa, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm sự phụ thuộc vào nguồn giống nhập khẩu. Theo Trần Duy Quý (2000), ưu thế lai là tính trội hơn của con lai F1 so với bố mẹ về nhiều mặt.

1.1. Lịch Sử Nghiên Cứu và Ứng Dụng Ưu Thế Lai ở Cây Lúa

Việc nghiên cứu và ứng dụng ưu thế lai ở cây lúa đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài. Từ những khái niệm ban đầu về hiện tượng ưu thế lai, các nhà khoa học đã dần khám phá ra các cơ chế di truyền và sinh học phức tạp đằng sau nó. Trung Quốc là quốc gia đầu tiên đưa lúa lai vào sản xuất đại trà, góp phần quan trọng vào việc đảm bảo an ninh lương thực. Việt Nam cũng đã có những bước tiến đáng kể trong việc nghiên cứu và phát triển lúa lai, tuy nhiên vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua. Hoàng Tuyết Minh [19] nhấn mạnh vai trò của bất dục đực trong việc khai thác ưu thế lai.

1.2. Các Giả Thuyết Giải Thích Hiện Tượng Ưu Thế Lai

Có nhiều giả thuyết khác nhau được đưa ra để giải thích hiện tượng ưu thế lai, bao gồm thuyết tính trội, thuyết siêu trội và thuyết cân bằng di truyền. Thuyết tính trội cho rằng ưu thế lai có được là do sự kết hợp của các gen trội có lợi. Thuyết siêu trội lại nhấn mạnh vai trò của tính dị hợp tử trong việc tạo ra ưu thế lai. Thuyết cân bằng di truyền cố gắng liên kết các giả thuyết khác nhau để giải thích một cách toàn diện hơn về sự phát sinh ưu thế lai. Các nghiên cứu về gen tế bào chất cũng đóng góp vào việc hiểu rõ hơn về cơ chế di truyền của ưu thế lai.

II. Ảnh Hưởng GA3 Đến Sản Xuất Hạt Lai F1 Giống TH7 2

Gibberellic acid (GA3) là một hormone thực vật quan trọng, có vai trò điều chỉnh nhiều quá trình sinh lý của cây trồng, bao gồm cả sự phát triển hoa và thụ phấn. Trong sản xuất lúa lai, GA3 thường được sử dụng để kích thích sự vươn dài của vòi nhụy ở dòng mẹ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thụ phấn chéo. Liều lượng GA3 sử dụng cần được điều chỉnh phù hợp với giống lúa và điều kiện môi trường để đạt hiệu quả tối ưu. Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của các liều lượng GA3 khác nhau đến khả năng sản xuất hạt lai F1 giống TH7-2 tại Thanh Hóa. Theo Nguyễn Công Tạn (biên dịch) (1992), tế bào chất ảnh hưởng đến tính trạng bất dục đực.

2.1. Vai Trò của GA3 Trong Sản Xuất Lúa Lai F1

GA3 đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường khả năng thụ phấn của dòng mẹ trong sản xuất lúa lai F1. Việc sử dụng GA3 giúp kéo dài vòi nhụy, tăng khả năng tiếp nhận phấn hoa từ dòng bố, từ đó nâng cao tỷ lệ đậu hạt và năng suất hạt lai. Tuy nhiên, việc sử dụng GA3 cần tuân thủ đúng liều lượng và thời điểm để tránh gây ra các tác dụng phụ không mong muốn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, liều lượng GA3 tối ưu có thể khác nhau tùy thuộc vào giống lúa và điều kiện thời tiết.

2.2. Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Liều Lượng GA3 Đến Năng Suất Hạt Lai

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của các liều lượng GA3 khác nhau đến năng suất hạt lai F1 giống TH7-2 tại Thanh Hóa. Các thí nghiệm được thực hiện trên đồng ruộng, với các công thức phun GA3 khác nhau. Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm chiều cao cây, số bông/m2, số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc và năng suất thực thu. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc xác định liều lượng GA3 tối ưu cho sản xuất hạt lai F1 giống TH7-2 tại địa phương.

III. Tối Ưu Tỷ Lệ Hàng Bố Mẹ Để Nâng Cao Năng Suất Lúa Lai

Tỷ lệ hàng bố mẹ là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng hạt lai F1. Tỷ lệ này quyết định mật độ cây bố và cây mẹ trên đồng ruộng, ảnh hưởng đến khả năng thụ phấn chéo và sự cạnh tranh về dinh dưỡng, ánh sáng. Việc xác định tỷ lệ hàng bố mẹ tối ưu là một bài toán kỹ thuật quan trọng trong sản xuất lúa lai. Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm ra tỷ lệ hàng bố mẹ phù hợp cho giống lúa TH7-2 tại Thanh Hóa, nhằm tối đa hóa năng suất và hiệu quả kinh tế. Theo Virmani, S.S and et al (2003), tế bào chất CMS-WA và CMS-Gam có ảnh hưởng dương tính và âm tính.

3.1. Ảnh Hưởng của Tỷ Lệ Hàng Bố Mẹ Đến Thụ Phấn và Đậu Hạt

Tỷ lệ hàng bố mẹ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thụ phấn và đậu hạt của dòng mẹ. Nếu tỷ lệ cây bố quá thấp, lượng phấn hoa có thể không đủ để thụ phấn cho tất cả các cây mẹ, dẫn đến tỷ lệ đậu hạt thấp và năng suất giảm. Ngược lại, nếu tỷ lệ cây bố quá cao, có thể gây ra sự cạnh tranh về dinh dưỡng và ánh sáng, ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cả cây bố và cây mẹ. Việc xác định tỷ lệ hàng bố mẹ tối ưu cần dựa trên đặc điểm sinh học của giống lúa và điều kiện môi trường cụ thể.

3.2. Thí Nghiệm Xác Định Tỷ Lệ Hàng Bố Mẹ Tối Ưu Cho TH7 2

Nghiên cứu này tiến hành các thí nghiệm đồng ruộng với các tỷ lệ hàng bố mẹ khác nhau, nhằm xác định tỷ lệ tối ưu cho giống lúa TH7-2 tại Thanh Hóa. Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm chiều cao cây, số bông/m2, số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc và năng suất thực thu. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc khuyến cáo tỷ lệ hàng bố mẹ phù hợp cho sản xuất hạt lai F1 giống TH7-2 tại địa phương.

IV. Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Điều Kiện Khí Hậu Thanh Hóa

Điều kiện khí hậu đóng vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa, đặc biệt là trong giai đoạn sản xuất hạt lai F1. Nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm và lượng mưa đều có thể ảnh hưởng đến khả năng thụ phấn, đậu hạt và năng suất của lúa lai. Nghiên cứu này xem xét ảnh hưởng của điều kiện khí hậu Thanh Hóa đến quá trình sản xuất hạt lai F1 giống TH7-2, nhằm đưa ra các biện pháp canh tác phù hợp để giảm thiểu tác động tiêu cực của thời tiết. Theo đánh giá của nhiều nhà khoa học, chiều cao cây lúa lý tưởng nhất là 90-100 cm.

4.1. Phân Tích Diễn Biến Khí Hậu và Tác Động Đến Năng Suất

Nghiên cứu này phân tích diễn biến các yếu tố khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm trong vụ mùa 2013 tại Thanh Hóa, so sánh với các năm trước đó để đánh giá tác động của thời tiết đến năng suất lúa lai. Các thông tin này giúp xác định các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết, từ đó đưa ra các biện pháp phòng ngừa và ứng phó kịp thời.

4.2. Đề Xuất Biện Pháp Canh Tác Thích Ứng Với Khí Hậu

Dựa trên kết quả phân tích diễn biến khí hậu, nghiên cứu đề xuất các biện pháp canh tác phù hợp để giảm thiểu tác động tiêu cực của thời tiết đến sản xuất hạt lai F1 giống TH7-2 tại Thanh Hóa. Các biện pháp này có thể bao gồm điều chỉnh thời vụ gieo trồng, sử dụng các biện pháp tưới tiêu hợp lý, bón phân cân đối và phòng trừ sâu bệnh kịp thời.

V. Kết Quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng Thực Tiễn Tại Thanh Hóa

Nghiên cứu này đã đạt được những kết quả quan trọng trong việc xác định tỷ lệ hàng bố mẹ và liều lượng GA3 phù hợp cho sản xuất hạt lai F1 giống TH7-2 tại Thanh Hóa. Các kết quả này có ý nghĩa thực tiễn lớn, giúp nâng cao năng suất và chất lượng hạt lai, giảm sự phụ thuộc vào nguồn giống nhập khẩu và tăng thu nhập cho người nông dân. Việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào sản xuất sẽ góp phần phát triển ngành lúa lai tại Thanh Hóa một cách bền vững. Thời gian sinh trưởng chịu tác động mạnh mẽ của các yếu tố môi trường.

5.1. Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế Của Quy Trình Sản Xuất Mới

Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả kinh tế của quy trình sản xuất hạt lai F1 giống TH7-2 dựa trên các kết quả nghiên cứu về tỷ lệ hàng bố mẹ và liều lượng GA3. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm chi phí sản xuất, năng suất, giá bán và lợi nhuận. Kết quả đánh giá sẽ cung cấp thông tin hữu ích cho người nông dân và các doanh nghiệp sản xuất giống trong việc đưa ra quyết định đầu tư.

5.2. Chuyển Giao Kỹ Thuật Cho Nông Dân và Doanh Nghiệp

Để đảm bảo các kết quả nghiên cứu được ứng dụng rộng rãi vào sản xuất, cần có các hoạt động chuyển giao kỹ thuật cho người nông dân và các doanh nghiệp sản xuất giống. Các hoạt động này có thể bao gồm tổ chức các lớp tập huấn, hội thảo, xây dựng các mô hình trình diễn và cung cấp các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật.

VI. Kết Luận và Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Nghiên cứu này đã góp phần làm sáng tỏ ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và liều lượng GA3 đến sản xuất hạt lai F1 giống TH7-2 tại Thanh Hóa. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần được nghiên cứu sâu hơn để hoàn thiện quy trình sản xuất và nâng cao năng suất lúa lai. Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khác như dinh dưỡng, sâu bệnh hại và điều kiện tưới tiêu đến năng suất lúa lai. Một số tác giả cho rằng vào một giai đoạn thời gian sinh trưởng nhất định của cây lúa, nếu thoả mãn được điều kiện môi trường thì ở lá sẽ hình thành một loại chất kích thích.

6.1. Tổng Kết Các Kết Quả Nghiên Cứu Chính

Phần này tóm tắt các kết quả nghiên cứu chính về ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và liều lượng GA3 đến sản xuất hạt lai F1 giống TH7-2 tại Thanh Hóa. Các kết quả này là cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình sản xuất hạt lai F1 hiệu quả và bền vững.

6.2. Đề Xuất Các Hướng Nghiên Cứu Mở Rộng

Phần này đề xuất các hướng nghiên cứu mở rộng để tiếp tục hoàn thiện quy trình sản xuất hạt lai F1 và nâng cao năng suất lúa lai. Các hướng nghiên cứu này có thể bao gồm đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khác như dinh dưỡng, sâu bệnh hại và điều kiện tưới tiêu, cũng như nghiên cứu các giống lúa lai mới có năng suất và chất lượng cao hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Lịch sử nghiên cứu và sử dụng ưu thế lai ở cây lúa 1. Khái niệm về hiện tượng ưu thế lai Ưu thế lai là thuật ngữ chỉ tính trội hơn của con lai F1 so với bố mẹ về sức sinh trưởng, sinh sản, khả năng chống chịu, khả năng thích nghi, năng suất, chất lượng và các đặc tính khác. Việc sử dụng ưu thế lai ở F1 trong sản xuất đại trà, nhằm tăng thu nhập và hiệu quả kinh tế được gọi là khai thác ưu thế lai.

Trần Duy Quý (2000) [22]. Ở cây lúa nhờ phát minh về hiện tượng bất dục đực, mà vấn đề khai thác ưu thế lai đã tạo ra một cuộc cách mạng về cải tiến năng suất và sản lượng. Trung Quốc là quốc gia đầu tiên và duy nhất đã đưa vào sản xuất thành công trên diện tích hàng chục triệu ha trong hai thập kỷ vừa qua. Hoàng Tuyết Minh [19].

Hiện nay Việt Nam cũng đã có nhiều thành tựu trong nghiên cứu và phát triển lúa lai. Dựa trên cơ sở sự biểu hiện và quan điểm sử dụng [10], người ta chia ưu thế lai thành các loại: Ưu thế lai sinh sản, ưu thế lai sinh dưỡng, ưu thế lai thích ứng và ưu thế lai tích luỹ. Một số giả thuyết để giải thích hiện tượng ưu thế lai 1. Thuyết tính trội Thuyết tính trội đã được các nhà khoa học Davenport nêu lên vào năm 1908, sau đó là Bruce, Keeble và Pellew năm 1910 bổ sung thêm một số khái niệm về tính trội.

Giả thuyết này cho rằng: Ưu thế lai có được là do các gen trội; sự có mặt của các gen trội có lợi sẽ lấn át các gen lặn đồng vị trí của chúng (cùng locus trên cặp nhiễm sắc thể tương đồng), đồng thời là do con lai tổ hợp nhiều gen trội khi thực hiện phép lai và hiệu quả tương tác bổ sung. P AAbbCC x aaBBcc Hoặc P AbC/AbC x aBc/aBc   F1 AaBbCc F1 AbC/aBc 4 * A + B; hoặc A + C; hoặc B + C; hoặc A + B + C  Cùng quyết định một tính trạng và làm giá trị tính trạng đó tăng lên. * Con lai F1 có kiểu gen AaBbCc hoặc AbC/aBc, biểu hiện ưu thế lai do số loại gen trội được tăng lên. Hiệu quả tác động bổ sung của các gen trội để hình thành tính trạng và biểu hiện ưu thế lai đã được Keeble (1910) thực nghiệm khi tiến hành lai 2 loại đậu thấp cây với nhau nhưng lại nhận được con lai F1 là cao cây [23, tr.

Ở thế hệ F1 sự có mặt của 2 hoặc nhiều gen trội khác nhau cùng kiểm soát một tính trạng thì hiệu quả của tác động cộng tính sẽ mạnh hơn rất nhiều so với hiệu ứng cộng gộp đơn thuần. Đối với các tính trạng số lượng do nhiều gen kiểm soát, độ lớn của các tính trạng tăng lên khi số lượng gen trội tăng cùng với mức độ di hợp tử tăng. Thuyết siêu trội Thuyết siêu trội đã được Shull công bố vào năm 1908; ông cho rằng ưu thế lai có được là do kết quả tác động qua lại giữa các alen khác nhau cùng vị trí và ảnh hưởng của nó sinh ra vượt xa bất kỳ dạng đồng hợp tử nào. Tính trạng có lợi cho sinh trưởng do gen trội kiểm soát, còn các gen lặn tương ứng có tác dụng ngược lại.

Tính dị hợp tử của một alen ở một vị trí nhất định sẽ sinh ra các vật chất có ảnh hưởng đến sức sống vượt xa các loại mang alen đồng hợp tử. AA < Aa > aa hay a1a1 <a1a2 > a2a2. Các alen A và a hoặc a1 và a2 là các alen cùng vị trí. Như vậy, thuyết siêu trội cho rằng ưu thế lai có được là do tính dị hợp tử gây nên, giả thuyết này còn gọi là giả thuyết về tính dị hợp tử.

Con lai F1 có độ dị hợp tử cao thì ưu thế lai càng lớn. Nếu giảm độ dị hợp tử thì cũng giảm ưu thế lai [23, tr. Thuyết cân bằng di truyền Thuyết này nhằm liên kết các giả thuyết khác nhau để giải thích tổng hợp sự phát sinh ưu thế lai. Theo học thuyết này thì mỗi cơ thể sinh vật tồn tại được trong tự nhiên là do bản thân cơ thể ấy hình thành một kiểu hình phù hợp với điều kiện sống hay hình thành một cân bằng di truyền.

Khi tiến hành lai các cá thể có kiểu cân bằng di truyền khác nhau sẽ tạo ra cơ thể mới với cân bằng di 5 truyền mới khác với kiểu cân bằng di truyền của bố mẹ. Nếu cân bằng mới này thích ứng cao hơn cân bằng di truyền của từng dòng bố mẹ riêng biệt có kiểu hình mới tốt hơn thì xuất hiện ưu thế lai. Ngược lại, nếu cân bằng di truyền mới không phù hợp thì con lai sẽ có biểu hiện suy giảm ở một số tính trạng nào đó hoặc suy giảm toàn bộ [23, tr. Gen tế bào chất và vai trò của nó trong ưu thế lai Vai trò di truyền của DNA trong ty thể và lạp thể được nhiều người quan tâm và đã có nhiều công bố có giá trị đối với việc chọn tạo giống ưu thế lai hệ “ba dòng”.

Giống như các tế bào thực vật bậc cao khác, tế bào của cây lúa chứa đựng các thông tin di truyền từ các nội bào quan. Các thành tựu nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực sinh học phân tử đã thiết lập được nhiều gen cho quang hợp với sự biểu hiện của các gen lạp thể (ct DNA) [23, tr. Ở cây lúa, Maruyama và CS, 1985; Sasahra và CS, 1986; Virmani, S.S and et al (2003) [54, tr. 65] đã nghiên cứu ảnh hưởng dương tính và âm tính của tế bào chất CMS-WA và CMS-Gam phụ thuộc vào bản chất di truyền nhân của dòng bố mẹ.

Một số tính trạng khác là kết quả tác động qua lại giữa nhân và tế bào chất, đặc biệt là các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất (số lượng hoa, số hạt chắc và sự trỗ thoát). Nguyễn Công Tạn (biên dịch) (1992)[23, tr. 66] đã nghiên cứu về ảnh hưởng của tế bào chất đến tính trạng bất dục đực và đã sử dụng 7 dòng CMS và các dòng duy trì tương ứng để tạo con lai F1 có ưu thế lai cao. Các nhà khoa học đã khẳng định ảnh hưởng của tế bào chất đến ưu thế lai về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất và một số tính trạng nông học khác là phản ứng qua lại giữa tế bào chất và nhân tế bào.

Mức độ biểu hiện ưu thế lai 1.1 Ưu thế lai giả định (Heterosis) còn gọi là ưu thế lai trung bình Ưu thế lai giả định được sử dụng trong giai đoạn lai thử. Con lai biểu hiện sự hơn hẳn trên tính trạng nghiên cứu so với số đo trung bình của dòng bố và dòng mẹ trên cùng một tính trạng (Nguyễn Thị Trâm, 2000) [27]. 6 Trong đó: 1 - HM %: Ưu thế lai giả định F1- (P1 + P2) 2 - F1: Giá trị trung bình của tính trạng ở con lai F1 HM% = x 100 - P1: Giá trị trung bình của tính trạng của bố 1 (P1 + P2) - P2: Giá trị trung bình của mẹ 2 1. Ưu thế lai thực (Heterobeltiosis) Ưu thế lai thực được sử dụng trong giai đoạn lai lại và đánh giá con lai.

Con lai biểu hiện sự hơn hẳn trên tính trạng nghiên cứu so với dòng bố dòng mẹ có số đo lớn nhất (Nguyễn Thị Trâm, 2000) [11]. Trong đó: F1- PB - HB % Ưu thế lai thực HB% = x 100 - F1: Giá trị trung bình của con lai PB - PB: Giá trị tính trạng của bố hoặc của mẹ tốt nhất 1. Ưu thế lai chuẩn (Standard Heterosis) Ưu thế lai chuẩn được sử dụng để đánh giá các tổ hợp lai tốt. Con lai biểu hiện sự hơn hẳn trên các tính trạng nghiên cứu (đặc biệt là năng suất) so với một giống đang trồng phổ biển trong sản xuất (giống chuẩn) mà giống lai đó định thay thế (Nguyễn Thị Trâm, 2000) [11]).

Trong đó: F1- S - HS%: Ưu thế lai chuẩn HS% = x 100 - F1: Giá trị trung bình của con lai F1 S - S: Giá trị của giống chuẩn đang trồng phổ biến trong sản xuất hiện nay 1. Sự biểu hiện ưu thế lai ở một số tính trạng của cây lúa 1. Ưu thế lai về tính trạng chiều cao cây Tính trạng chiều cao cây của cây lúa là do một số gen trội ký hiệu là Ph1, Ph2, Ph3, Ph8, Ph9 điều khiển [53, tr. 130-137], trong đó gen Ph2 và gen Ph3 nằm trên nhiễm sắc thể số 2 và nhiễm sắc thể số 3, đó là những gen chính, chúng quyết định 21-25% tính trạng chiều cao cây.

Sự có mặt của các gen khác Ph1, Ph8, Ph9 làm chiều cao cây tăng thêm khoảng 7 cm. Cây cao thường dẫn đến khả năng chịu 7 thâm canh kém, cây dễ đổ và làm giảm năng suất. Để cải tiến các giống lúa, bằng nhiều phương pháp khác nhau người ta đã chọn ra những giống lúa lùn và nửa lùn do những cặp gen lặn trong nhân chi phối. Thời gian gần đây các nhà khoa học đã tìm được 16 gen lặn điều khiển tính trạng lùn và nửa lùn của cây lúa sd1, sd2, sd3, sd4, sd5, sd6, sd9, sd10 sd11, sd12, sd18, sd27, sd30, sd31, sd32 và sd33.

Các gen này phân bố trên các nhiễm sắc thể 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 12 trong đó tập trung nhiều nhất ở nhiễm sắc thể số 1, 2, 3, 4 và 12 [48], tr. Theo đánh giá của nhiều nhà khoa học thì chiều cao cây của cây lúa lý tưởng nhất là 90- 100 cm, do đó con lai F1 cũng nên chọn trong phạm vi biến động này [44]. Ưu thế lai ở tính trạng thời gian sinh trưởng Thời gian sinh trưởng chịu tác động mạnh mẽ của các yếu tố môi trường: Đất, nước, phân bón, các yếu tố khí hậu thời tiết khác… Một số tác giả cho rằng vào một giai đoạn thời gian sinh trưởng nhất định của cây lúa, nếu thoả mãn được điều kiện môi trường thì ở lá sẽ hình thành một loại chất kích thích, kích hoạt cho ARN polimeraza tham gia tổng hợp protein hình thành hoa [49]. and Xu Q (2004)[67] đã tìm ra 3 gen trội kiểm soát tính trạng thời gian sinh trưởng của cây lúa là Hd 3, Hd8 và Hd9 nằm trên các nhiễm sắc thể số 3, số 8 và số 9; các gen này liên kết chặt với 3 gen quy định về chiều cao cây.

Ở con lai F1 ưu thế lai về thời gian sinh trưởng thường biểu hiện giá trị dương.