Luận án tiến sĩ nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm cao sản phục vụ nội tiêu và xuất khẩu

• Tác giả: Trần Tấn Phương
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Thị Trâm
• Trường học: Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội
• Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Chọn Tạo Giống Lúa Thơm Cao Sản Phục Vụ Nội Tiêu Và Xuất Khẩu
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.1. Tài nguyên di truyền và nhu cầu giống lúa thơm chất lượng cao
• 1.2. Đặc điểm di truyền một số tính trạng liên quan lúa
• 1.2.1. Đặc điểm di truyền của một số tính trạng chất lượng hạt lúa
• 1.2.2. Các chỉ tiêu vận chất lượng hạt gạo
• 1.3. Một số đặc điểm nông học và năng suất
• 1.4. Phương pháp và kết quả chọn tạo giống lúa thơm
• 1.4.1. Chọn dòng thuần từ các giống địa phương
• 1.4.2. Lai và chọn lực quần thể phân ly
• 1.4.3. Chọn lực từ quần thể đột biến
• 1.4.4. Vùng đệm chọn thử phân tử và sắc ký khí chọn tạo giống
• 1.4.5. Các phương pháp đánh giá mùi thơm
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp đánh giá mùi thơm theo cảm quan
• 2.2. Các thí nghiệm và phương pháp bố trí
• 2.3. Một số phương pháp chung
• 2.3.1. Phương pháp phân tích hàm lượng 2AP trong gạo
• 2.3.2. Phương pháp xác định gen thơm
• 2.3.3. Các phương pháp đánh giá khác
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu đặc điểm của tập đoàn lúa thơm và không thơm làm bản mẫu
• 3.1.1. Đặc điểm nông sinh học của các dòng/giống lúa bản mẫu
• 3.1.2. Đặc điểm chất lượng của các dòng/giống lúa bản mẫu
• 3.2. Nghiên cứu đặc điểm di truyền tính thơm, chiều dài hạt và thời gian sinh trưởng
• 3.2.1. Đặc điểm di truyền tính thơm
• 3.2.2. Đặc điểm di truyền chiều dài hạt gạo và thời gian sinh trưởng
• 3.3. Đánh giá kết quả chọn giống lúa theo định hướng gạo thơm hạt dài ở các sơ đồ lai 3 đến 7 bản mẫu
• 3.3.1. Đánh giá các thế hệ phân ly về thời gian sinh trưởng, kiểu hình thâm canh và mùi thơm
• 3.3.2. Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng chọn lực theo các sơ đồ lai
• 3.3.2.1. Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng chọn lực trong tổ hợp lai 3 (Tép Hành đột biến/ST3//ST1)
• 3.3.2.2. Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng chọn lực trong tổ hợp lai 3 (Tám thơm đột biến T3/ST3//ST1)
• 3.3.2.3. Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng chọn lực trong tổ hợp lai tích lũy 4 bản mẫu
• 3.3.2.4. Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng chọn lực trong tổ hợp lai tích lũy lai 6 bản mẫu
• 3.3.2.5. Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng chọn lực trong tổ hợp lai tích lũy lai 7 bản mẫu
• 3.3.3. Đặc điểm nông sinh học, năng suất chất lượng của một số dòng lúa thơm triển vọng chọn tạo
• 3.3.3.1. Các chỉ tiêu nông sinh học
• 3.3.3.2. Các yếu tố cấu thành năng suất
• 3.3.3.3. Các chỉ tiêu phẩm chất
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• 4.1. Đề nghị
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu và tính cấp thiết của nghiên cứu

Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm cao sản nhằm đáp ứng nhu cầu nội tiêu và xuất khẩu là một yêu cầu cấp thiết trong bối cảnh nông nghiệp Việt Nam. Mặc dù Việt Nam là một trong những quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới, chất lượng gạo xuất khẩu vẫn còn thấp, chủ yếu thuộc loại trung bình. Giống lúa thơm hạt dài, chất lượng cao luôn được khuyến khích trồng để xuất khẩu, nhưng nguồn giống hiện tại chưa đa dạng và thích ứng kém với điều kiện sâu bệnh. Nghiên cứu này tập trung vào việc chọn tạo giống lúa thơm mới, năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện canh tác trong nước và đáp ứng nhu cầu thị trường quốc tế.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là chọn tạo giống lúa thơm ngắn ngày, năng suất cao, hạt gạo dài, chất lượng tốt từ nguồn vật liệu lúa thơm địa phương, đột biến và nhập nội. Nghiên cứu cũng nhằm xác định các đặc điểm di truyền liên quan đến mùi thơm, chiều dài hạt và thời gian sinh trưởng, từ đó tạo ra các giống lúa thơm mới có khả năng thích ứng cao với điều kiện canh tác tại Việt Nam.

1.2. Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu bao gồm các nội dung chính: đánh giá đặc điểm nông sinh học và mùi thơm của các vật liệu tham gia thí nghiệm, nghiên cứu đặc điểm di truyền của mùi thơm, chiều dài hạt và thời gian sinh trưởng thông qua lai dialen, chọn lọc các cá thể thơm, năng suất cao, hạt thon dài, chất lượng tốt qua các thế hệ từ F2 đến F7, và khảo nghiệm trình diễn các dòng thuần tại một số vùng để tìm hiểu khả năng hiện thực hóa giống mới trong sản xuất đại trà.

II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp chọn tạo giống truyền thống kết hợp với công nghệ sinh học hiện đại. Các phương pháp bao gồm lai tạo, chọn lọc quần thể phân ly, và sử dụng chỉ thị phân tử để xác định các gen liên quan đến mùi thơm và chất lượng hạt gạo. Kết quả nghiên cứu đã xác định được các giống lúa thơm mang alen badh2.1, một gen chính kiểm soát mùi thơm. Nghiên cứu cũng đánh giá mùi thơm bằng phương pháp cảm quan và phân tích hàm lượng 2-acetyl-1-pyrroline, cho thấy sự tương đồng giữa hai phương pháp này.

2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học

Nghiên cứu đã đánh giá đặc điểm nông sinh học của các giống lúa thơm tham gia thí nghiệm, bao gồm thời gian sinh trưởng, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất. Kết quả cho thấy các giống lúa thơm có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao và chất lượng hạt gạo tốt, phù hợp với điều kiện canh tác tại các vùng trồng lúa chính của Việt Nam.

2.2. Chọn lọc và lai tạo giống

Quá trình chọn lọc và lai tạo giống lúa thơm được thực hiện qua nhiều thế hệ, từ F2 đến F7. Các cá thể được chọn lọc dựa trên các tiêu chí về mùi thơm, chiều dài hạt, thời gian sinh trưởng và năng suất. Kết quả đã chọn lọc được 6 giống lúa thơm mới có kiểu cây thâm canh, năng suất cao, hạt thon dài, hàm lượng amylose thấp (<20%), và thích ứng tốt với điều kiện canh tác tại tỉnh Sóc Trăng.

III. Kết luận và đóng góp của nghiên cứu

Nghiên cứu đã đóng góp quan trọng vào việc chọn tạo giống lúa thơm cao sản phục vụ nội tiêu và xuất khẩu. Các giống lúa thơm mới được tạo ra có kiểu cây thâm canh, năng suất cao, chất lượng tốt, thời gian sinh trưởng ngắn, phù hợp với điều kiện canh tác tại các vùng trồng lúa chính của Việt Nam. Nghiên cứu cũng xác định được các đặc điểm di truyền liên quan đến mùi thơm, chiều dài hạt và thời gian sinh trưởng, làm cơ sở cho các chương trình chọn tạo giống lúa thơm trong tương lai.

3.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu đã xác định rõ các giống lúa thơm địa phương, cải tiến và nhập nội đều mang alen badh2.1, một gen chính kiểm soát mùi thơm. Điều này cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc chọn tạo các giống lúa thơm mới với các tính trạng mong muốn. Nghiên cứu cũng xác định được đặc điểm di truyền của chiều dài hạt, mùi thơm và thời gian sinh trưởng, làm cơ sở cho các chương trình chọn tạo giống lúa thơm trong tương lai.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Các giống lúa thơm mới được tạo ra từ nghiên cứu này có kiểu cây thâm canh, năng suất cao, hạt thon dài, hàm lượng amylose thấp, phù hợp với điều kiện canh tác tại các vùng trồng lúa chính của Việt Nam. Các giống này đã được nông dân chấp nhận và mở rộng sản xuất, góp phần nâng cao chất lượng gạo xuất khẩu và cải thiện đời sống người dân trồng lúa.