Tổng quan luận án
Luận án tiến sĩ nông nghiệp với đề tài "Nghiên cứu gây tạo các dòng bố mẹ thơm ứng dụng cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lượng cao" do nghiên cứu sinh Nguyễn Văn Mười thực hiện tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam (2017), dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Thị Trâm, thuộc chuyên ngành Di truyền và chọn giống cây trồng (Mã số: 62 62 01 11).
Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu
Lúa gạo cung cấp hơn 20% tổng lượng calo cho 3 tỷ người trên thế giới mỗi ngày. Hạt gạo chứa trung bình 80% tinh bột, 7,5% protein cùng các vitamin và khoáng chất (Trần Văn Đạt, 2005). Nhu cầu thương mại quốc tế đối với gạo chất lượng cao và gạo thơm tăng nhanh, chiếm 15–17% tổng lượng gạo xuất khẩu toàn cầu năm 2011 (Giraud, 2013). Các giống lúa chất lượng cao có giá bán vượt trội thường mang đặc tính thơm, hàm lượng amylose từ thấp đến trung bình và giàu vi chất dinh dưỡng (Orachos, 2012).
Công nghệ lúa lai đã đóng góp lớn vào sản lượng lương thực tại nhiều quốc gia:
- Năm 2012, diện tích gieo cấy lúa lai tại Trung Quốc đạt 17,00 triệu ha (chiếm 55,6% diện tích lúa), năng suất bình quân 7,50 tấn/ha (vượt lúa thuần 0,76 tấn/ha).
- Tại Ấn Độ, diện tích lúa lai đạt 2,50 triệu ha, năng suất bình quân 4,79 tấn/ha (vượt lúa thuần 1,20 tấn/ha).
- Tại Việt Nam, diện tích lúa lai năm 2012 đạt 0,61 triệu ha (chiếm 7,9% diện tích lúa cả nước), năng suất bình quân 6,40 tấn/ha (vượt lúa thuần 0,77 tấn/ha) (Dasgupta and Roy, 2014).
Tại Việt Nam, đến năm 2013, Cục Trồng trọt đã công nhận 71 giống lúa lai, trong đó có 11 giống lúa lai hai dòng (chủ yếu chọn tạo trong nước như VL20, TH3-3, TH3-4, TH3-5, VL24, LC270, LC212, TH7-2, HC1) (Phạm Văn Thuyết và cs., 2015). Dòng mẹ sử dụng phổ biến là dòng bất dục đực cảm ứng nhiệt độ (TGMS). Tuy nhiên, chất lượng hạt gạo của các giống lúa lai vẫn là hạn chế lớn (Bai et al., 2010). Nguồn vật liệu dòng mẹ TGMS mang gen mùi thơm còn thiếu hụt, dẫn đến số lượng tổ hợp lúa lai hai dòng chất lượng cao có mùi thơm trong sản xuất còn rất ít (Trần Văn Quang và cs., 2013). Do đó, việc gây tạo các dòng TGMS thơm làm mẹ để kết hợp với các dòng bố (R) có chất lượng và mùi thơm là yêu cầu cấp thiết.
Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu chọn tạo và sử dụng các dòng TGMS thơm mới để tạo giống lúa lai hai dòng có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chất lượng tốt, đặc biệt có mùi thơm phục vụ sản xuất.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: 03 dòng mẹ TGMS không thơm ban đầu (T1S-96, T7S, T23S); các dòng/giống lúa thơm cho hạt chất lượng cao (BT7, Basmati, Hoa Sữa, Hương Cốm); các dòng bố phục hồi (R) mang gen thơm kế thừa từ Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng (RA27, RA28, RA29, R12-1...); 30 tổ hợp lai F1 và các thế hệ phân ly.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 6/2008 đến tháng 11/2015.
- Địa điểm nghiên cứu: Thí nghiệm đồng ruộng bố trí tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng – Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Phân tích chỉ tiêu chất lượng tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia, Khoa Công nghệ thực phẩm – Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Ứng dụng chỉ thị phân tử xác định gen mùi thơm (fgr) và gen bất dục (tms) thực hiện tại Phòng thí nghiệm thuộc Dự án JICA – Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Các hướng nghiên cứu trong và ngoài nước
- Hệ thống bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm môi trường (EGMS):
- TGMS (Thermosensitive Genic Male Sterile): Bất dục đực do nhiệt độ cao gây ra và phục hồi hữu dục ở nhiệt độ thấp (Chen et al., 2010; Hai et al., 2012). Di truyền TGMS do các cặp gen lặn kiểm soát như tms1 trên NST 8 (Wang et al., 1995), tms2 trên NST 7 (Yamaguchi et al., 1997), tms3 trên NST 6 (Subudhi et al., 1997), tms4(t) trên NST 4 (Nguyễn Văn Đồng, 2000), tms5 trên NST 2 (Wang et al., 2003), tms9 trên NST 2 (Sheng et al., 2013).
- PGMS (Photoperiod sensitive Genic Male Sterile): Khởi đầu từ phát hiện dòng Nongken 58S tại Hồ Bắc, Trung Quốc (Shi, 1973; Shi and Deng, 1986). Gen bất dục gồm pms1, pms2, pms3 (Zhang et al., 1994) và đột biến mất chức năng của osa-smR5864m trên NST 12 (Hai et al., 2012).
- Di truyền tính trạng mùi thơm:
- Mùi thơm được kiểm soát bởi gen lặn fgr (badh2) trên NST 8 (Bradbury et al., 2005; Chen et al., 2008; Ding et al., 2009). Đột biến mất đoạn 8 bp tại exon 7 của gen badh2 dẫn đến tích lũy chất thơm 2-acetyl-1-pyrroline (2-AP) (Kovach et al., 2009).
- Chất 2-AP là thành phần chính tạo mùi thơm ở hạt gạo, có nồng độ từ 0,006–0,09 ppm ở gạo trắng và 0,1–0,2 ppm ở gạo lứt (Louis et al., 2005; Yoshihashi et al., 2002).
- Di truyền các tính trạng chất lượng và năng suất:
- Kích thước hạt: QTL chính GS3 trên NST 3 (Fan et al., 2006), qGL7-2 trên NST 7 (Shao et al., 2010).
- Hàm lượng amylose: Kiểm soát chủ yếu bởi locus Wx trên NST 6, trong đó alen Wxa quy định amylose cao và Wxb quy định amylose thấp (Kumar and Khush, 1987; Zhao et al., 2011).
- Cấu thành năng suất: Phân tích tương quan hồi quy cho thấy số hạt/m² đóng góp 60,2% (tương đối 74%), tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt đóng góp 21,2% vào biến động năng suất lúa (Yoshida and Parao, 1976).
- Tình hình chọn tạo lúa lai chất lượng:
- Tại Trung Quốc, Li et al. (2010) chọn tạo thành công giống lúa lai thơm Wenfu 7 (năng suất 8,7 tấn/ha). Tại Việt Nam, nhiều tổ hợp lai TGMS đã được công nhận như VL20, TH3-3, TH3-4, TH3-5 (Nguyễn Thị Trâm và cs., 2010, 2011, 2015).
Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết
Phần lớn các dòng TGMS hiện có tại Việt Nam không mang gen thơm. Luận án giải quyết mắt xích này bằng cách lai chuyển gen thơm fgr vào các dòng mẹ TGMS (tms2, tms5), kết hợp chọn lọc kiểu hình với chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS), đánh giá khả năng kết hợp để tạo ra các tổ hợp lúa lai hai dòng vừa đạt năng suất cao, vừa đạt tiêu chuẩn chất lượng gạo thơm thương phẩm.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết và phân tích di truyền
- Cơ sở di truyền: Khai thác ưu thế lai (heterosis) hệ thống 2 dòng dựa trên nguồn bất dục đực nhiệt độ (TGMS). Cơ chế kiểm soát mùi thơm qua gen lặn fgr (tổng hợp 2-AP) và cơ chế bất dục đực do gen lặn tms.
- Đánh giá khả năng kết hợp: Sử dụng mô hình phân tích Line x Tester theo phương pháp thống kê của Singh and Chaudhary (1996) để xác định giá trị khả năng kết hợp chung (GCA) của dòng bố mẹ và khả năng kết hợp riêng (SCA) của các tổ hợp lai.
Dòng mẹ TGMS (T1S-96, T7S, T23S) x Dòng bố thơm (BT7, Basmati, Hoa Sữa, Hương Cốm)
Thế hệ F1 (Đánh giá kiểu hình, tự thụ)
Thế hệ F2 (Sàng lọc MAS: fgr + tms2/tms5)
Kiểm tra tính dục trong Phytotron (24°C và >26°C) và tự nhiên
Chọn tạo 23 dòng TGMS mới -> Chọn 5 dòng ổn định
Phân tích Line x Tester (6 dòng mẹ x 5 dòng bố = 30 THL)
Tuyển chọn TH4-6 (TH6-6) & Xây dựng quy trình
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Lai tạo và chọn dòng TGMS: Thực hiện theo sơ đồ chọn tạo dòng TGMS của Nguyễn Thị Trâm (2000).
- Đánh giá tính dục:
- Kiểm tra hạt phấn bằng phương pháp hiển vi quang học nhuộm dung dịch I-KI 1% (Yuan et al.).
- Xác định ngưỡng chuyển đổi tính dục trong buồng khí hậu nhân tạo (phytotron) ở chế độ nhiệt độ thấp (<24°C) để kiểm tra độ hữu dục và nhiệt độ cao (>26°C) để kiểm tra độ bất dục hoàn toàn.
- Theo dõi chuyển đổi tính dục ngoài tự nhiên theo các kỳ gieo (vụ xuân và vụ mùa).
- Chọn lọc bằng chỉ thị phân tử (MAS): Tách chiết DNA bằng phương pháp CTAB rút gọn (De la Cruz, 1997). Thực hiện phản ứng PCR với các cặp mồi chuyên biệt phát hiện gen mùi thơm fgr (Bradbury, 2005), chỉ thị RM11 phát hiện gen bất dục tms2 và chỉ thị C365-1 phát hiện gen tms5 (Phạm Văn Thuyết, 2015).
- Đánh giá mùi thơm: Xác định mùi thơm trên lá theo phương pháp của Sood and Siddiq (1978) theo thang điểm IRRI (2002); đánh giá mùi thơm nội nhũ theo phương pháp của Kibria et al. (2008).
- Đánh giá chất lượng xay xát và thương phẩm: Đánh giá tỷ lệ gạo xay, gạo xát, gạo nguyên, tỷ lệ bạc bụng theo Govindaswami and Ghosh (1969).
- Phân tích hóa sinh:
- Hàm lượng amylose phân tích bằng phương pháp đo quang phổ theo Sadavisam and Manikam (1992), phân loại theo Kumar and Khush (1987).
- Hàm lượng protein thô phân tích theo phương pháp Micro-Kjeldahl.
- Độ bền thể gel xác định theo Tang et al. (1991) và tiêu chuẩn IRRI (2002).
- Đánh giá chất lượng cơm bằng phương pháp cảm quan theo tiêu chuẩn ngành 10TCN 590-2004 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.
- Xử lý số liệu thống kê: Sử dụng phần mềm IRRISTAT phiên bản 5.0 và chương trình phân tích chỉ số chọn lọc DTSL của Nguyễn Đình Hiền (1995).
Nội dung chính theo từng chương
Phần 4.1: Lai tạo, chọn lọc và đánh giá dòng TGMS thơm
Từ phép lai giữa 3 dòng mẹ TGMS ban đầu (T1S-96, T7S, T23S) với 4 dòng/giống lúa thơm (BT7, Basmati, Hoa Sữa, Hương Cốm), tác giả đã chọn lọc được 23 dòng TGMS mới.
- Kết quả phân tích chỉ thị phân tử (MAS):
- Trong 23 dòng TGMS mới, có 22 dòng mang gen mùi thơm fgr.
- Xác định các dòng mang nguồn gen bất dục đực cảm ứng nhiệt độ gồm tms2 (sử dụng chỉ thị RM11) và tms5 (sử dụng chỉ thị C365-1).
- Đánh giá tính dục và ngưỡng chuyển đổi nhiệt độ:
- Thử nghiệm trong buồng phytotron và theo dõi tự nhiên trong các vụ mùa 2011–2012 đã tuyển chọn được 5 dòng mẹ TGMS ưu tú gồm: AT1, AT5, AT9, AT24 và AT27.
- Cả 5 dòng này có ngưỡng chuyển đổi tính dục ở mức nhiệt độ 24°C, biểu hiện bất dục hoàn toàn (tỷ lệ hạt phấn bất dục 100%, từ không có hạt phấn đến ít phấn) khi nhiệt độ giai đoạn mẫn cảm trên 26°C.
- Mùi thơm trên lá đạt điểm 2, mùi thơm nội nhũ đạt điểm 4 (thơm đậm). Khả năng nhận phấn ngoài đạt trên 65%.
| Dòng TGMS mới | Nguồn gốc lai | Gen bất dục | Gen thơm (fgr) | Ngưỡng nhiệt độ chuyển đổi | Điểm thơm nội nhũ |
|---|---|---|---|---|---|
| AT1 | T1S-96 / BT7 | tms2 | Có | 24°C | Điểm 4 |
| AT5 | T7S / BT7 | tms2 | Có | 24°C | Điểm 4 |
| AT9 | T23S / BT7 | tms5 | Có | 24°C | Điểm 4 |
| AT24 | T1S-96 / Basmati | tms2 | Có | 24°C | Điểm 4 |
| AT27 | T7S / Hoa Sữa | tms2 | Có | 24°C | Điểm 4 |
Phần 4.2: Đánh giá mức độ biểu hiện di truyền một số tính trạng liên quan đến chất lượng gạo từ bố mẹ đến các thế hệ con cái
Nghiên cứu sự di truyền các chỉ tiêu chất lượng hạt từ bố mẹ sang thế hệ con lai F1 (hạt F2) tại các tổ hợp lai:
- Chiều dài hạt gạo lứt: Biểu hiện di truyền cộng tính đến trội dương theo bố hoặc mẹ có kích thước hạt dài hơn. Để tạo con lai hạt thon dài, cần chọn bố mẹ có kích thước tương đồng hoặc chọn dòng bố/mẹ có hạt dài trội.
- Tỷ lệ gạo xát và gạo nguyên: Phụ thuộc vào bản chất di truyền và điều kiện thu hoạch; biểu hiện mức độ siêu trội dương theo dòng bố hoặc mẹ có tỷ lệ xay xát cao.
- Hàm lượng protein: Phân tích mức độ trội của hàm lượng protein trong hạt gạo ở tất cả các tổ hợp lai đều có giá trị trội âm đến siêu trội âm theo bố mẹ có hàm lượng protein thấp, thể hiện tính trạng này bị suy giảm do lai.
- Độ bền thể gel: Có xu hướng di truyền trung gian giữa bố và mẹ.
- Hàm lượng amylose: Đa số các tổ hợp lai biểu hiện trung gian đến trội dương theo bố mẹ có hàm lượng amylose cao. Do đó, để tạo giống có hàm lượng amylose thấp (15–20%), cần chọn cả bố và mẹ đều có hàm lượng amylose thấp.
- Mùi thơm: Mùi thơm nội nhũ hạt F2 có sự phân ly. Để con lai đạt mùi thơm rõ nét (điểm 3–4), bắt buộc cả dòng bố và dòng mẹ đều phải mang alen quy định tính thơm.
Phần 4.3: Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ và tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng mới có triển vọng
Thực hiện lai theo sơ đồ Line x Tester giữa 6 dòng mẹ (AT1, AT5, AT24, AT27, T1S-96, T7S) và 5 dòng bố (3 dòng thơm: RA27, RA28, RA29; 2 dòng không thơm: R12-1, R18) tạo ra 30 tổ hợp lai.
- Đánh giá khả năng kết hợp chung (GCA): Dòng mẹ AT24 và AT27 có giá trị GCA cao và ổn định nhất đối với các tính trạng số hạt/bông, số hạt chắc/bông, khối lượng 1000 hạt, năng suất thực thu, tỷ lệ gạo xát, tỷ lệ trắng trong và độ ngon cơm.
- Tuyển chọn tổ hợp lai: Dựa trên phân tích chỉ số chọn lọc và khảo nghiệm so sánh, chọn ra 6 tổ hợp ưu tú (AT24/RA28, AT1/RA28, AT27/RA29, AT24/R12-1, AT24/RA29, AT27/RA28), từ đó xác định 02 tổ hợp lai triển vọng nhất là TH4-6 (AT24/RA28) và TH6-6 (AT27/RA28).
| Đặc điểm nông sinh học & chất lượng | Tổ hợp lai TH4-6 (AT24/RA28) | Tổ hợp lai TH6-6 (AT27/RA28) |
|---|---|---|
| Thời gian sinh trưởng vụ xuân | 121 – 122 ngày | 121 – 122 ngày |
| Thời gian sinh trưởng vụ mùa | 102 – 103 ngày | 102 – 103 ngày |
| Dạng hình cây | Bán lùn, bông to dài, hạt xếp sít | Bán lùn, bông to dài, hạt xếp sít |
| Khối lượng 1000 hạt | 24,3 – 25,3 g | 24,3 – 25,3 g |
| Năng suất thực thu vụ xuân | 74,1 – 75,6 tạ/ha | 74,1 – 75,6 tạ/ha |
| Năng suất thực thu vụ mùa | 69,2 – 69,4 tạ/ha | 69,2 – 69,4 tạ/ha |
| Tỷ lệ amylose | 16,4 – 16,6% | 16,4 – 16,6% |
| Hàm lượng protein | 8,9 – 9,1% | 8,9 – 9,1% |
| Phẩm chất cơm | Cơm mềm, vị đậm, thơm đậm | Cơm ngon, mềm, vị đậm, thơm đậm |
Cả hai tổ hợp TH4-6 và TH6-6 đã được gửi khảo nghiệm trong Hệ thống Khảo nghiệm Quốc gia từ vụ xuân 2016.
Phần 4.4: Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nhằm xây dựng quy trình nhân dòng mẹ và sản xuất hạt lai F1
Tác giả đã tiến hành các thí nghiệm đồng ruộng để tối ưu hóa quy trình kỹ thuật:
- Quy trình nhân dòng mẹ AT27 (vụ xuân tại miền Bắc):
- Thời vụ gieo mạ: Từ ngày 14/12 đến 23/12.
- Mật độ cấy: 50 khóm/m².
- Mức phân bón: 120 kg N/ha với tỷ lệ phối trộn $N : P_2O_5 : K_2O = 1 : 1 : 0,75$.
- Quy trình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp TH6-6 (vụ mùa):
- Thời vụ gieo: Dòng bố đợt 1 (bố 1) gieo ngày 13–18/6; dòng bố đợt 2 (bố 2) gieo sau bố 1 là 5 ngày; dòng mẹ gieo sau bố 1 là 10 ngày.
- Mật độ và tỷ lệ hàng: Tỷ lệ hàng bố : mẹ là 2 : 16. Khoảng cách đường công tác rộng 30 cm; hàng bố 1 cách hàng bố 2 là 20 cm; hàng bố cách hàng mẹ 20 cm; cây bố cách cây bố 20 cm. Hàng mẹ cách hàng mẹ 15 cm; cây mẹ cách cây mẹ 12 cm.
- Phân bón: $110\text{ kg N} + 110\text{ kg } P_2O_5 + 82,5\text{ kg } K_2O/\text{ha}$.
- Xử lý $GA_3$: Sử dụng tổng liều lượng 210 g/ha, phun chia đều trong 2 ngày liên tiếp khi lúa trỗ 5–10%.
Kết quả và những đóng góp mới
Đóng góp mới về mặt khoa học
- Ứng dụng thành công kỹ thuật chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử (MAS) kết hợp với đánh giá kiểu hình truyền thống để sàng lọc đồng thời gen mùi thơm (fgr) và gen bất dục đực cảm ứng nhiệt độ (tms2, tms5), rút ngắn thời gian gây tạo dòng TGMS thơm.
- Xác định quy luật biểu hiện di truyền từ bố mẹ sang thế hệ con lai đối với các tính trạng chất lượng hạt:
- Chiều dài hạt di truyền cộng tính đến trội dương.
- Tỷ lệ gạo xát và gạo nguyên biểu hiện siêu trội dương.
- Hàm lượng amylose biểu hiện trung gian đến trội dương theo bố mẹ có amylose cao.
- Hàm lượng protein thể hiện mức độ trội âm đến siêu trội âm (suy giảm do lai).
- Mùi thơm hạt F2 phân ly, chịu ảnh hưởng lớn từ dòng mẹ và yêu cầu cả hai dòng bố mẹ đều phải mang gen thơm đồng hợp tử lặn.
Đóng góp mới về mặt thực tiễn
- Gây tạo thành công 02 dòng mẹ TGMS thơm có giá trị ứng dụng cao là AT24 và AT27 với ngưỡng chuyển đổi tính dục ổn định ở 24°C, nhận phấn ngoài trên 65% và có GCA cao.
- Chọn tạo được 02 tổ hợp lúa lai hai dòng chất lượng cao TH4-6 (AT24/RA28) và TH6-6 (AT27/RA28) có thời gian sinh trưởng ngắn (121–122 ngày vụ xuân, 102–103 ngày vụ mùa), năng suất cao (74,1–75,6 tạ/ha vụ xuân; 69,2–69,4 tạ/ha vụ mùa), gạo thon dài, hàm lượng amylose đạt 16,4–16,6%, protein đạt 8,9–9,1%, cơm mềm, vị đậm và có mùi thơm đậm.
- Xây dựng thành công 02 quy trình kỹ thuật hoàn chỉnh: Quy trình nhân dòng mẹ AT27 vụ xuân và Quy trình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp TH6-6 vụ mùa tại các tỉnh phía Bắc.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Luận án chỉ ra rằng tính trạng hàm lượng protein trong hạt gạo có hệ số di truyền thấp và biểu hiện ưu thế lai mang giá trị trội âm đến siêu trội âm, gây khó khăn lớn cho việc nâng cao hàm lượng protein thông qua các phép lai thông thường.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Tiếp tục theo dõi, đánh giá tính ổn định của 2 tổ hợp lai TH4-6 và TH6-6 trong mạng lưới Khảo nghiệm Quốc gia để hoàn thiện thủ tục công nhận giống cây trồng mới.
- Nghiên cứu mở rộng khảo nghiệm sản xuất hạt lai F1 và nhân dòng bố mẹ ở các vùng sinh thái khác nhau nhằm hoàn thiện quy trình sản xuất hạt giống thương phẩm quy mô công nghiệp.
Giá trị tham khảo
- Đối với nhà khoa học, nghiên cứu sinh và học viên chuyên ngành Di truyền - Chọn giống cây trồng: Luận án cung cấp phương pháp luận thực nghiệm về tích hợp chỉ thị phân tử (MAS) với kiểm tra kiểu hình trong phòng phytotron để chọn tạo dòng TGMS, cùng bộ số liệu phân tích khả năng kết hợp Line x Tester chi tiết.
- Đối với các viện nghiên cứu, trung tâm giống và doanh nghiệp sản xuất hạt giống lúa lai: Luận án cung cấp trực tiếp 02 quy trình kỹ thuật cụ thể về mật độ cấy, tỷ lệ hàng bố mẹ, khung thời vụ gieo mạ lệch pha và liều lượng xử lý $GA_3$ để tổ chức sản xuất hạt lai F1 chất lượng cao tại miền Bắc Việt Nam.
Câu hỏi thường gặp
1. Hai tổ hợp lúa lai triển vọng nhất được chọn lọc trong luận án là gì và có năng suất ra sao?
Hai tổ hợp lúa lai được tuyển chọn là TH4-6 (AT24/RA28) và TH6-6 (AT27/RA28). Cả hai tổ hợp có năng suất thực thu đạt từ 74,1 – 75,6 tạ/ha trong vụ xuân và từ 69,2 – 69,4 tạ/ha trong vụ mùa.
2. Các dòng mẹ TGMS mới chọn tạo có ngưỡng chuyển đổi tính dục ở nhiệt độ nào?
Các dòng mẹ TGMS mới chọn tạo (AT1, AT5, AT9, AT24, AT27) có ngưỡng chuyển đổi tính dục là 24°C. Dòng biểu hiện bất dục hoàn toàn (100% hạt phấn bất dục) khi nhiệt độ giai đoạn mẫn cảm đạt trên 26°C.
3. Quy luật di truyền hàm lượng protein và amylose từ bố mẹ sang hạt lai F1 được luận án ghi nhận như thế nào?
Hàm lượng protein thể hiện mức độ trội âm đến siêu trội âm theo dòng bố/mẹ có protein thấp (bị suy giảm khi lai). Hàm lượng amylose biểu hiện trung gian đến trội dương theo phía bố mẹ có hàm lượng amylose cao.
4. Quy trình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp TH6-6 yêu cầu tỷ lệ hàng bố mẹ và liều lượng $GA_3$ như thế nào?
Quy trình yêu cầu tỷ lệ hàng bố : mẹ là 2 : 16, khoảng cách lối đi công tác là 30 cm, phân bón $110\text{ kg N} + 110\text{ kg } P_2O_5 + 82,5\text{ kg } K_2O/\text{ha}$ và tổng lượng $GA_3$ sử dụng là 210 g/ha phun chia làm 2 ngày liên tiếp.
Kết luận
Luận án của nghiên cứu sinh Nguyễn Văn Mười đã giải quyết thành công vấn đề gây tạo dòng mẹ bất dục đực mẫn cảm nhiệt độ mang gen thơm phục vụ chọn tạo lúa lai hai dòng. Tác giả đã kết hợp hiệu quả phương pháp chọn giống truyền thống với chỉ thị phân tử (MAS) để tạo ra 2 dòng mẹ TGMS thơm ưu tú (AT24, AT27) và 2 tổ hợp lai hai dòng triển vọng (TH4-6, TH6-6) đạt năng suất cao, thời gian sinh trưởng ngắn và chất lượng cơm thơm đậm. Các thông số kỹ thuật về quy trình nhân dòng mẹ AT27 và sản xuất hạt lai F1 TH6-6 được xác lập chính xác, cung cấp cơ sở thực tiễn cho việc phát triển bộ giống lúa lai hai dòng chất lượng cao tại Việt Nam.