Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa nếp có mùi thơm, chịu mặn cho vùng đồng bằng sông Cửu Long

ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA NẾP
CÓ MÙI THƠM, CHỊU MẶN CHO VÙNG ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU
LONG
Viện Lúa Đồng bằng sơng Cửu Long
Bộ mơn Di truyền – Chọn giống

Tóm tắt: Trong những năm gần đây nhu cầu về lúa nếp ngày một nâng cao cả về chất
lượng cũng như số lượng. Việt Nam là một trong những nước xuất khẩu gạo chính trên
thế giới, trong đó xuất khẩu lúa nếp đang tăng cao và chiếm tỉ trọng ngày càng lớn. Các
kết quả nghiên cứu đã đạt được thơng qua việc thực hiện duy trì và đánh giá nguồn gen
liên quan đến các tính trạng như mùi thơm, amylose, chống chịu mặn để phục vụ công
tác lai tạo. Kết quả phân tích các tính trạng sơ bộ cho thấy đa số các kiểu gen vật liệu
ban đầu đều biểu hiện tính chống chịu mặn trung bình, không mang gen kháng rầy nâu,
đạo ôn và bạc lá cịn tính hiệu lực. Về tính trạng chất lượng đã kiểm tra có 74/200 kiểu
gen wx, 16/200 mang tính trạng mùi thơm, đa số các giống đều có hàm lượng amylose
dưới 10%. Bên cạnh đó, đề tài đã thực hiện sàng lọc và đánh giá bộ chỉ thị phân tử liên
kết với các tính trạng mục tiêu cho các gen lúa nếp wx, gen thơm badh2, và gen chống
chịu mặn Saltol, thơng qua đó chọn lọc và xây dựng bộ chỉ thị chuyên biệt và hiệu quả
phục vụ cho chọn lọc bộ tính trạng mục tiêu của các tổ hợp lai, trong đó có 1 chỉ thị
dùng cho gen wx, 1 chỉ thị cho gen thơm badh2, 4 chỉ thị cho Saltol. Đã chọn lọc được
10 dòng lúa nếp triển vọng có mùi thơm, chống chịu mặn tốt, trong đó có 5 dịng đã
được đăng ký tên OM gửi khảo nghiệm quốc gia triển vọng OM27, OM28, OM30,
OM31, OM32, 5 dịng triển vọng có mùi thơm, chống chịu mặn, chống chịu tốt với bệnh
đạo ôn (cấp 1-3) và rầy nâu (cấp 5) là các dòng LN9, LN11, LN12, LN16 và LN23. Có
4 bài báo được đăng tải trên báo Tạp chí khoa học và cơng nghệ nơng nghiệp cấp quốc
gia trong. Đào tạo 1 học viên cao học chuyên ngành khoa học cây trồng và 1 sinh viên
đại học.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Đồng bằng sơng Cửu Long đóng góp trên 50% sản lượng lúa và 90% lượng gạo
xuất khẩu của cả nước. Tuy nhiên, do tình hình biến đổi khí hậu hiện nay đang diễn biến

phức tạp, đặc biệt là sự xâm nhập mặn dẫn đến thất thoát năng suất và ảnh hưởng tiêu
cực đời sống người dân. Do vậy, đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân
tử trong chọn tạo giống lúa nếp có mùi thơm, chịu mặn cho vùng đồng bằng sông Cửu

8


Long” được thực hiện nhằm tạo ra các giống lúa nếp mới chất lượng cao, chống chịu
được điều kiện nhiễm mặn sẽ góp phần nâng cao giá trị ngành hàng lúa gạo.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Khoảng 200 giống lúa bao gồm cả nhập nội và nguồn vật liệu địa phương đã
được thu thập và đánh giá các tính trạng mục tiêu thơng qua các tiêu chí nơng học, sinh
hóa và kiểu gen. Hơn 200 tổ hợp lai đã được thực hiện thông qua các phương pháp lai
đơn, lai hai, lai ba và lai hồi giao. Các kiểu lai được thực hiện trên dạng lai nếp/lúa và
lúa/nếp để khai thác tối đa các biến dị cũng như các đặc tính nổi trội của bố mẹ. Các con
lai mang các tính trạng mục tiêu được thực hiện lai chồng gen để tích hợp các tính trạng
mục tiêu trên các giống lúa nếp mới chọn lọc. Trong quá trình thực hiện tạo nguồn biến
dị cho chọn lọc quần thể, phương pháp nuôi cấy mô và túi phấn cũng được thực hiện.
Đánh giá đặc tính nơng học, tính trạng chất lượng như hàm lượng amylose và
mùi thơm, tính chống chịu mặn và kháng sâu bệnh của các dòng lúa nếp triển vọng theo
tiêu chuẩn ngành. Sàng lọc bộ chỉ thị phân tử liên kết chặt với gen mục tiêu và xây dựng
được quy trình ứng dụng bộ chỉ thị phân tử này cho nghiên cứu chọn giống lúa nếp có
mùi thơm, chịu mặn hiệu quả,
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đã duy trì và đánh giá các giống lúa nguồn gốc Việt Nam và nhập nội từ IRRI
dùng cho lai tạo. Các giống lúa đã được xác đinh các gen mục tiêu như gen lúa nếp wx,
gen mùi thơm badh2 và gen chống chịu mặn Saltol. Các vật liệu mang các gen quy định
tính trạng mục tiêu được sử dụng để làm vật liệu cho lai tạo. Khảo sát 193 kiểu gen nội
địa liên quan đến tính trạng amylose, mùi thơm và chịu mặn để phục vụ công tác lai tạo.
Đã chọn lọc được 71 nguồn vật liệu mang gen wx và 16 vât liệu mang gen thơm badh2

làm vật liệu lai tạo.
Bộ chỉ thị phân tử được đánh giá và chọn lọc các chỉ thị hiệu quả cho đánh giá
quần thể con lai. Sự đa hình của bộ chỉ thị phân tử được đánh giá trên các tính trạng mục
tiêu của các quần khởi đầu. Các quần thể lai đã được đánh giá tính đa hình của các chỉ
thị phân tử làm cơ sở cho chọn lọc kiểu gen các thế hệ con lai. Các chỉ thị liên kết với
các gen mục tiêu như gen nếp wx, gen thơm badh2, gen chống chịu mặn Saltol đã được
sử dụng để thiết lập quy trình ứng dụng trong chọn tạo giống lúa nếp. Quy trình ứng
dụng bộ chỉ thị phân tử chọn tạo giống lúa nếp thơm và chịu mặn cũng được phát triển
và ban hành sử dụng.
Thực hiện nuôi cấy túi phấn của các tổ hợp lai Nếp/Nếp và Nếp/Lúa, nuôi cấy
phôi trưởng thành của các giống lúa nếp cũng được tiến hành để khai thác nguồn biến

9


dị sô ma trong công tác chọn tạo giống lúa nếp mới. Các thế hệ DH2 và SC2 trở đi được
thực hiện chọn lọc các dòng phân li ở cả điều kiện nhà lưới và ngồi đồng.
Các dịng lúa nếp triển vọng được đánh giá qua các khảo nghiệm cơ bản như so
sánh sơ khởi, so sánh hậu kỳ để làm cơ sở tiếp tục chọn lọc các dòng triển vọng gửi khảo
nghiệm chính quy qua cơng tác khảo nghiệm sinh thái và khảo nghiệm quốc gia. Đã chọn
lọc được 10 dòng lúa nếp triển vọng để tiếp tục đánh giá, trong đó có 5 dịng triển vọng
đã được đặt tên giống chính thức là OM27, OM28, OM30, OM31 và OM32 gửi khảo
nghiệm quốc gia triển vọng. Còn lại 5 dòng triển vọng LN9, LN11, LN12, LN16 và LN23
tiếp tục được đánh giá ở các vụ tiếp theo.
4. KẾT LUẬN
Đề tài đã tạo ra được một số sản phẩm có triển vọng ứng dụng thực tế cao nên đề
nghị tiếp tục đánh giá và phát triển để các sản phẩm triển vọng sớm được đưa vào sản
xuất thực tế. Tiếp tục cơng tác đánh giá và phát triển các dịng lúa nếp chống chịu mặn
để đưa vào sản xuất.

10