Đánh giá các dòng TGMS và dòng thuần mang gen tương hợp rộng

1
PHẦN I
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Việt Nam là một nước nông nghiệp truyền thống, trong đó cây lúa được
coi là cây trồng chủ đạo. Ngày nay, đứng trước sức ép của vấn đề dân số tăng
nhanh, quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa diễn ra mạnh mẽ dẫn đến diện
tích trồng lúa bị thu hẹp đáng kể. Song sản lượng lúa gạo nước ta vẫn không
ngừng tăng trong những năm qua, góp phần đảm bảo an ninh lương thực đồng
thời đưa nước ta trở thành một trong những nước xuất khẩu gạo hàng đầu trên
thế giới. Đạt được kết quả này là nhờ áp dụng các thành tựu khoa học kĩ thuật,
đặc biệt là việc áp dụng các giống lúa lai có tiềm năng năng suất cao trong sản
xuất.
Cho đến nay, các nhà khoa học Việt Nam đã nghiên cứu chọn tạo và
đưa ra được nhiều vật liệu bố mẹ và nhiều tổ hợp lai mới phục vụ sản xuất lúa
trong nước.
Để khai thác triệt để ưu thế lai, người ta đã tiến hành lai trên cả các
loài phụ Javanica, Japonica với loài phụ Indica. Theo những nghiên cứu ban
đầu của Y.L.Ping, khi lai xa giữa các loài phụ thì con lai F1 biểu hiện ưu thế
lai cao hơn ưu thế lai trong cùng một loài phụ. Tuy nhiên, trở ngại khi lai xa
giữa Indica và Japonica là con lai bán bất dục và tỉ lệ đậu hạt thấp.
Để khai thác ưu thế này, người ta đã tìm ra một gen tương hợp rộng
(Wide Compatibility Genes) là cầu nối giữa các loài phụ để tạo con lai F1 đậu
hạt tốt, khắc phục hiện tương F1 bán bất dục và kết hợp vào con lai F1 có
những tính trạng mong muốn trong hệ thống lúa lai hai dòng. Song vấn đề đặt
ra là sự ảnh hưởng của gen tương hợp rộng (WCG) đến khả năng phối hợp
các tính trạng như thế nào ở bố , mẹ và con lai?
Để giải quyết vấn đề này chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá các
dòng TGMS và dòng thuần mang gen tương hợp rộng”.
2
1.2. Mục đích và yêu cầu

1.2.1. Mục đích
- Phát hiện các con lai có khả năng mang gen tương hợp rộng suy ra
dòng TGMS và dòng R mang gen tương hợp rộng
- Nghiên cứu về gen tương hợp rộng phục vụ trong công tác chọn tạo
lúa lai hai dòng.
1.2.2. Yêu cầu
- Đánh giá khả năng tương hợp của 2 loài phụ Indica và Japonica
- Đánh giá đặc điểm cơ bản của con lai, thông qua chỉ tiêu về tỷ lệ
hữu dục hạt phấn và tỷ lệ hạt chắc để tìm ra dòng TGMS và dòng R có khả
năng chứa gen tương hợp rộng.
- Đánh giá đặc điểm dòng TGMS mang gen tương hợp rộng
- Đánh giá các đặc điểm dòng R mang gen tương hợp rộng.
- Biết được phương pháp đánh giá sự có mặt của gen tương hợp rộng
trên các vật liệu nghiên cứu.
3
PHẦN II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1 Cách tiếp cận
Ưu thế lai là một thuật ngữ để chỉ tính hơn hẳn của con lai F1 so với bố
mẹ chúng về các tính trạng hình thái, khả năng sinh trưởng, sức sinh sản, khả
năng chống chịu và thích nghi, năng suất, chất lượng hạt và các đặc tính khác.
Việc sử dụng rộng rãi các giống lai F1 vào sản xuất đã làm tăng thu nhập và
hiệu quả kinh tế của sản xuất nông nghiệp (Yuan L.P., 1995) []
Ưu thế lai là hiện tượng sinh học tổng hơp thể hiện các ưu việt theo
nhiều tính trạng ở con lai F1 khi lai các dạng bố mẹ được phân biệt theo
nguồn gốc, độ xa cách di truyền, sinh thái…tạo giống ưu thế lai là con đường
nhanh nhất và có hiệu quả nhằm phối hợp được nhiều đặc điểm giá trị của các
giống bố mẹ vào con lai F1, tạo ra giống cây trồng có năng suất cao, chất
lượng tốt [21]
Hiện tượng ưu thế lai được các nhà khoa học phát hiện khá sớm trên

các giống cây trồng và vật nuôi. Người ta khai thác hiệu ứng ưu thế lai, tạo ra
các giống cây trồng cao sản như ngô, bắp cải, cà chua…các giống vật nuôi
lớn nhanh như lợn lai kinh tế, vịt lai, gà công nghiệp (Nguyễn Công Tạn và
cộng sự, 2002) [45]
Năm 1964, Yuan Long Ping cùng các đồng sự đã tìm thấy cây lúa bất
dục trong loài lúa dại Oryza fatua spontanea tại đảo Hải Nam. Và ông đã
chuyển thành công gen bất dục đực tế bào chất Cytophastic Male Sterility
(CMS) vào lúa trồng, mở ra hướng mới khai thác ưu thế lai thương phẩm. Sau
nhiều năm nghiên cứu các nhà khoa học Trung Quốc đã chọn tạo nhiều dòng
CMS, dòng B, dòng R và đánh dấu sự ra đời của hệ thống lúa lai “Ba dòng”,
mở bước ngoặt lịch sử sản xuất và thâm canh cây lúa (Yuan L.P.,1992) []
4
Qua quá trình nghiên cứu hệ thống lúa lai ba dòng ngày càng được
hoàn thiện và liên tục gặt hái những thành công.
Đồng thời với sự phát triển của hệ thống lúa lai ba dòng, đến năm 1973,
các nhà khoa học Trung Quốc đã phát hiện được dòng bất dục di truyền nhân
mẫn cảm với quang chu kỳ - PGMS (Photoperiod sensitive genic male sterile)
từ quần thể Nong-ken58
s
thuộc loài phụ Japonica. Giống Nong-ken58
s
phản
ứng khi có độ dài chiếu sáng/ngày < 13h 45 phút thì gây hữu dục và khi có độ
dài chiếu sáng/ngày > 13h 45 phút thì gây bất dục. Năm 1989 Maruyama và
cộng sự đã phát hiện được dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với
nhiệt độ - TGMS (Thermosensitive genic male sterile) bằng phương pháp gây
đột biên nhân tạo. Dòng này phản ứng với môi trường trong khoảng từ 18 –
25
o
C là ngưỡng gây hữu dục, từ 24 – 31

o
C là ngưỡng gây bất dục. Kiểu phản
ứng trên đã mở ra hướng sản xuất lúa lai hai dòng (Yin Hua Qi, 1993; Zhou
và cs, 2000) [], []
Giống lúa lai hai dòng được đưa ra trồng đại trà đầu tiên của Trung
Quốc là Pei ai 64S/Teiqing. Đến năm 1997diện tích trồng lúa lai hai dòng là
640.000 ha năng suất trung bình cao hơn lúa lai ba dòng từ 5 – 15%. Hầu hết
các tổ hợp lai hai dòng đều cho năng suất cao và phẩm chất tốt hơn so với các
tổ hợp lai ba dòng (Ngô Thế Dân, 1994; Yuan L.P, 1997) []
Các nhà khoa học cũng đã chứng minh khi khai thác ưu thế lai trong
cùng một loài như Indica/Indica hoặc Japonica/Japonica hiệu quả đạt được là
không cao, ưu thế lai trung bình của con lai F1 chỉ đạt khoảng từ 20 – 30%.
Trong thực tiễn khi tăng cường ưu thế lai của con lai F1 bằng phép lai giữa
hai loài phụ người ta thấy ưu thế lai biểu hiện : Indica/Japonica >
Japonica/Javanica > Indica/Indica > Japonica/Japonica. Do vậy, các nhà chọn
giống đề xuất một hướng chọn giống mới là lai xa giữa các loài phụ trong
cùng chi O.sativa L.
5
Song vấn đề lớn nhất đặt ra là con lai F1 được tạo ra giữa hai loài phụ
thường bị bất thụ hoặc có hữu thụ thì tỷ lệ hữu dục hạt phấn và tỷ lệ đậu hạt là
rất thấp.Chính hạn chế này đã làm cho năng suất của tổ hợp lai không đạt yêu
cầu. Các kết quả nghiên cứu cho thấy gen tương hợp rộng (Wide
Compatibility Gene) WCG sẽ khắc phục được hiện tượng bất dục ở con lai F1,
WCG có chức năng bắc cầu nối trong quá trình hoà hợp giữa hai bộ gen, đạt
tỷ lệ hạt phấn hữu dục cao và tỷ lệ đậu hạt tốt (Ikehashi H.,1991; Yuan L.P.,
1995). Khi dòng mẹ có chứa WCG thì có khả năng phối hợp rất rộng với các
dòng, giống bố ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, sẽ tạo được nhiều tổ hợp có
ưu thế lai cao, phổ thích ứng rộng. Chính vì vậy những kết quả nghiên cứu về
gen tương hợp rộng đặc biệt có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong nghiên cứu
hệ lúa lai hai dòng.

2.2 Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai
Ưu thế lai từ lâu đã được sử dụng rộng rãi trong chọn giống cây trồng
và vật nuôi. Song cho đến nay các nhà khoa học vẫn chưa thống nhất đưa ra
được một giả thuyết chung giả thích cho hiện tượng này. Một số giả thiết đã
được nêu ra để giải thích hiện tượng ưu thế lai và đã được nhiều người thừa
nhận như:
2.2.1 Thuyết siêu trội
Thuyết này do Shell và East đề xuất. Theo các tác giả ưu thế lai gây
nên do kết quả của các tác dụng qua lại giữa các alen khác nhau cùng vị trí. Ở
trạng thái dị hợp tử theo các alen, mỗi gen trội và lặn đều giữ một chức năng
khác nhau do sự phân hoá khác nguồn của các alen. Do tác động tương hỗ
giữa các alen trong cùng một locus sẽ tạo ra những ảnh hưởng làm cho con lai
6
dị hợp tử có sức sống vượt qua bất kỳ dạng đồng hợp thể nào: a
1
a
1
< a
1
a
2
>
a
1
a
2
hoặc AA < Aa > aa. Với giả thiết này thì con lai càng có độ dị hợp tử cao
thì ưu thế lai càng lớn, giảm độ dị hợp tử thì cũng giảm ưu thế lai.(Hoang
Tuyết Minh, 2002) [17]
2.2.2 Thuyết tính trội

Do Davenport đề xuất. Theo tác giả các alen trội là những alen có lợi
còn các alen ẩn đồng vị của chúng lại có hại, làm giảm sức sống. Ưu thế lai là
kết quả của sự tác động tương hỗ giữa các gen trội có lợi được hình thành
trong quá trình tiến hoá của sinh vật, cũng theo thuyết này thì con lai càng có
nhiều alen trội trì ưu thế lai càng cao.( Hoàng Tuyết Minh, 2002) [17]
2.2.3 Thuyết cân bằng di truyền
Do Turbin đưa ra năm 1971. Theo tác giả mỗi cơ thể sinh vật ở trạng
thái cân bằng di truyền nhất định, do các gen nằm trong nhân và tế bào chất
quyết định, đảm bảo một khả năng thích ứng với môi trường xung quanh. Khi
lai các cơ thể có trạng thái cân bằng di truyền khác nhau trong loài thì ở F1
cân bằng cũ bị phá vỡ, tạo nên một cân bằng di truyền mới tốt hơn hoặc xấu
hơn cân bằng cũ. Nếu kiểu hình mới tốt hơn thì tạo ra ưu thế lai dương. Gần
đây với kỹ thuật lập bản đồ và phân tích di truyền QìaZhang và Zhikang Li đã
khẳng định cơ sở di truyền của ưu thế lai đời F1là do tác động dị hợp tử trên
các locus đơn và tác động qua lại giữa tính trội và siêu trội (Hoàng Tuyết
Minh, 2002) [17]
Theo các nhà khoa học sự biểu hiện ưu thế lai ở các tổ hợp khác nhau
do các cơ chế khác nhau là không giống nhau. Nhìn chung các tác động của
nhân gen mạnh hơn tế bào chất và tương tác giữa các alen trong nhân là nhân
7
tố chính tạo ra ưu thế lai. Tương tác giữa các dạng không alen liên quan chặt
chẽ với khả năng tổ hợp riêng, còn hiệu ứng trội có nhiều ảnh hưởng hơn tới
khả năng tổ hợp chung [25]
2.3 Sự biểu hiện ưu thế lai ở lúa
- Ưu thế lai ở hệ rễ: Theo kết quả nghiên cứu của Lin và Yuan (1980)
đã xác nhận con lai F1 có số lượng rễ ra sớm, ra nhiều và nhanh hơn bố mẹ
chúng. Chất lượng rễ được đánh giá bằng độ dày, trọng lượng khô, số lượng
rễ phụ, số lượng lông hút và hoạt động hút chất dinh dưỡng của bộ rễ từ rễ lên
cây, hệ rễ của lúa lai hoạt động mạnh nhất khi lúa bắt đầu đẻ nhánh. Chính vì
thế mà cây lúa lai có tính thích ứng rộng với điều kiện bất thuận như ngập úng,

hạn, phèn mặn (Quách Ngọc Ân, 1994; Anonymous, 1996) [1], [61].
- Ưu thế lai về khả năng đẻ nhánh: Con lai F1 đẻ nhánh sớm, sức đẻ
nhánh khoẻ, tập trung và có tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao (Chang W.L, 1971; Lin
S.C, 1980) [66], [90]
- Ưu thế lai về chiều cao cây: Chiều cao cây lúa lai cao hay thấp hoàn
toàn phụ thuộc vào đặc điểm của bố mẹ. Tuỳ thuộc vào từng tổ hợp, chiều cao
cây của F1 có lúc biểu hiện ưu thế lai dương, có lúc nằm trung gian giữa bố
và mẹ, có lúc xuất hiện ưu thế lai âm. Vì chiều cao cây có liên quan đến tính
chống đổ trên đồng ruộng nên khi chọn bố mẹ phải chú ý chọn các dạng nửa
lùn để con lai có dạng cây nửa lùn (Chang W.L, 1967) [65]
Ở lúa có 2 kiểu gen nửa lùn chính trong tự nhiên, ngoài ra còn có một
số kiểu gen lùn do đột biến tự nhiên hay nhân tạo. Gen lùn có hệ số di truyền
cao làm cho các long bị rút ngắn nhưng không rút ngắn chiều dài bông và
không liên kết với gen làm nhỏ hạt, vì vậy được sử dụng để cải tiến vật liệu
bố mẹ lúa lai [3].
8
- Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng: Lin và Yuan (1980) cho rằng đa
số con lai F1 có thời gian sinh trưởng khá dài và thường dài hơn bố mẹ sinh
trưởng dài nhất. Xu và Wang (1980) đã xác nhận thời gian sinh trưởng của
con lai phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng của dòng bố. Và một số kết quả
nghiên cứu khác cũng xác định thời gian sinh trưởng của con lai gần giống
thời gian sinh trưởng của dòng bố hoặc dòng mẹ chin muộn (Ponnuthurai,
1984)
- Ưu thế lai về một số đặc tính sinh lý: Theo tác giả Trần Duy Quý
(1994) và Kasura.K (2007) lúa lai có diện tích lá lớn, hàm lượng diệp lục trên
một đơn vị diện tích lá cao do đó hiệu suất quang hợp cao. Trái lại cường độ
hô hấp và hiệu suất tích luỹ chất khô thấp hơn hẳn lúa thường. Vì vậy mà
lượng vật chất tích luỹ vào hạt tăng mạnh, còn tích luỹ vào các cơ quan như
thân lá lại giảm mạnh [43], [82].
- Ưu thế lai về khả năng chống chịu: Theo Sirajul Islam (2007) sức chịu

lạnh của con lai F1 cao ở thời kỳ mạ nhưng lại chịu kém ở thời kỳ chin sáp
[109]. Lúa lai có khả năng chống chịu với một số loại sâu bệnh như rầy nâu,
đạo ôn, bạc lá và thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau (Nguyễn Công
Tạn, 1999) [46].
- Ưu thế lai và các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: Kết quả đã
cho thấy con lai có năng suất cao hơn bố mẹ từ 21 – 70% khi gieo cấy trên
diện rộng. Đa số các tổ hợp lai có ưu thế lai cao về số bông/khóm, khối lượng
trung bình bông, tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt (Virmani S.S, 1981).
2.4 Nghiên cứu về tính bất dục của con lai F1
2.4.1 Hiện tượng bất dục khi lai xa
Theo William thuật ngữ “ tính không tương hợp được áp dụng chỉ việc
ống phấn không có khả năng chui vào vòi nhụy trên toàn bộ chiều dài của nó
9
và hoàn thành việc thụ tinh. Hiện tượng các hạt phấn không nảy được trên các
đầu nhụy hoặc hiện tượng các ống phấn không có khả năng cắm sâu vào vòi
nhụy để biểu hiện rõ rệt tính không hợp là do kiểu gen quyết định [7].
Hiện tượng tự xung khắc do hạt phấn không thể thụ tinh được trên vòi
nhụy của cùng một hoa hoặc khác hoa. Ở những loài cây có hiện tượng tự
xung khắc cấu trúc của bộ phận cơ quan sinh sản qua những biểu hiện bất dục
như:
- Hạt phấn không mọc mầm được trên vòi nhụy.
- Nếu hạt phấn mọc mầm được thì cũng không tới được bầu nhụy
- Nhiều trường hợp hạt phấn mọc mầm tới bầu nhụy nhưng lại không đúng
thời điểm để thụ tinh, trong trường hợp đó có khi tinh trùng tới được bầu nhụy
thì trứng chưa chín hoặc trứng đã quá chín đều trở nên vô hiệu.
- Quá trình thụ tinh có diễn ra và hoàn thành nhưng mầm phôi bị chết ẻo [19].
Lewis, năm 1954 đã phân chia ra hai hệ thống tự xung khắc là hệ thống dị
hình và hệ thống đồng hình.
* Hệ thống dị hình
Trong hệ thống này cấu trúc của hoa có những khác biệt, không cho

phép sự thụ phấn xảy ra.
* Hệ thống đồng hình: Hệ thống này bao gồm hai loại
+ Hệ thống tự bất hợp do giao tử điều khiển: Trong hệ thống này hiện
tượng tự xung khắc không biểu hiện ở sự khác biệt do cấu trúc của hoa ma do
chính kiểu gen của cây mang hoa đó điều khiển hoặc bằng chính kiểu gen của
nó. Trong một vài loài, hai locus S và Z điều khiển bất hợp, trong một số loài
khác có ba locus điều khiển tự bất hợp. Trong những trường hợp như vậy đa
bội đã không ảnh hưởng đến tự xung khắc, ống phấn mọc rất chậm trong vòi
nhụy có cùng một alen S như ở hạt phấn và không thể thụ tinh được. Như vậy
tất cả những cây là dị hợp tử ở locus S, trong một hệ thống đơn gen có ba loại
hình lai tạo, đó là:
10
- Hoàn toàn không bất hợp có kiểu gen là S
1
S
2
/S
1
S
2
.
- Hoàn toàn không bất hợp có kiểu gen S
1
S
2
/S
3
S
4
- Từng phần bất hợp có kiểu gen là S

1
S
2
/S
2
S
3
( 50% hạt phấn hữu dục, 50%
hạt phấn bất dục) [2] [3] [7].
+ Hệ thống tự xung khắc do bào tử điều khiển.
Trong hệ thống này tự bất hợp cũng do đơn gen S điều khiển với nhiều
alen. Nhưng điều khiển tự bất hợp lại do kiểu gen của cây mang hạt phấn.
Hoạt động của mỗi một hạt phấn hoặc ống phấn do kiểu gen lưỡng bội quy
định. Do đó, trong hạt phấn cũng như trong vòi nhụy tính chất tác động tương
quan giữa các alen biến thiên từ tính độc lập cho tới tính trội hoàn toàn. Khi là
tính trội hoàn toàn, các phản ứng của hạt phấn của cây S
1
S
2
sẽ phản ứng như
S
1
và có thể chui vào các vòi nhụy mang alen S
2
, dù rằng ống phấn có cấu tạo
di truyền như thế nào đi nữa. Ngoài ra nếu S
1
là trội cả đối với tất cả các alen
khác trong vòi nhụy thì toàn bộ hạt phấn của cây S
1

S
2
sẽ không hợp với tất cả
vòi nhụy mang alen S
1
. Tính không hợp giao chéo có thể biểu hiện trong đời
sau do kết quả tính không hợp về thể bào tử. Ở hệ thống này alen S có thể
biểu hiện tính trội S
1
> S
2
> S
3
hoạt động riêng rẽ hoặc biểu hiện sự cạnh
tranh dẫn đến một quan hệ tự bất hợp rất phức tạp [7] [3].
2.4.2 Sự khác nhau giữa hai loài phụ Indica và Japonica
Năm 1930, Kato đã phân biệt trong hai nhóm chung lớn: O.sativa
proles Indica và O.sativa proles Japonica, có những đặc điểm khác nhau về
hình thái cây, kích thước hạt, thành phần hạt, sự phân bố địa lý các giống
trồng của mỗi nhóm và hiện tượng khó tạp giao giữa hai loài này, cũng như
tính bất dục của cơ thể lai với những biến đổi bất thường về bao phấn. Nhưng
chưa có sự phân biệt giữa hai nhóm về mặt tế bào học.
11
Tuy nhiên Tereo và Midusina năm 1930 đã nhận xét rằng tính khó tạp
giao giữa indica và japonica là không phải tuyệt đối. Tuỳ theo các giống đã
được sự dụng để tạp giao, thành công có thể từ 0 – 80%. Do đó đặc tính khó
tạp giao chưa hẳn là đặc tính phân biệt có ý nghĩa. Ngoài ra có những khác
nhau về hình thái chưa rõ nét.
Morigana (1942) cho là phân ly sau F1 của tạp giao giữa Indica và
Japonica tuy có phức tạp hơn so với các giống trong cùng nhóm, vẫn thể hiện

quy luật phân ly tính trạng của Mendel [3].
Theo Hamada (1935), ông đã phân tích các đặc điểm khác nhau giữa
kiểu Indica và Japonica. Những nghiên cứu này cho thấy sự khác nhau cơ bản
giữa các giống là những đặc tính nở hoa thụ phấn của cây lúa [8].
2.4.3 Đặc điểm bất dục của con lai F
1
2.4.3.1 Xét trên quan điểm về di truyền
Ramiah (1937) ghi nhận vài trường hợp có sự bất thụ ở F1 nhưng chưa
giải thích được hiện tượng này.
Sethi(1937) ghi nhận sự bất thụ biến thiên từ 10-15%, ông cho rằng sự
bất dục này được điều khiển bởi đa gen.
Oka (1953) giả thiết sự hiện diện của gen lặn là gen phát triển có tính di
truyền kí hiệu: GD (genetic development genes). Các GD này (X1X1 X2X2)
điều khiển sự bất thường của các giao tử mang gấp đôi gen lặn với tần suất
25% cho nên làm giảm tính hữu thụ 75%. Đó là nguyên nhân gây ra tính bất
thụ cho con lai. Hiện tượng hạn chế tái tổ hợp cũng được Oka giải thích do sự
liên kết của những gen với nhiều cặp khác nhau để phát triển giao tử. Ông giả
sử hai gen độc lập (A,a và B,b) được liên kết cặp gen GD (X1x1 và X2x2)
theo thứ tự: Kiểu gen ở F1: X1a/X1A; BX2/bx2 thì giao tử mang AB sẽ bị
hạn chế bởi vì chúng mang gấp đôi gen lặn của GD. Hơn nữa hạt phấn mang
12
gấp đôi gen trội GD sẽ có khả năng thụ tinh thấp Oka, 1955. Qua nguyên
nhân của hai hiện tượng trên, sự phối hợp (Ab;aB) sẽ có tần suất rất cao [2].
2.4.3.2 Xét trên quan điểm tế bào học
Sau khi thực hiện phép lai Japonica/Indica, Shastry và Misra đã thấy
rằng sự bắt cặp của nhiễm thể vẫn bình thường ở trung kỳ I trong giảm phân
và sự phân cắt ở hậu kỳ cũng bình thường trong con lai F1. Cá biệt có một vài
trường hợp con lai có sự bắt cặp nhiễm sắc thể ở giai đoạn sợi đơn và sợi kép
không bình thường. Loại hình phổ biến nhất có tính chất bất thường trong sự
bắt cặp này là sự dị dạng của nhiễm sắc thể của những thể lưỡng trị ở giai

đoạn sợi đơn.
Kuang và Tu (1949) khẳng định hiện tượng khó tạp giao giữa Indica và
Japonica (9% so với 77% khi tạp giao giữa giống cùng nhóm) [3].
Oka (1962) nhận thấy sự khác biệt về tính bất thụ giữa các cặp lai
thuận nghịch không có ý nghĩa. Do vậy, tác giả kết luận rằng yếu tố tế bào
chất của Japonica và Indica không khác biệt lắm. Tuy nhiên, những nghiên
cứu của Sapath và Mohanty lại nhận thấy sự khác biệt về mức độ bất thụ của
hạt phấn trong khi lai thuận nghịch. Như vậy có thể thấy rằng tế bào chất có
ảnh hưởng nhất định đến tính trạng này [9].
Khi lai xa con lai F
1
thường bất thụ, các nhà khoa học đã đưa ra giả
thiết về sự bất thụ do những nguyên nhân sau:
- Hạt phấn ít nảy mầm.
- Sự ngăn cản ống phấn phát triển trong núm nhụy
- Sự cản trở việc xâm nhập của ống phấn vào nách của bầu noãn.
- Sự thụ tính không hoàn toàn.
- Sự thoái hoá phôi và nội nhũ [26] [9].
13
2.4.3.3 Xét trên quan điểm hoá sinh
Stebbin (1969) đã đưa ra lý thuyết Dimer giải thích tính bất thụ của con
lai. Phân tử enzyme có thể có hai hoặc bốn, hoặc nhiều cấu trúc siêu phân tử,
mỗi tiểu đơn vị khác nhau được mang tín hiệu của những gen định vị trên các
locus khác nhau, trên các nhiễm sắc thể khác nhau. Nếu bố mẹ có khác biệt
rất lớn về enzyme, sẽ có một chuỗi polypeptit đơn, khác biệt với nhau về cấu
tạo. Nếu sự khác biệt này không ảnh hưởng đến quá trình hợp nhất của cấu
trúc siêu phân tử thì các con lai có thể tổng hợp enzyme hoặt động chức năng
ở tất cả mọi giai đoạn, con lai sẽ có sức sống và hữu dục (Stebbin, 1967).
Tương tự với enzyme điều hoà hặc các protein có cùng chức năng khác.
Điều này phủ định tính bất thụ do gen, do nhiễm sắc thể, thông qua sự quan

sát các con lai từ những giống khác nhau [2]
2.4.3.4 Xét trên phương diện về gen
2.4.3.4.1 Giả thiết về mô hình bất dục của con lai F1
Giao tử bố bị chết trong cơ thể mẹ trước khi kết hợp với giao tử mẹ.
Đây là hậu quả của sự khác nhau của cấu trúc nhiễm sắc thể giữa hai loài phụ
Indica và Japonica (Chandraratna, 1964). Điều này vẫn còn có những giải
thích trái ngược nhau xét trên phưong diện gen của hai bộ gen bố và mẹ.
* Giả thiết Mô hình I locus
Kitamura đã đề xuất Mô hình I locus. Ông đã đưa ra một kết quả ngược
với nghiên cứu trước: giao tử bố, mẹ đã bị chết một cách độc lập bởi sự tương
tác riêng lẻ của các alen. Điều đó đã cho thấy rằng giống Indica và giống
Japonica có chứa các alen tương ứng là Fs
i
/Fs
i
và Fs
j
/Fs
j
, trên từng locus và
giao tử truyền là Fs
j
của Japonica đã gây chết. Do vậy ở mẹ có kiểu gen là
Fs
i
/Fs
j
. Trong hệ thống này những giống tương hợp rộng có cặp giao tử là
14
Fs

n
/Fs
n
(n: neutral) tạo nên kiểu phối hợp là Fs
n
/Fs
i
và Fs
n
/Fs
j
hai cặp gen này
đã gây hữu dục hạt phấn. Mặc dù Kitamura chưa tường trình được những loại
hình của giống tương hợp rộng, song những thể hiện của giống ở thế hệ F1 đã
được làm sáng tỏ một phần khi giống tương hợp rộng được đưa vào các cặp
lai [12] [4].
* Giả thiết Mô hình II locus
Các phát hiện của Oka năm 1953, 1964,1974 đã đưa ra Mô hình II locus là đề
xuất bản sao gây chết bởi cặp giao tử lặn. Ông cho rằng hiện tượng gây chết
do kiểu gen của hai giao tử có khoảng cách di truyền xa nhau như kiểu gen
của giống A và giống B, có kiểu gen tương ứng là Xy/Xy và xY/xY. Giao tử
truyền tính gây chết là x,y cho con lai F1 có kiểu gen là Xy/xY và trở thành
chết sớm [12], [25].
Theo Oka con lai F1 bất dục do một hoặc hai locus kiểm soát của hệ
thống gen, có thể xảy ra trong bốn trường hợp sau:
1- Hai giao tử gây chết là s
1
, s
2
(giao tử bị chết ẻo)

2- Sự tương tác phát sinh thể giao tử cuẩ một locus (giao tử S
n
làm
giảm hoạt động duy nhất trong cặp S/S
n
)
3- Bất dục bào tử thể (một locus) khi dị hợp tử S và S
n
có sự ảnh hưỏng
bất lợi đến sự phát triển của giao tử.
4- Sự bổ trợ bào tử thể bất dục (loại hình với hai gen trội S
1
, S
2
nhận
thấy bất dục).
Trong mỗi trường hợp trên, yếu tố bất dục có thể gây ảnh hưởng cho sự
phát triển của giao tử bố, mẹ hoặc cả hai, nói một cách khác nếu trong bộ gen
F1 mà lại xảy ra một trong bốn trường hợp trên thì con lai F1 bất dục [17].
Mô hình I locus đã giải thích rõ hơn nhiều so với mô hình II locus
Những thành tựu nghiên cứu đầu tiên chúng ta phải kể đến công lớn
của hai nhà khoa học Nhật Bản la : Hiroshi Ikehashi và Hitoshi Akaki bắt đầu
nghiên cứu vào năm 1980. Hai ông đã sử dụng lai kiểm tra trên ba loài phụ là:
15
Indica, Javanica và Japonica với tổng số là 74 giống. Sự phối hợp của các
giống mang thử đã được đánh giá bằng độ hữu dục hạt phấn và mức độ đậu
hạt của con lai F1. Để đánh giá hai chỉ tiêu trên thì độ hữu dục hạt phấn cần
đạt là 90% và độ đậu hạt là 75 – 80% là mức bình thường [11]
Sau khi đem lai kiểm tra các giống trên hai ông đã sơ bộ kết luận: Chỉ
có 6 giống trong số 74 giống đã được đưa vào sàng lọc là có khả năng kết hợp

rộng đó là:
- AUS 373 và Dular
- CPCLO 17 và Kenta Nangka có chứa gen tương hợp rộng
- Calotoc và Padi BuJang Penkek cũng chứa gen tương hợp rộng
Do vậy chúng ta sử dụng những giống trên có kiểu kết hợp rộng để
phục vụ cho chương trình chọn giống và làm nguồn gen cơ bản để lai phân
tích và lai xa giữa các loài phụ của O.sativa L. Đây là những giống có chứa
gen tương hợp rộng đầu tiên được tìm thấy [11].
Hai nhà nghiên cứu Hioshi Ikehashi và HItoshi Akaki đã chia các vật
liệu nghiên cứu của mình ở những nghiên cứu tiếp theo thành năm nhóm:
- Nhóm 1: Nhóm hữu dục bình thường với các giống thử Indica bao gồm:
giống Banten, Baso, Cicih Baat, Cicih Balanak, Cicih Cepaka, Gamah, Karii
Rangga, Loktjan, Padi Aban/gôg, Padi Empat Bulan/gogo, Padi Segutuk,
Saba Enim
- Nhóm 2: Nhóm bán bất dục khi thử với cả hai loài phụ Indica và Japonica
bao gồm: Giống Cicih Buleleng, Penuh Baru II, Sigabe Taon, Silewah, Page
Leoh
- Nhóm 3: Nhóm hữu dục bình thường cả Indica và Japonica: giống Bujang
Penkek
- Nhóm 4: Nhóm loại trừ, bao gồm: Giống Ingsa Putih, Sitabo Tabo
- Nhóm 5: Kiểu Japoníca: Hawara – geporeck [12]
16
2.4.3.4.2 Giả thiết về mô hình gen tương hợp rộng
Các thí nghiệm lai đầu tiên với Indica và Javanica đã được chứng minh
bằng các giao tử S
i
và S
j
khi kết hợp hai giao tử này trong con lai F1 là S
i

/S
j
đã tạo cho con lai F1 bất dục, đây chính là hiện tượng gây chết giao tử khi kết
hợp hai giao tử bố và mẹ. Trong 80 giống đã nghiên cứu, phần lớn các giống
thuộc nhóm giống Aus hoặc Bulu đã được lai với Indica, Japonica. Độ hữu
dục hạt phấn, tỷ lệ chắc của F1 với Indica, Japonica đã được xác định kiểu kết
hợp của mỗi giống. Trong những giống đã được xác định rõ ban đầu là
Calatoc, Kenta Nangka và CPSLO 17 kết hợp rất tốt với Indica và Japonica.
Trong 24 giống của Indonexia có 15 giống chính thuộc loại hình nhóm I hạt
phấn hữu dục với cả Indica và Japonica và bán bất dục với Indica. Sáu giống
thuộc nhóm II bất dục với hai loài phụ Indica và Japonica. Chỉ có duy nhất 1
giống la Padi Bujang Pendek hữu dục hạt phấn bình thường và có tỷ lệ hạt
chắc cao với cả hai loài phụ trên. [11]
Gen tương hợp rộng (WCG) được giải thích cho các giả thiết sau:
*Giả thiết 1
Nếu gen X
W
của giống tương hợp rộng Wide Compatibilyti Variety
(WCV) đã ảnh hưởng tới độ hữu dục trong phép lai WCV/B//A, sự ảnh hưởng
của X
W
đã không tìm thấy tới độ hữu dục trong phép lai WCV/A//B. Nói một
cách khác với những giống có chứa giao tử xY đã phối hợp chậm, thế hệ con
có chứa WCV có giao tử Y thể hiện hữu dục và giao tử y thể hiện bán bất dục,
còn những giống mang giao tử Xy đã phối hợp hơi chậm thì thế hệ con có
chứa WCV có giao tử X thể hiện hữu dục còn giao tử x thể hiện bán bất dục.
Cho nên một gen trội X hoặc Y của WCV đã liên kết với một vài gen marker,
liên kết giữa marker và hữu dục hạt phấn được tìm thấy duy nhất trong một
cặp lai. Sau lần lai đầu tiên, gen C đã tìm đến khoá của marker. Hai cặp lai
của ba giống đầu tiên đã kết hợp với giống WCV. [12]

17
*Giả thiết 2
Giả thiết này đưa ra, nếu độ hữu dục hạt phấn được kiểm tra bởi hệ
thống một locus, khi đó ảnh hưởng của những giống có chứa gen tương hợp
rộng là gen S
n
đã liên kết với marker đánh dấu, khi đó độ hữu dục hạt phấn và
gen marker đánh dấu của S
n
cũng được tìm thấy trong cả hai cặp lai của ba
giống WCV/A//B [12].
Năm 1986 Ikehashi và Araki đã tìm ra được bốn giao tử là nguyên nhân
làm cho con lai F1 bán bất dục là: S
i
(Indica), S
j
(Japonica), S
p
(Penuhbaru) và
S
b
(Banten) [35]. Hai ông đã đưa ra hai lý do của sự liên kết yếu trong các cặp
lai là:
- Sự bắt chéo của gen đã được tìm thấy khi có sự kết hợp với gen
marker Ph (Phenol Staining), trong phép lai IR36/Kenta Nangka//Akihikari sự
khác nhau của hữu dục là giữa khi Ph liên kết với wx/+ gây hữu dục cao
ngược với khi Ph liên kết với +/+ gây hữu dục thấp và C/C
+
liên kết với Ph
quy định độ hữu dục thấp được dễ nhận biết khi có mặt của gen Ph. Sự liên

kết của gen Ph dường như có ảnh hưởng đến toàn bộ kiểu gen trong phép lai
IR36/Kenta Nangka//Akihikari. Vậy khi Ph liên kết với cặp các marker trên
nên gây hữu dục thấp.
- Sự khác nhau về tần xuất kết hợp gen đã quan sát được giữa hai cặp
lai. Giá trịn kết hợp giữa hai gen marker wx và gen marker C của phép lai
IR36/kenta Nangka đã cao hơn trong phép lai Akihikari/Kenta Nangka có tần
suất cao hơn phép lai Akihikari/Kenta Nangka. Chính tần suất kết hợp cao của
hai marker đã giải thích cho liên kết yếu giữa các gen marker với độ hữu dục
trong cho phép lai IR36/Kenta Nangka//Akihikari. Giá trị kết hợp cao gây hữu
dục cao, giá trị kết hợp thấy gây hữu dục thấp.
Qua các thí nghiệm của phép lai IR36/Kenta Nangka//Akihikari đã
chứng minh rằng: Sự kết hợp giữa đoạn gen đánh dấu và độ hữu dục hạt phấn
đã được sáng tỏ trong cả hai cặp lai. Điều chứng minh này đã làm sáng tỏ hơn
18
cho giải thích mô hình I locus, Do đó độ hữu dục hạt phấn được quy ước bởi
gen S
n
từ Kenta Nangka. Gen S
n
có khả năng liên kết với chỉ thị phân tử C
Về cơ bản sự kết hợp trong mối quan hệ giữa Indica, Javanica, Japonica
có thể được diễn tả là sự tương tác qua lại của nhiều alen trên locus S. Dù vậy,
sự bất dục của con lai F1 giữa Penuh Baru II và Akihikari dường như do
nguyên nhân alen ở một locus khác [12] [17] [25]
2.5 Gen tương hợp rộng
Lúa trồng ở Châu Á thuộc loài Oryza sativa L gồm chủ yếu hai loài phụ
Indica và Japonica, đặc biệt cây lai F1 giữa hai loài phụ luôn thể hiện ưu thế
lai mạnh (Zhang và cs, 1996) [39]. Hiện tượng ưu thế lai trong lai giữa các
loài phụ đã được biết đến ở lúa trong thời gian dài. Nhưng sử dụng nó trong
chọn tạo giống lúa lai bị hạn chế bởi con lai bất dục. Tuy nhiên một vài tổ hợp

lai giữa các loài phụ có triển vọng bởi vì có sự kết hợp của gen tương hợp
rộng Wide Compatibility gene - WCG (yếu tố làm mất sự bất dục) trong dòng,
giống bố mẹ của các tổ hợp lai của các loài phụ đó. WCG có chức năng như
cầu nối trong quá trình hoà hợp giữa hai bộ gen Indica, Japonica làm con lai
F1 đạt tỷ lệ hữu dục cao và tỷ lệ đậu hạt tốt (Ikehash., 1991; Yuan L.P., 1995).
Theo C.H.M Vijyakuma, Ilyas Ahmed, S. Sing và các cs Viện nghiên
cứu lúa, Hayderabad Ấn Độ (2002), các gen tương hợp rộng thường có mặt
trong các giống lúa thuộc loài phụ Javanica nhưng chúng hầu như không
mang gen phục hồi hữu dục phấn (Rf). Ngược lại các dòng thuộc loài phụ
Indica không có gen tương hợp rộng nhưng lại có nguồn tài nguyên phong
phú về khả năng phục hồi phấn. Do vậy một trong những giải pháp hữu hiệu
nhất là thực hiện phép lai giữa Indica và Javanica để nạp gen WC tạo ra các
dòng thuần mang gen này và sử dụng làm dòng bố mẹ trong phát triển các tổ
hợp lúa lai hai hay ba dòng giữa các loài phụ khác nhau cho ưu thế lai cao. Từ
19
210 tổ hợp lai giữa 30 dòng thuần với 7 dòng mang gen WC, có 50 trong số
800 dòng chọn ra từ thế hệ F7 đã được lai thử với các vật liệu thử thuộc loài
phụ Indica và Japonica để kiểm tra sự biểu hiện của gen rf, Rf và WC. Kết
quả có 11 dòng mang cả 2 gen Rf và WC, 4 dòng chỉ mang gen Rf, 19 dòng
mang gen rf và một dòng mang gen WC. Một số tổ hợp lai trong đó sử dụng
các dòng mới chọn tạo làm dòng bố đã cho năng suất cao hơn đối chứng từ 25
– 30% (Hoàng Tuyết Minh, 2002)
Vào năm 1986 IKehashi và Araki đã xác định được locus S-5 tương
ứng với khả năng tương hợp rộng. Đồng thời hai ông cũng đưa ra mô hình
tương tác allen để giải thích hiện tượng tương hợp rộng, theo mô hình trên
locus riêng biệt (S-5) gồm allen trung tính S-5
n
(allen tương hợp rộng), một
allen Indica kí hiệu S-5
i

và một allen Japonica S-5
j
. Cây lai có kiểu gen S-5
n
S-
5
j
và S-5
n
S-5
i
thì hữu dục hoàn toàn. Trong khi đó kiểu gen S-5
i
S-5
j
bất dục.
Sau đó locus này được ghi nhận nhờ sử dụng marker phân tử (Liu, 1992;
Zheng, 1992; Liu, 1997).
Khi phân tích tính trạng số lượng quần thể được tạo ra từ rổ hợp lai ba
xác định locus S-5
n
nằm trên NST số 6 và bổ sung thêm hai lucus nhỏ hơn
trên NST số 2 và 12. Hai locus này cũng có locus này cũng có hiệu qủa làm
thay đổi sự bất dục của con lai (Liu và cs, 1997). Tác dụng của hai locus này
cũng có thể là nguyên nhân khác làm cho cây kiểu gen S-5
n
S-5
j
hữu dục trở
nên bất dục một phần (Liu và cs, 1997).

Hiện nay, bằng các kỹ thuật truyền thống và công nghệ sinh học các
nhà khoa học đã tìm được một số locus có liên quan đến gen tương hợp rộng
như: locus S-6 nằm trên nhiễm sắc thể số 6, locus S-7 trên nhiễm sắc thể số 4,
S-8 trên nhiễm sắc thể số 6, S-9 trên nhiễm sắc thể số 7, S-15 trên nhiễm sắc
thể 12…
20
2.6 Những thành tựu trong nghiên cứu chọn tạo dòng, giống có chứa gen
tương hợp rộng
Khát khao của các nhà chọn giống lúa là nâng cao tiềm năng năng suất
của các tổ hợp lúa lai là nâng cao năng suất của các tổ hợp lúa lai. Ý tưởng
tạo ra các tổ hợp lai có năng suất siêu cao (trên 15 tân/ha) đã trở thành hiện
thực tại Trung Quốc và IRRI. Tuy nhiên một trong những yếu tố tiên quyết để
tạo ra tổ hợp lai có kiểu hình cây lúa mới (New plant type) chúng ta không thể
không quan tâm đến các gen tương hợp rộng Wide compatibility gene – WCG
(Hoàng Tuyết Minh, 2002) [17]
Nhiều nghiên cứu đã tập trung và xác định các WCG và quy tụ vào các
vật liệu chọn giống bằng kỹ thuật truyền thống và công nghệ sinh học.
2.6.1 Thành tựu trên lúa lai ba dòng
Sự phát triển các dòng duy trì với WCG là lai trở lại theo một trình tự
của hệ thống CMS. Nếu dòng duy trì không có khả năng kết hợp với gen
tương hợp rộng thì đầu tiên tìm một dòng duy trì tốt để tạo một dòng CMS
mới và dòng CMS này sẽ kết hợp tốt với gen WCG khi đó ta tạo được dòng
CMS có chứa WCG.
Khi khai thác ƯTL giữa hai loài phụ Indica/Japonica thì loại hình
Japonica khi đã lai chuyển gen WCG, giống truyền WCG là 02428 thuộc loại
hình Japonica. Do vậy, các dòng CMS này có thể sử dụng để phát triển lai
giữa hai loài phụ. Kết quả cho thấy 7 trong 18 dòng thuộc loài hình Japonica
WCG để làm R cho cả hai dạng bất dục Hồng Liên và dạng CMS đều là
những dòng có khả năng duy trì tốt. Còn lại 4 dòng đem lai thử là: JW5 và
JW14 (Japonica) làm dòng phục hồi tốt, còn JW15 và JW20 lại làm dòng

phục hồi tốt cho cả hai CMS trên [9].
21
2.6.2 Thành tựu trên lúa lai hai dòng
Hiện nay Việt Nam mới bắt đầu nghiên cứu về chọn dòng có chứa gen
WCG tiến tới tạo con lai xa có ưu thế lai cao.
Nếu gen tương hợp rộng là đơn gen, khi đó có thể sử dụng để chọn giống
bằng phép lai giữa Indica và Japonica.
Tạo dòng phục hồi với khả năng tương hợp rộng
Dòng phục hồi hạt phấn tốt thuộc loài phụ Indica là chiếm đa số. Các
giống thuộc loài phụ này sử dụng làm dòng bố rất tốt để phát triển phép lai
Indica/Japonica nhiệt đới, WCG được chuyển cho các giống thuộc loài phụ
Indica theo phương pháp sau:
- Chọn các giống Indicca có khả năng phục hồi tốt trong cùng một loài phụ.
- Lai giữa dòng phục hồi Indica với dòng truyền gen WCG.
- Gieo thế hệ con lai F1 và đánh giá khả năng hữu dục của con lai F1 (F1 cần
phục hồi hạt phấn tốt)
- Tiến hành chọn giống con lai có độ hữu dục hạt phấn cao và dự đoán thế hệ
sau.
- Gieo cấy F2 và tiếp tục chọn lọc những cây tốt cho quần thể, giữ lại các kiểu
cây đã biết làm dòng phục hồi.
- Trong thế hệ F5 chọn lọc các dòng đã biết sơ bộ có chứa gen tương hợp rộng
để lai kiểm tra cơ bản từng các thể với giống Japonica nhiệt đới.
- Đánh giá con lai thử bằng hữu dục hạt phấn và độ đậu hạt, sau đó chọn lọc
các dòng có con lai F1 hữu dục tốt và những dòng này tách riêng để chọn lọc
dòng thuần.
- Đến F6 ta có một dòng phục hồi hạt phấn tốt nhưng chứa gen tương hợp
rộng.
- Chuyển gen tương hợp rộng vào dòng TGMS.
22
Hiện nay Trung Quốc đã chuyển WCG vào dòng bất dục di truyền nhân

phản ứng với điều kiện môi trường là dòng bất dục Pei Ải 64
s
, sơ đồ như sau:
Nongken 58
s
x Pei Ải 64
s
(có chứa WCG)
(Japonica) (Indica)
Pei Ải 64
s
Phương pháp chọn tạo dòng TGMS chứa gen tương hợp rộng phương
pháp chọn như sau:
Phương pháp chọn tạo dòng TGMS tương tự như trên. Sau khi lai tạo
dòng này đem lai thử với cả ba loài phụ mà cho con lai có độ hữu dục cao,
đậu hạt tốt thì dòng đó đã chứa WCG. Để đánh giá hai chỉ tiêu đó thì độ hữu
dục hạt phấn cần đạt 85-90% và độ đậu hạt là 80% là mức bình thường [9].
23
PHẦN III
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu nghiên cứu
- 24 dòng TGMS ( ký hiệu từ số 128 đến 151) với đối chứng là dòng 103
s
và
Peiai64.
- 44 dòng thuần R (ký hiệu từ số 250 đến 293) đối chứng dòng R24
- Giống Koshihikari (có nguồn gốc Nhật Bản) sử dụng để test nhanh kiểm tra
sự có mặt của gen tương hợp rộng (WCG)
- Giống Japonica mang WCG (No.PL9) và giống Japonica không mang WCG
(Hanomomai và Hinohikari) sử dụng lai với dòng TGMS và dòng thuần R

mang WCG nhằm đánh giá sự tương tác của gen WCG ở con lai F1.
- 62 tổ hợp lai F
1
(ký hiệu từ số 473 đến 546) là kết quả của phép lai giữa các
dòng mẹ TGMS và các dòng thuần R với các giống thuộc loài phụ Japonica
(theo sơ đồ lai).
- Giống Bồi tạp sơn thanh sử dụng làm tổ hợp lai chuẩn so sánh ƯTL
24
Sơ đồ lai
Tên dòng
Giống thử
Koshihikari
Norin PL9
Hanomomai
Hinohikari
Dòng mẹ
128
F1 (473)
-
-
-
129
474
-
-
-
130
475
F1 (501)
F1 (515)

527
131
476
chết
-
-
132
477
502
516
528
133
478
503
517
529
134
479
-
-
-
135
480
chết
-
-
136
481
-
-

-
137
482
chết
-
-
138
483
-
-
-
139
484
504
518
530
140
485
chết
-
-
141
486
-
-
-
142
487
-
-

-
143
488
505
519
531
144
489
-
-
-
146
490
-
-
-
147
491
-
-
-
148
492
-
-
-
149
493
-
-

-
150
494
506
520
532
151
495
507
521
533
ĐC
103
s
Pei Ai 64
s
539
543
540
544
541
545
542
546
Dòng bố
250
496
508
522
534

251
chết
509
-
-
253
chết
-
-
-
255
497
510
523
535
256
chết
511
-
-
258
498
512
524
536
267
499
513
525
537

269
chết
-
-
-
270
500
514
526
538
ĐC
BTST
25
2.2 Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá các đặc điểm nông học, sinh học của dòng TGMS mang gen tương
hợp rộng (WCG)
- Đánh giá các đặc điểm nông học, sinh học của dòng thuần mang gen tương
hợp rộng (WCG)
- Đánh giá sự có mặt của gen tương hợp rộng (WCG)
2.3 Địa điểm và thời gian
- Địa điểm: Viện nghiên cứu Lúa – Trường ĐH Nông Nghiệp Hà Nội
- Thời gian: Từ tháng 7/2008 – tháng 10/2009
+ dòng mẹ ngày gieo 7/7/2008, ngày cấy 24/7/2008
+ con lai ngày gieo 7/7/2008, ngày cấy 26/7/2008
+dòng bố chia làm 4 đợt : đợt 1 ngày gieo 2/7/2008
đợt 2 ngày gieo 6/7/2008
đợt 3 ngày gieo 10/7/2008
đợt 4 ngày gieo 14/10/2008
2.4 Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp lai kiểm tra gen tương hợp rộng (WCG)

- Thí nghiệm 1: Đánh giá sơ bộ các dòng TGMS có khả năng mang gen
tương hợp rộng (WCG)
Sơ đồ 1: TGMS x Koshihikary
↓
F1
- Thí nghiệm 2: Đánh giá sơ bộ các dòng lúa thuần (R) có khả năng mang
gen tương hợp rộng (WCG)
Sơ đồ 2: R x Koshihikary
↓
F1