nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trogn việc tạo dòng bố, mẹ phục vụ cho chọn giống lúa lai siêu cao sản ở việt nam

1
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP NHÀ NƯỚC
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
KC.04 /06-10



BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NĂM 2009-2010


Tên đề tài
: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong việc tạo dòng
bố, mẹ phục vụ cho chọn giống lúa lai siêu cao sản ở Việt nam.


Mã số đề tài : KC – 04.19/06-10



Cơ quan chủ trì đề tài:
VIỆN CÂY LƯƠNG THỰC VÀ CÂY THỰC PHẨM
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Chủ nghiệm đề tài: PGS. TS. Nguyễn Trí Hoàn



8469

Hà Nội - 2010

2
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP NHÀ NƯỚC
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
KC.04/ 06-10


BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NĂM 2009-2010

Tên đề tài
: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong việc tạo dòng
bố, mẹ phục vụ cho chọn giống lúa lai siêu cao sản ở Việt Nam.

Mã số đề tài : KC -04.19/06-10

Chủ nghiệm đề tài: Cơ quan chủ trì đề tài:



PGS. TS Nguyễn Trí Hoàn

Ban chủ nhiệm chương trình Bộ khoa học và công nghệ

Hà Nội – 2010
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU………………………………………………………….… 3
1. Mục tiêu của đề tài……………………………………………… … 5
2. Đối tượng nghiên cứu………………….…………………… … ……6
3. Tính cấp thiết ………………………………………………… ……6
4. Phạm vi nghiên cứu………… ……………………….………… … 6
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn……………………… ……… ………6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU……………………….…… ……7
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai các nước trên thế
giới………… …………………………………………………… ….7
1.1.1. Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai ở ở các nước trên thế
giới…………….……………………………………………….…… … 7
1.1.2. Chỉ thị phân tử và ứ
ng dụng trong chọn giống cây trồng 8
1.1.3. Nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh
bạc lá trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh ………… ………… … 11
1.1.4. Nghiên cứu sử dụng CTPT liên kết với gen kháng rầy nâu gen
phụchồi 14
1.1.5. Nghiên cứu sử dụng CTPT liên kết với gen TGMS … 16
1.1.6. Nghiên cứu sử dụng CTPT liên kết với gen WC… …17
1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước…………………………… ……… …17
1.2.1. Nghiên cứu phát triển lúa lai đại trà…… ……17
1.2.2. Nghiên cứ
u ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn giống lúa
lai… …………………………… …………………… …… 20

CHƯƠNG 2: VÂT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
…………………………………………………………………………… … 25
2.1. Vật liệu nghiên cứu………………………………………… …………25
2.1.1. Các dòng giống lúa……………………………………… …… 25
2.1.2. Nguồn bệnh 25
2.1.3. Hoá chất và các cặp mồi 25
2.2. Nội dung nghiên cứu………… … 28
2.3. Phương pháp nghiên cứu…… ……… ……….29
2.3.1. Phương pháp chọn tạo giống truyền thống ……….29
2.3.2. Phương pháp phân tích phân tử… …31
2.3.3. Phương pháp lây nhiễm nhân tạo đánh giá … …… 35
2.3.4. Phương pháp phân loại các dòng, giống …… … 37
2.3.5. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 38
CHƯƠNG 3: CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 39
3.1. Kết quả
đánh giá các dòng, giống lúa Indica và Japonica 39
3.2. Kết quả xác định sự có mặt của chỉ thị phân tử (CTPT) liên kết với các gen
quan trọng trong lúa lai 51
3.2.1 Kết quả xác định các CTPT liên kết với gen kháng bệnh bạc
lá 51
3.2.2. Kết quả xác định sự có mặt của CTPT liên kết với gen kháng rầy nâu
60
3.2.3 Kết quả xác định sự có mặt của chỉ thị phân tử liên kết với gen tươ
ng
hợp rộng………… ………………… ……………… 62
3.2.4. Kết quả xác định sự có mặt của CTPT liên kết với gen phục
hồi……………………………………………………………………… 63
3.2.5. Kết quả xác định sự có mặt của CTPT liên kết với gen
TGMS……… … ……………………… 68
3.3. Sử dụng CTPT kết hợp với phương pháp lai truyền thống chọn các dòng

bố, mẹ kháng bệnh………………… ……………………………… 69
3.3.1. Chọn dòng bố mang gen kháng bạc lá…………… …………….69
3.3.1.1. Chọn dòng bố có gen kháng bằng chỉ thị phân
tử………………………………………………………………….71
3.3.1.2. Kết quả lây nhiễm nhân tạo các cá thể chứa gen
kháng………………………………………………………… …75
3.3.1.3. Đánh giá đặc tính nông sinh học, năng suất của các dòng bố
có gen kháng bạc lá được lựa chọn …………………… ……….75
3.3.2. Lai và chọn lọc các dòng TGMS mang gen kháng bệnh bạc lá
………… …………………………………………………………… 77
3.3.3. Kết quả chọn tạo dòng bố lúa lai ba dòng mang gen phục hồi
(RF)……………………………………………… …………………….82
3.3.4. Kết quả ứng dụng phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử
chọn
giống bất dục đực mẫn cảm nhiệt độ (TGMS) …………….………… 86
3.3.5. Kết quả chọn lọc các dòng bố, mẹ có gen WC 88
3.3.5.1. Kết quả chọn lọc các dòng mẹ có gen tương hợp
rộng 88
3.3.5.2. Kết quả chọn các dòng bố có gen tương hợp
rộng……………………………………………………….… … 93
3.3.6 Kết quả chọn tạo dòng bố mẹ mang gen kháng bệnh bạc lá và rầy
nâu………………………………………………………………… 96
3.4. Lai, chọn các tổ hợp lai có tri
ển vọng…………………………… … 100
3.5. Kết quả đánh giá năng suất của các tổ hợp lai triển
vọng……………………………………………………………… … 110
3.5.1. Kết quả sản xuất hạt F1 của các tổ hợp lúa lai triển vọng
… …………………………………………………… ………………110
3.5.2.Kết quả so sánh, đánh giá tiềm năng nằng suất các tổ hợp lúa lai triển
vọng………………………………………………………………… ….114

3.6. Sản phẩm KH & CN của đề tài dự án……………………………………126
3.6.1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra…………………………… …… 126
3.6.2. Đánh giá về hiệu qu
ả do đề tài, dự án mang lại 129
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………… … 130
4.1. Kết luận………………………… ……………………… … 130
4.2. Kiến nghị……………………………………… ……………………… 132
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………….…… ……………133
Phụ lục 1a………………………………………………… …………………140
QUY TRÌNH CHỌN TẠO DÒNG MẸ TGMS KHÁNG BẠC LÁ, MẸ
TGMS CÓ GEN TƯƠNG HỢP RỘNG…………………………… …….140
1. Sơ đồ lai tạo, chọn tạo dòng TGMS kháng bạc lá, dòng TGMS có gen tương
hợp rộng ……………………………………… ……………………… 140
1.1. Sơ đồ lai tạo dòng TGMS có gen kháng bạc lá, dòng TGMS có gen tương
hợp rộng…………………………………………………….……………140
1.2. Các chỉ thị đã xác định phục vụ cho ch
ọn tạo các dòng TGMS có gen kháng
bạc lá, TGMS có gen tương hợp rộng……………………….………… 141
2. Các bước tiến hành………………………………………… …………….141
Phụ lục 1b: Các chỉ thị phân tử và phương pháp phân tích trong phòng thí
nghiệm ………………………… ……………… …………………………145
Phụ lục 2a…………………………… ………………… …………………148
QUY TRÌNH CHỌN TẠO DÒNG BỐ CÓ GEN KHÁNG BẠC LÁ, GEN
TƯƠNG HỢP RỘNG ……………………………… ………….…………148
1. Sơ đồ lai tạo và các chỉ thị phân tử sẽ sử dụng…………… …….…… …148
2. Các bước tiến hành………………………………………… …………… 149
Phụ lục 2b: Các chỉ thị phân tử và phương pháp phân tich trong phòng thí
nghiệm …………………………………… ………………… ……………152
1, Các chỉ thị liên k
ết với gen Xa4, xa5, Xa7 ………………………… …….152

2, Phương pháp phân tích phân tử………………………………… ……… 152
3, Phương pháp lây nhiễm nhân tạo đánh giá khả năng kháng bệnh… 157




BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AND Axit deoxyribonucleic - Deoxyrybonucleic acid
AFLPs Đa hình chiều dài đoạn phân cắt được nhân bội -
Amplified fragment length polymophisms.
B Dòng duy trì bất dục đực cho dòng CMS - Maintainer.
BAC Nhiễm sắc thể nhân tạo của vi khuẩn –
Bacterial artificial chromosome.
BC Lai trở lại – Backcross.
BSA Phân tích thể phân ly theo nhóm –
Bulked segregant analysis
CAPs Trình tự đa hình được nhân bội và phân cắt –
Cleaved amplyfied polymophic sequences.
cM Centimorgan (đơn vị đo chiều dài bản đồ di truyền).
CMS (ký hiệu là dòng A) – Bất dục đực tế bào ch
ất –
Cytoplasmic male sterility.
IRRI Viện nghiên cứu lúa Quốc tế -
International rice research institute.
LOD Tỷ số chênh lệch có khả năng nhất –
Logarithm of likelihood odd ratio.
MAS Chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử -
Marker-assisted selection.
NILs Những dòng tương đồng gen - Nearly isogenic lines

NST Nhiễm sắc thể.
PCR Phản ứng chuỗi trùng hợp- polimerase chain reaction.
PGMS Bất dục đực nhân nhạy cảm với chu kỳ chiếu sáng –
Photoperiod sesitive genic male sterility.
pms Gen bất dục đực nhân nhạy cảm với chu kỳ chiếu sáng –
Photoperiod sensitive genic male sterility gene.
QTLs Những locut kiểm soát tính trạng số lượng-
Quantitative trait loci.
RAPD AND khác biệt được nhân bội ngẫu nhiên –
Random amplified polymophic DNA.
RFLPs Đa hình chiều dài đoạn phân cắt giới hạn-
Restriction fragment length polymophisms.
SSRs Những trình tự lặp lại đơn giản
– Simple sequence repeats.
TGMS Bất dục đực nhân nhạy cảm với nhiệt độ -
Themosensitive genic male sterility.
tms Gen bất dục đực nhân nhạy cảm với nhiệt độ -
Themosensitive genic male sterility gene.
WC Tương hợp rộng – Wide compatibility.

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Gene kháng rầy nâu đã được công bố…………………… ……… 15
Bảng 2.1. Thành phần dung dịch EB (extraction buffer)……… …………… 31
Bảng 2.2. Thành phần dung dịch CTAB Buffer và dung dịch TE 31
Bảng 2.3. Thành phần phản ứng PCR 33
Bảng 2.4. Chu trình nhiệt của phản ứng 34
Bảng 3.1. Đặc tính nông sinh học của một số dòng trong tập đoàn giống lúa
Japonica, Xuân 2009 39
Bảng 3.2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của tập
đoàn giống lúa
Japonica tại Viện CLT-CTP, Xuân 2009 41
Bảng 3.3. Một số đặc điểm chất lượng gạo của tập đoàn lúa Japonica 43
Bảng 3.4. Khả năng chống chịu bệnh bạc lá, đạo ôn và rầy nâu của một số dòng
giống lúa Japonica 47
Bảng 3.5. Đặc điểm một số dòng Indica có trong tập đoàn 49
Bảng 3.6. Gen kháng bệnh bạc lá đã được xác định trước 6/2005 51
Bảng 3.7. Kiểm tra
độ chính xác của chỉ thị MP1, MP2 thông qua lây nhiễm
nhân tạo 54
Bảng 3.8. Kiểm tra độ chính xác của chỉ thị P3 thông qua lây nhiễm nhân
tạo…………………………………………………………… 56
Bảng 3.9. Kiểm tra độ chính xác của chỉ thị phát hiện gen Xa21 và xa5 thông

qua lây nhiễm nhân tạo chủng gây bệnh đặc trưng (Chủng 4)… 57
Bảng 3.10. Các chỉ thị liên kết với gen Xa4, xa5, Xa7 và Xa21 và trình tự mồi
tương ứng……………………………………………… ….59
Bảng 3.11. Chỉ thị phân tử sử dụng trong nghiên cứ
u di truyền tính phục hồi hữu
thụ của dòng bố mẹ…………………………………… … 64
Bảng 3.12. Danh sách các dòng bố mang gen kháng bạc lá vụ mùa 2009
………………………………………………………………… …69
Bảng 3.13. Tổng hợp kết quả PCR phát hiện gen Xa4, xa5, Xa7 và Xa21
……………………………… ……… 71
Bảng 3.14. Phản ứng của các cá thể chọn đối với 3 chủng bệnh bạc lá… …75
Bảng 3.15. Một số đặc điểm nông học cơ bản của các dòng R mang gen kháng
bạc lá - vụ Xuân 2010…………………………………………… 76
Bảng 3.16. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của một số dòng R
mang gen kháng bạc lá vụ xuân - năm 2010………………….… 77
Bảng 3.17. Các dòng TGMS bất d
ục thế hệ F5BC1 78
Bảng 3.18. Tổng hợp kết quả chọn lọc gen kháng bạc lá ở các quần thể dòng
mẹ………………………………………………………………… 80
Bng 3.19. Năng suất và các yếu tố cấu thành thành năng suất của một số dòng
R triển vọng vụ Xuân năm 2010……………………………………………….83
Bảng 3.20. Một số đặc điểm nông học cơ bản của các dòng R triển vọng mang
gen phục hồi ……………………………………………………….85
Bảng 3.21. Năng suấ
t và các yếu tố cấu thành năng suất của một số dòng R triển
vọng mang gen phục hồi được xác định băng CTPT - vụ Xuân năm
2010 …………………………………………………… … 86
Bảng 3.22. Danh sách các dòng thu được trong quần thể F
12
BC2…… …… 87

Bảng 3.23. Một số đặc tính về dạng hình của các dòng TGMS 89
Bảng 3.24. Một số đặc tính nông sinh học của các dòng TGMS mới ở thời kì bất
dục 90
Bảng 3.25. Một số đặc tính nông sinh học của các dòng TGMS mới thời kỳ bất
dục…………………………………………… 90
Bảng 3.26. Kết quả kiểm tra gen tương hợp rộng của các của các dòng TGMS
mới được chọn lọc……………………………… 91
Bảng 3.27. Kết qu
ả đánh giá độ thuần .đồng ruộng của các dòng TGMS
mới 92
Bảng 3.28. Kết quả đánh giá độ thuần đồng ruộng của các dòng TGMS
mới 93
Bảng 3.29. Đặc điểm của các dòng lúa bố mới từ tổ hợp lai có mẹ mang gen
tương hợp rộng 94
Bảng 3.30. Các tổ hợp lai F1 và F1BC1………………… ……………….… 96
Bảng 3.31: Chọn được 39 tổ hợp cao hơn hẳn so với đối chứng vụ mùa
2009…………………………… ………… 102
Bảng 3.32. Chọn được 72 t
ổ hợp cao hơn hẳn so với đối chứng vụ mùa
2009…………………………………………………………….…105
Bảng 3.33. Kết quả quan sát và đánh giá cuối cùng chúng tôi đã chọn ra được
58 tổ hợp có độ thuần tốt và năng suất thực thu cao từ 70 tạ/ha – 113
tạ/ha được trình bày tại bảng 3.33 như sau: (Vụ xuân
2010)…………………………………………………… ……… 108
Bảng 3.34. Thời vụ gieo của các tổ hợp triển vọng………… ………………111
Bảng 3.35. Thời gian sinh trưởng của các dòng bố mẹ (Vụ Xuân 2010)… 112
Bảng 3.36. Khối lượng hạt F1 và độ thuần của các tổ hợp……… …………113
Bảng 3.37. Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp tham gia thí nghiệm
so sánh vụ xuân 2009…………………………… … 114

Bảng 3.38. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của các tổ hợp
trong thí nghiệm so sánh – vụ xuân 2009…… … …… 116
Bảng 3.39. Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp vụ mùa
2009 118
Bảng 3.40. Các yếu tố cấu thành năng suất các tổ hợp mùa 2009 119
Bảng 3.41. Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp trong thí nghiệm so
sánh vụ xuân 2010 121
Bảng 3.42. Mức độ sâu bệnh hại của các tổ hợp trong thí nghiệm Sơ khởi vụ
xuân 2010 trên đồng ruộng 122
Bảng 3.43a. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp trong thí nghiệm so
sánh vụ xuân 2010 123
Bảng 3.43b: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất lý thuyết và
năng suất thực thu của một số giống lúa khảo nghiệm, vụ Hè Thu 2010,
tại Krông Pắk - Đắk Lắk 125

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ

Hình 3.1. Điện di sản phẩm PCR gen Xa4 các cây Bố, Mẹ, F1 và quẩn thể F2
của tổ hợp lai (IR24 x IRBB4)…………….……………… 53
Hình 3. 2. Hình ảnh lây nhiễm nhân tạo gen Xa4 chủng 2A 54
Hình 3.3: Điện di sản phẩm PCR gen Xa7các cây Bố, Mẹ, F1 và quẩn thể F2 của
tổ hợp lai (IR24 x IRBB7) 53
Hình 3.4. Điện di sản phẩm PCR gen Xa21các cây Bố, Mẹ, F1 và quẩn thể
F2của tổ hợp lai (IR24 x IRBB21) 58
Hình 3.5. Hình ảnh lây nhiễm nhân tạo chủng 4 trên gen Xa21……… 58
Hình 3.6. Hình ảnh lây nhiễm nhân tạo chủng 4 trên gen xa5…… … ….58
Hình 3.7. Ảnh minh hoạ sử dụng chỉ thị phân tử SSR (RM7187) liên kết BphZ
xác định con lai mang gen kháng……………………… 61
Hình 3.8. Ảnh minh hoạ sử dụng chỉ thị phân tử RM6997 chọn lọc các dòng
mang gen kháng……… …… ….61
Hình 3.9. Ảnh minh họa kết quả đánh giá mức kháng trên đồng
ruộng……………………………………………………………… 62
Hình 3.10. Sự đa hình của các mồi khi chạy với dòng bố mẹ … ….… … 63
Hình 3.11.Các chỉ
thị cho đa hình khi chạy với bố mẹ ……………… …….67
Hình 3.12. Kết quả chạy genotype với marker RM258…………… …….67
Hình 3.13. Kết quả chạy genotype với marker RM315…………… … …….68
Hình 3.14. Kết quả chạy genotype với marker RM5862………………… … 68
Hình 3.15. Kết quả chạy genotype với marker RM5897…………………… 69
Hình 3.16. Điện di sản phẩm PCR phát hiện và chọn lọc gen kháng
Xa4……………………………… ………… 72

Hình 3.17. Điện di sản phẩm PCR phát hiện và chọn lọc gen kháng
xa5…………………… ……………………72
Hình 3.18. Điện di sản phẩm PCR phát hiện và chọn lọc gen kháng Xa7quần thể
V140………… …………………………………………… 81
Hình 3.19. Kết quả chạy genotype với marker RM225… … …………… 95
Hình 3. 20. Kết quả chạy genotype với marker RM253……… ………… 95
Hình 3.21. Ảnh minh hoạ sử dụng chỉ thị phân tử SSR (RM 6997) liên kết
BphZ chọn lọ
c các dòng mang gen kháng của tổ hợp lai
1028/E7……………………………………………………………… 99
Hình 3.22. Ảnh minh hoạ sử dụng chỉ thị phân tử SSR SSR (RM7187) liên kết
BphZ xác định con lai BC1 mang gen kháng của tổ hợp
lai……………………………………………………………….……100

Sơ đồ lai tạo dòng TGMS có gen kháng bạc lá, dòng TGMS có gen tương hợp
rộng…………………… …………………………………………… 140
Sơ đồ lai tạo và các chỉ thị phân tử sẽ sử dụng…… …………………… 148

3
MỞ ĐẦU
Lúa gạo là lương thực của 3 tỉ người trên thế giới, phần lớn lúa gạo trên
thế giới được tiêu thụ bởi những nông dân trồng lúa. Sản lượng lúa gia tăng
trong thời gian qua đã mang lại sự an sinh. Ngày 16/12/2002, kỳ họp thứ 57
hàng niên của Hội đồng Liên hiệp Quốc đã chọn năm 2004 là năm Lúa gạo
Quốc tế với khẩu hiệu “Cây lúa là Cuộc sống”. Lúa là cây l
ương thực quan
trọng có diện tích 148,4 triệu ha ở thế giới, (trong đó Châu Á 135 triệu ha).
Việt Nam có diện tích sản xuất lúa 4,089 triệu ha, sản lượng 39,900 triệu tấn
(Bùi Bá Bổng, 2010). Những năm gần đây, năng suất của giống lúa thuần đã gần
kịch trần. Việc nghiên cứu khai thác ưu thế lai đã trở thành một giải pháp quan
trọng để tạo ra những giống lúa mới có năng su
ất cao. Lúa lai là một trong
những thành tựu khoa học nông nghiệp lớn nhất trong thập kỷ 80, là một tiến bộ
kỹ thuật đã được ứng dụng vào nước ta với tốc độ nhanh chóng, trên quy mô
ngày càng rộng lớn. Năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần từ 20%-30% không chỉ
ở Trung Quốc mà còn ở hàng loạt các nước trên thế giới. Như vậy sử dụng ưu
thế lai ở lúa là một trong những chiến lượ
c quan trọng để tăng năng suất lúa.
Lúa lai đã được đưa vào khảo nghiệm và nhanh chóng phát triển ở nước ta
Năm 2004 tổng diện tích lúa lai là 577.000 ha với năng suất là 6.04tấn /ha. Từ
năm 2005 đến 2007 mỗi năm diện tích lúa lai là 600-650.000 ha. Qua 15 năm
phát triển lúa lai những vùng sản suất lúa lai chính được xác định rõ là các tỉnh
miền núi phía bắc, vụ xuân ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng, các tỉnh bắc Trung
bộ. Gần đ
ây lúa lai đươc trồng trên diện tích lớn ở Tây Nguyên và một số tỉnh
Duyên Hải Nam Trung Bộ và vùng trung tâm lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long.

Hiện nay nhiều tổ hợp lúa lai Trung Quốc và lai tạo trong nước có chất lượng
cao như: Nhị Ưu 838, Bắc ưu 903, D.ưu 527, Sin 6, Bio 404, Bồi tạp sơn thanh,
Bồi tạp 49, VL20, TH3-3, HYT83, HYT100, HYT102, HYT103 được gieo
trồng trong sản suất thay thế dần tổ hợp Sán ưu 63 có chất lượng thấp. Tuy
nhiên trong nghiên cứu và phát triể
n lúa lai ở nước ta vẫn tồn tại nhiều hạn chế
và khó khăn:

4
Còn thiếu những tổ hợp lúa lai có năng suất cao, chất lượng tốt, kháng sâu
bệnh được chọn tạo ở trong nước.
Việt Nam đã chọn tạo được một số tổ hợp lai có năng suất khá cao, chất
lượng tốt nhưng tính kháng rầy nâu, bạc lá chưa cao, năng suất hạt lai trong sản
xuất hạt lai F1còn thấp, việc sản xuất hạt giống gặp khó khăn nên diện tích t
ăng
chậm không thật sự nổi trội so với lúa lai 3 dòng nhập nội. Nhiều tổ hợp lúa lai 2
dòng cho năng suất hạt lai cao như VL 20, TH 3-3 nhưng năng suất hạt lai
thương phẩm còn thấp…
Giống lúa lai siêu cao sản của Trung Quốc trồng ở Việt Nam cho năng
suất thực tế không cao trên diện đại trà do bố mẹ chưa thích ứng với điều kiện
sinh thái của Việt Nam, đặc biệ
t nhiễm nặng với bạc lá, rầy nâu.
Việc khai thác, công nghệ cao vào giải quyết được những khó khăn của
chọn tạo giống lúa lai hạn chế.
Ngày nay, công nghệ sinh học được coi như là phương tiện hữu ích để
giải quyết những vấn đề khó khăn mà công tác chọn giống truyền thống không
thể thực hiện được. Những thành tựu của kỹ thuật chỉ thị phân t
ử ADN và kỹ
thuật lập bản đồ gen kiểm soát các tính trạng kinh tế quan trọng là những công
cụ mới góp phần trợ giúp đắc lực cho công tác chọn tạo các giống cây trồng.

Hiện nay có khoảng 20 gen chính kháng bệnh bạc lá, 30 gen kháng đạo ôn, 12
gen kháng rầy nâu và một số QTL kháng đạo ôn và rầy nâu đã được phát hiện.
Ngoài ra gen thơm của giống Jasmin, gen điều khiển tính trạng hạt dài, gen điều
khiển thời gian sinh trưởng và nhiề
u gen và QTL có liên quan đến các tính trạng
khác của cây lúa như chịu hạn, chịu mặn, chịu độc nhôm, chịu thiếu phốt-pho,
bất dục đực nhân nhậy cảm quang chu kỳ, mẫn cảm nhiệt độ (TGMS), gen
tương hợp rộng(WC) cũng được phát hiện hay được lập bản đồ phân tử để đưa
vào sử dụng trong chọn giống.
Với sự kết hợp chặt chẽ giữa phươ
ng pháp lai tạo truyền thống và công
nghệ sinh học, có thể giúp các nhà chọn giống làm chủ công nghệ chọn tạo dòng
bố mẹ có đặc tính nông sinh học tốt, qui tụ được 1-2 gen kháng bệnh vào một

5
dòng, giống.Công nghệ cao được sử dụng cũng giúp các nhà chọn giống tạo ra
các tổ hợp lúa lai 2, 3 dòng kháng bệnh bạc lá, rầy và năng suất cao. Tạo điều
kiện khai thác tốt ưu thế lai khi lai giữa 2 loài phụ Indica/Japonica. Đây là tạo ra
bước đột phá về năng suất cho lúa lai.
Trong bối cảnh khủng khoảng lương thực của thế giới, tình trạng mất đất
trồng lúa ngày càng nghiêm trọng, dân số Việ
t Nam tăng nhanh chúng ta muốn
tiếp tục đảm bảo an ninh lương thực cho 100-120 triệu dân trong tương lai, với
diện tích trồng lúa ổn định 3.6 triệu ha thì việc tạo ra những giống lúa lai siêu
cao sản là một hướng đi đúng và cấp thiết. Giải quyết được lúa lai siêu cao sản ở
Việt Nam chúng ta có thể khai thác được lợi thế về trồng lúa, tiếp tục xuất khẩu
5-6 triệu tấn gạo với giá gạ
o tiên đoán 1500-2000USD/tấn trong tương lai. Do
vậy phát triển lúa lai không chỉ có ý nghĩa quyết định với an ninh lương thực mà
còn mang lại hiệu quả kinh tế cao trong tình hình hội nhập.

Để đạt được sản phẩm cuối cùng là giống lúa lai siêu cao sản, chất lượng
tốt, kháng bạc lá, rầy nâu, cần một thời gian từ 5-10 năm. Tuy nhiên trong 2-3
năm sẽ tạo ra những sản phẩm trung gian như 2-3 dòng mẹ mang gen kháng
bệnh , 3-5 dòng bố mang gen kháng bệnh và t
ương hợp rộng và 1-2 tổ hợp lúa
lai có tiềm năng năng suất 10-12 tấn/ vụ.
1, Mục tiêu của đề tài
- Làm chủ công nghệ tạo dòng giống bố mẹ mang gen tương hợp rông và gen
kháng bênh bạc lá và rầy nâu.
- Xác định được các dòng bố, mẹ mang gen kháng bệnh và tương hợp rộng và 1-
2 tổ hợp lúa lai có tiềm năng năng suất 12-14 tấn/ha.
2. Đối tượng nghiên cứu:
Kế thừa và sử dụng các dòng giống là sản phẩm trung gian của đề tài
nghiên cứu và phát triển lúa lai được chon tạo bằng các công nghệ truyền thống
phục vụ là nguyên vật liệu cho nghiên cứu về công nghệ sinh học. Đối tượng
nghiên cứu chính là các dòng bố mẹ lúa lai với các gen tms, gen kháng bạc lá,

6
gen tương hợp rộng, gen phục hồi. Lai thử để chọn tạo lúa lai siêu lúa ,lúa lai
khang bạc lá, rầy nâu.Tuy nhiên trong 2 năm đầu chủ yêu tập trung vào tạo vật
liệu bố mẹ. giả quyết những nghiên cứu mặt phương pháp để xây dựng quy
trình.
3. Tính cấp thiết :
Việc sử dụng chỉ thị phân tử để chọn tao bố mẹ lúa lai co gen tương hợp
rộng, và các gen kháng sâu bệnh,và các gen quan trọng khác là công việc hết s
ức
bức thiết .Đây thực sự là yêu cầu sử dụng công nghệ cao để giải quyết những
vấn đề cụ thể của sản xuất. Như tạo giống lúa lai kháng sâu bệnh,lúa lai siêu cao
sản đảm bảo an ninh lương thực trong tiến trình ứng phó với biến đổi khí hậu và
sự giảm nhanh chóng của diện tích trồng lúa do công nghiệp hóa ở Việt nam.

4. Phạm vi nghiên cứu:
Đề tài chỉ t
ập trung sử dụng những thành tựu của công nghê sinh học phục
vụ cho công tác chọn tạo giống lúa lai nên mang ý nghĩa ứng dụng cao. Đề tài
cũng kế thừa một số các sản phẩm trung gian của đề tai khác phục vụ cho
nghiên cứu về công nghệ sinh học.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Việc lai tạo ra các dòng bố mẹ có gen tương hợp rộng là nền tảng cho
chọn giống lúa lai siêu năng suấ
t, việc đưa các gen quan trọng vào các dòng bố
mẹ lúa lai một cách chủ động và hiệu quả có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.










7
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai ở các nước
trên thế giới.
1.1.1. Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai ở các nước trên thế
giới
- Trung Quốc là nước đầu tiên trên thế giới sử dụng lúa lai trong sản xuất
đại trà. Năm 1994, năm có diện tích lúa lai đạt cao nhất là 18 triệu ha. Diện tích

trồng lúa của Trung Quốc hiện nay là 31 triệu ha trong đó diện tích lúa lai chiếm
khoảng 16 triệu ha, năng suất bình quân riêng lúa lai 6.9 tấn/ha so với lúa thuần
năng su
ất bình quân là 5.4 tấn/ha, tăng 1,5 tấn/ha trên toàn bộ diện tích. Diện
tích sản xuất hạt lai F1 là: 140.000ha, năng suất hạt giống bình quân 2,5 tấn/ha.
Những năm gần đây, ngày càng nhiều các dòng bốmẹ được chọn tạo ở nhiều cơ
quan nghiên cứu nông nghiệp như: Mian 2A, D702A, Bức khôi 838, Thục khôi
527, Miên khôi 725( Tứ Xuyên), Y hoa Nông A, Quảng khôi 128 (Quảng
đông), Peiai 64s, Xiang 125S, Zhu1S, II32A, Xinxiang 2A (Hồ Nam), E
9311 (Giang Tô), Minh khôi 86 (Phúc Kiến). Cácdòng bố mẹ này có nhiều ưu
điểm như: nguồn tế
bào chất bất dục phong phú, khả năng kết hợp cao, khả năng
nhận phấn ngoài cao.
- Trung Quốc đã chọn tạo thành công một vài tổ hợp phù hợp với kiểu
siêu lúa lai như: Peiai 64s/E32, liangyou Peijiu (Peiai64/9311), Er you Ming
86(II 32A/Minh khôi 86) Ngoài ra các nhà khoa học Trung Quốc còn áp dụng
nhiều kỹ thuật công nghệ cao như: nuôi cấy bao phấn, chuyển gen nhằm đưa
các gen quý như: WC, Xa21, gen chịu thuốc trừ cỏ HR vào các dòng bố mẹ làm
tăng năng suất, tă
ng khả năng chống chịu sâu bệnh, tăng độ thuần của các tổ hợp
lai.
- Trung Quốc là quốc gia thành công nhất về siêu lúa lai (Super hybrid
rice). Kế hoạch năng suất siêu lúa lai giai đoạn một đạt năng suất 10,5 tấn /ha
vào năm 2000 và giai đoạn hai năng suất đạt 12 tấn/ha vào năm 2005.

8
- Những thành tựu về lúa lai ở Trung Quốc mang tính đột phá cho phát
triển lúa lai:
* Sử dụng genomic ADN từ cỏ Barnyard Grass (cỏ lồng vực cạn) để tạo ra
những nguồn vật liệu mới cho lúa lai. Đoạn ADN có Barnyard được chuyển vào

dòng R207 (khẳng định qua phân tích chỉ thị di truyền).
Gen C4 từ ngô đã được phân lập và đang đưa vào lúa lai năng suất cao. Trên
cơ sở này siêu lúa lai phấn đấu đạt năng suất 13,5 tấn/ha trên di
ện rộng vào năm
2010.
- Tình hình phát triển lúa lai của các nước khác:
Ngoài Trung Quốc, diện tích trồng lúa lai thương phẩm ở các nước tăng
nhanh, theo thống kê tính đến năm 2004 các nước lần lượt như sau:
Ấn độ: 560 000 ha, Philippin:192 330 ha và Banglades:40 000 ha.
- Ở Mỹ, lúa lai được trồng đại trà từ năm 2000 và đến năm 2004, diện tích
lúa lai đã lên tới 43.000 ha, các nước Inđônêsia, Srilanca, Ai Cập, Nhật Bản,
Braxin cũng đã trồng lúa lai tuy nhiên diện tích còn ở mức khiêm tố
n.
- Về năng suất sản xuất hạt lai F
1
: Trung Quốc đã đạt năng suất bình quân
2.750 kg/ha, Ấn Độ đạt 1.600 kg/ha. Các nước khác năng suất của ruộng sản
xuất hạt lai đạt thấp từ 500 – 900 kg/ha. Tuy nhiên, một số công ty tư nhân ở các
nước này đạt tương đối khá như: SL. Agritech của Philippines đã đạt năng suất
2.000 kg/ha. Họ đã cơ giới hoá cao độ khâu thu hoạch hạt lúa từ cây mẹ. Mỗi
năm SL. Agritech đã sản xuất 1000-1.500 ha/nă
m.
1.1.2. Chỉ thị phân tử và ứng dụng trong chọn giống cây trồng
Việc sử dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu di truyền và phục vụ cho
công tác chọn giống cây trồng đang được nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới
triển khai rộng rãi. Nhiều bản đồ phân tử cùng vị trí các gen kiểm soát các tính
trạng khác nhau đã được định vị thay thế cho những phương pháp đánh giá theo
hình thái cổ điển thông th
ường. Các nhà khoa học ở Trường ĐHTH Cornel (Mỹ)
là những người đầu tiên định vị hàng loạt các chỉ thị phân tử RFLP trên bản đồ

di truyền ở lúa. Trong chương trình genom lúa do Nhật chủ trì, các nhà khoa học

9
đã phát hiện và tách dòng hơn 3000 đoạn ADN bổ trợ. Đến nay đã có khoảng
chục nghìn chỉ thị phân tử SSR (vi vệ tinh) ở lúa đã được phát hiện và thiết kế,
trong đó có nhiều chỉ thị liên kết với gen có ý nghĩa kinh tế quan trọng. Hiện nay
có khoảng 20 gen chính kháng bệnh bạc lá, 30 gen kháng đạo ôn, 12 gen kháng
rầy nâu và một số QTL kháng đạo ôn và rầy nâu đã được phát hiện. Ngoài ra
gen thơm của giống Jasmin, gen điề
u khiển tính trạng hạt dài, gen điều khiển
thời gian sinh trưởng và nhiều gen và QTL có liên quan đến các tính trạng khác
của cây lúa như chịu hạn, chịu mặn, chịu độc nhôm, chịu thiếu phốt-pho, bất dục
đực nhân nhậy cảm quang chu kỳ, bất dục đực nhân nhậy cảm nhiệt độ, gen
tương hợp rộng cũng được phát hiện hay được lập bản đồ phân tử để đưa vào
s
ử dụng trong chọn giống. Nhiều chỉ thị phân tử liên kết với các gen nói trên đã
được phát hiện bởi các tác giả trong nước. Ngoài ra, thông qua việc đánh giá đa
dạng di truyền và khoảng cách di truyền, chỉ thị phân tử còn giúp các nhà chọn
giống xác định gián tiếp các cặp lai có khả năng cho ưu thế lai.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của chỉ thị phân tử, một quy trình công
nghệ chọn giống mớ
i được ra đời, đó là quy trình chọn giống nhờ chỉ thị phân tử
(Marker-Assisted Selection) (MAS).Thông thường, trong quy trình chọn tạo
giống truyền thống, người ta đưa nguồn gen mới có tính trạng mong muốn vào 1
giống khác bằng phương pháp hồi giao liên tục qua 5-6 thế hệ, hoặc chọn lọc cá
thể trong quần thể phân ly từ thế hệ F2 đến các thế hệ tiếp theo. Mỗi gen chính
thường chỉ kháng được với 1 chủng gây b
ệnh hoặc nòi gây hại nào đó, do vậy
nếu quy tụ được vài gen kháng vào một dòng hoặc giống lúa thì sẽ tạo ra được 1
dòng lúa kháng được với nhiều chủng gây bệnh hoặc nhiều nòi gây hại. Như vậy

muốn tạo ra giống lúa kháng bền vững đối với dịch hại, người ta phải đưa được
vài gen kháng hiệu quả cao vào "genom đích". Bằng phương pháp chọn giống
truyền thống, việc đưa gen l
ặn vào tổ hợp lai, hoặc du nhập cùng một lúc vài gen
mong muốn vào "genom đích" (quy tụ nhiều gen vào 1 dòng ưu việt) thường gặp
rất nhiều khó khăn hoặc đôi khi không thể thực hiện được (Mohan et al., 1997).
Còn đối với quy trình MAS, nguồn gen mới nhập được phát hiện gián tiếp thông

10
qua các chỉ thị phân tử liên kết chặt với những gen đó. Như vậy chọn giống nhờ
chỉ thị phân tử, khi phối hợp với chọn giống truyền thống, tỏ ra rất hiệu quả, tiết
kiệm công sức và rút ngắn đáng kể thời gian tạo giống. Những nước có nền
CNSH phát triển như Mỹ, Nhật, Úc và Viện Lúa Quốc tế đặc biệt quan tâm
đế
n công nghệ MAS. Công nghệ MAS đã được ứng dụng thành công trong việc
chọn tạo cây cho gỗ chất lượng cao làm nguyên liệu giấy. Ở lúa, MAS đã được
ứng dụng với các gen kháng bệnh bạc lá, đạo ôn và ruồi đục thân và 1 số gen
khác. Riêng đối với chọn giống lúa kháng rầy nâu, MAS vẫn chưa được ứng
dụng rộng rãi do số lượng chỉ thị phân tử liên kết gần với các gen kháng rầy nâu
vẫn còn khá ít ỏi.
Bằng phương pháp chọn tạo giống truyền thống đã có nhiều dòng/giống
lúa mang gen kháng đơn được tạo ra và đưa và sản xuất. Song những
dòng/giống này nhanh chóng bị nhiễm trở lại do: (1) Mỗi một gen kháng chính
thường chỉ kháng được với một hoặc một vài nòi gây bệnh hay biotip gây hại,
trong khi đó thành phần của quần thể gây hại lại rất đa dạng và phong phú và
luôn biến động theo điều kiệ
n của môi trường và theo các vùng sinh thái. (2)
Bản thân nòi gây hại dưới áp lực của chọn lọc (sử dụng giống lúa kháng) cũng
phát sinh đột biến để thích ứng (Sheng Chen et al., 2000; Deng Qi-ming et al.,
2006; Lee et al., 2002). Như vậy một yêu cầu đặt ra là phải tạo được giống có

tính kháng bền vữngcó nghĩa là “tính kháng của giống được duy trì có hiệu quả
khi giống được gieo trồng trên diện rộng và lâu dài”, hay nói một cách khác:
giống phải có phổ kháng rộng. Muốn vậy m
ột trong những hướng tạo giống
kháng bền vững là đưa được vài gen kháng chính vào genom đích, hay còn gọi
là phương pháp quy tụ gen (Pyramiding genes) (Lee et al., 2002). Để tạo được
một giống được qui tụ hai và nhiều hơn số gen kháng bằng phương pháp chọn
lọc truyền thống thông qua chọn lọc kiểu hình là rất khó khăn, sự biểu hiện
tương tác gữa các gen. Sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết gần với các gen
kháng có th
ể nhận biết và xác định được cá thể mang nhiều hơn một gen kháng
trong một quần thể phân ly. Như vậy việc kết hợp giữa chọn giống nhờ sự trợ

11
giúp của chỉ thị phân tử (MAS) và chọn giống truyền thống sẽ có hiệu quả, tiết
kiệm công sức và rút ngắn quá trình chọn tạo.
1.1.3. Nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh bạc
lá trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh.
Bệnh bạc lá ở lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây ra là
một trong những loại bệnh gây thất thoát nghiêm trọng về năng xuất và sản
lượng c
ủa ngành trồng lúa. Bệnh bạc lá có diện phân bố rộng và tác hại nghiêm
trọng đối với cây lúa, lần đầu tiên bệnh được ghi nhận và thông báo bởi nông
dân Nhật bản vào năm 1884, sau đó theo trình tự thời gian bệnh này được ghi
nhận và thông báo từ các vùng trồng lúa khác nhau của Châu Á, Bắc Úc, Châu
Phi và Mỹ (Gnanamanickam, 1999) . Theo thông báo thì thiệt hại do bệnh bạc lá
gây ra đối với các vùng bị dịch lên tới 50% sản lượng (Gnanamanickam, 1999).
Các nghiên cứu về mức độ thiệt h
ại chỉ ra rằng thiệt hai về năng xuất hạt do
bệnh này gây ra biến động rất rộng tùy thuộc vào giai đoạn bị nhiễm bệnh, mức

độ nhiễm của giống, điều kiện thời tiết và môi trường khi bệnh diễn ra, thiệt hại
về năng xuất dao động từ 20 đến 30% và có thể tới 80%. Bệnh diễn ra ở giai
đoạn mạ sẽ gây héo và chế
t cho các nhánh nhiễm, nếu bệnh ở giai đoạn đẻ
nhánh sẽ làm cho lá bị bạc (Lee et al., 2002).
Trong những năm thuộc thập niên 90 của thế kỷ trước lúa lai đã được
nghiên cứu thành công và đưa vào sản xuất đại trà. Việc đưa lúa lai vào sản xuất
đã làm tăng đáng kể về năng xuất và sản lượng của ngành trồng lúa trên thế giới.
Trung Quốc là nước đầu tiên nghiên cứu và triển khai lúa lai vào sản xu
ất, ngày
nay lúa lai được gieo trồng ở nhiều nước trên thế giới như Ấn Độ, Philippin,
Việt Nam, Mỹ . Song cũng như các giống lúa thuần, lúa lai cũng bị ảnh hưởng
rất nặng bởi bệnh bạc lá vì hầu hết các dòng bố mẹ là nhiễm bệnh (Zhang et al.,
1998).
Tuy việc nghiên cứu và đề xuất các biện pháp phòng trừ đối với bệnh bạc
lá được triển khai rất sớm, đã có nhiều bi
ện pháp phòng trừ được đề xuất và đưa
vào áp dụng, song cho tới nay bệnh này vẫn là một trong những bệnh nguy hại

12
của ngành trồng lúa. Cho tới nay, biện pháp phòng trừ chính được dùng rộng rãi
ở tất cả các vùng trồng lúa là biện pháp sử dụng thuốc hóa học. Tuy nhiên biện
pháp này cũng có nhiều hạn chế và hiệu quả thấp, hơn nữa việc lạm dụng thuốc
hóa học trong phòng trừ dịch hại đã gây ra những nguy hại mới đối với môi
trường sống, phá vỡ sự cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm môi trường và tác động
t
ới sức khỏe cộng đồng. Ngày nay, với những thành tựu đạt được trong việc phát
hiện và xác định các gen kháng định tính (major genes) và các gen kháng định
lượng (quantitative genes) đã đặt nền tảng cho những thành công trong công tác
chọn tạo giống kháng bệnh, khai thác và ứng dụng các giống lúa kháng bệnh trở

thành một phương pháp khả thi và hữu hiệu trong công tác phòng trừ bệnh nói
chung và bệnh bạc lá nói riêng. Cho tới nay đã có rất nhiều gen kháng chính và
các QTLs kiểm soát bệnh bạc lá đã đượ
c xác định, định vị trên nhiễm sắc thể và
lập bản đồ phân tử. Theo Chen và cs. (2002) đã có 27 gen kháng chính kiểm soát
tính kháng bạc lá, 30 gen kháng đạo ôn và 12 gen kháng rầy nâu đã được phát
hiện. Theo Babu và cs. (2004) đã có 25 gen kháng bạc lá đã được xác định và
một số gen trong số đó đã được chuyển vào các giống lúa đang gieo trồng bằng
phương pháp chọn giống truyền thống. Theo Zhaohui Chu và cs. (2006) đã có
30 gen kháng chính kiểm soát tính kháng của cây chủ đối với các nòi vi khuẩn
bạ
c lá khác nhau đã được phát hiện và xác định, trong đó có 21 gen trội và 9
gen lặn được ký hiệu từ Xa1 đến Xa29. Cũng theo Zhaohui Chu thì đã có 5 gen
kháng bạc lá (Xa1, xa5, Xa21, Xa26 và Xa27) đã được phân lập, đánh giá và đã
bắt đầu được sử dụng trong nghiên cứu chuyển gen. Nhiều các gen kháng nói
trên đã được nghiên cứu và định vị trên nhiễm sắc thể, nhiều gen cũng đã được
lập bản đồ mức độ phân tử. Theo các tài liệu công bố thì các gen kháng bạ
c lá đã
được phát hiện nằm trên các nhiễm sắc thể (NST) khác nhau: Trên NST 11 có
những gen Xa21, Xa4, Xa3, Xa10; trên nhiễm sắc thể số 5 có gen xa5; Xa8 nằm
trên NST 8; Xa7 nằm trên NST 6, xa13 nằm trên NST số 8 (Lin et al., 1996;
Zhang et al., 1998; Chen et al., 2002; Lee et al., 2003, Yang et al., 2003). Những
kết quả nghiên cứu này đã tạo điều kiện đáng kể cho việc khai thác và sử dụng

13
các gen này một cách có hiệu quả trong công tác chọn, tạo giống kháng.
Để tạo thêm điều kiện cho công tác nghiên cứu và chọn tạo giống lúa
kháng bạc lá tại IRRI một hệ thống các dòng đẳng gen (near-isogenic lines –
NIL) mang đơn gen kháng bạc lá được tạo ra. Ngoài ra bằng phương pháp qui tụ
gen tại IRRI, các dòng mang 2, 3 gen kháng cũng đã được tạo ra – đây là nguồn

cây cho gen (donor) rất thiết thực trong công tác qui tụ và tạo giống kháng bền
vững. Bằng phương pháp MAS đã có rấ
t nhiều giống và dòng mang gen kháng
được tạo ra tại nhiều nước gieo trồng lúa, trong số đó đã có những thành tựu
chuyển gen kháng bạc lá vào các dòng bố mẹ để tạo giống lúa lai cao sản. Tại
Trung Quốc, Deng Qi-ming và cs. (2006) đã sử dụng phương pháp MAS để
chuyển thành công hai gen Xa21 và Xa4 vào dòng phục hồi Mianhui 725 cho tổ
hợp lúa lai Shuhui 207. Sheng Chen và cs. (2000) cũng bằng phương pháp MAS
sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết pTA21 và AB9 đã chuyển thành công gen
Xa21 vào dòng phục hồi Minghui63 (t
ổ hợp lúa lai Shanyou 63). Yuqing He và
cs cũng công bố đã sử dụng thành công phương pháp MAS để cải thiện tính
kháng của các giống lúa lai thông qua qui tụ hai gen kháng bạc lá Xa21, Xa7
vào dòng phục hồi Minghui63 và làm tăng đáng kể phổ kháng của dòng mang
hai gen kháng so với dòng Minghui mang đơn gen kháng. Cũng tương tự, các
tác giả cũng đã thu được dòng phục hồi Minghui 63 mang tổ hợp gen kháng bạc
lá (Xa21) và gen Bt kháng sâu, dòng Minghui 63 mang hai gen kháng đạo ôn Pi-
1(t) và Pi-2(t), dòng Minghui 63 mang hai gen kháng rầy nâu. Với sự phát triển
của lúa lai hai dòng trong những năm gần
đây, các nhà chọn tạo giống cũng đã
quan tâm tới việc cải tiến và nâng cao tính kháng bệnh bạc lá cho lúa lai hệ này.
Loida và cs. của Viện nghiên cứu lúa Philippin đã chuyển thành công bằng MAS
các gen Xa21, Xa4, Xa7 vào lúa lai hai dòng TGMS1 (PhilRice Genbank Acc.
No. PRT-1).