TIỂU LUẬN TAI NGUYÊN DI TRUYỀN THỰC vật

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Chuyên đề nghiên cứu sinh
“Tài nguyên Di truyền thực vật trong
chọn giống cây trồng”
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thị Ngọc Huệ
Hà nội 15/03/2014
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Tên tiểu luận
“Nghiên cứu sử dụng vật liệu ban đầu trong chọn giống lúa
theo hướng đột biến ở Việt nam”
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thị Ngọc Huệ
Nghiên Cứu Sinh: Nguyễn Văn Tiếp
Hà nội 15/03/2014
I. MỞ ĐẦU
Lúa gạo là lương thực chính của hơn một nửa dân số thế giới ngoài việc
cung cấp lương thực cho hơn 65% dân số thế giới, lúa gạo còn là cây lương thực
có giá trị dinh dưỡng cao,[1] mỗi năm thế giới sử dụng khoảng 520 triệu tấn gạo
và 100 triệu tấn thóc, trong tương lai gạo sẽ thay thế các loại ngũ cốc khác do sự
cạnh tranh về giá cả và chất lượng. Loài người không thể tồn tại và phát triển
nếu không có thế giới thực vật, tài nguyên thực vật (TNTV) là cơ sở đảm bảo
cho nền an ninh lương thực vững mạnh, là nguồn gốc để phát triển kinh tế - xã
hội của mọi quốc gia ở mọi thời đại [2], là nguồn vật liệu khởi đầu cho các công
tác chọn, tạo giống mới. Nguồn gen thực vật thường được lưu trữ theo hai hình
thức chính là bảo tồn nội vi (insitu) và bảo tồn ngoại vi (exsitu). Tùy đặc tính
của loài thực vật mà bào tồn nội vi hay ngoại vi [3]; [6].
“Giống” đã, đang và sẽ luôn được xem là nhân tố vô cùng quan trọng
việc tạo ra những “đột phá” không chỉ về năng suất, chất lượng nông sản mà
còn góp phần ứng phó nhanh nhất, rẻ nhất đối với các biến động bất thường của
khí hậu và thời tiết, sự xâm mặn, sự xuất hiện mới của các đối tượng sâu, bệnh
gây hại [2]. Những thành tựu trong công tác chọn giống kháng sâu, bệnh, chịu
hạn, mặn cũng như các điều kiện bất thuận khác trong thời gian qua ở nước ta

không thể phủ nhận được vai trò to lớn của sự đa dạng trong nguồn vật liệu
nghiên cứu.
Hiện nay, nước ta có hơn 800 loài cây trồng phổ biến tại các hệ sinh thái
nông nghiệp, trong đó: 41 loài cây lấy tinh bột làm lương thực, 95 loài cây thực
phẩm không lương thực, 100 loài cây ăn quả, 55 loài rau, 44 loài cây lấy dầu,…
hơn 1.300 loài thực vật có họ hàng với cây trồng, tuy nhiên, còn nhiều loài cây
có giá trị nhưng chưa được khai thác và đang có nguy cơ bị sói mòn. [10]
Hiện nay, hơn 27.000 nguồn gen thực vật được lưu giữ tại ngân hàng gen
thực vật Quốc gia và các cơ quan mạng lưới của hệ thống bảo tồn tài nguyên di
truyền thực vật. [2];[8], 2237 dòng, giống cây trồng đang được lưu trữ bảo tồn
tại Viện KHKTNN MN [9], [6]. Ngân hàng nguồn gen ngày càng được phát
triển, hoàn thiện nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu chọn tạo giống mới cung cấp
cho sản xuất, công tác chọn tạo giống lại cung cấp các nguồn vật liệu mới rất
phong phú, đa dạng, bổ xung cho ngân hàng nguồn gen Quốc gia, phục vụ công
tác nghiên cứu tiếp theo. Năm 2012 ngân hang gen đã chuyển giao 964 lượt
nguồn gen cho các cá nhan tổ chức, trong đó có 795 mẫu lúa, 31 mẫu ngũ cốc,
133 mẫu gen họ đậu, 5 mẫu rau và các thông tin liên quan [8].
Với sự hỗ trợ của kỹ thuật phân tử, công nghệ gen, hệ gen của nhiều loài
thực vật đã được giải mã (36 giống lúa bản địa đã được giải mã, tư liệu hiện
được lưu trữ tại Viện Di truyền Nông nghiệp, trong giai đoạn 2014 – 2016 sẽ
tiếp tục giải mã 800 giống lúa bản địa Việt nam, đã được bộ KHCN phê duyệt)
[7], trong thời gian tới (đến 2020) sẽ tiếp tục sưu tầm và đánh giá 1000 – 2000
giống khác. [4]. Sự phát triển của công nghệ thông tin đã cho phép tư liệu hóa
nguồn gen thực vật, thuận tiện cho việc tiếp cận và tra cứu thông tin về vật liệu
di truyền, làm tăng hiệu quả, giá trị sử dụng của tài nguyên di truyền thực vật.
II. NỘI DUNG
Thời gian qua công tác chọn tạo giống nói chung và chọn tạo giống lúa
nói riêng ở nước ta đạt được một số thành tựu đáng kể. Tính đến tháng 9/2009
đã có 996 giống cây trồng mới được công nhận và đưa vào sản suất trong đó có
292 giống lúa, trong đó có 18 giống mới được tạo thành bằng phương pháp gây

đột biến hoặc có sử dụng đột biến trong chọn giống (bảng 1), [10] tính riêng từ
2004 đến 2009, trong số 146 giống lúa mới được tạo thành, có 9 giống được tạo
thành bằng phương pháp đột biến hoặc có sử dụng đột biến trong tạo giống
(bảng 2) [10]. Đặc biệt mới đây nhất giống Tám dự đột biến do PGS.TS.Nguyễn
Minh Công, Trường Đại học Sư phạm Hà nội tạo ra bằng chiếu xạ đột biến tia
gamma nguồn (Co
60
) vào hạt lúa Tám dự ở thời điểm 69h, tuy chưa được công
nhận giống mới nhưng đã đăng ký bảo hộ năm 2013, dự kiến cuối tháng 10 /
2014 sẽ được công nhận giống mới và cho sản xuất thử [1].
Trong giai đoạn từ 2010 – 3013 Viện cây lương thực và cây thực phẩm
chọn tạo thành công hơn 10 giống lúa mới (đã được công nhận) là: PC6,
CH208, P376, PĐ211, P9, HDT8, HT18, chân trâu hương, - SH8, Gia lộc 102
và DT57 và nhiều dòng, giống triển vọng khác đang được đề nghị công nhận
cho sản xuất thử (LTh 131, LTh 134, HD5, CH16, BT2, BT6,…), trong đó
không có giống nào được tạo ra nhờ phương pháp gây đột biến.
Sử dụng tài nguyên thực vật theo hướng gây đột biến đã và đang thu hút
được sự quan tâm của không chỉ các nhà khoa học trong nước mà cả trên thế
giới, các thành tựu đạt được trong lĩnh vực này là đáng ghi nhận. Hiện nay, sử
dụng đột biến trong nghiên cứu cải tiến và chọn tạo các giống lúa nói riêng và
giống cây trồng nói chung vẫn rất được quan tâm, Yuanlin Duan, Zhuo Xing
(2013), nghiên cứu các đột biến liên quan đến sự phát triển hoa sớm của lúa
[11]. Yamazaky, nghiên cứu các đột biến làm thay đổi tính chất quang của hệ
quang hóa trong quang hợp [12], Yan Dawei(2013), phát hiện đột biến ở
DUF640 có liên quan đến hình dạng kích thước và khối lượng hạt gạo[13],…
Bảng 1: Các giống lúa được tạo thành nhờ phương phương pháp gây đột biến gai
đoạn trước 2004
STTTên giống
mới
Năm

công
nhận
Tên, nguồn gốc
vật liệu ban
đầu
Phương pháp chọn
tạo
Tác giả, cơ quan chọn tạo
1 DT10 6 /12 /
1990
giống C4 – 63, Xử lý đột biến bằng
phóng (tia gamma
nguồn C0
60
)
GS. TS. Phan Phải, KS. Bùi Huy Thuỷ,
GS.TS KH. Trần Duy Quý,KS.
Nguyễn Quang Xu - Viện Di truyền
Nông nghiệp
2 TNĐB
100
22/3/
1997.
Giống lúa mùa
"Tài nguyên".
bằng xử lý đột biến
và chọn lọc
TS. Phạm Văn Ro - Viện Lúa Đồng
bằng sông Cửu Long
3 DT11 9/3/

1995.
C4 – 63 (xử lý
phóng xạ) M1.
(xử lý hóa
chất)
Xử lý đột biến bằng
phóng và hóa chất
GS.TSKH. Trần Duy Quý, KS. Bùi
Huy Thuỷ - Viện Di truyền Nông
nghiệp
4 N29
13/5/
1999.
Dòng R29 trong
tập đoàn giống
lúa nhập nội
phương pháp gây đột
biến bởi hoá chất
NaN
3
(0,02%)
KS. Hà Văn Nhân, ThS. Nguyễn Như
Hải và CTV. Viện Cây lương thực
và Cây thực phẩm
5 CM1 13/5/
1999.
giống Chiêm bầu
Hải Phòng
Chiếu xạ tia Gamma,
nguồn C

0
60
ở liều
lượng 20Krad đối
KS. Nguyễn Quang Xu và CTV. Bộ
môn Di truyền và Công nghệ sinh
học - Viện Di truyền Nông nghiệp
6 VNĐ95-
20
9/9/
1999.
giống IR64 Đột biến phóng xạ
gamma Co
60
Đỗ Khắc Thịnh, Hùng Phi Oanh, và
Cs- Viện Khoa học Kỹ thuật Nông
nghiệp miền Nam
7
TTĐB
16/11/20
00.
Giống lúa tám
thơm Hải Hậu
Chiếu xạ tia gamma
(Co
60
) 15 Krad
,nảy mầm
PGS.TS. Nguyễn Minh Công - Trường
Đại học Sư phạm Hà Nội, TS. Đỗ

Hữu Ất, KS. Bùi Huy Thuỷ - Viện
Di truyền Nông nghiệp
8 P6 ĐB
2002
P6 Xử lý phóng xạ hạt
khô bằng tia
gamma nguồn
Co
60
Viện Cây lương thực và Cây thực
phẩm
9 TK106
29/11/
2002.
Giống TK90 Chiếu xạ tia Gamma
(Co
60
), 15Krad
PGS.TS. Nguyễn Minh Công, TS. Lê
Xuân Trình - Trường Đại học Sư
phạm Hà Nội; TS. Đào Xuân Tân -
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội II
Bảng 1: Các giống lúa được tạo thành nhờ phương phương pháp gây đột biến gai
đoạn 2004 - 2009
STTTên giống
mới
Năm
công
nhận
Tên, nguồn gốc

vật liệu ban
đầu
Phương pháp chọn
tạo
Tác giả, cơ quan chọn tạo
1 OM2781 29/7/
2004
Giống Móng
chim rơi
Lai, kết hợp với
đột biến phóng xạ
tia Gamma (γ
60
Co), 20Krad
Nguyễn Thế Lâm, Nguyễn Thị Hoa,
Nguyễn Trọng Lương, Trần Thị
Thanh Xà, Phạm Văn Sơn và
Phạm Văn Ro, Viện Lúa Đồng
bằng sông Cửu Long
2 PD2 29 /7/
2004
Nếp 415 xử lý đột biến, kết
hợp với lai và
chọn lọc
TS. Đào Xuân Tân, ĐHPHN II;
GS.TSKH. Trần Duy Quý; KS.
Bùi Huy Thuỷ và Cs. - Viện Di
truyền Nông nghiệp
3 ĐB1 29 /7/
2004.

dòng 28R của
Trung Quốc
Chiếu xạ khô,
nguồn xạ tia
gamma nguồn
Co
60
, 40 krad,
Nguyễn Tấn Hinh, TS. Trương Văn
Kính,– và CTV Viện Cây lương
thực và Cây thực phẩm
4 OM2717 29 /7/
2004.
Giống lúa mùa
"Tài
nguyên".
Lai, kết hợp với
đột biến phóng xạ
tia Gamma (γ
60
Co), 20Krad
Phạm Văn Ro, Nguyễn Thế Lâm,
Nguyễn Thị Hoa, Phạm Văn Sơn,
Nguyễn Trọng Lương, - Viện Lúa
Đồng bằng sông Cửu Long
5 VND99-3 29/ 7 /
2004.
giống Nàng
Hương
Đột biến phóng xạ

Gamma(Co
60
)
Đỗ Khắc Thịnh, Đào Minh Sô,
Trương Quốc Anh - Viện Khoa
học Kỹ thuật Nông nghiệp miền
Nam
6 KDĐB 2/10/
2007
Giống lúa
Khang dân
phương pháp đột
biến
TS. Đỗ Hữu Ất, Viện Di truyền Nông
nghiệp
7 CL9 12/02/
2007.
IR64 × Khang
dân 18, hạt
F1
Lai kết hợp với
chiếu xạ hạt khô
bằng tia nguồn
Co
60
, 15 krad.
TSKH. Hoàng Quang Minh, ThS.
Lưu Văn Cường, ThS. Nguyễn
Như Toản và cộng tác viên - Viện
Di truyền Nông nghiệp

8 Giống lúa
ĐB5
8/1 2008Dòng 28R nhập
nội từ trung
quốc
Xử lý phóng xạ hạt
khô bằng tia
gamma nguồn
Co
60
,40 krad
TS. Nguyễn Như Hải ,
TS. Phạm Đồng Quảng và CTV.
Trung tâm Khảo kiểm nghiệm
giống sản phẩm cây trồng và phân
bón Quốc gia, Viện Cây lương
thực cây thực phẩm
9 Giống lúa
ĐB6
8/1/ 2008Dòng 28R nhập
nội từ trung
quốc
xử lý phóng xạ hạt
khô bằng tia
gamma nguồn
Co
60
,40 krad
TS. Nguyễn Như Hải ,
TS. Phạm Đồng Quảngvà CTV.

Trung tâm Khảo kiểm nghiệm
giống sản phẩm cây trồng và phân
bón Quốc gia, Viện Cây lương
thực cây thực phẩm
KẾT LUẬN
Việt nam là nước có nguồn tài nguyên thực vật rất phong phú, góp phần
đáng kể cho công tác chọn tạo giống cây trồng. Trong những năm qua hàng
trăm giống lúa mới được tạo thành cùng hàng ngàn vật liệu mới được bổ xung
cho nguồn tài nguyên thực vật (dưới dạng các giống và dòng) càng làm giầu
thêm vốn gen thực vật.
Các phương pháp nghiên cứu tạo giống lúa mới được thực hiện trong thời
gian qua khá đa dạng gồm cả truyền thống (lai, gây đột biến, chọn lọc phả hệ, )
và phương pháp hiện đại có sử dụng công nghệ cao: chuyển gen, sử dụng chỉ thị
phân tử,… đặc biệt đã có sự phối hợp hiệu quả giữa phương pháp truyền thống
và hiện đại để tạo ra nhiều giống mới có giá trị.
Như vậy, phương pháp sử dụng đột biến trong chọn giống cây trồng nói
chung và chọn giống lúa nói riêng vẫn có giá trị và hiệu quả khá cao, đặc biệt là
trong việc tạo nguồn biến dị di truyền phong phú làm nguyên liệu cho các công
tác chọn lọc tiếp theo. Việc kết hợp nhằm khai thác hiệu quả thế mạnh của các
phương pháp là điều đáng được quan tâm trong các nghiên cứu hiện tại và trong
tương lai.
Trong chọn giống nguồn vật liệu là yếu tố vô cùng quan trọng có ảnh
hưởng lớn đến kết quả của công tác chọn tạo giống, do đó cần đặc biệt chú ý
đến công tác bảo tồn giống, tăng cường hơn nữa sự liên hệ gữa các cá nhân tổ
chức, các nhà chọn giống và trung tâm lưu trữ nguồn gen nhằm khai tác sử dụng
có hiệu quả nhất nguồn gen hiện có cũng như sư tầm, bổ xung và bảo quản các
nguồn gen mới được tạo thành.
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH
1. Nguyễn Xuân Dũng, Lê Vĩnh Thảo, “Thực trạng nghiên cứu và kết quả chọn,
tạo giống lúa tẻ thơm cho vùng Đồng bằng Sông hồng”, NXB Nông nghiệp

2013, t.327- 333.
2. Trần Xuân Định, “Thực trạng giống cây lương thực, thực phẩm chủ yếu hiện
nay ở Việt Nam, định hướng cho các năm tới” NXB Nông nghiệp 2013, t.49 –
54.
3. Vũ Mạnh Hải, Nguyễn ThịNgọc Huệ, và Cs,… “Bảo tồn insitu tài nguyên di
truyền ở Việt nam, thực trạng và giải pháp”.
4. Lê Huy Hàm, “Công tác khoa học công nghệ, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật và
hợp tác quốc tế của Viện Di truyền Nông nghiệp (giai đoạn 2012 - 2013)”, t.80
– 87
5. Nguyễn trí Hoàn, Phạm Đình Phục, “Kết quả nghiên cứu và chuyển giao công
nghệ của viện Cây lương thực và Cây thực phẩm” NXB Nông nghiệp 2013,
t.67- 73.
6. Nguyễn Thị Ngọc Huệ, Phạm Thị Sến, “Chính sách của Việt nam về bảo tồn tài
nguyên di truyền thực vật bối cảnh và tác động của thế giới đến quyền sở hữu
tài nguyên di truyền thực vật Quốc gia. Trong “bảo tồn đa dạng tài nguyên di
truyền thực vật vườn gia đình ở miền Bắc Việt nam””, NXB Nông nghiệp, Hà
nội.
7. Nguyễn Văn Tuất, Nguyễn Văn Viết: “Kết quả nghiên cứu khoa học và chuyển
giao công nghệ giai đoạn 2011 – 2013 và định hướng ưu tiên đến 2020 của viện
khoa học nông nghiệp việt nam” NXB Nông nghiệp 2013, t.33 – 48.
8. Lê Khả Tường, Lã Tuấn Nghĩa “Bảo tồn và phát triển nguồn gen thực vật tại
ngân hàng gen quốc gia năm 2012” NXB Nông nghiệp 2013, t.156 – 164.
9. Ngô Quang Vinh, Hồ Thị Minh Hiệp, “Những thành tựu nghiên cứu khoa học
nổi bật trong giai đoạn 2011 – 2013 của Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp
Miền nam” NXB Nông nghiệp 2013, t.88 – 93.
10.966 giống cây trồng Nông nghiệp mới, NXB Nông nghiệp 2009, t.3 -282
11.Yuanlin Duan, Zhuo Xing (2013) Characterization ofOsmads6-5, a null allele,
reveals thatOsMADS6is a critical regulator for early flower development in rice
(Oryza sativaL.)
12. J. Yamazaky, Changes in the photosynthetic characteristics and photosystem

stoichiometries in wild-type and Chl b-deficient mutant rice seedlings under
various irradiances, Department of Biology, Faculty of Science, Toho
University, Miyama 2-2-1, Funabashi, Chiba 274-8510, Japan
13. Yan Dawei (2013), Beak-shaped grant 1/ triangular hull 1, a DUF640 gene, is
associated with grain shape, size and weight in rice, R esearch paper March
2013 Vol.56 No.3: 275–283