Khảo sát tập đoàn các dòng lúa cải tiến có gene năng suất cao trong vụ xuân 2021 tại gia lâm hà nội

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA NƠNG HỌC
---------------  ---------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
KHẢO SÁT TẬP ĐỒN CÁC DỊNG LÚA CẢI TIẾN
CÓ GENE NĂNG SUẤT CAO TRONG VỤ XUÂN 2021
TẠI GIA LÂM-HÀ NỘI
Người thực hiện

: NGUYỄN THỊ THANH TÂM

Lớp

: K62KHCTA

Mã sinh viên

: 621704

Chuyên ngành

: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Giáo viên hướng dẫn

: GS.TS. PHẠM VĂN CƯỜNG

Bộ môn

: CÂY LƯƠNG THỰC

Hà Nội – 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn tốt nghiệp này là cơng trình nghiên cứu
của tơi. Tất cả nội dung và số liệu trong đề tài này do tơi tự tìm hiểu, nghiên cứu
và xây dựng, các số liệu thu thập được trong báo cáo là đúng theo kết quả của thí
nghiệm tơi thực hiện và các tài liệu nghiên cứu và hồn tồn trung thực, có nguồn
gốc rõ ràng. Những kết quả của báo cáo chưa từng được cơng bố trong bất kỳ
cơng trình khoa học nào.

i


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành bài khóa luận tốt nghiệp này, ngoài sự cố gắng nổ lực của
bản thân. Em đã nhận được sự giúp đỡ quý báu tận tình của các cấp lãnh đạo, tập
thể và cá nhân.
Đầu tiên em xin bày tỏ lời cảm ơn trân thành và sâu sắc đến GS.TS Phạm
Văn Cường đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình
thực hiện đề tài để em hồn thành tốt bài khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô giáo trong Bộ môn cây
lương thực và các cán bộ tại Trung tâm Nghiên cứu cây trồng Việt Nam và Nhật
bản - Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã chỉ bảo tận tình và
hướng dẫn em để em hồn thành bài báo cáo này.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn trân thành đến người thân, gia đình và
bạn bè đã luôn bên cạnh giúp đỡ và động viện em trong quá trình thực hiện đề tài.

Hà Nội, ngày 02 tháng 09 năm 2021
Tác giả

Nguyễn Thị Thanh Tâm

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................... v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................... vi
TÓM TẮT KHÓA LUẬN ............................................................................... vii
PHẦN I: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................... 1
1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài. ....................................................................... 2
1.2.1. Mục đích .................................................................................................. 2
1.2.2. Yêu cầu .................................................................................................... 2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 4
2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam ...................................... 4
2.1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới ........................................................... 4
2.1.2 Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam ............................................................ 5
2.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống lúa mới .................... 6
2.2.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống lúa mới trên
thế giới ..................................................................................................... 6
2.2.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống lúa mới tại
Việt Nam ............................................................................................... 10
2.3 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của giống lúa Khang Dân 18 và IR24........ 14

2.3.1. Giống lúa Khang Dân 18 ........................................................................ 14
2.3.2. Giống lúa IR24 ....................................................................................... 15
2.4 Đặc điểm của các gene cải tiến................................................................... 16
2.4.1 Đặc điểm gene năng suất cao .................................................................. 16

iii


2.4.2 Đặc điểm gene kháng bạc lá ................................................................... 17
PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
............................................................................................................... 19
3.1 Vật liệu nghiên cứu .................................................................................... 19
3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu............................................................... 21
3.3 Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 22
3.4 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 22
3.4.1. Bố trí thí nghiệm .................................................................................... 22
3.4.2. Biện pháp kỹ thuật áp dụng .................................................................... 22
3.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi ............................................................................... 23
PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 26
4.1. Thời gian sinh trưởng của các dịng lúa thí nghiệm. .................................. 27
4.2 Động thái tăng trưởng chiều cao cây .......................................................... 29
4.3 Khả năng đẻ nhánh..................................................................................... 32
4.4. Động thái tăng trưởng số lá lúa trên thân chính của một số dịng/giống
lúa thí nghiệm. ....................................................................................... 36
4.5 Một số đặc điểm nơng sinh học của các dịng, giống lúa thí nghiệm .......... 39
4.5.1 Một số đặc điểm về lá lúa ........................................................................ 39
4.5.2. Một số chỉ tiêu về thân ........................................................................... 43
4.5.3 Đặc điểm về cấu trúc bông lúa ................................................................ 45
4.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dịng/giống lúa
thí nghiệm. ............................................................................................. 48

PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 53
5.1 Kết luận ..................................................................................................... 53
5.2 Kiến nghị ................................................................................................... 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 55
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 56

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1 Thời gian sinh trưởng của các dịng/giống lúa thí nghiệm qua các
giai đoạn sinh trưởng ............................................................................. 27
Bảng 4.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dịng/giống lúa thí
nghiệm ................................................................................................... 30
Bảng 4.3. Động thái tăng trưởng số nhánh của các dịng/giống lúa thí
nghiệm ................................................................................................... 33
Bảng 4.4. Động thái tăng trưởng số lá lúa trên thân chính của các
dịng/giống lúa thí nghiệm ..................................................................... 37
Bảng 4.5: Đặc điểm của 3 lá trên cùng của các dòng/giống lúa thí nghiệm ..... 40
Bảng 4.6: Một số chỉ tiêu theo dõi về thân lúa của các dịng/giống lúa thí
nghiệm ................................................................................................... 43
Bảng 4.7: Một số đặc điểm về cấu trúc bông lúa của các dịng/giống lúa
thí nghiệm .............................................................................................. 45
Bảng 4.8. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dịng/giống
lúa thí nghiệm. ....................................................................................... 48

v


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CCCC

Chiều cao cây cuối cùng

ĐC

Đối chứng

TSC

Tuần sau cấy

NSCT

Năng suất cá thể

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

SNHH

Số nhánh hữu hiệu

TGST

Thời gian sinh trưởng

vi


TĨM TẮT KHĨA LUẬN
Mục đích:
Chọn ra những dịng ưu tú có đặc điểm nơng sinh học tốt, năng suất cao và
chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh và thích ứng với điều kiện mơi trường.
Phương pháp nghiên cứu:
Thí nghiệm được tiến hành trong vụ Xuân 2021 tại Khu thí nghiệm đồng
ruộng khoa Nơng học, Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam.
Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khảo sát tập đồn, kiểu tuần tự
khơng nhắc lại. Mật độ: 1 dảnh/khóm, 33 cây/m2, khoảng cách : cây×cây = 12cm,
hàng×hàng = 25cm.
Kết quả chính và kết luận:
Qua nghiên cứu khảo sát và đánh giá đã xác định được đặc điểm sinh
trưởng phát triển, đặc điểm nông sinh học, năng suất và mức độ nhiễm sâu bệnh
của 30 dịng/giống lúa thí nghiệm trong vụ Xuân 2021.
Qua đánh giá tổng hợp về năng suất và chất lượng đã chọn ra được các
dịng có triển vọng như D01, D27, D29, D64, D116.

vii


PHẦN I: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Lúa (Oryza sativa L.)là một cây lương thực quan trọng ở Việt Nam, đồng
thời cũng là nguồn thức ăn quan trọng nhất cho một nửa dân số thế giới.Việt Nam
là nước xuất khẩu gạo đứng hàng thứ 2 trên thế giới sau Thái Lan. Lúa gạo là

nguồn thu ngoại tệ lớn nhất của nền nông nghiệp xuất khẩu Việt Nam và cũng là
nguồn thức ăn chính của 90 triệu dân số trong nước. Đồng bằng Sơng Hồng và
đồng bằng sơng Cửu Long có sản lượng gạo lần lượt là 17% và 50%. Diện tích
đất dành cho canh tác lúa hầu như không tăng trong khi dân số thế giới liên tục
tăng. Do vậy, vấn đề lương thực được đặt ra như một mối đe dọa đến sự an ninh
và ổn định của thế giới nói chung và nước ta nói riêng trong tương lai. Theo dự
đoán của các chuyên gia về dân số học, nếu dân số thế giới tiếp tục tăng trong
vòng 20 năm tới thì sản lượng lúa gạo phải tăng 80% mới đáp ứng đủ nhu cầu.
Vì thế, năng suất lúa luôn là điều quan tâm hàng đầu.
Năng suất là một tính trạng số lượng phức tạp, về cơ bản nó là tổng hợp
của nhiều tính trạng khác nhau. Năng suất có hệ số di truyền thấp, ảnh hưởng lớn
bởi các yếu tố mơi trường và được tính là số tấn/ha. Ở lúa, năng suất có thể được
tính là tích số giữa số lượng hạt lúa trên bông, số lượng bông hữu hiệu trên m2, tỷ
lệ hạt chắc trên bông và khối lượng hạt (1000 hạt). Năng suất là một đặc tính
mang tính quần thể vì trong thực tế sản xuất tính trạng này ln được so sánh trên
một diện tích sản xuất với hàng nghìn, hàng vạn cây chứ khơng chỉ trên một cá
thể đơn lẻ, song nghiên cứu trên quy mô nhỏ sẽ là bước khởi đầu để khảo sát đại
trà trên diện tích lớn hơn. Để tăng năng suất, các nghiên cứu thường tập trung vào
tăng số lượng hạt lúa trên một bông (grain number) và số bông trên cây (panicle
number). Đây là các đại lượng có thể đo đếm được một cách chính xác, là những
chỉ tiêu hết sức quan trọng trong công tác chọn tạo giống để cải thiện và nâng
cao năng suất lúa hiện nay( Tăng Thị Hạnh và cs, 2015).

1


Với sự hợp tác giữa Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản (JICA) và Học viện
Nông Nghiệp Việt Nam (VNUA), Dự án JICA – DCG ( Phát triển cây trồng cải
tiến cho Trung Du, miền núi phía Bắc Việt Nam) đã chọn lọc ra các dòng lúa
Khang Dân 18 cải tiến mới mang gen ngắn ngày (Hd9) tăng số hạt trên bông Gn1

(grain number 1) và gen tăng số gié cấp 1 trên bông WFP1 ( wealthy farmer’s
panicle 1). Các dịng lúa này đều có nền di truyền là giống KD18, được tạo ra
bằng phương pháp lai lại giữa KD18 với ST-12 và kết hợp chọn lọc bằng chỉ thị
phân tử (maker phân tử). Dòng lúa thế hệ mới có tiềm năng về thời gian sinh
trưởng ngắn và năng suất cao hơn ( Tăng Thị Hạnh và cs, 2015).
Trên cơ sở đó, các dịng lúa cải tiến mới cần được nghiên cứu, đánh giá,
mơ tả chính xác các đặc điểm nơng sinh học, tính thích nghi và mức độ chống
chịu cùng với tiềm năng năng suất, chất lượng để phục vụ cho sản xuất và làm
phong phú thêm bộ giống lúa trong tương lai. Chúng tôi tiến hành thực hiện đề
tài : “Khảo sát tập đồn các dịng lúa cải tiến có gene năng suất cao trong vụ
xuân 2021 tại Gia Lâm-Hà Nội”
1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài.
1.2.1. Mục đích
- Chọn ra những dịng ưu tú có đặc điểm nông sinh học tốt, năng suất cao
và chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh và thích ứng với điều kiện môi trường.
1.2.2. Yêu cầu
- Theo dõi và đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học như .chỉ tiêu về lá lúa ,
thân lúa. bông lúa
- Theo dõi và đánh giá các chỉ tiêu về đặc điểm hình thái và mức độ nhiễm
sâu bệnh như sâu đục thân, sâu cuốn lá, rầy nâu.
- Theo dõi và đánh giá các chỉ tiêu năng suất và yếu tố cấu thành năng suất
như số bơng/khóm, số hạt/bơng. tỷ lệ hạt chắc, khối lượng 1000 hạt, năng suất
lý thuyết năng. suất thực thu, năng suất cá thể.

2


So sánh được đặc điểm sinh trưởng phát triển, đặc điểm nơng sinh học, đặc
điểm hình thái, mức độ nhiễm sâu bệnh, năng suất và chất lượng của một số giống
lúa.

3


PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam
2.1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới
Lúa là một trong ba cây lương thực yêu cầu của nhiều quốc gia trên thế
giới: lúa mì, lúa nước và ngơ. Nó đã đóng góp một vai trị quan trọng trong nên
sản xuất nơng nghiệp. Theo kế hoạch hệ thống, hiện nay trên thế giới có khoảng
trên 100 quốc gia trơng coi và sản xuất lúa gạo trong đó tập trung nhiều nước
Châu Á, 85% sản lượng lúa trên thế giới phụ thuộc vào 8 nước ở Châu Á là Thái
Lan, Việt Nam, Trung Quốc, Ân Độ, Idonexia, Bangladesh, Myamar, Nhật Bản.
Mặc dù lúa gạo năng lượng ở các châu Á còn thấp nhưng do tích sản xuất lớn nên
châu Á vẫn là nguồn đóng góp rất quan trọng cho sản lượng lúa trên thế giới.
Như vậy có thể nói châu Á la vựa lúa quan trọng nhất thế giới (Bùi Chí Bửu,
2009).
Đại dịch COVID-19 đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến thương mại hàng hóa
tồn cầu, gây thiếu lao động và thiếu phương tiện vận tại ở những nước sản xuất.
Tình trạng giao hàng chậm đã diễn ra rất nghiêm trọng tại hai nước xuất khẩu gạo
lớn nhất thế giới là Ấn Độ và Thái Lan. Tại Ấn Độ, thời gian chờ tàu chở gạo là
4 tuần do tắc nghẽn ở cảng vì vậy không kịp đáp ứng nhu cầu lớn của khách hàng.
Lần đầu tiên sau ba thập kỷ, nước tiêu thụ gạo lớn nhất thế giới (Trung Quốc) đã
phải mua gạo của Ấn Độ vào năm 2020 vừa qua.
Điều này cho thấy thị trường gạo trên thế giới vẫn tiếp tục tăng về cả cung
và cầu. Theo FAO, năm 2020, sản lượng sản xuất gạo thế giới đạt 508,4 triệu tấn,
tăng 1,52% so với 2019. Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA), sản lượng sản xuất
gạo toàn cầu năm 2020 ước khoảng 501,1 triệu tấn, tăng 1,21% so với năm ngối.
Trong khi đó, Hội đồng Ngũ cốc Quốc tế (IGC) ước tính sản xuất gạo toàn cầu

năm 2020 đạt 503,4 triệu tấn, tăng 1,31% so với năm 2019. Theo tính tốn của
4


FAO, sản lượng tiêu thụ gạo năm 2020 đạt 510,3 triệu tấn, tăng 1,52% so với
cùng kỳ 2019. Còn theo IGC ước tính sản lượng tiêu thụ gạo ở mức 500,7 triệu
tấn, tăng 0,83%.
2.1.2 Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam
Lúa là cây trồng đóng vai trị chiến lược trong an ninh lương thực của nước
ta. Theo thống kê của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI), diện tích lúa chiếm
82% diện tích đất canh tác ở Việt Nam. Có khoảng 52% sản lượng lúa được sản
xuất ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) và 18% ở Đồng bằng sông Hồng.
Trong 10 năm qua, sản lượng lúa gạo tăng từ 39,2 triệu tấn năm 2009 lên
43,45 triệu tấn năm 2019, tương đương tăng 12,2%. Trong bối cảnh hạn hán, xâm
nhập mặn diễn biến phức tạp nhưng vụ Đông Xuân 2019-2020 vừa qua, năng
suất, sản lượng lúa vẫn tăng, giá lúa ổn định.
Số liệu của Bộ NN-PTNT cho thấy trong 4 tháng đầu năm 2021, tổng khối
lượng xuất khẩu gạo đạt 1,92 triệu tấn và giá trị xuất khẩu 4 tháng đầu năm là 886
triệu USD. Giá gạo xuất khẩu bình quân quý đầu năm đạt 461,9 USD/tấn, tăng
6,3% so với cùng kỳ năm 2019.
Dù gặp khó khăn vì biến đổi khí hậu cùng với dịch bệnh COVID-19 phức
tạp nhưng ngành nông nghiệp vẫn kiên định mục tiêu năm 2020 với sản lượng
lúa đạt 43,5 triệu tấn.
Theo chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ, nhiệm vụ của ngành nơng nghiệp
là tăng cường sản xuất, bảo đảm an ninh lương thực phục vụ người dân ở bất kỳ
thời điểm nào, kể cả trước, trong và sau dịch bệnh, đồng thời đảm bảo các mục
tiêu xuất khẩu.
Trên thực tế, sinh kế của hơn 15 triệu nông dân nhỏ lẻ ở Đồng bằng sông
Hồng và ĐBSCL dựa chủ yếu vào nguồn thu từ cây lúa.

5


Tuy nhiên, các hộ sản xuất quy mô nhỏ thường thiếu những kỹ thuật canh
tác phù hợp để sản xuất lúa chất lượng cao, bắt kịp nhu cầu của người tiêu dùng
cũng như các thị trường khó tính.
Nhiều nơng hộ chưa tiếp cận được các công nghệ mới cũng như chưa biết
cách sử dụng thuốc BVTV an toàn và hiệu quả dẫn đến chi phí sản xuất cao nhưng
sản phẩm không đạt tiêu chuẩn xuất khẩu về mặt dư lượng thuốc BVTV của các
thị trường chất lượng cao.
2.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống lúa mới
2.2.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống lúa mới trên thế
giới
Trong sản xuất nông nghiệp , giống đóng vai trị quan trọng trong việc tăng
sản lượng và chất lượng cây trồng , nâng cao hiệu quả kinh tế , giảm chi phí sản
xuất . Đặc tính của giống ( kiểu gen ) , yếu tố môi trường và kỹ thuật canh tác
quyết định năng suất của giống . Những sự thay đổi về khí hậu , đất , nước ảnh
hưởng rất lớn đến năng suất. Có sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường , kiểu
gen tốt chỉ được biểu hiện trong một phạm vi nhất định của mơi trường . Vì vậy
đánh giá tính ổn định của và thích nghi của của giống với mơi trường thường
được sử dụng để đánh giá giống. Hầu hết các nước trồng lúa trên thế giới đều quan
tâm nghiên cứu về giống. Viện nghiên cứu lúa quốc tế International Rice Research
Institute ( IRRI ) đã có chương trình nghiên cứu lâu dài về chọn giống , tạo giống
nhằm đưa ra những giống có đặc trưng chính như : thời gian sinh trưởng , tính chống
bệnh , sâu hại , năng suất , chất lượng gạo tốt ...
Giống lúa mới được coi là giống lúa tốt thì phải có độ thuần cao , thể hiện
đầy đủ các yếu tố di truyền của giống đó , khả năng chống chịu tốt các điều kiện
ngoại cảnh bất lợi của từng vùng khí hậu , đồng thời chịu thâm canh , kháng sâu
bệnh hại , năng suất cao , phẩm chất tốt và ổn định qua nhiều thế hệ .

6


Hiện nay với kỹ thuật sinh học phát triển con người ngày càng can thiệp
sâu hơn , thúc đẩy nhanh q trình chọn tạo giống mới có lợi cho con người bằng
phương pháp tạo giống như : lai hữu tính , xử lý đột biến đặc biệt là kỹ thuật di
truyền đang đóng góp có hiệu quả vào việc cải tiến giống lúa . Việc sử dụng các
giống lúa ngắn ngày , đã cho phép làm nhiều vụ trong năm và cũng cho phép bố
trí thời vụ gieo cấy trong vụ Đông Xuân muộn hơn nhằm né tránh lũ muộn và rét
ở đầu vụ , đồng thời cũng là hướng tận dụng tốt nhất nguồn bức xạ mặt trời ,
nguồn nước ... để tăng khả năng quang hợp thuận của ruộng lúa , tạo năng suất
cao .
Trong những năm qua phương hướng chọn tạo giống lúa cạn thay đổi tuỳ
theo vùng sinh thái những phương hướng chung có thể thay đổi như sau :
- Năng suất cao , ổn định .
- Có nhiều dạng hình phong phú , thích nghi với từng điều kiện sinh thái
cụ thể của vùng .
- Chiều cao cây trung bình ( 110-130 cm ) , khả năng đẻ nhánh khá từ 3-4
dảnh / khóm lên dần tới 20 dảnh / khóm .
- Thân cứng , chống đổ tốt .
- Có đặc điểm về chất lượng hạt phong phú .
- Chuyển từ dạng bông to sang dạng nhiều bông trong điều kiện sinh thái
thuận lợi .
- Mạ khoẻ , bộ rễ khoẻ , ăn sâu .
- Tỷ lệ hạt lép thấp , hạt mẩy , đều , chín tập trung .
- Phản ứng với quang chu kỳ ở các mức độ khác nhau .
- Chịu hạn tốt , khả năng cạnh tranh được với cỏ dại .
- Chống chịu được với bệnh đạo ôn , khô vằn , đốm nâu , bệnh biến màu
hạt , chống sâu đục thân , rầy nâu .
7

- Chịu được đất nhiều dinh dưỡng, thiếu lân , thừa nhôm hoặc đất chua (
Gupta và Otoole , 1976 ) .
Mục tiêu chung của các nhà chọn tạo giống lúa cạn ở vùng Đông Nam Á
và IRRI như sau :
- Nâng cao năng suất bằng cách phát triển kiểu hình có chiều cao cây trung
bình , đẻ nhánh khá để thay thế các giống lúa cổ truyền cao cây thân yêu .
- Giữ được cơ chế chống hoặc chịu có liên quan đến ổn định năng suất ,
tính chống chịu hoặc chịu được với bệnh đạo ôn , chịu hạn , khả năng phục hồi
đẻ nhánh sau mỗi đợt hạn .
- Tạo ra được những giống có thời gian sinh trưởng khác nhau để thích hợp
với các vùng sinh thái khác nhau .
- Đặc tính nhạy cảm với quang chu kỳ có thể là một yêu cầu cho một số
vùng như ở Đông Bắc Thái Lan .
- Giữ được đặc tính năng học tốt : Bơng dài , dinh dưỡng bông cao , hạt
không hở vỏ , hàm lượng amylose thấp đến trung bình .
- Giữ được hoặc nâng cao tính chống chịu với các yếu tố bất lợi của đất :
thiếu lân , độc tố nhôm , mangan trong đất chua , mặn và thiếu kẽm , sắt trong đất
kiềm .
- Nâng cao tính chống chịu sâu bệnh .
Dựa vào quan hệ giữa kiểu cây và năng suất , Jennings 1979 đã nhấn mạnh
rằng , biện pháp chọn giống có thể tiến đến một kiểu cây cải tiến ( nửa lùn ) cho
vùng nhiệt đới đó là những giống chín sớm , chống được bệnh bạc lá và đạo ơn ,
thấp cây , chống đổ , ngồi những giống nhiệt đới tương tự hiện có . Mặt khác
ơng cũng cho rằng nhờ biện pháp chọn giống có thể tạo được những giống nhiệt
đới có năng suất cao , có phản ứng với đạm và có cả những đặc trưng đặc biệt mà
không thường thấy ở những giống thương mại trồng ở vùng nhiệt đới là :

8

- Thời gian sinh trưởng ngắn , khoảng 100-125 ngày( từ khi gieo mạ đến
chín ) và khơng mẫm cảm với quang chu kỳ chiếu sáng .
- Những đặc trưng dinh dưỡng kể cả mọc khoẻ vừa phải và có số nhánh
vừa phải , kết hợp với lá tương đối nhỏ , màu lục sẫm , mọc thẳng đứng .
- Thân rạ thấp và cứng , chống đổ tốt.
- Chống được những nịi nấm bệnh đạo ơn đã được phát hiện .
Kết quả nghiên cứu của Viện lúa Quốc tế cho thấy hiện tượng lốp đổ có
ảnh hưởng rất lớn đến năng suất , có thể làm giảm đến 75 % nếu lúa đổ trước chín
30 ngày hoặc sớm hơn . Phần lớn năng suất bị giảm khi đổ sớm là do tỷ lệ hạt
thui tăng lên . Nên cần chọn tạo giống thích hợp, thấp cây, thân cứng, chống đổ
là mục tiêu hàng đầu trong chiến lược cải tạo giống của Viện nghiên cứu lúa Quốc
tế . Mục đích của những nhà chọn tạo giống là tạo ra các giống lúa vừa có năng
suất cao , vừa chống chịu được với sâu bệnh để đảm bảo hiệu quả kinh tế lớn (
Nguyễn Xuân Hiên và cs.,1976).
Painter ( 1951 ) đã nghiên cứu trong việc chọn giống chống sâu , ông cho
rằng tính chống chịu sâu hại của cây thường có cơ chế phức tạp nhưng có thể chia
thành 3 dạng như sau :
- Khơng ưa thích : cây có những yếu tố làm sâu hại khơng thích đẻ trứng ,
ăn hoặc đến trú ẩn .
- Khơng duy trì sự sống : cây chịu ảnh hưởng xấu đến sự sống , sinh trưởng
và sinh sản của sâu hại .
- Chịu đựng : khả năng cây chủ bị thiệt hại ít khi có một quần thể sâu đơng
đủ để gây ra thiệt hại nặng cho những cây chủ mẫn cảm ( Nguyễn Văn Hiển và
cs . , 2000 ) .

9

Trước năm 1960 , ở Ấn Độ người ta đã có nhiều cơng trình nghiên cứu
chọn tạo giống lúa . Kết quả của những cơng trình đó đã đi tới những hướng chọn
giống sau :
- Chọn giống có năng suất cao .
- Chọn giống theo khả năng phản ứng mạnh với việc bón nhiều phân .
- Chọn giống theo tính chín sớm .
- Chọn giống chịu nước và chịu úng .
- Chọn giống theo tính chống mặn và chống kiềm của đất - Chọn giống
theo tính chống hạn , chống đổ ngã .
- Chọn giống lúa không rụng hạt .
- Chọn giống lúa để chống lúa dại .
- Chọn giống lúa theo tính chống bệnh ( Nguyễn Xuân Hiển và cs., 1976).
2.2.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống lúa mới tại Việt
Nam
Việt Nam là một trong những quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới,
chiếm khoảng 50% tổng sản lượng gạo thương mại toàn cầu. Lúa gạo là nguồn
thu ngoại tệ lớn nhất của nền nơng nghiệp xuất khẩu và cũng là nguồn thức ăn
chính của hơn 90 triệu dân trong nước, đảm bảo hơn 90% an ninh lương thực và
trở thành sản phẩm nông sản chủ lực của quốc gia. Trong năm 2018, xuất khẩu
lúa gạo đạt trên 3 tỷ USD (Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn).
Mặc dù vậy, nước ta đang đứng trước những nguy cơ, thách thức lớn về an
ninh lương thực. Quỹ đất trồng giảm hàng năm do nhu cầu phát triển đô thị, giao
thông, nhà ở và công nghiệp, trong khi dân số tiếp tục tăng. Mặt khác theo các
chuyên gia, Việt Nam được dự báo là một trong 5 quốc gia trên thế giới chịu ảnh
hưởng nặng nề nhất từ biến đổi khí hậu, trong đó nơng nghiệp là lĩnh vực chịu tác
10


động lớn nhất. Phần lớn diện tích đất canh tác bị ảnh hưởng, đặc biệt các vùng

trũng, vùng thấp gồm cả 2 vựa lúa chính thuộc Đồng bằng sơng Hồng, Đồng bằng
sông Cửu Long và các khu vực đồng bằng ven biển đang chịu ảnh hưởng nặng nề
nhất từ môi trường như hạn hán, lũ lụt thất thường, ngập úng, ngập mặn, sâu bệnh,
dịch hại,... làm giảm năng suất, chất lượng lúa.
Thực tế nói trên địi hỏi phải tạo giống lúa chống chịu được nhiều yếu tố
bất lợi cùng lúc, trong khi cách tạo giống hiện nay thường chỉ tạo ra giống kháng
với một vài yếu tố bất lợi. Việc chuyển sang chọn tạo giống lúa kháng đa yếu tố
thực sự cấp thiết để ứng phó với biến đổi khí hậu, đảm bảo sản xuất bền vững.
Hiện nay, Việt Nam có trên 80% diện tích lúa được trồng bằng các giống
lúa cải tiến và ngành nông nghiệp đã làm chủ được các công nghệ tiên tiến trong
chọn tạo giống lúa. Cụ thể, Viện Nghiên cứu lúa Đồng bằng sông Cửu Long với
phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học (marker phân tử, nuôi cấy túi phấn)
kết hợp với khảo nghiệm đồng ruộng đã chọn tạo giống lúa ngắn ngày, năng suất
cao, chất lượng tốt như: OM1490, OM2517, OM3536, OM2717, OM2718,
OM3405, OM4495...
Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm với phương pháp thu thập nguồn
vật liệu giống lúa cạn chịu hạn địa phương và các dòng lúa cải tiến nhập nội từ
Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) với phương pháp lai hữu tính kết hợp với gây
đột biến để tạo ra các tổ hợp lai có khả năng chịu hạn khá và năng suất cao như
CH2, CH3, CH 133, CH5, HD8, P6, XH8…trồng rộng rãi ở vùng Trung du miền
núi phía Bắc, Trung bộ, Đơng Nam Bộ và Tây Ngun.
Viện Di truyền Nông nghiệp tạo ra hàng loạt giống lúa nổi tiếng như DT10,
DT11, A20, DT33, DT122, DT22, DT37, ĐS1,VS1, Khang Dân đột biến,
DT68…có năng suất cao chống chịu sâu bệnh tốt, thích ứng rộng là những
giống chủ lực của miền Bắc vào những thập niên 90 của thế kỉ trước và tiếp tục
phát huy ở thời gian hiện nay.

11

Việt Nam cũng đã làm chủ được công nghệ sản xuất lúa lai hai và ba dòng
như Việt Lai 20,TH3-3,TH3- 4, TH3-5… của Trường Đại học Nông Nghiệp 1
Hà Nội, các giống HYT 100, HYT 103, HYT 108,... của Viện Cây lương thực và
Cây thực phẩm.
Theo báo cáo của Cục Trồng trọt (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn)
năm 2015, tổng diện tích gieo trồng của Việt Nam là 7,66 triệu ha. Giống lúa đưa
vào sản xuất là 255 giống (gồm 155 giống lúa thuần, 81/85 giống lúa lai, lúa nếp
là 19/22 giống).
Tuy nhiên chỉ có 66 giống lúa chính gồm 46 giống lúa thuần, 5 giống nếp
và 15 giống lúa lai, chiếm 91% tổng số diện tích. Trong 12 giống lúa chính
(chiếm 47% tổng diện tích gieo trồng trong cả nước) có 8 giống lúa của Việt Nam
là các giống lúa IR50404, OM5451, OM4900, OM6976, OM4218, OM5954,
BC15 và TH 3-3.
Mặc dù Việt Nam đã nắm vững được công nghệ trong chọn tạo giống với
số giống được chọn tạo nhiều. Hàng năm, Việt Nam đưa ra nhiều giống mới
nhưng vẫn chưa có giống lúa đặc sản có thương hiệu để xuất khẩu, tỷ trọng xuất
khẩu của các giống lúa chất lượng cao vẫn còn thấp.
Cho tới bây giờ, chưa có giống lúa xuất khẩu mang thương hiệu Việt
Nam. Nguyên nhân của việc này là do Việt Nam đầu tư cịn dàn trải, thiếu cán bộ
giỏi trong lĩnh vực cơng nghệ cao, đặc biệt là các trang thiết bị máy móc cho
nghiên cứu cịn q lạc hậu so với các nước trong khu vực. Một số đề tài công
nghệ sinh học vẫn chỉ là thí nghiệm, thậm chí khơng ít đề tài đang nằm lưu cữu
trong phịng thí nghiệm.
Theo các chuyên gia ngành nông nghiệp, việc chậm triển khai đưa các ứng
dụng công nghệ sinh học vào sản xuất nông nghiệp, vẫn là lực lượng nghiên cứu
công nghệ sinh học cịn mỏng, kinh phí đầu tư q thấp... Trước u cầu nâng
cao giá trị gia tăng ngành sản xuất lúa gạo, yêu cầu đặt ra cho các nhà chọn tạo
12

giống lúa là phải có các giống của Việt Nam tạo ra có chất lượng tốt, năng suất
cao, chống chịu với phần lớn các yếu tố bất lợi: rầy nâu, đạo ôn, bạc lá, virus,
hạn, mặn, ngập trong 10 hoặc 15 năm tới. Để làm được điều đó, chúng ta cần phải
có các định hướng cụ thể:
 Đối với giống lúa thuần
- Lựa chọn phát triển 2-3 giống lúa thơm bản địa có thương hiệu để tăng
năng suất lên 6-7 tấn/ha trong điều kiện giữ nguyên các đặc tính hiện có.
- Chọn tạo các giống lúa (cấp 2) có khả năng xuất khẩu từ 600- 800USD/tấn
với các đặc tính cụ thể bao gồm: Năng suất 7-8 tấn/ha vụ Xuân, 6 tấn/ha vụ Mùa,
chiều dài hạt >7mm, hàm lượng amylose< 20%.
- Chọn tạo các giống ứng phó với biến đổi khí hậu bao gồm: giống lúa chịu
được độ mặn lên đến 8 phần nghìn, năng suất từ 6-7 tấn/ha; giống lúa chịu hạn từ
15-20 ngày, năng suất từ 5-6 tấn/ha; giống lúa chịu úng ngập từ 7-12 ngày, năng
suất từ 6-7 tấn/ha - Chọn giống Japonica: năng suất 7-8 tấn/ha, hạt trịn, trong,
amylose <18%, chống chịu sâu bênh, có mùi thơm
 Đối với giống lúa lai:
- Chọn tạo các giống lúa có năng suất cao từ 9-10 tấn/ha, hạt dài, thơm; các
giống lúa có đặc tính kháng bạc lá, đạo ơn, rầy nâu với năng suất từ 7-8 tấn/ha và
các giống lúa lai chịu hạn, chịu mặn,thích ứng biển đổi khí hậu, với năng suất 78 tấn/ha trong vụ xuân, 6-7 tấn/ha vụ hè.
Để đạt được các yêu cầu trên, Việt Nam cần tập trung đào tạo nguồn nhân
lực chuyên môn sâu theo định hướng phát triển công nghệ hiện đại vào chọn tạo
giống. Cùng đó, tăng cường hợp tác quốc tế trong nghiên cứu đánh giá, giải
mã gen và thu thập, trao đổi nguồn vật liệu khởi đầu.
Nhà nước có cơ chế để các công ty được hợp tác cùng các cơ sở nghiên
cứu công lập trong việc khai thác nguồn gen, hệ thống cơ sở vật chất kỹ thuật,

13


đặc biệt thực hiện việc gắn hoạt động của các chuyên gia tạo giống với các doanh

nghiệp và doanh nghiệp cùng góp vốn để nghiên cứu.
Ngồi ra tăng cường hiệu quả hoạt động bảo hộ và thực thi quyền sở hữu
trí tuệ. Đây là một yêu cầu rất quan trọng để khuyến khích các doanh nghiệp tăng
cường đầu tư vào hoạt động nghiên cứu và phát triển khi các sản phẩm nghiên
cứu của họ được bảo vệ.
2.3 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của giống lúa Khang Dân 18 và IR24
2.3.1. Giống lúa Khang Dân 18
- Nguồn gốc xuất xứ:
Là giống lúa thuần nhập nội từ Trung Quốc.Được công nhận giống theo
Quyết định số 1659 QĐ/BNN-KHCN, ngày 13 tháng 5 năm 1999.
- Đặc tính nơng sinh học:
 Khang dân 18 là giống lúa ngắn ngày.
 Thời gian sinh trưởng ở trà Xuân muộn là 135 - 140 ngày, ở trà Mùa sớm
là 105 - 110 ngày, ở trà Hè thu là 95 ngày.
 Chiều cao cây: 95 - 100 cm.
 Phiến lá cứng, rộng, gọn khóm, màu xanh vàng.
 Khả năng đẻ nhánh trung bình đến kém.
 Hạt thon nhỏ, màu vàng đẹp.
 Chiều dài hạt trung bình: 5,93 mm.
 Tỷ lệ chiều dài/ chiều rộng hạt là 2,28.
 Trọng lượng 1000 hạt 19,5 – 20,2 gram.Gạo trong.
 Hàm lượng amylose: (%):24,4.
 Năng suất trung bình: 50 - 55 tạ/ha.

14


 Năng suất cao có thể đạt: 60 -65 tạ/ha.
 Khả năng chống đổ: trung bình đến kém, bị đổ nhẹ – trung bình trên
chân ruộng hẩu. Chịu rét: khá.

 Là giống nhiễm rầy nâu. Nhiễm vừa bệnh bạc lá, bệnh đạo ôn. Nhiễm
nhẹ với bệnh khô vằn.
2.3.2. Giống lúa IR24
Giống dược chọn lọc cá thể từ giống BL1 nhập từ Viện lúa IRRI trong tập
đoàn chống bạc lá quốc tế. Được công nhận giống năm 1999 - Viện Khoa học kỹ
thuật nơng nghiệp Việt Nam.
 Cây cao trung bình 110-115 cm.
 Thời gian sinh trưởng ở vụ Động Xuân là 175-180 ngày, ở vụ Mùa là
130-135 ngày.
 Cây sinh trưởng khỏe. Trổ bơng tập trung.
 Năng suất bình qn 55-60 tạ/ha. Ở điều kiện thâm canh tốt cÓ thế đạt
80 tạ/ha.
 Gạo không bạc bụng. Chất lượng gạo khá. Hạt dài. vỏ trấu màu vàng
sáng.
 Gieo trồng thích hợp ở vụ Xuân sớm, vụ Mùa trung, trên các chân đất
vàn, hơi trũng.
 Thời vụ ở vụ Xuân sớm gieo vào cuối tháng 11 đầu tháng 12. 0 vụ Mùa
trung gieo vào đầu tháng 6.
 Mật độ cấy là 50-60 khóm/m2.
 Giống có đặc tính chống chịu trưng bình với các bệnh bạc lá, đạo ôn, rầy
nâu.
 Chịu rét khá, chịu chua ở mức trung bình. Giống địi hỏi thâm canh cao.
15


 Lượng phân bóp cho 1 ha là: 10 tấn phân chuồng + 90-100 kg N + 60-70
kg P205 + 60- 70 kg K20.
2.4 Đặc điểm của các gene cải tiến
2.4.1 Đặc điểm gene năng suất cao
Theo nghiên cứu thì cải tiến năng suất lúa thông qua khai thác một số gen

làm tăng sức chứa biểu hiện qua việc tăng số hạt trên bơng như gen Gn1 hoặc
WFP1 là có cơ sở khoa học. Nghiên cứu sự biểu hiện của các gen này qua đánh
giá các tính trạng quang hợp, các đặc điểm nông sinh học liên quan đến năng suất
của các dòng lúa cải tiến là điều cần thiết nhằm cung cấp thông tin cho công tác
chọn tạo giống và canh tác lúa.
Vật liệu thí nghiệm gồm hai dịng lúa cải tiến cùng nền di truyền là giống
Khang Dân 18 (KD18) nhưng mang gen Gn1 (grain number 1) (dòng D31) và
gen WFP1 (wealthy farmer’s panicle 1) (dòng D36). Các dịng này được dự án
JICA-DCG, Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tạo ra bằng phương pháp lai lại
giữa KD18 và ST-12 và chọn lọc bằng chỉ thị phân tử. Giống đối chứng sử dụng
là giống KD18.
Thí nghiệm được tiến hành trong chậu nhằm so sánh khả năng quang hợp,
các chỉ tiêu nông sinh học liên quan đến năng suất của hai dòng lúa KD18 cải tiến
mang gene tăng số hạt trên bơng Gn1 (dịng D31) và gen tăng số gié cấp 1 trên
bơng WFP1 (dịng D36). Cả hai dịng lúa này đều có nền di truyền là giống KD18,
được tạo ra băng phương pháp lai lại giữa KD18 và ST-12 và kết hợp chọn lọc
bằng chỉ thị phân tử. Kết quả thí nghiệm cho thấy các dịng lúa cái tiến D31 và
D36 có cường độ quang hợp và các chỉ tiêu liên quan như độ dẫn khí khổng,
cường độ thốt hơi nước và giá trị SPAD đều thấp hơn giống đối chứng (KD18)
ở mức ý nghĩa 0,05 ở giai đoạn đẻ nhánh và trỗ và khơng có sự khác biệt so với
giống đối chứng ở thời điểm 10 ngày sau trỗ (NST). Tuy nhiên, hai dịng này có
khối lượng chất khơ tích lũy và tốc độ tích lũy chất khơ ở giai đoạn từ đẻ nhánh
16


hữu hiệu đến trỗ cao hơn KD18 do có sự tăng mạnh về diện tích lá cây, đặc biệt
là kích thước lá. Gen Gn1 và WFP1 đã biểu hiện làm tăng số hạt trên bơng của
dịng D31 (357,0 hạt/bơng) và D36 (392,2 hạt/bơng), trong khi giống đối chứng
KD18 chỉ có 303,8 hạt/bơng. Tuy nhiên, các dịng D31 và D36 lại có tỉ lệ hạt chắc
thấp hơn so với KD18. Năng suất cá thể của dịng D36 (50,1 g/khóm) cao hơn so

với KD18 (46,0 g/khóm) nhưng của dịng D31 (48,5 g/khóm) chỉ tương đương so
với đối chứng. Điều này có thể liên quan đến mối quan hệ giữa nguồn và sức chứa
của cây lúa.( lntrang - Canthostnews, Theo TC NN&PTNT.)
2.4.2 Đặc điểm gene kháng bạc lá
Bệnh bạc lá lúa do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv . oryzae gây ra , đây
là loại vi khuẩn rất đa dạng về thành phần nòi . Theo kết quả nghiên cứu của Bùi
Trọng Thuỷ và cs ( 2008 ) , đã xác định được 15 Race vi khuẩn bạc lá ở miền Bắc
Việt Nam , những giống lúa chứa các gen Xa7 , Xa21 có khả năng kháng được
11/15 Race vi khuẩn chủ yếu , 4 Race vi khuẩn cịn lại có độc tính gây bệnh rất
cao nhưng chiếm tỷ lệ thấp ( 0,2 – 6 % ).
Gen Xa7 được phát hiện từ giống lúa DV85 của Viện Lúa Quốc tế IRRI và
được định vị trên nhiễm sắc thể số 6 , sau đó được lập bản đồ trên cơ sở tổ hợp
lai IR24xIRBB7 thông qua kỹ thuật AFLP . Tiếp theo , các chỉ thị phân tử M1 ,
M3 và M4 được xác định có liên kết gần với gen Xa7 , trong đó M3 và M4 nằm
cách gen Xa7 với khoảng cách tương ứng là 0,5 và 1,8 cM ( Porter et al . , 2003
) . Một số tác giả Trung Quốc tiến hành lập bản đồ vật lý cho 1 gen ở giống lúa
Zhenhui 084 cùng alen với Xa7 ( Zhang et al . , 2009 ) . Gen Xa7 biểu hiện tính
kháng rộng đối với nhiều chủng vi khuẩn bạc lá ( Cruz et al . , 2000 ) . Giống lúa
mang gen kháng Xa7 được thử nghiệm tính kháng bạc lá trong 11 năm ( 22 vụ )
liên tiếp với 1 chủng vi khuẩn bạc lá . Sau 22 vụ liên tiếp , thành phần quần thể
vi khuẩn thay đổi , trong đó nhóm gây độc tăng lên . Mặc dù vậy , gen Xa7 vẫn
tỏ ra kháng khá hiệu quả đối với vi khuẩn bạc lá , nhất là khi nhiệt độ môi trường

17