Tóm tắt luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu với sự trợ giúp của chỉ thị phân tử
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.04 MB, 28 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
*******
PHÙNG TÔN QUYỀN
NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIèNG LÚA KHÁNG RẦY
NÂU VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA CHỈ THỊ PHÂN TỬ
Chuyên nghành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
Mã số: 62.62.01.11
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Hà Nội - 2014
Công trình được hoàn thành tại: Viện Di truyền Nông nghiệp
Người hướng dẫn khoa học:
Thầy hướng dẫn 1: PGS.TS. Vũ Đức Quang
Thầy hướng dẫn 2: TS. Lưu Thị Ngọc Huyền
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước họp tại: ………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Vào hồi giờ ngày tháng năm
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:……………………………………
NHỮNG C«ng tr×nh liªn quan ®Õn luËn ¸n ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ
1 Phùng Tôn Quyền, Nguyễn Thị Lang, Lưu Thị Ngọc Huyền, Vũ Đức
Quang (2010), “Đánh giá tính kháng rầy nâu của một số dòng, giống lúa tại
Đồng bằng Sông Hồng và Sông Cửu Long”, Tạp chí khoa học và công nghệ
nông nghiệp Việt Nam, số 1 (14)/2010, tr. 8-13.
2 Đinh Văn Thành, Lại Tiến Dũng, Phan Thị Bích Thu, Lưu Thị Ngọc
Huyền, Phùng Tôn Quyền (2011), “Kết quả nghiên cứu đánh giá tính kháng rầy
nâu Nilaparvata lugens (Homoptera: Delphacidea)”, Báo cáo tổng kết của Cục
trồng trọt, Nhà xuất bản Nông nghiệp, tr. 256-263.
3 Lưu Thị Ngọc Huyền, Phùng Tôn Quyền, Vũ Đức Quang (2013), “Ứng
dụng công nghệ chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa thuần kháng rầy nâu”,
Tạp chí khoa học và công nghệ nông nghiệp Việt Nam, số 2 (41)/2013, tr. 20-
25.
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
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. Để đảm
bảo năng suất lúa vượt trần, một trong những chiến lược quan trọng là ứng dụng
công nghệ sinh học vào việc chọn tạo giống mới đảm bảo nhu cầu lương thực của
con người.
Rầy nâu (Nilaparvata Lugens Stal) là một trong số các côn trùng gây hại
trên lúa làm giảm nghiêm trọng sản lượng lúa trồng ở hầu hết các nước trồng lúa
trên thế giới, nhất là các nước nhiệt đới. Ở nước ta những thiệt hại do rầy nâu gây
ra hàng năm làm giảm khoảng 10% sản lượng lúa, đôi khi tới 30% hoặc hơn nữa.
Phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS - Marker-Assisted
Seletion) sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết với các gen mong muốn vừa nâng
cao hiệu quả chọn lọc, vừa rút ngắn thời gian chọn giống.
Để góp phần vào công tác chọn giống lúa kháng rầy nâu, thì việc sử dụng
chỉ thị phân tử liên kết với các gen kháng rầy nâu được coi là hiệu quả và ưu việt.
Vì vậy chúng tôi tiến hành thùc hiÖn ®Ò tµi “ Nghiên cứu chọn tạo giống lúa
kháng rầy nâu với sự trợ giúp của chỉ thị phân tử”
2. Mục tiêu của đề tài :
Sử dụng phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử để tạo giống lúa
thuần ưu việt, kháng ổn định với quần thể rầy nâu vïng Đồng bằng sông Hồng.
3. Thời gian và địa điểm thực hịên đề tài:
- Từ năm 2007 đến năm 2013
- Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Bảo vệ Thực vật, Trung tâm
CGCN&KN Thanh Trì - Hà Nội.
- Tỉnh Nam Định, Thái Bình, Hà Nam, Hà Nội.
4. Tính mới và những đóng góp của đề tài:
- Đây là một trong những nghiên cứu chọn giống lúa kháng rầy nâu bằng
chỉ thị phân tử ở Việt Nam, là một phần của đề tài thuộc chương trình CNSHNN
của Bộ Nông nghiệp & PTNT.
2
- Trong đề tài này đã qui tụ được 2 gen kháng rầy nâu vào 1 giống lúa, có
sử dụng chỉ thị phân tử SSR liên kết với gen kháng.
5. Ý nghĩa của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học: Sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo ra 2 dòng lúa
mang 2 gen kháng rầy nâu.
- Ý nghĩa thực tiễn: Dòng lúa KR8 thu được như kết quả của đề tài là dòng
triển vọng có thể đưa ra sản xuất.
6. Cấu trúc của luận án:
Luận án dày 155 trang được bố cục như sau: Mở đầu 3 trang; Ch¬ng 1:
Tổng quan tài liệu 51 trang; Ch¬ng 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 23
trang; Ch¬ng 3: KÕt quả nghiên cứu và thảo luận 57 trang; Ch¬ng 4: Kết luận
và kiến nghị 01 trang; Những công trình đã được công bố 01 trang; Tài liệu tham
khảo 19 trang. Có 37 hình, 37 bảng số liệu, 167 tài liệu tham khảo, trong đã có 46
tài liệu tiếng Việt và 121 tài liệu tiếng Anh, 03 bài báo và 2 phụ lục.
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Rầy nâu và đặc tính kháng rầy nâu ở lúa
1.1.1. Đặc tính sinh học của rầy nâu
Rầy nâu (Brown planthopper) là một loại côn trùng có tên khoa học là
Nilaparvata lugens Stal.
1.1.2. Tình hình và mức độ gây hại lúa trong những năm gần đây tại Việt Nam:
Dịch rầy nâu bùng phát trong các năm, đặc biệt năm 2000: hơn 540 nghìn
hecta lúa bị nhiễm rầy trong đó có 256 nghìn hecta bị nhiễm nặng.
1.1.3. Đặc tính kháng rầy nâu ở lúa:
1.1.3.1. Cơ chế tính kháng đối với côn trùng
Côn trùng (insect) chỉ trở thành sinh vật gây hại (pest) khi con người bắt
đầu tiến hành thâm canh trong nông nghiệp.
1.1.3.2. Di truyền tính kháng rầy nâu ở lúa
Bằng các thí nghiệm phân tích di truyền và chỉ thị phân tử, các nhà khoa
học đã xác định được 1 số gen kháng rầy chính (Bảng 1.1).
3
Bảng 1.1. Các gen kháng rầy nâu và giống chỉ thị mang gen kháng
Dòng chỉ thị Gen kháng Trội/Lặn
TN1 Không -
Mudgo Bph1 Trội
ASD7 bph2 Lặn
Rathu Heenati Bph3 Trội
Babawee bph4 Lặn
ARC10550 bph5 Lặn
Swarnalata Bph6 Trội
T12 bph7 Lặn
Chinsaba bph8 Lặn
Pokkali Bph9 Trội
O. australiensis Bph10 Trội
O. officinalis bph11(t) Lặn
O. officinalis bph12(t) Lặn
O. officinalis Bph6, Bph13 -
O. officinalis, Bph14 và Bph15 Trội
O. australiensis,. Bph16 -
Rathu Heenati Bph17 -
O. australiensis
O. rufipogon Griff
Bph18
bph18(t)
-
-
AS20-1 bph19 -
O. minuta
O. minuta
Bph20, Bph21
Bph20(t) và Bph21(t)
-
-
O. rufipogon Griff bph22(t) và bph23(t) -
O. eichingeri,
Bph25
Bph25(t)
-
-
O. latifolia
O. officinalis
Bph 26
Bph26(t)
-
-
Oryza rufipogon Griff
Oryza sativa L
Bph27
Bph27 (t)
-
-
Tổ hợp lai TN1xGC9, BphZ Trội
IS (IR72 x GC9) Bph3+BphZ. -
1.2. Những ứng dụng trong nghiên cứu di truyền và chọn tạo giống lúa
- Chọn giống nhờ chỉ thị phân tử
Chọn tạo giống nhờ chỉ thị phân tử (Marker-assisted selection - MAS) cho
một tính trạng. Chuyển QTL/gen vào giống mới nhờ chỉ thị phân tử và lai trở lại
(Marker-assisted backcrossing - MABC) vào giống mới.
- Qui tụ 2 gen kháng rầy nâu vào những dòng lúa ưu việt
4
Hình 2.1. “Sử dụng chỉ thị phân tử để chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu”
(Lưu Thị Ngọc Huyền và ctv,2011)
1.3. Nghiên cứu di truyền và chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu tại Việt Nam
1.3.1. Các nghiên cứu xác định chỉ thị phân tử liên kết gen và lập bản đồ gen
kháng rầy nâu trong nước
Xác định được một số chỉ thị liên kết với gen kháng rầy nâu Thiết lập được
1 bản đồ liên kết cho gen kháng rầy nâu
BphZ(t).
trên nhiễm sắc thể số 4 Quy tụ
gen kháng Bph3 và
BphZ(t)
tạo ra các dòng IS1.2, IS2.3, RS. Gen
BphZ(t).
đã được
lập bản đồ chi tiết hơn trên NST số 4.
1.3.2. Chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu tại Việt nam
Trong những năm gần đây, giống lúa kháng CR203, CR84-1 đã trở nên
kháng trung bình và đã có lúc bị cháy rầy.
Dòng cho gen (chồng 2 gen)
F
1
F
2
F
3
F
n
BC
1
F
1
BC
2
F
1
BC
3
F
1
BC
4
F
1
BC
2
F
2
– BC
4
F
4
5
Chương 2
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
- Dòng/giống lúa cho gen kháng rầy nâu (donor): Dòng IS1.2 và IS2.3 là 2
dòng đã được qui tụ hai gen kháng rầy nâu Bph3 và
BphZ(t).
- Giống nhận gen (recipient): Giống lúa IR64 (Tám Điện Biên)
- Các chỉ thị phân tử SSR liên kết gen Bph3 và
BphZ(t).
- Giống chuẩn kháng rầy nâu : Ptb33;
- Giống chuẩn nhiễm rầy nâu : TN1
- Giống đối chứng nông sinh học : KD18
Nguồn gốc các dòng/giống lúa và vật liệu nghiên cứu:
Dòng/giống lúa cho gen kháng rầy nâu (donor)
Dòng IS1.2, IS2.3 và RS là các dòng lúa đã được qui tụ hai gen kháng rầy
nâu Bph3 và
BphZ(t)
Trên cơ sở bản đồ gen Bph3 trên NST số 6 và
BphZ(t)
trên NST số 4, tiến
hành lựa chọn các chỉ thị phân tử liên kết gen kháng rầy nâu.
(Lưu Thị Ngọc Huyền và ctv,2003; 2010)
Giống nhận gen (recipient): Giống lúa IR64
Hình 2.1. Bản đồ phân tử chi tiết
gen kháng rầy nâu Bph3
Hình 2.2. Bản đồ phân tử chi
tiết gen kháng rầy nâu
BphZ(t)
NST số 4 ë lóa
Bản đồ LK gen BphZ(t)
6
- Rầy nâu dùng cho nghiên cứu được thu thập từ vùng Đồng bằng sông
Hồng và vùng Đồng Tháp Mười.
- Các hoá chất dùng trong nghiên cứu được mua từ các hãng GenSet,
Pharmacia, Sigma, Boehringer, Promega, BioRad,
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp đánh giá khả năng kháng/nhiễm rầy nâu các dòng/giống
lúa
Đánh giá tính kháng nhiễm rầy nâu theo thang điểm chuẩn của IRRI (5 cấp
độ) và thang điểm của Viện BVTV (10 cấp độ)
2.2.2. Lai hồi giao, qui tụ gen kháng rầy từ dòng/giống cho gen vào giống lúa
ưu việt
Cặp lai được lựa chọn là dòng cho gen kháng rầy (donor) mang gen kháng,
giống nhận gen là giống có các đặc điểm ưu việt.
2.2.3. Phương pháp thu thập thông tin các chỉ thị sử dụng trong nghiên cứu.
Thu thập thông tin trang
2.2.4. Phương pháp chọn tạo các dòng lúa kháng rầy nâu trên cơ sở sử dụng
công nghệ chỉ thị phân tử
- Đánh giá và chọn dòng từ thế hệ F2 trở đi đến F6 trên đồng ruộng
- Sử dụng kỹ thuật chỉ thị phân tử SSR để phát hiện gen kháng rầy nâu
- Kiểm tra tính kháng rầy nâu dòng mang gen kháng trong nhà lưới và trên
đồng ruộng.
2.2.5. Một số kỹ thuật dùng trong phòng thí nghiệm
- Tách chiết ADN và tinh sạch theo phương pháp CTAB
- Kỹ thuật PCR:
2.2.6. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng
Theo phương pháp của Phạm Chí Thành (1986);
2.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Chương trình IRRISTART 5.0, Excel 2010
và các phương pháp phân tích
thống kê khác.
7
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Nghiên cứu đánh giá nguồn vật liệu và tập đoàn dòng/giống lúa kháng
rầy nâu
3.1.1.
Đánh giá phản ứng của một số dòng/giống, năm 2008
Bảng 3.1. Phản ứng của một số dòng giống vật liệu nghiên cứu với quần thể
rầy nâu ở đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long
TT Dòng/ giống Gen kháng
Thử nghiệm
rầy ĐBSH
Thử nghiệm
rầy ĐBSCL
1 CR203 1
NV NN
2 CR84-1 1
NN NN
3 Khang dân không
N NN
4 Q5 không
N NN
5 SL12 không
NN NN
6 SL15 không
N NN
7 ỈR64 không
NV N
Dòng vật liệu mang gen kháng
8 IS1.2 2
KC KC
9 IS2.3 2
KC KC
10 RS 2
KC
KC
11 IS4.8 2
KC KC
12 RS3 2
KC KC
13 RS4 2
KC KC
Đối chứng
14
TN1 chuẩn nhiễm
NN
NN
15
Ptb33 chuẩn kháng
KC KC
Ghi chó: Kháng cao
(KC);
Nhiễm nhÑ (NV); Nhiễm (N); Nhiễm nÆng (NN).
Tất cả các dòng IS và RS cho gen đều kháng rầy với điểm kháng cao đối với
quần thể rầy nâu ở đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long.
8
3.1.2.
Đánh giá phản ứng của các dòng/giống với quần thể rầy nâu trong nhà
lưới, tại Long An và Hà Nội,
năm 2011.
- Độc tính của rầy nâu tại các tỉnh phía Bắc đang có chiều hướng tăng lên
so với các năm trước.
- Trong tổng số 144 dòng, giống lúa đánh giá có 45 giống có phản ứng
kháng với rầy nâu tại miền Bắc chiếm 29,58% tổng số giống đánh giá. Có 9
giống có phản ứng kháng với rầy nâu tại Mộc hoá- Long an (chiếm 4,2% ).
3.1.3. Kết quả thiết lập các tổ hợp lai trong chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu
Sơ đồ chọn tạo giống lúa KR8 bằng chỉ thị phân tử
F
1
BC
1
F
2
F
2
BC
3
F
5
BC
3
F
6
BC
3
F
7
-
Ở
Ở
t
t
h
h
ế
ế
h
h
ệ
ệ
F
F
2
2
c
c
h
h
ọ
ọ
n
n
đ
đ
ư
ư
ợ
ợ
c
c
m
m
ộ
ộ
t
t
s
s
ố
ố
c
c
â
â
y
y
c
c
ó
ó
đ
đ
ặ
ặ
c
c
t
t
í
í
n
n
h
h
n
n
ô
ô
n
n
g
g
s
s
i
i
n
n
h
h
h
h
ọ
ọ
c
c
ư
ư
u
u
t
t
ú
ú
,
,
m
m
a
a
n
n
g
g
2
2
g
g
e
e
n
n
k
k
h
h
á
á
n
n
g
g
r
r
ầ
ầ
y
y
n
n
â
â
u
u
(
(
c
c
h
h
ọ
ọ
n
n
l
l
ọ
ọ
c
c
t
t
h
h
ô
ô
n
n
g
g
q
q
u
u
a
a
c
c
h
h
ỉ
ỉ
t
t
h
h
ị
ị
p
p
h
h
â
â
n
n
t
t
ử
ử
)
)
-
-
T
T
i
i
ế
ế
n
n
h
h
à
à
n
n
h
h
l
l
a
a
i
i
h
h
ồ
ồ
i
i
g
g
i
i
a
a
o
o
g
g
i
i
ữ
ữ
a
a
c
c
á
á
c
c
c
c
â
â
y
y
F
F
2
2
t
t
r
r
ê
ê
n
n
v
v
ớ
ớ
i
i
I
I
R
R
6
6
4
4
(
(
l
l
à
à
c
c
â
â
y
y
r
r
e
e
c
c
u
u
r
r
r
r
e
e
n
n
t
t
)
)
*
*
C
C
h
h
ọ
ọ
n
n
g
g
i
i
ố
ố
n
n
g
g
t
t
r
r
ê
ê
n
n
c
c
ơ
ơ
s
s
ở
ở
l
l
a
a
i
i
h
h
ồ
ồ
i
i
g
g
i
i
a
a
o
o
x
x
e
e
n
n
k
k
ẽ
ẽ
v
v
ớ
ớ
i
i
t
t
ự
ự
t
t
h
h
ụ
ụ
q
q
u
u
a
a
c
c
á
á
c
c
t
t
h
h
ế
ế
h
h
ệ
ệ
t
t
ừ
ừ
B
B
C
C
1
1
F
F
2
2
đ
đ
ế
ế
n
n
B
B
C
C
3
3
F
F
5
5
*
*
T
T
i
i
ế
ế
p
p
t
t
ụ
ụ
c
c
c
c
h
h
ọ
ọ
n
n
d
d
ò
ò
n
n
g
g
đ
đ
ế
ế
n
n
B
B
C
C
3
3
F
F
7
7
9
3.2. Kiểm tra gen kháng rầy nâu bằng chỉ thị phân tử
3.2.1. Kết quả tách chiết và tinh sạch ADN tổng số
Hình 3.1. Kiểm tra nồng độ và chất lượng ADN của dòng KR8, trên gel
agarose 0,8%
Kết quả cho thấy ADN có chất lượng tốt, không bị đứt gãy, nồng độ trong
khoảng từ 200 – 300ng/l . Dùng cho các nội dung các thí nghiệm tiếp theo.
3.2.2. Kiểm tra kết quả sản phẩm PCR trên gel agarose 1%
Hình 3.2. Kết quả điện di sản phẩm phản ứng PCR trên gel agarose 1% với
thang chuẩn 1kb ladder.
Sản phẩm PCR chỉ có một băng, các băng gọn rõ nét, cho thấy phản ứng
PCR thực hiện tốt.
3.2.3. Xác định CTPT trợ giúp trong chọn giống lúa kháng rầy
3.2.3.1. Xác định chỉ thị trợ giúp cho đa hình giữa cây bố mẹ đối với gen Bph3
Giống 1: Q5; 2: KD18; 3: Swa; 4: IR64; 5: IS1.2; 6: SL6; 7: E1; 8: TN1
Hình 3.3. Kết quả xác định chỉ thị phân tử cho đa hình giữa cây bố mẹ
(Chỉ thị RM588 liên kết gen Bph3)
10
Giống 1: Q5; 2: KD18; 3: Swa; 4: IR64; 5: IS1.2; 6: SL6; 7: E1; 8: TN1
Hình 3.4. Kết quả xác định chỉ thị phân tử cho đa hình giữa cây bố mẹ
(Chỉ thị RM190 liên kết gen Bph3)
3.2.3.2. Xác định chỉ thị phân tử trợ giúp đối với gen BphZ(t)
Giống 1: TN1; 2: IR64; 3: Swa; 4: SL12; 5: KD18;
6: IS1.2; 7: IS2.3; 8: E3-2-1; 9: E3-4-1.
Hình 3.5. Kết quả xác định chỉ thị phân tử cho đa hình giữa cây bố mẹ
(Chỉ thị RM5757 liên kết gen BphZ(t))
Giống 1: Q5; 2:KD18; 3: Swa; 4:IR64; 5:IS1.2; 6:SL6; 7:E1; 8:TN1
Hình 3.6. Kết quả xác định chỉ thị phân tử cho đa hình giữa cây bố mẹ
(Chỉ thị RM 3367 liên kết gen BphZ(t))
Thứ tự các giếng:
Giống 1: Swa; 2: Q5; 3: KD; 4: KD ĐB; 5: DT38; 6: H2; 7: BT; 8: IR64; 9: SL12; 10:
IS1.2; 11: IS1.9; 12: IS. 2.1; 13: IS 2.3; 14:S2.5; 15: IS2.6;
16: IS 2.7; 17: IS3.2; 18: IS 4.3; 19: IS5.1
Hình 3.7. Kết quả xác định chỉ thị phân tử cho đa hình giữa cây bố mẹ
(Chỉ thị RM 3288 liên kết gen BphZ(t))
11
Giống 1. TN1; 2. SW; 3. BB; 4. KDđb; 5. HL0; 6. HL02;
7. IS1.2; 8. IR64; 9. IR72; 10. Q5
Hình 3.8. Kết quả xác định chỉ thị phân tử cho đa hình giữa cây bố mẹ
(Chỉ thị RM6997 liên kết gen BphZ(t))
Giống 1. TN1; 2. SW; 3. BB; 4. KDđb; 5. HL01; 6. HL02;
7. IS1.2; 8. IR64; 9. IR72; 10. Q5
Hình 3.9. Kết quả xác định chỉ thị phân tử cho đa hình giữa cây bố mẹ
(Chỉ thị RM 3735 liên kết gen BphZ(t))
Giống 1. TN1; 2. SW; 3. BB; 4. KDđb; 5. HL01; 6. HL02;
7. IS1.2;8. IR64; 9. IR72; 10. Q5
Hình 3.10. Kết quả xác định chỉ thị phân tử cho đa hình giữa cây bố mẹ
(Chỉ thị RM5714 liên kết gen BphZ(t))
Giống 1. TN1; 2. SW; 3. BB; 4. KDđb; 5. HL01; 6. HL02;
7. IS1.2; 8. IR64; 9. IR72; 10. Q5
Hình 3.11. Kết quả xác định chỉ thị phân tử cho đa hình giữa cây bố mẹ
(Chỉ thị RM5757 liên kết gen BphZ(t))
12
3.2.4. Phân tích xác định sự có mặt của gen kháng rầy nâu trong các con lai:
3.2.4.1. Phân tích xác định sự có mặt của gen kháng rầy nâu Bph3 trong các dòng
BC
* Phân tích sự có mặt của gen Bph3 con lai BC
1
F
1
Hình 3.12. Ảnh kết quả sử dụng chỉ thị phân tử SSR (RM588) liên kết gen Bph3
xác định con lai BC
1
F
1
mang gen kháng
Giếng số 1: IS
1.2
mang gen kháng rầy nâu Bph3
Giếng số 2: Giống nhận gen IR64
Các giếng 6, 7, 8, 11, 13 15, 17, 18, 19, 24, 25, 26: Là các cá thể mang gen kháng,
xuất hiện băng của cả IS1.2 và IR64.
Các giếng 3, 4, 5, 9, 10, 12, 14, 16, 20, 21, 22, 23: Là các cá thể không mang gen
kháng, chỉ mang băng của IR64.
* Phân tích sự có mặt của gen Bph3 con lai BC
1
F
2
Hình 3.13. Sử dụng chỉ thị phân tử RM588 liên kết với gen Bph3 để xác định cá
thể mang gen kháng ở thế hệ F2
Giếng số 1: IS
1.2
mang gen kháng rầy nâu Bph3
Giếng số 2: Giống nhận gen IR64
Giếng 3, 4, 6, 7, 12, 20. Cá thể đồng hợp tử mang gen kháng
Giếng 5, 10, 11, 15, 21. Cá thể không mang gen kháng
Giếng 8, 9, 13, 14, 16, 17, 18,19. Cá thể dị hợp tử mang gen kháng
* Phân tích sự có mặt của gen Bph3 con lai BC
13
Hình 3.14. Kết quả sử dụng chỉ thị RM190 liên kết Bph3 trong chọn lọc các cá thể
mang gen kháng của dòng BC
Hình 3.15. Kết quả xác định cá thể BC
3
F
3
mang chỉ thị RM588 liên kết gen Bph3
của tổ hợp IR64/IS1.2
3.2.4.2. Phân tích xác định sự có mặt của gen kháng rầy nâu BphZ trong các dòng BC
* Phân tích xác định sự có mặt của chỉ thị liên kết gen BphZ(t) trong các con
lai BC
1
F
1
Hình 3.16. Kết quả sử dụng chỉ thị phân tử SSR (RM5757) liên kết với gen
BphZ(t) xác định con lai BC
1
F
1
mang gen kháng
Giếng số 1: IS1.2 mang gen kháng rầy nâu BphZ(t)
Giếng số 2: Giống nhận gen IR64
Các giếng 3, 6, 7, 9, 13, 16, 17, 19, 21, 22, 24, 26: Là các cá thể mang gen kháng, xuất
hiện băng của cả IS1.2 và IR64
Các giếng 4, 5, 8, 10, 11, 12, 14, 15, 18, 20, 23, 25: Là các cá thể không mang gen
kháng, chỉ mang băng của IR64
* Phân tích xác định sự có mặt của chỉ thị liên kết gen BphZ(t) trong các con
lai BC
14
Hình 3.17. Kết quả sử dụng chỉ thị RM3367 liên kết BphZ(t) trong chọn lọc các cá
thể mang gen kháng của dòng BC
Hình 3.18. Kết quả sử dụng chỉ thị RM3735 liên kết BphZ(t) trong chọn lọc các
cá thể mang gen kháng của dòng BC
3.2.4.3. Phân tích xác định cá thể mang gen Bph3 trong quần thể chọn tạo giống
Hình 3.19. Kết quả sử dụng chỉ thị RM190 liên kết Bph3 trong chọn lọc các cá thể
mang gen kháng của dòng 64R8-1 (KR8) của tổ hợp IR64/IS1.2 (Thế hệ BC
3
F
3
)
Hình 3.20. Kết quả sử dụng chỉ thị RM588 liên kết gen Bph3 của tổ hợp IR64/IS,
trong chọn lọc các cá thể dòng 64R8-2 (KR8-2) mang gen kháng.
15
Hình 3.21. Kết quả sử dụng chỉ thị RM190 liên kết gen Bph3, trong chọn lọc các
cá thể của dòng DTR64 mang gen kháng
3.2.4.4.
Phân tích xác định cá thể mang gen BphZ(t) trong quần thể chọn tạo gièng
Hình 3.22. Kết quả sử dụng chỉ thị RM3735 liên kết BphZ(t) trong chọn lọc các
cá thể mang gen kháng của dòng KR8
Hình 3.23. Kết quả sử dụng chỉ thị RM3367 liên kết BphZ(t) trong chọn lọc các cá
thể mang gen kháng của dòng KR8
3.3. Khảo sát một số dòng triển vọng ngoài đồng ruộng
3.3.1. Các dòng triển vọng
Vụ mùa năm 2010 đã chọn lọc được 27 dòng lúa kháng rầy nâu triển vọng
cho đồng bằng sông Hồng, được thể hiện trên bảng 3.2
Bảng 3.2. Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng triển vọng
vụ mùa 2010 (mật độ 50 khóm/m
2
)
TT
Dòng/giống
Số
bông/
khóm
Số
hạt/bông
Tỉ lệ hạt
chắc
(%)
P1000
hạt (g)
NSTT
(tÊn
/ha)
16
1 KD18 (đ/c) 7,5 119 86,8 19,2 6,09
2 DTR64 6,7 139 92,9 22,8 6,00
3 64R2-1-1 6,2 167 84,1 24,8 6,18
4 64R2-1 5,3 188 84,7 23,8 6,17
5 64R2-2 7,3 101 93,4 24,3 6,10
6 64R4-3 5,3 188 84,7 23,8 6,24
7 64R1 5,3 188 83,9 23,8 6,11
8 64R8-1 6,2 158 82,8 23,2 6,10
9 64R8-2 6,2 158 81,9 23,2 6,12
10 64R1-3-5 7,3 101 93,4 24,3 6,12
11 64R1-3-6 5,4 145 85,6 27,2 6,10
12 64R1-4-2 6,0 165 91,0 24,2 6,13
13 64R1-4 -3 5,5 150 81,9 23,6 6,05
14 64R1-4-4 7,3 101 93,4 24,3 6,05
15 64R1-4-5 6,7 190 82,8 24,1 6,06
16 64R1-7- 1 6,0 165 91,0 24,2 6,11
17 64R1-7-2 5,6 182 84,6 24,9 6,10
18 64R1-7-3 6,7 175 70,4 24,1 6,11
19 64R1-7-4 5,3 188 84,7 23,8 6,09
20 64R1-4-1 5,3 164 92,1 24,1 6,10
21 64R1-4-3 5,6 194 90,5 23,6 6,08
22 64R4-4-1 5,6 174 82,8 23,8 6,20
23 64R4-4-3 5,6 182 84,6 24,9 6,20
24 64R4- 4-5 4,5 185 85,1 22,6 6,20
25 64R4-1-1 5,2 184 83,6 22,6 6,14
26 64R4-2-1 4,0 165 84,1 24,2 6,10
27 64R4-16-2 6,1 175 75,4 24,1 6,17
28 64R3-4-16 5,5 187 87,1 22,6 6,06
29 IR64 5,7 102 96,4 22,3 6,10
17
30 IS1.2 6,6 121 73,2 19,5 5,61
31 IS2.3 6,8 120 72,2 18,5 5,60
CV% 5,5 2,1 1,5 0,9 8.90
LSD0,05 0,53 5.42 2.06 0.04 0.03
Nh vy trong iu kin thc t sn xut ti cỏc tnh thuc khu vc vựng sinh
thỏi phớa Bc nc ta đã lựa chọn đợc 3 dòng u tú là : DTR64, KR8-1(KR8) và
KR8-2.
3.3.2. Khảo sát đặc tính nông sinh học của 3 dòng u tú
3.3.2.1. Khảo sát đặc tính nông sinh học của 3 dòng u tú trong nhà lới
Bng 3.3. Kt qu ỏnh giỏ tớnh khỏng/nhim ry nõu nm 2011
TT
Dũng/
ging
im khỏng ti cỏc ngun ry
H
Ni
Nam
nh
Ngh
An
ng
Thỏp
Cn
Th
1 KR8-1 3 1 3 3 3
1 KR8-2 3 3 3 3 3
2 DTR64 3 3 3 3 3
3 IS1.2 3 1 1 3 3
4 IS2.3 3 1 1 3 3
5 IR64 7 7 7 9 7
6 Ptb 33 1 1 3 3 3
7 TN1 9 9 9 9 9
Bng 3.4. Kt qu ỏnh giỏ tớnh khỏng/nhim ry nõu nm 2012
TT
Dũng/
ging
im khỏng ti cỏc ngun ry
H
Ni
Nam
nh
Ngh
An
ng
Thỏp
Cn Th
1 KR8-1 3 1 3 3 3
2 KR8-2 3 3 3 3 3
3 IS1.2 3 1 1 3 3
4 IS2.3 3 1 1 3 3
5 IR 64 7 7 7 7 7
6 Ptb 33 1 1 3 3 3
7 TN1 9 9 9 9 9
Kim tra 2 nm 2011 v 2012: 3 dũng KR8, KR8-2 v DTR64 cú mc
khỏng cao t khỏng im 1 n 3. Trong khi ú IR64 b nhim va n nhim
nng t im 7 n im 9.
18
3.3.2.2. §¸nh gi¸ mét sè ®Æc tÝnh n«ng sinh häc
- Kết quả khảo nghiệm vụ xuân năm 2011, 2012 tại Hà Nội và Hà Nam
Bảng 3.5. Độ thuần đồng ruộng và các chỉ tiêu cấu thành năng suất của các dòng/giống, vụ xuân năm 2011, 2012
tại Hà Nội (mật độ 50 khóm/m2)
T
T
Dòng/
giống
Độ thuần
đồng ruộng
Số bông hữu
hiệu/khóm
Số hạt/ bông
Tỉ lệ hạt chắc
(%)
P1000
hạt(g)
NSLT
(tÊn/ha)
NSTT
(tÊn/ha)
2011 2012 2011 2012 2011 2012 2011 2012 2011
2012
2011 2012 2011 2012
1
KR8
1 1 4,9 4,5 182 152 91,2 89,3 29,5
29,1 11,21 8,89 7,01 6,48
2 KR8-2 1 1 4,6 4,3 180 150 90,2 89,5 29,7
29,1 10,80 8,40 6,91 6,27
3
DT64R
5 5 5,2 5,5 146 162 88,9 90,7 26,3
27,2 9,48 8,78 5,99 5,83
4 KD18
(đ/c)
1 1 6,2 5,2 181 178 91,7 86,7 20,8
19,6 10,72 7,86 6,89 6,20
CV% - - 5,2 7,7 1.0 0.4 0.2 0.2 0.8 1.0 6.5 0.2 0.7 0.3
LSD0,05 - - 0,54 0,75 3.57 1.26 0.42 0.38 0.44
0.53 0.40 0.36 0.88 0.39
19
Bảng 3.6. Độ thuần đồng ruộng và các chỉ tiêu cấu thành năng suất của các dòng/giống, vụ xuân năm 2011, 2012
tại Hà Nam (mật độ 50 khóm/m2)
Vô xuân năm 2011; 2012 t¹i khu vùc Hµ Néi vµ Hµ Nam, năng suất của dòng KR8 ®Òu cao hơn KD18 từ 0,12
®Õn 0,54 tÊn/ha; dòng KR8-2 cao hơn KD18 từ 0,02 ®Õn 0,37 tÊn /ha. DTR64 thì có năng suất kém hơn so với KD18 từ
0,12 ®Õn 0,9 tÊn/ha. Như vậy ở vụ xuân chỉ chọn được dòng KR8 có khả năng kháng rầy, năng suất cao hơn giống
KD18. đang trồng phổ biến.
TT
Dòng/
giống
Độ thuần
đồng ruộng
Số bông hữu
hiệu/khóm
Số hạt/ bông
Tỉ lệ hạt
chắc (%)
P1000 hạt(g)
NSLT
(tÊn/ha)
NSTT
(tÊn/ha)
2011 2012
2011 2012 2011 2012
2011 2012 2011 2012 2011 2012 2011 2012
1 KR8 1 1 52 47 185 158 91,2 89,3 29,3 29,5 12,85 9,78 7,15 7,12
2 KR8-2 1 1 48 46 184 157 90,2 89,5 29,2 29,4 11,63 9,50 7,00 6,95
3 DT64R 5 5 55 57 149 162 88,9 90,7 25,3 26,6 9,22 9,41 6,05 6,09
4
KD18(đ/c)
1 1 62 55 185 178 91,7 86,7 20,6 19,8 10,86 8,40 6,88 6,58
CV%
- - 0.9 1.9 0.7 0.5 0.5 0.1 0.7 1.1 0.6 3.1 0.4 0.6
LSD0,05
- - 0.1 0.19 2.33 1.73 0.93 0.19 0.35 0.58 1.05 0.14 0.5 0.8
20
Qua kết quả thí nghiệm và kết quả khảo nghiệm VCU thì dòng DTR64 tuy có hình thái đẹp nhưng năng suất thực
tế vụ xuân lại thấp hơn KD18, do vậy không gửi đi khảo nghiệm VCU nữa. Dòng KR8 có năng suất cao hơn KD18 nên
được gửi đi khảo nghiệm VCU vụ xuân năm 2012
- Kết quả khảo nghiệm vụ mùa 2011, 2012 tại Hà Nội và Hà Nam
Bảng 3.7. Độ thuần đồng ruộng và các chỉ tiêu cấu thành năng suất của các dòng/giống, vụ mùa năm 2011, 2012
tại Hà Nội (mật độ 50 khóm/m2)
TT
Dòng/
giống
Độ thuần
đồng ruộng
Số bông hữu
hiệu/khóm
Số hạt/
bông
Tỉ lệ hạt chắc
(%)
P1000 hạt(g)
NSLT
(tÊn/ha)
NSTT
(tÊn/ha)
2011 2012 2011
2012 2011
2012 2011 2012 2011 2012 2011 2012 2011 2012
1
KR8 1 1 4,8 4,9 168 158 82,8 82,8 23,2 23,2 7,76 7,45 6,20 5,94
2 KR8-2 1 1 5,0 5,0 160 156 81,9 81,9 22,9 22,9 7,51 7,33 6,14 5,82
3
DT64R 5 5 5,0 4,5 139 146 85,9 85,9 22,8 22,8 6,84 6,46 5,29 5,38
4 KD18(đ/c)
1 1 5,2 5,0 178 168 86,7 86,7 19,6 19,6 7,86 7,14 6,09 5,65
CV%
- - 8.5 4.3 0.3 0.1 0.6 2.8 1.2 1.1 8 3.2 4.40 0.70
LSD0,05
- - 0.85 0.42 1.1 0.41 0.97 4.82 0.53 0.48 0.2 0.05 0.03 0.35
21
Bảng 3.8. Độ thuần đồng ruộng và các chỉ tiêu cấu thành năng suất của các dòng/giống, vụ mùa năm 2011, 2012
tại Hà Nam (mật độ 50 khóm/m2)
T
T
Dòng/
giống
Độ thuần
đồng ruộng
Số bông
hữu
hiệu/khóm
Số hạt/ bông Tỉ lệ hạt
chắc (%)
P1000 hạt(g)
NSLT
(tÊn/ha)
NSTT
(tÊn/ha)
2011 2012
2011 2012
2011 2012 2011
2012 2011 2012 2011 2012 2011 2012
1
KR8
1 1 5,2 4,9 168 152 82,8 82,8 23,2 23,2 8,40 7,16 6,30 6,08
2
KR8-2
1 1 5,0 5,0 160 150 81,9 81,9 22,9 22,9 7,51 7,04 6,20 5,96
3
DT64R
5 5 5,3 4,7 139 146 84,9 83,9 22,8 22,8 7,16 6,59 5,49 5,55
4 KD18(đ/c)
1 1 5,2 5,0 178 158 86,7 86,7 19,6 19,6 7,86 6,71 5,89 5,68
CV%
- - 5.2 5.1 0.2 0.4 0.5 0.3 1 1.3 4.9 4.5 0.8 0.3
LSD0,05
- - 0.54 0.51 0.81 1.1 0.81 0.54 0.44 0.56 0.33 0.07 0.03 0.03
22
Như vậy ở vụ mùa tại Hà Nội và Hà Nam, cả 2 năm 2011 và 2012 thì
DTR64 đều có năng suất kém đối chứng KD18, dòng 64R8-2 có năng suất cao
hơn KD18 không đáng kể.
Dòng KR8 đã thừa kế được những đặc tính tốt về năng suất và tính kháng
rầy từ 2 giống bố mẹ là IR64 x IS1.2; rất thích hợp để đưa vào sản xuất vụ
chiêm xuân và vụ mùa trung, chân đất trũng, bị nhiễm rầy nâu khu vực ĐBSH.
3.3.2.3. Khảo nghiệm VCU dòng KR8, vụ xuân năm 2012
Bảng 3.9. Đặc điểm sinh trưởng của dòng KR8, vụ xuân năm 2012
(Nguån: Trung t©m kh¶o kiÓm nghiÖm gièng, s¶n phÈm c©y trång vµ ph©n bãn Quèc gia)
Dòng KR8 ®îc xÕp vµo nhãm cã thêi gian sinh trëng ng¾n ngµy
Bảng 3.10. Độ thuần đồng ruộng và các yếu tố cấu thành năng suất của
dòng KR8 trong khảo nghiệm VCU, vụ xuân năm 2012
Dòng/
giống
Độ
thuần(điểm)
Số
bông/khóm
Số
hạt/bông
Tỷ lệ hạt
lép%
KL1000
hạt
KD18 1 5,2 178 13,3 19,6
KR8 1 4,5 152 10,7 29,1
CV% - 4.4 2.3 0,5 0.3
LSD
0,05
- 0.73 13.1 0,5 0.24
(Nguån: Trung t©m kh¶o kiÓm nghiÖm gièng, s¶n phÈm c©y trång vµ ph©n bãn Quèc gia)
Dòng KR8 có độ thuần đồng ruộng cao. Số hạt trên bông thấp hơn KD18
nhưng tỉ lệ hạt lép thấp và khối lượng nghìn hạt cao hơn KD18.
Dòng/
giống
Sức
sống
mạ
(điểm)
Độ dài
giai
đoạn
trỗ
(điểm)
Độ
thoát cổ
bông
(điểm)
Độ
cứng
cây
(điểm)
Độ
tàn
lá
(đ)
Độ
rụng
hạt
(đ)
Chiều
cao
cây
(cm)
TGST
(ngày)
KD18 5 5 1 1 5 5 102 136
KR8 5 5 1 1 5 5 106 142
CV% - - - - - - 0,5 0.1
LSD
0,05
- - - - - - 0.45 0.71
