xác định một số biện pháp kỹ thuật phù hợp nhằm phát triển công nghệ sản xuất hạt lai f1 tổ hợp việt lai 50 tại thanh hoá

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
i


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI



PHẠM VĂN THÀNH



XÁC ðỊNH MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT PHÙ HỢP
NHẰM PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HẠT LAI
F1 TỔ HỢP VIỆT LAI 50 TẠI THANH HOÁ




LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP




Chuyên ngành : Trồng trọt
Mã số : 60.62.01
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN HOAN


Hà Nội - 2010

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
ii



LỜI CAM ðOAN

- Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
- Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn
ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ
nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng năm 2010
Tác giả luận văn


Phạm Văn Thành





Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
iii


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ sự biết ơn tới các thầy cô giáo Khoa sau ñại học, Khoa
nông học, ñặc biệt là các thầy cô giáo trong bộ môn Di truyền giống Trường
ñại học Nông nghiệp Hà Nội. Thầy giáo PGS-TS Nguyễn Văn Hoan người ñã
hướng dẫn, giúp ñỡ tận tình trong suốt thời gian thực hiện ñề tài và trong quá
trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Cho phép tôi bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới Phòng trồng trọt Sở NN &
PTNT Thanh Hoá; Ban Giám ñốc và Phòng kỹ thuật Trung Tâm NCƯD -
KHKT giống cây trồng nông nghiệp Thanh Hoá, nơi tôi thực hiện ñề tài, ñã
tạo mọi ñiều kiện thuận lợi nhất giúp tôi hoàn thành ñề tài theo kế hoạch của
nhà trường ñề ra. Tôi xin chân thành cảm ơn gia ñình, bạn bè ñồng nghiệp ñã
ñộng viên khích lệ giúp tôi hoàn thành ñề tài này. Tôi xin trân trọng cám ơn
những tình cảm cao quí ñó!

Tác giả luận văn



Phạm Văn Thành


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
iv


MỤC LỤC

Lời cam ñoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục iv

Danh mục các chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục sơ ñồ ix

Danh mục biểu ñồ ix

1 MỞ ðẦU 1

1.1

Tính cấp thiết của ñề tài 1

1.2

Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài 2

1.3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3

1.4

ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài 3

2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1

Cơ sở khoa học của ñề tài 4

2.1.1

Khái niệm ưu thế lai và lịch sử nghiên cứu lúa lai 4

2.1.2

Cơ sở sinh lý của hiện tượng ưu thế lai 6

2.1.3

Sự biểu hiện ưu thế lai ở con lai F1 6

2.1.4

Cơ sở khoa học của việc khai thác khai thác và sử dụng ưu thế lai
ở lúa 8

2.2

Những thành tựu nghiên cứu công nghệ sản xuất hạt giống lai F1
hệ hai dòng cảm ứng với nhiệt ñộ (TGMS) 16

2.2.1

Xác ñịnh thời vụ gieo dòng bố mẹ 16

2.2.2

ðảm bảo sự trỗ bông và nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ 16

2.2.3

Xây dựng kết cấu quần thể dòng bố mẹ năng suất cao 23

2.2.4

Quản lý ñồng ruộng 26

2.2.5

Nâng cao tỷ lệ ñậu hạt F1 28

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
v


2.2.6

ðảm bảo chất lượng và phẩm cấp hạt giống 32

2.3

Tình hình nghiên cứu phát triển lúa lai trên thế giới và Việt Nam 35

2.3.1

Tình hình nghiên cứu lúa lai trên thế giới 35

2.3.2

Tình hình nghiên cứu trong nước 39

2.4

ðịnh hướng phát triển lúa lai trong thời gian tới tại Thanh Hóa 42

3 VẬT LIỆU – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44

3.1

Vật liệu nghiên cứu 44

3.2

Thời gian và ñịa ñiểm tiến hành 44

3.3

Nội dung và phương pháp nghiên cứu 44

3.4

Phương pháp xử lý số liệu 50

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51

4.1

Một số ñặc ñiểm chủ yếu về ñiều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội
liên quan ñến sản xuất nông nghiệp của tỉnh Thanh Hoá. 51

4.1.1

Vài nét về ñiều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của tỉnh Thanh Hoá 51

4.1.2

ðiều kiện khí hậu 52

4.1.3

Tình hình sản xuất nông nghiệp ở Thanh Hoá những năm qua 57

4.2

Kết quả thí nghiệm triển khai trong ñề tài 59

4.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến dòng bố mẹ tổ hợp
Việt Lai 50 ñảm bảo trỗ bông trùng khớp 66

4.3.3 Xác ñịnh liều lượng phun GA3 hợp lý cho tổ hợp Việt Lai 50 70

4.3.4

Nghiên cứu kết cấu quần thể hợp lý trong sản xuất hạt lai F1 tổ
hợp Việt Lai 50 ở vụ mùa 75

4.3.5

ðánh giá chất lượng của hạt lai sản xuất 85

5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 88

5.1

Kết luận 88

5.2

ðề nghị 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

PHỤ LỤC 96

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
vi


DANH MC CC CH VIT TT

TGMS Temprature sensiticve genic male sterility (bất dục đực
cảm ứng với nhiệt độ)
PGMS
Pho
periodic - sensiticve genic male sterility (bất dục đực

cảm ứng với quang chu kỳ)
R Restorer: Dòng phục hồi hữu dục
S Dòng bất dục đực chức năng di truyền nhân cảm ứng với điều
kiện môi trờng trong hệ thống lúa lai hai dòng
A Dòng bất dục đực tế bào chất
B Dòng duy trì bất dục đực tế bào chất
CMS Cytoplasmic Male Sterility (Bất dục đực tế bào chất)
CS Cộng sự
GA3 Gibberellic Acid 3a
IRRI International Rice research Institute
Viện nghiên cứu lúa Quốc tế
KHKT Khoa học kỹ thuật
KN & KL Khuyến nông và khuyến lâm
NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn
NSLT Năng suất lý thuyết
NSTT Năng suất thực thu
NS Năng suất
TBC Tế bào chất
TGST Thời gian sinh trởng
CT Công thức
TN Thí nghiệm
TTNC & PTL Trung tâm nghiên cứu và phát triển lúa
TTNCƯD-KHKT GCT NNTH Trung tâm nghiên cứu ứng dụng khoa học kỹ
thuật giống cây trồng nông nghiệp Thanh Hoá
UTL u thế lai
WA Wild Abortion: Bất dục đực hoang dại

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
vii

DANH MỤC BẢNG
STT
Tên bảng
Trang


4.1. Diễn biến một số yếu tố khí hậu chính qua các tháng trong năm 2009 53

4.2. Diễn biến tỷ lệ cơ cấu lúa lai và năng suất ở tỉnh Thanh Hoá 57

4.3. ðặc ñiểm nông sinh học của dòng mẹ 135S và dòng bố R50 59

4.4. ðộng thái ra lá của dòng mẹ 135S và dòng bố R50 61

4.5. ðộng thái nở hoa/bông của dòng mẹ 135S và dòng bố R50 62

4.6. ðộng thái trỗ bông/ngày của dòng mẹ 135S và dòng bố R50 64

4.7. Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến thời gian sinh trưởng của dòng
mẹ 135S và dòng bố R50 67

4.8. Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất hạt lai F1. 69

4.9. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 tới chiều cao cây cuối cùng của
dòng mẹ 135S và dòng bố R50. 71

4.10. Ảnh hưởng của lượng GA3 tới tỷ lệ hoa trỗ thoát dòng 135S 72

4.11. Ảnh hưởng của lượng GA3 tới lệ tỷ ñậu hạt và năng suất hạt F1 74

4.12. Ảnh hưởng của tỉ lệ hàng S/R và mật ñộ cấy dòng 135S tới số
bông/khóm của dòng 135S 76

4.13. Ảnh hưởng của tỉ lệ hàng S/R và mật ñộ cấy dòng 135S tới số
bông/m
2
của dòng 135S 77

4.14. Ảnh hưởng của tỉ lệ hàng S/R và mật ñộ cấy dòng 135S tới số
hoa/ha của dòng S và dòng R 79

4.15. Ảnh hưởng của tỉ lệ hàng S/R và mật ñộ cấy dòng 135S tới tỉ lệ
hoa S/R 80

4.16. Ảnh hưởng của tỉ lệ hàng S/R và mật ñộ cấy dòng 135S tới năng
suất hạt lai F1 81

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
viii


4.17. Ảnh hưởng của tỉ lệ hàng S/R và mật ñộ cấy dòng 135S ñến sự
phát sinh, phát triển sâu, bệnh hại 83

4.18. Sinh trưởng, phát triển và ñộ thuần ñồng ruộng qua hậu kiểm 85

4.19. ðánh giá ñộ ñồng ñều của hạt. 86

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
ix


DANH MỤC SƠ ðỒ

STT Tên sơ ñồ Trang

2.1 Hệ thống lúa lai ba dòng 9

2.2 Mối quan hệ giữa nhiệt ñộ và ñộ dài ngày ñối với dòng TGMS 12

2.3 Hệ thống lúa lai hai dòng 15

DANH MỤC BIỂU ðỒ

STT Tên biểu ñồ Trang

4.1 ðộng thái nở hoa/bông của dòng mẹ 135S và dòng bố R50 63
4.2 ðộng thái trỗ bông/ngày của dòng mẹ 135S và dòng bố R50 65
4.3 Ảnh hưởng của lượng phun GA3 ñến năng suất hạt F1 75
4.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ hàng S/R và mật ñộ cấy dòng 135S tới
năng suất hạt lai F1 82
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
1


1. M U

1.1 Tớnh cp thit ca ủ ti
Lúa (Oryza sativa. L) là cây lơng thực đợc trồng phổ biến từ lâu và
gắn liền với lịch sử tiến hoá của loài ngời, nhất là ở các nớc châu á và cũng
là cây lơng thực đứng thứ hai sau lúa mì, cung cấp lơng thực cho hơn 54%
dân số thế giới. Với tốc độ dân số ngày một tăng nhanh, sản lợng lơng thực
khó đáp ứng nổi đời sống đói nghèo của hơn 800 triệu ngời dân hiện nay và có
thể trên 1 tỉ ngời vào những năm đầu của thế kỷ XXI. Do đó tăng tiềm năng
năng suất lúa trên toàn cầu là một việc làm cần thiết. Để giải quyết vấn đề này
toàn thế giới đang tập chung nghiên cứu, khai thác u thế lai về lúa và một số
cây trồng khác.
Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu lúa lai từ năm 1964 bởi Yuan Long Ping,
chỉ sau 12 năm (1976) Trung Quốc là quốc gia đầu tiên và duy nhất đ đa lúa
lai vào sản xuất, đ thành công trên diện tích hàng trục triệu ha trong 2

thập kỷ
qua. Năm 2007 diện tích trồng lúa lai tại đất nớc này đ đạt tới 17,5 triệu ha,
năng suất cao hơn lúa thờng t 15- 20%. Hiện nay, ngoài Trung Quốc việc
nghiên cứu lúa lai đ mở rộng ra nhiều nớc trên thế giới nh: ấn Độ, Philippine,
Brazil, Ai Cập, Mỹ, Bangladesh, Việt Nam [22]
Vit Nam, tuy mi bt ủu nghiờn cu v phỏt trin lỳa lai vo
nhng nm ủu ca thp k 90 ti cỏc Vin nghiờn cu v cỏc Trng ủi
hc. Ngun vt liu dựng cho nghiờn cu ch yu cú ngun gc t Trung
Quc, Vin lỳa quc t (IRRI) v n . Vi phng chõm ủi tt ủún ủu ỏp
dng thnh tu khoa hc v lỳa lai trờn th gii. Vit Nam bc ủu ủó thu
ủc nhiu kt qu ủỏng khớch l. Chỳng ta ủó lm ch ủc cụng ngh chn
to, duy trỡ nhõn dũng b m lỳa lai h 3 dũng v 2 dũng cng nh cụng ngh
sn sut ht lai F1.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
2

Tuy nhiên khó khăn lớn nhất cho phát triển bền vững trong sản xuất lúa
lai ở Việt Nam là nguồn giống lúa lai F1 chỉ ñủ ñáp ứng ñược 20%, còn lại
80% chủ yếu nhập từ Trung Quốc với giá thành cao lại không chủ ñộng.
Thanh Hoá là tỉnh có diện tích trồng lúa tương ñối lớn với 225.602ha.
Hàng năm diện tích gieo cấy bằng giống lúa lai không ngừng tăng lên. Năm
1992 mới chỉ gieo cấy 415 ha thì sau gần 10 năm, năm 2001 là 81.000ha. ðến
nay diện tích gieo cấy bằng giống lúa lai ñã lên tới 111.253 ha chiếm 44%
diện tích lúa cấy, các giống lúa lai chủ yếu ñược nhập từ Trung Quốc, Từ năm
2000 ñến nay ñể khắc phục kịp thời sự thiếu giống lúa lai trên ñịa bàn tỉnh.
UBND tỉnh Thanh Hoá cho phép thực hiện chương trình tự sản xuất hạt giống
lúa lai F1 và ñề ra nhiều chính sách ưu tiên. Năm 1999 sản xuất hạt giống lúa
lai mới chỉ có 44,1 ha, sản lượng hạt lai ñạt 88 tấn. ðến năm 2009 diện tích
sản xuất hạt giống lúa lai F1 ñã phát triển lên gần 500ha, sản lượng dự kiến
ñạt gần 1000 tấn. Thanh Hoá cũng ñã làm chủ ñược công nghệ chọn tao, duy
trì và công nghệ sản suất hạt lai trên các tổ hợp lúa lai hệ 3 dòng như: giống
lúa lai Nhị ưu 63, Nhị ưu 838, Băc ưu 903, HYT 83 và hệ 2 dòng như: giống
lúa lai TH3-3, TH3-4, VL20, VL24…và trong những năm tiếp theo không
ngừng tuyển chọn và du nhập các tổ hợp lai mới cho năng suất cao, phù hợp
với ñiều kiện khí hậu, ñất ñai và trình ñộ tập quán canh tác ở ñịa phương.
Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi tiến hành thực hiện ñề tài: “Xác ñịnh một
số biện pháp kỹ thuật phù hợp nhằm phát triển công nghệ sản xuất hạt lai
F1 tổ hợp Việt Lai 50 tại Thanh Hoá”.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài
Xác ñịnh ñược một số biện pháp kỹ thuật trong sản xuất hạt lai F1 tổ
hợp Việt Lai 50 ñạt năng suất cao, chất lượng tốt phù hợp với ñiều kiện khí
hậu và trình ñộ sản xuất ở tỉnh Thanh Hoá.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
3

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
1.3.1 Ý nghĩa khoa học
- Không ngừng bổ sung nguồn giống lúa lai chất lượng cao vào sản
xuất trên ñịa bàn tỉnh
- Việc ứng dụng sản xuất thành công các công nghệ sản xuất hạt lai 2
dòng tại Thanh Hoá cũng như ở Việt Nam có ý nghĩa to lớn trong việc chọn
tạo giống, giảm bớt sự phụ thuộc vào công tác nhập nội giống lai F1 từ Trung
Quốc
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu của ñề tài giúp cho tỉnh bổ sung ñược nguồn
giống mới và chủ ñộng sản xuất ñược hạt giống lúa lai F1
- ðề tài khắc phục ñược các yếu tố kỹ thuật trong sản xuất hạt lai F1 tổ
hợp Việt Lai 50. Từ ñó ñể tìm ra ñược công nghệ sản xuất hạt lai F1 phù hợp
nhất, áp dụng cho các cơ sở có khả năng sản xuất ñược hạt lai F1 trên ñịa bàn
tỉnh.
- Hoàn thiện ñược qui trình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp Việt Lai 50, giúp
nông dân có thể ứng dụng công nghệ sản xuất hạt lai một cách dễ dàng, với
mức ñầu tư thấp. Bên cạnh ñó ñáp ứng ñược nhu cầu mở rộng diện tích sản
xuất hạt lai F1 ñạt năng suất cao trên một ñơn vị diện tích cho ñịa phương.
1.4 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài
- ðối tượng nghiên cứu là tổ hợp lúa lai 2 dòng mới Việt Lai 50. (Dòng
mẹ là 135S và dòng bố là R50)
- Phạm vi nghiên cứu của ñề tài là: Xác ñịnh ñược công nghệ sản xuất
hạt lai F1 tổ hợp Việt Lai 50 ñạt năng suất cao tại tỉnh Thanh Hoá.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
4

2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở khoa học của ñề tài
2.1.1 Khái niệm ưu thế lai và lịch sử nghiên cứu lúa lai
Ưu thế lai (heterosis) là một thuật ngữ ñể chỉ tính hơn hẳn của con lai
F1 so với bố mẹ chúng về các tính trạng hình thái, khả năng sinh trưởng, sức
sống, sức sinh sản, khả năng chống chịu và tính thích nghi, năng suất, chất
lượng hạt và các ñặc tính khác [25].
Nghiên cứu về ưu thế lai của cây lúa, năm 1926, J.W.Jones (nhà thực
vật học người Mỹ) lần ñầu tiên báo cáo về sự xuất hiện ƯTL trên những tính
trạng số lượng và năng suất lúa. Tiếp theo ñó là các công trình nghiên cứu
khác của các nhà khoa học Trung Quốc, Ấn ðộ nghiên cứu ƯTL về năng
suất, các yếu tố cấu thành năng suất lúa (Anonymous 1977; Li 1977; Lin và
Yuan 1980), về sự tích lũy chất khô (Rao 1965; Jening 1967; Kim 1985), về
sự phát triển bộ rễ (Anonymous 1974) [ 22].
Tuy nhiên, lúa là cây tự thụ phấn ñiển hình, khả năng nhận phấn ngoài
rất thấp. Bởi vậy, ứng dụng ƯTL ở lúa, ñặc biệt lµ khâu sản xuất hạt lai F1 rất
khó khăn.
Trung Quốc bắt ñầu nghiên cứu lúa lai muộn hơn. Yuan Long Ping
cùng nhóm nghiên cứu của ông bắt ñầu sự nghiệp nghiên cứu lúa lai vào năm
1964 ở ñảo Hải Nam. Họ tìm ra dạng bất dục ñực di truyền TBC và coi ñây là
công cụ quan trọng bắt ñầu sự nghiệp phát triển nghiên cứu lúa lai [22]. Sau 9
năm lai lại với các dạng lúa trồng, họ ñã thành công trong việc chuyển gen bất
dục TBC vào loài (Oryza Sativa) lúa trồng và tạo ra các dòng bất dục ñực
TBC có các ñặc ñiểm nông sinh học quý tương ñối ổn ñịnh có ưu thế lai cao.
ðây là cơ sở ñể sản xuất hạt giống lúa lai F1 hệ 3 dòng.
Năm 1976, với quy trình công nghệ duy trì dòng CMS và sản xuất hạt
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
5

lai F1, Trung Quốc cũng ñã sản xuất thành công trên hàng chục triệu ha trong
20 thập kỷ qua. Do có ƯTL về năng suất nên diện tích lúa lai không ngừng
ñược mở rộng. Từ 14 triệu ha năm 2003 lên 17,5 triệu ha năm 2007.
Bên cạnh Trung Quốc, còn có 19 quốc gia khác tiến hành nghiên cứu
và sản xuất hạt lai, trong ñó phải kể ñến Ấn ðộ và Việt Nam [17].
Việt Nam bắt ñầu nghiên cứu lúa lai vào năm 1986 tại Viện khoa học
kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam, Viện lúa ñồng bằng sông Cửu Long và các
Trường ñại học. Nguồn nguyên vật liệu chủ yếu ñược nhập nội từ Viện
nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI. Song, những nghiên cứu này mới ở giai ñoạn
ban ñầu của quá trình chọn tạo ƯTL.
Năm 1990, Bộ nông nghiệp ñã nhập một số tổ hợp lúa lai gieo trồng thử
trong vụ xuân ở ñồng bằng Bắc Bộ. ða số các tổ hợp này cho năng suất cao
hơn lúa thuần. Vì thế, diện tích gieo cấy lúa lai ñược tăng lên nhanh chóng ở
ñồng bằng trung du các tỉnh miền núi phía Bắc. Năm 1990, mới chỉ gieo cấy 10
ha, nhưng ñến năm 1992 ñã gieo cấy 5.000 ha, năm 1997 ñã lên tới 140 - 150
nghìn ha và cho ñến nay ñã ñạt trên dưới 600 nghìn
Công tác nghiên cứu về lúa lai ở Việt Nam cũng ñã ñạt ñược những
kết quả ñáng kể. Các nhà khoa học ñã ñánh giá ñược khả năng thích ứng của
một số dòng CMS nhập nội (Zhanshan 97A, BoA, Nhị 32A ) và tạo ra một
số dòng bất dục ñực tế bào chất khác từ nguồn vật liệu nhập nội [25]
Cùng với công tác nghiên cứu lúa lai hệ 3 dòng, Bộ nông nghiệp và
PTNT ñã khuyến khích tạo ñiều kiện thuận lợi cho các cơ quan, các nhà khoa
học nghiên cứu phát triển lúa lai hệ 2 dòng. Kết quả trong những năm qua, ñã
chọn tạo ra ñược trên 3000 tổ hợp với các dòng mẹ là các dòng TGMS như:
T1S96, T24S, 103S, T25S (Trường ðại học nông nghiệp Hà nội); VN01S,
TGMS-VN1, TGMS-VN5, 11S (Viện di truyền nông nghiệp Việt Nam) và
các dòng 7S, CN6S (Viện KHKT nông nghiệp Việt Nam)
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
6

2.1.2 Cơ sở sinh lý của hiện tượng ưu thế lai
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học (Ponnuthurai et al, 1984; Akita
et al, 1986; Blanco et al, 1986; Agata, 1990) [25], [31], [46] thì, quá trình tăng
năng suất hạt ñã dẫn ñến tăng hàm lượng chất khô, là kết quả của việc tăng
chỉ số diện tích lá (LAI) và tốc ñộ phát triển về chiều cao cây, tăng chỉ số thu
hoạch, tăng số hoa/bông, tỉ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt.
2.1.3 Sự biểu hiện ưu thế lai ở con lai F1
Ưu thế lai thể hiện ngay từ khi hạt nảy mầm cho ñến khi hoàn thành
quá trình sinh trưởng phát triển của cây. Các công trình nghiên cứu về lúa ở
trong và ngoài nước ñã khẳng ñịnh rằng ƯTL ở lúa lai ñã vượt trội so với lúa
thường (cùng ở mức ñầu tư như nhau) tăng 20 - 30 %.
2.1.3.1 Ưu thế lai về chiều cao cây
Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học chỉ ra rằng, chiều cao cây
cao hay thấp phụ thuộc vào ñặc ñiểm của bố và mẹ (Pillai, 1961; Singh, 1978)
[54]. Cũng theo Nguyễn Thị Trâm, 1995 [25] thì, chiều cao cây có liên quan
ñến khả năng chống ñổ nên khi nghiên cứu chọn bố mẹ sao cho con lai F1 cao
tương ñương với giống lúa nửa lùn cải tiến là thích hợp.
2.1.3.2 Ưu thế lai về bộ rễ
Bộ rễ lúa là một trong các chỉ tiêu ñược rất nhiều các tác giả nghiên
cứu và ñánh giá rất cao. Kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Văn Hoan
cho rằng bộ rễ lúa lai phát triển rất sớm và mạnh, sớm có ưu thế hơn so với
các giống lúa thường về mật ñộ, số lượng rễ, phạm vi ăn sâu và lan rộng (từ
22 - 23 cm), khả năng vận chuyển các chất dinh dưỡng vào cây tăng gấp 2 - 3
lần so với lúa thường.
Theo dõi sự phát triển của bộ rễ từ khi gieo ñến thu hoạch, Yuan Long
Ping, (1985) [53] cho biết, hệ rễ lúa lai hoạt ñộng mạnh từ khi lúa bắt ñầu ñẻ
nhánh, ở thời kỳ phân hóa ñòng thấy cả về số lượng ñộ lớn, chiều dài, khối
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

7


lượng bộ rễ ñều hơn lúa thường, ñặc biệt về số lượng rễ và chiều dài vượt lúa
thường 30 - 40 %. Vì vậy, khả năng thích ứng của lúa lai rất rộng, có thể
trồng ñược ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, trên nhiều loại ñất khác nhau là
nhờ bộ rễ hoạt ñộng mạnh mẽ.
2.1.3.3 Ưu thế lai về khả năng ñẻ nhánh
Sự ñẻ nhánh là một ñặc tính sinh học của cây lúa liên quan chặt chẽ
ñến quá trình hình thành bông và năng suất về sau của cây. Qua nghiên cứu
của nhiều tác giả cho rằng nếu chọn ra ñược một trong 2 bố mẹ có khả năng
ñẻ nhánh khỏe thì con lai sẽ ñẻ nhánh khỏe và ở các thế hệ phân ly sẽ xuất
hiện những cá thể khỏe với tần số cao [7].
Theo tác giả Chang và cộng sự, (1971) [32] chỉ ra rằng, con lai F1
không chỉ ñẻ nhánh sớm, ñẻ khỏe mà còn có tỉ lệ hình thành số nhánh hữu
hiệu cao, số hạt/bông cũng nhiều hơn lúa thường. Kết quả nghiên cứu của
Trường ñại học nông nghiệp Hồ Nam cho thấy 23 ngày sau cấy giống lúa lai
Nam ưu ñẻ ñược 15,75 nhánh, trong khi ñó giống Quảng xuân (giống lúa
thường tốt nhất trong vùng) chỉ ñẻ ñược 10,12 nhánh, tăng 55,63 % về số
nhánh ñẻ so với lúa thường Yuan Long Ping, (1985) [58]
2.1.3.4 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng
Các nhà chọn tạo giống hiện nay ñều hướng cho ra ñời các con lai có
thời gian sinh trưởng ngắn hơn lúa thường trong cùng một ñiều kiện canh tác.
Khi lai các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau như: Dòng mẹ có TGST
ngắn lai với dòng bố có TGST trung bình sẽ cho con lai có TGST trung gian
giữa bố và mẹ [7], [10], [25]. Xu và Wang, (1980) nhận xét rằng TGST của
con lai phụ thuộc vào TGST của dòng bố phục hồi (dòng R). Ponnuthurai
(1945) cũng khẳng ñịnh rằng TGST của con lai gần giống TGST của dòng bố
hoặc mẹ chín muộn [8], [19], [25].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

8


2.1.3.5 Ưu thế lai trên cơ quan sinh sản
Từ năm 1972-1975, Các nhà khoa học nông nghiệp Trung Quốc ñã lai
tạo ra ñược rất nhiều tổ hợp lai có triển vọng, con lai cho năng suất cao hơn
bố mẹ từ 20-30% Lin và Yuan, (1980) [40] từ ñó nhiều tổ hợp lúa lai ñược
phóng thích như là: Nam you 2, San you 2, San you 6, Wei you 6.
Cũng theo Chang và cộng sự, (1971) [32] và Vimani, (1982) [55] nhận
xét, các yếu tố cấu thành năng suất biểu hiện ưu thế lai cao rõ rệt so với lúa
thường.
Kết quả nghiên cứu của các tác giả Việt Nam cũng khẳng ñịnh: Năng
suất lúa lai cao là do số bông/khóm, số hạt chắc/bông nhiều, tỉ lệ lép thấp [9],
số gié cấp 1 cao từ 13-14 gié cao hơn lúa thường từ 6-9 gié [25], bông to hơn
và khối lượng hạt cũng năng hơn [22].
2.1.3.6 Ưu thế lai về khả năng chống chịu
Lúa lai suất phát từ Trung Quốc. Các vùng sản suất lúa lai ở Trung
Quốc gần giống với vùng khí hậu miền Bắc Việt Nam nên khả năng chịu rét
của lúa lai khá hơn lúa thường. Tính thích ứng của lúa lai rất rộng thích ứng
ñược rất nhiều vùng sinh thái khác nhau Lin và Yuan L.P, (1980) [39]. Cũng
theo Deng, (1993) [34]; Kaw và Khush [35]; Tian và cộng sự, (1980) [50];
Huang và cộng sự, (1984) [35] nhận xét: Lúa lai có ưu thế lai dương cho khả
năng chịu lạnh ở giai ñoạn mạ, nhưng ưu thế lai âm ở gai ñoạn chín. cây lai
mẫn cảm hơn với nhiệt ñộ quá cao hoặc quá thấp ở giai ñoạn nở hoa, ñặc biệt
ở nhiệt ñộ thấp lúa lai có thiên hướng chống chịu hạn tốt hơn chống chịu mặn
chịu ngập và khẳ năng tái sinh tốt hơn lúa thuần
2.1.4 Cơ sở khoa học của việc khai thác khai thác và sử dụng ưu thế lai ở lúa
Thành công về chọn giống lúa lai là một thành tựu quan trọng của loài
người, nhờ ứng dụng ưu thế lai ñã gíup Trung Quốc tăng sản lượng lúa gần
200 triệu tấn từ năm 1976-1991. Tại hội nghị quốc tế lần thứ nhất năm 1986

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
9


Yuan L.P người khởi xướng ra chương trình lúa lai ñã ñề ra chiến lược phát
triển lúa lai theo ba bước và ñồng thời cũng là 3 phương pháp ñể khai thác ưu
thế lai.
2.1.4.1 Phương pháp chọn tạo giống lúa lai hệ "ba dòng"
Lúa lai hệ "ba dòng" sử dụng ba dòng vật liệu có bản chất di truyền
khác biệt nhau làm bố mẹ ñể lai. Các vật liệu di truyền cơ bản nhất ñể tạo nên
giống lai "ba dòng" là:
- Dòng bất dục ñực di truyền TBC (Cytoplasmic Male Sterle: CMS
"dòng A"). ðây là dòng có bao phấn không bình thường, không có hạt phấn.
- Dòng duy trì bất dục (Maintainer "dòng B"). ðây là dòng cho phấn
CMS ñể con lai luôn luôn bảo toàn hay duy trì tính bất dục
- Dòng bố phục hồi tính bất dục (Restorer, "dòng R"). Là dòng cho
phấn dòng CMS sau khi dòng A ñã ñược duy trì bằng cách lai giữa dòng A
và dòng B ñể có ñược lượng lớn hạt ñể lai với dòng R. Khi cây lai mọc ra
từ lô hạt này có phấn bình thường và cho ưu thế lai cao về nhiều tính trạng
mong muốn
Dòng A X DòngB , Dòng R

Srr Nrr (Tự thụ)

Dòng A X Dòng R
Srr Nrr

F1 (Hữu dục SRr).
Cho ưu thế lai cao, chất lượng tốt
Sơ ñồ 2.1. Hệ thống lúa lai ba dòng

* Một số ưu ñiểm của lúa lai ba dòng:
- Lúa lai "ba dòng" do hệ di truyền tế bào chất quyết ñịnh nên tính bất
dục ñực của dòng mẹ ít chịu chi phối của môi trường, ñặc biệt là nhiệt ñộ và
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
10


ánh sáng. Ưu ñiểm này giúp cho ñộ thuần của hạt lai "ba dòng" rất cao, khai
thác triệt ñể hiệu ứng ưu thế lai của tổ hợp.
- Lúa lai "ba dòng"có tính thích ứng rộng chống chịu sâu bệnh và các
ñiều kiện ngoại cảnh tốt, cho năng suất cao.
- Ngày nay các nhà khoa học cũng ñã nghiên cứu tạo ra ñược rất nhiều
tổ hợp lúa lai "ba dòng" khắc phục ñược nhiều nhược ñiểm như phẩm chất tốt
và ñặc biệt là thời gian sinh trưởng ngắn
* Một số hạn chế của lúa lai ba dòng:
- Số lượng các dòng CMS ñược chọn tạo cũng khá nhiều song số dòng
sử dụng ñược rất ít, có tới > 95% số dòng CMS ñang dùng thuộc kiểu "WA"
nên có nguy cơ cao dẫn ñến ñồng tế bào chất
- Các tổ hợp lúa lai ba dòng trong thời gian gần ñây cũng ñã khắc phục
ñược chất lượng gạo, nhưng năng suất tăng không ñáng kể so với các tổ hợp
ñã ñược tạo ra trước ñây
- Quy trình duy trì dòng CMS rất khắt khe, cồng kềnh và chi phí cao
2.1.4.2 Phương pháp chọn tạo giống lúa lai hệ "hai dòng"
ðể khắc phục các hạn chế của lúa lai ba dòng, các nhà khoa học Trung
Quốc ñã ñưa ra một hướng ñi mới trong nghiên cứu ñể thay thế dòng CMS và
nâng cao năng suất hạt lai bằng cách chọn tạo giống lúa lai hệ hai dòng. ðây
là bước tiến của loài người trong công cuộc ứng dụng ưu thế lai ở cây lúa. Họ
ñã sử dụng dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân cảm ứng với ñiều kiện
môi trường (Enivroment sensitive genic sterile, viết tắt: EGMS), ñược chia
thành 2 nhóm. Nhóm cảm ứng với nhiệt ñộ (Themosensitive genic male

sterile: TGMS) và nhóm cảm ứng với quang chu kỳ (Photothermosensitive
genic male sterile: PGMS). Hai loại công cụ di truyền mới này ñã ñược áp
dụng thành công trong công tác chọn tao giống lúa. Tính bất dục ñực chủ yếu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
11


ñược ñiều khiển bởi 1 hoặc 2 cặp gen lặn trong nhân, không có liên quan ñến
tế bào chất.
Ưu thế của lúa lai 2 dòng so với lúa lai 3 dòng là không cần dòng duy
trì. Khi sản xuất hạt lai F1, ñể cho hạt phấn bất dục hoàn toàn ñối với dòng
PGMS cần ñiều kiện ngày dài trên ngưỡng gây chuyển hóa bất dục của dòng,
còn ñối với dòng TGMS cần nhiệt ñộ cao trên ngưỡng gây chuyển hóa bất dục
của dòng. Nếu ñiều kiện ngày ngắn hoặc nhiệt ñộ trung bình ngày thấp dưới
ngưỡng gây chuyển hóa bất dục của dòng thì chúng hữu dục tự thụ, ñó là ñiều
kiện ñể duy trì nhân dòng mẹ cho ra số lượng lớn dùng ñể sản xuất hạt lai F1
* Dòng bất dục ñực cảm ứng với quang chu kỳ (PGMS)
Năm 1973, Shi-ming-song phát hiện thấy một số cá thể bất dục ñực
trong quần thể của giống Nongken 58S thuộc loài phụ Japonica chín muộn tại
Trung tâm nghiên cứu giống lúa lai Hồ Bắc - Trung Quốc. Các cá thể này bất
dục hoàn toàn trong ñiều kiện ngày dài 14h và hữu dục kết hạt khi ngày ngắn
hơn 13h45", cường ñộ ánh sáng tới hạn gây bất dục là 50 lux. Tính cảm ứng
quang chu kỳ do một cặp gen lặn ñiều khiển (ký hiệu là gen pms).
Một số kết quả nghiên cứu ở Trung Quốc cho rằng gen cảm ứng quang
chu kỳ có bản chất di truyền giống như gen cảm ứng nhiệt ñộ (tms), có thể
ñồng alen với gen (tms). Gen (pms) gây ra tính bất dục - hữu dục của dòng ở
thời kỳ cảm ứng của cây lúa (12 - 18 ngày trước khi lúa trỗ bông). Tuy nhiên,
tính cảm ứng quang chu kỳ của các dòng PGMS còn phụ thuộc khá nhiều vào
nhiệt ñộ. Giới hạn nhiệt ñộ cao sẽ ảnh hưởng tới ñộ an toàn của quá trình
nhân dòng bất dục trong ñiều kiện ngày ngắn, còn giới hạn nhiệt ñộ thấp lại

ảnh hưởng trực tiếp ñến quá trình sản xuất hạt lai trong ñiều kiện ngày dài. ðể
một dòng PGMS dễ dàng sử dụng thì giới hạn nhiệt ñộ thấp gây bất dục ñực
trong ñiều kiện ngày dài cần phải thấp và khoảng nhiệt ñộ cảm ứng quang chu
kỳ cần phải rộng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
12


Bất dục ở bất kỳ ñộ dài
ngày nào

Khoảng nhiệt ñộ gây cảm
ứng quang chu kỳ (trong
khoãng nhiệt ñộ này ngày
dài hơn gây bất dục ñực,
ngày ngắn hơn gây hữu
dục)

Hữu dục ở bất kỳ ñộ dài
ngày nào


giới hạn nhiệt ñộ sinh học
trên (khoảng 35
0
C)
nhiệt ñộ gây bất dục ñực
(giới hạn cao)

nhiệt ñộ gây bất dục ñực
(giới hạn thấp)
giới hạn nhiệt ñộ sinh học
dưới (khoảng 20
0
C)
Sơ ñồ 2.2. Mối quan hệ giữa nhiệt ñộ và ñộ dài ngày ñối với dòng PGMS

Trong ñiều kiện ở nước ta, không có vùng vĩ ñộ nào có thời gian chiếu
sáng dài như một số vùng ở Trung Quốc nên không thể dùng các dòng PGMS
của Trung Quốc ñể sản xuất hạt lai. Tìm dòng PGMS mới có tính cảm quang
phù hợp với ñiều kiện Việt Nam là vấn ñề ñặt ra cho các nhà chọn tạo giống.
Qua nghiên cứu, Trường ñại học nông nghiệp Hà Nội ñã tạo ra ñược dòng
PGMS có tên là P5
S
. Dòng này có ngưỡng gây chuyển hóa bất dục ở 12h16".
Tác giả Nguyễn Thị Trâm và cộng sự ñã sử dụng dòng P5
S
tạo ra tổ hợp lai
TH5-1 có triển vọng, ñang ñược ñưa vào khảo nghiệm quốc gia ñể công nhận
giống mới. ðiểm thuận lợi của dòng P5
S
là chúng ta có thể sản xuất hạt lai F1
trong vụ xuân ở các tỉnh phía bắc, dòng ít bị ảnh hưởng của nhiệt ñộ so với
dòng TGMS
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
13

* Dòng bất dục ñực cảm ứng với nhiệt ñộ (TGMS)
Dòng TGMS ñầu tiên ñược tìm thấy năm 1988 là dòng Anongs do một
nhà khoa học Nhật Bản Muruyama.K phát hiện ra, dòng bất dục này thuộc
dạng hình Inñica, có ngưỡng chuyển hóa bất dục ở nhiệt ñộ 23 - 26
0
C.
Dòng TGMS cảm ứng với nhiệt ñộ không khí ở giai ñoạn lúa phân hoá
ñòng cuối bước 3 – bước 6 (khoảng 12 - 20 ngày trước khi lúa trỗ bông). Gen
kiểm tra tính bất dục ñực của dòng TGMS là một cặp gen lặn (tms). ở giai
ñoạn cảm ứng, nếu nhiệt ñộ môi trường tăng cao thì gen tms hoạt ñộng gây
bất dục hạt phấn, còn nếu nhiệt ñộ môi trường xuống thấp thì gen tms hoạt
ñộng theo hướng ngược lại, gây hữu dục hạt phấn. Do ñó, dòng mẹ TGMS sẽ
bất dục khi gặp nhiệt ñộ trung bình ngày cao trên ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá
của dòng ñó và hữu dục kết hạt khi gặp nhiệt ñộ trung bình ngày thấp dưới
ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá của dòng ñó vào thời kỳ lúa phân hoá ñòng từ
cuối bước 3 – bước 6. Ngoài ra, khi nhiệt ñộ không khí xuống quá thấp dưới
ngưỡng nhiệt ñộ giới hạn sinh học dưới và cao hơn ngưỡng nhiệt ñộ giới hạn
sinh học trên của dòng ñó thì cây lúa sẽ bị bất dục sinh lý.
Các dòng mẹ TGMS như: 103S, T1S96, Peiai64S ñều có ngưỡng
chuyển hoá nhiệt ñộ từ 24 – 24,5
0
C. Trong giai ñoạn lúa phân hoá ñòng bước
4 – 6, nếu nhiệt ñộ không khí trung bình ngày > 24,5
0
C, các dòng mẹ trên sẽ
bất dục, còn nếu nhiệt ñộ không khí trung bình ngày thấp < 24
0
C thì chúng sẽ
hữu dục kết hạt.
Ở nước ta, dòng TGMS sẽ ñược nhân trong ñiều kiện vụ xuân khi nhiệt

ñộ xuống thấp, còn ñể sản xuất hạt lai F1 thì phải ở trong vụ mùa khi nhiệt ñộ
cao. Ngoài ra, ở một số vùng ñặc biệt như: Sapa, ðà Lạt có khí hậu mát lạnh
quanh năm nên có thể ñưa giống lên ñó nhân dòng trong ñiều kiện vụ mùa.
Hiện nay, lúa lai 2 dòng ở Việt Nam khá phát triển với sự xuất hiện
của rất nhiều các tổ hợp lai mới ñã và ñang ñược khảo nghiệm quốc gia. ðể
công nhận giống, các dòng mẹ TGMS ñược sử dụng ñể tạo tổ hợp mới như:
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
14


T1S96, 103S, 135S, 827S, AMS30S, BoS
* Dòng bất dục ñực TPGMS và PTGMS
ðồng thời với việc phát hiện ra các dòng PGMS và TGMS do một cặp
gen lặn kiểm tra tính bất dục, các nhà chọn giống lúa lai Trung Quốc còn tìm
ra một số dòng bất dục ñực mới do 1 hoặc 2 cặp gen lặn ñiều khiển có thể sử
dụng làm dòng mẹ ñể phát triển lúa lai 2 dòng. ðó là các dòng TPGMS và
PTGMS, ñược Yuan Long Ping giới thiệu năm 1997
Các dòng T(P)GMS mới và ñiều kiện biểu hiện tính dục
Kiểu bất dục LDHT SDHT LDLT SDLT
Nhiệt ñộ cao gây bất dục Bất dục Bất dục Hữu dục Hữu dục
Nhiệt ñộ thấp gây bất dục Hữu dục Hữu dục Bất dục Bất dục
Ánh s¸ng ngµy dµi g©y bÊt dôc

BÊt dôc H÷u dôc

BÊt dôc H÷u dôc

Ánh s¸ng ngµy ng¾n g©y bÊt
dôc
H÷u dôc

BÊt dôc H÷u dôc

BÊt dôc
Ghi chú: LDHT (Long day high ): Ngày dài, nhiệt ñộ cao
SDHT (Short day high): Ngày ngắn, nhiệt ñộ cao
LDLT (Long day low): Ngày dài, nhiệt ñộ thấp
SDLT (Short day low): Ngày ngắn, nhiệt ñộ thấp
Các dòng này có thể chứa ñược một hoặc hai gen kiểm soát hoạt ñộng
chức năng gây bất dục hoặc hữu dục. Tùy từng vùng có ñiều kiện thời tiết khí
hậu khác nhau, nhà chọn giống có thể chọn các dòng phù hợp, ñể tổ chức sản
xuất tại ñịa phương thích hợp, sẽ cho hiệu quả cao.
* Ưu ñiểm của lúa lai hai dòng
- Không bị hạn chế bởi quan hệ duy trì và phục hồi, do vậy phổ bố mẹ
rất rộng >95% giống lúa có thể phục hồi tính hữu thụ cho các dòng P(T)GMS
- Chọn lọc P(T)GMS không khó khăn vì tính hữu dục của các dòng
này qui ñịnh bởi 1-2 cặp gen lặn
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
15


- Giá thành hạt giống giảm vì qui trình công nghệ sản xuất hạt lai ñơn
giản không cần dòng B. dòng P(T)GMS tự thụ trong ñiều kiện thích hợp
- Ảnh hưởng xấu của tế bào chất bất dục sẽ không còn, nguy cơ bị
bùng nổ sâu bệnh cũng không còn
- Tính bất dục của các dòng TGMS và PGMS không liên quan ñến tế
bào chất vì thế các ảnh hưởng của kiểu bất dục dạng dại "WA" ñã ñược khắc
phục, khả năng kết hợp giữa năng suất cao và chất lượng tốt ñược mở rộng và
hiện thực hơn [17], [10]
* Hạn chế của lúa lai hai dòng

Theo Nguyễn Thị Trâm, (2000) [25] sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng
vẫn phải tiến hành hàng vụ và ñảm bảo qui trình nghiêm ngặt giống như sản
xuất lúa lai hệ ba dòng, quá trình sản xuất tốn nhiều lao ñộng thủ công và chịu
nhiều rủi ro bởi ñiều kiện thời tiết khí hậu thay ñổi.
Các dòng EGMS rất mẫn cảm với ñiều kiện ngoại cảnh, mà ñiều kiện
nhiệt ñộ luôn biến ñổi thất thường, dẫn ñến ñộ thuần kém, ưu thế lai suy giảm
gây thiệt hại cho người sản xuất
Dòng EGMS Dòng cho phấn
(Tự thụ) (Tự thụ)

Dòng EGMS X Dòng cho phấn

F1
Sơ ñồ hệ 2.3. Hệ thống lúa lai hai dòng




Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
16


2.2 Những thành tựu nghiên cứu công nghệ sản xuất hạt giống lai F1
hệ hai dòng cảm ứng với nhiệt ñộ (TGMS)
2.2.1 Xác ñịnh thời vụ gieo dòng bố mẹ
Khác với lúa lai ba dòng, trong sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng, không chỉ
bố trí gieo cấy dòng bố mẹ trỗ bông ñược trùng khớp, mà còn phải bố trí thời vụ
sao cho dòng mẹ TGMS ở thời kỳ phân hóa ñòng từ cuối bước 3 ñến bước 6
phải gặp ñược nhiệt ñộ cao > 27
0

C ñể dòng mẹ bất dục hoàn toàn. Theo Nguyễn
Thị Trâm, (2000) [25] cho rằng: trong ñiều kiện miền Bắc Việt Nam nên sử
dụng các dòng TGMS ñể sản xuất hạt lai F1 vào vụ mùa (vụ có nhiệt ñộ cao),
nhưng ở mùa hè thường hay gặp mưa bão. Muốn dòng TGMS bất dục hoàn toàn
thì phải ñiều khiển cho lúa trỗ muộn sau ngày 15/5 ở vụ xuân và từ 20/8 - 15/9 ở
vụ mùa. Nếu ñể lúa trỗ sớm trước ngày 15/5 hoặc trỗ muộn sau ngày 15/9 thì có
thể gặp một số ngày lạnh sẽ làm cho dòng mẹ tự thụ, ảnh hưởng ñến chất lượng
hạt lai F1.
Theo Yuan L.P, (1995) [61] và Kumar. R.V, (1996) [38] cho rằng: ñiều
kiện nhiệt ñộ thuận lợi cho dòng bố mẹ trổ bông là từ 24 - 30
0
C, chênh lệch
nhiệt ñộ ngày ñêm từ 8 - 10
0
C, ñộ ẩm không khí từ 70 - 80%, có ñầy ñủ ánh
sáng mặt trời, gió nhẹ và không có mưa liên tục trong 3 ngày. Ở Việt Nam,
các dòng 103S, T1S96 135S ñược các tác giả chọn tạo thường có nhiệt ñộ
chuyển hóa bất dục từ 24 - 24,8
0
C [28], Nguyễn Thị Trâm và Nguyễn Văn
Hoan, (1996) [27], Trần Duy Quý, (1997) [10]. Còn các dòng TGMS khác
ñược sử dụng làm dòng mẹ sản xuất hạt lai F1 ở miền Bắc có nhiệt ñộ chuyển
hóa bất dục trong khoảng từ 25 - 27
0
C. Vì vậy, sản xuất hạt lai bố trí từ tháng
5 - tháng 9 là phù hợp và thuận lợi nhất.
2.2.2 ðảm bảo sự trỗ bông và nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ
2.2.2.1 ðảm bảo sự trỗ bông trùng khớp vào thời kỳ an toàn
Tỷ lệ kết hạt cũng như năng suất hạt lai F1 phụ thuộc vào sự giao phấn
chéo giữa dòng bố và dòng mẹ. Vì vậy, ñể ñảm bảo cho dòng bố mẹ trổ bông,