Nghiên cứu cải tiến phương pháp cấy dòng bố và sử dụng GA3 nhằm tăng năng suất hạt lai f1 tổ hợp HYT 108

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
***


TRẦN NHƯ THANH


NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN PHƯƠNG PHÁP CẤY
DÒNG BỐ VÀ SỬ DỤNG GA3 NHẰM TĂNG NĂNG
SUẤT HẠT LAI F1 TỔ HỢP HYT 108

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP


Người hướng dẫn khoa học
PGS.TS. Nguyễn Trí Hoàn


HÀ NỘI - 2012

i


i

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu, ñể hoàn thành ñược luận văn
thạc sĩ này, ngoài sự nỗ lực phấn ñấu của bản thân, tôi ñã nhận ñược nhiều sự giúp
ñỡ quý báu của các thầy cô giáo, cá nhân, tập thể, bạn bè và gia ñình.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn
Trí Hoàn, người ñã tận tình giúp ñỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực
hiện ñề tài và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TH.S Nguyễn Văn Năm, người
trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện ñề tài và hoàn thành
luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám ñốc Trung tâm Nghiên cứu và Phát
triển lúa lai, Ban giám ñốc và các phòng chức năng Viện CLT & CTP, ñã cho
phép, tạo ñiều kiện cho tôi hoàn thành luận văn Thạc sĩ này. Tôi xin chân
thành cảm ơn bạn bè ñồng nghiệp ñã cung cấp những vật liệu cần thiết và
giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy giáo, cô giáo và tập thể
cán bộ Ban ñào tạo sau ñại học - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam ñã
tận tình dạy bảo và giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn
tốt nghiệp.
Cuối cùng là lòng biết ơn những người thân trong gia ñình ñã ñộng
viên, khích lệ tôi, giúp ñỡ công sức trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu
và hoàn thành luận văn này.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 28 tháng 12 năm 2012
Tác giả luận văn

Trần Như Thanh

ii


ii
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả
nghiên cứu ñược trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa
từng sử dụng cho bảo vệ một học vị nào khác.
Mọi sự giúp ñỡ cho việc hoàn thành luận văn ñều ñã ñược cảm ơn và các
thông tin ñều ñược chú thích một cách cụ thể rõ nguồn gốc.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về số liệu của luận văn này.


Tác giả luận văn



Trần Như Thanh

iii


iii
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



MỤC LỤC
Trang


i

ii

iii

viii

iv

Trang phụ bìa
Lời cảm ơn
Lời cam ñoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Danh mục các bảng
Danh mục các hình xi

MỞ ðẦU

1. Tính cấp thiết của ñề tài 1

2. Mục tiêu và yêu cầu của ñề tài 3

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3

4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài 3

Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI
1.1. Cơ sở khoa học của ñề tài 4

1.2. Cơ sở khoa học của việc khai thác và sử dụng lúa lai hệ hai dòng 5

1.2.1. Bất dục ñực chức năng di truyền nhân cảm ứng nhiệt ñộ (Thermo
Sensitive Genic Male Sterility TGMS)
5

1.2.2. Những ưu ñiểm và hạn chế của lúa lai 2 dòng 7

1.3. Một số thành tựu nghiên cứu về kỹ thuật nhân dòng bất dục ñực chức
năng di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ
8

1.3.1. Những nghiên cứu về vùng sinh thái, thời vụ nhân dòng của các dòng
TGMS

8

1.3.2. Nghiên cứu ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá, chọn thuần và nhân các
dòng TGMS
10

1.3.2.1.

Nghiên cứu ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá 10

1.3.2.2

Chọn thuần và nhân các dòng TGMS 12


iv


iv

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


1.4. Những thành tựu nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất hạt lúa lai F1 hệ 2
dòng cảm ứng nhiệt ñộ (TGMS)
13

1.4.1. Xác ñịnh thời vụ sản xuất hạt lai F1 13

1.4.2. ðảm bảo sự trỗbông và nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ 14

1.4.2.1.

ðảm bảo sự trỗ bông và nở hoa trùng khớp vào thời kỳ an toàn 14

1.4.2.2.

Xác ñịnh ñộ lệnh thời vụ gieo dòng bố và dòng mẹ 15

1.4.2.3.

Các phương pháp dự báo thời gian trỗ bông 17

1.4.2.4.

Các phương pháp ñiều chỉnh sự trỗ bông trùng khớp 19

1.4.3. Tạo quần thể dòng bố, mẹ năng suất cao 20

1.4.3.1.

Chọn ruộng sản xuất 20

1.4.3.2.

Kỹ thuật làm mạ 20

1.4.3.3.

Kết cấu quần thể 21

1.4.3.4.

Kỹ thuật cấy 23

1.4.3.5.

Phân bón cho ruộng cấy 24

1.4.3.6.

Tưới tiêu nước và phòng trừ sâu bệnh 24

1.4.4. Nâng cao tỷ lệ ñậu hạt 25

1.4.4.1.

Các yếu tố ảnh hưởng ñến khả năng thụ phấn chéo 25

1.4.4.2.

Những biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất hạt lai F1 27

1.4.4.3.

ðiều tiết thời gian nở hoa trong ngày và thụ phấn bổ sung 29

1.4.5. Các biện pháp nâng cao chất lượng hạt giống 30

1.4.5.1.

Cách ly 30

1.4.5.2.

Khử lẫn 31

1.4.5.3.

Thu hoạch và bảo quản hạt giống 31

1.5. Những thành tựu trong nghiên cứu và phát triển lúa lai trong và ngoài nước 31

1.5.1. Tình hình phát triển lúa lai ở các nước 31

1.5.2. Tình hình phát triển lúa lai ở Việt Nam trong nhữn năm gần ñây

35


v


v

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


Chương II. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu 39

2.2. Nội dung nghiên cứu 39

2.3. Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 39

2.4. Phương pháp nghiên cứu 39

2.4.1. Công thức thí nghiệm 39

2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm 41

2.4.3. Các biện pháp kỹ thuật 43

2.4.4. Các chỉ tiêu theo dõi 45

2.4.5. Phương pháp phân tích số liệu thí nghiệm 46

Chương III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả nghiên cứu thí nghiệm vụ mùa 2011 tại Thanh Trì - Hà Nội 47

3.1.1. Nhận xét chung về ñiều kiện thực hiện thí nghiệm vụ Mùa 2011 tại
Thanh Trì - Hà Nội.
47

3.1.2.
ðặc ñiểm nông sinh học và một số chỉ tiêu theo dõi trên dòng bố
(R108) và dòng mẹ AMS30S (827S)
48

3.1.3. Bố trí các dòng bố mẹ ñảm bảo trỗ bông và nở hoa trùng khớp 51

3.1.3.1.

Thời gian sinh trưởng từ gieo ñến trỗ 10% của dòng bố R108 và dòng
mẹ AMS30S
53

3.1.3.2.

Diễn biến phát triển lá của dòng S và dòng R trong tổ hợp lai HTY108 55

3.1.4.
Kết quả nghiên cứu về các yếu tố cấu thành năng suất của dòng bố
mẹ trong thử nghiệm cải tiến phương pháp cấy dòng bố và phương
pháp phun GA3 trong sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HYT 108
58

3.1.4.1.

Số khóm/m2 của dòng R (R108) và dòng S (827S)
58

3.1.4.2.

Số bông/khóm của dòng R (R108) và dòng S (827S) vụ Mùa 2011 tại
Thanh Trì – Hà Nội
59

vi


vi

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


3.1.4.3.

Số bông/m2 của dòng bố (R108) và dòng mẹ 827S vụ Mùa 2011 tại
Thanh Trì – Hà Nội.
61

3.1.4.4.

Số hoa/ha của dòng S và dòng R vụ Mùa 2011 tại Thanh Trì - Hà Nội.

62

3.1.4.5.

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất hạt lai F1 vụ Mùa 2011
tại Thanh Trì – Hà Nội
65

3.1.4.6.

Năng suất thực thu hạt lai F1(tạ/ha) ở các phương thức cấy và phương
pháp phun GA3 khác nhau vụ Mùa 2011

66

3.2. Kết quả thí nghiệm vụ xuân 2012 tại Thanh Trì - Hà Nội
69

3.2.1. Nhận xét chung về ñiều kiện thực hiện thí nghiệm vụ Xuân 2012 tại
Thanh Trì – Hà Nội
69

3.2.2. Bố trí các dòng bố mẹ ñảm bảo trỗ bông và nở hoa trùng khớp
70

3.2.2.1.

Thời gian sinh trưởng từ gieo ñến trỗ 10% của dòng bố R108 và dòng
mẹ AMS30S vụ Xuân 2012
70

3.2.2.2.

Diễn biến phát triển lá của dòng S và dòng R trong tổ hợp lai HTY108
vụ Xuân 2012
72

3.2.3. Nghiên cứu ñộng thái trỗ bông và nở hoa của dòng bố và dòng mẹ vụ
Xuân 2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
75

3.2.4. ðánh giá ñộ thuần quần thể và tỷ lệ bất dục hạt phấn của dòng mẹ
827S vụ Xuân 2012

76

3.2.5.
Một số chỉ tiêu của dòng bố và dòng mẹ tổ hợp HYT 108 vụ Xuân
2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
77

3.2.6. Ảnh hưởng của phương pháp phun GA3 ñến chiều cao cây dòng bố
R108 và dòng mẹ 827S vụ Xuân 2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
78

3.2.7. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến tỷ lệ hoa trỗ thoát của dòng S vụ
Xuân 2012 tại Thanh Trì - Hà Nội
79


3.2.8.

Một số chỉ tiêu và yếu tố cấu thành năng suất hạt lai F1 tổ hợp HYT
108 vụ Xuân 2012 tại Thanh Trì – Hà Nội



81


vii


vii

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


3.3. ðánh giá tình hình sâu bệnh trong ñiều kiện tự nhiên của tổ hợp lai
HYT108 vụ mùa 2011 và xuân 2012
83

3.4 ðề xuất quy trình kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HTY 108 cho
ñồng bằng Sông Hồng
84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận 92

2. Kiến nghị 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tài liệu tiếng Việt 94

2. Tài liệu tiếng Anh 97

PHỤ LỤC
1. Xử l ý thống kê số liệu của bảng 3.6, 3.7 và 3.8

2. Xử lý thống kê số liệu của bảng 3.9 và 3.10

viii


viii

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


NHỮNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

ðBSH ðồng bằng sông Hồng
S Dòng mẹ
R Dòng phục hồi tính hữu thụ (Restorer)
TGMS Dòng mẹ bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm với ñiều kiện
nhiệt ñộ (Thermosensitve Genic Male Sterile)
PGMS Dòng mẹ bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm với ñiều kiện
ánh sáng (Photoperiodsensitive Genic Male Sterile)
IRRI International Rice Resarch Institute
GA3 Gibberelic acid
MET Multi-Effect Triazol
WA Bất dục ñực hoang dại (Wild Abortive)
CMS Bất dục ñực tế bào chất (Cytoplasmic Male Sterility)

EGMS Bất dục ñực chức năng di truyền nhân cảm ứng với ñiều kiện
môi trường
Bộ NN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Cục KN&KL Cục Khuyến nông và Khuyến lâm
Viện BVTV Viện Bảo vệ Thực vật
Viện CLT&CTP Viện cây Lương thực và cây Thực phẩm
TTNC&PT
Lúa lai
Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai
CS Cộng sự
TB Trung bình
TGST Thời gian sinh trưởng
ð/C ðối chứng
NSLT Năng suất lý thuyết
NSTT Năng suất thực thu

ix


ix

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………




DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng Tên bảng
Trang

1.1.
Năng suất hạt lai F1 của các công thức cấy dòng R
22

1.2.
Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến tỷ lệ ñậu hạt và năng
suất thực thu
27

1.3. Diện tích và năng suất sản xuất lúa lai ñại trà tại Việt Nam từ
1998 – 2012
34

1.4. Diện tích, năng suất, sản lượng hạt F1 sản xuất tại Việt Nam thời
kỳ 1998-2012
35

2.1. Các công thức bố trí thí nghiệm 41

2.2. Sơ ñồ bố trí thí nghiệm 42

3.1. ðặc ñiểm nông sinh học và một số chỉ tiêu của dòng bố R108 và
dòng mẹ AMS30S (827S) Mùa 2011 tại Thanh Trì – Hà Nội
50

3.2. Thời gian sinh trưởng từ gieo ñến trỗ 10% của dòng bố R108 và
dòng mẹ 827S vụ Mùa tại Vĩnh Quỳnh – Thanh Trì – Hà Nội
53

3.3. Thời gian sinh trưởng từ gieo ñến trỗ 10% của dòng S và R trong

tổ hợp lai HYT108
54

3.4. ðộng thái ra lá của dòng S và dòng R trong tổ hợp lai HTY108,
vụ Mùa 2011 Thanh Trì - Hà Nội
56

3.5. Số khóm/m2 của dòng bố và dòng mẹ vụ Mùa 2011 tại Thanh
Trì – Hà Nội
59

3.6. Số bông/khóm của dòng R (R108) và dòng S (827S) 60

3.7.
Số bông/m2 dòng bố (R108) và dòng mẹ 827S
62

3.8. Số hoa/ha của dòng S và dòng R (triệu hoa)/ha 64

3.9. Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất hạt lai F1 tổ hợp
HYT108 vụ Mùa 2011 tại Thanh Trì - Hà Nội
66

3.10. Năng suất thực thu hạt lai F1 (tạ/ha) vụ Mùa 2011 67

3.11. Thời gian sinh trưởng từ gieo ñến trỗ 10% của dòng bố R108 và
dòng mẹ AMS30S (827S) vụ Xuân 2012 tại Vĩnh Quỳnh –
71

x


x

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


Thanh Trì – Hà Nội
3.12. ðộng thái ra lá của dòng S và dòng R trong tổ hợp lai HTY108,
vụ Xuân 2012
73

3.13. ðộng thái trỗ bông và nở hoa của dòng bố R108 và dòng mẹ
827S vụ Xuân 2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
76

3.14. ðộ thuần quần thể và tỷ lệ cây bất dục hạt phấn của dòng mẹ
827S vụ Xuân 2012
77

3.15. Một số chỉ tiêu của dòng bố và dòng mẹ tổ hợp HYT 108 vụ
Xuân 2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
78

3.16.
Ảnh hưởng của phương pháp phun GA3 ñến chiều cao cây
dòng bố R108 và dòng mẹ 827S vụ Xuân 2012 tại Thanh Trì
– Hà Nội
79

3.17. Ảnh hưởng của phương pháp phun GA3 ñ
ến tỷ lệ hoa trỗ
thoát và vỏ trấu không khép của dòng S vụ Xuân 2012
80

3.18. Một số chỉ tiêu và yếu tố cấu thành năng suất hạt lai F1 tổ hợp
HYT 108 vụ Xuân 2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
82

3.19. Mức ñộ sâu bệnh gây hại trên tổ hợp lai HYT 108 vụ mùa 2011
và xuân 2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
83


xi


xi

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình Tên hình
Trang
3.1.
Ngày 30/7/2011 cấy dòng mẹ AMS30s gặp mưa nhỏ

47

3.2.
Dạng hình dòng mẹ AMS30S(827S)
49

3.3.
Dạng hình dòng bố R108
49

3.4.
Dòng 827S (AMS30s) và dòng R108 phân hóa mầm hoa
trùng nhau
51

3.5.
Chụp 29/9/2011 Dòng bố và dòng mẹ trỗ bông trùng khớp lý
tưởng
52

3.6.
Tiến ñộ ra lá của dòng bố R108 và dòng mẹ 827S vụ Mùa
2011
57

3.7.
Hạt lai F1 ñậu hạt thấp do khi trỗ bông gặp mưa bão
68

3.8.

Chụp 25/05/2012 dòng bố và dòng mẹ trỗ bông trùng khớp lý
tưởng
71

3.9.
Tiến ñộ ra lá của dòng bố R108 và dòng mẹ 827S vụ Xuân
2012
74

3.10.
Trình diễn 2200 m2 sản xuất F1 tổ hợp HYT 108 vụ Xuân
2012 tại Thanh Trì – Hà Nội
82



1


1
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………



MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Cây lúa (Oryza sativa L) là một trong ba cây lương thực quan trọng bậc
nhất của con người, ñặc biệt là người Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ la tinh
trong ñó có Việt Nam. Gần ñây, vấn ñề khủng hoảng lương thực, an ninh
lương thực cho mỗi quốc gia và thế giới trở thành một vấn ñề cấp bách. Trong

hoàn cảnh sự tăng năng suất của lúa bị giảm sút do môi trường trồng lúa bị
suy thoái, thiên tai dịch bệnh nhiều; khả năng mở rộng diện tích sản xuất lúa
bị hạn chế. Do ñó việc tăng nhanh sản lượng lúa là một việc cần thiết. Những
năm gần ñây, năng suất của giống lúa thuần ñã gần kịch trần. Việc nghiên cứu
khai thác ưu thế lai ñã trở thành một giải pháp quan trọng ñể tạo ra những giống
lúa mới có năng suất cao. Lúa lai là một trong những thành tựu khoa học nông
nghiệp lớn nhất trong thập kỷ 80, là một tiến bộ kỹ thuật ñã ñược ứng dụng vào
nước ta với tốc ñộ nhanh chóng, trên quy mô ngày càng rộng lớn. Năng suất lúa
lai cao hơn lúa thuần từ 20% - 30% không chỉ ở Trung Quốc mà còn ở hàng
loạt các nước trên thế giới. Như vậy sử dụng ưu thế lai ở lúa là một trong những
chiến lược quan trọng ñể tăng năng suất lúa. Lúa lai cũng ñã ñược ñưa vào khảo
nghiệm và nhanh chóng phát triển ở nước ta.
Ở Việt Nam từ năm 1998 ñến nay, diện tích gieo cấy lúa lai tăng nhanh
chóng: năm 1998 với diện tích 200.000 ha, năng suất bình quân là 6,54 tấn/ha
ñến năm 2012 diện tích lúa lai ñạt khoảng 613.117 ha, năng suất 6,48 tấn/ha.


Về sản xuất hạt giống: năm 1998, diện tích sản xuất hạt lai mới ñạt 340
ha cho năng suất 2,2 tấn/ha, ñến năm 2012 diện tích sản xuất hạt lai tăng lên
2.100 ha năng suất ñạt 2,3 tấn/ha.
Lượng giống hạt lúa lai F
1
ñược sản xuất ở trong nước chỉ ñáp ứng ñược
khoảng 20% - 25% nhu cầu sản xuất và giá thành còn cao.

2


2
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

Bằng con ñường nhập nội, Việt Nam ñã ñưa vào phát triển rộng một số tổ
hợp lúa lai 3 dòng mới như Nhị ưu 63, San ưu 63, Bắc ưu 64, Bắc ưu 903, Nhị
ưu 838 (Trung Quốc), B-te 1 (Ấn ðộ), SL-8H (Aghitech-Phiplippines). ðồng
thời các nhà khoa học trong nước ñã chọn tạo ñược một số tổ hợp lúa lai 3 dòng
mới như: HYT57, HYT83, HYT92, HYT100 và một số tổ hợp lúa lai 2 dòng
như:

VL20, VL24, LC25, HC1, TH3-3, TH3-4, TH3-5, TH5-1, HYT102,
HYT103, HYT108 Các giống lúa trên ñược trồng ñại trà ở các tỉnh phía Bắc,
ðồng bằng sông Hồng, Bắc trung bộ và các tỉnh ðồng bằng Nam trung bộ
(Nguyễn Trí Hoàn, 2010)[12].
Tổ hợp lúa lai HYT 108 là tổ hợp lúa lai 2 dòng ñược lai tạo ở trong nước.
HYT108 là giống lúa lai có năng suất cao, thời gian sinh trưởng ngắn, cơm
ngon thích hợp cho vụ Xuân muộn, Mùa sớm ở vùng ðBSH và miền núi phía
Bắc, Hè thu ở các tỉnh Bắc Trung Bộ. Tuy nhiên việc mở rộng sản xuất tổ hợp
lúa lai HYT 108 còn bị hạn chế do giống mới ñược công nhận chưa sản xuất
thử, chưa có nghiên cứu ñầy ñủ về công nghệ sản xuất hạt lai F
1
. Trong sản
xuất hạt lai tổ hợp HYT102, HYT103 có cùng dòng mẹ AMS30s năng suất hạt
lai mới chỉ ñạt xấp xỉ 2 tấn/ha, giá thành sản xuất hạt lai còn cao, nông dân
tham gia sản xuất thu nhập còn thấp. Nguyên nhân chính gây năng suất hạt lai
thấp ngoài yếu tố khí hậu, thời tiết còn do nguồn phấn bố ít. Theo kinh nghiệm
của Trung Quốc và Việt Nam dòng bố cứ 100 triệu hoa/ha, dòng mẹ 300 triệu
hoa/ha thì cho năng suất hạt giống cao. Tuy nhiên phương pháp cấy thông
thường trong thực tế số hoa dòng bố chỉ ñạt khoảng 50 ñến 60 triệu hoa/ha.
Do vậy, ñể tăng số hoa bố và tỷ lệ ñậu hạt chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề
tài: “Nghiên cứu cải tiến phương pháp cấy dòng bố và sử dụng GA

3

nhằm
tăng năng suất hạt lai F
1
tổ hợp HYT 108”.


2. Mục tiêu và yêu cầu của ñề tài:

3


3
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


2.1. Mục tiêu
- ðưa ra phương thức cấy dòng bố và cách sử dụng GA
3
hợp lý cho tổ hợp lai
HYT108.
- Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất hạt lai F
1
, tổ hợp HYT 108 ñạt
năng suất từ 2-3 tấn/ha.
2.2. Yêu cầu
- Biết cách bố trí thí nghiệm, quan sát, theo dõi ñánh giá, ño ñếm tất cả các chỉ
tiêu có liên quan ñến ñề tài.
- Biết cách thu thập, xử lý số liệu ñể hoàn thành luận văn.

3.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
3.1.1. Xác ñịnh những thông số chính của quần thể dòng bố, mẹ hợp lý trong
sản xuất hạt lai của tổ hợp HYT 108.
3.1.2. Xác ñịnh kỹ thuật sử dụng GA
3
ñể nâng cao tỷ lệ ñậu hạt và năng suất
hạt lai F
1
.
3.1.3. Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai F
1
ñối với tổ
hợp lúa lai 2 dòng HYT 108 ñạt năng suất từ 2-3 tấn/ha

ở ðồng bằng Bắc bộ.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Hoàn thiện quy trình kỹ thuật sản xuất hạt lai F
1
tổ hợp lúa lai HYT108, góp
phần làm tăng năng suất hạt giống lúa lai F
1
, tiết kiệm diện tích và hạ giá
thành hạt giống.
- ðóng góp vào việc phát triển mở rộng sản xuất lúa lai trong nước.
4. ðối tượng, phạm vi nghiên cứu của ñề tài
- Các phương thức cấy dòng bố, mẹ hợp lý cho tổ hợp HYT108
- Cách sử dụng GA
3

ảnh hưởng ñến năng suất hạt lai tổ hợp HYT108
- Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất hạt lai F
1
, tổ hợp HYT 108

4


4
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI
1.1. Cơ sở khoa học của ñề tài
ðể sản xuất hạt giống lúa lai hệ 2 dòng phải tuân thủ theo hai bước cơ
bản là: Nhân dòng TGMS (Dòng mẹ) và sản xuất hạt giống lúa lai F1.
Quá trình sản xuất hạt giống lúa lai, dòng mẹ ñược thụ phấn chéo, nghĩa
là ñược thụ tinh bởi dòng bố. Vì thế ở ruộng sản xuất hạt giống lúa lai, dòng
mẹ và dòng bố phải cấy xen kẽ nhau ñể tạo ñiều kiện cho quá trình giao phấn.
Sản xuất hạt giống lúa lai hệ hai dòng sử dụng dòng mẹ là dòng bất dục
ñực di truyền nhân mẫm cảm với ñiều kiện nhiệt ñộ (dòng TGMS), ñể ñảm
bảo chúng ta cần tập trung vào các vấn ñề sau:
- Xác ñịnh ñặc ñiểm của dòng TGMS phù hợp với mục ñích khai thác là sản
xuất hạt lai F1.
- Xác ñịnh thời vụ gieo cấy dòng bố và dòng mẹ, khoảng cách gieo cấy giữa
dòng bố và dòng mẹ ñể ñảm bảo sự trỗ bông an toàn và trùng khớp.
- Xác ñịnh kết cấu quần thể dòng bố và dòng mẹ hợp lý.
- Tăng tỷ lệ ñậu hạt.
Tỷ lệ thụ phấn chéo phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng nhất là sự

trỗ bông và nở hoa trùng khớp của dòng bố và dòng mẹ, tư thế truyền phấn
thuận lợi, khả năng tiếp nhận phấn một cách có hiệu quả của dòng mẹ, khả
năng cho phấn của dòng bố và nhiều yếu tố khác.
Ta cần tiến hành tốt các biện pháp kỹ thuật về quản lý ñồng ruộng ñể
ñạt ñược số bông, số hoa của dòng bố và dòng mẹ hợp l ý nhất trên ñơn vị diện
tích.


1.2. Cơ sở khoa học của việc khai thác và sử dụng lúa lai hệ hai dòng

5


5
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


Lúa lai hệ hai dòng là bước tiến mới của con người trong công cuộc ứng
dụng ưu thế lai ở cây lúa. Hai công cụ cơ bản ñể phát triển hệ lúa lai hai dòng
là dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân mẫm cảm với nhiệt ñộ, ký hiệu
là TGMS (Thermosensitive Genic Male Sterility) và bất dục ñực chức năng di
truyền nhân mẫn cảm với chu kỳ chiếu sáng ký hiệu là PGMS
(Photoperiodsensitive Genic Male Sterility). Tính chuyển hoá từ bất dục sang
hữu dục và ngược lại ở dòng TGMS và dòng PGMS gây ra do ñiều kiện môi
trường. Vì vậy, loại bất dục kiểu này ñược gọi là bất dục ñực chức năng di
truyền nhân cảm ứng với ñiều kiện môi trường (Environmentsensitive Genic
Male Sterility).
1.2.1. Bất dục ñực chức năng di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ (Thermo
sensitive Genic Male Sterility - TGMS)
Năm 1988, Maruyama và công sự ñã nghiên cứu phát hiện ra dòng

TGMS có tên là Anongs thông qua quá trình ñột biến tự nhiên. Dòng TGMS
này sẽ bất dục nếu thời kỳ phân chia tế bào mẹ hạt phấn gặp nhiệt ñộ trên 25
0
C.
Anongs là dòng TGMS ñầu tiên ñược phát hiện, bất dục kiểu này thuộc dạng
hình Indica.
Theo Nguyễn Thị Trâm [31], kiểu bất dục ñực chức năng di truyền nhân
cảm ứng với nhiệt ñộ ñặc trưng cho loài phụ Indica là dòng Anongs, giới hạn ñể
chuyển hoá hữu dục sang bất dục ở khoảng nhiệt ñộ 23 - 26
0
C.
Dòng TGMS nói chung bất dục ñực khi gặp nhiệt ñộ trung bình ngày
cao và hữu dục khi gặp nhiệt ñộ trung bình ngày thấp vào thời kỳ lúa phân hoá
ñòng từ cuối bước 3 ñến ñầu bước 6 (khoảng 12 - 20 ngày trước trỗ). Thời kỳ
này gọi là thời kỳ cảm ứng. Gen kiểm soát sự thay ñổi tính dục của dòng
TGMS phụ thuộc vào ñiều kiện nhiệt ñộ là một cặp gen lặn, ký hiệu là tms.
Gen tms hoạt ñộng hai chức năng:
Biểu hiện bất dục Hữu dục Bán bất Bất dục Bất dục

hữu dục sinh lý dục sinh lý

6


6
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


(ảnh hưởng của BLT FT ST BUT
nhiệt ñộ hoặc ñộ dài ngày).

Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến sự chuyển hoá tính dục của dòng TGMS
Ghi chú:
- BLT: Biological Lower Temperature: Nhiệt ñộ giới hạn sinh học dưới
- FT: Fertile Temperature: Nhiệt ñộ gây hữu dục
- ST: Sterile Temperature: Nhiệt ñộ gây bất dục.
- BUT: Biological Upper Temperature: Nhiệt ñộ giới hạn sinh học trên

ðiều khiển sự tạo thành hạt phấn hữu dục và tự kết hạt khi gặp nhiệt ñộ
dưới 24
0
C và ñiều khiển tạo thành hạt phấn bất dục khi gặp nhiệt ñộ cao trên
25
0
- 27
0
C. Dòng mang gen hoạt ñộng hai chức năng như vậy gọi là dòng bất
dục ñực chức năng di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ. Cặp gen lặn tms
trong nhân tế bào hoạt ñộng có ñiều kiện và chỉ biểu hiện ra tính trạng khi
ñiều kiện thích hợp xuất hiện ñúng vào thời kỳ cảm ứng. Thời kỳ cảm ứng của
các dòng khác nhau biến ñộng từ 12 - 18 ngày (từ khi tế bào mẹ hạt phấn hình
thành ñến kết thúc phân chia giảm nhiễm). Nhiệt ñộ tới hạn gây bất dục của
các dòng có thể rất khác nhau (từ 23 - 29
0
C).

Dòng bất dục ñực TGMS, khi nhiệt ñộ trung bình ngày xuống thấp hơn
hoặc bằng giới hạn sinh học dưới, cây bị bất dục sinh lý. Khi nhiệt ñộ tăng lên
và diễn biến trong khoảng từ nhiệt ñộ giới hạn dưới ñến nhiệt ñộ tới hạn gây
hữu dục thì dòng TGMS sẽ hữu dục. Khi nhiệt ñộ trung bình ngày diễn biến
trong khoảng từ ñiểm nhiệt ñộ tới hạn gây hữu dục ñến ñiểm tới hạn gây bất

dục trong thời kỳ cảm ứng thì dòng TGMS trở nên bán bất dục. Vào ñiều kiện
này, nếu bố trí nhân dòng mẹ thì năng suất sẽ thấp, nếu sản xuất hạt lai thì sẽ
lẫn hạt tự thụ làm giảm chất lượng lô giống. Nhiệt ñộ môi trường cao hơn
nhiệt ñộ tới hạn gây bất dục thì dòng TGMS sẽ bất dục hoàn toàn, khi ñó sản
xuất hạt lai rất an toàn.

1.2.2. Những ưu ñiểm và hạn chế của lúa lai hai dòng

7


7
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


- Các dòng EGMS là những dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân
mang gen lặn ñiều khiển tính cảm ứng với ñiều kiện môi trường. Vì vậy, trong
nhân dòng không cần sự tham gia của dòng duy trì (dòng B). Chỉ cần ñiều
chỉnh thời vụ gieo các dòng bất dục sao cho thời kỳ cảm ứng (12 - 18 ngày
trước trỗ) trùng vào ngưỡng nhiệt ñộ hoặc thời gian chiếu sáng phù hợp cho
mỗi dòng là có thể thu ñược hạt tự thụ.
- Do bất dục ñực ñược kiểm soát bởi các gen lặn nên hầu hết các giống
lúa thường ñều là dòng phục hồi cho các dòng EGMS. Như vậy việc chọn
dòng phục hồi là dòng phổ cập hơn có thể mở rộng phạm vi ra một loài phụ,
khả năng tạo ra một tổ hợp có ưu thế lai cao nhiều hơn so với hệ ba dòng.
- Kiểu gen kiểm tra dòng EGMS dễ dàng ñược chuyển sang các dòng
giống khác, tạo ra các dòng bất dục mới với nguồn di truyền khác nhau, tránh
nguy cơ ñồng tế bào chất và thu hẹp phổ di truyền.
- Tính bất dục của EGMS không liên quan ñến tế bào chất, vì vậy ảnh hưởng
xấu của kiểu bất dục hoang dại “WA” ñược khắc phục, khả năng kết hợp giữa

năng suất cao và chất lượng tốt dễ ñược thực hiện.
- Sử dụng dòng EGMS ñể sản suất hạt lai F1 sẽ giảm ñược một lần lai
trong chu kỳ sản xuất hạt giống, vì vậy có thể hạ giá thành hạt giống.
- Do phạm vi chọn dòng bố rộng nên cải tiến ñược chất lượng, khả năng
chống chịu và khả năng thích ứng của lúa thương phẩm. Mặt khác, có thể dễ
dàng chuyển gen tương hợp rộng vào các dòng EGMS ñể khắc phục một số
khó khăn khi lai xa, nhờ vậy tạo ñược giống lai siêu cao với năng suất trung
bình từ 9 - 13 tấn/ha/vụ, theo Nguyễn Thị Trâm, 2002 [30] và Nguyễn Văn
Hoan, 2000 [18].
Tuy nhiên, lúa lai hai dòng còn bộc lộ những hạn chế nhất ñịnh. Nguyễn
Thị Trâm, [31] cho biết:
- Sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng vẫn phải tiến hành hàng vụ và ñảm bảo
quy trình nghiêm ngặt như sản xuất lúa lai hệ ba dòng. Quá trình sản xuất tốn

8


8
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


nhiều lao ñộng thủ công nặng nhọc và chịu nhiều rủi ro khi ñiều kiện khí hậu
thay ñổi nhất ñịnh.

- Các dòng EGMS rất mẫn cảm với ñiều kiện ngoại cảnh, mà ñiều kiện
nhiệt ñộ lại biến ñổi thất thường do vậy năng suất hạt lai thấp, ñộ thuần kém,
dẫn ñến chất lượng, ưu thế lai suy giảm gây thiệt hại cho sản xuất ñại trà.
1.3. Một số thành tựu nghiên cứu về kỹ thuật nhân dòng bất dục ñực chức
năng di truyền nhân cảm ứng với nhiệt ñộ
1.3.1. Những nghiên cứu về vùng sinh thái, thời vụ nhân của các dòng

TGMS
Khi nhân dòng TGMS phải ñặc biệt chú trọng ñến việc chọn vùng sinh
thái và bố trí thời vụ sao cho dòng bất dục phân hóa ñòng từ bước 3 ñến bước
6 (12 - 18 ngày trước trỗ bông) ở ñiều ñiện nhiệt ñộ thấp (dưới 24
0
C) ñể hạt
phấn không bị thui chột và cây lúa kết hạt bình thường như lúa thuần. Ở nước
ta, một số vùng có nhiệt ñộ tương ñối thấp thích hợp cho việc nhân dòng mẹ
của lúa lai hai dòng trong vụ hè là Sapa, ðà Lạt, ðaklak, Tam ðảo, Sơn La
Trong ñiều kiện của vùng ñồng bằng sông Hồng, nếu trong vụ Mùa ñiều khiển
ñể dòng mẹ trỗ bông sau 20 tháng 10, kết thúc trước tháng 12 và trong vụ
Xuân trỗ vào cuối tháng 3 ñến ñầu tháng 4 (tuỳ thuộc vào các dòng khác nhau)
thì dòng mẹ sẽ có tỷ lệ hạt phấn hữu dục và tỷ lệ ñậu hạt cao. Hạt này tiếp tục
nhân dòng hoặc ñem sản xuất hạt lai F1 (Nguyễn Trí Hoàn, 2010) [13].
Theo Nguyễn Thị Gấm, 1996 [11] và Phạm Ngọc Lương, 2000 [24],
các dòng TGMS-7, TGMS-11, TGMS-VN1, TGMS-VN3, TGMS-VN7,
TGMS-VN8 có thể nhân ñược tại vùng Hà Nội, nếu bố trí thời vụ gieo sao cho
chúng trỗ bông vào khoảng 15 - 20 tháng 4 (ñối với vụ ðông - Xuân), 5 - 20
tháng 12 (ñối với vụ Thu - ðông). ðối với các dòng khác như VN-01 và 20S,
khi nhân dòng nên tiến hành bố trí thời vụ sao cho lúa trỗ bông vào ñầu ñến
trung tuần tháng 4 hoặc từ trung tuần tháng 11 ñến cuối tháng 11 hàng năm,
Lâm Quang Dụ, 1999 [9].

9


9
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

Nghiên cứu về thời vụ nhân dòng, dòng T1S96 tại vùng ñồng bằng Bắc
bộ, Nguyễn Thị Trâm, 2003 [32] cho biết: Bố trí gieo mạ dòng T1S96 vào
ngày 15/12 ñến 20/12 là phù hợp và cho năng suất cao nhất khi nhân dòng.
Theo Nguyễn Văn Hoan, 2000 [18]. Dựa trên bản chất di truyền và tài liệu khí
tượng thống kê nhiều năm, ở miền Bắc nước ta có 2 giai ñoạn mà nhiệt ñộ môi
trường có thể phù hợp trong thời kỳ chuyển hoá ñể nhân dòng TGMS. ðó là
từ 10 - 30/3 và từ 15 - 25/11. Dòng TGMS phân hoá vào hai giai ñoạn trên và
sẽ trỗ bông vào giai ñoạn tương ñối phù hợp, trong ñó từ 10 - 30/3 là thuận lợi
hơn và chắc chắn hơn.
Tốt nhất là các dòng TGMS ñược nhân trong vụ Xuân ở vùng núi có ñộ
cao từ 500 - 1.000 mét so với mặt nước biển, còn nếu nhân vào mùa Hè hoặc
mùa Thu thì phải tiến hành ở nơi có nguồn nước lạnh và tưới tiêu thuận lợi.
Nguyễn Thị Trâm, 2002 [30] cho biết: Hiện nay, người ta còn sử dụng biện
pháp tưới nước lạnh vào thời kỳ cảm ứng của dòng TGMS. Nguồn nước lạnh
có thể lấy từ vùng núi cao khoảng 1.000 mét, hoặc từ giếng nước ngầm. Mức
nước tưới phải sâu ñể ngập ñòng non ñang phân hoá, ñồng thời chảy liên tục
ñể tránh nhiệt ñộ tăng cao. Nhiệt ñộ của nước tưới cần giữ ở mức 19 – 21
0
C
trong ñiều kiện như vậy thì nhiệt ñộ không khí cao từ 24,5 – 35
0
C dòng
TGMS vẫn cho hạt hữu dục.
ðể nhân duy trì các dòng TGMS ñạt ñược sản lượng và chất lượng hạt
giống cao, cần phải tiến hành theo trình tự: Chọn lọc duy trì sản xuất hạt giống
gốc, nhân giống siêu nguyên chủng và sau ñó là nhân giống nguyên chủng.
Trong quá trình duy trì dòng bất dục TGMS phải: Tiến hành khảo sát nguồn
nước lạnh với nhiệt ñộ từ 19 – 21
0
C . Hệ thống tưới tiêu của ruộng nhân giống

phải ñồng bộ. Cấy dày hợp lý ñảm bảo cho ñòng non của quần thể phát triển
ñồng ñều, phân ñạm ñược bón sớm, phòng trừ sâu bệnh kịp thời, ñể cho cây lúa
sinh trưởng khoẻ mới cho sản lượng cao. Lúc lúa trỗ khoảng 5% thì phun GA3,
với lượng 45 - 75gam/ha. Cách ly nghiêm ngặt, có thể cách ly không gian (cách

10


10
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


ruộng nhân giống ít nhất là 500 m) và có thể cách ly thời gian, ñảm bảo ruộng
nhân giống trỗ trước hoặc trỗ sau ruộng bên cạnh 25 ngày. Doãn Hoa Kỳ,
(1996) [16]. Phải ñặc biệt quan tâm ñến thông số nhiệt ñộ bình quân trong ngày
ở tất cả các vùng sinh thái dự kiến lựa chọn ñể nhân dòng TGMS. Giới hạn
nhiệt ñộ không ñược vượt quá ngưỡng cho phép là 16
0
C < t
0
< 26
0
C, thời kỳ
trước trỗ 15 - 20 ngày, Nguyễn Công Tạn, 2002 [28].
1.3.2. Nghiên cứu ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá, chọn thuần và nhân các
dòng TGMS
1.3.2.1. Nghiên cứu ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá
Do trong nhân các dòng TGMS ñược sử dụng trong sản xuất hạt lúa lai
F1 hệ hai dòng mang gen kiểm soát tính trạng bất dục ñực mẫn cảm với nhiệt
ñộ nên tính ổn ñịnh của tính trạng này không cao. Mặt khác, gen này bị tác

ñộng của nhiều gen phụ khác nên ngưỡng chuyển hoá bất dục của các dòng
cũng khác nhau. ðể khai thác các dòng TGMS có hiệu quả trước hết cần nghiên
cứu xác ñịnh ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá và ñộ dài của giai ñoạn chuyển hoá
làm cơ sở cho việc thực hiện công nghệ lúa lai hai dòng.
ðể xác ñịnh ñược ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá của các dòng TGMS cần
thực hiện các thí nghiệm trong ñiều kiện chủ ñộng khống chế chính xác các
thông số về nhiệt ñộ, ẩm ñộ và cường ñộ chiếu sáng trong ñiều kiện nhà khí
hậu nhân tạo (Phytotron) và ñược thực hiện qua các bước xử lý.
- Xử lý lần 1: Trồng 100 cây bất dục trong 20 chậu, mỗi chậu 5 cây, khi
các cá thể trải qua quá trình phân hoá ñòng non cuối bước 4 thì ñưa 10 chậu
vào Phytotron có nhiệt ñộ là 24
0
C, xử lý 4 ngày ñêm với nhiệt ñộ là: ngày 4
giờ 22
0
C, 4 giờ 24
0
C và 4 giờ 25
0
C và ñêm là 22
0
C; cường ñộ chiếu sáng
5.000 - 10.000 lux. Sau ñó chuyển ra ngoài và lưu giữ trong ñiều kiện tự nhiên
có nhiệt ñộ bình quân trên 27
0
C và dưới 32
0
C. Khi cây lúa trỗ bông tiến hành
kiểm tra hạt phấn trên kính hiển vi và bao cách ly ñể cho chúng tự thụ phấn,
sau ñó ñánh giá tỷ lệ kết hạt tự thụ.

11


11
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


- Xử lý lần 2: Khi cây lúa ñến giai ñoạn phân hoá ñòng non cuối bước 5
ñưa 10 chậu còn lại vào nhà khí hậu nhân tạo và xử lý theo trình tự: 24
0
C
trong 4 ngày sau ñó ñưa ra ñiều kiện tự nhiên có nhiệt ñộ bình quân/ngày cao
hơn 27
0
C. Tiến hành kiểm tra hạt phấn, chụp cách ly, quan sát tỷ lệ tự thụ.
ðánh giá ngưỡng nhiệt ñộ chuyển hoá của các dòng TGMS: Nếu 2 lần
xử lý toàn bộ 100 cá thể ñều bất dục phấn thì ngưỡng nhiệt ñộ khởi ñiểm bất
dục của dòng TGMS nghiên cứu là 24
0
C.
Theo Doãn Hoa Kỳ, 1996 [16], nhiệt ñộ tới hạn gây bất dục của dòng
Pei ải 64S là 23,30C, nhiệt ñộ mức giới hạn cao 25,50C, ðối với dòng Hương
125S là 23,10C, nhiệt ñộ giới hạn cao là 240C. Thời gian mẫn cảm là bước 5,
6 phân hoá ñòng non của cây lúa (giai ñoạn từ hình thành nhị ñực ñến giai
ñoạn phân chia giảm nhiễm tế bào mẹ hạt phấn).
Về thời kỳ mẫn cảm với nhiệt ñộ của một số dòng TGMS: Dòng Hương
125S, T24S, T25S, T26S, T27S, và T29S, thời kỳ mẫn cảm là bước 4, bước 5,
dòng SE21 là bước 3, bước 4, Lê Hữu Khang, 1999 [19]. Các dòng VN-01 là
24

0
C; 20S là 23,9
0
C và 25S là 26,5
0
C, Lâm Quang Dụ, 1999 [9]. ðối với dòng
T1S96 thời kỳ cảm ứng kéo dài 8 ngày (10 - 18 ngày trước trỗ bông) và nhiệt
ñộ tới hạn gây hữu dục của dòng 103S, T1S96 là 24
0
C và dòng T29S là
23,5
0
C. Nguyễn Trí Hoàn, 2010 [12], Nguyễn Thị Trâm, Trần Văn Quang,
2003 [32].
1.3.2.2. Chọn thuần và nhân các dòng TGMS
Theo Nguyễn Trí Hoàn, (Nguyễn Công Tạn, 2002) [28], ñối với việc
chọn thuần và nhân các dòng TGMS, phải dựa vào ñặc tính di truyền của từng
dòng mà áp dụng một cách linh hoạt các bước sau ñây:
Bước 1 (vụ 1): Chọn 100 cây dòng TGMS ñiển hình và trồng vào chậu
mỗi cây 1 chậu, ñến giai ñoạn cây lúa bắt ñầu phân hoá ñòng phải chủ ñộng
tạo ñiều kiện nhiệt ñộ cao > 24
0
C và < 32
0
C , bao cách ly từng cây ñể chọn ra
những cá thể bất dục hoàn toàn. Chọn và chuyển gốc rạ của các cây có tỷ lệ

12

12
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


hạt phấn bất dục 100% và không có hạt tự thụ vào các chậu hoặc ô của vườn
chọn lọc, ñể ñánh giá khả năng chuyển hoá hữu dục và tỷ lệ kết hạt tự thụ.
Cần tính toán ñể ñiều khiển sao cho thời kỳ mẫn cảm của từng dòng (bước 4 -
bước 6 phân hoá ñòng) rơi vào thời ñiểm có nhiệt ñộ phù hợp, cho pha hữu
dục của dòng TGMS (nhiệt ñộ 16
0
C- 23
0
C). Những nơi không có phòng khí
hậu nhân tạo phải chọn và nhân vô tính ñể cho các cá thể trải qua phân hoá
ñòng từ bước 4 ñến bước 6 ở vùng có nhiệt ñộ không khí trung bình trong
ngày thấp hơn ngưỡng chuyển hoá hữu dục. Tiến hành bao cách ly các cây ñã
chọn, theo dõi ñánh giá ñể chọn những cây ñiển hình cho dòng và có ñộ hữu
dục cao.
Bước 2 (vụ 2): Trồng 30 - 50 hạt của mỗi khóm ñược chia thành 2 lô thí
nghiệm trong ñiều kiện nhiệt ñộ cao thích hợp cho sản xuất hạt lai F1: Lô 1
ñánh dấu và chọn những cây bất dục hạt phấn 100%. Lô thứ 2 tiến hành lai thử
ñể xác ñịnh khả năng thụ phấn chéo và ưu thế lai. Trên cơ sở ñánh giá 2 lô thí
nghiệm nêu trên, vụ tiếp theo hỗn hợp lại số hạt của những dòng ñược lựa
chọn làm hạt giống gốc.
Bước 3 (vụ 3): Dùng nguồn hạt giống gốc ñã chọn ñể sản xuất hạt giống
tác giả trong ñiều kiện cách ly nghiêm ngặt và nhiệt ñộ phù hợp.
Bước 4 (vụ 4): Nhân hạt nguyên chủng trong ñiều kiện cách ly nghiêm ngặt
và nhiệt ñộ thích hợp. ðiều kiện nhiệt ñộ thích hợp ñể nhân dòng TGMS ñó là
tối thiểu có 4 tuần liên tục dao ñộng chung quanh thời kỳ cảm ứng có nhiệt ñột
thấp (ngày < 26

0
C, ñêm > 16
0
C). Xác ñịnh thời vụ gieo cấy sao cho dòng
TGMS có thời kỳ trước trỗ 10 - 25 ngày trùng với tuần 2 và tuần 3 của tháng
có nhiệt ñộ thấp.
1.4. Những thành tựu nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất hạt giống lúa lai
F1 hệ hai dòng cảm ứng với nhiệt ñộ (TGMS)
Thành công của việc sản xuất hạt giống lúa lai F1 phụ thuộc vào nhiều
biện pháp kỹ thuật, tập trung vào các vấn ñề chính sau:

13


13
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………


- Xác ñịnh thời vụ gieo dòng bố, mẹ
- ðảm bảo sự trỗ bông và nở hoa trùng khớp giữa dòng bố và dòng mẹ
- Tạo quần thể ñể dòng bố, mẹ ñạt năng suất cao
- Nâng cao tỷ lệ ñậu hạt
- ðảm bảo chất lượng hạt giống lai F1.
1.4.1. Xác ñịnh thời vụ sản xuất hạt lai F1
Muốn sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng thành công cần bố trí thời vụ sao
cho lúa mẹ (dòng TGMS), trong thời kỳ phân hóa ñòng từ bước 5 ñến 6 gặp
ñiều kiện nhiệt ñộ cao (> 27
0
C). Ở vùng ñồng bằng sông Hồng trong vụ xuân
nếu cho lúa trỗ sau 20/5 và vụ mùa cho lúa trỗ trước 15/9, ñây là thời vụ thuận

lợi cho việc sản xuất hạt lai F1, Nguyễn Trí Hoàn, 2010 [15]. Tác giả Nguyễn
Thị Trâm, 2002 [30, 108-109] cho rằng: Trong ñiều kiện miền Bắc Việt Nam
nên sử dụng các dòng TGMS ñể sản xuất hạt lúa lai vào mùa Hè (mùa có nhiệt
ñộ cao), ñó là một khó khăn lớn, vì mùa Hè thường gặp mưa bão, muốn dòng
TGMS bất dục hoàn toàn thì phải ñiều khiển trỗ sau ngày 15/5 (vụ Xuân) và
từ 20/8 ñến 15/9 (vụ Mùa). Nếu ñiều khiển trỗ sớm hơn 15/5 hoặc muộn hơn
15/9, có thể sẽ gặp một số ngày lạnh làm cho dòng mẹ tự thụ và ảnh hưởng
ñến chất lượng hạt lai.
Như vậy, ñể sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng cảm ứng nhiệt ñộ, có hai
giai ñoạn cần xác ñịnh ñó là: Thời kỳ mẫn cảm với nhiệt ñộ (từ hình thành nhị
ñực ñến phân bào giảm nhiễm) và thời kỳ trỗ bông. ðể biết ñược tính ổn ñịnh
bất dục của dòng TGMS trước hết phải xác ñịnh ñiểm nhiệt ñộ tới hạn. Theo
Yuan L.P, 1995 [53] và Kumar R.V, 1996 [40], ñiều kiện thuận lợi cho dòng
bố mẹ trỗ bông là: Nhiệt ñộ trung bình từ 24 - 30
0
C, chênh lệch nhiệt ñộ ngày
ñêm 8 - 10
0
C, ñộ ẩm không khí 70 - 80%, ñầy ñủ ánh sáng mặt trời, gió nhẹ và
không có mưa trong 3 ngày liên tục.
Theo các tác giả Nguyễn Trí Hoàn và Hoàng Tuyết Minh (Nguyễn Công
Tạn, 2002) [28], ở Việt Nam, việc sản xuất hạt lai F1 nên bố trí cho lúa trỗ bông