TUYỂN CHỌN CÁC GIỐNG LÚA THƠM ĐẠT TIÊU CHUẨN XUẤT KHẨU VỪA CÓ KHẢ NĂNG KHÁNG RẦY NÂU TỐT PHÙ HỢP VỚI TỈNH HẬU GIANG

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Kỹ thuật điện di SDS-PAGE protein dễ làm, rẻ tiền, thích hợp với các nước
nghèo, đang phát triển như Việt Nam. Kỹ thuật này cho phép thanh lọc chính
xác, nhanh chóng các dòng bị thoái hóa giống nhờ cách lấy mẫu phân tích chỉ sử
dụng ½ nội nhũ nên không ảnh hưởng tới mầm hạt lúa; đồng thời xác định được
những dòng ưu tú có chất lượng gạo đáp ứng được các yêu cầu của xuất khẩu
cũng như tiêu thụ nội địa theo ý muốn như: ngon cơm, hàm lượng amylose thấp,
hàm lượng protein cao (Võ công Thành và Yutaka Hirata, 2002). Vì vậy, việc “:
Lai chọn giống lúa ngắn ngày, năng suất cao, thơm, kháng rầy nâu và bệnh vàng
lùn, lùn xoắn lá ” là một giải pháp có tính chiến lược trong công tác chọn tạo
giống lúa theo hướng nâng cao chất lượng dinh dưỡng của hạt gạo.

2. Mục tiêu đề tài

Tuyển chọn 2-3 giống lúa thơm cao sản ngắn ngày, năng suất cao, có chất lượng
tốt cho tỉnh Hậu Giang.

3. Đối tượng và phạm vi của đề tài

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là một số giống/dòng lúa được chọn tạo, thanh
lọc bằng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE của Bộ môn Di Truyền Giống NN,
Đại học Cần Thơ.
Phạm vi nghiên cứu là tính thơm; hàm lượng protein dự trữ đại diện cho nhóm
chất lượng dinh dưỡng và hàm lượng amylose đại diện cho nhóm chất lượng
cơm nấu, tính thơm, các chỉ tiêu nông học, thành phần năng suất và các chỉ tiêu
sâu bệnh.

2

4. Ý nghĩa của đề tài

Kết quả đạt được của đề tài sẽ mở ra một hướng mới cho công tác tuyển chọn
giống lúa bằng công nghệ sinh học kết hợp với chọn lọc truyền thống. Theo
phương thức này sẽ chọn tạo ra được nhiều nguồn giống tốt cung ứng cho các
địa phương cũng như làm đa dạng nguồn giống lúa ở ĐBSCL.
Đối với trung tâm giống Hậu Giang: có được nguồn giống tốt, phù hợp với điều
kiện địa phương, thích hợp sữ dụng để sản xuất giống tác giả, đảm bảo đáp ứng
tốt nhu cầu về giống lúa tại địa phương.
Đối với nông dân của tỉnh Hậu Giang: góp phần nâng cao đời sống kinh tế của
nông dân trong vùng.
Có được những giống lúa đặc sản phục vụ sản xuất tại địa phương, đảm bảo
thuần giống, ổn định, năng suất cao, chất lượng tốt. Góp phần giúp tỉnh Hậu
Giang xây dựng được thương hiệu về các giống lúa gạo riêng cho mình.

3



Chương 1
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Vai trò của giống lúa chất lượng cao trong sản xuất hàng hóa

Lúa gạo hiện nay là cây trồng quan trọng của nhiều quốc gia và là nguồn lương
thực chính của trên ½ dân số thế giới, được gieo trồng tại 113 nước với 150 triệu
ha, sản lượng hằng năm là 600 triệu tấn. Những năm gần đây nước ta đã trở
thành một trong những nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới nhưng giá gạo của
ta luôn thấp hơn giá gạo xuất khẩu cùng loại của các nước như Thái Lan, Mỹ là
do gạo của ta có phẩm chất thấp. Một trong những nguyên nhân chất lượng gạo
thấp là giống lúa có phẩm chất gạo cao trong sản xuất còn rất ít. Đồng bằng sông
Cửu Long (ĐBSCL) là nơi đóng góp 95% lượng gạo xuất khẩu của cả nước
cùng với việc mở rộng diện tích, tăng vụ, sử dụng giống mới có năng suất
thương phẩm cao thì nhu cầu sử dụng giống lúa có phẩm chất gạo tốt, thơm có
giá trị thương phẩm cao ngày một gia tăng.

1.1.2 Chất lượng gạo và chỉ tiêu đánh giá phẩm chất hạt

Chất lượng hạt gạo được đánh giá thông qua nhiều chỉ tiêu. Các chỉ tiêu đó có
thể xếp thành ba nhóm thuộc ba lĩnh vực chất lượng: chất lượng dinh dưỡng bao
gồm các chỉ tiêu hoá sinh của hạt gạo như hàm lượng tinh bột, hàm lượng
amylose, hàm lượng protein, độ bền thể gel, nhiệt trở hồ chất lượng thương
phẩm hay chất lượng kinh tế được đánh giá thông qua các chỉ tiêu vật lý và hình
thái như tỷ lệ gạo xay xát, tỷ lệ hạt nguyên, gạo trắng trong, tỷ lệ tấm, bạc bụng,
độ đồng đều hạt, chiều dài, chiều rộng hạt và tỷ lệ dài/rộng chất lượng ăn uống
và chế biến gồm các chỉ tiêu như tỷ lệ cơm, sức hút nước, độ nở, độ xốp, độ dẻo,
độ bóng cơm, mùi thơm, (Nguyễn Thị Trâm, 2001). Trong các tính trạng về
phẩm chất cơm, hàm lượng amylose được xem là tính trạng có ý nghĩa quyết
định đến mềm cơm hoặc ngược lại.
4

Mùi thơm từ thơm nhẹ đến thơm. Tuy nhiên, chất lượng ăn uống của nhóm gạo
này không chỉ phụ thuộc mức độ thơm mà còn có sự hiện diện của một số chỉ
tiêu quan trọng khác như là chiều dài, chiều rộng hạt gạo, độ nở dài của hạt sau
khi nấu, hàm lượng amylose, nhiệt trở hồ, độ bền thể gel và vị nếm. Lúa thơm
được phân ra thành ba nhóm như Basmati, Jasmine và trung gian giữa Basmati
và jasmine. Bảng 1.1 cho thấy nhóm Basmati có nguồn gốc ở Ấn Độ và Pakistan
có hàm lượng amylose trung bình, nhiệt trở hồ thấp đến trung bình, độ bền thể
gel trung bình; ngược lại nhóm Jasmine (Thái Lan) có hàm lượng amylose, nhiệt
trở hồ thấp và độ bền thể gel mềm (Singh và ctv., 1997).

1.1.3 Các thành phần và đặc tính của protein dự trữ trong hạt lúa

Theo sự phân loại của Osborn (1924) protein hòa tan được trong nước, 0.5M
Sodium chloride và ethyl alcohol 70% được gọi là: “albumin”, "globulin", và
"prolamin" tương ứng. Protein không hòa tan được trong các chất trên nhưng
hòa tan được trong 0.1M acid hoặc alkaline được gọi là "glutelin".
Hình 1.1 cho thấy, giữa các băng có các protein dự trữ hay còn gọi là tiểu đơn vị

(subunit) như: 10 kDa, 13 kDaA, 13 kDaB, 16 kDa (prolamin) 26 kDa -
(globulin), 22-23 kDa (glutelin basic), còn được gọi là β-glutelin và 37 - 39 kDa
(glutelin acidic), còn được gọi là -glutelin.
Theo Ogawa và ctv. (1987), protein được dự trữ ở hai thể protein, thể protein
loại I (PB-I) và thể protein loại II (PB-II), chiếm 20% và 60% protein tổng số
theo thứ tự. Chúng khác nhau về kích thước phân tử (Krishnan và Okita 1986;
Tanaka and ctv.1980; Wen và Luthe 1985), hình dạng, mật độ, thành phần
protein (Tanaka và Ogawa, 1985) và cơ chế sinh tổng hợp (Tanaka và Ogawa
1985; Yamagata và ctv.1982; Yamagata và Tanaka 1986). Hai thể protein này
định vị ở khoảng trống giữa các hạt tinh bột (Juliano 1972).
Protein dự trữ trong PB-I là prolamin và bao gồm polypeptide 16 kDa, 13 kDa
và 10 kDa. Trong đó, polypeptide 13 kDa được phân chia thành hai polypeptide
với trọng lượng phân tử khác nhau, polypeptide 13A có trọng lượng phân tử lớn
hơn polypeptide 13B. Về mặt dinh dưỡng prolamin được xem là loại protein khó
tiêu hoá đối với người sử dụng (Ogawa và ctv. 1987).

5



Hình 1.1 Phổ điện di protein dự trữ trong nội nhũ hạt lúa (Tanaka origimal,
1988)







Hình 1.2 Hình dạng các thể PB-I và PB-II (Yamagata và Tanaka 1986)

Đối với PB-II, protein dự trữ chủ yếu là glutelin, đây là thành phần dự trữ quan
trong nhất trọng nội nhũ hạt lúa, chiếm khoảng 80% protein tổng số và là thành
phần dinh dưỡng chủ yếu của hạt lúa (Juliano, 1972). Trong suốt quá trình phát
triển của hạt lúa, polypeptide pro-glutelin 57 kDa được tổng hợp trên mạng lưới
nội chất thô và được chuyển vào mạng lưới nội chất lumen (Sacker và ctv. 1986;
Takemoto và ctv. 2002; Wang 2000) và được cắt nối bởi enzyme protein
disulfide isomerase tạo thành 2 tiểu đơn vị -glutelin có trọng lượng phân tử 22-
23 kDa và -glutelin có trọng lượng phân tử 37-39 kDa dự trữ trong thể protein
(Yamagata và ctv. 1982; Subodh và ctv. 1986; Takaiwa và ctv. 1986; Krishnan
và ctv. 1986; Masumura và ctv. 1989) -glutelin có tính acid và -glutelin có
tính base (Robert và ctv. 1985; Wen và Luthe, 1985). Trên phổ điện di,



6

polypeptide -glutelin có 3 tiểu đơn vị với trọng lượng phân tử là 37, 38 và 39
kDa; polypeptide -glutelin có hai tiểu đơn vị với trọng lượng phân tử là 22 và
23 kDa (Yamagata, Sugimoto và ctv.1982; Tanaka và Ogawa, 1985; Ogawa và
ctv. 1987). Một loại protein dự trữ khác trong thể PB-II là globulin, thành phần
protein này chỉ chiếm khoảng 10% tổng số protein dự trữ trong nội nhũ hạt lúa
(Juliano, 1972). Với phương pháp điện di SDS-PAGE, protein này chỉ xuất hiện
với một tiểu đơn vị với trọng lượng phân tử 26 kDa (Tanaka và ctv. 1980).
Trong công tác chọn và lai tạo giống protein prolamin và protein glutelin được
quan tâm nhiều nhất. Hai thành phần protein này có mối tương quan nghịch, khi
tăng hàm lượng prolamin lên thì hàm lượng glutelin sẽ giảm xuống và ngược lại.
Để tăng hàm lượng lysine trong gạo là tăng thành phần glutelin và giảm thành
phần prolamin (IRRI, 1988). Theo Ogawa và ctv. (1987), để cải thiện chất lượng
protein lúa là tăng hàm lượng protein trong thể PB-II hoặc giảm hàm lượng

protein trong thể PB-I.

1.1.4 Kỹ thuật điện di SDS-PAGE protein

Kỹ thuật điện di SDS-PAGE protein (Sodium Dodecyl Sulfate PolyAcrylamide
Gel Electrophoresis) được Laemmli (1970) phát triển từ sự hiệu chỉnh bằng cách
thêm 0,1% SDS (chất tẩy mang điện tích âm) vào hệ PAGE của Ornstein-
Davis,B.J. (1964) nhằm xác định trọng lượng phân tử các loại protein trong phổ
điện di (Davis E. Garfin, 1985) bao gồm các bước: ly trích protein, tinh sạch
protein, và điện di. Trong dịch ly trích protein thường người ta dùng chất đệm
Tris-base (pH>10), chất tẩy SDS, 2-Mercaptoethanol. Khi đun nóng hỗn hợp
protein trong dung dịch có dung dịch đệm SDS (2%) và nhờ vào chất hóa học có
gốc thiol (2-mercapthoethanol) với nồng độ thường là 5%, protein sẽ bị phân cắt
các cầu nối lưu huỳnh và biến tính thành các polypeptide mà vẫn giữ cấu trúc
của nó nhờ sự áo của 1,4g SDS vào 1g polypeptide Ornstein-Davis,B.J. (1964).
Hơn nữa, mật độ điện tích SDS-polypeptide sẽ độc lập với pH trong khoảng từ 7
đến 10. Phân đoạn protein trong gel bị lưới của acrylamide ngăn chặn nên tách
rời các polypeptide. Dựa theo nguyên lý trên người ta cho thêm protein chuẩn có
trọng lượng phân tử biết trước để xác định trọng lượng phân tử của các
polypeptide trong phổ điện di để phát hiện protein, người ta thường dùng thuốc
nhuộm Coomassie Brilliant Blue R250 (0,1-1 g) cho mỗi vạch protein trong
7

phổ điện di (Somith, 1974) hay nhuộm bạc 2-10 ng cho mỗi vạch protein
(Ornstein-Davis, B.J. 1964).

1.1.5 Ứng dụng kỹ thuật DNA trong chọn giống

Việc cải thiện những giống lúa thơm bằng cách áp dụng các biện pháp lai tạo cổ
điển rất khó thực hiện được do một số tính trạng chất lượng có thể bị mất trong

quá trình thụ phấn và tạo hợp tử. Để khắc phục hiện tượng đó kỹ thuật sinh học
phân tử có thể được coi là một giải pháp có hiệu quả. Một số thành tựu đó như là
sử dụng RFLP marker RG 28 để phát triển gen mã hoá tính thơm, hay marker
RZ 323 liên quan đến sự giản nở của chiều dài hạt ở giống Basmati 370 (Ahn và
ctv., 1993).
Ngoài các RFLP marker còn có kỹ thuật RAPD (Random Amplified
Polymorphic DNA) cũng được sử dụng để phát hiện gen thơm của lúa. Năm
1995, Jin và ctv., đã phát hiện ra một con mồi, Jas 1.5, có thể dùng để phân biệt
giữa các giống lúa thơm và giống lúa thường.
Tìm được marker cho gen qui định mùi thơm của lúa, band thơm có trọng lượng
phân tử là 257bp, band không thơm có trọng lượng phân tử là 355bp (Louis và
ctv., 2005).
 Các loại DNA Marker:
Về căn bản, bất cứ chuỗi mã DNA nào được dùng để phân biệt giữa hai cá thể,
hai dòng hoặc giống khác nhau, đều có thể xem như là một DNA marker. Các
DNA marker có thể được chia thành hai nhóm như sau:
 PCR- based : ALP, AFLP, SSR, SSCP
 DNA/ DNA hybridization-based : RFLP, minisatellite
Các marker thuộc nhóm PCR-based có thể được chia nhỏ thành:
 MAAP
 Marker ngắn, có tính ngẫu nhiên: RAPD, AP-PCR, DAF, AFLP
 Amplicon đơn: ALP, SSR, SSCP



8

Bảng 1.1 Các loại DNA marker

Marker Tên đầy đủ

RFLP Restriction frament length polymorphism
ALP Amplicon length polymorphism
AFLP Amplified fragment length polymorphism
RAPD Random amplified polymorphicDNA
DAF DNA amplification fingerprinting
SSR Simple sequence repeat (microsatellite)
AP-PCR Arbitrary priner-PCR
SSCP Single strand conformation polymorphism
MRDHV-
DNA
Moderately repeated, dispersed, and highly variable DNA
(minisatelltie)

 Nguyên tắc cơ bản của PCR
Phản ứng chuỗi của polymerase thường được viết tắt là PCR (polymerase chain
reaction). Đây là một kỹ thuật phân tử tạo dòng DNA rất đơn giản và hiệu quả.
PCR là kỹ thuật xử lý in vitro các chuỗi mã hóa di truyền DNA bằng cách phát
triển primer một cách đồng loạt trên các dây đơn DNA. Toàn bộ tiến trình được
hoàn thiện do sự biến chất của DNA cần thiết, sự tác động của các primer tại
đầu của các dây đơn DNA này, kế đến là sự phát triển của các primer do phản
ứng DNA polymerase.
Có hai vấn đề chính trong nguyên tắc PCR:
 Polymerase được sử dụng là những enzyme sống, nhạy cảm về độ nhiệt,
phải được thêm vào trong mỗi chu kỳ.
 Phải có một quy trình hướng dẫn cụ thể trong khi thực hiện từng giai đoạn
của chu kỳ PCR.
Cả hai tiến trình nói trên đều nặng nhọc và bất lợi cho các nhà nghiên cứu, nếu
họ có phương tiện quá hạn chế khi áp dụng PCR.
Tuy nhiên, trong thiên nhiên vẫn có những sinh vật có thể sống ở nhiệt độ cao.
Thí dụ polymerase được phân lập từ Thermus aquaticus có khả năng là vật thể

ổn định về nhiệt lượng. Taq polymerase có hai thuận lợi chính: [i] hồi phục sau
khi tác động nhiệt không cần kéo dài, [ii] enzyme này rất hoạt động ở nhiệt độ
9

cao, lúc đó việc tác động của các primer ở đầu dây đơn sẽ chuyên biệt hơn và
sinh tổng hợp DNA sẽ nhanh hơn.
DNA polymerase được dùng phổ biến là Taq polymerase, lấy từ Thermus
aquaticus, có tính ổn dịnh nhiệt rất cao. Một nửa chu kỳ của Taq polymerase
được giữ ở nhiệt độ 94
0
C trong vòng 40 phút Taq polymerase có một mức tối
hảo về nhiệt độ cao trong sinh tổng hợp DNA [70-72
0
C]. Ở quảng nhiệt độ này,
hoạt động đặc biệt của Taq polymerase có thể cao như 150
nucleotide/giây/enzyme. Do đó người ta phải cố gắng phát triển ở quãng nhiệt
độ 70-72
0
C trong vòng một phút. Từ đó hàng kilo bp của các đoạn DNA có thể
được tổng hợp.
Taq polymerase nhạy cảm với ion magnesium. Nồng độ tối hảo của Mg
2+
là 1,5-
2,5mM. Vì deoxyribonucleotide triphosphate (dNTP) có thể gắn với Mg
2+
, cho
nên nồng độ chính xác của magnesium tùy thuộc vào nồng độ của dNTP. Các
thành phần khác ít mẫn cảm với Taq polymerase là KCL và Tris
Chất đệm:
Tris (pH 8.4) 10mM

KCL 50mM
MgCl2 1.5-2.0 mM
Các thành phần khác như các chất tẩy không có tính ion, gelatin, NP40, và
Tween 20 được thêm vào với số lượng nhỏ nhằm thúc đẩy hoạt động của Taq
polymerase. Nồng độ diện được dùng là 0.01% và người ta còn tiếp tục thử
nghiệm.
 Primer và dNTP
Trong PCR tiêu chuẩn, người ta cần có một cặp primer. Sự khuyếch đại chuyên
biệt nào đối với một đoạn DNA cần nghiên cứu, đều phải tùy thuộc các primer
tương xứng. Cả hai yếu tố: chiều dài primer và thành phần G+C đều có ảnh
hưởng quan trọng đối với nhiệt độ trong quá trình tác động ở đầu dây đơn. Nhiệt
độ này sẽ là 2x (# của A+T) + 4x(# của G+C) + 5
0
C. nếu có 50% G+C, thì chiều
dài của primer phải có kích thước tương ứng là 18-20 nucleotide.
Người ta thường mua các nucleotide ở các công ty hóa chất, có chất lượng tốt.
Nếu nó được bảo quản ở dạng bột đông khô [freeze-dried powder]. Sau đó
người ta phải điều chỉnh lại độ pH, trước khi sử dụng.

10

 DNA mục tiêu (Target DNA)
Người ta cần phải có các đoạn DNA mang mật mã đã biết trước, được gọi với
thuật ngữ “target DNA” trong kỹ thuật PCR người ta sẽ nhận được những kết
quả tốt nhất, nếu DNA thật sự thuần khiết, DNA từ mô lá. Số lượng DNA cần
cho một phản ứng không nhiều lắm, chỉ cần 5-10 ngDNA thuần khiết, đủ để cho
những kết quả theo mong muốn. Người ta cần có ethanol trong lần cuối của quy
trình chuẩn bị DNA. Với 10% ethanol, nó vẫn chưa có thể gây ảnh hưởng đến
hoạt động của Taq polymerase.
Điều ghi nhận quan trọng là: phải có một mM EDTA trong chất đệm TE trong

khi sử dụng để hòa tan DNA. EDTA sẽ gắn với Mg
2+
, sao cho thể tích của DNA
mục tiêu không vượt quá 1/5 của thể tích PCR.
 Phát hiện DNA có tính đa hình nhờ PCR
Sản phẩm của PCR là những đoạn mã DNA. Khi DNA xuất phát từ hai dòng lai
với nhau được khuếch đại lên nhờ các primer tại locus đặc biệt nào đó, thì trọng
lượng phân tử của sản phẩm PCR này có thể rất khác nhau, vì có những thay đổi
vật lý trên chuỗi mã DNA, nghĩa là, sự mất đoạn hay thêm đoạn DNA sẽ xảy ra
trong vùng bị khuyếch đại nầy. Thể đa hình này được gọi là “amplicon length
polymorphism” [ALP] phản ánh DNA có tính đa hình giữa các cá thể/ các dòng
lai/ các giống lúa. Thuận lợi của ALP so với RFLP trong việc phát hiện này
là:(1) nó rất nhanh, chỉ cần một ngày giúp ta tìm ra kết quả, (2) không có chất
đồng vị, (3) rẻ tiền, (4) cần rất ít DNA. Bất lợi của ALP là người ta phải biết rõ
chuỗi mã DNA đầu tiên khi tổng hợp primer.

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Những nghiên cứu liên quan đến protein hạt

 Protein được xem là chỉ thị di truyền trong công tác chọn giống
Giống như DNA và enzyme, protein dự trữ cũng đã được dùng làm dấu phân tử
trong công tác chọn tạo giống vì:
Chúng có độ đa hình cao ngay cả bên trong và giữa các quần thể. Tập đoàn
giống lúa cổ truyền trồng ven biển ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, Việt Nam có
độ đa dạng di truyền tương đối cao (Vương Hỗ, 2003). Đa dạng di truyền về
11

glutelin có trọng lượng phân tử cao ở lúa mì hoang dại (Triticum turgidum var.
dicoccoides) có phân phối bằng nhau bên trong cũng như giữa các quần thể lúa

mì trồng Paul Gepts, (1990).
Độ đa hình của chúng được xác định phần lớn là do di truyền. Bởi vì các mức độ
đa hình và tính ổn định môi trường cao nên protein dự trữ có thể dùng để xác
định giống hay liên quan đến các dấu (Marker) khác. Xác định giống thông qua
protein của hạt đã áp dụng ở cây lúa mì, đậu faba, lúa đại mạch, bắp… Độ đa
hình protein dự trữ bên trong loài cũng đã được xác định ở nhiều loài cây trồng
và mối quan hệ của nó với loài hoang dại. Đậu Phaseolus, đậu phộng, bắp, đậu
nành (Mori và ctv., 1987). Kết quả so sánh với phương pháp phân tích bằng
isoenzyme, người ta thấy rằng kỹ thuật protein phát hiện đa dạng hơn gấp nhiều
lần, thí dụ trong thí nghiệm của Paul Gepts, (1990) đánh giá rằng protein dạng
hordeins mức độ đa dạng gấp 10-30 lần.
Kiểm soát di truyền về các biến dị di truyền chất lượng thì đơn giản và bao gồm
một số locus có giới hạn nằm trong bộ gen trong nhân tế bào. Gene conglycinin
hay globulin 7S ở hạt đậu nành quyết định đến phẩm chất chế biến, bao gồm
protein ',  và  đều do một gen kiểm soát (Kitamura và ctv., 1984).
Tính đồng dạng về protein dự trữ của các loài khác nhau sẽ được xác định. Các
nguồn phân tử về tính đa hình protein dự trữ đã được biết cho thấy hầu hết các
thể biến dị protein là đồng nhất và do đó có thể được xem như là các chỉ thị
(marker) về tiến hóa.
 Kiểm tra sự khác biệt giữa các loài
Dựa trên phân tích trọng lượng phân tử khác nhau của protein dự trữ mà người
ta đánh giá tính đa hình và phổ biến. Do vạch protein trong phổ điện di là kết
quả của một chuỗi phức tạp ở mức độ phân tử nên không có một vạch protein
nào có thể xuất hiện hai lần, do đó mỗi mẫu có một nguồn gốc riêng và các kiểu
gen có cùng dạng mẫu là có nguồn gốc chung. Kết quả phân tích nầy giống như
kết quả phân tích trên mức độ chuỗi trình tự DNA bởi vì các protein dự trữ được
mã hóa do một số locus phức tạp có giới hạn. Hơn nữa, nghiên cứu sinh học
phân tử và hóa học của các protein dự trữ cho thấy có sự đồng dạng giữa các
thành phần protein có tính phổ biến trong hệ thống phân loại (Paul Gepts, 1990).
Kỹ thuật điện di SDS-PAGE protein giúp đánh giá mức độ đa dạng di truyền và

phân biệt hai loài lúa hoang ở ĐBSCL dựa vào mức độ ăn màu Coomassie của
băng protein chỉ thị dạng glutelin và dạng prolamin (Phạm Văn Phượng, 2006).

12

 Nghiên cứu sự tiến hoá của loài (cây phả hệ)
Giống như mức độ biểu hiện DNA, sự biểu hiện mức độ ăn màu protein cũng
được ghi nhận ở mức độ nhị phân, có ăn màu được ghi nhận là 1, không có ăn
màu do đột biến các amino acid bên trong sẽ được ghi nhận là 0. Từ đó, dựa vào
sự giống nhau hay khác biệt các băng protein để tính theo chỉ số Jascard và
chuyển đổi ma trận sự khác biệt để lập biểu đồ nhóm (cluster) để cho ta thông
tin về mối quan hệ tiến hóa giữa các loài. Thông qua biểu đồ như vậy nhà chọn
giống sẽ chọn lựa và tiến hành chọn cặp cha mẹ để lai (Võ Công Thành và ctv.,
2003).
 Xác định độ thuần của giống cây trồng
Khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất, và tính ổn định của giống cây trồng
DUS (Distinctness, Uniformity, và Stability) thường dựa trên các phương pháp
hình thái nên kết quả thường phản ánh không chính xác do ảnh hưởng của môi
trường. Các dấu hình thái thường chưa phản ánh hết hoàn toàn tính đa dạng di
truyền giữa các giống có sự giống nhau chồng chéo về dạng hình và các mẫu
giống đồng nhất về hình thái. Do đó, nhà chọn giống cần có một công cụ mới để
phân biệt được. Kỹ thuật điện di là một công cụ phân tích cho phép đánh giá
gián tiếp dò tìm bộ gen thông qua kỹ thuật phân tích tính biến dị cấu trúc của các
enzyme và protein (Paul Gepts, 1990). Phương pháp phân tích nội nhũ từ ½ hạt
lúa không chứa phôi bằng Kỹ thuật điện di SDS-PAGE protein giúp nhà chọn
giống chọn được những cá thể ưu tú chất lượng cao từ những quần thể giống đã
bị thoái hóa. Dòng 007 giống lúa Tài Nguyên mùa; Dòng 124 giống lúa Klong
Kluong; Dòng 03 giống lúa VD20 và dòng 1-2 giống lúa Nếp Bè được chọn lọc
dòng thuần từ 4 giống lúa đặc sản đã bị thoái hóa (Phạm Văn Phượng ,2006).

1.2.2 Những nghiên cứu liên quan đến phẩm chất hạt gạo

 Nghiên cứu về hàm lượng protein trong hạt gạo
Hàm lượng protein là một chỉ tiêu tương đối quan trọng đối với chất lượng dinh
dưỡng của hạt lúa. Dù bị ảnh hưởng nhiều bởi giống và môi trường, hàm lượng
protein của lúa thường trung bình khoảng 7% ở gạo chà trắng và 8% ở gạo lức.
Khi lượng protein tăng, do di truyền hay do canh tác, thì lượng protein mất trong
lúc xay chà cũng giảm, chứng tỏ phần lớn protein tăng thêm không phải ở trong
cám. Lượng acid amin của lúa rất cân đối, lượng lysine chiếm trung bình từ
13

3,8% đến 4,0% trong protein. Trong quá trình canh tác nếu không bón hay bón ít
đạm, thì các giống lúa cao sản chỉ chứa một lượng protein tương đương với lúa
địa phương. Nhưng khi được bón phân và áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh
tác thích hợp thì hàm lượng protein sẽ tăng từ 7 đến 9 hay 10% là một đóng góp
to lớn cho dinh dưỡng của con người (Jennings và ctv., 1979) [50]. Ngoài ra
hàm lượng protein còn chịu ảnh hưởng của bức xạ mặt trời, hàm lượng protein
có khuynh hướng giảm khi bức xạ mặt trời cao hơn trong thời gian hạt đang phát
triển. IRRI (1976) cho rằng ở vùng nhiệt đới, trong mùa khô hàm lượng protein
thấp hơn so với mùa mưa; hàm lượng protein trung bình của 11 giống lúa canh
tác tại IRRI trong điều kiện tương tự nhau là 8% trong mùa khô và 9,5% trong
mùa mưa (Gomex và De Detta, 1975). Nghiên cứu của Chang và Somrith (1979)
cho biết di truyền tính trạng protein do đa gen điều khiển có hệ số di truyền khá
thấp, có thể do ảnh hưởng tương tác mạnh mẽ giữa kiểu gen và môi trường.
Người ta phân loại protein dựa theo vị trí, chức năng sinh học, đặc tính hoà tan
(Osborne, 1924) hay cấu trúc của nó.
 Nghiên cứu về hàm lượng amylose trong hạt
Amylose là thành phần tinh bột không phân nhánh có trong gạo tẻ.
Amylosepectin là tinh bột có công thức phân nhánh chiếm phần còn lại. Hàm
lượng amylose ảnh hưởng chủ yếu trên đặc tính của cơm. Nó tương quan nghịch

với độ dẻo, độ mềm và độ bóng của cơm. Tùy theo hàm lượng amylose các
giống lúa có thể phân nhóm thành nếp (1-2%), amylose thấp (8-20%), trung
bình (21-25%) và cao (hơn 25%) (Jennings et al., 1979).
Chất lượng nấu nướng và nếm thử được xác định bởi hàm lượng amylose và
nhiệt trở hồ mà ít phụ thuộc vào hàm lượng protein. Người Việt Nam thường
thích cơm mềm nhưng lại ráo và đậm. Nếu hàm lượng amylose trung bình từ 22-
24% thì nhiệt trở hồ cũng trung bình và cơm sẽ mềm; nếu hàm lượng amylose từ
25-26% thì cơm hơi khô nhưng lại cứng; hàm lượng amylose nhỏ hơn 22%, cơm
hơi ướt và nhạt (Nguyễn Thị Trâm, 2001).
 Nghiên cứu về kích thước hạt gạo
Kích thước hạt có thể được biểu hiện bởi các chỉ tiêu về trọng lượng, thể tích
hoặc chiều dài hạt, chiều dài và chiều rộng hạt là chỉ số được sử dụng phổ biến.
Chiều dài và hình dạng hạt di truyền theo số lượng. Chiều dài hạt và đặc tính
hình thái hạt di truyền độc lập với nhau và có thể kết hợp được với các tính trạng
phẩm chất như hàm lượng amylose, hay với kiểu cây, thời gian sinh trưởng
14

(Jenning và ctv., 1979). Chiều dài hạt gạo là tính trạng ổn định nhất, ít bị ảnh
hưởng của môi trường, được điều khiển bởi đa gen (Somrith, 1974).
Kết quả nghiên cứu của Takeda et al. (1978) cho thấy rằng kích thuớc hạt có liên
quan chặt chẽ đến năng suất. Trong giống lúa thông thường, kích thước hạt được
điều khiển bởi đa gen, ở những giống lúa có hạt rất to, rất nhỏ hoặc có sự đột
biến về dạng hạt, nó được điều khiển bởi một gen chủ lực. Chiều dài và hình
dạng hạt được di truyền độc lập với nhau và có thể kết hợp theo ý muốn mặc dù
kiểu hạt này rất dày và mập. Khối lượng hạt lúa có tương quan với thể tích hạt,
chiều dài, chiều rộng, bề dày hạt (Taneda, 1980) đã chứng minh chiều dài hạt
quyết định mạnh đến kích thước của hạt. Nhưng trong nhiều trường hợp sự
tương quan của chiều dài với chiều rộng và độ dày của hạt cũng không chặt. Đó
là do ảnh hưởng của môi trường đối với chiều dài hạt ít hơn trọng lượng hạt. Do
đó giá trị di truyền của chiều dài thường cao hơn. Nên chiều dài hạt được coi

như là tính trạng chính để phân tích về tính di truyền của kích thước hạt.
 Nhiệt độ trở hồ
Nhiệt độ trở hồ là một tính trạng biểu thị nhiệt độ cần thiết để gạo hoá thành
cơm và không hoàn nguyên (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Nhiệt độ
trở hồ có thể liên quan một phần với lượng amylose của tinh bột, nhiệt độ trở hồ
thấp không liên hệ chặt với lượng amylose cao, thấp hay trung bình. Gạo có
nhiệt trở hồ cao có phẩm chất nấu kém (Jennings và ctv., 1979). Trong nhóm
các giống lúa có cùng hàm lượng amylose, cùng kích thước và hình dạng hạt,
giống có nhiệt trở hồ trung bình được ưa thích hơn (Khush và ctv., 1979). Kết
quả nghiên cứu về di truyền của nhiệt trở hồ cho thấy nhiệt trở hồ được điều
khiển bởi một gen (IRRI, 1976; Choi và ctv., 1980), một gen chính và vài gen
phụ bổ sung điều khiển (Kahlon, 1965); Heu và Choi, 1973; Heu và Park, 1976;
Choi và ctv., 1980), Chen và ctv., 1997) đã kết luận hai gen điều khiển đặc tính
này
 Ðộ bền thể gel
Những nghiên cứu về độ bền thể gel cho thấy trong cùng một nhóm có hàm
lượng amylose cao giống nhau (> 25%), giống lúa nào có độ bền thể gel mềm
hơn, giống lúa đó được ưa chuộng nhiều hơn (Khush và ctv., 1979). Độ bền thể
gel được điều khiển bởi đơn gen. Người ta tìm thấy dãy alen ở cùng một locus,
ký hiệu geea đối với gen điều khiển độ bền thể gel trung bình và geeb đối với
gen điều khiển độ bền thể gel cứng. Dãy alen này có tính lặn so với alen điều
khiển độ bền thể gel cứng và geea thể hiện tính trội hơn geeb. Việc chọn lọc các
15

dòng có độ bền thể gel như ý muốn nên được tiến hành ở những thế hệ đầu tiên.
Đánh gía kết qủa phân tích ở các quần thể phân ly cho thấy gen chủ lực, gen thứ
yếu và gen phụ bổ sung đều có thể ảnh hưởng đến việc thể hiện tính trạng độ
bền thể gel, bên cạnh đó còn có hiện tượng con lai có gía trị vượt trội
(transgressive) thể hiện ở vài cặp lai (Tang và ctv., 1991).
Ðộ bền thể gel biến động rất lớn giữa hai vụ Ðông Xuân và Hè Thu, giữa các

điểm canh tác khác nhau (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000).
 Độ bạc bụng
Trong những nghiên cứu về di truyền độ bạc bụng của gạo tại Ấn Độ và Mỹ,
người ta nhận thấy độ bạc trắng ở trung tâm hạt do gen lặn wc điều khiển và độ
bạc trắng ở bụng hạt do gen lặn wb điều khiển. Người ta thấy rằng đó là một
tính trạng bị ảnh hưởng bởi tương tác giữa gen và môi trường (Seetharaman,
1959). Độ bạc bụng của hạt gạo được điều khiển bởi đa gen và đa gen này có
ảnh hưởng tương hỗ và phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh (Lê Doãn Diên,
1995).
Độ bạc bụng có tần suất liên kết với tính trạng hạt tròn lớn hơn hạt thon dài
(Somrith, 1974). Độ bạc bụng của hạt gạo một mặt do yếu tố di truyền, mặt khác
điều kiện môi trường cũng tác động đến đặc điểm này. Điều kiện môi trường
chủ yếu ảnh hưởng đến đặc tính này là nhiệt độ sau khi trổ, nhiệt độ cao làm
tăng độ bạc bụng, ngược lại nhiệt độ thấp làm giảm độ bạc bụng (Bùi Chí Bửu
và ctv., 1996).
 Tính thơm của lúa
Nhiều nghiên cứu cho rằng tính trạng này là do hợp chất 2-acetyl 1-1 pyroprolin
gây ra và chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của môi trường và được tìm thấy trong thành
phần dầu của gạo nấu gây ra do một hóa chất có khả năng khuyếch tán trong
không khí, đó là este-aceton-andehit, nó là một chỉ số quan trọng có ảnh hưởng
rất lớn đến khẩu vị và dễ bị biến đổi trong khi bảo quản (Buttery et al., 1983).
Theo Ahn et al. (1993) đã áp dụng RELP maker để nghiên cứu, sự định vị của
gen điều khiển tính trạng mùi thơm ở cây lúa, đó là một gen lặn, ký hiệu “fgr”,
nằm trên nhiễm sắc thể số 8, liên kết với marker RG28, với khoảng cách di
truyền là 4,5 cM.
Cho đến nay các nhà chọn giống lúa trên thế giới đều thất bại trong việc cải tiến
tính trạng mùi thơm bằng con đường lai tạo, trừ trường hợp IR841. Nếu chúng ta
chú ý đến tính trạng này từ giống lúa cổ truyền, thông qua chọn lọc dòng thuần
16

sẽ mang lại hiệu quả và có tính thích nghi cao (Bùi Chí Bửu và ctv., 2000). Tiêu
chuẩn đánh giá mùi thơm theo Viện nghiên cứu Lúa quốc Tế (IRRI, 1988) chia
thành 3 cấp:

Bảng 1.2 Phân cấp mùi thơm theo thang điểm của IRRI (1988)

Cấp Đánh giá
0 Không thơm
1 Thơm nhẹ
2 Thơm

1.2.3 Những nghiên cứu liên quan đến đặc tính nông học và năng suất lúa

 Thời gian sinh trưởng
Thời tiết và tập quán canh tác sẽ quyết định phần lớn đến số ngày từ khi gieo
đến thu hoạch lúa. Tập đoàn giống có số giống khác nhau rất nhiều về thời gian
sinh trưởng. Theo Nguyễn Đình Giao và ctv. (1997), các giống có thời gian sinh
trưởng quá ngắn có thể cho năng suất không cao vì sự sinh trưởng dinh dưỡng bị
hạn chế, còn những giống có thời gian sinh trưởng quá dài cũng không cho năng
suất cao vì sự dinh dưỡng dư có thể gây đổ ngã.
Đối với các giống lúa ngắn ngày do có thời gian sinh trưởng ngắn, nó cần sử
dụng nhiều hơn về mặt dinh dưỡng, năng lượng ánh sáng mặt trời để tạo năng
suất nên phải chú ý tạo giống lúa thấp cây, lá đòng thẳng đứng (Bùi Chí Bửu,
1998).
Võ Tòng Xuân (1979) cho rằng các giống lúa có thời gian sinh trưởng từ 110
đến 135 ngày luôn luôn cho năng suất cao hơn các giống chín sớm hơn và các
giống muộn hơn ở phần lớn các điều kiện canh tác. Tuy nhiên, Yosida (1972)
(được trích dẫn bởi Trần Minh Thành, 1981), các giống lúa có thời gian sinh
trưởng khoảng 90 ngày, nếu cấy khoảng 100 ngày là thời gian ngắn nhất, hợp lý
nhất để đạt năng suất cao.

 Chiều cao cây
Hơn bất cứ đặc tính nào khác, thân rạ thấp và cứng là hai yếu tố quyết định tính
đổ ngã. Thân rạ cao, ốm yếu, dễ đổ ngã sớm làm rối nùi bộ lá, tăng hiện tượng
17

rợp bóng, cản trở sự chuyển vị các dưỡng liệu và các chất quang hợp làm cho
hạt bị lép và giảm năng suất. Thân rạ ngắn và dày cũng sẽ chống lại sự đổ ngã.
Tuy nhiên, không phải tất cả thân ngắn đều cứng rạ. Nó còn phụ thuộc vào các
đặc tính như đường kính thân, độ dày thân rạ, mức độ bẹ lá ôm lấy các lóng
(Jenning và ctv., 1979)
Bùi Chí Bửu và ctv., (1992) kết luận có ít nhất năm nhóm gen điều khiển tính
trạng chiều cao của cây lúa.
 Số bông trên bụi
Theo Nguyễn Đình Giao và ctv., (1997) trong bốn yếu tố tạo thành năng suất thì
số bông trên bụi là yếu tố có tính quyết định nhất và sớm nhất. Nó có thể đống
góp 74% năng suất, trong khi số hạt và trọng lượng hạt đóng góp 26% năng suất
còn lại. Nó mang đặc tính di truyền định lượng và di truyền độc lập với nhiều
đặc tính quan trọng khác. Nguyễn Thị Lang,1994 cho rằng, mức trội cao được
ghi nhận rõ ràng đối với tính trạng số bông trên bụi ở bộ giống lúa cao sản. Tuy
nhiên, nó còn chịu ảnh hưởng lớn của kỹ thuật canh tác và điều kiện ngoại cảnh
(chế độ phân bón, nước tưới, mật độ sạ hoặc cấy, nhiệt độ, ánh sáng,… ).
Vì vậy để cho năng suất cao cây lúa cần có số bông trên m2 vừa phải, gia tăng
số hạt chắc trên bông trên một đơn vị diện tích là biện pháp gia tăng năng suất
tốt hơn là gia tăng số bông trên m
2
(Nguyễn Đình Giao và ctv., 1997).
 Số hạt trên bông
Đặc tính số hạt trên bông chịu tác động rất lớn của điều kiện môi trường. Số hạt
trên bông nhiều hay ít tùy thuộc vào số gié hoa phân hóa và số gié hoa không
phân hóa. Lúa sạ có trung bình từ 80-100 hạt trên bông và 100-120 hạt trên bông

đối với lúa cấy là tốt trong điều kiện ở Đồng bằng Sông Cửu Long (Nguyễn
Ngọc Đệ, 1998). Trên cùng một cây lúa, những bông chính thường có nhiều hạt,
những bông phụ phát triển sau nên ít hạt hơn. Hoạt động của gen không cộng
tính chiếm ưu thế trong sự điều khiển tính trạng số hạt chắc trên bông. Ngoài ra,
tuỳ thuộc vào số hoa trên bông, đặc tính sinh lý của cây lúa và ảnh hưởng của
điều kiện ngoại cảnh mà tỉ lệ hạt chắc cao hay thấp. Số hoa trên bông quá nhiều
dễ dẫn đến tỉ lệ hạt chắc thấp. Do vậy, muốn năng suất cao, thì tỉ lệ hạt chắc phải
trên 80% (Lê Thị Dự, 2000).



18

 Tỷ lệ hạt chắc
Nguyễn Thạch Cân (1997) và Lê Thị Dự (2000) cho rằng hoạt động của gene
không cộng tính chiếm ưu thế trong sự điều khiển tính trạng số hạt chắc trên
bông.
Ngoài ra, tỷ lệ hạt chắc tuỳ thuộc vào số hoa trên bông, đặc tính sinh lý của cây
lúa và chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện ngoại cảnh. Thường số hoa trên bông
quá nhiều dễ dẫn đến tỷ lệ hạt chắc thấp. Muốn có năng suất cao, tỷ lệ hạt chắc
phải đạt trên 80% (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
 Khối lượng 1000 hạt
Đặc tính khối lượng 1000 hạt rất ít chịu tác động của điều kiện môi trường và có
hệ số di truyền cao (Nguyễn Đình Giao và ctv., 1997). Nó phụ thuộc hoàn toàn
vào giống. Khối lượng 1000 hạt của một giống giữ ổn định không có nghĩa là
từng hạt có khối lượng như nhau, chúng thay đổi trong một giới hạn nhất định
nhưng giá trị trung bình thì luôn ổn định. Khối lượng hạt do hai yếu tố cấu
thành, khối lượng vỏ trấu chiếm 20% và khối lượng hạt gạo chiếm 80%
(Nguyễn Đình Giao và ctv., 1997). Vì vậy, cần chọn tạo ra những giống có khối
lượng hạt cao để gia tăng năng suất. Tuy nhiên không chọn hạt quá to vì hạt to

thường kéo theo bạc bụng nhiều, giá trị xuất khẩu sẽ thấp.
 Bệnh lùn xoắn lá
Bệnh được phát hiện đầu tiên ở Việt Nam vào năm 1977 tại Tiền Giang. Năm
2006, bệnh đã gây hại nghiêm trọng trên các vụ lúa hè thu, lúa mùa, lúa đông
xuân ở nhiều tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long, Đông Nam bộ, Nam Trung
bộ và Tây Nguyên
Môi giới truyền bệnh là rầy nâu (Nilaparvata lugens), một cá thể rầy nâu mang
virus gây bệnh chích hút trên cây lúa một vài giờ là khiến cho cây lúa bị bệnh.
Do đó, thường hay thấy ở thời gian nào, ở một nơi nào có nhiều rầy nâu gây hại
thì ở nơi đó xuất hiện bệnh lúa lùn xoắn lá.
Cỏ lồng vực (Echinochloa Crus-galli) và cỏ đuôi phượng (Leptochloa chinensis)
là 2 loại ký chủ trung gian quan trọng của bệnh. Do đó trừ các loài cỏ này cũng
góp phần hạn chế nguồn bệnh lùn xoắn lá trên đồng ruộng.
Những kết quả nghiên cứu cũng ghi nhận vi rút lùn xoắn lá lúa không truyền lan
qua hạt giống, đất, tiếp xúc cơ giới dịch cây, và không truyền bệnh qua trứng rầy
nâu.
19

Cây lúa bị bệnh lùn xoắn lá sinh trưởng cằn cọc, cây thấp lùn, chiều cao cây,
chiều dài lá, rễ, cổ áo đều bị giảm sút, co ngắn lại khoảng 40-60% so cây khoẻ.
Số dảnh/khóm tuy có nhiều song hầu hết không có bông hoặc trỗ bông muộn, trỗ
bông không thoát. Bông lúa ngắn, ít hạt, lép lửng, dẫn đến thất thu hoặc giảm
năng suất nghiêm trọng.

Hình 1.3 Cây lúa bị bệnh lúa lùn xoắn lá














20

Chương 2
PHƯƠNG TIỆN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian và địa điểm

2.1.1 Thời gian

- Chọn lọc cá thể trong phòng thí nghiệm và nhân dòng trong nhà lưới Bộ môn
Di Truyền Giống Nông Nghiệp, Đại học Cần Thơ từ tháng 03/2009 đến tháng
07/2009.
- Bố trí thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản 2 vụ: vụ Hè Thu 2009, Đông Xuân

2009-2010 từ tháng 8/2009 đến tháng 4/2010.
- Bố trí khảo nghiệm sản xuất 2 vụ: Hè Thu 2010, Đông Xuân 2010-2011 từ
tháng 05/2010 đến tháng 03/2011.

2.1.2 Địa điểm

- Chọn lọc cá thể và thanh lọc rầy nâu trong nhà lưới: nhà lưới bộ môn Di
Truyền Giống Nông Nghiệp, Khoa NN & SHƯD, Trường Đại học Cần Thơ.
- Bố trí thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản và khảo nghiệm sản xuất tại Châu
Thành A, Phụng Hiệp, Vị Thủy tỉnh Hậu Giang.
* Điều kiện tự nhiện của 3 huyện Châu Thành A, huyện Phụng Hiệp, huyện Vị
Thủy, tỉnh Hậu Giang (Nguồn: Sở Nông Nghiệp & Phát Triển Nông Thôn, Tỉnh
Hậu Giang)
- Về khí hậu, thời tiết: huyện Châu Thành A, huyện Phụng Hiệp, huyện Vị
Thủy, tỉnh Hậu Giang nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa chung của
ĐBSCL với nền nhiệt độ ổn định, biên độ nhiệt ngày đêm nhỏ, các chế độ quang
năng, vũ lượng, gió, bốc hơi, ẩm độ không khí phân hóa thành 2 mùa tương
phản: mùa mưa (tháng 5 - 11) và mùa khô (tháng 12 - 4).
- Về thổ nhưỡng: huyện Châu Thành A, huyện Phụng Hiệp và huyện Vị Thủy
gồm 2 nhóm đất chính: nhóm đất Phù Sa và nhóm đất phèn.

21

* Địa điểm bố trí thí nghiệm



Hình 2.1 Bản đồ vị trí thực hiện thí nghiệm

1) Xã Tân Hòa, huyện Châu Thành A

2) Xã Vị Đông, huyện Vị Thủy
3) Phường Lái Hiếu, Thị xã Ngã Bảy








Phường Lái
Hiếu, Thị xã
Ngã Bảy
Xã Tân Hòa, huyện
Châu Thành A
Xã Vị Đông,
huyện Vị Thủy
22

2.2 Phương tiện

2.2.1 Vật liệu
Bộ giống lúa bao gồm 10 giống/dòng được lai tạo và tuyển chọn từ phòng thí
nghiệm Di Truyền Giống Thực Vật, bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp
Bộ giống lúa

Tổ hợp lai Jasmine85 x Amaro



Các dòng đã được thanh lọc và tuyển
chọn bằng phương pháp điện di protein
SDS-PAGE

Dòng thuần từ THL BN x TP5

1. TP5

2. TP6
3. TP7
4. TP8
5. Jasmine08
6. VD20-17
7. VD20-C3
8. BN2-1
9. BN2-2
10. BN3
11. Jasmine85 ĐC
23

2.2.2 Thiết bị, hóa chất

Máy ly tâm 13.000 vòng/phút, hiệu Hettich 1110 (Đức).
Máy chụp hình gel (chụp UV), hiệu Bio-Rad (Mỹ)
Bộ điện di một chiều, hiệu Bio-Rad (Mỹ).
1 2 3 4
1 2 3 4






5 6 7 8
Hình 2.2 Dụng cụ, thiết bị máy sử dụng cho điện di SDS-PAGE
1: Cân phân tích, 2: pipetteman , 3: Microtuber, 4: Máy ly tâm
5: Bộ nguồn , 6: Máy lắc, 7: Microwave, 8: Dụng cụ khác
Các hóa chất phân tích điện di SDS-PAGE bao gồm: Tris-base, glycine, SDS

(Sodium dodecyl sulfate), Ammonnium persulfate, Acrylamide; thuốc nhuộm
Coomassie Brilliant Blue R250 (CBBR250), máy ly tâm với tốc độ 14.000
vòng/phút, máy đo quang phổ THEMO SPECTRONIC GESSYS
TM
8; Cân phân
tích: Lib101 AEG-120G (Nhật).
Các hóa chất bao gồm: dung dịch Iod, HCl 30%, Ethanol 95%, NaOH 0,1N,
dung dich A, dung dịch B1, dung dịch B2,….
Hóa chất phân tích mùi thơm bằng phương pháp định tính: KOH 1,7%
Hoá chất chạy điện di: Agarose tinh khiết, loading bufer, 1x TBE (Tris-Borate-
EDTA), Tube các loại, Lamda marker.















24

2.3 Phương pháp nghiên cứu chung

Bước 1: Thanh lọc, tuyển chọn cá thể, kiểm tra phẩm chất, độ thuần các dòng
được chọn kết hợp thanh lọc rầy nâu trong điều kiện nhà lưới.
Bước 2: Khảo nghiệm cơ bản 2 vụ: vụ Hè Thu 2009 và Đông Xuân 2009-2010:
từ 10 -20 dòng ưu tú, thuần, phẩm chất tốt chọn được khoảng 2-3 giống/dòng
đạt mục tiêu đề ra.
Bước 3: Khảo nghiệm sản xuất 2 vụ: Hè Thu 2010, Đông Xuân 2010-2011:
phân tích các chỉ tiêu phẩm chất hạt.

2.4 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

2.4.1 Phương pháp thanh lọc tuyển chọn cá thể

* Trong phòng thí nghiệm
Ứng dụng qui trình điện di protein SDS-PAGE (Bộ Nông Nghiệp Nhật, 1986)
để phân tích 40 hạt/giống/dòng lúa từ nguồn giống gốc được thu thập từ địa
phương và các dòng lai đã thực hiện tại Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp,
Trường Đại học Cần Thơ để chọn ra những cá thể ưu tú có hàm lượng amylose
thấp và hàm lượng protein cao.
* Trong nhà lưới
Từ kết quả phân tích điện di ½ hạt của những hạt lúa ưu tú được chọn đem trồng
trong chậu điều kiện nhà lưới có cách ly an toàn để loại bỏ những cá thể có dạng
hình xấu, đánh giá và tuyển chọn các cá thể có độ thuần cao, theo hướng có tiềm
năng năng suất cao, chống chịu tốt với một số sâu bệnh hại như: rầy nâu, đạo ôn,
sâu cuốn lá,…đồng thời nhân dòng để có đủ hạt giống cho thí nghiệm ngoài
đồng.
* Phương pháp đánh giá tính kháng rầy nâu
Phương pháp thử rầy (theo phương pháp Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật, Khoa Nông
Nghiệp & SHƯD, Trường ĐHCT).
25

Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với
12 nghiệm thức trong đó có 10 giống/dòng lúa được chọn thí nghiệm, giống
chuẩn nhiễm Jasmine85, giống chuẩn kháng OM5930, 3 lần lặp lại.
Cách tiến hành:
* Nuôi rầy
Rầy nâu đựợc nuôi trên chậu lúa 30 ngày tuổi. Giống lúa được dùng để nuôi rầy
là Jasmine 85. Chậu dùng nuôi rầy có đường kính 30 cm, cao 15 cm. Mỗi chậu
trồng 2-3 buội lúa. Những chậu lúa này được đặt trên khay nhựa kích thước 45 x
60 cm, bên trong khay nhựa có chứa một lớp nước khoảng 5 cm nhằm tạo ẩm độ
cho rầy phát triển và ngăn ngừa kiến. Sau đó, dùng mùng lưới bao xung quanh
(Hình 2.3). Mỗi mùng có khoảng 2 chậu lúa/khay. Trước khi thả rầy vào, làm
sạch gốc lúa, tỉa bỏ những bẹ lá già, bẹ gần sát mặt nước, đảm bảo những bẹ
mang trứng không rơi xuống nước. Đồng thời, tiến hành tỉa ngắn lá tránh không
cho lá lúa chạm vào mùng lưới tạo điều kiện cho kiến dễ dàng xâm nhập.










Hình 2.3 Lúa dùng để nuôi rầy

Sau khi chuẩn bị chậu nuôi rầy, tiến hành bắt rầy cái có bụng to thả vào. Số
lượng rầy cái thả vào tùy thuộc vào lượng giống dùng trắc nghiệm và mật độ thả
vào. Thông thường một rầy cái cánh ngắn có thể đẻ 300-400 trứng, rầy cái cánh
dài có thể đẻ 100 trứng.

Hai ngày sau khi thả rầy, khi thấy trên cơ thể rầy có mọc nấm trắng (rầy đã đẻ
và chết), tiến hành bắt những rầy cái còn lại trên cây lúa sang mùng khác đã