ứng dụng dấu phân tử adn trong việc nhận diện một số tính trạng quan trọng ở lúa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SHƯD






TRƯƠNG VĂN HIẾU



ỨNG DỤNG DẤU PHÂN TỬ ADN TRONG VIỆC NHẬN
DIỆN MỘT SỐ TÍNH TRẠNG QUAN TRỌNG Ở LÚA






LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG




Cần Thơ, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SHƯD

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG


Tên đề tài:

ỨNG DỤNG DẤU PHÂN TỬ ADN TRONG VIỆC NHẬN
DIỆN MỘT SỐ TÍNH TRẠNG QUAN TRỌNG Ở LÚA








Cán bộ hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Ts. Nguyễn Lộc Hiền Trương Văn Hiếu
Ts. Huỳnh Kỳ MSSV: 3108339
Lớp: TT10Z1A1

Cần Thơ, 2014

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN DI TRUYỀN - GIỐNG NÔNG NGHIỆP


Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư Khoa Học Cây Trồng - chuyên ngành Công Nghệ Giống
Cây Trồng với đề tài:




ỨNG DỤNG DẤU PHÂN TỬ TRONG VIỆC NHẬN DIỆN
MỘT SỐ TÍNH TRẠNG QUAN TRỌNG Ở LÚA






Do sinh viên Trương Văn Hiếu thực hiện.
Kính trình lên Hội đồng chấm luận văn tốt nghệp.



Cần thơ, ngày tháng năm 2014
Cán bộ hướng dẫn



Ts. Huỳnh Kỳ Ts. Nguyễn Lộc Hiền
ii

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN DI TRUYỀN - GIỐNG NÔNG NGHIỆP


Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt luận văn tốt nghiệp kỹ
sư ngành Khoa Học Cây Trồng - chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng với đề
tài:

ỨNG DỤNG DẤU PHÂN TỬ ADN TRONG VIỆC NHẬN
DIỆN MỘT SỐ TÍNH TRẠNG QUAN TRỌNG Ở LÚA

Do sinh viên Trương Văn Hiếu thực hiện và bảo vệ trước Hội Đồng.
Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp


Luận văn tốt nghiệp được đánh giá

Cân Thơ, ngày tháng năm 2014
Hội đồng





DUYỆT KHOA
Trưởng Khoa Nông Nghiệp

iii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu kết quả trình bài
trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ luận văn hoặc
nghiên cứu khoa học nào trước đây.






Tác giả luận văn




Trương Văn Hiếu

iv

TIỂU SỬ CÁ NHÂN
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Họ và tên: Trương Văn Hiếu Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 22/12/1990 Dân tộc: Kinh
Nơi sinh: xã Mỹ Hiệp Sơn, huyện Hòn Đất, tỉnh Kiên Giang
Cha: Trương Văn Hồng
Mẹ: Phạm Thị Bé Nhỏ
Địa chỉ thường trú: ấp Hiệp Bình, xã Mỹ Hiệp Sơn, huyện Hòn Đất, tỉnh Kiên
Giang
Điện thoại: 0987979283
Email:
II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
1. Tiểu học:
Thời gian đào tạo: 1998 - 2003
Trường: Tiểu học Mỹ Hiệp Sơn
Địa chỉ: ấp Hiệp Bình, xã Mỹ Hiệp Sơn, huyện Hòn Đất, tỉnh Kiên Giang.
2. Trung học cơ sở:
Thời gian đào tạo: 2003 - 2007
Trường: Trung học cơ sở Mỹ Hiệp Sơn
Địa chỉ: ấp Hiệp Trung, xã Mỹ Hiệp Sơn, huyện Hòn Đất, tỉnh Kiên Giang.
3. Trung học phổ thông:
Thời gian đào tạo: 2007 - 2010
Trường: Trung học phổ thông Nguyễn Hùng Hiệp
Địa chỉ: ấp Hiệp Trung, xã Mỹ Hiệp Sơn, huyện Hòn Đất, tỉnh Kiên Giang.

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2014
Người khai ký tên

Trương Văn Hiếu


v

LỜI CẢM TẠ

Kính dâng
Cha, mẹ đã hết lòng yêu thương, chăm sóc, dạy dỗ và nuôi con khôn lớn nên
người.
Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
Ts. Nguyễn Lộc Hiền và Ts. Huỳnh Kỳ là hai người thầy đáng kính đã tận tình
hướng dẫn, dạy bảo, gợi ý cho em những lời khuyên vô cùng bổ ích trong việc nghiên
cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn
Thầy cô trường Đại Học Cần Thơ nói chung, Khoa Nông Nghiệp và SHƯD nói
riêng, người mang đến cho em kiến thức và cảm hứng nghiên cứu trong suốt quá trình
học tập tại mái trường Đại Học Cần Thơ.
Anh Nguyễn Quốc Chí, chị Huỳnh Ngọc Châu, các bạn thân yêu của lớp Công
nghệ giống cây trồng khóa 36 và các em sinh viên Công nghệ giống cây trồng khóa 37
đã giúp đở tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn.
Xin gởi lời chúc sức khỏe và thành công đến quý Thầy Cô, anh chị, các bạn và
các em.

vi


TRƯƠNG VĂN HIẾU, 2014 “Ứng dụng dấu phân tử ADN trong việc nhận diện
một số tính trạng quan trọng ở lúa”, luận văn tốt nghiệp Kỹ sư Khoa học cây trồng -
chuyên ngành Công nghệ giống cây trồng, trường Đại Học Cần Thơ. Cán bộ hướng
dẫn: Ts. Nguyễn Lộc Hiền; Ts. Huỳnh Kỳ


TÓM LƯỢC
Lúa là cây trồng có vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam và là nguồn
lương thực chính trên thế giới. Đời sống con người ngày càng nâng cao thì nhu cầu về
lúa gạo chất lượng ngày càng tăng. Tuy nhiên, trong việc sản xuất lúa thì ngày càng
gặp nhiều khó khăn như xuất hiện tình trạng hạn hán, nhiễm mặn và dịch bệnh do rầy
nâu ngày càng tăng. Trước tình hình đó, đề tài “Ứng dụng dấu phân tử ADN trong
việc nhận diện một số tính trạng quan trọng ở lúa” được thực hiện với mục tiêu tìm
ra được các giống lúa thơm, có khả năng chịu mặn, chịu hạn và kháng rầy để phục vụ
cho công tác chọn tạo sao này.
Trong tổng số 15 giống, khi sử dụng bộ primer ESP, IFAP, INSP và EAP đã
nhận diện được 13 giống lúa mang gen thơm là Phkarum Doul, Phkarum Check,
Phkarum Chang, Senpidao, Daw Dam, Nàng Thơm Đục, Hoa Lài, Mẽ Hương 2,

Jasmine 85, OM 4900, OM 9915, OM 7347, OM 6377.
Khi sử dụng primer OPC07 trong việc nhận diện các giống lúa có mang gen
kháng rầy. Kết quả đã nhận diện được 6 giống lúa mang gen kháng rầy là Senpidao,
OM 4218, OM 4900, OM 9915, OM 7347, OM 6377 trong tổng số 15 giống.
Kết quả phân tích phổ điện di sản phẩm đã nhận diện được 14 giống lúa mang
gen chịu hạn là Phkarum Doul, Phkarum Check, Phkarum Chang, Senpidao, Daw
Dam, Nàng Thơm Chợ Đào 3, Nàng Thơm Đục, Hoa Lài, Mẽ Hương 2, OM 4218,
Jasmine 85, OM 4900, OM 9915, OM 6377 trong tổng số 15 giống bằng primer
RM212.
Qua kết quả điện di sản phẩm đã nhận diện được 5 giống lúa mang gen kháng
mặn là Senpidao, Daw Dam, OM 6377, OM 4900, OM 9915 trong tổng số 15 giống
bằng primer RM10825.



vii

MỤC LỤC
Đề mục Trang
LỜI CAM ĐOAN iii
TIỂU SỬ CÁ NHÂN iv
LỜI CẢM ƠN v
TÓM LƯỢC vi
MỤC LỤC vii
DANH SÁCH HÌNH x
DANH SÁCH BẢNG xi
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT xii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA 2

1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA GẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2
1.2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới 2
1.2.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam 3
1.3 SƠ LƯỢC VỀ LÚA THƠM 4
1.3.1 Mùi thơm 4
1.3.2 Xác định các giống lúa thơm bằng dấu phân tử 7
1.3.3 Một số giống lúa thơm trên thế giới và Việt Nam 8
1.3.3.1 Một số giống lúa thơm trên thế giới 8
1.3.3.2 Một số giống lúa thơm trên ở Việt Nam 9
1.3.4 Những nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm trên thế giới và Việt Nam 10
1.3.4.1 Những nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm trên thế giới 10
1.3.4.2 Những nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm ở Việt Nam 11
1.4 SƠ LƯỢC VỀ RẦY NÂU 12
1.4.1 Phân bố và ký chủ 12
1.4.2 Đặc điểm hình thái và sinh học 12
1.4.3 Tập quán sinh sống và cách gây hại 12
1.4.4 Một số bệnh quan trọng do rầy nâu là môi giới truyền bệnh 13
viii

1.4.5 Tính kháng rầy nâu của các giống lúa 13
1.4.6 Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn giống lúa kháng rầy 14
1.5 SƠ LƯỢC VỀ LÚA CHỊU HẠN 14
1.5.1 Khái niệm về lúa chịu hạn 15
1.5.2 Cơ chế chịu hạn của lúa 15
1.5.3 Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn giống lúa chịu hạn 15
1.6 SƠ LƯỢC VỀ LÚA CHỊU MẶN 16
1.6.1 Cơ chế chống chịu mặn của cây lúa 16
1.6.2 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đối với cây lúa 16
1.6.3 Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn giống lúa mặn 17
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP 18

2.1 PHƯƠNG TIỆN 18
2.1.1 Thời gian và địa điểm 18
2.1.2 Giống 18
2.1.3 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất sử dụng 18
2.1.3.1 Thiết bị và dụng cụ 18
2.1.3.2 Hóa chất 19
2.1.3.3 Primer 19
2.2 PHƯƠNG PHÁP 20
2.2.1 Ly trích ADN 20
2.2.2 Kiểm tra ADN bằng phương pháp điện di agarose 20
2.2.3 Phản ứng PCR 21
2.2.3.1 Phản ứng PCR với 4 primer ESP, IFLP, INSP, EAP 21
2.2.3.2 Phản ứng PCR với primer OPC07 22
2.2.3.3 Phản ứng PCR với primer RM212 22
2.2.3.4 Phản ứng PCR với primer RM10825 23
2.2.4 Điện di sản phẩm PCR 23
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 24
3.1 KẾT QUẢ LY TRÍCH ADN 24
3.2 NHẬN DIỆN GEN THƠM VỚI 4 PRIMER ESP, IFAP, INSP VÀ EAP 24
ix

3.3 NHẬN DIỆN GEN KHÁNG RẦY VỚI PRIMER OPC07 25
3.4 NHẬN DIỆN GEN CHỊU HẠN VỚI PRIMER RM212 26
3.5 NHẬN DIỆN GEN KHÁNG MẶN VỚI PRIMER RM10825 27
3.6 KẾT QUẢ NHẬN DIỆN DẤU PHÂN TỬ ĐỐI VỚI CÁC TÍNH TRẠNG
THƠM, KHÁNG RẦY, CHỊU HẠN VÀ CHỊU MẶN 28
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 30
4.1 KẾT LUẬN 30
4.2 ĐỀ NGHỊ 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO 31

x

DANH SÁCH HÌNH

Hình Tên hình Trang
Hình 2.1
Vị trí tương đối của đoạn mồi ESP, IFAP, INSP, EAP được sử
dụng trong phản ứng PCR.
21
Hình 2.2

Sơ đồ minh họa chu kỳ phản ứng PCR với primer ESP, IFAP,
INSP, EAP
21
Hình 2.3 Sơ đồ minh họa chu kỳ phản ứng PCR với primer OPC7 22
Hình 2.4 Sơ đồ minh họa chu kỳ phản ứng PCR với primer RM212 22
Hình 2.5 Sơ đồ minh họa chu kỳ phản ứng PCR với primer RM10825 23
Hình 3.1 Kết quả điện di kiểm tra ADN bằng gel agarose 1% 24
Hình 3.2
Sản phẩm PCR các giống lúa với 4 con mồi ESP, INSP, IFAP,
EAP
25
Hình 3.3
Phổ điện di sản phẩm PCR của 15 giống lúa sử dụng primer
OPC7
26
Hình 3.4
Phổ điện di sản phẩm PCR của 15 giống lúa và 1 đối chứng bằng
cặp mồi RM212
27
Hình 3.5
Phổ điện di sản phẩm PCR 15 giống lúa và 2 đối chứng bằng cặp
mồi RM10825
28

xi


DANH SÁCH BẢNG

Bảng Tên bảng Trang
Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam từ năm 2006 đến
2011
3
Bảng 2.1 Danh sách 15 giống lúa thí nghiệm 18
Bảng 2.2 Trình tự các con mồi được dùng trong thí nghiệm 19
Bảng 3.1 Tổng hợp kết quả phân tích phổ điện di với các tính trạng thơm,
kháng rầy, chịu hạn, chịu mặn
29
xii


DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
2AP 2-Acetyl-1- pyrroline
ABA Axit Abcisic
CI Chloroform Isoamylalcohol
CTAB Cetyl Trimethyl Ammonium Brommide
ADN Deoxyribo Nucleic Acid
dNTPs Deoxynucleotide Triphosphates
ĐBSCL
EDTA
Đồng Bằng Sông Cửu Long
Ethylendiamine-Tetra Acetate
FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations
GI Glycemic index
LEA Late embryogenesis abundant
ME
NST
Mercaptoethanol
Nhiễm sắc thể

PCR Polymerase Chain Reaction
RNA Ribonucleic Acid
SSR Simple Sequence Repeats
STS Sequence-Tagged Sites
Taq Thermus aquaticus
TE Tris-EDTA
TAE Tris-Acid acetic-EDTA
UNDP United Nations Development Programme

1

MỞ ĐẦU
Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây lương thực quan trọng trên thế
giới, nó cung cấp lương thực cho gần một nửa dân số trên trái đất. Ở Việt Nam, lúa
là cây trồng có vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, Đồng Bằng Sông
Cửu Long (ĐBSCL) được xem là vựa lúa lớn nhất nước cung cấp lương thực không
chỉ trong nước mà còn cho xuất khẩu.
Tuy nhiên, sản lượng và giá trị xuất khẩu lúa gạo của nước ta vẫn còn thấp
hơn so với Thái Lan. Nguyên nhân chủ yếu là do các giống lúa thơm của nước ta
còn chiếm tỷ trọng thấp, sâu bệnh hại làm giảm năng suất và chất lượng của lúa
gạo. Ngoài ra, Việt Nam là đất nước với 3/4 diện tích là đồi núi thường xuyên đối
diện với tình trạng hạn hán tác động rất lớn đến nền sản xuất nông nghiệp, nhất là
thời gian gần đây diện tích đất nhiễm mặn ở ĐBSCL tăng cao do ảnh hưởng của
biến đổi khí hậu và do sự hình thành các đập thủy lợi ở đầu nguồn đã làm suy giảm
đáng kể năng suất và sản lượng lúa của toàn vùng. Do vậy, việc nghiên cứu phát
triển những giống lúa thơm, chất lượng cao có khả năng chịu mặn, chịu hạn và
kháng rầy là cấp thiết.
Để đáp ứng nhu cầu trên thì việc khảo sát nguồn gen ban đầu là rất cần thiết.
Vì vậy đề tài “Ứng dụng dấu phân tử ADN trong việc nhận diện một số tính
trạng quan trọng ở lúa” được thực hiện nhằm mục tiêu tìm ra được các giống lúa

thơm, có khả năng chịu mặn, chịu hạn và kháng rầy để phục vụ cho công tác chọn
tạo sao này.








2

CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY LÚA
Cây lúa là cây hằng niên có tổng số nhiễm sắc thể là 2n = 24. Cây lúa thuộc
họ Gramineae (họ hòa thảo) chi Oryza. Oryza có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở
vùng nhiệt đới ẩm của Châu Phi, Nam và Đông Nam Châu Á, Nam Trung Quốc,
Nam và Trung Mỹ và một phần của Châu Úc. Trong đó, chỉ có 2 loài lúa trồng là
Oryza sativa L và Oryza glaberrima Steud (trong 2 loài lúa trồng thì Oryza sativa L
chiếm đại bộ phận diện tích đất trồng lúa trên thế giới) còn lại là các loài lúa hoang
hằng niên và đa niên (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA GẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.2.1 Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới
Trên thế giới, cây lúa được 250 triệu nông dân trồng, là lương thực chính của
1,3 tỉ người nghèo nhất trên thế giới, là sinh kế chủ yếu của nông dân. Là nguồn
cung cấp năng lượng lớn nhất cho con người, bình quân 180-200 kg gạo/người/năm
tại các nước châu Á, khoảng 10 kg gạo/người/năm tại các nước châu Mỹ.
Lúa có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau, từ các loại đất phù sa màu mỡ
đến các loại đất cát, đất sét, đất bạc màu, đất trũng úng ngập, nghèo dinh dưỡng và

có độ pH từ 3-10. Điều đó chứng tỏ rằng cây lúa có khả năng thích ứng rất rộng với
những điều kiện sinh thái khác nhau trên toàn thế giới.
Hiện nay trên thế giới có 114 nước trồng lúa, phân bố trên tất cả các châu lục
nhưng tập trung nhiều nhất vẫn là châu Á (khoảng 90%). Các nước có diện tích lúa
lớn nhất là: Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Bangladesh, Thái Lan và nước có diện
tích nhỏ nhất là Jamaica. Việt Nam đứng hàng thứ 6 trước Miến Điện. Nhật Bản và
Tây Ban Nha là hai nước có năng suất lúa dẫn đầu thế giới trong nhiều năm. Trong
khi các nước có diện tích lúa lớn thì điều kiện tự nhiên thường khắc nghiệt, thiếu
điều kiện đầu tư, cải tạo môi trường canh tác và không thể đầu tư vào nông nghiệp
cao, nên năng suất lúa vẫn còn rất thấp và tăng chậm. Việt Nam đứng vào nhóm 20
nước có năng suất cao, đặc biệt là vượt trội trong khu vực Đông Nam Á nhờ thuỷ
lợi được cải thiện đáng kể và áp dụng nhanh các tiến bộ kỹ thuật về giống, phân bón
và bảo vệ thực vật. Năng suất lúa cao tập trung ở các quốc gia á nhiệt đới hoặc ôn
đới có khí hậu ôn hoà hơn, chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm cao hơn và trình độ
canh tác phát triển tốt hơn. Các nước nhiệt đới có năng suất bình quân thấp do chế
độ nhiệt và ẩm độ cao, sâu bệnh phát triển mạnh và trình độ canh tác hạn chế
(Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).


3

1.2.2 Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam
Việt Nam có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm nên rất thuận lợi
cho nghề trồng lúa. Bởi vậy, Việt Nam có thể coi là cái nôi hình thành cây lúa nước.
Trong thời gian chiến tranh, diện tích trồng lúa cả nước dao động trong khoảng 4,4-
4,9 triệu ha, năng suất có tăng nhưng rất chậm.
Sau ngày giải phóng (1975), cùng với phong trào khai hoang phục hóa, diện
tích lúa tăng lên khá nhanh và ổn định ở khoảng 5,5-5,7 triệu ha. Bước sang thập
niên 1980, năng suất lúa tăng dần do các công trình thủy lợi trong cả nước, đặc biệt
là ở ĐBSCL đã bắt đầu phát huy tác dụng. Cơ chế quản lý nông nghiệp thoáng hơn

với chủ trương khoáng sản phẩm trong sản xuất nông nghiệp.
Năm 1982, nước ta đã chuyển từ nước phải nhập khẩu gạo hàng năm sang tự
túc được lương thực. Tiếp theo, đó là một loạt chính sách cải cách ruộng đất và đổi
mới nền kinh tế theo cơ chế thị trường, nông dân được giao quyền sử dụng ruộng
đất nên quan tâm, phấn khởi hơn và có toàn quyền quyết định trong các quá trình
sản xuất của họ, năng suất tăng lên nhanh chóng.
Đến năm 1989, gạo Việt Nam lại tái hòa nhập vào thị trường lương thực thế
giới và chiếm lĩnh ngay vị trí quan trọng là nuớc xuất khẩu gạo đứng hàng thứ 3 rồi
2 trên thế giới sau Thái Lan. Từ năm 1997 đến nay, hằng năm nước ta xuất khẩu
trung bình trên dưới 4 triệu tấn gạo, đem về một nguồn thu ngoại tệ rất đáng kể.
Nhìn chung, từ năm 2007 đến nay cả ba chỉ tiêu diện tích, năng suất và sản lượng
lúa ở nước ta đều có chiều hướng tăng, năm sau cao hơn năm trước (Bảng 1.1).

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam từ năm 2006 đến 2011
Năm 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Diện tích (triệu ha) 7,32 7,21 7,40 7,44 7,49 7,65
Năng suất (tấn/ha) 4,89 4,99 5,23 5,24 5,34 5,53
Sản lượng (triệu tấn)
35,85 35,94 38,73 38,95 40,01 42,32
(Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam, 2013)

Hạt gạo Việt Nam chẳng những đủ bảo đảm yêu cầu về an ninh lương thực
trong nước mà còn góp phần rất quan trọng trong thị trường lúa gạo thế giới. Trong
những năm qua, gạo xuất khẩu của VN tăng trưởng về số lượng và chất lượng cũng
như mở rộng thị trường. Ngoài các thị trường truyền thống của VN như là Iraq, Iran
(Trung Đông), thị trường Châu Á (Indonesia, Philipines), VN đã mở rộng và phát
triển thêm một số thị trường tiềm năng như là Châu Phi, Mỹ La Tinh và EU. Yếu tố
quan trọng ảnh hưởng các doanh nghiệp xuất khẩu gạo của VN là ít kinh nghiệm
nên thiếu khả năng duy trì và khai thác các thị trường nhiều biến động này. Đây là
thị trường có nhu cầu cao và khả năng thanh toán rất tốt. Nếu họ có mối liên kết tốt

4

hơn và tổ chức thị trường tốt họ sẽ nâng cấp hạng ngạch và giá trị xuất khẩu gạo của
VN (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008).
Riêng Đồng Bằng Sông Cửu Long việc sản xuất lúa đã vươn lên mạnh mẽ,
cùng với sự phát triển của hệ thống thủy lợi và thủy nông nội đồng, cùng những tiến
bộ kỹ thuật được áp dụng rộng rãi trên đồng ruộng, trở thành vùng trọng điểm sản
xuất lúa xứng đáng của cả nước. Từ vùng lúa nổi mênh mông An Giang, Đồng
Tháp, vùng trũng phèn Đồng Tháp Mười, Tứ Giác Long Xuyên chỉ trồng một vụ
lúa mùa năng suất thấp và bấp bênh… Nay đã chuyển dần thành vùng lúa 2-3 vụ
ngắn ngày năng suất cao, ổn định. Với những hệ thống canh tác đa dạng đã góp
phần rất đáng kể vào sản lượng lương thực và lượng nông sản hàng hóa xuất khẩu
hàng năm của cả nước.
Hiện nay, dân số nước ta trên 80 triệu người và 100% người Việt Nam sử
dụng lúa gạo làm lương thực chính. Nước ta có gần 33 triệu ha đất đai, trong đó có
9,6 triệu đất nông nghiệp mà cây lúa chiếm đến 4 triệu ha (Tổng Cục Thống Kê,
2008).
1.3 SƠ LƯỢC VỀ LÚA THƠM
1.3.1 Mùi thơm
Mùi thơm được tìm thấy trong thành phần của gạo nấu, nó là chỉ số quan
trọng có ảnh hưởng rất lớn đến khẩu vị và dễ biến đổi trong quá trình bảo quản (Lê
Doãn Biên và ctv., 1997). Gạo có mùi thơm là một đặc tính phẩm chất có giá trị thứ
yếu, một số vùng ở châu Á lại thích và sẵn lòng trả giá cao (Jennings và ctv., 1979).
Một số nhà khoa học cho rằng các giống lúa thơm có ưu điểm là tính trạng mùi
thơm thường liên kết với tính trạng chất lượng nấu nướng tốt và tỉ lệ xay sát cao.
Trong những đặc tính lý hóa liên quan tới chất lượng gạo thì mùi thơm là
một trong những đặc tính quan trọng nhất. Theo những nghiên cứu trước đây, mùi
thơm của gạo là sự tổng hợp của trên 100 hợp chất bay hơi, trong đó chất 2-acetyl-
1-proline (2AP) được xem là hợp chất quan trọng nhất tạo nên mùi thơm ở tất cả
các giống lúa, nhất là hai giống lúa Basmati và Jasmine (Bradbury et al., 2005). Gạo

chà có nồng độ 2-acetyl-1-proline từ 6ppb (0.006ppm) đến 90ppb (0.09ppm). Ở gạo
lức, nồng độ 2-acetyl-1-proline từ 0.1-0.2ppm. Điều này cho thấy thành phần của
những lớp bề mặt gạo đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành mùi thơm của
cơm. Mũi con người có thể phát hiện được nồng độ của 2-acetyl-1-proline ở nồng
độ 7ppb (0.007ppm). Theo số liệu thống kê, trên lúa không thơm có hàm lượng 2-
acetyl-1-proline thấp hơn 15 lần so với lúa thơm. Chất tạo mùi 2AP được tìm thấy
hầu hết các bộ phận của cây, trừ phần rễ.
Di truyền tính trạng thơm ở lúa đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên
cứu. Khi nghiên cứu tỷ lệ phân ly giữa cá thể thơm và không thơm trong quần thể
F2 của nhiều tổ hợp lai, một số nhà nghiên cứu cho rằng, có một số gen khác nhau
5

(trội hoặc lặn) liên quan tới tính trạng thơm. Những nghiên cứu sâu hơn về gen tổng
hợp nên mùi thơm của lúa (fgr) nhận thấy gen thơm nằm trên nhiễm sắc thể số 8 và
sự đột biến mất đi 8 nucleotide và 3 vị trí thay đổi nucleotide (SNP) ở gen betaine
aldehyde dehydrogenase 2 (BAD2) (một tiền tố tạo nên gen enzyme tạo mùi thơm
2AP) dẫn đến sự hình thành mùi thơm trên lúa (Bradbury et al., 2005).
Các yếu tố ảnh hưởng đến mùi thơm
Mùi thơm và chất lượng cơm chịu ảnh hưởng nhiều bởi nhiều yếu tố. Một số
giống có thể trồng ở nhiều nơi và cho năng suất tương đương nhau nhưng về chất
lượng thì lại rất khác nhau đặt biệt là mùi thơm.
* Nhiệt độ
Mùi thơm của lúa bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ, đặc biệt là vào giai đoạn
lúa trổ, vào chắc và chín nếu nhiệt độ xuống thấp sẽ làm cho mùi thơm của lúa tăng
lên. Gieo cấy muộn dẫn đến trổ bông và chín trong những ngày nhiệt độ thấp hơn sẽ
làm tăng chất lượng nhưng làm giảm năng suất của lúa thơm. Nhiệt độ trung bình
hằng ngày là 18°C thì đặc tính thơm của gạo là tốt nhất.
* Đất đai
Ở những vùng đất thịt nhẹ và xốp như đồi núi thì thuận lợi cho việc hình
thành tính thơm, trong khi hầu hết các giống lúa đặc sản, lúa thơm lại được gieo

trên những cánh đồng bằng phẳng và được tưới tiêu thuận lợi. Có nhiều nghiên cứu
cho rằng giống Basmati trên những đất nghèo và kiềm hoặc chế độ nước tưới tiêu
kém thì thuận lợi cho việc hình thành tính thơm.
Giống Khao Dawk Mali 105 của Thái Lan có thể gieo trồng ở khá nhiều vùng
đất khác nhau mùi thơm khác nhau giữa các vùng. Tương tự các giống đặc sản của
Việt Nam như Tám Xoan, Tám Thơm, Nàng Hương, Nàng Thơm Chợ Đào…chỉ có
mùi thơm đặc trưng ở một số vùng nhất định, nếu gieo trồng ở vùng khác thì không
có mùi thơm hoặc thơm nhẹ.
Ẩm độ của đất cũng là yếu tố ảnh hưởng đến mùi thơm của các giống lúa
thơm. Đối với giống lúa thơm Khao Dawk Mali 105, đất có hàm lượng sét cao sẽ
giữ nước tốt hơn giai đoạn lúa chín so với đất cát nên chất lượng mùi thơm ở vùng
đất sét thường thấp hơn giống lúa này trồng ở vùng đất cát hay vùng đất có sa cấu
lỏng lẻo. Thời tiết khô không mưa ở giai đoạn lúa chín cũng ảnh hưởng đến mùi
thơm vì thế vùng đất cát và thời tiết khô cho chất lượng lúa thơm cao hơn
(Yoshihashi et al., 2002).


6

* Dinh dưỡng và phân bón
Phân đạm
Có một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng mùi thơm, độ mềm cơm, màu trắng
sáng, độ dính của cơm gạo Khao Dawk Mali 105 bị ảnh hưởng nếu bón phân đạm.
Bón nhiều đạm sẽ tăng năng suất nhưng mùi thơm sẽ giảm. Gạo đặc sản trồng trên
đất nghèo đạm có chất lượng cao hơn.
Phân Kali
Phân kali ảnh hưởng tốt đến chất lượng và hương vị của cơm. Nếu bón nhiều
kali hơn lượng dùng để đạt năng suất tối đa của giống Khao Dawk Mali 105 thì sẽ
làm tăng mùi thơm và góp phần làm cho hạt gạo sáng hơn nhưng độ mềm cơm
giảm.

Kali làm cho cây cứng, không bị đỗ ngã, giúp tăng khả năng tích lũy chất
khô trong hạt và giảm hiện tượng bất thụ. Ngoài ra, kali còn giúp tăng hàm lượng
tinh bột, carbohydrate trong hạt.
Phân lân, lưu huỳnh và kẽm
Các nhà khoa học phát hiện rằng các giống lúa có mùi thơm khi nấu thì
giống đó có chứa một hàm lượng sắt và kẽm nào đó. Điều này cho phép nhận xét
rằng các đặc tính hàm lượng sắt và kẽm cao liên kết với gen thơm.
Bón phân lân làm tăng hàm lượng protêin trong gạo. Tuy nhiên, nếu bón
nhiều sẽ làm cho chất lượng gạo giảm. Bón phân chứa kẽm làm tăng hàm lượng
amylase trong gạo.
Khi bón phân lân và kẽm có ảnh hưởng tốt đến chỉ tiêu chất lượng hạt,
nhưng mùi thơm, độ mềm cơm và độ trắng sáng hạt thì lại phụ thuộc vào hàm lượng
phospho có trong hạt chứ không phải trong cây. Ở những đất thiếu lưu huỳnh, nếu
được bón với tỷ lệ cân đối sẽ làm tăng mùi thơm, độ mềm cơm và độ sáng hạt của
giống Khao Dawk Mali.
* Biện pháp canh tác
Các biện pháp canh tác như chuẩn bị đất, phương pháp gieo sạ, thời gian
gieo, thời gian thu hoạch đều ảnh hưởng lớn đến chất lượng lúa gạo và việc hình
thành mùi thơm. Nếu đất được làm kỹ và để ẩm khoảng 30 ngày trước khi cấy thì
trọng lượng 1000 hạt, tỷ lệ xay chà, chiều dài hạt, hàm lượng protêin và độ bền gel
là cao nhất. Tuy nhiên, nếu chỉ làm đất khô rồi đưa nước vào cấy thì các giá trị trên
đều thấp. Mật độ cũng ảnh hưởng đến trọng lượng 1000 hạt, tỷ lệ xay chà, hàm
lượng protêin và chiều dài hạt. Nếu mật độ sạ dày các chỉ tiêu trên đều giảm. Theo
kinh nghiệm của nông dân thì lúa sạ có mùi thơm hơn lúa cấy.
7

* Mùa vụ
Do các giống lúa thơm đều yêu cầu biên độ nhiệt ngày và đêm khá chênh
lệch nên thời vụ gieo trồng cần tính toán sao cho giai đoạn trổ, giai đoạn hạt và vào
chắc phải phù hợp với nhu cầu sinh lý của cây để đạt được chất lượng cao. Nếu cấy

sớm mùi thơm sẽ giảm, cấy trễ thì hàm lượng amylose tăng. Thời gian thu hoạch
cũng ảnh hưởng lớn đến chất lượng gạo và mùi thơm, nếu gặt trễ sẽ giảm mùi thơm
và các chỉ tiêu chất lượng khác. Thời điểm thu hoạch tốt nhất để thu hoạch được
năng suất và tỷ lệ xay chà cao là ở 35 ngày từ khi lúa trổ 50%, lúc đó ẩm độ của hạt
khoảng 20-22%.
* Độ thuần
Độ thuần của giống ảnh hưởng rất lớn đến mùi thơm, sử dụng giống không
đạt chất lượng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng gạo và mùi thơm. Nhiều giống lúa do
nông dân tự để. Do điều kiện bảo quản giống không phù hợp nên chất lượng cũng
như độ thuần của giống kém dẫn đến năng suất, chất lượng và mùi thơm giảm. Nên
mua giống ở những nơi tin cậy để đảm bảo giống đúng cấp, giống chất lượng.
* Điều kiện tồn trữ trong kho
Trong quá trình tồn trữ trong kho mùi thơm của hạt gạo bị giảm dần. Khi tồn
trữ ở nhiệt độ phòng (28-30°C) trong khoảng 10 ngày hay phòng trữ lạnh (4-8°C)
khoảng 30 ngày thì phẩm chất đạt mức chấp nhận được.
Đối với lúa bảo quản vài tháng có chất lượng tốt hơn vì sau khi bảo quản
được vài tháng khả năng hấp thụ nước của gạo tăng khoảng 15% trong quá trình
nấu. Kinh nghiệm cho thấy một số giống lúa thơm nếu bảo quản lâu hơn 3 tháng sẽ
giảm mùi thơm.
1.3.2 Xác định các giống lúa thơm bằng dấu phân tử
Hiện nay, các nhà khoa học tập trung nhiều vào gen fgr điều khiển tính trạng
mùi thơm trên cây lúa để thiết kế các cặp mồi nhằm xác định các cá thể mang tính
trạng mùa thơm trên cây lúa.
Theo Giovanni (2002) đã tìm ra chỉ thị phân tử SCU015RM và cho rằng là
một marker liên kết chặt chẽ với gen thơm và được xem là có thể dùng để xác định
gen thơm và không thơm. Chỉ thị phân tử SCU015RM đã được sử dụng trong việc
xác định một số giống lúa thơm ở Úc.
Nguyễn Thị Lan và Bùi Chí Bửu. (2004), đã tìm ra cặp mồi RG28 có thể
được dùng trong việc nghiên cứu nhận diện gen của một số giống lúa thơm.
Bradbury và ctv. (2005) đã thiết kế bốn đoạn mồi ESP (external anti-sense

primer), INSP (internal non-fragrant sense prime), IFAP (internal fragrant anti-
sense prime) và EAP (external anti-sense primer) để xác định những cá thể lúa thơm
và không thơm. Đây được xem là những con mồi rất hữu dụng trong việc xác định
gen lúa thơm và được rất nhiều nhà khoa học sử dụng trong thời gian gần đây.

8

1.3.3 Một số giống lúa thơm trên thế giới và Việt Nam
1.3.3.1 Một số giống lúa thơm trên thế giới
* Lúa thơm ở Ấn Độ và Pakistan: giống lúa Basmati 370
Giống lúa Basmati 370 đã có thương hiệu trên thị trường thế giới từ lâu,
giống này được sản xuất ở phía Bắc và Tây Bắc Ấn Độ chủ yếu ở các bang
Haryana, tây Utar Pradesh, Jammu, Kashmir, Delhi và Rajasthan. Ấn Độ sản xuất
khoảng 0,6-0,7 triệu tấn gạo Basmati trên diện tích khoảng 0,7-0,8 triệu ha với năng
suất bình quân 0,85 tấn/ha. Ở Pakistan, tổng diện tích trồng lúa là 2,1 triệu ha, trong
đó 1,1 triệu ha ở Punjab (thuộc Pakistan), nơi lúa Basmati chiếm 80% diện tích.
Tổng sản lượng khoảng 3 triệu tấn. Trong đó, 70% để sử dụng trong nước và 30%
để xuất khẩu.
Gạo Basmati có những đặc tính thơm đậm, hạt dài trên 6,5 mm, hạt cơm nở
theo chiều dài, độ nở thường gấp đôi chiều dài hạt gạo, cơm mềm xốp. Basmati có
thân cao, yếu và dễ đổ, phản ứng với ánh sáng ngày ngắn và rất dễ nhiễm với tất cả
sâu bệnh. Hạt gạo Basmati dài có vết bạc bụng, do đó dễ gãy khi xay xát, dẫn đến tỉ
lệ gạo nguyên thấp. Tiềm năng năng suất của Basmati chỉ đạt 1,5-2,0 tấn/ha, bình
quân toàn vùng chỉ đạt khoảng dưới 1 tấn/ha. Mùi thơm của Basmati có ở mọi giai
đoạn phát triển và có ở tất cả các cơ quan trên mặt đất của cây lúa. Mặc dù Ấn Độ
có nhiều giống lúa thơm, nhưng về chất lượng vẫn thua kém giống Basmati 370,
trong quá trình sản xuất lâu đời đã có nhiều dòng Basmati được chọn lọc hoặc lai
tạo từ nguồn Basmati 370.
* Lúa thơm Thái Lan: giống Khao Dawk Mali 105 (KDML 105)
KDML 105 được chọn lọc tại trại thí nghiệm lúa Kor Samrong thuộc tỉnh

Lop Buri. Năm 1955, dòng thuần tốt nhất KDM 4-2-105 được xác định và lấy tên
Khao Dawk Mali 105. KDML 105 là giống phản ứng ánh sáng ngày ngắn, tại Thái
Lan giống gieo cấy trong tháng 6-7, trỗ bông 20-25 tháng 10, chín vào cuối tháng
11. Chiều cao cây từ 140-150 cm, đẻ nhánh 8-10 nhánh/bụi, thân mềm yếu, lá hẹp
có màu xanh nhạt. Hạt có màu vàng rơm, dạng hạt thon dài, mỏ hạt hơi cong, hạt
trong, có kích thước phôi nhỏ. Chiều dài hạt gạo lứt trung bình 7,5 mm. Hàm lượng
amylose hơi thấp, cơm hơi dính và có mùi thơm vừa. KDML 105 là giống có khả
năng thích nghi rộng với các điều kiện môi trường khác nhau. Giống thích nghi nhất
ở địa hình cao, tương đối kháng hạn, kháng trung bình với mặn, phèn và trung bình
với tuyến trùng rễ. Tuy vậy, giống nhiễm nhiều loại sâu bệnh như cháy lá, cháy bìa
lá, đốm vằn, rầy nâu, rầy xanh, sâu đục thân và muỗi lá hành. Năng suất bình quân
1,7 tấn/ha, nhưng tiềm năng năng suất khá cao, có thể đạt 4,5-5 tấn/ha.
* Một số giống lúa thơm khác trên thế giới
Viện Nghiên cứu lúa quốc tế IRRI tồn trữ hơn 180 giống lúa thơm trên thế
giới từ các nước Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Lào, Campuchia, Việt Nam,
Thái Lan, Ấn Độ, Mỹ…
9

Theo Viện Hàn Lâm Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc (1986), trong hàng
nghìn giống lúa thơm của Trung Quốc có 3 giống lúa thơm nổi tiếng nhất: Xiang-
Mi ở tỉnh Hoa Nam (Tây Nam Trung Quốc), Xiang-Geng Mi ở vùng SuZhou, tỉnh
Jang An (Miền Trung Trung Quốc) và giống Shansi xang Dao từ thành phố Hang
Zhong, tỉnh Shan Shi (Tây Bắc Trung Quốc). Trong bộ sưu tập giống lúa của IRRI,
các giống lúa với từ "Xiang" nghĩa là "thơm" đã được thu thập ở các tỉnh Zhezang,
Thượng Hải (vùng ven biển Trung Quốc), Nam Kinh (Trung Tâm Miền Đông). Có
nhiều giống lúa thơm từ Đài Loan cũng được thu thập và tồn trữ tại IRRI.
Indonesia có giống lúa thơm Pandan Wangi chỉ phát triển tốt và có chất
lượng cao ở xã Warung Kondang, huyện Ciangjur, tỉnh Jawn Barat thuộc đảo Java.
Azucena là giống lúa thơm nổi tiếng của Philippine, đây là giống thuộc loại hình
Japonica, được trồng nhiều trên các vùng lúa cạn ở Philippine. Hai giống lúa thơm

khác cũng phổ biến của Philippine là Malagkit Sungsong và Milarosa.
1.3.3.2 Một số giống lúa thơm ở Việt Nam
* Lúa thơm đặc sản Bắc Bộ
Nhóm lúa Tám gồm nhiều giống lúa mùa chính vụ, nhưng có một số giống
lúa muộn như Tám Xoan, Tám Đen, Tám Đỏ. Trong những năm 60 trở về trước, lúa
Tám chiếm diện tích khá lớn, nhất là các tỉnh Trung du và miền núi Bắc Bộ. Lúa
Tám thường được trồng trên ruộng có nhiều chất dinh dưỡng, nhưng cũng có những
giống thích hợp trên ruộng xấu hơn. Năm 1964, lúa Tám chiếm 20% diện tích canh
tác ở Bắc Bộ. Bằng phương pháp phân tích isozyme, phân tích khoảng cách di
truyền, các giống Tám thơm Việt Nam lần đầu tiên được xác định thuộc nhóm
Japonica (Đỗ Khắc Thịnh, 2003). Các giống Tám phần lớn là những giống hạt nhỏ
dài, chiều dài của hạt thay đổi từ 7,6-8,5 mm và chiều rộng của hạt từ 1,7-2,7 mm.
Đặc biệt, Tám Xoan có hạt rất dài, có tỷ lệ dài rộng đến 4,5. Lúa Tám thường có hạt
màu vàng sẫm, nhưng cũng có giống có màu vàng rơm. Trong các giống lúa Tám,
quý nhất là giống Tám Xoan và Tám Thơm. Thời gian sinh trưởng của các giống
lúa Tám khoảng 150 ngày. Tám Xoan và Tám Thơm có phẩm chất cao nhất trong
các giống lúa mùa ở vùng Bắc Bộ: hạt nhỏ, gạo trong, đều hạt, cơm mềm dẻo, có
mùi thơm đậm. Hai giống này khó trồng, vì chúng đòi hỏi ruộng tốt, hạt dai khó
rụng, diện tích gieo trồng 2 giống này trước đây tương đối hạn hẹp (Bùi Huy Đáp,
1999).
*Lúa thơm đặc sản Nam Bộ
Theo Nguyễn Xuân Hiển (1986), căn cứ vào đặc tính thực vật các giống lúa
mùa thơm ở ĐBSCL có thể chia làm 2 nhóm: nhóm Nàng Thơm và nhóm Tàu
Hương
- Nhóm Nàng Thơm (nhóm giống gốc ở địa phương) bao gồm các giống lúa
Nàng Thơm và hầu hết các giống lúa Nàng Hương chiếm diện tích khá lớn ở những
vùng trồng lúa thơm. Nhóm giống này có mùi thơm nhẹ đến thơm đậm, hạt dài có
10

màu vàng rơm hay vàng rơm sẫm. Nhóm giống nàng thơm được nhiều người ưa

thích, giống được trồng nhiều ở Long An, TP. Hồ Chí Minh, Tiền Giang và vùng
Đông Nam Bộ.
- Nhóm Tàu Hương (nguồn gốc nhập nội hoặc tạp giao giữa giống nhập nội
và giống địa phương) nhóm giống này chiếm khoảng 20% giống lúa thơm ở vùng
ĐBSCL. Đặc điểm chính là hạt hơi bầu, có sọc ở vỏ hạt, mùi thơm nhẹ đến thơm
đậm. Nơi sản xuất giống này nhiều là ở Bến Tre (Nguyễn Xuân Hiển, 1986).
*Nhóm lúa ngắn ngày được trồng phổ biến ĐBSCL
Diện tích lúa thơm ở vùng ĐBSCL ngày càng tăng, hiện nay diện tích lúa
thơm chiếm khoảng 110 nghìn ha. Các loại lúa thơm đặc sản được trồng tập trung
tại thành phố Cần Thơ và các tỉnh An Giang, Tiền Giang, Long An. Giống lúa OM
5472 được chọn từ tổ hợp lai OM 2718/Jasmine 85. Giống thích nghi rộng và đã
được canh tác nhiều tại các vùng ĐBSCL. Giống OM 5472 có thời gian sinh trưởng
khoảng 90-95 ngày, trổ tập trung, chiều cao cây 95-105 cm. Đây là giống lúa có
dạng hình đẹp, tương đối cứng cây, khả năng đẻ nhánh khá, bông đóng hạt dầy, tỉ lệ
lép thấp, trọng lượng nghìn hạt từ 26-27 g, gạo có mùi thơm nhẹ, hạt dài, trong, ít
bạc bụng, cơm mềm. Giống OM 5472 chống chịu rầy nâu và bệnh đạo ôn trung
bình. Tiềm năng năng suất của lúa này khá cao và ổn định trong cả hai vụ đạt từ 5
đến 8 tấn/ha.
Những năm gần đây, các giống lúa ST được nông dân lựa chọn canh tác
ngày càng nhiều do chất lượng gạo cao. Đặc biệt là giống lúa ST 20 được sản xuất
từ giống lúa đặc sản ST của tỉnh Sóc Trăng, do kỹ sư Hồ Quang Cua là tác giả. ST
20 là giống lúa có chất lượng và mùi vị vượt trội so với các loại gạo thơm khác, hạt
gạo dài, thon, mùi thơm đặc trưng, cơm ráo, dẽo, ăn rất ngon. Giống này được trồng
nhiều ở Sóc Trăng và Cần Thơ. Giống ST 20 đang được xuất khẩu sang các thị
trường cao cấp như Hồng Kông, Đài Loan, Tây Âu, Mỹ…
1.3.4 Những nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm trên thế giới và Việt Nam
1.3.4.1 Những nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm trên thế giới
Nhân giống thông thường đã được chọn làm công cụ quan trọng trong việc
lai tạo giống lúa thơm, nhưng gần đây trên thế giới có nhiều chương trình nghiên
cứu nhân giống bằng những phương pháp tiên tiến hơn. Nâng cao hiệu quả, giảm

chi phí và thời gian trong việc chọn tạo giống lúa thơm, chất lượng cao. Các nước
Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Pháp, Brazil, Mỹ
và Anh đã hợp tác giải mã trình tự bộ gene cây lúa, điều này đã tạo tiền đề cho nhân
giống phân tử phát triển ngày càng mạnh và cạnh tranh cao hơn.
Viện nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) có nhiều đóng góp to lớn trong việc bảo
tồn và phát triển các giống lúa thơm trên thế giới. Ở Sri Lanka nhóm nhà khoa học
đã nhận diện thành công 56 giống/dòng lúa thơm. Đây là một trong những bước
11

phát triển vượt bậc, tạo nền tảng cho việc nhận diện chính xác và phát triển mạnh
các giống lúa thơm trên thế giới một cách tích cực.
Các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Ấn Độ, biến đổi gen
basmati và đã chọn tạo được giống lúa lai bán lùn nó có hầu hết các tính năng tốt
của truyền thống basmati. Lai này được gọi là Pusa Basmati-1, năng suất giống lên
đến gấp đôi so với giống truyền thống. Ngoài việc nâng cao năng suất các giống lúa
thơm các nhà khoa học cũng quan tâm nhiều đến thời gian sinh trưởng của lúa. Vì
phần lớn các giống lúa thơm đều là những giống lúa địa phương, có thời gian sinh
trưởng dài, cây cao và có tính cảm quan, vì thế rất khó cho việc thâm canh và gia
tăng sản lượng. Do đó, việc ứng dụng công nghệ sinh học vào cải thiện thời gian
sinh trưởng cho các giống lúa thơm sẽ giúp cho người sản xuất đạt hiệu quả hơn
trong công tác thâm canh tăng năng suất. Và các nhà nghiên cứu đã thành công khi
đưa gen pGA 5286 vào giống lúa Basmati để giảm thời gian sinh trưởng ở giống lúa
này.
1.3.4.2 Những nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm ở Việt Nam
Xuất phát từ nhu cầu cần có những giống lúa thơm, năng suất cao, phẩm chất
tốt nhằm đa dạng thêm nguồn giống chất lượng cao. Các nghiên cứu chọn tạo giống
lúa thơm ở Việt Nam ngày càng phát triển mạnh. Năm 2013, các nhà khoa học Việt
Nam đến từ các viện nghiên cứu về lúa đã hợp tác với các nhà khoa học Anh tiến
hành giải mã gene 36 giống lúa bản địa của Việt Nam. Việc giải mã hoàn chỉnh hệ
gene của cây lúa đã mở ra hướng nghiên cứu mới về genome học và ứng dụng tin

sinh học để khai thác trình tự genome giúp các viện nghiên cứu, trường đại học và
các nhà chọn giống sử dụng trong các nghiên cứu về bảo tổn nguồn gen, xác định
chức năng gen cũng như chọn tạo giống lúa thơm, có năng suất, chất lượng cao, có
khả năng chống chịu các loại sâu bệnh và điều kiện bất lợi của môi trường.
Các nhà khoa học đã áp dụng thành công Kỹ thuật điện di protein SDS-
PAGE trong việc chọn tạo giống lúa thơm và kết hợp kiểm tra tính thơm bằng kỹ
thuật ADN. Ứng dụng CNSH trong việc tạo ra các giống thơm cao cấp như TP9.
Những nghiên cứu chuyển nạp gen vào các giống lúa thơm cũng đã tiến hành và
thành công trên giống lúa Nàng Thơm Chợ Đào.
Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long đã kết hợp đưa các gen thơm vào quá
trình lai tạo, đồng thời đưa tỷ lệ amylose trong gạo xuống còn 20-25%, tạo ra các
giống lúa thơm nhẹ đang sử dụng tại ĐBSCL như OM 6161, OM 6162… góp phần
cho việc xuất khẩu gạo phát triển vượt bậc.
Viện Nghiên Cứu Phát Triển ĐBSCL-Trường Đại học Cần Thơ tạo ra giống
lúa thơm MTL495 từ tổ hợp lai Nàng Nhuận/MTL145//MTL233.
Những thành công trên cho ta thấy VN là nước rất có tiềm năng về phát triển
lúa gạo, đặc biệt là các giống lúa chất lượng cao.