Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học liên quan tới các tính trạng chất lượng của các dòng, giống lúa đột biến

Khoá luận tốt nghiệp
TRNG HSP H NI 2
KHOA SINH KTNN

NGUYN TH NGC H

Nghiên cứu đặc điểm nông
sinh học liên quan đến các
tính trạng chất lượng của
các dòng, giống lúa đột
biến
KHO LUN TT NGHIP
Chuyờn ngnh: Di truyn hc
Mó s: 010506
Hng dn khoa hc: NGUYN NH TON

H Ni - 2007
Nguyễn Thị Ngọc Hà

1

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Lời cảm ơn
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Ths. Nguyễn Như Toản
đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo, các cán bộ thí
nghiệm khoa sinh KTNN, các thầy cô giáo trong tổ di truyền cũng như các

bạn sinh viên đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên để tôi hoàn thành tốt luận
văn này.

Ngày 10 tháng 5 năm 2007
Sinh viên

Nguyễn Thị Ngọc Hà

Nguyễn Thị Ngọc Hà

2

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết
quả nghiên cứu trong khoá luận là trung thực và chưa đc công bố trong bất
cứ công trình nào khác.

Tác giả khoá luận

Nguyễn Thị Ngọc Hà

Nguyễn Thị Ngọc Hà

3

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Mục lục
Lời cảm ơn

1

Lời cam đoan

2

Mục lục

3

Danh mục các bảng

4

Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài

5

2. Mục đích nghiên cứu

6

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

7

4. Điều kiện nghiên cứu

7

Chương 1: Tổng quan tài liệu

8

1.1. Nguồn gốc và giá trị kinh tế của cây lúa.

8

1.2.Tình hình nghiên cứu về đột biến lúa trên thế giới và Việt Nam. 9
1.3. Một số nghiên cứu về tính trạng và đặc điểm của hạt gạo.
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

11
18

2.1. Đối tượng

18

2.2. Phương pháp nghiên cứu

18

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

20

3.1 Quá trình sinh trưởng và phát triển của các dòng đột biến trong vụ

20

3.2 Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng đột biến trong vụ

23

3.3 Đặc điểm nông sinh học qui định tính trạng chất lượng của hạt gạo

30

Kết luận và đề nghị

35

Phụ lục

37

Tài liệu tham khảo

39

Nguyễn Thị Ngọc Hà

4

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Danh mục các bảng và các kí hiệu viết tắt

Bảng 3.1. Chiều cao cây và thời gian sinh trưởng
Bảng 3.2. Số bông /khóm.
Bảng 3.3. Số hạt chắc/bông và % hạt chắc
Bảng 3.4. P1000 hạt và năng suất lý thuyết
Bảng 3.5. Chiều dài hạt, chiều rộng hạt, tỷ lệ D/R.
Bảng 3.6. Chỉ tiêu về chất lượng gạo của các dòng đột biến.
NSLT: Năng suất lí thuyết
P1000 hạt: Trọng lượng 1000 hạt.(gr)

Nguyễn Thị Ngọc Hà

5

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Mở Đầu

1. Lý do chọn đề tài
Lúa nước là một trong ba cây lương thực chính của loài người (cùng với
lúa mì và ngô), lúa được xếp vào cây lương thực đứng hàng thứ hai trên thế
giới sau lúa mì.
Hiện nay, theo điều tra trên thế giới vẫn còn khoảng 1 tỷ người bị đói,
muốn khắc phục được tình trạng đó phải có khoảng 4,5 tỷ tấn lương thực.
Trong 35 năm (1995-2030), sản lượng lương thực trên thế giới tăng từ 554 lên
880 triệu tấn/năm mới đáp ứng đủ nhu cầu tối thiểu về lương thực (Nguyên
Vũ) [9].
Do vậy lương thực đã và sẽ còn là vấn đề thời sự và chiến lược cho mỗi
quốc gia. ở Việt Nam, lúa nước là cây lương thực có giá trị kinh tế về nhiều
mặt như: Giải quyết nhu cầu về dinh dưỡng cần thiết cho con người, cho chăn
nuôi và trong công nghiệp chế biến.
So với các nước trên thế giới, nhu cầu tiêu thụ lúa gạo ở Việt Nam được
xếp vào hàng thứ 5 (sau Trung Quốc, Inđônêsia, ấn Độ, Băngladet). ở mức
18,9 triệu tấn quy thóc/năm với dân số hơn 76 triệu người, diện tích trồng lúa
Việt Nam đứng vào hàng thứ 6.
Nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học kĩ thuật về giống cây trồng mà Việt
Nam từ một nước thiếu gạo triền miên, nhưng đến năm 1997 đã có những
bước nhảy vọt về xuất khẩu gạo đứng thứ 2 trên thế giới (sau Thái Lan).
Trong thành công ấy phải kể đến đóng góp to lớn của các hoạt động
Khoa học - Công nghệ, trong đó có nghành Di truyền học, đặc biệt là phân
nghành Di truyền học chọn giống với những ứng dụng thành tựu lớn nhất của
Khoa học- Kĩ thuật cùng với các thành tựu về sinh học tế bào, sinh học phân
tử

Nguyễn Thị Ngọc Hà

6

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Tuy nhiên hiện nay diện tích đất nông nghiệp đang ngày càng bị thu
hẹp đặc biệt là các nước ở Châu á Do đô thị hoá và phát triển cơ sở hạ tầng,
đất nông nghiệp bị chuyển thành đất sinh hoạt Do vậy diện tích đất trồng
lúa ngày càng bị thu hẹp.
Hiện nay việc thực hiện tăng năng suất theo hướng mở rộng diện tích
cây trồng rất khó khăn, vì vậy các nhà khoa học chọn giống đang đi vào
nghiên cứu theo hướng nâng cao chất lượng và giá trị thương phẩm của cây
lúa.
Cùng với lai tạo, phương pháp chọn giống đột biến đã và đang là
phương pháp tối ưu cho việc tạo giống mới của các cây lương thực nói chung
và đặc biệt là cây lúa nói riêng.
Từ cá thể đột biến ưu việt đã được chọn tạo trong tập đoàn các đột biến
thu được từ giống gốc A20 và Bắc thơm 7 tại Viện di truyền nông nghiệp và
Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam. Chúng tôi tìm hiểu, đánh giá mức đ
ổn định ở thế hệ sau của các đột biến, từ đó tiến hành nghiên cứu kho sỏt
một số đặc tính như: năng suất, thời gian sinh trưởng, phẩm chất hạt gạo, độ
dài rộng, tỷ lệ D/R, nhiệt độ hoá hồ, tỷ lệ bạc bụng
Với mong muốn được đóng góp của mình vào việc tìm hiểu, đánh giá
tiềm năng năng suất và chất lượng của các giống lúa Việt Nam, chúng tôi đã
tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học liên quan
đến các tính trạng chất lượng của các dòng, giống lúa đột biến .
2. Mục đích nghiên cứu
- Khảo sát các chỉ tiêu nông - sinh học và sinh hoá của các cá thể đột
biến ưu việt
- Lựa chọn được một số cá thể có tiềm năng cao về năng suất, chất

lượng gạo, sức chống chịu để tạo dòng làm cơ sở cho việc làm thuần và tạo
giống mới.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

7

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Khảo sát các yếu tố cấu thành năng suất.
+ Số bông / khóm.
+ Tổng số hạt / bông .
+ Tỷ lệ % hạt chắc.
+ Trọng lượng 1000 hạt.
+ Năng suất lý thuyết .
+ Thời gian sinh trưởng.
- Một số đặc điểm về hình thái hạt.
+ Chiều dài hạt gạo (D)
+ Chiều rộng hạt gạo (R)
+ Tỷ lệ dài / rộng.(D/R)
+ Độ bạc bụng.
+ Tỷ lệ gạo nguyên
4. Điều kiện nghiên cứu
Phòng thí nghiệm khoa Sinh KTNN trường ĐHSPHN2
Thí nghiệm đồng ruộng : Lúa được cấy trên ruộng thuận lợi tưới tiêu,
được chăm sóc, được bảo vệ.

Gieo cấy vụ mùa năm 2006
Ngày gieo: 26/6/2006
Ngày thu hoạch: 10/10/2006
Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
Xã Cao Minh Phúc Yên Vĩnh Phúc.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

8

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Tổng quan tài liệu
1.1. Nguồn gốc và giá trị kinh tế của cây lúa
1.1.1. Nguồn gốc cây lúa
Loài lúa trồng Ozyra sativa L (2n=24) được thuần hoá từ lúa dại.
Về nguồn gốc của cây lúa đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu và đưa
ra nhiều ý kiến khác nhau:
Theo Candalle (1886): Cây lúa có nguồn gốc ở ấn Độ.
Theo Roscleviez (1931): Cây lúa có nguồn gốc ở Đông Nam á, đặc
biệt là ấn độ và Đông Dương.
Nhà khảo cổ học Stato cũng đã chứng tỏ: Tổ tiên của cây lúa là ở Đông
Nam á (Việt Nam,Thái Lan ).
Tuy chưa thống nhất về nguồn gốc cây lúa nhưng các nhà khoa học đều
công nhận cây lúa có nguồn gốc từ Đông Nam á (Mai Văn Quyền,1996) [9]
Có nhiều căn cứ chứng minh cây lúa có nguồn gốc Đông Nam á:
- Về diện tích gieo trồng: Diện tích trồng lúa ở Đông Nam á được coi

là lớn nhất thế giới.
- Tại một số vùng còn tìm thấy cây lúa dại.
Nhiều bằng chứng khảo cổ học cũng chứng minh cho điều này. Vì vậy,
ta có thể khẳng định chắc chắn rằng: cây lúa trồng hiện nay có nguồn gốc từ
Đông Nam á. Người Đông Nam á xưa đã gây tạo ra cây lúa nước và đã tích
luỹ được vốn kĩ thuật trồng lúa khá phong phú. Từ đây, cây lúa và kĩ thuật
trồng lúa mới được phổ biến tới các vùng khác trên thế giới.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

9

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

1.1.2. Giá trị kinh tế của cây lúa
Lúa nc là một trong ba cây lương thực chủ yếu trên thế giới (lúa mì,
lúa và ngô). Từ lâu, lúa đã trở thành cây lương thực chính của con người.
Khoảng 40% dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính, 2,5% sử
dụng lúa gạo trên 1/2 khẩu phần lương thực hàng ngày (Ngô Thị Đào,1997)[4]
Lúa còn là một trong những cây lương thực có giá trị dinh dưỡng cao,
giàu tinh bột (72,5 %) và đường (11,8% celluloz). Ngoài ra, còn có hàm lượng
lớn Prôtêin (7-8%), đc biệt chứa nhiều axit amin không thay thế như Lyzin,
Treonin, Metionin, Triptophan(Ngô Thị Đào, 1997)[4].
Những năm gần đây cùng với sự phát triển của sinh học hin đại đã góp
phần vào việc nghiên cứu và tạo ra những giống lúa tốt, có năng suất cao.
Nước ta đã trở thành nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai trên thế giới (sau Thái
Lan) hàng năm đã đóng góp một phần lớn vào tổng thu nhập quốc dân (GDP).

Gạo của Việt Nam được xuất cho 40 nước trên thế giới, trong đó có Pháp,
Singapo, Malayxia, Mỹ (theo báo Nông nghiệp Việt Nam, 2003) [14]. Vì vậy,
có thể nói lúa là một cây lương thực vừa có giá trị kinh tế vừa có giá trị dinh
dưỡng lớn, đăc biệt với một nước nông nghiệp như Việt Nam.
1.2. Tình hình nghiên cứu lúa đột biến trên thế giới và Việt Nam.
1.2.1. Trên thế giới
Trong nhiều thập kỉ trở lại đây nhiều phòng thí nghiệm khác nhau trên
thế giới đã tiến hành việc nghiên cứu các đột biến thực nghiệm, cỏc cơ chế
phân tử của quá trình đột biến, cũng như ứng dụng của nó trong công tác chọn
to các loại cây trồng nông nghiệp, đặc biệt là chọn to giống lúa.
Theo FAO/ IAEA số lượng các loại cây trồng mới được tạo ra bằng
phương pháp đột biến thc nghim (tác nhân lí, hóa học hay sự phối hợp giữa
các nhân tố vật lí, hoá học cùng với việc sử dụng các phương pháp chọn giống
cổ điển như lai tạo, chọn lọc cá thể, chọn lọc hàng loạt) đã tăng lên nhanh
chóng.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

10

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Năm 1960 là 7 giống, năm 1970 là 80 giống, năm 1982 là 900 giống,
năm 1994 ó tng lờn 1700 giống (Nguyễn Hữu Đống, 1997) [5]
Hai giống lúa đột biến được sử dụng rộng rãi trong quá trình lai tạo
giống là Reimei (Nhật Bản) và Calnoso (Mỹ), nhiều giống lúa mang tính trạng
quý tạo nên do đột biến: Nửa lùn (129 giống), chín sớm (117 giống), đẻ khoẻ

(44 giống), (Nguyễn Hữu Đống ,1997) [5].
1.2.2. ở Việt Nam
Nền nông nghiệp Việt Nam trong những năm gần đây có những bước
phát triển vững chắc. Đến năm 1996 tổng sản lượng lương thực đạt 28,5 triệu
tấn, giá trị GDP trong nông nghiệp tăng 4-5 %/năm. Để có được thành tựu đó
ngoài sự đổi mới trong cơ chế quản lí và đầu tư thuỷ lợi, giống là yếu tố hàng
đầu có vai trò quan trọng nhất (theo tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông
thôn, 2005) [15].
Trong những năm qua trên đối tượng cây lúa đã có nhiều công trình
khoa học ra đời, trong đó phải kể đến:
- Đột biến cảm ứng trong giai đoạn tiền phôi (Phan Khải, 1978).
- Cơ chế phân tử của quá trình đột biến (Nguyễn Hữu Đống, 1982, 1989)
- Chọn giống đột biến lúa (Trần Duy Quý, Đào Xuân Tân, 1983)
Tuy còn khỏ mới mẻ nhưng chọn giống đột biến đã thu được nhiều
thành tựu. Đầu tiên phải kể đến kết quả xử lý tia gamma trên giống lúa Mộc
tuyền, giống MT1 ra đời bằng phương pháp này có nhiều đặc tính tốt chín sớm
thấp cây, có khả năng chịu phân, năng suất tăng 15- 25 % so với giống gốc
(Trần Duy Quý, 1992) [16]. Xử lý đột biến giống C463 kết hợp với chọn lọc
thu được giống DT10 cho năng suất cao.
Ngoài ra còn thu được nhiều thành tựu khi xử lý đột biến trên các giống
lúa địa phương.
Khi xử lý giống lúa Tám thơm được các giống AC1, AC2. Hay khi xử lý
giống lúa Trân Châu lùn thu được giống T57, Nếp cái hoa vàng thu được các

Nguyễn Thị Ngọc Hà

11

K29A Sư phạm Sinh

Khoá luận tốt nghiệp

giống DV2, HV1, HV2. Ngoài việc sử dụng trực tiếp các giống đột biến, các
giống đột biến còn được các viện sử dụng làm bố mẹ để lai tạo nhằm cải tạo
giống lúa địa phương khác. Sử dụng đột biến bất dục đực kiểu TGMS,
PGMS đã được tạo ra và đang được sử dụng trong công nghệ lúa lai hai
dòng ở Việt Nam (Nguyễn Hữu Đống, 1997) [5].
Hiện nay Viện di truyền Nông nghiệp đang nghiên cứu giống lúa bằng
phương pháp chiếu xạ hạt lai F1, sau đó đem nuôi cấy bao phấn của cây này.
Ngoài ra còn sử dụng phương pháp chiếu xạ mô sẹo (Callus), sau đó tái
sinh cây hay chiếu xạ hạt phấn để khắc phục tính không lai xa ở các loài lúa lai
huặc lúa trồng, thu được con lai giữa các loài Oryza.Sativa (Nguyễn Hữu Đống,
1997) [5].
1.3. Một số nghiên cứu về tính trạng và đặc điểm của hạt gạo
1.3.1. Sự di truyền tính trạng dạng bông, độ dài bông và mật độ hạt trên bông
Tính trạng này được xác định bởi ba yếu tố là: số lượng hoa/bông, độ dài
bông và số lượng gié/bông. Theo tiêu chuẩn quốc tế đánh giá nguồn gen lúa
(IRRI, 1996) [12], tính trạng mật độ hạt/bông có thể chia thành 3 kiểu: kiểu xếp sít
(các hạt gối lên nhau 1/3), kiểu trung bình, kiểu thưa (các hạt hoàn toàn không
gối lên nhau). Syakudo (1958) đã kết luận có 6 gen đa phân xác định chiều dài
bông và cho biết tính trạng này rất phụ thuộc vào các tác động của điều kiện ngoại
cảnh (dẫn theo Lê Xuân Trình, 2001) [12]. Dạng bông dài, thưa là trội so với dạng
bông ngắn, xếp sít. Dạng bông có mật độ hạt/bông cao nhất ứng với kiểu gen dndn
laxlax (dẫn theo Lê Xuân Trình, 2001) [12]. Lê Thị Dự (1999) cũng cho biết ảnh
hưởng của các gen đến kiểu xắp xếp hạt/ bông biến đổi từ không trội đến vượt trội
... Như vậy rõ ràng là tính trạng mật độ sắp xếp hạt/ bông được kiểm tra bởi ít nhất
hai locus (dẫn theo Lê Xuân Trình, 2001) [12].

Nguyễn Thị Ngọc Hà

12

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

1.3.2. Sự di truyền kích thước và hình dạng hạt thóc
Chang (1974), cho rằng kích thước hạt thóc được xác định bởi 6-9 gen đa
phân. Kích thước hạt được khống chế bởi chiều dài, chiều rộng và bề dày hạt;
trong đó chiều dài hạt là yếu tố quyết định nhất. Chiều rộng và độ dày hạt ít thay
đổi so với chiều dài.
ảnh hưởng của môi trường đối với chiều dài hạt nói chung là rất nhỏ so với
khối lượng hạt. Hệ số di truyền của chiều dài hạt là tương đối cao, còn sự biến đổi
chiều rộng và bề dày hạt là rất nhỏ so với chiều dài hạt. Chiều dài hạt lúa là đặc
điểm tốt nhất để phân tích sự di truyền kích thước hạt (Takeda, 1984). Theo
Jenning và cộng sự (1979), trừ kiểu hạt rất dài và mập, chiều dài và hình dạng
được di truyền độc lập nhau và độc lập với những tính trạng kiểm soát phẩm chất
gạo như: hàm lượng amylose, hàm lượng protein, tính ngủ nghỉ của hạt v.v...
Ramian. K.,(1983) phát hiện một gen lặn (kí hiệu là lk) quy định tính trạng hạt dài.
Takeda (1991), đưa ra nhận xét rất đáng chú ý: kích thước hạt của những
giống lúa phổ biến hiện nay hầu hết được kiểm tra bởi nhiều gen. Trong phép lai
giữa những giống hạt to hoặc hạt nhỏ với nhau, kích thước hạt được điều khiển bởi
một gen hay nhiều gen chính hoặc có sự di truyền theo kiểu đa nhân tố .
Chandraratna và Sakai (1960) phát hiện hiện tượng di truyền theo dòng mẹ
về kích thước hạt ở một số giống Indica.
Về tính trạng khối lượng 1000 hạt và các tính trạng năng suất, theo Lin và
cs (1996) xác định: chủ yếu là do 5 gen lặn, ký hiệu: tgwt1, tgwt2, tgwt4, tgwt5 và
tgwt10 điều khiển ( Lê Xuân Trình, 2001) [12].

1.3.3. Nghiên cứu sự di truyền một số tính trạng phẩm chất hạt
Nhiều quan niệm đều cho rằng: thông thường dạng hình gạo xay tương tự
dạng hạt thóc, chưa thấy có công trình nghiên cứu nào nghiên cứu riêng rẽ về tính
trạng này. Theo IRRI, (1996) [12], đã quy định về độ dài hạt gạo xay như sau:
Cấp 1: Rất dài

(>7,5 mm)

Cấp 2: Dài

(6,6-7,5 mm)

Nguyễn Thị Ngọc Hà

13

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Cấp 5: Trung bình

(5,5-6,6 mm)

Cấp 7: Ngắn

(< 5,5 mm)

Còn dạng hình gạo xay được tính bằng tỷ số giữa chiều dài/chiều rộng sau

khi bóc vỏ trấu, chưa xát là:
Cấp 1: Thon dài

> 3,0 mm

Cấp 2: Trung bình

2,1-3,0 mm

Cấp 5: Bầu

1,1-2,0 mm

Cấp 9: Tròn

< 1,1 mm.

Theo Khush và cs, (1996) cho biết cả hai tính trạng được xác định ở giai
đoạn chín hoàn toàn (9) và được xác định khi đo một mẫu gồm 10 hạt (tính bằng
mm). Chiều dài được đo lấy trung bình (tính bằng mm) từ gốc vỏ mày lên mỏ hạt
(đỉnh vỏ trấu), giống có râu thì không đo độ dài râu. Chiều rộng - đo ở ngang chỗ
rộng nhất giữa hai nửa vỏ trấu (dẫn theo Đào Xuân Tân, 1994) [11].
Phẩm chất xay xát: Theo nhận xét của Bùi Chí Bửu về tỷ lệ gạo lứt và tỷ lệ
gạo trắng cho biết nó ít biến động và cũng phụ thuộc vào môi trường (Bùi Chí Bửu
và cs, 1997) [2]. Tỷ lệ gạo nguyên có sự biến động rất lớn đây là một tính trạng di
truyền và chịu ảnh hưởng rất mạnh do môi trường như nhiệt độ và ẩm độ trong
suốt thời kỳ hạt chín kéo dài đến lúc sau thu hoạch (Khush và cs. 1997).
Tỷ lệ gạo nguyên có mối quan hệ chặt chẽ với độ cứng và độ bạc bụng của
hạt, cho đến nay di truyền về độ cứng của hạt vẫn chưa được biết rõ (Chang và
Somrith, 1979).

Đặc tính hình dạng và độ bạc bụng hạt gạo:
+ Dạng hạt gạo: Nhu cầu thị hiếu về dạng hạt của thị trường rất khác nhau,
có nơi người tiêu dùng thích hạt gạo tròn, nơi khác thích hạt gạo dài trung bình,
nhưng nhìn chung hạt gạo thon dài là vẫn được ưa chuộng nhiều nhất trên thị
trường quốc tế (Khush và cs, 1997). Theo mức độ tính trội được ghi nhận là: hạt
dài > hạt trung bình > hạt ngắn > hạt rất ngắn.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

14

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Việc cải tiến sức chứa đã được thông qua bằng sự gia tăng số bông/khúm và
số hạt/ bông, gần đây một số nhà chọn giống đã đề suất sự gia tăng kích thước hạt
nhằm để cải tiến sức chứa. Hạt gạo phát triển bên trong vỏ hạt, kích thước và hình
dáng của hạt gạo được quyết định bởi vỏ hạt.
Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI, 1996) [14] cho biết ở hầu hết các giống
lúa, độ dày của vỏ có thể gia tăng với sự giảm kích thước hạt hoặc hình dạng hạt
thay đổi từ tròn đến thon dài, nhưng có biến động xung quanh 21%.
Các giống lúa đặc sản và giống lúa cổ truyền của Việt Nam thường có kích
thước và hình dạng hạt nhỏ hơn so với các giống nhập nội và các giống lúa mới.
Các giống lúa đặc sản ở miền Bắc đều có hạt nhỏ hơn và hương thơm hơn so với
các giống lúa đặc sản miền Nam. Phần lớn giống lúa cao sản gieo trồng ở đồng
bằng Sông Hồng có chiều dài hạt ngắn và ít giống có dạng hạt gạo thon dài
(Nguyễn Hữu Nghĩa và cs, 1997) [7].
+ Độ bạc bụng: Những nghiên cứu về di truyền độ bạc bụng của hạt gạo tại

ấn Độ và Mỹ cho rằng: độ trắng bạc ở trung tâm hạt là do gen lặn wc điều khiển,
còn độ trắng ở bụng hạt gạo do gen wb kiểm soát.
Độ bạc bụng có tần suất liên kết với tính trạng hạt tròn lớn hơn tính trạng
hạt thon dài, độ trắng bạc của nội nhũ một mặt do yếu tố di truyền, mặt khác các
điều kiện môi trường cũng ảnh hưởng đến đặc tính này. Tính trạng của hạt gạo
được di truyền độc lập với tất cả các tính trạng nông học quan trọng.
Độ bạc bụng xảy ra trong suốt quá trình thuỷ phân và tốc độ chín, thiếu
nước ở giai đoạn làm đòng đến lúc trỗ, bệnh đạo ôn cổ bông, bọ xít hôi giai đoạn
lúa ngậm sữa đều làm tăng tỷ lệ gạo bạc bụng. Do vậy, có thể làm giảm bớt độ bạc
bụng bằng cách thay đổi tình trạng dinh dưỡng của cây trên đồng ruộng.
Ngoài ra các nhà khoa học cũng cho biết một số yếu tố khác như biên độ
nhiệt ngày/đêm chênh lệch nhiều (350/200C) trong quá trình sinh trưởng và phát
triển của cây lúa, nhiệt độ cao cũng làm tăng tỷ lệ bạc bụng của gạo.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

15

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Các giống lúa mới, được gieo trồng ở miền Bắc có độ bạc bụng cao, các
giống lúa mới gieo trồng ở miền Nam có độ bạc bụng thấp, độ trắng trong cao,
nhiều giống đạt tiêu chuẩn xuất khẩu (Bùi Chí Bửu và cs, 1997) [2].
Phẩm chất cơm:
+ Độ hoá hồ (ĐHH): Nhiệt độ hoá hồ trung bình là tiêu chuẩn cần thiết
trong chương trình chọn tạo giống lúa.
Theo các kết quả nghiên cứu của IRRI, (1996) [14] thì độ hoá hồ cao là tính

trạng trội không hoàn toàn, còn tính trạng độ hoá hồ trung bình hoặc thấp được
điều khiển bởi đa gen.
Các nghiên cứu của nhiều tác giả lại cho thấy: độ hoá hồ còn là tính trạng
rất dễ bị thay đổi theo sự thay đổi của nhiệt độ trong giai đoạn hạt vào chắc. Các
tác giả còn cho biết các giống lúa mùa cao sản ở nước ta, đặc biệt là các giống lúa
tám đều có ĐHH thấp hoặc trung bình, nhiều giống lúa chiêm và các giống lúa
mới có nhiệt độ hoá hồ cao (dẫn theo Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang, 2000) [2].
+ Độ bền thể gel: Trong cùng một nhóm có hàm lượng amylose giống
nhau, giống lúa nào có độ bền thể gel mềm hơn, giống đó sẽ được ưa chuộng hơn.
Việc chọn lọc các dòng có độ bền thể gel như ý muốn nên tiến hành từ
ngay những thế hệ đầu tiên.
Các giống lúa địa phương thường có độ bền kiểu gel mềm hơn các giống
lúa cải tiến (Bùi Chí Bửu, 2000) [2].
+ Hàm lượng amylose:
Nghiên cứu của các tác giả Ghosh và Govindaswamy (1972); Heu và Park
(1976); Kahlon (1965); Seetharama (1959) (dẫn theo Kiều Thị Ngọc, 2002) [8]
cho thấy tính trạng hàm lượng amylose cao có tính trội không hoàn toàn so với
hàm lượng amylose thấp, nó do một gen điều khiển và nhiều modifiers (gen phụ
có tính chất cải tiến). ở gạo nếp do một gen lặn điều khiển ký hiệu là wx.
Môi trường canh tác chi phối mức độ biến động của hàm lượng amylose
trong hạt gạo của cùng một giống lúa, đặc biệt là nhiệt độ trong thời gian lúa vào

Nguyễn Thị Ngọc Hà

16

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

chắc (Juliano, 1990), nhưng sự biến động này không chênh lệch quá 6%. Hàm
lượng amylose, khối lượng hạt và hàm lượng protein đều chịu ảnh hưởng của cây
mẹ rất rõ, do tính chất 3n của phôi nhũ gạo (Chang và Somrith, 1979).
Phẩm chất dinh dưỡng:
+ Hàm lượng protein: Hàm lượng protein là một chỉ tiêu quan trọng về dinh
dưỡng. Protein trong gạo có giá trị cao hơn so với các loại hạt cốc khác, vì hàm
lượng lyzine của nó khá cao (3,5 - 4%) (Juliano, 1993). Do đó hàm lượng protein
của gạo tuy thấp (khoảng 7 - 9%) nhưng vẫn được xem là loại hạt cốc có phẩm
chất cao nhất. Các nhà chọn giống đã cố gắng nâng hàm lượng protein trong các
giống mới, nhưng ít thành công, vì đặc điểm di truyền của tính trạng này rất phức
tạp và bị tác động mạnh của điều kiện môi trường (Juliano, 1993).
Giống có hàm lượng protein cao thường kết hợp với tính trạng thời gian
sinh trưởng ngắn và khối lượng hạt nhẹ.
Mùi thơm: Mùi thơm cũng như các đặc tính khác của chất lượng hạt gạo
ngoài sự chịu ảnh hưởng của môi trường còn do tính di truyền quyết định.
Tính trạng mùi thơm ở lúa do 1 gen lặn kiểm soát (Hoàng Văn Phần và
Trần Đình Long, 1995; Huang và Ying, 1992), hai hay ba gen lặn kiểm soát (Đỗ
Khắc Thịnh và cs, 1994) (dẫn theo Kiều Thị Ngọc, 2002) [8].
ảnh hưởng của môi trường đối với mùi thơm cũng được ghi nhận, nhưng cơ
chế này cho đến nay vẫn chưa được biết rõ. Thí dụ, Basmati 370 là giống lúa thơm,
chất lượng gạo ngon. Khi gieo trồng ở điều kiện đất đai và khí hậu khác nhau lại
cho các chất lượng sản phẩm khác nhau như: tại địa điểm Daska hạt gạo có mùi
thơm và chất lượng cao nhất, trong khi ở địa điểm Multan hạt gạo ít thơm hoặc
mất hẳn mùi thơm và chỉ có được mùi thơm ổn định khi trồng ở điều kiện nhiệt độ
lạnh thuộc vùng Himalaya.
Lúa Tám thơm Hải Hậu khi trồng ở các vùng khác thì mùi thơm bị giảm,
tương tự giống Nàng thơm Chợ Đào luôn cho gạo ngon và mùi thơm ổn định nếu
gieo trồng trong phạm vi bán kính 1 km ở vùng Chợ Đào.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

17

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng
Các dòng, giống lúa đột biến đã được chúng tôi chọn tạo qua các thế hệ
và được chúng tôi đặt tên là D51, D52, D53, HD01, HD03, HD04, Số 2, Số3,
Số5, trong tập đoàn các cá thể lúa đột biến thu được từ việc xử lý tia Gamma
(nguồn Co60) lên các giống gốc: A20; Bắc Thơm 7.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng
- Mạ được gieo thành từng lô theo phương pháp mạ dược, khi mạ được
3-4 lá thật thì đem gieo cấy.
- Ruộng làm đất kĩ, san phẳng, chia thành ô la tinh (15 m2)
- Mật độ cấy 40 - 50 khóm/m2 (cấy một dảnh)
- Chăm sóc theo quy trình chung.
2.2.2. Phương pháp thu thập số liệu:
Các chỉ tiêu theo dõi.
- Khả năng sinh trưởng.
- Một số đặc điểm về hình thái hạt
- Các yếu tố cấu thành năng suất
Dựa vào Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa_1996 của IRRI
để đánh giá.
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu, xử lí số liệu

* Các số liệu được xử lí thống kê, xác định các tham số :
- Trung bình mẫu: X

1 n
Xi
n i 1

- Độ lệch chuẩn:

1 n
( X i X ) 2 , ( n=30), n - số cá thể trong mẫu,

n i 1
X i - giá trị các biến số.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

18

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

- Hệ số biến động: CV%=
- Sai số trung bình: m


X

100%


n

* Các tiêu chuẩn về chất lượng được đánh giá theo IRRI 1996

Nguyễn Thị Ngọc Hà

19

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Chương 3: Kết Quả nghiên cứu và thảo luận
3.1. Quá trình sinh trưởng và phát triển của các dòng đột biến trong vụ
mùa 2006
3.1.1. Chiều cao cây:
Chiều cao cây lúa là một đặc điểm hình thái quan trọng, nó có ảnh
hưởng lớn đến việc tạo năng suất của các giống lúa. Tính trạng chiều cao cây
phản ánh sức sinh trưởng mạnh mẽ của cơ quan sinh dưỡng, đây là nơi dự trữ
chất dinh dưỡng trước khi đưa đến hạt lúa.
Nếu cây quá cao, thân lúa dễ bị đổ dưới tác động của các yếu tố môi
trường như gió, mưaNguyên nhân, do trọng lượng bông ngày càng tăng, nếu
thân lúa quá cao dễ gây đổ, làm giảm năng suất rõ rệt.
Tuy nhiên, ở những vùng sâu, chũng dễ ngập úng thì thân lúa cao lại tỏ
ra có ưu thế.
Vậy khi ở một vùng địa lí này, thì chiều cao cây là có lợi nhưng sang

một vùng địa lí khác nó có thể trở thành một yếu tố gây hại cho cây lúa có thể
làm giảm năng suất lúa hay tăng năng suất lúa.
Do những ưu và nhược điểm trên mà trong công tác chọn tạo giống, các
nhà nghiên cứu đã hết sức quan tâm đến tính trạng này. Có nhiều cách phân
loại chiều cao cây lúa:
Cây cao: >140 cm .
Cây trung bình: 110 cm - 140 cm .
Cây thấp: <110 cm .
Theo Trần Duy Quý.
Cây rất cao: >125 cm .
Cây cao: 101 - 124 cm .
Cây nửa lùn: 71 - 100 cm .
Cây lùn: 51 - 70 cm .

Nguyễn Thị Ngọc Hà

20

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Cây siêu lùn: < 50 cm.
Tính trạng chiều cao cây do gen quy định nhưng nó chịu ảnh hưởng rất
lớn của điều kiện môi trường và điều kiện chăm sóc .
Qua nghiên cứu và khảo sát chúng tôi thu được các kết quả ở bảng sau:
Bảng 3.1: Chiều cao cây (cm) và thời gian sinh trưởng của các dòng đột biến
TT

Dòng

Chiều cao cây

Thời gian sinh

X m

CV%

trưởng(ngày)

1

A20 (ĐC)

115,50 1,03

4,88

121

2

D51

138,20 1,10

4,62

117

3

D52

139,30 0,82

5,04

122

4

D53

139,50 0,54

6,84

120

5

CL8

136,50 1,56

4,13

115

6

HD04

139,80 1,30

4,34

105

7

HD03

119,40 0,82

4,65

110

8

HD01

120,20 1,04

5,92

112

11

BT7

135,50 0,83

4,20

119

10

Số 2

136,91 2,21

2,10

122

11

Số 3

135,76 1,13

5,16

124

Dữ liệu bảng 3.1 cho thấy các dòng được theo dõi đều đạt chiều cao
trên trung bình (>110 cm). Trong đó các giống cao cây là HD04, D51, D52,
CL8, D53, Số2, Số3(>135 cm). Đây là ưu điểm tốt giúp cây chống lốp đổ.
Đây là chiều cao thuận lợi trong điều kiện nuôi cấy trên đồng ruộng (Phúc
Yên) ít gió bão.
Thứ tự chiều cao cây của các dòng có thể được sắp xếp như sau :
Số 5
Nguyễn Thị Ngọc Hà

21

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Chiều cao cây lớn nhất là: 139,8 1,3(cm) thuộc về dòng HD04, còn
chiều cao cây thấp là: 113,91 0,89(cm) thuộc về dòng Số 5.
Mặc dù chiều cao cây của các dòng có sự khác nhau song qua khảo sát
cho thấy: Khả năng chống đổ của các dòng là tương đối đồng đều.
- Về hệ số biến động: CV% từ 2,10-6,84% chứng tỏ: Hệ số biến động
của các dòng đều ở mức thấp <10%. Trong đó Số 2 là dòng có CV% thấp
nhất, đạt 2,10%. Còn D53 có hệ số biến động cao nhất có CV%=6,84%.
Nhưng nhìn chung hệ số biến động về chiều cao cây giữa các dòng là không
đáng kể. Đến đây ta có thể khẳng định: các dòng trên có kiểu gen kiên định
cao về tính trạng này.
3.1.2. Thời gian sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng là thời gian từ khi hạt lúa nảy mầm cho đến khi
cây lúa có hạt chín hoàn toàn. Nhưng trong thực tiễn thì được tính từ khi gieo
đến khi hạt chín hoàn toàn.
Thời gian sinh trưởng dài hay ngắn tuỳ theo giống và thời vụ gieo cấy
(dao động từ 65-210 ngày).
Thời gian sinh trưởng phụ thuộc vào phản ứng của giống với sự biến đổi
của thời kỳ chiếu sáng, nhiệt độ. Trong đó chu kỳ ánh sáng đóng vai trò chủ
yếu.
Bằng phương pháp nhân tạo, các nhà khoa học đã tạo điều kiện chiếu
sáng ngày dài, ngày ngắn khác nhau để xử lý và thu được một số kết quả.
Xu hướng của các nhà chọn giống hiện đại là tạo ra những giống có thời
gian sinh trưởng ngắn, ít nhạy cảm với chu kỳ quang nhằm phục vụ tốt quá
trình luân canh tăng vụ, nâng cao sản lượng lúa gạo trên năm.
Căn cứ Bảng3.1 ta có thể sắp xếp thời gian sinh trưởng của các dòng lúa
đột biến theo thứ tự sau:
HDO4
Nguyễn Thị Ngọc Hà

22

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Thời gian sinh trưởng của các dòng lúa đột biến dao động trong khoảng
105 124 ngày. Trong đó có các dòng có thời gian sinh trưởng ngắn như:
HD01, HD04, HD03, CL8. Các dòng có thời gian sinh trưởng dài như: Số5,
Số3, D52.

3.2. Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng đột biến
3.2.1. Số bông/khóm
Số bông hữu hiệu/khóm được quyết định bởi khả năng đẻ nhánh cũng
như mức độ đẻ nhánh tập chung của các dòng. Bên cạnh đó, điều kiện môi
trường: nhiệt độ, ánh sáng...cũng ảnh hưởng lớn đến sự hình thành nhánh hữu
hiệu.
Theo Yosida-1981, khả năng đẻ nhánh tập chung có quan hệ mật thiết
với số nhánh hữu hiệu/khóm nên số bông trên khóm của một giống lúa sẽ
quyết định số bông trên một m2 hay số bông trên một ruộng lúa. Do vậy chỉ
tiêu này quyết định năng suất cuối cùng. ở điều kiện tối ưu, số bông/m2 đóng
góp tới 75% năng suất do các yếu tố cấu thành năng suất tạo nên. Tính trạng
khả năng đẻ nhánh do nhiều gen qui định (3-5gen), trong đó có các gen trội
(Ti1,Ti2,) qui định khả năng đẻ nhánh kém, còn các gen lặn (ti1,ti2,) lại quy
định khả năng đẻ nhánh cao hơn.
Những dòng chứa nhiều cặp ti thì khả năng đẻ nhánh càng cao (theo Đỗ
Hữu ất, 1996) [4].
Số bông/khóm: Tính trạng này có thể nói là kết quả của khả năng lúa đẻ
nhánh và nó có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lúa.
Số bông quá nhiều thì mỗi bông lại nhỏ, ít hạt, nếu quá ít sẽ không đảm
bảo năng suất.
Qua khảo sát chúng tôi thu được kết quả như bảng 3.2: Số bông/khóm
đạt từ 5,10 đến 7,80 (bông/khóm). Trong đó cao nhất là dòng Số 2, D51, CL8,
HD03 (cao hơn ĐC) và thấp nhất là dòng Số 5, Số 3, HD01 (Thấp hơn ĐC).

Nguyễn Thị Ngọc Hà

23

K29A Sư phạm Sinh

Khoá luận tốt nghiệp

Bảng 3.2: Số bông/khóm

Số bông / khóm
Dòng

TT

X m

CV%

1

A20 (ĐC)

6,80 0,31

5,90

2

D51

7,40 0,65

5,20

3

D52

6,50 0,10

4,30

4

D53

5,40 0,21

3,90

5

CL8

7,00 0,20

6,10

6

HD04

6,10 0,76

4,20

7

HD03

7,10 0,51

6,70

8

HD01

5,10 0,48

3,90

9

BT7

5,75 0,42

6,30

10

Số 2

7,80 0,28

4,30

11

Số 3

5,10 0,38

7,50

12

Số 5

5,01 0,61

6,50

Về hệ số biến động : Đạt từ 3,9-7,5%. Trong đó HD01 có CV% thấp
nhất.
Nhìn chung CV%<7,5% chứng tỏ độ thuần của các dòng cao.
Số bông /khóm do gen quy định tuy nhiên nó vẫn chịu ảnh hưởng nhiều
của yếu tố môi trường (nước, nhiệt độ, ánh sáng) đặc biệt là sự chăm sóc của
con người.
Trong xu hướng hiện đại ngày nay, các nhà chọn giống ít khuyến khích
thiết kế loại hình đẻ dai, đẻ nhiều mà có xu hướng chọn giống đẻ gọn, đẻ vừa
phải, giảm tối đa nhánh vô hiệu.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

24

K29A Sư phạm Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Khả năng đẻ nhánh trung bình được coi là có lợi với các giống có năng
suất cao.
3.2.2. Tổng số hạt/ bông
Tổng số hạt trên bông là tính trạng số lượng, đa gen, do hai yếu tố
quyết định là số hoa phân hoá và số hoa thoái hoá.
Nếu số hoa phân hoá càng nhiều, số hoa thoái hoá càng ít, thì tổng số
hạt/bông sẽ nhiều.
Số hạt trên bông là một trong những yếu tố quan trọng cấu thành năng
suất.
Nó thể hiện sức chứa của bông và chịu ảnh hưởng của môi trường
(điều kiện chăm sóc và ngoại cảnh)
Trong các hướng chọn giống hiện đại thì số hạt/ bông là chỉ số được
quan tâm đặc biệt. Người ta đã biết có hai hướng tăng năng suất lúa là:
- Hoc tăng số bông/khóm.
- Hoặc tăng số hạt/bông.
Nhưng tăng số bông trên khóm đồng nghĩa với việc nhánh sẽ nhỏ yếu.
Vì vậy khả năng chống đổ thấp, bông nhỏ.
Vì vậy con đường tăng số hạt/bông mang tính thực tế cao hơn cả.
3.2.3. Số hạt chắc/bông và tỉ lệ % hạt chắc/bông
Hai yếu tố này đóng vai trò quan trọng nhất, quyết định đến năng suất
của giống.

Muốn tăng nhanh năng suất lúa thì phải giảm tỉ lệ hạt lép, tức làm tăng
tỉ lệ hạt chắc.
Tỉ lệ hạt chắc có liên quan đến sự quang hợp sau trỗ và thế năng quang
hợp sau trỗ, tức là phải có lá xanh lâu dài, giống có thời kì chín dài và thời
gian từ gieo đến ra hoa ngắn.

Nguyễn Thị Ngọc Hà

25

K29A Sư phạm Sinh