đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển, tính dục, khả năng kết hợp của dòng t141s thơm để phát triển các tổ hợp lúa lai hai dòng chất lượng cao

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

VŨ THỊ BÍCH NGỌC

ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN,
TÍNH DỤC, KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA DÒNG T141S
THƠM ðỂ PHÁT TRIỂN CÁC TỔ HỢP LÚA LAI HAI
DÒNG CHẤT LƯỢNG CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
Mã số: 60.62.05

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN THỊ TRÂM

HÀ NỘI - 2009


LI CAM OAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và cha hề đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn
này đ đợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn đ đợc chỉ rõ nguồn
gốc.
Tác giả luận văn

V Th Bớch Ngc

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip i


LI CM N

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Thị
Trâm, ngời đ tận tình hớng dẫn, định hớng và giúp đỡ tôi về
chuyên môn trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành luận
văn tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Di
truyền và chọn giống cây trồng - Khoa Nông học, trờng Đại học
Nông nghiệp Hà Nội đ tạo điều kiện hớng dẫn giúp đỡ tôi trong
quá trình học tập, nghiên cứu để tôi thực hiện tốt đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban L nh đạo và tập thể cán bộ,
đặc biệt là tập thể cán bộ Phòng Nghiên cứu và ứng dụng UTL, Viện
Sinh học Nông nghiệp-Trờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội đ tạo
điều kiện thuận lợi trong quá trình công tác và học tập cũng nh cơ
sở nghiên cứu để tôi thực hiện tốt đề tài này.
Qua đây tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình
ngời thân, anh em, bạn bè những ngời luôn ủng hộ, động viên tạo
điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, công tác và thực hiện luận
văn.
Tác giả luận văn

V Th Bớch Ngc

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip ii

MỤC LỤC
Lời cam ñoan

96

Lời cảm ơn

96

Mục lục

96

Danh mục các từ viết tắt

96

Danh mục bảng

96

I.

MỞ ðẦU

1

1.1

ðặt vấn ñề

1

1.2

Mục ñích

1

1.3

Nội dung

2

2.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

2.1

Thành tựu về nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới và Việt
Nam

3

2.2

Một số nghiên cứu cơ bản về ưu thế lai

8

2.3

Chiến lược chọn tạo và nâng cao ưu thế lai ở lúa

16

2.4

Các nghiên cứu về chất lượng gạo và yếu tố ảnh hưởng

23

2.5

Khả năng kết hợp và các vật liệu bố mẹ

28

3.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

32

3.1

Vật liệu nghiên cứu

32

3.2

Phương pháp nghiên cứu

34

3.3

Các chỉ tiêu theo dõi

36

3.4

Phương pháp tính toán số liệu

37

4.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

40

4.1

ðánh giá ñặc ñiểm của dòng mẹ T141S

40

4.1.1

Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến thời gian từ gieo ñến trỗ và số lá

4.1.2

trên thân chính của dòng mẹ T141S

40

Sự biến ñổi tính dục của dòng T141S qua các thời vụ gieo

41

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


4.1.3

Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến các yếu tố cấu thành năng suất
của dòng mẹ T141S trong vụ xuân 2009

47

4.1.4

Sự xuất hiện sâu bệnh tự nhiên trên dòng T141S ở các thời vụ

48

4.1.5

Phản ứng của dòng mẹ với chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzeae
gây bệnh bạc lá.

50

4.1.6

ðặc ñiểm hình thái và mùi thơm của dòng T141S

51

4.1.7

Tỷ lệ ñậu hạt của dòng T141S lai thử với các dòng R

54

4.2

Kết quả ñánh giá tổ hợp lai

55

4.2.1

ðặc ñiểm nông sinh học của các tổ hợp lai

55

4.2.2

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai

57

4.2.3

ðánh giá một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai.

61

4.2.4

ðánh giá mùi thơm của các tổ hợp lai

65

4.3

ðánh giá ưu thế lai của các tổ hợp lai

67

4.3.1

Giá trị ưu thế lai thực (Hb) và ưu thế lai chuẩn (Hs) trên một số
tính trạng số lượng

4.3.2

67

Giá trị ưu thế lai thực (Hb) và ưu thế lai chuẩn(Hs) trên các yếu
tố cấu thành năng suất.

70

4.3.3

Giá trị ưu thế lai trên một số tính trạng chất lượng:

71

4.3.4

Kết quả chọn lọc tổ hợp theo chỉ số

72

4.3.5

Kết quả nghiên cứu khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ.

73

5.

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

86

5.1

Kết luận

86

5.2.

ðề nghị:

87

TÀI LIỆU THAM KHẢO

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

88


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TGMS:

Thermo sensitive Genic Male Sterile

PGMS:

Photoperiod sensitive Genic Male Sterile

CMS:

Cytoplatsmic Male Sterile

A:

Dòng bất dục ñực di truyền tế bào chất

B:

Dòng duy trì bất dục ñực

R:

Dòng phục hồi tính hữu dục

EGMS:

Environment sensitive Genic Male Sterile

IRRI:

International Rice Research Institute (Viện nghiên cứu lúa quốc tế)

KHKTNN: Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp

NST:

Nhiễm sắc thể

TGST:

Thời gian sinh trưởng

WA:

Wild Abortive (Bất dục ñực hoang dại)

WCG:

Wide Compatibility Genes

KNKH:

Khả năng kết hợp

KNKHC:

Khả năng kết hợp chung

KNKHR:

Khả năng kết hợp riêng

Hb:

Ưu thế lai thực

Hs:

Ưu thế lai chuẩn

ð/C:

ðối chứng

Cs:

Cộng sự

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


DANH MỤC BẢNG
STT
4.1:

Tªn b¶ng

Trang

Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến thời gian từ gieo ñến trỗ và số
lá của dòng mẹ T141S

4.2:

Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến tỷ lệ hạt phấn hữu dục - bất dục
và tỷ lệ ñậu hạt tự thụ của dòng T141S

4.3:

49

Phản ứng của dòng mẹ với chủng vi khuẩn Xanthomonas
oryzeae gây bệnh bạc lá.

4.6

47

Sự xuất hiện sâu bệnh trong ñiều kiện tự nhiên trên dòng T141S
ở các thời vụ

4.5:

44

Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến các yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất cá thể ở vụ nhân dòng T141S

4.4:

41

50

Mô tả ñặc ñiểm hình thái dòng T141S so với các dòng T63S và
dòng T1S-96

51

4.7

Kết quả ñánh giá mùi thơm (ñiểm)

53

4.8:

Tỷ lệ ñậu hạt của dòng mẹ T141 khi lai thử với các dòng R

54

4.9a:

ðặc ñiểm nông sinh học của các tổ hợp lai có mẹ là T141S

55

4.9b:

ðặc ñiểm nông sinh học của các tổ hợp lai có mẹ là T63S.

57

4.10a: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai có

mẹ là T141S.

58

4.10b: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai có
mẹ là T63S.

60

4.11a: Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai có mẹ là
T141S.

62

4.11b: Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai có mẹ là T63S.

64

4.12a: ðánh giá mùi thơm của các tổ hợp lai có mẹ là T141S

65

4.12b: ðánh giá mùi thơm của các tổ hợp lai có mẹ là T63S

66

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


4.13a: Giá trị ưu thế lai chuẩn (Hs) và ưu thế lai thực(Hb) của các tổ

hợp lai

68

4.13b: Giá trị ưu thế lai chuẩn (Hs) và ưu thế lai thực (Hb) của các tổ
hợp lai

69

4.14:

Các tổ hợp lai ñược chọn

72

4.15:

ðặc ñiểm nông sinh học và một số chỉ tiêu chất lượng của các tổ
hợp ñược chọn lọc.

73

4.16:

Bảng phân tích phương sai theo mô hình Kempthorn (1957)

74

4.17:

Các thành phần di truyền tính trạng ñời F1 theo mô hình
Kemphthorn, 1957

4.18:

Khả năng kết hợp chung của các dòng bố mẹ theo mô hình
Kempthorn (1957)

4.19:

83

Giá trị KNKH riêng giữa các dòng bố mẹ ở tính trạng chiều dài
bông

4.25:

82

Giá trị KNKH riêng giữa các dòng bố mẹ ở tính trạng khối lượng
1000 hạt

4.24:

82

Giá trị KNKH riêng giữa các dòng bố mẹ ở tính trạng số hạt
chắc/ bông

4.23:

81

Giá trị KNKH riêng giữa các dòng bố mẹ ở tính trạng số
bông/khóm

4.22:

80

Giá trị KNKH riêng giữa các dòng bố ở tính trạng năng suất
thực thu

4.21:

78

Giá trị KNKH riêng giữa các dòng bố mẹ của tính trạng năng
suất cá thể

4.20:

76

84

Giá trị KNKH riêng giữa các dòng bố mẹ ở tính trạng chiều cao
cây

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

85


I. MỞ ðẦU
1.1

ðặt vấn ñề
Việt Nam là nước xuất khẩu gạo ñứng thứ hai trên thế giới, tuy nhiên

hàng năm vẫn phải nhập khẩu hàng trăm ngàn tấn gạo thơm chất lượng cao ñể
cung ứng cho các thành phố lớn, các siêu thị, nhà hàng khách sạn với giá cao.
ðiều ñó cho thấy các giống lúa ñang sản xuất trong nước chưa ñáp ứng ñược
yêu cầu ña dạng của thị trường nội ñịa. Trong những năm gần ñây các nhà
chọn tạo giống lúa ñã quan tâm nhiều ñến việc chọn tạo giống lúa thơm chất
lượng cao, lai tạo giống lúa thơm có năng suất cao, chất lượng tốt, cơm ngon,
thời gian sinh trưởng ngắn, chống chịu sâu bệnh khá là ñòi hỏi cấp bách của
sản xuất. Tuy nhỉên việc chọn tạo giống lúa thơm năng suất cao tốn nhiều thời
gian, cần tập hợp nguồn vật liệu ña dạng, thực hiện nhiều phép lai và chon lọc
liên tục ñể cố ñịnh những ñặc ñiểm cần thiết vào các dòng bố mẹ, ñồng thời
phải ñánh giá mùi thơm ở các cá thể phân ly ñể chọn ñược cá thể vừa có mùi
thơm vừa cho năng suất cao, kiểu hình ñẹp, thời gian sinh trưởng phù hợp,
chống chịu sâu bệnh tốt.
Xuất phát từ ñòi hỏi về chất lượng gạo ngày càng cao của người tiêu
dùng chúng tôi thực hiện ñề tài: “ðánh giá ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển,
tính dục, khả năng kết hợp của dòng T141S thơm ñể phát triển các tổ hợp
lúa lai hai dòng chất lượng cao”.
1.2

Mục ñích

ðánh giá ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu sâu

bệnh, tính dục ở các thời ñiểm gieo cấy, tiềm năng ưu thế lai và khả năng
kết hợp của dòng T141S nhằm xác ñịnh thời vụ nhân dòng, sản xuất hạt lai
F1 và tìm tổ hợp lai có năng suất cao, chất lượng tốt, góp phần phát triển
lúa lai hai dòng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1


1.3

Nội dung
1/ ðánh giá ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu sâu

bệnh và ñặc ñiểm tính dục của dòng T141S ở các thời vụ gieo cấy khác nhau
nhằm xác ñịnh thời vụ nhân dòng và thời vụ sản xuất hạt lai phù hợp.
2/ Lai thử dòng T141S với các dòng R truyền thống và dòng có chất
lượng gạo cao ñể tìm hiểu khả năng kết hợp và ưu thế lai.

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


2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1

Thành tựu về nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới và Việt
Nam

2.1.1 Thành tựu về nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới
Trung Quốc là quốc gia thành công lớn nhất trong việc nghiên cứu và

phát triển siêu lúa lai. Hiện nay, các tổ hợp siêu cao sản như Peiai64S/E32,
Peiai64S/9311, II32A/Minh khôi 86… ñang ñược mở rộng diện tích rất
nhanh. Trung quốc trồng 240000 ha siêu lúa lai vào năm 2000, ñạt năng suất
bình quân là 9,6 tấn/ha. ðến năm 2002, diện tích siêu lúa lai của quốc gia này
lên ñến 1,4 triệu ha với năng suất 9,1 tấn/ha (Yuan Long Ping, 2004) (Trích
theo Trần Văn ðạt, 2005) [5].
Ở Ấn ðộ, năm 1996 ñã sản xuất ñược 1300 tấn hạt giống lai F1 và gieo
cấy khoảng 50000 ha lúa lai thương phẩm. ðến năm 2002, diện tích lúa lai ñã
tăng lên 200000 ha. Cho ñến nay ñã tạo ñược 6 dòng CMS mới bằng tiến
hành lai xa giữa lúa trồng với các loài lúa dại. Trong nghiên cứu lúa lai 2
dòng ñã gây tạo và xác ñịnh ñược 12 dòng TGMS, tạo ñược 2 tổ hợp lai hiện
ñang tiến hành khảo nghiệm cơ bản, chuẩn bị ñưa ra sản xuất. Ngoài ra, Ấn
ðộ còn có chú ý ñến các lĩnh vưc khác như lai tạo giống lúa thơm, lúa chống
chịu bệnh,… (Trần Văn ðạt, 2005) [5]
Bên cạnh Trung Quốc, Ấn ðộ lúa lai còn ñược nghiên cứu và phát triển
ở nhiều nước khác trên thế giới như Việt Nam, Philipin, Indonesia,
Bangladesh, Myanma, Mỹ, Nhật Bản…
2.1.2 Thành tựu về nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam
2.1.2.1 Những thành tựu về lúa lai 3 dòng.
Việt Nam bắt ñầu nghiên cứu lúa lai vào những năm 1979- 1980 tại
Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, tiếp ñó là ở Viện lúa ðồng
bằng sông Cửu Long (1983- 1984). Nhưng cho ñến tận năm 1992 chương
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3


trình nghiên cứu lúa lai của quốc gia mới thực sự ñược hình thành. ðây cũng
là năm ñề tài cấp nhà nước về lúa lai ñược hình thành. (Nguyễn Thị Trâm,
2000; Nguyễn Trí Hoàn, 2005) [34] [11]
Trong 3 năm 1992- 1995, tại Viện KHKTNN Việt Nam ñã bước ñầu
ñạt ñược những kết quả trong công tác thu thập và tạo nguồn vật liệu cho

chọn giống lúa lai. Viện ñã chọn lọc và duy trì 9 dòng CMS có ñộ bất dục ổn
ñịnh, có ñặc tính nở hoa thuận lợi và có tiềm năng năng suất cao. Trong ñó có
4 dòng ñược nhập nội từ Trung Quốc (Z97A, BoA, TeA, Kim23A), ñây là các
dòng mẹ của các tổ hợp lai Shan ưu 63 (Tạp giao 1), San ưu Quế 99 (tạp giao
5), Kim ưu Quế 99, Bắc ưu 64 (tạp giao 4), ðặc ưu 63… Dòng IR58025A và
IR62829A là hai dòng mẹ có triển vọng nhất của IRRI cũng ñang ñược nhập
nội và khai thác (Nguyễn Trí Hoàn, 2005) [11].
Trong kết quả lai thu thập ñánh giá và sử dụng những vật liệu nhập nội
có tổng số 77 dòng CMS gồm dòng A và dòng B ñược nhập nội từ IRRI,
Trung Quốc, Ấn ðộ, Ai Cập. Sau khi ñánh giá những dòng tốt ñể sử dụng ở
các mức ñộ khác nhau những tổ hợp sau khi chọn thuần ñược nhân lớn phục
vụ cho sản xuất hạt lai ở trong nước: II32A, II32B cùng các dòng bố: Nhị ưu
838, Minh Khôi 63. BoA, BoB cùng các dòng bố Quế 99, Trắc 64, R 253.
Peiai 64s: Sơn Thanh. Những dòng CMS, dòng bố tốt ñược sử dụng lai tạo ra
các tổ hợp lúa lai mới thực hiện ở Việt Nam, ñược sử dụng ngoài sản xuất:
IR58025A, IRR58025B. Những dòng CMS có ñộ bất dục ổn ñịnh ñược sử
dụng lai tạo giống mới: Kim23A, IR68897A, IR68888A, IR70369A, Nhất A,
BoA, BoII, IR58095A. Từ hàng nghìn tổ hợp lai ñã chọn ñược 17 dòng có
thời gian sinh trưởng ngắn, cây thấp, ñặc tính nông sinh học tốt ñể lai tạo ra
các dòng CMS mới. Từ năm 2005 ñã lai tạo ñược 3 dòng CMS thuần ổn ñịnh,
bất dục tốt như AMS71A, AMS72A và AMS73A. Các dòng này ñang ñược
lai thử ñể tìm tổ hợp lai mới. Các dòng khác ñang ñược tiếp tục lai lại ở thế hệ

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


BC3, BC7 ñể tạo các dòng CMS mới. Công việc lai lại cũng ñược tiến hành
với 22 dòng B mới ñể tạo các dòng CMS mới (Bùi Chí Bửu, 2007) [2].
Những dòng bố tốt nhập nội ñược sử dụng cho công tác chọn tạo giống
mới: R1028, R1025, 9311, E32, R527. Thu thập 223 dòng giống lúa ñã từng

ñược gieo trồng ngoài sản xuất ở Việt Nam, cung cấp cho tập ñoàn công tác
làm phong phú thêm nguồn vật liệu phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa
(Bùi Chí Bửu, 2007) [2]
Việc cải tạo dòng B ñể làm phong phú thêm và cải tạo các dòng CMS,
chương trình lai tạo giữa các dòng B với nhau. Sau ñó chọn lọc phả hệ từ F5
cho lai thử lại với các dòng CMS tương ứng. Từ năm 2005 chọn ñược 102
dòng ở thế hệ F5, F6 và 12 dòng ở thế hệ F4, F5 từ 10 tổ hợp lai. Lai thử 144
dòng tương ñối ổn ñịnh về kiểu hình với các dòng CMS ñã ñược 22 cá thể từ
6 tổ hợp lai (BxB) có khả năng duy trì tốt tính bất dục cho các dòng CMS mới
(Bùi Chí Bửu, 2007) [2]
2.1.2.2 Những thành tựu về lúa lai hai dòng
Do ñiều kiện khí hậu của Việt Nam là nhiệt ñới gió mùa, ở miền Bắc có
mùa nống lạnh rõ rệt nên có thể sử dụng các dòng TGMS ñể phát triển lúa lai
hai dòng. Sản xuất F1 ñược bố trí thời vụ từ tháng 5 ñến tháng 9 và duy trì
dòng TGMS từ tháng 10 ñến tháng 4 (Trần Duy Quý, 2002) [21]
Năm 1998 một số tổ hợp lúa lai hai dòng có nguồn gốc từ Trung Quốc
ñã ñược nhập nội và thử nghiệm tại Việt Nam như Bồi Tạp Sơn Thanh, Bồi
Tạp 77, Bồi Tạp 49,… các tổ hợp này có thời gian sinh trưởng ngắn, năng
suất trung bình 7,5- 8,0 tấn/ha, gạo ngon, chống chịu sâu bệnh khá (Nguyễn
Thị Gấm, 2003) [9].
Từ chương trình lai tạo 29 dòng giống lúa thuần, dòng B hiện có với
các dòng TGMS: CL64S, 7S, CN26S và TQ125S, chọn lọc các dòng bất dục
từ những cặp lai ñơn, lai lại một lần, hai lần và ba lần với các dòng bố lúa
thuần, các dòng B. Các dòng TGMS ñược chọn tạo có ñộ bất dục ổn ñịnh,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………5


dòng TGMS mới ở các thế hệ F4BC1, F5BC1, F5 và F6 ñược theo dõi về
hình thái sinh trưởng, năng suất và ñặc tính nở hoa trên ñồng ruộng. Hầu hết
các dòng có TGST ngắn, thấp cây, tỷ lệ thò vòi nhuỵ khá và tốt, ñộ thuần khá.

Bước ñầu cho thấy các dòng TGMS ở thể hệ F1BC3 (98,75% kiểu gen của
dòng bố) có dạng hình thuần giống với các dòng bố tương ứng. Các dòng
TGMS tạo ra từ IR58025B, II32B có khả năng ñậu hạt cao ở nhiệt ñộ ≤230c.
Ngược lại, các dòng có nguồn gốc từ BoB có tỷ lệ ñậu hạt thấp trong ñiều
kiện ≤23o. Nghiên cứu cũng cho thấy các dòng TGMS tạo ra từ gen tms của
dòng 7S là ổn ñịnh hơn gen tms ñược chuyển từ CL64S (peiai 64S) (Bùi Chí
Bửu, 2007) [2].
Trong giai ñoạn 2001- 2005, Viện KHKTNN Việt Nam ñã lai tạo ñược
3 dòng TGMS mới: AMS31S, AMS32S, AMS33S từ các

tổ hợp lai:

CL64S/VN292, CL64S/BM9820, phục vụ cho công tác chọn tạo giống. Phân
lập từ vật liệu phân ly nhập nội chọn tạo ra các dòng TGMS: CL64S, P47S,
7S, AMS27S, 11S, 534S (AMS29S), 827S (AMS30S) ñưa vào lai tạo giống
lúa lai 2 dòng (Nguyễn Trí Hoàn, Nguyễn Thị Trâm, Hà Văn Nhân, Phạm
Ngọc Lương và các ctv, 2006) [12]
Trong kết quả lai tạo bố mẹ có gen tương hợp rộng. Dòng Peiai 64S có
gen tương hợp rộng WCG ñược lai với các dòng TGMS (T1s96, 7S, 21S,
827S, 534S). Các dòng lúa thuần-Thế hệ phân ly ñược chọn theo hai hướng:
Tạo TGMS có gen tương hợp rộng và dòng bố có gen tương hợp rộng. Kết
quả bước ñầu chọn ñược 8 dòng TGMS tốt có ñộ thuần khá, bất dục hạt phấn
100%, tỷ lệ thò vòi nhuỵ tốt, nghiên cứu ñang xác ñịnh dòng TGMS nào
mang gen tương hợp rộng thông qua lai thử với dòng Indica và Japonica
chuẩn. Kết quả cũng lai tạo ñược 7 dòng bố tốt có gen tương hợp rộng. ðây là
những vật liệu rất cần thiết cho phát triển lúa lai Indica/Japonica hay còn gọi
là lúa lai siêu cao sản trong những năm sắp tới. Ở viện di truyền Nông nghiệp
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………6

trong giai ñoạn 2001- 2005 ñã lai tạo ñược 4 dòng TGMS mới là D101S,
D102S, D103S và TGMS 18-2 (Bùi Chí Bửu, 2007) [2].
Việc tạo các dòng TGMS mới thông qua nuôi cấy túi phấn, ở Viện
khoa học Nông nghiệp ñã tạo ñựơc 9 dòng TGMS mới bằng nuôi cấy túi
phấn, qua nghiên cứu chọn tạo ñược 2 dòng tốt nhất CNSH1 và CNSH2 ñưa
vào sử dụng. Viện cây lương thực và cây thực phẩm tạo ñược dòng TGMS
H20 và TGMS H7. Qua nuôi cấy hạt phấn con lai TGMSx lúa thuần, Viện di
truyền Nông Nghiệp ñã thành công trong việc tạo TGMS mới như TGMS
CN1 và TGMS CN2. Cả hai dòng này ñều cho TGST ngắn, số lá thân chính
13- 13,7 lá, ñộ bất dục hạt phấn tốt (100%), ñặc biệt tỷ lệ thò vòi nhuỵ cao
>80%. ðây là những dòng dễ sản xuất hạt lai ñạt năng suất cao (Bùi Chí Bửu,
2007) [2].
Từ năm 2004 ñến nay ñã có một sổ tổ hợp lai 2 dòng mới ñược công
nhận chính thức là [18.2] [10.2]: VL20 (103S/R20), TH3-3 (T1S-96/R3),
TH4-4 (T1S-96/R4), HC1 (103S/R6), VL24 (103S/R24)… Các tổ hợp ñược
công nhận tạm thời là TH3-5 (T1S-96/R5), TH7-2 (T63S/R2), TH5-1
(P5S/R1), VL50 (103S/R50)…
2.1.3 Một số tồn tại trong nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam
- Nguồn vật liệu ñể tạo dòng bố mẹ còn ít. Vì vậy còn thiếu hạt giống
bố mẹ ñể sản xuất hạt lai F1 của một số tổ hợp tốt. Mối liên kết giữa sản xuất
bố mẹ và sản xuất F1 chưa chặt chẽ.
- Kỹ thuật làm thuần và nhân dòng bố mẹ còn gặp nhiều hạn chế nên
năng suất và chất lượng hạt giống chưa cao và không ổn ñịnh.
- ðội ngũ cán bộ nghiên cứu và cán bộ kỹ thuật còn thiếu, ñặc biệt các
chuyên gia giỏi còn rất ít.
- Nguồn lực ñầu tư còn ít và thiếu tập chung nên hiệu quả sử dụng
còn thấp.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………7

- Chính sách hỗ trợ sản xuất và tiêu thụ hạt giống lúa lai trong nước còn
thiếu thống nhất (Cục Nông nghiệp, 2005) [4]
2.2

Một số nghiên cứu cơ bản về ưu thế lai
Như chúng ta ñã biết ưu thế lai ở cây trồng và vật nuôi ñược giải thích

bằng ba lý thuyết cơ bản là: thuyết tính trội, thuyết siêu trội và thuyết cân
bằng di truyền. Các thuyết này ñược ñề xuất từ trước ñây khá lâu nhưng vẫn
có giá trị ñể giải thích bản chất của hiện tượng ưu thế lai. Những năm gần ñây
các nhà khoa học ñã ñi sâu nghiên cứu ứng dụng ưu thế lai trong sản xuất nên
chưa có công bố nào mới nhất về vấn ñề lý thuyết. Trong nghiên cứu ứng
dụng người ta quan tâm nhiều ñến sự biểu hiện ưu thế lai.
2.2.1 Mức ñộ biểu hiện ưu thế lai
ðể ñánh giá trị của ưu thế lai hay nói cách khác là biểu hiện các tính
trạng của con lai F1 so với bố mẹ và các giống ñang trồng phổ biến trong sản
xuất, người ta quy ñịnh những chỉ tiêu cụ thể sau ñây (Nguyễn Công Tạn,
Ngô Thế Dân và các cộng tác viên, 2002). [25]
a/ Ưu thế lai giả ñịnh (Heterosis), (còn gọi là ưu thế lai trung bình).
Ưu thế lai giả ñịnh ñược sử dụng trong giai ñoạn lai thử. Con lai biểu hiện
sự hơn hẳn trên tính trạng nghiên cứu, so với số ño trung bình của bố mẹ trên
cùng một tính trạng.
Hm%=
Trong ñó:

F1- ½ (P1+ P2)

x 100

½ (P1+P2)

- Hm%: Ưu thế lai giả ñịnh
- F1: Giá trị trung bình của tính trạng ở con lai F1
- P1: Giá trị trung bình của tính trạng của bố
- P2: Giá trị trung bình của mẹ

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


b/ Ưu thế lai thực (Heterobeltiosis)
Ưu thế lai thực ñược sử dụng trong giai ñoạn lai lại và ñánh giá con lai.
Con lai biểu hiện sự hơn hẳn trên tính trạng nghiên cứu so với bố mẹ và số ño
lớn nhất.
Hb%=

F1- FB

x 100

PB

Trong ñó:

- Hb% Ưu thế lai thực
- F1: Giá trị trung bình của con lai F1
- PB: Giá trị tính trạng của bố hoặc của mẹ tốt nhất.
c/ Ưu thế lai chuẩn (Standard Heterosis)
Ưu thế lai chuẩn ñược sử dụng và ñánh giá các tổ hợp lai tốt. Con lai
biểu hiện sự hơn hẳn trên các tính trạng nghiên cứu (ñặc biệt là năng suất) so
với một số giống ñang trồng phổ biến trong sản xuất (giống chuẩn) mà giống
lai ñịnh thay thế.

F1- S
HS%=

x 100
S

Trong ñó: - HS% Ưu thế lai chuẩn
- F1: Giá trị trung bình của con lai F1
- S: Giá trị của giống chuẩn ñang trồng phổ biến trong sản xuất.
2.2.2 Sự biểu hiện ưu thế lai ở cây lúa
a/ Ưu thế lai về tính trạng chiều cao cây
Theo ñánh giá của nhiều nhà khoa học thì chiều cao cây của cây lúa lý
tưởng nhất là 90- 100cm, do ñó mà con lai F1 cũng nên chọn trong phạm vi
biến ñộng này (Ishii, et al, 1994) [59]
Theo Yuan Longping, 2008 [79] cải biến kiểu hình ñể tăng năng suất
lúa như: Tán cây cao khoảng 1,2m; ba lá trên cùng dài ñể tăng diện tích lá,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………9


ñứng ñể có thể quang hợp ở cả hai mặt, hẹp ñể giảm diện tích che khuất tăng
chỉ số diện tích lá, bản lá hình chữ V (lòng mo) làm lá cứng không bị gãy, lá
dày ñể tăng hiệu quả quang hợp và khó bị già úa, ñiểm ra bông thấp (ngọn
bông khi ñã uốn cong cách mặt ñất khoảng 60-70cm làm tăng khả năng chống
ñổ, kích thước bông to (khối lượng hạt trên 1 bông khoảng 6g, số bông
khoảng 250 bông/m2.
Chiều cao cây lúa chủ yếu là do chiều dài của những lóng cuối quyết
ñịnh. Theo một số tác giả số ñốt trên thân chính cơ bản là do thời gian sinh
trưởng quyểt ñịnh. Chiều cao cây liên quan tới tính chống ñổ và năng suất của
giống. Vì vậy khi chọn cặp bố mẹ ñể thực hiện phép lai phải chọn bố mẹ có
chiều cao cây thấp. Loại trừ những trường hợp do sự hợp tác của các gen trội

tạo ra ưu thế lai siêu trội (Trần ðình Long, Nguyễn Thị Trâm; 1996; Ramiah,
K 1993) [14], [69].
b/ Ưu thế lai ở tính trạng thời gian sinh trưởng
Tính trạng thời gian sinh trưởng chịu sự tác ñộng mạnh mẽ của các yếu
tố môi trường: ñất, nước, phân bón, các yếu tố khí hậu thời tiết khác… Một số
tác giả cho rằng vào một thời gian sinh trưởng nhất ñịnh của cây lúa, nếu thoả
mãn ñược ñiều kiện môi trường thì ở lá sẽ hình thành một loại chất kích thích,
kích hoạt cho ARN polimeraza tham gia tổng hợp protein hình thành hoa (Li
và cộng sự, 1995, 1984) [65]
Li và CS [65] ñã tìm ra 3 gen trội kiểm tra tính trạng thời gian sinh
trưởng của cây lúa là Hd3, Hd8 và Hd9 nằm trên nhiễm sắc thể số 3, số 8 và
số 9; 3 gen này liên kết chặt chẽ với 3 gen quy ñịnh về chiều cao cây của
chúng và có hiệu ứng về thời gian sinh trưởng là 8,7 và 3,5 ngày. Tuy nhiên,
ở con lai F1 ưu thế lai về thời gian sinh trưởng thường biểu hiện ưu thế lai
dương và ưu thế lai cộng. Một số tác giả Việt Nam công bố những kết quả
tương tự (Hoàng Tuyết Minh và CS, 1996) [16]

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


c/ Ưu thế lai về các yếu tố cấu thành năng suẩt và năng suất
Lúa lai có ưu thế lai về năng suất cao hơn bố mẹ và lúa thuần từ 1520% khi gieo cấy trên diện rộng. Các yếu tố cấu thành năng suất biểu hiện ưu
thế lai cao, rõ rệt, chủ yếu ở chỉ tiêu số bông/khóm và số hạt/bông.
Bông lúa là phần mà người sản xuất quan tâm nhiều hơn cả vì nó quyết
ñịnh năng suất và hiệu quả lao ñộng của họ (Wu. G, 1996) [75]. Hầu hết các
tác giả ñều phát hiện ñược rằng ưu thế lai về ñặc tính của bông lúa di truyền
theo hiệu ứng cộng (Ray, L. Yu, et al 1996) [70].
Shamsuddin (1982) nghiên cứu ñặc tính di truyền tính trạng hạt, bông
và năng suất ñã phát hiện hệ số di truyền của chúng khá cao. Số hạt trên bông
do 3 gen lăn ñiều khiển là tns6, tns8, tns11, các gen này năm trên nhiễm sắc thể

số 6, 8 và 11 (Nguyễn Trí Hoàn, 1996) [10].
Tính trạng khối lượng 1000 hạt cũng do 3 gen lặn tgwt1, tgwt2, tgwt4,
tgwt5, tgwt10 nằm trên các nhiễm sắc thể khác quyết ñịnh (Ray, L. Yu, et al.
1996) [70]. Vì vậy, người ta thường quan sát thấy biểu hiện ưu thế lai cộng ở
con lai F1 (Li. Xinqi, et al 1994) [64].
Theo Carnahan H. L (1972) [46, năng suất lúa lai tăng là do sự thể hiện
ưu thế lai về số bông và số hạt/bông. Như vậy, hai chỉ tiêu số hạt/bông và
khối lượng 1000 hạt có tương quan chặt chẽ hơn với năng suất. Do ñó khi
chọn cặp bố mẹ ñể tạo tổ hợp lai F1 cần phải chú ý ñặc biệt ñến mối tương
quan số hạt/bông và khối lượng 1000 hạt với năng suất của chúng.
d/ Ưu thế lai ở hệ rễ
Lúa lai có bộ rễ phát triển sớm, nhanh, số lượng nhiều, sức hấp thu
mạnh và ñộ bền khá. Số liệu theo dõi của Viện Hàn lâm khoa học Nông
nghiệp Quảng Tây- Trung Quốc trên 2 giống Shan ưu 2 (lúa lai) và giống Quí
giao 2 (lúa thuần) cho thấy ở giai ñoạn chưa ñẻ nhánh lúa lai có có 10,3 rễ,
lúa thuần có 8,4 rễ; còn giai ñoạn có 5 nhánh số lượng rễ ở lúa lai là 75 rễ, lúa
thuần có 72 rễ (Sản xuất giống lúa lai F1, 2005) [22].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………11


Rễ lúa có tác dụng hút chất dinh dưỡng và vận chuyển các chất ñể nuôi
cây. Người quan tâm ñến tốc ñộ phát triển của rễ, số rễ trên cây, ñộ dài của rễ
và khả năng ñâm xuyên. Kiểm tra tốc ñộ phát triển và số rễ trên cây (Nguyễn
Trí Hoàn, 1996) [10], người ta phát hiện thấy 19 locus nằm trên tất cả các
nhiễm sắc thể ñiều khiển nhiễm sắc thể số 10.
Hiệu ứng ưu thế lai ñối với chỉ tiêu số lượng rễ biểu hiện ngay từ khi
cây lúa chưa ñẻ nhánh, cao nhất là khi cây lúa ñẻ ñược 3 nhánh; ở các thời kỳ
sinh trưởng khác, chỉ tiêu này ñều cao hơn lúa thường, chính vì vậy mà lúa lai
có tính thích ứng rộng với những ñiều kiện môi trường bất lợi như: hạn hán,
ngập úng, phèn mặn… (Nguyễn Thị Trâm, 2000) [32].

e/ Ưu thế lai thể hiện ở quá trình quang hợp, hô hấp và tích luỹ chất khô
Lúa lai có hệ số diện tích lá ở các thời kỳ phân hoá ñòng, làm ñòng,
chín sữa ñều cao hơn 1,2- 1,5 lần so với giống lúa thuần. Hàm lượng diệp lục
tố trong lá của lúa lai cũng cao hơn lúa thuần ñã phát hiện, do ñó hiệu suất
quang hợp cao (Sản xuất giống lúa lai F1, 2005) [22].
Các nhà khoa học Trung Quốc ñã nghiên cứu cường ñộ hô hấp, cường
ñộ quang hợp ở lúa lai và ñã phát hiện lúa lai có diện tích lá lớn, hàm lượng
diệp lục tố cao hơn lúa thuần khoảng 30-40% (Trần Duy Quý, 1997) [20].
Ngược lại cường ñộ hô hấp của lúa lai thấp hơn láu thuần từ 5- 27%, vì vậy
khả năng tích luỹ chất khô của lúa lai cao hơn lúa thuần, dẫn ñến chỉ tiêu thu
hoạch của lúa lai cao hơn lúa thuần. Hiệu suất tích luỹ chất khô của lúa lai
hơn lúa thường, vì vậy mà tổng lượng chất khô trong cây tăng, trong ñó lượng
vật chất tích luỹ vào bông hạt tăng mạnh và tích trong cây tăng, trong ñó
lượng vật chất tích luỹ vào bông hạt tăng mạnh và tích luỹ vào thân lá lai
giảm ñi (Yuan. L.P, 1997) [78].
g/ Ưu thế lai thể hiện ở tính trạng dạng hạt và chất lượng gạo.
Chiều dài của hạt thường tương quan nghịch với ñộ rộng của hạt
(Ramiah, K. 1993) [96], ñồng thời chiều dài của hạt còn liên quan ñến một số
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………12


tính trạng khác như: chiều cao cây, chiều dài bông, khối lượng 1000 hạt.
Hình dạng hạt thóc thường có 2 loại: Hạt bầu và hạt dài.Thực tế người
tiêu dùng thích gạo nhỏ, dài trong. ðây cũng là những tính trạng mang tính
chất kinh tế ñối với người sản xuất. Qua nghiên cứu người ta thấy rằng: tính
trạng hạt bầu là do gen trội ñiều khiển. Năm 1928 Chao ñã lai hai loại lúa hạt
dài và hạt bầu với nhau; ở F2 có tỷ lệ phân ly 3:1 nghiên cứu về dạng hạt bầu
và ông ñã kết luận tính trạng dạng hạt bầu là do tính trạng gen nhân ñiều
khiển. Năm 1933 Ramiah ñã nghiên cứu gen kiểm tra ñộ dài và tìm ñược 3
gen trội kiểm soát tính trạng hạt bầu.

Mùi thơm của hạt cũng làm tăng phần hấp dẫn ñối với thị hiếu người
tiêu dùng, vì vậy việc tạo ra con lai F1 có mùi thơm cũng rất cần thiết.
Tragoonrung và CS, ñã xác ñịnh ñược gen lăn kiểm soát tính trạng thơm của
giống Jacmin nằm trên nhiễm sắc thể số 8 (Xiao G, 1997) [76]. Ngoài những
ñặc ñiểm nêu trên, ñộ mềm của cơm cũng rất quan trọng (Hittamani,
M.R.Foolad, et al 1995) [55]. ðộ mềm của cơm là do hàm lượng Amyloza
trong gạo quyết ñịnh. Nếu hàm lượng Amyloza >25% cơm cứng, ngược lại
nếu thấp hơn 20% thì cơm dính ướt , tốt nhất là hàm lượng amyloza từ 2224%. Ở con lai F1 thường biểu hiện trung gian giữa bố và mẹ, muốn con lai
có chất lượng gạo tốt, ñộ mềm vừa phải cần chọn bố mẹ có hàm lượng
amyloza trung bình, hoặc trung bình cộng ñể chúng ñạt ñược mức từ 22- 24%.
h/ Ưu thế lai ở ñặc tính sinh hoá
Kết quả nghiên cứu của Chao (1992) công bố rằng: Hàm lượng protein
biểu hiện ưu thế lai dương ở con lai F1 thuộc nhóm Japonica chín sớm, nhưng
thấy xuất hiện ở nhóm Indica và Japonica chín muộn (Chao, 1992) [48]. Hàm
lượng ñường trong phiến lá và bẹ lá của lúa lai ñều thấp hơn lúa thuần ở tất cả
các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển (Xiao G, 1997) [76], ở lúa lai nhờ có
sự vận chuyển các chất về hạt nhiều hơn, hoạt ñộng tổng hợp tinh bột từ ngày
thứ 6 ñến ngày thứ 20 sau trỗ bông của lúa lai cao hơn nhiều so với lúa thuần
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………13


(Deng H.D, 1988) [52].
i/ Ưu thế lai biểu hiện ở tính ñẻ nhánh
Hiện nay người ta ñã tìm ñược khoảng 10 gen nằm trên 7 nhiễm sắc thể
khác nhau kiểm tra sự ñẻ nhánh của cây lúa, chúng nằm trên NST số 1, 4, 8,
11, 12 và liên kết chặt chẽ với gen ñiều khiển tính trạng phát triển bộ rễ. Do
có hiện tượng ña gen nên con lai F1 thường xuất hiện hiệu ứng cộng, siêu trội
và tính trội (Ray, L. Yu, et al 1996; Wu. G. Zhang, 1996) [70], [75].
Từ thực tế thí nghiệm sản xuất cho thấy: con lai F1 có tốc ñộ ñẻ nhánh
cao hơn và sớm hơn so với các giống lúa thuần. người ta xác ñịnh ñược 2 gen

quy ñịnh tính trạng này nằm trên NST số 4 và số 12 và liên kết với gen quy
ñịnh tính trạng số bông/khóm (Ray, L. Yu, et al. 1996) [70]. Năng suất của
cây lúa chịu sự chi phối bởi khả năng ñẻ nhánh; khả năng ñẻ nhánh cao sẽ cho
mật ñộ bông sẽ lớn và ngược lại.
Lúa lai ñẻ nhánh sớm, sức ñẻ nhánh mạnh, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao.
Thí nghiệm cấy 1 dảnh của trường ñại học Nông nghiệp Hồ Nam cho thấy 23
ngày sau khi cấy giống Nam ưu 2 (lúa lai) ñẻ 15,75 dảnh còn giống Quảng
xuân (lúa thuần) ñẻ 10, 12 dảnh (Sản xuất giống lúa lai F1, 2005) [22].
k/ Ưu thế lai biểu hiện ở khả năng chống chịu
Khả năng chống chịu của cơ thể sinh vật là một khái niệm chung nhất
bao gồm nhiều tính trạng ñặc biệt. Khả năng chịu lạnh ñược thể hiện ở các
giai ñoạn sinh trưởng khác nhau, thời kỳ cây mạ và thời kỳ sinh trưởng sinh
thực của cây lúa. Ở Việt Nam trong vụ ñông xuân cuối tháng 1 ñầu tháng 2 có
những ñợt rét ñậm kéo dài làm cho cây mạ sinh trưởng phát triển kém thạm
chí bị chết hàng loạt. Các nhà nghiên cứu gần ñây cho thấy các giống lúa lai
có khả năng chịu rét tốt hơn các giống lúa thuần (Nguyễn Thị Trâm, Nguyễn
Văn Hoan; 1996) [33].
Lúa lai có khả năng chống chịu với ñiều kiện ngoại cảnh bất thuận, ñặc
biệt là tính chịu hạn, chịu úng, chịu lạnh và chống ñổ; vì vậy lúa lai có thể
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………14


gieo cấy ở nhiều vùng sinh thái khác nhau.
Hiện tại diện tích lúa bị hạn chiếm khoảng trên 30% diện tích trồng lúa
của thế giới. Các giống chịu hạn hiện nay ñược sử dụng chủ yếu là các
giống ñịa phương có năng suất thấp. Vì vậy, việc chọn các giống lúa lai có
khả năng chịu hạn là một yêu cầu cấp thiết. Tính trạng chịu hạn của cây lúa
là do 6 gen ñiều khiển nằm trên NST số 2 , 4, 5, 6 và số 11. Trong ñó gen
nền nằm trên NST số 4 và số 11 (Wu. G. Zhang, 1996) [75], ñiều khiển.
Tính chịu hạn liên quan tới sự ñâm xuyên của rễ lúa, ở giống lai thường

biểu hiện hiệu ứng cộng, vì vậy việc tạo ra các tổ hợp có khả năng chịu hạn
là hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng và có ý nghĩa ñối với nhiều nước có
nghề trồng lúa trên thế giới.
Khả năng chống chịu sâu bệnh hại ñược nhiều nhà khoa học quan tâm
nghiên cứu, việc tạo giống chống chịu sâu bệnh có nhiều ý nghĩa quan trọng,
trong ñó nổi bật là tính ổn ñịnh năng suất cây trồng, giảm chi phí sản xuất và
bảo vệ môi trường sinh thái.
Ở Việt Nam do ñiều kiện khí hậu nóng ẩm (cuối xuân và trong vụ mùa)
bệnh bạc lá và bệnh ñạo ôn là những bệnh ñã và ñang quan tâm và nghiên
cứu. Nghiên cứu tính chống chịu bệnh ñạo ôn của cây lúa các nhà khoa học
cho rằng: tính chống chịu bệnh ñạo ôn của cây lúa là do 12 gen trội khác nhau
là Pi-1, Pi-2, Pi-3… ñiều khiển (Hittamani, M.R.Foolad, et al 1995; Nguyễn
Công Tạn…, 2002) [55], [25]. Việc tạo ra các giống lúa thuần kháng bệnh
ñạo ôn một cách ổn ñịnh gặp nhiều khó khăn hơn so với các giống lúa lai, vì ở
con lai F1 tính trạng kháng ñạo ôn thường biểu hiện ưu thế lai dương (xuất
hiện hiện tượng siêu trội). Khi chọn giống lúa lai chỉ cần bố mẹ có gen kháng
ñược các nòi nấm gây bệnh ñạo ôn khác nhau thì con lai F1 sẽ kháng ñược
nhiều chủng ñạo ôn. Nghiên cứu về gen chống bênh bạc lá các nhà khoa học
cho rằng: gen chống bệnh bạc lá bao gồm cả gen trội và gen lặn (Ronald P. C,
1992) [71], vi khuẩn gây bệnh bạc lá có nhiều nòi ký sinh khác nhau. Hiện
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………15


nay trên thế giới người ta ñã tìm ñược 19 gen kháng bạc lá khác nhau (Phan
Hữu Tôn, 2005) [30] và các gen này nằm trên hầu hết các NST của cây lúa:
Xa1; Xa2; Xa3; Xa4; Xa5; Xa21; Xa13…(Zhang G, 1996) [80].
Rầy nâu phát sinh phát triển và gây hại cũng là vấn ñề ñược nhiều nhà
khoa học quan tâm. Hiện nay người ta ñã tìm nhiều chủng rầy nâu khác nhau,
khả năng kháng rầy là do một trong 3 gen trội và một gen lặn ñiều khiển
(Ishii, et al, 1994) [59]. Các gen này ñều nằm trên các cặp NST cùng nguồn

khác nhau và có khả năng kháng ñược nhiều biotype. Do ñó, việc tạo con lai
F1 có khả năng chống rầy nâu cũng khá thuận lợi trong công tác nghiên cứu.
Chúng ta chỉ cần chọn cặp bố mẹ kháng ñược rầy nâu thì con lai F1 cũng có
khả năng kháng rầy.
2.3

Chiến lược chọn tạo và nâng cao ưu thế lai ở lúa
Indica ñược sử dụng như một nguồn vật liệu cho việc tìm kiếm các tổ

hợp lai ở lúa. Tuy nhiên tiềm năng năng suất của các dòng bố mẹ Indica chỉ
khoảng 9- 9,5 tấn/ha trong ñiều kiện nhiệt ñới. Những cải tiến xa hơn về tiềm
năng năng suất của các dòng bố mẹ và mở rộng sự ña dạng di truyền sẽ tạo
ñiều kiện cho việc chọn lọc ñược các hợp tổ hợp lai có tiềm năng năng suất
cao hơn.
2.3.1 Sử dụng kiểu gen mới
Các nhà khoa học IRRI ñã tìm cách nâng cao ưu thế lai ở lúa bằng cách
sử dụng những dòng NPT trong chương trình chọn tạo lúa lai.
ðể phát triển các dòng ưu tú có tiềm năng năng suất cao hơn, việc chọn
tạo và phát triển các vật liệu có kiểu cây mới, sử dụng vật liệu Japonica nhiệt
ñới (TJ) ñược bắt ñầu ở IRRI từ năm 1989 thông qua nguyên lý cơ bản kiểu
cây lý tưởng cho kỹ thuật canh tác sạ thẳng (Ding Khun, 1991) [53]
+ Có khoảng 2000 dòng Japonica nhiệt ñới từ ngân hàng gen IRRI ñã
ñược ñánh giá trong ñiều kiện ñồng ruộng nhằm xác ñịnh donor cho các ñặc
tính: ñẻ nhánh thấp, bông lớn, thân cứng và hệ thống rễ khoẻ, lá xanh ñậm và
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………16


dày. Các nhà khoa học ñã xác ñịnh ñược 2 dòng có chiều cao cây thấp:
Shenung 89- 336 từ Trung Quốc và MD2 từ Mandagascar với gen sd-1. Một
vài dòng NTP ưu tú năng suất cao ñã ñược chọn tạo và phát triển. Dòng năng

suất cao nhất: IR70554-48-12 năng suất ñạt 8,84 tấn/ha, trong khi ñó giống
IR72 ñược phát triển ở IRRI.
+ Những kết quả nghiên cứu so sánh giữa các dòng NPT và các dòng
Indica năng suất cao ñã chỉ ra rằng các dòng NPT không có năng suất sinh vật
có ý nghĩa ñể ñạt ñược năng suất cao. Nên việc cải tiến khả năng ñẻ nhánh là
cần thiết ñể tăng sản lượng sinh khối.
Việc hợp nhất các gen chống chịu với các loại sâu bệnh nhiệt ñới, cải
tiến chất lượng hạt cũng là mục tiêu quan trọng trong trương trình chon tạo
các giống lúa nhiệt ñới.
+ ðể cải tiến hơn nữa kiểu cây mới với khả năng thích ứng rộng, chống
chịu sâu bệnh tốt hơn, các dòng Indica quý ñược lai với dòng TJ, ñồng thời
các dòng NPT có nguồn gốc Indica/Japonica ñược lai với các dòng Indica ưu
tú có tiềm năng năng suất cao, chất lượng hạt khá, chống chịu với các loại sâu
bệnh và ñiều kiện ngoại cảnh bất thuận khá.
Những kết quả ñầu tiên cho thấy rằng những dòng NPT cải tiến (có
nguồn gốc Indica/TJ) là các dòng R tốt cũng như các dòng Indica, ñồng thời
các dòng này có hạt gạo thon dài với hàm lượng amylose trung bình và khả
năng chống chịu sâu bệnh khá hơn. Những ñặc ñiểm này cho thấy ñây là các
vật liệu tốt cho việc phát triển các lúa lai thương phẩm.
+ Chọn tạo lúa lai hai dòng sử dụng các dòng NPT: Những nghiên cứu
sớm ñã chỉ ra rằng sử dụng các dòng TJ gốc trong việc phát triển lúa lai
Indica/TJ thương phẩm còn nhiều nhược ñiểm. Vì vậy các nhà khoa học IRRI
ñã tiến hành một chương trình chọn tạo nhằm hợp nhất hệ thống các gen
TGMS vào trong các dòng TJ. Việc lai ñược tiến hành giữa các dòng TGMS
và TJ (NPT) có chứa gen WC ñể ñưa gen TGMS vào chúng. Một số dòng bất
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………17