Nghiên cứu đặc điểm của một số dòng lúa bố mẹ tại Nam Trung Bộ và Tây Nguyên góp phần phát triển sản xuất hạt lai F1 vụ xuân muộn

Bộ giáo dục và đào tạo
trờng đạI học nông nghiệp Hà Nội
**********************

Nguyễn trọng tú

Nghiên cứu đặc điểm của một số dòng lúa bố mẹ
tại Nam Trung Bộ và Tây Nguyên góp phần
phát triển sản xuất hạt lai F1 vụ xuân muộn

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

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

Ngời hớng dẫn khoa học: pgs.ts. nguyễn thị trâm

Hà Nội-2009


Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và cha từng đợc công bố trong bất kỳ một công
trình khoa học nào khác. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận
văn này đã đợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn, sử dụng trong
luận văn đợc ghi rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn

Nguyễn Trọng Tú

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


Lời cảm ơn

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận đợc sự quan tâm, giúp
đỡ của các thầy cô giáo, các tập thể, cá nhân, gia đình cùng bạn bè
đồng nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Thị
Trâm đã tận tình hớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện
đề tài cũng nh hoàn chỉnh luận văn.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo cùng toàn
thể cán bộ, công nhân viên Viện Sinh học Nông nghiệp, các thầy cô
giáo khoa Sau đại học, khoa Nông học, Bộ môn Di truyền và chọn
giống cây trồng, đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu và tạo mọi
điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị em Phòng Công nghệ lúa
lai, Viện Sinh học Nông nghiệp-Trờng Đại học Nông nghiệp Hà
Nội đã cộng tác giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
Để hoàn thành đợc khoá học này, tôi còn nhận đợc sự động viên,
hỗ trợ rất lớn của gia đình, bạn bè đã tạo điều kiện về vật chất và tinh
thần để tôi học tập và nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn./.
Tác giả luận văn

Nguyễn Trọng Tú

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

Mục lục
1

Mở ĐầU

1

1.1

Tính cấp thiết của đề tài

1

1.2

Mục đích của đề tài

2

1.3

Nội dung nghiên cứu

2

1.4

ý nghĩa của đề tài

2

2

TổNG QUAN TàI LIệU

3

2.1

Khí hậu, mùa vụ và thời vụ trồng lúa ở Việt Nam

3

2.2

Lịch sử nghiên cứu phát triển lúa lai trên thế giới

5

2.3

Sự biểu hiện u thế lai ở lúa

8

2.4

Hệ thống lúa lai hai dòng

9

2.5

Nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam

24

3

VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU

32

3.1

Vật liệu nghiên cứu

32

3.2

Phơng pháp nghiên cứu

33

4

KếT QUả Và THảO LUậN

36

4.1

Kết quả đánh giá các dòng bố, mẹ trong vụ xuân 2008

36

4.1.1 Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ trong vụ xuân 2008 tại
Đại Lộc-Quảng Nam

36

4.1.2 Số lá trên thân chính của các dòng bố mẹ trong thí nghiệm vụ xuân
2008

38

4.1.3 Một số yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố, mẹ trong thí
nghiệm vụ xuân 2008

40

4.1.4 Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng bố mẹ trong thí nghiệm

42

4.1.5 Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các dòng bố mẹ

44

4.1.6 Tỷ lệ vòi nhụy vơn ra ngoài vỏ trấu của các dòng mẹ trong vụ xuân
2008 tại Đại Lộc-Quảng Nam

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

45


4.1.7 Nhiệt độ trung bình ngày tháng 3 một số năm gần đây tại Thành phố
Đà Nẵng

46

4.1.8 Khoảng cách bố mẹ của một số tổ hợp rút ra từ thí nghiệm

48

4.2

50

Kết quả đánh giá các dòng bố mẹ trong vụ xuân 2009

4.2.1 Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ trong vụ xuân 2009 tại
Đại Lộc-Quảng Nam

50

4.2.2 Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ trong vụ xuân 2009 tại
Tây Sơn-Bình Định

52

4.2.3 Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ trong vụ xuân 2009 tại
AYUNPA - Gia Lai

54

4.2.4 Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ trong vụ xuân 2009 tại
EAKAR-Đắk Lắk

56

4.2.5 Độ ổn định về thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ qua các
điểm thí nghiệm vụ xuân 2009

58

4.2.6 Số lá trên thân chính của các dòng bố, mẹ trong thí nghiệm tại 4
điểm

61

4.2.7 Một số yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố mẹ tại các điểm
thí nghiêm vụ xuân 2009

62

4.2.8 Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng bố mẹ trong vụ xuân
2009

tại

các

điểm

thí

nghiệm
65

4.2.9 Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các dòng bố mẹ trong
vụ xuân 2009 tại các điểm thí nghiệm

68

4.2.10 Quá trình chuyển đổi tính dục của các dòng TGMS ở điều kiện tự
nhiên trong vụ xuân 2009

70

4.2.11 Khoảng cách bố mẹ của một số tổ hợp rút ra từ thí nghiệm vụ xuân
4.3

2009 tại 4 điểm thí nghiệm

73

Kết quả sản xuất thử tổ hợp TH3-3 tại 4 điểm vụ xuân 2009

74

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


4.3.1 Đặc điểm dòng bố mẹ tổ hợp TH3-3 tại các điểm sản xuất vụ xuân
2009 tại các điểm thí nghiệm

74

4.3.2 Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của dòng bố mẹ tổ hợp
TH3-3 tại các điểm sản xuất

76

4.3.3 Một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt lai của giống
TH3-3 tại các điểm sản xuất

77

5

KếT LUậN Và Đề NGHị

79

5.1

Kết luận

79

5.2

Đề nghị

80

Tài liệu tham khảo

81

Phụ lục

88

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


Bảng
4.1
Bảng 4.2
Bảng 4.3
Bảng 4.4
Bảng 4.5
Bảng 4.6
Bảng

4.7
Bảng 4.8
Bảng
4.9a
Bảng
4.9b
Bảng
4.9c
Bảng
4.9d
Bảng
4.10a
Bảng
4.10b
Bảng
4.11
Bảng
4.12a
Bảng
4.11b

Danh mục các bảng
Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố, mẹ trong vụ
xuân 2008 tại Đại Lộc-Quảng Nam
Số lá trên thân chính của các dòng bố mẹ trong vụ xuân
2008 tại Đại Lộc-Quảng Nam
Một số yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố mẹ
trong vụ xuân 2008 tại Đại Lộc-Quảng Nam
Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng bố mẹ trong
vụ xuân 2008 tại Đại Lộc-Quảng Nam

Mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các dòng bố mẹ trong
vụ xuân 2008 tại Đại Lộc-Quảng Nam
Số lợng vòi nhụy vơn ra ngoài vỏ trấu của các dòng mẹ
trong vụ xuân 2008 tại Đại Lộc-Quảng Nam
Nhiệt độ trung bình ngày tháng 3 từ năm 2004 đến 2009 tại
Thành Phố Đà Nẵng
Khoảng cách bố mẹ của một số tổ hợp rút ra từ thí nghiệm
vụ xuân 2008 tại Đại Lộc-Quảng Nam
Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ trong vụ
xuân 2009 tại Đại Lộc-Quảng Nam
Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ trong vụ
xuân 2009 tại Tây Sơn-Bình Định
Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ trong vụ
xuân 2009 tại AYUNPA - Gia Lai
Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ trong vụ
xuân 2009 tại EAKAR, Đắk Lắk
Đánh giá độ ổn định về thời gian từ gieo đến trỗ của các
dòng mẹ qua các điểm thí nghiệm
Đánh giá độ ổn định về thời gian từ gieo đến trỗ của các
dòng bố qua các điểm thí nghiệm
Số lá trên thân chính của các dòng mẹ trong vụ xuân
2009
Một số yếu tố cấu thành năng suất của các dòng mẹ tại các
địa điểm khác nhau
Một số yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố tại các
địa điểm khác nhau

36
38
40

43
45
45
47
49
50
53
55
57
59
60
62
63
64

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


Bảng
4.13a
Bảng
4.13b
Bảng
4.14a
Bảng
4.14b
Bảng
4.15
Bảng
4.16

Bảng
4.17
Bảng
4.18
Bảng
4.19

Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng mẹ
Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng bố
Mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các dòng mẹ
Mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các dòng bố
Quá trình chuyển đổi tính dục của các dòng TGMS ở điều
kiện tự nhiên trong vụ xuân 2009 tại Bình Định và Đắk
Lắk
Khoảng cách bố mẹ của một số tổ hợp rút ra từ thí nghiệm
vụ xuân 2009 tại 4 điểm thí nghiệm
Đặc điểm dòng bố mẹ tổ hợp TH3-3 tại các điểm sản
xuất
Mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của dòng bố mẹ tổ hợp
TH3-3 tại các điểm sản xuất
Một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt lai của
giống TH3-3 tại các điểm sản xuất

66
67
69
70

72
73

75
76
77

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


Danh mục các đồ thị
Đồ thị Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ vụ xuân 2008
1
tại Đại Lộc-Quảng Nam

37

Đồ thị Số lá trên thân chính của các dòng bố, mẹ trong vụ xuân
2
2008 tại Đại Lộc-Quảng Nam
39
Đồ thị Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ vụ xuân 2009
3
tại Đại Lộc-Quảng Nam
51
Đồ thị Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ vụ xuân 2009
4
tại Tây Sơn-Bình Định
54
Đồ thị Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ vụ xuân 2009
5
tại AYUNPA-Gia Lai
56

Đồ thị Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng bố mẹ vụ xuân 2009
6
tại EAKAR-Đắk Lắk
58

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


Danh mục các từ viết tắt trong luận văn
A

: Dòng bất dục đực tế bào chất

B

: Dòng duy trì tính bất dục đực tế bào chất.

CMS

: Dòng bất dực đực tế bào chất (Cytoplasmic Male Sterility)

EGMS : Bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với môi trờng
(Environment- sensitive Genic Male Sterility)
GA3

: Gibberellic acid

HSHQ : Hệ số hồi quy
NSTT : Năng suất thực thu
PGMS : Bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với chu kỳ chiếu sáng

(Photoperiodic-sensitive Genic Male Sterility)
Phytotron: Buồng khí hậu nhân tạo
R
TB

: Dòng phục hồi tính hữu dục (Restorer)
: Trung bình

TGMS : Bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ
(Thermo-sensitive Genic Male Sterility)
UTL
WA
WC

: Ưu thế lai
: Bất dục đực hoang dại (Wild Abortive)
: Gen tơng hợp rộng (Wide Compatibility Gene)

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


1. Mở ĐầU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Từ hơn nửa thế kỷ trở lại đây sản xuất lơng thực nói chung, sản xuất lúa
gạo nói riêng, ở hầu hết các nớc đ đạt đợc những thành tựu đáng kể. Năng
suất lúa bình quân năm sau cao hơn năm trớc, có đợc kết quả này phần lớn là
nhờ vào thành công của việc chọn tạo và cải tiến các giống lúa. Mặc dù, diện
tích sản xuất lúa giảm nhng tổng sản lợng lúa hàng năm vẫn tăng lên và phần
nào đ đáp ứng nhu cầu lơng thực cho nhân loại.
Trung Quốc là nớc đ mở đờng và đạt đợc nhiều thành tựu to lớn trong

quá trình nghiên cứu và phát triển lúa lai. Ngoài Trung Quốc có nhiều nớc
nghiên cứu và sản xuất lúa lai nh: ấn Độ, Việt Nam, Philippin, Indonesia,
Malaisia, Hàn Quốc, Triều Tiên,Tuy nhiên, phát triển mạnh nhất vẫn là
Trung Quốc, sau đó đến ấn Độ và Việt Nam. Lúa lai đ mở ra hớng phát
triển mới nhằm nâng cao năng suất và sản lợng, góp phần giữ vững an ninh
lơng thực trên phạm vi toàn thế giới. Ngày nay, lúa lai là một trong những
giải pháp đẩy mạnh việc tăng năng suất, tăng thu nhập cho nông dân.
ở Việt Nam hiện nay và trong tơng lai nghiên cứu chọn tạo các giống lúa
lai đặc biệt là lúa lai 2 dòng là một đòi hỏi tất yếu do hệ thống sản xuất đơn
giản, phổ phục hồi của hệ thống lúa lai 2 dòng rộng hơn hệ thống 3 dòng đồng
thời chất lợng lúa gạo của hệ thống lúa lai 2 dòng dễ cải tiến hơn lúa lai 3
dòng. Nớc ta trải dài trên 15 vĩ độ (8030 Bắc đến 23022 Bắc), điều kiện khí
hậu phân hoá rất khác nhau giữa các vùng phía Nam và phía Bắc ngăn cách
bởi đèo Hải Vân: các tỉnh phía Nam đèo Hải Vân có nhiệt độ phân bố khá
đồng đều giữa các tháng. ở phía Bắc sự phân hoá nhiệt độ khá rõ giữa mùa
nóng và mùa lạnh nên rất thuận lợi cho phát triển lúa lai 2 dòng.
Trong những năm gần đây nớc ta đ chọn tạo thành công một số giống
lúa lai đợc sản xuất chấp nhận. Một số giống lúa lai hai dòng mới chọn tạo

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 1


trong nớc đợc nông dân sử dụng trong vụ xuân muộn, mùa sớm và hè thu.
Vì vậy nhu cầu hạt giống ngày càng cao, nếu chỉ sản xuất hạt lai trong vụ mùa
ở miền Bắc thì không thể đáp ứng nhu cầu hạt giống cho cả ba vụ lúa nói trên,
do đó cần tìm thêm những vùng sản xuất thuận lợi hơn.
Để góp phần giải quyết vấn đề này, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:
Nghiên cứu đặc điểm của một số dòng lúa bố mẹ tại Nam Trung Bộ và Tây
Nguyên góp phần phát triển sản xuất hạt lai F1 vụ xuân muộn.
1.2 Mục đích của đề tài.

+ Đánh giá đặc điểm sinh trởng phát triển, tính dục, tình hình nhiễm sâu
bệnh tự nhiên của một số dòng bố mẹ lúa lai 2 dòng của một số tổ hợp lai đ
và đang mở rộng ra sản xuất.
+ Xác định thời vụ thích hợp để sản xuất hạt lai F1 tại Nam Trung Bộ và
Tây Nguyên (Quảng Nam, Bình Định, Gia Lai, Đắk Lắk).
1.3 Nội dung nghiên cứu
+ Đánh giá đặc điểm sinh trởng phát triển: thời gian từ gieo đến trỗ, số
lá/thân chính, một số đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu sâu bệnh
tự nhiên của các dòng bố mẹ tại một số tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên .
+ Đánh giá sự biểu hiện tính dục của các dòng EGMS trong điều kiện tự nhiên
thông qua thí nghiệm thời vụ.
+ Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng bố mẹ
và một số tổ hợp lai.
1.4 ý nghĩa của đề tài
- Xác định thời vụ thích hợp để sản xuất hạt lai F1 của một số dòng lúa
bố mẹ lúa lai 2 dòng tại Nam Trung Bộ và Tây Nguyên.
- Xác định một số thông số kỹ thuật để thiết lập quy trình sản xuất hạt
lai F1 của tổ hợp lai TH3-3, TH3-4, TH3-5, TH5-1, TH7-2, TH8-3 tại Nam
Trung Bộ và Tây Nguyên.

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 2


2. Tổng quan tài liệu
2.1 Khí hậu, mùa vụ và thời vụ trồng lúa ở Việt Nam
Dựa theo điều kiện tự nhiên, khí hậu Việt Nam đợc chia thành 7 vùng
khác nhau: Vùng khí hậu Đông Bắc, Vùng khí hậu Đồng bằng và Trung du
Bắc bộ, Vùng khí hậu Tây Bắc, Vùng khí hậu Bắc Trung Bộ, Vùng khí hậu
Nam Trung Bộ, Vùng khí hậu Tây Nguyên và Vùng khí hậu Nam Bộ. Mỗi
vùng lại đợc chia ra các tiểu vùng tuỳ theo điều kiện địa hình (Đoàn Văn

Điếm, 2005) [7].
Căn cứ vào yếu tố khí hậu, sự phân hoá theo không gian l nh thổ và sự
giao động theo thời gian trong năm cũng nh qua nhiều năm khí hậu Việt
Nam đợc chia thành 2 miền: Miền khí hậu phía Bắc và miền khí hậu phía
Nam. Mỗi miền khí hậu lại phân hoá thành các vùng khác nhau (Nguyễn Văn
Luật, 2002) [24].
Căn cứ vào điều kiện tự nhiên, tập quán canh tác, sự hình thành mùa vụ
và phơng thức gieo trồng, nghề trồng lúa đợc hình thành và phân chia thành
3 vùng trồng lúa lớn: Đồng bằng sông Hồng, đồng bằng ven biển miền Trung
và đồng bằng Nam Bộ [35].
Vùng Đồng Bằng Sông Hồng do hệ thống sông Hồng và hệ thống sông
Thái Bình tạo thành. Thời tiết khí hậu chia làm 4 mùa (xuân, hạ, thu, đông),
mùa đông lạnh, mùa xuân ấm, mùa thu mát mẻ, mùa hạ nóng, địa hình ít bằng
phẳng. Vùng này có 2 vụ lúa cổ truyền là lúa mùa và lúa chiêm, từ năm 1963
đ đa vào cơ cấu các giống lúa xuân nên hình thành 2 vụ chính là vụ lúa
chiêm xuân và vụ lúa mùa (Nguyễn Văn Luật, 2002) [24], [35].
Vụ lúa chiêm xuân làm trong mùa khô, đầu và giữa vụ thờng gặp rét,
cuối vụ nóng và bắt đầu có ma. Lúa chiêm xuân ít phản ứng hoặc không có
phản ứng quang chu kỳ. Lúa chiêm đợc gieo cấy vào cuối tháng 10 hoặc đầu
tháng 11 và thu hoạch vào cuối tháng 5, sử dụng các giống địa phơng dài

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 3


ngày, phân bố trên chân ruộng trũng chịu đợc mự nớc sâu, đất chua và thiếu
lân, chịu rét và ít thâm canh, năng suất thấp.
Lúa xuân (xuân sớm, chính vụ và xuân muộn) đợc gieo cấy vào cuối
tháng 11 và thu hoạch vào đầu tháng 6 năm sau bao gồm: (1) - trà lúa xuân
sớm phân bố trên chân ruộng trũng vừa hoặc trũng ít, gồm các giống lúa cải
tiến, cứng cây chống đổ tốt, chịu thâm canh, chịu rét khá hoặc tốt, (2) - trà lúa

xuân trung (còn gọi là lúa xuân chính vụ) phân bố trên chân ruộng vàn hoặc
hơi trũng, sử dụng các giống chịu rét khá hoặc trung bình, (3) - trà lúa xuân
muộn phân bố trên ruộng cao, vàn, vàn thấp bao gồm các giống các giống lúa
cải tiến ngắn ngày. Những năm gần đây, trà xuân muộn với các giống ngắn
ngày nh Q5, KD18, lúa lai 2 và 3 dòng. . . đợc mở rộng và phát triển mạnh,
chiếm 80-90% diện tích lúa chiêm xuân ở phía Bắc. Ngoài ra còn có lúa cạn
gồm các giống địa phơng chịu hạn tốt và thích ứng đợc với điều kiện quả
canh, cao cây, năng suất thấp.
Vụ lúa mùa: mùa sớm, mùa trung và mùa muộn, bắt đầu vào cuối tháng 5
và kết thúc vào trung tuần tháng 11 hàng năm. Với trà mùa sớm, sử dụng các
giống lúa ngắn ngày, thời gian sinh trởng từ 105 đến 120 ngày, với trà trung
hoặc muộn, sử dụng các giống lúa có thời gian sinh trởng từ 125 trở lên [35].
Vùng đồng bằng ven biển miền Trung kéo dài từ Thanh Hóa tới Bình
Thuận, cực Nam Trung Bộ, đợc chia thành 2 vùng chính: Vùng đồng bằng
ven biển Bắc Trung Bộ với điều kiện thời tiết khí hậu và canh tác cơ bản giống
vùng đồng bằng sông Hồng. Vùng đồng bằng ven biển Trung bộ và nam
Trung Bộ với đồng bằng nhỏ hẹp do bị kẹp bởi d y núi Trờng sơn phía tây và
biển phía Đông. Vì vậy, các sông thờng ngắn, độ dốc lớn, chế độ thuỷ văn
phức tạp. Mùa khô dễ bị hạn, mùa ma dễ bị lũ lớn. Đất có thành phần cơ giới
cát nhẹ, hàm lợng dinh dỡng thấp, vùng đất cát ven biển chụi ảnh hởng
của mặn. Điều kiện thời tiết khí hậu càng vào phía trong càng ấm dần. Từ đèo
Hải Vân (Huế) trở ra còn có gió mùa Đông Bắc, từ Đà Nẵng trở vào chỉ có

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 4


mùa khô và mùa ma. Vùng đồng bằng ven biển Trung Bộ có 3 vụ lúa trong
năm: vụ đông xuân, hè thu và vụ mùa (còn gọi là vụ ba, vụ tám và vụ mời).
Vụ đông xuân bắt đầu từ cuối tháng 10 và thu hoạch vào tháng 4. Vụ hè thu
bắt đầu từ cuối tháng 4 và thu hoạch vào cuối tháng 9. Vụ mùa bắt đầu từ cuối

tháng 5 và thu hoạch vào tháng 11. Canh tác lúa ở vùng đồng bằng vùng đồng
bằng ven biển miền Trung thì những vùng không chủ động nớc thờng gieo
mạ, cấy giống các tỉnh phía Bắc còn những vùng chủ động nớc gieo v i (gieo
sạ), giống các tỉnh phía nam (Nguyễn Văn Luật, 2002) [24], [35].
Vùng đồng bằng sông Cửu Long (Đồng bằng Nam bộ), là vùng mới đợc
khai thác khoảng 500-600 năm trở lại đây. Nhiệt độ bình quân hàng năm cao
và ít biến động, không có mùa đông giá lạnh và đầy ánh sáng. Mùa khô
thờng khô hơn vì không có ma phùn ẩm ớt vào tháng 2-3 nh ở phía Bắc.
Mùa ma từ tháng 5 đến tháng 7, lợng ma hàng năm 1500-2000 mm. Độ
ẩm không khí bình quân 82%. Vùng này có điều kiện tự nhiên, đất đai và khí
hậu rất thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, đặc biệt cho sản xuất lúa gạo. Các
vụ lúa chính ở đồng bằng sông Cửu Long: Vụ mùa bắt đầu vào mùa ma
(tháng 5-6) và kết thúc vào cuối mùa ma (tháng 11), gồm các giống lúa địa
phơng dài ngày và thích nghi với nớc sâu. Vụ đông xuân là vụ lúa mới,
ngắn ngày, bắt đầu vào cuối mùa ma tháng 11-12 và thu hoạch đầu tháng 4.
Vụ hè thu bắt đầu từ tháng 4 và thu hoạch vào trung tuần tháng 8. Trồng lúa ở
Đồng bằng vùng đồng bằng sông Cửu Long theo 2 phơng thức lúa cấy và lúa
sạ. Phần lớn diện tích ở đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu là gieo sạ, cuối vụ
vẫn còn một số diện tích lúa nổi [24], [35].
2.2 Lịch sử nghiên cứu phát triển lúa lai trên thế giới
Ưu thế lai (UTL) là một thuật ngữ để chỉ tính hơn hẳn của con lai F1 so
với bố mẹ chúng về các tính trạng hình thái, khả năng sinh trởng, sức sinh
sản, khả năng chống chịu và thích nghi, năng suất, chất lợng hạt và các đặc
tính khác. Việc sử dụng rộng r i các giống lai F1 vào sản xuất đ làm tăng thu

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 5


nhập và hiệu quả kinh tế của sản xuất nông nghiệp (Yuan L.P., 1995) [79].
Tạo giống UTL là con đờng nhanh và hiệu quả nhằm phối hợp đợc nhiều

đặc điểm giá trị của các giống bố mẹ vào con lai F1, tạo ra giống cây trồng có
năng suất cao, chất lợng tốt (Nguyễn Hồng Minh, 1999) [25].
Hiện tợng UTL đợc các nhà khoa học phát hiện khá sớm trên các
giống cây trồng và vật nuôi. Ngời ta đ khai thác hiệu ứng u thế lai, tạo ra
các giống cây trồng cao sản nh Ngô, bắp cải, hành tây, cà chua... các giống
vật nuôi lớn nhanh nh lợn lai kinh tế, vịt lai, gà công nghiệp (Nguyễn Công
Tạn và cộng sự, 2002) [28].
J.W. Jone (1926) lần đầu tiên báo cáo về sự xuất hiện UTL ở lúa trên
những tính trạng số lợng và năng suất. Tiếp sau đó, có nhiều công trình
nghiên cứu xác nhận sự xuất hiện UTL về năng suất, các yếu tố cấu thành
năng suất (Lin và Yuan, 1980); về tích luỹ chất khô; về sự phát triển của bộ rễ;
về cờng độ quang hợp, cờng độ hô hấp, diện tích lá (Lin và Yuan, 1980;
Deng, 1980, MC Donal và cộng sự, 1971; Wu và cộng sự, 1980) [11], [54].
Năm 1964, Yuan Long Ping cùng các đồng nghiệp đ phát hiện đợc cây
lúa bất dục trong loài lúa dại Oryza fatua spontanea tại đảo Hải Nam. Sau đó
họ đ thành công trong việc chuyển gen bất dục đực tế bào chất vào lúa trồng,
tạo ra các dòng lúa bất dục CMS (Cytoplasmic Male Sterility). Sau 9 năm
nghiên cứu các nhà khoa học Trung Quốc đ chọn tạo thành công nhiều dòng
CMS, dòng B, dòng R, hoàn thiện công nghệ nhân dòng bất dục đực, sản xuất
hạt giống lúa lai F1 và đa ra sản xuất nhiều tổ hợp lai có năng suất cao đánh
dấu sự ra đời của hệ thống lúa lai Ba dòng (Yuan L.P.,1992) [77].
Năm 1976, Trung Quốc đ gieo cấy 140.000 ha lúa lai, diện tích trồng
liên tục tăng năm sau so với năm trớc và năng suất lúa cũng tăng theo. Năm
1990, Trung Quốc đ trồng đợc 15 triệu ha lúa lai chiếm 49% tổng diện tích
lúa, năng suất vợt 20% so với lúa thờng tốt nhất. Qui trình nhân dòng bố mẹ
và sản xuất hạt lai F1 ngày càng hoàn thiện và đạt năng suất cao. Với những

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 6

thành công này của Trung Quốc đ mở ra triển vọng to lớn về phát triển lúa lai
trên thế giới (Nguyễn Thị Trâm, 2002; Yuan L.P., 1993) [31], [78].
Đồng thời với việc phát triển lúa lai ba dòng, một số kết quả trong
nghiên cứu lúa lai hai dòng đ đợc công bố. Năm 1973, Shiming Song đ
phát hiện đợc dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với quang chu kỳ
(HPGMS) từ quần thể Nông Ken 58S. Năm 1991, Maruyama và cộng sự đ
tạo ra đợc dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ Norin
PL12 bằng phơng pháp gây đột biến nhân tạo (Yin Hua Qi, 1993) [72].
Giống lúa lai hai dòng đợc đa ra trồng đại trà đầu tiên của Trung
Quốc là Pei ai 64S/Teqing. Năm 1992, diện tích gieo trồng lúa lai hai dòng ở
Trung Quốc là 15.000 ha với năng suất 9-10 tấn/ha, năng suất cao nhất đạt 17
tấn/ha. Đến năm 1997 đ có 640.000 ha năng suất trung bình cao hơn lúa lai
ba dòng từ 5-15 %. Hầu hết các tổ hợp lai hai dòng đều cho năng suất cao và
phẩm chất tốt hơn so với các tổ hợp lai ba dòng (Yuan L.P., 1997) [80].
Hạt giống lúa lai của Trung Quốc đ đợc đa sang trồng thử tại IRRI
năm 1979, Indonesia, ấn Độ năm 1980, Mỹ năm 1983 đều cho năng suất cao
hơn các giống địa phơng một cách tin cậy (Quách Ngọc Ân, 1998) [1].
Tại Hội nghị lúa lai Quốc tế lần thứ t tổ chức tại Việt Nam đ tổng kết,
từ năm 1996 đến năm 2002, diện tích trồng lúa lai ở các nớc ngoài Trung
Quốc nh Việt Nam, ấn Độ, Philippines, Bangladesh, Myanmarđ tăng từ
200.000 ha lên 700.000 ha [45]. Đến hội nghị lúa lai Quốc tế lần thứ năm tổ
chức tại Trung Quốc thì diện tích lúa lai ở Trung Quốc năm 2007 là 19 triệu
ha, các nớc ngoài Trung Quốc 2,521 triệu ha [43]. Diện tích lúa lai của Việt
Nam năm 2007 là 610.000 ha năng suất bình quân 6,72 tấn/ha [60].
Hớng nghiên cứu lúa lai một dòng là mục tiêu cuối cùng rất quan
trọng trong công tác chọn giống lúa lai, với ý tởng sử dụng thể vô phối để cố
định UTL và sản xuất lúa lai thuần. Lúa lai một dòng đợc Trung Quốc và

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 7

một số nớc nh Mỹ, Nhật Bản nghiên cứu theo hớng chuyển các gen
Apromixis từ cỏ dại sang cây lúa, tạo ra giống đa phôi kết hợp với chọn giống
truyền thống là giải pháp hiệu quả để tạo ra giống lúa lai một dòng (Nguyễn
Công Tạn và cộng sự, 2002) [28].
Vấn đề này cha có kết quả ứng dụng cụ thể, tuy nhiên có nhiều đề tài
nghiên cứu quan trọng đang đợc tiến hành nh: gây tạo các dòng bất dục đực
đa phôi với tỷ lệ phôi vô phối cao để sản xuất hạt vô phối, xác định các gen
kiểm soát tính trạng vô phối, phơng pháp phân lập vô phối đây là chiến
lợc phát triển bền vững có cơ sở khoa học và giá trị thực tiễn cao.
2.3 Sự biểu hiện u thế lai ở lúa
Có rất nhiều công trình nghiên cứu xác nhận sự xuất hiện UTL ở lúa trên
những tính trạng số lợng và năng suất. UTL xuất hiện ngay từ khi hạt mới
nảy mầm cho đến khi hoàn thành quá trình sinh trởng và phát triển của cây,
sự biểu hiện ấy có thể đợc quan sát ở các đặc tính hình thái, đặc tính sinh lý,
hoá sinh, năng suất, chất lợng, khả năng thích ứng, chống chịu...
- Ưu thế lai ở hệ rễ: Kết quả nghiên cứu của Lin và Yuan (1980) cho
thấy con lai F1 có số lợng rễ ra sớm, ra nhiều và nhanh hơn bố mẹ chúng.
Chất lợng rễ đợc đánh giá bằng độ dày, trọng lợng khô, số lợng rễ phụ, số
lợng lông hút và hoạt động hút chất dinh dỡng của bộ rễ từ rễ lên cây, hệ rễ
của lúa lai hoạt động mạnh nhất khi lúa bắt đầu đẻ nhánh. Chính vì thế mà lúa
lai có tính thích ứng rộng với những điều kiện bất thuận nh ngập úng, hạn,
phèn mặn.
- Ưu thế lai về khả năng đẻ nhánh: Con lai F1 đẻ nhánh sớm, sức đẻ
nhánh khoẻ, tập trung và có tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao (Lin S.C, 1980) [54].
- Ưu thế lai về thời gian sinh trởng: Lin và Yuan (1980) cho rằng đa số
con lai F1 có thời gian sinh trởng khá dài và thờng dài hơn bố mẹ sinh
trởng dài nhất. Xu và Wang (1980) đ xác nhận thời gian sinh trởng của
con lai phụ thuộc vào thời gian sinh trởng của dòng bố. Theo Nguyễn Thị

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 8


Trâm và cộng sự (1994) thì thời gian sinh trởng của con lai F1 hệ ba dòng
dài hơn cả dòng mẹ và dòng phục hồi ở cả 2 vụ trong năm.
- Ưu thế lai về một số đặc tính sinh lý: Nhiều nghiên cứu phát hiện thấy
lúa lai có diện tích lá lớn, hàm lợng diệp lục trên một đơn vị diện tích lá cao
do đó hiệu suất quang hợp cao. Trái lại cờng độ hô hấp của lúa lai thấp hơn
lúa thờng. Con lai F1 có cờng độ quang hợp cao hơn dòng bố khoảng 35%,
cờng độ hô hấp thấp hơn lúa thờng từ 5-27%. Hiệu suất tích luỹ chất khô
của lúa lai hơn hẳn lúa thờng nhờ vậy mà tổng lợng chất khô trong cây tăng,
trong đó lợng vật chất tích luỹ vào bông hạt tăng mạnh còn tích luỹ vào các
cơ quan nh thân lá lại giảm mạnh (Kasura K.,2007) [49].
- Ưu thế lai về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: Kết quả
nghiên cứu của một số nhà khoa học cho thấy con lai có năng suất cao hơn bố
mẹ từ 21%-70% khi gieo cấy trên diện rộng và hơn hẳn các giống lúa lùn cải
tiến tốt nhất từ 20%-30%. Đa số các tổ hợp lai có u thế lai cao về số
bông/khóm, khối lợng trung bình bông, tỷ lệ hạt chắc và khối lợng 1000
hạt. ở Việt Nam, Bộ nông nghiệp và PTNT đ tổng kết cho thấy năng suất
bình quân của lúa lai ở các tỉnh Miền Bắc phổ bến ở mức 7-8 tấn/ha/vụ, năng
suất cao nhất đạt 12-14 tấn/ha/vụ ở Điện Biên, Lai Châu nên cần đu nhanh
lúa lai vào sản suất và tiếp tục khẳng định các vùng sinh thái phù hợp nhất
(Nguyễn Công Tạn, 2002) [28].
2.4 Hệ thống lúa lai hai dòng
Khai thác u thế lai ở lúa nhờ vào dòng bất dục đực tế bào chất (CMS dòng A), dòng duy trì (B) và dòng phục hồi (R) của hệ thống Ba dòng; dòng
bất dục đực nhân mẫn cảm môi trờng (EGMS) và dòng phục hồi (R) của hệ
thống Hai dòng; sử dụng thể vô phối (Apomixis) của lúa lai Một dòng đ
đem lại lợi ích to lớn cho nhân loại, xóa đói giảm nghèo, nâng cao hiệu quả
cho ngời trồng lúa và an ninh lơng thực. Tuy nhiên mỗi phơng pháp khai
thác, bên cạnh những u điểm vẫn tồn tại một số hạn chế. Lúa lai Ba dòng

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 9


có u điểm có năng suất cao, chống chịu sâu bệnh tốt... nhng lại có hạn chế
dòng CMS có phổ phục hồi hẹp, qui trình nhân dòng mẹ phức tạp... Đối với
lúa lai Hai dòng dòng mẹ có phổ phục hồi rộng, nhân dòng mẹ đơn giản hơn
nhng hạn chế bởi chi phối của điều kiện thời tiết nên độ thuần hạt lai không
cao, làm giảm u thế lai của tổ hợp. Lúa lai Một dòng về nguyên lý l duy
trì u thế lai nhờ thể vô phối nhng đến nay những nghiên cứu và sử dụng thể
vô phối cha thành công.
2.4.1 Bất dục di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ (TGMS)
Dòng TGMS biểu hiện bất dục khi gặp nhiệt độ trung bình ngày cao và
hữu dục khi gặp nhiệt độ trung bình ngày thấp vào thời kỳ lúa phân hoá đòng
từ cuối bớc 3 đến bớc 6. Thời kỳ này đợc gọi là thời kỳ mẫn cảm. Gen
kiểm soát tính mẫn cảm là một cặp gen lặn ký hiệu là tms. Gen này hoạt động
hai chức năng: điều khiển sự hình thành hạt phấn hữu dục khi gặp nhiệt độ
thấp và hình thành hạt phấn bất dục khi gặp nhiệt độ cao (Nguyễn Công Tạn
và cộng sự, 2002) [28].
Theo Nguyễn Thị Trâm (2000), thời kỳ mẫn cảm của các dòng TGMS
bắt đầu từ ngày thứ 18 đến 10 ngày trớc khi lúa trỗ bông tơng ứng với thời
kỳ phân hoá đòng từ bớc 5 đến cuối bớc 6 là thời kỳ tế bào mẹ hạt phấn
hình thành đến khi kết thúc phân chia giảm nhiễm [31]. Theo Hoàng Tuyết
Minh và Nghiêm Thị Nhạn (2002), thì giai đoạn mẫn cảm từ 20 ngày đến 10
ngày trớc khi lúa trỗ [46]. Theo Borkakali và Virmani (1997) giai đoạn mẫn
cảm của dòng TGMS Norin PL12 vào thời điểm 6 đến 15 ngày trớc khi trỗ,
còn của dòng IR32364S vào 6-10 ngày trớc khi trỗ [38]. Trong thời kỳ mẫn
cảm của các dòng TGMS mà nhiệt độ đang cao lại xuống thấp dới ngỡng
tới hạn gây bất dục từ 2-4 ngày liên tục thì sẽ tạo ra phấn hữu dục với một tỷ
lệ nhất định, đủ để sinh ra hạt tự thụ phấn [28]. Wang F. và cộng sự (1997) khi

nghiên cứu ảnh hởng của 3 ngày nhiệt thấp vào giai đoạn chuyển đổi tính
dục từ bớc 4 đến bớc 6 phân hoá đòng của 4 dòng P/TGMS Pei ai 64S,

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 10


Anxiang S, Sui 35S và GD-2S cho thấy có ảnh hởng lớn nhất ở giai đoạn
bớc 5 [71].
Dựa vào đặc điểm bất dục của hạt phấn, ngời ta đ chia dòng TGMS
thành 2 kiểu bất dục: Kiểu thứ nhất: Bất dục điển hình, hạt phấn có hình thoi,
tam giác, vỏ nhăn nheo... giống nh dòng CMS; Kiểu thứ hai: Bất dục không
hạt phấn, bao phấn rỗng không có hạt phấn, khi lúa trỗ thấy bao phấn có màu
trắng. Dòng TGMS có một số đặc điểm quí nh: vòi nhuỵ dài, đầu nhuỵ to
phân ra rất nhiều nhánh và còn khả năng nhận phấn đến ngày thứ 6 sau khi nở
hoa. Tỷ lệ vòi nhụy vơn ra ngoài vỏ trấu của dòng TGMS thờng cao hơn các
dòng CMS (Virmani S.S., 1996) [67].
Các nhà khoa học đ xác định đợc 5 gen qui định tính bất dục đực mẫn
cảm với nhiệt độ đó là tms1, tms2, tms3, tms4 và tms5 nằm trên nhiễm sắc thể
số 8, 7, 6, 9 và 2 (Dong S.L., 2005; Lu X.G et al, 2002) [42], [58].
Các dòng TGMS đợc chọn tạo và sử dụng trong nghiên cứu và phát
triển lúa lai thờng có ngỡng chuyển đổi tính dục từ 23,5-26,50C. Các dòng
có ngỡng chuyển đổi tính dục cao sẽ rất khó sử dụng ở nớc ta do khi sản
xuất hạt lai có nhiều ngày có thể nhiệt độ sẽ hạ thấp xuống dới ngỡng làm
xuất hiện hạt hữu dục dẫn đến tự thụ. Vì vậy, điều quan trọng nhất để một
dòng TGMS sử dụng có hiệu quả là nhiệt độ gây bất dục phải khá thấp và sự
chuyển hóa từ bất dục sang hữu dục và ngợc lại phải triệt để. Các dòng đợc
chọn ở nớc ta có giới giới hạn chuyển đổi tính dục an toàn là 240C, có nghĩa
là trong điều kiện nhiệt độ từ 19-240C dòng TGMS sẽ hữu dục, nếu nhiệt độ
lớn hơn 240C thì dòng TGMS sẽ bất dục hoàn toàn. Các dòng TGMS thuộc
nhóm này là dòng T1S-96, 103S, T25S, T29S và VN01 [33].

Theo Nguyễn Văn Hoan (2003), Miền bắc nớc ta có 2 mùa lúa trong đó
có thời vụ có thể bố trí nhân dòng và có thời vụ để bố trí hạt lai F1. Khi bố trí
gieo cấy phải tính toán sao cho ở vụ xuân thời kỳ mẫn cảm xảy ra từ 10/330/3, ở vụ mùa từ 15/10-20/11. Trong giai đoạn này, dòng TGMS phân hóa thì

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 11


sẽ trỗ bông vào thời kì tơng đối thuận lợi, trong đó giai đoạn từ ngày 10/3
đến 30/3 là thuận lợi và chắc chắn hơn [13].
Nguyễn Thị Trâm cho rằng, trong điều kiện Miền bắc Việt Nam chỉ nên
sử dụng các dòng TGMS để sản xuất hạt lai ở vụ mùa vì vụ mùa luôn có nhiệt
cao, ổn định nên rất dễ bố trí tuy nhiên vụ mùa lại hay gặp ma b o. Sản xuất
trong vụ mùa phải bố trí thời vụ sao cho lúa trỗ từ 28/8 đến 10/9 là phù hợp.
Nếu điều khiển trỗ muộn hơn 10/9 có thể gặp một số ngày lạnh sẽ làm cho
dòng mẹ tự thụ, ảnh hởng đến chất lợng của lô hạt giống [27].
2.4.2 Bất dục di truyền nhân mẫn cảm quang chu kỳ (PGMS)
Tính bất dục của dòng PGMS đợc kiểm soát bởi cặp gen lặn nằm trong
nhân tế bào (pms). Gen này đợc đợc hoạt động với hai chức năng: gây bất
dục khi pha sáng trong ngày dài và có khả năng hình thành hạt phấn hữu dục
khi pha sáng ngắn. Giai đoạn mẫn cảm quang chu kỳ chỉ xảy ra khi dòng bất
dục đang phân chia giảm nhiễm tế bào mẹ hạt phấn tơng ứng với bớc 4 đến
bớc 6 của phân hóa đòng, còn các giai đoạn khác thì sự thay đổi quang chu
kỳ không gây ảnh hởng đến gen kiểm soát tính bất dục đực (Nguyễn Thị
Trâm, 2000) [31].
Thời gian pha sáng dài hay ngắn là yếu tố chính gây nên sự bất dục hay
hữu dục của hạt phấn và pha sáng chỉ đợc tính khi cờng độ ánh sáng đạt ít
nhất 50lux, giới hạn nhiệt độ cảm quang của các dòng PGMS khác nhau.
Nhiệt độ đóng vai trò rất quan trọng trong thời kỳ mẫn cảm của dòng PGMS
trong một giới hạn nhiệt độ nhất định thì độ dài ngày có thể không hiệu quả
đối với quá trình chuyển hóa tính dục của dòng PGMS. Một số kết quả nghiên

cứu cho thấy gen mẫn cảm quang chu kì có bản chất di truyền giống nh gen
mẫn cảm nhiệt độ (Nguyễn Công Tạn và cộng sự, 2002) [28].
Các nhà khoa học Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam và ấn Độ đ xác
định có 3 gen pms1, pms2 và pms3 nằm trên nhiễm sắc thể số 7, 3 và số 12
[58]. Các nhà khoa học cho rằng gen qui định tính bất dục đực ở các dòng

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 12


PTGMS có ở 6 trong số 12 nhiễm thể của lúa đó là nhiễm sắc thể số 3, 5, 6, 7,
11 và 12 (Mei et al, 1999) [62].
Các nhà nghiên cứu cho rằng có khoảng 25% số dòng PGMS của Trung
Quốc đợc tạo ra bằng nuôi cây bao phấn. Hai dòng PGMS 93920S và 93926S
cũng đợc tạo ra nhờ phơng pháp này, chúng có tính bất dục ổn định hơn và
độ thuần cao hơn ( Niu J., 1997) [61].
2.4.3 Phơng pháp chọn tạo các dòng EGMS
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho rằng dòng PGMS có giá trị sử dụng
nhiều hơn cho vùng Ôn đới, dòng TGMS thích hợp cho vùng nhiệt đới. Các
tỉnh phía Nam Trung Quốc và phía Bắc Việt Nam có sự thay đổi lớn về nhiệt
độ giữa các vùng núi cao và đồng bằng, giữa các mùa trong năm nên thích hợp
cho việc sử dụng các dòng TGMS (Nguyễn Thị Trâm, 1996; Mou T.M., 2000)
[30], [63].
Tuy nhiên trong điều kiện Việt Nam, một dòng PGMS có thể sử dụng
đợc nếu nó bất dục đực hoàn toàn khi thời gian chiếu sáng trong ngày dài
hơn 12 giờ 30 phút và nhiệt độ cao, có phấn hữu dục và đậu hạt khi độ dài
chiều sáng trong ngày giảm xuống dới ngỡng đó. Kết quả các nhà chọn
giống lúa Việt Nam đ tìm ra dòng P5S với ngỡng chuyển đổi tính dục 12
giờ 16 phút. Nh vậy có thể nhân dòng PGMS và sản xuất hạt lai F1 ở cả miền
Bắc và miền Nam (Nguyễn Thị Trâm, 2002; Trần Văn Quang, 2007) [31],
[26].

Theo Yuan L.P có một số phơng pháp chọn tạo dòng EGMS sau:
2.4.3.1 Phân lập các dòng EGMS có trong tự nhiên
Trong tập đoàn vật liệu chọn giống lúa có thể tồn tại các cá thể bất dục
do đột biến tự nhiên gây nên. Quan sát ruộng lúa ở giai đoạn trỗ bông đến
chín có thể phát hiện cây bất dục. Thu nhận, duy trì và theo dõi sự chuyển đổi
tính dục của chúng bằng lúa chét. Khi gặp điều kiện ngoại cảnh thuận lợi nh
nhiệt độ hạ thấp hoặc thời gian chiếu sáng ngắn dần lúa chét sẽ phục hồi hữu

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 13


dục. Từ kết quả cụ thể theo dõi đợc có thể kết luận là dòng TGMS hoặc
PGMS đồng thời xác định ngỡng chuyển đổi tính dục, thời kỳ mẫn cảm và
giá trị sử dụng của từng dòng trong phát triển tổ hợp lai. Có thể xác định
nhanh đặc điểm mẫn cảm của các cá thể đợc chọn bằng Phytotron (Yin Hua
Qi, 1993) [72].
2.4.3.2 Tạo dòng TGMS bằng phơng pháp lai
Để đa dạng các dòng EGMS trong vờn vật liệu chọn giống có thể sử
dụng phơng pháp lai chuyển gen để chuyển các gen EGMS vào các giống
thích hợp ở địa phơng hoặc cải tiến các dòng EGMS sẵn có với mục đích tập
hợp nhiều tính trạng quý khác nhau vào một giống để tăng hiệu quả sử dụng
(Yuan L.P., 1995) [79].
* Lai đơn và chọn lọc cá thể
Sử dụng nguồn gen tms (hoặc pms) sẵn có làm mẹ để lai với các dòng
giống lúa thờng khác nhau, thu hạt lai, gieo và đánh giá con lai F1. Hạt F1 tự
thụ tiếp tục gieo để có quần thể F2. Khi gieo cần tính toán sao cho quần thể
này ở thời kỳ phân hoá đòng bớc 3 đến bớc 6 có nhiệt độ cao (hoặc pha
sáng dài) trên ngỡng chuyển đổi tính dục. Khi lúa trỗ chọn các cá thể bất dục
có kiểu hình mong muốn, cắt chét và chăm sóc cẩn thận. Sau khi cắt chét đợc
7-10 ngày, chồi ra đợc 1-3 lá đa xử lý nhiệt độ thấp dới 240C (hoặc ánh

sáng ngắn) từ 10-12 ngày rồi trồng trong nhà lới để theo dõi. Khi lúa trỗ tiến
hành kiểm tra hạt phấn. Nếu hạt phấn của cá thể nào đó hữu dục chứng tỏ cá
thể đó là EGMS. Xử lý nhiệt độ thấp hoặc ánh sáng ngắn có thể đa lên vùng
núi có độ cao trên 900 m so với mức nớc biển hoặc Phytotron. Nếu không có
điều kiện thực hiện hai cách trên có thể nhân các chồi theo hệ vô tính liên tục
chờ đến mùa đông, nhiệt độ xuống thấp dới 240C hoặc ánh sáng ngày ngắn,
hệ vô tính này hữu dục, thu đợc hạt tự thụ, dòng đó là EGMS (Nguyễn Thị
Trâm, 2002) [31].

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 14


* Lai trở lại để tạo dòng EGMS mới
Qui trình chọn tạo EGMS bằng phơng pháp lai của Yin Hua Qi (1993)
[72].
1- Lai dòng EGMS ổn định đ đợc xác định rõ ràng ngỡng chuyển hoá
với các dòng giống địa phơng có các đặc tính mà dòng EGMS cần bổ sung.
2- Trồng F1 ở điều kiện bình thờng để thu hạt
3- Chọn cây bất dục ở thế hệ F2 trong điều kiện nhiệt độ cao và ngày dài
4- Thế hệ F3 trồng theo dòng ở điều kiện thích hợp. Đến giai đoạn mẫn
cảm thì chuyển vào nhà sinh trởng để xử lý với chế độ T hoặc P theo mục
đích chọn EGMS.
5- Thế hệ F4-F6 trồng trong điều kiện hữu dục bình thờng để chọn một
số đặc tính khác nh: chiều cao cây, thời gian sinh trởng, chống chịu sâu
bệnh, tỷ lệ thò vòi nhuỵ, chất lợng hạt.
6- Thế hệ F7 trồng trong nhà sinh trởng nhân tạo với ngỡng chuyển
hoá bất dục T và P đợc thiết lập theo mục đích chọn EGMS. Chọn những cây
bất dục hoàn toàn sau đó duy trì bằng chét để lấy hạt. Hạt này dùng cho
nghiên cứu tiếp theo trên đồng ruộng và trong nhà sinh trởng.
Qui trình chọn dòng EGMS của Mou T.M. (2000) [63] cũng tơng tự qui

trình của Yin Hua Qi nhng có điểm khác là ở thế hệ F2 cần đợc trồng trên
núi cao khoảng 800 m so với mức nớc biển, có nhiệt độ 240C để chọn cây bất
dục. Sau đó các cá thể bất dục đợc duy trì bằng chét ở điều kiện nhiệt độ thấp
dới 240C và ngày ngắn để thu hạt.
Qui trình chọn dòng EGMS của Viraktamath B.C.(2000) [66] áp dụng ở
những nơi điều kiện môi trờng không thuận lợi cho sự hữu dục hạt phấn nh
sau:
1- Chọn các dòng cho gen EGMS đ ổn định và đợc xác định ngỡng
chuyển hoá tính dục để lai với các dòng giống ở địa phơng có các đặc tính
mà dòng EGMS cần bổ sung.

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc Nụng nghip 15