đánh giá ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến năng suất ruộng nhân dòng mẹ và sản xuất hạt lai f1 tổ hợp lúa lai ba dòng th17

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

LÊ VĂN THÀNH
ðÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ
THUẬT ðẾN NĂNG SUẤT RUỘNG NHÂN DÒNG MẸ VÀ SẢN
XUẤT HẠT LAI F1 TỔ HỢP LÚA LAI BA DÒNG TH17

LUẬN VĂN THẠC SỸ NÔNG NGHIỆP

Hà Nội, 2014


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

LÊ VĂN THÀNH
ðÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ
THUẬT ðẾN NĂNG SUẤT RUỘNG NHÂN DÒNG MẸ VÀ SẢN
XUẤT HẠT LAI F1 TỔ HỢP LÚA LAI BA DÒNG TH17

CHUYÊN NGÀNH: TRỒNG TRỌT
Mã số: 60.62.01.10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. TRẦN VĂN QUANG

Hà Nội, 2014


LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn
trung thực và chưa từng ñược sử dụng hoặc công bố trong bất kì công trình nào
khác.
Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã
ñược cảm ơn và thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Lê Văn Thành

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

i


LỜI CẢM ƠN
ðể hoàn thành luận văn tốt nghiệp ngoài sự cố gắng của bản thân tôi ñã nhận
ñược rất nhiều sự quan tâm giúp ñỡ nhiệt tình của thầy cô, người thân và bạn bè.
Trước tiên, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Trần Văn
Quang và cô giáo Nguyễn Thị Trâm – Viện nghiên cứu và Phát triển cây trồng ñã
tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành luận
văn này.
Tôi xin ñược gửi lời chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo bộ bôn Di truyền
và chọn giống cây trồng, các thầy cô giáo Khoa nông học – Trường ðại học nông
nghiệp hà nội.
Tôi cũng xin ñược chân thành cảm ơn các cán bộ phòng Công nghệ lúa lai,
cán bộ Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng ñã nhiệt tình giúp ñỡ và tạo ñiều
kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện ñề tài.
Bên cạnh ñó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn bè
những người luôn bên cạnh ñộng viên giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và thực
hiện luận văn này.

Hà Nội, ngày 14 tháng 4 năm 2014
Tác giả luận văn

Lê Văn Thành

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ðOAN ....................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ ii
MỤC LỤC ........................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG.............................................................................................vii
DANH MỤC ðỒ THỊ............................................................................................ix
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT .......................................x
PHẦN I

MỞ ðẦU..............................................................................................1

1.1

Tính cấp thiết của ñề tài ........................................................................1

1.2

Mục tiêu................................................................................................2

1.3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài...............................................2

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................3
2.1

Lịch sử nghiên cứu và sử dụng ưu thế lai ở cây lúa...............................3

2.1.1

Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới.........................................3

2.1.2

Nghiên cứu và phát triển lúa lai tại Việt Nam .......................................6

2.2

Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai............................................10

2.2.1

Thuyết siêu trội ...................................................................................10

2.2.2

Thuyết tính trội ...................................................................................11

2.2.3

Thuyết cân bằng di truyền...................................................................11

2.3

Một số nghiên cứu và sử dụng ƯTL ở lúa...........................................12

2.3.1

ƯTL ở rễ lúa .......................................................................................12

2.3.2

ƯTL về số lá trên cây..........................................................................13

2.3.3.

ƯTL về số nhánh và khả năng ñẻ nhánh .............................................13

2.3.4

ƯTL về chiều cao cây .........................................................................14

2.3.5.

ƯTL về thời gian sinh trưởng..............................................................14

2.3.6.

ƯTL về khả năng chống chịu ..............................................................15

2.3.7.

ƯTL về các tính trạng sinh lý..............................................................16

2.3.8.

ƯTL về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ..........................16

2.4

Cơ sở khoa học sản xuất hạt giống lúa lai ba dòng ..............................18

2.4.1

ðặc ñiểm của các dòng vật liệu bố mẹ hệ “ba dòng”..........................18

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

iii


2.5

Kỹ thuật nhân dòng bất dục ñực (CMS) ..............................................21

2.6

Các biện pháp nâng cao chất lượng hạt giống .....................................24

2.7

Một số nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật trong nhân dòng và sản xuất
hạt lúa lai F1 ......................................................................................26

PHẦN III VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....31
3.1

Vật liệu ...............................................................................................31

3.2

Nội dung nghiên cứu...........................................................................31

3.3

Phương pháp nghiên cứu.....................................................................31

PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................39
4.1.

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến ñặc ñiểm sinh
trưởng, mức ñộ nhiễm sâu bệnh và năng suất ruộng nhân dòng mẹ
II32A/B..............................................................................................39

4.1.1

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến thời gian từ gieo ñến
trỗ của cặp dòng II32A/B ở ruộng nhân dòng trong vụ xuân 2013.......39

4.1.2

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến ñộng thái ñẻ
nhánh của dòng mẹ II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013 ...40

4.1.3

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến chiều cao cây của
cặp dòng II32A/B trước và sau khi phun GA3 trong vụ Xuân 2013........45

4.1.4

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến tính dục và tỷ
lệ thò vòi nhụy của cặp dòng II32A/B trong vụ Xuân 2013................47

4.1.5

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến ñộ dài lóng, bộ lá và
cấu trúc bông của dòng II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013 .48

4.1.6

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến mức ñộ nhiễm
sâu bệnh tự nhiên của ruộng nhân dòng II32A/B trong vụ Xuân 201350

4.1.7

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất ruộng nhân dòng II32A/B trong vụ Xuân 2013 ....51

4.2

Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến một số
ñặc ñiểm nông sinh học và năng suất ruộng nhân dòng II32A/B ........54

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

iv


4.2.1

Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến một số
ñặc ñiểm nông sinh học của dòng II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ
Xuân 2013 .........................................................................................54

4.2.2

Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến các yếu
tố cấu thành năng suất và năng suất ruộng nhân dòng II32A trong vụ
Xuân 2013 .........................................................................................56

4.3

Ảnh hưởng tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến sinh trưởng
phát triển của các dòng bố mẹ và năng suất sản xuất hạt lai F1 tổ hợp
lúa lai ba dòng TH17 trong vụ mùa 2013 ...........................................59

4.3.1

ðánh giá một số chỉ tiêu ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp TH17 trong

vụ mùa 2013 ......................................................................................59

4.3.2

Ảnh hưởng tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến một số ñặc
ñiểm nông sinh học của dòng mẹ II32A ở ruộng sản xuất hạt lai F1
trong vụ Mùa 2013.............................................................................59

4.3.3

Ảnh hưởng tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến các yếu tố
cấu thành năng suất và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 trong vụ
Mùa 2013...........................................................................................61

4.4

Ảnh hưởng mật ñộ và mức phân bón khác nhau ñến ñặc ñiểm nông sinh
học và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp lúa lai ba dòng TH17.63

4.4.1

Ảnh hưởng mật ñộ và mức phân bón khác nhau ñến ñặc ñiểm nông sinh học
của các dòng bố mẹ ở ruộng sản xuất hạt lai F1 trong vụ Mùa 2013........63

4.4.2

Ảnh hưởng mật ñộ và mức phân bón khác nhau ñến mức ñộ nhiễm sâu
bệnh hại tự nhiên của ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp TH17 trong vụ
Mùa 2013...........................................................................................68

4.4.3

Ảnh hưởng mật ñộ và mức phân bón khác nhau ñến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp
TH17 trong vụ Mùa 2013...................................................................69

PHẦN V KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ ...............................................................73
5.1

Kết luận ..............................................................................................73

5.2

ðề nghị ...............................................................................................74

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

v


TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................75

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1
Bảng 4.2a

Bảng 4.2b
Bảng 4.2c
Bảng 4.3a
Bảng 4.3b
Bảng 4.4
Bảng 4.5
Bảng 4.6
Bảng 4.7a
Bảng 4.7b
Bảng 4.7c
Bảng 4.8

Bảng 4.9a

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến thời gian từ gieo
ñến trỗ của cặp dòng II32A/B ở ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013 ...39
Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến ñộng thái ñẻ
nhánh của dòng mẹ II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013....41
Ảnh hưởng mật ñộ cấy ñến ñộng thái ñẻ nhánh của dòng mẹ II32A ở
ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013 ................................................43
Ảnh hưởng của mức phân bón khác nhau ñến ñộng thái ñẻ nhánh của
dòng mẹ II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013 ....................44
Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến chiều cao cây của
cặp dòng II32A/B trước và sau khi phun GA3 trong vụ Xuân 2013 .....45
Ảnh hưởng của mức phân bón khác nhau ñến chiều cao cây của cặp
dòng II32A/B trước và sau khi phun GA3 trong vụ Xuân 2013..........46
Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến tính dục và tỷ
lệ thò vòi nhụy của cặp dòng II32A/B trong vụ Xuân 2013................47
Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến ñộ dài lóng, bộ lá và
cấu trúc bông của dòng II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013......49

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến mức ñộ nhiễm
sâu bệnh tự nhiên của ruộng nhân dòng II32A/B trong vụ Xuân 201350
Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến các yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất ruộng nhân dòng II32A/B trong vụ Xuân 2013...51
Ảnh hưởng của mức phân bón khác nhau ñến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất ruộng nhân dòng II32A/B trong vụ Xuân 2013 ............52
Ảnh hưởng mật ñộ cấy ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất
ruộng nhân dòng II32A/B trong vụ Xuân 2013 ..................................53
Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến một số
ñặc ñiểm nông sinh học của dòng II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ
Xuân 2013..........................................................................................54
Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến các yếu
tố cấu thành năng suất và năng suất ruộng nhân dòng II32A trong vụ
Xuân 2013..........................................................................................56

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

vii


Bảng 4.9b Ảnh hưởng của lượng GA3 khác nhau ñến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất ruộng nhân dòng II32A trong vụ Xuân 2013 ..........57
Bảng 4.9c Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng mẹ khác nhau ñến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất ruộng nhân dòng II32A trong vụ Xuân 2013 ..........57
Bảng 4.10 ðánh giá một số chỉ tiêu ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp TH17 trong
vụ mùa 2013 ......................................................................................59
Bảng 4.11 Ảnh hưởng tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến một số ñặc
ñiểm nông sinh học của dòng mẹ II32A ở ruộng sản xuất hạt lai F1
trong vụ Mùa 2013.............................................................................60
Bảng 4.12a Ảnh hưởng tỷ lệ hàng bố mẹ và lượng GA3 khác nhau ñến các yếu tố

cấu thành năng suất và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 trong vụ
Mùa 2013...........................................................................................61
Bảng 4.12b Ảnh hưởng tỷ lệ hàng bố mẹ khác nhau ñến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 trong vụ Mùa 2013..........62
Bảng 4.12c Ảnh hưởng lượng GA3 khác nhau ñến các yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 trong vụ Mùa 2013.................62
Bảng 4.13a Ảnh hưởng mật ñộ và mức phân bón khác nhau ñến ñặc ñiểm nông sinh học
của các dòng bố mẹ ở ruộng sản xuất hạt lai F1 trong vụ Mùa 2013 ......65
Bảng 4.13b Ảnh hưởng mật ñộ và mức phân bón khác nhau ñến ñặc ñiểm nông sinh học
của các dòng bố mẹ ở ruộng sản xuất hạt lai F1 trong vụ Mùa 2013 ....66
Bảng 4.14 Ảnh hưởng mật ñộ và mức phân bón khác nhau ñến mức ñộ nhiễm sâu
bệnh hại tự nhiên của dòng mẹ II32A trong ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ
hợp TH17 vụ Mùa 2013 .....................................................................68
Bảng 4.15a Ảnh hưởng mật ñộ và mức phân bón khác nhau ñến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất của ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp
TH17 trong vụ Mùa 2013...................................................................70
Bảng 4.15b Ảnh hưởng mật ñộ khác nhau ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất của ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp TH17 trong vụ Mùa 2013.....71
Bảng 4.15c Ảnh hưởng mức phân bón khác nhau ñến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất của ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp TH17 trong vụ
Mùa 2013...........................................................................................71
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

viii


DANH MỤC ðỒ THỊ
ðồ thị 1

Ảnh hưởng mật ñộ cấy và mức phân bón khác nhau ñến ñộng thái ñẻ

nhánh của dòng mẹ II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013....42

ðồ thị 2

Ảnh hưởng mật ñộ cấy khác nhau ñến ñộng thái ñẻ nhánh của dòng mẹ
II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013...................................43

ðồ thị 3

Ảnh hưởng mức phân bón khác nhau ñến ñộng thái ñẻ nhánh của dòng
mẹ II32A ở ruộng nhân dòng trong vụ Xuân 2013 .............................45

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

ix


DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
CMS: Cytoplasmic Male Sterile – Bất dục di truyền tế bào chất
EGMS: Emviromental Genic Male Sterile – Bất dục ñực chức năng di truyền nhân
mẫn cảm với ñiều kiện môi trường
ƯTL: Ưu thế lai
TGMS: Thermosensitive Genic Male Sterile - Bất dục ñực chức năng di truyền
nhân mẫn cảm với ñiều kiện nhiệt ñộ

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

x

PHẦN I
MỞ ðẦU
1.1. Tính cấp thiết của ñề tài
Ở Việt Nam sản xuất lúa nước vẫn là một trong những ngành quan trọng,
truyền thống trong nền nông nghiệp. Hiện nay diện tích dành cho trồng lúa ñang
giảm nhanh, ñể ñảm bảo ñủ sản lượng lúa phục vụ tiêu dùng trong nước và xuất
khẩu thì chúng ta cần nghiên cứu chọn tạo giống mới và áp dụng nhiều tiến bộ kỹ
thuật ñể nâng cao năng suất, trong số ñó việc nghiên cứu và phát triển lúa lai là một
trong những giải pháp khả thi hơn cả.
Trong những năm gần ñây công tác chọn tạo giống lúa lai ở Việt Nam ñạt
ñược những thành tựu nhất ñịnh, nhiều giống lúa lai hai dòng, ba dòng mang
thương hiệu Việt ñã ra ñời, với lúa lai ba dòng có 8 giống ñược công nhận chính
thức: HYT57, HYT83, HYT100, Nam ưu 603, Nam ưu 604, Bác ưu 903KBL,
LC25, CT16 và các giống ñược công nhận sản xuất thử: HYT 92, TH17... Với lúa
lai hai dòng có 11 giống ñược công nhận chính thức: VL20, VL24, TH3-3, TH3-4,
TH3-5, HC1, Thanh ưu 3, LC212, LC270, TH7-2, HYT108, và 7 giống ñược công
nhận sản xuất thử, LHD6, TH5-1, HYT102, HYT103, TH7-5, TH8-3, TH3-7,
ngoài ra còn nhiều tổ hợp lúa lai ñang khảo nghiệm, có triển vọng mở rộng sản xuất
(Cục trồng trọt, 2013).
Tuy nhiên việc sản xuất hạt lai F1 mới chỉ ñáp ứng ñược 20-25% nhu cầu hạt
giống lai cần trong mỗi vụ, số còn lại phải nhập khẩu từ nước ngoài. Hơn nữa, một
số giống lai sản xuất trong nước như Nhị ưu 838, Bác ưu 253...vẫn phải nhập bố
mẹ từ Trung Quốc. Muốn chủ ñộng sản xuất hạt lai trong nước, chúng ta cần
nghiên cứu chọn tạo giống mới song song với việc nghiên cứu sản xuất hạt giống
bố mẹ ñạt ñộ thuần ổn ñịnh và năng suất cao. Giống lúa lai ba dòng TH17 do
Phòng Công nghệ lúa lai chọn tạo ñã ñược công nhận sản xuất thử năm 2012, có bố
mẹ là II32A/B và R17. ðể mở rộng diện tích thử nghiệm TH17 trong sản xuất,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

1

chúng tôi thực hiện ñề tài: “ðánh giá ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật
ñến năng suất ruộng nhân dòng mẹ và sản xuất hạt lai F1 tổ hợp lúa lai ba dòng
TH17”.
1.2 Mục tiêu
- Xác ñịnh ñược một số biện pháp kỹ thuật thích hợp ñể nhân dòng mẹ II32A/B ñạt
ñộ thuần tốt và năng suất cao.
- ðánh giá ñược ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật ñến năng suất ruộng sản
xuất hạt lai F1 tổ hợp lúa lai ba dòng TH1-7.
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
- Các biện pháp kỹ thuật cơ bản ñể duy trì dòng II32A/B và sản xuất hạt lai F1 ñạt
năng suất cao là cơ sở phát triển giống lúa lai ba dòng TH17 ở Việt Nam.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

2


PHẦN II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Lịch sử nghiên cứu và sử dụng ưu thế lai ở cây lúa
2.1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới
Ưu thế lai (Heterosis) là một thuật ngữ ñể chỉ tính hơn hẳn của con lai F1 so
với bố mẹ chúng về các tính trạng hình thái, khả năng sinh trưởng, sức sinh sản,
khả năng chống chịu và thích nghi, năng suất, chất lượng hạt và các ñặc tính khác
(Giáo trình chọn giống cây trồng, 2013). Việc sử dụng rộng rãi các giống lai F1 vào
sản xuất ñã làm tăng thu nhập và hiệu quả kinh tế của sản xuất nông nghiệp (Hoàng
Tuyết Minh, 2005; Nguyễn Thị Trâm, 2002).
Năm 1926 nhà di truyền học người Mỹ J.W.Jones (1926) lần ñầu tiên báo

cáo về sự xuất hiện ưu thế lai ở lúa trên những tính trạng số lượng và năng suất.
Sau ông có nhiều công trình nghiên cứu khác xác nhận sự xuất hiện ưu thế lai về
năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất (Anonymous, 1977; Lin và Yuan,
1980…), về sự tích lũy chất khô (Jenning, 1967; Kim, 1985…), sự phát triển của
bộ rễ (Anonymous, 1974; Tian và cộng sự, 1980…), về một số ñặc tính sinh lý như
cường ñộ quang hợp, cường ñộ hô hấp, diện tích lá… (Lin và Yuan, 1980; Wu và
cộng sự, 1980; K. Ramiah, 1995).
Năm 1964, Yuan Long Ping và cộng sự ñánh dấu sự bắt ñầu nghiên cứu lúa
lai ở Trung Quốc bằng việc phát hiện ra cây lúa dại bất dục trong loài lúa dại
Oryzae fatuaspontanea, và ñem lai với lúa trồng Indica. Sau 9 năm lai tạo chọn lọc
họ ñã chuyển ñược tính bất dục ñực hoang dại vào lúa trồng và tạo ra vật liệu di
truyền hoàn toàn mới giúp cho việc khai thác ưu thế lai thương phẩm. Quy trình sản
xuất lúa lai ba dòng ñược bắt ñầu thử nghiệm. Năm 1973 lô hạt giống F1 ñầu tiên
ñược sản xuất ra với sự tham gia của 3 dòng là: dòng bất dục ñực di truyền tế bào
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

3


chất (Cytoplasmic Male Sterile- CMS), dòng duy trì bất dục (Maintainer-B), dòng
phục hồi hữu dục (Restorer-R) (Hoàng Tuyết Minh, 2002). Từ ñây khởi ñầu cho sự
phát triển như vũ bão công nghệ lúa lai của Trung Quốc cũng như thế giới.
Năm 1976, Trung Quốc ñã sản xuất ñược hạt lai F1 và gieo cấy 140.000 ha
lúa lai. Diện tích trồng lúa lai liên tục năm sau tăng hơn năm trước, năng suất lúa
cũng tăng theo. Năm 1990, Trung Quốc ñã trồng ñược 15 triệu ha lúa lai chiếm
49% tổng diện tích lúa. Năng suất vượt 20% so với lúa thường tốt nhất. Qui trình
nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1 ngày càng hoàn thiện và ñạt năng suất cao.
Với những thành công này của Trung Quốc ñã mở ra triển vọng to lớn về phát triển
lúa lai trên thế giới (Yuan L.P. and Xi. Q.F, 1995).
Song song với việc phát triển lúa lai ba dòng, một số kết quả trong nghiên

cứu lúa lai hai dòng ñã ñược công bố. Năm 1973, Shiming Song (Trung Quốc) ñã
phát hiện ñược dòng bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm ñộ dài chiếu sáng
(HPGMS) từ giống Nông Ken 58, ở ñộ dài ngày trên 14h chúng thể hiện tính bất
dục, ở ñộ dài ngày dưới 13h45’ chúng lại biểu hiện hữu dục. Qua nghiên cứu ông
thấy tính trạng này do một cặp gen lặn trong nhân ñiều khiển. Theo Yuan L.P.,
dòng Nongken 58 ñặc trưng cho dạng bất dục PGMS cảm ứng mạnh với ánh sáng
và cảm ứng yếu với nhiệt ñộ, giới hạn chuyển hoá là 13h45'. Theo Shi Mingsong
(1973), thời kỳ mẫn cảm là phân hoá gié cấp 1 ñến hình thành tế bào mẹ hạt phấn
(10-12 ngày trước trỗ) trích dẫn theo Quách Ngọc Ân (2002).
Năm 1988, Maruyama và cộng sự ñã phát hiện dòng AnnongS thông qua
chọn lọc trong quần thể ñột biến tự nhiên. Dòng TGMS này bất dục ñực khi gặp
nhiệt ñộ >270C và hữu dục khi nhiệt ñộ <240C ở thời kỳ phân chia tế bào mẹ hạt
phấn. AnnongS là dòng TGMS ñược phát hiện ñầu tiên thuộc loài phụ indica, bất

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

4


dục trong ñiều kiện nhiệt ñộ cao và hữu dục trong ñiều kiện nhiệt ñộ thấp.(Quách
Ngọc Ân, 2002).
Giống lúa lai hai dòng ñược ñưa ra trồng ñại trà ñầu tiên của Trung Quốc là
Pei ải 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 ñạt 17 tấn/ha. ðến năm
1997 ñã 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 ñều cho năng suất cao và phẩm chất tốt hơn so với các
tổ hợp lai ba dòng (Nguyễn Công Tạn, 2002).
Hạt giống lúa lai của Trung Quốc ñã ñược ñưa sang trồng thử tại IRRI năm
1979, Indonesia, Ấn ðộ năm 1980, Mỹ năm 1983 ñều cho năng suất cao hơn các
giống ñịa phương (Quách Ngọc Ân và cộng sự, 1998).

Như vậy thành công của công nghệ sản xuất lúa lai của Trung Quốc ñã ñược
ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Hiện nay có 17 nước ngoài Trung
Quốc nghiên cứu và sản xuất lúa lai. Tổng diện tích lúa lai của thế giới chiếm
khoảng 10% tổng diện tích trồng lúa và chiếm khoảng 20% tổng sản lượng lúa của
toàn thế giới. Lúa lai ñã mở ra hướng phát triển mới ñể nâng cao năng suất và sản
lượng, góp phần giữ vững an ninh lương thực trên phạm vi toàn thế giới. Tại Hội
nghị lúa lai Quốc tế lần thứ năm tổ chức tại Hồ Nam, Trung Quốc 2008 ñã tổng kết
trồng lúa lai ở các nước ngoài Trung Quốc tới năm 2007 là 2.521.000 ha, trong ñó
Ấn ðộ (1.100.000 ha), Việt Nam (650.00 ha), Philippines (341.000 ha),
Bangladesh (300.000 ha), Indonesia (130.000 ha) (Fangming Xie, 2008) (Fangminh
Xie, 2008). Diện tích này còn tiếp tục tăng những năm sau. Một số nước như
Indonesia và Mỹ ñã tiến hành sản xuất lúa lai trên quy mô công nghiệp.
Từ năm 1997 ñến 2000 Yuan L.P. và cộng sự ñã nghiên cứu và phát triển
240.000 ha siêu lúa lai, năng suất bình quân ñạt 9,6 tấn/ha, ñến năm 2002, trồng 1,4
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

5


triệu ha, năng suất 9,1 tấn/ha (Trần Văn ðạt, 2005), và hiện nay ñã có hàng chục
giống lúa ñạt năng suất cao và siêu cao, ñược trồng trên diện tích rộng, năng suất
tăng 10% so với giống lúa lai hiện có, ñạt năng suất 10,5 tấn/ha (năm 2000) và giai
ñoạn 2 năng suất ñạt 12 tấn/ha (năm 2005), ở diện tích thí nghiệm nhỏ “siêu lúa lai”
ñạt tới 19,5 tấn/ha (tổ hợp kim 23A/Q661) (.Yuan L.P., 2002)
Thành tựu về lúa lai có thể xem là cuộc cách mạng nông nghiệp xanh lần thứ
hai, góp phần ñảm bảo an ninh lương thực thế giới và tăng thu nhập của người
nông dân trong các biện pháp kỹ thuật hiện nay (Leocadio S., Sebastian Flordeliza
H., Boedey, 2005).
2.1.2 Nghiên cứu và phát triển lúa lai tại Việt Nam
Nghiên cứu và sử dụng ưu thế lai trong sản xuất lúa tại Việt Nam là một mốc

quan trọng, ñánh dấu cuộc cách mạng mới trong nghề trồng lúa. Chương trình phát
triển lúa lai ñã mang lại kết quả và triển vọng to lớn, góp phần ñảm bảo an ninh
lương thực trong một hệ sinh thái bền vững.
Việt Nam ứng dụng thành tựu nghiên cứu và phát triển lúa lai của Trung
Quốc từ năm 1991. Chương trình nghiên cứu phát triển lúa lai ñược Chính phủ ñầu
tư và ñã thu ñược nhiều thành tựu ñáng khích lệ. Diện tích gieo cấy lúa lai thương
phẩm tăng liên tục từ 100 ha (năm 1991), lên 600 ngàn ha (2003), năm 2009 ñạt
trên 710 ngàn ha và Việt Nam trở thành quốc gia có diện tích lúa lai lớn thứ ba thế
giới sau Trung Quốc và Ấn ðộ. Năm 2011 diện tích lúa lai có giảm nhưng vẫn ñạt
595 nghìn ha (Cục trồng trọt, 2012).
So với diện tích lúa cả nước, lúa lai chỉ chiếm 12-15%, tuy nhiên lúa lai ñóng
vai trò quan trọng ở phía Bắc với diện tích chiếm 32-33% trong vụ ñông xuân và
khoảng 17-20% trong vụ hè thu, vụ mùa, ñặc biệt ở các tỉnh TDMNPB, BTB. Các
tỉnh phía Bắc có diện tích lúa lai lớn trong vụ ñông xuân là Thanh Hóa 57-60% diện
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

6


tích, Nghệ An 72-73%, Lào Cai 80%, Tuyên Quang 60-70%, Yên Bái 60-65% và
Phú Thọ khoảng 50% (Cục trồng trọt, 2012).
Bảng 2.1: Diện tích sản xuất lúa lai qua các năm (từ 2001 – 2012)
(DT: ha, NS: tạ/ha)
Cả năm
Vụ xuân
Diện tích
NS
Diện tích
NS
2001

480.000
60,9
300.000
66,0
2002
500.000
60,6
300.000
65,0
2003
600.000
59,1
350.000
64,5
2004
577.000
60,6
350.000
64,5
2005
553.000
60,5
353.000
65,0
2006
572.700
62,3
342.700
67,1
2007

620.000
61,0
390.000
63,9
2008
560.000
61,7
305.000
66,0
2009
709.816
62,1
404.160
67,3
2010
605.642
64,1
374.342
68,5
2011
595.000
64,0
395.190
70,0
2012
613.117
64,6
387.967
69,0
TBNS

61,9
66,5
(Nguồn: Cục trồng trọt, 2012)
Công tác nghiên cứu và chọn tạo các giống lúa lai
Năm

Vụ mùa
Diện tích
NS
180.000
52.5
200.000
53,9
250.000
51,5
227.000
54,6
200.000
52,5
230.000
55,2
230.000
56,0
255.000
56,6
305.655
55,3
231.200
56,9
276.200

56,0
225.150
58,7
54,9
ở Việt Nam cũng ñược

thúc ñẩy mạnh mẽ. Các ñơn vị nghiên cứu ñã tập trung vào việc thu thập, ñánh giá
các dòng bất dục ñực nhập nội, sử dụng các phương pháp chọn giống truyền thống
như lai hữu tính, ñột biến ñể tạo ra các dòng bất dục ñực và dòng phục hồi mới
phục vụ cho công tác chọn giống lúa lai. Các kết quả nghiên cứu ñã xác ñịnh ñược
các vật liệu bố mẹ tốt, thích ứng với ñiều kiện sinh thái Miền Bắc và có khả năng
cho ưu thế lai cao như các dòng mẹ: Bo A-B, IR58025A-B, VN-01, 11S, TGMS7,
TGMS11, TGMSVN1, T1S-96, 103S, TG1, TGMS6; các dòng bố R3, R5, R20,
R24, RTQ5…(Nguyễn Trí Hoàn, Nguyễn Thị Gấm, 2003; Hoàng Tuyết Minh,
2002; Nguyễn Thị Trâm, 2005; Nguyễn Như Hải, 2008).
Các nghiên cứu hiện nay tập trung vào một số lĩnh vực như chọn tạo, ñánh
giá các ñặc tính của các dòng TGMS. Tiến hành lai thử ñể tìm tổ hợp lai cho ưu thế
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

7


lai cao, ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô trong chọn giống lúa lai hai dòng, xây dựng
quy trình nhân dòng bất dục và sản xuất hạt lai F1. Một số tác giả ñã có các nghiên
cứu ban ñầu về bản chất di truyền và khả năng phối hợp của một số vật liệu hiện
có, tuy nhiên phạm vi nghiên cứu còn hạn chế.
Theo tổng kết của cục trồng trọt (2012) các nhà khoa học Việt Nam ñã chọn
tạo và tuyển chọn ñược 26 dòng bất dục (CMS, TGMS), 10 dòng duy trì, nhiều
dòng phục hồi, ñặc biệt các nhà chọn tạo giống lúa lai trong nước ñã chọn tạo ñược
một số dòng TGMS (dòng bất dục ñực di truyền nhân mẫn cảm với nhiêt ñộ) thích

hợp với ñiều kiện Việt Nam, có tính bất dục ổn ñịnh, nhận phấn ngoài rất tốt; một số
dòng bố có khả năng kháng bệnh bạc lá tốt, khả năng kết hợp và cho ưu thế lai .
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).
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 TGMS x 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 nhụy cao >80%. ðây là những dòng dễ sản xuất hạt lai ñạt năng suất cao
(Bùi Chí Bửu, 2007).
Lần ñầu tiên ở Việt Nam ñã chọn tạo thành công dòng bất dục ñực cảm ứng
quang chu kỳ ngắn P5s mở ra hướng mới trong chọn tạo giống lúa lai hai dòng
(Trần Văn Quang, 2008). ðồng thời với việc chọn tạo các dòng TGMS, các cơ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

8


quan nghiên cứu cũng chọn ñược hơn 200 dòng R mới trong ñó có 22 dòng kháng
ñược rầy nâu, bệnh bạc lá và ñạo ôn. Hàng nghìn tổ hợp lai ñược lai tạo và ñánh
giá, một số tổ hợp lai có triển vọng ñang ñược khảo nghiệm, trình diễn và mở rộng
sản xuất như: Việt lai 20, TH3-3, TH3-4, TH3-5, Việt lai 24, HC1, HYT100,
HYT102, Bác ưu 903KBL… (công nhận giống quốc gia); TM4, VN01/D212, TH51, TH7-2, HYT92, HYT103, LC212… (công nhận cho sản xuất thử) và hàng loạt

các giống có triển vọng như Việt lai 45, Việt lai 50, VL1, LHD4...( Nguyễn Thị
Trâm, 2009; Nguyễn Như Hải, 2006, 2007; Phạm Ngọc Lương, 2005).
Bảng 2.2: Tổng hợp kết quả chọn tạo các dòng bố mẹ và các tổ hợp lai
của một số ñơn vị nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước
TT
ðơn vị
Dòng me
1 Viện Nghiên cứu lúa- 2 dòng: T47S, T1S-96, 103S,
Trường ðại học NN T70S, 135S, T23S, P5S, T8S,
T9S, T10S
Hà Nội
3 dòng: 11A
2.

Trung tâm Nghiên
cứu và PT lúa lai
Viện KHNN Việt
Nam

- CMS: AMS72A, AMS 6A
- TGMS: AMS 35S-1, AMS
35S-2, AMS 36S-7, AMS 34S10, AMS 35S-11, AMS 37S-76.
- TGMS (gen WC): D51S,
D52S, D59S, D60S, D116S

TT Giống nông lâm
136A; 137A.
nghiệp Lào Cai
4. TT WD KHKT nông
TX1A

lâm nghiệp Thanh Hóa
5 Công ty Giống cây Duy trì các dòng me: II32A,
trồng miền Nam
Bo A, Kim 23A
3

Dòng bố
R1, R2, R3, R4,
R5, R6, R7, R8,
R9, R10, R11, R12,
R15, R16, R18,
R20, R50, R75
RTQ5, R527,
Q99, PM3, R242,
GR10, R108.

Tổ hợp lai
- VL20, VL24, TH3-3,
TH3-4, TH3-5, TH5-1,
TH7-2, TH8-3, VL50,
TH7-5, TH3-7 (2 dòng)
- CT16, TH17, TH18
HYT83, HYT100,
HYT92, HYT102,
HYT103, HYT108,
HYT106.

100 dòng bố

LC25, LC212,

LC270

10 dòng bố

Thanh ưu 3,
Thanh ưu 4
903KBL, Nhị ưu 838
KBL, Nam ưu 603, NƯ
604, NƯ 605, HR182

R998

(Nguồn: Cục trồng trọt, 2012)
Bằng con ñường nhập nội hiện nay có một loạt tổ hợp ñã ñược ñưa vào sản
xuất rộng rãi như: Nhị ưu 725, Nhị ưu 986, Phú ưu 978, Phú ưu số 2, Thục hưng 6,
Khải Phong 1, Nhị ưu 86B, N.ưu 69, Nhị ưu số 7, Nghi Hương 2308, VQ14, BTe1(Cục trồng trọt, 2012).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

9


ðể công tác chọn tạo giống lúa lai hai dòng ñạt hiệu quả tốt, cần phải có
ñược các vật liệu bố mẹ mới phù hợp với ñiều kiện trong nước, có ñặc tính nông
sinh học tốt, khả năng kết hợp cao, ổn ñịnh và dễ sản xuất hạt lai. Trên cơ sở ñó
chọn tạo và ñưa vào sử dụng các tổ hợp lai mới có thương hiệu riêng, cho năng suất
cao và ổn ñịnh, chất lượng gạo tốt, thích ứng với ñiều kiện sinh thái nước ta
(Nguyễn Trí Hoàn, 2003).
2.2 Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai
Ưu thế lai (ƯTL) ñã ñược sử dụng rộng rãi trong chọn giống cây trồng.
Tuy nhiên, các nhà khoa học chưa ñưa ra ñược một thuyết duy nhất ñể giải thích

hiện tượng ưu thế lai. Hiện nay có nhiều giả thiết ñể giải thích hiện tượng này.
Trong ñó có nhiều tác giả coi ƯTL của con lai F1 là do tương tác gen giữa các
bố mẹ khác nhau tạo ra (Nguyễn Thị Gấm, 2003). Gần ñây với kỹ thuật lập bản
ñồ gen và phân tích di truyền ñã khẳng ñịnh cơ sở di truyền của ƯTL ở con lai
F1 là do tác ñộng dị hợp tử trên các locus ñơn và tác ñộng qua lại giữa tính trội
siêu trội (Hoàng Tuyết Minh, 2005).
2.2.1. Thuyết siêu trội
Thuyết này do Shull và East công bố năm 1908 (Nguyễn Hồng Minh, 1999).
Các tác giả cho rằng ưu thế lai gây nên do kết quả của tác ñộng qua lại giữa các
alen khác nhau cùng vị trí. Ở trạng thái dị hợp tử theo các alen, mỗi gen trội và lặn
ñều giữ một chức năng khác nhau do sự phân hoá khác nguồn của các alen. Do tác
ñộng tương hỗ giữa các alen trong cùng một locus sẽ tạo ra những ảnh hưởng làm
cho con lai dị hợp tử có sức sống vượt xa bất kỳ dạng ñồng hợp thể nào: a1a1 > a2a2 hoặc AA < Aa > aa. Với giả thiết này thì con lai càng có ñộ dị hợp cao thì ưu
thế lai càng lớn, giảm ñộ dị hợp tử thì cũng giảm ưu thế lai.
Thuyết siêu trội ñược nhiều công trình chứng minh, tuy nhiên vẫn có những
thực nghiệm ñối lập thuyết này. Ở cây tự thụ phấn, các con lai giữa các dòng, giống
khác nhau về mặt di truyền không phải luôn luôn cho ƯTL cao hơn bố mẹ ñồng
hợp tử (Nguyễn Hồng Minh, 2006).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

10


2.2.2. Thuyết tính trội
Thuyết tính trội do Davenport ñề xuất năm 1908, sau ñó Bruce Keeble và
Pellew bổ sung vào năm 1910 (Nguyễn Hồng Minh, 1999). Theo thuyết này các
alen trội là những alen có lợi còn các alen lặn ñồng vị của chúng có hại, làm giảm
sức sống. Ưu thế lai là kết quả của sự tác ñộng tương hỗ giữa các gen trội có lợi
ñược hình thành trong quá trình tiến hoá của sinh vật, cũng theo thuyết này thì con

lai càng có nhiều alen trội thì ưu thế lai càng cao.
♀

♂

Aabb

F1:

x

aaBB

AaBb

A>a
Gen trội ức chế gen lặn
B>b
2.2.3. Thuyết cân bằng di truyền
Thuyết cân bằng di truyền do Turbin ñưa ra năm 1971. Theo thuyết này mỗi
cơ thể sinh vật ở trạng thái cân bằng di truyền nhất ñịnh, do các gen nằm trong
nhân và tế bào chất quyết ñịnh, ñảm bảo một khả năng thích ứng với môi trường
xung quanh. Khi lai các cá thể có trạng thái cân bằng di truyền khác nhau trong loài
thì ở F1 cân bằng cũ bị phá vỡ, tạo nên một cân bằng di truyền mới tốt hơn hoặc
xấu hơn cân bằng cũ. Nếu kiểu hình mới tốt hơn thì tạo ra ưu thế lai dương. Gần
ñây với kỹ thuật lập bản ñồ và phân tích di truyền Qifa Zhang và Zhikang Li (2001)
ñã khẳng ñịnh cơ sở di truyền của ưu thế lai ñời F1 là do tác ñộng dị hợp tử trên các
locus ñơn và tác ñộng qua lại giữa tính trội và siêu trội (Ngô Thế Dân, 2002).
Theo các nhà khoa học sự biểu hiện ưu thế lai ở các tổ hợp khác nhau do các
cơ chế khác nhau là không giống nhau. Nhìn chung các tác ñộng của gen nhân

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

11


mạnh hơn gen tế bào chất và tương tác giữa các alen trong nhân là nhân tố chính
tạo ra ưu thế lai. Tương tác giữa các dạng không alen liên quan chặt chẽ với khả
năng tổ hợp riêng, còn hiệu ứng trội có nhiều ảnh hưởng hơn tới khả năng tổ hợp
chung.
2.3. Một số nghiên cứu và sử dụng ƯTL ở lúa
ƯTL xuất hiện ngay từ khi hạt nảy mầm cho ñến khi hoàn thành quá trình
sinh trưởng và phát triển của cây. Sự biểu hiện ƯTL ở các cơ quan sinh trưởng sinh
dưỡng, sinh trưởng sinh thực và có thể quan sát ñược ở các tính trạng hình thái, ñặc
tính sinh lý, hóa sinh, năng suất, chất lượng, khả năng thích ứng chống chịu...
(Nguyễn Văn Hiển và cs, 2000).
Cây lúa có kiểu hình khoẻ ñẹp là cơ sở cho năng suất cao và là mục tiêu của
các nhà chọn giống nhằm tạo ra ñược các giống có kiểu cây lý tưởng. Năm 1980,
các nhà chọn giống lúa Nhật Bản ñã ñề xuất kiểu hình cho giống lúa siêu cao sản
với năng suất vượt lên 25% sau 15 năm cải tiến giống. Donald (1986) là người khởi
xướng ñầu tiên về kiểu cây lý tưởng, Huang cho rằng sinh trưởng nhanh mạnh, ñẻ
nhiều cho ưu thế lai vượt trội về năng suất, Zhou cho rằng kiểu cây lý tưởng phải
có bông to. Yuan L.P (1997) ñặc biệt nhấn mạnh ñến việc tạo ra kiểu hình ñạt ñến
sự hài hoà giữa “nguồn” và “sức chứa”, ông tạo ra tổ hợp lai Peiai64S/E32 với kiểu
cây lý tưởng, năng suất ñạt 13,9 tấn/ha (Ngô Thế Dân, 2002).
2.3.1. ƯTL ở rễ lúa
Rễ lúa là bộ phận giúp cây lúa gắn kết vào ñất ñồng thời hút chất dinh dưỡng
và nước nuôi sống cây vì vậy hoạt ñộng của bộ rễ rất quan trọng với sự phát triển
của cây lúa và là ñịnh hướng lai tạo giống lúa mới. Kết quả thực nghiệm ở trường
ñại học Vũ Hán chứng tỏ rằng hoạt ñộng của rễ ở lúa lai bao giờ cũng cao hơn so
với 2 dòng bố mẹ từ giai ñoạn ñẻ nhánh ñến giai ñoạn trỗ. Các kết quả nghiên cứu

xác nhận rằng ở con lai số lượng rễ ra sớm ra nhiều và nhanh hơn bố mẹ chúng.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

12


Chất lượng rễ ñược ñánh giá thông qua ñộ dài rễ, trọng lượng chất khô, số lượng rễ
phụ, số lượng lông hút và hoạt ñộng hút chất dinh dưỡng từ rễ lên cây.
Rễ lúa lai có khả năng hấp thu, vận chuyển dinh dưỡng gấp 2-3 lần rễ lúa
thường. Khác với lúa thường, tuy bộ rễ của lúa lai phát triển mạnh song rất dễ lan,
dễ mục sau khi thu hoạch nên dễ làm ñất, ñất xốp, ñể lại nhiều chất hữu cơ cho ñất
lúa. Hệ rễ lúa lai hoạt ñộng mạnh ngay từ khi cây lúa bắt ñầu nảy mầm, ñẻ nhánh
ñến khi lúa chín.
2.3.2. ƯTL về số lá trên cây
Tổng số lá trên cây có liên quan ñến thời gian sinh trưởng và diện tích quang
hợp của quần thể. Theo Nguyễn Văn Hiển (2000) nhóm giống lúa ngắn ngày
thường có khoảng 12-15 lá, có thời gian sinh trưởng từ 90-120 ngày, trong ñó có
nhiều giống cực ngắn khoảng 12-13 lá, nhóm trung bình có 16-18 lá, có thời gian
sinh trưởng 140-160 ngày và nhóm dài ngày có khoảng 20-21 lá và thời gian sinh
trưởng là 170-200 ngày.
Yuan Long Ping (1995) và các nhà chọn giống lúa Trung Quốc cho rằng lá
ñòng dài, rộng vừa phải, bản lá lòng mo, dày, ñứng và xanh ñậm là lý tưởng.
Lá ñứng ñược kiểm tra bởi 1 gen lặn có hệ số di truyền cao, cặp gen này có
tác dụng ña hiệu vừa gây nên thân ngắn, vừa làm cho bộ lá ñứng thẳng, cứng và
ngắn, ñộ dài lá có quan hệ ña hiệu với gen xác ñịnh chiều cao cây, nhưng còn bị chi
phối của ñiều kiện môi trường, ñộ dày lá có quan hệ chặt với tiềm năng năng suất
lúa (Nguyễn Thị Gấm, 2003).
2.3.3. ƯTL về số nhánh và khả năng ñẻ nhánh
Số nhánh lúa và ñộng thái ñẻ nhánh là một trong những mục tiêu mà nhà

chọn giống ñưa ra ñể chọn tạo giống mới. Số nhánh hữu hiệu cao quyết ñịnh ñến số
bông/khóm là một yếu tố cấu thành nên năng suất hạt sau này. Trong ñiều kiện cấy
1-2 dảnh và cấy thưa cây lúa có thể ñẻ ñược 20-30 nhánh.
Theo kết quả nghiên cứu cho rằng ñối với lúa thì số nhánh ñẻ của một cá thể
có di truyền số lượng với hệ số di truyền thấp ñến trung bình. Nếu một trong hai bố
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

13