Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và cho năng suất của tập đoàn giống lúa nhập nội mang gen kháng bệnh bạc lá tại thừa thiên huế

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Lúa (OryzabSatival. L) là một trong những cây lương thực quan trọng trên
thế giới, là nguồn lương thực chính nuôi sống hơn 1/3 dân số thế giới (Khush,
1997). Trong gạo chứa 80% tinh bột, 7,5% protein, 12% nước, còn lại là các
vitamin nhóm B, vitamin E,…Nó là loại lương thực chủ yếu trong bữa ăn của
hàng tỷ người ở Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ Latinh, khu vực Trung Đông và
trong tương lai nó vẫn sẽ là loài lương thực hàng đầu của họ. Để phát triển sản
xuất lúa trong khi diện tích sản xuất có hạn phải tập trung thâm canh trên cơ sở
ứng dụng nhứng biện pháp khoa học công nghệ mới để tang năng suất trên đơn
vị diện tích.
Như chúng ta đã biết, hiện nay biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng
ảnh hưởng đến đời sống con người và tác động mạnh mẽ đến sản xuất trồng trọt,
làm tăng dịch bệnh hại cây trồng. Những thiệt hại do sâu bệnh gây ra cho cây
trồng là rất lớn, làm giảm chất lượng và số lượng cây trồng, thiệt hại về kinh tế
do năng suất và phẩm chất cây trồng bị ảnh hưởng , làm tang chi phí để phòng
trừ sâu bệnh hại [3].
Nhiệm vụ của công tác chọn tạo giống cây trồng là phải trong thời gian
ngắn nhất tạo ra được những giống có khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh.
Bệnh bạc lá là một bệnh nguy hiểm đối với cây lúa do khả năng gây giảm năng
suất nghiêm trọng, có khi thiệt hại lên đến 30-60%, có thể dẫn đến mất trắng.
Biện pháp sử dụng giống kháng bệnh được coi là xu hướng có hiệu quả về cả
mặt kinh tế và môi trường.Vì thế việc nghiên cứu xác định nguồn gen kháng
bệnh bạc lá sẵn có trong các nguồn gen lúa địa phương và việc đẩy mạnh công
tác du nhập, khảo nghiệm, đưa vào sản xuất những giống lúa mới có năng suất
cao hơn, chất lượng tốt hơn, tính chống chịu khá, phù hợp với điều kiện sinh thái
của địa phương là một việc làm hết sức quan trọng.
Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Đánh giá khả năng
sinh trưởng, phát triển và cho năng suất của tập đoàn giống lúa nhập nội
mang gen kháng bệnh bạc lá tại Thừa Thiên Huế”.

1.2. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống trong điều kiện
vụ Đông Xuân tại Thừa Thiên Huế.
1


- Đánh giá mức độ gây hại của bệnh bạc lá và một số sâu bệnh trong điều
kiện vụ Đông Xuân tại Thừa Thiên Huế.
- Tìm ra một số giống có thời gian sinh trưởng ngắn đến trung ngày, ít
nhiễm bệnh bạc lá, cho năng suất và phẩm chất bằng hoặc cao hơn giống HT1
để đưa vào cơ cấu giống địa phương.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Xác định được một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển và khả năng thích
ứng của các giống lúa tham gia thí nghiệm.
- Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh hại của các giống lúa tham gia thí
nghiệm.
- Theo dõi đầy đủ, cẩn thận các chỉ tiêu nghiên cứu như: chiều cao cây, khả
năng đẻ nhánh, sâu bệnh hại…
- Số liệu phải chính xác, trung thực.
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
- Xây dựng cơ sở khoa học cho việc đánh giá, tuyển chọn các giống lúa
kháng bệnh bạc lá về sau. Đồng thời xác định sự tương quan giữa tính chống
chịu sâu bệnh và khả năng cho năng suất của các giống lúa thí nghiệm.
- Làm nền tảng và cơ sở để đi sâu nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất
lúa kháng bệnh bạc lá ở Quảng Điền nói riêng và cho các vùng trồng lúa ở miền
Trung nói chung.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Góp phần làm cơ sở giúp cho người dân lựa chọn những giống lúa có năng
suất cao, phẩm chất tốt, có khả năng chống chịu sâu bệnh phù hợp vơi điều kiện

sinh thái của địa phương để đưa vào sản xuất.

2


Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Lúa gạo là nguồn lương thực quan trọng cho khoảng 3 tỷ người trên thế
giới. Trong khi dân số tiếp tục tăng thì diện tích đất dùng cho sản xuất nông
nghiệp nói chung và trồng lúa nói riêng lại không tăng. Không những vậy tình
trạng ấm lên của trái đất cũng đang đe dọa nghiêm trọng đến việc sản xuất lúa
gạo trên toàn cầu. Theo nghiên cứu khoa học, nhiệt độ trái đất tăng lên 1 0C thì
sản lượng trên ruộng lúa giảm đi 10%. Hiện nay thiên tai dịch bệnh cũng đang là
một trong những nguyên nhân nghiêm trọng dẫn đến lương thực bị khan hiếm.
“Tốt giống tốt má, tốt mạ tốt lúa” câu nói mà ông cha ta đã đúc rút để
khẳng định vai trò quan trọng của giống cây trồng. Trong ngành trồng trọt,
giống cây trồng chính là yếu tố quan trọng trong việc nâng cao năng suất, hiệu
quả kinh tế và giảm chi phí sản xuất, góp phần làm tăng sản lượng và chất lượng
cây trồng.Giống cây trồng nói chung và giống lúa nói riêng chưa bao giờ đáp
ứng đủ nhu cầu cho sản xuất , hầu hết các nước trên thế giới đều tập trung cho
công tác nghiên cứu giống.
Một trong những yếu tố không nhỏ ảnh hưởng đến năng suất lúa chính là
tình hình sâu bệnh ngày càng hoành hành. Trong đó, bệnh bạc lá là một bệnh
nguy hiểm đối với lúa trồng do có khả năng gây giảm năng suất nghiêm trọng,
có khi thiệt hại lên đến 30-60%, có thể dẫn đến mất trắng. Biện pháp sử dụng
giống kháng bệnh được coi là xu hướng có hiệu quả về cả mặt kinh tế và môi
trường. Ngày nay, số lượng các chủng bạc lá ở miền Bắc nước ta đang tăng lên
nhanh chóng và đa dạng hơn, đòi hỏi cần tạo ra những giống lúa mới mang
nhiều gen kháng, có tính kháng bền vững hơn. Vì thế nghiên cứu xác định

nguồn gen kháng bệnh bạc lá sẵn có trong các nguồn gen lúa địa phương, lai tạo
các giống lúa có khả năng kháng bệnh và và khảo nghiệm các giống lúa nhập
nội nhằm hạn chế tác hại của bệnh là việc làm rất quan trọng.
2.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa trên thế giới
2.2.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới
Lúa là một trong những cây lương thực chính trên thế giới, đứng thứ 2 về
diện tích trồng sau lúa mì. Từ loài lúa dại có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới sau quá
trình chọn lọc không ngừng và thích nghi đã hình thành nên nhiều giống lúa
khác nhau cho năng suất cao và dễ trồng tại nhiều nơi trên thế giới thuộc khu
3


vực châu Á. Lúa cũng được trồng ở Kerala (Ấn Độ) thấp hơn mặt biển hoặc
bằng mặt nước biển ở nhiều vùng lúa khác nhau. Lúa cũng được trồng ở độ cao
2000 mét ở Kasima (Ấn Độ) và Nepan. Lúa có thể trồng trên cạn, điều kiện
nước sâu trung bình hoặc nước sâu khoảng 1,5 – 5 mét [2]. Có hơn 114 nước
trồng lúa và phân bố ở tất cả các châu lục trên thế giới. Trong đó, châu Phi có 41
nước trồng lúa, châu Á có 30 nước, Bắc Trung Mỹ có 14 nước, Nam Mỹ có 13
nước, châu Âu có 11 nước và châu Đại Dương có 5 nước. Theo FAOSTAT
(2014) thì năm 2012 toàn thế giới có khoảng 153,65 triệu ha diện tích đất trồng
lúa, châu Á (trên 135 triệu ha) chiếm gần 88,8% diện tích trồng lúa của thế giới,
tiếp đến là châu Phi (trên 9 triệu ha) chiếm 65,89 %, châu Mỹ (7,3 triệu ha)
chiếm 4,6 %, châu Âu và châu Đại Dương chiếm diện tích không đáng kể. Sản
lượng lúa gạo của châu Á cao nhất thế giới, đạt trên 607,33 triệu tấn, tuy nhiên
năng suất trung bình nhìn chung thấp (4,45 tấn/ha) so với các nước châu Âu
(6,19 tấn/ha) và châu Đại Dương (9,34 tân/ha), chỉ cao hơn châu Phi (2,53
tấn/ha) và thế giới (4,37 tấn/ha). Nguyên nhân chính của điều này được lý giải
bởi các nước châu Âu, châu Đại Dương có trình độ khoa học kỹ thuật cao, hiện
đại được áp dụng vào trong quá trình sản xuất lúa gạo hơn các nước ở châu Á và
châu Phi.

Bảng 2.1. Tình hình sản xuất lúa gạo của các châu lục
trên thế giới năm 2012
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu/ha)

(tấn/ha)

(triệu tấn)

Châu Phi

9,052

2,53

22,86

Châu Mỹ

7,31

5,09

37,17

Châu Á

136,55

4,45

607,33

Châu Âu

0,71

6,19

4,44

Châu Úc

0,023

9,34

0,22

Thế giới

1,53,65

4,37

672,02

Châu lục

(Nguồn: FAOSTAT, 2014)
Diện tích đất trồng lúa của mỗi nước trên thế giới là hoàn toàn khác nhau,
vì vậy mà mức sản lượng thu được cũng khác nhau. Bên cạnh đó mức độ thâm
canh và trình độ khoa học giữa mỗi nước có sự chênh lệch khác nhau dẫn đến
năng suất lúa giữa các nước không giống nhau. Năm 1960 diện tích trồng lúa
của thế giới đạt 134,390 triệu ha, năng suất là 20,3 tạ/ha, sản lượng là 308,767
4


triệu tấn. Nhưng đến năm 1992 diện tích là 197,168 triệu ha, năng suất đạt 35,7
tạ/ha, sản lượng 527,475 triệu tấn. Trong đó một số nước sản xuất lúa gạo điển
hình như Úc đạt 67 tạ/ha, Nam Triều Tiên 63 tạ/ha, Mỹ 49,8 tạ/ha.
Tình hình sản xuất lúa của thế giới từ 2001-2012 được thể hiện ở bảng sau
Bảng 2.2.
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất lúa của thế giới từ năm 2003 - 2012
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(triệu Tấn)

2003

148,5

39,4

585,1

2004

150,5

40,2

605,0

2005

154,9

40,8

632

2006

155,6

41,1

639,5

2007

155

42,3

655,6

2008

160

42,9

686,4

2009

158,3

43,4

687,0

2010

161,7

43,5

703,4

2011

163,6

44,3

724,8

2012

163,2

41,1

670,8

Năm

(Nguồn: FAO. 2014)
Qua Bảng 2.2 chúng ta thấy rằng:
Về diện tích: Diện tích nhìn chung gần như tăng dần qua các năm riêng năm
2007 so với năm 2006 diện tích có giảm nhưng không đáng kể giảm 0,6 triệu ha,
năm 2011 diện tích đạt cao nhất với diện tích trồng lúa là 163,6 trệu ha ở năm này
năng suất lúa cũng đạt mức kỉ lục cao nhất với 44,3 tạ/ha tới năm 2012 diện tích
lại bắt đầu giảm với diện tích năm 2012 là 163, 2 triệu ha giảm 0,4 triệu ha so với

cùng kì năm trước nguyên nhân do nhiều diện tích đất nông nghiệp được chuyển
sang các hoạt động công nghiệp hoặc chuyển đổi cơ cấu cây trồng.
Năng suất nhìn chung luôn có chiều hướng tăng lên qua các năm. Năm
2002 cùng với diện tích, năng suất cũng tăng và đạt mức 44,3 ta/ha cao nhất từ
năm 2003 đến năm 2012 tạ/ha, diện tích và năng suất tăng dần qua các năm dẫn
đến sản lượng lúa thu được cũng tăng dần và đạt mức cao do những năm gần
đây việc hoạt động sản xuất nông nghiệp có nhiều áp dụng khoa học kĩ thuật tiên
5


tiến vào sản xuất, năm 2012 cùng với giảm về diện tích so với năm 2011 thì
năng suất cũng giảm 3,2 tạ / ha sao với cùng kì năm trước dẫn đến năm này sản
lượng lúa cũng giảm 54 triệu tấn so với năm 2011.
Hiện nay trên thế giới diện tích trồng lúa hầu hết ở các quốc gia đang có xu
hướng bị thu hẹp, do đất trồng lúa bị chuyển đổi thành đất sản xuất và đất trong
điều kiện công nghiệp hoá và sự bùng nổ dân số trên thế giới như hiện nay. Vì
vậy để tăng sản lượng lúa, hàng loạt nước đẩy mạnh sản xuất lúa gạo, theo
hướng thâm canh tăng vụ đã thu được nhiều tiến bộ đáng kể.
Theo dự đoán của các chuyên gia viện nghiên cứu lúa IRRI thì đến năm
2025 thế giới sẽ cần 765 triệu tấn lúa và các nước như: Thái Lan,Banglades,
Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam sẽ là những trọng điểm lương thực của
thếgiới trong tương lai.
Năm 2011, Việt Nam xuất khẩu 7,35 triệu tấn gạo mang về khoảng 3,5 tỉ
Mỹ kim. Ấn Độ thu hoạch 154,5 triệu tấn lúa hay tăng 11 triệu tấn so với
năm 2010 nhờ mùa mưa thuận lợi, ngoại trừ vài tỉnh ở Tây Nam có hạn hán.
Trung Quốc sản xuất đến 203 triệu tấn lúa hay tăng 3%, đạt được mục tiêu tự túc
trong suốt thập niên qua. Thái Lan bị ngập lụt nặng ở cánh đồng trung tâm làm
thiệt hại 1,6 triệu ha tương đương 4 triệu tấn lúa, sản xuất năm 2011
khoảng 32,2 triệu tấn lúa, thấp hơn 7% so với năm 2010 (34,5 triệu tấn). Hậu
quả này làm ảnh hưởng mạnh đến xuất khẩu gạo năm 2012 của Thái Lan. Theo

đó, sản lượng gạo thế giới năm 2013 được FAO dự báo ở mức 494 triệu tấn,
tăng 0,9% tương đương 4,2 triệu tấn so với năm 2012. Con số này cho thấy
trong 10 năm trở lại đây, sản lượng gạo thế giới trung bình tăng 10 triệu tấn một
năm. Nếu đạt được mức này, năm 2013 sẽ là năm liên tiếp thứ 2 mà sản lượng
gạo thế giới có mức tăng trưởng tương đối chậm.
Trong những năm gần đây việc sản xuất lương thực trên thế giới nhìn
chung phát triển ổn định. Với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật làm
tăng năng suất, sản lượng và chất lượng lúa gạo giúp đáp ứng được nhu cầu
lương thực hiện tại. Tuy nhiên với áp lực dân số ngày càng tăng, nhu cầu lương
thực lớn dần trong khi diện tích đất trồng lúa ngày càng bị thu hẹp, vấn đề nước
tưới trong sản xuất ngày càng căng ô nhiễm môi trường diễn ra phức tạp vì vậy
các nước cần tiếp tục nghiên cứu, đưa ra những giải pháp thích hợp để tiếp tục
nâng cao năng suất và sản lượng lương thực hơn nữa nhằm đảm bảo an ninh
lương thực của thế giới trong tương lai.

6


2.2.2. Tình hình nghiên cứu lúa trên thế giới
Lúa gạo là cây lương thực quan trọng đứng thứ hai của thế giới sau lúa mỳ,
nhưng lại là cây lương thực chủ yếu của các nước Châu Á [36]. Để phát triển
sản xuất lúa trong khi diện tích sản xuất bị hạn chế phải tập trung thâm canh trên
cơ sở ứng dụng những biện pháp khoa học công nghệ mới để tăng năng suất trên
đơn vị diện tích. Viện nghiên cứu giống lúa trung ương của Ấn Độ được thành
lập vào năm 1964 tại Cuttuck bang Orisa là nơi tập trug nghiên cứu, lai tạo các
giống lúa mới phục vụ sản xuất [37].
Vào đầu những năm 1960, Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế International
Rice Institute (IRRI) đã được thành lập ở Philipin. Viện này đã tập trung nghiên
cứu vào lĩnh vực lai tạo và đưa ra sản xuất nhiều giống lúa các loại, tiêu biểu
như các dòng IR, Jasmin.

Những năm này, mục tiêu chọn tạo giống là nâng cao năng suất chỉ dựa vào
ngoại hình của cây lúa. Trong suốt thời gian dài, sự ra đời và phát triển của các
giống lúa ngắn ngày, thấp cây chịu phân, năng suất cao đã tạo điều kiện nâng
cao năng suất rõ rệt so với các giống lúa mùa cảm quang, dài ngày, cao cây.
Năm 1964, Viện Long Bình phát hiện cây có tính bất dục đực nhưng không giữ
được tính bất dục của nó bởi không có dòng duy trì mẹ. Tuy nhiên, sự phát triển
về mặt diện tích của nó chỉ giới hạn ở một số vùng có điều kiện thâm canh cao,
có đủ nước tưới, đất đai đã được cải tạo, sử dụng phân bón cao [39].
Điều này đã thôi thúc việc chuyển hướng mục tiêu nghiên cứu là ổn định
năng suất bằng giống kháng và chống chịu với sâu bệnh, các điều kiện môi
trường khó khăn , nhằm mở rộng diện tích, đồng thời giữ được năng suất ở
những vùng khó khăn bằng cách lợi dụng những khả năng chống chịu và tính
thích nghi môi trường của giống [5].Vào những năm 1974, các nhà khoa học
Trung Quốc cho ra đời những tổ hợp lai có ưu thế cao , đồng thời quy trình kỹ
thuật sản xuất hạt lai “3 dòng” được hoàn thiện và đưa vào sản xuất năm 1975,
đánh dấu bước ngoặc to lớn trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp ở Trung Quốc
nói riêng và trên toàn thế giới nói chung [1].
2.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa gạo ở Việt Nam
2.3.1. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam
Nằm trong khu vực Đông Nam Á với điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam
được coi là cái nôi hình thành cây lúa nước. Đã từ lâu, cây lúa đã trở thành cây
lương thực chủ yếu, có ý nghĩa đáng kể trong nền kinh tế và xã hội nước ta. Với
7


địa bàn trải dài trên 15 vĩ độ Bắc bán cầu, từ Bắc vào Nam đã hình thành những
đồng bằng châu thổ trồng lúa phì nhiêu cung cấp nguồn lương thực chủ yếu để
nuôi sống hàng chục triệu người.
Việt Nam là một nước nông nghiệp, có tới 75% dân số sản xuất nông
nghiệp và từ lâu cây lúa đã ăn sâu vào tiềm thức người dân, nó có vai trò rất quan

trọng trong đời sống con người. Lúa gạo không chỉ giữ vai trò trong việc cung cấp
lương thực nuôi sống mọi người mà còn là mặt hàng xuất khẩu đóng góp không
nhỏ vào nền kinh tế quốc dân. Mặt khác, do có điều kiện tự nhiên thuận lợi phù
hợp cho cây lúa phát triển nên lúa được trồng ở khắp mọi miền của đất nước.
Trong quá trình sản xuất lúa đã hình thành nên 2 vùng sản xuất rộng lớn đó là
vùng Đồng bằng châu thổ Sông Hồng và Đồng bằng Sông Cửu Long .
Trước năm 1945 diện tích trồng lúa của cả nước chỉ đạt 4,73 triệu ha, năng
suất bình quân là 13 tạ/ha [2]. Với việc áp dụng các thành tự về khoa học vào
trong sản xuất, dùng các giống lúa mới kết hợp với quá trình thâm canh cao, hợp
lý nên ngành trồng lúa nước của Việt Nam đã có bước nhảy vọt đáng kể về năng
suất, sản lượng và cả về giá trị kinh tế đưa Việt Nam từ một nước thiếu lương
thực trầm trọng trong những năm chiến tranh, Việt Nam đã vươn lên trở thành
một nước đủ lương thực và trở thành một nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 thế
giới với sản lượng đạt 55, 4 triệu tấn(2012).
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất lúa của nước ta Qua các năm
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
Năm
(Triệu ha)
(tạ/ha)
(triệu tấn)
2004
7.44
48,3
36,1
2005
7,33
48,9
35,8

2006
7,21
49,9
35,9
2008
7,42
52,3
38,7
2009
7,44
52,4
38,9
2010
7,49
53,4
40,0
2011
7,66
55,4
42,4
2012
7,75
56,3
43,7
(Nguồn: Tổng cục Thống kê năm, 2012)
Qua kết quả Bảng 2.3 chúng ta nhận thấy: Trong những năm gần đây diện
tích đất nông nghiệp có xu hướng giảm. Năm 2004 diện tích là 7,44 triệu ha đến
năm 2006 xuống còn 7,21 ha giảm 0,23 triệu ha trung bình mỗi năm giảm 766
nghìn ha. Do việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và mục đích sử dụng đất quá
trình đô thị hóa, công nghiệp hóa đã và đang làm cho diện tích đất nông nghiệp

8


nói chung cũng như đất trồng lúa nói riêng giảm đáng kể. Nhưng đến năm 2008
diện tích đã bắt đầu tăng trở lại nhờ những chính sách chú trọng nông nghiệp
của chính phủ và đạt cao nhất vào năm 2011 với 7,60 triệu ha. Mặc dù diện tích
đất nông nghiệp của nước ta giảm tuy nhiên sản lượng và năng suất vẫn liên tục
tăng qua các năm. Năm 2008 diện tích là 7,42 triệu ha giảm 200 ha so với năm
2004 nhưng sản lượng lại tăng 2,55 triệu tấn so với năm 2004. Năng suất lúa thì
liên tục tăng do các năm trước, chính là nhờ việc áp dụng các tiến bộ khoa học
kỹ thuật vào sản xuất như: Sử dụng các giống lúa mới, kỹ thuật bón phân hợp lý,
đầu tư thâm canh tốt.Từ năm 2004 đến 2012 tăng lên 8 tạ/ha, trung bình tăng 1
tạ/ha. Đến năm 2011, sản lượng lúa gạo cả nước ta đạt 42,4 triệu tấn, tăng 4300
nghìn tấn so với năm 2004, và năm 2012 sản lượng cả nước đạt mức cao 43,7
triệu tấn và năng suất đạt 56,3tạ/ha.
Việt Nam nằm ở vị trí 1 trong những nước xuất khẩu gạo quan trọng hàng
đầu trên thế giới.
Để đáp ứng nhu cầu xuất khẩu và tăng giá trị trên đơn vị diện tích thì song
song với việc tăng năng suất là chúng ta phải tăng phẩm chất gạo để đủ sức cạnh
tranh với thị trường gạo trên Thế Giới.
Bảng 2.4. Tình hình xuất khẩu gạo của Việt Nam qua các năm từ năm
Sản lượng
Giá trị
Năm
( triệu tấn)
(triệu USD)
2002
3,240
726
2003

3,813
721
2004
4,059
950
2005
5,250
1.279
2006
4,643
1.276
2007
4,560
1.490
2008
4,680
2.663
2009
6,006
2.437
2010
6,754
2.912
2011
7,105
3.507
(Nguồn: Hiệp hội Lương thực Việt Nam năm 2013)
Sản lượng xuất khẩu và giá trị xuất khẩu gạo của Việt Nam liên tục tăng
qua các năm cụ thể năm 2002 sản lượng xuất khẩu sản lương xuất khẩu là 3,240
triệu tấn nhưng tới năm 2011 là 7,105 triệu tấn tăng 3,865 triệu tấn, năm 2011

sản lượng xuất khẩu tăng 0,351 triệu tấn so vơi năm 2010 tăng 5,2% giá trị xuất
9


khẩu tăng khá cao 20% so vơi năm 2010.
2.3.2. Tình hình nghiên cứu lúa ở Việt Nam
Ở Việt Nam, ngay từ thế kỷ XVIII Lê Qúy Đôn là nhà khoa học đầu tiên đã
mô tả chất lượng của các giống lúa gạo Việt Nam. Ông đã đề cập đến chất lượng
của 70 giống lúa có ở nước ta hồi đó và cho đến nay nhiều địa phương vẫn còn
trồng nhiều giống mà Lê Qúy Đôn đã ghi lại, như giống Tám râu ở Hải Phòng,
Hà Bắc, nếp hoa vàng ở Hà Bắc, Hà Tây, Thanh Hóa...[5].
Từ năm 1884 – 1945 dưới thời Pháp thuộc thực dân Pháp đã đánh giá cao
vai trò quan trọng của ngành trồng lúa ở Việt Nam. Năm 1952, viện khảo cứu
trồng trọt được thành lập , làm đầu mối cho công tác nghiên cứu, lai tạo và
tuyển chọn các giống có năng suất và chất lượng [5].
Trước năm 1945, người dân Việt Nam đã sử dụng các giống lúa địa
phương , tuy nhiên năng suất không cao song chất lượng tốt, thích ứng với điều
kiện đất đai, khí hậu của Việt Nam đồng thời có khả năng chống chịu tốt với sâu
bệnh như giống: Chiêm Tép, Chiêm Sài Đường, lúa Di, lúa Tám, lúa Dự...[4].
Từ sau ngày hòa bình lập lại (1954), ở miền Bắc Đảng và nhà nước ta quan tâm
đó là tập trung phát triển sản xuất nông nghiệp. Các nhà nông học đã nhập nội,
thử nghiệm sản xuất nhiều giống lúa ngắn ngày của Trung Quốc, làm tiền đề cho
sự ra đời và phát triển của vụ lúa Xuân gieo cấy bằng các giống Chân Trâu Lùn,
Trà Trung Tử...
Năm 1975 khi Miền Nam được hoàn toàn giải phóng, đất nước được thống
nhất, cả nước đi lên xây dựng chủ nghĩa xã hội, chung ta đã tập trung vào nghiên
cứu cây lúa, trong đó công tác chọn tạo và lai tạo các giống lúa được đặc biệt chú
trọng . Chúng ta đã nhập nội một số giống lúa từ Viện nghiên cứu lúa Quốc tế
(IRRI) và của một số nước khác làm phong phú bộ giống lúa của Việt Nam [38].
Đến đầu thập kỷ 80, chương trình chọn tạo giống cho những vùng khó khăn

đã được thực hiện, đến giữa những năm 80 đã có một số giống lúa mới chịu hạn
như: LC93, LC93-2, LC93-4,... có thời gian sinh trưởng ngắn được trồng nhiều
ở các tỉnh miền núi để thay thế các giống cũ, góp phần đảm bảo cho vùng sâu,
vùng xa[1].
Từ những năm 90, trung tâm khảo nghiệm giống cây trồng quốc gia đã tiến
hành khảo nghiệm các giống lúa có triển vọng ở các vùng sinh thái khác nhau.
Kết quả đã thu được những thành công nhất định và đã đưa vào sản xuất phổ
biến các giống lúa có năng suất cao như: TH85, Khang Dân 18, NDD1,...một số
giống lúa có phẩm chất tốt cũng được đưa vào sản xuất rộng như: IR64, Bắc
10


thơm 7,... các giống ngắn ngày như: CN2, OMCS1... đã đóng vai trò quan trọng
trong tăng vụ, chuyển đổi cơ cấu cây trồng và có khả năng tránh được những
điều kiện bất lợi của thời tiết [3].
Theo Bùi Chí Bửu cà Nguyễn Thị Lang trong công trình nghiên cứu của
mình về“ Nguồn tài nguyên di truyền cây lúa” (2000) cũng đã đề cập đến chất
lượng của một số giống lúa có chất lượng gạo ngon xét trên quan điểm về di
truyền học như nhóm lúa mỳ địa phương đặc sản ở Nam Bộ gồm: Một Bụi,
Trăng Tép (Cà Mau), Móng Chim, Xương Gà, Bằng Tây ( Long An, Tây
Ninh)... [6]. Các giống lúa do viện di truyền nông nghiệp tạo ra có chất lượng tốt
đủ tiêu chuẩn xuất khẩu như: DT17, DT122,...
Công tác nghiên cứu, khảo nghiệm các giống lúa mới luôn được chú trọng
đầu tư. Đến nay các viện nghiên cứu đã đưa ra hàng trăm các giống lúa mới vào
sản xuất cho năng suất cao, phẩm chất tốt như giống Tám Thơm, lúa Dự, Nàng
Thơm, Nếp Cái Hoa Vàng, Nếp Tú Lệ... [2] đã được đưa cào cơ cấu gieo cấy ở
các tỉnh phía Bắc Việt Nam.
2.3.3. Tình hình sản xuất lúa ở Thừa Thiên Huế
Thừa Thiên Huế là một tỉnh ven biển nằm ở vùng Bắc Trung Bộ. Tọa độ ở
16-16,80 Bắc và 10720 Đông. Tổng diện tích đất tự nhiên là 5.062,6 km 2, dân số

khoảng 1.088.000 người (2009). Thừa Thiên Huế giáp tỉnh Quảng Trị về phía
bắc, giáp biển đông về phía đông giáp Đà nẵng về phía Nam và dãy Trường
Sơn, giáp Lào về phía tây. Là một tỉnh nằm khoảng giữa đất nước, trên trục giao
thông Bắc - Nam có vị trí chiến lược vô cùng quan trong để phát triển kinh tế xã hội. Với địa hình đa dạng, góp phần góp phần phân hóa khí hậu theo không
gian, vì vậy mà thuận lợi cho việc phân bố cây trồng, sản xuất nông nghiệp và
đời sống của người dân.
Diện tích gieo trồng là 93.243 ha, trong đó: Diện tích cây lương thực có
hạt: 56.047 tổng sản lượng lương thực có hạt ước đạt 296.099 tấn; riêng thóc đạt
289.285 tấn ha, trong đó diện tích lúa: 54.405 ha (tăng 648 ha so với 2012) tập
trung tại các huyện đồng bằng của tỉnh.

11


Bảng 2.5. Diện tích một số loại cây trồng chính tại Thừa Thiên Huế
Loại cây trồng

Diện tích( ha)

Cây lương thực có hạt

56.047

Lúa

54.405

Ngô

1.630

Các cây trồng khác
Các cây có củ lấy bột

11.75

Săn

7.020

Các cây trồng khác

4.733

Diện tích cây thực phẩm

6.498

Diện tích cây có hạt có dầu

3820

Lạc

3.606

Cây khác

0,214

Cây công nghiệp dài ngày

14.089

(Nguồn: Sở nông nghiệp phát triển nông thôn tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2013)
Qua Bảng 2.5 ta thấy qua 3 năm 2011 đến năm 2013 diện tích lúa tăng từ
53.546 lên 54.405 ha tuy diện tích đất trồng lúa toàn tỉnh còn thấp nhưng năng
suất cao, đạt bình quân 53,2 tạ/ha, cao hơn mức trung bình cả nước sản lượng thì
liên tục tăng tính từ năm 2006 sản lượng của nước ta đạt gần 25 vạn tấn nhưng
đến năm 2013 đã tăng lên gần 30 vạn tấn. Đây là một con số khá cao đảm bảo
vấn đề an ninh lương thực của thế giới.
Nhìn chung hoạt động sản xuất lúa của tỉnh trong những năm gần đây liên
tục tăng cả về diện tích, năng suất, sản lượng, diện tích lúa tăng dần đều nhưng
mức tăng không đáng kể. Tăng cao nhất 2009 là 52,993 ha tăng 1.329 ha so với
năm 2002 tuy năm 2013 năng suất và sản lượng đều giảm so với năm 2012
nhưng nhìn chung thì năng suất lúa toàn tỉnh vẫn tăng nhanh đáng ghi nhận,
trong vòng gần 10 năm năng suất tăng gần 13 tạ/ha, điều này khẳng định thực
trạng sản xuất lúa của tỉnh ngày càng được chú trọng đầu tư. Tuy nhiên do điều
kiện thời tiết, quá trình đô thị hóa nông thôn, vẫn đang ảnh hưởng tới hoạt động
sản xuất nông nghiệp nông dân sử dụng phân bón thuốc trừ sâu một cách không
hợp lí và quá nhiều, chế độ nước vẫn chưa được chủ động vì vậy mà dẫn đến
12


nhiều vùng bị nhiễm mặn, mất dần diện tích canh tác ảnh hưởng tới môi trường
tự nhiên thúc đẩy mạnh quá trình nóng lên của trái đất đe dọa tới môi trường
sinh thái.
Bảng 2.6. Diện tích, sản lượng, năng suất lúa của Việt Nam qua các năm
Diện tích

Năng suất

Sẳn lượng

(ha)

(tạ/ha)

(tấn)

2002

51.664

40,7

210.829

2003

51.827

45,6

235.736

2004

51.684

48,0

246.490

2005

50.457

46,6

235.029

2006

50.241

50,3

252.604

2007

50.419

51,5

259.684

2008

50.846

54,0

274.813

2009

52.993

53,6

282.582

2010

53.970

55,6

289.895

2011

53.546

56,34

301,705

2012

53.757

55,60

298.983

2013

54.405

53,17

289.285

Năm

(Nguồn: Tổng cục thống kê Thừa Thiên Huế năm 2014)
2.4. Bệnh bạc lá và tình hình nghiên cứu bệnh bạc lá
2.4.1. Bệnh bạc lá
Bệnh bạc lá lúa được phát hiện đầu tiên ở Fukuoka - Nhật Bản vào năm
1884. Ban đầu các nhà nghiên cứu lầm tưởng nguyên nhân gây nên triệu chứng
bệnh là do axit đất . Nhưng không lâu sau đó, các nhà khoa học chỉ ra nguyên
nhân của nó là do vi khuẩn gây nên và theo Ishiyama, 1922 nó thuộc loại
Bacillus oryzae. Cuối cùng đã xác định là do vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây
nên [34].
Bệnh bạc lá lúa trở nên phổ biến ở tất cả các vùng trồng lúa trên khắp thế
giới vào cuối thập kỉ 60 đến đầu thập kỉ 80 của thế kỉ XX, đặc biệt, tại các nước
trồng lúa ở Châu Á như: Ấn Độ (1990), Philippin (1957), Indonexia (1950),

Trung Quốc (1957). Hàng năm, theo thống kê năng suất lúa toàn thế giới giảm
từ 10 - 20% do các bệnh vi khuẩn, trong đó 50% là do bệnh bạc lá gây nên
13


[27].Ở Việt Nam, bệnh này đã gây hại từ lâu trên các giống lúa mùa cũ [12].
Hiện nay, bệnh gây hại trên cả lúa lai và lúa thuần, đặc biệt gây hại nặng trên
các giống lúa lai nhập nội từ Trung Quốc. Tác hại của bệnh nặng hay nhẹ tuỳ
thuộc vào giống lúa, thời điểm cây bị nhiễm bệnh và mức độ nhiễm. Tác hại của
bệnh chủ yếu là làm cho lá đòng sớm tàn khô xác, giảm quang hợp, tăng lượng
hạt lép, dẫn đến giảm năng suất lúa. Theo nghiên cứu Mew, 1987 năng suất
giảm chủ yếu do sự thay đổi về số nhánh, số hạt chắc trên bông và khối lượng
1000 hạt [27]. Từ năm 1965 - 1966 tới nay, có năm bệnh phá hại một cách
nghiêm trọng ở các vùng đồng bằng trên các giống lúa mới nhập nội có năng
suất cao ở vụ xuân và nhất là trong vụ mùa. Theo số liệu thống kê của cục Bảo
vệ Thực vật, từ năm 1999 - 2003 diện tích lúa bị hại do bệnh bạc lá gây ra trong
cả nước là 108.691,4 ha (miền Bắc là 86.429,2 ha; miền Nam là 22.262,2 ha),
trong đó diện tích bị hại nặng nhất là 156,76 ha và diện tích mất trắng là 80 ha.
Vi khuẩn Xoo gây ra 3 triệu chứng điển hình của bệnh bạc lá lúa là: bạc lá,
vàng nhợt, héo xanh (còn được gọi là Kresek). Cho đến nay mối quan hệ giữa 3
triệu chứng này vẫn chưa được làm sáng tỏ, nhiều thí nghiệm trong nhà lưới đã
chứng minh hiện tượng Kresek và bạc lá khác nhau rõ rệt mặc dù chúng đều là
triệu chứng ban đầu của sự nhiễm bệnh. Các giống lúa khác nhau có thể biểu hiện
triệu chứng nhiễm Kresek hoặc bạc lá. Triệu chứng vàng nhợt là hậu quả của sự
bạc lá gây nên hoặc cũng có thể là do độc tố (toxin) của vi khuẩn sản sinh ra.
Theo Lê Lương Tề (1998) thì ở Việt Nam, bệnh bạc lá lúa phát sinh phá hại
suốt từ thời kỳ mạ đến chín nhưng có triệu chứng điển hình là ở thời kỳ lúa cây
trên ruộng từ sau đẻ - trỗ, chín sữa [10].
Trên mạ, triệu chứng thể hiện không đặc trưng như ở trên lúa, do đó cũng
dễ nhầm lẫn với các triệu chứng khác. Chủ yếu vi khuẩn hại mạ gây ra triệu

chứng ở mút lá hoặc mép lá mạ những vết dài ngắn khác nhau màu xanh vàng
rồi nâu bạc, lá dễ bị khô.
Trên lá lúa, triệu chứng bệnh thể hiện rõ hơn, tuy có thể biến đổi ít nhiều
tuỳ theo giống lúa và điều kiện bên ngoài nhưng nói chung vết bệnh có những
đặc điểm điển hình sau đây:
- Vết bệnh ở mép lá, mút lá lan dần vào phiến lá hoặc lan thẳng xuống gân
chính, ở một số trường hợp vết bệnh có khi bắt đầu ở ngay giữa phiến lá.
- Vết bệnh lan rộng theo đường gợn sóng hoặc thẳng, mô bệnh xanh tái
vàng lục, cuối cùng cháy khô có màu nâu xám.
- Thông thường ranh giới giữa mô bệnh với mô khỏe trên phiến lá rất rõ rệt,
có giới hạn theo đường gợn sóng vàng hoặc không vàng, có khi chỉ một đường
14


viền màu nâu sẫm, đứt quãng hay không đứt quãng.
Có thể căn cứ vào những đặc điểm triệu chứng trên để phát hiện bệnh. Tuy
nhiên, nhiều khi vết bệnh quá cũ hoặc biến đổi quá nhiều theo giống và điều
hiện bên ngoài, nhất là ở mạ do vậy có thể nhầm lẫn với những hiện tượng khô
đầu lá sinh lý [12].
Vi khuẩn gây bệnh bạc lá đã được nhiều tác giả nghiên cứu và đã từng
được đặt nhiều cái tên khác nhau:
- Pseudomonas oryzae Uyeda et Ishiyama hoặc PhytomanasryzaeMagrou
- Xanthomonas campeitris p.v. oryzae
- Xanthomonas kresekSchure
- Xanthomonas oryzae (Ishiyama) Dowson
Hiện nay vi khuẩn này được biết đến với cái tên Xanthomonas oryzae.
Pv.oryzae (Ishiyama).
Về nguồn bệnh bạc lá, các tác giả Nhật Bản cho rằng nguồn bệnh tồn tại
chủ yếu trên một số cỏ dại họ Hoà thảo, nói cách khác một số cỏ dại là ký chủ
phụ của vi khuẩn X.oryzae. Ở Việt Nam, phát hiện thấy vi khuẩn gây bệnh trên

lúa và trên các ký chủ cỏ dại, tàn dư rơm rạ của cây bệnh, lúa chét, cỏ môi, cỏ
lồng vực, cỏ gừng bò [9].
Ở mỗi vùng khác nhau có sự khác nhau về thành phần và số lượng chủng
X.oryzae: Nhật Bản đã xác định được 5 chủng, Philippine đã xác định được 6
chủng, Indonesia đã xác định được 9 chủng, miền Bắc Việt Nam đã xác định
được 4 chủng với nhiều Isolates. Có nhiều yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến sự
phát sinh phát triển của bệnh. Trong đó, ẩm độ và lượng mưa là hai yếu tố quyết
định cho sự phát sinh phát triển của bệnh bạc lá, lượng mưa lớn và nhiều kèm
theo gió bão không những làm tổn thương đến lá khiến vi khuẩn dễ dàng xâm
nhập mà còn tạo điều kiện cho vi khuẩn sinh sản nhanh, tạo nhiều giọt dịch vi
khuẩn và lây lan nhanh chóng.
Bệnh bạc lá phát sinh phát triển mạnh ở vụ mùa các tỉnh phía Bắc. Bệnh
phát triển, lây lan nhanh trong điều kiện nhiệt độ 26 - 29°C, ẩm độ 90 %, đặc
biệt khi có mưa to và gió lớn làm rập nát lá lúa tạo thuận lợi cho bệnh truyền lan
[15]. Bởi vậy, vụ mùa bệnh thường gây tác hại nặng hơn vụ xuân. Vụ chiêm
xuân bệnh phát triển mạnh vào tháng 5 - 6, còn vụ mùa là tháng 8 - 9 khi có
nhiều mưa bão gây tổn thương cho lá lúa. Nhìn chung, bệnh phát triển mạnh
nhất vào giai đoạn lúa làm đòng đến chín sữa vì đây là giai đoạn lúa mẫn cảm
15


nhất với bệnh bạc lá.
Phân bón và thời kỳ bón cũng là yếu tố ảnh hưởng rõ rệt đến sự phát sinh
phát triển của bệnh. Lượng đạm bón lớn làm thân lá phát triển mạnh, cây mềm
yếu và dễ bị tổn thương nên dễ bị nhiễm bệnh. Bón sớm, tập trung sẽ giảm khả
năng bị bệnh hơn so với bón muộn, rải rác. Bón đạm cân đối với lân và kali
cũng làm giảm khả năng nhiễm bệnh. Tuy nhiên, nếu bón quá nhiều đạm (>120
kg N/ha) thì bón thêm lân và kali cũng không còn tác dụng.
Đất màu mỡ nhiều chất hữu cơ thì bệnh phát triển hơn ở chân đất cằn cỗi.
Những nơi đất chua, ngập úng, nhiều mùn, lúa bị che bóng bệnh cũng phát triển

mạnh hơn.
Giống cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh phát triển của bệnh
bạc lá. Các giống lúa cũ, lúa địa phương nhiễm bệnh nhẹ hơn so với các giống
lúa nhập nội có thời gian sinh trưởng ngắn. Theo điều tra của Viện bảo vệ Thực
vật, các giống lúa lai Trung Quốc nhập nội từ năm 1993 - 1997 hầu hết đều bị
nhiễm bệnh bạc lá với mức tỷ lệ bệnh 50 - 80%, cấp phổ biến là 5 - 7, nếu bệnh
nặng năng suất giảm 20 - 50%.
Theo Viện bảo vệ Thực vật việc cải tiến chế độ canh tác như: sử dụng phân
bón hợp lý, đảm bảo thời vụ gieo cấy, chế độ nước tưới hợp lý và sử dụng giống
chống chịu bệnh bạc lá được coi là những biện pháp hữu hiệu trong phòng
chống bệnh này. Trong đó, việc sử dụng giống chống chịu bệnh được coi là biện
pháp hàng đầu và có hiệu quả nhất để phòng trừ bệnh bạc lá lúa. Bệnh xuất hiện
ở tất cả các vùng trồng lúa trên thế giới, tuy có hình thức sinh sản đơn giản
nhưng vi khuẩn bạc lá vẫn luôn chịu ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh dẫn
đến cấu trúc di truyền thay đổi, từ đó tạo ra rất nhiều bệnh cùng tồn tại trên đồng
ruộng [27].Nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi cấu trúc di truyền của vi khuẩn là:
- Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không hợp lý, việc sử dụng một loại thuốc
với liều lượng lớn và liên tục trên một ruộng sản xuất đã gây hiện tượng nhờn
thuốc và hình thành nòi mới kháng lại loại thuốc trên.
- Công tác nhập nội giống cây trồng thực hiện hậu kiểm dịch không chặt
chẽ đã tạo điều kiện cho vi khuẩn tồn tại trên hạt giống di chuyển từ vùng này
sang vùng khác, tạo ra sự đa dạng nòi vi khuẩn gây bệnh.

16


- Hình thức canh tác đa dạng, trồng nhiều giống lúa khác nhau (bao gồm cả
lúa thường và lúa lai) trên một vùng rộng lớn trồng lúa đã tạo ra môi trường ký
chủ phong phú, là điều kiện hình thành nên nhiều nòi vi khuẩn.
Ngoài ra, điều kiện thời tiết thay đổi với những diễn biến phức tạp cũng là

một nguyên nhân gây ra hiện tượng này. Do vậy, việc chọn giống chống bệnh
bạc lá là rất khó. Những năm 80 của thế kỷ XX, Viện nghiên cứu lúa Quốc tế đã
xác định bản chất di truyền tính chống bệnh là do gen quy định. Điều này được
khẳng định chắc chắn nhờ vào những nghiên cứu của các nhà khoa học cùng
những kỹ thuật hiện đại.
Tính kháng của cây trồng là khả năng của cây làm giảm sự sinh trưởng và
phát triển của ký sinh sau khi có sự tiếp xúc của ký sinh với ký chủ được khởi
phát. Trong tính kháng của cây trồng có tính kháng dọc (kháng chuyên nòi) do
đơn gen kiểm soát và tính kháng ngang (kháng nhiều nòi) do một hoặc đa gen
quyết định. Giải thích cơ chế kháng, tác giả Flor (1956) đã đưa ra thuyết “gen
đối gen”: mỗi một gen quy định tính kháng của ký chủ thì có một gen đặc thù
quy định tính gây bệnh của ký sinh, trước hay sau thì nó cũng thắng gen của ký
chủ và cây trồng tiếp tục tiến hoá [17].Khi nghiên cứu bệnh bạc lá người ta nhận
thấy hiện tượng ban đầu giống biểu hiện tính kháng rất tốt ở một vùng trồng
nhưng sau đó một vài năm thì giống này lại trở nên nhiễm bệnh - người ta gọi
đây là sự phá vỡ tính kháng (breakdown of resistance) của một giống mà nguyên
nhân là sự xuất hiện của chủng vi khuẩn mới có độc tính cao hơn. Để kiểm soát
sự phá vỡ tính kháng, một vài chiến lược chọn tạo giống đã được đề xuất như
sau: Tổ hợp tính kháng ngang từ tính kháng dọc bằng cách: Sử dụng giống nhiều
dòng (multiline) bao gồm một hỗn hợp các dòng đẳng gen, mỗi dòng có một gen
kháng dọc khác nhau nhưng đồng nhất về thời gian sinh trưởng, hình thái và các
thuộc tính khác; sử dụng luân chuyển các giống có các gen kháng dọc khác
nhau. Sự luân chuyển có thể diễn ra theo không gian hay theo thời gian; tập hợp
một lượng đủ lớn các gen kháng dọc trong một giống đơn. Thực hiện chiến lược
này, nhà chọn giống cần có thông tin chính xác về nguồn bệnh cũng như thông
tin về sự di truyền tính kháng của vật liệu tạo giống [28].
2.4.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống kháng bệnh bạc lá trên thế giới
Năm 1961, Nishimura nghiên cứu về gen kháng bệnh, trong nghiên cứu
Nishimura đã tìm ra tính kháng bạc lá do một gen trội kiểm soát . Năm 1965,
Kuhara và cộng sự đã nhận xét gen kháng bệnh bạc lá được kiểm soát bởi một

gen trội không hoàn toàn [21] Ezuka và Horino 1974 đã cho rằng gen kháng bạc
17


lá được kiểm soát bởi một gen lặn và đối với giống DZ192 gen kháng bệnh được
kiểm soát bởi 2 gen lặn [16].
Sidhu và cộng sự (1978) đã phân tích 74 giống lúa trồng và tìm ra 3 giống
DV85, DV86 và DZ275 mang một gen lặn là xa5 có tính kháng tốt như các gen
trội [32]. Quy mô rộng lớn và lâu dài của các giống lúa trồng với một gen đơn
có thể phát sinh mầm bệnh gây bệnh trở lại và làm cho tính kháng của đơn gen
kháng giảm dần. Như vậy nhóm gen kháng có thể làm cản trở sự xâm nhiễm của
vi khuẩn bằng nhóm gen kháng đặc hiệu xa5, xa13 và Xa21 trong lúa. Ở quần
thể vi khuẩn có khả năng phát sinh những biến đổi chất độc từ hai hoặc nhiều
nhóm nòi mới đã làm ảnh hưởng đến nhóm gen kháng đặc hiệu. Khi chúng ta sử
dụng một gen đơn trội, nhóm gen kháng đặc hiệu đã được sử dụng trong phương
pháp chọn giống từ sử dụng đơn gen trội đến một nhóm gen kháng đặc hiệu.
Như vậy khi sử dụng nhiều gen kháng trong một giống lúa sẽ tạo nên tính kháng
ngang ổn định, trên quy mô rộng hơn so với khi chúng ta sử dụng một gen
kháng đơn lẻ [35].
Những năm 80 của thế kỷ XX, Viện nghiên cứu lúa Quốc tế đã xác định
bản chất di truyền tính chống bệnh là do gen quy định. Điều này được khẳng
định chắc chắn nhờ vào những nghiên cứu của các nhà khoa học cùng những kỹ
thuật hiện đại. Tính kháng của cây trồng là khả năng của cây làm giảm sự sinh
trưởng và phát triển của ký sinh sau khi có sự tiếp xúc của ký sinh với ký chủ
được khởi phát. Trong tính kháng của cây trồng có tính kháng dọc (kháng
chuyên nòi) do đơn gen kiểm soát và tính kháng ngang (kháng nhiều nòi) do một
hoặc đa gen quyết định.
Hiện nay trong nghiên cứu đã sử dụng tới 10 dòng đẳng gen (dòng chỉ thị)
là: IRBB1, IRBB2, IRBB3, IRBB4, IRBB5, IRBB7, IRBB10, IRBB11,
IRBB14, IRBB21 chứa lần lượt các gen đơn chống bệnh Xa1, Xa2, Xa3, Xa4,

xa5, Xa7, Xa1, Xa11, Xa14, Xa21. Tại Viện nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI phát
hiện gen kháng bệnh bạc lá Xa21 ở loài lúa dại Oryzae longistaminata[20].Khác
với sự nhận diện của một gen khác, gen trội Xa21 kháng toàn bộ các chủng bạc
lá tại Ấn Độ và Philippin khi thử kiểm tra tính kháng bệnh [34], [18].
Shiping Wang, Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia, Wuhan, Trung
Quốc, nghiên cứu genlặn xa-13 theo phương pháp dòng hóa gen trên bản đồ
(map-based cloning). Alen trội Xa-13 cho thể hiện thông qua chiến lược nghiên
cứu RNAi. Tiến hành chuyển nạp gen được dòng hóa vào cây lúa bình thường.
Tất cả cây lúa biến đổi gen đều có hiện tượng ức chế thể hiện alen trội Xa-13 và
nó thể hiện tính kháng bệnh bạc lá. Các tác giả cũng ức chế gen lặn xa-13 bằng
18


RNAi, cây chuyển gen kháng bệnh hơn cây bình thường. Phân tích so sánh
chuỗi trình tự gen cho thấy có sự khác biệt rất lớn giữa xa-13 và Xa-13 tại vùng
“promoter”. Kết qủa khẳng định rằng Xa-13 là một regulator âm tính của tính
kháng bệnh bạc lá [30].
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các phương pháp chỉ thị phân tử, một
quy trình công nghệ chọn giống đã được ra đời, đó là quy trình chọn tạo giống
nhờ chỉ thị phân tử (Marker- Assisted Selection) (MAS). Thông thường, trong
quy trình chọn tạo giống truyền thống, người ta đưa nguồn gen mới có tính trạng
mong muốn vào một giống khác bằng phương pháp hồi giao qua 5 - 6 thế hệ,
hoặc chọn lọc cá thể trong quần thể phân ly từ thế hệ F2 đến thế hệ tiếp theo.
Mỗi gen chính thường chỉ kháng được với một chủng gây bệnh hoặc nòi gây hại
nào đó, do vậy nếu quy tụ được vài gen kháng vào một dòng hoặc giống lúa thì
sẽ tạo ra được một dòng lúa kháng được nhiều chủng gây bệnh hoặc nhiều nòi
gây hại. Như vậy muốn tạo ra giống lúa kháng bền vững đối với dịch hại, người
ta phải đưa một vài gen kháng hiệu quả cao vào genome đích. Đối với bệnh bạc
lá, các gen Xa4, Xa5, Xa7 và Xa21[20], [23]được các chuyên gia lưu tâm nhất vì
các gen này khi tổ hợp cùng với nhau có phổ kháng rộng. Tại Ấn Độ, việc quy

tụ nhiều gen kháng vào cùng một tổ hợp gen đã được quan tâm và tạo ra được
các dòng mang nhiều gen kháng làm nguôn vật liệu tốt để chuyển tổ hợp gen
này vào các giống lúa thương mại tăng sức kháng bạc lá của các giống, dòng
NH56 mang 4 gen (Xa4, Xa5, Xa7 và Xa21) [30]. Trong chương trình lúa lai tại
Trung Quốc, việc quy tụ các gen kháng bệnh vào các dòng phục hồi để tăng tính
kháng của lúa lai cũng được quan tâm đặc biệt các gen Xa7, Xa21 đã được quy
tụ vào giống lúa Minhhue 63 [24].
Bên cạnh các ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống bạc lá, ngày
nay một công nghệ hiện đại cũng được ứng dụng mạnh mẽ trong việc chọn tạo
giống lúa kháng bạc lá đó là công nghệ gen. Trong gần một thập kỉ trở lại đây,
nhiều giống lúa kháng bệnh bạc lá đã được chọn tạo bằng các phương pháp hiện
đại khác nhau như dùng súng bắn gen (bombardment) [29], [35] chuyển gen
thông qua vi khuẩn Agrobacterium [37]. Hai tác giả Rashid (1996) và Zhang
(1999) đã công bố việc chuyển gen Xa21 vào phôi ở dạng huyền phù nhờ súng
bắn gen giúp tạo ra tính kháng cho lúa đối với vi khuẩn Xanthomonas oryzae
gây bệnh bạc lá [29], [35]Zhang và cộng sự 2006 đã thành công trong việc
chuyển gen Xa21 vào giống lúa IR64, IR72 thuộc nhóm Indica bằng phương
pháp sử dụng súng bắn gen và đã tạo được các dòng Minghui 63 và BG90-2 có
khả năng kháng cao với bệnh bạc lá [34].

19


2.4.3. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống kháng bệnh bạc lá ở Việt Nam
Ở Việt Nam, theo nghiên cứu của Phan Hữu Tôn, 2004 đã phân lập và xác
định được ở miền Bắc Việt Nam có 10 chủng đang tồn tại[14].Gần đây, trong
nghiên cứu về bệnh bạc lá ở 15 tỉnh miền Bắc Phan Hữu Tôn 2004, đã nhận
thấy các nhóm chủng Xoo thường xuất hiện đan xen, ở một địa phương có thể
xuất hiện nhiều nhóm chủng, trái lại một nhóm chủng có thể hiện diện ở nhiều
địa phương. Trên một vết bệnh đôi khi có thể tồn tại một hoặc một số chủng vi

khuẩn nhất định [14].
Hiện nay, đã có 30 gen kháng được phát hiện, trong đó có 21 gen trội và 9
gen lặn [15]. Từ các kết quả nghiên cứu trong nước, bước đầu có thể khẳng định
các gen Xa3, Xa4, xa5, Xa7, Xa10, Xa13, Xa14 là các gen kháng thường có mặt
trên các giống lúa địa phương ở Việt Nam. Các gen kháng xa5, Xa7, Xa21 là các
gen có ý nghĩa quan trọng trong việc chọn tạo giống lúa kháng bệnh, bởi chúng có
khả năng kháng được hầu hết các chủng vi khuẩn phổ biến của Việt Nam [13].
Theo kết quả nghiên cứu của Bùi Trọng Thuỷ (2004) các gen đơn trội Xa7,
Xa21 và gen lặn xa5 có phản ứng kháng (R), kháng vừa (M) với tất cả 10 chủng
vi khuẩn X. oryzae gây bệnh bạc lá ở miền Bắc Việt Nam [13].Đây là ba gen Xa
- gen kháng rất có ý nghĩa trong việc sử dụng lai tạo, chọn lọc các giống lúa
chống bệnh bạc lá. Gen Xa4 kháng được các chủng Y3,Y4, Y5 và Y7. Gen Xa3
có phản ứng kháng (R) chủng Y1. Gen Xa10 kháng được chủng Y2 và kháng
vừa (M) chủng Y3.
Sự khác biệt lớn của các nhóm gen kháng bao gồm IRBB7, IRBB5, IRBB4
và IRBB21. IRBB7 kháng được các chủng nổi bật, IRBB5 kháng được hầu hết
các chủng đại diện. Kết quả nghiên cứu các dòng đẳng gen thu được các dòng
chứa gen Xa7, xa5 chống được hầu hết các chủng phân lập, tiếp đến Xa21, Xa4.
Kết quả cho thấy vai trò quan trọng của việc sử dụng các gen này trong chương
trình chọn giống lúa chống bệnh bạc lá cho miền Bắc Việt Nam . Như vậy khi
chúng ta cần sử dụng gen trội Xa7, Xa21 có mặt trong dòng bố hoặc mẹ, con lai
F1 sẽ được thừa hưởng tính kháng bệnh 100%. Trường hợp sử dụng gẹn lặn xa5
sẽ dùng trong chọn tạo giống lúa thuần [13].
Những nghiên cứu về đa dạng vi khuẩn Xoo tại miền Bắc Việt Nam cho
đến nay vẫn thường chỉ sử dụng phương pháp lây nhiễm nhân tạo trên các dòng
lúa đẳng đơn gen (gen kháng bệnh bạc lá). Kết quả là có thể thiết lập được một
phổ kháng nhiễm và dựa vào đây, các tác giả phân tích sự đa hình của các mẫu
vi khuẩn, phân lập chúng vào những nhóm chủng có biểu hiện kháng nhiễm
20

khác nhau đối với các dòng đẳng đơn gen. Còn những nghiên cứu về đa dạng vi
khuẩn Xoo ứng dụng chỉ thị phân tử ADN thực thụ thì gần như chưa được tiến
hành hoặc mới chỉ sử dụng chỉ thị phân tử để xác định vi khuẩn Xoo.
Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của các giống lúa Việt Nam, Lại Văn
E và cs., 1999 đã thu thập 40 dòng vi khẩn kháng bệnh bạc lá khác nhau của
Việt Nam. Dựa trên tính gây bệnh cho bộ chỉ thị IRBB1, IRBB2, IRBB3,
IRBB 4, IRBB5, IRBB7, IRBB8, IRBB10, IRBB11,IR 24, IR20, Kinmaze, TN1
và BJ1. Các dòng chỉ thị được chia ra thành 7 nhóm khác nhau. Trong 3 giống
chỉ thị IRBB5,IRBB7 và BJ1 có phản ứng kháng đối với tất cả các dòng vi
khuẩn IRBB8 kháng đối với 37 dòng vi khuẩn. IRBB3 kháng với 36 dòng vi
khuẩn. IRBB2, IRBB11, Kimaze và TN1 có phản ứng nhiễm đối với tất cả các
dòng. Những giống chỉ thị còn lại kháng đối với 1 số dòng, những dòng thuộc
vào nhóm gây bệnh chính hiện diện trên hầu hết các vùng trồng lúa của Việt
Nam. Phần lớn các giống lúa triển vọng cho thấy có phản ứng nhiễm với tất cả
các dòng khuẩn thu thập. Tuy nhiên một vài giống lúa của đồng bằng sông Cửu
Long lại kháng đối với các dòng khuẩn ở phía Bắc Việt Nam [22].
Nghiên cứu đa dạng tập đoàn giống lúa có tính khác nhau với bệnh bạc
lábằng kĩ thuật RAPD, tác giả Đinh Thị Phòng đã sử dụng 21 mồi ngẫu nhiên
với 36 giống lúa thu được tổng số 392 phân đoạn ADN được nhân lên. Tất cả 21
mồi RAPD đều cho tính đa hình. Sự sai khác về hệ số tương đồng di truyền giữa
các giống khoảng 22% - 64 %. Có tổng số 36 giống lúa có tính kháng bệnh bạc
lá khác nhau có thể sử sử dụng như là những nguyên liệu để xác định nhóm gen
kháng của từng giống lúa làm cơ sở trong nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng
bệnh bạc lá có năng xuất chất lượng cao [7]. Nghiên cứu của của Hoàng Đình
Đình và cs., 2008 về việc đánh giá sơ bộ kiểu kí sinh các mẫu li trích vi khuẩn
Xanthomonas oryzae pv oryzaevùng Đồng Bằng Sông Cửu Long kết quả cho
thấy 41 mẫu vi khuẩn thuần cho phản ứng gây bệnh trên bộ chỉ thị 10 gồm dòng
đẳng gen chứa 10 gen kháng bệnh khác nhau. Kết qủa phản ứng của các mẫu vi
khuẩn này trên 10 gen kháng cho ra tính kháng nhiễm rất khác biệt. Gen xa5 có

hiệu lực kháng bệnh cao nhất, kế đến là Xa7,Xa21 và xa13. Sáu nòi sinh lý đã
được xác định và cho thấy chúng phân bố khác nhau trên các tỉnh vùng ĐBSCL.
Nòi A, E và F phổ biến nhất và có xuất hiện gây hại ở từ 6 đến 8 tỉnh trong toàn
vùng, trong khi nòi B, C và D xuất hiện ở từ 3 đến 5 tỉnh trong vùng [19].
Nguyễn Thị Pha và cs., 2004 sử dụng các chỉ thị STS (RG556, RG136,
pTA248..), SSR (RM21, RM114, RM122, RM164, RM190) để phát hiện các
gen Xa21, xa5, xa13 trên giống các giống lúa địa phương và bố mẹ lai (Lã Vinh
Hoa và cs., 2010) đã sử dụng các chỉ thị Npb 181, P3 và RG 556 để phát hiện ra
21


các gen Xa4, Xa7, xa5 tương ứng với 150 mẫu giống thu được từ các địa
phương ở miền Bắc Việt Nam
Vũ Hồng Quảng và cs., 2011 đã thành công sử dụng các chỉ thị RM5509 và
pTA248 để phát hiện gen kháng bạc lá tương ứng ở xa7, xa21 ở các dòng bố mẹ
9311BB, D42BB, R308BB. Chỉ thị phân tử liên kết chặt với các gen Xa21,Xa7:
pTA248, RM5509 tương ứng đã được sử dụng để phát hiện các gen này trên 3
dòng bố 9311BB, D42BB, R308BB. Kết quả kiểm tra cho thấy: dòng bố
R308BB có 90% số cá thể của mang gen kháng Xa21 đồng hợp tử, 10% số cá
thể mang gen dị hợp tử; dòng bố D42BB có 10% số cá thể mang gen kháng dị
hợp tử, dòng bố 9311BB có 100% số cá thể mang gen Xa7 và tất cả các cá thể
này đều đồng hợp tử về gen Xa7 [8].
Trong công tác chọn tạo giống, chiến lược chọn tạo giống lúa chống bệnh
bạc lá ở Miền Bắc của Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội dùng phương pháp
thu thập mẫu bệnh, ứng dụng công nghệ sinh học để phân lập, nuôi cấy và phân
biệt gen kháng bệnh bằng PCR đã xác định 16 chủng vi khuẩn Xanthomonas
oryzea gây bệnh khác nhau. Các dòngchỉ thị IRBB5 (Xa5), IRBB7 (Xa7),
IRBB21 (Xa2) có tính kháng đa số cácchủng vi khuẩn gây bệnh.
- Áp dụng chỉ thị phân tử để chọn giống lúa kháng bệnh bạc lá của Viện
nghiên cứu lúa Đồng bằng sông Cửu Long dùng phương pháp chỉ thị marker kết

hợp với chọn giống truyền thống, thanh lọc và đánh giá kiểu hình, kiểu gen các
giống lúa mùa địa phương xác định gen kháng bạc lá Xa5, Xa13 trên nhiểm sắc thể
số 5, 8 và việc liên kết các gen mục tiêu làm tăng tính kháng rộng của giống lúa.
- Phan Thanh Tùng và nhóm tác giả Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội,
sử dụng 11 mẫu vi khuẩn ở miền Bắc Việt Nam, được phân lập bằng phương
pháp lây nhiễm nhân tạo và 9 isolate mới được thu thập vào vụ mùa 2007 ở một
số vùng tại miền Bắc Việt Nam (ký hiệu 2, 4, 5...); 11 dòng lúa đẳng đơn gen
(gen kháng bệnh bạc lá), 1 giống đối chứng mẫn cảm là IR24. Ngoài phương
pháp nghiên cứu và phân lập, tác giả còn sử dụng phương pháp nuôi cấy vi
khuẩn; chiết tách ADN tổng số và xác định Xoo bằng PCR; xác định đa dạng di
truyền Xoo, lây nhiễm nhân tạo. Gần đây nhất, các nhà chọn tạo giống của
Trường Đại học Nông nghiệp I đã thành công trong việc chuyển gen Xa21 vào
giống lúa Bác ưu 903 nhập từ Trung Quốc, có năng suất cao và đặc biệt có khả
năng kháng bệnh bạc lá rất tốt.
Tại Viện Di truyền Nông Nghiệp, tác giả Vũ Đức Quang và nhóm tác giả
đã thu thập được một số giống nhận gen trong các tổ hợp lai, dòng NILs mang
đơn gen kháng Xa21; Xa4; Xa5; Xa7, chọn được 15 nòi vi khuẩn có độc tính
cao và đánh giá được một số đặc tính nông học của các mẫu giống [39].
22


Phần 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Nội dung nghiên cứu
So sánh một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển và khả năng thích ứng của
các giống lúa tham gia thí nghiệm.
- Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các giống lúa thí nghiệm.
- Đánh giá khả năng chống chịu bệnh bạc lá và một số sâu bệnh hại khác
của các giống lúa thí nghiệm.
- Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất.

- Chọn được giống có tiềm năng về năng suất chất lượng phù hợp với điều
kiện sản xuất của địa phương.
3.2. Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu là tập đoàn 16 giống lúa mang gen kháng bệnh bạc lá
do viện lúa IRRI cung cấp và giống HT1 (giống trồng phổ biến tại địa phương)
làm giống đối chứng.
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

Bảng 3.1: Ký hiệu tên các giống lúa thí nghiệm
Ký hiệu giống
Tên giống
IR27
IRBB64 2013DS
IR28

IRBB65 2013DS
IR29
IRBB66 2013DS
IR30
IRBB24 2013DS
IR31
IRBLA-A
IR32
IRBLA-C
IR33
IRBLI-F5
IR34
IRBLKS-F5
IR37
IRBLKP-K60
IR39
IRBLZ-Fu
IR41
IRBLZT-T
IR42
IRBLTA-K1
IR43
IRBLTA-CT2
IR79
IRBLTa2-IR64 [C0] IR93325
IR80
IRBLTa2-Pi [C0] IR93323
IR82
IRBLTa-Me [C0] IR93324

3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Bố trí thí nghiệm
- Cách bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp của
23


IRRI: tuần tự không nhắc lại, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 2m 2. Mỗi giống lúa
thí nghiệm cấy 2 hàng, hàng cách hàng 20cm, xen kẽ giữa hai giống lúa thí
nghiệm là 2 hàng giống đối chứng HT1. Trong quá trình trồng không sử dụng
thuốc hóa học để phòng trừ bệnh nhằm đánh giá chính xác khả năng kháng bệnh
của các giống lúa.
Bảo vệ

Đối chứng

Hình 3.1. Cách bố trí thí nghiệm
- Số lượng giống tham gia: 16 giống
- Phương thức gieo sạ: Gieo mạ, cấy một dảnh, cấy mạ khoảng 30 ngày tuổi
- Khoảng cách cấy: 12 x 20 cm
3.3.2. Địa điểm nghiên cứu
Thí nghiệm bố trí trên chân đất hai vụ, có thành phần thịt trung bình và chủ
động tưới tiêu. Tại thị trấn Sịa-huyện Quảng Điền
3.3.3. Quy trình kĩ thuật áp dụng
Thưc hiện theo quy chuẩn quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá
trị sử dụng của giống lúa:
- Thời vụ: Vụ Đông Xuân 2015
- Làm đất: Cày, bừa, đảm bảo độ nhuyễn, độ bằng, vệ sinh đồng ruộng, giữ
nước, tiến hành chia ô thí nghiệm.
24

- Bón phân: Phân bón cho một ha: 100kg NPK + 105 P2O5 + 60 kg K2O,
Phân chuồng hoai mục 8 tấn/ha.
- Cách bón:
+ Bón lót 100% lượng phân chuồng và lượng phân lân và 20% lượng phân N.
+ Bón thúc:
sThúc 1 (khi lúa bén rễ hồi xanh, khoảng 5-7 ngày sau cấy): 40% lượng
phân N.
sThúc 2 (sau lần 1 từ 10-12 ngày): 20% lượng phân N, 50% lượng phân K2O.
sThúc 3 (Trước trỗ 17-22 ngày): 20% lượng phân N, 50% lượng phân K2O.
- Tưới tiêu: Từ khi cấy đến kết thúc đẻ nhánh giữ mực nước trên ruộng 3-5
cm kết hợp rút nước phơi ruộng, các giai đoạn sau giữ mực nước không quá 10cm.
- Làm cỏ, sục bùn: Làm hai lần. Lần 1 khi lúa bén rễ hồi xanh và lần 2 sau
lần 1 từ 10-12 ngày.
- Phòng trừ sâu bệnh: Định kì theo dõi
- Thu hoạch:
Thu hoạch khi có khoảng 85 đến 90% số hạt trên bông đã chín. Trước khi
thu hoạch mỗi giống lấy mẫu 10 khóm để đánh giá các chỉ tiêu trong phòng.
Thu hoạch riêng từng ô, phơi hoặc sấy đến khô. Xác định độ ẩm hạt
bằng máy đo độ ẩm hoặc sấy và cân khối lượng (kg/ô), sau đó quy đổi ở độ
ẩm hạt 14%.
Có thể tính năng suất ô theo phương pháp lấy mẫu tươi như sau: Làm sạch
hạt và cân thóc tươi từng ô. Lấy 1000g mẫu thóc tươi mỗi ô, phơi hoặc sấy đến
khô. Xác định độ ẩm hạt bằng máy đo độ ẩm hoặc sấy và cân khối lượng (kg/ô),
sau đó quy đổi ở độ ẩm hạt 14%
Năng suất của ô = Tỷ lệ khô/tươi của mẫu (%) x khối lượng thóc tươi của ô (kg/ô).
3.4. Chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi
Theo giõi trên 10 cây định trước ở mỗi ô, theo dõi định kì 7 ngày/1 lần.

25