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

PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây lúa là cây lương thực quan trọng trên thế giới, là một trong ba cây
lương thực chính. Hiện tại có hơn 65% dân số thế giới sử dụng lúa gạo làm
cây lương thực, phổ biến là các nước Châu Á, với mức tiêu thụ hàng năm 180200kg/đầu người. Vì vậy ở những nước sử dụng lúa gạo làm cây lương thực,
việc phát triển cây lúa được coi là một chiến lược quan trọng trong nền sản
xuất nông nghiệp.
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên rất thích hợp
cho cây lúa phát triển. Từ lâu, cây lúa đã trở thành cây lương thực chủ yếu và
có ý nghĩa quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Để từ một nước nông
nghiệp lạc hậu trở thành nước xuất khẩu gạo thứ hai thế giới thì ngoài những
điều kiện tự nhiên thuận lợi cùng kinh nghiệm sản xuất lúa nước từ lâu đời
của người dân cần phải kể đến sự phát triển vượt bậc về khoa học nông nghiệp
trong đó, công tác giống và bảo vệ thực vật chiếm một vị trí hết sức quan
trọng. Tuy nhiên, một trong những nguyên nhân cơ bản làm giảm năng suất và
sản lượng lúa hàng năm là sâu bệnh. Trong đó, bệnh bạc lá lúa do vi khuẩn
Xanthomonas oryzae gây hại nặng ở cả lúa nếp và lúa tẻ. Theo số liệu thống
kê của cục bảo vệ thực vật những năm gần đây, bệnh bạc lá làm giảm sản
lượng trung bình từ 6 - 60% năng suất lúa hàng năm. Tại Việt Nam, có 64.000
ha bị nhiễm bệnh này tại 22 tỉnh trong năm 2004 [ ]. Vụ mùa 2010, bệnh bạc
lá đã làm giảm 15% năng suất, giảm 7,8 tạ/ha. Cá biệt một số hộ dân chỉ thu
được 60 - 90kg/ sào vụ mùa do bệnh bạc lá. Hại chủ yếu trên các giống
nhiễm, sau các đợt mưa dông. Diện tích nhiễm 5.398 ha, nặng 1.806 ha, mất
trắng 349 ha, tỷ lệ nhiễm trung bình từ 7 - 15%, nơi cao từ 25 - 40%, tập trung
chủ yếu ở các tỉnh Nam Định, Lào Cai, Sơn La, Hưng Yên [27]. Theo số liệu
của trạm bảo vệ thực vật huyện Hưng Nguyên (Nghệ An), trên đồng ruộng đã
gây hại 200 ha. Tác hại chủ yếu của bệnh là làm cho lá lúa mà đặc biệt là lá
đòng sớm tàn, nhanh chóng khô chết, bộ lá sơ xác, ảnh hưởng tới quang hợp
dẫn đến tỉ lệ hạt lép cao, năng suất giảm sút rõ rệt.
Hiện nay, trong sản xuất đại trà ở các địa phương, tỷ lệ giống lúa nhiễm
bệnh bạc lá rất cao, thời tiết thuận lợi cho vi khuẩn gây bệnh phát triển. Đến

nay, chưa có thuốc đặc trị bệnh bạc lá lúa, một số thuốc trong danh mục chỉ sử
dụng để phòng là chính và hiệu quả thường không cao. Giải pháp quan trọng
1


nhất là để chủ động phòng, chống bệnh bạc lá lúa là sử dụng giống lúa chịu
bệnh và áp dụng các biện pháp canh tác.
Để đáp ứng yêu cầu nói trên ngoài việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật
thâm canh tốt thì việc đánh giá các giống lúa nhập nội mới sinh trưởng, phát
triển, kháng được bệnh bạc lá lúa và cho năng suất cao thích ứng với điều kiện
của vùng để thay thế những giống lúa cũ đã bị thoái hóa đang là một vấn đề
cần sự quan tâm và đầu tư thỏa đáng.
Để góp phần giải quyết những vấn đề nêu trên, chúng tôi tiến hành thực
hiện nghiên cứu đề tài: "Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng
suất của tập đoàn giống lúa nhập nội kháng bệnh bạc lá tại Thừa Thiên
Huế"
1.2.

Mục tiêu của đề tài

Tuyển chọn ra được những giống lúa kháng bệnh bạc lá sinh trưởng phát
triển tốt, có năng suất cao, chất lượng tốt để đưa ra sản xuất đại trà, nhằm thay
thế cho những giống lúa đã bị thoái hóa.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Khẳng định vai trò của việc sử dụng giống kháng trong chương trình
quản lý dịch hại tổng hợp (IPM).
- Xác định tính kháng bạc lá và khả năng thích ứng của tập đoàn giống
lúa mới tại địa bàn Thừa Thiên Huế.
- Tạo tiền đề cho việc nghiên cứu, đánh giá các giống lúa kháng bạc lá

có triển vọng trong điều kiện sinh thái của địa phương.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Chọn lọc giống kháng thích nghi với điều kiện Thừa Thiên Huế, từng
bước góp phần thúc đẩy quá trình chuyển đổi cơ cấu giống lúa thích hợp, dần
dần thay thế và xóa bỏ các giống đã thoái hóa tại địa phương
- Cung cấp kết quả về khả năng kháng bạc lá của giống và diễn biến các
loại sâu bệnh hại chính trên lúa.
- Giúp người nông dân hiểu được lợi ích của việc sử dụng giống kháng
trong quản lý tổng hợp bệnh bạc lá ở lúa.
- Làm cơ sở nghiên cứu và sử dụng giống kháng bạc lá trên địa bàn miền
Trung – những nơi thường xuyên xuất hiện dịch bệnh đặc biệt là bạc lá.
1.4. Yêu cầu của đề tài
- Nắm được diễn biến thời tiết khí hậu Thừa Thiên Huế vụ Đông Xuân
2015.
- Nắm được tình hình gây hại của bệnh bạc lá lúa cũng như các đối
tượng sâu bệnh gây hại trên đồng ruộng.
2


- Nắm được quy trình sản xuất lúa của ruộng thí nghiệm.

3


PHẦN 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của vấn đề nghiên cứu
2.1.1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu
Giống cây trồng nói chung và giống lúa nói riêng trong sản xuất chưa bao
giờ đáp ứng đủ cho nhu cầu sản xuất, hầu hết các nước trên thế giới đều nghiên
cứu giống. Viện nghiên cứu lúa quốc tế International Rice Research Institute

(IRRI) đã có chương trình nghiên cứu lâu dài về lúa, các vấn đề về chọn giống,
tạo giống nhằm đưa ra những giống có đặc trưng chính như: thời gian sinh
trưởng, tính chống bệnh, sâu hại, chất lượng gạo, tính mẫn cảm với quang chu kỳ
thích hợp nhất với những vùng trồng lúa khác nhau.
Mỗi vùng có điều kiện tiểu khí hậu đặc trưng, do đó cần có bộ giống tốt phù
hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của địa phương. Các giống lúa khác
nhau có khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái, thổ nhưỡng ở mỗi vùng khác
nhau. Để xác định được giống tốt cho một vùng sản xuất nào đó cần phải tiến
hành khảo nghiệm và khu vực hoá, gieo cấy thử nghiệm qua một vài vụ sản xuất
để đánh giá khả năng thích ứng của giống đó. Do đó việc xác định tính thích
nghi của giống nào đó trước khi đưa ra sản xuất trên diện rộng phải tiến hành bố
trí gieo trồng tại nhiều vùng có đặc điểm sinh thái khác nhau nhằm đánh giá
được khả năng thích ứng, độ đồng đều, tính ổn định, khả năng chống chịu sâu,
bệnh, mức độ chịu đất chua mặn, khả năng cho năng suất, hiệu quả kinh tế của
giống đó so với các giống đang gieo trồng đại trà hiện có tại địa phương.
Mặt khác, do nhiều nguyên nhân, trên thực tế có nhiều giống sau một thời
gian canh tác đã bị thoái hóa làm giảm năng suất, phẩm chất. Chọn giống là
ngành khoa học về chọn lọc các giống mới nhằm cải tiến các giống đang tồn tại.
Giống lúa vừa là mục tiêu vừa là một biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất
và phẩm chất hạt gạo trong sản xuất lương thực cho tiêu dùng nội địa và cho
xuất khẩu hiện nay nói chung và ở Thừa Thiên Huế nói riêng. Sử dụng giống lúa
ngắn ngày, năng suất cao là một trong những biện pháp kinh tế, kỹ thuật nhằm
tận dụng các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội là bố trí cơ cấu cây trồng cho phù
hợp với một vùng hay một đơn vị sản xuất nông nghiệp.
Vì vậy, công tác khảo nghiệm và tuyển chọn giống là công việc thường
xuyên phải làm của các cơ sở. Để giúp chúng ta xác định được tiềm năng cho
năng suất của các giống và mức độ phản ứng của giống trong phạm vi rộng hay hẹp.

4

2.1.2. Cơ sở thực tiễn của vấn đề nghiên cứu
Thực tế sản xuất lúa ở Thừa Thiên Huế cho thấy chủ yếu sản xuất các
giống lúa đã được sử dụng khá lâu nên bị thoái hoá dần, nhiễm sâu bệnh. Bên
cạnh đó Thừa Thiên Huế có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, nằm trong vùng
chuyển tiếp của các hoàn lưu khí quyển khác nhau, ngoài ra thì vùng còn có
địa hình phức tạp, hạn hán, lũ lụt xảy ra thường xuyên làm cho quá trình sản
xuất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là sản xuất lúa.
Mặt khác việc sử dụng giống tốt không chỉ góp phần làm tăng năng
suất, sản lượng mà còn tạo những thay đổi đáng kể về mặt chất lượng, hạn chế
tối đa chi phí vào sản xuất cho người sản xuất.
Vì vậy việc nhập nội giống là vấn đề rất cần thiết để:
- Chọn ra giống phù hợp với điều kiện thời tiết Thừa Thiên Huế để đưa
ra sản xuất đại trà
- Góp phần làm tăng đa dạng nguồn giống, tăng sự lựa chọn cho người
nông dân.
2.2. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và Việt Nam
2.2.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới
Sản xuất lương thực nói riêng và sản xuất nông nghiệp nói chung là
ngành kinh tế xuất hiện sớm nhất trên thế giới, nó đóng vai trò quyết định cho
sự phát triển của xã hội loài người. Ngày nay với sự phát triển như vũ bão của
khoa học công nghệ, biết bao ngành nghề mới ra đời như công nghiệp, điện tử
tin học, hàng không vũ trụ...Mặc dù vậy, chưa có ngành nào hiện đại đến đâu
có thể thay thế được sản xuất nông nghiệp.
Cây lúa có nguồn gốc nhiệt đới, dễ trồng, vùng trồng lúa tương đối
rộng. Hiện nay lúa được gieo trồng trên địa bàn từ 300 vĩ Bắc đến 400 vĩ
Nam, gồm 130 nước trồng lúa nhưng phân bố không đều giữa các khu vực
trên thể giới. Trong đó 18 nước có diện tích trồng lúa trên 1.000.000 ha tập
trung ở châu Á, 31 nước có diện tích trồng lúa trong khoảng 100.000 1.000.000 ha [29].
Diện tích trồng lúa trên thế giới đã gia tăng rõ rệt từ năm 1961 đến 1980.

Trong vòng 19 năm đó, diện tích trồng lúa trên thế giới tăng bình quân 1,53 triệu
ha/năm. Từ năm 1980, diện tích lúa tăng chậm và đạt cao nhất vào năm 1999
(156,8 triệu ha) với tốc độ tăng chậm với tốc độ tăng trưởng bình quân
630.000 ha/năm. Từ năm 2000 trở đi diện tích trồng lúa thế giới có nhiều biến
động và có xu hướng giảm dần, đến năm 2005 còn ở mức 153,5 triệu ha. Từ
5


năm 2005 đến 2013 diện tích lúa gia tăng liên tục đạt 164,7 triệu ha cao nhất
kể từ năm 1995 tới nay [29].
Bên cạnh diện tích trồng lúa, năng suất lúa bình quân trên thế giới cũng
tăng khoảng 1,4 tấn/ha trong vòng 24 năm từ năm 1961 đến 1985, đặc biệt sau
cuộc cách mạng xanh của thế giới vào những năm 1965 -1970, với sự ra đời
của các giống lúa thấp cây, ngắn ngày, không quang cảm, mà tiêu biểu là
giống lúa IR5, IR8.
Bảng 2.1. Tình hình sản xuất lúa của thế giới từ năm 2003 - 2013
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(triệu tấn)

2003

152,2

38,5

586,2

2004

153,3

40,0

608,5

2005

153,5

40,0

614,0

2006

152,6

41,0

622,1

2007

153,0

41,0

622,2

2008

153,7

41,0

626,7

2009

158,4

43,2

684,8

2010

161,1

43,7

672,0

2011

162,7

43,8

706,4

2012

162,3

45,5

738,2

2013

164,7

45,2

745,7

Năm

(Nguồn: FAO, 2014)
Qua bảng trên chúng ta thấy rằng:

- Diện tích trồng lúa qua các năm của thế giới giai đoạn 2003- 2013 có
nhiều biến động. Đặc biệt diện tích trồng lúa tăng khá cao vào từ 153,7 triệu
ha năm 2008 lên đến 158,4 triệu ha năm 2009. Nguyên nhân chính của sự biến
động này là do tình trạng khủng hoảng lương thực toàn cầu, vì vậy việc đẩy
mạnh trồng lúa để đảm bảo an ninh lương thực là một điều tất yếu.
- Về năng suất: Nhìn chung năng suất có xu hướng tăng đều qua các năm
đặc biệt năm 2011 - 2012 năng suất tăng từ 43,8 tạ/ha lên 45,5 tạ/ha.

6


- Về sản lượng: Sản lượng lúa biến động không đều qua các năm, nhưng
có xu hướng tăng. Tuy nhiên vào năm 2010 sản lúa chỉ đạt 672,0 triệu tấn
giảm so với năm 2009 là 12,8 triệu tấn.
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 [2]. Vì vậy, để tăng sản lượng lúa hàng loạt nước đẩy mạnh sản xuất lúa
gạo theo hướng thâm canh tăng vụ và đã thu được nhiều tiến bộ đáng kể.
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất lúa ở các châu lục năm 2013
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

Khu vực

(1.000 ha)

(tạ/ha)

(1.000 tấn)

Châu Á

145.267.891

44.854

651.579.964

Châu Mỹ

6.597.245

54.665

26.823.723

Châu Phi

10.538.184

25.454

4.338.944

Châu Âu

688.660

63.006

36.063.551

Thế giới

164.721.663

45.272

745.709.788
(Nguồn: FAO, 2014)

Bảng 2.3 : Tình hình sản xuất lúa một số nước trên thế giới năm 2013
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(ha)

(tạ/ha)

(tấn)

Thế giới

164.721.663

45.272

745.709.788

Trung Quốc

30.557.000

52,600

205.985.229

Ấn Độ

42.500.000

35,906

152.600.000

Inđônêxia

13.443.443

51,360

69.045.141

Bănglađet

11.500.000

29,333

33.889.632

Thái Lan

12.600.000

30,000

37.800.000

Việt Nam

7.753.163

56,315

43.661.570

Philippin

4.689.760

38,449

18.032.422

Brazin

2.473.288

47,860

11.549.881

Côlômbia

473.104

41,362

1.956.856

Y

246.500

64,200

1.582.530

Tên nước

7

Nhật

1.581.000

67,388

10.654.000
(Nguồn: FAO,2014)

Qua kết quả Bảng 2.3 chúng tôi nhận thấy: nước có diện tích trồng lúa
lớn nhất là Ấn Độ (42.500.000ha) nhưng năng suất bình quân còn thấp
(35,906 tạ/ha) nên sản lượng thu được chỉ xếp hạng thứ 2 trên giới
(152.600.000 tấn). Trung Quốc là nước diện tích trồng lúa đứng thứ 2 trên thế
giới nhưng do áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, đưa các loại giống lúa
mới vào sản xuất nên năng suất bình quân đạt khá cao (67,410 tạ/ha), sản lượng
thu được đứng đầu thế giới (205.985.229 tấn), Việt Nam đứng thứ 5 về diện tích
trồng lúa với 7.753.163 ha.
Các nước trồng lúa nhiều nhất trên thế giới chủ yếu phân bố ở khu vực
nhiệt đới và á nhiệt đới có điều kiện khí hậu thích hợp cho sinh trưởng và phát
triên của cây lúa. Đứng đầu vẫn là 8 nước châu Á là Ấn Độ, Trung Quốc,
Indonesia, Bangladesh, Thái Lan, Myanmar, Việt Nam, Philippines. Tuy
nhiên năng suất chỉ có 2 nước có năng suất cao hơn 5 tấn/ha là Trung Quốc và
Việt Nam.Mặc dù năng suất lúa ở các nước châu Á còn thấp nhưng do diện
tích sản xuất lớn nên châu Á vẫn là nguồn đóng góp rất quan trọng cho sản
lượng lúa trên thế giới (trên 90%). Như vậy, có thể nói châu Á là vựa lúa quan
trọng nhất thế giới.
2.2.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam
Việt Nam nằm ở vùng Đông nam châu Á, khí hậu nhiệt đới gió mùa rất
thích hợp cho phát triển cây lúa. Có nhiều đồng bằng châu thổ rộng lớn được

bồ đắp thường xuyên (đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long)
cùng một loạt các châu thổ nhỏ hẹp ở ven các dòng sông, ven biển miền
Trung khác. Các đồng bằng châu thổ đều được sử dụng trong sản xuất nông
nghiệp mà chủ yếu là trồng lúa [3].
Trước năm 1945, diện tích trồng lúa ở 2 đồng bằng Bắc bộ và Nam Bộ là
1,8 triệu và 2,7 triệu ha với năng suất bình quân 13 tạ / ha và sản lượng thóc
tương ứng 2,4 - 3,0 triệu tấn [4]. Trong thời gian này chủ yếu là các giống lúa
cũ, ở miền Bắc sử dụng các giống lúa cao cây, ít chịu thâm canh, dễ đổ, năng
suất thấp.
Từ năm 1979 đến 1985, sản lượng lúa cả nước tăng từ 11,8 lên 15,9 triệu
tấn, nguyên nhân là do ứng dụng giống mới, tăng diện tích và năng suất. Tính
riêng 2 năm 1988 và 1989 sản lượng lương thực tăng thêm 2 triệu tấn/năm [5].

8


Từ khi thực hiện đổi mới (năm 1986) đến nay, Việt Nam đã có những tiến
bộ vượt bậc trong sản xuất lúa, đưa nước ta từ chỗ là nước thiếu ăn triền miên
đã không những đảm bảo đủ lương thực cho nhu cầu trong nước mà còn xuất
khẩu từ 3 - 4 triệu tấn gạo/năm. Kể từ năm 2002 đến nay, năng suất lúa tại
Việt nam luôn dẫn đầu các nước Đông Nam Á (Bùi Bá Bổng, 2010). Đạt
được thành tích nêu trên là nhờ rất nhiều yếu tố đóng góp, trong đó có yếu tố
giống lúa mới, lúa ưu thế lai, sử dụng hạt giống cấp xác nhận,…
Bảng 2.4. Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam từ 2000 – 2013
Lúa cả năm
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
Năm
(1000 ha)

(tạ/ha)
(1000 tấn)
2000
7.666,3
42,4
32.529,5
2001
7.492.7
42,9
32.108,4
2002
7.504,3
45,9
34.447,2
2003
7.452.2
46,4
34.568,8
2004
7.445,3
48,6
36.148,9
2005
7.329,2
48,9
35.832,9
2006
7.324,8
48,9
35.849,5

2007
7.207,4
49,9
35.942,7
2008
7.400,2
52,3
38.729,8
2009
7.437,2
52,4
38.950,2
2010
7.513,7
53,2
39.988,9
2011
7.655,4
55,4
42.398,5
2012
7.761,2
56,4
44.076,1
2013
7.902,8
55,7
44.039,3
(Nguồn Niên giám thống kê Việt Nam 2013)
Năng suất lúa của nước ta liên tục tăng và là một trong những nước có

năng suất cao trên thế giới. Tuy nhiên trong vài năm trở lại đây diện tích trồng
lúa có xu hướng giảm dần nguyên nhân chủ yếu là do quá trình đô thị hoá,
công nghiệp hoá đã và đang làm cho diện tích đất nông nghiệp nói chung và
đất trồng lúa nói riêng giảm đáng kể. Đặc biệt nếu so sánh năm 2000 với 2005
thì diện tích trồng lúa của ta giảm tới 315.000 ha.
Sản xuất lương thực trong thời kỳ đổi mới của đất nước được Đảng ta
xác định là vấn đề quan trọng để đảm bảo nhu cầu cơ bản của nhân dân và ổn
định xã hội. Cần tập trung phát triển sản xuất lương thực ở những vùng và tiểu
vùng trọng điểm, phấn đấu tăng sản lượng lương thực bình quân đầu người,
9


nâng cao chất lượng sản xuất và chế biến lương thực đáp ứng nhu cầu tiêu
dùng, dự trữ và xuất khẩu [31].
Như vậy, có thể nói, trong thời gian qua sản xuất lúa ở Việt Nam đã đạt
được khá nhiều thành công. Để đảm bảo vấn đề an ninh lương thực và giữ vị
trí những nước xuất khẩu lúa gạo đứng hàng đầu thế giới, một vấn đề đặt ra đó
là cần thâm canh tăng vụ, tập trung nguồn lực và trí lực cho việc nghiên cứu
lai tạo ra các giống lúa mới có năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng với
điều kiện ngoại cảnh, ít sâu, bệnh chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất
lợi. Nhằm nâng cao cả về mặt giá trị xuất khẩu, chúng ta cần tiếp tục thực hiện
chiến lược phát triển lúa chất lượng cao phục vụ cho công tác xuất khẩu lúa
gạo trong những năm tiếp sau [32].
2.2.3. Tình hình sản xuất lúa tại Thừa Thiên Huế
Tỉnh Thừa Thiên Huế là một tỉnh thuộc khu vực Bắc Trung bộ nằm ở vị
trí địa lý: 107o31‘45‘‘-107o38' kinh Ðông và 16o30'‘45‘‘-16o24' vĩ Bắc, có diện
tích 503.320,52 ha và dân số 1.090.879 người (theo niên giám thống kê năm
2013), sản xuất nông nghiệp là chính, trong đó diện tích gieo trồng lúa hàng
năm khá lớn.
Bảng 2.5. Tình hình sản xuất lúa của Thừa Thiên Huế qua các năm

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(1000 ha)

(tạ/ha)

(1000 tấn)

2000

51,341

38,300

196,606

2001

51,644

39,700

204,846

2002

51,827

40,700

210,829

2003

51,684

45,600

235,736

2004

51,316

48,000

246,490

2005

50,457

46,600

235,029

2006

50,241

50,300

252,604

2007

50,491

51,500

259,684

2008

50,846

54,000

274,813

2009

53,038

53,300

282,582

2010

53,900

55,600

299,600

2011

53,500

55,900

299,100

Năm

10


2012

53,700

55,700

299,000

2013

53,900

59,010

310,700

( Nguồn: Niên giám thống kê của tỉnh Thừa Thiên Huế, 2014).
Qua Bảng 2.5 cho thấy: Diện tích lúa từ năm 2000 đến năm 2008 có
giảm nhưng năng suất và sản lượng vẫn tăng dần. Đó là kết quả qua 5 năm
triển khai đã giảm diện tích lúa từ 51,316 nghìn ha năm 2004 xuống còn
50,846 nghìn ha năm 2008. Giảm diện tích canh tác lúa kém hiệu quả là một
chủ trương lớn của tỉnh, tuy nhiên sản lượng vẫn tăng, tăng từ 246,490 nghìn
tấn năm 2004 lên 299,600 nghìn tấn năm 2010. Vì trong thời gian từ năm
2000 đến năm 2010, trung tâm giống cây trồng của tỉnh đã tích cực đưa các
giống lúa mới, lúa lai vào sản xuất để thay thế các giống lúa cũ đã thoái hoá,
đồng thời chuyển giao các tiến bộ khoa học áp dụng vào sản xuất, do đó năng
suất tăng dần qua các năm, tăng từ 38,3 tạ/ha năm 2000 lên 55,600 tạ/ha năm
2010.Vào năm 2010 đến năm 2012 có sự biến đông về mặt diện tích là diện
tích trồng lúa đã giảm do việc sử dụng đất nông nghiệp vào mục đích khác và
dẫn tới việc giảm sản lượng vào năm 2010 sản lượng là 299,600 nghìn tấn mà
đến năm 2012 sản lượng chỉ đạt khoảng 299,000 nghìn tấn.Tuy nhiên, năm
2013, sản lượng lúa lại tăng vọt do áp dụng được các tiến bộ kỹ thuật vào sản
xuất.

11

2.3. Tình nghiên cứu chọn tạo giống lúa trên Thế giới và Việt Nam
2.3.1. Tình nghiên cứu chọn tạo giống lúa trên Thế giới
Lúa là một loại cây lương thực chính và cung cấp lương thực cho hơn
một nửa dân số thế giới. Người ta ước tính đến năm 2030 sản lượng lúa của
thế giới phải tăng thêm 60% so với sản lượng năm 1995 [33]. Về mặt lý
thuyết, lúa có khả năng cho sản lượng cao hơn nếu điều kiện canh tác như hệ
thống tưới tiêu, chất lượng đất, biện pháp thâm canh và giống được cải thiện.
Trong tất cả các yếu tố đó, cải tạo giống đóng vai trò rất quan trọng. Chính vì
vậy, công tác nghiên cứu giống lúa đã được hầu hết các nước nông nghiệp
quan tâm phát triển. Ngoài việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật như: sử dụng
phân bón, thâm canh, xây dựng cơ sở hạ tầng và hoàn thiện các biện pháp kỹ
thuật khác thì việc nghiên cứu thu thập lai tạo và chọn ra giống lúa mới có
năng suất cao, ổn định, phẩm chất khá, có khả năng chống chịu sâu bệnh,
thích ứng với điều kiện sinh thái nhất định thay thế dần các giống lúa cũ đã bị
thoái hóa là một vấn đề đang được thế giới quan tâm và đầu tư đúng mức.
* Vai trò và mục tiêu của việc nghiên cứu chọn tạo giống lúa
Giống lúa vừa là mục tiêu vừa là một biện pháp kỹ thuật để nâng cao
năng suất và phẩm chất hạt gạo trong sản xuất lương thực cho tiêu dùng nội
địa và cho xuất khẩu hiện nay của các nước. Trong nhiều năm qua việc lai tạo
chọn giống lúa theo 3 hướng chính:
- Tạo ra giống mới có năng suất cao hơn giống cũ trong cùng điều kiện,
mùa vụ, đất đai, và chế độ canh tác.
- Giống mới phải có chất lượng cao hơn giống cũ, được mọi người ưa
chuộng, có giá trị dinh dưỡng cao, chất lượng nấu nướng ngon hơn.
- Giống mới có khả năng chống chịu tốt với các loại sâu bệnh hại chính
của từng vùng, từng vụ mà giống đó gieo trồng.
- Giống phải thích ứng tốt với điều kiện khí hậu, đất đai, tập quán canh
tác, hệ thống luân canh của những vùng đất nhất định [34]
Vào đầu những năm 1960, Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế IRRI
(International Rice Research Institute) đã được thành lập ở Philippin. Viện

này đã tập trung vào lĩnh vực nghiên cứu lai tạo và đưa ra sản xuất nhiều
giống lúa các loại, tiêu biểu như các dòng IR, Jasmin [39]. Đặc biệt vào thập
niên 80 giống IR8 được trồng phổ biến ở Việt Nam đã đưa năng suất lúa tăng
12


cao đáng kể. Cuộc “cách mạng xanh” từ giữa thập niên 60 đã có ảnh hưởng
tích cực đến sản lượng lúa của châu Á. Nhiều tiến bộ kỹ thuật đã được tạo ra
để nâng cao năng suất và sản lượng lúa gạo. Các nhà nghiên cứu của Viện lúa
Quốc tế (IRRI) đã nhận thức rằng các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, tiềm
năng năng suất cao cũng chỉ có thể giải quyết vấn đề lương thực trong phạm
vi hạn chế. Hiện nay Viện IRRI đang tập trung vào nghiên cứu chọn tạo ra các
giống lúa cao sản (siêu lúa) có thể đạt 13 tấn/ha/vụ, đồng thời phát huy kết
quả chọn tạo 2 giống là IR64 và Jasmin (VKHKT Miền Nam) là giống có
phẩm chất gạo tốt, được trồng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới.
Trên cơ sở một số giống lúa chất lượng cao Viện IRRI đang tập trung
vào nghiên cứu, chọn tạo các giống lúa có hàm lượng Vitamin và Protein cao,
có mùi thơm, cơm dẻo,...) vừa để giải quyết vấn đề an ninh lương thực, vừa
đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi ngày càng cao của người tiêu dùng. Nhiều nước
ở châu Á có diện tích trồng lúa lớn, có kỹ thuật thâm canh tiên tiến và có kinh
nghiệm dân gian phong phú. Có đến 85% sản lượng lúa trên thế giới phụ
thuộc vào 8 nước châu Á, đó là Trung Quốc, Ấn Độ, Indonexia, Bangladet,
Thái Lan, Việt Nam, Mianma và Nhật Bản [6].
Vào năm 1974, Các nhà khoa học Trung Quốc đã cho ra đời những tổ
hợp lai ưu thế lai cao, đồng thời quy trình kỹ thuật sản xuất hạt lai hệ “3
dòng” được hoàn thiện và đưa vào sản xuất năm 1975, đánh dấu bước ngoặt to
lớn trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp ở Trung Quốc nói riêng và trên toàn
thế giới nói chung [6]. Những năm cuối thế kỷ 20, đầu thế kỷ 21 Trung Quốc
tập trung vào việc lai tạo các giống lúa lai 2 dòng và đang hướng tới tạo ra các
giống lúa lai 1 dòng siêu cao sản (siêu lúa) có thể đạt năng suất 18 tấn/ha/vụ.

Về chiến lược phát triển lúa lai của Trung Quốc trong thế kỷ 21 là phát triển
lúa lai hai dòng và đẩy mạnh nghiên cứu lúa lai một dòng, lúa lai siêu cao sản
nhằm nâng cao năng suất, sản lượng lúa gạo của đất nước [40].
Ấn Độ là một nước có diện tích trồng lúa đứng đầu thế giới đồng thời Ấn
Độ cũng là nước đi đầu trong cuộc “cách mạng xanh” về việc đưa các tiến bộ
khoa học kỹ thuật nhất là giống mới vào sản xuất, làm nâng cao năng suất và
sản lượng lúa gạo của Ấn Độ. Viện nghiên cứu giống lúa Trung ương của Ấn
Độ được thành lập vào năm 1946 tại Cuttuck bang Orisa là nơi tập trung
nghiên cứu, lai tạo các giống lúa mới phục vụ sản xuất. Bên cạnh đó Ấn Độ
cũng là nước có giống lúa chất lượng cao nổi tiếng trên thế giới như giống
lúa: Basmati, Brimphun có giá trị rất cao trên thị trường tiêu thụ. Ấn Độ cũng
13


là nước nghiên cứu lúa lai khá sớm và đã đạt được một số thành công nhất
định, một số tổ hợp lai được sử dụng rộng rãi như: IR58025A/IR9716,
PMS8A/IR46, ORI 161, ORI 136, 2RI158, 3RI 160, 3RI 086, PA-103,...[41].
Nhật Bản và Hàn Quốc là nơi có diện tích trồng lúa ít nhưng năng suất
bình quân cao. Nhật Bản có 2 triệu ha, Hàn Quốc có 1,2 triệu ha nhưng năng
suất đạt trên 60 tạ/ha [6]. Có được kết quả đó là do người Nhật chỉ trồng lúa 1
vụ/năm, cây lúa được gieo trồng trong điều kiện thời tiết thuận lợi nhất, công
tác giống lúa của Nhật cũng được đặc biệt chú trọng về giống chất lượng cao
vì người Nhật giàu có, nên nhu cầu đòi hỏi lúa gạo chất lượng cao. Để đáp
ứng thị hiếu người tiêu dùng, Nhật Bản đã tập trung vào công tác nghiên cứu
giống lúa ở các Viện. Các nhà khoa học Nhật Bản đã lai tạo và đưa vào sản
xuất các giống lúa vừa có năng suất cao, chất lượng tốt như Koshihikari,
Sasanisiki, Koenshu... đặc biệt ở Nhật đã lai tạo được 2 giống lúa có mùi
thơm đặc biệt, chất lượng gạo ngon và năng suất cao như giống: Miyazaki1 và
Miyazaki2. Cho đến giờ các giống này vẫn giữ được vị trí hàng đầu về 2 chỉ
tiêu quan trọng đó là hàm lượng Protein cao tới 13%, hàm lượng Lysin cũng

rất cao [8].
Thái Lan là nước xuất khẩu lúa gạo đứng đầu thế giới. Với những ưu đãi
của thiên nhiên Thái Lan có vùng châu thổ trồng lúa phì nhiêu, mặc dù năng
suất và sản lượng lúa gạo của Thái Lan không cao song họ chú trọng đến việc
chọn tạo giống có chất lượng gạo cao. Các trung tâm nghiên cứu lúa của Thái
Lan được thành lập ở nhiều tỉnh và các khu vực. Các trung tâm này có nhiệm
vụ tiến hành chọn lọc, phục tráng, lai tạo, nhân giống phục vụ cho nhu cầu sản
xuất của người dân với mục tiêu phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Các đặc điểm nổi bật của các giống lúa mà các nhà khoa học tập trung nghiên
cứu và lai tạo đó là hạt gạo dài và trong, ít dập gãy khi xay sát, có hương
thơm, coi trọng chất lượng hơn là năng suất, điều này cho chúng ta thấy rằng
giá lúa gạo xuất khẩu của Thái Lan bao giờ cũng cao hơn của Việt Nam [10].
Một số giống lúa chất lượng cao nổi tiếng thế giới của Thái Lan là:
Khaodomali, Jasmin (Hương nhài).
Ở khu vực Đông Á còn có một số nước cũng có diện tích trồng lúa đáng
kể đó là: Hàn Quốc, Bắc Triều Tiên, Đài Loan. Các nước này chủ yếu sử
dụng giống lúa thuộc loại hình Japonica, hạt gạo tròn, cơm dẻo phù hợp với
thị hiếu tiêu dùng của người dân khu vực này. Các giống lúa nổi tiếng của khu
vực này là Ton gil (Hàn Quốc), Tai chung 1, Tai chung 2, Gang chan gi,
14


ĐeeGeo-Wô-Gen (Đài Loan),… đặc biệt giống Đee-Geo-Wô-Gen là một vật
liệu khởi đầu để tạo ra giống lúa IR8 nổi tiếng một thời [40].
Ngoài châu Á, thì ở Mỹ, trong thời gian gần đây các nhà khoa học không
chỉ quan tâm đến việc chọn lọc, lai tạo và đưa ra những giống lúa có năng suất
cao, ưa thâm canh và ổn định, mà còn nghiên cứu tỷ lệ Protein trong gạo, phù
hợp với thị trường hiện nay.
Ngoài ra, trên thế giới còn rất nhiều nhà khoa học đã và đang nghiên cứu
các giống lúa nhằm mục đích đưa ra những giống lúa có năng suất cao, phẩm

chất tốt, có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh, thâm canh.
2.3.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa ở Việt Nam
Người dân Việt Nam với đức tính cần cù sáng tạo đã đúc rút được nhiều
kinh nghiệm trong sản xuất và đã sử dụng các giống lúa địa phương, tuy 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. Nhiều
giống lúa được lưu truyền trong sản xuất từ đời này sang đời khác như giống:
Chiêm Tép, Chiêm Sài Đường, Chiêm cút,... các giống gieo cấy vụ Mùa như:
lúa Di, lúa Tám Soan, lúa Dự,…[6].
Ngày nay, việc áp dụng thành tựu khoa học ngày một rộng rãi đã đem lại
thành tựu to lớn cho ngành trồng lúa. Phân bón được áp dụng nhiều hơn và
đúng kỹ thuật hơn. Các tiến bộ kỹ thuật trong canh tác lúa được ứng dụng
rộng rãi hơn, như sạ hàng, bón đạm theo nhu cầu của cây lúa bằng cách sử
dụng bảng so màu lá (1998), ứng dụng IPM (Integrated Pest Management), “3
giảm, 3 tăng” (Giảm giống, giảm phân, giảm thuốc bảo vệ thực vật; tăng năng
suất, tăng chất lượng và tăng lợi nhuận) [35].
* Một số kết quả nghiên cứu về chọn tạo giống lúa ở Việt Nam
- Thu thập đánh giá nguồn vật liệu giống lúa địa phương phục vụ chọn
tạo giống lúa cho vùng canh tác nhờ nước trời vùng núi Tây Bắc Việt Nam
của Trường Đại học nông nghiệp Hà Nội với phương pháp điều tra, thu thập,
phân loại giống địa phương và chọn lọc cá thể theo chu kỳ để làm vật liệu di
truyền lai tạo giống lúa cho vùng núi phía Bắc Việt Nam như G4, G6, G10,
G13, G14, G19, G22, G24,...
- Nghiên cứu các giống lúa phẩm chất cao phục vụ đồng bằng sông Cửu
Long của Viện nghiên cứu lúa đồng bằng sông Cửu Long với phương pháp
ứng dụng công nghệ sinh học (marker phân tử, nuôi cấy túi phấn) kết hợp với
15


khảo nghiệm đồng ruộng để chọn tạo giống lúa ngắn ngày, năng suất cao, chất

lượng tốt như OM1490, OM2517, OM3536, OM2717, OM2718, OM3405,
OM4495, OM4498, OM2514 trồng rộng rãi ở vùng sản xuất ngập lũ Đồng
bằng sông Cửu Long.
- Tạo giống lúa biến đổi gen giàu chất vi dinh dưỡng của Viện nghiên
cứu lúa đồng bằng sông Cửu Long dùng phương pháp Agrobacterium và hệ
thống chọn lọc manose chuyển gen với vector pCaCar, pEun3 mang gen psy,
crtI vào giống lúa IR6, MTL250, Tapei309 tạo ra các dòng lúa giàu Vitamine
A giúp giảm suy dinh dưỡng của cộng đồng dân cư nghèo với gạo là thực
phẩm chính.
- Ứng dụng kết quả điện di protein SDS-Page trong công tác chọn tạo
giống lúa chất lượng cao của Trường Đại học Cần Thơ dùng phương pháp
điện di Protein SDS-Page tuyển chọn các giống lúa thuần như lúa Nếp Bè
Tiền Giang, VĐ20, Klong Kluang, đánh giá đa dạng di truyền của tập đoàn
giống phục vụ công tác lai tạo như tập đoàn lúa mùa ven biển đồng bằng sông
Cửu Long và khảo sát quy luật di truyền ở mức độ phân tử như hàm lượng
Proglutelin, Acidic, Glutilin, Basic glutelin.
- Xác định gen fgr điều khiển tính trạng mùi thơm bằng phương pháp
Fine Mapping với microsatellite của Viện nghiên cứu lúa đồng bằng sông Cửu
Long dùng phương pháp microsatellite phân tích quần thể tổ hợp lai Khao
dawk mali/OM 1490 cho thấy rằng gen fgr điều khiển mùi thơm là gen lặn
trên nhiễm sắc thể số 8, băng thể hiện mùi thơm xuất hiện ở độ lớn 190bp và
không thơm ở độ lớn 90bp (cặp mồi RG28F-R), băng thể hiện mùi thơm xuất
hiện ở độ lớn 160bp và không thơm ở độ lớn 120bp (RM223). Gen thơm là
tính trạng phức tạp chịu ảnh hưởng rất mạnh của điều kiện ngoại cảnh.
- Kỹ thuật Transgenomics AraC/AvrXa10-transactivator mới dùng cho
nghiên cứu bộ gen chức năng và cải thiện giống cây trồng với phương pháp
dùng Protein AraC điều khiển Opera Ara có vai trò trong quá trình trao đổi
đường arabinose của vi khuẩn Escherichia coli và Protein AxrXa10 của vi
khuẩn Xanthomonas oryzea trong sự kích hoạt sự thể hiện của gen chỉ thị
chuyền vào cây trồng.

- Nghiên cứu chọn giống lúa chống chịu khô hạn của Viện cây lương
thực thực phẩm với phương pháp thu thập nguồn vật liệu giống lúa cạn chịu
hạn địa phương và các dòng lúa cải tiến nhập nội từ IRRI với phương pháp lai
hữu tính kết hợp với gây đột biến để tạo ra các tổ hợp lai có khả năng chịu hạn
16


khá và năng suất cao như CH2, CH3, CH133, CH5 trồng rộng rãi ở vùng
Trung du miền núi phía Bắc, Trung bộ, Đông Nam bộ và Tây Nguyên.
- Phân tích QTL (quantitative trait loci) tính trạng chống chịu mặn của
cây lúa của Viện nghiên cứu lúa đồng bằng sông Cửu Long dùng phương
pháp marker RFLP, microsatellite phân tích bản đồ di truyền của tổ hợp lai IR
28/Đốc Phụng xác định marker RM223 liên kết với gen chống chịu mặn với
khoảng cách di truyền 6,3cM trên nhiễm sắc thể số 8 ở giai đoạn mạ.
- 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 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 dòng chỉ thị ỊRBB5 (có gen Xa5), IRBB7 (Xa7), IRBB21 (Xa2) có
tính kháng đa số các chủng vi khuẩn gây bệnh.
- Chọn tạo giống lúa lai hai dòng kháng bệnh bạc lá của Trường Đại học
Nông nghiệp Hà Nội với phương pháp lai giữa dòng bất dục 103s và dòng
phục hồi chứa gen kháng bệnh bạc lá tạo ra các tổ hợp lai như Việt lai 24, Việt
lai 27 kháng bệnh bạc lá, thời gian sinh trưởng 108 - 110 ngày, năng suất 7,2 7,6 tấn/ha.
- 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
nhiễm sắc thể số 5, 8 và việc liên kết các gen mục tiêu làm tăng tính kháng
rộng của giống lúa.

- Quản lý tính kháng rầy nâu của Viện nghiên cứu lúa đồng bằng sông
Cửu Long đã cho thấy rằng độc tính của quần thể rầy nâu có chiều hướng gia
tăng trên giống chỉ thị ASD7 (gen bph2), Rathu heenati (bph3) và giống
chuẩn kháng (bph2 và bph3). Hình thành các quần thể có độc tính gây hại
khác nhau tùy thuộc trình độ thâm canh trên đồng ruộng ở các tỉnh đồng bằng
sông Cửu Long. Quản lý tính kháng rầy nâu bền vững bao gồm việc đa dạng
hoá nguồn gen trong sản xuất, lai tạo gen kháng rầy nâu từ lúa hoang, chọn
tạo giống lúa kháng ngang và ứng dụng quy trình thâm canh tổng hợp.
- Quản lý tính kháng của sâu đục thân sọc nâu Chilo suppressalis
(Lepidoptera: Pyralidea) đối với giống lúa BT của Viện nghiên cứu lúa đồng
17


bằng sông Cửu Long đã nghiên cứu về thời gian, tập tính, giao phối, sự phát
tan, ký chủ phụ và chiến lược quản lý tính kháng của sâu [12].
Nhìn chung, việc chọn tạo ra nhiều giống lúa năng suất cao, phẩm chất
tốt đồng thời có khả năng chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh luôn được
các nhà khoa học Việt Nam quan tâm.
Hiện nay, nước ta có trên 80 điểm khảo nghiệm đại diện cho những vùng
sinh thái khác nhau. Hàng năm các trung tâm khảo nghiệm giống cây trồng đã
chọn tạo ra hàng loạt giống lúa mới có năng suất cao, phẩm chất tốt đưa vào
dần thay thế các giống bị thoái hoá, góp phần nâng cao năng suất và tổng sản
lượng trong cả nước.
2.4. Tình hình nghiên cứu bệnh bạc lá trên lúa trên Thế giới và Việt Nam
2.4.2. Tình hình nghiên cứu bệnh bạc lá trên lúa 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 [54]. Năm
1965, Kuhara và cộng sự đã nhận xét gen kháng bệnh bạc lá được kiểm soát
bởi một gen trội không hoàn toàn [55]. Ezuka và Horino 1974 đã cho rằng gen
kháng bạc lá được kiểm soát bởi một gen lặn và đối với giống DZ192 gen

kháng bệnh được kiểm soát bởi 2 gen lặn [56].
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 [53]. 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 qui mô rộng hơn so với khi chúng ta sử
dụng một gen kháng đơn lẻ [26].
Cho đến nay, các nhà khoa học đã tìm ra được 30 gen kháng bệnh bạc lá ở
cây lúa trồng và lúa hoang [57], [26]. Tính kháng có thể quy định bởi một gen
đơn trội như: có 5 gen đơn trội là Xa21 [26], Xa1 [26], Xa26 [26], Xa27 [57],
18


Xa3 [26]; một gen đơn lặn như: xa5 [26] và xa13 [14]; hoặc do hai gen kết hợp
với nhau như Xa1/Xa4, Xa4/Xa7. Các gen kháng nằm trên các nhiễm sắc thể
(NST) khác nhau: gen Xa1, Xa2, Xa12 nằm trên NST số 4, gen lặn xa5 nằm
trên NST số 5, gen Xa7 nằm trên NST số 6, gen Xa15 nằm trên NST số 8, gen
Xa9 nằm trên NST số 10 và các gen Xa10, Xa21, Xa23, Xa3, Xa4 nằm trên
NST số 11 [26], [57].
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 [26]. 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 [26], [57].
Ngày nay, chỉ thị phân tử được sử dụng rộng rãi như một công cụ hữu
hiệu trong nghiên cứu di truyền và cho phép đánh giá một số lượng lớn locus
trải khắp bộ gen của nhiều loài cây trồng cũng như nhận dạng các giống lúa
kháng bệnh bạc lá như RFLP, AFLP, RAPD, SSR [26], Trong nghiên cứu
chọn tạo giống lúa kháng bạc lá, Zeng và cs., 1996 đã sử dụng chỉ thị RFLP và
RAPD để lập bản đồ phân tử gen xa13 kháng bạc lá trên cây lúa. Còn đối với
chỉ thị SSR, hiện nay, hơn 15.000 chỉ thị SSR đã được thiết lập, phủ kín trên
bản đồ liên kết di truyền của lúa [26].
Shiping Wang, Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia, Wuhan, Trung
Quốc, nghiên cứu gen lặn 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 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 quả khẳng định rằng Xa-13 là một regulator âm tính của
tính kháng bệnh bạc lá [26].
Trong nghiên cứu về trình tự genome của các chủng vi khuẩn bạc lá,
hiện đã có một số nghiên cứu về trình tự genome của các chủng vi khuẩn Xoo,
trong đó phải kể đến là công trình nghiên cứu về cấu trúc genome của hai
chủng phổ biến nhất hiện nay là: MAF311018 (Nhật Bản) và KACC10331
19


(Hàn Quốc), được công bố trên website: . Theo
đó genome của Xoo chủng MAFF 311018 gồm một nhiễm sắc thể vòng dài

4.940.217 bp, với hàm lượng G + C trung bình chiếm 63,7%. Bên trong không
phát hiện thấy có chứa một thể plasmid nào. Trong đó phát hiện thấy có hai bản
copy của operon rrn và thứ tự liền kề một số gen như sau: 16S-tRNAAla
-tRNAIle -23S-5S. Genom chứa tổng số 53 gen mã hóa tạo thành các tRNAs đại
diện cho 43 loại tRNA khác nhau [36].
Theo Byoung-Moo Lee và cộng sự, 2005 thì genome vi khuẩn Xoo
chủng KACC10331 có cấu trúc như sau: Tổng genome nhiễm sắc thể vòng dài
4.941.439 bp, với hàm lượng C + G chiếm 63.7%. Genome có 4637 khung đọc
mở, trong đó có 3340 (72 %) có thể xác định được chức năng. Khoảng 80% số
gen trong đó được phát hiện thấy trong các loài vi khuẩn X. axonopodis pv.
citri (Xac) và X.campestris pv. campestris (Xcc). Tuy nhiên, 245 gen được xác
định là chỉ đặc thù đối với Xoo, trong đó có 8 gen gây độc. Đồng thời nhóm tác
giả còn xác định được vị trí của cả những gen tạo phản ứng siêu mẫn (hrp),
những gen sinh ra vỏ polysacarit, gen mã hóa tạo enzym phân rã màng tế bào
thực vật. Điều này giúp chúng ta hiểu rõ được cơ chế tương tác giữa vi khuẩn
Xoo gây bệnh đối với ký chủ họ hòa thảo [42].
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) chuyển gen thông qua vi
khuẩn Agrobacterium [26]. 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
[26]. 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 [26]. Cũng bằng phương pháp súng bắn gen, Terada và
Shimamoto., 2004 cũng đã chọn lọc được các dòng lúa mang gen Xa21 kháng
bệnh bạc lá với việc sử dụng protein AP1 làm promotor . Trong số 30 dòng

chọn lọc, có 27 dòng lúa có khả năng kháng cao với bệnh bạc lá. Gần đây,
Khan và cs., 2007 đã thành công việc chuyển gen xa21vào cây lúa kháng bệnh
bạc lá thông qua vi khuẩn Agrobacterium.
20


2.4.3. Tình hình nghiên cứu bệnh bạc lá trên lúa 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 [9], 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 [22].
Hiện nay, đã có 30 gen kháng được phát hiện, trong đó có 21 gen trội và
9 gen lặn [14]. 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 [21].
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 [8]. 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 gen lặn xa5 sẽ dùng trong chọn tạo giống lúa thuần [21].
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 IRBB 1, IRBB 2, IRBB
3, IRBB 4, IRBB 5, IRBB 7, IRBB 8, IRBB 10, IRBB 11, IR 24, IR 20,
21


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, IRBB 11, 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 [26].
Nghiên cứu đa dạng tập đoàn giống lúa có tính khác nhau với bệnh bạc
lá bằng kĩ thuật RAPD, tác giả Đinh Thị Phòng (2003) 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 [25].
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 oryzae vùng
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 [26].
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
22


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 [23].
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 dòng chỉ thị IRBB5
(Xa5), IRBB7 (Xa7), IRBB21 (Xa2) có tính kháng đa số các chủng 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 [26].
- 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 [36].

23


PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Thí nghiệm gồm 16 giống nhập nội kháng bênh bạc lá, giống đối chứng

là HT1
Bảng 3.1 : Danh sách và nguồn gốc các giống lúa tham gia thí nghiệm
TT Tên giống

Ký hiệu

Nguồn gốc

1

IRBB1 2013DS

IRBB1

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

2

IRBB3 2013DS

IRBB3

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

3

IRBB4 2013DS

IRBB4

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

4

IRBB5 2013DS

IRBB5

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

5

IRBB7 2013DS

IRBB7

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

6

IRBB8 2013DS

IRBB8

Viện nghiên cứu lúa quốc tế

(IRRI)

7

IRBB10 2013DS

IRBB10

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

8

IRBB11 2013DS

IRBB11

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

9

IRBB13 2013DS

IRBB13

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

10 IRBB14 2013DS

IRBB14

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

11 IRBB21 2013DS

IRBB21

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

12 IRBB23 2013DS

IRBB23

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

13 IRBB50 2013DS

IRBB50

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)
24


14 IRBLK-Ku [C0]

IR85420
15 IRBLKh-K3 [C0]
IR85418
16 IRBLKm-T5 [C0]
IR85421
17 Đối chứng: HT1

IRBLKKu

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

IRBLKhK3

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

IRBLKmT5

Viện nghiên cứu lúa quốc tế
(IRRI)

HT1

Khoa Nông học- Trường đại
học Nông Lâm Huế

3.2. Phạm vi nghiên cứu
• Thời vụ: Đông Xuân 2014-2015
• Địa điểm: Thị trấn Sịa-huyện Quảng Điền

3.3. Nội dung nghiên cứu
•
Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của tập đoàn giống lúa
nhập nội.
•
Đánh giá một số đặc điểm hình thái của tập đoàn giống lúa nhập nội.
•
Đánh giá mức độ nhiễm bệnh bạc lá của tập đoàn giống lúa nhập nội
mang gen kháng.
• Đánh giá khả năng cho năng suất của tập đoàn giống lúa nhập nội.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Bố trí thí nghiệm
- Cách bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí kiểu tuần tự không nhắc lại
- Số lượng giống tham gia: 17 giống
• Phương thức gieo sạ: Gieo mạ, cấy một dảnh
• Khoảng cách cấy: 12 x 20 cm

25