Nghiên cứu khả năng kháng rầy nâu và đặc điểm nông sinh học của một số giống lúa tại thừa thiên huế

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lúa là cây lương thực chính của hơn 50% dân số thế giới, đặc
biệt đối với người dân Châu Á. Đối với Việt Nam, lúa gạo là nguồn
lương thực chính, ngoài ra lúa gạo còn là nguồn xuất khẩu thu nhiều
ngoại tệ. Tuy nhiên, rầy nâu (Nilarpavata lugens Stal) là tác nhân hại
lúa nghiêm trọng đặc biệt ở các nước Châu Á. Giải pháp cơ bản và lâu
dài mà vẫn an toàn với môi trường và sức khỏe người dân là xác định và
phổ biến các giống lúa kháng rầy nâu đến với người nông dân.
Hiện nay đa số giống lúa đang được trồng chủ yếu ở tỉnh Thừa
Thiên Huế đều nhiễm rầy nâu. Do vậy, việc di nhập giống lúa kháng
rầy nâu từ các vùng miền khác để trồng và đánh giá khả năng kháng
rầy nâu và các đặc điểm nông sinh học tại Thừa Thiên Huế là việc
thiết yếu nhằm tuyển chọn bổ sung nguồn giống lúa kháng rầy nâu,
sinh trưởng phát triển tốt tại điều kiện sinh thái địa phương .
Khả năng kháng rầy nâu của các giống lúa được đánh giá thông
qua phản ứng với quần thể rầy nâu địa phương, đồng thời sử dụng kỹ
thuật của sinh học phân tử trong việc xác định các gen kháng rầy cho kết
quả chính xác và rút ngắn được thời gian thử nghiệm. Ngoài việc chọn
lọc giống lúa kháng rầy nâu và năng suất cao thì chất lượng gạo cũng là
mục tiêu được quan tâm. Những giống lúa có ưu thế về chất lượng gạo
như hàm lượng tinh bột, amylose, độ trở hồ, độ bền gel…làm cho cơm
có vị ngọt, ngon, mềm và dẻo đồng thời có hàm lượng các chất dinh
dưỡng cao là những giống lúa cần được khai thác.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu
khả năng kháng rầy nâu và đặc điểm nông sinh học của một số
giống lúa tại Thừa Thiên Huế”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Trên cơ sở đánh giá khả năng kháng rầy nâu của một số giống
lúa, phân tích các đặc điểm nông sinh học (thời gian sinh trưởng, khả
năng đẻ nhánh, năng suất, chất lượng...) của các giống lúa kháng rầy

nâu, phân tích đặc điểm sinh học phân tử của các giống kháng rầy nâu
trồng tại Thừa Thiên Huế. Dựa trên kết quả nghiên cứu, chúng tôi tham
mưu, đề xuất cho địa phương sử dụng các giống lúa phù hợp.

1


3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng phát triển, nông sinh
học và sinh học phân tử của một số giống lúa để sàng lọc khả năng
kháng rầy nâu ở Thừa Thiên Huế sẽ cung cấp các bằng chứng khoa học
cho công tác chọn tạo giống tại địa phương này trong tương lai.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Giới thiệu được giống lúa có năng suất cao, chất lượng gạo tốt
và mang gen kháng rầy nâu cho Thừa Thiên Huế và các địa phương
có đặc điểm sinh thái tương tự.
4. Đóng góp mới của luận án
Phân tích mối liên quan giữa các yếu tố nông sinh học với năng
suất, giữa năng suất với tình hình nhiễm rầy nâu. Xác định được ba giống
lúa có mang đa gen kháng rầy nâu bph1, bph2, bph3, bph4, bph10, bph14,
biểu hiện kháng rầy nâu của các giống lúa này cũng rất tốt. Trong đó
giống lúa Sài Đường Kiến An là giống có nhiều ưu điểm thể hiện ở khả
năng thích nghi với điều kiện tự nhiên của Thừa Thiên Huế, năng suất
cao, chất lượng tốt và khả năng kháng rầy nâu tốt. Chuyển giao được một
lượng lúa giống đã được tuyển chọn cho hộ nông dân trồng thử nghiệm
trên diện rộng ở địa bàn xã An Đông, thành phố Huế.
5. Bố cục của luận án
Luận án gồm 117 trang với 12 bảng số liệu, 16 hình và 107 tài
liệu tham khảo. Kết cấu luận án gồm mở đầu: 2 trang; tổng quan tài liệu:

25 trang; nguyên liệu, nôi dung và phương pháp nghiên cứu: 14 trang;
kết quả nghiên cứu và thảo luận: 42 trang; kết luận và đề nghị: 2 trang;
những công trình đã công bố: 1 trang, tài liệu tham khảo: 11 trang, phụ
lục: 20 trang.
NỘI DUNG LUẬN ÁN
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về lúa gạo
Loài lúa trồng quan trọng nhất, thích nghi rộng rãi và chiếm
đại bộ phận diện tích lúa thế giới là Oryza sativa L. Hiện nay có 2
loại lúa chính là nhóm lúa Indica và Japonia. Các bộ phận của một
nhánh lúa bao gồm: rễ, thân, lá và có thể có hoặc không có bông.

2


Các lá mỏng, hẹp bản (2,0-2,5 cm) và dài 50-100 cm. Các hoa nhỏ
thụ phấn nhờ gió, mọc thành các cụm hoa phân nhánh cong hay rủ
xuống, dài khoảng 30-50 cm. Hạt lúa là loại quả thóc (hạt nhỏ, cứng
như các loại cây ngũ cốc) dài 5-12 mm và dày 2-3 mm. Sau khi xát
bỏ lớp vỏ ngoài, thu được sản phẩm chính là gạo và các phụ phẩm
là cám và trấu.
1.2. Đặc điểm sinh lý của cây lúa
1.2.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lúa
Thời gian sinh trưởng của cây lúa từ khi nảy mầm cho đến chín
thay đổi từ 90- 180 ngày tùy theo giống và điều kiện ngoại cảnh. Cây
lúa trải qua 2 thời kỳ sinh trưởng, phát triển chính là sinh trưởng dinh
dưỡng và sinh trưởng sinh thực. Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng
được tính từ lúc gieo đến lúc làm đòng, gồm thời kỳ nảy mầm, mạ và
làm đốt, làm đòng. Trong thời kỳ này cây lúa hình thành và phát triển
các cơ quan dinh dưỡng như ra lá, phát triển rễ, đẻ nhánh. Thời kỳ

này có ảnh hưởng trực tiếp tới việc hình thành số bông. Thời kỳ sinh
trưởng sinh thực là thời kỳ phân hóa, hình thành cơ quan sinh sản từ
lúc làm đòng cho đến khi thu hoạch, bao gồm các quá trình làm đòng,
trổ bông và hình thành hạt. Thời kỳ làm đốt quyết định việc hình
thành số hạt trên bông, tỷ lệ hạt chắc và trọng lượng hạt.
1.2.2. Hoạt động sinh lý của cây lúa
Các hoạt động sinh lý của cây lúa trong quá trình phát triển
như quang hợp, trao đổi nước, dinh dưỡng khoáng, khả năng chống
chịu, ảnh hưởng đến năng suất của cây lúa. Nghiên cứu đặc điểm sinh
lý quá trình hình thành năng suất là nghiên cứu quá trình hình thành,
tích lũy chất khô (carbohydrate) trong cây và trong hạt. Năng suất
sinh học của cây lúa phụ thuộc vào các yếu tố như cường độ quang
hợp, thời gian quang hợp, diện tích lá. Để nâng cao năng suất kinh tế
của cây lúa thì phải có biện pháp tưới nước, bón phân, bố trí thời vụ
hợp lý, phòng trừ sâu bệnh.
1.2.3. Yếu tố hình thành năng suất lúa
Năng suất được quyết định bởi số bông/m2, số hạt/bông, tỷ lệ hạt
chắc. Mỗi một giai đoạn phát triển của cây lúa đều liên quan mật thiết
đến yếu tố cấu thành năng suất. Mỗi một yếu tố đóng một vai trò khác
nhau nhưng đều nằm trong một hệ quả liên hoàn tạo nên hiệu suất cao
nhất mà trong đó các yếu tố đều có liên quan mật thiết với nhau.
1.2.4. Ảnh hưởng của một số điều kiện sinh thái đến sinh
trưởng, phát triển của cây lúa

3


Sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa có liên quan mật thiết
với điều kiện thời tiết khí hậu. Đó là các yếu tố về nhiệt độ, ẩm độ
không khí, lượng mưa và ánh sáng. Các yếu tố này thuận lợi thì sẽ là

điều kiện cơ bản để nâng cao năng suất cây trồng và ngược lại.
1.3. Đặc điểm hình thái, đặc tính hóa sinh của hạt gạo
Chất lượng hạt gạo được đánh giá thông qua chất lượng dinh
dưỡng, chất lượng nấu nướng và chất lượng xay chà. Hàm lượng chất
dinh dưỡng có trong hạt gạo bao gồm: hàm lượng protein, tinh bột,
lipid. Độ mềm dẻo của hạt gạo khi nấu thành cơm được đánh giá
thông qua hàm lượng amylose, độ trở hồ, độ bền gel. Ngoài ra chỉ
tiêu hình dạng hạt gạo và độ bạc bụng cũng được sử dụng để đánh
giá chất lượng gạo.
1.4. Rầy nâu gây hại và khả năng kháng rầy nâu của cây lúa
1.4.1. Giới thiệu về rầy nâu
Rầy nâu (Nilarpavata lugens S.) chích hút trực tiếp chất dinh
dưỡng từ cây đang phát triển, làm giảm năng suất, nếu mật độ rầy cao
có thể làm chết cây lúa, gây hiện tượng cháy khô cả đám ruộng.
Ngoài ra, rầy nâu cũng có thể gây hại gián tiếp cho cây lúa bằng cách
truyền virus gây bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá.
1.4.2. Biotype rầy nâu
Rầy nâu hiện nay có 4 biotype: biotype 1 phân bố rộng ở vùng
Đông Á và Đông Nam Á, biotype 2 có nguồn gốc ở Philippin phát
sinh sau khi sử dụng rộng rãi các giống có gen bph1, biotype 3 phát
sinh từ các phòng thí nghiệm ở Nhật Bản và Philippin, biotype 4 chỉ
thấy ở vùng Nam Á. Quần thể rầy nâu ở tỉnh Thừa Thiên Huế thuộc
biotype 1 và biotype 2.
1.4.3. Cơ chế kháng rầy nâu của cây lúa
Tính kháng là một phản ứng tự vệ của cây chống lại sự tấn
công của côn trùng và mầm bệnh. Hiểu rõ cơ chế kháng rầy sẽ là tiền
đề quan trọng cho những biện pháp nhằm hạn chế thiệt hại do rầy nâu
gây ra. Những nghiên cứu dựa vào các kỹ thuật phân tử gần đây cho
thấy có sự thay đổi về mặt di truyền, sinh lý và hóa sinh của cây lúa
khi có sự tấn công của rầy nâu.

1.4.4. Gen kháng rầy nâu ở cây lúa
Cho đến năm 2010, đã có ít nhất 24 gen chính kháng rầy nâu
được xác định tại Viện lúa quốc tế IRRI. Các gen kháng rầy nâu nằm
vị trí trên 6 nhiễm sắc thể (NST) khác nhau của cây lúa. Một nhóm
các gen như: bph1, bph2, bph9, bph10, bph18, and bph21 nằm trên

4


cánh dài của NST số 12, gen bph12, bph15, bph17, bph20 đều nằm
trên cánh ngắn của NST số 4, gen bph11, bph14 nằm trên cánh dài
của NST số 3, gen Bph13, bph19 nằm trên cánh ngắn của NST số 3.
1.5. Nghiên cứu về cây lúa kháng rầy nâu ở Việt Nam
Mỗi năm CLRRI sản xuất được khoảng 10-20 giống lúa có khả
năng kháng rầy nâu và các giống lúa này chủ yếu được trồng thử
nghiệm hoặc trồng đại trà ở các vùng lúa thuộc khu vực ĐBSCL, còn
ở khu vực miền Trung việc các giống lúa kháng rầy vẫn chưa được
quan tâm nhiều.
Chương 2.
NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu nghiên cứu
4 giống lúa IRRI 352, BG 367-2, Sài Đường Kiến An và Lốc
Nước do Trung tâm Tài nguyên Thực vật, Viện Khoa học Nông
nghiệp, Hà Nội cung cấp (có cấp độ kháng rầy từ 0-3), giống TN1
(chuẩn nhiễm). Giống lúa Khang Dân.
Quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế.
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Các đặc điểm nông sinh học (thời gian sinh trưởng, khả năng
đẻ nhánh, chiều cao cây, diện tích lá, cường độ quang hợp, các chỉ
tiêu năng suất...) của các giống lúa nghiên cứu trong hai vụ Hè Thu

và Đông Xuân tại hợp tác xã An Đông, thành phố Huế.
- Các đặc điểm chất lượng hạt gạo (hàm lượng protein,
amylose, độ trải gel, hình dạng hạt, độ bạc bụng...) của các giống lúa
nghiên cứu trong hai vụ Hè Thu và Đông Xuân tại hợp tác xã An
Đông, thành phố Huế.
- Đánh giá tính kháng rầy nâu của các giống lúa nghiên cứu
(trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng) trong hai vụ Hè Thu và Đông
Xuân tại hợp tác xã An Đông, thành phố Huế.
- Xác định gen kháng rầy nâu có trong các giống lúa nghiên
cứu bằng kỹ thuật sinh học phân tử.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm gồm 5 giống lúa có nguồn gốc và mức độ kháng rầy
nâu khác nhau. Mỗi giống là một công thức thí nghiệm và được bố trí
theo khối ngẫu nhiên đầy đủ với 3 lần nhắc lại, mỗi ô thí nghiệm có diện
tích 10 m2 (5 m x 2 m), khoảng cách giữa các ô là 30 cm.

5


2.3.2. Đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học: được xác định và
đánh giá dựa theo “Quy phạm khảo nghiệm giống quốc gia 10 TCN
558-2002” (Bộ NN&PTNT, 2002) và "Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá
cây lúa" của IRRI (IRRI, 2002).
2.3.3. Đánh giá chất lượng gạo: hàm lượng protein được xác
định theo phương pháp Bradford (1976), hàm lượng glucose được
xác định được xác định theo phương pháp của Lindsay (Lindsay,
1973), hàm lượng lipid được xác định bằng phương pháp Soxhlet
(Mùi, 2001), hàm lượng amylose được xác định theo phương pháp
của Sadavisam và Manikam (1992), độ bền gel được xác định theo

phương pháp của Cagampang (1973), độ trở hồ được xác định theo
phương pháp của Little và cs (1958), hình dạng hạt gạo và độ bạc
bụng được đánh giá theo tiêu chuẩn của IRRI (IRRI, 2002).
2.3.4. Đánh giá tính kháng rầy nâu:
- Đánh giá phản ứng với rầy nâu trong nhà lưới theo phương
pháp của Tanaka (2000), đánh giá mật độ rầy nâu ngoài đồng ruộng
theo "Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá cây lúa" của IRRI (IRRI, 2002).
- Phương pháp sinh học phân tử
DNA tổng số được tách chiết theo phương pháp Kang và cs (2003)
Khuếch đại chỉ thị liên kết với gen bph1 sử dụng cặp mồi BpE183 (R/F) (Kim và cs, 2005); khuếch đại chỉ thị liên kết với gen bph3 sử
dụng cặp mồi RM589 (R/F) (Jairin và cs, 2007); khuếch đại chỉ thị liên
kết với gen bph4 sử dụng cặp mồi RM586 (R/F) (Jairin và cs, 2007).
Dựa trên trình tự vùng cds gen kháng rầy nâu bph14 (Accession:
FJ941067.1), chúng tôi sử dụng chương trình DNASIS để thiết kế 4 cặp
mồi, được ký hiệu là: M1-F và R, M2-F và R, M3-F và R, M4-F và R
nhằm khuếch đại 4 đoạn overlapping (M1, M2, M3, M4) trên toàn bộ
chiều dài vùng cds gen kháng rầy nâu bph14 (Du, 2010).
Điều kiện cho phản ứng PCR là: 95oC-5 phút; 30 chu kỳ: 95oC1 phút, 55oC đến 60oC-1 phút và 72oC-1 phút; 72oC-10 phút.
Tạo dòng DNA và trình tự các đoạn DNA tái tổ hợp được phân
tích bằng phương pháp dioxy trên máy Instrument Model/Name:
3730xl do công ty Bioneer, Korea thực hiện.
2.3.3. Xử lý thống kê
Các thí nghiệm được lặp lại 3 lần (n≥30). Số liệu thực nghiệm
được tính giá trị trung bình và phân tích ANOVA (một yếu tố và hai
yếu tố), phân tích mô hình tuyến tính nhiều biến bằng phần mềm R.

6
SM
SM 41 14

54 3 4


Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc điểm nông sinh học của các giống lúa
3.1.1. Thời gian sinh trưởng và phát triển

Hình 3.2. Diễn biến của các yếu tố thời tiết qua các vụ lúa
vụ Hè Thu (A, B) và vụ Đông Xuân (C, D)
Bảng 3.1. Thời gian sinh trưởng của các giống lúa
Giốn
g

KD
L1
L3
L25
L27

Làm đòng

Đẻ nhánh

Trổ rộ

Chín

HT

ĐX

HT

ĐX

HT

ĐX

HT

ĐX

38,7ABa±1,2
39,7Aa±0,6
37,7AB±0,6
37,3B±0,6
39,0AB±1,0

41,3Ab±1,2
27,0Cb±1,0
36,3B±1,5
39,7AB±1,5
41,3A±1,2

68,3Aa±0,6
67,7ABa±0,6
65,3Ba±0,6
67,7ABa±1,2
73,3Ca±1,5

80,7Ab±0,6
71,7Bb±1,5
79,3Ab±0,6
86,3Cb±1,2
84,3Cb±0,6

77,3Aa±0,6
78,7Aa±1,5
74,3Ba±0,6
77,3Aa±0,6
85,3Ca±0,6

111,7Ab±2,9
104,7Bb±0,6
105,3Bb±1,2
103,3Bb±1,5
94,0Cb±1,7

96,3Aa±0,6
96,3Aa±0,6
94,7Ba±0,6
96,3Aa±0,6
96,7Aa±0,6

137,0Ab±1,7
137,3Ab±1,2
135,3ABb±0,6
132,3Bb±2,5
126,0Cb±1,0

Chú thích: - Chữ cái in hoa chỉ sự sai khác giữa các giống, chữ cái
thường chỉ sự sai khác giữa các mùa (P<0,05);
- HT: vụ Hè Thu, ĐX: vụ Đông Xuân

Thời gian sinh trưởng-phát triển vụ Hè Thu (94-97 ngày),
vụ Đông Xuân (126-137 ngày) (Bảng 3.1).
3.1.2. Tỷ lệ nảy mầm
Các giống lúa như IRRI 352, BG 367-2, Sài Đường Kiến An
và Lốc Nước đều có tỷ lệ nảy mầm khá cao (> 95%) (Bảng 3.2).
3.1.3. Số nhánh

7


Số nhánh/cây giữa các mùa vụ gieo trồng là khác nhau. Các
giống trồng trong vụ Hè Thu có 6,3-8,0 nhánh/cây, trong khi đó các
giống trồng trong vụ Đông Xuân có 7,0-9,0 nhánh/cây. Theo 5 cấp
phân loại của IRRI thì các giống lúa nghiên cứu có số nhánh cuối
cùng thuộc nhóm 7 là nhóm thấp (số nhánh cuối cùng từ 5-9).
3.1.4. Diện tích lá đòng
Kết quả ở bảng 3.2 cho thấy diện tích lá đòng có sự sai khác
khá rõ giữa các giống lúa, vụ Hè Thu (20,2-31,4 m2), vụ Đông Xuân
(19,9-30,7 m2). Kết quả phân tích ANOVA-hai yếu tố cho thấy rằng
diện tích lá đòng của các giống lúa như trình bày ở trên bị ảnh hưởng
bởi đặc tính di truyền của các giống lúa nghiên cứu (Bảng 3.5).
3.1.5. Chiều dài bông
Các giống lúa nghiên cứu có chiều dài bông từ 21,8-24,9 cm
(vụ Hè Thu) và 21,5-24,3 cm (vụ Đông Xuân). Kết quả này cho thấy
chiều dài bông thường do tính di truyền quy định, nhưng cũng bị chi

phối bởi điều kiện ngoại cảnh và chế độ canh tác.
3.1.6. Chiều cao cây
Chiều cao cây đo được ở các giống lúa dao động từ 93-107 cm
trong vụ Hè Thu, và từ 94,3-106,7 cm trong vụ Đông Xuân. Theo
thang điểm để đánh giá chiều cao cây của IRRI thì giống phổ biến ở
địa phương Khang Dân và các giống lúa nghiên cứu đều thuộc nhóm
lúa bán lùn (<110 cm).
3.1.7. Hàm lượng diệp lục và cường độ quang hợp
Kết quả xác định hàm lượng diệp lục của các giống lúa cho
thấy hàm lượng diệp lục a sai khác có ý nghĩa thống kê giữa các
giống lúa (vụ Hè Thu: 3,5-5,1 mg/g, vụ Đông Xuân: 3,9-5,7 mg/g),
đồng thời yếu tố mùa vụ cũng ảnh hưởng đến hàm lượng diệp lục a
của mỗi giống lúa.Hàm lượng diệp lục b không ghi nhận sai khác có
ý nghĩa thống kê giữa các giống và mỗi giống ở hai mùa vụ. Tỷ lệ
diệp lục a/b cũng không khác nhau có ý nghĩa thống kê giữa các
giống và mỗi giống ở hai mùa.
Cường độ quang hợp được đánh giá thông qua đánh giá hàm
lượng carbon tích lũy được trên 1 dm 2 lá trong 1 giờ. Kết quả được
ghi nhận như sau, trong vụ Hè Thu giống lúa Sài Đường Kiến An có
hàm lượng carbon tích lũy cao nhất (30,4 mgC/dm2/h), thấp nhất là
giống Khang Dân (24,9 mgC/dm2/h). Vụ Đông Xuân từ 25,1-28,5
mgC/dm2/h.
Bảng 3.2. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các giống lúa
Giốn

Tỷ lệ

Số nhánh

Diện tích l

8

Chiều

Chiều


g
KD
L1
L3
L25
L27

nảy mầm (%)
ĐX
HT
97,7±0,6 99,3±1,2
96,3±1,2 97,0±1,0
95,7±0,6 97,3±1,5
97,0±1,0 97,7±1,5
96,7±2,1 97,7±1,5

HT
8,0±1,0
7,0±1,0
8,0±1,0
6,3±0,6
7,7±0,6

ĐX
8,4AB±0,4
7,1A±0,2
9,0B±1,0
7,0A±0,5
7,4A±0,5

cao cây (cm)
á đòng (cm2)
HT
ĐX
HT
ĐX
30,9A±4,6 29,7A±4,0 103,7A±7,4 104,3A±0,6
A
A
B
31,2 ±6,4 29,7 ±1,9 93,0 ±2,6 94,3B±1,2
31,4A±4,0 30,7A±0,6 95,3B±1,2 95,7BC±0,6
28,8A±2,7 29,5A±1,2 96,3B±1,5 96,7C±0,6
20,2B±2,3 19,9B±1,4 107,0A±1,0 106,7D±0,6

dài bông (cm)
HT
21,8A±0,3
24,3BC±0,4
21,9A±0,2
23,9B±0,3
24,9C±0,5

ĐX
22,2AB±0,4
23,3BC±0,8
21,5A±0,7
21,8A±0,3
24,3C±0,2

Bảng 3.3. Hàm lượng diệp lục và cường độ quang hợp của các giống lúa
Giống
KD
L1
L3
L25
L27

Cường độ quang
hợp (mgC/dm2/h)
ĐX
HT
24,9A±0,7 25,1±0,8
27,2B±0,8 26,1±1,2
25,4AB±0,8 25,7±1,0
30,4C±0,9 28,5±2,2
26,7AB±0,2 26,5±0,7

Diệp lục a
(mg/g)
HT
ĐX

5,1Aa±0,1 5,7Ab±0,0
4,1Ba±0,1 5,0ABb±0,4
3,9B±0,1 4,5B±0,7
3,5C±0,1 4,3B±0,5
4,1Ba±0,1 3,9Bb±0,0

Diệp lục b
(mg/g)
HT
ĐX
1,6±0,1 1,9±0,3
1,6±0,3 1,6±0,2
1,7±0,3 1,8±0,3
1,5±0,1 1,6±0,3
1,6±0,2 1,6±0,3

Diệp lục a/b
HT
3,3±0,3
2,6±0,5
2,3±0,3
2,3±0,3
2,7±0,3

ĐX
3,0±0,6
3,1±0,4
2,6±0,8
2,8±1,0
2,5±0,5

3.2. Năng suất của các giống lúa
3.2.1.Các yếu tố hình thành năng suất và năng suất
Trong cùng mùa vụ thì số bông/m 2 của các giống lúa thí nghiệm
khác nhau có sự sai khác, vụ Hè Thu số bông/m2 dao động từ 293,0-346,9,
vụ Đông Xuân số liệu dao động từ 294,0-361,0 bông/ m 2. Sự thay đổi về
đặc điểm khí hậu thời tiết ở vụ Hè Thu và Đông Xuân có ảnh hưởng đến
số lượng bông/ m2 ở một số giống lúa. Số hạt chắc/bông của các giống lúa
trong vụ Hè Thu (87,2-110,7), số vụ Đông Xuân (86,4-111,5). Khối
lượng 1.000 hạt chắc dao động từ 20,6-25,5 g. Trong đó giống IRRI 352
có khối lượng hạt cao nhất (25,5 g), các giống còn lại là tương đương
nhau. So sánh mỗi giống ở hai mùa vụ chúng tôi thấy chỉ có giống IRRI
352 có khối lượng hạt ảnh hưởng bởi mùa vụ, các giống còn lại không bị
ảnh hưởng khi thay đổi mùa vụ.
Năng suất thực thu các giống lúa nghiên cứu trong vụ Hè Thu
đạt từ 56,9-63,8 tạ/ha. Năng suất thực thu được ở vụ Đông Xuân dao
động 55,3-58,7 tạ/ha.
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi ở bảng 3.4 và 3.5 cho thấy
đa số các chỉ tiêu hình thành năng suất và năng suất lúa không chỉ
chịu ảnh hưởng của yếu tố giống mà còn thay đổi tùy thuộc mùa vụ.
Bảng 3.4. Yếu tố hình thành năng suất của các giống lúa
Giống
KD
L1
L3
L25
L27

Số bông/m2
ĐX

HT
346,9Aa±4,6 361,0Ab±1,0
Ba
297,4 ±14,9 350,9ABb±9,4
321,6ABa±12,8 347,2Bb±4,4
293,0B±12,3 294,0C±1,0
346,1A±23,2 342,5B±2,8

Số hạt/bông
ĐX
HT
127,2Aa±1,5 110,5Ab±4,3
B
103,0 ±6,1 105,6AB±2,0
106,3Ba±4,0 98,7Bb±1,7
125,7Ba±3,9 113,2Ab±3,9
102,1Aa±5,4 86,3Cb±2,5

9

Số hạt chắc/bông
ĐX
HT
110,7Aa±7,3 97,5Ab±0,5
B
B
88,1 ±1,2 86,4 ±1,0
90,3B±0,2 88,7B±1,2
106,1A±3,5 111,5C±3,2
87,2B±2,5 87,7B±0,8

P1000 hạt (g)
ĐX
HT
20,6A±0,4 20,2A±0,8
Ba
25,5 ±0,8 22,5Bb±0,5
22,1A±0,4 21,5AB±0,4
22,2A±1,2 21,8B±0,3
21,5A±0,5 21,5AB±0,6


Bảng 3.4. Yếu tố hình thành năng suất của các giống lúa (tiếp theo)
Giống
KD
L1
L3
L25
L27

NSLT (tạ/ha)
ĐX
HT
79,0A±4,9
71,2A±3,2
66,8B±3,2
68,3AB±2,0
B
64,2 ±1,3
66,3AB±1,2

69,2AB±6,8
71,4A±2,8
B
64,9 ±3,3
64,5B±1,0

NSTT (tạ/ha)
ĐX
HT
63,8a±1,6
57,8ABb±1,3
58,3±4,5
56,3AB±1,2
57,0±3,7
55,3B±0,7
56,9±1,6
58,7A±1,6
57,1±1,5
56,8AB±0,3

Bảng 3.5. Ảnh hưởng của giống và mùa vụ đối với các chỉ tiêu
nông sinh học
Chỉ tiêu
Thời gian đẻ nhánh
Thời gian làm đòng
Thời gian trổ rộ
Thời gian chín
Nảy mầm
Chiều cao cây
Diện tích lá

Cường độ quang hợp
Diệp lục a
Diệp lục b
Diệp lục a/b
Số nhánh
Chiều dài bông
Số bông/m2
Số hạt/bông
Số hạt chắc/bông
Khối lượng 1000 hạt
Năng suất lý thuyết
Năng suất thực thu

Df
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4

4
4
4

Giá trị F và (giá trị P)
Giống
Mùa vụ
40,53 (<0,001)
11,43 (<0,001)
85,3 (<0,001)
1157,1 (<0,001)
12,69 (<0,001)
2506,7 (<0,001)
21,83 (<0,001)
7731,0 (<0,001)
2,23 (0,10)
5,78 (0,03)
29,02 (<0,001)
0,24 (0.63)
10,98 (<0,001)
0,26 (0,61)
16,39 (<0,001)
2,13 (0,16)
22,08 (<0,001)
19,81 (<0,001)
0,98 (0,44)
1,44 (0,24)
1,64 (0,2)
0,78 (0,39)
6,72 (0,001)

1,97 (0,18)
43,22 (<0,001)
20,64 (<0,001)
26,74 (<0,001)
20,30 (<0,001)
49,70 (<0,001)
51,06 (<0,001)
73,42 (<0,001)
3,98 (0,06)
26,75 (<0,001)
14,92 (<0,001)
9,35 (<0,001)
0,13 (0,72)
3,93 (0,02)
4,42 (0,04)

Giống*Mùa vụ
55,07 (<0,001)
45,63 (<0,001)
77,31 (<0,001)
27,78 (<0,001)
0,23 (0,93)
0,08 (0,99)
0,09 (0,98)
1,35 (0,29)
2,80 (0,05)
0,58 (0,68)
0,65 (0,64)
0,67 (0,62)
5,96 (<0,001)

6,47 (<0,001)
6,41 (<0,001)
8,11 (<0,001)
5,36 (<0,001)
2,29 (0,1)
2,56 (0,07)

3.2.2. Phân tích mối liên quan giữa năng suất và các chỉ tiêu
nông sinh học
Mô hình tối ưu chúng tôi đề xuất trong nghiên cứu này là
(Bảng 3.6)
Năng suất lúa = 47,77 + 1,63 * diệp lục a/b – 0,45 * diện tích lá đòng +
0,08 * số hạt/bông

Dựa vào kết quả phân tích cho thấy các yếu tố sinh học như tỷ
lệ diệp lục a/b, diện tích lá đòng và số hạt của bông lúa ảnh hưởng

10


đến 27% năng suất lúa ở mức ý nghĩa P = 0,03.
Bảng 3.6. Mô hình các yếu tố sinh học ảnh hưởng đến năng suất
Stt

Mô hình

1 Năng suất ~ Diện tích lá + cường độ quang hợp + diệp lục la +
diệp lục b + diệp lục a/b + diện tích lá đòng + số nhánh + dài bông
+ bông/cây + bông/m2 + số hạt/bông
2 Năng suất ~ Diện tích lá + cường độ quang hợp + diệp lục la +

diệp lục a/b + diện tích lá đòng + số nhánh + dài bông + bông/cây
+ bông/m2 + số hạt/bông
3 Năng suất ~ diện tích lá + cường độ quang hợp + diệp lục a/b +
diện tích lá đòng + số nhánh + dài bông + bông/cây + bông/m 2 +
số hạt/bông
4 Năng suất ~ diện tích lá + cường độ quang hợp + diệp lục a/b +
diện tích lá đòng + dài bông + bông/cây + bông/m 2 + số
hạt/bông
5 Năng suất ~ cường độ quang hợp + diệp lục a/b + diện tích lá
đòng + dài bông + bông/cây + bông/m 2 + số hạt/bông
6 Năng suất ~ cường độ quang hợp + diệp lục a/b + diện tích lá đòng +
bông/cây + bông/m2 + số hạt/bông
7 Năng suất ~ diệp lục a/b + diện tích lá đòng + bông/cây +
bông/m2 + số hạt/bông
8 Năng suất ~ diệp lục a/b + diện tích lá đòng + bông/cây + số
hạt/bông
9 Năng suất ~ diệp lục a/b + diện tích lá đòng + số hạt/bông
Hệ số:
(Intercept)
Chlab. Area-flagleaf
Grain/spikelet
47,77
1,63
-0,45
0,08
R2 = 0,27
P-value = 0,03
Mô hình tối ưu:
Năng suất = 47,77 + 1,63 * diệp lục a/b – 0,45 * diện tích lá
đòng + 0,08 * số hạt/bông

AIC-Mối quan
hệ tối ưu
71,54
69,91
67,74
66,26
65,04
64,60
63,40
61,72
60,59

3.3. Chất lượng hạt gạo của các giống lúa
3.3.1. Hàm lượng protein
Hàm lượng protein từ 7,9-10,6% (Hè Thu), vụ Đông Xuân
hàm lượng protein thay đổi từ 7,8-10,6%. Kết quả phân tích
ANOVA hai yếu tố cho thấy hàm lượng protein trong mỗi giống
lúa được quy định bởi yếu tố di truyền.
3.3.2. Hàm lượng tinh bột
Hàm lượng tinh bột bột trong hạt gạo của các giống nghiên cứu
dao động từ 65,7-73,0% (Vụ Hè Thu) và từ 65,5-74,6% (Đông
Xuân).

11


3.3.3. Hàm lượng amylose
Vụ Hè Thu khoảng dao động là 2,0-26,8%, cao nhất là giống
Khang Dân, thấp nhất là giống IRRI 352. Vụ Đông Xuân từ 2,127,0%. Như vậy, qua cả hai vụ mùa giống IRRI 352 thuộc nhóm gạo

nếp có hàm lượng amylose thấp nhất, các giống lúa còn lại thuộc
nhóm gạo tẻ.
3.3.4. Hàm lượng lipid
Kết quả xác định hàm lượng lipid trong các mẫu nghiên cứu vụ
Hè Thu dao động từ 1,9-2,1% và vụ Đông Xuân từ 1,9-2,2% (Bảng
3.7). Hầu hết các giống lúa đều có hàm lượng lipid không thay đổi
giữa hai mùa vụ.
3.3.5. Độ trở hồ và độ trải gel
Giống lúa IRRI 352 (hạt phồng lên rìa rộng và rõ) có độ trở hồ
thuộc cấp 4. BG 367-2, Sài Đường Kiến An và Lốc Nước đều có độ
trở hồ cấp 3 (hạt phồng lên rìa hẹp không rõ).
Độ trải gel có sự sai khác khá
lớn ở các giống lúa nghiên cứu
ở vụ Hè Thu chiều dài gel đo
được từ 28,7-93,6 mm. Giống
Khang Dân là giống có độ trải
gel thấp nhất 28,67 mm, giống
lúa IRRI 352 có chiều dài gel đo
được dài nhất 93,6 mm. Chiều
dài gel của các giống lúa trong
vụ Đông Xuân đo được từ 25,391,9 mm.
Hình 3.4. Chiều dài gel của các
giống lúa

12


3.3.6. Hình dạng và độ bạc bụng của hạt
Hạt gạo các giống lúa tẻ Khang Dân, BG 367-2, Sài Đường
Kiến An và Lốc Nước cho thấy có độ bạc bụng thuộc cấp độ 1 (vùng

bạc bụng ít hơn 10% ở trong hạt gạo); hạt gạo giống Lốc Nước có
cấp độ bạc bụng 5 (vùng bạc bụng 11-20%). Giống nếp IRRI 352 có
hình dạng hạt mập, tròn, tỷ lệ dài/rộng của hạt gạo là 1,97. Các giống
lúa tẻ còn lại đều có hình dạng hạt thon mức trung bình.
Bảng 3.7. Chỉ tiêu chất lượng gạo của các giống lúa
Giống
KD
L1
L3
L25
L27

Protein (%)
ĐX
HT
7,9A±0,0 7,8A±0,1
9,6B±0,2 9,8B±0,5
10,6C±0,0 10,6C±0,0
9,6B±0,0 9,7B±0,2
10,1D±0,1 10,0BC±0,2

Tinh bột (%)
ĐX
HT
67,4±1,0 68,7A±0,8
66,3±4,4 66,3A±1,8
65,7±1,2 65,5A±3,7
65,9±4,9 66,5A±1,3
73,0±2,0 74,6B±0,4

Amylose (%)
ĐX
HT
26,8A±0,7 27,0A±0,1
2,0B±0,1 2,1B±0,0
23,6C±1,6 23,7C±0,3
22,7C±1,9 22,8D±0,2
23,4C±0,3 23,7C±0,0

Lipid (%)
ĐX
HT
2,0±0,2 2,2A±0,0
2,1±0,2 2,1AB±0,1
2,0±0,2 1,9B±0,1
2,0±0,3 2,1AB±0,0
1,9a±0,2 2,2Ab±0,0

Độ trải gel (cm)
ĐX
HT
28,7A±0,7 25,3A±0,3
93,6B±1,3 91,9B±1,3
43,8C±1,0 42,8C±0,5
50,2D±0,6 49,7D±0,5
42,8C±0,8 42,1C±0,3

Bảng 3.8. Ảnh hưởng của giống và mùa vụ đối với chỉ tiêu
chất lượng hạt gạo
Chỉ tiêu

Protein (%)
Tinh bột (%)
Amylose (%)
Lipid (%)
Chiều dài gel

Df
4
4
4
4
4

Giá trị F và (giá trị P)
Giống
Mùa vụ
150,41 (<0,001)
0,13 (0,72)
9,69 (<0,001)
0,51 (0,48)
921,05 (<0,001)
0,25 (0,63)
0,65 (0,63)
4,32 (0,05)
5644,67 (<0,001)
24,53 (<0,001)

Giống*Mùa vụ
0,63 (0,65)
0,13 (0,97)

0,23 (0,99)
1,19 (0,35)
3,07 (0,04)

3.4. Đánh giá tính kháng rầy nâu của các giống lúa
3.4.1. Đánh giá tính kháng rầy trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng
* Đánh giá tính kháng rầy trong nhà lưới
+Theo phương pháp ống nghiệm: sau 5 ngày lây nhiễm các giống
lúa nghiên cứu đều kháng tốt với quần thể rầy nâu Thừa Thiên Huế (cấp
gây hại từ 1,8-2,5), giống Khang Dân có biểu hiện kháng vừa (cấp gây
hại là 4,5). Tuy nhiên, sau 7 ngày lây nhiễm Khang Dân ghi nhận cấp
gây hại của rầy là 5,8 tương ứng với mức độ nhiễm rầy nâu thì các giống
lúa nghiên cứu IRRI 352, BG 367-2, Sài Đường Kiến An và Lốc Nước
vẫn biểu hiện kháng vừa với quần thể rầy nâu (cấp gây hại từ 3,7-4,3) .
+ Theo phương pháp hộp mạ: sau 5 ngày lây nhiễm các giống
lúa nghiên cứu biểu hiện kháng rầy nâu (cấp gây hại 1,8-2,3), giống
Khang Dân nhiễm vừa (cấp gây hại 5,2). Sau 7 ngày lây nhiễm các
giống BG 367-2, Sài Đường Kiến An và Lốc Nước kháng vừa với rầy

13


nâu thể hiện ở cấp gây hại từ 3,8-4,3; giống Khang Dân nhiễm rầy nâu
(cấp gây hại 6,2); giống lúa IRRI 352 nhiễm vừa (cấp gây hại 4,7).
Qua kết quả thử nghiệm phản ứng với rầy nâu trong nhà lưới,
chúng tôi nhận thấy các giống lúa BG 367-2, Sài Đường Kiến An và
Lốc Nước đều kháng rầy nâu khá tốt, trong khi đó giống Khang Dân
nhiễm với rầy nâu.
Bảng 3.9. Cấp gây hại của rầy nâu trên các giống lúa nghiên cứu
SLN 5

Ống nghiệm
4,5A
2,5B
2,2B
2,0B
1,8C
5,5D

Giống
KD
L1
L3
L25
L27
TN1

SLN 7
Hộp mạ
5,2A
2,2B
1,8B
2,3B
1,8C
7,3D

Ống nghiệm
5,8A
4,2B
4,3BC
3,7CD

3,8D
8,3E

Hộp mạ
6,2A
4,7B
4,3BC
3,8CD
3,8D
9,0E

Bảng 3.10. Mức độ nhiễm rầy nâu của các giống lúa ngoài đồng ruộng
Đơn vị tính: con/m2
Giốn
g

45 NSG
HT

52 NSG
ĐX

A

HT

HT

ĐX

Aa

Ab

HT

HT

ĐX

Ab

Aa

524,7Aa±9,6

0,0 27,5 ±0,5

3,6 ±0,2 30,4 ±1,4

35,6 ±1,6

150,2 ±2,2 65,4 ±2,4 545,4 ±15,4

52,8Ab±1,8

L1

2,7B±0,4 0,0

25,1B±0,9

0,0 46,1Ba±0,3

1,5Bb±0,0 56,3Ba±1,3

14,4Bb±0,4

278,6Ba±8,6 46,1Bb±1,1

25,1Bb±1,9

Cb

1,0 ±0,1

Ca

L3

1,5 ±0,0 0,0

16,5 ±1,2

0,0 25,5 ±0,5

26,2 ±2,0

L25

1,9A±0,2 0,0

18,6D±0,6

0,0 36,3Da±0,3 2,6Db±0,1 39,4Da±0,4

L27

2,1A±0,2 0,0 18,2CD±0,2 0,0 27,4Aa±0,4 1,7Bb±0,2 31,3Aa±1,3

14

Aa

80 NSG
ĐX

22,4 ±0,4

Ca

Ab

73 NSG

HT

1,7 ±0,1 0,0

C

Aa

66 NSG
ĐX

KD

A

A

59 NSG
ĐX

BCb

Ca

Bb

12,5 ±0,5

120,2 ±5,2 50,2 ±0,2

9,7Db±0,7
10,3CDb±0,3

Ba

295,6 ±5,6

27,6BCb±0,6

112,4Ca±4,4 25,5Cb±2,5

186,3Ca±3,3

16,5Db±2,5

109,1Ca±9,1 27,5Cb±1,5

163,0Ca±3,0

22,4Cb±1,4


Bảng 3.10. Mức độ nhiễm rầy nâu của các giống lúa ngoài đồng
ruộng (tiếp tục)
Đơn vị tính: con/m2
87 NSG

Giống

94 NSG

101 NSG

108 NSG

HT

ĐX

HT

ĐX

HT

42,5Ab±2,5

48,2A±1,2

50,4A±1,4

10,5Aa±0,5

300,4 Ab±16,4 0,0 498,8A±28,8 0,0 204,4A±14,4 0,0 32,4 A±2,4 0,0 13,6 A±0,6

L1

193,6Ba±6,6

34,1Bb±1,1

57,4Ba±1,4

76,1Bb±1,1

7,5Ba±1,0

218,2Bb±18,2 0,0

L3

Ca

70,2 ±0,2

Bb

30,1 ±0,1

A

43,9 ±6,1

A

47,3 ±0,3

L25

Ca

73,9 ±1,9

Cb

25,4 ±2,4

Ba

58,2 ±1,8

Cb

26,0 ±2,0

L27

Da

Db

Aa

Db

94,0 ±1,0

12,0 ±1,0

46,2 ±1,2

30,4 ±1,4

1,2 ±0,1
Da

4,5 ±0,5
Da

5,4 ±0,4

Bb

216,2 ±17,9 0,0
Cb

120,2 ±4,8
Cb

150,2 ±2,2

Hình 3.5. Biểu đồ diễn biến mật
độ rầy nâu trên các giống lúa vụ
Hè Thu

15

0,0
0,0

345,6 B±9,6
C

184,2 ±4,2
D

124,7 ±3,7
E

245,4 ±5,4

HT

ĐX

HT

0,0 293,6 B±11,4 0,0
C

0,0

121,3 ±1,7

0,0

D

0,0

72,8 ±2,8
E

110,3 ±3,3

0,0
0,0

ĐX

129 NSG

170,3Aa±10,3

HT

ĐX

122 NSG

KD

Ca

ĐX

115 NSG

HT

20,2B±1,2 0,0

ĐX

9,6B±0,6

C

3,5C±0,3

C

3,6C±0,2

D

6,7D±0,7

10,5 ±0,5 0,0
8,5 ±1,5 0,0

0,0 12,5 ±0,5 0,0

Mật độ rầy nâu bắt đầu
xuất hiện ở giai đoạn lúa đẻ
nhánh. Đến giai đoạn lúa làm
đòng thì mật độ rầy tăng vọt
với số lượng rầy dao động từ
109,1 con/m2 (giống Lốc
Nước) đến 278,6 con/m2
(giống IRRI 352). Đến giai
đoạn lúa trổ thì mật độ rầy nâu
đạt cực đại ở tất cả các giống
lúa, trong đó giống Khang Dân

Vụ Đông Xuân (từ tháng 1tháng 5) rầy nâu bắt đầu xuất
hiện vào thời điểm 60 ngày
sau gieo.Từ đầu tháng 4 đến
tháng 5, thì lượng rầy xuất
hiện nhiều ở các giống lúa
nghiên cứu và tăng dần mật
độ. Mật độ rầy/m2 tiếp tục
tăng từ tháng giữa tháng 3-giai
đoạn lúa làm đòng và đạt mật
độ cao nhất ở giai đoạn trỗ rộ.
Mật độ rầy/m2 cao nhất ở

Hình 3.6. Biểu đồ diễn biến mật độ
rầy nâu trên các giống lúa vụ Đông
Xuân
Chúng tôi nhận thấy có sự tương đối đồng nhất giữa kết quả lây
nhiễm nhân tạo trong phòng thí nghiệm và mật độ rầy nâu ngoài đồng
ruộng của các giống. Các giống BG 367-2, Sài Đường Kiến An và Lốc
Nước có biểu hiện kháng trong phòng thí nghiệm thì mật độ rầy nâu trên
đồng ruộng cũng thấp hơn so với các giống khác.
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của giống và mùa vụ đối
với khả năng kháng rầy
Giá trị F và (giá trị P)

Chỉ tiêu
SLN 5 (ống nghiệm)
SLN 7 (ống nghiệm)
Số rầy/cây (45 NSG)
Số rầy/cây (52 NSG)

Số rầy/cây (59 NSG)
Số rầy/cây (66 NSG)
Số rầy/cây (73 NSG)
Số rầy/cây (80 NSG)
Số rầy/cây (87 NSG)
Số rầy/cây (94 NSG)
Số rầy/cây (101 NSG)
Số rầy/cây (108 NSG)
Số rầy/cây (115 NSG)
Số rầy/cây (122 NSG)
Số rầy/cây (129 NSG)

Df
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4

Giống

207,47 (<0,001)
67,90 (<0,001)
10,21 (<0,001)
65,24 (<0,001)
1111,0 (<0,001)
238,98 (<0,001)
409,56 (<0,001)
1402,6 (<0,001)
376,01 (<0,001)
136,04 (<0,001)
81,31 (<0,001)
330,86 (<0,001)
329,66 (<0,001)
147,18 (<0,001)
200,22 (<0,001)

16

Mùa vụ
0,14 (0,71)
0,83 (0,37)
1007,1 (<0,001)
10834,8 (<0,001)
69437,3 (<0,001)
2328,95 (<0,001)
4130,77 (<0,001)
18631,6 (<0,001)
3722,37 (<0,001)
31,47 (<0,001)
299,88 (<0,001)

5973,36 (<0,001)
5409,93 (<0,001)
2177,61 (<0,001)
2997,63 (<0,001)

Giống*Mùa vụ
1,39 (0,25)
0,20 (0,94)
10,21 (<0,001)
65,24 (<0,001)
1157,7 (<0,001)
356,63 (<0,001)
310,61 (<0,001)
1126,9 (<0,001)
233,57 (<0,001)
107,84 (<0,001)
72,68 (<0,001)
330,86 (<0,001)
329,66 (<0,001)
147,18 (<0,001)
200,22 (<0,001)


* Phân tích mối liên hệ giữa thời điểm nhiễm rầy nâu với năng
suất lúa
Mô hình mà chúng tôi đề xuất trong nghiên cứu này là:
Năng suất = 58,07 – 3,69 * 45d + 0,18 * 66d – 0,06 * 73d +
0,01 * 80d + 0,05 * 87d – 0,04 * 108d + 1,05 * 129d
Dựa vào kết quả phân tích cho thấy các mốc thời gian nhiễm
bệnh tính từ sau khi gieo 45 ngày, 66 ngày, 73 ngày, 80 ngày, 87

ngày, 108 ngày và 129 ngày ảnh hưởng đến 62% năng suất lúa ở mức
ý nghĩa P = 0,0015.
Bảng 3.11. Mô hình tối ưu ảnh hưởng của thời gian nhiễm
bệnh năng suất lúa
Stt

Mô hình

1

Năng suất ~ 45NSG + 52NSG + 59NSG + 66NSG + 73NSG +
80NSG + 87NSG + 94NSG + 101NSG + 108NSG + 115NSG +
122NSG + 129NSG
Năng suất ~ 45NSG + 59NSG + 66NSG + 73NSG + 80NSG +
87NSG + 94NSG + 101NSG + 108NSG + 115NSG + 122NSG +
129NSG
Năng suất ~ 45NSG + 59NSG + 66NSG + 73NSG + 80NSG + 87NSG +
94NSG + 101NSG + 108NSG + 122NSG + 129NSG
Năng suất ~ 45NSG + 59NSG + 66NSG + 73NSG + 80NSG +
87NSG + 94NSG + 101NSG + 108NSG + 129NSG
Năng suất ~ 45NSG + 59NSG + 66NSG + 73NSG + 80NSG +
87NSG + 101NSG + 108NSG + 129NSG
Năng suất ~ 45NSG + 59NSG + 66NSG + 73NSG + 80NSG +
87NSG + 108NSG + 129NSG
Năng suất ~ 45NSG + 66NSG + 73NSG + 80NSG + 87NSG +
108NSG + 129NSG
Hệ số:
(Intercept)
45d
66d

73d
80d
87d
108d 129d
58,07 -3,69
0,18
-0,06
0,01
0,05
-0,04 1,05
R2 = 0,62
p-value = 0,0015
Mô hình tối ưu ảnh hưởng của thời gian nhiễm bệnh đến năng
suất:
Năng suất = 58,07 – 3,69 * 45d + 0,18 * 66d – 0,06 * 73d +

2

3
4
5
6
7

17

AIC-Mối quan
hệ tối ưu
56,35

54,39
52,84
51,57
51,45
51,68
49,26


0,01 * 80d + 0,05 * 87d – 0,04 * 108d + 1,05 * 129d

3.4.2. Đặc điểm sinh học phân tử liên quan đến khả năng
kháng rầy * Xác định gen kháng rầy nâu bph1
+ Phản ứng PCR
Khuếch đại PCR trên DNA tổng số
của các giống lúa IRRI 352, BG
367-2, Sài Đường Kiến An và Lốc
Nước với cặp mồi BpE18-3. Kết
quả hình 3.7 cho thấy tất cả các
giống lúa nghiên cứu đều xuất hiện
băng DNA khuếch đại với kích
thước khoảng 500 bp. Các băng
DNA khá rõ chứng tỏ gen kháng
rầy bph1 có mặt trong các giống sử
Hình 3.7. Kết quả điện di sản
phẩm PCR với cặp mồi BpE18-3
SM: Chuẩn kích thước DNA
(1kb DNA Ladder)

+ Trình tự nucleotide của chỉ thị phân tử liên kết với gen bph1

Hình 3.8. So sánh trình tự nucleotide của chỉ thị BpE18-3 với BpE18-3-L1
Ghi chú: BpE18-3 là trình tự nucleotide trên ngân hàng gen;

18


BpE18-3-L1 là trình tự nucleotide của giống nghiên cứu
* Xác định gen kháng rầy nâu bph3
Khuếch đại PCR trên DNA
tổng số của các giống lúa IRRI
352, BG 367-2, Sài Đường Kiến
An và Lốc Nước với cặp mồi
RM589. Kết quả hình 3.9 cho
thấy ngoại trừ giống IRRI 352, cả
3 giống lúa còn lại đều xuất hiện
băng DNA khuếch đại với kích
thước khoảng 200 bp. Các băng
DNA khá rõ chứng tỏ gen kháng
Hình 3.9. Kết quả điện di sản
phẩm PCR với cặp mồi
RM589
* Trình tự nucleotide của chỉ thị phân tử liên kết với gen bph3
Trình
tự
nucleotide chỉ thị
phân tử của giống
lúa nghiên cứu được
so sánh với trình tự
tương ứng trên cơ sở
dữ liệu của GenBank

(,
internal
marker
accession: RM589).
Kết quả so sánh cho
Hình 3.10. So sánh trình tự nucleotide của
chỉ thị RM589 với RM589-L3
Ghi chú: RM589 là trình tự nucleotide
trên ngân hàng gen; RM589-L3 là trình tự
nucleotide của giống nghiên cứu

19


* Xác định gen kháng rầy nâu bph4
Hình 3.11 là kết quả điện di
sản phẩm PCR của chỉ thị RM586
liên kết chặt với gen bph4. Giống L1
không có băng khuếch đại, các giống
lúa L3, L25, L27 xuất hiện băng
DNA ở kích thước khoảng 300 bp.
Từ kết quả trên, chúng tôi nhận thấy
giống lúa BG 367-2, Sài Đường
Kiến An và Lốc Nước có gen bph4.
Hình 3.11. Kết quả điện di sản
phẩm PCR với cặp mồi RM586
* Trình tự nucleotide của chỉ thị phân tử liên kết với gen bph4
Trình
tự
nucleotide của giống

Sài Đường Kiến An
được so sánh với trình
tự tương ứng trên cơ
sở dữ liệu của
GenBank
(,
internal
marker
accession: RM586).
Kết quả so sánh cho
thấy chúng tương
Hình 3.12. So sánh trình tự nucleotide của đồng nhau 97% (Hình
chỉ thị RM586 với RM586-L25
Ghi chú: RM586 là trình tự nucleotide
trên ngân hàng gen; RM586-L25 là trình tự
nucleotide của giống nghiên cứu
* Xác định gen kháng rầy nâu bph10
Gen bph10 liên kết với chỉ thị RFLP RG457 khoảng cách di
truyền 1,7 cM trên NST 12, giống lúa mang gen bph10 được ghi nhận
là có khả năng kháng với rầy nâu biotype 2 và 3 [70].
Kết quả khuếch đại PCR với cặp mồi RG457L/L và kết quả cắt
sản phẩm PCR bằng enzyme HinfI được thể hiện ở hình 3.13 và hình
3.14 cho thấy:
Tất cả các giống lúa đều có băng DNA với kích thước xấp xỉ
khoảng 750 bp (Hình 3.13). Kết quả cắt sản phẩm khuếch đại DNA
bằng enzyme HinfI ở hình 3.14 cho thấy ba giống lúa IRRI 352, Sài
Đường Kiến An và Lốc Nước có 2 băng (xấp xỉ 200 và 500 bp),

20

trong khi đó giống BG 367-2 có 3 băng (kích thước xấp xỉ 300, 250
và 200 bp). Dựa vào kết quả thu được chúng tôi có thể kết luận BG
367-2 là giống lúa có mang gen bph10.

Hình 3.13. Kết quả điện di sản
Hình 3.14. Kết quả điện di
phẩm PCR với cặp mồi
sản phẩm PCR được cắt bằng
RG457FL/RL
enzyme HinfI
* Xác định gen kháng rầy nâu bph14
+ Khuếch đại gen bph14
Kết quả PCR với cặp mồi M1, các giống BG 367-2, Sài Đường
Kiến An và Lốc Nước có băng DNA khuếch đại với kích thước
khoảng 1500 bp, giống IRRI 352 không có băng DNA. Kích thước
này tương đồng với kích thước của sản phẩm PCR dự kiến khi thiết
kế cặp mồi M1 (Hình 3.15 A).
Trong khi đó, phản ứng PCR với cặp mồi M2 cho kết quả thể hiện
ở hình 3.15 B: giống Sài Đường Kiến An và Lốc Nước có băng DNA
được khuếch đại với kích thước khoảng 1500 bp, xấp xỉ với kích thước
dự kiến. Hai giống IRRI 352 và BG 367-2 không xuất hiện băng.
Kết quả PCR với cặp mồi M3 cho kết quả ở hình 3.15 C, băng
khuếch đại có kích thước 1000 bp xuất hiện ở cả 4 giống lúa nghiên
cứu. Các băng DNA khá rõ chứng tỏ tính đặc hiệu cao của mồi.
Kết quả PCR với cặp mồi M4 cho băng khuếch đại ở 3 giống
lúa BG 367-2, Sài Đường Kiến An và Lốc Nước với kích thước
khoảng 1000 bp. Còn giống IRRI 352 không có băng khuếch đại với
cặp mồi này (Hình 3.15 D).
Như vậy, qua phân tích hình ảnh điện di cho thấy trong 4 giống

lúa nghiên cứu, giống lúa Sài Đường Kiến An và Lốc Nước có băng
khuếch đại của cả 4 đoạn DNA. Với kết quả trên chúng tôi nhận định
sơ bộ là hai giống lúa này có thể tồn tại đoạn DNA có trình tự tương
đồng với vùng cds của gen bph14.

21


A. Kết quả điện di sản phẩm
PCR với cặp mồi M1

B. Kết quả điện di sản phẩm PCR với
cặp mồi M2

C. Kết quả điện di sản phẩm
D. Kết quả điện di sản phẩm PCR
PCR với cặp mồi M3
với cặp mồi M4
Hình 3.15. Kết quả điện di sản phẩm PCR với 4 cặp mồi M1-M4
+ Tạo dòng và phân tích trình tự gen bph14
Nối các sản phẩm PCR chúng tôi thu được chiều dài đầy đủ
của đoạn DNA (4714 bp) và đặt tên là gen bph14-25 (Hình 3.23).

22


bph14-25

Hình 3.16. Chiều dài gen bph14-25
+ So sánh trình tự nucleotide của gen bph14-25 và bph14

Kết quả giải trình tự của mẫu nghiên cứu được so sánh với trình tự
tương ứng trên cơ sở dữ liệu của GenBank (,
accession number: FJ941067.1) cho thấy chúng tương đồng nhau 90%.
Từ kết quả này ta có thể khẳng định giống lúa Sài Đường Kiến An và Lốc
Nước có gen bph14.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1. Kết luận
1. Các giống lúa nghiên cứu có các đặc điểm hình thái-sinh lý khá
phù hợp với nhiều vùng trồng lúa như: thời gian sinh trưởng-phát triển vụ
Hè Thu (94 đến 97 ngày), vụ Đông Xuân (126-137 ngày); tỷ lệ nảy mầm
cao (>95%); chiều cao cây thuộc nhóm bán lùn (<110 cm); số bông/m 2
nhiều, tỷ lệ hạt chắc cao dẫn đến năng suất thực thu thuộc loại khá (56,963,8 tạ/ha trong vụ Hè Thu và 55,3-58,7 tạ/ha trong vụ Đông Xuân). Kết
quả phân tích ANOVA-hai yếu tố cho thấy các chỉ tiêu sinh lý của cây lúa
không chỉ chịu ảnh hưởng của yếu tố di truyền của từng giống mà còn phụ
thuộc từng mùa vụ gieo trồng. Kết quả phân tích mối liên quan giữa năng
suất và các chỉ tiêu sinh lý cho thấy các thông số như hàm lượng diệp lục
a/b, diện tích lá đòng và số hạt/bông là gây ảnh hưởng đến 27% năng suất
của lúa với P = 0.03.
2. Kết luận về chất lượng gạo: chất lượng hạt gạo của các
giống lúa được quyết định bởi yếu tố di truyền của giống, không sai
khác nhiều giữa hai mùa vụ, hàm lượng chất dinh dưỡng cao; trừ
giống IRRI 352 là giống lúa nếp thì 3 giống BG 367-2, Sài Đường
Kiến An và Lốc Nước có độ dẻo và mềm cơm thuộc nhóm trung
bình, là nhóm chất lượng gạo cơm được ưa chuộng hiện nay. Trong
đó giống Sài Đường Kiến An hình dạng hạt thon, dài mức trung
bình, độ bạc bụng thấp.
3. Kết luận về phản ứng kháng rầy nâu: Kết quả đánh giá tính
kháng rầy nâu trong nhà lưới và theo dõi mật độ rầy nâu ngoài đồng ruộng
cho thấy các giống lúa BG 367-2, Sài Đường Kiến An và Lốc Nước đều
có biểu hiện kháng tốt với quần thể rầy nâu Thừa Thiên Huế, giống Khang

Dân nhiễm rầy nâu. Kết quả phân tích mối liên quan giữa năng suất và

23


thời gian nhiễm rầy cho thấy thời điểm tính từ sau khi gieo 45 ngày, 66
ngày, 73 ngày, 80 ngày, 87 ngày, 108 ngày và 129 ngày ảnh hưởng đến
62% năng suất lúa ở mức ý nghĩa P = 0,0015.
4. Kết luận về gen kháng rầy nâu: giống IRRI 352 có mang
gen bph1; giống BG 367-2 có gen bph1, bph3, bph4 và bph10 ;
giống Sài Đường Kiến An có gen bph1, bph3, bph4 và bph14; giống
Lốc Nước có mang gen bph1, bph3, bph4 và bph14. Như vậy, ba
giống lúa BG 367-2, Sài Đường Kiến An và Lốc Nước đều là giống
mang đa gen kháng rầy nâu, đây là những giống lúa thể hiện khả
năng kháng bền vững.
2. Đề nghị
- Trồng khảo nghiệm các giống lúa ở diện rộng trên một số
vùng chuyên trồng lúa khác nhau thuộc địa bàn Thừa Thiên Huế, tiếp
tục theo dõi tính ổn định về khả năng kháng rầy, năng suất và phẩm
chất gạo, làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng các giống lúa được
tuyển chọn thay thế dần cho các giống địa phương đã bị thoái hóa.
- Tiếp tục triển khai nghiên cứu các gen kháng và xây dựng
hoàn chỉnh qui trình xác định các gen kháng rầy nâu khác trong bộ
gen kháng rầy nâu ở các giống đã tuyển chọn từ đó đưa ra phương
pháp kiểm tra nhanh sự có mặt của gen kháng ở các giống lúa trước
khi đưa ra trồng ngoài thực địa.

24