Nghiên cứu, đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của một số giống lúa bản địa có khả năng kháng rầy nâu

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

VŨ THỊ HÀ NINH

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU
HÌNH THÁI, NÔNG HỌC CỦA MỘT SỐ
GIỐNG LÚA BẢN ĐỊA CÓ KHẢ NĂNG
KHÁNG RẦY NÂU
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Di truyền học

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
TS. KHUẤT HỮU TRUNG

HÀ NỘI - 2016


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này tôi đã nhận đƣợc nhiều sự giúp đỡ từ các
thầy cô.
Trƣớc hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Khuất
Hữu Trung, Th.S. Đặng Thị Thanh Hà và tập thể cán bộ thuộc bộ môn Kĩ
thuật Di truyền - Viện Di truyền Nông nghiệp đã hƣớng dẫn tận tình và tạo
điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới TS. Nguyễn Nhƣ Toản và toàn bộ các
thầy, cô giáo trong khoa Sinh - KTNN Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 đã
giúp đỡ và dạy bảo tôi trong quá trình học tập.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn cha mẹ, anh chị em trong gia đình,
bạn bè đã luôn sát cánh, hỗ trợ và động viên cả về vật chất lẫn tinh thần để tôi
hoàn thành khóa luận này.

Trong quá trình hoàn thành khóa luận này không tránh khỏi những thiếu
sót, rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cô để bài khóa luận
đƣợc đầy đủ hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2016.
Sinh viên thực hiện
Vũ Thị Hà Ninh


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan khóa luận đƣợc hoàn thành là kết quả nghiên cứu của
riêng tôi, những số liệu trong khóa luận là trung thực, không sao chép, không
trùng lắp với kết quả nghiên cứu trƣớc.
Hà Nội, tháng 5 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Vũ Thị Hà Ninh


ANH MỤC TỪ VI T TẮT
SĐK

: Số đăng ký của mỗi giống lúa trên ngân hàng gen hạt

Cs

: Culm Strength

Sen

: Leaf Senescence

Thr

: Panicle Threshability

Exs

: Panicle Exsertion.

SpFert

: Spikelet Fertility.

Mat

: Maturity.

LL

: Leaf Length

LW

: Leaf Width

LBP

: Leaf Blade Pubescence

CmL

: Culm Length

BLSC

: Basal Leaf Sheath Color

LA

: Leaf Angle

FLA

: Flag Leaf Angle

CmA

: Culm Angle

PnL

: Panicle Length

PnT

: Panicle Type

PnAk

: Panicle Axis

LmPb

: Lemma and Palea Pubescence


ANH MỤC ẢNG
Bảng 2.1. Đặc trƣng hình thái và sinh lý tổng quát của 3 nhóm giống lúa....... 5
Bảng 3.1: Kết quả đánh giá các chỉ tiêu đặc tính nông học của 15 giống lúa có
khả năng kháng rầy nâu................................................................................... 33
Bảng 3.2 : Kết quả đánh giá 12 chỉ tiêu đặc tính hình thái của 15 giống lúa có
khả năng kháng rầy nâu................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.3: Kết quả đánh giá 12 chỉ tiêu đặc tính hình thái của 15 giống lúa có
khả năng kháng rầy nâu (tiếp) ......................................................................... 42


ANH MỤC H NH
ình 3.1: ình ảnh mẫu hạt thóc đã ra mộng và rễ ........................................ 28
ình 3.2: ình ảnh gieo hạt của các giống lúa trên đồng ruộng. ................... 29
Hình 3.3: hình ảnh cây mạ sau ngày gieo hạt ................................................. 29
ình 3.4: ình ảnh nhổ mạ và cấy lúa ............................................................ 30


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài. ........................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 3
5. Dự kiến kết quả nghiên cứu .......................................................................... 3

Chƣơng I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 4
1.1. Tổng quan về cây lúa ................................................................................. 4
1.2. Một số đặc tính tổng quát của lúa .............................................................. 6
1.3. Đặc tính nông học của các giống lúa. ........................................................ 7
1.3.1. Một số các chỉ tiêu đánh giá của đặc tính nông học ảnh hƣởng đến năng
suất cây lúa ........................................................................................................ 8
1.3.2. Một số phƣơng pháp đánh giá đặc tính nông học ở lúa .......................... 9
1.4. Đặc điểm hình thái của các giống lúa ...................................................... 11
1.5. Tổng quan về rầy nâu ............................................................................... 13
1.6. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ........................ 16
Chƣơng II. ĐỐI TƢỢNG VÀ P ƢƠNG P ÁP NG IÊN CỨU.................. 21
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 21
2.2. Nội dung nghiên cứu. ............................................................................... 21
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 21
2.4. Địa điểm và thời gian thực hiện. .............................................................. 26
Chƣơng III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ......................................................... 28
3.1. Kết quả gieo cấy ....................................................................................... 28
3.2. Kết quả đánh giá 6 chỉ tiêu đặc tính Nông học của 15 giống lúa có khả
năng kháng rầy nâu ......................................................................................... 30


3.3. Đánh giá 12 chỉ tiêu về đặc tính Hình thái của 15 giống lúa có khả năng
kháng rầy nâu. ................................................................................................. 36
3.3.1. Hình thái lá lúa ...................................................................................... 36
3.3.2. Hình thái bông lúa ................................................................................. 40
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 43
Kết luận ........................................................................................................... 43
Kiến nghị ......................................................................................................... 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 47

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài.
Lúa gạo là cây lƣơng thực quan trọng đối với con ngƣời. Trên thế giới có
khoảng một nửa dân số sử dụng lúa gạo và các sản phẩm chế biến từ lúa gạo
cho nhu cầu lƣơng thực hàng ngày. Châu Á là nơi sản xuất và cũng là nơi tiêu
thụ đến 90% sản lƣợng gạo trên thế giới. Trong tƣơng lai xu thế sử dụng lúa
gạo sẽ còn tăng hơn vì đây là loại lƣơng thực dễ bảo quản, chế biến và cho
năng lƣợng khá cao. Đến năm 2030 sản lƣợng lúa của thế giới phải đạt 800
triệu tấn mới có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu lƣơng thực của con ngƣời [20].
Mặc dù năng suất tiềm năng của cây lúa là 10 tấn/ha nhƣng thực tế
ngƣời dân chỉ thu đƣợc trung bình 5 tấn/ha. Sự khác biệt về năng suất này là do
các bệnh gây hại ở lúa. Trong các tác nhân gây bệnh trên lúa thì rầy nâu hại lúa
(N. lugens Stal) là một trong những đối tƣợng gây hại nguy hiểm nhất vì ngoài
việc chích hút gây hại trực tiếp, rầy nâu còn là môi giới truyền bệnh virus cho
lúa nhƣ bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá. Theo Reissig Henrichs, sự gia tăng về số
lƣợng và thành phần nhóm rầy hại thân do nguyên nhân, mở rộng diện tích
trồng lúa, tạo điều kiện cho rầy phát tán và lây lan trên diện rộng. Tăng số vụ
lúa trong năm tạo điều kiện cho rầy phát triển thành dịch, cơ cấu giống thƣờng
xuyên đƣợc thay đổi, thay thế các giống chống chịu tốt năng xuất thấp thay
bằng các giống cho năng xuất cao nhƣng ngƣợc lại tính chống chịu sâu, bệnh
lại kém. Trồng nhiều giống mới và thay giống liên tục làm phát sinh nhiều loài
rầy mới gây hại mạnh hơn. Ngoài ra, rầy lƣng trắng và rầy xám cũng thƣờng
xuyên xuất hiện trên các giống lúa đặc biệt trên các giống nhiễm cùng với rầy
nâu và đƣợc coi là những dịch hại quan trọng đối với trồng lúa nhiệt đới và cận
nhiệt đới ở Châu Á (Reissig Henrichs, 1993) [41].
Việt Nam đƣợc coi là một trong những trung tâm khởi nguyên của cây
lúa, tài nguyên di truyền lúa của nƣớc ta phong phú cả về số lƣợng và chất

1

lƣợng. Từ xa xƣa, nhân dân ta đã biết mô tả hình thái các giống lúa và thời vụ
gieo trồng. Vấn đề nghiên cứu và phân loại một cách hệ thống lúa trồng ở Việt
Nam còn hạn chế. Tuy nhiên, trong những năm gần đây các nhà khoa học đã
quan tâm đến vấn đề đánh giá đa dạng tài nguyên lúa nƣớc ta. Việc tìm hiểu
đặc điểm nông học và hình thái của các giống lúa không chỉ giúp các nhà
nghiên cứu nhận biết và phân biệt các giống khác nhau có ý nghĩa quan trọng
trong việc bố trí cơ cấu cây trồng, mùa vụ gieo cấy và các biện pháp kĩ thuật
khác, cung cấp các thông tin về phenotype có giá trị cho các nhà nghiên cứu và
chọn tạo giống. Xuất phát từ nhu cầu thực tế chúng tôi tiến hành thực hiện
khóa luận: “

n c u đán

á các c ỉ t u hình t á nôn

ọc của một số

ốn lúa bản địa có k ả năn k án rầy nâu”.
2. Mục đích nghiên cứu
Giúp hình thành cơ sở dữ liệu phenotype của các giống lúa bản địa có
khả năng kháng rầy nâu phục vụ cho công tác bảo tồn, lai tạo, khai thác và sử
dụng nhằm nâng cao năng suất và khả năng chống chịu các yếu tố tác động của
các giống lúa này.
3. Phạm vi nghiên cứu
Đánh giá các chỉ tiêu hình thái nông học của 15 giống lúa có khả năng
kháng bệnh Rầy nâu.
TT

Số đăng

Tên giống lúa

TT

kí
1
2
3
4
5
6
7
8

1529
6171
6179
7092
9448
9591
9596
9602

Số đăng

Tên giống lúa

kí

Nàng cá
CN 2
79-1
Kháu mắc cái
Plào tăng panh
AS996-7
Nàng tét
Nàng trích trắng

9
10
11
12
13
14
15

2

12570
12581
12583
12590
12663
12834
13008

Kháu tăng sản liệu
Blào ble lầu
Blào xoam doằng

Kháu hạng đòn
Thƣớc đục
Kháu Ô môn
Tẻ nƣơng


4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Ýn

ĩa k oa ọc

Cung cấp thêm dữ liệu, thông tin khoa học hữu ích cho việc hình thành cơ
sở dữ liệu phenotype của các giống lúa bản địa có khả năng kháng rầy nâu tạo
cơ sở lý luận cho việc chọn lọc, phục tráng để nâng cao tiềm năng di truyền của
các giống lúa có khả năng kháng rầy nâu trong sản xuất.
Ýn

ĩa t ực tiễn

Góp phần vào công tác bảo tồn và chọn giống lúa có phẩm chất gạo tốt,
năng suất cao, có khả năng kháng rầy nâu.
5. Dự kiến kết quả nghiên cứu
Đánh giá đƣợc 18 chỉ tiêu hình thái và các đặc tính nông học của 15
giống lúa có khả năng kháng rầy nâu.

3


Chƣơng I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về cây lúa
Cây lúa thuộc họ hoà thảo (Poaceae hay Graminae). Lúa trồng phổ biến
hiện nay có tên khoa học là Oryza sativa L, đƣợc thuần hoá từ cây lúa dại, trải
qua một quá trình chọn lọc, biến đổi lâu dài mà tạo nên loài lúa trồng nhƣ hiện
nay. Mặc dù còn nhiều bất đồng về nguồn gốc xuất xứ của cây lúa nhƣng đa số
ý kiến đều cho rằng tổ tiên cây lúa có nguồn gốc ở khu vực Vân Nam (Trung
Quốc) và Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam. Các tiêu bản lúa dại và di chỉ
khảo cổ đã chứng minh điều đó. Việt Nam có vinh dự đƣợc coi là cái nôi của
nền văn minh lúa nƣớc. Theo IRRI, hiện nay, trên thế giới có trên 100 nƣớc
trồng lúa hầu hết các châu lục, với tổng diện tích thu hoạch là 153,8 triệu ha
[34]. Tuy nhiên sản xuất lúa gạo vẫn tập trung chủ yếu ở các nƣớc châu Á nơi
chiếm tới 90% diện tích gieo trồng và sản lƣợng. Trong đó, Ấn Độ là nƣớc có
diện tích thu hoạch lúa lớn nhất (khoảng 43 triệu ha), tiếp đến là Trung Quốc
(khoảng 29 triệu ha) (Ghosh, R.L, 1998) [32] .
Từ 200 năm trƣớc công nguyên, các giống lúa ở Trung Quốc đƣợc phân
thành 3 nhóm: “ sien”, “Keng” và nếp. Năm 1928 - 1930, các nhà nghiên cứu
Nhật Bản đã đƣa lúa trồng thành 2 loại phụ: “indica” và “japonica” trên cơ sở
phân bố địa lý, hình thái cây và hạt, độ bất dục khi lai tạo và phản ứng huyết
thanh (Takahashi, 1964) [42].
Nhóm Indica (“ sien” = lúa tiên) bao gồm các giống lúa từ Sri Lanka,
Nam và Trung Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan, Indinesia, Philippines, Đài
Loan và nhiều nƣớc khác ở vùng nhiệt đới. Trong khi nhóm Japonica
(“Keng” = lúa cánh) bao gồm các giống lúa từ miền Bắc và Đông Trung Quốc,
Nhật Bản và Triều Tiên, nói chung là tập trung ở các vùng á nhiệt đới và ôn
đới.

4


Các nhà nghiên cứu Nhật Bản sau đó đã thêm một nhóm thứ 3

“javanica” để đặt tên cho giống lúa cổ truyền của Indonesia là “bulu” và
“gundil”. Từ “Janvanica” có gốc từ chữ Java là tên của một đảo của Indonesia.
Từ “Japonica” có lẽ xuất xứ từ chữ Japan là tên nƣớc Nhật Bản. Còn “Indica”
có lẽ có nguồn gốc từ India (Ấn Độ). Nhƣ vậy, tên gọi của 3 nhóm thể hiện
nguồn gốc xuất phát của các giống lúa từ 3 vùng địa lý khác nhau. Bảng 2.1 so
sánh đặc tính của 3 nhóm này.
ảng 2.1. Đặc trƣng hình thái và sinh lý tổng quát của 3 nhóm giống lúa

Hai giống lúa indica và japonica chiếm gần hết tổng diện tích trồng lúa
trên thế giới và 100% ở châu Á. Từ đầu thế kỷ XX, các nhà khoa học đã cố
gắng phân loại lúa đang trồng của loài sativa, bằng phƣơng pháp quan sát, đo
đếm, tuy nhiên, các phƣơng pháp này thiếu tính chất khoa học. Mãi cho đến
giữa thập niên 1980, với phát triển và sáng tạo các kỹ thuật cấp cao, các nhà
khoa học áp dụng kỹ thuật nghiên cứu cấp tế bào để xếp loại lúa, nên các công

5


trình phân tích, đánh giá và phân loại đƣợc chính xác hơn và nhiều ngƣời chấp
nhận hơn.
1.2. Một số đặc tính tổng quát của lúa
Nhiều chuyên gia cho rằng cây lúa xuất hiện ở vùng chân núi Hymalaya
và một số trung tâm khác và sau đó trải qua quá trình tiến hóa với ba đƣờng lối
khác nhau: (i) cây lúa japonica từ phía bắc chân núi Hymalaya di chuyển đến
Trung Quốc và Triều Tiên, (ii) cây lúa di chuyển từ trung tâm lúa trồng nguyên
thủy ở miền tây nam Trung Quốc và miền Thƣợng du Bắc Việt tiến về phƣơng
bắc Trung Quốc dƣới loại indica để rồi tiến hóa thành lúa japonica thích nghi
với khí hậu lạnh của vùng ôn đới, và (iii) cây lúa indica di chuyển về phía nam
và tiến hóa thành japonica nhiệt đới (javanica) ở Indonesia. Hiện nay, Trung
Quốc canh tác độ 8,8 triệu ha lúa Japonica ở các tỉnh miền Bắc.

Đến nay, chƣa có một đặc tính hình thể nào hoặc lề lối canh tác nào để có
thể phân biệt khi quan sát hai loại lúa japonica và indica ở ngoài đồng ruộng.
Japonica là loại lúa lùn hoặc nửa lùn, thân cứng, lá hẹp, thẳng đứng và xanh
đậm, nhiều chồi, phản ứng đạm cao và có năng suất cao hơn lúa indica và
javanica. Hạt lúa japonica thƣờng ngắn và to có hàm lƣợng amylose thấp hơn
(14-20%), khi nấu chín hạt cơm ƣớt, dính nhau và có dáng tròn hơn cơm
indica. Trong khi hạt lúa indica dài, thon hơn và có hàm lƣợng amylose cao
(>20%) và sau khi nấu chín: hạt cơm khô, rời nhau, nở to, dài và thon hơn. Sự
thuần hóa, môi trƣờng, tuyển chọn cho thích ứng với khẩu vị và ƣa chuộng của
con ngƣời đã giúp cho cây lúa tiến hóa xa hơn nữa về mùi thơm, ít chất
amylose hơn nhƣ gạo nếp (1-10% amylose) và gạo dẻo (waxy rice) (0%
amylose).
Sự khác biệt giữa hai loại lúa này còn đƣợc tìm thấy trong một số tính
chất nông học nhƣ: lúa japonica chịu đựng nhiệt độ thấp hơn, kháng đổ ngã, ít
chịu đƣợc hạn khô, khả năng cạnh tranh với loài thảo mộc bên cạnh cao hơn,

6


sự mọc mầm và sức tăng trƣởng của mạ đối với nhiệt độ thấp mạnh hơn, tuổi
thọ của hạt lúa dài hơn, và lá lúa có hiệu năng quang hợp cao hơn, với cùng
hàm lƣợng protein (Bảng 2.1). Lúa japonica có quang cảm cao nên thƣờng trổ
bông sớm khi trồng ở vùng có khí hậu nhiệt đới. Loại lúa này thƣờng chỉ trồng
một vụ mỗi năm ở vùng ôn đới, vào mùa có khí hậu nắng ấm, từ tháng 4 cho
đến tháng 10. Lúa japonica có thể chịu đựng nhiệt độ thấp, nhƣng dễ bị ảnh
hƣởng của hạn hán và sâu bệnh hơn lúa indica trong vùng nhiệt đới.
1.3. Đặc tính nông học của các giống lúa.
Lúa là cây thân thảo sinh sống hàng năm. Thời gian sinh trƣởng của các
giống dài ngắn khác nhau và nằm trong khoảng 60 - 250 ngày tuỳ theo giống
ngắn ngày hay dài ngày, vụ lúa chiêm hay mùa, cấy sớm hay muộn. Chu kỳ

sinh trƣởng, phát triển của cây lúa bắt đầu từ hạt và cây lúa cũng kết thúc một
chu kỳ của nó khi tạo ra hạt mới. Quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây
lúa có thể đƣợc chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn sinh trƣởng đƣợc tính từ thời
kì mạ đến đẻ nhánh; Giai đoạn sinh thực tính từ thời kì làm đốt đến hạt chín.
Hiện nay trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu đánh giá về các đặc tính
nông học của rất nhiều giống lúa. Các giống lúa có đặc tính nông học tốt
thƣờng có các đặc điểm nhƣ cây thấp có khả năng chống chịu gió lớn, ngắn
ngày phù hợp với thâm canh tăng vụ, chiều dài và số hạt trên bông lớn cho
năng suất cao... Theo tiêu chuẩn đánh giá của IRRI (1996) [34], các đặc tính
nông học của cây lúa đƣợc đánh giá thông qua các đặc điểm: sức sinh trƣởng,
khả năng đẻ nhánh, độ cứng cây, độ yếu của cây, chiều cao cây, độ tàn lá, độ
thoát cổ bông, độ rụng hạt, độ thụ phấn của bông, ngoại hình chấp nhận, thời
gian sinh trƣởng và năng suất hạt. Thang điểm đƣợc thiết kế bằng cách chia
toàn bộ những biểu hiện bên ngoài các tính trạng của cây lúa ra nhiều lớp. Việc
phân cấp bằng mắt thƣờng mang tính logarit. Khi các tính trạng thể hiện càng
rõ thì sai số càng giảm. Vì trí tuệ của con ngƣời không thể nhanh chóng phân

7


biệt đƣợc 10 cấp cho một tính trạng, nên ngƣời ta có thể sử dụng thang điểm 3
cấp hoặc 5 cấp để đánh giá các mẫu giống trong tập đoàn nghiên cứu chi tiết,
ngƣời ta có thể sử dụng thang 10 điểm nếu cần thiết.
Việc đánh giá chính xác các đặc tính nông học của từng giống lúa sẽ đánh
giá đƣợc khả năng cho năng suất của từng giống lúa. Tuy ảnh hƣởng của các
đặc tính nông học không thể hiện ngay tác động của nó lên năng suất chất
lƣợng của giống lúa nhƣ ảnh hƣởng của dịch bệnh, song nếu không chú ý tới
đặc điểm nông học của giống lúa canh tác thì khó để đạt đƣợc năng suất tối đa
của giống lúa.
1.3.1. Một số các chỉ t u đán

á của đặc tính nông học ản

ưởn đến

năn suất cây lúa
Trong sản xuất lúa năng suất là mục tiêu cuối cùng và là một chỉ tiêu kinh
tế quan trọng, có ý nghĩa quyết định đến sự tồn tại hay không tồn tại của một
giống lúa. Mặt khác năng suất là chỉ tiêu tổng hợp phản ánh kết quả của một
giống. Khả năng cho năng suất của các giống lúa đƣợc thể hiện qua các yếu tố
cấu thành năng suất nhƣ:
- Độ cứng cây: ảnh hƣởng trực tiếp đến năng suất của lúa. Trong thời kì
hạt bắt đầu chín, độ cứng cây cần đạt yêu cầu để giữ cho cây lúa không bị đổ
gục trƣớc những đợt gió hoặc mƣa to. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ cứng cây
nhƣ bón phân, ánh sáng và chất lƣợng giống. Cây càng yếu thì khả năng nâng
đỡ bông lúa càng kém.
- Độ tàn lá: thông thƣờng ngƣời ta cho rằng sự xuống lá nhanh có thể hại
tới năng suất nếu hạt thóc chƣa mẩy hoàn toàn.
- Độ thoát cổ bông: khả năng không trỗ thoát cổ bông nhìn chung đƣợc
coi là một nhƣợc điểm di truyền, có ảnh hƣởng đến năng suất lúa nếu giống lúa
có tỉ lệ thoát cổ bông thấp, nhiều hạt lúa không thoát ra khỏi bẹ lá đòng dẫn tới
hình thành hạt lép.

8


- Độ rụng hạt: có ảnh hƣởng lớn đến năng suất thực thu của lúa. Khi cây
lúa bƣớc vào thời kì chín hạt, độ rụng đƣợc xác định theo tỉ lệ hạt rụng trên
toàn bộ hạt của bông lúa. Tỉ lệ rụng càng cao thì năng suất thu đƣợc càng thấp.
- Độ thụ phấn của bông: trên một bông, những hoa đầu bông và đầu gié

nở trƣớc, các hoa ở gốc bông thƣờng nở cuối cùng, những bông nở cuối cùng
nếu gặp điều kiện không thuận lợi sẽ dễ bị lép hoặc khối lƣợng hạt thấp, điều
này ảnh hƣởng không nhỏ tới năng suất sau khi thu hoạch.
- Thời gian sinh trưởng: Thời gian sinh trƣởng của các giống lúa bắt đầu
từ khi gieo đến khi thu hoạch đƣợc chia làm nhiều giai đoạn khác nhau, các
giai đoạn sinh trƣởng luôn biến động theo giống, mùa vụ tác động của con
ngƣời thông qua các biện pháp kỹ thuật trong quá trình sản xuất. Sinh trƣởng,
phát triển là một chỉ tiêu quan trọng liên quan chặt chẽ với năng suất lúa. Quá
trình sinh trƣởng, phát triển của lúa thể hiện trên đồng ruộng là kết quả của sự
phản ánh tính bền vững của giống về mặt di truyền, đồng thời cũng phản ánh
đƣợc khả năng phản ứng của giống với điều kiện ngoại cảnh. Hay nói cách
khác, các giống khác nhau thì đặc tính của từng giống là khác nhau.
1.3.2. Một số p ươn p áp đán

á đặc tính nông học ở lúa

Để đánh giá các các yếu tố về đặc tính nông học ảnh hƣởng đến năng suất
và chất lƣợng lúa trên thế giới thƣờng sử dụng hệ thống tiêu chuẩn đánh giá
cây lúa (SES) theo tiêu chuẩn IRRI,1996; Riêng tại Việt Nam còn có thêm hệ
thống đánh giá theo thang điểm của tiêu chuẩn ngành quy phạm khảo nghiệm
giống lúa 10 TCN 558 – 2002 [1, 34].
Phƣơng pháp đánh giá theo IRRI, 1996 [34] giúp các nhà nghiên cứu lúa
trên thế giới có một tiếng nói chung trong công tác đánh giá đặc tính của cây
lúa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu thập, xử lý và phân tích các số liệu
trong những thí nghiệm đa môi trƣờng, tăng cƣờng phƣơng pháp tiếp cận đa
lĩnh vực trong công tác cải thiện giống lúa, thang điểm SES đánh giá hàng loạt

9

các đặc tính di truyền nhằm phân nhóm xếp hạng các tập đoàn quỹ gen cây lúa
hoặc các dòng lai. Tuy nhiên, vẫn còn một số hạn chế trong cách đánh giá này
là phức tạp trong các phƣơng pháp thang điểm và đánh giá sự giao động giữa
các tính trạng
Với phƣơng pháp khảo nghiệm DUS theo tiêu chuẩn ngành của Bộ nông
nghiệp và Phát triển nông thôn. Quy phạm này quy định nguyên tắc, nội dung
và phƣơng pháp khảo nghiệm tính khác biệt (Distinctness), tính đồng nhất
(Uniformity), tính ổn định (Stability) - gọi tắt là khảo nghiệm DUS - của các
giống lúa mới, bao gồm giống thuần (true line varieties), các dòng bố mẹ lúa
lai và giống lai F1 (hybrid varieties), thuộc loài Oryza sativa Linn
Hiện nay có nhiều vùng, địa phƣơng tiến hành đánh giá chất lƣợng giống
lúa dựa trên năng suất và phẩm chất của giống lúa, đánh giá các đặc tính nông
học, khả năng chống chịu sâu bệnh đƣợc cho là những ƣu tiên khi đánh giá một
giống lúa, xem nó có phù hợp với địa lý và điều kiện ở địa phƣơng, khu vực
gieo trồng hay không.
Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã tiến hành đánh giá 24 tính trạng
nông học, khả năng chống chịu một số loài sâu bệnh chính hại lúa hay chống
chịu với điều kiện bất thuận của hơn 1.800 giống lúa, (Bùi Chí Bửu và cs.,
2001) [2].
Theo tác giả Lƣu Ngọc Trình ( 2007) [17], trong tổng số 6.083 giống lúa
đang bảo quản tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia, Trung tâm Tài nguyên
thực vật đã tiến hành đánh giá đầy đủ 60 tính trạng hình thái nông học của
1.819 giống, đánh giá 40-50 tính trạng của 1.385 giống và từ 20 - 30 tính trạng
của 2.066 giống .
Theo tác giả Nguyễn Thị Anh Hạnh [6], tại huyện Vĩnh Tƣờng - Vĩnh
Phúc đã tiến hành gieo trồng thử nghiệm 5 giống lúa chất lƣợng có năng suất
khá, gồm các giống

T1 làm đối chứng, N46, P10, PC6, MT125, trong đó

10


giống HT1 là giống đã đƣợc công nhận giống quốc gia và gieo trồng khá phổ
biến ở Vĩnh Phúc. Sau khi đánh giá các đặc tính nông học, hình thái và chất
lƣợng, khả năng chống chịu bệnh, các giống lúa đã đƣợc đƣa vào sản xuất đại
trà và cho kết quả tốt.
Tại tỉnh Tuyên Quang, ngƣời ta cũng tiến hành đánh giá một số giống lúa
với 3 nhóm là lúa tẻ thƣờng, lúa chất lƣợng và lúa lai. Sử dụng chỉ tiêu và
phƣơng pháp theo dõi theo quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng
của giống lúa 10 TCN 558 – 2002 theo quyết định số 143/2002/BNN – KHCN
ngày 6/12/2002. Các yếu tố dùng để đánh giá chỉ tiêu về nông học cũng giống
nhƣ các yếu tố đánh giá của IRRI.
Tác giả Abifarin và cs (1972) [19], nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và
năng suất trong điều kiện nƣớc trời và có tƣới nƣớc tiến hành theo dõi các đặc
điểm liên quan đến khả năng chịu hạn nhƣ độ cuốn lá, độ khô lá, độ tàn lá, khả
năng trỗ thoát, khả năng chịu hạn, khả năng phục hồi sau 7 ngày khi kết thúc
đợt hạn tự nhiên (khi có mƣa trở lại) theo thang điểm của IRRI (1996).
Glenn et al (1997) [31], thanh lọc mặn các thông số biểu hện nhƣ đẻ
nhánh kém, hạt lép cao, số hạt/bông ít, khối lƣợng 1000 hạt thấp,triệu trứng:
trắng đầu lá và sau đó cháy, lá vàng và chết, sinh trƣởng còi cọc, đẻ nhánh
kém, lép, chỉ số thu hoạch thấp, số hạt trên bông ít, khối lƣợng 1000 hạt thấp,
năng suất thấp, thay đổi thời gian trỗ, cuốn lá, vết trắng lá, rễ sinh trƣởng kém,
ruộng sinh trƣởng loan lổ . Đƣợc ghi nhận chống chịu mặn của giống thanh lọc
theo tiêu chuẩn IRRI, 1996.
1.4. Đặc điểm hình thái của các giống lúa
- Một số các chỉ tiêu đánh giá của đặc điểm hình thái của các giống lúa.
+ Hình thái lá lúa: Nghiên cứu, đánh giá hình thái lá lúa đƣợc tiến hành
bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau, mỗi phƣơng pháp cung cấp cho ngƣời sử
dụng các loại thông tin khác nhau. Việc lựa chọn phƣơng pháp đánh giá phụ

11


thuộc vào mục đích của ngƣời nghiên cứu. Nghiên cứu, đánh giá các tính
trạng hình thái là phƣơng pháp cổ điển, hiện nay vẫn đƣợc sử dụng phổ
biến. Phƣơng pháp này giúp các nhà nghiên cứu nhận biết và phân biệt các
giống khác nhau bằng mắt thƣờng trên thực địa một cách nhanh chóng. Các
đặc điểm chính về hình thái nhƣ dạng thân cây, dạng lá, hình dạng, màu
sắc, kích thƣớc, dạng hoa, hạt... đƣợc xem nhƣ là các tính trạng cơ bản để
nhận biết giữa các giống với nhau.
+ Hình thái màu sắc và kích thước: là một trong những yếu tố quyết định
trực tiếp đến khả năng quang hợp, khả năng chống chịu sâu bệnh của cây lúa.
ƣớng chọn giống của các nhà chọn giống hiện nay là chọn những giống lúa
có lá to, bản lá dày, màu xanh đậm, sẽ có lợi cho quang hợp và giúp tích lũy
chất khô cho lúa (Trần Văn Đạt, 2005) [3].
Tƣ thế lá lúa có liên qua đến khả năng nhận ánh sáng để quang hợp tạo
chất khô cho cây lúa, các giống lúa có lá ở dạng thẳng đứng thì diện tích hấp
thu ánh sáng nhiều nên khả năng quang hợp tích lũy chất khô cao và ngƣợc lại.
Kích thƣớc lá đòng cũng có ý nghĩa trong việc nhận ánh sáng để quang hợp. Lá
đòng là lá rất quan trọng, nó quyết định đến năng suất cây lúa, nếu những
ruộng lúa để sâu bệnh phá hại hỏng bộ lá đòng thì chắc chắn năng suất lúa sẽ
giảm (Nguyễn Thị Lẫm, 2003) [8].
+ Hình thái Bông lúa: một trong những yếu tố góp phần quyết định năng
suất của một giống lúa là bông lúa. Một số chỉ tiêu liên quan nhƣ số bông và
chiều dài của bông lúa... thƣờng đƣợc quan tâm khi tiến hành đánh giá giống
lúa có năng suất cao hay không (Trần Văn Đạt, 2005) [3]. Những giống lúa có
bông càng dài thì tiềm năng cho năng suất cao và ngƣợc lại. Chiều dài bông
của một giống mang bản chất di truyền của giống đó, tuy vậy nhƣng nó cũng
còn phụ thuộc vào các yếu tố khác nhƣ mức nƣớc, dinh dƣỡng, nhiệt độ...các

yếu tố này ảnh hƣởng mạnh vào thời kỳ phân hóa đòng. Số bông trên một

12


khóm cũng là yếu tố ảnh hƣởng lớn đến năng suất, yếu tố này tỷ lệ thuận với
năng suất khi số bông trên khòm càng nhiều thì năng suất của giống lúa đó
càng tăng.
nh thái Hạt lúa: các chỉ tiêu đánh giá liên quan đến hạt lúa nhƣ chiều
dài hạt, chiều rộng hạt, màu sắc hạt... là yếu tố quan trọng trong việc đánh giá
chất lƣợng của gạo. Chỉ tiêu chất lƣợng rất quan trọng trong quá trình lai tạo và
chọn giống. Theo các nhà khoa học thì những giống có hạt gạo thon, dài
thƣờng đƣợc đánh giá cao về chất lƣợng gạo.
1.5. Tổng quan về rầy nâu
Rầy là một trong những loài sâu gây hại lớn nhất cho lúa. Rầy đƣợc chia
thành 6 loài khác nhau gồm rầy nâu (brown planthoper); rầy lƣng trắng
(whitebacked), rầy xanh lá, (leafhopper (GLH), zigzag leafhopper (ZLH),
small brown planthopper (SBP ), and green rice leafhopper (GR )), trong đó
phổ biến là rầy nâu và rầy lƣng trắng, hai loài này gây thiệt hại rất lớn về năng
suất cũng nhƣ chất lƣợng lúa (Brar và cs., 2009) [36].
Rầy nâu đƣợc xem là một trong những đối tƣợng nguy hiểm gây hại trên
lúa, có tên khoa học là Nilaparvata lugens Stal, thuộc giống Nilaparvata, họ
rầy Delphacidae, bộ nhỏ Fulgoromorpha, bộ phụ Auchenorrhyncha, bộ cánh
đều Homoptera (BVTVwiki, 2012) [23]. Nilaparvata lugens đƣợc đặt tên đầu
tiên vào năm 1854 là Delphax lugens Stal. Sau đó đƣợc đổi tên thành
Nilaparvata lugens bởi Muir và Giffard vào năm 1924 (Ecoport, nd). Tại Sri
Lanka, Nilaparvata lugens đƣợc biết đầu tiên với tên Nilaparvata greeni
Distant (Fernando và ctv, 1979) [29]. Tại Đài Loan, rầy nâu đƣợc biết đến với
cái tên đầu tiên là Liburnia oryzae (Fukuda, 1934) [30], sau đó là Nilaparvata
oryzae Matsumra (Anonymous, 1944) [20] và trở thành Nilaparvata lugens

Stal vào các năm sau đó (Lin, 1970) [37].

13


Ngoài cây lúa nó còn có thể sống trên nhiều loại kí chủ nhƣ cỏ lồng vực,
cỏ môi, cỏ công viên, cỏ mần trầu, cỏ tranh, cỏ sâu róm, cỏ đuôi chó, cỏ họa
mi, cỏ gấu, cỏ bông, cỏ chân nhện. Rầy cái trƣởng thành có thể đẻ 150- 250
trứng và có tính hƣớng sáng mạnh. Con trƣởng thành và rầy non đều hút nhựa
cây từ dảnh và lá lúa. Rầy nâu xâm nhập vào ruộng lúa ngay từ khi mới cấy và
hại cả trên mạ. Rầy nâu phát sinh với mật độ cao và gây hại nặng vào giai đoạn
trƣớc lúc lúa trỗ bông, ngậm sữa và bắt đầu chín (Nguyễn Đức Khiêm, 2006)
[7]. Nếu chỉ đơn thuần rầy gây hại không là môi giới truyền bệnh thì đánh giá
mức gây hại của rầy nâu là không lớn nhƣng cách phòng trừ loại rầy này lại
tƣơng đối khó. Rầy nâu có phản ứng kháng, nhiễm với các giống lúa rất rõ, nó
có khả năng hình thành các nòi sinh học mới khi có sức ép chọn lọc của môi
trƣờng đủ lớn. Rầy có khả năng di cƣ đám đông rất xa và kháng thuốc cao. Rầy
nâu còn có tác hại chủ yếu là truyền lan các loại virut, nguy hiểm hơn cả là
bệnh vàng lùn và lùn xoăn lá lúa. Quy luật phát sinh và mức độ gây hại liên
quan nhiều yếu tố sinh cảnh nhƣ nhiệt độ không khí cao, ẩm độ cao, lƣợng mƣa
nhiều sau đó trời hửng nắng thì rầy nâu dễ phát sinh thành dịch. Nhiệt độ từ 20
- 300C, độ ẩm 80 - 85% là điều kiện thích hợp cho rầy phát triển (Nguyễn Đức
Khiêm, 2006; Nguyễn Công Thuật và cs, 2000) [7, 16].
Trên thế giới phạm vi phân bố của rầy nâu rất rộng. Theo Mochida, rầy
nâu phân bố ở hầu hết các nƣớc trồng lúa nƣớc ở Châu Á nhƣ Ấn Độ, Thái
Lan, Campuchia, Lào, Bangladesh, Indonesia, Srilanca, Philippines, Malaysia,
Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản,

àn Quốc, Việt Nam

(Mochida, 1970b)

[38]. Lúa nƣớc là ký chủ chính của rầy nâu do đó thời gian không trồng lúa
hoặc để ruộng nghỉ không có lúa chét có thể làm giảm số lƣợng rầy cho vụ tiếp
theo. Cây dại thuộc họ hoà thảo và lúa chét là ký chủ phụ thích hợp cho rầy
sinh sống và đẻ trứng. Thí nghiệm của Viện Nghiên Cứu Lúa Quốc Tế (IRRI,
1979) [35] cho biết: cỏ dại ở ruộng lúa có thể góp phần làm tăng số lƣợng rầy

14


khi lúa gần chín, là do đã tạo đƣợc môi trƣờng có thảm cây rậm rạp. Tuy nhiên,
có một số tác giả khác cho rằng, các ký chủ khác ngoài cây lúa chỉ là nơi trú
ngụ tạm thời của rầy nâu (Hinekly, 1963) [33]. Trƣớc năm 1960 rầy nâu chỉ là
đối tƣợng dịch hại thứ yếu, trong thập niên 60 và 70 của thế kỷ 20 khi cuộc
“cách mạng xanh” diễn ra thì rầy nâu đã trở thành đối tƣợng sâu hại quan trọng
bậc nhất ở hầu hết các nƣớc trồng lúa trên thế giới (Bharathi và Chellianh,
1991) [22]. Nạn dịch rầy nâu đƣợc coi là loại dịch quan trọng nhất trên cây lúa
sau sự bùng nổ và lan rộng của dịch rầy năm 1977 ở Malaixia (Ooi, 1992) [40].
Nạn cháy rầy ở lúa cũng đã đƣợc ghi nhận ở Thái Lan vào năm 1990, gây thất
thu hoàn toàn 0.5 triệu ha lúa.
Ở Việt Nam, rầy nâu đã đƣợc ghi nhận nhƣ một loài sâu hại lúa quan
trọng từ những năm 1931-1932 (Chiu, 1979) [27]. Nhƣng cũng chỉ trong
khoảng 30 năm trở lại đây chúng mới trở thành đối tƣợng dịch hại chủ yếu và
thƣờng xuyên ở nhiều vùng. Theo tài liệu đã ghi nhận đƣợc ở phía Bắc thì năm
1969, rầy nâu đã phá hại mạnh ở Thái Bình và một số tỉnh Trung bộ. Những
năm sau đó (1971-1974) rầy nâu đã phát triển ở nhiều vùng thuộc Duyên hải
Trung bộ và đồng bằng Bắc Bộ. Diện tích bị rầy nâu gây hại năm 1974 lên tới
97.860 ha. Trong những năm 1976-1978, các đợt dịch rầy nâu đã liên tiếp xẩy
ra ở các tỉnh Bắc bộ và ven biển miền Trung. Trong hai năm 1977-1978 rầy

nâu đã phá hại trên diện tích khoảng một triệu ha ở các tỉnh phía Bắc, làm giảm
năng suất 30-50%, nhiều nơi bị mất trắng, thiệt hại lên tới khoảng một triệu tấn
thóc. Tiếp theo sau sự phá hại của rầy nâu, bệnh lúa lùn xoắn lá do rầy nâu
truyền nhiễm đã xuất hiện ở nhiều vùng, từ đồng bằng Bắc bộ đến ven biển
Trung bộ. Diện tích bị hại chỉ tính riêng ở đồng bằng sông Cửu Long đã lên tới
40.000 ha. Từ năm 2006 đến năm 2013 rầy nâu đã trở thành dịch hại quan
trọng nhất ở các vùng trồng lúa trong cả nƣớc, nhất là các tỉnh đồng bằng Sông
ồng và đồng bằng Sông Cửu Long, bởi chúng xuất hiện ở mật độ cao có mức

15


gây hại lớn và là véc tơ của 2 loại bệnh vi rút hại lúa nguy hiểm và bệnh vàng
lùn và lùn xoắn lá.
1.6. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
Khi nghiên cứu về bộ lá của những giống lúa nƣơng vùng nhiệt đới,
những giống lúa nƣơng vùng nhiệt đới có phiến lá dày hơn. Nghiên cứu sự thay
đổi về độ dài, độ rộng và tổng số diện tích lá của các giống lúa địa phƣơng ở
hai điều kiện cấy và gieo hạt khô, Bardenas và Chang đều cho nhận xét giống
nhau: Các dạng lúa nƣơng địa phƣơng ít bị thay đổi kích thƣớc của lá, điều này
có liên quan đến khả năng chịu hạn ở mức độ cao của chúng [22].
Nhiều công trình nghiên cứu về khả năng đẻ nhánh của lúa nƣơng đã đi
đến kết luận: Các giống lúa nƣơng địa phƣơng có khả năng đẻ nhánh ít hơn các
giống lúa nƣớc, theo Chang T. T, (1972) [24] các giống lúa nƣơng địa phƣơng
đẻ nhánh kém làm giới hạn tiềm năng năng suất của chúng. Hầu hết các giống
lúa nƣơng nhiệt đới có bộ lá màu xanh nhạt, lá dài và rủ xuống. Một số rất ít
giống địa phƣơng có lá màu xanh đậm và dựng đứng. Các giống lúa nƣơng có
số lá và tỷ lệ sinh trƣởng thấp hơn so với lúa nƣớc.
Jena và De Datta (1971, 1974) [36,28] cho biết: Hầu hết các giống lúa địa
phƣơng có bông dài, cổ bông dài, tạo cho chúng thích nghi với việc thu hoạch

và tăng cƣờng tính chống gãy bông. Ở những giống lúa địa phƣơng, bông
thƣờng có hạt xếp dày và rõ nét, khối lƣợng hạt cao. Một đặc điểm đặc trƣng
cho lúa nƣơng địa phƣơng là khả năng sản sinh ra những bông hoàn toàn tốt
phù hợp cho việc làm đẫy căng hạt, thậm trí cả sau khi bị hạn nhẹ.
Theo nghiên cứu của Chang T. T. và Vergara B. S, (1972) [26] thì lúa
đƣợc canh tác ở khu vực có độ ẩm đất thấp đã hình thành các dạng lúa nƣơng
có thời gian sinh trƣởng ngắn, khả năng đẻ nhánh thấp, thân to và dày, bộ lá và
thân bị già cỗi nhanh chóng ở thời kỳ lúa chín. Vì vậy chúng thƣờng bị đổ vào
giai đoạn chín, rễ phát triển ăn sâu trong lòng đất và thƣờng có khả năng chịu

16


hạn cao, phản ứng với mức nghèo nitơ của đất. Lúa nƣơng đã trở nên khác biệt
với dạng hình lúa nƣớc tổ tiên và thƣờng sống tốt hơn trong điều kiện đất
thoáng khí. Trong quá trình tiến hoá có thể việc chọn lọc tự nhiên trong điều
kiện ngập nƣớc và khô hạn đã hình thành nhóm giống lúa nƣớc sâu và lúa
nƣơng chịu hạn, còn các giống lúa đƣợc trồng trong điều kiện nƣớc ổn định đã
tạo ra các loại hình lúa ruộng. Theo tác giả, khoảng 75% các giống lúa trồng
thuộc nhóm lúa nƣơng thƣờng đƣợc gieo trồng theo phƣơng thức chọc lỗ tra
hạt hoặc gieo vãi.
Chang và Bardenas, (1972) [25] nghiên cứu gieo hai loại lúa nƣơng và lúa
nƣớc bằng hạt khô đã nhận xét: Các giống lúa nƣơng nhiệt đới mọc và sinh
trƣởng khoẻ hơn các giống lúa nƣớc, điều này giúp cho chúng có khả năng
cạnh tranh tốt hơn với cỏ dại. Nhóm các giống lúa nƣơng có tỷ lệ rễ/thân lá cao
hơn các giống lúa nƣớc đáng tin cậy ở cả hai điều kiện đủ nƣớc và hạn. Sự sản
xuất chất khô cao hơn ở các giống lúa chịu hạn và thấp hơn ở các giống mẫn
cảm với hạn trong điều kiện thiếu nƣớc. Tỷ lệ gạo/vỏ trấu đều bị giảm đi khi bị
hạn đối với tất cả các giống lúa nƣơng và lúa nƣớc, song lúa nƣơng có tỷ lệ này
cao hơn lúa nƣớc.

Từ các kết quả nghiên cứu trên và kết quả nghiên cứu tập đoàn 400 giống
lúa nƣơng ở IRRI, các nhà khoa học đã phân tích những đặc điểm chung về
hình thái nông sinh học của các giống và tìm ra những đặc điểm chung của lúa
nƣơng là: Cây cao, rễ ăn sâu và phân nhánh nhiều, đẻ nhánh kém và không tập
trung. Lá dài, rộng bản, lá có màu xanh nhạt, chỉ số diện tích lá thấp, bông dài,
hạt to. àm lƣợng tinh bột trong hạt gạo thấp, độ bền thể gen từ thấp đến trung
bình, tỷ lệ hạt lép thấp ngay cả trong điều kiện hạn hán. Là giống có khả năng
chống chịu tốt với một số chủng của bệnh đạo ôn, mẫn cảm với rầy trích hút và
bệnh vius, chịu đƣợc đất thiếu lân, thiếu nhôm (Al) và mangan (Mn). Trên đất

17