Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của 06 dòng lúa chất lượng được tạo ra bằng phương pháp đột biến cảm ứng

Header Page 1 of 161.
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
=======o0o=======

BÙI BÍCH ĐÀO

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC
CỦA 06 DÒNG LÚA CHẤT LƢỢNG ĐƢỢC TẠO RA
BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỘT BIẾN CẢM ỨNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Di truyền học

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
TS. Nguyễn Nhƣ Toản

HÀ NỘI, 2016

Footer Page 1 of 161.


Header Page 2 of 161.
LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến Ban
chủ nghiệm khoa Sinh-KTNN, các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt là các
thầy cô trong tổ bộ môn Di Truyền- Tiến Hóa và các sinh viên đã động viên,
giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu đề tài. Đặc biệt tôi xin bày tỏ
lòng biết ơn chân thành nhất tới thầy giáo T.S Nguyễn Nhƣ Toản đã tận tình
chỉ bảo, hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu để tôi hoàn thành tốt
nhất đề tài này.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Xuân Hòa, ngày 3 tháng 5 năm 2016
Sinh viên

Bùi Bích Đào

Footer Page 2 of 161.


Header Page 3 of 161.
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các nội dung trình bày trong khóa luận của tôi là thực
sự, các số liệu đều đƣợc thu thập, xử lí, thống kê không trùng với bất kì số
liệu nào.
Trong đề tài có sử dụng, trích dẫn một số nội dung của một số tác giả
khác để bổ sung hoàn thiện cho khóa luận của mình.
Xuân Hòa, ngày 3 tháng 5 năm 2016
Sinh viên

Bùi Bích Đào

Footer Page 3 of 161.


Header Page 4 of 161.
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

+ IRRI

: Viện nghiên cứu lúa quốc tế

+ NSLT

: Năng suất lý thuyết

+ P1000 hạt

: Khối lƣợng 1000 hạt

+ TGST

: Thời gian sinh trƣởng

+D

: Chiều dài hạt

+R

: Chiều rộng hạt

+ FAO

: Tổ chức nông lƣơng thế giới

Footer Page 4 of 161.


Header Page 5 of 161.

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ...................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................ 2
3. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 2
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ..................................................... 2
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI................ 4
1.1. Nguồn gốc của cây lúa và giá trị của cây lúa ........................................ 4
1.1.1. Nguồn gốc cây lúa .......................................................................... 4
1.1.2. Phân loại cây lúa ............................................................................ 5
1.1.3. Giá trị kinh tế của cây lúa .............................................................. 5
1.2. Đặc điểm nông sinh học của cây lúa ..................................................... 7
1.3. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam. ....................... 9
1.3.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới .......................................... 9
1.3.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam........................................... 9
1.4. Một số thành tựu và triển vọng của ngành chọn giống bằng phƣơng
pháp đột biến cảm ứng .............................................................................. 10
1.4.1. Trên thế giới ................................................................................. 10
1.4.2. Ở Việt Nam .................................................................................. 12
Chƣơng 2
ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .............. 14
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ………………………………………………..14
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................... 14
2.2.1. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm ..................................................... 14
2.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng .................................. 15

Footer Page 5 of 161.

Header Page 6 of 161.
2.2.3. Phƣơng pháp thu thập ................................................................... 15
2.2.4. Phƣơng pháp sử lí số liệu.............................................................. 15
2.2.5. Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu................................................ 17
2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 17
2.3.1. Đánh giá sự sinh trƣởng của 6 dòng lúa nghiên cứu ..................... 17
2.3.2. Khảo sát các yếu tố cấu thành năng suất của 6 dòng lúa nghiên cứu
............................................................................................................... 18
2.3.3. Nghiên cứu khả năng thích ứng thông qua đánh giá mức độ chống
chịu sâu bệnh của các dòng lúa nghiên cứu ............................................ 18
2.3.4. Thời gian và địa điểm nghiên cứu................................................. 18
Chƣơng 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................................. 20
3.1.1. Khả năng đẻ nhánh ....................................................................... 20
3.1.2. Chiều cao cây ............................................................................... 22
3.1.3. Chiều dài lá đòng.......................................................................... 25
3.1.4. Chiều rộng lá đòng ....................................................................... 27
3.1.5. Chiều dài bông ............................................................................. 28
3.1.6. Thời gian sinh trƣởng (TGST) của 06 dòng lúa đột biến vụ hè 2015
............................................................................................................... 30
3.2.1. Số bông /khóm ............................................................................. 31
3.2.2. Số hạt chắc/bông và tỷ lệ hạt chắc ................................................ 33
3.2.3. Khối lƣợng 1000 hạt và năng suất lý thuyết (NSLT) .................... 35
3.2.4. Đặc điểm liên quan đến chất lƣợng hạt ......................................... 37
3.3. Khả năng chống chịu của các dòng lúa đột biến nghiên cứu ............... 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC ẢNH

Footer Page 6 of 161.

Header Page 7 of 161.

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Giá trị dinh dƣỡng của lúa gạo tính theo % chất khô so với một số cây
lấy hạt khác……………………………………………………………………...7
Bảng 3.1: Khả năng đẻ nhánh của các dòng đột biến vụ hè thu 2015 .............. 21
Bảng 3.2: Chiều cao cây của các dòng đột biến vụ hè thu 2015 ...................... 24
Bảng 3.3: Chiều dài lá đòng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015 ................. 26
Bảng 3.4: Chiều rộng của lá đòng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015…….27
Bảng 3.5: Chiều dài bông của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015……….28
Bảng 3.6. Thời gian sinh trƣởng của 06 dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015 ...... 30
Bảng 3.7: Số bông trên khóm của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015 ......... 31
Bảng 3.8: Số hạt chắc /bông và tỷ lệ hạt chắc của các dòng lúa đột biến vụ hè
thu 2015 ........................................................................................... 33
Bảng 3.9: Khối lƣợng 1000 hạt và NSLT của các dòng đột biến vụ hè thu
2015…………………………………………………………………..36
Bảng 3.10: Chiều dài và chiều rộng hạt gạo của các dòng đột biến vụ hè thu
năm 2015………………………………………………………….….39
Bảng 3.11: Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng lúa trồng vụ hè
thu 2015 .......................................................................................................... 42

Footer Page 7 of 161.


Header Page 8 of 161.
DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1: Khả năng đẻ nhánh của các dòng đột biến vụ hè thu 2015 ............... 22

Hình 3.2. Chiều cao cây của các dòng đột biến vụ hè thu 2015 ....................... 24
Hình 3.3. Chiều dài lá đòng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015 ................. 26
Hình 3.4. Chiều rộng của lá đòng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015......... 28
Hình 3.5. Chiều dài bông của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015 ............... 29
Hình 3.6. Thời gian sinh trƣởng của các dòng đột biến vụ hè thu 2015 ........... 31
Hình 3.7. Số bông/khóm của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015 ................ 32
Hình 3.8. Số hạt chắc /bông của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015 ........... 34
Hình 3.9. Tỉ lệ hạt chắc /bông của các dòng lúa đột biến vụ hè thu 2015 ........ 35
Hình 3.10. Khối lƣợng 1000 hạt các dòng đột biến vụ hè thu 2015………….36
Hình 3.11. NSLT của các dòng đột biến thu vụ hè thu 2015………………… 37
Hình 3.12. Chiều dài hạt gạo của các dòng đột biến vụ hè thu 2015 ................ 39
Hình 3.13. Chiều rộng hạt gạo của các dòng đột biến vụ hè thu 2015 ............. 40

Footer Page 8 of 161.


Header Page 9 of 161.
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Lúa là cây lƣơng thực có một vị thế hết sức quan trọng: Trên thế giới,
cây lúa đƣợc 250 triệu nông dân trồng, là lƣơng thực chính của 1,3 tỉ ngƣời
nghèo nhất trên thế giới, là sinh kế chủ yếu của nông dân. Là nguồn cung cấp
năng lƣợng lớn nhất cho con ngƣời, với mức tiêu thụ lúa gạo bình quân hàng
năm là 180 - 200 kg gạo/ ngƣời/ năm tại các nƣớc châu Á, khoảng 10 kg/
ngƣời/ năm tại các nƣớc châu Mỹ. Ở Việt Nam, dân số trên 90 triệu và 100%
ngƣời Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lƣơng thực chính. Ngoài làm lƣơng
thực hàng ngày, lúa gạo còn đƣợc sử dụng vào nhiều mục đích khác: sử dụng
trong công nghiệp sản xuất bia rƣợu, mạch nha, bánh kẹo, thức ăn gia súc….
Đã thực sự nâng cao giá trị lên tầm cao mới. [3].
Việt Nam có hai vùng trồng lúa chính là đồng bằng sông Hồng ở phía

Bắc và đồng bằng sông Cửu Long ở phía Nam. Hàng năm sản lƣợng lúa cả
nƣớc đạt 33 – 34 triệu tấn thóc, trong đó chỉ sử dụng 8 triệu tấn thóc cho xuất
khẩu, còn lại dùng để phục vụ trong nƣớc và bổ sung dự trữ quốc gia. Việt
Nam hiện nay là quốc gia hàng đầu thế giới về xuất khẩu lúa gạo sau Thái
Lan. (Trần Duy Quý, 1992).[12].
Thế nhƣng vấn đề lƣơng thực lại đang là một vấn đề cấp thiết, nguyên
nhân là do dân số thế giới đang tăng, diện tích cho đất nông nghiệp đang
ngày càng giảm sút lƣợng lƣơng thực sản xuất ra không đủ đáp ứng nhu cầu
con ngƣời ngày càng tăng. Trong khi dân số thế giới tăng thì diện tích đất
trồng lại giảm. Theo dự đoán của các chuyên gia về dân số học nếu dân số
tiếp tục tăng trong 20 năm tới thì sản lƣợng lúa gạo phải tăng thêm 80% mới
đáp ứng nhu cầu sống của dân cƣ.
Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng lúa gạo đang đứng trƣớc những thách
thức to lớn: Đó là bùng nổ dân số, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã

Footer Page 9 of 161.


Header Page 10 of 161.
làm đất nông nghiệp ngày càng thu hẹp với mức giảm về diện tích hàng năm
khoảng 2%, diễn biến thời tiết khí hậu phức tạp và khó lƣờng gây ra rất nhiều
khó khăn cho nông nghiệp. Do vậy để đáp ứng các nhu cầu của con ngƣời, đản
bảo an ninh lƣơng thực và phát triển nền kinh tế nông nghiệp thì việc nâng cao
năng suất và phẩm chất cây trồng, là giải pháp hữu hiệu nhất hiện nay. Nhiệm vụ
đặt ra cho các nhà khoa học và các nhà chọn giống là tạo ra giống cây trồng nói
chung và các giống lúa nói riêng vừa có năng suất và phẩm chất tốt, phổ thích
ứng rộng, vừa chống chịu các loại sâu bệnh. Xuất phát từ tình hình thực tiễn đó,
chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài khoa học: “Nghiên cứu đặc điểm nông
sinh học của 06 dòng lúa chất lượng được tạo ra bằng phương pháp đột biến
cảm ứng”.

2. Mục tiêu nghiên cứu
- Tìm hiểu khả năng sinh trƣởng phát triển và khả năng thích ứng của 06
dòng lúa đƣợc tạo ra bằng đột biến cảm ứng tại xã Cao Minh - Phúc Yên Vĩnh Phúc.
- Phân lập, chọn lọc đƣợc một số dòng có giá chọn giống, bƣớc đầu góp
phần bổ sung thêm nguồn giống lúa chất lƣợng cho địa phƣơng.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và giá trị chọn giống của 6 dòng
lúa chất lƣợng đƣợc tạo ra bằng phƣơng pháp đột biến cảm ứng vụ hè thu
2015 tại xã Cao Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc.
- Đánh giá khả năng chống chịu với điều kiện sinh thái và sâu bệnh tại
xã Cao Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
* Ý nghĩa khoa học
Việc nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và giá trị chọn giống của 6
dòng lúa là cơ sở cho việc định dạng phân loại các giống lúa nói riêng và các

Footer Page 10 of 161.


Header Page 11 of 161.
giống cây trồng nói chung.
Từ đó xây dựng đƣợc cơ sở khoa học cho mối quan hệ giữa sinh vật với
môi trƣờng sống và tìm hiểu đƣợc ảnh hƣởng của môi trƣờng sống lên cơ thể
sinh vật.
* Ý nghĩa thực tiễn
Xây dựng tập hợp đƣợc những đặc tính tốt của giống, tạo nguồn vật liệu
khởi đầu tốt cho công tác chọn giống lúa có phẩm chất tốt cho địa phƣơng.
Góp phần bổ sung thêm nguồn giống phục vụ sản xuất cho địa phƣơng.

Footer Page 11 of 161.

Header Page 12 of 161.
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ
KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Nguồn gốc của cây lúa và giá trị của cây lúa
1.1.1. Nguồn gốc cây lúa
Lúa thuộc dòng họ Gramineae, chi Oryza, loài Oryza sativa. Có hơn 25
loài hoang dại đƣợc định danh. Về phƣơng diện thực vật học, lúa trồng hiện
nay là do lúa dại Oryza fauta hình thành thông qua một quá trình chọn lọc
nhân tạo lâu dài. Loài lúa dại hiện này thƣờng gặp ở Ấn Độ, Campuachia,
Nam Việt Nam, vùng Đông Nam Trung Quốc, Thái Lan và Myanma.
(Nguyễn Văn Hoan, 1995). [3].
Lúa là cây thây thảo sống hàng năm, thời gian sinh trƣởng của các
giống lúa dài ngắn khác nhau và nằm trong khoảng 60 - 250 ngày tùy từng
loài. Lúa có thể cao 1 - 1,8m, đôi khi cao hơn, với lá mỏng, hẹp bản. Các
hoa thụ phấn nhờ gió mọc thành các cụm hoa phân nhánh cong hay rủ
xuống, dài 30 - 50cm, hạt là quả thóc. (Trần Duy Quý ,1992). [12].
Ngƣời ta cho rằng tổ tiên của chi lúa Oryza là một loại cây hoang dại
trên siêu lục địa Gondwana cách đây ít nhất 130 triệu năm và phát tán rộng
khắp các châu lục trong quá trình trôi dạt lục địa. Hiện nay có khoảng 22
loài cây hoang dại thuộc chi này và 2 loài lúa đƣợc thuần hóa là lúa châu Á
( Oryza sativa) và lúa châu Phi ( Oryza glaberrima).
Cây lúa trồng hiện nay là do lúa dại Oryza fatua hình thành thông qua
một quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài. Loài lúa này thƣờng gặp ở Ấn Độ,
Campuchia, Nam Việt Nam, vùng Đông Nam Trung Quốc, Thái Lan,
Myanma. Các nhà khoa học đã thống nhất nguồn gốc của cây lúa là ở Đông
Nam châu Á, vì ở đây là vùng có diện tích trồng lúa tập trung và lớn nhất

Footer Page 12 of 161.


Header Page 13 of 161.
thế giới, có khí hậu nóng ẩm thích hợp cho cây lúa mọc tự nhiên. Các tài
liệu lịch sử, các di tích khảo cổ học ở các nƣớc thuộc vùng này đều nói
nhiều về cây lúa, nghề trồng lúa có từ lâu đời.
1.1.2. Phân loại cây lúa
Cây lúa thuộc bộ Hòa Thảo, họ Hòa thảo, chi Oryza. Chi Oryza hiện
nay phân bố rộng rãi trên thế giới. Theo sự phân loại của viện nghiên cứu
quốc tế IRRI (1993) chia chi Oryza thành 19 loài, trong đó chỉ có 2 loài lúa
trồng là: Oryza sativa L đƣợc trồng phổ biến ở các châu lục và Oryza
glaberrima đƣợc trồng ở một số nƣớc châu Phi.
Theo Goutchin ( 1934, 1943), trên quan điểm thực vật học phân loại
thành 3 loài phụ là: Indica, Javanica, Japonica. Japonica là loại trung gian
giữa Indica và Javanica nhƣng gần Indica hơn.
Ngoài ra còn có một số cách phân loại cây lúa dựa trên kinh nghiệm
của nhân gian: căn cứ theo mùa gieo cấy chia làm lúa mùa và lúa chiêm; theo
điều kiện tƣới và gieo cấy chia làm lúa nƣớc và lúa cạn; theo thành phần tinh
bột chia làm lúa nếp và lúa tẻ; theo hình dạng hạt chia làm lúa hạt dài và lúa
hạt tròn.
1.1.3. Giá trị kinh tế của cây lúa
Trên thế giới khoảng 40% dân số coi lúa gạo là cây lƣơng thực chính,
tới 25% dân số sử dụng lúa gạo trên 1/3 khẩu phần ăn hàng ngày. Ở Việt
Nam 100% dân số sử dụng gạo làm lƣơng thực chính. [3].
Ở những nƣớc đang phát triển nhƣ nƣớc ta thì số lƣợng lao động hoạt
động trong ngành nông nghiệp mà chủ yếu là trồng lúa chiếm 80% dân số.
Vì vậy việc trồng lúa cũng góp phần giải quyết việc làm cho một lƣợng lớn
lao động. Trong những năm gần đây, Việt Nam sản xuất không những đáp

ứng nhu cầu trong nƣớc mà còn xuất khẩu ra thế giới góp phần làm tăng

Footer Page 13 of 161.


Header Page 14 of 161.
thu nhập cho nông dân. [3].
Các sản phẩm của cây lúa có các chất dinh dƣỡng ( tinh bột, protein,
lipit, xenluloza, các vitamin B1, B2, B6…) rất cần thiết cho đời sống con
ngƣời, chăn nuôi, công nghiệp mang lại giá trị kinh tế to lớn hầu hết toàn bộ
cây lúa đƣợc sử dụng cho nhiều mục đích nhƣ:
- Gạo làm thức ăn cho ngƣời, gia cầm, sản xuất rƣợu bia…
- Tấm: sản xuất tinh bột, rƣợu cồn, phấn mịn, thuốc chữa bệnh.
- Cám: dùng sản xuất thức ăn cho gia súc. Trong y học dùng sản xuất
vitamin chữa bệnh tê phù.
- Trấu: sản xuất nấm men làm thức ăn gia súc, sản xuất vật liệu đóng
lót hàng, dùng để độn chuồng, làm phân bón, làm chất đốt.
- Rơm rạ: với thành phần chủ yếu là xenluloza có thể dùng sản xuất
giấy, dây thừng, mũ, giầy dép. Dùng làm thức ăn, làm vật liệu nuôi trồng một
số loại nấm ăn, nấm dƣợc liệu, dùng làm chất đốt..
Giá trị dinh dƣỡng của lúa gạo so với một số cây lƣơng thực khác:
- Tinh bột: Hàm lƣợng tinh bột 62,4%. Là nguồn chủ yếu cung cấp
calo. Giá trị nhiệt lƣợng của lúa là 3594 calo.
- Protein: Các giống lúa Việt Nam có hàm lƣợng Protein và khoảng 78%. Các giống lúa nếp có hàm lƣợng Protein cao hơn lúa tẻ.
- Lipit chủ yếu ở lớp vỏ gạo. Nếu vỏ gạo xay là 2, 02% thì ở gạo đã xát
chỉ còn 0,52%.

Footer Page 14 of 161.

Header Page 15 of 161.
-Vitamin: Trong lúa gạo còn có một số vitamin nhất là vitamin nhóm B
nhƣ B1, B2, B6, lƣợng vitamin B1 là 0,45 mg/100 hạt (trong đó ở phôi là 47%,
vỏ cám 34,5%, hạt gạo 3,8%). [15]
Bảng 1.1 Giá trị dinh dƣỡng của lúa gạo tính theo % chất khô so
với một số cây lấy hạt khác. [23].
Tinh bột

Protein

Lipit

Xeluloza

Tro

Nƣớc

Lúa

62,4

7,9

2,2

9,9

5,7

11,9

Lúa mì

63,8

16,8

2,0

2,0

1,8

13,6

Ngô

69,2

10,6

4,3

2,0

1,4

12,5

Cao lƣơng

71,7

12,7

3,2

1,5

1,6

9,9

1.2. Đặc điểm nông sinh học của cây lúa
1.2.1. Đặc điểm hình thái
* Rễ lúa
Bộ rễ lúa thuộc loại rễ chùm. Những rễ non có màu trắng sữa, rễ trƣởng
thành có màu vàng nâu và nâu đậm, rễ đã già có màu đen. Rễ lúa gồm hai loại
là rễ mầm và rễ phụ:
- Rễ mầm hình thành từ phôi hạt sau khi nảy mầm, mỗi hạt lúa chỉ có
một rễ mầm và không phân nhánh, nó chỉ phát triển một thời gian rồi teo đi.
- Rễ phụ mọc sau rễ mầm từ các đốt ở dƣới đất của thân cây lúa. Trên rễ
phụ lại có những rễ rất nhỏ. Rễ phụ sẽ thay thế rễ mầm khi rễ mầm teo đi.
(Hoàng Thị Sản, 2003). [16]
*Thân lúa
Cây lúa thuộc lớp một lá mầm, thân cây lúa có hình ống gồm các đốt đặc
và gióng rỗng. Trên thân cây có nhiều rễ phụ, nhiều lá và bông lúa.( Hoàng

Footer Page 15 of 161.

Header Page 16 of 161.
Thị Sản, 2003). [16]
- Thân gồm nhiều mắt và lóng. Trƣớc thời kỳ lúa trỗ, thân lúa đƣợc bao
bởi bẹ lá.
- Chiều cao cây, thân.
*Lá lúa
Lá lúa là bộ phận quan trọng, chúng là trung tâm hoạt động sinh lí của
cây. Có hai loại lá lúa:
- Lá bao : phát triển ngay sau khi hạt nảy mầm, chỉ có bẹ ôm lấy thân.
- Lá thật: phát triển sau lá bao, có đủ bẹ lá, phiến lá, tai lá, cổ lá, thìa lìa.
- Lá lúa điển hình gồm: bẹ lá, phiến lá, lá thìa và tai lá.
*Bông và hạt lúa
Bông lúa là nơi mang hạt, có nhiệm vụ sinh sản và là sản phẩm thu
hoạch chính của con ngƣời. Bông lúa gồm các bộ phận sau:
- Cuống bông: Là gióng trên cùng của cây lúa. Nếu cuống bông đƣợc lá
đòng bao bọc kín hoặc bao bọc một số gié phía dƣới gọi là lúa trỗ giấu bông.
- Cổ bông: là đốt nối giữa cuống bông và thân bông.
- Thân bông: có nhiều đốt ngắn, mỗi đốt có các gié (gié cấp một), trên
gié cấp một có thể có gié cấp hai, mỗi gié lại có nhiều chẽn lúa nhỏ.
* Hoa lúa: là hoa lƣỡng tính gồm:
+ Lá bắc: có 4 lá, 2 lá phía trong phát triển thành vỏ trấu, 2 lá phía
ngoài phát triển thành mày hoa.
+ Vảy cám: là một màng mỏng không màu nằm giữa bầu nhụy và vỏ
trấu.
+ Nhị: có 6 nhị mọc thành 2 vòng, bao phấn có 4 vách ngăn.
+ Nhụy: hình trứng dài, đầu nhụy có 3 nhánh nhƣng chỉ có 2 nhánh
phát triển còn một nhánh thoái hóa.

Footer Page 16 of 161.


Header Page 17 of 161.
- Hạt lúa gồm: gạo lức và vỏ trấu
Quá trình chín của hạt gồm: Chín sữa, chín sáp, và chín hoàn toàn. Thời
gian chín từ 30 - 45 ngày tùy theo giống, môi trƣờng và biện pháp canh tác.
*Thời gian sinh trƣởng phát triển của cây lúa
Thời gian sinh trƣởng của cây lúa đƣợc tính từ khi hạt lúa nảy mầm đến
khi chín hoàn toàn, thay đổi theo giống và điều kiện ngoại cảnh.
1.3. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam.
1.3.1. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới
Theo thống kê của tổ chức lƣơng thực thế giới FAO năm 2015 sản
lƣợng lúa gạo đạt 749,1 triệu tấn tăng 1% so với năm 2014 (741,8 triệu tấn)
và có xu thế tăng trong những năm tiếp theo.
Sản lƣợng lúa gạo tại châu Á chiếm tới 90,4% toàn thế giới, tức là
677,7 triệu tấn . Tỷ lệ này vẫn đang liên tục tăng vì vấn đề dân số gia tăng ở
khu vực này. Theo thống kê, sản lƣợng lúa gạo cao chủ yếu nhờ sản lƣợng
tăng mạnh tại Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Pakistan và Việt Nam. Trong
đó, sản lƣợng lúa gạo của Việt Nam năm 2015 đạt tới 44,7 triệu tấn. [19].
1.3.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam
Việt Nam là một nƣớc nhiệt đới gió mùa có chiều dài bờ biển lên tới
300km, địa hình phức tạp nhiều sông núi, do đó hình thành nhiều vùng canh
tác lúa khác nhau. Căn cứ vào điệu kiện tự nhiên, tập quán canh tác, sự hình
thành mùa vụ và phƣơng pháp gieo trồng, nghề trồng lúa nƣớc đƣợc hình
thành và chia ra là 3 vùng chính: đồng bằng sông Hồng, đồng bằng ven biển
miền Trung và đồng bằng Nam Bộ.
Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2014 tổng diện tích
gieo trồng lúa ƣớc đạt hơn 7,8 triệu ha, giảm 96,8 ngàn ha so với năm 2013,
nhƣng do năng suất đạt 57,4 tạ/ha, tăng 1,7 tạ/ha, nên sản lƣợng lúa cả nƣớc

đạt 44,84 triệu tấn, tăng 80,4 vạn tấn so với năm 2013. [19].

Footer Page 17 of 161.


Header Page 18 of 161.
1.4. Một số thành tựu và triển vọng của ngành chọn giống bằng phƣơng
pháp đột biến cảm ứng
1.4.1. Trên thế giới
Theo Chandler ( 1972), sau nhiều năm nghiên cứu ở Viện nghiên cứu
lúa quốc tế đã lai tạo thành công giống lúa nửa lùn Taichung Nativel có năng
suất cao, giống này đƣợc gieo trồng ở nhiều nƣớc, đến năm 1966 giống IR 8
ra đời cho năng suất vƣợt hẳn các giống lúa khác. (Nguyễn Văn Hiền và cộng
sự , 1982) . [7].
Theo IRRI ( 1996),sự hình thành năng suất diễn ra trong mối quan hệ
tác động qua lại giữa kiểu gen của cây trồng và môi trƣờng mà cây trồng sinh
trƣởng.
Tầm quan trọng của giống lúa và sự đóng góp của nó vào việc tăng
năng suất đã đƣợc nhiều nhà khoa học phân tích. Theo Heaht, Capule.C.
(1986) năm 1980, tổng sản lƣợng lúa của châu Á tăng 117 triệu tấn so với
năm 1965. Trong đó phần đóng góp của giống mới là 27,3 triệu tấn chiếm
23,33%, phần đóng góp của phân bón là 26,8%, phần đóng góp của tƣới tiêu
là 28,9%. Qua đây thấy rằng, giống mới là một trong những biện pháp có hiệu
quả nhất về mặt kinh tế trong ngành sản xuất lúa gạo hiện nay. (Phạm Xuân
Hội, 2002). [9].
Theo Yoshda (1979) các giống lúa thấp cây và ngắn ngày là hƣớng
chọn tạo giống lúa mới trên thế giới đặc điểm chính của bộ giống này là :
- Chín sớm có tổng tích ôn nhỏ hơn các giống chín muộn.
- Thấp cây có chiều hƣớng để nhánh nhiều hơn
- Thời gian để phát triển một bông lúa ở một giống lúa chín sớm ngắn

hơn các giống chín muộn.

Footer Page 18 of 161.


Header Page 19 of 161.
- Giống chín sớm sử dụng nƣớc có hiệu quả hơn các giống chín muộn.
- Những giống có khả năng phản ứng đạm cao, lá thẳng, ngắn, hẹp, dày,
xanh đậm, chịu thâm canh cao.
- Giống có thân ngắn và cứng giúp cây lúa chống đổ tốt. (Nguyễn Văn
Hiền, và cộng sự, 1982). [7]
Tại hội nghị di truyền quốc tế về cây lúa đƣợc tổ chức tại Bắc Kinh (
Trung Quốc) năm 2002 nghiên cứu của Yang Huisc và cộng sự (2002) đề
xuất 6 đặc điểm di truyền và sinh lý của giống lúa siêu cao sản là:
+ Các giống lúa cao sản phải có năng suất xấp xỉ 16.000 kg/ha/vụ.
+ Phải có nhiều gié trên bông, số gié cấp 1, cấp 2 nhiều dẫn đến mật độ
hạt cao.
+ Năng suất của giống lúa siêu cao sản tăng tuyến tính với vật chất khô.
+ Tổng giá trị sinh vật chất khô của thân lá và sự tích lũy vật chất khô
sau khi trỗ bông có tƣơng quan dƣơng và rất chặt với năng suất hạt.
+ Hầu hết các giống lúa siêu cao sản có khả năng đẻ nhánh vừa phải
hoặc yếu nhƣng tỷ lệ bông hữu hiệu cao.
+ Giống có khả năng chống đổ.
Các đặc điểm trên chỉ cho ta thấy: kích thƣớc cây giảm và sản phẩm
sinh khối cây cao là 2 yếu tố cực kì quan trọng để đánh giá tiềm năng năng
suất của các giống siêu cao sản và cũng là hƣớng chọn tạo giống mới.
(Nguyễn Văn Hiền, và cộng sự, 1982). [7].
Lần đầu tiên năm 1925, tại viện Radium Leningrad, Naxon và Philipop
đã phát hiện khả năng gây đột biến của tia Rơnghen ở nấm hạ đẳng. Khả năng

Footer Page 19 of 161.


Header Page 20 of 161.
gây đột biến của các hóa chất thì lần đầu tiên đƣợc Stubble (1930) và
Xakharov (1932) phát hiện ra. Nhƣng chỉ sau những công trình của Rapoport
và Auer bach (1943) thì vấn đề này mới đƣợc nghiên cứu mạnh mẽ và đƣợc
ứng dụng dần vào thực tiễn. Theo thống kê của tổ chức Nông Lƣơng thế giới
(FAO) năm 1960 thế giới đã có tới 1847 giống cây trồng đƣợc tạo ra bằng đột
biến đã đem lại hiệu quả kinh tế lớn cho nhân loại. (Trần Duy Quý, 1994)
[10].
1.4.2. Ở Việt Nam
Theo Bùi Huy Đáp ( 1963) ở phía Bắc Việt Nam, các giống lúa trong
điều kiện thuận lời có thời gian sinh trƣởng từ 90-120 ngày ( vụ mùa) nhƣng
trong điều kiện không thuận lời chúng có thế kéo dài đến hơn 200 ngày ( vụ
chiêm ). (Nguyễn Minh Công , và cộng sự ).[4]
Khi nghiên cứu ảnh hƣởng của mùa vụ tới năng suất, Bùi Huy Đáp
(1970) đã cho rằng: mùa vụ có ảnh hƣởng tới năng suất, vụ lúa mùa khô cho
năng suất cao hơn vụ lúa mùa mƣa. Vụ lúa mùa khô có khả năng phản ứng
đạm tốt hơn vụ lúa mùa mƣa.
Theo Bùi Chí Cửu (2005) công tác chọn tạo giống lúa chất lƣợng đƣợc
chú trọng và quan tâm ở đồng bằng sông Cửu Long, hiện có tới 63 giống lúa
đƣợc trồng đây là giống địa phƣơng, giống nhập nội và giống lai tạo, phổ
biến là các giống OM1490, OMCS 2000, VND95-20… (Bùi Chí Bửu ,2004).
[2].
Giai đoạn 2001-2005 đề tài “ Nghiên cứu và phát triển một số giống
lúa đặc sản cho một số vùng sinh thái Việt Nam” đã triển khai phục tráng 14
giống lúa đặc sản (Nếp Trắng Bắc Ninh, Tám Ấp Bẹ Xuân Đài, Dự Hƣơng…)
đƣa vào khảo nghiệm nhiều dòng giống triển vọng nhƣ : ĐS 101, MO 2514343, ĐS 20.. đặc biệt đã công nhần chính thức đƣợc các giống Nếp 97, OM

Footer Page 20 of 161.


Header Page 21 of 161.
3536 và 3 giống tạm thời là ĐS 20, ĐT 22, ĐS 101. Đây là các giống lúa đặc
sản của Việt Nam việc phục tráng các giống lúa này đóng vai trò quan trọng
trong đa dạng cây lúa ở Việt Nam.
Đến năm 2007, Việt Nam đứng thứ 9 trên thế giới về thành tựu chọn
giống đột biến với 42 giống lúa, đậu tƣơng, ngô, cây ăn quả. (Trần Duy Quý ,
1994). [10].
Theo Bùi Chí Bửu (2005) công tác chọn tạo giống lúa chất lƣợng đƣợc
chú trọng và quan tâm ở đồng bằng sông Cửu Long, hiện cớ tới 63 giống
lúa đƣợc gieo trồng đây là các giống địa phƣơng, giống nhập nội và giống
lai tạo. (Trần Duy Quý,1994). [10].

Footer Page 21 of 161.


Header Page 22 of 161.
Chƣơng 2
ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP
VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đánh giá sự sinh trƣởng và phát triển của
6 dòng lúa đƣợc tạo ra bằng đột biến thực nghiệm thu đƣợc ở thế hệ thứ
8,đƣợc đặt tên là D1, D2, D3, D4, D5, D6 các dòng này thu đƣợc từ xử lí đột
biến giống gốc CL.9 bằng tia gamma, nguồn Co60 ( ở liều lƣợng 10 krad lặp
lại lần 3) do T.S Nguyễn Nhƣ Toản và Viện di truyền nông nghiệp cung cấp.
Trong đó các dòng:

- Giống lúa CL.9 ( chất lượng 9): là giống lúa thuần không phản ứng với
ánh sáng ngày ngắn, đƣợc chọn tạo từ các thể đột biến sau khi xử lí con lai F1
( giữa IR.64 và Khang dân 18), tại Viện Di truyền Nông nghiệp.
Thời gian sinh trƣởng 140 -145 ngày ( vụ Xuân), 120-125 ngày ( vụ Mùa
). Hình thái ngọn, cây cao trung bình ( chiều cao 105 – 115cm), thân cứng, đẻ
nhánh trung bình, lá đòng thẳng đứng, xanh bền.
CL.9 là giống chịu rét và chống đổ tốt, ít nhiễm sâu, bệnh. Bông to (
chiều dài bông 24-27 cm ), nhiều hạt ( 175 – 190 hạt/bông). Hạt xếp xít và có
màu vàng sáng, tỷ lệ lép 12- 15%, khối lƣợng 1000 hạt: 22-23 gram. Hạt gạo
lật thon, dài khoảng ( 6.6mm), gạo trong cơm mềm và ngon. Năng suất trung
bình 6,0 -6,5 tấn/ha/vụ.
Nhƣợc điểm của giống lúa CL.9 là có thời gian sinh trƣởng còn dài
không đáp ứng cho chân đất 2 lúa + 1 màu và hàm lƣợng amylose trong hạt
gạo còn cao ( 24,5%).
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
- Các dòng đƣợc bố trí theo khối ngẫu nhiên và đƣợc nhắc lại 3 lần.

Footer Page 22 of 161.


Header Page 23 of 161.
D1

D2

D3

D4

D5

D6

D4

D3

D5

D6

D2

D1

D5

D4

D6

D3

D2

D1

- Mỗi dòng đƣợc cấy trên ô 5 m2/ô với mật độ 45 khóm/m2 (cấy 1 dảnh /
khóm)

2.2.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng
- Mạ của các dòng đƣợc gieo thành từng ô theo phƣơng pháp mạ dƣợc,
khi mạ có 3-4 lá thật thì đem cấy.
- Ruộng đƣợc cầy bừa san phẳng và chia thành từng ô 5m2 nhắc lại 3 lần
- Mật độ cấy 45 khóm/m2, cấy 1 dảnh/ khóm
2.2.3. Phương pháp thu thập
Theo dõi, lấy số liệu về đặc điểm hình thái và yếu tố cấu thành năng
suất của các dòng nghiên cứu vào thời điểm định kỳ trong quá trình phát triển
của cây non nhƣ thời kỳ mạ, thời kỳ đẻ nhánh…
Quá trình phát triển của cây lúa gồm các giai đoạn sau:
1: Giai đoạn nảy mầm

6: Giai đoạn trỗ bông

2: Giai đoạn mạ

7: Giai đoạn chín vào sữa

3: Giai đoạn đẻ nhánh

8: Giai đoạn vào chắc

4: Giai đoạn vƣơn lóng

9: Giai đoạn chín hoàn toàn

5: Giai đoạn làm đòng
2.2.4. Phương pháp sử lí số liệu.
Số liệu đƣợc xử lí bằng phƣơng pháp thống kê toán kê toán học, lý
thuyết xác suất, phần mềm exel 5.0 thuộc Microsoft 2010.

Footer Page 23 of 161.


Header Page 24 of 161.
Các số liệu thu thập đƣợc xử lý theo phƣơng pháp thống kê gồm các
thông số sau
*Trung bình mẫu
n

 Xi
X=

i 1

n

* Sai số trung bình

√
* Độ lệch chuẩn

 Xi  X 
n

=

2

i 1

n

 Xi  X 

n  30

n

=

i 1

n 1

n  30

*Hệ số biến động
CV%=

̅

Nếu CV% < 10%: Sự biến động không đáng kể
Nếu CV% =10 - 20%: Sự biến động trung bình
Nếu CV% >20%: Sự biến động cao
*NSLT= Số khóm/m2 x số bông/ khóm x số hạt chắc/bông x P1000
n: Là số cá thể trong mẫu
Xi: Giá trị các biến số

Footer Page 24 of 161.

Header Page 25 of 161.
2.2.5. Phương pháp xác định các chỉ tiêu
Thang xác định đặc điểm nông sinh học của cây lúa theo “Hệ thống tiêu
chuẩn đánh giá nguồn gen lúa” IRRI (1996).
STT

Các chỉ tiêu quan sát

Cách xác định

Đơn vị tính

1

Khả năng đẻ nhánh

Đếm số nhánh trên khóm

Nhánh

2

Chiều cao cây

3

Chiều dài lá đòng

4

Chiều rộng lá đòng

5

Chiều dài bông

6

Số bông/khóm

7

Số hạt trên bông

8

Khối lƣợng 1000 hạt

9

TGST

Đo từ gốc sát mặt đất đến đỉnh
bông dài nhất không tính râu
Đo từ đầu cổ lá đến đầu mút
ngọn lá đòng
Đo ngang qua chỗ rộng nhất
của lá đòng

Đo từ cổ bông đến đỉnh bông
không tính râu
Đếm số bông chính trong các
khóm
Đếm tổng số hạt trên bông
Cân khối lƣợng 200 hạt độ ẩm
13% x 5
Tính số ngày từ khi gieo đến
lúc 85% số hạt/bông chín

cm
cm
cm
cm
Bông
Hạt
gam
Ngày

NSLT = Số khóm/m2 x số
10

NSLT

bông/ khóm x số hạt chắc/bông

Tấn/ha

x P1000
2.3. Nội dung nghiên cứu

2.3.1. Đánh giá sự sinh trưởng của 6 dòng lúa nghiên cứu
Đánh giá khả năng sinh trƣởng của các dòng lúa nghiên cứu thông qua
khảo sát các tiêu chí sau:

Footer Page 25 of 161.