Tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng mới và đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng bố mẹ tại gia lâm, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP &PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
***************** *****************

LEENA SAYAKHAM

TUYỂN CHỌN TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG MỚI
VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CỦA
CÁC DÒNG BỐ MẸ TẠI GIA LÂM, HÀNỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP &PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
***************** *****************

LEENA SAYAKHAM

TUYỂN CHỌN TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG MỚI
VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CỦA
CÁC DÒNG BỐ MẸ TẠI GIA LÂM, HÀNỘI

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ: 60.62.01.10
NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
TS. TRẦN VĂN QUANG

HÀ NỘI, 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào
khác, các thông tin trích dẫn trong luận án đều được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội 10 tháng 04 năm 2015
Tác giả

LEENA SAYAKHAM

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page i


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. TRẦN VĂN QUANG, đã
tận tình hướng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến quí báu và tạo điều kiện thuận lợi
trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để tôi hoàn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Tôi xin cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng,
tập thể cán bộ phòng Công nghệ lúa lai đã tạo điều kiện về thời gian, giúp đỡ
và động viên tinh thần để tôi hoàn thành luận văn này.

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Ban Quản lý đào tạo,
Khoa Nông học, bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng – Học viện Nông
nghiệp Việt Nam đã quan tâm giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong
suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Luận văn này hoàn thành còn có sự giúp đỡ của nhiều đồng nghiệp, bạn
bè, cùng với sự động viên khuyến khích của gia đình trong suốt thời gian học
tập và nghiên cứu. Tôi xin trân trọng biết ơn những tình cảm cao quy đó!
Hà Nội, ngày 10 tháng 04 năm 2015
Tác giả

LEENA SAYAKHAM

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN

i

LỜI CẢM ƠN

ii

MỤC LỤC

iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

vi

DANH MỤC BẢNG

vii

DANH MỤC ĐỒ THỊ
1. M
Ở
1. Đặ
1 t
1. M
2. ục
1. Yê
3. u
2. T
Ổ
2. Tì
1. nh
2. Ư
2. u
2. Ư
2. u
2. Ư
2. u
2. Ư
2. u
2. Ư

2. u
2. Ch
2. ất
2. Hệ
3. th
2. Bấ
3. t
m
al
2. Bấ
3. t
3. V
Ậ
3. Vậ
1. t
3. Đị
2. a

viii

1
1
2
2
3
3
18
19
19
19

20
21
22
22
24
26
26
27

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 3


3. 27
3.
3. 27
4.
3. 27
4.
3. 29
4.
3. 31
4.
3. 31
4.
4. 32
K
4.1. Kết quả đánh giá và tuyển chọn các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ
Xuân 2014

32

4.1.2. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng

34

4.1.3. Đánh giá động thái sinh trưởng của các tổ hợp lai

37

4.1.4. Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lúa lai

42

4.1.5. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các tổ hợp lúa lai

45

4.1.6. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất

47

4.1.7. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lúa lai

52

4.1.8. Một số đặc điểm của các tổ hợp lai có triển vọng.

55

4.2.

Kết quả đánh giá đặc điểm sinh trưởng của các dòng bố mẹ tổ hợp lai
T11S/R7

57

4.2.1. Một số đặc điểm giai đoạn mạ

57

4.2.2. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng

58

4.2.3. Động thái tăng trưởng số lá của các dòng bố mẹ.

59

4.2.4. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng bố mẹ trong vụ Mùa 2014

60

4.2.5. Một số đặc điểm của các dòng bố mẹ sau khi phun GA3 trong vụ
Mùa 2014.

61

4.2.6. Sức sống vòi nhụy của các dòng mẹ trong vụ mùa 2014

62

4.2.7. Ảnh hưởng của GA3 đến một số đặc điểm nông sinh học của dòng
4.8.

mẹ T11S trong vụ Mùa 2014

64

Một số đặc điểm về hạt phấn của dòng bố mẹ trong vụ mùa 2014

64

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 4


5.

K 66
Ế
5. K 66
1. ết
5. Đ 67
2. ề
TÀI LIỆU THAM KHẢO

68

PHỤ LỤC

72

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 5


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Ghi chú

CMS

Bất dục đực tế bào chất

TGMS

Bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ

PGMS

Bất dục chức năng di truyền nhân mẫn cảm với quang chu kỳ

BTST

Bồi tạp Sơn thanh

M

Mật độ

P

Phân bón

TGST

Thời gian sinh trưởng

Đ/C

đối chứng

FAO

Tổ chức nông lương thế giới

D

Dài

R

Rộng D/R

Dài/rộng TB

Trung bình T Thon
TD

Thon dài

VSHNN

Viện sinh học Nông nghiệp

NSCT

Năng suất cá thể

NSTT

Năng suất thực thu

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 6


DANH MỤC BẢNG
STT

Trang

Tªn b¶ng

2. D

1. iệ
th 1
4. ời
M 6
3
1.
4.
2.
4.

ột
T
hĐ

2
3
5
3

3.
4.
4.
4.

ộĐ 7
4
ộn
Đ 0

5. ộX 4

4. uâ
M 1
6. ột
X 4
4. uâ
M 4
7. ứ
X 4
uâ
C 5
ác
X 4
4. uâ
N 8
5
9.
4. ăn
M 0
10 ột
X 5
4.
8.

uâ
M 3
ột
tr 5
4. oM 6
5
12

ột
4. T 7
5
4.
11

13
4.
14
4.

hĐ
ộM

8
5
9
6

15
4.
16

ứ
M 1
ột
M 6
4. ùa
S 2
6

17
4. ứ
Ả 3
18 nd 6
ò

4

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vii


4. M 6
19 ột 5

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vii


DANH MỤC ĐỒ THỊ
S
T
T
n
4. N 52
1.
4. ăĐ 60
2. ộ

+

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page viii


1. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây trồng có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất,
được gieo trồng ở tất cả các châu lục nhưng tập trung chủ yếu ở Châu Á chiếm gần 90% diện tích và hơn 91% sản lượng.
Việt Nam là một nước nông nghiệp với cây lúa là cây trồng chính cung
cấp nguồn lương thực và xuất khẩu hàng năm. Nhưng hiện nay quá trình công
nghiệp hoá - hiện đại hoá, đô thị hoá diễn ra rất mạnh mẽ ở tất cả các tỉnh trên
toàn quốc, cùng với tốc độ gia tăng dân số nhanh đã dẫn đến diện tích trồng
trọt giảm đáng kể trong đó chủ yếu là diện tích trồng lúa. Vì vậy, vấn đề an
ninh lương thực ngày càng trở nên cấp bách hơn bao giờ hết.
Lúa lai là một trong những tiến bộ kỹ thuật đã được nghiên cứu và ứng
dụng rất mạnh để góp phần giải quyết vấn đề lương thực cho nhu cầu tiêu
dùng và xuất khẩu. Lúa lai được gieo trồng ở Việt Nam từ năm 1991. Hiện
nay, diện tích lúa lai là hơn 700.000 ha với năng suất trung bình từ 6,3-6,7
tấn/ha, cao hơn lúa thuần từ 10-15%. Việc sử dụng lúa lai đã góp phần nâng
cao năng suất, sản lượng lúa, tăng thu nhập cho nông dân.
Mặc dù, hiệu quả kinh tế của cây lúa lai đã rõ ràng, nhưng hàng năm
Việt Nam phải nhập khẩu trên 70% lúa giống F1 từ Trung Quốc và Ấn Độ.
Điều này đã khiến cho nhiều địa phương không thể chủ động được kế hoạch
sản xuất cũng như ổn định về chất lượng hạt giống. Hơn nữa, do điều kiện về
thời tiết khí hậu khác nhau nên các giống lúa lai nhập khẩu khi trồng trong
điều kiện Việt Nam thường có sức sống kém, dễ nhiễm sâu bệnh gây thất thu

mùa màng. Vì vậy, chủ động được sản xuất giống lúa lai vẫn đang là bài toán
đặt ra với ngành nông nghiệp và các nhà khoa học nông nghiệp Việt Nam.
Nhiều giống lúa lai hai dòng có khả năng chống chịu tốt và có tiềm năng
năng suất cao đã được các nhà khoa học Việt Nam chọn tạo thành công và đưa
vào sản xuất như: Việt Lai 200, TH3-3, TH3-4, Việt Lai 24, TH3-5, TH7-2...
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 1


Tuy nhiên, các giống lúa lai hai dòng trên chưa cung ứng đủ nhu cầu
của sản xuất. Do đó, việc tiếp tục chọn tạo được các tổ hợp lai triển vọng
đồng thời hoàn thiện qui trình sản xuất hạt giống lai F1 là vấn đề cấp thiết. Để
góp một phần giải quyết vấn đề trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Tuyển chọn
tổ hợp lúa lai hai dòng mới và đánh giá đặc điểm nông sinh học của các
dòng bố mẹ tại Gia Lâm, Hà Nội”.
1.2. Mục đích
- Tuyển chọn được tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng trong vụ Xuân 2014
tại Gia Lâm - Hà Nội.
- Đánh giá được một số đặc điểm nông sinh học của các dòng bố mẹ góp phần
xây dựng qui trình sản xuất hạt lai F1 của tổ hợp lai hai dòng mới triển vọng
tại Gia Lâm - Hà Nội.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá được các đặc điểm nông sinh học, đặc điểm hình thái, sinh
trưởng, phát triển, mức độ nhiễm sâu bệnh, năng suất và chất lượng của các
tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Xuân năm 2014.
- Tuyển chọn được tổ hợp lúa lai có năng suất cao, chất lượng khá và
có các đặc điểm nông sinh học mong muốn.
- Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng của các dòng bố, mẹ và đặc điểm
bất dục của dòng mẹ.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 2


2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới và Việt Nam
2.1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới
Năm 1926, J.W.Jone bắt đầu nêu những vấn đề ưu thế lai cúa lúa khi
khảo sát lúa ở Đài Loan. Tiếp đến các nhà tạo giống trên thế giới như B.S.
Kadem (Ấn Độ-1937), F.B.Brone (Malaysia-1953), A.Alim (Pakistan-1957)
cũng như nhiều nhà khoa học của Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc, Philippine,
Pakistan, Malaysia, Liên Xô cũ, Ý, Hàn Quốc đều tập trung nghiên cứu, trong
số đó có Yuan L.P. và cộng sự đã nghiên cứu và chọn tạo thành công lúa lai
theo phương pháp “ba dòng”, đã cống hiến cho nền khoa học nông nghiệp
Trung Quốc và Thế giới những thành tựu to lớn, xuất sắc trong sản xuất lúa ở
thế kỷ XX.
Trung Quốc là nước đầu tiên trên thế giới sử dụng lúa lai trong sản xuất
đại trà từ năm 1976, diện tich gieo cấy là 133,3 nghìn ha (Nguyễn Công Tạn
và ctv, 2002). Nghiên cứu và sản xuất lúa lai Trung Quốc đã nhận được giải
thưởng đặc biệt và phát minh năm 1981. Mặc dù phát triển lúa lai thương
phẩm sớm nhưng còn có nhiều nhược điểm “Ưu không sớm, sớm không ưu”
nên khó mở rộng diện tích. Đầu thập kỷ 80, giống lúa lai Ủy ưu 35, Ủy ưu 49
phù hợp với sản xuất trong vụ Xuân ra đời thì diện tích gieo cấy lúa lai Trung
Quốc mở rộng tương đối nhanh.
Qua nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra vật
liệu bất dục đục di truyền tế bào chất và dòng duy trì tương ứng, tạo ra nhiều
dòng phục hồi để tạo ra nhiều tổ hợp lúa lai gieo trồng phổ biến trong sản
xuất. Ngoài hệ thống lúa lai ba dòng vẫn giữ vai trò chủ lực trong sản xuất,

Trung Quốc đã thành công đưa vào sản xuất lúa lai hai dòng cho năng suất
cao hơn lúa lai ba dòng từ 5-10%. Diện tích lúa lai hai dòng năm 2002 là 2,6

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 3


triệu ha, chiếm 18% tổng diện tích lúa lai ở Trung Quốc (Yuan L.P., 2004).
Trung Quốc cũng đạt được những thành tựu trong việc tạo giống siêu
lúa lai, tạo ra được hai tổ hợp siêu lúa lai Peiai 64S/E32 va Peiai 64S/9311
năng suất cao nhất đạt từ 14,8-17,1 tấn/ha.
Ngày nay, Trung Quốc đã hình thành hệ thống nghiên cứu lúa lai đến
tận các tỉnh, đào tạo cán bộ nghiên cứu và kỹ thuật viên đông đảo, xây dựng
hệ thống sản xuất, kiển tra, kiểm nghiệm, khảo nghiệm và chỉ đạo thâm canh
lúa lai thương phẩm. Hình thành một hệ thống sản xuat hạt lai F1 rất chặt chẽ
từ trung ương đến địa phương.
Theo khuyến cáo của Hội đồng lúa gạo quốc tế, FAO đã hỗ trợ phát
triển lúa lai trên diện rộng cho các quốc gia trồng lúa. Hơn một thập kỷ qua,
FAO đã tiến hành xây dựng và hỗ trợ kỹ thuật để giúp đỡ các chương trình
lúa

lai

của

nước

trên

thế giới.

Như tại

Myanmar

là dự

án

FAO/TCP/MYA/6612 thời gian từ 3/1997-3/1999 với ngân sách 221.000
USD; Ấn Độ là dự án UNDP/IND/91/008 và IND/98/140 thời gian từ 19912002 ngân sách 6.550.000USD; dự án FAO/TCP/BGD/6613 tại Bangladesh
thời gian từ 5/1997 - 4/1999 ngân sách 201.000 USD (Dat Tran Van, 2004;
Dương Văn Chín, 2007).
Theo Ma Q.H. và Yuan L.P. (2003), 50% diện tích trồng lúa lai đã góp
60% sản lượng lúa của Trung Quốc, trong khi 50% diện tích lúa thuần chỉ
đóng góp 40% sản lượng. Trồng lúa lai làm tăng sản lượng mỗi năm là 22,5
triệu tấn, tạo điều kiện để Trung Quốc giảm 6 triệu ha trồng lúa mỗi năm, hiện
nay chỉ còn 27 triệu ha lúa (Virmani S.S., 2004).
Năm 1973, Shiming Song ở trung tâm lúa lai Hồ Bắc phát hiện được
s

dòng bất dục mẫn cảm quang chu kì (HPGMS) từ giống Nông ken 58 (Trần
Duy Quý, 1994; Yin Hua Qui, 1993; Zhou et al, 2000). Sự ra đời của lúa lai
hai dòng đã mở ra một hướng đi mới trong lai tạo đó là lai xa giữa các loài
phụ để tạo ra các giống siêu lúa lai.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 4

Năm 1991, các nhà khoa học Nhật Bản (Marnyagma et al, 1991) đã áp
dụng phương pháp gây đột biến nhân tạo để tạo ra được dòng bất dục đực
mẫn cảm nhiệt độ (TGMS), Norin PL12.
Bằng phương pháp lai chuyển gen các nhà chọn giống lúa lai Trung
Quốc đã tạo được các dòng EGMS mới từ nguồn Nông ken 58S. Những dòng
PTGMS mới này (N504S, 31111S, WD1S, 7001S, Peiai 64S…) có những đặc
tính nông sinh học mới mà Nong ken 58S không có. Ngoài các dòng EGMS
phát triển từ nguồn Nông ken 58S còn có các dòng 5460S, AnnongS-1 được
chọn tạo do lai giữa Indica và Indica; dòng HennongS-1 do lai xa giữa Indica
và lúa dại; dòng Xinguang do lai giữa Indica và Japonica. Các tác giả Zeng
và Zhang khi xử lý dòng Peiai 64S ở các mức nhiệt độ khác nhau và chọn lọc
qua 10 thế hệ đã chọn được các dòng đồng nguồn từ Peiai 64S, nhưng khác
nhau về ngưỡng nhiệt độ chuyển đổi tính dục: P2364S, P2464S, P2664S,
P2864S (Trích theo Đặng Văn Hùng, 2007).
Chương trình tạo giống “siêu lúa lai” gồm hai giai đoạn, có sự tham
gia của 20 cơ quan nghiên cứu nông nghiệp từ 1996, giai đoạn 1 đã tạo siêu
lúa lai đạt năng suất 12 tấn/ha vào 2005, ở diện tích thí nghiệm các giống siêu
lúa lai đạt tới 19,5 tấn/ha. (Kim 23A/Q661) (Yuan L.P., 2002).
Chương trình lai xa giữa các loài phụ Indica/Japonica bắt đầu từ năm
1987 nhờ sự phát hiện và sử dụng gen tương hợp rộng mở ra tiềm năng năng
suất cao cho các giống lúa lai hai dòng, năng suất của các tổ hợp lai xa lên tới
hơn 10 tấn/ha trên diện tích đại trà, cao nhất có thể đạt 14,8-17,1 tấn/ha ở các
S

S

tổ hợp Peiai 64 /E32, Peiai 64 /9311. Năm 1992, diện tích gieo trồng lúa lai
hai dòng ở Trung Quốc là 15.000 ha với năng suất 9 -10 tấn/ha, năng suất cao
nhất có thể đạt 17 tấn/ha. Đến năm 1997 đã có 640.000 ha năng suất trung bình

cao hơn lúa lai ba dòng 5 - 15%. Hầu hết các tổ hợp lai hai dòng đều có năng
suất cao và phẩm chất tốt hơn so với các tổ hợp lai ba dòng.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 5


Vào năm 2000, Trung Quốc trồng 240.000 ha siêu lúa lai và năng suất
bình quân là 9,6 tấn/ha (Trần văn Đạt, 2005). Hiện nay, Trung Quốc đã có
hàng chục giống lúa lai đạt năng suất cao và siêu cao trồng trên diện tích
rộng, năng suất tăng 10% so với giống lúa lai hiện có. Khi đạt được năng suất
12 tấn/ha ở giai đoạn 2, siêu lúa lai sẽ có năng suất trung bình cao hơn năng
suất của lúa thuần là 2,2 tấn/ha. Nếu siêu lúa lai được gieo trồng trên 13 triệu
ha thì sản lượng sẽ tăng thêm 30 triệu tấn/năm so với trồng lúa thuần.
Dựa trên những thành tựu đã đạt được và tiềm năng năng suất của lúa,
Trung Quốc đã xây dựng kế hoạch giai đoạn 4 cho chọn giống lúa lai siêu cao
sản với năng suất 15,0 tấn/ha/vụ ở qui mô lớn vào năm 2020. Theo Bộ Nông
nghiệp Trung Quốc chương trình này được khởi động từ tháng 4 năm 2013 và
giống lúa lai đầu tiên được thử nghiệm là Y Liangyou 900, trồng trong vụ
mùa đạt năng suất 14,8 tấn/ha tại huyện Long Hải tỉnh Hồ Nam. Với kết quả
ban đầu như vậy, Trung Quốc có thể đưa năng suất siêu lúa lên 15,0 tấn/ha/vụ
vào năm 2015 (Yuan L.P., 2014).
Theo lý thuyết, cây lúa có thể chuyển đổi 5% bức xạ mặt trời thành
chất hữu cơ nên chỉ cần sử dụng hiệu quả 2,5% thì năng suất lúa có thể đạt
22,5 tấn/ha. Thực nghiệm cho thấy các giống lúa có chiều cao 1,3m có thể đạt
được năng suất 15-16 tấn/ha, với kiểu cây cao khoảng 1,5m có thể đạt năng
suất 17-18 tấn/ha. Do vậy để đạt được năng suất 18-20 tấn/ha thì chiều cao
cây của các giống siêu lúa lai phải có chiều cao từ 1,8-2,0m. Theo Yuan L.P.
(2014) để đạt được điều đó thì những giống siêu lúa lai có kiểu hình đẹp, đẻ

nhánh gọn, khỏe, tập trung. Chính vì thế, cần giải quyết vấn đề đổ ngã của
siêu lúa lai bằng việc lai khác loài để có bộ rễ mạnh khỏe và lai với các nguồn
gen có cổ bông to, thân đặc, đốt ngắn, các đốt ở dưới to.
Theo FU Jing et al (2012), từ năm 1996, Trung Quốc đã tạo ra giống
lúa lai siêu cao sản bằng việc lai khác loài phụ với kiểu cây lý tưởng. Đến nay
đã có hơn 80 giống lúa lai siêu cao sản được trồng ngoài sản xuất, trong số đó
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 6


có những giống năng suất đạt 12-21 tấn/ha. Lý do chính để các giống lúa lai
này đạt năng suất cao là: số hạt/bông và kích thước bông tăng; chỉ số diện tích
lá tăng, thời gian lá xanh dài, khả năng quang hợp cao hơn, chống đỗ tốt hơn,
tích lũy chất khô ở giai đoạn trước trỗ cao hơn, vận chuyển carbohydrat từ
thân lá vào hạt mạnh hơn, bộ rễ lớn hơn và hoạt động hút dinh dưỡng của rễ
khỏe hơn. Tuy nhiên, có hai vấn đề chính đối với lúa lai siêu cao sản là các
hoa nở sau không vào chắc được và tỷ lệ đậu hạt thấp và không ổn định.
Hướng nghiên cứu lúa lai “một dòng” là mục tiêu cuối cùng rất quan
trọng trong công tác chọn giống lúa lai ở Trung Quốc với ý tưởng sử dụng thể
vô phối (Apomixis) và cố định ưu thế lai để sản xuất “hạt lai thuần” (True –
bred hybrid rice) (Yuan L.P., 1997). Con đường tốt nhất để phát triển giống
lai xa thuần chính là sử dụng thể vô phối của lúa đa phôi. Các nhà khoa học
Trung Quốc đã đưa ra biện pháp sử dụng lúa chét để cố định ưu thế lai (Yuan
L.P. và Xi Q.F., 1995).
Lúa lai “một dòng” còn được Trung Quốc và một số nước như Mỹ,
Nhật Bản,… nghiên cứu theo hướng chuyển các gen Apomixis từ cỏ dại sang
cây lúa, tạo ra giống đa phôi kết hợp với chọn giống truyền thống là giải pháp
hiệu quả để tạo ra giống lúa lai “một dòng” (Nguyễn Công Tạn và cộng sự,
2002). Vấn đề này chưa có kết quả ứng dụng cụ thể, tuy nhiên có nhiều đề tài

nghiên cứu quan trọng đang được tiến hành như: gây tạo các dòng bất dục đực
đa phôi với tỷ lệ phôi vô phối cao để sản xuất hạt vô phối, xác định các gen
kiểm soát tính trạng vô phối, phương pháp phân lập vô phối,… đây là chiến
lược phát triển bền vững có cơ sở khoa học và giá trị thực tiễn cao.
Trung Quốc là nước mở đường và đạt được nhiều thành tựu to lớn
trong quá trình nghiên cứu và phát triển lúa lai. Ngoài Trung Quốc có 17 nước
nghiên cứu và sản xuất lúa lai như: Ấn Độ, Việt Nam, Philippine, Indonesia,
Malaysia, Mỹ, Hàn Quốc, Triều Tiên,…Tuy nhiên, phát triển mạnh nhất vẫn
là Trung Quốc, sau đó đến Việt Nam và Ấn Độ. Tổng diện tích lúa lai toàn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 7


thế giới chiếm khoảng 10% tổng diện tích trồng lúa và chiếm khoảng 20%
tổng sản lượng lúa. Lúa lai đã mở ra hướng phát triển mới để nâng cao năng
suất và sản lượng, góp phần giữ vững an ninh lương thực trên phạm vi toàn
thế giới. Ngày nay, lúa lai là một giải pháp kỹ thuật đẩy mạnh tăng năng suất,
tăng thu nhập cho nông dân (Carnahan H.L., 1972).
2.1.2. Nghiên cứu và phát triển lúa lai tại Việt Nam
Việt Nam bắt đầu nghiên cứu lúa ưu thế lai vao năm 1983 tại Viện
khoa học kỹ thuật Nông Nghiệp, Viện di truyền Nông Nghiệp, Viện lúa Đồng
bằng sông cứu long, với sự hỗ trợ của IRRI, FAO và các đề tại nghiên cứu
cấp quốc gia. Các chương trình này bắt đầu thực hiện đầu tiên tại Viên lúa
ĐBSCL (Nguyễn Thị Trâm, 2001; Dương Văn Chín, 2007).
Theo Nguyễn Trí Hoàn (2007), trải qua 16 năm nghiên cứu và phát
triển từ 1991-2007, Việt Nam đã có những tiến bộ vượt bậc: 77 dòng TGMS
được thu thập và nhập nội từ Trung Quốc, IRRI để nghiên cứu, đánh giá trong
điều kiện sinh thái của Việt Nạm như là BoA,IR58025A và II32A đã được
chọn thuần cho sử dụng trong chọn giống lúa lai mới cũng như sử dụng trong

sản xuất hạt giống. Nhiều dòng CMS được lai tạo thông qua lai liên tục các
dòng CMS với những dòng duy trì mới dược chọn tạo.
Theo Nguyễn Thị Trâm (2007), kết quả chọn tạo giống lúa lai của Viện
sinh học Nông Nghiệp: Chọn được các dòng TGMS có ngưỡn chuyển đổi tính
dục ổn định, nhạy cảm GA3, nhận phấn tốt, nhân dòng và sản xuất hạt lai có
năng suất cao. Chọn được dòng PGMS, góp phần đa dạng nguồn vật liệu để
phát triển lúa lai hai dòng. Đưa ra sản xuất rộng tổ hợp lai TH3-3 có năng suất
cao, chất lượng tốt, thời gian sinh trưởng ngắn phù hợp với cơ cấu 2 vụ lúa +
1-2 vụ rau mùa, được nông dân chấp nhận. Năng suất hạt lai khá cao. Sản
lượng sản xuất hạt lai trong 4 năm đạt 1.522 tấn hạt F1. Một số tổ hợp lai mới
đang được mở rộng khá nhanh là TH3-4, TH3-5, TH7-2.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 8


Theo Hà Văn Nhân (2007), một số kết quả nghiên cứu chọn tạo giống
lúa lai hai dòng tại Viện cây lương thực: nhiều dòng TGMS pù hợp với điều
kiện Việt Nam đã được tạo ra bằng các phương phap nhập nội, lai kết hợp
nuôi cấy bao phấn, gây đột biến. Các nghiên cứu khác như khác như khả
năngkết hợp, khả năng giao phấn, khả năng chống chịu sâu bệnh, kỹ thuật
sản xuất hạt lai và nhân dòng bất dục cũng đã được thực hiện. Một số tổ hợp
lai đã được công nhận tạm thời hoặc chín thức.
Nguồn vật liệu để nghiên cứu chủ yếu nhập từ Viện Nghiên cứu lúa
quốc tế-IRRI. Đến năm 1990, lúa lai F1 được nhập nội từ Trung Quốc để gieo
trồng ở một số xã miền núi đã có năng suất rất cao. Năm 1994, Bộ nông
nghiệp và Phát triển nông thôn quyết định thành lập Trung tâm Nghiên cứu
lúa lai thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam thì công tác
nghiên cứu lúa lai được đinh hướng rõ ràng. Các dòng bất dục đực tế bào

chất, dòng duy trì và dòng phục hồi nhập nội từ Trung Quốc và IRRI đã được
đánh giá đầy đủ và nhiều thực nghiệm sản xuất hạt lai F1 được triển khai ở
các địa phương. Từ đó diện tích lúa lai được tăng lên nhanh chóng: từ 10 ha
năm 1990 lên 100 ha năm 1991, đến 2003 đạt 600.000 ha, năm 2004 đạt
650.000 ha (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2010).
Theo Cục Trồng trọt (2012), thực tiễn phát triển lúa lai hơn trong
những năm qua cho thấy chủ trương đẩy mạnh phát triển lúa lai ở Việt Nam là
hoàn toàn đúng đắn, góp phần tăng năng suất lúa, đảm bảo an ninh lương thực
quốc gia, đặc biệt các tỉnh Trung du miền núi phía Bắc (TDMNPB) và Bắc
trung bộ (BTB); lúa lai sinh trưởng phát triển khỏe, chịu thâm canh, có
tiềm năng năng suất cao, khả năng thích ứng rộng, gieo trồng được nhiều vùng
sinh thái từ đồng bằng đến trung du miền núi. Gần đây chất lượng của các
giống lúa lai đã được cải thiện đáng kể, nhiều tổ hợp lai có chất lượng gạo tốt
được phát triển vào sản xuất.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 9


a. Phát triển lúa lai thương phẩm
Việt Nam ứng dụng thành tựu nghiên cứu và phát triển lúa lai của
Trung Quốc từ năm 1991. Chương trình nghiên cứu phát triển lúa lai được
Chính phủ đầu tư và đã thu được nhiều thành tựu đáng khích lệ. Diện tích
gieo cấy lúa lai thương phẩm tăng liên tục từ 100 ha (năm 1991), lên 600
ngàn ha (2003), năm 2009 đạt trên 710 ngàn ha và Việt Nam trở thành quốc
gia có diện tích lúa lai lớn thứ ba thế giới sau Trung Quốc và Ấn Độ. Năm
2011 diện tích lúa lai có giảm nhưng vẫn đạt 595 nghìn ha.
So với diện tích lúa cả nước, lúa lai chỉ chiếm 12-15%, tuy nhiên lúa lai
đóng vai trò quan trọng ở phía Bắc với diện tích chiếm 32-33% trong vụ đông

xuân và khoảng 17-20% trong vụ Hè Thu, vụ Mùa, đặc biệt ở các tỉnh
TDMNPB, BTB. Các tỉnh phía Bắc có diện tích lúa lai lớn trong vụ đông xuân
là Thanh Hóa 57-60% diện tích, Nghệ An 72-73%, Lào Cai 80%, Tuyên
Quang
60-70%, Yên Bái 60-65% và Phú Thọ khoảng 50%.
Hiện nay lúa lai không những phát triển ở các tỉnh phía Bắc mà còn
được mở rộng vào các tỉnh Duyên hải Nam Trung bộ (DHNTB) và Tây
Nguyên (TN) và bước đầu vào Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), chủ yếu
trong vụ đông xuân (ĐX). Vụ ĐX 2010, diện tích lúa lai tại DHNTB là
14.600 ha (8,4%), TN (4.400 ha (6%), ĐBSCL: 6000 ha (0,3%);tương ứng vụ
đông xuân 2011 là 8.445 ha (4,8%), 6.728 ha (9%), 9.550 ha (0,6%). Tỉnh có
diện tích lúa lai lớn là Quảng Nam 12-16%, Bình Định 7-15%, Đắc Lắc 614%, Đắc nông 30-45%, Cà Mau 10%.
b. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai trong nước
Trong giai đoạn 2001-2012, công tác chọn tạo lúa lai của Việt Nam đã
được thúc đẩy mạnh mẽ và thu được nhiều thành tựu đáng kể; tỷ trọng lúa lai
thương hiệu Việt Nam đã tăng lên rõ rệt, số giống được công nhận chính thức
chiếm 28% trong tổng số các giống được công nhận. Các cơ quan nghiên cứu

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 10


và phát triển lúa lai trong nước đã tập trung vào việc chọn tạo các dòng bất
dục

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 11

và các tổ hợp lúa lai thích hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam. Đây là một
hướng quan trọng nhằm ổn định khả năng phát triển lúa lai của Việt Nam. Kết
quả nghiên cứu chọn tạo giống bố mẹ và tổ hợp lai mới trong thời gian qua cụ
thể như sau:
+ Đã chọn tạo và tuyển chọn được 26 dòng bất dục (CMS, TGMS), 10
dòng duy trì, nhiều dòng phục hồi, đặc biệt các nhà chọn tạo giống lúa lai
trong nước đã chọn tạo được một số dòng TGMS (dòng bất dục đực di truyền
nhân mẫn cảm với nhiêt độ) thích hợp với điều kiện Việt Nam, có tính bất
dục ổn định, nhận phấn ngoài rất tốt; một số dòng bố có khả năng kháng bệnh
bạc lá tốt, khả năng kết hợp và cho ưu thế lai cao.
+ Đã lai tạo, đánh giá, đưa vào khảo nghiệm nhiều tổ hợp lai có triển
vọng và phát triển vào sản xuất. Với lúa lai ba dòng có 8 giống được công
nhận chính thức: HYT57, HYT83, HYT100, Nam ưu 603, Nam ưu 604, Bác
ưu 903KBL, PAC807, LC25, Thanh ưu 3 và các giống được công nhận sản
xuất thử: HYT 92, CT16.......
Với lúa lai hai dòng có 10 giống được công nhận chính thức: VL20,
VL24, TH3-3, TH3-4, TH3-5, HC1, HYT103, HYT102, TH7-2, LC212 và 6
giống được công nhận sản xuất thử, LHD6, TH5-1, TH3-7, Việt Lai 50,
LC270, TH8-3, ngoài ra còn nhiều tổ hợp lúa lai đang khảo nghiệm, có triển
vọng mở rộng sản xuất.
Nhiều giống lúa lai có thời gian sinh trưởng ngắn, tiềm năng năng suất
cao, chất lượng khá, chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất
thuận phù hợp cho cơ cấu 2 lúa 1 màu được phát triển mạnh vào sản xuất như
HYT100, Việt lai 20, Việt lai 24, TH3-3, TH3-4, TH3-5, TH7-2, CT16,
LC25, LC212...
Một số đơn vị nghiên cứu lúa lai đã tiến hành chọn tạo các tổ hợp lai có
khả năng chống chịu với sâu bệnh đặc biệt với bệnh bạc lá, một bệnh nguy
hiểm đối với lúa lai trong vụ mùa ở Việt Nam. Một số tổ hợp lúa lai kháng bạc
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 12


lá có chứa các gen Xa21, Xa7, kháng mạnh và ổn định với nhiều chủng nòi vi
khuẩn bạc lá của miền Bắc đang được phát triển mạnh vào sản xuất như Bac ưu
903 KBL, Việt lai 24.
Tuy nhiên trong những năm qua, mặc dù nhiều giống lúa lai trong nước
được công nhận, nhưng thực tế đa số không phải là giống chủ lực, chưa cạnh
tranh được được giống nhập nội về năng suất và độ thuần; diện tích lúa lai đại
trà được sản xuất bằng các giống chọn tạo trong nước còn quá ít. Chỉ có một
số ít giống như Việt Lai 20, Việt Lai 24, TH3-3, TH3-4, Bac ưu 903 KBL là
được nhiều địa phương phát triển vào sản xuất do có ưu điểm dễ sản xuất
hạt lai, thích hợp vụ mùa, hè thu, né tránh được sâu bệnh.
Ngoài ra các đơn vị, công ty giống cây trồng trong và ngoài nước đã
nhập nội, khảo nghiệm và phát triển vào sản xuất nhiều tổ hợp lai mới để
đánh giá đặc điểm nông học, năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh và
điều kiện ngoại cảnh bất thuận. Nhiều tổ hợp lúa lai 2 dòng, 3 dòng triển
vọng đã được phát triển vào sản xuất như Nhị ưu 725, Nhị ưu 986, Phú ưu
978, Phú ưu số 2, Thục hưng 6, Khải Phong 1, Nhị ưu 86B, N.ưu 69, Nhị ưu
số 7, Nghi Hương 2308, VQ14, B-Te1...
c. Nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt giống lúa lai F1
Việc Nghiên cứu sản xuất hạt lai F1 và nhân dòng bố mẹ đã đạt được
nhiều kết quả tốt và các quy trình đã được áp dụng rộng rãi vào sản xuất. Qua
gần 20 năm triển khai thực tế, Việt Nam đã tiếp thu và áp dụng thành công kỹ
thuật nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1 một số tổ hợp lai chính. Hàng
năm diện tích, năng suất nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1 đã tăng lên
đáng kể.
Vùng nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1 đã được xác định, mở rộng
vào các nơi có điều kiện thuận lợi như một số tỉnh Duyên hải Nam Trung bộ,

Tây Nguyên và một số tỉnh miền núi phía Bắc.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 13


- Nhân dòng bố mẹ
+ Lúa lai ba dòng: đã nghiên cứu hoàn thiện qui trình duy trì dòng A, B,
R trên cơ sở ứng dụng có cải tiến phương pháp “ba vườn bốn bước” của
Trung Quốc. Từ những qui trình được hoàn thiện, đã duy trì được độ thuần
của các dòng BoA/B, II-32A/B, IR58025A/B và các dòng R tương ứng. Đồng
thời đã hình thành một số vùng nhân dòng bố mẹ cung cấp cho sản xuất F1
như vùng Ba Vì, Lâm Hà, Cờ Đỏ.
+ Lúa lai hai dòng: Đã nghiên cứu hoàn thiện qui trình nhân dòng
TGMS trong vụ xuân ở các tỉnh đồng bằng Bắc bộ, vụ mùa ở vùng núi có độ
cao > 950 m so với mức nước biển. Từ kết quả nghiên cứu trên đã đề xuất cho
xây dựng khu nhân dòng TGMS tại cao nguyên Bắc Hà- Lào Cai, Mộc Châu,
Yên Châu- Sơn La, tạo thế chủ động về số lượng và chất lượng hạt dòng mẹ
cho sản xuất hạt lai F1 hệ hai dòng.
Các đơn vị đã triển khai nhân dòng bố mẹ là Trung tâm Nghiên cứu và
phát triển lúa lai -Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Trường Đại học
Nông nghiệp Hà Nội, Công ty Cổ phần giống cây trồng trung ương, Công
ty Cổ phần giống cây trồng miền Nam, Công ty Cổ phần nông nghiệp kỹ
thuật cao Hải Phòng, Trung tâm Giống nông lâm nghiệp Lào Cai, Trung tâm
ƯDKHKT giống cây trồng Thanh Hóa.
Về chất lượng dòng bố mẹ: Nhìn chung chất lượng dòng bố mẹ của các
tổ hợp lai phát triển trong sản xuất tại các tỉnh phía Bắc, Nam Trung bộ và
Tây Nguyên là đảm bảo, tuy nhiên do một số yếu tố khách quan về điều kiện
thời tiết, điều kiện cách ly cũng có ảnh hưởng tới độ thuần, độ ổn định của các

dòng bố mẹ và các tổ hợp lai.
- Sản xuất hạt lai F1: Sản xuất hạt lai F1 thực hiện chủ yếu trong vụ
đông xuân tại một số tỉnh miền Bắc, DHNTB và TN (Quảng Nam, Đắk Lắk)
với các tổ hợp lúa lai 3 dòng nhập nội từ Trung Quốc thích ứng với điều kiện
Việt Nam, đã được công nhận giống cây trồng mới (Sán ưu 63, Sán ưu quế
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 14