Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu cải tiến một số giống lúa nếp bằng chiếu xạ tia gamma (Co60) vào hạt nảy mầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN TIẾP

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN MỘT SỐ GIỐNG LÚA
NẾP BẰNG CHIẾU XẠ TIA GAMMA (Co60) VÀO
HẠT NẢY MẦM

Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
Mã số: 9.62.01.11

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2018


Công trình đƣợc hoàn thành tại:
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. Nguyễn Minh Công

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện

Họp tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Vào hồi

giờ phút, ngày

tháng

năm 2018.

Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện:
1. Thư Viện Quốc gia
2. Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Lúa gạo là cây lương thực chính, cung cấp lương thực cho hơn
một nửa dân số thế giới. Gạo nếp có vai trò quan trọng trong đời sống
kinh tế và tinh thần của người dân Việt Nam. Lúa nếp là nguồn lương
thực chủ yếu ở các vùng cao, không thể thiếu trong ngày tết nguyên đán
và trong nhiều lễ hội cổ truyền vì là nguồn nguyên liệu phục vụ chế
biến các loại xôi và bánh. Các giống lúa nếp có chất lượng cao, cho xôi
dẻo và có mùi thơm nhưng thường cảm ứng chặt với quang chu kỳ; cây
cao, dễ đổ, khả năng đồng hóa đạm thấp nên cho năng suất thấp, dễ bị
thu hẹp diện tích gieo trồng và loại bỏ ở sản xuất. Các giống lúa nếp cải
tiến có năng suất cao nhưng không có mùi thơm hoặc thơm rất nhẹ nên
việc mở rộng diện tích gieo trồng còn nhiều hạn chế.
Nguồn vật liệu cho chọn tạo giống lúa nếp kém đa dạng, các
giống lúa nếp mới tạo ra ít, chưa đáp ứng được nhu cầu của sản xuất về

cả số lượng và chất lượng. Nhằm tạo ra nguồn vật liệu mới đa dạng
hơn, cung cấp nguồn nguyên liệu phong phú cho chọn tạo giống lúa nếp
thơm mới, nâng cao hiệu quả sử dụng của các giống lúa nếp, đặc biệt là
các giống lúa nếp cổ truyền, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu cải tiến
một số giống lúa nếp bằng chiếu xạ tia gamma (Co60) vào hạt nảy mầm”.
2. Mục tiêu nghiên cứu.
2.1. Mục tiêu chung.
Xác định ảnh hưởng của liều chiếu xạ và vật liệu xử lý đến hiệu quả gây
biến dị ở lúa nếp, phục vụ cho cải tạo giống lúa nếp ở Việt Nam.
2.2. Mục tiêu cụ thể.
i. Xác định được ảnh hưởng của liều xạ và vật liệu xử lý đến tần xuất
xuất hiện một số biến dị có ý nghĩa cải tiến giống ở thế hệ M2 ().
ii. Xác định được tương quan giữa tần xuất biến dị diệp lục với tần xuất
xuất hiện một số biến dị có ý nghĩa cải tiến giống ở M2.
iii. Xác định được sự khác biệt về hiệu quả gây biến dị khi chiếu xạ bằng tia
gamma (Co60) vào hạt nảy mầm của giống gốc và dòng đột biến.
iv. Đánh giá và tuyển chọn được 1 đến 2 dòng đột biến ưu tú có khả
năng cải tiến giống và trực tiếp phục vụ sản xuất.


2
3. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của liều xạ và vật liệu xử lý đến sự phát
sinh các đột biến có ý nghĩa chọn giống ở thế hệ M 2 (sử dụng 3
giống lúa nếp Phú Quý, Lang Liêu và N98, tiến hành chiếu xạ ở
vụ xuân và mùa 2013, nghiên cứu xác định hiệu quả đột gây
biến ở vụ mùa 2013, vụ xuân và vụ mùa 2014.
- Nghiên cứu so sánh hiệu quả gây đột biến khi chiếu xạ bằng tia
gamma (Co60) vào hạt nảy mầm của dòng đột biến và giống gốc (sử
dụng 3 giống lúa: nếp Cái Hoa Vàng, 415, TK90 và 3 dòng đột biến

từ chúng: HV-H, M50, TK97). Các thí nghiệm thực hiện ở vụ mùa
2014, vụ xuân và vụ mùa 2015.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Về khoa học.
Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học cho việc chọn vật liệu
mang xử lý, phương pháp xử lý, quy trình gieo trồng để thu nhận được
nhiều biến dị, quy trình thu nhận biến dị ở M2 và đánh giá hợp lý các
dòng đột biến gây tạo để tuyển chọn các dòng ưu tú nhất. Những kết
quả nói trên là đóng góp mới về lý luận cho khoa học chọn giống đột
biến, góp phần nâng cao hiệu quả của chọn giống phóng xạ đối với cây
lúa nói chung và lúa nếp nói riêng.
Về thực tiễn
Việc phát hiện nhiều dòng đột biến đã mất tính cảm quang và trở
thành cảm ôn, gieo cấy được 2 vụ/năm là nguồn vật liệu có giá trị cho
công tác chọn tạo giống lúa nếp thơm mới.
Việc cải tạo thành công các giống lúa: nếp Cái Hoa Vàng và nếp
Đuôi Trâu về các đặc điểm: phá vỡ tính cảm quang, tăng khả năng
chống đổ, tăng năng xuất, có khả năng gieo cấy được 2 vụ/năm đã góp
phần mở rộng diện tích gieo trồng và tăng sản lượng gạo nếp có chất
lượng và gạo đặc sản.


3
5. Những đóng góp mới của luận án.
- Có mối tương quan thuận và chặt giữa sự phát sinh tổng tần
xuất biến dị diệp lục, biến dị diệp lục kiểu Abinal với tổng tần xuất và
phổ biến dị phát sinh ở M2.
- Chiếu xạ vào hạt của dòng đột biến cho hiệu quả phát sinh đột
biến cao hơn khi chiếu xạ vào giống gốc. Chiếu xạ vào hạt của dòng
đột biến, ngoài các đột biến cũ còn xuất hiện một số đột biến mới, mở

ra khả năng tăng dần số lượng đột biến có ý nghĩa chọn giống.
- Đã cải tiến thành công giống lúa nếp Đuôi Trâu (dòng ĐT4) về
các đặc điểm như: mất tính cảm quang, cây thấp và cứng hơn, lá đòng
đứng và xanh thẫm hơn, năng suất cao hơn nhưng vẫn giữ được phẩm
chất của gạo đặc sản, cho xôi dẻo và thơm tương tự giống gốc.
- Đã tạo chọn được giống lúa nếp thơm mới (nếp Cái Hoa Vàng
đột biến), mất tính cảm quang, gieo trồng được nhiều vụ trong năm, cho
năng suất tương tự giống nếp cao sản, ngắn ngày, không có mùi thơm
(N97), nhưng vẫn giữ được chất lượng gạo và mùi thơm.
6. Bố cục của luận án:
Luận án gồm 183 trang không kể phụ lục), phần mở đầu (4
trang); chương 1: tổng quan tài liệu (40 trang); chương 2: vật liệu, nội
dung và phương pháp nghiên cứu (20 trang); chương 3: kết quả nghiên
cứu và thảo luận (90 trang); kết luận và kiến nghị (2 trang). Luận án
gồm 36 bảng , 21 hình, 152 tài liệu tham khảo. Trong đó: 56 tài liệu
tiếng việt và 96 tài liệu tiếng anh, 110 tài liệu mới trong 5 năm trở lại
đây (từ 2013- 2018) chiếm 72,36 %; phần phụ lục gồm 92 trang với 35
hình ảnh thí nghiệm, 33 bảng và các kết quả phân tích thống kê và xử lý
số liệu thí nghiệm .


4
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Nguồn gốc và phân loại cây lúa, lúa nếp.
Lúa trồng (O.sativa L) thuộc họ hoà thảo (Poaceae), chi Oryza.
Hiện nay, có nhiều quan điểm khác nhau về nguồn gốc cây lúa nhưng
quan điểm của Khush (1997) được nhiều nhà khoa học thừa nhận.
Căn cứ chủ yếu để phân biệt lúa nếp và lúa tẻ là dựa vào nội nhũ,
nội nhũ của lúa tẻ tích lũy tinh bột dạng amylose còn lúa nếp là dạng
amylopectin, gạo nếp thường có hàm lượng amylose thấp (<5%).

1.2. Tình hình sản xuất, nghiên cứu chọn tạo giống lúa, lúa nếp.
Trong những năm qua, sản xuất lúa gạo trên thế giới không ngừng
tăng cả về diện tích và sản lượng, tập trung chủ yếu ở khu vực châu Á. Lúa
nếp được gieo trồng nhiều ở Thái Lan, Lào và Việt Nam.
Trong nhiều năm qua, sản lượng gạo xuất khẩu của Việt Nam luôn
đứng trong tốp đầu thế giới với thị phần khoảng 20%. Trong 35 năm
qua, năng suất lúa của nước ta tăng 3,68 tấn/ha, gấp 5,75 lần Thái Lan,
46 lần Ấn Độ và bằng 3 lần trung bình thế giới (Nguyễn Văn Bộ, 2016).
Theo Trần Xuân Định và cs (2016), tính đến 5/2015, cả nước có
379 giống lúa được phép sản xuất kinh doanh, với 21 giống lúa nếp.
Diên tích lúa nếp chiếm khoảng 7% diên tích trồng lúa, các giống nếp
N97, N98, N87, nếp Cái Hoa Vàng và nếp Bè đươc gieo trồng phổ biến.
1.3. Cơ sở khoa học của sự phát sinh đột biến và nghiên cứu đa
dang di truyền ở lúa.
Có nhiều tác nhân gây đột biến được sử dụng trong nghiên cứu
chọn tạo giống lúa, với 2 nhóm: Nhóm bức xạ không ion hóa và nhóm
phóng xạ ion hóa. Tia gamma thuộc nhóm bức xạ ion hóa, nguồn xạ
thường dùng để tạo bức xạ gamma là Coban 60 (Co60).
Chiếu xạ bằng tia gamma gây biến đổi đa dạng trên cấu trúc của
ADN và NST, các tổn thương này cần được sửa chữa trước khi tế bào
phân chia. Những biến đổi lớn có thể gây chết tế bào, những biến đổi
nhỏ, có thể được sửa chữa nhưng làm chậm sự phân chia của tế bào.
Theo Prina A.R et al (2012), để truyền lại cho thế hệ sau một alen
đột biến cần trải qua 2 sự sàng lọc. Sàng lọc thứ 1 sảy ra ở cơ quan sinh
dưỡng, sàng lọc thứ 2 xảy ra trong cơ quan sinh sản của cây M1.


5
Hiện nay, trong nghiên cứu đa dạng di truyền người ta thường sử
dụng 3 phương pháp chủ yếu: sử dụng các chỉ thị hình thái; sử dụng các

chỉ thị đẳng men; sử dụng các chỉ thị phân tử. Mỗi phương pháp đều có
có những ưu và nhược điểm riêng. Tùy mục đích nghiên cứu có thể lựa
chọn phương pháp phù hợp hoặc kết hợp các phương pháp trên.
1.4. Nghiên cứu hiệu quả gây đột biến khi xử lý tia gamma lên hạt
lúa khô, ƣớt và hạt nảy mầm.
Cho đến nay có rất nhiều công trình nghiên cứu về hiệu quả pjats sinh
đột biến khi chiếu xạ bằng tia gamma (Co60) lên hạt khô, hạt ướt và hạt này
mầm ở các thời điểm khác nhau như các nghiên cứu của kasai (1963),
Suzuky (1964), Swaminathan (1968-1969), Trần Duy Quý (1983, 1985,
1987, 1989),… Đặc biệt, các nghiên cứu có hệ thống của ĐÀo Xuân Tân
(1995) và Đỗ Hữu Ất (1997) khi chiếu xạ đồng thời tia gamma lên hạt khô,
hạt ướt và hạt nảy mầm ở các thời điểm khác nhau trên lúa nếp và các
giống lúa tẻ đặc sản đã cho rằng: chiếu xạ bằng tia gamma lên hạt ở thời
điểm nảy mầm 69-72h cho hiệu quả phát sinh đột biến cao hơn, phổ đột
biến rộng hơn khi chiếu xạ vào các thời điểm khác.
1.5. Cơ sở khoa học của việc lựa chọn mùa vụ gieo trồng hạt lúa
bị chiếu xạ bằng tia gamma – thế hệ thứ nhât (M1) ở Miền Bắc
nhằm nâng cao hiệu quả biểu hiện của các biến dị ở M2.
Ở Miền Bắc, có 2 mùa vụ chính gieo trồng lúa là vụ xuân và vụ mùa
với điều kiện thời tiết gần như trái ngược nhau. Ở vụ xuân, rét buốt và
khô ở đầu vụ, nóng ẩm ở cuối vụ; ở vụ mùa, nóng và ẩm ở đầu vụ, mát
và khô ở cuối vụ.
Có từ 1-3 tế bào khởi sinh tham gia hình thành thân chính. Hạt lúa
sau khi chiếu xạ sẽ có sức sống giảm đi do tác động của tia phóng xạ.
Để các đột biến có thể được biểu hiện ở thế hệ sau thì các tế bào mang
đột biến cần phải tồn tại, cạnh tranh với các tế bào khác và đi vào được
cơ quan sinh sản, hình thành giao tử và đi vào hợp tử.
do đó, khi gieo trồng ở mùa vụ có điều kiện thuận lợi đặc biệt trong
giai đoạn đầu của quá trình sinh trưởng và phát triển của cơ thể (giai

6
đoạn mạ) để các tế bào bị tổn thương mang đột biến có điều kiện sống
sót và biểu hiện ở thế hệ sau.
1.6. Một số thành tựu chọn tạo giống lúa đột biến.
Tính đến tháng 7 năm 2015, có 3222 giống cây trồng đột biến được
đăng ký trên toàn thế giới, thuộc 323 loại cây trồng, với 815 giống lúa.
Trung Quốc đứng đầu thế giới với 810 giống, tiếp theo là Nhật Bản
(481 giống) và Ấn Độ (330 giống).
Bằng đột biến thực nghiệm đã tạo ra các giống lúa mới tạo sự phát
triển vượt bậc ở nhiều nước trên thế giới như: Shada, Shua-92, Sarshar
và Khushboo-95 của Pakistan; Shwewartun của Myanma, RD6 và
RD15 của Thái Lan; Zhefu 80, Jiahezazhan và Jiafuzhan của Trung
Quốc; VND–95–20, TNDB-100 và THDB của Việt Nam,…
Với 55 giống đột biến được đăng ký (1975-2011), Việt Nam đứng
thứ 8 thế giới về tạo giống đột biến. Năm 2014, IAEA trao giải “thành
tựu xuất sắc về đột biến tạo giống” cho Viện Di truyền Nông nghiệp, 2
giải thưởng khác trao cho Viện Khoa học Nông nghiệp Miền Nam,
Trung tâm Hạt nhân thành phố Hồ Chí Minh và cho 2 cá nhân (Hồ
Quang Cua và Trần Tấn Phương) thuộc Sở KH&CN Long An.
1.7.Cơ sở di truyền của mùi thơm và một số đột biến trên lúa nếp.
Mùi thơm ở lúa do hơn 200 hợp chất tạo thành, trong đó 2AP
có vai trò chính. Mùi thơm chủ yếu do kiểu gen kiểm soát nhưng cũng
chịu sự ảnh hưởng lớn bởi các yếu tố của môi trường như: tập quán
canh tác, mùa vụ (Jewel Z.A et al., 2011); mật độ gieo trồng và thời
gian thu hoạch (Goufo P et al., 2010), Ngoài ra, đất đai, hàm lượng dinh
dưỡng và thời điểm bón phân cũng ảnh hưởng đến sự biểu hiện mùi
thơm ở lúa (Monggoot S et al., 2014; Mo Z et al., 2016).
Các nghiên cứu của Rutger và cs (1986), Awan và cs (1986), Lê
Xuân Trình, Nguyễn Minh Công (2000), Lê Xuân Trình (2001), Đào

Xuân Tân (1995), Nguyễn Tiến Thăng (2012) đã làm sáng tỏ sự phát
sinh và di truyền một số đột biến trên lúa nếp.


7
1.8. Nghiên cứu về tƣơng tác kiểu gen và môi trƣờng.
Kiểu gen được coi là ổn định khi hệ số hồi quy (bi) = 1 và chỉ số ổn
định (S2di) nhỏ. Trong những năm qua, nghiên cứu tương tác kiểu gen với
môi trường đã nhận được sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà khoa học
trong và ngoài nước như: Islam et al (2015), Balakrishnan et al (2016),
Bose et al (2012), Sharifi et al (2017), Ông Huỳnh Nguyệt Ánh và cs
(2012), Nguyễn Thị Lang và cs (2014), Lê Xuân Thái và cs (2014),
Trần văn Mạnh (2015),....
CHƢƠNG 2
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu.
Chúng tôi sử dụng 10 dòng/giống lúa nếp. Trong đó, 7 giống lúa nếp
(nếp Cái Hoa Vàng, Đuôi Trâu, Phú Quý, Lang Liêu, N98, TK90 và nếp
415) và 3 dòng đột biến (HV-H, M50 và TK97).
2.2. Nội dung nghiên cứu.
i. Nghiên cứu ảnh hưởng của liều xạ và vật liệu xử lý đến sự phát sinh
các đột biến có ý nghĩa trong chọn giống ở thế hệ thứ 2 (M2).
ii. Nghiên cứu hiệu quả gây biến dị khi chiếu xạ tia gamma(Co60) vào
hạt nảy mầm của giống gốc (HV, TK90, 415) và dòng đột biến
(HV-H, TK97, M50) phát sinh từ các giống đó.
iii. Nghiên cứu mối tương quan giữa biến dị diệp lục với sự xuất hiện
của một số biến dị có ý nghĩa cải tiến giống ở M2.
iv. Đánh giá đa dạng các đặc điểm hình thái, nông học của các dòng
đột biến phát sinh từ giống lúa nếp Cái Hoa Vàng, nếp Đuôi Trâu
và dòng đột biến HV-H ở vụ xuân và vụ mùa từ đó tuyển chọn các

dòng đột biến có triển vọng.
v. Đánh giá mức độ biểu hiện của mùi thơm, tính ổn định và thích
nghi về năng suất của các dòng đột biến có triển vọng. Từ đó, tuyển
chọn dòng đột biến ưu tú nhất để giới thiệu cho sản xuất.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu.
2.3.1. Phương pháp chiếu xạ và chọn lọc sau đột biến.


8
Các dòng/giống lúa sử dụng trong nghiên cứu đều được gieo trồng
và chọn lọc lại để đảm bảo độ thuần, đủ số lượng và chất lượng hạt dùng
trong thí nghiệm.
Sử dụng 1000 hạt cho mỗi lô thí nghiệm. Chiếu xạ bằng tia
gamma (Co60) ở liều lượng 100 và 150gy tại Trung tâm Chiếu xạ Quốc
Gia, Nhổn, Từ Liêm, Hà Nội. Hạt trước khi chiếu xạ được ngâm cho hút
nước bão hòa ở nhiệt độ 30-320C trong 36H, rồi cho nảy mầm ở nhiệt độ nói
trên, tới khoảng thời điểm 69-72H (kể từ khi ngâm hạt), thì đem chiếu xạ.
Việc phân lập và chọn lọc sau đột biến được thực hiện theo Trần
Đình Long (1997) [21a] có cải tiến.
2.3.2. Phương pháp triển khai thí nghiệm đồng ruộng.
Các lô thí nghiệm ở thế hệ thứ nhất (M1) và thứ hai (M2) được
trồng theo khối, theo công thức 20 x 20cm, 1dảnh /khóm. Thí nghiệm
đánh giá đa dạng các dòng đột biến, tính ổn định của các dòng triển
vọng được bố trí theo khối ngẫu nhiên đủ (RCBD) với 3 lần lặp lại.
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của liều xạ và vật liệu xử
lý đến sự phát sinh các đột biến ở thế hệ thứ hai (M2).
Chiếu xạ các liều 100 và 150Gy vào hạt của 3 giống lúa nếp (Lang
Liêu, Phú Qúy và N98), việc chiếu xạ được thực hiện ở cả vụ xuân và
vụ mùa. Hạt của các lô chiếu xạ ở vụ nào sẽ được trồng thế hệ thứ nhất
ở vụ đó, hạt thu được từ các bông chính (ở mỗi lô) được chia làm 2

phần để trồng ở cả vụ xuân và vụ mùa. Kết quả nghiên cứu là tổng hợp
kết quả của M2 ở cả 2 vụ xuân và vụ mùa.
2.3.4. Phương pháp nghiên cứu xác định hiệu quả gây biến dị khi chiếu

xạ vào hạt nảy mầm của giống gốc và dòng đột biến.
Việc chiếu xạ được thực hiện đồng thời đối với các giống gốc và
các dòng đột biến tương ứng được phát sinh từ các giống đó.
Hạt tốt của các giống/dòng được chia thành lô và chiếu xạ ở vụ
mùa, hạt của các cây M1 ở mỗi lô được trộn lẫn và chia thành 2 phần,
phần 1 gieo trồng ở vụ xuân, phần 2 gieo trồng ở vụ mùa của năm sau.


9
2.3.5. Phương pháp nghiên cứu mối tương quan giữa sự phát
sinh biến dị diệp lục ở giai đoạn mạ với biến dị có ý nghĩa chọn
giống.
Sử dụng phần mềm Excel với hàm định sẵn CORREL(Ax:Ay;
Bx:By) để xác định hệ số tương quan giữa tổng tần xuất biến dị diệp
lục, tần xuất các kiểu biến dị diệp lục với tổng tần xuất và phổ (số loại)
biến dị có ý nghĩa chọn giống.
2.3.6. Phương pháp nghiên cứu cải tiến giống nếp Đuôi Trâu và nếp
Cái Hoa Vàng
Việc chiếu xạ hạt giống được thực hiện ở vụ mùa 2012, việc phân
lập và chọn lọc sau đột biến được tiến hành theo Trần Đình Long
(1997).
2.3.7. Phương pháp đánh giá các đặc điểm hình thái nông học và
chất lượng lúa gạo của các dòng đột biến.
Các đặc điểm hình thái, nông học và chất lượng lúa gạo được đánh giá
và mô tả theo: “Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá cây lúa” của IRRI
(2013); “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác

và sử dụng của giống lúa” (2011); “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về
khảo nghiệm tính khác biệt, đồng nhất và ổn định của giống lúa(2011)”.
* Phương pháp xác định một số đặc điểm chất lượng gạo.
- Hàm lượng Amyloza được xác định theo phương pháp của Juliano, 1993
- Định lượng nitơ tổng số theo phương pháp Kjeldahl (Juliano, 1993).
-Phương pháp xác định và đánh giá mùi thơm từ lá, hạt.
Sử dụng phương pháp của Sood và Siddig (1978), đánh giá mùi
thơm bằng phương pháp cảm quan.
- Phương pháp xác định độ bền thể gel: (theo quy trình của Trung tâm
nghiên cứu và kiểm tra chất lượng nông sản thực phẩm của Viện cơ
điện và công nghệ sau thu hoạch).


10
2.3.8. Phương pháp đánh giá tính ổn định về năng suất của các dòng
đột biến có triển vọng.
Phân tích tính ổn định và thích nghi theo mô hình Eberhart và
Russel (1996). Số liệu được xử lý thống kê bằng chương trình ổn định
của Nguyễn Đình Hiền, IRRISTAT và Excel trên máy vi tính.
2.3.9. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu.
Các số liệu về các biế dị hình thái được thu thập và đánh giá theo
Đào Xuân Tân (1995)
Nghiên cứu giải phẫu thân lúa được tiến hành theo Nguyễn Thị
Mong (2005).
- Tỉ lệ sống sót được tính bằng tỉ lệ giữa số cá thể sống sót đến giai
đoạn đó với tổng số cá thể đem gieo.
-Tần xuất biến dị được xác định bằng tỉ lệ giữa số cá thể mang đột biến
với tổng số cá thể trong lô còn sống đến giai đoạn đó (tính theo%).
f% =

- Sai số chuẩn (%):

m% = 

f
. 100
n

f %(100  f %)
n

Trong đó: f- Số thể biến dị trong lô;

n- Tổng số cá thể trong lô

- Các số liệu về đặc điểm của giống gốc và các dòng đột biến được xử
lý bằng phần mềm Excel, Irristat for Windows Version 5.0 và NTSYS
2.1.
- Sử dụng phần mềm chọn lọc, phần mềm ổn định của Nguyễn Đình
Hiền để chọn lọc và đánh giá các dòng đột biến có triển vọng.
2.4. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.
2.4.1. Thời gian nghiên cứu.
Từ tháng 6/2012 đến tháng 11/2017.


11
2.4.2. Địa điểm nghiên cứu.
Việc chiếu xạ thực hiện tại Trung tâm Chiếu xạ Quốc gia, Nhổn,
Từ Liêm, Hà Nội; các thí nghiệm thực hiện tại Trung tâm Chuyển giao
Công nghệ và Khuyến Nông, xã Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội.

Thí nghiệm đánh giá mùi thơm, tính ổn định và thích nghi thực
hiện tại: Lạng Sơn, Bắc Giang, Hà Nội, Thanh Hóa và Nghệ An.
Các thí nghiệm về giải phẫu thân, đo đường kính gốc được thực hiện
tại Bộ môn Thực vật học, khoa Sinh học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
Các chỉ tiêu chất lượng lúa gạo (hàm lượng amyloza, protein, độ
bền thể gel,…) xác định tại Trung tâm nghiên cứu và kiểm tra chất
lượng nông sản thực phẩm, Viện cơ điện và Công nghệ sau thu hoạch.
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của liều xạ và mùa vụ gieo trồng đến tỉ lệ sống
sót ở hệ thứ nhất (M1).
Theo Kodym et al., (2012), tỉ lệ sống sót (TLSS) ở M1 là tiêu chí
quan trọng để đánh giá tác động hủy hoại của tác nhân gây đột biến.
Kết quả nghiên cứu cho thấy: các giống lúa khác nhau có độ mẫn
cảm khác nhau đối với phóng xạ nên có TLSS khác nhau. TLSS giảm
dần từ giai đoạn mạ, đẻ nhánh đến trỗ - chín, TLSS tỉ lệ nghịch so với
liều chiếu xạ, gieo trồng M1 ở vụ mùa cho TLSS cao hơn so với ở vụ
xuân. Điều này khẳng định tác dụng kéo dài của phóng xạ gamma, điều
kiện mùa vụ có ảnh hưởng đến TLSS. Kết quả này phù hợp với các
nhận xét và kết luận của, Đào Xuân Tân (1995), Đỗ Hữu Ất (1997).
3.2. Ảnh hƣởng của mùa vụ gieo trồng thế hệ thứ nhất (M1) đến sự
phát sinh đột biến ở thế hệ thứ hai (M2).
3.2.1. Ảnh hưởng của liều xạ và vật liệu xử lý đến sự phát sinh biến
dị diệp lục.
Kết quả nghiên cứu thể hiện ở bảng 3.2 cho thấy: chiếu xạ tia gamma
60
(Co ) vào hạt nảy mầm của các giống lúa nghiên cứu thu được 6 loại biến
dị diệp lục (BDDL), được xắp xếp theo thứ tự sau: Abinal > Virescent >
Xantha> Viridoabina> Striata > Alboviridis. Ở các giống lúa khác nhau có
tổng tần xuất BDDL khác nhau, khi gieo trồng M1 ở vụ mùa thì ở M2 cho

12
tổng tần xuất BDDL lớn hơn so với ở vụ xuân, chiếu xạ liều 150gy cho
tổng tần xuất BDDL cao hơn so với liều 100gy.
3.2.2. Ảnh hưởng của mùa vụ gieo trồng thế hệ thứ nhất (M1) đến sự
phát sinh một số đột biến có ý nghĩa chọn giống ở thế hệ thứ hai (M2).
Chiếu xạ tia gamma (Co60) liều xạ 100 và 150gy vào hạt nảy mầm
của các giống lúa nếp nghiên cứu làm xuất hiện biến dị thấp cây với tần
xuất khác nhau. Gieo trồng M1 ở vụ mùa thì M2 cho tần xuất biến dị
thấp cây cao hơn so với ở vụ xuân; liều xạ 150gy cho tần xuất biến dị
cao hơn so với liều xạ100gy.
Biến dị lá đòng dài, bông dài, đẻ nhiều nhánh, tăng bông hữu hiệu xuất
hiện với tần xuất thấp, chiếu xạ và gieo trồng M1 ở vụ mùa cho tần xuất
biến dị ở M2 cao hơn so với ở vụ xuân. Các thể biến dị hạt to thường có số
hạt ít, bông ngắn, hạt xếp thưa. Kết quả này phù hợp với kết luận của
Shua Q.Y (2012) khi cho rằng: sự xuất hiện của các biến dị hữu ích có
thể kèm theo các biến đổi bất lợi.
Thời gian sinh trưởng (TGST) của cây lúa được tính từ khi hạt nảy
mầm đến khi chín, thường dao động từ 90 – 180 ngày (Trần Thanh
Nhạn, 2017). Ở nếp Lang Liêu và N98, chiếu xạ và gieo trồng M1 ở vụ
mùa cho tần xuất biến dị chín sớm cao hơn nhiều so với ở vụ xuân, ở
nếp Phú Quý không có sự khác biệt về tần xuất biến dị chín sớm khi
gieo trồng M1 ở vụ xuân hay vụ mùa.
Ở nếp Phú Quý và Lang Liêu, gieo trồng M1 ở vụ xuân thì ở M2
không thu được biến dị tăng bông. Ở nếp N98, liều xạ 150 gy chỉ thu
được biến dị này ở vụ mùa (tần xuất 0,29) còn ở liều xạ 100gy thu được
biến dị tăng bông ở khi gieo trồng M1 ở vụ xuân và vụ mùa với tần xuất
tương tự nhau.
Từ các phân tích ở trên chúng tôi nhận thấy: tần xuất biến dị không
chỉ phụ thuộc và liều xạ và vật liệu sử lý mà mùa vụ gieo trồng M1 có

ảnh hưởng nhất định đến sự phát sinh các biến dị có ý nghĩa chọn giống,
gieo trồng M1 ở vụ mùa thường cho tần xuất biến dị cao hơn so với ở vụ
xuân. Chiếu xạ liều 150gy cho tần xuất biến dị cao hơn so với liều


13
100gy. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với kết luận của
Prina et al., (2012).
3.2.3. Mối tương quan giữa sự phát sinh biến dị diệp lục ở giai đoạn
mạ với các đột biến hình thái, nông học.
Sử dụng phần mềm Excel, Phân tích mối tương quan giữa tổng tần
xuất BDDL và tần xuất của một số kiểu BDDL ở giai đoạn mạ với tổng
tần xuất và phổ các biến dị có ý nghĩa chọn giống ở M2. Kết quả cho
thấy: có mối tương quan thuận và chặt giữa sự phát sinh tổng BDDL và
BDDL kiểu abinal ở giai đoạn mạ với các biến dị có ý nghĩa chọn giống
ở giai đoạn sau (bảng 3.6). Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của
Akhund Zade (1966), Sidorova (1966), Valdeva (1967).
Bảng 3.6 Hệ số tương quan giữa biến dị diệp lục với tổng tần xuất và
phổ biến dị có ý nghĩa chọn gống giống.
Tổng các biến dị có ý nghĩa chọn giống
Biến dị diệp

Vụ xuân
Vụ mùa
Tính chung
Tần xuất Phổ biến dị Tần xuất Phổ biến dị Tần xuất Phổ biến dị
Tổng BDDL 0,6601
0,9178
0,7317
0,9248

0,8436
0,9356
Abinal
0,7720
0,9210
0,6695
0,9178
0,7806
0,8770
Virescent -0,3808
0,1830
0,5597
0,7065
0,6359
0,7509
Xanthal
0,5390
0,0555
-0,3693
0,2239
0,2197
0,2141
Alboviridis -0,1085
0,1040
0,3693
0,2935
0,2685
0,2949
Viridoabina 0,0207
0,4027

0,4166
-0,1824
0,3954
0,2019
Striata
-0,7744 -0,5698
-0,5222
-0,5135
-0,4475
0,4049
lục

3.3. Sự phát sinh một số biến dị ở M2 khi chiếu xạ bằng tia
gamma(Co60) vào hạt nảy mầm của giống gốc và dòng đột biến.
3.3.1. Sự phát sinh một số biến dị diệp lục.
Khi chiếu xạ liều 100 và 150gy vào hạt nảy mầm của các giống
(HV, 415, TK90) và các dòng đột biến (HV-H, M50, TK97) thu được 5
kiểu BDDL là: abinal, virescent, xantha, alboviridis và viridoabina.
Trong đó, BDDL kiểu abinal có tần xuất lớn nhất, tiếp theo là virescent,
các kiểu BDDL khác xuất hiện ở một số lô thí nghiệm với tần xuất thấp.


14
Với cùng một giống/dòng đột biến, chiếu xạ các liều khác nhau thì
BDDL xuất hiện với tần xuất khác nhau, với cùng một liều xạ, BDDL
phát sinh từ các dòng đột biến với tần xuất cao hơn từ giống gốc.
3.3.2. Sự phát sinh một số biến dị có ý nghĩa chọn giống.
 Biến dị giảm chiều cao cây: tần xuất biến dị thấp cây xuất hiện từ
các dòng đột biến cao hơn so với từ các giống gốc, ở cả liều xạ 100 và
150gy; liều xạ 150gy cho tần xuất biến dị cao hơn so với liều xạ 100gy.

Tần xuất biến dị tương ứng xuất hiện từ các giống gốc và dòng đột biến
ở liều xạ 100gy là: 0,17 và 0,36; ở liều 150gy là: 0,19 và 0,43. Kết quả
này phù hợp với nghiên cứu của Shua et al., (2012).
 biến dị cải tiến về chiều dài và góc lá đòng: biến dị lá đòng dài,
đứng chủ yếu xuất hiện ở lô chiếu xạ hạt của dòng đột biến mà ít thấy
xuất hiện ở các lô chiếu xạ vào hạt của các giống gốc.
 Biến dị tăng kích thước hạt: biến dị hạt to chỉ xuất hiện ở các lô
chiếu xạ vào hạt của giống HV và dòng đột biến HV-H, các lô chiếu xạ
còn lại không thu được đột biến dạng này.
 Biến dị chín sớm: tần xuất biến dị chín sớm xuất hiện ở các lô
chiếu xạ vào giống gốc ở liều xạ 100 và 150gy có biểu hiện tương tự
nhau (0,28); ở các dòng đột biến, liều xạ 150gy cho tần xuất biến dị này
là 0,35 cao hơn so với ở liều xạ 100gy (0,30). Nhìn chung, chiếu xạ vào
các dòng đột biến làm xuất hiện đột biến này cao hơn ở giống gốc.
 Biến dị tăng khả năng đẻ nhánh: tần xuất biến dị tăng khả năng đẻ
nhánh xuất hiện từ các lô chiếu xạ vào hạt của giống gốc thấp hơn so
với từ các dòng đột biến, liều xạ 100gy cho tần xuất biến dị cao hơn so
với liều xạ 150gy. Ở liều xạ 100gy, tần xuất biến dị tương ứng xuất hiện
ở các lô chiếu xạ vào hạt của giống gốc và dòng đột biến lần lượt là:
0,19 và 0,30; ở liều xạ 150gy là 0,17 và 0,24.
 Biến dị tăng bông hữu hiệu: Nhìn chung, tần suất biến dị tăng số
bông hữu hiệu trên khóm xuất hiện trên các lô chiếu xạ vào hạt của các


15
dòng đột biến cao hơn đáng kể so với khi chiếu xạ vào hạt của các
giống gốc; liều xạ 150gy cho tần xuất biến dị cao hơn so với liều xạ
100gy. Ở liều xạ 100gy, tần xuất biến dị xuất hiện ở các lô chiếu xạ vào
hạt của giống gốc và dòng đột biến lần lượt là: 0,09 và 0,19; tần xuất
tương ứng ở liều xạ 150gy là: 0,13 và 0,24.

 Biến dị tăng chiều dài bông, tăng số hạt trên bông, hạt xếp xít, rút
ngắn thời gian sinh trưởng: xuất hiện ở các lô chiếu xạ vào hạt của các
dòng đột biến với tần xuất đột biến cao hơn so với ở giống gốc.
Như vậy, chiếu xạ các liều 100 và 150gy vào hạt nảy mầm của
các dòng đột biến và giống chúng tôi nhận thấy: chiếu xạ liều 150gy
thường cho tần xuất biến dị cao hơn so với liều 100gy, chiếu xạ vào hạt
của các dòng đột biến cho tần xuất biến dị cao hơn so với khi chiếu xạ
vào hạt của giống gốc.
3.3.3. Tổng tần xuất và phổ biến dị có ý nghĩa chọn giống phát sinh từ
giống gốc và dòng đột biến.
Chiếu xạ liều 100 và 150gy vào hạt nảy mầm của các giống và
dòng đột biến thu được 10 loại biến dị có ý nghĩa chọn giống, kết quả
này phù hợp với nghiên cứu của Shua Q.Y et al., (2012). Chiếu xạ vào
hạt của các dòng đột biến cho tổng tần xuất biến dị cao hơn, phổ biến dị
rộng hơn so với khi chiếu xạ vào hạt của giống gốc tương ứng. Điều
này có được là do các dòng đột biến có độ cảm ứng phóng xạ cao hơn
so với giống gốc. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn
Minh Công và cs (1994), Kodym A et al., (2012).
3.3.4. Mối tương quan giữa biến dị diệp lục và các biến dị có ý nghĩa
chọn giống ở M2.
Có mối tương quan thuận và chặt giữa tổng tần xuất biến dị diệp
lục, tần xuất biến dị diệp lục kiểu abinal với tổng tần xuất và phổ biến dị
có ý nghĩa chọn giống ở M2 (bảng 3.11).


16
Bảng 3.11. Hệ số tƣơng quan giữa đột biến diệp lục với tần xuất và
phổ đột biến có ý nghĩa chọn giống.
Biến dị có ý nghĩa chọn giống
Biến dị diệp lục

Phổ biến dị
Tổng tần xuất biến dị
Tổng biến dị diệp lục
0,9339
0,9039
Abinal
0,8850
0,8182
Virescent
0,3523
0,4533
Xanthal
-0,1997
-0,2778
Alboviridis
0,3556
0,3898
Viridoabina
0,3612
0,3898
3.4. Đánh giá đa dạng tập đoàn dòng đột biến phát sinh từ nếp Cái
Hoa Vàng và nếp Đuôi Trâu.
3.4.1. Đánh giá đa dạng tập đoàn dòng đột biến phát sinh từ nếp Đuôi
Trâu.
Ở các dòng đột biến nghiên cứu, hệ số biến động (CV) ở các tính
trạng dao động từ 1,0 đến 11,4. Ở hầu hết các tính trạng, ở vụ xuân
có hệ số CV lớn hơn đáng kể so với vụ mùa. Mỗi dòng đột biến đều
mang đặc điểm mới cải tiến hơn so với giống gốc về các đặc điểm như:
thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, độ cứng cây, góc lá đòng, năng
suất thực thu,… Các dòng đột biến đều mất tính cảm quang, gieo trồng

được ở cả vụ xuân và vụ mùa, là nguồn vật liệu có giá trị cho chọn tạo
giống lúa nếp thơm mới.
Sử dụng phần mềm NTSYS 2.1, phân tích 49 chỉ tiêu hình thái,
nông học, năng suất và chất lượng lúa gạo ở vụ xuân và vụ mùa, các
dòng đột biến nghiên cứu đã được phân thành các nhóm với hệ số tương
đồng khác nhau.
Ở vụ mùa, hệ số tương đồng của các dòng đột biến và giống gốc
dao động từ 0,24 đến 0,49. Hệ số tương đồng trung bình là 0,36. Với
mức tương đồng 0,38 thì 15 dòng đột biến và giống gốc chia thành 6
nhóm. Với mức tương đồng 0,41 thì 15 dòng đột biến và giống gốc chia
thành 9 nhóm.


17

Hình 3.4. Phân nhóm di truyền các dòng đột biến phát sinh từ giống lúa
nếp Đuôi Trâu ở vụ mùa 2016
Ở vụ xuân, hệ số tương đồng của 15 dòng đột biến dao động từ
0,22 đến 0,45, trung bình là 0,31. Với mức tương đồng 0,38 thì 15 dòng
đột biến chia thành 10 nhóm. Với mức tương đồng 0,41 thì 15 dòng
đột biến ở vụ xuân chia thành 12 nhóm.

Hình 3.5. Phân nhóm di truyền các dòng đột biến phát sinh từ giống lúa
nếp Đuôi trâu ở vụ xuân 2017.
Từ kết quả trên chúng tôi nhận thấy: các dòng đột biến nghiên cứu
có biểu hiện khá đa dạng. Ở vụ xuân đa dạng hơn so với ở vụ mùa (hệ
số tương đồng trung bình ở vụ xuân là 0,31 nhỏ hơn so với ở vụ mùa là
0,36); ở mức tương đồng 0,38 các dòng đột biến ở vụ mùa chỉ chia
thành 6 nhóm còn vụ xuân chia thành 10 nhóm; ở mức tương đồng 0,41
ở vụ mùa chỉ chia thành 9 nhóm còn vụ xuân chia thành 12 nhóm. Kết

quả này phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Minh Anh Tuấn (2016).
Có sự thay đổi đáng kể về phân nhóm di truyền của các dòng đột
biến ở vụ xuân so với vụ mùa, nhiều dòng đột biến ở vụ mùa thuộc


18
cùng nhóm với hệ số tương đồng cao nhưng thuộc các nhóm khác nhau
ở vụ xuân.
 Sự tương đồng về kiểu hình ở vụ xuân và vụ mùa của một số dòng
đột biến.
Đánh giá chung các dòng đột biến ở vụ xuân và vụ mùa, hệ số
tương đồng dao động từ 0,22 đến 0,53. Hầu hết các dòng đột biến có hệ
số tương đồng giữa vụ xuân và vụ mùa thấp và thuộc các nhóm khác
nhau. Chỉ có các dòng ĐT2, ĐT6 và ĐT13 có hệ số tương đồng giữa vụ
xuân với vụ mùa cao và thuộc cùng nhóm. Đây là các dòng có biểu hiện
ổn định với điều kiện mùa vụ.

Ghi chú: ĐT1, ĐT2,…ĐT15: các dòng đột biến ở vụ xuân; 1,2,3…15 các dòng đột biến ở vụ mùa, ĐT: nếp Đuôi trâu

Hình 3.6. Phân nhóm di truyền các dòng đột biến phát sinh từ giống lúa
nếp Đuôi Trâu ở vụ mùa 2016 và vụ xuân 2017
3.4.2. Đa dạng kiểu hình các dòng đột biến phát sinh từ nếp Cái Hoa Vàng.
3.4.2.1. Một số đặc điểm hình thái, nông học chủ yếu.
 Chiều cao cây, đường kính lóng gốc và khả năng chống đổ:
Nhiều dòng đột biến có chiều cao cây giảm, đường kính lóng gốc lớn
hơn so với giống gốc như: HV1; HV3; HV7 và HV13 làm tăng khả năng
chống đổ, cây cứng hơn. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với
báo cáo của Naeem et al., (2015); Ibrahim and El-Degwy (2013).
 Chiều dài bông và cổ bông: các dòng đột biến có biểu hiện đa
dạng, nhiều dòng có bông dài hơn so với giống gốc như: HV4, HV5,

HV8, HV12 và HV14; các dòng HV4, HV9, HV10 có cổ bông giảm đáng
kể so với giống gốc. Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy: khi chiều dài cổ
bông giảm đi nhiều thường làm giảm mức độ biểu hiện của mùi thơm.
 Kích thước và góc lá đòng: các dòng đột biến nhìn chung có lá
đòng dài hơn giống gốc (35.5 cm), một số dòng có chiều dài lá đòng


19
tăng từ 10 đến 16cm so với giống gốc. Chiều rộng lá đồng thường
tương tự giống gốc. Góc lá đòng của nhiều dòng đột biến cải thiện rõ rệt
so với giống gốc như: HV1, HV4, HV8, HV9, HV11, HV13 và HV14.
 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển: nếp Cái Hoa Vàng là giống lúa
nếp cổ truyền, cảm ứng chặt với quang chu kỳ. Các dòng đột biến
nghiên cứu đều mất tính quang, có thể gieo cấy được 2 vụ/năm, đặc biệt
là những dòng có thời gian sinh trưởng ngắn khi gieo cấy ở vụ mùa,
điều này rất có ý nghĩa trong việc cải tiến giống nếp Cái Hoa Vàng đưa
nó trở thành giống có thể gieo cấy 2 vụ/năm.
 Đặc điểm mùi thơm: giống lúa nếp Cái Hoa Vàng có mùi thơm đậm
(điểm 5), sự biểu hiện mùi thơm của các dòng đột biến có phần giảm so với
giống gốc (điểm từ 2-4), Đặc biệt ở những dòng có cổ bông ngắn.
 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: chỉ có 2 dòng HV9
và HV10 có số bông/khóm nhiều hơn đáng kể so với giống gốc, ở vụ
xuân có biểu hiện tương tự so với ở vụ mùa. Các dòng HV2, HV9, HV8,
HV12, và HV14 có số hạt trên bông tăng đáng kể so với giống gốc, rất có
ý nghĩa trong việc tăng năng suất giống. Các dòng đột biến nghiên cứu
đều có tỉ lệ lép thấp hơn so với giống gốc, tỉ lệ lép của các dòng đột
biến dao động từ 14,7 % đến 20,7 %, tỉ lệ lép ở vụ xuân cao hơn ở vụ
mùa từ 1,1 % đến 6,6%. Khối lượng 1000 hạt của các dòng đột biến
không có sự khác biệt so với nhau và so với giống gốc. Các dòng đột
biến nghiên cứu đều có năng suất cao hơn đáng kể so với giống gốc

(30,95 tạ/ha), cao nhất là HV10 (45,99 tạ/ha), tiếp đó là HV12 và HV7
thấp nhất là HV6 (38,43 tạ/ha).
 3.4.2.2. Đa dạng kiểu hình của các dòng đột biến từ giống lúa
nếp Cái Hoa Vàng.
Dựa trên 49 chỉ tiêu hình thái, nông học số liệu được xử lý bằng phần
mềm NTSYS 2.1, để phân nhóm các dòng đột biến.
Ở vụ mùa, hệ số tương đồng của 14 dòng đột biến và giống gốc dao
động từ 0,22 đến 0,47; hệ số tương đồng trung bình là 0,33. Với mức
tương đồng 0,38 thì 14 dòng đột biến và giống gốc chia thành 8 nhóm.
Ở vụ xuân, hệ số tương đồng của 14 dòng đột biến dao động từ
0,20 đến 0,41; hệ số tương đồng trung bình là 0,29. Với mức tương
đồng 0,38 thì 14 dòng đột biến chia thành 12 nhóm.


20

Hình 3.8. Phân nhóm di truyền các dòng đột biến phát sinh từ nếp Cái
Hoa Vàng ở vụ xuân 2016
Như vậy, ở vụ xuân đa dạng hơn so với vụ mùa (biểu hiện ở hệ số
tương đồng thấp giữa các dòng), ở mức tương đồng 0,38 các dòng đột
biến chia thành 8 nhóm ở vụ mùa và 11 nhóm ở vụ xuân. Phân nhóm di
truyền đồng thời của các dòng đột biến phát sinh từ nếp Cái Hoa Vàng
ở vụ xuân và vụ mùa có biểu hiện tương tự so với tập đoàn dòng đột
biến phát sinh từ nếp Đuôi Trâu.
3.5. Kết quả giải phẫu thân của các dòng đột biến và giống gốc.
Có sự thay đổi đáng kể về cấu tạo giải phẫu của các dòng đột biến
so với giống gốc, đặc biệt về số lượng, cấu tạo và sự sắp xếp của các tế
bào mô cứng. Ở giống gốc các bó dẫn xếp lộn xộn, không thành vòng,
khoảng cách giữa các bó dẫn không đều. Ở các dòng đột biến, hệ thống
bó dẫn phân bố đồng đều trong thân, các bó dẫn lớn và bó dẫn nhỏ xếp

thành từng cặp, giữa các cặp bó dẫn ngăn cách với nhau bởi các mô
thông khí (hình 3.10). Kiểu sắp xếp bó dẫn này làm tăng khả năng tiếp
xúc của bó dẫn với mô mềm, tăng khả năng chịu lực của cây. Như vậy,
chiếu xạ bằng tia gamma (Co60) đã làm phát sinh các đột biến làm thay
đổi cách phân bố các bó mạch, nhờ đó thành lóng vững chắc hơn, có
khả năng nâng đỡ và dẫn truyền tốt hơn.
3.6. Mức độ biểu hiện mùi thơm của các dòng đột biến phát sinh từ
giống lúa nếp Cái Hoa Vàng và nếp Đuôi trâu.
Đánh giá sự biểu hiện mùi thơm hạt gạo của các dòng đột biến ở vụ
xuân và vụ mùa gieo trồng tại Lạng Sơn, Bắc Giang, Hà Nội, Thanh
Hóa và Nghệ An, tại thời điểm chín 80% và 100% cho thấy: Sự biểu
hiện mùi thơm của các dòng đột biến ở các địa điểm khác nhau là khác
nhau. Mùi thơm biểu hiện tốt nhất khi gieo trồng ở Bắc Giang, biểu
hiện ít thơm nhất khi gieo trồng ở Nghệ An. Ở thời điểm chín 80%
thơm hơn so với thời điểm chín 100%, ở vụ mùa thơm hơn so với ở vụ
xuân. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với nghiên cứu của


21
Hashemi et al.,(2013), Goufo et al.,(2010), jewel et al (2011), Nguyễn
Minh Anh Tuấn (2017), khi cho rằng: điều kiện đất đai, mùa vụ, thời
điểm thu hoạch có ảnh hưởng đến mùi thơm.
Bảng 3.19. Biểu hiện mùi thơm ở hạt của các dòng đột triển vọng phát
sinh từ từ nếp Cái Hoa vàng và nếp Đuôi Trâu ở vụ mùa 2016 và vụ
xuân 2017
ST Dòng/ Mùa
T giống vụ

Mùi thơm ở các địa điểm với các thời điển chín
khác nhau

Lạng
Bắc
Thanh
Hà Nội
Nghệ An
Sơn
Giang
Hóa

Trung
bình

80% 100% 80% 100% 80% 100% 80% 100% 80% 100% 80% 100%

1

HV

2

HV1

3

HV3

4

HV7

5

HV8

6

HV11

7

HV13

8

HV14

1

ĐT

2

ĐT1

3

ĐT 2

4

ĐT 4

5

ĐT5

6

ĐT7

7

ĐT13

8

ĐT15

M
M
X
M
X
M
X
M
X
M
X
M

X
M
X
M
M
X
M
X
M
X
M
X
M
X
M
X
M
X

9,3
8,8
8,2
8,9
8,6
7,7
6,8
5,5
5,2
7,9
7,5

9,5
8,7
8,5
7,9
8,5
7,3
6,5
8,2
7,8
8,7
8,4
8,8
7,6
5,2
4,8
6,8
6,1
8,4
8,1

9,0
8,2
7,6
8,4
8,2
7,2
6,4
5,0
5,7
7,1

6,8
8,6
8,1
8,0
7,4
8,2
6.8
6,1
7,9
7,2
8,2
8,0
8,2
7,1
4,8
4,3
6,1
5,3
7,7
7,2

9,4
9,1
8,5
8,7
8,1
7,4
6,6
6,3
5,6

8,1
8,0
9,4
9,0
8,9
7,5
7,6
7,5
7,1
8,5
8,0
8,7
8,5
7,7
6,5
7,3
6,4
7,4
7,0
7,9
7,6

8,9
8,7
7,9
8,2
7,9
7,1
6,0
5,7

4,8
6,9
7,4
8,7
8,2
7,9
6,6
7,1
7,0
6,5
7,8
7,3
8,2
8,0
7,3
6,1
7,1
6,0
7,3
6,5
7,1
7,1

9,6
9,0
8,2
8,8
8,1
7,5
6,7

5,3
5,1
7,8
7,5
8,8
8,7
8,9
7,5
8,1
7,4
6,5
7,6
7,0
9,3
8,8
7,5
6,9
6,8
6,5
7,3
6,5
8,6
8,1

9,1
8,3
7,7
8,3
7,5
7,1

6,2
4,9
4,8
7,2
6,9
8,5
8,3
8,3
7,2
7,7
7,1
6,1
7,1
6,5
8,6
8,1
7,1
6,4
6,2
5,7
6,8
6,1
7,8
7,4

9,1
9,0
8,0
8,1
7,9

7,7
6,9
6,2
5,9
7,2
7,8
9,0
8,2
8,3
7,2
7,5
7,3
6,4
7,7
6,8
8,4
7,9
7,7
6,8
7,9
6,7
7,5
6,8
7,4
7,7

8,8
8,6
7,4
7,9

7,3
7,0
6,1
5,7
5,5
6,7
7,1
8,3
7,6
7,7
6,7
6,7
6,6
6,1
7,1
6,5
7,7
7,2
7,1
6,2
7,4
6,1
7,0
6,1
6,8
7,1

9,5
8,7
8,1

8,7
8,2
7,6
6,1
5,7
5,1
6,7
6,8
9,6
8,5
7,7
6,8
8,0
7,2
6,7
8,3
7,6
8,5
8,0
8,6
7,1
7,3
6,5
6,2
5,7
8,8
8,3

9,0
8,1

7,4
8,1
7,5
7,0
5,7
5,1
4,8
6,1
6,1
8,3
7,6
7,0
6,2
7,4
6,8
6,1
7,9
7,0
7,5
7,1
7,5
6,7
6,6
5,8
5,5
5,3
8,4
8,0

9,5

8,9
8,2
8,6
8,2
7,6
6,6
5,8
5,4
7,5
7,5
9,3
8,6
8,5
7,4
7,9
7,3
6,6
8,1
7,4
8,7
8,3
8,1
7,0
6,9
6,2
7,0
6,4
8,2
7,9

9,0
8,4
7,6
8,2
7,7
7,1
6,1
5,3
5,1
6,8
6,9
8,5
8,0
7,8
6,8
7,4
6,9
6,2
7,6
6,9
8.0
7,7
7,4
6,5
6,4
5,6
6,5
5,9
7,6
7,4

22
Ghi chú:HV- nếp Cái Hoa Vàng; ĐT- nếp Đuôi Trâu; HV1, HV3,…HV14; ĐT1,
ĐT2,…ĐT15- các dòng đột biến nghiên cứu; không thơm hoặc thơm rất nhẹ <
4; 4 ≤ thơm nhẹ < 6; 6 ≤ thơm < 8; 8 ≤ Thơm đậm ≤ 10. : xuân; : mùa.

3.7. Đánh giá tính ổn định và thích nghi của các dòng đột biến có
triển vọng phát sinh từ nếp Cái Hoa Vàng và nếp Đuôi Trâu.
Các dòng HV1, HV13 và ĐT4 ổn định về năng suất với chỉ số S2di
=0 (khác 0 không có ý nghĩa) trong cả vụ xuân và vụ mùa tại 5 địa điểm
nghiên cứu (Lạng Sơn, Bắc Giang, Hà Nội, Thanh Hóa và Nghệ An).
Tuy nhiên, các dòng này có chỉ số thích nghi bi <1 nên thích nghi chủ
yếu với môi trường có điều kiện không thuận lợi (chỉ số Ij <0). Dòng
ĐT15 ổn định ở vụ xuân, kém ổn định ở vụ mùa, các dòng còn lại kém
ổn định, cần tiếp tục đánh giá thêm.
3.8. Một số kết quả nghiên cứu chọn tạo các dòng đột biến phát sinh
từ dòng đột biến HV-H.
3.8.1. Một số đặc điểm hình thái, nông học của các dòng đột biến.
Dòng đột biến tự nhiên (HV-H) về cơ bản vẫn giữa nguyên các đặc
điểm của giống lúa nếp Cái Hoa Vàng, đặc biệt là giữ được mùi thơm
và phẩm chất của gạo đặc sản. Khi chiếu xạ bằng tia gamma (Co60) vào
hạt lúa nảy mầm của dòng đột biến tự nhiên (HV-H) đã thu được nhiều
dòng đột biến mới, khác biệt với dạng gốc (HV-H), có ý nghĩa cải tiến
giống nếp Cái Hoa Vàng về: chiều cao cây, chiều dài và góc lá đòng,
mầu sắc lá, cổ bông, mức độ gié thứ cấp, thời gian sinh trưởng, độ cứng
cây, mức độ trỗ của bông, độ tàn của lá, số bông hữu hiệu/khóm, số hạt
trên bông, tỉ lệ lép, dẫn đến khác biệt nhau về năng suất, đặc biệt là các
dòng: H1, H5, H6, H12, H13, H16 và H17.
3.8.2. Tính ổn định và thích nghi của các dòng đột biến có triển vọng

phát sinh từ dòng đột biến HV-H.
Sử dụng phần mềm ondinh của Nguyễn Đình Hiền, phân tích mức
độ ổn định và thích nghi của các dòng đột biến có triển vọng (H1, H5,
H6, H12, H13, H16 và H17). Kết quả cho thấy: dòng H6 ổn định ở cả vụ
xuân và vụ mùa với chỉ số ổn định S2di = 0 (khác 0 không có ý nghĩa),
tuy nhiên chỉ số thích nghi bi <1 ở cả vụ xuân và vụ mùa nên chỉ thích hợp
gieo trồng ở môi trường có điều kiện thuận lợi. Dòng H13 ổn định ở vụ xuân


23
nhưng kém ổn định ở vụ mùa, dòng H17 ổn định ở vụ mùa nhưng kém ổn
định ở vụ xuân, các dòng còn lại chưa ổn định, cần đánh giá thêm.
3.8.3. Một số kết quả khảo nghiệm giống nếp Cái Hoa Vàng đột biến.
Kết quả khảo nghiệm cơ bản giống lúa “nếp Cái Hoa Vàng đột biến” ở
vụ mùa 2017 cho thấy: nếp Cái Hoa Vàng đột biến có nhiều đặc điểm
tương tự giống đối chứng (N97) như: độ cứng cây trung bình, mạ có sức
sống trung bình, bông thoát hoàn toàn, trỗ bông rất tập trung và có độ
tàn lá muộn. Đặc biệt, khó rụng hạt hơn so với nếp N97. Năng suất và
khả năng kháng sâu bệnh hại chính tương tự N97, điều này cho thấy:
nếp Cái Hoa Vàng đột biến có thể đáp ứng được phần nào nhu cầu của
sản xuất, có thể thay thế nếp Cái Hoa Vàng trong sản xuất đại trà.
3.9. Kết quả sản suất thử giống lúa nếp Cái Hoa Vàng đột biến
Giống lúa nếp Cái Hoa Vàng đột biến có nhiều đặc điểm mới ưu
việt có ý nghĩa cải tiến giống lúa nếp Cái Hoa Vàng, gieo cấy được ở cả
vụ xuân và vụ mùa, năng suất khá cao nhưng vẫn giữ được mùi thơm.
Kết quả sản suất thử giống nếp Cái Hoa Vàng đột biến (dòng H6) cho
thấy: ở vụ xuân 2017, năng suất trung bình 38,61 tạ/ha (từ 37,72 tạ/ha ở
Thanh Oai, Hà Nội đến 39,78 ở Tân Kỳ, Nghệ An); ở vụ mùa, năng suất
trung bình dao động từ 39,11 tạ/ha ở Thanh Oai, Hà Nội đến 41,94 ở Hà
Trung, Thanh Hóa, năng suất trung bình đạt 40,72 tạ/ha.

3.10. Một số đặc điểm hình thái, nông học chính của các dòng đột
biến ƣu tú đƣợc tuyển chọn.
 Dòng H6 có thời gian sinh trưởng 120 ngày ở vụ mùa, cây cao 140 –
142cm, số bông/m2 khá cao (219,6 bông/m2), năng suất trunh bình đạt
40,46 tạ/ha, cao hơn đáng kể so với nếp Cái Hoa Vàng (30-32 tạ/ha).
 Dòng HV1: đã mất tính cảm quang, có thể gieo cấy ở cả vụ xuân và
vụ mùa, thời gian sinh trưởng 132 ngày ở vụ mùa, 152 ngày ở vụ xuân,
cây cao 125,5 cm (thấp hơn nhiều so với giống gốc:147,3 cm), năng
suất 41,09 tạ/ha, cho xôi dẻo và có mùi thơm đặc trưng (điểm 4).
 Dòng ĐT4: cây cao 123,4 cm, thời gian sinh trưởng 123 ngày ở vụ
mùa và 139 ngày ở vụ xuân, năng suất khá cao (43,05 tạ/ha) nhưng vẫn
giữ được các đặc tính tốt của giống lúa nếp đặc sản cho xôi dẻo và thơm
đặc trưng (điểm 4).
 Dòng HV13: cây cao 123,4 cm, thời gian sinh trưởng ở vụ mùa 123
ngày và 140 ngày ở vụ xuân, năng suất 39,32 tạ/ha, khi thâm canh có
thể đạt 40-42 tạ/ha.