Luận văn đánh giá và tuyển chọn một số dòng lúa mới kháng bệnh bạc lá, chất lượng cao tại hải dương

bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học nông nghiệp hà nội
----------


----------

NGUYễN văn hai

Đánh giá và tuyển chọn một số dòng lúa mới
kháng bệnh bạc lá, chất lợng cao tại hải dơng

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
MÃ số
: 60.62.05
Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS. phan hữu tôn

Hà NộI - 2010


Lời cam đoan

- Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận
văn là trung thực và cha từng đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
- Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiên luận
văn này đà đợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này
đà đợc chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Hai

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun văn thạc sĩ nông nghiệp ............ i


Lời cảm ơn

Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo
hớng dẫn PGS.TS. Phan Hữu Tôn ngời thầy đà hết lòng giúp đỡ,
động viên, hớng dẫn tôi thực hiện luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Th.s. Nguyễn
Trọng Khanh, KS. Mai Thị Miên cùng Ban Giám đốc và tập thể cán bộ
công nhân viên trong Trung tâm Nghiên cứu và phát triển lúa thuần,
Viện Cây lơng thực và Cây thực phẩm, đà tạo mọi điều kiện thuận lợi
giúp đỡ để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu khoa học.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các Thầy cô giáo trong Viện
Sau đại học, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng - Khoa Nông
học, Trờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội đà tạo mọi điều kiện thuận
lợi, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài này.
Qua đây, tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình,
ngời thân, bạn bè, là những ngời luôn ủng hộ tôi trong suốt quá trình
học tập và thực tập tốt nghiệp.
Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Hai

Trng i hc Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ ii


MụC LụC

Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

v

Danh mục bảng

vi

1.

Mở đầu

1.1

Đặt vấn đề

1

1.2

Mục đích và yêu cầu

2

2.

Tổng quan tài liệu

3

2.1

Phân loại chất lợng lúa gạo

3

2.2

Chất lợng, thị trờng lúa gạo trong nớc và trên thế giới

3

2.3.

Cở së di trun cđa viƯc chän t¹o gièng lóa chÊt lợng cao và một
số yếu tố ngoại cảnh ảnh hởng đến chất lợng lúa gạo

2.4.

i

5

Hớng chọn tạo và tình hình chọn tạo giống lúa chất lợng cao ở
nớc ta

24

2.5

Bệnh bạc lá và đặc điểm di truyền

30

2.6.

Các đờng hớng chọn tạo giống kháng bệnh bạc lá

36

3.

Vật liệu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu

38

3.1

Vật liệu nghiên cứu

38

3.2

Nội dung nghiên cứu

39

3.3

Phơng pháp nghiên cứu

39

4.

Kết quả và thảo luận

49

4.1.

Một số đặc điểm sinh trởng phát triển trong giai đoạn mạ (Vụ
mùa 2009 và vụ xuân 2010)

4.2

49

Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng (vụ mùa 2009 và vụ xuân
2010)

Trng i hc Nụng nghip Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ iii

53


4.3

Nghiên cứu đặc điểm lá đòng (vụ mùa 2009 và vụ xuân 2010)

4.4

Một số đặc điểm của thân và bông (vụ mùa 2009 và vụ xuân

58

2010)

61

4.5

Một số đặc điểm hình thái của các dòng

65

4.6

Mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của
các dòng tham gia thí nghiệm (vụ mùa 2009 và vụ xuân 2010)

67

4.6.1

Khả năng chống đổ

67

4.6.2

Mức độ nhiễm một số sâu hại

68

4.6.3

Mức độ nhiễm một số bệnh hại

70

4.7

Kết quả lây nhiễm bệnh bạc lá nhân tạo (vụ mùa 2009 và vụ xuân
2010)

4.8

74

Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học (vụ mùa 2009 và vụ xuân
2010)

4.9

82

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất các dòng (vụ mùa
2009 và vụ xuân 2010)

4.10

85

Chất lợng thơng trờng của các dòng tham gia thí nghiệm (vụ
mùa 2009 và vụ xuân 2010)

4.11

92

Chất lợng nấu nớng và dinh dỡng của các dòng giống tham
gia thí nghiệm

99

4.11.1 Chất lợng nấu nớng

99

4.11.2 Chất lợng dinh dỡng

101

4.12

Kết quả xác định chỉ số chọn lọc (Selection index) (vụ mùa 2009
và vụ xuân 2010).

102

5.

Kết luận và đề nghị

106

5.1

Kết luận

106

5.2

Đề nghị

107

Tài liệu tham khảo

Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ iv

108


DANH MụC CHữ VIếT TắT
BT7

Bắc thơm số 7

D/c

Đối chứng

Dài/rộng

Tỷ lệ dài trên rộng

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

NXB

Nhà xuất bản

R/M/S

Tỷ lệ kháng, nhiễm trung bình, nhiễm nặng

Số bông/m2

Số bông trên m2

Số hạt/bông

Số hạt trên bông

Số hạt chắc/bông

Số hạt chắc trên bông

Số bông hữu hiệu/khóm

Số bông hữu hiệu trên khóm

TLGL

Tỷ lệ gạo lật

TLGX

Tỷ lệ gạo xát

TLGN

Tỷ lệ gạo nguyên

TT

Thứ tự

Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ v


DANH MụC BảNG

STT

Tờn bng

Trang

4.1.

Một số chỉ tiêu đánh giá mạ trớc khi cấy

50

4.2.

Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng của các dòng

54

4.3.

Đặc điểm của lá đòng

59

4.4.

Một số tính trạng về thân và bông

63

4.5.

Đặc điểm hình thái của các dòng thí nghiệm 66

4.6.

Mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của
các dòng

71

4.7A. Chiều dài vết bệnh bạc lá của các dòng

75

4.7B. Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của các dòng

77

4.8.

Đặc điểm Nông học của các dòng giống

84

4.9.

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng

86

4.10.

Chất lợng thơng trờng của các dòng

95

4.11.

Chất lợng nấu nớng và dinh dỡng của các dòng 100

4.12A. Giá trị chọn lọc về các tính trạng của các dòng tham gia thí
nghiệm vụ mùa

103

4.12B. Chỉ số chọn lọc của 5 dòng phù hợp nhất với hớng chọn lọc vụ
mùa 2009

103

4.13A. Giá trị chọn lọc về các tính trạng của các dòng tham gia thí
nghiệm vụ xuân 2010

104

4.13B. Chỉ số chọn lọc của 5 dòng phù hợp nhÊt víi h−íng chän läc vơ
xu©n 2010

104

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ vi


1. Mở đầu

1.1

Đặt vấn đề
Việt Nam là một nớc nông nghiệp lâu đời trong đó chủ yếu là nghề

sản xuất lúa đóng vai trò quan trọng, có ý nghĩa to lớn trong phát triển kinh tế
và xf hội. Trong những năm gần đây, do đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu cây
trồng, cải tiến chính sách quản lý trong nông nghiệp và áp dụng tiến bộ khoa
học kỹ thuật về giống, hệ thống canh tác và quy trình gieo cấy tiên tiến nên
năng suất lúa không ngừng đợc tăng cao, sản lợng đf và đang đạt tới mức

tối u, đời sống của ngời dân nhìn chung đợc cải thiện một bớc đáng kể, vì
vậy nhu cầu tiêu dùng gạo có chất lợng cao cũng tăng lên nhanh chóng.
Việt Nam là nớc đứng thứ 2 về xuất khẩu gạo sau Thái Lan và trong
tơng lai xuất khẩu vẫn là tiềm năng lớn của chúng ta. Tuy nhiên, chất lợng
gạo của ta vẫn còn kém: Nguyên nhân sâu xa của tình trạng này là cha có
đợc một bộ giống chất lợng cao. Trong khi đó, xu hớng yêu cầu gạo phẩm
chất cao trên thị trờng châu á và châu Mỹ ngày càng tăng. Chính vì vậy cần
phải tạo ra một bộ giống chất lợng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trên
thị tr−êng trong n−íc vµ tr−êng qc tÕ,
HiƯn nay n−íc ta chủ yếu là cấy các giống lúa nhập nội có kiểu hình thâm
canh cho năng suất cao nh Nhị u 838, BTST, Bắc u 64, Khang dân, Q5thì
cơm lại khô cứng, không có hoặc ít có hơng vị khi nấu chín. Ngợc lại, các giống
lúa địa phơng cổ truyền có chất lợng nấu nớng rất tuyệt vời thì lại cho năng
suất thấp, thời gian sinh trởng cha phù hợp với cơ cấu mùa vụ, đồng thời bị
nhiễm sâu bệnh hại rất nặng và đặc biệt là bệnh bạc lá (do vi khuẩn Xanthomonas
Oryzase) gây ra, trớc đây bệnh chỉ gây hại ở vụ mùa nhng đến nay đf gây hại
nặng ở cả vụ xuân, làm cho việc gieo cấy lúa trở trở lên không ổn định.
Thời gian gần đây các nhà khoa học đf làm sáng tỏ rằng: tính kháng
bệnh bạc lá có 29 gen đơn quy định (ví dụ gen xa-5, Xa-7) và các tính trạng

Trng i hc Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 1


chất lợng bao gồm: Chất lợng dinh dỡng (hàm lợng protein, sự cân đối giữa
các axitamin trong lúa gạo), chất lợng của hạt khi nấu chín (hàm lợng
aminoza, độ mềm, độ dẻo, hơng vị), chất lợng thơng trờng (chiều dài,
chiều rộng hạt gạo, độ bạc bụng) và chất lợng xay xát (tỷ lệ gạo nguyên, tỷ lệ
trắng trong) cũng do gen quy định (ví dụ chiều dài hạt gạo đợc điều khiển bởi
gen lặn kí hiệu là lk-I). Từ những cơ sở đó các nhà khoa học đf và đang tiến
hành lai quy tụ các gen vào một giống rồi chọn lọc thì có thể vừa tạo ra đợc giống

kháng bệnh bạc lá vừa chất lợng cao (ví dụ, giống N46, N91...). Từ đó cho thấy
đây là một hớng đi khả quan và là biện pháp hiệu quả nhất để thúc đẩy gieo cấy
các giống lúa chất lợng cao ở nớc ta.
Để nâng cao chất lợng hạt gạo, đáp ứng nhu cầu thị trờng trong nớc
và quốc tế, đồng thời làm cho việc gieo cấy lúa đợc ổn định, thời gian vừa
qua Viện cây Lơng thực và thực phẩm Hải dơng đf tiến hành lai tạo theo
hớng trên và đf tạo ra đợc một số dòng lúa có triển vọng, nhng cần phải
tiếp tục đánh giá, chọn lọc để đem đi khảo nghiệm cho ra giống mới là rất cần
thiết . Chính vì thế chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:
Đánh giá và tuyển chọn một số dòng lúa mới kháng bệnh bạc lá, chất
lợng cao tại Hải Dơng
1.2

Mục đích và yêu cầu

1.2.1 Mục đích
Tuyển chọn đợc 1 2 dòng lúa thuần có năng suất khá, chất lợng cao
và kháng bệnh bạc lá tốt
1.2.2 Yêu cầu
Đánh giá đợc một số chỉ tiêu sinh trởng phát triển, nông sinh học và
năng suất các dòng.
Đánh giá đợc các chỉ tiêu chất lợng.
Đánh giá đợc khả năng kháng một số sâu bệnh và kháng bệnh bạc lá
trong 2 vụ.

Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 2


2. Tổng quan tài liệu

2.1

Phân loại chất lợng lúa gạo
Chất lợng lúa gạo là một trong bốn mục tiêu mà công tác cải tạo giống

đặt ra. Chất lợng đợc đánh giá thông qua nhiều chỉ tiêu khác nhau bao gồm:
hình dạng hạt, kích thớc hạt, độ đồng đều của hạt, tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo
xát, tỷ lệ gạo nguyên, tỷ lệ bạc bụng, chất lợng nấu nớng và đặc điểm trong
quá trình chế biến.
Theo Juliano, 1985 [75] có thể tổng hợp lại để đánh giá chất lợng gạo
theo các nhóm chỉ tiêu sau:
- Chất lợng thơng trờng: đây là chỉ tiêu quan trọng đối với gạo xuất
khẩu dùng để mua bán, trao đổi trong nớc và quốc tế. Các chỉ tiêu chất lợng
thơng trờng căn cứ vào: hình dạng hạt gạo, chiều dài, chiều rộng hạt, độ
trong, độ bóng, độ bạc bụng, màu sắc hạt tỷ lệ gạo xay xát và tỷ lệ gạo
nguyên...
- Chất lợng nấu nớng, ăn uống hay nếm thử đánh giá bằng cảm quan
nên phụ thuộc vào tập quán của từng nhóm dân c: Căn cứ chủ yếu vào hàm
lợng Amylose, nhiệt độ hoá hồ, độ bền gen, độ nở cơm, sức hút nớc và
hơng thơm.
- Chất lợng dinh dỡng có các chỉ tiêu chính là: Hàm lợng protein,
hàm lợng lysine.....
2.2

Chất lợng, thị trờng lúa gạo trong nớc và trên thế giới
Lúa gạo là nguồn lơng thực của hơn một nửa dân số thế giới. Tại châu

á, gạo là nguồn cung cấp lơng thực chủ yếu, nó đóng góp 56,2% năng lợng,
42,9% Protein và cung cấp tới 29,8% hàm lợng sắt trong bữa ăn hàng ngày
(IRRI,1984) [71]. Nó đặc biệt quan trọng với những ngời nghèo, khi mà

lơng thực cung cấp tới 70% năng lợng và protein thông qua bữa ăn hàng
ngày [72].
Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 3


Theo thống kê của tổ chức Nông Lơng Thế giới (FAO) thì lúa gạo
đợc sử dụng 85% làm thức ăn cho ngời. Các vùng châu á, châu Phi, châu
Mĩ la tinh, lấy lúa gạo làm nguồn lơng thực chính. Việt Nam là một trong
những nớc xuất khẩu gạo lớn trên thế giới, cho nên vấn đề chất lợng gạo
đợc đặt ra phải phù hợp với thị hiếu ngời tiêu dùng ở các nớc nhập khẩu.
Thái Lan là nớc xuất khảu gạo lớn nhất và chất lợng gạo cũng cao nhất hiện
nay nên họ đf có quy định khá chặt chẽ các tiêu chuẩn đánh giá chất lợng.
Công tác chọn tạo gièng lóa phơc vơ xt khÈu cđa ViƯt Nam cịng dựa trên
tiêu chuẩn của Thái Lan và IRRI. Theo đó thì giống có phẩm chất gạo cao là
những giống lúa có chiều dài hạt từ (6,61 7,5 mm) đến rất dài (>7,5 mm), tỷ
lệ dài trên rộng hạt gạo 3, tỷ lệ gạo nguyên > 50%, gạo trong ít bạc bụng,
nhiệt độ hoá hồ trung bình, độ bền thể gel mềm, hàm lợng amylose trung
bình (Trần Văn Đạt, 2005 [15].
Tuy nhiên tuỳ theo truyền thống ẩm thực và thu nhập của mỗi quốc gia và
các bộ phận dân c khác nhau có yêu cầu về chất lợng gạo cũng khác nhau.
Gạo xay có hạt trong mờ, thon dài, có hoặc không có mùi thơm, có độ
nở nhiều khi nấu (do sự kéo dài nhân hạt), có tính mịn (không dính và mềm)
cấu trúc hạt chắc, mùi vị hấp dẫn và thời hạn sử dụng kéo dài đợc a chuộng
trong thị trờng nội địa.
Các nghiên cứu của Kaosa, Fuliano và trung tâm thông tin Bộ Nông
nghiệp (2001) [40] cho thấy: tại thị trờng Hồng Kông các loại gạo hạt dài, tỷ
lệ gạo nguyên cao, cơm mềm luôn đợc bán với giá cao. Tại Rome các loại
gạo Japonica đợc a chuộng. Trái lại các khách hàng Tây á và Italia lại a
chuộng gạo đục và cứng cơm. Ngời Nhật Bản a gạo tròn, mềm ớt, thật
trắng và không có mùi thơm. Còn thị trờng và ngời Thái Lan thích gạo hạt

dài, cơm khô.
Những nơi mà gạo là lơng thực thứ yếu nh (châu Âu) thì họ yêu cầu
loại gạo tốt. Gạo 5 10% tấm đợc tiêu thụ nhiều ở Tây Âu và 10 13% ở

Trng i hc Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 4


các nớc Đông Âu. Ngày nay các loại gạo hạt dài chiếm u thế trên thị trờng
Tây Âu. Một số n−íc nh− Hµ Lan, BØ, Thơy SÜ, Anh vµ mét số vùng nớc
Pháp có chiều hớng tăng các món ăn phơng Đông nên sử dụng nhiều loại
gạo hạt dài. Trong khi đó, ở các nớc Đông Âu ngời tiêu dùng lại thích loại
gạo hạt tròn hơn. Gần 90% dân số Bangladesh và phần lớn dân số của các
nớc ấn Độ, Sri Lanka, Pakistan, các nớc thuộc châu Phi tiêu dùng loại gạo
đồ, còn gạo nếp đợc tiêu thụ chính ở Lào, Campuchia và một số vùng ở Thái
Lan (FAO, 1998) [16].
Nghiên cứu về thị trờng và nhu cầu về chất lợng gạo xuất khẩu của
thế giới, đặc biệt là các nớc nhập khẩu gạo chính giúp chúng ta định hớng
đúng đắn trong công tác chọn tạo giống lúa mới chất lợng cao nhằm nâng
cao giá gạo xuất khẩu từ đó n©ng cao møc thu nhËp cđa ng−êi d©n trång lóa.
2.3. Cë së di trun cđa viƯc chän t¹o gièng lóa chất lợng cao và một số
yếu tố ngoại cảnh ảnh hởng đến chất lợng lúa gạo
Có rất nhiều yếu tố ảnh hởng đến chất lợng gạo, nhng nổi bật nhất
là ảnh hởng của yếu tố giống, điều kiện môi trờng sinh thái, kỹ thuật canh
tác và công đoạn sau thu hoạch, bảo quản.
Trong các yếu tố trên thì yếu tố giống là tiên quyết. Các yếu tố nh điều
kiện môi trờng gieo trồng, phân bón, công đoạn sau thu hoạch cũng ảnh
hởng khá lớn đến tỷ lệ gạo nguyên, nhiệt độ hoá hồ, tỷ lệ trắng bạc và
hàm lợng dinh dỡng trong hạt (Nguyễn Văn Luật, 1997) [30].
Chất lợng gạo là tập hợp của nhiều tính trạng phức tạp nh hàm lợng
amylose, nhiệt độ hoá hồ, độ bền thể gel, hàm lợng protein, chiều dài hạt,

chiều rộng hạt, tỷ lệ dài trên rộng Ngoài ra, chất lợng gạo ngon còn liên
quan đến độ dẻo, độ bóng và mùi vị của cơm.
Hiểu biết đầy đủ về các tính trạng chất lợng và các yếu tố ảnh hởng
đến chất lợng gạo là vô cùng quan trọng để xây dựng một chiến lợc đúng
đắn trong chọn tạo giống lúa chất lợng cao.

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 5


2.3.1. Chất lợng thơng trờng
Đây là tiêu chuẩn đợc dùng trong quá trình mua bán, trao đổi trong
nớc và quốc tế. Các chỉ tiêu chất lợng thơng trờng căn cứ vào: hình dạng,
chiều dài, chiều rộng, độ trong, độ bóng, độ bạc bụng, màu sắc hạt (Juliano,
1985) [75]. Đồng thời là chỉ tiêu có ý nghĩa quyết định trong việc sản xuất hàng
hoá của lúa gạo,
- Tỷ lệ hạt trắng trong: số hạt còn lại sau khi loại bỏ hạt vàng và hạt đỏ,
số hạt h hỏng, hạt xanh.
- Kích thớc và hình dạng hạt gạo.
- Tỷ lệ gao nguyên: Hạt còn nguyên vẹn hình dạng tự nhiên, khối lợng
gạo xát (Lê Dofn Diên và cộng sự, 1984) [10].
Chất lợng của các mẫu gạo thơng phẩm thờng đợc đánh giá căn cứ
vào hàm lợng độ ẩm, độ sạch, không có trấu, rơm rạ và các loại hạt khác
cũng nh căn cứ vào màu sắc và độ đồng đều. Khi các nhà sản xuất lúa gạo
đem thóc đi bán, tất cả các chỉ tiêu này đều đợc phải xem xét đánh giá các
mẫu thóc, sau đó phải chịu các thử nghiệm xay xát và nấu nớng. Do đó kích
thớc hạt, hình dạng hạt, màu sắc hạt, độ bóng, độ đồng đều của hạt rất quan
trọng cần xem xét trớc khi đánh giá độ tăng trọng của hạt gao. Phơng pháp
đánh giá độ tăng trọng của hạt gạo đợc đánh giá bằng mắt hoặc kính hiển vi.
Theo Lê Dofn Diên (1990) [11] cho rằng: tuỳ theo đặc tính của giống mà hạt
gạo có kích thớc và khối lợng khác nhau.

a. Chiều dài, chiều rộng và tỷ lệ dài/rộng hạt gạo
Chiều dài hạt gạo là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lợng gạo thơng
trờng.
Theo Nguyễn Thị Trâm (1998) [52] cho rằng: chiều dài hạt gạo là đặc
tính của giống tơng đối ổn định, nó ít bị thay đổi dới điều kiện môi trờng.
Sau khi nở hoá nhiệt độ môi trờng hạ thấp có thể làm giảm chiều dài hạt

Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 6


nhng không nhiều. Tuy nhiên một số tác giả cho rằng kích thớc hạt có thể
tăng lên thông qua sử dụng phân bón.
Đi sâu tìm hiểu gen quy định chiều dài hạt, Rmaiah (1931) [94] cho
rằng chiều dài hạt gạo do 1 gen kiĨm tra. Rollich (1957) cho lµ 2 gen kiểm tra.
Còn Ramaiah và parthasasthy (1933) lại cho là 3 gen kiểm tra. Ngợc lại,
Mitro (1962), Chang1974, Nkatats và Jackson 1973, Somrith và cộng sự 1979
[74] lại cho rằng tính trạng do nhiều gen kiểm tra.
Theo các nghiên cứu của B.Somrith, t.t Chang [74] cho rằng chiều dài
hạt gạo đợc kiểm soát bởi hai cộng tính trội. Các tính trạng chiều dài hạt và
dạng hạt đều chịu sự kiểm soát của nhiều gen.
Phần lớn các nghiên cứu đều kết luận rằng chiều dài, chiều rộng của hạt
chịu tác động tổng hợp của nhiều gen. Năm 1986, Hsieh và Wang kết luần
rằng: chiều dài hạt di truyền đa gen, đợc ®iỊu khiĨn bëi gen ®a alen kÝ hiƯu lµ
Gl vµ mức độ trội của các alen theo thứ tự Gl1>Gl2>Gl, dạng hạt tròn trội so
với dạng hạt dài và hình dạng hạt cũng do gen 3 alen quy định. Rao và Sang
(1989) đa ra kết luận chiều dài và chiều rộng hạt gạo di truyền hoàn toàn độc
lập, chịu sự điều khiển của các gen khác nhau [96].
Năm 1984, Takeda nghiên cứu di truyền kích thớc hạt trên giống lúa
Fusayoshi của Nhật Bản và cho rằng tính trạng này do đa gen quy định và có
một gen trội không hoàn toµn kÝ hiƯu lµ Lk-f lµ gen chÝnh.

Sau dã, trong nghiên cứu bằng phơng pháp phân tích quần thể phân li
vào năm 1994, Takeda và Saito đf phát hiện ra chiều dài hạt đợc điều khiển
bởi một gen lặn kí hiệu là lk-I [35].
Hình dạng hạt gạo là một chỉ tiêu quan trọng trong chất lợng thơng
trờng nó đợc tạo nên bởi ba yếu tố: chiều dài, chiều rộng và bề dày hạt gạo.
Những yếu tố này đợc di truyền trung gian giữa hai bố mẹ và là thuộc
tính của giống (Virmani, 1994). Về hình dạng hạt, Raimah 1933 đf chøng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 7


minh kiểu hạt ngắn, tròn trội hơn kiểu hạt dài hình ô van. Ông đf tiến hành thí
nghiệm lai giống hạt dài (>10mm) với hạt ngắn (<5,8 mm) cho tỷ lệ phân ly
F2 là ba ngắn 1 dài, ông cho rằng tính trạng này đợc kiểm tra bởi ba nhân tố
di truyền k1, k2, k3 mức độ liên kết này dẫn đến chiều dài hạt khác nhau.
Kích thớc và hình dạng hạt có quan hệ với tỷ lệ gạo nguyên khá chặt
chẽ. Thông thờng tỷ lệ gạo xát của các giống có hạt gạo trung bình và bầu
luôn cao hơn thon dài.
Còn khối lợng hạt gạo có tơng quan chiều dài và chiều rộng hạt
Somaiah (1974), Lin (1978) [94].
Khi nghiên cứu về vấn đề này Bùi Huy Đáp (1970) cho biết tỷ lệ D/R
phản ánh một phần phẩm chất hạt.
b. §é b¹c bơng
§é trong st cđa h¹t g¹o phơ thc vào tính chất của phôi nhũ, mức độ
bạc bụng phụ thuộc vào vị trí vết đục xuất hiện ở trên lng, bụng hay ở trung
tâm hạt gạo. Hạt tinh bột ở vùng bạc bụng có cấu trúc rời rạc hơn so với vùng
trong suốt nên nó tạo ra các khe hở chứa không khí giữa các hạt trung bình
(Del Rosario và CTV, 1968) [66]. Mặc dù độ bạc bụng không ảnh hởng gì
đến phẩm chất cơm, nhng ảnh hởng đến thị hiếu ngời tiêu dùng. Ngời
tiêu dùng thích hạt gạo có nội nhũ trong và trả giá cao cho những loại gạo này.

(khush và CTV, 1979) [81].
Độ bạc trắng của néi nhị mét mỈt do u tè di trun qut định, mặt
khác các điều kiện môi trờng cũng ảnh hởng đến đặc tính này. Điều kiện
môi trờng chủ yếu ảnh hởng đến độ bạc bụng là nhiệt độ sau khi lúa trỗ,
nhiệt độ cao làm tăng độ bạc bụng, nhiệt độ thấp làm giảm hoặc mất độ bạc
bụng (Bùi Chí Bửu và CTV, 1996) [2].
Quá trình tạo ra bạc bụng chủ yếu tạo ra trong quá trình chín (thời kỳ
tích luỹ chất khô vào nội nhũ), nếu thiếu nớc ở giai đoạn sau trỗ hoặc xuất

Trng i hc Nụng nghip Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 8


hiện bệnh đạo ôn cổ bông, bọ xít chích hút ở giai đoạn lúa ngậm sữa đều làm
tăng tỷ lệ gạo bạc bụng (Del Rosario và CTV, 1996) [66].
Phơi thóc làm giảm độ ẩm từ từ hạt gạo sẽ trong hơn làm giảm độ ẩm
đột ngột (Bùi Chí Bửu và CTV, 1996) [4].
Theo Lang, 2002) [34] tû lƯ b¹c bơng có sự biến động rất cao đối với môi
trờng. Khi nghiên cứu ảnh hởng của phạm vi nhiệt độ đến bạc bụng,
Banywaedc, (1994) [24] thấy rằng: Nhiệt độ cao và biên độ chênh lệch ngày
đêm nhiều (35/200C) trong quá trình cây lúa sinh trởng và phát triển sẽ làm
tăng tỷ lệ bạc bụng. Trong đó nhiệt độ thấp làm giảm hay tiêu độ bạc bụng.
Bên cạnh đó, Vũ Quốc Trung và Bùi Huy Thanh (1979) [24] còn cho
biết: Các giống lúa hạt dài thờng có nội nhũ trắng trong, còn các giống hạt
bầu thờng có nội nhũ trắng đục. Lúa khi cấy ở ruộng quá nhiều nớc hay ở
ruộng bị hạn thì khi chín gạo dễ bạc bụng hơn. Ngoài ra phơng thức phơi sấy
thóc cũng ảnh hởng đến độ trong của nội nhũ. Thóc phơi trong điều kiện
nắng quá sẽ làm hạt gạo đục hơn thóc phơi khô từ từ trong nắng nhẹ.
Tính trong của hạt gạo đợc di truyền độc lập với tất cả các tính trạng
nông học quan trọng khác, do đó có thể chọn lọc ở các thế hệ sớm (Somrith,
1974) [98].

Theo Radoeova và Staikhova (1962) [97] cho r»ng: tÝnh tr¹ng b¹c bơng
do di trun qut định, nhng mức độ di truyền ổn định qua các thế hệ có
chịu sự chi phối của điều kiện ngoại cảnh. Có một số giống không bị bạc bụng
trong mọi điều kiện nh IR22, số giống khác lại bạc bụng trong mọi điều kiện
nh IR8, còn một số giống khác biểu hiện trung gian.
Đi sâu nghiên cứu hơn nữa USDA (1962) [91] cho rằng: tính trạng bạc
bụng đợc kiểm tra do hoạt động của gen đơn lặn. Lê Dofn Diên (1990) [11]
cho rằng độ bạc bụng của hạt do nhiều gen điều khiển, dù thế ngoài tác dụng
cộng tính còn tác dụng tơng hỗ giữa các gen.

Trng i hc Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 9


Theo Khush (1986), độ trong của hạt gạo có liên quan đến hàm lợng
amylose, các giống có hàm lợng amylose nhỏ hơn 2% nội nhũ đục hoàn
toàn, còn các giống có hàm lợng amylose từ 2-32% nội nhũ sẽ có nhiều dạng
từ trong đến đục hoàn toàn.
Năm 1981, Omura và Saito sử dụng phơng pháp gây đột biến bằng Nmethyl N-ntrosourea (MNU) để nghiên cứu về di truyền của độ bạc bụng. Sau
khi sử lý đột biến, kết quả họ thu đợc nhiều mức độ bạc bụng khác nhau, từ
đó ®ã rót ra kÕt ln r»ng ®é b¹c bơng cđa gạo là do gen quy định chứ không
đơn thuần là do điều kiện môi trờng.
Năm 1981, Kamijima và cộng sự nghiên cứu sự di truyền bạc bụng
bằng cách lai phân tích và đa ra kết luận độ bạc bụng do gen quy định và có
liên kết chặt chẽ với kích thớc hạt.
Năm 1983, Takeda và Saito tiếp tục sử dụng phơng pháp lai phân tích để
nghiên cứu di truyền tính trạng này. Cuối cùng, họ đa ra kết luận độ bạc
bụng do nhiều gen quy định, trong đó có một gen chủ đạo kí hiệu là Lk-f gen
này đồng thời cũng là gen điều khiển kích thớc hạt.
c. Chất lợng xay xát đợc xem ở hai chỉ tiêu chủ yếu
+ Tỷ lệ gạo lật và tỷ lệ gạo xát tính theo % trọng lợng của thóc.

+ Tỷ lệ gạo nguyên tính theo % trọng lợng gạo xát.
Theo Lê Dofn Diên (1990) [11] cho rằng: xay xát thóc là quá trình loại
bỏ trấu, phôi và vỏ cám, khi loại bỏ các bộ phận này hàm lợng xenlulose và
lipit sẽ bị giảm xuống rõ rệt. Khi loại bỏ vỏ trấu giầu xenlulose ở ngoài sẽ làm
tăng tỷ lệ tiêu hoá, còn khi giảm hàm lợng lipit sẽ làm tăng khả năng bảo
quản gạo. Loại bỏ phôi và vỏ cám cũng sẽ làm giảm hàm lợng protein, cách
làm giảm đợc sự mất mát nhiỊu chÊt dinh d−ìng do xay x¸t b»ng kü tht xử
lý thuỷ nhiệt, ngâm vớt thóc, hấp phơi khô rồi mới xát.
Khi xét đến chất lợng xay xát của lúa gạo, ngời ta quan tâm đến tỷ lệ
gạo nguyên. Tỷ lệ gạo nguyên là tính trạng di truyền bị ảnh h−ëng m¹nh mÏ bëi
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 10


môi trờng, đặc biệt là ẩm độ, nhiệt độ trong suốt thời gian lúa chín đến thu
hoạch (Nagato K.Y Kono, 1963) [89]. Lª Dofn Diªn (1995) [12] cịng cã nhËn
xÐt tỷ lệ gạo nguyên thay đổi nhiều tuỳ theo bản chất giống và phụ thuộc nhiều
vào điều kiện ngoại cảnh nh nhiệt độ, ẩm độ khi lúa chín và điều kiện bảo
quản phơi sấy sau thu hoạch. Tỷ lệ gạo nguyên có mối quan hệ chặt chẽ với độ
cứng của hạt và độ bạc bụng, chịu ảnh hởng lớn bởi kỹ thuật sau thu hoạch
(gặt đập, phơi sấy, tồn trữ...) (Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí Bửu, 2005) [26].
Khi thu hoạch lúa, phải xác định đúng thời điểm chín sinh lý thì mới đạt
tỷ lệ gạo nguyên cao. Theo Bangwack những yếu tố ảnh hởng đến quá trình
tổng hợp tích luỹ chất khô ở hạt trong giai đoạn hạt vào chắc, làm mẩy cũng
làm ảnh hởng đến độ chặt, độ nén của hạt tinh bột và sẽ gây ra bạc bụng.
Theo ông, thời điểm thu hoạch để đạt tỷ lệ gạo xát, gạo nguyên cao nhất là thu
hoạch vào ngày thứ 33 36 kể từ ngày hạt phơi màu. Theo Bùi Chí Bửu và
CTV (1996) [2] thì tỷ lệ gạo nguyên cao nhất khi thu hoạch vào lúc lúa chín
28 – 30 ngµy. TiÕn hµnh thu sím sau khi lóa trổ 20 ngày hoặc thu muộn sau
khi lúa trổ 35 ngày thì tỷ lệ gạo nguyên đều thấp.
Kích thớc, dạng hạt và độ bạc bụng của hạt là những yếu tố ảnh hởng

nhiều đến chất lợng xay xát và đặc biệt là tỷ lệ gạo nguyên. Nghiên cứu của
Yadav (1989) [114] cho thấy tỷ lệ gạo nguyên tăng tơng quan với sự giảm
chỉ số chiều dài/rộng hạt, hay nói cách khác hạt càng dài thì tỷ lệ gạo nguyên
càng thấp. Hạt càng mảnh dài và độ bạc bụng càng cao thì tỷ lệ gạo nguyên
càng thấp (Theo Lê Dofn Diên 1990) [11].
Khi nghiên cứu về chất lợng xay xát và các đặc điểm chất lợng khác
của hạt gạo, Webb và Adair (1970) [109] còn nhận xét: Lúa trồng trên đất đai
và các điều kiện sinh thái khác nhau. Khi bón quá đủ đạm, tỷ lệ gạo nguyên
của các giống giảm đi đáng kể.
Tỷ lệ gạo nguyên chịu ảnh hởng của NPK theo thø tù sau : NPK > PK > NK >
N > 0-0-0 (thí nghiệm dài hạn với tỷ lệ gạo nguyên cao hơn, trong đó P là yếu tố quan
trọng, đặc biệt trong vụ hè thu) [9].
Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 11


2.3.2. Chất lợng nấu nớng và ăn uống
Chất lợng nấu nớng và ăn uống là yếu tố quan trọng của các giống
lúa chất lợng, nó đợc đánh giá thông qua các chỉ tiêu nh độ mềm, độ dẻo,
độ chín, độ bóng, độ rời, mức độ khô khi để nguội, mùi thơm, độ đậm nhạt
của hạt cơm. Nó đợc phản ánh qua thị hiếu của ngời tiêu dùng ở các khu
vực, vùng, miền khác nhau. (Viện công nghệ sau thu hoạch, 1998) [57]
a. Hàm lợng amylose
Tinh bột chiếm tỷ lệ trên 90% trong hạt gạo. Nó đợc hình thành do 2
đại phân tử amylose và amylosepectin. Hàm lợng amylose có thể đợc xem
là hợp phần quan trọng nhất, bởi vì nó có tính chất quyết định trong việc làm
cho cơm dẻo, mềm hoặc cứng (Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang, 2000) [4].
Môi trờng gây nên sự biến động hàm lợng amylose trong hạt gạo của
cùng một giống lúa, đặc biệt là trong thời gian lúa vào chắc (Juniano, 1990)
[76]. Nhng sự biến động này không chênh lệch quá 6%. Hàm lợng amylose
vụ đông xuân và vụ hè thu có sự khác biệt giữa các giống. Thờng vụ đông

xuân có hàm lợng amylose thấp hơn vụ hè thu (Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí
Bửu, 2005) [5].
Gạo ở vùng đất phèn có xu hớng amylose cao hơn (Bùi chí Bửu và cs,
1999) [3]. Do ®iỊu kiƯn khÝ hËu c¸c gièng lóa gieo trång ë vùng đồng bằng
sông Cửu Long có hàm lợng amylose trung bình cao hơn các giống đợc sử
dụng ở đồng bằng sông Hồng (Nguyễn Thanh Thuỷ, Nguyễn Thị Hơng
Thuỷ, 1999) [45].
Hàm lợng amylose có tơng quan chặt chẽ với đặc điểm nông sinh học
của giống lúa nh chiều cao cây, chiều dài bông, khối lợng 1000 hạt. Hàm
lợng amylose thấp có tỷ lệ gạo gfy tăng, độ nở thấp, độ chín và độ dẻo cao.
Những giống lúa có tỷ lệ dài trên rộng cao thì hàm lợng amylose 20% và gạo
gfy cao (Vũ Văn Liết và cs, 1995) [28].
Kết quả khảo nghiệm các giống lúa mới của Trung tâm khảo, kiểm
nghiệm giống cây trồng trung ơng năm 2004 cho thấy đa phần các giống lúa
Trng i hc Nụng nghip H Ni – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 12


mới có hàm lợng amylose từ 15 25% [42].
Khi nghiên cứu hàm lợng amylose của các giống lúa đặc sản, Nguyễn
Hữu Nghĩa cho rằng: các giống lúa đặc sản có hàm lợng amylose trung bình
nh Nàng thơm chợ Đào (22,07%), Nhỏ thơm (22,5%) hàm lợng amylose
thấp nh Thơm lúa mùa (5,56%), Bằng tây mề (8,91%)tuy nhiên, các mẫu
giống của cùng một giống cũng có hàm lợng amylose khác nhau. Do vậy,
việc lựa chọn giống có hàm lợng amylose thấp cần phải xem các mẫu giống
để từ đó có vật liƯu mong mn phơc vơ cho c¶i tiÕn gièng [58].
Theo Ngun Träng Khanh (2002) cho thÊy: c¸c gièng nhËp néi từ
IRRI có hàm lợng amylose từ 15 25%. Mối tơng quan giữa hàm lợng
amylose và độ nở của cơm là mối tơng quan thuận và chặt. Gạo có hàm
lợng amylose thấp thì cơm sẽ kém nở, nếu hàm lợng amylose cao thì cơm
sẽ nở nhiều. Nh vậy, nên chọn các giống lúa có hàm lợng amylose trung

bình thì cơm sẽ nở vừa phải [24].
Đi sâu nghiên cứu về tính di truyền hàm lợng amylose cha có kết quả
chính xác. Theo Jenning vµ céng sù (1979) [92] cho r»ng: “ do một cặp gen
điều khiển và hàm lợng amylose cao là trội hoàn toàn so với hàm lợng
amylose trung bình và thấp. Hàm lợng amylose thấp và trung bình đợc
điều khiển bởi gen đơn tác động chính và một số gen nhỏ cũng tác động tính
trạng này. Do vậy muốn con lai có hàm lợng amylose trung bình thì một
trong hai bố mẹ phải có hàm lợng amylose trung bình (Jenning và cộng sự,
1979) [92].
Di truyền tính trạng hàm lợng amylose rất phức tạp vì nó có hai alen
(3n trong nội nhũ). Hàm lợng amylose cao đợc kiểm tra bởi một gen bổ
sung. Một vài nghiên cứu cho rằng hàm lợng amylose đa gen (Puri, 1980,
Lang và Buu 2004). Trong phân tích hệ di truyền của hàm lợng amylose thì
hàm lợng amylose ảnh hởng cả hai nhóm alen cộng tính và alen không cộng
tính. Một số nhà nghiên cứu cho rằng hàm lợng amylose có hiệu ứng cộng
tính và không céng tÝnh [1].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ............ 13