CHUYÊN ĐỀ LUẬN ÁN TIẾN SĨĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU MẶN CỦA 3 GIỐNG/DÒNG LÚA ĐỘT BIẾN NGẮN NGÀY

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CHUYÊN ĐỀ LUẬN ÁN TIẾN SĨ

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU
MẶN CỦA 3 GIỐNG/DÒNG LÚA
ĐỘT BIẾN NGẮN NGÀY

QUAN THỊ ÁI LIÊN
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 62 62 01 01
Khóa: 2011-2014

Cần Thơ, tháng 5 năm 2013


BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CHUYÊN ĐỀ LUẬN ÁN TIẾN SĨ

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU
MẶN CỦA 3 GIỐNG/DÒNG LÚA
ĐỘT BIẾN NGẮN NGÀY

Người hướng dẫn

Nghiên cứu sinh

PGs. Ts. Võ Công Thành

Quan Thị Ái Liên
MSHV: 62011104

Cần Thơ, tháng 5 năm 2013

ii


Chuyên đề luận án Tiến sĩ: “Đánh giá khả năng chịu mặn của 3 giống/dòng lúa
đột biến ngắn ngày”, chuyên ngành Khoa học cây trồng khóa 2011-2014 do
Nghiên cứu sinh Quan Thị Ái Liên thực hiện.

Ý kiến của cán bộ hướng dẫn
Đồng ý bảo vệ trước hội đồng chấm chuyên đề luận án Tiến sĩ

iii


CHẤP NHẬN CHUYÊN ĐỀ LUẬN ÁN TIẾN SĨ CỦA HỘI ĐỒNG
Chuyên đề luận án Tiến sĩ đính kèm theo đây với tên là: “Đánh giá khả năng chịu
mặn của 3 giống/dòng lúa đột biến ngắn ngày” do Nghiên cứu sinh Quan Thị Ái
Liên thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm chuyên đề luận án Tiến sĩ thông
qua.

Cần thơ, ngày……tháng…….năm 2013

Trưởng tiểu ban

Thư ký

iv

Thành viên


MỤC LỤC
I. ĐẶT VẤN ĐỀ...............................................................................................1
1.1 Ảnh hưởng của mặn lên giai đoạn giai đoạn mạ..........................................2
1.2 Ảnh hưởng của mặn lên chiều cao cây và chiều dài rễ lúa..........................3
1.3 Ngưỡng chống chịu mặn của cây lúa...........................................................5
1.4 Một số kết quả nghiên cứu trong nước ứng dụng kỹ thuật thanh lọc khả năng
chịu mặn giai đoạn cây con...............................................................................5
1.5 Tính cấp thiết của chuyên đề nghiên cứu....................................................7
1.6 Phạm vi nghiên cứu.....................................................................................8
1.7 Mục tiêu nghiên cứu....................................................................................8
II. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................9
2.1 Vật liệu........................................................................................................9
2.1.1 Giống........................................................................................................9
2.1.2 Máy móc, thiết bị.....................................................................................9
2.1.3 Hóa chất...................................................................................................11
2.2 Phương pháp...............................................................................................12
III. KẾT QUẢ THẢO LUẬN...........................................................................15
3.1 Khả năng chịu mặn......................................................................................15
3.2 Chiều cao cây sau 14 ngày thử mặn............................................................16
3.3 Tỷ lệ sống sau 14 ngày thử mặn..................................................................17
IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.........................................................................19
4.1 Kết luận.......................................................................................................19
4.2 Đề nghị........................................................................................................19
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................20

PHỤ LỤC.........................................................................................................26

v


DANH SÁCH BẢNG
Bảng
Tên bảng
Trang
2.1
Một số đặc tính nơng học của 3 giống lúa đột biến ngắn ngày
9
2.2 Chuẩn bị dung dịch mẹ của môi trường Yoshida (Yoshida và ctv.,
11
1976)
2.3 Chuẩn bị môi trường dinh dưỡng Yoshida cho thanh lọc mặn
12
(Yoshida và ctv., 1976)
2.4 Tiêu chuẩn đánh giá (SES) giai đoạn mạ (IRRI, 1997)
14
3.1 Kết quả đánh giá cấp chống chịu mặn của các dòng lúa đột biến
15
ngắn ngày
3.2 Chiều cao cây của các dòng lúa đột biến ngắn ngày sau 14 ngày
16
thử mặn
3.3 Tỷ lệ sống của 5 giống lúa sau 14 ngày thử mặn
17

vi

DANH SÁCH HÌNH
Hình
2.1
2.2
2.3
3.1

Tên bảng
Máy đo pH, EC/TDS/NaCl hiệu Hanna HI2550
Cân phân tích và micropipette
Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Kết quả thử mặn của các giống/dòng lúa đột biến ngắn ngày

vii

Tran
g
9
10
13
18


TÓM LƯỢC

Những năm gần đây, nước biển đã xâm nhập sâu vào trong nội đồng của Đồng
Bằng Sông Cửu Long. Vì vậy, khu vực này rất cần một số giống lúa chịu được độ
mặn cao. Ba giống/dòng lúa đột biến mới được chọn tạo tại bộ môn Di truyền

Giống Nông Nghiệp (CTUS1-M1-2, CTUS1-M1-3, CTUS1-M1-4) có thời gian sinh
trưởng ngắn (101 ngày) đã được đánh giá khả năng chịu mặn theo phương pháp
của IRRI (1997). Thí nghiệm được bố trí theo kiểu lơ phụ, với 5 nghiệm thức gồm
có 3 giống lúa đột biến, 1 giống lúa chuẩn nhiễm IR29 và 1 giống lúa chuẩn kháng
là Đốc Phụng, 3 lần lặp lại, 4 nghiệm thức xử lý muối là 8, 10, 12, 14‰. Kết quả
sau thử mặn (IR29 ở cấp 9), cả 3 dịng lúa đột biến có khả năng chịu mặn biến
thiên trong khoảng từ 10-12‰.

viii


I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Chọn giống lúa có khả năng chịu mặn đòi hỏi các kỹ thuật thanh lọc đáng tin cậy.
Những kỹ thuật này phải nhanh chóng để có thể đánh giá nhanh với số lượng lớn
các vật liệu giống được tạo ra. Thanh lọc theo điều kiện thực tế là khó khăn do
stress khơng đồng nhất, sự hiện diện của các stress liên quan đến đất và ảnh
hưởng đáng kể của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm tương đối, bức xạ
mặt trời. Những sự phức tạp này, cùng với mức độ kiểm soát mặn và khả năng
lặp lại, gây ra khó khăn trong việc phát triển và sử dụng phương pháp đáng tin
cậy để thanh lọc số lượng lớn các giống/dòng (Gregorio et al., 1997).
Lúa là một trong những cây trồng thích hợp nhất cho đất mặn mặc dù nó thường
được coi là nhạy cảm trung bình với mặn (Akbar et al 1972, Korkor và AbdelAal 1974, Maas và Hoffman 1977, Mori et a1 1987). Đất mặn thường dưới điều
kiện ngập nước, các cây trồng khác không thể phát triển được ngoại trừ lúa.
Chống chịu mặn thường là sự tăng trưởng bền vững của cây trong môi trường đất
đã thấm NaCl và sự kết hợp nhiều loại muối khác.
Các nghiên cứu trước đó được thực hiện trong điều kiện được kiểm soát là mặn
làm tổn thương cây lúa được gây ra bởi sự mất cân bằng thẩm thấu và tích lũy
clorua (CI) ion (Iwaki et al 1953, Shimose 1963). Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây
chỉ ra rằng tổn thương là do natri hấp thu quá mức (Na), và clorua về bản chất là

một anion trung tính, chống chịu trên một phạm vi rộng của nồng độ (Clarkson
và Hanson 1980). Ảnh hưởng của Na+ và vai trò của K+ trong tế bào chất đã làm
giảm độc tính của Cl-. Hơn nữa, sự mất cân bằng Na-K ảnh hưởng xấu đến năng
suất hạt (Devitt et al 1981). Cơ chế điển hình của chống chịu mặn trong lúa là
loại trừ hoặc giảm hấp thu Na và gia tăng hấp thu của K để duy trì một sự cân
bằng tốt Na-K trong chồi.
Tuy nhiên, việc phát hiện các tổn thương mặn gây ra là rất phức tạp, ngay cả
dưới điều kiện kiểm sốt. Hơn nữa, nó địi hỏi phải phân tích mơ đắt tiền và tốn
thời gian. Những triệu chứng nhiễm mặn được quan sát vẫn có thể là thích hợp
nhất để thanh lọc hàng loạt. Nhiễm mặn thường bắt đầu với giảm diện tích lá.
Các lá già nhất bắt đầu cuộn, tiếp theo là các lá già hơn và cứ như vậy. Cuối
cùng, còn lại những lá non có màu xanh.

1


Một số nghiên cứu chỉ ra rằng lúa chống chịu mặn được trong quá trình nảy
mầm, trở nên rất nhạy cảm trong giai đoạn cây con sớm (giai đoạn 2-3 lá), tăng
khả năng chống chịu trong giai đoạn tăng trưởng thực vật, trở nên nhạy cảm
trong quá trình thụ phấn và thụ tinh, và sau đó ngày càng trở nên dễ thích nghi
hơn khi trưởng thành (Pearson et al 1966, IRRl 1967). Tuy nhiên, một số nghiên
cứu cho rằng giai đoạn ra hoa, lúa không nhạy cảm với mặn (Kaddah et al 1975).
Về năng suất hạt, lúa chống chịu trong quá trình nảy mầm (Heenan et al, 1988),
nhạy cảm với độ mặn trong quá trình xuất hiện và tăng trưởng cây giống sớm, trở
nên chống chịu hơn trong phát triển thực vật và sau đó có thể trở nên nhạy cảm
một lần nữa trong quá trình tăng trưởng sinh sản (Pearson và Bernstein, 1959;
Flower và Yeo, 1981; Khatun và Flower, 1995; Abdullah et al, 2001). Do đó, để
biết phản ứng của cây lúa với mặn như một tổng thể, thì phải quan sát tất cả các
giai đoạn khác nhau của sự phát triển của nó, đó là lúc cây con sớm, giai đoạn
sinh dưỡng và sinh sản.

Một phương pháp thanh lọc khả năng chịu mặn có thể dễ dàng chấp nhận được
khi dựa trên một tiêu chí đơn giản để lựa chọn, nó có thể thanh lọc nhanh số
lượng lớn các vật liệu và kết quả tái sản xuất. Trong giống cây trồng, di truyền và
sinh hóa 2 Division (PBGB), IRRI, kỹ thuật thanh lọc đã được phát triển để sử
dụng ở giai đoạn cây con. Thanh lọc được thực hiện trong điều kiện có kiểm sốt
để giảm thiểu tác động môi trường.

1.1 Ảnh hưởng của mặn lên giai đoạn mạ
Cây lúa giành được sự chống chịu trong thời gian sinh trưởng dinh dưỡng, sự
chống chịu này thường tương quan với thời kỳ mạ (Iwaki, 1956; Pearson và
Bernstein, 1959; Kaddah và Fakhry, 1961). Pearson (1961), cây lúa rất kháng
mặn trong giai đoạn nảy mầm nhưng lại nhiễm trong thời kỳ có 2 lá đầu tiên và
tính kháng của nó lại tăng lên trong giai đoạn đẻ nhánh, vươn lóng, giảm xuống
giai đoạn nở hoa, trong giai đoạn chín nó ít bị ảnh hưởng.
Đầu giai đoạn mạ, mặn gây ra sự khơ và cuộn trịn lá, màu nâu của chóp lá và
cuối cùng là sự chết cây mạ (Tagawa and Ishizaka, 1965). Nhiều nghiên cứu ghi
nhận rằng tính chống chịu mặn xảy ra ở giai đoạn hạt nẩy mầm, sau đó trở nên
rất mẫn cảm trong giai đoạn mạ (tuổi lá 2-3), rồi trở nên chống chịu trong giai
đoạn tăng trưởng, kế đến nhiễm trong thời kỳ thụ phấn và thụ tinh, cuối cùng thể
hiện phản ứng chống chịu trong thời kỳ hạt chín (Pearson et al. 1966). Sự nảy
2


mầm khoảng 80-100% xảy ra ở EC = 25-30 mS cm -1 (16-19,2‰), ở 250C của
dung dịch mặn sau 14 ngày (Pearson et al., 1966). Giá trị EC làm giảm 50% số
cây ở một tuần tuổi sau khi cấy dao động từ 20-30 mS cm -1 (12,8-19,2‰) trong
khi mức tới hạn (LD50) của mặn cho sinh trưởng của cây mạ khoảng 5 mS cm -1
(3,2‰) (Pearson et al., 1966). Những thông số như: vật chất khô, chiều cao cây
mạ, chiều dài rễ giảm một cách có ý nghĩa ở 5 – 6 mS/cm, LD 50 cho phần trăm
nảy mần và những đặc điểm của cây mạ khác nhau giửa các giống lúa (Ota et al.,

1958; Pearson et al., 1966). Cây lúa mẫm cảm nhiều trong giai đoạn cây mạ non
(2-3 lá) hơn trong thời gian nảy mầm (Akbar và Yabuno, 1974; Pearson và ctv.,
1966).
Nói chung, triệu chứng gây hại của mặn xuất hiện trước hết trên lá thứ nhất, sau
đó đến lá thứ hai và cuối cùng đến lá trưởng thành. Mặn ngăn cản sự kéo dài lá
và hình thành lá mới (Akbar, 1975).
Các giống lúa chống chịu được mặn trong thời gian nảy mầm, do vậy nhiều
nghiên cứu tính chống chịu mặn được bố trí ở giai đoạn cây con (MohammadiNejad và ctv., 2008; Sabouri và ctv., 2009).

1.2 Ảnh hưởng của mặn lên chiều cao cây và chiều dài rễ lúa
Akbar et al. (1972) cũng cho rằng trong suốt giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng,
chiều cao cây, trọng lượng rơm, trọng lượng khô của rễ và chiều dài rễ tất cả đều
bị ảnh hưởng bất lợi của mặn. Theo Akbar et al. (1972), sự sinh trưởng ở ngọn
thường bị ngăn cản bởi mặn hơn sự sinh trưởng ở rễ và mặn ảnh hưởng sự kéo
dài rễ hơn sự sản xuất vật chất khô ở rễ.
Lúa rất nhạy cảm với độ mặn ở giai đoạn cây con. Chiều cao của nó, chiều dài rễ,
sự xuất hiện của rễ mới, và chất khô giảm đáng kể tại EC (độ dẫn điện) 5-6 dSm-1
(Pearson et al 1966, Akbar và Yabuno 1974). Stress mặn biểu hiện giai đoạn đầu
của cây con trên lá đầu tiên, tiếp theo là thứ hai và cuối cùng là lá đang phát
triển. Độ mặn ức chế kéo dài lá và hình thành các lá mới. Chức năng quang hợp
và chất diệp lục là tỉ lệ nghịch với mức độ mặn (Ota và Yasue 1962). Các kỹ
thuật thanh lọc phát triển dựa trên khả năng của cây con phát triển trong dung
dịch dinh dưỡng mặn.
Akita (1986) thì cho rằng thiệt hại do mặn thể hiện trước hết là giảm diện tích lá.
Trong điều kiện thiệt hại nhẹ, trọng lượng khơ có xu hướng tăng lên trong một
3


thời gian sau đó giảm nghiêm trọng. Trong điều kiện thiệt hại nặng hơn, trọng
lượng khô của chồi và rễ suy giảm tương ứng với mức độ thiệt hại. Ở giai đoạn

mạ, lá già sẽ bị ảnh hưởng sớm hơn lá non.
Chiều cao cây thay đổi đáng kể với mức độ mặn khác nhau và chiều cao cây
giảm khi mức độ mặn tăng. Saxena and Pandey (1981) đã kết luận rằng chiều cao
cây giảm một cách tuyến tính với việc gia tăng mức độ mặn. Shalhevet (1995)
báo cáo rằng mặn làm giảm sự sinh trưởng của chồi hơn sự sinh trưởng của rễ
dựa trên việc đo trọng lượng khô hơn việc đo chiều dài. Khan et al. (1997) đã
tiến hành thí nghiệm với ba giống lúa kết luận rằng chiều cao cây lúa đã bị giảm
nghiêm trọng bởi mặn. Còn theo Phạm Thị Phấn (1999), ở nồng độ muối càng
cao thì chiều cao cây và chiều dài rễ càng giảm.
Zelensky (1999), cho rằng sự ức chế cây lúa dưới điều kiện mặn làm cho chiều
cao cây thấp hơn. Chiều cao cây cho thấy mối tương quan thuận có ý nghĩa với
diện tích lá cờ và trọng lượng hạt, nó cũng có mối tương quan nghịch với số
bơng/buội, số hạt/bơng và độ thụ tinh của hạt (Thirumeni và Subramanian, 1999).
Nếu lượng muối thừa đi vào trong cây thì nồng độ muối tăng lên tới mức gây độc
ở những lá già hơn gây ra sự già sớm và giảm diện tích lá quang hợp của cây tới
mức khơng thể duy trì sinh trưởng (Munns, 2002).
Còn theo Choi et al. (2003), quan sát thì thấy rằng chiều cao giảm ở nước mặn
5‰ trong đất.
Có mối tương quan nghịch giữa xử lý mặn với số chồi, chiều cao và sinh khối.
Một trong những lý do giảm chiều cao có thể là nồng độ cao thật sự của muối
hòa tan trong đất và áp suất thẩm thấu đã tạo ra sự xáo trộn trong việc hấp thu
nước và các chất dinh dưỡng khác (Gain et al., 2004).
Mặn làm giảm sinh trưởng của cây thông qua các ảnh hưởng thẩm thấu, làm
giảm khả năng hấp thu nước và điều kiện này gây ra sự giảm sinh trưởng
(Shereen và ctv., 2005)
Chiều cao giảm ở các cây được bổ sung với NaCl và tỷ lệ mất mác của chúng là
tỷ lệ thuận với nồng độ NaCl. Sự giảm tối đa được nhận thấy ở các cây nhận
nồng độ muối cao nhất (150mM NaCl), trong đó chiều cao cây bị giảm 11,6 và
10,2% ở 60 và 75 ngày tuổi (Khan và ctv., 2007).

4


Độ mặn cao có thể gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của cây lúa như chiều cao
cây lúa bị ức chế và giảm khoảng 6% so với điều kiện không mặn (Nguyễn Thị
Bắp, 2009).
Chiều cao cây giảm với việc gia tăng mức độ mặn. Ảnh hưởng của mặn lên sự
kéo dài của cây ở các giống khác nhau thì khác nhau có thể do khả năng di truyền
của giống (Hasamuzzaman et al., 2009).
Chiều cao cây của các kiểu gen khác nhau bị ảnh hưởng đáng kể từ các mức độ
mặn khác nhau. Phần trăm chiều cao tương đối bắt đầu giảm ở mức độ mặn
3dSm-1 (Razzaque và ctv., 2009).

1.4 Ngưỡng chống chịu mặn của cây lúa
Lúa giảm 50% năng suất ở độ mặn đất ECe là 3,6 dSm -1 và sẽ khơng cho năng
suất ở 18 dSm-1 (Wahhab, 1961).
Có 2 thông số thể hiện khả năng chống chịu mặn đất (ECe): Ngưỡng chịu mặn có
nghĩa là độ mặn tối đa cho phép mà không giảm năng suất và độ dốc là tỷ lệ phần
trăm năng suất giảm cho mỗi đơn vị tăng độ mặn vượt quá ngưỡng. Ngưỡng chịu
mặn và độ dốc của lúa (Oryza sativa) là 3 dSm-1 và 12%/1 dSm-1 (Mass và
Hoffman, 1977).
Lúa được xếp vào nhóm cây trồng tương đối chịu mặn. Ngưỡng chống chịu NaCl
của cây lúa là EC = 4 dS m-1 (2,56‰) (Sathish et al., 1997).
Cịn theo Grattan et al. (2002), thì ngưỡng chống chịu mặn đang được cơng bố
cho cây lúa có giá trị EC = 3 dS m-1 (1,92‰).
1.3 Một số kết quả nghiên cứu trong nước ứng dụng kỹ thuật thanh lọc khả
năng chịu mặn giai đoạn cây con
Võ Quang Minh et al. (1990) đã khảo sát ảnh hưởng nồng độ mặn và thời kỳ
nhiễm mặn trên năng suất lúa A96-1 và cho rằng ảnh hưởng của mặn chủ yếu
làm gia tăng áp suất thẩm thấu trong dung dịch đất làm cây khó hấp thu nước và

dưỡng chất; từ đó sinh trưởng và phát triển của cây bị ảnh hưởng, nồng độ muối
trong dung dịch đất càng cao và thời gian nhiễn mặn càng sớm thì cây càng phát
5


triển kém. Đối với lúa, ở nồng đô 6g/l (6‰) cây bị chết hoàn toàn khi bị nhiễm
mặn ở giai đoạn nảy mầm và giai đoạn mạ (15 NSKG), ở nồng độ 2 và 4g/l (2 và
4‰) cây lúa vẫn cịn sống nhưng năng suất giảm rất nhiều.
Bùi Chí Bửu et al. (2000) đã chọn tạo giống lúa cho vùng bị nhiễm mặn ven
biển, thích nghi mực nước sâu 30 – 50 cm, kháng hạn và kháng mặn đầu vụ ở
mức 4-6 ds/m. Các giống có triển vọng đã được chọn khuyến cáo cho vùng
nhiễm mặn là OM2031, OM1490, OM1314 cho nhóm lúa sớm và Tép Hành đột
biến, thuộc nhóm lúa trung mùa.
Hai giống Đốc Đỏ và Đốc Phụng cũng đã được đánh giá như nguồn cho gen
kháng mặn ở ĐBSCL (Bùi Chí Bửu et al., 1995), Viện Lúa ĐBSCL đã thanh lọc
418 mẫu giống lúa địa phương trong điều kiện mặn 6-12dS/m, có 44 mẫu giống
chống chịu tốt là Nàng Co Đỏ, Sóc Nâu (Bửu và ctv. 1995)
Nguyễn Thị Lang et al. (2001) đã nghiên cứu chuyên đề cải tiến giống lúa chống
chịu mặn ở ĐBSCL với vật liệu là các giống lúa địa phương cổ truyền, các giống
cải tiến trong chương trình lai, các giống đối chứng Pokkali và A69-1 (chuẩn
kháng), IR28 (chuẩn nhiễm). Kết quả thanh lọc mặn ở giai đoạn mạ sau 3 tuần xử
lý mặn cho thấy hai giống Đốc Đỏ và Đốc Phụng có điểm chống chịu mặn tương
đương với giống chuẩn kháng Pokkali (điểm chống chịu là 3 và 5 ở độ mặn 6
dS/m (3,84‰) và 12 dS/m (7,68‰).
Đốc Đỏ, Đốc Phụng, Trái Mây, Cà Đung Trắng chống chịu tốt trong điều kiện
mặn 6-12dSm-1 (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003).
Nguyễn Thanh Tường (2011) đã nghiên cứu đánh giá sự sinh trưởng và năng suất
của 9 giống lúa chống chịu mặn trồng trên đất lúa – tôm tại Bạc Liêu và kiểm tra
khả năng chịu mặn của 56 giống lúa mùa có khả năng chịu mặn bằng điện di
DNA với vật liệu là các giống lúa mùa thuộc tập đoàn giống của bộ môn Di

truyền giống Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ,
17 giống cao sản ngắn ngày, 1 giống chuẩn kháng đốc phụng và 2 giống chuẩn
nhiểm IR28, IR29. Kết quả đã chọn được 3 giống lúa cao sản OM5629,
OM6677, OM6377 và 4 giống lúa mùa Nàng thơm Chợ Đào, Tài Nguyên (LA),
Tài Nguyên (TG), Một bụi đỏ có khả năng chống chịu EC từ 3 - 3,53 mS/cm.
Dương Kim Liên, 2011. Thanh lọc tính chống chịu mặn của một số giống lúa cao
sản ngắn ngày tại Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long giai đoạn mạ, giai đoạn
tăng trưởng và sinh sản. Tất cả các giống lúa đều có khả năng chịu mặn ở nồng
độ từ 4 - 6‰. Riêng IR29 là giống chuẩn nhiễm nên bị chết hoàn toàn vào giai
đoạn sau 23 ngày tiến hành thanh lọc. Kết quả thu được từ năng suất của các
6


giống lúa thí nghiệm đã chọn ra được 4 giống lúa triển vọng là OM 6976, A69-1
NCM, OM 5464, OM 5451 có các đặc tính nơng học và hình thái tốt, năng suất
vượt trội và có khả năng chịu mặn cao nhất so với các giống cịn lại trong thí
nghiệm.
1.5 Tính cấp thiết của chuyên đề nghiên cứu

Vùng trồng lúa bị nhiễm mặn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) ước
khoảng 700.000 ha. Mặn xâm nhập từ tháng 12 đến tháng 5. Nông dân ở đầy
thường chờ mưa để trồng lúa. Tuy nhiên do lượng mưa thất thường, cây lúa vẫn
có thể bị mặn gây hại ở giai đoạn mạ, hoặc giai đoạn trỗ đến chín (Bùi Chí Bửu,
Nguyễn Thị Lang, 2003). Vùng canh tác lúa-tôm ở ĐBSCL, vụ nuôi tôm từ tháng
12 đến tháng 5 mặn xâm nhập, người dân canh tác lúa tôm thường chờ mưa
xuống để rửa mặn khoảng 2 tháng rồi tiến hành xuống giống, nếu khâu rửa mặn
không kỹ khi xuống giống, đầu vụ giai đoạn mạ bị ảnh hưởng mặn lúa rất dễ bị
chết, và đến cuối tháng 11 mặn bắt đầu xâm nhập nên cần chọn giống lúa ngắn
ngày để tránh mặn giai đoạn cuối vụ.
Trong năm 2011, toàn vùng ĐBSCL gần như khơng có cơn mưa trái mùa nào nên

thời tiết nắng nóng, khơ hạn ngày càng quyết liệt, đặc biệt mức độ xâm nhập mặn
đang lan rộng làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến mọi mặt đời sống và sản xuất của
người dân. Tại Hậu Giang, Trà Vinh, Long An, các tỉnh vùng Bán đảo Cà Mau
như Kiên Giang, Cà Mau, Bạc Liêu tình trạng mặn xâm nhập và nước biển dâng
đang ảnh hưởng trực tiếp đến hàng ngàn hécta đất canh tác lúa - tôm ở vùng đất
này (Viện khoa học thủy lợi Miền Nam, 2011).
Chính vì những vấn đề nêu trên nên việc chọn ra giống lúa ngắn ngày có khả
năng chịu mặn cao có thể giúp người nơng dân chủ động trong việc xuống giống
đúng lịch thời vụ. Bên cạnh đó việc tạo ra giống ngắn ngày chịu mặn cao còn
giúp tăng vụ, tăng thu nhập cho người dân ở vùng trồng lúa tôm, đảm bảo an
ninh lương thực quốc gia là vấn đế hết sức cấp thiết. Chuyên đề: “Đánh giá khả
năng chịu mặn của 3 giống lúa đột biến ngắn ngày” được thực hiện nhằm mục
tiêu bước đầu đánh giá khả năng chịu mặn của 3 giống lúa đột biến ngắn ngày ở
giai đoạn mạ.

7


1.6 Phạm vi nghiên cứu
Thời gian: từ tháng 06/2012 đến tháng 12/2012
Địa điểm: Phịng thí nghiệm Di truyền giống Thực Vật, Bộ môn Di Truyền Giống
Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp & SHƯD, Trường Đại học Cần Thơ.
1.7 Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá khả năng chịu mặn của 3 giống lúa đột biến ngắn ngày, chọn được
giống có khả năng chịu mặn cao.

8


II. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu
2.1.1 Giống
3 giống/dòng lúa đột biến ngắn ngày từ giống CTUS1 (Lúa Sỏi) Bảng 2.1
Bảng 2.1 Một số đặc tính nơng học của 3 giống lúa đột biến ngắn ngày

STT
1
2
3

Tên giống/dòng
CTUS1-M1-2
CTUS1-M1-3
CTUS1-M1-4

TGST (ngày)
101
101
101

Cao cây (cm)
98
106
103

A (%)
15,32
16,21
15,03

P (%)
8,58
9,17
9,61

Hai giống Đốc Phụng, IR28 dùng làm giống đối chứng cho thí nghiệm đánh giá
khả năng chịu mặn.
2.1.2 Máy móc, thiết bị

Hình 2.1 Máy đo pH, EC/TDS/NaCl hiệu Hanna HI2550

9


Cân phân tích

Micropipette

Hình 2.2 Cân phân tích và micropipette

Khuấy từ
Chai thủy tinh
+ 6 chai – 1 lít
+ 12 chai – 2,5 lít (thủy tinh tối màu)
Thể tích bình: 100 - 200-ml
Bình hình trụ: 25, 50, và 100 ml
Khay nhựa: 3 lít hình chữ nhật kích cỡ 14 x 30 x 35 cm
Beaker: 1000 mL
Tấm xốp (dày 4.25 và 2,5 cm để làm nổi cây giống)
Lưới nylon (loại chống côn trùng)

Thùng chứa: hình trụ nhựa, 50-lít và 100-lít

10


2.1.3 Hóa chất
NaOH và HCl: dùng để chỉnh pH (xuất xứ Merck)
NaCl (xuất xứ Merck)
Hóa chất cho dung dịch dinh dưỡng (Bảng 2.2)
Bảng 2.2 Chuẩn bị dung dịch mẹ của mơi trường Yoshida (Yoshida và ctv, 1976 trích dẫn
bởi IRRI, 1997)

Nguyên tố
Đa lượng
N
P
K
Ca
Mg
Vi lượng
Mn
Mo
Zn
Bo
Cu
Fe

Lượng cần
(g/4l dd mẹ)

Hóa chất

Amonium nitrate (NH4NO3)
365,6
Sodium
phosphate,
monobasic
monohydrate 142,4
(NaH2PO4.H2O)
Potassium sulfate (K2SO4)
285,6
Calcium clorua, dehydrate (CaCl2.2H2O)
469,4
Magiesium sulfate, 7-hydate (MgSO4.7H2O)
1.296,0
Hòa tan lần lượt từng nhóm chất với 2 lít nước cất, sau đó thêm 200
ml H2SO4 cuối cùng lên thể tích đủ 4 lít
Maganous chloride, 4-hydrate (MnCl2.4H2O)
6,000
Amonium
molybdate,
4-hydrate 0,296
[(NH4)6Mo7O24.H2O]
Zinc sulfate, 7-hydrate (ZnSO4.7H2O)
0,140
Boric acid (H3BO3)
3,736
Cupric sulfate, 5-hydrate (CuSO4.5H2O)
0,124
Ferric chloride, 6-hydrate (FeCl3.6H2O)

30,800
Citic acid monohydrate (C6H8O7.H2O)
47,600

11


Bảng 2.3 Chuần bị môi trường dinh dưỡng Yoshida cho thanh lọc mặn (IRRI, 1997)

Ngun tố

Hóa chất

Khống đa
lượng
N
Amonium nitrate (NH4NO3)
P
Sodium
phosphate,
monobasic
monohydrate (NaH2PO4.H2O)
K
Potassium sulfate (K2SO4)
Ca
Calcium sulfate, dehydrate (CaCl2.2H2O)
Mg
Magiesium
sulfate,
7-hydate

(MgSO4.7H2O)
Khoáng vi
lượng
Mn
Maganous
chloride,
4-hydrate
(MnCl2.4H2O)
Mo
Amonium
molybdate,
4-hydrate
[(NH4)6Mo7O24.H2O]
Zn
Zinc sulfate, 7-hydrate (ZnSO4.7H2O)
Bo
Boric acid (H3BO3)
Cu
Cupric sulfate, 5-hydrate (CuSO4.5H2O)
Fe
Ferric chloride, 6-hydrate (FeCl3.6H2O)

ml
dd
stock/360l
môi trường
dinh dưỡng

Lượng có
trong mơi

trường
(ppm)

450
450

40
40

450
450
450

40
40
40

0,50
0,05
450

0,01
0,20
0,01
2,00

Nguồn: Yoshida và ctv, 1976

2.2 Phương pháp
Đánh giá khả năng chịu mặn của ba giống trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Theo phương pháp của IRRI, 1997 có bổ sung dung dịch dinh dưỡng Yoshida
Nghiệm thức xử lý muối: bốn nghiệm thức là 8, 10, 12, 14‰ muối NaCl
Số lần lặp lại: 3 lần/nghiệm thức
Số lượng dòng/giống lúa thử nghiệm 5 dòng: 3 giống/dòng lúa đột biến, Đốc
Phụng (chuẩn kháng), IR29 (chuẩn nhiễm)
Kiểu bố trí: lơ phụ

12


Rep 114253Rep

Rep 131542Rep

234251Rep

225143Rep

343125

314352

Nghiệm thức 8‰

Nghiệm thức 10‰

Rep 145312Rep

Rep 153421Rep

252314Rep

241532Rep

321534

352413

Nghiệm thức 14‰

Nghiệm thức 12‰

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
1: CTUS1-M1-2, 2: CTUS1-M1-3, 3: CTUS1-M1-4, 4: Đốc Phụng, 5: IR28

Tiến hành thanh lọc
Tấm xốp nổi được cắt kích thước sau cho vừa khít vào bên trong của khay nhựa.
Khay xốp được đục lổ, mỗi khay có 50 lổ (đường kính lổ 1,5 cm), phía dưới đáy
có bọc lớp lưới nylon.
Các giống lúa thanh lọc đã được vô trùng, ủ ở nhiệt độ phòng trong 48 giờ để lúa
nảy mầm.
Khi hạt đã nảy mầm cho vào khay xốp có lót lớp lưới nilon, mỗi lổ của vỉ xốp
cho vào hai hạt giống đã nảy mầm, mỗi giống được cho vào 10 lổ (20 hạt cho
mỗi giống, xem như một lần lặp lại của giống), ba khay xốp có chứa hạt giống
được đặt trong một khay nhựa chứa nước (mỗi khay xốp được xem là một lần lặp
lại của độ mặn).
Trong 3 ngày đầu thanh lọc, khay nhựa chứa ít nước để hạt lúa phát triển bình
thường. Khi rễ lúa đã phát triển (sau 3 ngày) thay thế bằng dung dịch Yoshida có
độ mặn 8, 10, 12, 14‰. Ln duy trì độ mặn và pH ổn định (pH=5).
13

Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi
Chiều cao cây
Đo từ cổ rễ đến chóp lá.
Tỷ lệ sống
Đếm số cây còn sống của mỗi giống ở từng nghiệm thức sau khi cho vào mơi
trường mặn. (cây chết là cây hồn tồn vàng, khơng cịn mơ xanh).
Số cây cịn sống x 100
Tỷ lệ cây còn sống =
20
Bảng 2.4 Tiêu chuẩn đánh giá ở giai đoạn mạ (IRRI, 1997)

Cấp
1
3
5
7
9

Mô tả triệu chứng
Cây phát triển bình thường, khơng có triệu chứng
trên lá
Cây phát triển tương đối bình thường, nhưng chóp lá
hoặc phân nửa của lá có vết trắng, lá hơi cuốn lại
Phát triển chậm lại, hầu hết lá bị cuốn, chỉ có một vài
lá có thể kéo dài ra
Ngưng phát triển, hầu hết những lá khô đi, một vài
chồi bị chết
100% cây chết hoặc khơ

14

Đánh giá
Chống chịu tốt
Chống chịu
Chống chịu trung bình
Nhiễm
Rất nhiễm


III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Khả năng chịu mặn
Kết quả trình bày cấp chống chịu mặn của 3 giống/dịng lúa đột biến được trình
bày qua bảng 3.1 cho thấy ở 8‰ sau 14 ngày thử mặn khi giống chuẩn nhiễm
IR29 thuộc cấp 9 (rất nhiễm) thì giống/dịng CTUS1-M1-2 thuộc cấp 3 (Chống
chịu) và 2 giống/dòng CTUS1-M1-3 và CTUS1-M1-4 thuộc cấp 5 (Chống chịu
trung bình), vậy sau 14 ngày ở 8‰ cả 3 giống/dịng lúa đột biến có khả năng chịu
mặn từ chống chịu trung bình đến chống chịu.
Ở nghiệm thức xử lý mặn 10‰ sau 10 ngày giống chuẩn nhiễm IR29 chết tồn
bộ (cấp 9), giống/dịng CTUS1-M1-2 ở cấp 3 (chống chịu) và 2 dòng còn lại ở
cấp 5 (chống chịu trung bình).
Ở nghiệm thức xử lý mặn 12‰ sau 10 ngày giống IR29 ở cấp 9 thì giống/dịng
CTUS1-M1-2 ở cấp 5 (chống chịu trung bình), 2 giống/dịng cịn lại ở cấp 7
(nhiễm).
Ở nghiệm thức xử lý mặn 14‰ sau 8 ngày cả 5 giống/dòng (giống chuẩn kháng,
chuẩn nhiễm và 3 giống dịng đột biến gần như chết tồn bộ và được đánh giá là
ở cấp 9 (rất nhiễm)
Vậy sau kết quả xử ý mặn, dịng CTUS1-M1-2 có khả năng chịu mặn là 12‰
(cấp 5) sau 10 ngày, giống/dòng CTUS1-M1-3 và CTUS1-M1-4 có khả năng

chịu mặn 10‰ (cấp 5) sau 10 ngày.
Bảng 3.1 Kết quả đánh giá cấp chống chịu mặn của các dòng lúa đột biến ngắn ngày

Cấp điểm
STT

Tên dòng

1
2
3
4
5

CTUS1-M1-2
CTUS1-M1-3
CTUS1-M1-4
Đốc Phụng
IR29

8‰
8
ngày
1
3
1
1
3

10‰

10
14
8
ngày ngày ngày
3
3
3
5
5
3
5
5
5
1
1
3
7
9
7
15

12‰
10
8 ngày 10
ngày
ngày
3
3
5
5

5
7
5
5
7
3
3
5
9
7
9

14‰
8 ngày
9
9
9
9
9


3.2 Chiều cao cây sau 14 ngày thử mặn
Kết quả chiều cao cây của các dòng lúa đột biến sau 14 ngày thử mặn được trình
bày qua bảng 3.2 cho thấy ở 8 ‰ các giống/dịng lúa thí nghiệm có chiều cao cây
biến thiên từ 28.78 cm (Đốc phụng) và giống/dịng có chiều cao cây thấp nhất là
giống/dịng IR28 (16.33 cm), 2 giống/dịng CTUS1-M1-2 và CTUS1-M1-4 có
chiều cao cây tương đương nhau khoảng (24.84 – 25.18 cm) chiều cao cây của
các giống/dịng lúa thí nghiệm khác biệt ở mức ý nghĩa thống kê 5%.
Kết quả chiều cao cây của các giống/dòng lúa đột biến ngắn ngày sau 14 ngày
thử mặn ở độ mặn 10‰ được trình bày qua bảng 5 cho thấy Đốc Phụng, CTUS1M1-2, CTUS1-M1-4 có chiều cao cây tương đương nhau khoảng từ 23 – 25cm,

giống IR29 có chiều cao cây thấp nhất là 14.89cm khác biệt ở mức ý nghĩa thống
kê 5%.
Ở 12‰, chiều cao cây của các giống/dịng lúa thử nghiệm mặn có chiều cao cây
thấp hơn so với chiều cao cây ở 8 và 10‰. Giống Đốc Phụng, CTUS1-M1-2,
CTUS1-M1-4 có chiều cao cây tương đương nhau và cao nhất biến thiên trong
khoảng từ 19 -20cm, chiều cao cây thấp nhất là giống IR29 là 12.97cm, chiều cao
cây ở 12‰ khác biệt ở mức ý nghĩa thống kê 5%.
Qua phân tích thống kê nhận thấy, độ mặn càng cao thì chiều cao cây gia tăng
càng giảm. Ở các nghiệm thức các giống/dịng đều có chiều cao cây khác biệt có
ý nghĩa và cao hơn giống đối chứng chuẩn kháng IR29. Ảnh hưởng của mặn lên
sự gia tăng chiều cao cây ở các giống khác nhau thì khác nhau có thể do khả
năng di truyền của giống (Hasamuzzaman et al., 2009).
Kết quả thí nghiệm về chiều cao cây cho kết quả tương tự với nhiều thí nghiệm
khi nghiên cứu về tính chống chịu mặn trên lúa. Chiều cao cây thay đổi đáng kể
với mức độ mặn khác nhau và chiều cao cây giảm khi mức độ mặn tăng (Saxena
and Pandey, 1981; Khan et al., 1997; Phạm Thị Phấn, 1999) ở nồng độ muối
càng cao thì chiều cao cây càng giảm.

16


Bảng 3.2 Chiều cao cây của các dòng lúa đột biến ngắn ngày sau 14 ngày thử mặn

Tên giống/dòng Chiều cao cây (cm)
8‰
10‰
Đốc Phụng
28,78a
25,37a
CTUS1-M1-2

24,84b
23,77a
CTUS1-M1-3
21,33c
18,93b
CTUS1-M1-4
25,18b
24,01a
IR29
16,33d
14,89c
TB độ mặn (A) 23,29a
21,39b
FĐộ mặn *
FGiống*
FĐộ mặn x Giống *
*
*
CV (a) = 5,86%
CV (b) = 5,86%
CV (axb) (%)
8,16
5,50

TB giống (B)
12‰
20,99a
20,75ab
18,98b
19,46ab

12,97c
18,63c

24,75a
22,56b
19,57c
22,87b
14,90d

*
5,33

Ghi chú: *: khác biệt ý nghĩa mức 5%, trong cùng một cột, các chữ theo sau số có cùng mẫu tự
giống nhau thì khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê theo phép thử Duncan α = 5%

3.3 Chiều dài rễ sau 14 ngày thử mặn

Kết quả chiều dài rễ của các giống/dòng lúa thử mặn sau 14 ngày được trình bày
qua bảng 3.2 cho thấy ở nghiệm thức 8‰, chiều dài rễ của 5 giống/dòng lúa thí
nghiệm khác biệt ở mức ý nghĩa thống kê 5%, trong đó giống/dịng CTUS1-M12 có chiều dài rễ dài nhất là 9,11 cm tương đương với giống Đốc Phụng (8,16
cm) và giống/dịng CTUS1-M1-3 (7,73 cm), giống/dịng có chiếu dài rễ ngắn
nhất là giống chuẩn nhiễm IR29 (6,85 cm).
Ở nghiệm thức 10‰, giống chuẩn kháng Đốc Phụng và giống/dòng CTUS1-M14 có chiều dài rễ dài nhất và tương đương với nhau (8,63-8,15 cm), giống/dịng
có chiều dài rễ ngắn nhất là giống/dòng CTUS1-M1-3 (5,45 cm), chiều dài rễ của
5 giống/dòng lúa thí nghiệm ở nghiệm thức xử lý mặn 10‰ khác biệt ở mức ý
nghĩa thống kê 5%.
Ở nghiệm thức xử lý mặn 12‰, chiều dài rễ của 5 giống/dòng lúa thí nghiệm
khác biệt ở mức ý nghĩa thống kê 5%. Trong đó, giống/dịng có chiều dài rễ dài
nhất là giống/dịng CTUS1-M1-M3 (7,75 cm) tương đương với giống Đốc Phụng
17