Luận văn thạc sĩ đánh giá đặc điểm sinh trưởng và năng suất của một số tổ hợp lúa lai hai dòng mới tại tỉnh lào cai

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN THÀNH

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG
SUẤT CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG
MỚI TẠI TỈNH LÀO CAI
Chuyên ngành:

Khoa học cây trồng

Mã số:

60.62.01.10

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Vũ Đình Hịa

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NƠNG NGHIỆP - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung
thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cám ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Thành

i

năm 2016


LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo, PGS. TS. Vũ Đình
Hịa - Cán bộ giảng dạy Bộ môn di truyền - chọn giống, Học viện Nơng nghiệp Việt
Nam đã nhiệt tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài và bản
luận văn thạc sĩ khoa học Nông nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trại nghiên cứu và sản xuất giống lúa Bát Xát, Trại
rau quả Bắc Hà và Trại nghiên cứu sản xuất giống lúa Văn Bàn tỉnh Lào Cai đã quan
tâm, giúp đỡ tơi trong q trình tieeens hành các thí nghiệm đồng ruộng.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban giám đốc, Ban chủ nhiệm Khoa Nông Học,
Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam đã tạo cơ hội để tôi được nâng cao kiến thức phục
vụ cơng tác cũng như hồn thiện luận văn của mình một cách tốt nhất.
Lời cảm ơn sau nhưng vơ cùng thiết thực là gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã
giúp đỡ đầy đủ về tinh thần, vật chất để tơi có thể hồn thành đề tài luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Thành

ii


MỤC LỤC

Lời cam đoan............................................................................................................................... i
Lời cảm ơn.................................................................................................................................. ii
Mục lục....................................................................................................................................... iii
Danh mục viết tắt....................................................................................................................... v
Danh mục bảng......................................................................................................................... vi
Danh mục hình........................................................................................................................ viii
Trích yếu luận văn.................................................................................................................... ix
Thesis Abstract........................................................................................................................... x
Phần 1. Mở đầu........................................................................................................................ 1
1.1.

Đặt vấn đề.................................................................................................................... 1

1.2.

Mục đích, yêu cầu của đề tài..................................................................................... 1

1.2.1.

Mục đích....................................................................................................................... 1

1.2.2.

Yêu cầu......................................................................................................................... 2

1.3.

Phạm vi nghiên cứu.................................................................................................... 2

1.4.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài................................................................ 2

1.4.1

Ý nghĩa khoa học........................................................................................................ 2

1.4.2

Ý nghĩa thực tiễn......................................................................................................... 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu..................................................................................................... 3
2.1.

Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai trong và ngoài nước .......................... 3

2.1.1.

Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới......................................................... 3

2.1.2.

Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước........................................................... 6

2.2.

Cơ sở khoa học của hiện tượng ưu thế lai............................................................. 12

2.2.1.

Khái niệm ưu thế lai ở lúa....................................................................................... 12

2.2.2.

Những nghiên cứu di truyền về ưu thế lai ở lúa................................................... 13

2.3.

Các phương pháp chọn giống lúa lai hai dòng..................................................... 14

2.3.

Các phương pháp chọn giống lúa lai hai dòng..................................................... 14

Phần 3. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu.............................................. 23
3.1.

Địa điểm nghiên cứu................................................................................................. 30

3.2.

Thời gian nghiên cứu................................................................................................ 30

3.3.

Vật liệu nghiên cứu................................................................................................... 30

3.4.

Nội dung nghiên cứu................................................................................................ 30

iii


3.5.

Biện pháp kỹ thuật áp dụng và bố trí thí nghiệm................................................. 30

Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận........................................................................ 27
4.1.

Đặc điểm giai đoạn mạ của tổ hợp lúa lai............................................................. 27

4.2.

Thời gian sinh trưởng của tổ hợp lúa lai............................................................... 36

4.2.1

Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai ..................................... 32

4.3.

Chiều dài bơng và đặc điểm nlá địng của tổ hợp lúa lai.................................... 38

4.4.

Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai........................................................... 47

4.5

Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai............................................... 50

Phần 5. Kết luận và kiến nghị............................................................................................. 51
Tài liệu tham khảo................................................................................................................... 52

iv


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

CMS
cs
Đ/c

Nghĩa tiếng Việt
Cytoplasmic Male Sterility - Bất dục đực tế bào chất
Cộng sự
Đối chứng

EGMS

Environmental-sensitive Genic Male Sterility - Bất dục
đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với môi trường

IRRI

International Rice Research Institute - Viện nghiên cứu

lúa Quốc tế

PGMS
TB

Photoperiod- sensitive Genic Male Sterility - Bất dục
chức năng di truyền nhân mẫn cảm với quang chu kỳ
Trung bình

TGMS

Thermo-sensitive Genic Male Sterility - Bất dục đực
chức năng di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ

CDLĐ

Chiều dài lá địng

CRLĐ

Chiều rộng lá địng

CDLCN

Chiều dài lá cơng năng

CRLCN

Chiều rộng lá công năng

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Diện tích và năng suất lúa thuần và lúa lai của một số nước trồng lúa ở
Châu Á trong năm 2012

5

Bảng 2.2. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa lai của Việt Nam 1992 - 2014 .............7
Bảng 4.1. Một số đặc điểm của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới ở giai đoạn mạ tại
Bát Xát 27
Bảng 4.2. Một số đặc điểm của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới ở Bắc Hà ở giai đoạn
mạ tại Bắc Hà 28
Bảng 4.3 Một số đặc điểm của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới ở giai đoạn mạ tại
Văn Bàn

29

Bảng 4.4. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lúa lai hai dòng
mới tại Bát Xát 30
Bảng 4.5. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lúa lai hai dòng
mới tại Bắc Hà 31
Bảng 4.6. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lúa lai hai dòng
mới tại Văn Bàn

32

Bảng 4.7. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới
ở Bát Xát

33

Bảng 4.8. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới
ở Bắc Hà

35

Bảng 4.9. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lúa lai hai dịng mới
ở Văn Bàn

37

Bảng 4.10. Chiều dài bơng và đặc điểm lá đòng của các tổ hợp lúa lai hai dịng mới
ở Bát Xát

40

Bảng 4.11. Chiều dài bơng và đặc điểm lá đòng của các tổ hợp lúa lai hai dịng mới
ở Bắc Hà

48

Bảng 4.12. Đặc điểm nơng sinh học và năng suất của các tổ hợp lúa lai hai dịng
mới ở Văn Bàn 42
Bảng 4.13. Số bơng/khóm, số hạt chắc/bông, tỉ lệ lép và khối lượng 1000 hạt của
các tổ hợp lúa lai hai dòng mới ở Bát Xát

vi

43


Bảng 4.14. Số bơng/khóm, số hạt chắc/bơng, tỉ lệ lép và khối lượng 1000 hạt của
các tổ hợp lúa lai hai dịng mới ở Bắc Hà

44

Bảng 4.15. Số bơng/khóm, số hạt chắc/bông, tỉ lệ lép và khối lượng 1000 hạt của
các tổ hợp lúa lai hai dòng mới ở Văn Bàn

45

Bảng 4.16. Năng suất của các tổ hợp lại qua 2 vụ tại ba điểm thí nghiệm .....................55
Bảng 4.17. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới ở Bát Xát ....56
Bảng 4.18. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới ở Bắc Hà ....49
Bảng 4.19. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới ở Văn Bàn . .49
Bảng 4.20: Chiều dài, chiều rộng và tỉ lệ dài/rộng của hạt thóc và hạt gạo của tổ hợp
lúa lai ( mẫu lấy ở Bát Xát)

vii

50


DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1a. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lúa lai hai dòng
mới ở Bát Xát Trong vụ xuân 34
Hình 4.1b. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lúa lai hai dịng
mới ở Bát Xát Trong vụ mùa 34

Hình 4.2a. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lúa lai hai dòng
mới ở Bắc Hà Trong vụ Xuân 35
Hình 4.2b. Động thái tăng trưởng chiều cao cây các tổ hợp lúa lai hai dòng
mới ở Bắc Hà Trong vụ Mùa 36
Hình 4.3a. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lúa lai hai dòng
mới ở Văn Bàn Trong vụ Xuân 37
Hình 4.3b. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lúa lai hai dòng
mới ở Văn Bàn Trong vụ Mùa 38

viii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Văn Thành
Tên luận văn: “Đánh giá đặc điểm sinh trưởng và năng suất của một số tổ hợp lúa lai
hai dòng mới tại tỉnh Lào Cai”.
Ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60.62.01.10

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt nam
Mục đích nghiên cứu: Đánh giá khả năng sinh trưởng và tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai
dịng mới có năng suất cao và phù hợp với điều kiện thời vụ canh tác tại tỉnh Lào Cai.

Phương pháp nghiên cứu: Thí nghiệm được so sánh, bố trí tại ba địa điểm: Trại
nghiên cứu và sản xuất giống lúa Bát Xát, Trại rau quả Bắc Hà và Trại nghiên cứu sản
xuất giống lúa Văn Bàn tỉnh Lào Cai trong vụ xuân và vụ mùa năm 2015.
Kết quả chính và kết luận: Trong vụ Xn, các tổ hợp lúa lai hai dịng có thời gian
sinh trưởng từ 118 đến 124 ngày, trong vụ mùa thời gian sinh trưởng 98 đến 101 ngày.

Như vậy chúng thuộc nhóm ngắn ngày, phù hợp với vụ trà lúa Xuân muộn ở các địa
phương của tỉnh Lào Cai.
Các tổ hợp giống lúa lai có chiều dài bơng, chiều dài lá đòng, chiều rộng lá
đòng, năng suất thực tế bằng hoặc kém hơn giống đối chứng nhưng giống
103SBB21/R212 có chỉ số đặc điểm nông sinh học cao hơn giống đối chứng.
Các tổ hợp lúa lai hai dịng đều có khả năng chịu sâu bệnh tương đương với
giống đối chứng, đặc biệt khơng bị nhiễm sâu đục thân.
Tổ hợp lai có năng suất thực thu ở mức khá, nhưng đa số đều thấp hơn giống
đối chứng, chỉ có giống 103SBB21/R212 có năng suất cao hơn giống đối chứng. Chất
lượng gạo của các tổ hợp lai tốt.

ix


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Nguyen Van Thanh
Thesis Title: “Evaluation of growth and yield of newly developed rice hybrids grown
in Lao Cai”.
Major: Crop science

Code: 60.62.01.10

Research Objectives: select newly developed rice hybrids for further yield trial and
release to production in Lao Cai.
Materials and Methods: Field experiments were conducted in two cropping seasons
in 2015, spring and summer season, to evaluate the growth and yield of five newly
developed two-line rice hybrids with the check cultivar VL20 at three locations, Bat
Xat, Bac Ha and Van Ban in Lao Cai province. The entries were arranged in a
randomized complete block.
Main findings and conclusions: Although the hybids are of early maturity group,

growth duration of the hybrids depended on growing season, much shorter in summer
(98-101 days) as compared to spring season (118-124 days). Most of the hybrids had
lower measurements in terms of panicle length, flag leaf length and flag leaf width and
grain yield was slightly lower comparable to the check, except the hybrid
103SBB21/R212 which was significantly higher than check cultivar. Together with
desirable agronomic characters, this hybrid was selected as promising for further yield
trial and release to production in Lao Cai.

x


PHẦN 1. MỞ ĐẦU

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ở
Việt Nam, cây lúa là cây lương thực quan trọng nhất và là nguồn thu
nhập chính của nơng dân. Diện tích trồng lúa chiếm 61% diện tích trồng trọt cả
nước. Trong sản xuất nơng nghiệp giống là đầu vào rất quan trọng quyết định trực
tiếp đến năng xuất, sản lượng và giá trị của sản phẩm. Hiện nay diện tích gieo
trồng nước ta trên 7,5 triệu hécta trong đó lúa lai chiếm 10% diện tích trồng lúa cả
nước, khoảng 650 – 700 ngàn hécta, tập trung chủ yếu ở những vùng núi phía Bắc
và Bắc Trung Bộ. Tuy nhiên lượng hạt giống lúa lai sản xuất trong nước khoảng
30%, 70% lượng hạt giống còn lại phải nhập từ nước ngoài.
Lào Cai là tỉnh vùng cao biên giới có tổng diện tích đất tự nhiên là
638.389,59 ha trong đó có 83.584,75 ha là đất nơng nghiệp (Niên giám thống kê
tỉnh Lào Cai năm 2013). Diện tích trồng lúa có xu hướng tăng dần trong những
năm gần đây. Diện tích trồng lúa năm 2005 là 28.415 ha đến và năm 2014 là
30.762 ha. Trong những năm qua ứng dụng khoa học kỹ thuật được tăng cường và
hiệu quả kinh tế từ sản xuất lúa đã góp phần quan trọng vào xóa đói giảm nghèo và
an ninh lương thực. Tuy nhiên, sản xuất lương thực nói chung và sản xuất lúa nói

riêng cịn gặp rất nhiều khó khăn như diện tích cịn manh mún, nhỏ lẻ, địa hình
chia cắt mạnh, canh tác trên đất dốc. Hơn nữa, người nông dân phần lớn là dân tộc
thiểu số, khả năng tiếp cận giống cây trồng và kỹ thuật mới cũng như áp dụng kỹ
thuật trong sản xuất còn hạn chế. Trong nhưng năm gần đây nhiều giống lúa lai
mới được tạo ra trong nước. Vì khả năng tăng diện tích trồng lúa có hạn, việc đưa
giống mới, nhất là các giống lúa lai có năng suất cao hơn các giống hiện tại đang
gieo trồng là bước quan trọng góp phần cải thiện năng suất và sản lượng thực tế,
đảm bảo an ninh lương thực tại chỗ và nâng cao thu nhập cho nông dân. Đánh giá
các giống lai mới để tuyển chọn giống thích hợp với điều kiện canh tác của Lào
Cai sẽ góp phần tăng năng suất và ổn định sản xuất lương thực. Trước yêu cầu đó
chúng tôi tiến hành đánh giá sinh trưởng và năng xuất của các tổ hợp lai mới tại ba
vùng có độ cao chênh lệch từ đó tạo nên các vùng tiểu khí hậu đặc trưng riêng là
Văn Bàn, Bát Xát và Bắc Hà.
1.2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục đích
-

Đánh giá khả năng sinh trưởng của một số tổ hợp lúa lai hai dòng mới.

1


Tuyển chọn một số tổ hợp lúa lai hai dòng năng suất cao phù hợp với điều
kiện canh tác tại một số địa phương của tỉnh Lào Cai.
1.2.2. Yêu cầu
Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng phát triển, đặc điểm sinh học, mức độ
nhiễm sâu bệnh, năng suất và chỉ tiêu cơ học của thóc và gạo của các tổ hợp lúa lai
hai dòng mới chọn tạo tại một số địa phương của tỉnh Lào Cai.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Vật liệu nghiên cứu gồm 06 tổ hợp lai hai dòng. Thí nghiệm so sánh được

bố trí tại ba địa điểm, Trại nghiên cứu và sản xuất giống lúa Bát Xát, Trại rau quả
Bắc Hà và Trại nghiên cứu sản xuất giống lúa Văn Bàn tỉnh Lào Cai trong vụ xuân
và vụ mùa năm 2015.
1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp cơ sở dữ liệu về đặc điểm sinh trưởng phát triển của một số tổ
hợp lúa lai hai dòng mới chọn tạo để cơ quan, tác giả nghiên cứu tham khảo, định
hướng trong lai tạo dòng bố mẹ tạo ra các tổ hợp lai mới.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
-

Tuyển chọn được một số tổ hợp lúa lai hai dịng có thời gian sinh trưởng

ngắn, năng suất cao, chất lượng khá, nhiễm nhẹ sâu bệnh để sản xuất thử, gửi khảo
nghiệm quốc gia, tiến tới mở rộng sản xuất.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN LÚA LAI TRONG VÀ
NGOÀI NƯỚC
2.1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới
Dựa trên những thành tựu đã đạt được và tiềm năng năng suất của lúa,
Trung Quốc đã xây dựng kế hoạch giai đoạn 4 cho chọn giống lúa lai siêu cao sản
với năng suất 15,0 tấn/ha/vụ ở qui mô lớn vào năm 2020. Theo Bộ Nơng nghiệp
Trung Quốc chương trình này được khởi động từ tháng 4 năm 2013 và giống lúa
lai đầu tiên được thử nghiệm là Y Liangyou 900, trồng trong vụ mùa đạt năng suất
14,8 tấn/ha tại huyện Long Hải tỉnh Hồ Nam. Với kết quả ban đầu như vậy, Trung

Quốc có thể đưa năng suất siêu lúa lên 15,0 tấn/ha/vụ vào năm 2015.
Theo lý thuyết, cây lúa có thể chuyển đổi 5% bức xạ mặt trời thành chất
hữu cơ nên chỉ cần sử dụng hiệu quả 2,5% thì năng suất lúa có thể đạt 22,5 tấn/ha.
Thực nghiệm cho thấy các giống lúa có chiều cao 1,3m có thể đạt được năng suất
15-16 tấn/ha, với kiểu cây cao khoảng 1,5m có thể đạt năng suất 17-18 tấn/ha. Do
vậy để đạt được năng suất 18-20 tấn/ha thì chiều cao cây của các giống siêu lúa lai
phải có chiều cao từ 1,8-2,0m. Theo một số tác giả để đạt được điều đó thì những
giống siêu lúa lai có kiểu hình đẹp, đẻ nhánh gọn, khỏe, tập trung. Chính vì thế,
cần giải quyết vấn đề đổ ngã của siêu lúa lai bằng việc lai khác lồi để có bộ rễ
mạnh khỏe và lai với các nguồn gen có cổ bơng to, thân đặc, đốt ngắn, các đốt ở
dưới to.
Từ năm 1996, Trung Quốc đã tạo ra giống lá lai siêu cao sản bằng việc lai
khác loài phụ với kiểu cây lý tưởng. Đến nay đã có hơn 80 giống lúa lai siêu cao
sản được trồng ngồi sản xuất, trong số đó có những giống năng suất đạt 12-21
tấn/ha. Lý do chính để các giống lúa lai này đạt năng suất cao là: số hạt/bơng và
kích thước bơng tăng; chỉ số diện tích lá tăng, thời gian lá xanh dài, khả năng
quang hợp cao hơn, chống đỗ tốt hơn, tích lũy chất khơ ở giai đoạn trước trỗ cao
hơn, vận chuyển carbohydrat từ thân lá vào hạt mạnh hơn, bộ rễ lớn hơn và hoạt
động hút dinh dưỡng của rễ khỏe hơn. Tuy nhiên, có hai vấn đề chính đối với lúa
lai siêu cao sản là các hoa nở sau không vào chắc được và tỷ lệ đậu hạt thấp và
không ổn định.

3


Ưu thế lai ở lúa theo xu hướng từ cao đến thấp thông qua lai là:
Indica/japonica > Indica/javanica > japonica/javanica > Indica/indica >
japonica/japonica. Con lai Indica/japonica có sức chứa và nguồn lớn, năng suất có
thể vượt so với con lai trong nội bộ loài phụ Indica. Như vậy, để chọn tạo được
giống lúa lai siêu năng suất bắt buộc phải lai giữa Indica và Japonica. Tuy nhiên,

con lai Indica/japonica thường có tỷ lệ đậu hạt thấp và để giải quyết vấn đề này
cần chuyển gen tương hợp rộng (WC) Sn5 vào dòng bố hoặc dòng mẹ. Yuan
(2009) cho rằng siêu lúa lai thường có cây cao hơn do lai khác lồi phụ do vậy để
giải quyết vấn đề này thì dịng bố hoặc mẹ phải có gen lùn hoặc thân của siêu lúa
phải có đường kính thân lớn (>1,1cm), thân đặc và nhiều đốt. Tuy nhiên, muốn cải
thiện chất lượng gạo của các tổ hợp siêu lúa lai do lai khác loài phụ trên nên chọn
bố mẹ dạng trung gian giữa javanica - japonica.
Năm 1993, Viện nghiên cứu lúa Bangladesh bắt đầu nghiên cứu lúa lai dưới
sự trợ giúp của IRRI. Đến năm 2001, các tổ hợp lúa lai mới được mở rộng sản
xuất. Từ năm 2008 - 2011 có 3 giống lúa lai được chọn tạo và mở rộng sản xuất.
Đến năm 2014, có 115 giống lúa lai được thử nghiệm tại Bangladesh, trong đó có
89 giống từ Trung Quốc, 15 giống từ Ấn Độ, 01 giống từ Phillipne và 04 giống
chọn tạo trong nước. Đến năm 2014, diện tích lúa lai của Bangladesh đạt 670
nghìn ha, năng suất trung bình đạt 6,8 tấn/ha. Bangladesh đưa ra chiến lược phát
triển lúa lai giai đoạn 2020 - 2030 là:
1- Phát triển các dịng CMS và R có khả năng kết hợp cao và ổn định, nhận
phấn ngoài tốt.
2- Phát triển các giống lúa lai có hàm lượng amylose >25%, chất lượng cao,
hạt thon dài.
3- Chọn tạo các giống lúa lai chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận.
4- Mở rộng diện tích lúa lai đặc biệt ở các vùng nhờ nước trời.

4


Bảng 2.1. Diện tích và năng suất lúa thuần và lúa lai của một số
nước trồng lúa ở Châu Á trong năm 2012

Nước
Trung Quốc

Ấn Độ
Việt Nam
Bangladesh
Philippines
Myanmar
Indonesia

Theo Hiệp hội hạt giống châu Á - Thái Bình Dương (APSA, 2014), lúa lai
chiếm khoảng 12% diện tích trồng lúa trên thế giới, có năng suất cao hơn lúa thuần
từ 15 - 35%, sinh trưởng phát triển tốt đặc biệt trong điều kiện biến đổi khí hậu
hiện nay. APSA (2014) cũng dự tính, diện tích lúa lai tăng lên 14% vào năm 2020
và 30% vào năm 2030.
Đến năm 2014, Ấn Độ đã đánh giá 3500 tổ hợp lai và đã chọn được 70 tổ
hợp lai để phát triển sản xuất, trong đó có 31 tổ hợp lai do các đơn vị nhà nước
chọn tạo và 39 tổ hợp lai do các công ty tư nhân chọn tạo. Ấn Độ đưa ra chiến lược
nghiên cứu là:
1- Phát triển các dịng bố mẹ có ưu thế lai cao.
2- Chuyển gen ưu thế lai từ ngô sang lúa.
3- Đa dạng nguồn CMS.
4- Xác định vùng sản xuất hạt lai tối ưu.
5- Phát triển nguồn nhân lực cho chọn tạo và phát triển lúa lai.
Nghiên cứu lúa lai ở Indonesia được bắt đầu vào năm 1983. Cho đến những
năm 1990, nghiên cứu vẫn chưa được thành công như mong đợi, khó khăn trong
việc tạo dịng CMS ổn định với tỷ lệ lai xa cao (≥ 25%) và thích nghi với môi
trường Indonesia. Từ năm 2001, nghiên cứu đã được tăng cường sự hợp tác giữa
IAARD với IRRI, FAO, và những nơi khác. ICRR đã đưa ra một số tổ hợp

5

lai, dịng CMS, duy trì và dịng phục hồi mới. Từ năm 2004 đến năm 2011, ICRR
đã công nhận rất nhiều giống cho năng suất cao, có khả năng kháng sâu bệnh và
một trong số đó là thơm như: Hipa3, Hipa4, Hipa5 Ceva, Hipa6 Jete, Hipa7,
Hipa8, Hipa9, Hipa10, Hipa11, Hipa12 SBU, Hipa13, Hipa14 SBU, Hipa Jatim1,
Hipa Jatim2, Hipa Jatim3. Indonesia đưa ra chiến lược phát triển lúa lai giai đoạn
2020 - 2030 là:
1- Xã hội hóa phát triển lúa lai, ưu tiên các công ty tư nhân tham gia chọn
tạo và phát triển lúa lai.
2- Chọn tạo các giống lúa lai kháng rầy nâu, bạc lá.
3- Phát triển các dòng bố mẹ mới thông qua hợp tác với IRRI và các nước khác.

4- Chính phủ khuyến khích khơng chỉ chọn tạo trong nước cịn có thể nhập
cơng nghệ lúa lai của nước ngồi.
Đến năm 2013, Phillipine có 53 giống lúa lai được cơng nhận và mở rộng
sản xuất, trong đó nổi bật là các giống như: Magat, Panay, Mestizo 1 and Mestiso 2
to Mestiso 51, có năng suất trung bình từ 6,5 - 7,3 tấn/ha.
Theo Suniyum Taprab et al. (2014), năm 2011 Thái Lan đã chọn tạo thành
công giống lúa lai RDH1 và đến năm 2013 chọn tạo được giống lúa lai RDH3 có
năng suất 8,84 tấn/ha. Thái Lan tập trung vào nghiên cứu lúa lai hai dòng, khởi đầu
là nhập dòng TGMS từ IRRI về lai thử với các giống lúa của Thái Lan và đã tuyển
chọn được 8 tổ hợp lai có năng suất trên 6,5 tấn/ha. Thái Lan đưa ra chiến lược
chọn giống lúa lai giai đoạn 2020 - 2030 là:
1- Phát triển các dòng bố mẹ phù hợp với điều kiện Thái Lan.
2- Sản xuất hạt lai với giá thành hạ.
3- Sử dụng công nghệ sinh học để hỗ trợ cho chọn tạo giống lúa lai.
2.1.2. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước
a. Diện tích, năng suất và sản lượng
Sau 18 năm phát triển, đến năm 2009 diện tích lúa lai của Việt Nam đã đạt
trên 700.000 ha (vụ xuân trên 400.000 ha, vụ mùa trên 350.000 ha) với năng suất
bình quân đạt 6,5 tấn/ha, ước đạt sản lượng khoảng gần 4,5 triệu tấn thóc/năm, góp

phần tăng khoảng 11,4% so với lúa thuần. Lúa lai đã trở thành một nhân tố quan
trọng góp phần tăng năng suất và sản lượng, có ý nghĩa rất lớn về an ninh lương
thực và xóa đói giảm nghèo, đặc biệt vùng miền núi phía Bắc, Bắc Trung

6


Bộ và Tây Nguyên. Ngày nay lúa lai không những phát triển ở các tỉnh miền Bắc
mà còn phát triển rất tốt tại các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên.
Về năng suất: Theo số liệu điều tra nhiều năm của Bộ Nông nghiệp và
PTNT, năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần từ 1,0 - 1,5 tấn/ha. Số liệu vụ xuân năm
2009 của Cục Trồng trọt cho thấy lúa lai đạt bình quân 6,5 tấn/ha, lúa thuần đạt 5
tấn/ha, tăng 1,5 tấn /ha. Nhiều diện tích lúa lai đã đạt năng suất 9 - 10 tấn/ha, đỉnh
cao năng suất đã đạt 11 tấn/ha. Nhiều mơ hình ở Đắk Lắk đạt 90 tạ/ha, đặc biệt ở
Buôn Ma Thuột đã đạt 100 - 110 tạ/ha, ở Điện Biên, Lai Châu đạt 140 tạ/ha.
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa lai của Việt Nam 1992 - 2014
Năm
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004

2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
Nguồn: Cục trồng trọt (2015)

7


b. Nghiên cứu phát triển lúa lai ba dòng
Năm 1992, Việt Nam bắt đầu nhập nội một số dòng CMS từ Trung Quốc,
IRRI và Ấn Độ như: IR58025A, IR62829A, IR68897A, IR69628A, IR70369A,
AMS30A, Zhenshan 97A, BoA, AMS24A, AMS39A, II-32A, D62A, Kim 23A
(Nguyễn Trí Hồn & Nguyễn Thị Gấm, 2003; Nguyễn Như Hải, 2008; Nguyễn Thị
Trâm, 2011). Bên cạnh nhập các dòng CMS từ nước ngoài, Việt Nam cũng nhập
một số tổ hợp lai và dòng phục hồi (R) đồng thời chọn lọc và duy trì một số dịng
R: Minh Khơi 63, Trắc 64, Quế 99, R903, Phúc Khôi 838, R527, R998, R718…
Từ các dòng bố mẹ nhập nội Việt Nam đã tổ chức sản xuất một số giống lúa lai
phục vụ cho sản xuất như: Shan ưu 63, Shan ưu Quế 99, Bắc ưu 64, Bắc ưu 903,
Nhị ưu 63, Nhị ưu 838, Nhị ưu 718, Bác ưu 527, Bác ưu 253 (Nguyễn Thị Trâm,
2011; Nguyễn Trí Hồn và Nguyễn Thị Gấm, 2003; Trần Văn Quang, 2008).
c. Nghiên cứu phát triển lúa lai hai dòng:
Việt Nam nhập nội và chọn tạo nhiều các dịng mẹ mới. Ngồi các dịng
TGMS nhập nội: 11S, TGMS7, TGMS11, TGMS6, TG10, TG5, TG27, Peiải64S

(Nguyễn Như Hải, 2008; Nguyễn Thị Trâm, 2006; Nguyễn Trí Hồn và Nguyễn
Thị Gấm, 2003), cịn có các dịng EGMS tạo mới: VN-01, 11S, TGMSVN1, T1S96, 103S, TGMS6, Hương 125S, T7S, 141S, E15 và P5S (Nguyễn Trí Hồn và
Nguyễn Thị Gấm, 2003; Nguyễn Thị Trâm, 2006, 2011; Trần Văn Quang, 2008).
Nhưng số lượng dòng TGMS ứng dụng để phục vụ sản xuất ở nước ta cịn ít. Một
số dịng cịn có hạn chế về KNKH, khả năng cho con lai có ưu thế lai cao về năng
suất, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận. Hiện nay
nước ta có hơn 20 dịng TGMS mới được chọn tạo trong nước, tuy nhiên chỉ một
số dòng: T1S-96, 103S, AMS-30S, T7S, 135S, TG1S, P5S (PGMS) được sử dụng
rộng rãi trong việc chọn tạo các tổ hợp lúa lai hai dòng mới phát triển vào sản xuất.
Các dòng này cho con lai ngắn ngày, chất lượng gạo khá tốt, đặc biệt dễ sản xuất
hạt lai (Phạm Đồng Quảng, 2005). Trong 5 dòng EGMS của Trường Đại học Nông
nghiệp Hà Nội chọn tạo, có 2 dịng T1S-96 và 103S được sản xuất rộng rãi. Các
dòng EGMS như 135S, T7S và P5S đang sản xuất thử (Nguyễn Thị Trâm, 2011).
Do chọn tạo được nhiều dịng EGMS thích ứng với điều kiện trong nước
nên Việt Nam cũng chọn được nhiều tổ hợp lúa lai “hai dòng” mới được

8


Bộ Nông nghiệp & PTNT công nhận. Cho đến năm 2011, Bộ Nơng nghiệp &
PTNT cơng nhận chính thức 6 giống lúa lai “hai dòng”: TH3-3, TH3-4, TH3-5,
Việt lai 20, Việt lai 24, HC 1 và công nhận tạm thời 12 giống: TH5-1, TH7-3,
TH7-2, TH8-3, VL50, HYT103, HYT102, HYT108, LH06, LC212, LC270
(Nguyễn Thị Trâm, 2011).
Ngoài phương pháp chọn lọc truyền thống, Vũ Hồng Quảng đã sử dụng kỹ
thuật chỉ thị phân tử chọn tạo dòng mẹ bất dục và dòng phục hồi mới để phục vụ
chọn tạo lúa lai “hai dòng” trong nước. Kết quả đã chọn được 2 dòng mẹ bất dục
mang gen tương hợp rộng là: TGWCG530S và TGWCG111S.
Các dòng mẹ mang gen tương hợp rộng là cơ sở con lai từ các lồi phụ có
tỷ lệ đậu hạt cao. Các nhà chọn giống lúa lai trong nước chọn tạo thành cơng dịng

P5S từ tổ hợp lai T1S-96/Peiải64S. Dòng P5S này hữu dục khi độ dài ngày ngắn
hơn hoặc bằng 12h16’ và bất dục hoàn toàn khi độ dài ngày lớn hơn 12h30’ (Trần
Văn Quang, 2008).
Nghiên cứu ảnh hưởng thời tiết đến ưu thế lai của lúa, các nhà khoa học của
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội cho thấy: Khi tăng cường độ ánh sáng và
nhiệt độ thì giá trị ưu thế lai giống Việt lai 20 vượt cả dịng bố mẹ tốt nhất và trung
bình về cường độ quang hợp, ở tất cả giai đoạn sinh trưởng trong cả vụ Xuân và vụ
Mùa (Phạm Văn Cường và Chu Ngọc Kế, 2006). Khi nghiên cứu giống Việt lai 20
và dòng bố mẹ của chúng, tác giả còn phát hiện khi tăng lượng đạm bón, giá trị ưu
thế lai về năng suất hạt và năng suất tích lũy trong vụ Xuân chủ yếu là do tăng tốc
độ tích lũy chất khô ở giai đoạn đẻ nhánh hữu hiệu và trỗ.
Ở vụ Mùa chủ yếu là do tích lũy chất khô ở giai đoạn trỗ (Phạm Văn Cường và cs.,
2007).
Dòng bất dục T1S-96 là dòng mẹ của một số tổ hợp lai hai dòng đang phát
triển rộng trong sản xuất hiện nay. Xác định vùng nhân dòng T1S-96 để đạt năng
suất cao rất có ý nghĩa trong sản xuất hạt giống lai. Nguyễn Thị Trâm và cộng sự
(2010) đã xác định thời vụ nhân dòng T1S-96 để đạt năng suất cao như sau: Ở
vùng đồng bằng vụ Xuân gieo vào 15 - 25/12. Ở vùng núi cao trên 950m so với
mặt nước biển thì nên gieo vào 20 - 30 tháng 6 hàng năm.
d. Một số kết quả chọn giống lúa lai thơm
Các giống lúa lai thơm, năng suất chất lượng cao cũng đã và đang được các
nhà khoa học Việt Nam đầu tư nghiên cứu:

9


Giống lúa lai HYT100 do Viện Cây lương thực & Cây thực phẩm lai tạo,
chọn lọc, được công nhận giống chính thức năm 2010. Giống có thời gian sinh
trưởng ngắn: Vụ mùa 110 - 115 ngày và 130 - 135 ngày (vụ Xuân muộn). Nhiễm
nhẹ với bệnh bạc lá, đạo ôn, khô vằn, chịu rét và chống đổ khá. Năng suất trung

bình 75 - 80 tạ/ha (vụ Xuân), 70 - 73 tạ/ha (vụ Mùa), là giống lúa chất lượng cao,
hạt gạo trong, bóng, cơm mềm, ngon, có mùi thơm nhẹ. Thích hợp trên các chân
đất vàn hơi trũng, giàu dinh dưỡng.
Giống luá lai hai dòng mới TH7-2 do Viện Nghiên cứu và Phát triển cây
trồng, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội chọn tạo, có thời gian sinh trưởng
ngắn, cây cứng, chống đổ tốt, lá xanh đậm, bông dài xếp hạt sít. Năng suất trung
bình 65 - 75 tạ/ha, chất lượng tốt, cơm thơm nhẹ, tỷ lệ gạo xát và gạo nguyên cao.
TH7-2 không nhiễm đạo ôn, kháng một số chủng bạc lá, nhiễm nhẹ khơ vằn, rầy
nâu. Quy trình sản xuất hạt lai F1 trong vụ mùa đã được hoàn thiện ở miền Bắc,
năng suất đạt 22 - 26 tạ/ha (Phạm Thị Ngọc Yến, và cs., 2009).
Bằng phương pháp lai đơn từ các cặp bố mẹ có nguồn gốc thơm các tác giả
của Viện NC& PT cây trồng của Học viện Nông nghiệp việt nam đã chọn tạo được
82 dòng TGMS. Sau khi đánh giá tuyển chọn được 5 dịng TGMS có thời gian sinh
trưởng trung bình, đẻ nhánh khá, năng suất nhân dòng cao, từ 357,38 368,87g/m2, kiểu bất dục không hạt phấn, mùi thơm trên lá và nội nhũ đạt điểm
3 (thơm), trong đó có 3 dịng có khả năng kết hợp chung cao, các dịng đó là: MF9,
MF32 và MF56. Đánh giá khả năng kết hợp riêng về năng suất thực thu và chất
lượng gạo của các tổ hợp lai từ 6 dòng TGMS (cả đối chứng T1S-96) và 4 dòng bố
đã tuyển chọn được 5 tổ hợp lai có triển vọng, cụ thể là MF9/T3, MF32/BT7,
MF32/T3, MF56/BT7 và MF56/T3. Trong đó tổ hợp MF56/T3 có nhiều tính trạng
tốt như năng suất cao, chất lượng tốt như: tỷ lệ gạo xát, tỷ lệ gạo xay, tỷ lệ gạo
nguyên cao (trên 70%), tỷ lệ trắng trong là 86,6%, hạt gạo thon dài, mùi thơm trên
lá và nội nhũ đạt điểm 3 (thơm).
e. Sản xuất hạt giống lúa lai F1
Trong giai đoạn 1992 đến năm 2009 diện tích sản xuất hạt giống lúa lai F1
Tăng 173 ha – 1.525 ha, tăng mạnh trong giai đoạn 2000 – 2009. Năng suất và sản
lượng hạt giống lai cũng tăng từ 1,75 - 2,3 tấn/ha và từ 467,5 kg đến 1.426 tấn. Đối
với giống lai hai dịng, 100 ha diện tích sản xuất giống có năng suất

10

trung bình 1-2 tấn/ ha.Trong thời gian ngắn, Việt Nam đã tham gia vào nghiên cứu
và phát triển lúa lai, một gói cơng nghệ sản xuất giống quy mơ lớn cho lúa lai phát
triển như AMS24A/IR9761-19 và AMS24A/Que99. Sản xuất giống quy mô lớn
của các giống lai đã được thực hiện bởi người nông dân ở các tỉnh dưới sự giám
sát chặt chẽ của chuyên gia Trung Quốc và nhân viên khuyến nông. Trong giai
đoan này lượng hạt giống lúa lai sản xuất trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu
giống của bà con nông dân chỉ chiếm 3,27% (năm 1994) đến 25,87% (năm 2006)
nhu cầu. Do vậy việc đẩy mạnh nghiên cứu lúa lai sản xuất trong nước đang là nhu
cầu cần thiết trong tình hình sản xuất lúa lai hiện nay của nước ta. Bên cạnh nghiên
cứu quy trình sản xuất hạt lai F1 của các tổ hợp lai sẵn có, thì việc nghiên cứu
chọn tạo giống lúa lai mới phù hợp với từng vùng sinh thái cũng góp phần tăng sản
lượng hạt giống lúa lai trong nước.
Giai đoạn 2010 – 2016, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nơng thơn đã có
chiến lược phát triển cho sản xuất giống lúa lai F1 bằng quy hoạch các vùng tập
trung sản xuất tại một số địa bàn có điều kiện tự nhiên và cơ sở hạ tầng kỹ thuật
phù hợp. Bộ có chính sách thúc đẩy sản xuất hạt giống lai nhuphê duyệt đầu tư Dự
án “Phát triển mơ hình sản xuất hạt giống lúa lai F1 giai đoạn 2014 - 2016”.
f. Sản xuất lúa lai thương phẩm
Lúa lai chính thức được đưa về Việt Nam thử nghiệm từ năm 1991 với diện
tích 100ha (Nguyễn Thị Trâm, 2011; Nguyễn Trí Hồn và Nguyễn Thị Gấm,
2003). Đến năm 1995, diện tích lúa lai khoảng 73,503ha (chiếm 1,08%) diện tích
lúa cả nước. Sau năm 1995, diện tích gieo cấy lúa lai của cả nước tăng dần, đến
năm 2001 diện tích là 480.000 ha. Năm 2003, diện tích lúa lai của Việt nam đạt
600.000 ha, với năng suất bình quân đạt 6,3 tấn/ha, sản lượng đạt hơn 3.7 triệu tấn
thóc. Lúa lai đã trở thành một nhân tố quan trọng góp phần tăng năng suất và sản
lượng lúa, không những với các tỉnh miền Bắc mà còn phát triển rất tốt tại các tỉnh
Miền Trung, như Thanh Hóa, Nghệ An và Tây Nguyên. Năm 2008 diện tích lúa lai
tăng lên 620.000 ha và cao nhất năm 2010, diện tích lúa lai đạt 709.816 ha, chiếm
9,54% diện tích lúa (Phạm Văn Ngọc, 2013).

Năng suất lúa lai giai đoạn sau cao hơn giai đoạn đầu. Từ năm 1995 đến
năm 2004 năng suất lúa lai dao động từ 61,4 - 62,8 tạ/ha, nhưng từ năm 2003 đến
năm 2010 năng suất lúa lai đạt trên 63,0 tạ/ha.
Theo kết quả thống kê Bộ Nông nghiệp & PTNT, năng suất bình quân lúa
lai cả nước từ năm 1995 - 2010 là 61,4 tạ/ha, cao hơn năng suất lúa bình quân cả
nước từ 24,28% đến 66,39% (Nguyễn Thị Trâm, 2011).

11


2.2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA HIỆN TƯỢNG ƯU THẾ LAI
2.2.1. Khái niệm ưu thế lai ở lúa
Theo Virmani (2003) ưu thế lai là hiện tượng con lai F1 của hai bố mẹ khác
nhau biểu hiện vượt trội bố mẹ của chúng về sức sống, năng suất, kích thước bơng,
số hạt trên bông về khả năng đẻ nhánh. Ưu thế lai chỉ biểu hiện ở thế hệ đầu, mức
độ biểu hiện ưu thế lai tùy thuộc mức đa dạng của bố mẹ hoặc biểu hiện ưu thế lai
khác loài phụ của các dịng bố mẹ: lai giữa hai lồi Indica x japonica biểu hiện ưu
thế lai tối đa, ưu thế lai biểu hiện giảm dần khi lai Indica × japonica > Indica ×
javanica > japonica ×javanica > Indica × Indica > japonica × japonica > javanica ×
javanica. Ưu thế lai dương hoặc âm, cả ưu thế lai dương và âm đều hữu ích, tùy
thuộc vào tính trạng, ví dụ ưu thế lai dương năng suất, ưu thế lai âm thời gian sinh
trưởng. Nhiều chứng minh hiện tượng ưu thế lai ở lúa, năng suất lúa lai F1 khoảng
10 tấn/ha cả vùng nhiệt đới và ôn đới. Ưu thế lai năng suất hạt tăng 20 - 30% ở các
điều kiện thuận lợi. Tuy nhiên năng suất biến động lớn ở các mùa vụ khác nhau,
vùng nhiệt đới ưu thế lai năng suất thấp hơn ở vùng ôn đới. Năng suất ưu thế lai cơ
bản trên số hạt/bông và khối lượng hạt cao hơn. Năng suất của lúa lai cao hơn hẳn
các giống lúa cải tiến thấp cây. Các giống lúa cải tiến đã kịch trần về năng suất, các
giống lai là cơ hội vượt qua trần năng suất và đã rất thành công ở các cây như ngô,
cao lương.
Khám phá hiện tượng bất dục đực CMS ở lúa là điều kiện để các nhà tạo

giống khai thác ưu thế lai ở lúa, nhưng ít được quan tâm (Shinjyo, 1969). Đến khi
Trung Quốc thông báo thành công tạo giống và sản xuất hạt giống lúa lai ba dịng
năm 1977 thì hiện tượng bất dục đực CMS được quan tâm nghiên cứu nhiều.
Những giống lúa lai của Trung Quốc sử dụng dòng CMS để sản xuất hạt lai F1 cho
năng suất cao hơn các giống truyền thống từ 20 - 30%.
Ưu thế lai năng suất và các đặc điểm khác ở lúa được Jones (1926) báo cáo
từ năm 1926 và sau đó được Chang (1973), Patnaik (1976), Virmani (1981) thông
báo. Một số kết quả nghiên cứu ưu thế lai ở lúa thực hiện nhưng năm 1970 tại
Davis Califforlia cho thấy có 11 trong 153 tổ hợp lai biểu hiện ưu thế lai năng suất
ở mức có ý nghĩa, ưu thế lai năng suất biến động từ 16 - 63% và trung bình là
41%. Virmani (1981) đã phát hiện có sự biến động rộng của ưu thế lai (heterosis)
và ưu thế lai thực (heterobeltosis) ở lúa về năng suất và yếu tố tạo thành năng suất.

12


Ưu thế lai thực biến động trong phạm vi 39% đến 91% về năng suất, từ 55
- 70% về số hạt/bông, từ 14 - 31% về khối lượng 1000 hạt và từ 5% đến 45% về số
bơng/khóm.
Nghiên cứu 4 tổ hợp lúa lai tại IRRI và Hàn Quốc năm 1984, kết quả cho
thấy có biểu hiện ưu thế lai dương về năng suất hạt: ưu thế lai trung bình (92%)ưu
thế lai thực (>48%) và ưu thế lai chuẩn (>43%) ở 3 mức phân bón (120N, 180N và
240N/ha). Trung bình trong 2 năm, 4 con lai F1 biểu hiện ưu thế lai dương (74%)
ưu thế lai thực (25%) và ưu thế lai chuẩn (17%) năng suất trung bình đạt 10,4
tấn/ha.
2.2.2. Những nghiên cứu di truyền về ưu thế lai ở lúa
Nghiên cứu hiện tượng siêu trội giống lúa lai Shanyou10 (tổ hợp lai
Zhenshan97A x Milyang46). Theo dõi biểu hiện ưu thế lai ở thế hệ F1 và F2 về
năng suất hạt (GYD) số bông (NP) và sử dụng marker để xác định các yếu tố đóng
góp. Kết quả cho thấy trong quần thể phụ lớn, trong 6 tính trạng nghiên cứu chỉ có

hai tính trạng tương quan có ý nghĩa giữa dị hợp với GYD (32,9%) và NP (23,7%).
Kết quả đúng với quần thể phụ dạng III, trong quần thể phụ dạng III có 15 QTL
của năng suất và 13 QTL của NP đã được phát hiện thấy và biểu hiện siêu trội.
Virmani et al., (2003) cho rằng có một số nghiên cứu mức độ phân tử ủng
hộ giả thuyết siêu trội (Overdominance hypothesis) như nghiên cứu Stuber (1992),
Yu (1997), Li (2000), Comstock (1952). Nhưng một số nhà nghiên cứu ủng hộ giả
thuyết tính trội (dominance hypothesis) như Xiao (1995).
Theo Yu (1997) hiện tượng siêu trội ở lúa tìm thấy ở một số QTL trên giống
lúa lai Shan you63. Các QTL ảnh hưởng cộng và lấn át mạnh hơn đến năng suất và
yếu tố cấu thành năng suất ở thế hệ F3. Còn Li (2000) kết luận là hầu hết các QTL
liên kết với biểu hiện ưu thế lai ở lúa liên quan đến lấn át gen và 90% của QTL
đóng góp vào biểu hiện ưu thế lai.
Nghiên cứu cơ chế sinh học của ưu thế lai. Phân tích di truyền trên quần thể
F2 của giống Zhenshan97 và Minghui63. Kết quả cho thấy có sự tương tác lớn
giữa hai locus hoặc lấn át gen l à cơ sở di truyền của các tính trạng số lượng và ưu
thế lai. Đánh giá biểu hiện của gen đến ưu thế lai cho thấy phương thức biểu hiện
của gen khác nhau liên quan đến bố mẹ của chúng trong lai diallel.

13


Nghiên cứu biểu hiện ưu thế lai mức phân tử trên 2 quần thể dòng thuần tái
tổ hợp (RIL-Recombination Inbred line). Mỗi dịng của giống ưu thế lai trong lồi
phụ (II) và khác loài phụ (IJ) được lai trở lại với bố mẹ của chúng. Quần thể lai
F1và hai quần thể lai lại cùng hai bố mẹ chúng được đánh giá trên 9 tính trạng
quan trọng là năng suất hạt và 8 tính trạng liên quan đến năng suất. Kết quả giống
lai IJ có 42% biểu hiện hiệu ứng cộng, 32% biểu hiện trội đến trội từng phần, 26%
là siêu trội. Giống lai II có 32% ảnh hưởng hiệu ứng cộng, 29% trội từng phần,
39% là ảnh hưởng siêu trội.
Tuy nhiên, theo Guojing et al. (2014), cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế

lai đã được thảo luận cách đây hơn 100 năm và cho rằng do hiệu ứng trội siêu trội
tạo nên vẫn là câu trả lời chưa được thỏa mãn. Giới hạn chính để đánh giá sự đóng
góp của một locus đơn có nền di truyền phức tạp do phân chia genome thành nhiều
loci. Để phân tích cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai ở locus đơn đối với
tính trạng chiều cao cây, các tác giả đã sử dụng 202 dịng có một đoạn NST thay
thế (CSSLs) và con lai Shanyou 63. Có 50 CSSLs có sự thay đổi chiều cao. Tổng
số có 15 QTLs trội đối với tính trạng chiều cao cây được xác định trong 15 CSSL
ở quần thể F2. Tất cả con lai giữa 15 CSSLs và bố chu kỳ Zhenshan97 đều thấp
cây hơn các dòng CSSLs tương ứng nhưng cao hơn Zhenshan97. Điều này có thể
xác định rằng 15 QTLs là loci ưu thế lai (heterosis loci-HLs) góp phần tạo nên
hiệu ứng trội. Các HL khác góp từ 7.4 đến 14.4% ưu thế lai trung bình. Tương tác
hiệu ứng cộng (AA) và hiệu ứng trội (AD) đã được xác định trong quần thể phân
ly F2 ở 4 QTLs chính có ảnh hưởng lớn đến chiều cao cây.
Sau khi lập bản đồ genome của 1495 tổ hợp lai và bố mẹ của chúng dựa
trên 38 tính trạng và 130 loci liên quan cho thấy một số ít loci có hiệu ứng siêu trội
ở con lai nhưng có quan hệ chặt với các yếu tố cấu thành năng suất và số lượng
alen vượt trội (superior alleles). Như vậy để tạo giống lúa lai có hiệu ứng ưu thế lai
cao cần tích tụ nhiều alen vượt trội này.
2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỌN GIỐNG LÚA LAI HAI DỊNG
Thành cơng về chọn giống lúa lai là một thành tựu quan trọng của loài
người. Yuan L.P là người khởi xướng ra chương trình lúa lai đề ra chiến lược phát
triển theo 3 bước và đồng thời đó cũng là 3 phương pháp để khai thác ưu thế lai.
Muốn khai thác có hiệu quả tiềm năng ưu thế lai ở lúa cần có hiểu biết đầy đủ

14