Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tuyển chọn một số giống lúa lai mới chọn tạo tại việt nam thích hợp cho nghệ an

....

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học nông nghiệp I

-----***-----

Phan Thị Kim Hoa

Nghiên cứu tuyển chọn một số giống lúa lai
mới chọn tạo tại Việt Nam thích hợp
cho Nghệ An

Chuyên ngành: Kỹ thuật trồng trọt
MÃ số: 60.62.01

Luận văn thạc sÜ n«ng nghiƯp

Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS. TS Ngun Thị Trâm

Hà nội- 2006


Lời cam đoan

- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong lận văn
này là trung thực và cha hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
- Tôi xin cam đoan rằng, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đ
đợc chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2006

Tác giả

Phan ThÞ Kim Hoa

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------2


Lời cảm ơn

Trớc hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị
Trâm đ tận tình hớng dẫn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn K.S. Trần Đình Hà- Giám đốc trung tâm
giống cây trồng Nghệ An đ tạo điều kiện giúp đỡ để tôi hoàn thành luận văn
này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng ứng dụng u thế lai- Viện
sinh học nông nghiệp, toàn thể thầy cô giáo, các cán bộ bộ môn Di truyềnChọn giống cây trồng, Khoa nông học, Khoa sau đại học- Trờng ĐHNNI- Hà
Nội, đ giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình hoàn thành đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Công nghệ sau thu hoạch, Sở Nông
nghiệp và phát triển nông thôn Nghệ An, Ban l nh đạo và chị em trung tâm
giống cây trồng Nghệ An, Trạm khảo nghiệm giống cây trồng Nghệ An, đ
cộng tác và hỗ trợ tôi hoàn thành đề tài này.
Một lần nữa tôi xin cảm ơn tới các cơ quan, tập thể, cá nhân và gia đình
đ tạo điều kiện giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành khoá học này.
Tác giả

Phan Thị Kim Hoa

Trng i hc Nụng nghip 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------3

Mục lục
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Danh mục các chữ viết tắt
Mục lục
Danh mục bảng

1. Mở đầu
1.1. Tính cấp thiết của ®Ị tµi
1.2. Mơc ®Ých cđa ®Ị tµi
11
1.3. ý nghÜa khoa học và thực tiễn của đề tài
11
1.4. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
12
2. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học
13
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
13
2.2. Sơ lợc lịch sử phát hiện và quá trình ứng dụng u thế lai ở lúa
15
2.3. Biểu hiƯn −u thÕ lai ë lóa
2.3.1. Bé rƠ ph¸t triĨn mạnh, đẻ nhánh sớm, sức sinh trởng mạnh
2.3.2. Ưu thế lai về quang hợp và hô hấp
2.3.3. Ưu thế lai về năng suất và yếu tố cấu thành năng suất
2.3.4. ¦u thÕ lai vÒ thêi gian sinh tr−ëng
2.3.5.¦u thÕ lai về chiều cao
2.3.6. Ưu thế lai về tính chống chịu
2.4. Một số thành tựu nghiên cứu và phát triển lúa lai ë Trung Qc
2. 4.1. Thµnh tùu vỊ lóa lai 3 dòng

2.4.2. Thành tựu về lúa lai 2 dòng
2. 5. Thành tựu nghiên cứu và phát triển lúa lai ở ViƯt Nam
2.5.1. Më réng diƯn tÝch lóa lai th−¬ng phÈm
2. 5.2. Thành tựu nghiên cứu kỹ thuật thâm canh lúa lai thơng phẩm
2. 5.3.Thành tựu chọn tạo giống lúa lai
2.5.4. Thành tựu về nghiên cứu kỹ thuật nhân dòng và sản xuất hạt lai F1

Trng i hc Nụng nghip 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------4

i
ii
iii
iv
vii
i
9

20
20
21
21
22
22
23
24
24
25
27
27
28

30
33


2.6. Chất lợng lúa gạo
37
2.6.1 Phân loại chất lợng lúa gạo
37
2.6.2. Các yếu tố ảnh hởng đến chất lợng lúa gạo
38
44
3. Vật liệu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu
3.1.Vật liệu nghiên cứu
44
3.2. Nội dung nghiên cứu
44
3.3. Phơng pháp nghiên cứu
45
3.4. Phân tích số liệu
50
4. Kết quả và thảo luận
51
4.1. Điều kiện tự nhiên và tình hình sản lúa của tỉnh Nghệ An
51
4.1.1. Điều kiện tự nhiên
51
4.1.2. Tình hình sản xuất lúa ở Nghệ An
52
4.2. Kết quả khảo nghiệm các gièng lóa lai chän t¹o t¹i ViƯt Nam vơ hÌ thu
2005

57
4.2.1. Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng của các tổ hợp lai
57
4.2.2. Một số đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai
59
4.2.3. Một số tính trạng số lợng của các tổ hợp lai
61
4.2.4. Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận 64
4.2.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai
65
4.2.6. Chất lợng xay xát và chất lợng thơng trờng của các tổ hợp lai 69
4.3. Kết quả khảo nghiệm các giống lúa lai chọn tạo tại Việt Nam vụ xuân
2006
70
4.3.1. Động thái ra lá của các tổ hợp lai
70
4.3.2. Động thái đẻ nhánh của các tổ hợp lai
72
4.3.3. Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng của các tổ hợp lai
74
4.3.4.Một số đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai
75
4.3.5. Một số tính trạng số lợng của các tổ hợp lai
77
4.3.6. Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận
79
4.3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai
80
4.3.8. Chất lợng xay xát và chất lợng thơng trờng của các tổ hợp lai 84
4.3.9. Chất lợng ăn uống và dinh dỡng của các tổ hợp lai

86
4.3.10. Đánh giá năng suất thực thu của các tổ hợp lai
89
4.4. Kết quả chọn lọc theo chỉ số (Selection Index)
90
4.4.1. KÕt qu¶ chän läc theo chØ sè ë vơ hÌ thu 2005
91
4.4.2. KÕt qu¶ chän läc theo chØ sè ë vơ xu©n 2006
95

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------5


4.5. Khảo nghiêm sản xuất giống lúa TH3-3 và TH3-4 vụ hè thu 2005 và vụ
xuân 2006
102
4.6. Bớc đầu tìm hiểu đặc điểm các dòng bố mẹ
105
5. Kết luận và đề nghị
107
5.1. Kết luận
107
5.2. Đề nghị
108
Tài liệu tham khảo
109
Danh mục các chữ cái viết tắt
BTST

Bồi tạp sơn thanh

CK

Chất khô

CMS (dòng A)

Hiện tợng bất dục đực di truyền tế bào chất
(Cytoplasmic Male Sterile Line)

ĐPHK

Độ phân huỷ kiềm

Đ/C

Đối chứng

EGMS

Hiện tợng bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn
cảm với điều kiện môi truờng (Environment Sentitive
Genic Male Sterile)

GA3

Gibberilin acid

PGMS

Dòng bất dục đực chức năng di truyền nhân nhạy cảm
với chu kỳ chiếu sáng (Phytosentitive Genic Male
Sterile)

TGST

Thời gian sinh trởng

TBC

Trungbình cao

TBT

Trung bình thấp

TBC

Tế bào chất

TGMS

Hiện tợng bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn
cảm với nhiệt độ (Thermosentitive Genic Male Sterile)

Trng i học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------6


TLGL

Tỷ lệ gạo lật

TLGX

Tỷ lệ gạo xát

TLGN

Tỷ lệ gạo nguyên

TLTT

Tỷ lƯ tr¾ng trong

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------7


Danh mục bảng
Bảng 1.1. Diễn biến diện tích, năng suất, sản lợng lúa ở Trung Quốc trong
giai đoạn 1975- 2000
10
Bảng 4.1. Diễn biến diện tích năng suất, sản lợng lúa của Nghệ An thời kỳ
1992- 2005

53

Bảng 4.2. Cơ cấu lúa lai ở các mùa vụ của tỉnh Nghệ An

56

Bảng 4.3.Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng của các tổ hợp lai vụ hè thu
2005

58

Bảng 4.4. Một số đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai

60

Bảng 4.5. Một số tính trạng số lợng của các tổ hợp lai

62

Bảng 4.6. Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận
của các tổ hợp lai (điểm)

65

Bảng 4.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

66

Bảng 4.8.Chất lợng thơng trờng của các tổ hợp lai vụ hè thu 2005

69

Bảng 4.9. Động thái ra lá của các tổ hợp lai

71

Bảng 4.10. Động thái đẻ nhánh của các tổ hợp lai

73

Bảng 4.11. Thời gian qua các giai đoạn sinh trởng của các tổ hợp lai

74

Bảng 4.12. Một số đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai

76

Bảng 4.13. Một số tính trạng số lợng của các tổ hợp lai

78

Bảng 4.14. Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên và chống chịu điều kiện
ngoại cảnh bất thuận (điểm)

71

Bảng 4.15. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai của
các tổ hợp lai trong vụ xuân 2006

85

Bảng 4.17. Chất luợng ăn uống và dinh dỡng của các tổ hợp lai trong vụ xuân
2006

87

Bảng 4.18. đánh giá năng suất thực thu của các tổ hợp lai

89

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------8


Bảng 4.19. Tiêu chuẩn lựa chọn không có giá trị u tiên các tính trạng của các
tổ hợp lai

92

Bảng 4.20. Tiêu chuẩn lựa chọn có giá trị u tiên các tính trạng của các tổ hợp
lai
85
Bảng 4.21. Kết quả chọn lọc các tổ hợp lai có triển vọng vụ hè thu 2005 93
Bảng 4.22. Những đặc điểm cơ bản của các giống có triển vọng

94

Bảng 4.23. Tiêu chuẩn lựa chọn không có giá trị u tiên ở các tính trạng

95

Bảng 4.24. Tiêu chuẩn lựa chọn có giá trị u tiên tính trạng năng suất của các
tổ hợp lai

96

Bảng 4.25. Tiêu chuẩn lựa chọn có giá trị u tiên tính trạng chất lợng của các
tổ hợp lai

96

Bảng 4.26. Kết quả chọn lọc các tổ hợp lai có triển vọng trong vụ xuân 2006
89
Bảng 4.27. Những đặc điểm cơ bản của các giống có triển vọng

98

Bảng 4.28. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống TH3-3 và
TH3-4 trong kh¶o nghiƯm s¶n xt
103
B¶ng 4.29. KÕt qu¶ kh¶o nghiƯm s¶n xuất giống lúa TH3-3 và giống lúa TH3-4
104
Bảng 4.30. Một số đặc điểm của các dòng bố mẹ TH3-3 và TH3-4
106

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------9


1. Mở đầu

1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Lúa nớc là một trong ba cây luơng thực chính, hiện tại có 65% dân số
thế giới sử dụng lúa gạo làm lơng thực, phổ biến nhất là các nớc châu á, với
mức tiêu thụ hàng năm trên 180-200kg/đầu ngời. Những nớc sử dụng lúa
gạo làm lơng thực thì công tác nghiên cứu cải tiến giống và kỹ thuật thâm
canh cây lúa đợc coi là một chiến lợc quan trọng trong sản xuất nông

nghiệp. Với thành tựu của cuộc cách mạng xanh hàng loạt giống lúa mới có
năng suất cao đ cải thiện cơ bản về sự thiếu hụt lơng thực cho những quốc
gia này. Tuy nhiên trong những năm cuối thế kỷ 20, các giống lúa thuần đ
thể hiện thế kịch trần về năng suất và khó có thể nâng cao sản lợng trong
điều kiện quỹ đất ngày càng bị thu hẹp. Trớc những nhu cầu đảm bảo an ninh
lơng thực toàn cầu, chọn tạo và phát triển các giống lúa mới có năng suất
cao, đặc biệt sử dụng u thế lai đợc xem là một thành tựu khoa học nông
nghiệp nổi bật trong những năm cuối thế kỷ 20. Năng suất lúa lai cao hơn lúa
thuần 20- 30% một cách chắc chắn qua các mùa vụ và đợc thể hiện ở nhiều
nớc trên thế giới trong đó có Việt Nam.
Trung Quốc là nớc nghiên cứu lúa lai muộn hơn Mỹ, ấn Độ, Nhật Bản
nhng lại là nớc đầu tiên trên thế giới đa vào sản xuất đại trà. Nhờ mở rộng
diện tích gieo cấy lúa lai nhanh chóng nên mặc dù diện tích trồng lúa của
Trung Quốc đ giảm đi một cách rõ rệt từ 36,5 triệu ha năm 1975 xuống còn
30,5 triệu ha năm 2000 nhng sản lợng lúa tăng lên đáng kể theo các năm từ
128,726 triệu tấn (1975) lên 190, 111 triệu tấn (2000), trong đó đóng góp của
lúa lai (tính đến năm 1990) đ làm tăng thªm 300 triƯu tÊn thãc. Nhê vËy

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------10


Trung Quốc vẫn có thể nuôi hơn một tỷ ngời (chiếm trên 22% dân số thế
giới) và giữ vững an ninh lơng thực quốc gia trong tình trạng diện tích đất
trồng trọt ngày càng giảm. Chơng trình lúa lai đ góp phần đẩy nhanh tốc độ
tăng năng suất lúa lai từ 3,5 tấn/ha lên 6,2 tấn/ha trong khoảng thời gian 25
năm.
Bảng1.1. Diễn biến diện tích, năng suất, sản lợng lúa ở Trung Quốc
trong giai đoạn 1975- 2000
Năm
Diện tích thu hoạch

(x1000ha)
Năng suất
(x 1000 kg/ha)
Sản lợng
(x1000tấn)

1975

1980

1985

1990

1995

2000

36,484

34,428

32,634

33,519

31,107

30,503

3,528

4,134

5,249

5,716

6,021

6,232

128,726 142,877 171,319 191,615

187,298 190,111

(Nguồn FAOSTAT 2001)

Lúa lai thĨ hiƯn −u thÕ lai cao kh«ng chØ trong những vùng có điều kiện
khí hậu đất đai thuận lợi có công trình thuỷ lợi tới tiêu chủ động mà ngay cả
trong điều kiện bất thuận nh hạn, úng, đất đai có vấn đề thì lúa lai vẫn cho
năng suất cao hơn đáng kể. Thực tế ở một số nớc cho thÊy trång lóa lai trong
®iỊu kiƯn ®Êt ®ai khã khăn lợi nhuận cao hơn gieo trồng trong điều kiện có
tới. Các nớc đông dân, diện tích đất trồng trọt ít, giá lao động rẻ thì phát
triển lúa lai là con đờng tất yếu để đảm bảo an ninh lơng thực quốc gia
(Ngô Thế Dân, 2002) [41, tr. 15].
ở Việt Nam sản xuất lúa nớc vẫn là ngành truyền thống quan trọng
trong nông nghiệp. Từ một nớc trớc đây chỉ tù cung tù cÊp, ®Õn nay chóng
ta ® phÊn ®Êu đủ lơng thực và vơn lên trở thành một nớc xuất khẩu gạo
đứng hàng thứ hai thế giới. ở nớc ta nghiên cứu và sử dụng lúa lai mới chỉ

đợc chú trọng từ năm 1991. Nhng với phơng châm đi tắt đón đầu những

Trng i hc Nụng nghip 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------11


tiÕn bé khoa häc kü thuËt ®Õn nay cã 25 tỉnh thành đại diện cho vùng sinh thái
khác nhau gieo cÊy lóa lai víi tû lƯ hỵp lý. Cã thĨ nói nớc ta phát triển lúa lai
tơng đối nhanh là do biết khai thác những tiến bộ kỹ thuật của Trung Quốc,
IRRI và một số nớc khác. Các tổ hợp có u thế lai cao đợc đa vào sản xuất
trên diƯn réng nh−: S¸n −u 63, S¸n −u q 99, Nhị u 63, Nhị u 838, Bác u
64, Bác u 903 Gần đây các tổ hợp lúa lai hai dòng: Bồi tạp sơn thanh, Bồi
tạp 77, Bồi tạp 49 thời gian sinh trởng ngắn có khả năng chống chịu tốt với
sâu bệnh, năng suất cao và chất lợng gạo đợc cải tiến. Nó có thể thay thế
dần cho các giống hiện tại trong trà xuân muộn, mùa sớm, góp phần tích cực
trong việc chuyển dịch cơ cấu ở nớc ta.
Nghệ An là một tỉnh có diện tích trồng lúa tơng ®èi lín 180.200 ha,
trong ®ã diƯn tÝch gieo cÊy lóa lai là 80.000 ha (năm 2005). Hiện nay nguồn
giống lúa lai đa vào sản xuất đợc nhập nội từ Trung Quốc và một số giống
lúa lai chọn tạo trong nớc. Tuy nhiên, việc nhập hạt giống vào sản xuất đại
trà thờng gặp một số khó khăn nh chủng loại giống không phù hợp, chất
lợng giống không ổn định nhiều khi dẫn đến thiệt hại to lớn cho mùa màng
của nông dân. Để hạn chế những thiệt hại này cần tổ chức nghiên cứu đánh
giá giống trớc khi mở rộng sản xuất. Với mong muốn góp phần nhỏ bé vào
giải quyết khó khăn trong việc đa giống lúa lai mới chọn tạo trong nớc về
Nghệ An chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu tuyển chọn một số giống
lúa lai mới chọn tạo tại Việt Nam thích hợp cho Nghệ An.
1.2. Mục đích của đề tài
Tìm ra giống lúa lai mới chọn tạo tại Việt Nam thích hợp cho vụ hè thu và
vụ xuân ở Nghệ An.
1.3. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Việc tuyển chọn giống lúa lai mới thích hợp cho Nghệ An góp phần mở
rộng nhanh các giống lúa mới làm tăng năng suất, tăng giá trị kinh tế trên đơn
vị diện tích ở c¸c vïng trång lóa.

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------12


- Phát huy lợi thế của lúa lai Việt Nam chọn tạo trong nớc chủ động
đợc nguồn giống bố mẹ, chủ động về công nghệ sản xuất hạt lai F1 nên có cơ
hội giảm giá thành sản xuất hạt lai F1.
- Mở rộng sản xuất hạt lai F1 trong nớc sẽ tạo thêm công ăn việc làm
cho nông dân, thêm ngành nghề mới ở nông thôn, nâng cao trình độ tiếp thu
khoa học kỹ thuật, nâng cao trình độ dân trí.
- Đánh giá đợc tính thích ứng, tính ổn định của lúa lai chọn tạo trong
nớc ở các vùng sinh thái của Nghệ An
1.4. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
1.4.1. Đối tợng
- Nghiên cứu tuyển chọn các giống lúa lai chọn tạo trong nớc vụ hè thu
2005 và vụ xuân 2006.
- Khảo nghiệm sản xuất một số tổ hợp lúa lai tại các vùng sinh thái của
Nghệ An
1.4. 2. Phạm vi nghiên cứu
- Thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản tiến hành 2 vụ: hè thu 2005 và vụ xuân
2006 tại Yên Thành- Nghệ An
- Khảo nghiệm sản xuất đợc thực hiện tại 4 điểm đại diện cho 4 vïng sinh
th¸i kh¸c nhau cđa tØnh NghƯ An là: Quỳnh Lu, Đô Lơng, Quỳ Hợp, Diễn
Châu.

Quỳ Hợp đại diện cho huyện miền núi
Yên Thành đại diện cho vùng đồng bằng

Diễn Châu, Quỳnh Lu đại diện cho vùng đất c¸t ven biĨn

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------13


2.Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
ở thực vật bậc cao kiểu hình là kết quả tác động qua lại giữa kiểu gen
và môi trờng. Các giống mang đi thử nghiệm trên tổng thể là một quần thể
với một kiểu gen xác định. Đối với các dòng thuần thì các cá thể trong quần
thể có cùng một kiểu gen, điều này đuợc Jonhansen chứng minh trong công
trình nghiên cứu nổi tiếng của ông về dòng thuần.
Kiểu hình của một dòng thuần khi đem thử nghiệm ở những điều kiện
môi trờng khác nhau có biểu hiện khác nhau là do yếu tố môi trờng quyết
định (Mather and Jinks, 1971) [ 74].
Tơng tác kiểu gen môi trờng biểu thị một thành phần của kiểu hình
có thể làm sai lệch giá trị ớc lợng của các thành phần khác. Tơng tác kiểu
gen - môi trờng tồn tại khi hai hay nhiều kiểu gen phản ứng khác nhau với sự
thay đổi của môi trờng (năm, vụ gieo trồng, địa điểm). Một giống có năng
suất cao trong môi trờng này so với giống kia nhng lại thấp hơn trong môi
trờng khác. Nh vậy tơng tác kiểu gen- môi trờng làm thay đổi thứ bậc
các kiểu gen hay các giống đợc đánh giá trong điều kiện khác nhau gây khó
khăn cho nhà chọn giống trong việc xác định tính u việt của các giống đợc
đánh giá. Vì vậy tính toán mức độ tơng quan rất quan trọng để xác định
chiến lợc chọn giống tối u và đa ra những giống có khả năng thích nghi
với môi trờng gieo trồng đ dự định một cách thoả đáng (Nguyễn Văn Hiển,
2000) [19, tr. 28].
Tác động qua lại của kiểu gen môi trờng- môi trờng là tơng tác hết
sức phức tạp, kết quả là kiểu gen có kiểu hình phù hợp sẽ tồn tại và phát triển
ở môi trờng đó, sau một thời gian rất dài các kiểu gen này lập nên một kiểu

hình đặc thù gọi là kiểu hình sinh thái hoặc gắn với một kiểu hình ở một địa
phơng gọi là kiểu hình sinh thái địa lý.

Trng i học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------14


Một giống thuần bất kỳ đem thử nghiệm ở những môi trờng khác nhau
sẽ thu đợc các kết quả khác nhau do kÕt qu¶ cđa ph¶n øng kiĨu gen - môi
trờng. ở các tính trạng số lợng thì việc đánh giá các tính trạng có ý nghĩa
đối với chọn giống càng phức tạp, chính vì vậy các nhà khoa học đ đi sâu
nghiên cứu, tìm hiểu đánh giá xây dựng mô hình nhằm xác định mối quan hệ
kiểu gen- môi trờng. Thực chất của vấn đề này là tìm cơ sở cho thử nghiệm
giống. Các kết quả của việc khảo nghiệm giống sẽ phục vụ trực tiếp cho sản
xuất nông nghiệp ở môi trờng thử nghiệm.
Để xác định mức độ tơng tác kiểu gen- môi trờng các kiểu gen
(giống, dòng, gia đình ) đợc đánh giá trong các môi trờng khác nhau.
Môi trờng bao gồm mọi yếu tố ảnh hởng hay liên quan tới sinh trởng và
phát triển của cây. Allard và Bradshn (1964) phân loại các yếu tố môi trờng
thành các yếu tố có thể dự đoán và những yếu tố không thể dự đoán. Các yếu
tố có thể dự đoán xảy ra một cách hệ thống và con ngời có thể kiểm soát
đợc nh: loại đất, thời vụ gieo trồng, mật độ và lợng phân bón. Ngợc lại,
các yếu tố không thể dự đoán biến động không ổn định nh lợng ma, nhiệt
độ, độ ẩm, ánh sáng (trích theo Nguyễn Văn Hiển, 2000) [19, tr. 28].
Khi có tơng tác kiểu gen- môi trờng (GE) thì giá trị kiểu hình bằng
tổng của 3 thành phần (Nguyễn Văn Hiển, 2000) [19, tr. 29].
P = G + E + GE
P: kiÓu hình
E: Môi trờng
G: Kiểu gen
GE: Tơng tác giữa kiểu gen và môi trờng

Việc đánh giá bản chất các tính trạng số lợng trong công tác chọn
giống càng phức tạp hơn. Đó là lý do mà rất nhiều nhà nghiên cứu sinh họcnông học để tâm tìm hiểu, đánh giá, thiết lập qui luật về mối quan hệ tơng
tác giữa kiểu gen với môi trờng. Bản chất của các nghiên cứu øng dơng nµy

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------15


chính là cơ sở của việc thử nghiệm, khảo nghiệm các giống cây trồng ở vùng
sinh thái đặc thù. Kết quả của công tác khảo nghiệm giống ở các điểm trong
một mạng lới nhất định ở cùng một thời vụ gieo trồng hoặc ở các mùa vụ
khác nhau sẽ đợc lựa chọn phục vụ trực tiếp cho sản xuất nông nghiƯp ë vïng
sinh th¸i thư nghiƯm hay cho nhiỊu vïng sinh thái khác nhau.
Đối với các giống lúa mỗi một giống, một tổ hợp đều có sự thích ứng và
tơng tác với điều kiện môi trờng nhất định. Vì vậy mỗi nơi, mỗi vùng đều
có sự thích hợp của các giống khác nhau. Xuất phát từ đó để tuyển chọn
những giống lúa tốt phù hợp với điều kiện sinh thái ở Nghệ An thì việc thí
nghiệm nghiên cứu trên đất Nghệ An là hết sức cần thiết.
2.2. Sơ lợc lịch sử phát hiện và quá trình ứng dụng u thế lai ở lúa
2.2.1. Lịch sử phát hiện u thế lai ở lúa
Ưu thế lai là một thuật ngữ để chỉ tính hơn hẳn của con lai F1 so với bố
mẹ chúng về các tính trạng hính thái, khả năng sinh trởng, sức sống, sức sinh
sản, khả năng chống chịu và thích nghi, năng suất, chất lợng hạt và các đặc
tính kh¸c. ViƯc sư dơng réng r i gièng lai F1 vào sản xuất đ góp phần làm
tăng năng suất nhiều loại cây trồng đặc biệt là cây lơng thực, cây thực phẩm
làm tăng thu nhập cho ngời nông dân, tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp
(Nguyễn Công Tạn, 2002) [41, tr. 11].
Ưu thế lai là hiện tuợng phổ biến trong tự nhiên. Năm 1763 Kolreuter
(Đức) đ phát hiện đợc u thế lai ở cây thuốc lá khi trồng thuốc lá Nga cạnh
thuốc lá Peru. Dựa trên kết quả này mà Kolreuter đ xây dựng phơng pháp
thu nhận hạt lai có u thế lai cao ở thuốc lá và ông cũng đề nghị sử dụng u

thế lai cho các cây khác [19]. Năm 1866- 1867 Darwin sau khi nghiên cứu
những biến dị ở thực vật tự thụ phấn và giao phấn đ chỉ ra rằng ngô có u thế
lai. Đầu thế kỷ 20 u thế lai ở ngô đợc nghiên cứu và sử dụng rộng r i trong
sản xuất (năm 1940, khoảng 50% diện tích trồng ngô trên thế giới đợc sư

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------16


dụng giống ngô lai). Sau đó ngời ta khai thác u thế lai ở cây bắp cải, hành
tây, cà chua, bông, lúa
Năm 1926, JW. Jones (nhà thực vật học ngời Mỹ) lần đầu tiên báo cáo
về sự xuất hiện u thế lai trên những tính trạng số lợng và năng suất lúa [63].
Tiếp sau đó có nhiều nghiên cứu xác nhận sự xuất hiện u thế lai về năng
suất, các yếu tố cấu thành năng suất (Anonymous, 1977; Li,1977; Lin và
Yuan, 1980); về sự tích luỹ chất khô (Rao,1965; Jenning,1967; Kim, 1985)
[53], [71], [80], [62], [68]; vỊ sù ph¸t triĨn bộ rễ (Anonymous, 1974) [53]; về
cờng độ quang hợp, diện tích lá (Lin và Yuan, 1980; Deng, 1980; MC Donal
và cs, 1971) [71], [59], [60].
Hiện tợng bất dục đực tế bào chất ở cây lúa đ đợc Sampath.S và
Mohanty.H.K nghiên cứu vào năm 1954 [82], nhận đợc tỷ lệ khác nhau của
phép lai thuận nghịch ở loài phụ Indica và Japonica. Nhiều tác giả cũng đ đề
cập đến hiện tợng này: Sasahara T và Katsuo K(1965) [83]. Tuy nhiên lúa là
cây tự thụ phấn điển hình, khả năng nhận phấn ngoài rất thấp do đó khai thác
u thế lai ở lúa đặc biệt khó khăn ở khâu sản xuất hạt lai F1. Nhiều nhà khoa
học đ nghiên cứu khá sớm nhằm tìm cách sản xuất hạt lai nh các nhà khoa
học ấn Độ, Ricsharia (1962) [81], Swaminathan và cộng sự [88], Carnahan và
cộng sự (1972) [55], các nhà khoa học Nhật Bản nh Shinjyo và Omura
(1966) [85]. Các nhà khoa häc thc viƯn nghiªn cøu lóa qc tÕ (IRRI) nh−
Awthwal vµ Virmani (1972) [54] vµ nhiỊu nhµ khoa häc ë các nớc khác
nhng họ đều không thành công vì cha tìm ra phơng pháp thích hợp để sản

xuất hạt lai.
2.2.2.Quá trình ứng dụng u thế lai.
Những năm đầu của thập kû 60, Yuan Long Ping (Trung Qc) ® cïng
®ång nghiƯp phát hiện đợc cây lúa dại bất dục đực trong loài lúa dại: Oryza
fatua spontanea tại đảo Hải Nam. Sau khi thu về, nghiên cứu, lai tạo họ đ
chuyển đợc tính bất dục dạng hoang dại này vào lúa trồng và tạo ra những

Trng i hc Nụng nghip 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------17


vËt liƯu di trun míi gióp cho viƯc khai th¸c u thế lai thơng phẩm. Các vật
liệu di truyền này bao gồm dòng bất dục đực di truyền tế bào chất
(Cytoplasmic Male Sterility: CMS ký hiệu là dòng A), dòng duy trì tính bất
dục đực (Maintainer ký hiệu là dòng B), dòng phục hồi tính hữu dục (Restorer
ký hiệu là dòng R). Sau 9 năm nghiên cứu các nhà khoa học Trung Quốc đ
hoàn thiện công nghệ nhân dòng bất dục đực, công nghệ sản xuất hạt lai và
đa ra nhiều tổ hợp lai có năng suất cao đầu tiên nh− Nam −u sè 2, S¸n −u sè
2, Uû −u số 6. Năm 1973 đ công bố dòng CMS, dòng B tơng ứng và các
dòng R nh IR24, IR26, IR661đánh dấu sự ra đời của hệ thống lai ba
dòng và đ mở ra bớc ngoặt trong lịch sử sản xuất và thâm canh cây lúa với
giống lúa lai và công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai (Ngô Thế Dân, 2002)
[41, tr. 11- 12].
Từ năm 1965, vấn đề u thế lai ở lúa đợc đề cập và sử dụng mạnh mẽ
tại một số quốc gia trong đó Trung Quốc là nớc đ đợc suy tôn là cờng
quốc về nghiên cứu và phát triển lúa lai. Từ đó đến nay, hàng loạt các nghiên
cứu đ đợc tiến hành nhằm xác định cơ sở di truyền để khai thác triệt để u
thế lai ở lúa (Hoàng Tuyết Minh, 2002) [41].
Mặc dù hệ thống bất dục đực di truyền tế bào chất đ đợc phát hiện và
sử dụng rất hiệu quả trong việc phát triển lúa lai thơng phẩm nhng lại cồng
kềnh và việc sử dụng nó chỉ giới hạn với những vật liệu giàu nguồn duy trì và

phục hồi. Sử dụng bất dục đực di truyền tế bào chất liên tục sẽ gặp phải trở
ngại về khả năng chống đỡ với các tác nhân sinh học do sự nghèo nàn về di
truyền.
Năm 1973, theo dõi quần thể lúa Nong Ken 58, Shi M.S [84] đ phát
hiện ra một số cá thể bất dục khi trỗ bông trong mùa hè có thời gian chiếu
sáng trên 14 giờ/ngày. Ông thu chúng về trồng trong nhà lới và nhận thấy các
chồi mọc sau đó trỗ bông vào mùa thu khi thời gian chiếu sáng rút ngắn đến
13 giờ 45 phút thì chúng đậu hạt. Đem lai nó với giống khác, thế hệ F1 hữu

Trng ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------18


dục bình thờng, nhng đến thế hệ F2 chúng phân ly tính trạng là 3 hữu dục :1
bất dục trong điều kiện ánh sáng ngày dài. Qua quá trình nghiên cứu các nhà
khoa học Trung Quốc đ kết luận rằng tính trạng bất dục của lúa nêu trên là
do một cặp gen lặn trong nhân điều khiển và ký hiệu là pms.
Dòng Nong ken 58s là đặc trng cho dòng bất dục đực di truyền nhân
nhạy cảm với thời gian chiếu sáng (Phytoperiodic sentitive Genetic Male
Sterility- PGMS), các dòng bất dục này thuộc loài phụ Japonica, bất dục trong
điều kiện ngày dài, nhiệt độ cao. Đợc phát hiện đầu tiên tại tỉnh Hồ Bắc
Trung Quốc nên còn gọi là dòng HPGMS.
Năm 1988, Maruyama K [73] và cộng sự đ nghiên cứu và phát hiện ra
dòng TGMS có tên là Anongs thông qua quá trình đột biến phóng xạ. Dòng
TGMS này bất dục nếu thời kỳ phân chia tế bào mẹ hạt phấn gặp nhiệt độ >
27 0C và hữu dục nếu nhiệt độ < 240C. Dòng Anongs là dòng TGMS đợc phát
hiện và sử dụng đầu tiên ở Trung Quốc, dòng bất dục này thuộc loại hình
Indica.
Năm 1989, Sun Z.X [87] và cộng sự đ tạo đợc dòng TGMS có tên là
5460s từ quần thể đột biến của giống lúa IR54. Năm 1991, Maruyama K.H và
cộng sự [73] cũng đ tìm đợc dòng TGMS từ quần thể đột biến Norin PC- 12.

Các tác giả trên đều cho rằng, tính trạng bất dục đực dạng TGMS đều do
những gen lặn trong nhân điều khiển [87]. Kinoshita T(1992) [69] đặt tên cho
gen TGMS của dòng 5460s và Norin PC-12 là tms-1 và tms-2.
Zhou vµ céng sù, 1988, Virmani vµ Voc, 1991 [90], Wu và cộng sự,
1991 [92] đ phát hiện các dòng bất dục đực di truyền nhạy cảm với nhiệt độ
(Thermo sentitive Genetic Male Sterility- TGMS), các dòng này trở lại hữu
dục một phần hoặc toàn phần dới một dải nhiệt độ nào đó. Trên cơ sở này
Yuan Long Ping, 1987 đ đề ra chơng trình tạo giống lúa lai không cần dòng
duy trì bất dục đực mà chỉ cần dòng bất dục và dòng cho phấn, đợc gọi hệ
thống lúa lai hai dßng. Cịng theo Yuan Long Ping, 1997 [95] hƯ thèng lai hai

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------19


dòng có một số u điểm so với lúa lai ba dòng: Một là, không cần dòng duy trì
bất dục đực. Hai là, khả năng tìm dòng cho phấn tốt là rất lớn. Ba là: năng suất
hạt của dòng mẹ (dòng bất dục EGMS) luôn cao hơn dòng CMS và bốn là
không chịu tác động xấu của hiện tợng nghèo nàn di truyền nh các dòng
CMS. Hơn thế nữa năng suất lúa lai thơng phẩm hệ hai dòng tại Trung Quốc
đ vợt lúa lai ba dòng bình quân 10%.
Tại IRRI, chơng trình nghiên cứu tập trung vào phát triển lúa lai cho
vùng nhiệt đới, các gen tms2 từ giống Norin PL12 và tms3 từ dòng đột biến
IR32364S đ đợc sử dụng để tạo ra các dòng TGMS mới. Nh dòng ID24
đợc đa vào ấn Độ đ đợc sử dụng để chọn tạo và sản xuất lúa lai hai dòng.
Các dòng TGMS IR73827- 23S và IR73824S đợc chọn ra từ ID24 đ ổn định
về tính trạng bất dục đực [36, tr. 73].
Hầu hết các công bố đều khẳng định u thế lai ở lúa đ vợt lúa thờng
cùng mức đầu t từ 20- 30%. Ưu thế lai thể hiện ở các tính trạng nông sinh
học và kinh tế quan trọng nh chiều cao, thời gian từ gieo đến trỗ, năng suất
chất khô, chỉ số thu hoạch, tính trạng của rễ, chỉ số diện tích lá, khả năng chịu

nhiệt và các tác nhân khác. Theo tổng kết của Yuan LP và cộng sự [96] thì
mức độ gía trị u thế lai càng ngày càng đợc nâng cao. Mức u thế lai đợc
thể hiƯn theo thêi gian: Giai ®oan tõ 1970- 1980, lóa lai vợt lúa thờng về
năng suất từ 20- 30%; giai đoạn từ 1981- 1990 vợt từ 29- 45% và 1991- 1997
vợt 30- 49%. Điều này chứng tỏ rằng công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa
lai ở Trung Quốc ngày càng có hiệu quả cao và thiết thực.
Tháng 5 năm 2001, hội nghị về hoạch định chính sách cho phát triển
lúa lai quốc tế đ diễn ra tại Hà Nội. Yuan Long Ping đ báo cáo về những kết
quả nghiên cứu mới nhất là chiến lợc phát triển lúa lai trong thế kỷ 21 tại
Trung Quốc. Ông và cộng sự đ tạo ra các tổ hợp lai hai dòng siêu năng suất
nh Peiai 64S/E32 đạt 15,7 tấn/ha và Peiai 64S/9311 năng suất đạt 17,4
tấn/ha. Nhờ nghiên cứu và phát triển lúa lai, Trung Quốc đ giảm dần diện

Trng i hc Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------20


tích trồng lúa để trồng các cây có giá trị cao mà vẫn đảm bảo tổng sản lợng
lơng thực cho ®Êt n−íc cđa hä víi d©n sè 1,3 tû ng−êi (Hoµng Tut Minh,
2002) [41, tr. 88]. DiƯn tÝch trång lóa ở Trung quốc hiện nay là 30,5 triệu ha,
năng suất bình quân đạt 6,3 tấn/ha trong đó diện tích lúa lai chiếm 50% so với
tổng diện tích lúa, năng suất bình quân riêng lúa lai là 6,9 tấn/ha/vụ, so với lúa
thờng năng suất bình quân là 5,4 tấn/ha/vụ tăng hơn 1,5 tÊn/ha trªn diƯn
réng.
2.3. BiĨu hiƯn −u thÕ lai ë lúa
2.3.1. Bộ rễ phát triển mạnh, đẻ nhánh sớm, sức sinh trởng mạnh
Rễ lúa lai phát triển sớm và mạnh, các rễ có đờng kính to hơn dòng bố
mẹ, sự phân nhánh đều hơn, rễ ăn sâu và toả rộng ra xung quanh tạo ra một
lớp rễ đan dày ở tầng sát mặt đất. Lông hút của rễ lúa lai nhiều và dài (0,10,25 mm) hơn hẳn lúa thờng (0,01- 0,013 mm). Vì lợng nhiều nên diện tiếp
xúc lớn, làm cho khả năng hấp thu tăng cao gấp 2- 3 lần lúa thờng. Khả năng
thích nghi rộng, khả năng chống chịu tốt hơn lúa thờng (Nguyễn Thị Trâm,

2002) [41, tr. 258].
Quá trình đẻ nhánh của lúa lai tuân theo qui luật đẻ nhánh chung của
cây lúa, lúa lai có khả năng đẻ nhánh sớm hơn. Thời kỳ đầu nhờ quá trình hấp
thu chất dinh dỡng tốt của bộ rễ làm cho các nhánh đẻ sớm thờng to mập,
có số lá nhiều hơn các nhánh đẻ sau nên bông lúa to ®Ịu nhau xÊp xØ nh−
b«ng chÝnh. Lóa lai cã tû lệ nhánh thành bông cao hơn lúa thờng. Kết quả
nghiên cứu của Trung Quốc cho thấy tỷ lệ thành bông của lúa lai đạt khoảng
80- 90% trong khi lúa thờng chỉ đạt 60- 70% trong cùng điều kiện thí
nghiệm. Đờng kính lóng của lúa lai to và dày hơn lúa thờng, số bó mạch
nhiều hơn nên khả năng vận chuyển nớc, dinh dỡng tốt hơn lúa thờng,
cũng do điều kiện lóng to, đặc biệt là các lóng sát gốc, nên thân lúa lai cứng,
khả năng chống đổ tốt hơn lúa thờng. Lúa lai có khả năng sinh trởng mạnh
sớm biểu hiện cụ thể trong cùng một điều kiện chăm bón nh− nhau, l¸ lóa ra

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------21


nhanh, nhánh đẻ đều đặn ngay từ đợt đầu tiên và đẻ liên tục (Nguyễn Thị
Trâm, 2002) [41].
2.3.2. Ưu thế lai về quang hợp và hô hấp
Lá lúa lai dài và rộng hơn lá lúa thờng. Một số kết quả nghiên cứu cho
rằng phiến lá lòng mo có thể hứng ánh sáng cả hai mặt, nh vậy năng lợng
mặt trời đợc hấp thu nhiều hơn, hiệu suất quang hợp cao hơn. Ba lá trên cùng
đứng, bản lá chứa nhiều diệp lục nên có mầu xanh đậm hơn, do vậy hoạt động
quang hợp diễn ra mạnh hơn. Trái lại cờng độ hô hấp ánh sáng của lúa lai
thấp hơn lúa thờng, do đó hiệu suất quang hợp thuần càng cao, khả năng tích
luỹ chất khô cao hơn đáng kể (Nguyễn Thị Trâm, 2002) [41, tr. 260].
Theo Phạm Văn Cờng, 2005 [13] u thế lai về cờng độ quang hợp
không phụ thuộc vào chỉ số độ dày lá, tuy nhiên chỉ tính riêng con lai F1 thì
cờng độ quang hợp tỷ lệ nghịch với chỉ số độ dày lá. Năng suất hạt của con

lai F1 và dòng bố có tơng quan chặt với cờng độ quang hợp ở thời gian đẻ
nhánh (r = 0,8) và giai đoạn trỗ (r = 0,5), nhng tơng quan này không có ý
nghĩa ở giai đoạn chín sáp.
2.3.3. Ưu thế lai về năng suất và yếu tố cấu thành năng suất
Lúa lai có nhiều bông trên khóm, bông to, nhiều hạt và tỷ lệ hạt mẩy
cao. Do lúa lai đẻ sớm, đẻ khoẻ, các bông to đều, hạt nhiều và nặng, trên bông
có nhiều gié cấp 1 (13- 15 giÐ) trªn giÐ cÊp 1 cã 3- 7 gié cấp 2, mỗi gié cấp 2
có từ 3- 7 hạt vì vậy khối lợng bông cao hơn lúa thờng 1,5- 2,5 lần (Nguyễn
Thị Trâm, 2002) [41, tr. 261].
Kết quả nghiên cứu của Viện hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Hồ namTrung Quốc thu đợc khi đánh giá 87 con lai ngoài đồng ruộng cho thấy hầu
hết những tổ hợp lai triển vọng cho năng suất vợt hơn 20- 30% so với giống
lúa thờng cùng trồng tại thời điểm đó (Lin vµ Yuan, 1980) [71].
Theo Namboodiri (1963) [76]; Carnhan vµ cs (1972) [55] thì năng suất
lúa lai là do sự biểu hiện u thế lai về số lợng bông và số hạt/bông.

Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------22


Virmani và CS (1983) [91] đ tổng kết báo cáo về lúa lai xuất bản năm
1978 về mức độ u thế lai ở nhiều đặc tính nông học, có hiện tợng u thế lai
thực về năng suất: Số hạt/bông, khối lợng nghìn hạt, số bông/khóm.
2.3.4. Ưu thế lai về thời gian sinh trởng
Tính trạng về thời gian sinh trởng là tính trạng chịu nhiều tác động của
yếu tố môi trờng nh: Đất, nớc, phân, nhiệt độ, ánh sáng. Một số nghiên
cứu gần đây cho thấy cả tính cộng và không cộng đều rất quan trọng trong
việc hình thành tính trạng thêi gian sinh tr−ëng cđa c©y lóa (K.R.P.Kausi &
K.D.Sharma, 1988) [67].
Thời gian sinh trởng của cây lúa biến động trong một phạm vi rộng, là
tính trạng số lợng do nhiều gen cïng kiĨm so¸t. Khi lai hai gièng lóa cã thời
gian sinh trởng khác nhau, con lai F1 của đa số tổ hợp biểu hiện hiệu ứng

cộng tính. Quần thể F2 phân ly tăng tiến âm hoặc dơng: Chín sớm hơn bố mẹ
ngắn nhất hoặc muộn hơn bố mẹ dài nhÊt. Khi sư dơng hai gièng cã thêi gian
sinh tr−ëng ngang nhau thì năng suất lúa lai bao giờ cũng tăng hơn lúa thờng
(Nguyễn Thị Trâm, 2002) [41, tr. 153].
Năm 1980, các nhà khoa học Trung Quốc nh Deng (1980) [59]; Lin và
Yuan (1980) [71] đ công bố rằng lúa lai có thời gian sinh trởng dài hơn
những giống đối chứng tốt nhất, đây là do chọn bố mẹ có thời gian sinh trởng
dài. Cũng vào năm 1980 Xu và Wang [93] thÊy r»ng thêi gian sinh tr−ëng cña
con lai phụ thuộc vào dòng bố. Một nghiên cứu khác của Phonnuthurai vµ
céng sù (1984) [79] ghi nhËn r»ng thêi gian sinh trởng của con lai tơng
đơng hoặc ngắn hơn dòng bè.
2.3.5.¦u thÕ lai vỊ chiỊu cao
Virmani (1982) cã nhËn xÐt rằng: Các dòng bất dục đực di truyền tế bào
chất ®a sè ®Ịu lïn (cao h¬n tõ 50- 70 cm) có một số ít dòng cao (thờng ít
đợc sử dụng vì khó sản xuất hạt lai). Các dòng R thờng cao hơn các dòng
bất dục đực, vì vậy chiều cao cây của con lai F1 đa số nghiêng về phía dßng

Trường ðại học Nơng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------23


R, cao tõ 100- 120 cm, cã mét sè tæ hợp cao tới 130cm. Mặt khác bông lúa lai
to và nặng nên dễ bị đổ khi gặp ma gió lớn. Muốn hạ thấp chiều cao của con
lai phải cải tạo đồng thời cả hai dòng bố mẹ. Tuy nhiên do sức mạnh của u
thế lai nên con lai vẫn có xu thế cao hơn mong muốn. Đặc biệt với các tỉ hỵp
cã bè mĐ xa hut thèng, hiƯu øng vỊ chiều cao cây mạnh vì vậy trớc hết
ngời ta phải tạo dòng bố thấp cây bằng lai hoặc đột biến sau đó mới lai tạo
giống u thế lai (Nguyễn Thị Trâm, 2002) [41, tr. 143].
2.3.6. Ưu thế lai về tính chống chịu
Lúa lai có khả năng chống chịu rộng với nhiều điều kiện đất đai, khí
hậu khác nhau. Biểu hiện cụ thể là: ở giai đoạn mạ lúa lai chịu lạnh tốt hơn lúa

thờng, ở thời kỳ lúa con gái lúa lai có khả năng chịu úng ngập ví dụ nh các
tổ hợp lai hệ Bác u nớc ngập 4- 5 ngày nếu gốc cha thối thì sau khi nớc
rút vẫn hồi phục nhanh và cho năng suất cao trong khi lúa thuần phải cấy lại,
lúa lai có khả năng phơc håi nhanh sau khi n−íc rót. Lóa lai cã thể gieo trồng
trên nhiều loại đất có lý tính và hoá tính khác nhau, chịu hạn tốt hơn lúa
thờng. Lúa lai có thể chống chịu khá với bệnh đạo ôn (Nguyễn Thị Trâm,
2000) [41, tr. 261].
Lúa lai chịu rét rất tốt, ở vụ xuân khi nhiệt độ không khí đạt 16- 200C
mạ lúa lai sinh trởng bình thờng trong khi mạ lúa thờng bị kìm h m đáng
kể. ở các tổ hợp lai sử dụng dòng mẹ là các TGMS thì khả năng chịu rét còn
biểu hiện ở giai đoạn trỗ bông: Trong điều kiện 240C lúa lai kết hạt rất tốt,
trong khi các giống lúa thuần có tỷ lệ lép lửng nhiều, hạt vào chắc kém, tỷ lệ
gạo thấp (Nguyễn Văn Hoan, 1999) [20].
Cả hai bố mẹ của tổ hợp lai đều là loại hình Indica nhiệt đới thì con lai
có khả năng chịu nóng ẩm rất cao. Trong thời kỳ lúa sinh trởng gặp nhiệt độ
28- 320C lúa lai vẫn sinh trởng bình thờng, còn khi trỗ bông nếu độ ẩm
không khí đạt trên 80% thì lúa lai vẫn kết hạt tốt, tỷ lệ chắc vẫn cao ngay cả
khi nhiệt độ không khí 350C (Nguyễn Văn Hoan, 1999) [20].

Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------24


Theo Quách Ngọc Ân, 2002 [41, tr. 294] thì khả năng thích ứng của lúa
lai rất rộng, có thể trồng từ vùng núi phía bắc đến Tây nguyên, từ chân ruộng
trũng (Phú Lập- Phú Xuyên) đến chân đất vàn cao (Cao Xá- Phong Châu), từ
vùng thâm canh cao (Hải Dơng) đến vùng thâm canh dới mức trung bình
(Hoài An- Cao Bằng). Đối với vùng núi khó khăn về thuỷ lợi (Hà Giang, Lào
Cai, Yên Bái, Lai Châu, Sơn La) nhng với điều kiện đầu t nh nhau thì
lúa lai thờng cho năng suất gấp đôi lúa thờng (giống cũ).
2.4. Một số thành tựu nghiên cứu và phát triển lúa lai ë Trung Qc.

2. 4.1. Thµnh tùu vỊ lóa lai 3 dòng
Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu lúa lai từ 1964, năm 1973 đ công bố
dòng CMS tốt đang đợc phát triĨn m¹nh nh−: II32A, T98A, BoA, ZhiA,
Yuetal A, You IA và các dòng duy trì tơng ứng. Các dòng phục hồi mới đợc
phát triển nh: IR26, IR24, IR661, IR30, IR2061, IR36, Gui630…(Yuan L.P
vµ cs, 2003) [102, tr. 8- 44]. KĨ từ khi tổ hợp lúa lai đầu tiên là Nan You 2
đợc tạo ra năm 1974 và đa vào sản xuất đại trà năm 1976 đến 2002 đ có
hơn 100 tổ hợp đợc trồng với diện tích lớn (Trần Duy Quý, 2002) [39].
Mặc dù việc phát triển lúa lai thơng phẩm ở Trung Quốc bắt đầu từ
đầu thập kỷ 70, nhng những giống lúa lai lúc đó còn có nhiều nhợc điểm
nên khó mở rộng diện tích gieo cấy. Đầu thËp kû 80 gièng lóa lai Uû −u 35,
Uû −u 49 phù hợp với sản xuất vụ xuân ra đời thì diện tích gieo cấy lúa lai của
Trung Quốc đợc mở rộng tơng đối nhanh. Trong những năm 1986- 1988,
diện tích lúa lai đạt 670 ngàn ha trong đó tỉnh Giang Tây khoảng 270 ngàn ha,
Hồ Nam 258 ngàn ha, Hồ Bắc 100 ngàn ha, Quảng Tây 77 ngàn ha, Phúc kiến
150 ngàn ha. Chủ trơng mở rộng diện tích gieo cấy lúa lai vụ xuân là hớng
quan trọng góp phần tăng sản lợng lúa của Trung Quốc. Trong 12 năm từ
1976- 1987 diện tích lúa lai của Trung Quốc tổng cộng khoảng 66,7 triệu ha
và đ đóng góp để tăng thêm sản lợng lúa hơn 50 triệu tấn thóc. Năng suất

Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ---------------------------------25