Luận văn thạc sĩ tuyển chọn tổ hợp lúa lai ba dòng nhập nội và bước đầu tìm hiểu khả năng duy trì các dòng bố mẹ sản xuất hạt lai f1

...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
------------------

TRẦN THỊ MINH NGỌC

TUYỂN CHỌN TỔ HỢP LÚA LAI BA DỊNG NHẬP NỘI VÀ
BƯỚC ðẦU TÌM HIỂU KHẢ NĂNG DUY TRÌ CÁC DỊNG
BỐ MẸ, SẢN XUẤT HẠT LAI F1

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
Mã số: 60.62.05

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN THỊ TRÂM

HÀ NỘI - 2009


LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa từng được cơng bố trong bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào
khác, các thơng tin trích dẫn trong luận án ñều ñược ghi rõ nguồn gốc và ñáng
tin cậy.
Hà Nội 22 tháng 09 năm 2009
Tác giả

Trần Thị Minh Ngọc

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………i


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thị Trâm, TS.
Trần Văn Quang ñã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi cho tơi
trong suốt q trình học tập và nghiên cứu để tơi hồn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Tơi xin cảm ơn ban lãnh đạo Viện Sinh học Nơng nghiệp, tập thể cán
bộ Phịng Cơng nghệ lúa lai - Viện Sinh học Nơng nghiệp đã tạo điều kiện về
thời gian, giúp đỡ và động viên tinh thần để tơi hồn thành luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giáo khoa Sau đại học,
Khoa Nơng học, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng - Trường ðại
học Nơng nghiệp Hà Nội đã quan tâm giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến q báu
cho tơi trong suốt q trình học tập và thực hiện đề tài.
Luận văn này hồn thành cịn có sự giúp đỡ của nhiều ñồng nghiệp, bạn
bè, cùng với sự ñộng viên khuyến khích của gia đình trong suốt thời gian học
tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 22 tháng 09 năm 2009
Tác giả

Trần Thị Minh Ngọc

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

v

Danh mục bảng

vi

1.

MỞ ðẦU

1

1.1

ðặt vấn đề

1

1.2

Mục đích và u cầu của ñề tài

2

1.3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3

2.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC

4

2.1

Quá trình phát triển lúa lai trên thế giới và Việt Nam

4

2.2

Ưu thế lai ở lúa

14

2.3

Phương pháp chọn bố mẹ ñể tạo các tổ hợp lai cho ưu thế lai cao

19

2.4

Phương hướng nghiên cứu và phát triển lúa lai trong những năm
sắp tới ở Việt Nam

2.5

Công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai F1 đảm bảo có năng suất
cao, chất lượng tốt

3.

19
20

VẬT LIỆU, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU

39

3.1

Vật liệu nghiên cứu

39

3.2

ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu

40

3.3

Nội dung nghiên cứu

40

3.4

Phương pháp nghiên cứu

40

3.5

Xử lý số liệu

47

4.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

48

4.1

Khảo sát các tổ hợp lai trong vụ xn 2008

48

4.1.1

ðặc điểm nơng sinh học của các tổ hợp lai

48

4.1.2

Mức ñộ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các hợp lai

51

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iii


4.1.3

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai.

52

4.1.4

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

55

4.2

So sánh các tổ hợp lai trong vụ mùa 2008 và vụ xuân 2009

57

4.2.1

ðặc ñiểm nơng sinh học của các tổ hợp lai được tuyển chọn

58

4.2.2

Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp lai ñược tuyển chọn

59

4.2.3

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai

62

4.2.4

Một số chỉ tiêu chất lượng của các tổ hợp lai

64

4.2.5

ðặc ñiểm của giống Nhị ưu 718-1 và tổ hợp 718-2 ở vụ Mùa
2008 và vụ Xn 2009

66

4.3

Nghiên cứu đặc điểm các dịng bố mẹ của tổ hợp Nhị ưu 718-2

68

4.3.1

Nghiên cứu ñặc điểm của dịng II-32A, II-32B để duy trì II-32A/B

68

4.3.2

Nghiên cứu ñặc ñiểm nhân dòng mẹ II-32A/II-32B

69

4.3.3

Nghiên cứu thời vụ ñể nhân dịng II-32A/B

70

4.3.4

Nghiên cứu đặc điểm của dịng II-32A, R718-2 ñể sản xuất hạt
lai F1 tổ hợp Nhị ưu 718-2

4.3.5

Nghiên cứu đặc điểm của các dịng bố mẹ để bố trí sản xuất hạt
lai F1 tổ hợp Nhị ưu 718-2

4.3.6

72
73

Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến một số yếu tố cấu thành năng
suất của tổ hợp Nhị ưu 718-2

75

4.4

Nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 tổ hợp Nhị ưu 718-2.

76

4.4.1

Nghiên cứu đặc điểm trỗ bơng trùng khớp của các dòng bố, mẹ
trong sản xuất hạt lai F1 của tổ hợp Nhị ưu 718-2

76

4.4.2

Nghiên cứu tỷ lệ hàng bố mẹ

76

4.4.3

Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến ñặc điểm nơng học
của dịng mẹ và năng suất hạt lai F1 của tổ hợp Nhị ưu 718-2.

77

5.

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

79

5.1

Kết luận

79

5.2

ðề nghị

80

TÀI LIỆU THAM KHẢO

81

PHỤ LỤC

95

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iv


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
CMS

Ghi chú
Bất dục ñực tế bào chất

TGMS

Bất dục ñực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt ñộ

PGMS

Bất dục chức năng di truyền nhân mẫn cảm với quang chu kỳ

M08

Vụ Mùa 2008

X08

Vụ Xn 2008

X09

Vụ Xn 2009

TGST
ð/c

Thời gian sinh trưởng
đối chứng

D

Dài

R

Rộng

D/R

Dài/rộng

TB

Trịn bầu

GA3
KL

Axít gibberrelin
Khối lượng

ƯTL

Ưu thế lai

NSLT

Năng suất cá thể

NSTT

Năng suất thực thu

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………v

DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

4.1

ðặc điểm nơng sinh học của các tổ hợp lai vụ xuân 2008

4.2

Mức ñộ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các tổ hợp lai vụ xuân 2008
(ñiểm)

4.3

4.5a

xuân 2008

55

Tiêu chuẩn chọn lọc có giá trị ưu tiên ở một số tính trạng

57

60

Phản ứng của các tổ hợp lai với các chủng vi khuẩn Xanthomonas
Oryzeae gây bệnh bạc lá lúa vụ xuân 2009

4.9a

58

Mức ñộ nhiễm sâu bệnh tự nhiên của các tổ hợp lai vụ Mùa 2008
và vụ xuân 2009 (điểm)

4.8

57

ðặc điểm nơng sinh học của các tổ hợp lai vụ Mùa 2008 và vụ
Xuân 2009

4.7

54

ðánh giá một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai vụ

4.5b Một số ñặc ñiểm của các tổ hợp lai ñược chọn lọc
4.6

51

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai vụ

xuân 2008

4.4

49

61

Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Mùa
2008 và vụ Xuân 2009

62

4.9b Năng suất của các tổ hợp lai trong vụ mùa 2008, vụ xuân 2008 và
vụ xuân 2009

63

4.10 ðánh giá một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai vụ
mùa 2008 và vụ xuân 2009

65

4.11 Chiều dài gạo và dạng hình gạo xay của các tổ hợp lai vụ mùa
2008 và vụ xuân 2009

66

4.12 So sánh ñặc ñiểm của giống Nhị ưu 718-1 và tổ hợp Nhị ưu 7182 ở vụ Mùa 2008 và vụ xuân 2009
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vi

67


4.13 Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến ñặc ñiểm nông sinh học của II32A/B (vụ Xuân 2008)

68

4.14 Một số ñặc ñiểm nông sinh học và năng suất của ruộng nhân dòng
mẹ II-32A/II-32B (vụ xuân 2008)

69

4.15 Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến đặc điểm nơng sinh học của II32A/B (Vụ Xuân 2009)

70

4.16 Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến yếu tố cấu thành năng suất của
II-32A/B (vụ Xuân 2009)

71

4.17 ðặc điểm của các dịng II-32A, R718-2 trong điều kiện sản xuất
hạt lai F1 vụ Xuân 2008

72

4.18a Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến một số đặc điểm nơng sinh học
của các dòng bố mẹ tổ hợp Nhị ưu 718-2 (vụ Xuân 2008)

73

4.18b Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến một số đặc điểm nơng học của
các dịng bố mẹ tổ hợp Nhị ưu 718-2 (vụ Xuân 2009)

74

4.19 Ảnh hưởng của thời vụ gieo ñến một số yếu tố cấu thành năng
suất của tổ hợp Nhị ưu 718-2

75

4.20 Thời gian sinh trưởng của các dòng bố mẹ của tổ hợp Nhị ưu 7182 trong vụ Xuân 2009

76

4.21 Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ ñến các yếu tố cấu tạo thành
năng suất và năng suất ruộng sản suất hạt lai F1

77

4.22 Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến ñặc điểm nơng sinh học của
dịng mẹ và năng suất hạt lai F1

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vii

78


1. MỞ ðẦU

1.1

ðặt vấn ñề
Lúa nước là một trong những cây lương thực chủ yếu của lồi người,

hiện nay có tới 65% dân số trên thế giới sử dụng lúa gạo là lương thực chính,
phổ biến nhất là các nước Châu Á. Vì vậy ở các nước này, việc phát triển cây
lúa ñược coi là một chiến lược quan trọng trong nền sản xuất nông nghiệp.
Với thành tựu của cuộc cách mạng xanh, các giống lúa mang gen lùn thấp
cây, chịu được nền phân khống cao đã cải thiện một phần thiếu hụt lương
thực cho nhân loại. Tuy nhiên, các giống lúa thuần đã thể hiện “thế kịch trần”
khó có thể nâng cao ñược năng suất hơn nữa, mặc dù mức đầu tư thâm canh
có thể đạt được. Trước nhu cầu cấp bách về lương thực, việc khai thác và sử
dụng ưu thế lai ở cây lúa ñược coi là một thành tựu khoa học nông nghiệp lớn
nhất thế kỷ 20. Năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần từ 20-30% một cách chắc
chắn qua các mùa vụ và ñược thể hiện ở nhiều nước trên thế giới, trong đó có
Việt Nam. Trung Quốc là nước nghiên cứu lúa lai muộn hơn Mỹ, Ấn ðộ,
Nhật Bản nhưng lại là nước sử dụng ưu thế lai vào sản xuất sớm nhất. Thành
cơng này đã góp phần quan trọng trong chiến lược ñảm bảo an ninh lương
thực cho nhân loại.
Ở Việt Nam sản xuất lúa nước vẫn là một ngành quan trọng, truyền
thống trong nền nơng nghiệp. Từ một nước thiếu đói quanh năm, chúng ta ñã
phấn ñấu ñủ lương thực và vươn lên trở thành một nước xuất khẩu gạo ñứng
thứ 2 trên thế giới. Có được thành tựu này là nhờ áp dụng các biện pháp kỹ
thuật chuyển dịch cơ cấu mùa vụ, ñưa các giống lúa lai ngắn ngày có kiểu
hình thâm canh và có khả năng cho năng suất cao vào ñồng ruộng. Các giống
lúa lai ñưa vào sản xuất gồm cả lúa lai của Việt Nam và Trung Quốc. Vì vậy,
ngồi việc nghiên cứu và chọn tạo các giống lúa lai của Việt Nam là một địi
hỏi tất yếu thì chúng ta cũng nên quan tâm đến các tổ hợp lúa lai của Trung
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1

Quốc chọn tạo. Việc ñánh giá và tuyển chọn các tổ hợp lúa lai tốt của Trung
Quốc phù hợp với ñiều kiện sản xuất của Việt Nam là rất cần thiết. Ở nước ta
hiện nay ñã nghiên cứu và ứng dụng thành tựu khoa học về ưu thế lai một
cách toàn diện và vững chắc nên chúng ta phải chủ ñộng nguồn giống tại chỗ
chất lượng cao, giá thành hạ mà khơng phải nhập nội giống q đắt từ Trung
Quốc. Thực tế lượng giống sản xuất trong nước chỉ ñạp ứng được 25% số cịn
lại phải nhập nội dẫn đến khơng chủ động được lượng giống, chất lượng và
giá cả. Do đó, chúng ta cần quan tâm đến các tổ hợp lúa lai của Trung Quốc
phù hợp với ñiều kiện Việt Nam và tìm hiểu khả năng duy trì bố mẹ từ các
nguồn vật liệu sẵn có, sản xuất hạt lai của chúng để chủ động giống mà khơng
phải nhập nội.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài:
“ Tuyển chọn tổ hợp lúa lai ba dịng nhập nội và bước đầu tìm hiểu khả
năng duy trì các dịng bố mẹ, sản xuất hạt lai F1”.
1.2

Mục đích và u cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích
- Xác định được tổ hợp lúa lai ba dịng phù hợp với điều kiện sản xuất của
Việt Nam.
- Xác định được thời vụ, biện pháp kỹ thuật thích hợp để duy trì, sản
xuất hạt lai của các dịng bố mẹ mới phân lập.
1.2.2 Yêu cầu
- ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các tổ hợp
lúa lai ba dòng nhập nội từ Tứ Xuyên Trung Quốc trong ñiều kiện Việt Nam.
- Xác ñịnh ñược tổ hợp lúa lai phù hợp với ñiều kiện sản xuất của Việt
Nam.

- Xác định được thời vụ trồng thích hợp, biện pháp kỹ thuật cơ bản để
duy trì và sản xuất hạt lai của các dòng A,B,R mới phân lập.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………2


1.3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học
- Tuyển chọn ñược tổ hợp lúa lai tốt phù hợp với ñiều kiện sản xuất của
Việt Nam.
- Thử nghiệm các biện pháp kỹ thuật cơ bản để duy trì, sản xuất hạt lai
của các dịng A,B,R mới phân lập.
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn
Góp phần chủ động nguồn giống trong nước, hạn chế nhập giống từ
Trung Quốc.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3


2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC
2.1

Quá trình phát triển lúa lai trên thế giới và Việt Nam

2.1.1 Quá trình nghiên cứu, phát triển lúa lai trên thế giới
Ưu thế lai (ƯTL: heterosic) là thuật ngữ ñể chỉ tính hơn hẳn của con lai
F1 so với bố mẹ chúng về các tính trạng hình thái, khả năng sinh trưởng, sức

sống, sức sinh sản, khả năng chống chịu và thích nghi, năng suất, chất lượng
hạt và các đặc tính khác.
Việc sử dụng rộng rãi các tổ hợp lai F1 vào sản xuất đã góp phần làm
tăng năng suất nhiều loại cây trồng ñặc biệt là các cây lương thực làm tăng
thu nhập cho người nông dân, tăng hiệu quả của sản xuất nông nghiệp. ƯTL
là hiện tượng phổ biến trong trồng trọt và chăn nuôi. ðầu thế kỷ 20, ƯTL lai
của ngơ được sử dụng rộng rãi vào trong sản xuất. Sau đó con người đã khai
thác ƯTL ở cây bắp cải, hành tây, cà chua, bông, lúa… Các giống gia súc lai
ñã ñược tạo ra và ñã giải quyết ñược nạn thiếu thực phẩm cho nhân loại, đó là
các giống ƯTL: lợn, bị, gà, vịt lai kinh tế (Nguyễn Công Tạn, 2002) [40].
Năm 1926, J.W. Jones (nhà thực vật học người Mỹ) lần ñầu tiên báo
cáo về sự xuất hiện ƯTL trên những tính trạng số lượng và năng suất lúa.Tiếp
sau đó, có nhiều cơng trình nghiên cứu xác nhận ƯTL về năng suất, các yếu
tố cấu thành năng suất (Anonynous, 1977; Li, 1977; Lin và Yuan, 1980); về
sự tích luỹ chất khơ (Rao, 1965; Jenning, 1967; Kim, 1985), về sự phát triển
bộ rễ (Anonymous, 1974), cường ñộ quang hợp, diện tích lá (Lin và Yuan,
1980; Deng, 1980; MC Donal và CS, 1971; Wu và CS, 1980)… Tuy nhiên,
lúa là cây tự thụ phấn điển hình, khả năng nhận phấn ngồi rất thấp, do đó
khai thác ƯTL ở lúa đặc biệt khó khăn ở khâu sản xuất hạt lai F1. Nhiều nhà
khoa học ñã nghiên cứu khá sớm nhằm tìm cách sản xuất hạt giống lúa lai
điển hình là các nhà khoa học Ấn ðộ như Kadam (1937), Amand và Murti
(1968), Ricsharia (1962), Swaminathan và Cs (1972), các nhà khoa học Nhật
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………4


Bản như Shinjyo và Omura (1966), các nhà khoa học tại viện nghiên cứu lúa
quốc tế (IRRI) như Athwal và Virmani (1972) và nhiều nhà khoa học ở các
nước khác. Song họ chưa tìm ra phương pháp thích hợp để sản xuất hạt lai
nên họ đã khơng thành cơng (Nguyễn Công Tạn, 2002) [40].
Năm 1964, Yuan Long Ping (Trung Quốc) ñã cùng ñồng nghiệp phát

hiện ñược cây lúa dại bất dục trong lồi lúa dại Oryza fatua spontanea tại đảo
Hải Nam. Sau khi thu về nghiên cứu, lai tạo họ ñã chuyển ñược tính bất dục
ñực dạng hoang dại này vào lúa trồng và tạo ra những vật liệu di truyền mới
giúp cho việc khai thác ƯTL. Các vật liệu di truyền này bao gồm : dịng bất
dục đực di truyền tế bào chất (Cytoplasmic Male Sterility: CMS-dòng A)
dòng duy trì tính bất dục đực (Maintiner-dịng B), dịng phục hồi tính hữu dục
(Restorer-dịng R). Sau 9 năm nghiên cứu, các nhà khoa học Trung Quốc đã
hồn thiện cơng nghệ nhân dịng bất dục đực, cơng nghệ sản xuất hạt lai và
đưa ra nhiều tổ hợp lai có năng suất cao ñầu tiên như Nam Ưu số 2, San Ưu
số 2, Uỷ ưu số 6 (Nguyễn Công Tạn, 2002) [40].
Năm 1973, cơng bố nhiều dịng CMS, dịng B tương ứng và các dịng R
như: IR24, IR26, IR661… đánh dấu sự ra ñời của hệ thống lúa lai 3 dòng và
ñã mở ra bước ngoặt trong lịch sử sản xuất và thâm canh cây lúa với giống lúa
lai và công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai (Nguyễn Công Tạn, 2002) [40].
Hệ thống lúa lai ba dịng đã tạo ra bước đột phá cho việc khai thác ƯTL
ở lúa, làm phá vỡ thế kịch trần năng suất lúa và hiện nay vẫn là một phương
pháp hữu hiệu ñể phát triển các tổ hợp lúa lai và cũng tiếp tục đóng vai trị
quan trọng trong chương trình phát triển lúa lai của nhiều nước.
Trong những năm gần ñây bằng phương pháp lai xa huyết thống, lai xa ñịa
lý, sinh thái. Trung Quốc ñã tạo ra nguồn vật liệu khởi ñầu ña dạng, phong phú:
hơn 600 dịng CMS (gồm lồi phụ Indica, Japonica), đại diện cho 60 kiểu bất
dục ñực mà chủ yếu là các kiểu “WA”, “Dian1”, “Dian 3” và “BT” và dòng duy
trì tương ứng, cùng hơn 3000 dịng phục hồi (R) ñể tạo ra nhiều tổ hợp lai trong
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………5


ñó có hơn 200 tổ hợp ñược gieo trồng phổ biến trong sản xuất. Các tổ hợp lai
này rất phong phú và ña dạng, ñáp ứng nhu cầu sản xuất và thị trường tiêu thụ
của Trung Quốc (Nguyễn Công Tạn, 2002) [40].
Chương trình chọn tạo giống lúa lai của IRRI trong những năm gần ñây

tập trung vào phát triển các dịng CMS cải tiến, đa dạng về di truyền tế bào
chất; chất lượng hạt ñược cải tiến, hàm lượng amylose từ trung bình đến cao,
khơng dính, có đặc tính thơm khác nhau; khả năng thụ phấn ngồi cao, khả
năng thích ứng rộng. Một số dòng CMS của IRRI (IR58025A, IR69625A,
IR70368A, IR28298A) ñược sử dụng nghiên cứu và phát triển các tổ hợp lúa
lai 3 dòng ở một số nước như Banglades, Ai Cập, Ấn ðộ, Indonesia, Hàn
Quốc, Myanmar, Srilanca, Việt Nam, Iran, Philiphin [62], [56], [75], [72],
[71], [59], [51] và [69].
Ngồi ra các dịng phục hồi và các dịng CMS có khả năng chống chịu
với các loại sâu bênh hại chính cũng tập trung chọn lọc ở IRRI.
Các nhà khoa học IRRI cũng nghiên cứu sự biến ñộng tần số các dịng
duy trì và dịng phục hồi. Kết quả cho thấy có sự thay đổi đáng kể trong tần số
các dòng R do các dòng CMS khác nhau trong các dịng giống có đặc điểm tốt
từ các nguồn khác nhau (Eusebio et al, 2002) [55]. Tần suất trung bình của
các dịng R trong các giống lúa Indica chọn lọc được phát triển ở các nước
nhiệt ñới là 50%, nhưng tần số xuất hiện dịng CMS biến động từ 0% với
dịng CMS IR66707A (Oryzae rufipogon cytoplasm) tới 67% với dòng
IR68280A, 72% với dòng IR68897A (tế bào chất WA ) và 74% với dịng
IR73328A. Với những dịng chọn lọc có nguồn gốc từ Thái Lan và Ấn ðộ
biểu hiện tần suất xuất hiện dịng phục hồi thấp hơn những dịng có nguồn gốc
từ Philippin (60%) và Băngladesh (57%).
Rất nhiều dòng CMS: PMS10A, PMS12A, Pusa6A, CRMS31A,
DRR2A, APMS6A, 129A, 237A,G46A… và các tổ hợp lúa lai 3 dòng như
KRH-2, IR58025A/Giza 178R, IR69625A/Giza 182R, Shahyadri, PA 6201,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………6


NSD-2, Maro, DRRH-1, PusaRH-10, Rokan… ñược chọn tạo và phát triển tại
các nước Bănglades, Ai Cập, Ấn ðộ, Indonesia, Triều Tiên…[58], [54], [78],
[73], [71], [59], [51] và [69].

Song song với phát triển lúa lai 3 dịng thì năm 1973, Shiming Song ở
Trung tâm lúa lai Hồ Bắc phát hiện ñược dịng bất dục mẫn cảm quang chu kì
(HPGMS) từ giống Nơng ken 58s (Zhoucs, 2000) [92]. Sự ra đời của lúa lai hai
dịng đã mở ra một hướng đi mới trong lai tạo đó là lai xa giữa các lồi phụ ñể
tạo ra các giống siêu lúa lai.
Phương pháp khai thác ƯTL theo hệ 2 dòng sử dụng 2 dòng bố mẹ để
sản xuất hạt lai F1. Cơng cụ di truyền chính được sử dụng trong hệ thống lúa
lai 2 dòng là các dòng EGMS (PTMS và TGMS).
Bằng phương pháp lai chuyển gen, các nhà chọn giống lúa lai Trung
Quốc ñã chọn tạo ñược nhiều dòng EGMS mới từ nguồn Nơngken 58S. Những
dịng PTGMS mới này (N504S, 31111S, WD1S, 7001S, W6154S, 8810S,
HonongS, K7S, K9S, Peiai 64S…) có những đặc tính nơng sinh học mới mà
Nơngken58S khơng có [63], [64] và [82]. Ngồi các dịng phát triển từ
Nơngken58S cịn có các dịng 5460S, AnnongS-1 được chọn tạo do lai giữa
Indica và Indica; dòng HennongS-1 do lai xa giữa Indica và lúa dại; dòng
Xinguang do lai Indica/Japonica. Các tác giả Zeng và Zhanghi xử lý dịng Peiai
64S ở các mức nhiệt độ khác nhau và chọn lọc qua 10 thế hệ ñã chọn được các
dịng đồng nguồn từ dịng Peiai 64S, nhưng khác nhau về ngưỡng nhiệt ñộ:
P2364S, P2464S, P2864S [90]. ðến nay, Trung Quốc đã có đến trên 20 tổ hợp
lúa lai hai dịng được phát triển trong sản xuất, đến năm 2001 diện tích lúa lai 2
dịng tăng lên 2,67 triệu ha, chiếm 17% tổng diện tích lúa lai cả nước. Một số tổ
hợp lai có năng suất trung bình ñạt trên 9 tấn/ha ñiển hình ñạt 12 - 14 tấn/ ha ở các
tổ hợp Peiai64s/9311, Peiai64s/E32 trong thí nghiệm năng suất (Yuan L.P., 2002)
[88], (Magouhui và Yuan L.P., 2003) [66] (Yuan L.P) [89].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………7


Chương trình nghiên cứu chọn các dịng TGMS được các nhà khoa học
Viện lúa IRRI khởi xướng từ năm 1990 và tập trung vào phát triển lúa lai cho

vùng nhiệt ñới. Một số dòng TGMS như: IR68945S, IR68949S và IR71018S
mang gen tms2 từ dịng TGMS Japonica nhiệt đới NorinPL12 từ Nhật Bản
(S.S Virmani, 2003) [82], (Maruyama et al, 1991) [67]. Tuy nhiên, những
dịng này khơng ổn định do điểm bất dục cao. Sau đó với việc cải tiến chương
trình chọn lọc, các khoa học IRRI ñã chọn lọc ñược các dịng TGMS mới
như: IR73827-23S, IR68301S, IR75589-31S, IR75589-41S có điểm nhiệt ñộ
bất dục tới hạn thấp và ổn ñịnh trong ñiều kiện nhiệt đới (Shanchez et al,
2002) [72].
Chương trình chọn tạo lúa lai hai dịng cũng được xúc tiến mạnh mẽ ở
Ai Cập (M.A Maximos và A.T Badawi, 2003) [55], Ấn ðộ (M.S Ramesha và
C.H.M Viagakurma, 2003) [78].
Bằng phương pháp ñột biến các nhà chọn giống đã chọn tạo được nhiều
dịng EGMS cung cấp cho hệ thống sản xuất lúa lai 2 dịng. Dịng TGMSSA-2 thu được sau khi xử lý đột biến hố chất dịng HPU854; các dịng 5460S,
R59TS, IR2364S, NorinPL12… được tạo ra từ các đột biến phóng xạ (Virmani
S.S., 1996) [87].
Ba dịng TGMS mới Shuangdipeies-1, Shuangdipeies-7, Shuangdipeies-8
được các tác giả Guangqia Zhou, XunZhen Li và Jianlin Zhou (2002), Viện khoa
học ñời sống Hồ Nam Trung Quốc chọn tạo bằng phương pháp xử lý đột biến
phóng xạ (tia γ nguồn Co60 liều lượng 350 GY), dòng TGMS Shuangdipeies này
rất ổn định về ngưỡng chuyển hố hữu dục và có số bông dài nên khi sản xuất
hạt lai không phải phun GA3 (Hoàng Tuyết Minh, 2002) [30].
Cũng bằng phương pháp ñột biến Zhang Shubiao, Huang Ronghua và
cộng sự Viện di tryền và chọn giống cây trồng Phúc Kiến - Trung Quốc
(2002) đã thành cơng chọn tạo dịng Peiai 64es1 với gen eui1(t) kiểm sốt
tính trạng cổ bơng dài và nhạy cảm với GA3. Sử dụng dòng này trong sản
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………8


xuất hạt lai chỉ cần phun một lượng rất thấp hoặc không cần phun GA3
(Zhang Shubiao et al, 2002) [91]. Như vậy, việc tạo ra các ñột biến gen eui ñã

tăng tỷ lệ thụ phấn chéo, sản lượng dùng GA3 nên giá thành sản xuất hạt lai
F1 giảm hẳn ( Nguyễn Thị Gấm, 2003) [15].
Dịng EGMS đột biến 8087S được tạo ra bằng phương pháp xử lý
phóng xạ là dịng mẫn cảm với thuốc trừ cỏ Bentazon, sẽ bị chết khi xử lý
thuốc cỏ. Trong trường hợp lúa lai có lẫn hạt dòng mẹ tự thụ, nếu xử lý bằng
thuốc trừ cỏ ở ruộng mạ thì cây mạ do hạt dòng mẹ tự thụ sẽ bị chết và kết
quả là lúa lai sẽ thuần hoàn toàn (Zhu Xudong, 2000) [92].
Nhiều quốc gia ñã phát triển lúa lai cũng như thăm dị việc khai thác ở
mức độ thương phẩm như Ấn ðộ, Trung Quốc, Mỹ... Năm 1974, giới thiệu tổ
hợp lai cho ƯTL cao đồng thời qui trình kỹ thuật sản xuất hạt lai 3 dịng được
giới thiệu ra sản xuất vào năm 1975 [21], [43].
Năm 1976, Trung Quốc ñã sản xuất ñược hạt lai F1 ñể gieo cấy 140.000
ha. Từ đó diện tích rồng lúa lai tăng liên tục, đến năm 1994 diện tích trồng lúa
lai đã mở rộng 18.000.000 ha kéo theo năng suất lúa bình quân của cả nước
tăng với tốc độ cao. Năng suất bình qn của lúa lai là 6,9 tấn/ha, so với lúa
thuần năng suất bình qn chỉ đạt 5,4 tấn/ha, tăng hơn 1,5 tấn/ha trên tồn bộ
diện tích. Qui trình nhân dịng và sản xuất hạt lai ngày càng hồn thiện. Diện
tích sản xuất hạt lai F1 là 140.000 ha, năng suất giống lai F1 bình qn đạt 2,5
tấn/ha, năng suất ruộng nhân dịng mẹ và ruộng sản suất F1 tăng lên tương ñối
nhanh chóng [17], [43].
2.1.2 Q trình nghiên cứu, phát triển lúa lai ở Việt Nam
Việc nghiên cứu lúa lai ñược bắt ñầu từ những năm 1979, 1980 ở Viện
Khoa học Kỹ thuật Nơng nghiệp Việt Nam, sau đó là ở Viện lúa ðồng bằng
sơng Cửu Long 1983,1984 (Diễn đàn Khuyến nơng và Cơng nghệ, 2007) [13].
Năm 1992, đề tài độc lập cấp Nhà nước về lúa lai được hình thành.
Năm 1994, Trung tâm ngiên cứu lúa lai thuộc Viện KHKTNN Việt Nam được
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………9


thành lập. Nhận thức ñược tầm quan trọng của việc tăng sản lượng lương thực

là phát triển lúa lai cho nên các nhà khoa học Việt Nam tìm cách tiếp cận lúa
lai thông qua tài liệu ở trong nước và nước ngồi, một số cán bộ được Nhà
nước đưa đi đào tạo ở nước ngồi, nơng dân một số tỉnh giáp Trung Quốc
(Cao Bằng, Quảng Ninh) gieo trồng một số tổ hợp lúa lai của Trung Quốc cho
năng suất cao. Từ đó, Bộ NN&PTNT quan tâm đầu tư, hỗ trợ dự án
TCP/VIE/2251 tiếp sức cho các Viện nghiên cứu (Diễn đàn Khuyến nơng và
Cơng nghệ, 2007) [13].
Một số dịng bất dục đực tế bào chất, dịng phục hồi và tổ hợp lúa lai ba
dịng được nhập nội từ Trung Quốc và IRRI ñã ñược ñánh giá. Những kết quả bước
ñầu ñã xác ñịnh ñược một số dòng bố mẹ và giống lúa lai thích ứng với điều kiện
sinh thái và sản xuất của Việt Nam, ñem lại năng suất và hiệu quả kinh tế cao
(Quách Ngọc Ân, 2002) [3].
Công tác nghiên cứu và chọn tạo giống lúa lai ở Việt Nam cũng ñược
thúc ñẩy mạnh mẽ. Các ñơn vị nghiên cứu ñã tập trung vào việc thu thập,
ñánh giá các dịng bất đực nhập nội, sử dụng các phương pháp chọn giống
truyền thống như lai hữu tính, đột biến để tạo các dịng bất dục đực và dịng
phục hồi mới phục vụ cho công tác chọn giống lúa lai. Các kết quả nghiên
cứu ñã xác ñịnh ñược các vật liệu bố mẹ tốt, thích ứng với điều kiện sinh thái
miền Bắc và khả năng cho ƯTL cao như các dòng mẹ: BoA-B, IR58025A-B,
VN-01, 11S, TGMS7, TGMS11, TGMSVN1, T1S - 96, 103S, TGMS6; các
dịng bố: R3, R20, R24, RTQ5… (Hồng Tuyết Minh, 2002) [24], (Nguyễn
Trí Hồn, Nguyễn Thị Gấm, 2003) [23], (Phạm Ngọc Lương, 2000) [29], (Hà
Văn Nhân, 2002) [32], (Nguyễn Thị Trâm, 2005) [46].
Các nhà chọn giống lúa lai Việt Nam đã chọn tạo ra các dịng TGMS
bằng phương pháp lai truyền thống, trong đó hai dịng 103S, T1S- 96 ñang
ñược sử dụng rộng rãi trong chương trình chọn tạo giống lúa lai hai dịng tại
Việt Nam.
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………10

Theo Nguyễn Thị Trâm có thể chọn tạo các dịng PGMS mới có tính
cảm quang phù hợp với điều kiện Việt Nam. Phương pháp tiến hành là lai
chuyển các gen cảm ứng với độ dài ngày với giống lúa có nguồn gốc xuất xứ
xa với vùng phát sinh của giống khởi đầu để tìm kiểu phản ứng với pha sáng
ngắn hơn. Cở sở của phương pháp này là tính cảm ứng với quang chu kì có
thể biến đổi khi tồn tại ở các môi trường khác nhau. Tức là khi chuyển gen
pms từ một giống có mức cảm ứng nhất định sang một giống khác thì gen pms
có thể biểu hiện phản ứng khác. Trong mơi trường mới này độ dài pha sáng
ảnh hưởng ñến chức năng hoạt ñộng của gen có thể thay đổi theo. Thực tế ở
Việt Nam, các nhà chọn giống lúa lai ñã chọn lọc thành cơng dịng PGMS
mới là P5S bằng phương pháp lai dịng T1S- 96/Peiai 64S. Dịng này có phấn
hữu dục khi độ dài ngày ngắn hơn hoặc bằng 12h20phút, bất dục hoàn tồn
khi độ dài ngày từ 12 giờ 30 phút trở lên. Thời kì cảm ứng vào bước 5 của
quá trình phân hố địng. Như vậy, dịng P5S có thể sử dụng làm mẹ ñể sản
xuất hạt lai nếu cho trỗ vào ñầu ñến trung tuần tháng 5 ở miền Bắc. Nhân
dòng trong vụ Xuân cho trỗ trước vào 12/4 (Nguyễn Thị Trâm, Trần Văn
Quang, 2003; 2006) [34],[44].
Dòng TGMS-VN1 do viện di truyền chọn tạo từ ñột biến giống chiêm
bầu ñịa phương, ñã ñược nghiên cứu lập bản ñồ liên kết với các chỉ thị phân
tử, nhằm phục vụ cho công nghệ sản xuất lúa lai hai dòng ở Việt Nam (Phạm
Ngọc Lương và cs, 1998) [29].
Từ năm 1997 ñến năm 2005 có 53 giống lúa lai trong nước được khảo
nghiệm, trong đó có ba giống được cơng nhận chính thức: VL20, HYT83, TH
3-3, một số giống được cơng nhận tạm thời (HYT57, TM4, HYT100, HYT92,
TH3-4, HC1) và một số giống triển vọng khác (Nguyễn Trí Hồn, 2003) [22].
Ngồi ra, chúng ta cũng tích cực nhập nội các giống lúa lai nước ngoài,
chọn lọc các tổ hợp lai cho năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng với điều
kiện Việt Nam ñể phục vụ sản xuất. Cho ñến nay, Việt Nam đã có được một
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………11

cơ cấu giống lúa lai khá đa dạng, ngồi các giống ñang ñược sử dụng phổ biến
trong sản xuất như: Nhị ưu 838, Nhị ưu 63, D.ưu 527, Bồi tạp sơn thanh, Bác
ưu 903, Bác ưu 64; nhiều giống mới ñược mở rộng trong sản xuất có năng
suất, chất lượng khá như: Khải phong số 1, Q.ưu số 1, CNR36, Nghi hương
2308, Phú ưu số 1, VQ 14… và một số giống lúa lai của Việt Nam như:
HYT83, HYT100, VL20, TH3-3, TH3-4, VL24… (Trần Văn Khởi, 2006)
[26], (Phạm ðồng Quảng, 2006) [36].
Qui trình nhân dịng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1 của một số tổ hợp đã
được hồn thiện và năng suất hạt lai ñã tăng lên rõ rệt (Nguyễn Trí Hồn,
2002) [20]. Nhiều tổ hợp đã được sản xuất hạt lai ở Việt Nam như: Bác ưu
903, Bác ưu 64, Bác ưu 253, Nhị ưu 838, Nhị ưu 63, D.ưu 527, VL 20, TH33, TH3-4, HYT83, HYT92, HYT100, HC1 … năng suất trung bình đạt 1,5 2,5 tấn.
Cơng tác nghiên cứu, chọn tạo lúa lai 2 dịng cũng ñược xúc tiến mạnh
mẽ ở Việt Nam. Các nghiên cứu hiện nay tập trung vào một số lĩnh vực như
chọn tạo, đánh giá các đặc tính của các dịng TGMS. Tiến hành lai thử để tìm
tổ hợp lai cho ƯTL cao, ứng dựng kỹ thuật nuôi cấy mô trong tạo giống lúa
lai hai dịng, xây dựng qui trình nhân dòng bất dục và sản xuất hạt lai F1. Một
số tác giả đã có các nghiên cứu ban đầu về bản chất di truyền và khả năng
phối hợp của một số vật liệu hiện có, nhưng phạm vi nghiên cứu còn hạn chế.
Theo tổng kết của Phạm ðồng Quảng (2005) [35] , Việt Nam đã chọn tạo
được 20 dịng TGMS, tuy nhiên, chỉ một số dòng như T1S - 96, 103S ñang ñược
sử dụng rộng rãi trong việc chọn tạo các tổ hợp lúa lai hai dòng mới. Các dòng
này cho con lai ngắn ngày, chất lượng gạo khá tốt, ñặc biệt dễ sản xuất hạt lai
nên năng suất hạt lai cao, giá thành hạ
ðể công tác chọn tạo lúa lai hai dịng đạt được kết quả tốt, cần phải có
được các vật liệu bố mẹ mới phù hợp với điều kiện trong nước, có đặc tính nơng
sinh học tốt, khả năng kết hợp cao, ổn ñịnh và dễ sản xuất hạt lai. Trên cơ sở đó
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………12

chọn tạo và ñưa vào sử dụng các tổ hợp lai mới có thương hiệu riêng, cho năng
suất cao và ổn định, chất lượng gạo tốt, thích ứng với điều kiện sinh thái nước ta
(Nguyễn Trí Hồn, 2003) [23].
Trong 5 năm, từ 2000 ñến 2005 Việt Nam ñã lai tạo và thử nghiệm các
tổ hợp lúa lai tốt nhất ñã ñược công nhận và ñưa vào sản xuất ñại trà ở các
mức ñộ khác nhau
Các tổ hợp lúa lai 2 dòng:
1/. Tổ hợp VL20 (103S/R20): là tổ hợp lúa lai ngắn ngày thích ứng cho
vụ xuân muộn (125 - 130 ngày), mùa sớm (100 - 110 ngày). Năng suất ñạt 6 8 tấn/ha. Giống này được cơng nhận chính thức năm 2003.
2/. Tổ hợp 2 dịng TH3-3 (T1S-96/R3): có thời gian sinh trưởng ngắn,
sản xuất hạt lai ñạt năng suất cao, chất lượng khá thích ứng cho vùng đất
trung du và miền núi. Giống được cơng nhận chính thức 2005.
3/. Tổ hợp 2 dịng TH3-4 (T1S-96/R4): là tổ hợp có năng suất cao hơn
tổ hợp lai TH3-3, sản xuất hạt lai đạt năng suất cao, chất lượng ăn uống khơng
bằng TH3-3, Giống được cơng nhận tạm thời năm 2005.
4/. Tổ hợp HC1 (103S/R6): đây là tổ hợp có thời gian sinh trưởng phù
hợp với vụ xuân muộn và mùa sớm, năng suất khá, được cơng nhận tạm thời
năm 2005.
Ngồi ra các tổ hợp HYT102, HYT103, HYT107 là những tổ hợp lúa
lai 2 dịng có thời gian sinh trưởng ngắn 96 - 105 ngày cho các tỉnh miền Bắc
và miền Trung cho năng suất cao, chất lượng tốt ñang ñược ñề nghị cơng
nhận (Diễn đàn Khuyến nơng và Cơng nghệ, 2007) [13].
Các tổ hợp lúa lai 3 dòng:
1/. Tổ hợp HYT83 (IR58025A/RTQ5): có thời gian sinh trưởng trung
bình 110 - 115 ngày trong vụ mùa sớm, 130 - 135 ngày trong vụ xuân muộn.
Ưu ñiểm cho năng suất cao tương ñương D.ưu 527, cao hơn Nhị ưu 838. Ở vụ
mùa, HYT83 cho năng suất cao hơn và chống chịu bạc lá tốt hơn các giống
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………13

lúa lai Trung Quốc. Giống được cơng nhận chính thức năm 2005 và ñược
ñăng ký bảo hộ năm 2005.
2/. Tổ hợp HYT100 (IR58025A/R100): ñây là tổ hợp lai chất lượng cao có
thời gian sinh trưởng trong vụ mùa là 110 ngày và ở vụ xuân muộn 130 - 135
ngày. Năng suất cao tương ñương với lúa lai Trung Quốc, hạt gạo dài >7mm, ñủ
tiêu chuẩn xuất khẩu, trong, cơm dẻo, thơm hợp với thị hiếu gạo chất lượng cao
ở Việt Nam. Sản xuất hạt lai dễ, ñạt năng suất cao 2 - 2,8 tấn/ha. ðộ thuần dòng
bố mẹ rất tốt. Tuy nhiên, giống này dễ bị nhiễm bệnh bạc lá trong vụ mùa. Giống
được cơng nhận tạm thời và đăng kí bảo hộ vào năm 2005.
3/. Tổ hợp chất lượng cao HYT92 (IR58025A/PM3): tổ hợp này
cho năng suất cao và ổn ñịnh trong vụ xuân và vụ mùa. Ưu ñiểm đây là
giống có gạo chất lượng cao, gạo dài, thích hợp cho vùng ruộng hơi
trũng như Hà Nam, Thái Bình Hải Phòng… HYT92 kháng bạc lá khá tốt
trong vụ xuân và vụ mùa. Giống được cơng nhận tạm thời năm 2005.
Tuy nhiên, các tổ hợp lai F1 ở trên ñều nhiễm bạc lá trong vụ mùa hạn
chế ñến việc mở rộng diện tích gieo trồng lúa lai. Theo nghiên cứu cho thấy
chỉ có 12/27 dịng giống bố mẹ kháng với nòi 3, nòi 2 và nòi 3 là hai nòi vi
khuẩn gây bạc lá phổ biến nhất ở miền Bắc Việt Nam (Diễn đàn khuyến nơng
và cơng nghệ, 2007) [13].
2.2

Ưu thế lai ở lúa

2.2.1 ðánh giá ưu thế lai ở lúa
Theo Nguyễn Văn Hiển và cs (2000) [16], muốn ñánh giá tính ưu việt
của con lai so với bố mẹ và các giống ñang phổ biến trong sản xuất phải dựa
vào các chỉ tiêu sau:
- Ưu thế lai trung bình (cịn gọi là ưu thế lai giả định): là sự hơn hẳn của
con lai so với giá trị trung bình của bố mẹ.
Hm =

F1 - (P1 + P2)/2
(P1 + P2)/2

x100

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………14


Trong đó: F1 là giá trị tính trạng của con lai.
P1 là giá trị tính trạng của bố.
P2 là giá trị tính trạng của mẹ.
- Ưu thế lai thực: là sự hơn hẳn của con lai so với bố mẹ tốt nhất.
HB =

F1 - PB

x100%

PB

Trong đó: HB là ƯTL thực
:
F1 là giá trị tính trạng của con lai
PB là giá trị tính trạng của bố mẹ tốt nhất
- ƯTL chuẩn: biểu thị tính ưu việt của con lai F1về 1 hay một số tính trạng
nào đó so với giống lúa thường dùng tốt nhất ở vùng sinh thái nhất ñịnh

HS =

F1 - S
S

x100%

Trong đó: HS là ƯTL chuẩn
F1 là giá trị tính trạng của con lai
S là giá trị tính trạng của giống chuẩn tốt nhất trong vùng
sinh thái
2.2.2 Sự biểu hiện ưu thế lai ở lúa
Ưu thế lai biểu hiện ngay từ khi hạt nảy mầm cho ñến khi hồn thành q
trình sinh trưởng phát triển của cây. Sự biểu hiện của ưu thế lai thể hiện ở cả cơ
quan sinh trưởng sinh dưỡng và cơ quan sinh trưởng sinh thực (Nguyễn Văn Hiển
và cs, 2000) [16].
a) Ưu thế lai ở hệ rễ
Các kết quả nghiên cứu của Lin và Yuan (1980) ñã xác nhận hạt lai F1
ra rễ sớm, số lượng nhiều, tốc ñộ nhanh hơn bố mẹ chúng. Kết quả quan sát
cho thấy, khi bắt ñầu nảy mầm, rễ mầm và thân xuất hiện, sau đó số lượng rễ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………15


tăng lên rất nhanh. Sự phát triển mạnh mẽ của hệ rễ không chỉ thể hiện qua sự
phát triển sớm và dài mà còn thể hiện qua số lượng rễ trên cây lúa và ñộ lớn
của rễ. Chất lượng rễ ñược ñánh giá thông qua ñộ dày của rễ, rễ lúa lai có thể
ra 4-5 lần rễ nhánh, tạo ra một lớp rễ ñan dày trong tầng ñất tầng ñế cày. Lông
hút của bộ rễ lúa lai nhiều và dài (0,1- 0,25mm) hơn hẳn lúa thường (0.010,13mm). Rễ lúa dài và toả rộng ăn sâu trong phạm vi 22- 23 cm. Vì số lượng
nhiều nên diện tích tiếp xúc lớn, làm cho khả năng hấp thu tăng cao gấp 2-3
lần lúa thuần. Hệ rễ lúa lai hoạt ñộng mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh. Vì vậy,
lúa lai có tính thích ứng rộng với những điều kiện bất thuận như ngập úng,
hạn, phèn mặn. Bộ rễ lúa lai tuy phát triển mạnh nhưng sau khi thu hoạch lại

nhanh mục nên dễ làm ñất và ñất xốp (Nguyễn Văn Bộ, 2004) [5], (Nguyễn
Văn Bộ và cs, 2002) [6], (Nguyễn Công Tạn và cs, 2002) [40].
b) Ưu thế lai về sự ñẻ nhánh
Con lai F1 đẻ nhánh sớm, nếu có đầy đủ ánh sáng và dinh dưỡng thì khi
đạt 4 lá lúa lai ñã bắt ñầu ñẻ nhánh, sức ñẻ nhánh mạnh và tập trung, tỷ lệ hữu
hiệu cao hơn lúa thường. Q trình đẻ nhánh của lúa lai tn theo qui luật ñẻ
nhánh chung của cây lúa. Khi quan sát thấy lá thứ tư xuất hiện thì đồn thời
nhánh đầu tiên vươn ra từ bẹ lá thứ nhất. Các nhánh sau tiếp tục xuất hiện ñúng
theo qui luật khi lá thứ năm xuất hiện thì nhánh con thứ hai xuất hiện từ bẹ lá thứ
hai… Các nhánh ñẻ sớm thường to mập, có số lá nhiều hơn các nhánh đẻ sau
nên bơng lúa to, đều xấp xỉ như bơng chính. Sức đẻ nhánh của lúa lai rất khoẻ,
bình thường cũng có thể đạt 12 - 14 nhánh nhưng có thể đạt đến 20 nhánh. Lúa
lai có tỷ lệ nhánh thành bơng cao hơn lúa thường, kết quả nghiên cứu của Trung
Quốc chó thấy tỷ lệ thành bơng của lúa lai đạt khoảng 80 - 90% trong khi lúa
thuần chỉ ñạt 60 - 70% ở cùng diều kiện thí nghiệm. Nhờ đặc ñiểm này mà hệ số
sử dụng phân bón của lúa lai rất cao (Nguyễn Thạch Cương và Cs, 2000) [10].
c) Ưu thế lai về chiều cao cây
Chiều cao cây lúa lai cao hay thấp phụ thuộc vào ñặc ñiểm của bố mẹ.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………16


Tuỳ tổ hợp, chiều cao cây của láu lai F1 có luác biểu hiện ƯTL dương, có lúc
nằm trung gian giữa bố và mẹ, có lúc xuất hiiện ƯTL âm. Vì chiều cao liên quan
đến tính chống đổ trên đồng ruộng nên khi chọn bố mẹ phải chú ý chọn dạng
nửa lùn để con lai có dạng nửa lùn. ðường kính lóng lúa lai to và dày hơn lúa
thuần, số bó mạch nhiều hơn nên khả năng vận chuyển nước và dinh dưỡng
nhanh hơn lúa thuần (Yuan L.P, 1988) [86].
d) Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng
Lúa lai có thời gian sinh trưởng từ ngắn đến trung bình thường có từ 12
- 17 lá/thân chính tương ứng có thời gian sinh trưởng từ 95 - 135 ngày. ða số

con lai F1 có thời gian sinh trưởng khá dài và dài hơn bố mẹ sinh trưởng dài
nhất; thời gian sinh trưởng của con lai phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng
của dòng bố. Một số kết quả nghiên cứu khác xác ñịnh thời gian sinh trưởng
của con lai giống thời gian sinh trưởng của dịng bố hoặc dịng mẹ có thời
gian sinh trưởng dài nhất. Con lai F1 hệ ba dịng có thời gian sinh trưởng dài
hơn cả bố mẹ ở cả hai vụ trong năm. Giai ñoạn sinh trưởng sinh dưỡng và giai
ñoạn sinh trưởng sinh thực của ña số các tổ hợp lai xấp xỉ nhau, sự cân ñối về
thời gian các giai ñoạn sinh trưởng tạo ra sự cân ñối trong cấu trúc quần thể,
là một trong những yếu tố tạo nên năng suất cao (Yuan L.P, 1988) [86],
(Virmani S.S,1994) [80].
e) Ưu thế lai về khả năng chống chịu
Lúa lai có khả năng thích ứng rộng với nhiều điều kiện khí hậu khác nhau,
có thể trồng được ở mội chân ñất lúa. Biểu hiện cụ thể là: ở giai ñoạn mạ lúa
chịu lạnh tốt hơn lúa thuần; ở thời kì lúa đẻ nhánh có khả năng chịu ngập úng, có
khả năng phục hồi nhanh sau khi nước rút. Lúa lai có thhể gieo trồng trên nhiều
loại đất có lý hố tính khác nhau. Do bộ rễ lúa lai phát triển mạnh nên khi gặp
hạn sẽ phát triển theo chiều sâu để hút nước và dinh dưỡng vì thế khả năng chịu
hạn tốt hơn lúa thuần, ở những tổ hợp sử dụng dòng mẹ là các dòng TGMS thì
khả năng chịu rét cịn thể hiện ở giai đoạn trỗ bơng. Trong điều kiện 24oC lúa lai
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………17