Thạc Sĩ Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất giống và phát triển các tổ hợp lúa lai có bố mẹ được sản xuấ

Bài tóm tắt

Tiếp nhận dự án, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai - Viện Khoa học kỹ
thuật nông nghiệp Việt Nam, nay là Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa Viện Cây
l-ơng thực và Cây thực phẩm đã tập hợp đội ngũ các nhà khoa học hàng đầu về nghiên
cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam triển khai thực hiện dự án. Dự án đ-ợc triển khai tại
An khánh, Hoài Đức, Hà Tây; Gia Lâm, Hà Nội và các đơn vị sản xuất giống trên địa bàn
các tỉnh phía Bắc và tỉnh Quảng Nam đại diện cho nhiều vùng sinh thái. Dự án tập trung
giải quyết 2 vấn đề chính : thứ nhất là tiến hành nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật
cho việc nhân dòng bất dục đực, quy trình kỹ thuật sản xuất hạt giống F1, quy trình thâm
canh lúa th-ơng phẩm làm cơ sở cho việc sản xuất giống và phát triển các giống trong dự
án; Thứ hai là tiến hành sản xuất thử hạt giống dòng bất dục, hạt lai F1;
Về ph-ơng pháp nghiên cứu: Các thí nghiệm đồng ruộng để hoàn thiện quy trình
kỹ thuật đ-ợc bố trí theo ph-ơng pháp của Gomes and gomez, 1984, và Phạm chí Thành,
1986. Thông qua trình diễn mô hình và sản xuất thử để tập huấn và chuyển giao quy trình
kỹ thuật cho các đơn vị sản xuất giống. Giống F1- sản phẩm của dự án đ-ợc trình diễn ở
các địa ph-ơng để tạo dựng thị tr-ờng.
Về kết quả đạt đ-ợc:
Qua 2 năm thực hiện, dự án đã nghiên cứu hoàn thiện 9 quy trình kỹ thuật đúng
theo hợp đồng( các quy trình đó là: Quy trình nhân dòng bất dục 25A, II32A, T1S-96;
Quy trình kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HYT 83, Nhị -u 63, TH3-3; Quy trình thâm
canh lúa th-ơng phẩm cho 3 tổ hợp trên). Từ những quy trình đó đã tiến hành xây dựng 3
mô hình sản xuất F1 mỗi mô hình 4 - 10 ha đạt năng suất 2-3,6 tấn/ha, 3 mô hình thâm
canh lúa th-ơng phẩm đạt năng suất 6,5- 8 tấn/ha cho 3 tổ hợp lai trong dự án.
Nhân dòng bất dục đ-ợc 10 ha cho sản l-ợng 18,1 tấn/ha, dòng bố 1 ha đ-ợc 3,5
tấn. L-ợng dòng bố mẹ này đạt tiêu chuẩn và đã cung ứng cho sản xuất hạt lai F1.
Sản xuất thử hạt lai thực hiện đ-ợc 175 ha tại nhiều địa ph-ơng ở miền Bắc và tỉnh
Quảng Nam. Sản l-ợng hạt lai đạt 419,6 tấn v-ợt xa so với hợp đồng. L-ợng hạt giống này
đạt đ-ợc tiêu chuẩn ngành và đã đ-ợc tiêu thụ toàn bộ. Ngoài ra, với việc ứng dụng quy
trình kỹ thuật đ-ợc hoàn thiện qua dự án, diện tích sản xuất hạt lai 3 tổ hợp trên đ-ợc mở
thêm 183 ha thu đ-ợc 433,54 tấn hạt lai. Cùng với sản xuất thử, dự án đã tổ chức đ-ợc 6
lớp tập huấn cho 120 cán bộ kỹ thuật và chỉ đạo sản xuất giống. Bên cạnh đó tổ chức tập
huấn cho 600 l-ợt nông dân về thao tác sản xuất giống F1 và kỹ thuật thâm canh lúa lai
đạt năng suất cao.
Có thể nói, qua 2 năm thực hiện, toàn bộ các nội dung của dự án đã đ-ợc thực hiện,
sản phẩm của dự án đã hoàn thành. Sản xuất lúa lai 3 tổ hợp HYT83, Nhị -u 63, TH3-3
thành công, l-ợng giống khoảng 800 - 850 tấn đã góp phần cải thiện thị phần giống lúa lai
đ-ợc chọn tạo và sản xuất trong n-ớc, đây cũng chính là mục tiêu của dự án đề ra. Mục lục
Mở đầu
I. Mục tiêu của dự án
II. Phạm vi của dự án
III. Nội dung chính của báo cáo
3.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài n-ớc và trong n-ớc
* Ngoài n-ớc
* Trong n-ớc
3.2. Lựa chọn đối t-ợng nghiên cứu
3.3.Những nội dung đã thực hiện
3.4. Kết quả nghiên cứu
3.4.1. Kết quả nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân dòng mẹ(25A), quy
trình kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 và thâm canh lúa th-ơng phẩm tổ hợp HYT
83
A. Tổng hợp kết quả nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân dòng mẹ(25A) từ năm
2000 đến năm 2007.
B. Sử dụng các kết quả đ-ợc tổng hợp để nhân dòng mẹ 25A.
C. Nghiên cứu hoàn thiện quy trình và xây dựng mô hình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp
HYT 83
D. Kết quả sản xuất thử nghiệm hạt lai F1 tổ hợp HYT83 ở một số địa ph-ơng
E. Tổng hợp kết quả nghiên cứu hoàn thiện quy trình và xây dựng mô hình thâm
canh lúa th-ơng phẩm tổ hợp HYT83
3.4.2 Kết quả nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân dòng mẹ(II32A), quy
trình kỹ thuật sản xuất hạt lai F1. Nhân dòng mẹ và sản suất thử hạt lai F1 tổ
hợp Nhị -u 63
A. Tổng hợp kết quả nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân dòng mẹ(II32A) từ năm
2000 đế năm 2005.
B. Kết quả nhân dòng II32A
C. Kết quả hoàn thiện quy trình kỹ thuật từ năm 2002 đến năm 2006 và xây dựng
mô hình sản xuất giống lúa lai F1 tổ hợp Nhị -u 63 sản xuất hạt giống lúa lai F1 Tổ
hợp Nhị -u 63
D. Kết quả sản xuất thử hạt lai F1
E. Kết quả hoàn thiện quy trình thâm canh lúa th-ơng phẩm tổ hợp Nhị -u 63
3.4.3.Kết quả nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân dòng mẹT1S-96, quy
trình kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 và thâm canh lúa th-ơng phẩm
tổ hợpTH3-3
A. Hoàn thiện quy trình công nghệ và xây dựng mô hình nhân dòng mẹT1S-96
B. Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất hạt lai F1
C. Xây dựng mô hình sản xuất hạt F1 và hiệu quả kinh tế
Trang

1
2

2
2
4
11
12
13
13


13

23
25

41
42

51


51

57
57


62
62
65


65
69
75 D. Kết quả nghiên cứu hoàn thiện quy trình và xây dựng mô hình thâm canh lúa
th-ơng phẩm tổ hợp TH3-3
3.4.4. Đào tạo, tập huấn
3.4.5. Tổng hợp sản phẩm của dự án
IV. Hiệu quả kinh tế xã hội
* Hiệu quả trực tiếp
* Hiệu quả gián tiếp
V. Kết luận và đề nghị
Tài liệu tham khảo

77

82
83
83
83
84
85



1
Mở đầu
Lúa gạo là cây l-ơng thực quan trọng thứ hai trên thế giới sau lúa mì, là nguồn l-ơng
thực chủ yếu của c- dân các n-ớc Châu á . Tại Việt Nam, lịch sử canh tác cây lúa đã trải qua
hàng ngàn năm. Nghề trồng lúa và sản phẩm cây lúa luôn gắn chặt với đời sống kinh tế, văn hóa, lịch
sử phát triển của dân tộc Việt Nam.
Vài thập kỷ gần đây, với việc ứng dụng -u thế lai trong chọn tạo giống lúa đã thành
công lớn ở Trung Quốc và đang đ-ợc ứng dụng ở một số n-ớc trong đó có Việt Nam đã và
đang mở ra một h-ớng đi mới để tăng nhanh sản l-ợng lúa, góp phần giải quyết vấn đề an
ninh l-ơng thực trên thế giới.
Trung Quốc-n-ớc đầu tiên thành công về khai thác -u thế lai ở lúa đẫ trải qua hơn 40
năm từ 1964 đến nay. Công tác chọn tạo giống lúa lai đã thu đ-ợc thành tựu rực rỡ. Hiện
nay, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo đ-ợc thế hệ lúa siêu năng suất. Tiềm năng năng
suất có thể đạt 17-18 tấn/ha
Năng suất hạt lai F 1 cũng đã đạt đến mức siêu cao. Kỷ lục năng suất lập đ-ợc là 7,39
tấn/ha vào năm 1997.
Việt Nam bắt đầu gieo cấy lúa lai vào năm 1990, diện tích tăng nhanh và vững chắc,
đến năm 2003 diện tích gieo cấy lúa lai đã đạt đ-ợc 600.000 ha với năng suất bình quân là
6,3 tấn/ha và 570.000 ha năm 2004 năng suất 6,04 tấn/ha; Năm 2006 diện tích đạt khoảng
584.200 ha năng suất 6,32 tấn/ha; và năm 2007 là 620.000 ha. Sản xuất hạt giống lai F1 mấy
năm gần đây tăng chậm: diện tích năm 2003 đạt 1700 ha cho sản l-ợng 3485 tấn; Năm 2004
đạt 1500 ha, sản l-ợng đạt 3250 tấn; Năm 2005 đạt 1500 ha , sản l-ợng đạt 3150 tấn; Năm
2006 đạt 1915 ha sản l-ợng đạt 3866,8 tấn và năm 2007 đạt xấp xỉ năm 2006 ( Nguồn Cục
Trồng trọt). L-ợng giống này chỉ đáp ứng đ-ợc khoảng 20% - 25 % nhu cầu sản xuất lúa lai
th-ơng phẩm và giá thành còn cao.
Để góp phần khắc phục tình trạng trên, việc nghiên cứu thiết lập hoàn thiện quy trình
nhân dòng bố mẹ, sản xuất hạt lai F1, quy trình thâm canh tăng năng suất lúa lai th-ơng
phẩm cho các giống lúa lai mới chọn tạo trong n-ớc và tổ hợp lai nhập nội có tiềm năng năng
suất cao sẽ góp phần thúc đẩy mở rộng nhanh diện tích gieo cấy các giống mới. Nghiên cứu
thành công sẽ góp phần từng b-ớc giảm tỷ lệ giống nhập khẩu, cải thiện thị phần giống nội
địa, bình ổn giá giống lúa lai ở Việt Nam. 2
I. Mục tiêu của dự án
Hoàn thiện đ-ợc quy trình công nghệ duy trì, nhân dòng Bố ,mẹ và sản xuất hạt lai F1
cho các tổ hợp Nhị -u 63,HYT83,TH3-3 nhằm nâng cao thị phần hạt giống lúa lai sản xuất
trong n-ớc và phát triển lúa lai ở Việt nam.
II. Phạm vi của dự án
Dự án tập trung giải quyết 2 vấn đề : thứ nhất là hoàn thiện quy trình nhân dòng Bố, mẹ và
quy trình kỹ thuật sản xuất hạt lai F1, quy trình thâm canh lúa th-ơng phẩm cho 3 tổ hợp Nhị
-u 63, HYT83, TH3-3. Thứ 2 là tiến hành sản xuất thử hạt lai F1, cùng với sản xuất giống,
công tác chuyển giao công nghệ đ-ợc tiến hành thông qua tập huấn lý thuyết và thực hành
thao tác đồng ruộng.
Từ công nghệ đ-ợc chuyển giao, các đơn vị sản xuất giống sẽ tự sản xuất hạt lai F1
cho các năm tiếp theo.
III. Nội dung chính của báo cáo
3.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài n-ớc và trong n-ớc.
* Ngoài nc:
(1). Những thành quả về lúa lai của Trung Quốc
- Trung Quc: là nc u tiờn trờn th gii s dng lỳa lai trong sn xut i trà.
Nm 1976, din tớch lỳa lai ca Trung Quc mi cú 133 ngàn ha, nm 1994, nm cú din
tớch lỳa lai cao nht, t 18 triu ha.Theo bỏo cỏo ca giỏo s Viờn Long Bỡnh ti Hi ngh
lỳa lai Chõu Á do FAO t chc thỏng 5/2001 ti Hà Ni, din tớch lỳa ca Trung Quc hin
nay là 31 triu ha trong ú din tớch lỳa lai chim khong 16 triu ha, nng sut bỡnh quõn
riờng lỳa lai là 6,9 tn/ha so vi lỳa thun nng sut bỡnh quõn là 5,4 tn/ha, tng 1,5 tn/ha
trờn toàn b din tớch. Din tớch sn xut ht lai F1 là 140.000 ha, nng sut ht ging
bỡnh quõn 2,5 tn/ha( Yuan Long Ping). Những năm gần đây, ngày càng nhiều các dòng bố
mẹ đ-ợc chọn tạo ở nhiều cơ quan nghiên cứu nông nghiệp nh-: Mian 2A, D702A, D62A,
Bức khôi 838, Thục Khôi 527, Miên khôi 725 .(Tứ Xuyên), Y hoa Nông A, Quảng khôi
128 .(Quảng Đông), Peiai 64S, Xiang125S, Zhu1S, II-32A, Xinxiang 2A .(Hồ Nam), E32,
9311 .(Giang Tô), Minh khôi 86 (Phúc Kiến). Các dòng mẹ mới có nhiều -u điểm nh-: có
nguồn tế bào chất bất dục phong phú, khả năng kết hợp cao, khả năng nhận phấn ngoài cao. 3
- Ma, Yuan, (2003) cho biết: 50% diện tích trồng lúa lai đóng góp 60% sản l-ợng lúa
của Trung Quốc, trong khi 50% diện tích lúa thuần đóng góp 40% sản l-ợng. Trồng lúa lai
làm tăng sản l-ợng thóc của Trung Quốc mỗi năm là 22,5 triệu tấn, tạo điều kiện để Trung
Quốc giảm 6 triệu ha đất trồng lúa/năm.
- Do ngành công nghiệp phát triển mạnh cạnh tranh về lợi nhuận với ngành trồng lúa
ở Trung Quốc và do diện tích lúa chất l-ợng cao gia tăng dẫn đến sản l-ợng l-ơng thực và
năng suất lúa bình quân của Trung Quốc giảm mạnh từ 1999. Do vậy, Trung Quốc tập trung
vào giải pháp tăng sản l-ợng, năng suất và chất l-ợng thông qua phát triển lúa lai năng suất
siêu cao, chất l-ợng tốt. Sự ra đời của lúa lai hai dòng đã mở ra một h-ớng chọn tạo mới:
siêu lúa lai.
Theo chiến l-ợc mang tính kỹ thuật này, các nhà chọn giống Trung Quốc đã chọn tạo
thành công một vài tổ hợp phù hợp với kiểu cây siêu lúa lai nh-: Peiai 64S/E32, Liangyou
Peijiu (Peiai 64S/9311), Er you Ming 86 (II-32A/Minh khôi 86). Ngoài ra các nhà khoa học
Trung Quốc còn áp dụng nhiều kỹ thuật công nghệ cao nh- nuôi cấy bao phấn, chuyển gen .
nhằm đ-a các gen quý nh-: QLTs, WC, Xa21, gen chịu thuốc trừ cỏ HR vào các dòng bố mẹ
nhằm làm tăng năng suất, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, tăng độ thuần của các tổ hợp
lai. Đặc biệt là sau khi Trung Quốc gia nhập WTO 11/2/2001, các nhà chọn giống lúa lai
Trung Quốc chú trọng hơn tới chất l-ợng của các tổ hợp lúa lai có năng suất cao. Hàng loạt
các dòng bố mẹ cùng các tổ hợp lai mới có chất l-ợng đạt tiêu chuẩn cấp 1-2 quốc gia (T.Q)
nh- các tổ hợp hệ Kim -u, Trung -u, T -u, D -u, Hoa -u .ra đời.
- Trung Quốc là quốc gia thành công nhất về siêu lúa lai (Super hybrid rice). Đây là
kết quả của ch-ơng trình nghiên cứu siêu lúa lai đ-ợc Bộ Nông nghiệp và Bộ Khoa học Công
nghệ cho phép thực hiện gồm 2 giai đoạn, có sự tham gia của 20 cơ quan nghiên cứu nông
nghiệp từ 1996. Kế hoạch siêu lúa lai giai đoạn một đạt năng suất 10,5 tấn/ha vào năm 2000
và giai đoạn hai đạt 12 tấn/ha vào năm 2005.
- Năm 2004, Trung Quốc đã có hàng chục giống lúa lai đạt năng suất nh- vậy. Lúa
lai năng suất siêu cao trồng trên diện tích tổng cộng 7,47 triệu ha trong những năm qua cho
thấy năng suất tăng 10% so với những giống lúa lai hiện có. Khi đạt đ-ợc năng suất 12
tấn/ha của giai đoạn hai(năm 2005), siêu lúa lai có năng suất trung bình cao hơn năng suất
của lúa thuần là 2,2 tấn/ha. Nếu lúa lai đ-ợc gieo trồng trên 13 triệu ha thì sản l-ợng lúa sẽ
tăng thêm 30 triệu tấn so với trồng lúa thuần. 4
- ở Trung Quốc, Nhà n-ớc và t- nhân có kế hoạch đầu t- 84,6 tỷ đô la(700 tỷ nhân
dân tệ) cho nghiên cứu và phát triển để phát triển những ngành kỹ thuật quan trọng trong
năm năm tới gồm: công nghệ thông tin, Godson Computer Chip, lúa lai và nghiên cứu về vũ
trụ (Rice News, source- CNET-Read the story).
(2). Tình hình phát triển lúa lai của các n-ớc khác
- Diện tích trồng lúa lai đại trà của các n-ớc ngoài Trung Quốc tăng nhanh trong mấy
năm gần đây. Năm 2004 diện tích trồng lúa lai th-ơng phẩm của các n-ớc lần l-ợt là: ấn Độ:
560.000 ha, tiếp đến là Philippine 192.330 ha, Bangladesh: 40.000 ha.
- ở Mỹ, lúa lai đ-ợc trồng đại trà năm 2000. Đến năm 2004, diện tích lúa lai đã lên
tới 43.000 ha, các n-ớc Inđônêsia, Srilanca, Ai Cập, Nhật Bản, Braxin cũng đã trồng lúa lai
tuy nhiên diện tích còn ở mức khiêm tốn.
- Về năng lực sản xuất hạt lai F 1 : Trung Quốc đã đạt năng suất bình quân 2.750
kg/ha, ấn Độ đạt 1.600 kg/ha. Các n-ớc khác năng suất của ruộng sản xuất hạt lai đạt thấp từ
500 - 900 kg/ha. Tuy nhiên, một số công ty t- nhân ở các n-ớc này đạt t-ơng đối khá nh-:
SL. Agritech của Philippines đã đạt năng suất 2.000 kg/ha. Họ đã cơ giới hoá cao độ khâu
thu hoạch hạt lúa từ cây mẹ. Mỗi năm SL.Agritech đã sản xuất hạt giống F1 trên diện tích
1.500 ha/năm )
( 3). Những thành tựu mới nhất về lúa lai ở Trung Quốc mang tính đột phá cho
phát triển lúa lai.
a. Sử dụng những gen có lợi từ lúa hoang. Trung Quốc hợp tác với tr-ờng Đại học
Cornell Mỹ đã nghiên cứu phát triển 2 nhóm gen tăng năng suất.
- Mỗi gen làm tăng năng suất 18%.
- Một trong 2 gen trên đã đ-ợc đ-a vào dòng bố Q611.
b. Sử dụng genomic ADN từ cỏ (Barnyard Grass) để tạo ra những nguồn vật liệu mới
cho lúa lai.
- Đoạn ADN từ cỏ Barnyard đ-ợc chuyển vào dòng R207 (khẳng định qua
phân tích chỉ thị di truyền).
c. Gen C4 từ ngô đã đ-ợc phân lập và đang đ-a vào lúa lai năng suất cao. Trên cơ sở
này siêu lúa lai phấn đấu đạt năng suất 13,5 tấn/ha trên diện rộng vào 2010.
* Trong nc:
(1). Tình hình phát triển và nghiên cứu lúa lai ở Việt Nam.