Thạc Sĩ Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm cao sản phục vụ nội tiêu và xuất khẩu

Luận án tiến sĩ năm 2011
Đề tài: NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA THƠM CAO SẢN PHỤC VỤ NỘI TIÊU VÀ XUẤT KHẨU

MỤC LỤC
Lời cam ñoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục ký hiệu và các chữ viết tắt vi
Danh mục các bảng viii
Danh mục hình xiii
MỞ ðẦU 1
1 Tính cấp thiết của ñề tài 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 2
3 Nội dung nghiên cứu 2
4 Những ñóng góp mới của luận án2
5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài3
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG
VÀ NGOÀI NƯỚC 5
1.1 Tài nguyên di truyền và nhu cầu giống lúa thơm chấtlượng cao5
1.2 ðặc ñiểm di truyền một số tính trạng ở lúa6
1.2.1 ðặc ñiểm di truyền của một số tính trạng chất lượnghạt lúa6
1.2.2 Các chỉ tiêu về chất lượng hạt gạo19
1.2.3 Một số ñặc ñiểm nông học và năng suất26
1.3 Phương pháp và kết quả chọn tạo giống lúa thơm31
1.3.1 Chọn dòng thuần từ các giống ñịa phương31
1.3.2 Lai và chọn lọc quần thể phân ly31
1.3.3 Chọn lọc từ quần thể ñột biến33
1.3.4 Ứng dụng chỉ thị phân tử và sắc kế khí ñể chọn tạo giống34
1.3.5 Các phương pháp ñánh giá mùi thơm38
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . iv
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU43
2.1 Vật liệu 43
2.2 Các thí nghiệm và phương pháp bố trí43
2.2.1 Thí nghiệm 1 43
2.2.2 Thí nghiệm 2 44
2.2.3 Thí nghiệm 3 46
2.2.4 Thí nghiệm 4 49
2.2.5 Thí nghiệm 5 50
2.3 Một số phương pháp chung51
2.3.1 Phương pháp ñánh giá mùi thơm theo cảm quan51
2.3.2 Phương pháp phân tích hàm lượng 2-AP trong gạo52
2.3.3 Phương pháp xác ñịnh gen thơm52
2.3.4 Các phương pháp ñánh giá khác53
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN54
3.1 Nghiên cứu ñặc ñiểm của tập ñoàn lúa thơm và không thơm
làm bố mẹ 54
3.1.1 ðặc ñiểm nông sinh học của các dòng/giống lúa bố mẹ54
3.1.2 ðặc ñiểm chất lượng của các dòng/giống lúa bố mẹ56
3.2 Nghiên cứu ñặc ñiểm di truyền tính thơm, chiều dài hạt và thời
gian sinh trưởng của các tổ hợp lai ñơn64
3.2.1 ðặc ñiểm di truyền tính thơm64
3.2.2 ðặc ñiểm di truyền chiều dài hạt gạo và thời gian sinh trưởng66
3.3 ðánh giá kết quả chọn giống lúa theo ñịnh hướng gạothơm hạt
dài ở các sơ ñồ lai 3 ñến 7 bố mẹ72
3.3.1 ðánh giá các thế hệ phân ly về thời gian sinh trưởng, kiểu
hình thâm canh và mùi thơm của 5 tổ hợp lai từ F
2
ñến F
7
74
3.3.2 ðánh giá hiệu quả chọn lọc ở một số sơ ñồ lai cụ thể82
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . v
3.4 Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng chọn
lọc theo các sơ ñồ lai 96
3.4.1 Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng
chọn lọc trong tổ hợp lai 3 (Tép Hành ñột biến/ST3//ST1)96
3.4.2 Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng
chọn lọc trong tổ hợp lai 3 (Tám thơm ñột biến T3/ST3//ST1)102
3.4.3 Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng
chọn lọc trong tổ hợp lai tích lũy 4 bố mẹ106
3.4.4 Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng
chọn lọc trong tổ hợp lai tích lũy lai 6 bố mẹ112
3.4.5 Thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng của các dòng
chọn lọc trong tổ hợp lai tích lũy lai 7 bố mẹ116
3.5 ðặc ñiểm nông sinh học, năng suất chất lượng của một số dòng
lúa thơm triển vọng mới chọn tạo123
3.5.1 Các chỉ tiêu nông sinh học124
3.5.2 Các yếu tố cấu thành năng suất125
3.5.3 Các chỉ tiêu phẩm chất131
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ147
1. Kết luận 147
2. ðề nghị 149
Danh mục công trình ñã công bố có liên quan ñến luận án150
Tài liệu tham khảo 152
Phụ lục 179
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . vi
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
2-AP 2-Acetyl-1-Pyrroline
ASA Allele specific amplification
bp Base pair Cặp base (ñơn vị tính)
ðB ðột biến
ðBSCL ðồng bằng sông Cửu Long
ðBTG ðộ bền thể gel
ðX ðông Xuân
EAP External Antisense Primer Mồi ngoài (mồi ngược)
ESP External Sense Primer Mồi ngoài (mồi xuôi)
GCA General Combining Ability Khả năng kết hợp chung
HC Hương Cốm (Tên giống lúa)
HL Hàm lượng
HS Hoa Sữa (Tên giống lúa)
HT Hè Thu
IFAP Internal Fragrant Antisense Primer Mồi trong (mồi xuôi)
INSP Internal Non-fragrant Sense Primer Mồi trong (mồi ngược)
IRRI Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế
KDM105 Khao Dawk Mali 105 (Tên giống lúa)
KHTC Kiểu hình thâm canh
KL Khối lượng
NSLT Năng suất lý thuyết
NST Nhiễm sắc thể
NSTT Năng suất thực thu
PCR Polymerase chain reaction (phản ứng chuỗi trùnghợp)
ppb phần tỷ (ñơn vị tính)
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . vii
ppm phần triệu (ñơn vị tính)
QTL Quantitative trait loci (Locút của gen ñiều khiển tính trạng số lượng)
RLFP Restriction fragment length polymorphism
SCA Khả năng kết hợp riêng (Special Combining Ability)
SES Standard evaluation system for rice
SPME-GC Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography
Vi chiết xuất trên pha rắn ghép với sắc ký khí
SPME-GCMS Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography Mass Spectrum
Vi chiết xuất trên pha rắn ghép với sắc ký khí khối phổ
SSR Simple Sequence Repeat
Sự ña hình chiều dài các ñoạn cắt giới hạn
TGST Thời gian sinh trưởng
TT1 Tám Thơm Hải Hậu TT1 (Tên giống lúa)
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT Tên bảng Trang
1.1 Mười alen ñược phát hiện kiểm soát mùi thơm của các giống lúa10
1.2 Tiêu chuẩn chọn giống lúa thơm Basmati20
1.3 Kiểu gen kiểm soát di truyền hàm lượng amylose21
1.4 Kiểu gen kiểm soát di truyền nhiệt hóa hồ24
1.5 Kiểu gen kiểm soát di truyền ñộ bền thể gel25
1.6 Biến thiên các tính trạng phẩm chất theo mùa vụtại Cần Thơ26
1.7 Hai cặp mồi ñược sử dụng trong phân tích PCR35
1.8 So sánh kết quả ñánh giá mùi thơm bằng phương pháp nhai hạt
gạo và phương pháp phân tích hàm lượng 2-AP40
1.9 So sánh kết quả ñánh giá mùi thơm bằng phương pháp ngửi và
phương pháp phân tích hàm lượng 2-AP41
1.10 Ảnh hưởng của các tổ hợp lai khác nhau lên sự phục hồi tính
thơm ở thế hệ F
3trong chọn tạo giống lúa thơm42
1.11 Tỷ lệ phân ly mùi thơm ở F
3
ñến F
5
chọn lọc theo phương pháp
phả hệ của 39 tổ hợp lai thơm/không thơm42
2.1 Phân nhóm thời gian sinh trưởng ñể chọn khóm ởcác thế hệ
phân ly 48
3.1 ðặc ñiểm nông sinh học của các dòng/giống lúa bố mẹ trong vụ
ðông Xuân 2004-2005. 55
3.2 ðánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của các dòng/giống lúa bố
mẹ trong vụ ðông Xuân 2004-200557
3.3 ðiểm ñánh giá mùi thơm trên lá của các dòng/giống lúa bố mẹ60
3.4 Kết quả kiểm tra alen badh 2.1 bằng chỉ thị phân tử ở các giống
lúa thơm 62
3.5 Tần suất phân ly tính thơm ở thế hệ F
2
của các tổ hợp lai thuận nghịch65
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . ix
3.6 Kết quả phân tích phương sai di truyền chiều dài hạt gạo và thời
gian sinh trưởng của 6 giống lúa bố mẹ lai dialen ñầy ñủ67
3.7 Giá trị khả năng kết hợp chung của thời gian sinh trưởng và chiều
dài hạt của 6 giống lúa bố mẹ lai dialen ñầy ñủ68
3.8 Giá trị khả năng kết hợp riêng ở tính trạng chiều dài hạt gạo của
6 giống lúa bố mẹ lai dialen ñầy ñủ69
3.9 Giá trị khả năng kết hợp riêng về thời gian sinh trưởng của 6
giống lúa bố mẹ lai dialen ñầy ñủ71
3.10 Một số tính trạng ñặc trưng ở một số vật liệu cần khai thác thông
qua lai 74
3.11 Kết quả thống kê và phân loại cá thể theo thờigian sinh trưởng
của 5 tổ hợp lai từ F
2
ñến F
7
75
3.12 Kết quả thống kê và phân loại cá thể theo chiều dài hạt trong
từng nhóm thời gian sinh trưởng từ F
2
ñến F
7
77
3.13 Kết quả thống kê cá thể có kiểu hình thâm canhtrong từng nhóm
chiều dài hạt của 5 tổ hợp lai từ F
2
ñến F
7
78
3.14 Kết quả thống kê cá thể có nội nhũ thơm ñậm (ñiểm 7) từ F
2
ñến F
7
79
3.15 Kết quả chọn lọc theo mùi thơm ở nội nhũ từ F
2
ñến F
7
81
3.16 Kết quả chọn lọc cá thể theo TGST, chiều dài hạt, kiểu hình và
ñiểm thơm ñậm của tổ hợp lai 3 bố mẹ Tép Hành ðột
Biến/ST3//ST1 ở các thế hệ phân ly.84
3.17 Kết quả chọn lọc theo mùi thơm của tổ hợp lai tích lũy 3 bố mẹ
(Tép Hành ðột Biến/ST3//ST1)85
3.18 Kết quả chọn lọc theo mùi thơm của tổ hợp lai tích lũy 3 bố mẹ
Tám thơm ðột Biến T3/ST3//ST186
3.19 Kết quả chọn lọc cá thể theo TGST, chiều dài hạt, kiểu hình và
ñiểm thơm ñậm của tổ hợp lai 4 bố mẹ ở các thế hệ phân ly88
3.20 Kết quả chọn lọc theo mùi thơm của tổ hợp lai tích lũy 4 bố mẹ89
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . x
3.21 Kết quả phân loại cá thể theo TGST, chiều dài hạt, kiểu hình và
ñiểm thơm ñậm của tổ hợp lai 6 bố mẹ ở thế hệ phân ly từ F
2
ñến F
7
90
3.22 Kết quả chọn lọc theo mùi thơm của tổ hợp lai 6 bố mẹ ở các thế
hệ phân ly từ F
2
ñến F
7
91
3.23 Kết quả phân loại cá thể theo TGST, chiều dài hạt gạo, kiểu hình và
ñiểm thơm ñậm của tổ hợp lai 7 bố mẹ ở các thế hệ phân ly94
3.24 Kết quả chọn lọc theo mùi thơm của tổ hợp lai 7 bố mẹ ở các thế
hệ phân ly từ F
2
ñến F
7
95
3.25 Kết quả ñánh giá ñặc ñiểm nông học của 19 dònglúa thơm của
tổ hợp lai 3 bố mẹ Tép Hành ñột biến/ST3//ST1 ở vụ HT 2007 tại
huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng97
3.26 Thành phần năng suất và năng suất của 19 dòng lúa thơm của tổ
hợp lai 3 bố mẹ Tép Hành ñột biến/ST3//ST1 ở vụ Hè Thu 2007
tại huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng98
3.27 Kết quả ñánh giá chất lượng 19 dòng lúa thơm của tổ hợp lai 3 bố
mẹ Tép Hành ñột biến/ST3//ST1 trong vụ Hè Thu 2007 tại huyện
Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng 99
3.28 ðặc ñiểm cơ bản của giống ST12 so với Jasmine 85100
3.29 ðặc ñiểm các dòng lúa thơm ST17 của tổ hợp lai3 bố mẹ (Tám
thơm ñột biến T3/ST3//ST1)102
3.30 ðặc ñiểm các dòng lúa thơm ST18 của tổ hợp lai3 bố mẹ (Tám
thơm ñột biến T3/ST3//ST1)103
3.31 ðặc ñiểm cơ bản của giống ST17, ST18, so với Jasmine 85104
3.32 ðặc ñiểm nông sinh học của các dòng lúa thơm ST19-01 ñến
ST19-06 của tổ hợp lai 4 bố mẹ ở vụ HT 2007 tại Kế sách, tỉnh
Sóc Trăng 106
3.33 ðặc ñiểm nông sinh học của các dòng lúa thơm từ ST19-07 ñến
ST19-12 của tổ hợp lai 4 bố mẹ ở vụ HT 2007 tại Kế sách, Sóc Trăng107
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . xi
3.34 Thành phần năng suất và năng suất của 12 dòng lúa thơm của tổ
hợp lai 4 bố mẹ ở vụ Hè Thu 2007 tại Kế sách, tỉnh Sóc Trăng108
3.35 Kết quả ñánh giá chất lượng 12 dòng lúa thơm của tổ hợp lai 4 bố
mẹ ở vụ Hè Thu 2007 tại Kế sách, tỉnh Sóc Trăng109
3.36 Một số ñặc ñiểm của giống lúa thơm ST19 và hỗndòng lúa thơm
156, so với Jasmine 85 110
3.37 ðặc ñiểm nông sinh học, thành phần năng suất và năng suất của
6 dòng lúa thơm của tổ hợp lai 6 bố mẹ ở vụ Hè Thu2007 tại
huyện Kế sách, tỉnh Sóc Trăng113
3.38 Kết quả ñánh giá chất lượng của 5 dòng lúa thơm của tổ hợp lai 6
bố mẹ ở vụ Hè Thu 2007 tại Kế sách, tỉnh Sóc Trăng114
3.39 ðặc ñiểm cơ bản của giống lúa thơm ST16 so với Jasmine 85115
3.40 ðặc ñiểm nông sinh học của 12 dòng lúa thơm chọn từ tổ hợp lai
7 bố mẹ trong vụ Hè Thu 2008 tại tỉnh Sóc Trăng117
3.41 Thành phần năng suất và NSTT của 6 dòng lúa thơm của tổ hợp
lai 7 bố mẹ ở vụ Hè Thu 2008 tại tỉnh Sóc Trăng118
3.42 Kết quả ñánh giá chất lượng 4 dòng lúa thơm của tổ hợp lai 7 bố
mẹ ở vụ Hè Thu 2008 tại tỉnh Sóc Trăng119
3.43 Một số ñặc ñiểm cơ bản của giống lúa thơm ST20so với Jasmine 85120
3.44 Kết quả kiểm tra sự hiện diện của alen badh 2.1 bằng chỉ thị phân
tử ở các giống lúa thơm mới ñược chọn tạo122
3.45 Số bông trên khóm trong vụ ðông Xuân 2008-2009và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức126
3.46 Số hạt chắc trên bông trong vụ ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức128
3.47 Khối lượng 1.000 hạt trong vụ ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức129
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . xii
3.48 Năng suất lý thuyết trong vụ ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức130
3.49 Năng suất thực thu trong vụ ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức132
3.50 Chiều dài hạt gạo lứt trong vụ ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức133
3.51 Tỷ lệ dài /rộng hạt gạo trong vụ ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức135
3.52 ðộ thơm của gạo bằng cảm quan trong vụ ðông Xuân 2008-2009
và Hè thu 2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức136
3.53 Hàm lượng chất 2-AP trong vụ ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức138
3.54 ðộ bạc bụng cấp 0 trong vụ ðông Xuân 2008-2009và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức140
3.55 Nhiệt hóa hồ trong vụ ðông Xuân 2008-2009 và Hè thu 2009 tại
Chợ Cũ và Phú Tức 141
3.56 ðộ bền thể gel trong vụ ðông Xuân 2008-2009 vàHè thu 2009
tại Chợ Cũ và Phú Tức 143
3.57 Hàm lượng amylose trong vụ ðông Xuân 2008-2009và Hè thu
2009 tại Chợ Cũ và Phú Tức144
3.58 ðặc ñiểm cơ bản của Sáu giống lúa thơm mới chọn tạo theo kết
quả khảo nghiệm 146
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . xiii
DANH MỤC HÌNH
STT Tên hình Trang
1.1 Vị trí của cặp mồi ngoài ESP, EAP và cặp mồi trong INSP, IFAP 36
1.2 Kiểm tra sản phẩm PCR trên gel agarose 2%; 2: không thơm, 3:
thơm, 4: dị hợp, 5: nước, 1 và 6 thang chuẩn 36
3.1 Kết quả ñiện di sản phẩm PCR trên gel agarose TBE 2% của các
giống lúa thơm 63
3.2 Sơ ñồ lai tích lũy giữa 4 bố mẹ87
3.3 Sơ ñồ lai tích lũy của 7 bố mẹ92
3.4 Cá thể có chiều dài bông 45 cm của tổ hợp lai ST1/KDM 10593
3.5 Lúa thơm ST12 101
3.6 Hạt lúa và gạo xát trắng ST12101
3.7 Lúa thơm ST17 105
3.8 Lúa thơm ST18 105
3.9 Lúa thơm ST19 111
3.10 Hạt lúa và gạo xát trắng ST19111
3.11 Lúa thơm ST16 114
3.12 Gạo xát trắng ST16 116
3.13 Lúa thơm ST20 119
3.14 Lúa và gạo xát trắng ST20121
3.15 Kết quả ñiện di sản phẩm PCR trên gel agarose TBE 2% của lúa
thơm mới chọn tạo 122
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . 1
MỞ ðẦU
1 Tính cấp thiết của ñề tài
Trong những năm gần ñây, số lượng gạo xuất khẩu củanước ta tăng
ñều ñặn, năm 2010 lượng gạo xuất khẩu ñạt tới 6,8 triệu tấn, thu về trên 3,2 tỷ
ñô la Mỹ cho ñất nước. Số lượng gạo xuất khẩu của Việt Nam xếp hàng thứ
nhì trên thế giới sau Thái Lan. Song về chất lượng,ña số gạo xuất khẩu của ta
thuộc loại thấp và một ít ñạt loại trung bình nên hiệu quả kinh tế không cao,
ñời sống người dân trồng lúa rất chậm cải thiện.
Lúa thơm hạt dài, chất lượng cao luôn ñược khuyến khích gieo trồng ñể
xuất khẩu, nhưng vì bộ giống lúa thơm trong nước hiện nay chưa ña dạng
phong phú, tính thích ứng hẹp, các giống lúa thơm nhập nội có tiềm năng
năng suất khá, gạo thơm ngon nhưng nhiễm nhiều loạisâu bệnh (rầy, bạc lá,
ñạo ôn, khô vằn .) nên việc mở rộng diện tích rất khó khăn. Giống lúa thơm
hạt dài, chất lượng cao ñược chọn tạo trong nước còn rất ít, chưa ñáp ứng nhu
cầu tiêu dùng và xuất khẩu.
Mùi thơm là một trong những yếu tố rất quan trọng quyết ñịnh chất
lượng gạo và cơm nhưng các nghiên cứu về ñặc ñiểm di truyền mùi thơm và
hình thái hạt gạo, cũng như so sánh chất lượng mùi thơm của các giống lúa
thơm khác nhau ở Việt Nam hiện nay chỉ mới bắt ñầu và kết quả còn hạn chế.
Vì vậy, việc nghiên cứu bản chất các hợp chất thơm,so sánh chất lượng mùi
thơm sẽ hữu ích cho các nhà chọn giống trong quá trình tạo chọn các giống
lúa thơm mới cũng như thiết lập các tiêu chuẩn chọnlọc cho giống lúa thơm.
Xuất phát từ thực tế ñó, ñề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm cao sản
phục vụ nội tiêu và xuất khẩu” ñược triển khai thực hiện
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . 2
2 Mục tiêu nghiên cứu
Chọn tạo ñược giống lúa thơm ngắn ngày, năng suất cao, hạt gạo dài
trong, chất lượng cao từ nguồn vật liệu lúa thơm ñịa phương, ñột biến và nhập
nội.
3 Nội dung nghiên cứu
ðể thực hiện ñược mục tiêu nêu trên, ñề tài cần phải giải quyết những
nội dung nghiên cứu dưới ñây:
- ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học, mùi thơm của vậtliệu tham gia
trong các thí nghiệm.
- Nghiên cứu ñặc ñiểm di truyền mùi thơm, chiều dàihạt, thời gian sinh
trưởng thông qua lai dialen và ñánh giá sự phân ly tính trạng của các thế hệ
con lai từ F
2
ñến F
7
.
- Chọn lọc cá thể thơm, năng suất cao, hạt thon dài, chất lượng cao,
TGST ngắn qua các thế hệ ñể ñạt ñộ thuần ổn ñịnh.
- Khảo nghiệm trình diễn các dòng thuần ở một số vùng ñể tìm hiểu
khả năng hiện thực hóa giống mới trong sản xuất ñạitrà.
4 Những ñóng góp mới của luận án
- ðánh giá mùi thơm của 13 giống lúa thơm bố mẹ bằng phương pháp
cảm quan ñã phân chia thành 3 nhóm: Nhóm thơm ñậm (ñiểm 7) có
Khaodawkmali 105; Nhóm thơm khá (ñiểm 5) có 6 giống(TT1, Hương cốm,
ST5, Tám thơm ñột biến T1, ST3 ñột biến, Jasmine85); Nhóm thơm nhẹ
(ñiểm 3) có 6 giống (Hoa sữa, ST1,ST3, Tám thơm ñộtbiến T2, T3, T4).
Xác ñịnh ñược các giống: Hương Cốm, Tám Thơm Hải Hậu TT1, ST5,
Jasmine 85, và Hoa Sữa mang một cặp alen lặn của một gen chủ yếu kiểm
soát mùi thơm, chiều dài hạt gạo và TGST của 5 giống này và CK96 ñược
kiểm soát bởi hoạt ñộng của gen cộng tính và không cộng tính, trong ñó gen
cộng tính chiếm ưu thế hơn. Sử dụng cặp mồi ngoài (EAP và ESP) và cặp mồi
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . 3
trong (IFAP và INSP) với phản ứng PCR xác ñịnh ñược36 dòng, giống lúa
thơm trong tập ñoàn nghiên cứu mang cặp alen thơm badh2.1.
ðánh giá mùi thơm bằng cảm quan so với phương pháp phân tích ñịnh
lượng chất 2-acetyl-1-pyrroline bằng vi chiết xuất trên pha rắn ghép với sắc
kế khí thu ñược kết quả như nhau. Mùi thơm của lúa trồng trong vụ ðông
Xuân ñậm hơn so với ở vụ Hè Thu.
Lai tích lũy nhiều bố mẹ có mùi thơm sẽ chọn lọc ñược nhiều dòng
thơm hơn tổ hợp lai ba. Chọn lọc con lai có ñộ thơmcao ở từng thế hệ sẽ loại
bỏ ñược dòng bị ảnh hưởng của môi trường làm giảm ñộ thơm. Chọn lọc ñể
ñạt dòng thuần ở tổ hợp lai 3 bố mẹ và nhiều bố mẹ không khác biệt nhau về
thế hệ.
ðã chọn tạo ñược 6 giống lúa thơm mới ngắn ngày, hạt dài ≥ 7,5 mm,
thon, trong, hàm lượng amylose ≤ 20%, có kiểu cây mới, năng suất cao, thích
ứng với vùng thâm canh 2-3 vụ/năm của tỉnh Sóc Trăng, các giống ñều có
một cặp alen thơm badh2.1, cơm thơm ngon, ñược nôngdân chấp nhận mở
rộng sản xuất.
5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
5.1 Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu xác ñịnh rằng các giống lúa thơm ñịa phương, cải
tiến và nhập nội ñều mang một cặp alen badh2.1 thamgia kiểm soát mùi
thơm, vì vậy muốn tạo giống lúa thơm mới với những tính trạng mong muốn,
cần chọn bố mẹ thơm có ít nhất một trong những tínhtrạng mong muốn có
thể di truyền ñược.
- ðã xác ñịnh ñược ñặc ñiểm di truyền về chiều dài hạt, mùi thơm, chất
lượng cao và thời gian sinh trưởng làm cơ sở cho chương trình chọn tạo giống
lúa thơm hạt dài, chất lượng cao, TGST ngắn.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . 4
- Lai tích lũy nhiều giống bố mẹ thơm với những tính trạng bổ sung
khác nhau, chọn lọc cá thể thơm theo tiêu chuẩn ngay từ thế hệ F
2
ñến các thế
hệ sau, chắc chắn thu ñược giống lúa thơm mới có kiểu cây thâm canh, năng
suất cao, chất lượng tốt, TGST phù hợp.
5.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Sử dụng các giống lúa Tám thơm ñịa phương (loài phụ Japonica) và
một số dạng lúa thơm ñột biến lai với các giống lúathơm nhập nội ñã chọn ra
6 giống lúa thơm mới có kiểu cây thâm canh, năng suất cao, ngắn ngày, hạt
thon dài trong, hàm lượng amylose thấp (<20%), trong ñó 3 giống ñược xếp
loại chất lượng cơm rất ngon lần lượt là ST19>ST20>ST16, cả 6 giống mới
ñều mang một cặp alen thơm badh2.1. Các giống này có thể gieo trồng trên
vùng ñất thâm canh cao trong cơ cấu 2-3 vụ lúa/năm phục vụ cho tiêu dùng
nội ñịa và xuất khẩu tại tỉnh Sóc Trăng.
- ðánh giá mùi thơm của gạo bằng cảm quan và bằng phân tích hàm
lượng chất 2-AP trên các giống lúa thơm cho kết quảnhư nhau nên trong quá
trình chọn lọc các thế hệ ñang phân ly có thể sử dụng phương pháp ñánh giá
cảm quan ñể tiết kiệm thời gian và kinh phí.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . 5
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG
VÀ NGOÀI NƯỚC
1.1 Tài nguyên di truyền và nhu cầu giống lúa thơm chất lượng cao
Ở Việt Nam, lúa thơm bản ñịa ñược trồng trên cả ba miền Bắc, Trung,
Nam. Miền Nam có các giống lúa thơm nổi tiếng như Nàng Thơm Chợ ðào,
Nàng Hương, Tàu Hương; miền Trung nổi tiểng với lúagié như Gié An Cựu
và lúa thơm; miền Bắc ñặc trưng với nhóm lúa Tám. Tập ñoàn lúa Tám của
Việt Nam là ñặc sản ñộc ñáo nổi tiếng từ ngàn xưa: hạt gạo nhỏ, trong, cơm
dẻo, thơm ngon ñặc biệt. ðây là nguồn tài nguyên lúa hết sức quý giá của
nước ta. Trong tập ñoàn 142 giống lúa Tám, 36,6% thuộc loài phụ japonica và
trong 21 giống lúa Tám có hương thơm cao ñã có 20 giống thuộc loài phụ
japonica(Trần Danh Sửu, 2008)[33]. Lúa Tám mang nhiều tínhtrạng hạn chế
khả năng thâm canh như phản ứng ánh sáng ngày ngắn,thời gian sinh trưởng
dài (160-180 ngày), cây cao (150-185 cm), mềm, dễ ñổ ngã, khả năng ñồng
hóa ñạm thấp (ít chịu phân ñạm), lá mỏng, dài, rủ, che khuất nhau, cổ bông
khá dài, hạt xếp thưa, Do ñó, năng suất bị hạn chế(20-30 tạ/ha/vụ), diện
tích gieo trồng ngày càng giảm sút. Lúa Tám thơm cóưu thế là chịu ñiều kiện
khó khăn về ñất ñai, thời tiết tốt hơn, thơm và thường có giá bán cao hơn. Các
giống lúa bản ñịa của Ấn ðộ, Nhật Bản, Thái Lan, Việt Nam có yêu cầu chặt
chẽ về nơi trồng. Một số giống bản ñịa ở Việt Nam yêu cầu vùng ñất trồng
phù hợp như giống Nàng Thơm Chợ ðào chỉ trồng ở xã Mỹ Lệ, huyện Cần
ðước, tỉnh Long An; giống Séng Cù ở vùng cao biên giới tỉnh Lào Cai,
Mường Khương, Bát Xát, Simakai thì cơm mới ngon (Nguyễn Văn Luật,
2008)[29].

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tài liệu tiếng Việt
1. Bộ Nông nghiệp và PTNT (2004), Quy phạm khảo nghiệm giống lúa, Nxb.
Nông Nghiệp, 39 trang.
2. Bộ Nông nghiệp và PTNT (2005), 575 Giống cây trồng nông nghiệp mới,
Bộ Nông Nghiệp và PTNT, Chương trình hỗ trợ ngành nông nghiệp
ASPS) Hợp phần giống cây trồng, Nxb. Nông nghiệp, 412 trang.
3. Bùi Chí Bửu (1996), “Nghiên cứu nâng cao chất lượnglúa gạo tỉnh Cần
Thơ”, Sở KHCN và MT tỉnh Cần Thơ, 68 trang.
4. Bùi Chí Bửu (1998), “Phát triển giống lúa mới có năng suất, chất lượng cao
và ổn ñịnh”, Sở KHCN và MT tỉnh Cần Thơ, tr. 1-52.
5. Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2000), Một số vấn ñề cần biết về gạo
xuất khẩu, Nxb. Nông Nghiệp, 78 trang.
6. Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003), Giáo trình di truyền số lượng,
Nxb. Nông nghiệp, tr. 52-61.
7. Nguyễn Minh Công và Nguyễn Tiến Thăng (2006), “Sự di truyền một số
ñột biến mùi thơm phát sinh từ giống lúa Tám Thơm Hải Hậu”, Tạp
chí Khoa học, Trường ðại học Sư phạm Hà Nội, 1, tr. 122-125.
8. Nguyễn Minh Công và Nguyễn Tiến Thăng (2007), “Sự di truyền ñột biến
mùi thơm phát sinh từ giống lúa tẻ thơm ñặc sản miền Bắc Tám Xuân
ðài”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 10, tr. 21-22,14.
9. Nguyễn Minh Công và Nguyễn Thị Mong (2005), “Sự di truyền các ñột
biến: không cảm ứng quang chu kỳ, chín sớm trong vụmùa, gây tạo
từ một số giống lúa tẻ ñặc sản Nam bộ”, Tạp chí Di truyền học và
ứng dụngsố 2, http://www.sinhhocvietnam.com/vn/modules.php?
name=Pages1&go=page&pid=113, truy cập ngày 22/12/2009.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . 153
10. Hồ Quang Cua và Ong Tài Thuận (2002), Chọn lọc giống lúa thơm ST 3
ñột biến tự nhiên từ giống lúa Vð 20, Báo cáo tóm tắt, 20 trang.
11. Dương Văn Chín (2009), Giống lúa OM4900, http://clrri.org/
index.php?option=com_content&task=view&id=134&Itemid=1,
truy cập ngày 22/12/2009.
12. Trần Văn Diễn và Tô Cẩm Tú (1995), Di truyền số lượng, Nxb. Nông
Nghiệp, tr. 93-308.
13. Lâm Quang Dụ, ðào Thị Thanh Bằng, Nguyễn Hữu ðống, Tô Anh Tuấn,
Lê Thị Liễu (2004), “Nghiên cứu bản chất di truyền của tính trạng
mùi thơm ở một số giống lúa”, Tạp chí Di truyền học và ứng dụng
số 2, http://www.sinhhocvietnam.com/vn/modules.php?name=
Pages 1&go=page&pid=79, truy cập ngày 22/12/2009.
14. Nguyễn Xuân Dũng, Lê Vĩnh Thảo, Nguyễn Minh Công vàcs. (2010),
“Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống lúa tẻ thơm, chất lượng cao
cho vùng ñồng bằng Sông Hồng và Bắc trung bộ giai ñoạn 2006-2010”, Kết quả nghiên cứu Khoa học và Công nghệ, Viện Khoa học
Nông nghiệp Việt Nam, Nxb. Nông nghiệp, tr. 174 – 180.
15. Nguyễn Ngọc ðệ (2009), Giáo trình cây lúa, Nxb. ðại Học Quốc Gia
Tp. HCM, 340 p.
16. Vũ Hiếu ðông và Nguyễn Thị Lang (2005), “Nghiên cứubiến ñộng ñộ
hóa hồ (Gelatinization temperature) trên hạt gạo (Oryza sativa)”,
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 1, tr. 61-63.
17. Nguyễn Thị Mai Hạnh và Võ Công Thành (2010), “Tạo dòng lúa thơm
kháng rầy nâu, có năng suất cao và phẩm chất tốt”, Tạp chí Khoa
học, Trường ðại học Cần Thơ, số 16b, tr. 240-250.
18. Nguyễn Phúc Hảo, Võ Công Thành, Trần Ngọc Quý, PhạmVăn Phượng
(2009), “Lai tạo và tuyển chọn giống lúa ngắn ngày theo hướng
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . 154
năng suất cao, phẩm chất tốt tại trường ñại học CầnThơ”, Tạp chí
Khoa học, Trường ðại học Cần Thơ, 1(1), tr. 98-107.
19. Phan Phước Hiền, ðỗ Khắc Thịnh, Võ Công Thành, Lê Thị Hiên,
Nguyễn Thị Ry (2010), “Nghiên cứu sự biến ñổi ñặc ñiểm nông học,
phẩm chất và mùi thơm của giống lúa jasmine 85 ở thế hệ M
2
ñược
xử lý ñột biến bằng tia gamma”, Tuyển tập Hội nghị Công nghệ sinh
học toàn quốc khu vực phía Nam 2009, tr. 708 – 716.
20. Phan Phước Hiền, Frédéric Gay, Lê Xuân Thám, Hồ ðăng Vang, Nguyễn
Thị Thu Hương, Hoàng Hữu Hè, Nguyễn Thị Thu Hiền (2008),
“Bước ñầu nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và biến ñổi
mùi thơm của giống lúa Basmati và Tám thơm trước vàsau ñột biến
bằng tia gamma tại Thừa thiên huế và Sóc trăng”, Tạp chí Công
nghệ Sinh học, 64(B), tr. 897-903.
21. Phan Phước Hiền, Trương Thị Bích Liễu, Huỳnh Vĩnh Khang, ðỗ Khắc
Thịnh (2008), “Nghiên cứu phân tích so sánh hàm lượng mùi thơm
2-AP trong lá dứa (Pandanus amaryllifolius) với một số giống gạo
thơm bằng SPME-GC/GCMS và EDS-GC/GCMS”, Kỷ yếu hội hóa
Tp. Hồ Chí Minh trong thời kỳ hội nhập, ngày hóa học Tp. HCM lần
thứ 6 19-12-2008, tr. 1-11.
22. Nguyễn Văn Hoan (2006), Cẩm nang cây lúa, quyển 1- Thâm canh lúa
cao sản, Nxb. Lao ñộng, 380 trang.
23. ðỗ Thị Thu Hương, Nguyễn Văn ðồng, Phạm Quang duy, Lê Thị Thu
Về, ðỗ Năng Vịnh. (2008), “Xác ñịnh nhanh chóng và chính xác
gen kiểm soát tính trạng mùi thơm (fgr) ở lúa bằng tổ hợp mùi ñặc
hiệu”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 8, tr. 3-5.
24. Phan Thanh Kiếm (2007), Di truyền số lượng-Nguyên lý và bài toán ứng
dụng trong nghiên cứu cây trồng, NxB. Nông Nghiệp, Tp. Hồ Chí
Minh,162 trang.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . 155
25. Nguyễn Thị Lang và Bùi Chí Bửu (2004), “Xác ñịnh gen fgr ñiều khiển
tính trạng mùi thơm bằng phương pháp Fine Mapping và
microsatellites”, Hội nghị quốc gia chọn tạo giống lúa, Viện Lúa
ðBSCL, tr. 187-194.
26. Nguyễn Thị Lang, Bùi Thị Dương Khuyều, Nguyễn Tiến Huyền, Vũ
Hiếu ðông, Bùi Chí Bửu (2005), “ðánh giá tài nguyêndi truyền của
lúa ñặc sản ñịa phương vùng ðBSCL bằng marker vi vệtinh
(microsatellite)”, Tạp chí Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn, kỳ
1-tháng 9/2006, tr. 15-18,22.
27. Quan Thị Ái Liên, Nguyễn Thị Ngọc Hân và Võ Công Thành (2010), “Lai
tạo và tuyển chọn dòng nếp thơm ngắn ngày, phẩm chất tốt từ tổ hợp
lai nếp CK2003 x TP5”, Tạp chí Khoa học, Trường ðại học Cần Thơ,
số 16a, tr. 167-177.
28. Lê Cẩm Loan và Khush G.S. (1997), “Di truyền tính trạng nhiệt trở hồ ở
lúa (Oryza sativaL.)”, Kết Quả Nghiên Cứu Khoa Học 1977-1997,
Viện Lúa ðồng Bằng Sông Cửu Long, Nxb. Nông Nghiệp,tr. 57-64.
29. Nguyễn Văn Luật (2008), “Lúa thơm ñặc sản Việt Nam trong tập ñoàn
giống lúa bản ñịa”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 3,
tr. 3-6.
30. Trần Thị Xuân Mai, Nguyễn Thành Tâm, Trần Thị Giang, Lê Việt Dũng
và Hà Thanh Toàn (2008), “Ứng dụng của các cặp mồi chuyên biệt
dựa trên vùng gen BAD2 ñể phát hiện nhanh các dòng lúa thơm”,
Tạp chí Khoa học, Trường ðại học Cần Thơ, 9, tr. 187-193.
31. Nguyễn Thị Mong (2005), Nghiên cứu ñặc ñiểm và bản chất di truyền
của một số ñột biến phát sinh từ một số giống lúa tẻ ñặc sản Nam
bộ, Luận án tiến sĩ sinh học, Bộ Giáo dục và ðào tạo,Trường ðại
học Sư phạm Hà nội.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận án tiến sĩkhoa học nông nghiệp . 156
32. Kiều Thị Ngọc (2002), Nghiên cứu và sử dụng tập ñoàn các giống lúa
trong chương trình lai tạo giống có phẩm chất gạo cao ở vùng ñồng
bằng sông Cửu Long, luận án tiến sĩ nông nghiệp, Viện Khoa học
Nông nghiệp Việt Nam.
33. Trần Danh Sửu (2008), ðánh giá ña dạng di truyền tài nguyên lúa Tám
ñặc sản miền Bắc Việt Nam, Luận án tiến sĩ nông nghiệp, Bộ Giáo
dục và ðào tạo, Viện Khoa Học Nông Nghiệp Việt Nam.
34. Phan Hữu Tôn và Tống Văn Hải (2010), “Sàng lọc các giống lúa có chứa
gen mùi thơm bằng chỉ thị phân tử”, Tạp chí Khoa học và Phát triển,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, 8(4), 646-652.
35. Dương Xuân Tú (2010), “Kết quả chọn giống lúa thơm bằng chỉ thị phân
tử”, Kết quả nghiên cứu Khoa học và Công nghệ, Viện Khoa học
Nông nghiệp Việt Nam, Nxb. Nông nghiệp, tr. 533 – 540.
36. Nguyễn Thanh Tuyền, Trần Văn Chiến, Hoàng Quốc Chính, ðoàn Thị
Tứ, Phạm Văn ðoan, Nguyễn Xuân Thư (2007), “Kết quảchọn tạo
giống lúa Tẻ Thơm số 10”, Tạp chí Nông Nghiệp và Phát triển nông
thôn, 10, tr. 17-20.
37. Lê Xuân Thái (2005), “ðánh giá tính ổn ñịnh phẩm chất gạo của 8 giống
lúa cao sản có triển vọng ở ðồng bằng sông Cửu Long”, Tạp chí
Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, kỳ 1 tháng 3, tr. 18-21.
38. Lê Xuân Thám (2004), Nghiên cứu gây ñột biến cải tiến giống lúa thơm cho
năng suất cao, chất lượng xuất khẩu, Báo cáo ñề tài cấp Bộ, 59 trang.
39. Nguyễn Thị Trâm (2001), Chọn giống lúa lai, Nxb. Nông Nghiệp, tr. 64
– 67.
40. Nguyễn Thị Trâm, Phan Thị Ngọc Yến, Trần Văn Quang,Nguyễn Văn
Mười, Nguyễn Trọng Tú, Vũ Thị Bích Ngọc, Lê Thị Khải Hoàn,
Trương Văn Trọng (2006), “Kết quả chọn tạo giống lúa thơm