1 MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Nông nghiệp Việt Nam được chia 8 vùng sinh thái: vùng Tây Bắc, vùng Đông Bắc, vùng đồng bằng sông Hồng, vùng Bắc Trung bộ, vùng Nam Trung bộ, vùng Tây Nguyên, vùng Đông Nam bộ, vùng Tây Nam bộ. Vùng núi Đông Bắc Việt Nam hay còn gọi là vùng núi Đông Bắc Bộ nằm trong vùng sinh thái nông nghiệp Đông Bắc Bộ. Nước ta có 3 vùng trồng lúa lớn là đồng bằng sông Hồng, đồng bằng ven biển Miền Trung và đồng bằng Nam Bộ. Vùng núi Đông Bắc Bộ có diện tích trồng lúa tuy ít (664.200 ha) nhưng có ý nghĩa rất lớn đảm bảo an ninh lương thực và bảo vệ môi trường sinh thái. Vùng núi Đông Bắc Bộ có các dãy núi độ cao từ 1000 - 3000 m, phía tây giáp dãy núi Hoàng Liên Sơn, phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ. Do địa hình bị chia cắt bởi dãy núi Tam Đảo và cánh cung Đông Triều nên vùng này được chia làm 2 vùng khí hậu vùng Đông Bắc Bộ và vùng Trung Nam Bắc Bộ Vùng núi Đông Bắc Bộ có các dãy núi hình quạt theo các hướng Đông Bắc - Tây Nam, Bắc-Nam và Bắc Tây Bắc - Nam Đông Nam chụm lại hướng về phía dãy núi Tam Đảo (cánh cung Đông Triều, Bắc Sơn, Ngân Sơn, sông Gâm) các dãy núi này tạo thành các sườn dẫn gió mùa Đông Bắc và gió Bắc thổi về mùa đông. Độ cao các dãy núi phân chia vùng núi Đông Bắc Bộ thành những tiểu vùng sinh thái trồng lúa khác nhau. Vùng có diện tích và sản lượng lúa lớn nhất nằm giữa các cánh cung sông Ngân Sơn và Đông Triều, bao gồm phần đất của các tỉnh: Thái Nguyên, Bắc Giang, Lạng Sơn, Cao Bằng và Quảng Ninh. Vùng có diện tích trồng lúa lớn thứ 2 nằm khu vực ở giữa dãy núi Hoàng Liên Sơn và cánh cung sông Gâm, bao gồm các tỉnh: Tuyên Quang, Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái và Phú Thọ. Vùng có diện tích trồng lúa đứng thứ 3 nằm giữa cánh cung sông Ngâm và Ngân Sơn, bao gồm phần đất của tỉnh Bắc Kạn và một phần tỉnh Cao Bằng. Vùng núi Đông Bắc Bộ chủ yếu là trồng các giống lúa thuần, mà chủ lực là giống lúa Khang dân 18, diện tích trồng lúa lai còn thấp. Trong những năm gần đây các giống lai được nhiều địa phương đưa vào gieo cấy, nhưng diện tích chỉ chiếm 15-20%. Năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần 15-20%, có nơi đạt trên 30%. Nhưng việc mở rộng diện tích gieo trồng lúa lai ở vùng núi Đông Bắc Bộ còn gặp nhiều hạn chế, do số lượng giống lúa lai phù hợp với vùng sinh thái này còn ít, giá giống cao và không ổn định, trình độ thâm canh lúa lai thương phẩm còn thấp và không đồng đều ở các địa phương. Năng suất lúa phụ thuộc rất lớn đến điều kiện thời tiết, đất đai và kỹ thuật canh tác của người dân. Mỗi giống lúa lai chỉ thích nghi với điều kiện vùng sinh thái nhất định. Chọn tạo giống lúa lai thích nghi điều kiện sinh thái đang là hướng đi cần thiết của các nhà chọn tạo giống lúa lai trong và ngoài nước hiện nay. Lúa lai có khả năng chống chịu điều kiện bất thuận về thời tiết (rét, nóng) đất đai (hạn) sâu bệnh hại. Lúa lai có khả năng thích nghi rộng với điều kiện đất đai, khí hậu khác nhau và khả năng chịu hạn tốt hơn lúa thuần. Thực tế gieo cấy lúa lai ở nước ta trong những năm qua ở nước ta cho thấy lúa lai cao hơn lúa thuần ở nhiều vùng sinh thái. Theo số liệu thống kê từ năm 1995-2010, năng suất bình quân lúa lai cả nước cao hơn lúa thuần từ 24,28% đến 66,39%. Do vậy, việc chọn tạo giống lúa lai thích nghi điều kiện sinh thái vùng núi Đông Bắc Bộ là hướng nghiên cứu cần thiết, hy vọng chọn tạo giống lúa lai thích nghi, góp phần tăng năng suất và sản lượng thóc cho vùng sinh thái còn nhiều khó khăn này. 2 2. Mục đích yêu cầu đề tài 2.1. Mục đích + Chọn lọc dòng mẹ TGMS và dòng bố cho phấn phục vụ phát triển giống lúa ưu thế lai thích nghi với vùng núi Đông Bắc Bộ. + Chọn tạo được tổ hợp lúa lai mới triển vọng thích nghi điều kiện sinh thái vùng núi Đông Bắc Bộ, góp phần phát triển sản xuất lúa lai vùng sinh thái này. 2.2. Yêu cầu + Chọn lọc dòng TGMS có đặc điểm nông sinh học phù hợp và có khả năng sử dụng làm vật liệu chọn tạo giống lúa lai. + Chọn lọc dòng bố cho phấn có đặc điểm nông sinh học tốt, sử dụng làm dòng bố chọn tạo giống lúa lai hai dòng. + Đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng TGMS ưu tú để chọn dòng có khả năng kết hợp chung cao. + Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất một số tổ hợp lai F 1 để chọn tổ hợp lai triển vọng. + Khảo nghiệm các tổ hợp F 1 lai triển vọng để lựa chọn tổ hợp lai có khả năng thích nghi điều kiện sinh thái vùng núi Đông Bắc Bộ. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài 3.1. Những đóng góp mới của luận án - Đề tài chọn được 4 dòng TGMS và 22 dòng bố ưu tú làm vật liệu chọn tạo giống lúa ưu thế lai ở vùng núi Đông Bắc Bộ. - Chọn được giống Thái ưu2 có năng suất cao và ổn định, thích nghi điều kiện môi trường vùng núi Đông Bắc Bộ. 3.2.Ý nghĩa khoa học + Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên ứng dụng các phương pháp chọn tạo lúa lai hai dòng để tạo giống lúa lai thích nghi điều kiện sinh thái vùng núi Đông Bắc Bộ. + Kết quả đề tài bổ sung thêm cơ sở lý luận chọn lọc dòng bố mẹ và đánh giá con lai. + Luận án đã khai thác thành công giống lúa Khang dân 18 làm dòng bố sản xuất lúa lai. 3.3. Ý nghĩa thực tiễn + Chọn lọc được 4 dòng TGMS và 22 dòng bố có đặc điểm nông sinh học tốt, phục vụ công tác chọn tạo giống lúa ưu thế lai trong nước. + Kết quả đề tài đã thành công tạo giống Thái ưu2 mới, được Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia đánh giá là giống triển vọng. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu: gồm 7 dòng TGMS nhập từ Trung Quốc và 44 dòng, giống bố thu thập trong và ngoài nước. 4.2. Phạm vi nghiên cứu: Đề tài đã sử dụng các dòng TGMS nhập nội từ Trung Quốc và các dòng bố thu thập trong và ngoài nước. 4.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu: Đề tài thực hiện từ năm 2008- 2011, trên cơ sở kế thừa kết quả nghiên cứu từ năm 2005-2008. Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 3 Theo Virmani ưu thế lai là hiện tượng con lai F 1 của hai bố mẹ khác nhau biểu hiện vượt trội bố mẹ của chúng về sức sống, năng suất, kích thước bông, số hạt trên bông về khả năng đẻ nhánh Có nhiều nước trên thế giới nghiên cứu ưu thế lai ở lúa, nhưng Trung Quốc được coi như là cái nôi lúa lai, đồng thời cũng là nước nghiên cứu và phát triển lúa lai mạnh nhất thế giới. Diện tích trồng lúa Trung Quốc chỉ chiếm 30% diện tích, nhưng cung cấp 40% sản lượng lương thực. Diện tích lúa lúa lai hàng năm khoảng 30 triệu ha, cho sản lượng 180 triệu tấn hạt gạo. Lúa lai chính thức được đưa về Việt Nam thử nghiệm từ năm 1991. Đến năm 2010, diện tích lúa lai đạt 709.816 ha (chiếm 9,54% diện tích lúa). Mặc dù chúng ta có nhiều cố gắng trong nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai mới, nhập nội và sản xuất F 1 các tổ hợp lai nước ngoài. Nhưng lượng hạt giống lúa lai sản xuất trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu sản xuất. Do vậy, việc nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai mới phù hợp với mỗi vùng sinh thái là cấp thiết. Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu * Dòng mẹ: gồm 7 dòng EGMS: TG11, TG5, TG10, TG20, TG21, TG27 và Peiải64S của Trường Đại học Nam Kinh - Trung Quốc, trong đó dòng Peiải64S thuộc loại PTGMS, các dòng còn lại thuộc loại TGMS có ngưỡng nhiệt độ chuyển hóa 24 0 C. * Dòng bố: gồm 44 dòng thu thập trong và ngoài nước, dựa nguồn gốc thu thập có thể chia các dòng bố thành các nhóm sau: + Nhóm giống thu thập ở các địa phương vùng núi Đông Bắc Bộ: Pbinh1, Pbinh2, Tthinh, Bthong1, KD (Khang dân 18), AK01, Bthong, Cdon và Cmoi. + Nhóm giống nhập nội: E32(Trung Quốc), V5(IRRI) và AD(Ấn Độ) + Nhóm giống chọn tạo trong nước: được chia làm 2 nhóm: Nhóm giống mới chọn tạo: D11, D12, D13, D14, D15, D22-5, D42-1, E321, NL2, NL3, NL4, NT, R11, R17-1, R17-7, R17-8, R17-9, R17Bto, R18, R19, R171, R171-1, R171-7, R171-10, R931, RC5, Tthinh, TN13 và T15. Nhóm giống thu thập các đơn vị nghiên cứu trong nước: HCOM (Hương cốm), DT46 và R26. * Tổ hợp lai F 1 : Được lai tạo từ 2 dòng mẹ TG10 và Peiaỉ64S với các dòng bố ưu tú. Giống lúa đối chứng: Việt lai 20, TH3-3 và Bồi tạp sơn thanh. 2.2. Nội dung nghiên cứu 1. Đánh giá và tuyển chọn dòng bố, mẹ phục vụ chọn tạo giống lúa lai thích nghi vùng núi Đông Bắc Bộ 2. Thử khả năng kết hợp một số dòng TGMS ưu tú 3. Đánh giá các tổ hợp lai F 1 4. Khảo nghiệm sinh thái các tổ hợp triển vọng 5. Thiết lập quy trình nhân dòng mẹ TG10 và sản xuất hạt F 1 giống Thái ưu 2 2.3. Địa điểm nghiên cứu: Đánh giá các dòng vật liệu bố mẹ, lai tạo, đánh giá con lai, nhân dòng và sản xuất hạt F 1 tại Thái Nguyên. 2.4. Phương pháp nghiên cứu các nội dung 2.4.1.Nội dung 1: Đánh giá và tuyển chọn dòng bố mẹ lúa lai tại Thái Nguyên Thí nghiệm 1: Đánh giá các dòng TGMS và dòng bố cho phấn 4 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu đặc điểm chuyển đổi tính dục các dòng TGMS ưu tú ở vụ Xuân và vụ mùa tại Thái Nguyên. 2.4.2.Nội dung 2: Thử khả năng kết hợp một số dòng TGMS ưu tú tại Thái Nguyên Thí nghiệm 3: Đánh giá KNKH các dòng TGMS ưu tú 2.4.3. Nội dung 3: Đánh giá các tổ hợp lai F 1 tại Thái Nguyên Thí nghiệm 4: Khảo sát các tổ hợp lai Thí nghiệm 5: So sánh sơ bộ các tổ hợp lai Thí nghiệm 6: So sánh chính quy các tổ hợp lai ưu tú 2.4.4. Nội dung 4: Khảo nghiệm sinh thái tổ hợp lai triển vọng ở các vùng sinh thái Thí nghiệm 7: Khảo nghiệm sinh thái giống Thái ưu1 và Thái ưu 2 ở vụ xuân và vụ mùa 2010 2.4.5.Nội dung 5: Thiết lập quy trình nhân dòng mẹ và sản xuất hạt F 1 giống Thái ưu2 tại Thái Nguyên Thí nghiệm 8: Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ và lượng phân bón đến năng suất nhân dòng TG10 tại Thái Nguyên Thí nghiệm 9: Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ hàng cấy dòng bố : mẹ và liều lượng GA 3 đến năng suất hạt F 1 giống Thái ưu2 tại Thái Nguyên 2.5. Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu: Đánh giá các đặc điểm nông sinh học và biểu hiện sâu bệnh hại theo quy phạm VCU. Mưu tả các đặc điểm hình thái theo quy phạm DUS. Đánh giá đặc điểm bất dục theo tiêu chuẩn hệ thống đánh giá cây lúa IRRI. 2.6. Phương pháp xử lý số liệu 2.6.1. Một số phần mềm thống kê sinh học thông dụng sử phân tích số liệu trong luận án - Chọn lọc dòng theo chỉ số trên phần mềm chương trình Selection Index 1.0 của Nguyễn Đình Hiền (1996). - Phân tích quan hệ di truyền bằng phần mềm NTSYSpc 2.10q - Phân tích biến động thí nghiệm khảo sát theo phương pháp IRRI - Phân tích mối tương quan bằng hàm thống kê trong Excell - Phân nhóm môi trường bằng phần mềm CropStat 7.2 - Phân tích biến động thí nghiệm trên phần mềm IRRISTAT 5.0 2.6.3. Một số phương pháp mới phân tích số liệu trong luận án 2.6.3.1. Đánh giá khả năng kết hợp các dòng bố mẹ lúa lai: theo mô hình Kempthorme (1957) của IRRI do Virmani giới thiệu. 2.6.3.2. Phương pháp phân tích chỉ số thích nghi và tính ổn định của giống cây trồng: theo mô hình AMMI Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả đánh giá và tuyển chọn dòng bố mẹ lúa lai 3.1.1. Kết quả đánh giá và tuyển chọn dòng TGMS tại Thái Nguyên 3.1.1.1. Đánh giá đặc điểm NSH các dòng TGMS ở vụ Mùa 2005 tại Thái Nguyên Để tạo giống lúa lai cần có dòng bất dục đực làm mẹ. Mỗi dòng bất dục đực thích nghi điều kiện sinh thái nhất định, khi di chuyển sang vùng sinh thái khác phải đánh giá lại mới sử dụng làm vật liệu chọn giống. Qua bảng 3.1 cho thấy dòng TG21 có độ thuần đồng ruộng (98,2%) thấp hơn 4 dòng (TG5, TG10, TG27 và Peiải64S), nhưng cao hơn 2 dòng TG21 (97,2%) và dòng TG11 (96,2%). Dòng TG21 có tỷ lệ hạt phấn bất dục (98,4%) cao hơn 2 dòng TG21 (96,1%) và dòng TG11(95,2%) và thấp hơn 4 dòng còn lại. Bảng 3.1. Một số đặc điểm nông sinh học các dòng TGMS ở vụ Mùa 2005 tại Thái Nguyên 5 Tên vật liệu Độ thuần đồng ruộng (%) Tỷ lệ hạt phấn bất dục (%) Khả năng nhận phấn ngoài (%) Số hoa /bông K.lượng 1000 hạt (g) Số bông /cây Tỷ lệ hoa thò vòi nhụy (%) TG5 100,0 100,0 52,4 116,2 22,4 6,4 76,4 TG10 100,0 100,0 58,2 126,3 22,3 6,3 78,4 TG11 96,2 95,2 47,4 116,4 22,2 6,3 72,2 TG20 97,4 98,4 44,1 119,4 22,4 6,4 77,4 TG21 98,2 96,1 47,2 125,4 23,4 6,3 74,4 TG27 100,0 100,0 54,6 122,4 21,5 6,4 75,5 Peiai64S 100,0 100,0 41,4 101,2 19,2 6,4 70,1 3.1.1.2. Đánh giá mức độ biểu hiện sâu bệnh các dòng TGMS ở vụ Mùa 2005 tại Thái Nguyên Mức độ sâu bệnh hại của các dòng TGMS biểu hiện mức độ thấp, các dòng TGMS: TG5, TG10, TG11, TG20, TG21, TG27 và Peiai64S hiện hiện bệnh đạo ôn, bạc lá và khô vằn thấp (điểm 1). Qua đánh giá độ thuần đồng ruộng, tỷ lệ hạt phấn bất dục đực và khả năng chống chịu sâu bệnh hại của 7 dòng TGMS chọn được 4 dòng TGMS ưu tú: TG5, TG10, TG27 dùng để làm vật liệu lai tạo giống và đánh giá khả năng kết hợp. 3.1.1.2. Kết quả đánh giá các dòng TGMS ưu tú 3.1.1.2.1. Đặc điểm nông sinh học của các dòng TGMS ưu tú Thời gian từ gieo đến trỗ của 4 dòng TGMS ưu tú (bảng 3.2) ở vụ Xuân dài hơn ở vụ Mùa, vụ Xuân dao động từ 131 ngày (Peiai64S) đến 138 ngày (TG5), vụ Mùa dao động từ 58 ngày (Peiai64S) đến 62 ngày (TG5, TG10, TG27 và Peiai64S). Mức độ thò vòi nhụy của dòng: TG5, TG10, TG27 và Peiai64S biểu hiện cao (điểm 1) ở cả 2 vụ Xuân và vụ Mùa. Mức độ mở vỏ trấu của các dòng biểu hiện mức trung bình (điểm 5). Trong vụ Mùa, các dòng TGMS ưu tú có khả năng nhận hạt phấn ngoài mức độ cao (điểm 1). Bảng 3.2. Thời gian sinh trưởng và phát triển của các dòng TGMS ưu tú ở vụ Mùa 2005 và vụ Xuân 2006 tại Thái Nguyên Vật liệu Mùa vụ Ngày gieo Ngày trỗ T.G gieo đến trỗ (ngày) Độ dài GĐ trỗ (điểm) Độ thuần ĐR (điểm) Vụ Xuân 22/12/2005 9/5/2006 138 5 1 TG5 Vụ Mùa 03/07/2005 4/9/2006 63 9 1 Vụ Xuân 22/12/2005 5/5/2006 134 5 1 TG10 Vụ Mùa 03/07/2005 2/9/2006 61 9 1 Vụ Xuân 22/12/2005 7/5/2006 136 5 1 TG27 Vụ Mùa 03/07/2005 4/9/2006 63 9 1 Vụ Xuân 22/12/2005 1/52006 131 5 1 Peiai64S Vụ Mùa 3/72005 30/82006 58 9 1 Bảng 3.3: Đặc điểm nở hoa của các dòng TGMS ưu tú vụ ở Mùa 2005 và Xuân 2006 tại Thái Nguyên Đơn vị: điểm Vật liệu Mùa vụ Mức độ trỗ thoát Mức độ thò vòi nhụy Độ mở vỏ trấu Mức độ nhận phấn ngoài Vụ Xuân 3 3 5 TG5 Vụ Mùa 5 3 5 1 Vụ Xuân 1 3 5 TG10 Vụ Mùa 5 3 5 1 Vụ Xuân 3 3 5 TG27 Vụ Mùa 5 3 5 1 Vụ Xuân 3 3 5 Peiai64S Vụ Mùa 7 3 5 1 6 3.1.1.2.3. Đặc điểm chuyển đổi tính dục của các dòng TGMS ưu tú Đặc điểm chuyển đổi tính dục của các dòng TGMS ưu tú ở vụ Xuân 2010 tại Thái Nguyên có xu hướng: nếu gieo từ 14/12/2009 đến 04/01/ 2010 tỷ lệ hạt phấn hữu dục tăng dần, sau đó hạt phấn hữu dục giảm dần, đến thời vụ gieo 15/02/2010 thì bất dực hoàn toàn. Riêng đối với dòng Peiải64S thì từ thời vụ gieo ngày 20/12/2009 trở đi hạt phấn hữu dục giảm dần, đến thời vụ gieo ngày 9/2/2010 không có hạt phấn hữu dục. Từ kết quả trên kết luận rằng: Để nhân dòng TG10 có tỷ lệ hạt phấn hữu dục cao nên bố trí gieo từ 27/12 năm trước đến 04/01 năm sau. Theo dõi đặc điểm chuyển hóa tính dục của các dòng TGMS ưu tú ở vụ mùa năm 2010 tại Thái Nguyên cho thấy: Lúa trỗ từ ngày 01/09 đến 24/10 các dòng đều không có hạt phấn hữu dục, đến ngày 30/10 thấy xuất hiện có hạt phấn hữu dục. Như vậy, qua thí nghiệm thời vụ trong vụ mùa 2010 có thể sơ bộ nhận xét rằng: Các dòng TGMS ưu tú về tính dục có thể sử dụng được sản xuất hạt lai F 1 . 3.1.2. Kết quả đánh giá các dòng bố lúa lai tại Thái Nguyên 3.1.2.1. Kết quả đánh giá và tuyển chọn dòng bố lúa lai Dùng phần mềm Selection Index 1 chọn lọc dòng bố ưu tú từ 44 dòng bố, dựa trên 6 chỉ tiêu: số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc, dài bông, khối lượng 1000 hạt, số bông/khóm, tỷ lệ cây đúng dạng. Các chỉ tiêu được xếp theo mục tiêu khác nhau: mục tiêu 1 gồm có 3 chỉ tiêu (số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc, tỷ lệ cây đúng dạng) và mục tiêu 2 có 3 chỉ tiêu (dài bông, khối lượng 1000 hạt, số bông/khóm). Kết qủa chọn được 22 dòng bố ưu tú sử dụng làm vật liệu tạo giống lúa lai. 3.1.2.2. Phân tích mối quan hệ di truyền của 22 dòng bố Sơ đồ 3.1. Đồ thị hình cây biểu thị mối quan hệ giữa 22 dòng bố ưu tú Trên cơ sở kết quả theo dõi một số đặc điểm nông sinh học, dùng phần mềm NTSYSsp 2.10q vẽ đồ thị hình cây biểu thị mối quan hệ di truyền hình thái của 22 dòng bố ưu tú. Mối quan hệ di truyền các dòng bố (sơ đồ 3.2) ở mức độ di truyền khác nhau 0,136 (13,6%) thì 22 dòng bố ưu tú được chia thành 5 nhóm: nhóm 1 có 4 dòng, giống: KD, D42-1, AK01, R931; nhóm 2 có 1 dòng: TN13; nhóm 3 có 5 dòng: R171- 7, R17-7, R171-8, R171, R171-10; nhóm 4 có 8 dòng, giống: E32, R17-9, R17, RC5, V5, R17bto, AD, R26; nhóm 5 có 4 dòng, giống: Hcom, T15, ĐB(DB), R19. Trong mỗi nhóm chúng tôi chọn ngẫu nhiên 1 dòng làm vật liệu thử để đánh giá khả năng kết hợp các dòng TGMS ưu tú. Nhóm 1 chọn dòng TN13, nhóm 2 chọn dòng R931, nhóm 3 chọn dòng R171, nhóm 4 chọn dòng RC5 và nhóm 5 chọn dòng T15. 3.2. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp một số dòng TGMS ưu tú Bảng 3.4. Hệ số tương quan một số tính trạng với năng suất con lai F 1 TT Tính trạng Năng suất 1 Số hạt/bông 0,83 7 2 Tỷ lệ hạt chắc/bông 0,62 3 Chiều dài bông 0,11 4 Chiều cao cây 0,30 5 K.lượng 1000 hạt 0,54 6 Số bông/cây -0,12 Hệ số tương quan một số tính trạng với năng suất con lai F 1 ở bảng 3.4 cho thấy: Năng suất tổ hợp lai có tương quan mạnh với tính trạng số hạt/bông (r=0,83), tương quan trung bình với tỷ lệ hạt chắc/bông (r=0,62) và khối lượng 1000 hạt (r=0,54). Năng suất con lai tương quan yếu với chiều dài bông (r=0,11), chiều cao cây (r=0,3) và tương quan nghịch với số bông/khóm (r= - 0,12). Như vậy, muốn cho con lai F 1 năng suất cao nên chọn dòng bố mẹ có khả năng kết hợp chung cao về tính trạng số hạt trên bông. Bảng 3.5. Khả năng kết hợp chung một số dòng bố mẹ ở một số tính trạng tương quan trung bình và mạnh với năng suất TT Vật liệu Tỷ lệ hạt chắc/bông Số hạt/bông K. lượng 1000 hạt Năng suất Dòng mẹ 1 TG5 -0,46 ns -3,43* 0,34* -0,70* 2 TG10 1,14* 8,62* 2,39* 1,24* 3 TG27 -0,14 ns -7,67* -1,25* -0,32* 4 Peiai64S -0,54 ns 2,48* -1,48* -0,23 ns SE 0,75 2,38 0,19 0,25 Dòng bố 1 R931 -0,25 ns 5,99* -1,19* 0,80* 2 T15 0,43 ns -1,89 ns 0,09 ns -0,48 * 3 TN13 0,95* 4,05 * 0,34* 0,26 ns 4 RC5 -0,28 ns 3,19 * 0,04 ns -0,05 ns 5 R171 -0,85 * -11,34* 0,72* -0,54 * SE 0,84 2,66 0,22 0,29 Ghi chú: ns - không có ý nghĩa ; * - có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% Giá trị khả năng kết hợp chung 4 dòng TGMS ưu tú ở bảng 3.5 cho thấy: Dòng TG10 có nhiều tính trạng KNKH chung dương, tiếp đến dòng Peiải64S và dòng TG5. Dòng TG10 có KNKH chung dương cả 5 tính trạng: Tỷ lệ hạt chắc/bông (1,14*) số hạt/bông (8,62*), khối lượng 1000 hạt (2,39*) và năng suất (1,24*) ở độ tin cậy 95%. Dòng Peiải64S biểu hiện KNKH chung số hạt trên bông dương (2,48*), biểu hiện âm tính trạng khối lượng 1000 hạt (1,48*) và biểu hiện không có ý nghĩa đối với tỷ lệ chắc/bông (- ,54 ns ) và năng suất (0,23 ns ). Dòng TG27 biểu hiện KNKH chung âm tính trạng số hạt/bông (-7,76*) và năng suất (-0,23*) ở độ tin cậy 95%. Dòng TG5 biểu hiện KNKH không có nghĩa tính trạng số hạt/bông (-3,43 ns ) và năng suất âm (-0,7*). Ước lượng KNKH chung của 5 dòng bố dùng làm vật liệu thử ở bảng 3.5 cho thấy: Ba dòng R931, TN3 và RC5 có giá trị KNKH chung số hạt trên bông dương (tương ứng 5,99, 4,05 và 3,19) ở độ tin cậy 95%. Dòng T15, R171 biểu hiện KNKH chung số hạt/bông âm (giá trị tương ứng -1,89 và -11,34) ở độ tin cậy 95%. Do vậy, trong 5 dòng bố: R931, T15, TN13, R171, RC5 để lai tạo con lai F 1 năng suất cao nên chọn 3 dòng: R931,TN13 và RC5 làm vật liệu lai thử lại. 8 3.3. Kết quả đánh giá các tổ hợp lai F 1 3.3.1. Kết quả đánh giá các tổ hợp lai F 1 trong thí nghiệm khảo sát ở vụ xuân 2008 tại Thái Nguyên Qua thí nghiệm khảo sát chọn được 11 tổ hợp lai: Peiai64S/AK01, TG10/KD, TG10/TN13, TG10/R171- 1, Peiai64S/TN13, TG10/RC5, TG10/R17-9, TG10/R17BTO, TG10/D42-1, TG10/AD, Peiai64S/R17-9 có năng suất cao hơn giống đối chứng TH3-3 ở độ tin cậy 95%. Các tổ hợp lai có TGST ngắn và năng suất cao, dao động từ 67,9 tạ/ha (Peiai64S/R17-9) đến 79,1 tạ/ha (TG10/KD) nên được đưa vào thí nghiệm so sánh sơ bộ ở vụ Mùa 2008. 3.3.2. Kết quả đánh giá các tổ hợp lai ưu tú tron thí nghiệm so sánh sơ bộ ở vụ Mùa 2008 tại Thái Nguyên Độ thuần đồng ruộng và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai được trình bày ở bảng 3.6. Kết quả cho thấy: Các tổ hợp lai có độ thuần cao (điểm 1) và sinh trưởng phát triển tốt. Độ dài giai đoạn trỗ thuộc nhóm trung bình (điểm 5), biến động từ 4-7 ngày (điểm 5). Có 2 tổ hợp TG10/KD và Peiải64S/AK01 trỗ thoát cổ bông tốt (điểm 1), có 2 tổ hợp TG10/R171-1 và TG10/D42-1 trỗ vừa đúng cổ bông (điểm 5), các tổ hợp còn lại trỗ thoát trung bình (điểm 3). Độ cứng cây các tổ hợp lai biểu hiện cứng trung bình (điểm 3). Chiều cao cây các tổ hợp lai biểu hiện mức trung bình, dao động từ 95 cm (TG10/AD) đến 121 cm (Peiải64S/R17-9). Thời gian sinh trưởng của tổ hợp lai thuộc nhóm giống ngắn ngày tương đương TH3-3. Bảng 3.6. Độ thuần đồng ruộng và năng suất của các tổ hợp lai trong thí nghiệm so sánh sơ bộ ở vụ Mùa 2008 tại Thái Nguyên TT Tên tổ hợp lai Độ thuần (điểm) Số bông /khóm Số hạt /bông Tỷ lệ hạt chắc /bông (%) K.lượng 1000 h ạt (g) Năng suất (tạ/ha) 1 Peiải64S/AK01 1 8,0 136 92,0 24,4 74,1 ab 2 Peiải64S/TN13 1 6,1 132 90,7 25,8 61,9 c 3 Peiải64S/R17-9 1 6,4 122 89,6 24,8 58,1 c 4 TG10/AD 1 6,5 135 90,8 26,5 66,6 bc 5 TG10/D42-1 1 7,2 132 87,6 27,2 71,7 b 6 TG10/KD 1 8,6 141 91,7 23,2 79,1 a 7 TG10/R17-9 1 5,8 128 88,8 23,8 48,9 d 8 TG10/R17BTo 1 6,6 134 90,8 26,0 50,7 d 9 TG10/R171-1 1 5,7 131 91,5 26,6 41,2 e 10 TG10/RC5 1 6,6 134 87,4 28,4 44,3 de 11 TG10/TN13 1 7,4 131 90,6 24,5 49,3 d 12 TH3-3(đ/c1) 1 6,6 132 91,6 25,2 62,7 c CV(%) 7,20 5%LSD 7,12 Ghi chú: a, b, c, d, f là chữ cái dùng phân hạng theo PP Duncan 9 Năng suất của 3 tổ hợp lai TG10/KD (79,1 tạ/ha), Peiải64S/AK01 (74,1 tạ/ha) và TG10/D42-1 (71,7 tạ/ha) cao hơn giống đối chứng TH3-3 (62,7 tạ/ha), các tổ hợp lai còn lại có năng suất thấp hơn hoặc bằng đối chứng (bảng 3.6). Như vậy, qua thí nghiệm so sánh sơ bộ chọn được 3 tổ hợp lai ưu tú: TG10/KD, Peiai64S/AK01 và TG10/D42-1 để đưa vào thí nghiệm so sánh chính quy. 3.3.3. Kết quả đánh giá các tổ hợp lai triển vọng trong thí nghiệm so sánh chính quy ở vụ xuân 2009 tại Thái Nguyên Bảng 3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất tổ hợp lai trong thí nghiệm so sánh chính quy ở vụ Xuân 2009 tại Thái Nguyên TT Tên tổ hợp lai Độ thuần (điểm) Số bông trên khóm Số hạt trên bông Tỷ lệ hạt chắc (%) K.lượng 1000 hạt (g) Năng suất (tạ/ha) 1 Peiai64S/AK01 1 6,7 213 90,0 24,4 74,7 ab 2 TG10/KD 1 7,1 222 90,9 23,2 79,1 a 3 TG10/DT42-1 1 6,8 190 88,4 27,2 67,2 df 4 TH3-3(đ/c1) 1 6,5 210 94,5 25,6 72,4 bcd 5 BTST(đ/c2) 1 7,0 184 92,8 22,0 61,8 f CV% 3,9 49 1,8 4,3 5%LSD 0,6 13,4 2,9 5,5 Ghi chú: a, b, c, d, f là chữ cái dùng phân hạng theo PP Duncan Ba tổ hợp TG10/KD, Peiải64S/AK01 và TG10/D42-1 (bảng 3.7) có độ thuần đồng ruộng cao (điểm 1). Các tổ hợp này được sản xuất hạt lai 3 vụ liên tiếp đều cho con lai F 1 có độ thuần cao chứng tỏ dòng bố mẹ thuần, hạt phấn bất dục đực cao và ổn định ở thời kỳ sản xuất hạt lai F 1 . Hai tổ hợp Peiải64S/AK01 và TG10/KD có số bông trên khóm khá (6,7 bông và 7,1 bông), số hạt/bông lớn (213 hạt và 222 hạt), tỷ lệ hạt chắc/bông cao (tương ứng 90% và 90,9%) nên có năng suất cao nhất. Đặc biệt tổ hợp TG10/KD có năng suất đạt 79,1 a tạ/ha, cao hơn 2 giống đối chứng ở độ tin cậy 95%. Tổ hợp Peiải64S/AK01 có năng suất đạt 74,7 ab tạ/ha tương đương TH3-3 (72,4 bcd tạ/ha) nhưng cao hơn BTST (61,8 f tạ/ha). Tổ hợp TG10/DT42-1 có năng suất (67,2 df tạ/ha) tương đương đối chứng BTST (61,8 f tạ/ha) nhưng thấp hơn TH3-3(72,4 bcd tạ/ha). 3.3.4. Đánh giá khả năng thích nghi và mức độ ổn định của các tổ hợp lai triển vọng ở các mùa vụ gieo cấy tại Thái Nguyên Đánh giá khả năng thích nghi tổ hợp lai TG10/KD và Peiải64S/AK01 qua 3 mùa vụ gieo cấy (vụ Xuân 2008, vụ Mùa 2008 và vụ Xuân 2009) ở Thái Nguyên, kết quả bảng 3.8 cho thấy: 2 tổ hợp này thích nghi điều kiện bất thuận (vì b i <1), còn hai giống TH3-3 và BTST thích nghi điều kiện thuận lợi môi trường (vì b i >1). Bảng 3.8. Chỉ số thích nghi và ổn định của các tổ hợp triển vọng qua các vụ gieo cấy: Xuân 2008, Mùa 2008 và Xuân 2009 tại Thái Nguyên Giống Chỉ số thích nghi (b i ) Phương sai (σ 2 vi) Tổng phương sai (D) Chỉ số ổn định (S 2 di ) Peiai64S/AK01 0,195 1,11 0,56 0,28 TG10/KD -0,078 0,71 0,62 0,309 TH3-3(đ/c1) 2,410 84,46 0,14 0,07 BTST(đ/c2) 1,474 35,18 3,65 1,825 10 Hai tổ hợp TG10/KD và Peiải64S/AK01 ổn định cao qua các mùa vụ gieo cấy (vì S 2 di nhỏ). Mức độ ổn định của 2 tổ hợp: TG10/KD (0,34) và Peiải64S/AK01(0,38) cao hơn giống đối chứng TH3-3 (0,07), nhưng nhỏ hơn giống BTST (1,82). Trong 3 tổ hợp lai đánh giá ở thí nghiệm so sánh chính quy chúng tôi chọn được 2 tổ hợp: Peiải64S/AK01 và TG10/KD, các tổ hợp lai được đặt tên là giống Thái ưu1(Peiải64S/AK01) và Thái ưu 2 (TG10/KD) đem đi khảo nghiệm sinh thái. 3.4. Kết quả đánh giá giống Thái ưu1 và Thái ưu 2 trong khảo nghiệm các vùng sinh thái 3.4.1. Đặc điểm sinh trưởng phát triển giống Thái ưu1 và Thái ưu 2 ở vùng núi Đông Bắc Bộ Kết quả khảo nghiệm vùng núi Đông Bắc Bộ cho thấy: Giống Thái ưu1, Thái ưu2 có TGST ngắn, tương đương giống đối chứng TH3-3 (vụ Xuân 124 ngày, vụ Mùa 107 ngày), nhưng ngắn hơn giống BTST ở vụ xuân là 2 ngày và ở vụ mùa là 5 ngày. 3.4.2. Kết quả đánh giá chất lượng gạo giống Thái ưu1 và Thái ưu2 Kết quả phân tích của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia cho thấy: Giống Thái ưu2 có tỷ lệ gạo xát 67,8%, tỷ lệ gạo nguyên 75,7%, hàm lượng protein 9,98%, nhiệt độ hóa hồ cao. Giống Thái ưu1 có tỷ lệ gạo xát 69,0%, tỷ lệ gạo nguyên 67,0%, hàm lượng protein 9,77% chất khô, nhiệt độ hóa hồ cũng thuộc loại cao. Chất lượng cơm giống Thái ưu1 ngon hơn cơm giống Thái ưu2. Cơm giống Thái ưu1 hơi thơm, rất mềm, hơi dính, cơm trắng và hơi bóng. Cơm Thái ưu2 không mùi, cơm cứng, rời, màu trắng hơi xám và độ bóng hơi mờ. 3.4.3. Kết quả đánh giá năng suất giống Thái ưu1 và Thái ưu2 ở các vùng khảo nghiệm 3.4.3.1. Năng suất giống Thái ưu1 và Thái ưu 2 ở các điểm khảo nghiệm. Qua năng suất của các giống ở các điểm khảo nghiệm vụ Xuân 2010 và vụ Mùa 2010 được trình bày ở bảng 3.9 và bảng 3.10, đánh giá được sự tương tác giữa giống với địa điểm khảo nghiệm và khả năng thích nghi và mức độ ổn định của giống Giống Thái ưu2 có năng suất cao ở các điểm khảo nghiệm, tại Thái Nguyên đạt 75,93 a tạ/ha cao hơn hai giống đối chứng và Tuyên Quang đạt 73,6 a tạ/ha, tương đương TH3-3(68,83 a tạ/ha) nhưng cao hơn BTST(62,47 a tạ/ha) ở mức độ tin cậy 95%. Tại Bắc Kạn, giống Thái ưu2 đạt 79,17 a tạ/ha, tương đương TH3-3 (74,97 a tạ/ha) ở mức độ tin cậy 95%. Giống Thái ưu1 có năng suất tương đương giống TH3-3 ở Thái Nguyên (65,7 b tạ/ha), Bắc Kạn (76,83 a tạ/ha) và Tuyên Quang (65,37 b tạ/ha) ở mức độ tin cậy 95%. Bảng 3.9. Năng suất Thái ưu1 và Thái ưu2 ở các điểm khảo nghiệm miền Bắc và vùng Núi Đông Bắc Bộ trong vụ Xuân 2010 Đơn vị: tạ/ha Giống Thái Nguyên Bắc kạn Tuyên Quang Hòa Bình* Hương Yên* Hải Dương* Thái Bình* Thanh Hóa* Nghệ An* Hà Tĩnh* Thái ưu 1 65,70 b 76,83 a 65,37 ab 62,0 68,8 50,1 58,1 56,8 62,0 60,2 Thái ưu 2 75,93 a 79,17 a 73,60 a 61,5 69,1 52,6 56,7 63,0 72,0 66,2 TH3-3(đ/c1) 66,43 b 74,97 a 68,63 ab 59,7 64,8 50,9 55,4 60,5 63,3 62,3 BTST(đ/c2) 56,90 c 65,13 b 62,47 b 59,6 67,7 53,6 57,7 51,9 63,7 64,8 CV% 4,29 5,21 5,47 4,2 5,2 4,0 4,5 4,4 5,2 5,0 5%LSD 5,76 7,85 7,24 4,01 5,71 3,32 4,39 4,15 5,58 4,87 Địa điểm *: T.tâm khảo kiểm nghiệm giống, SP cây trồng và phân bón quốc gia thực hiện [...]... Bắc Bộ Mùa Ở vùng núi Đông Bắc Bộ, giống Thái ưu2 thích nghi điều kiện bất lợi và mức độ ổn định ở 2 vụ trong năm 2010 hơn giống Thái ưu1 và các giống đối chứng Còn giống Thái ưu1 thích nghi điều kiện thuận lợi ở vùng sinh thái này Tóm lại: Qua khảo nghiệm sinh thái giống Thái ưu1, Thái ưu2 ở miền Bắc và vùng núi Đông Bắc Bộ rút ra nhận xét sau: + Giống Thái ưu2 có năng suất trung bình cao hơn Thái. .. 2010), chọn được giống lúa Thái ưu2 (TG10/KD) năng suất cao hơn đối chứng TH3-3 (vụ xuân 70 tạ/ha, vụ mùa 69,9 tạ/ha) ở vùng núi Đông Bắc Bộ Giống Thái ưu2 có năng suất cao nhất ở Bắc Kạn cả 2 vụ, vụ xuân đạt 79,17 tạ/ha và vụ Mùa đạt 80,83 tạ/ha Giống Thái ưu2 thích nghi điều kiện bất lợi vùng núi Đông Bắc Bộ và có độ ổn định cao hơn các giống đối chứng (cả vụ Xuân và vụ Mùa) ở vùng núi Đông Bắc Bộ 5... các giống TH3-3 và BTST ở các điểm khảo nghiệm vùng núi Đông Bắc Bộ Trong các địa điểm khảo nghiệm, giống Thái ưu2 cho năng suất cao nhất ở Bắc Kạn ở cả vụ xuân và vụ mùa + Giống Thái ưu2 có khả năng sinh trưởng tốt và thời gian sinh trưởng ngắn phù hợp cơ cấu mùa vụ vùng núi Đông Bắc Bộ + Giống Thái ưu2 có chất lượng gạo ngon tương đương giống BTST nhưng kém hơn Thái ưu1 + Giống lúa Thái ưu2 thích. .. hơn tất cả các giống đối chứng và Thái ưu1 ở Thái Nguyên và Bắc Kạn, nổi trội ở Bắc Kạn là 80,83 tạ/ha 3.4.2.2 Đánh giá khả năng thích nghi và mức độ ổn định giống Thái ưu1 và Thái ưu2 ở các vùng khảo nghiệm Chỉ số thích nghi và mức độ ổn định của các giống ở bảng 3.13 cho thấy: Giống Thái ưu1 và Thái ưu2 thích nghi ở các vùng sinh thái mức độ khác nhau Giống Thái ưu2 thích nghi điều kiện thuận lợi... định giống Thái ưu1 Đông Bắc Bộ và Thái ưu2 ở miền Bắc và vùng núi Chỉ số ổn định (S2di) Chỉ số thích nghi (bi) Giống Miền Bắc Miền Bắc Đông Bắc Bộ Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Thái ưu1 1,089 1,09 1,538 1,720 14,73 4,023 -2,42 3,871 Thái ưu2 1,268 1,20 0,559 0,764 25,26 7,333 -1,39 0,496 1,056 0,471 2,548 -3,58 3,064 0,847 1,044 4,90 11,870 1,39 0,848 TH3-3(đ/c1) 1,024 BTST(đ/c2) 0,619 0,71 Xuân Đông Bắc. .. trường miền Bắc ở cả vụ Xuân và vụ Mùa (vì b i >1) nhưng thích nghi điều kiện bất lợi ở môi trường vùng núi Đông Bắc Bộ cả vụ Xuân và vụ Mùa (vì b i . nghiệp Việt Nam được chia 8 vùng sinh thái: vùng Tây Bắc, vùng Đông Bắc, vùng đồng bằng sông Hồng, vùng Bắc Trung bộ, vùng Nam Trung bộ, vùng Tây Nguyên, vùng Đông Nam bộ, vùng Tây Nam bộ. Vùng núi. triển giống lúa ưu thế lai thích nghi với vùng núi Đông Bắc Bộ. + Chọn tạo được tổ hợp lúa lai mới triển vọng thích nghi điều kiện sinh thái vùng núi Đông Bắc Bộ, góp phần phát triển sản xuất lúa. Mỗi giống lúa lai chỉ thích nghi với điều kiện vùng sinh thái nhất định. Chọn tạo giống lúa lai thích nghi điều kiện sinh thái đang là hướng đi cần thiết của các nhà chọn tạo giống lúa lai trong