BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI TRẦN THỊ THU NGÂN NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN CÁC TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG MỚI VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN MỘT SỐ DÒNG BỐ MẸ TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : TRỒNG TRỌT Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN VĂN QUANG HÀ NỘI - 2012 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện hoàn thành luận văn đều đã được tác giả cảm ơn. Các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Trần Thị Thu Ngân Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… ii LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Trần Văn Quang đã tận tình dạy bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp của mình. Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của PGS.TS. Nguyễn Thị Trâm cùng toàn thể cán bộ công nhân viên Phòng Công nghệ lúa lai – Viện nghiên cứu lúa, bộ môn Di truyền – Chọn giống – Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới gia đình và bạn bè đã luôn là chỗ dựa vững chắc giúp đỡ cho em trong suốt thời gian thực tập cũng như trong suốt khóa học. Hà nội, ngày tháng năm 2012 Học viên Trần Thị Thu Ngân Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình viii 1 MỞ ĐẦU 1 1.1 Đặt vấn đề 1 1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 2 1.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Lịch sử nghiên cứu và phát triển lúa lai. 4 2.2 Cơ chế giao phấn ở lúa. 6 2.3 Ưu thế lai ở lúa 7 2.4 Thành tựu về nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới và Việt Nam 9 2.5 Xây dựng quy trình sản xuất hạt lai F1. 16 2.6 Chọn tạo những tổ hợp lai mới. 18 2.7 Phát triển lúa lai thương phẩm 21 2.8 Kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 23 3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 3.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 36 3.2 Nội dung nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu 36 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 4.1 Kết quả tuyển chọn các tổ hợp lai 43 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… iv 4.2 Kết quả đánh giá các tổ hợp lai được tuyển chọn 45 4.2.1 Sinh trưởng ở thời kỳ mạ của các tổ hợp lai 45 4.2.2 Thời gian qua các gian đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai được chọn 47 4.2.3 Đánh giá động thái sinh trưởng của các tổ hợp lai được tuyển chọn. 49 4.2.5 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai 60 4.2.6 Đánh giá mùi thơm của các tổ hợp lai được tuyển chọn 62 4.2.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các tổ hợp lai 64 4.2.8 Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai được chọn 68 4.2.9 Kết quả lựa chọn các tổ hợp lai triển vọng bằng chỉ số chọn lọc 72 4.3 Kết quả đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển các dòng bố mẹ tại ruộng sản xuất hạt lai F1 75 4.3.1.Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng bố mẹ. 75 4.3.2 Động thái tăng trưởng số lá của các dòng bố mẹ. 76 4.3.3 Động thái tăng trưởng số nhánh của các dòng bố mẹ 77 4.3.4 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng bố mẹ 79 4.3.5 Đánh giá sức sống vòi nhụy của các dòng bất dục. 80 4.3.6 Đánh giá trùng khớp của các dòng bố mẹ. 81 4.3.7 Ảnh hưởng của liều lượng GA3 đến sinh trưởng phát triển của các dòng bố mẹ. 84 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 93 5.1 Kết luận 93 5.2 Đề nghị 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 PHỤ LỤC 107 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ghi chú ƯTL Ưu thế lai TGST Thời gian sinh trưởng TGMS Bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ PGMS Bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với quang chu kỳ EGMS Bất dục đực di truyền nhân cảm ứng với môi trường CMS Bất dục đực di truyền tế bào chất WA Bất dục đực hoang dại GA3 Axit gibberrelin NSTT Năng suất thực thu NSCT Năng suất cá thể NSLT Năng suất lý thuyết Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Diện tích lúa lai trong 2 năm 2009 và 2010 14 2.2 Tình hình sản xuất hạt lai F1 ở Việt Nam trong những năm gần đây 18 4.1 Kết quả tuyển chọn các tổ hợp lai 43 4.2 Giới thiệu về nguồn gốc các tổ hợp lai được tuyển chọn 44 4.3 Đánh giá màu sắc lá mạ và khả năng chịu rét của các tổ hợp lai 45 4.4 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2011 48 4.5 Động thái tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp lai được tuyển chọn trong vụ Xuân 2011 51 4.6 Động thái đẻ nhánh của các tổ hợp lai được tuyển chọn trong vụ Xuân 2011 55 4.7 Động thái ra lá của các tổ hợp lai được tuyển chọn trong vụ Xuân 2011 58 4.9 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các tổ hợp lai trong điều kiện vụ Xuân 2011 61 4.10 Kết quả đánh giá mùi thơm của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2011 63 4.11 Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2011 65 4.12 Năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2011 67 4.13 Một số đặc điểm hạt gạo của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2011 69 4.14 Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2011 71 4.15 Kết quả lựa chọn các tổ hợp lai triển vọng bằng chỉ số chọn lọc 72 4.16 Kết quả lựa chọn các tổ hợp lai triển vọng bằng chỉ số chọn lọc 73 4.17 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng bố mẹ trong vụ Mùa 2011 75 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… vii 4.18 Động thái tăng trưởng số lá của các dòng bố mẹ trong vụ Mùa 2011 76 4.19 Động thái tăng trưởng số nhánh của các dòng bố mẹ trong vụ mùa 2011 78 4.20 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng bố mẹ trong điều kiện vụ Mùa 2011 79 4.21 Sức sống vòi nhụy của các dòng bất dục trong vụ Mùa 2011 80 4.22 Thời gian từ gieo đến trỗ và đánh giá trùng khớp của các dòng bố mẹ 83 4.23 Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 đến chiều cao cây cuối cùng của các dòng bố mẹ 85 4.24 Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 đến tỉ lệ thò vòi nhụy của các dòng mẹ 86 4.25 Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 đến chiều dài cổ bông của các dòng bố mẹ. 87 4.26 Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 đến chiều dài lóng dưới đốt cổ bông của các dòng bố mẹ 90 4.27 Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 đến năng suất của các tổ hợp lai. 91 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… viii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao của một số tổ hợp lai F1 53 4.2 Động thái đẻ nhánh của các tổ hợp lai được tuyển chọn 57 4.3 Động thái ra lá của một số tổ hợp lai F1 được tuyển chọn 60 4.4 NSTT của một số tổ hợp lai F1 được tuyển chọn 68 4.5 Đồ thị động thái tăng trưởng chiều cao cây 75 4.6 Đồ thị động thái tăng trưởng chiều cao cây 77 4.7 Đồ thị động thái tăng trưởng chiều cao cây 78 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp………………… 1 1. MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Cây lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu (lúa, lúa mỳ, ngô) của thế giới, nó được trồng trên 100 nước với diện tích khoảng 153,7 triệu ha, tổng sản lượng xấp xỉ đạt 672 triệu tấn (theo FAO năm 2011). Ở vùng Đông, Nam, Đông Nam Châu Á, lúa là cây nông nghiệp quan trọng được trồng ở 25 quốc gia với điều kiện kinh tế, khí hậu, địa hình, tính chất đất rất đa dạng. Việt Nam từ lâu đã được coi là cái nôi của nền văn minh lúa nước, cây lúa được coi là cây lương thực quan trọng nhất trong sản xuất nông nghiệp. Diện tích gieo trồng lúa của nước ta năm 2010 đạt xấp xỉ 7,5 triệu ha chiếm trên 87% tổng diện tích đất trồng cây lương thực có hạt, với sản lượng là 39,99 triệu tấn được trồng tập trung chủ yếu ở Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long (Tổng cục thống kê 2011). Hơn nữa lượng gạo xuất khẩu năm 2010 đạt 6,88 triệu tấn, kim ngạch 3,23 tỉ đô la Mỹ, tăng 15,4% về lượng và 21,2% về giá trị so với năm 2009. Trong những năm gần đây, diện tích trồng lúa ở nước ta ngày càng bị thu hẹp. Có nhiều nguyên nhân dẫn tới quá trình trên trong đó có quá trình đô thị hoá và công nghiệp hóa, phát triển công nghiệp và dịch vụ, chuyển đổi cơ cấu cây trồng và đặc biệt là sự kém hiệu quả của các giống lúa hiện có trong sản xuất. Mặt khác áp lực của quá trình tăng dân số ngày càng nhanh, nhu cầu về xuất khẩu gạo lúa gạo ngày càng cao cả về số lượng và chất lượng, thì việc sản xuất lúa gạo cần tập trung vào việc ứng dụng khoa học kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất, chất lượng các giống lúa là quan trọng nhất. [...]... hạt lai F1 của một số tổ hợp lúa lai hai dòng 1.2.2 Yêu cầu - Đánh giá đặc điểm sinh trưởng, đặc điểm nông sinh học, đặc điểm hình thái của các tổ hợp lúa lai hai dòng mới Đánh giá được mức độ nhiễm sâu bệnh, năng suất và chất lượng của các tổ hợp lai - Nghiên cứu các đặc điểm sinh trưởng phát triển, đặc điểm nông sinh học, đặc điểm hình thái, mức độ nhiễm sâu bệnh và năng suất của các dòng bố mẹ tại. .. với giá thành cao, năng suất không ổn định, chỉ phù hợp với điều kiện vụ xuân, khả năng chống chịu kém đặc biệt với bệnh đạo ôn, bạc lá … và điều kiện khí hậu bất thuận ở Việt Nam Vì vậy để giải quyết những vấn đề trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài Nghiên cứu tuyển chọn các tổ hợp lúa lai hai dòng mới và đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển một số dòng bố mẹ tại Gia Lâm – Hà Nội nhằm chọn. .. Đến nay các cơ quan khoa học Việt Nam đã thu thập và đánh giá được 77 dòng CMS về tính bất dục, đặc điểm nông học và khả năng thích ứng [12] Đồng thời việc nghiên cứu các dòng CMS, Việt Nam đã thu thập các dòng TGMS nhập nội và tạo được các dòng TGMS làm cơ sở cho việc phát triển lúa lai hệ hai dòng Trong số các dòng chọn tạo trong nước, 20 dòng có thể sử dụng vào việc tạo ra các tổ hợp lai có triển. .. cần bố trí bố mẹ như sau: Đối với những tổ hợp lai chín sớm và chín trung bình 2 hàng bố, 16 -18 hàng mẹ; tổ hợp chín muộn 2 hàng bố 18 - 20 hàng mẹ Năm 1994, Yuan L.P và cộng sự [51] cho biết trong phạm vi nhất định nếu tăng tỷ lệ hàng bố mẹ có thể nâng cao năng suất lúa lai F1 Tuy nhiên cần dựa vào các đặc tính của dòng R như chiều cao cây, thời gian sinh trưởng, số hạt phấn để xác định tỷ lệ này hợp. .. Dòng duy trì là dòng khi lai với dòng CMS duy trì được tính bất dục đồng thời cũng tự thụ được Dòng phục hồi là dòng cho phấn dòng CMS để sản xuất hạt lai F1 2.1.3 Quá trình nghiên cứu, phát triển lúa lai hai dòng Lúa lai hai dòng là hệ thống lúa lai sử dụng các dòng bất dục đực di truyền nhân cảm ứng với điều kiện môi trường EGMS làm dòng mẹ sản xuất hạt lai * Nghiên cứu và phát triển bất dục đực... lai F1 trong vụ mùa [5] Các dòng bố mẹ của một số tổ hợp lúa lai mới được chọn tạo trong nước: HYT83, HYT57, HYT100 (Trung tâm nghiên cứu và phát triển lúa lai, Việt lai 20, TH3-3 (Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội) , có thể giúp cho các cơ sở sản xuất hạt lai F1 theo yêu cầu phát triển lúa lai hiện nay [16] 2.5 Xây dựng quy trình sản xuất hạt lai F1 Theo Nguyễn Trí Hoàn (2001) [12], sau nhiều năm nghiên. .. 128; Kim ưu 752; Nhị ưu số 7 và một số tổ hợp được chọn tạo trong nước: Việt lai 20, Việt lai 24, TH3-3, TH3- 4, HYT100 Tại hội nghị tổng kết 10 năm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai các nhà khoa học và quản lý đều đánh giá phát triển lúa lai là định hướng đúng không chỉ là một trong những biện pháp để nâng cao năng suất và sản lượng lúa nhằm đảm bảo an ninh lương thực trong nước và xuất khẩu mà còn góp... chọn tạo một số giống có tiềm năng năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu với điều kiện ngoại cảnh để đưa vào sản xuất 1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.2.1 Mục đích - Tuyển chọn một số tổ hợp lúa lai hai dòng có năng suất cao, chất lượng khá phù hợp với điều kiện thâm canh vùng Gia Lâm - Đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển các dòng bố mẹ ở ruộng sản Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận... thế lai cao Năm 1975 quy trình sản xuất hạt lai hệ 3 dòng được hoàn thiện Năm 1976, Trung Quốc đã sản xuất được hạt lai F1 để gieo cấy 140.000 ha [24] Năm 1980 Trung Quốc đã bắt đầu nghiên cứu lúa lai 2 dòng 2.1.2 Quá trình nghiên cứu, phát triển lúa lai ba dòng Lúa lai “ba dòng là hệ thống lúa lai sử dụng ba dòng: Dòng CMS (dòng A), dòng duy trì (dòng B), dòng phục hồi (dòng R) để sản xuất hạt lai. .. sản xuất hạt lai F1 Mặc dù tổ hợp HYT57 rất khó sản xuất hạt lai, nhưng khi áp dụng quy trình sản xuất mới cũng đã đạt năng suất 1,8-2,3 tấn/ha (tại trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai, tại Thái Bình, Hải Phòng) và các tổ hợp HYT82, HYT83 tại Bình Định và Đồng Bằng sông Cửu Long cho năng suất hạt lai đạt tới 2,2-2,5 tấn/ha Tổ hợp lúa lai hệ hai dòng ’ Việt Lai 20 (103S/R20) khi mới ra đời cũng . tiến hành thực hiện đề tài. Nghiên cứu tuyển chọn các tổ hợp lúa lai hai dòng mới và đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển một số dòng bố mẹ tại Gia Lâm – Hà Nội nhằm chọn tạo một số giống. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI TRẦN THỊ THU NGÂN NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN CÁC TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG MỚI VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN MỘT SỐ. quả đánh giá các tổ hợp lai được tuyển chọn 45 4.2.1 Sinh trưởng ở thời kỳ mạ của các tổ hợp lai 45 4.2.2 Thời gian qua các gian đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai được chọn 47 4.2.3 Đánh giá