BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NHỮ THU NGA TUYỂN CHỌN TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG THƠM MỚI VÀ BƯỚC ðẦU THIẾT LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT HẠT LAI F1 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số : 60.62.01.11 Người hướng dẫn khoa học : TS. TRẦN VĂN QUANG HÀ NỘI - 2013 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… i LỜI CAM ðOAN ***** Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu kết quả nghiên cứu ñược nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác. Các thông tin trích dẫn sử dụng trong luận văn ñều ñược ghi rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 11 tháng 04 năm 2013 Tác giả Nhữ Thu Nga Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn tốt nghiệp ngoài sự cố gắng của bản thân tôi ñã nhận ñược rất nhiều sự quan tâm giúp ñỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người thân. Trước tiên, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Trần Văn Quang và các thầy cô giáo trong bộ môn di truyền và chọn tạo giống, ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin ñược gửi lời chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa Nông học, Viện ðào tạo Sau ñại học. Tôi cũng xin ñược chân thành cảm ơn các cô chú, cán bộ công nhân viên trong viện nghiên cứu và phát triển cây trồng – trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội ñã nhiệt tình giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện ñề tài. Bên cạnh ñó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân, bạn bè những người luôn bên cạnh ñộng viên giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện bản luận văn này. Hà Nội, ngày 11 tháng 04 năm 2013 Tác giả luận văn Nhữ Thu Nga Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iii MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN………………………………………………………… …i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC BIỂU ðỒ ix I. MỞ ðẦU 1 1.1. ðặt vấn ñề 1 1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2 1.2.1. Mục ñích 2 1.2.2. Yêu cầu của ñề tài 3 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3 II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Cơ sở khoa học của ñề tài 4 2.2. Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai 5 2.2.1. Thuyết siêu trội 6 2.2.2. Thuyết tính trội 6 2.2.3. Thuyết cân bằng di truyền 6 2.3. Một số nghiên cứu về ñặc ñiểm của cây lúa 7 2.3.1. Hệ rễ lúa 7 2.3.2. Số lá trên cây 8 2.3.3. Số nhánh 9 2.3.4. Chiều cao cây 9 2.3.5. Thời gian sinh trưởng 10 2.3.6. Di truyền tính chống chịu 11 2.3.7. Ưu thế lai ở các tính trạng sinh lý 11 2.3.8. Hình thái bông 11 2.4. Một số kết quả nghiên cứu về hệ thống lúa lai hai dòng 12 2.5. Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai trong và ngoài nước 15 2.5.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới. 15 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… iv 2.5.2. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nước. 17 2.6. Những nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất hạt lai F1 22 2.6.1. Các bước chính trong sản xuất hạt lai 22 2.6.2. Chọn thời kì trỗ bông an toàn 22 2.6.3. Trỗ bông trùng khớp 23 2.6.4. Các phương pháp tạo quần thể bố mẹ cho năng suất cao 28 2.6.5. Sử dụng GA3 ñể nâng cao năng suất hạt lai F1 29 2.7. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai chất lượng cao 31 2.7.2. Hình dạng hạt gạo 40 2.7.3. Phẩm chất xay xát 41 2.7.4. Chất lượng cơm 42 2.7.5.Hàm lượng protein 45 III.VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 3.1 Vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 46 3.2. Nội dung nghiên cứu 47 3.3. Phương pháp nghiên cứu. 47 3.3.1. Bố trí thí nghiệm 47 3.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi 47 3.4. Phương pháp ñánh giá các chỉ tiêu theo dõi. 52 IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 54 4.1. Kết quả tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng thơm có triển vọng 54 4.1.1. Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng của các tổ hợp lúa lai hai dòng thơm trong vụ Xuân 2012. 54 4.1.2. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây và chiều cao cuối cùng của các tổ hợp lúa lai hai dòng thơm trong vụ Xuân 2012. 56 4.1.3. ðộng thái tăng trưởng số nhánh của các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Xuân 2012 58 4.1.4. ðộng thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lúa lai hai dòng thơm trong vụ Xuân 2012 59 4.1.5. ðặc ñiểm cấu trúc bộ lá của các tổ hợp lúa lai thơm trong vụ Xuân 2012 61 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… v 4.1.6. ðặc ñiểm cấu trúc bông của các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Xuân 2012 62 4.1.7. ðánh giá mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại chính trên ñồng ruộng của các tổ hợp lúa lai trong vụ Xuân 2012. 65 4.1.8. Khả năng phục hồi hạt phấn của các tổ hợp lúa lai hai dòng thơm trong vụ Xuân 2012. 67 4.1.9. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lúa lai trong vụ Xuân 2012. 69 4.1.10. Kết quả ñánh giá mùi thơm trên lá và nội nhũ của các tổ hợp lúa lai thơm trong vụ Xuân 2012. 71 4.1.11. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lúa lai thơm trong vụ Xuân 2012………………………………………………………… ……73 4.1.12. Tổng hợp phiếu ñánh giá cảm quan cơm bằng phương pháp cho ñiểm (Tiêu chuẩn 10 TCN 590-2004). 75 4.1.13. Kết quả tuyển chọn các tổ hợp lúa lai thơm trong vụ Xuân 2012 bằng phần mềm chọn lọc (Nguyễn ðình Hiền -1996). 77 4.2. Kết quả ñánh giá ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển của các dòng bố mẹ tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng HQ19 trong vụ mùa 2012 80 4.2.1. ðặc ñiểm nông sinh học của các dòng bố mẹ tổ hợp lai HQ19 trong vụ Mùa 2012. 80 4.2.2. ðộng thái tăng trưởng số lá của các dòng bố mẹ trong vụ Mùa 2012 81 4.2.3. Tỷ lệ nở hoa hàng ngày/bông của các dòng bố mẹ tổ hợp lai HQ19 trong vụ Mùa 2012 82 4.2.4. Thời gian trỗ bông của các dòng bố mẹ tổ hợp lai HQ19 trong vụ Mùa 2012 84 4.2.5. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến chiều dài 3 lóng dưới ñốt cổ bông của các dòng bố mẹ tổ hợp HQ19 trong vụ Mùa 2012. 85 4.2.6. Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 ñến chiều cao cây cuối cùng của dòng bố mẹ tổ hợp HQ19 87 4.2.7. Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 ñến chiều dài cổ bông, tỷ lệ trỗ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vi thoát và tỷ lệ hoa ngậm của dòng mẹ E15 trong vụ Mùa 2012 89 4.2.8. Ảnh hưởng liều lượng phun GA3 ñến tỷ lệ thò vòi nhụy ra ngoài của dòng mẹ E15 trong vụ Mùa 2012 90 4.2.9. Ảnh hưởng liều lượng phun GA3 ñến sức sống vòi nhụy của dòng mẹ E15 thông qua tỷ lệ ñậu hạt trong vụ Mùa 2012. 91 4.2.10. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến một số ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng bố mẹ tổ hợp lúa lai HQ19 trong vụ Mùa 2012 93 4.2.11. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 trong vụ Mùa 2012…… 94 4.2.12. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 trong vụ Mùa 2012… 96 V. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 98 5.1 Kết luận 98 5.2. ðề nghị 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 PHỤ LỤC 107 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… vii DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên các bảng Trang Bảng 2.1. Diện tích sản xuất lúa lai qua các năm (từ 2001 – 2012) 21 Bảng 2.2. Mười alen ñược phát hiện kiểm soát mùi thơm của các giống lúa. 35 Bảng 4.1. Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng của các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Xuân 2012 55 Bảng 4.2. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lúa lai hai dòng thơm trong vụ Xuân 2012 56 Bảng 4.3. ðộng thái tăng trưởng số nhánh của các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Xuân 2012 58 Bảng 4.4. ðộng thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Xuân 2012 60 Bảng 4.5. ðặc ñiểm cấu trúc bộ lá của các tổ hợp lúa lai thơm trong vụ Xuân 2012 61 Bảng 4.6. ðặc ñiểm cấu trúc bông của các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Xuân 2012 63 Bảng 4.7. ðánh giá mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại chính trên ñồng ruộng của các tổ hợp lúa lai trong vụ Xuân 2012 66 Bảng 4.8. Khả năng phục hồi hạt phấn của các tổ hợp lúa lai hai dòng thơm trong vụ Xuân 2012 67 Bảng 4.9. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lúa lai thơm trong vụ Xuân 2012 69 Bảng 4.10. Bảng ñánh giá ñiểm mùi thơm trên lá và trên nội nhũ của các tổ hợp lúa lai trong vụ Xuân 2012 72 Bảng 4.11. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các tổ hợp lúa lai trong vụ Xuân 2012 74 Bảng 4.12. Bảng tổng hợp phiếu ñánh giá cảm quan cơm bằng phương pháp cho ñiểm (Tiêu chuẩn 10 TCN 590-2004) 76 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… viii Bảng 4.13. Kết quả tuyển chọn các tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Xuân 2012 bằng phần mềm chọn lọc (Nguyễn ðình Hiền -1996). 78 Bảng 4.14. Một số ñặc ñiểm nông sinh học, mức ñộ nhiễm sâu bệnh và chất lượng của các tổ hợp lai thơm ñã ñược chọn. 79 Bảng 4.15. Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng bố mẹ tổ hợp lai HQ19 trong vụ Mùa 2012. 80 Bảng 4.16. ðộng thái tăng trưởng số lá của các dòng bố mẹ trong vụ Mùa 2012 82 Bảng 4.17. Tỷ lệ nở hoa hàng ngày/bông của các dòng bố mẹ tổ hợp lai HQ19 trong vụ Mùa 2012 83 Bảng 4.18. Thời gian trỗ bông của các dòng bố mẹ tổ hợp lai HQ19 trong vụ Mùa 2012 84 Bảng 4.19. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến chiều dài 3 lóng dưới ñốt cổ bông của các dòng bố mẹ tổ hợp HQ19 trong vụ Mùa 2012 86 Bảng 4.20. Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 ñến chiều cao cây cuối cùng của dòng bố mẹ tổ hợp HQ19 88 Bảng 4.21. Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 ñến chiều dài cổ bông, tỷ lệ trỗ thoát và tỷ lệ hoa ngậm của dòng mẹ E15 trong vụ Mùa 2012 89 Bảng 4.22. Ảnh hưởng liều lượng phun GA3 ñến tỷ lệ thò vòi nhụy ra ngoài của dòng mẹ E15 trong vụ Mùa 2012 91 Bảng 4.23. Ảnh hưởng liều lượng phun GA3 ñến sức sống vòi nhụy của dòng mẹ E15 thông qua tỷ lệ ñậu hạt trong vụ Mùa 2012 92 Bảng 4.24. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến một số ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng bố mẹ tổ hợp lúa lai HQ19 trong vụ Mùa 2012 93 Bảng 4.25. Ảnh hưởng của liều lượng GA3 ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 trong vụ Mùa 2012 95 Bảng 4.26. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố mẹ ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 trong vụ Mùa 2012. 96 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… ix DANH MỤC CÁC BIỂU ðỒ STT Tên biểu ñồ Trang Biểu ñồ 4.1: Khả năng phục hồi hạt phấn của một số tổ hợp lúa lai hai dòng thơm trong vụ xuân 2012 68 ðồ thị 4.2. Ảnh hưởng của liều lượng phun GA3 ñến sức sống vòi nhụy dòng mẹ E15 93 [...]... a và g o xu t kh u, trư c tiên ph i làm m t cu c cách m ng v gi ng lúa Vì v y vi c ti p t c nghiên c u tuy n ch n các t h p lúa lai hai dòng m i có năng su t và ch t lư ng t t, ñ c bi t có mùi thơm và thi t l p qui trình s n xu t h t gi ng lai F1 c a chúng là hư ng ñi h t s c ñúng ñ n và c n thi t Vì nh ng lý do trên chúng tôi ti n hành th c hi n ñ tài: “Tuy n ch n t h p lúa lai hai dòng thơm m i và. .. quy trình s n xu t h t lai F1 1.2 M c ñích và yêu c u c a ñ tài 1.2.1 M c ñích + Tuy n ch n m t s t h p lúa lai hai dòng có năng su t cao, ch t lư ng t t, g o có mùi thơm phù h p v i ñi u ki n thâm canh vùng Gia Lâm, Hà N i + ðánh giá ñư c ñ c ñi m sinh trư ng phát tri n c a các dòng b m các t h p lúa lai hai dòng thơm có tri n v ng ru ng s n xu t th h t lai F1 + Các bi n pháp k thu t ñ xây d ng quy. .. các bư c 4, 5 và 6 hai dòng ph i trùng nhau Trong các bư c ti p theo dòng A s m hơn ñ tr trư c dòng R, m t ñ n hai ngày N u dòng A, dòng R có th i gian sinh trư ng b ng nhau, thì trong su t quá trình phân hóa ñòng dòng A ph i s m hơn dòng R m t ñ n hai bư c N u dòng A có th i gian sinh trư ng dài hơn dòng R, thì trong ba bư c ñ u dòng A ph i s m hơn dòng R m t bư c + Phương pháp s lá: Vào th i kỳ 3... t s dòng b có kh năng kháng b nh b c lá t t, kh năng k t h p và cho ưu th lai cao + ðã lai t o, ñánh giá, ñưa vào kh o nghi m nhi u t h p lai có tri n v ng và phát tri n vào s n xu t V i lúa lai ba dòng có 8 gi ng ñư c công nh n chính th c: HYT57, HYT83, HYT100, Nam ưu 603, Nam ưu 604, Bác ưu 903KBL, PAC807, LC25, Thanh ưu 3 và các gi ng ñư c công nh n s n xu t th : HYT 92, CT16 V i lúa lai hai dòng. .. m Vi t Nam Các nghiên c u hi n nay t p trung vào m t s lĩnh v c như ch n t o, ñánh giá các ñ c tính c a các dòng TGMS Ti n hành lai th ñ tìm t h p lai cho ưu th lai cao, ng d ng k thu t nuôi c y mô trong ch n gi ng lúa lai hai dòng, xây d ng quy trình nhân dòng b t d c và s n xu t h t lai F1 M t s tác gi ñã có các nghiên c u ban ñ u v b n ch t di truy n và kh năng ph i h p c a m t s v t li u hi n có,... qu bư c ñ u v nghiên c u lúa lai hai dòng M t s t h p lúa lai hai dòng có tri n v ng ñã ñư c khu v c hoá như: Vi t Lai 20, TM4, VN01/D212, gi ng kh o nghi m ng n ngày, năng su t cao, ch t lư ng t t TH3-3…(Nguy n Th Trâm và c ng s , 2003) ð ng th i, các nhà nghiên c u cũng thành công trong vi c xây d ng công ngh ch n dòng thu n, nhân dòng và s n xu t h t lai F1 (B Nông nghi p và phát tri n nông thôn,... quy trình s n xu t h t lai F1 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ……………………… 2 1.2.2 Yêu c u c a ñ tài + Tuy n ch n ñư c 2-3 t h p lúa lai hai dòng có năng su t cao và ch t lư ng khá phù h p v i vùng sinh thái Gia Lâm + ðánh giá ñ c ñi m nông sinh h c, ñ c ñi m hình thái, m c ñ nhi m sâu b nh c a các dòng b m và ñ c ñi m b t d c c a dòng m các t h p lúa lai hai dòng. .. Năm 1964, Yuan Long Ping và c ng s ñánh d u s b t ñ u nghiên c u lúa lai Trung Qu c T i ñ o H i Nam h ñã phát hi n ñư c cây lúa d i b t d c trong loài lúa d i Oryzae fatuaspontanea, sau ñó h ñã chuy n ñư c tính b t d c ñ c hoang d i này vào lúa tr ng và t o ra nh ng v t li u di truy n hoàn toàn m i giúp cho vi c khai thác ưu th lai thương ph m Quy trình s n xu t lúa lai ba dòng ñư c b t ñ u th nghi... ngh lúa lai c a Trung Qu c cũng như th gi i Năm 1974 Trung Qu c ñưa ra m t s t h p lai cho ưu th cao ñ ng th i quy trình s n xu t h t lai "ba dòng" cũng ñư c hoàn thi n vào năm 1975 Năm 1976, Trung Qu c ñã có kho ng 140.000 ha gieo c y lúa lai thương ph m (B Nông nghi p và phát tri n nông thôn, 2002) [2] Các nhà khoa h c Trung Qu c ñã m ra m t k nguyên lúa lai trên th gi i Nh ng năm 1970, Yuan L.P và. .. và ñ c ñi m b t d c c a dòng m các t h p lúa lai hai dòng thơm có tri n v ng 1.3 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài ðây là công trình nghiên c u và ng d ng nh m ch n và xác ñ nh ñư c các t h p lúa lai hai dòng thơm v a có năng su t cao, ch t lư ng t t, th i gian sinh trư ng ng n và g o có mùi thơm Làm cơ s cho chương trình ch n t o gi ng lúa ch t lư ng khu v c ñ ng b ng Sông h ng Trư ng ð i h c . tổ hợp lúa lai hai dòng thơm mới và bước ñầu thiết lập quy trình sản xuất hạt lai F1 . 1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 1.2.1. Mục ñích + Tuyển chọn một số tổ hợp lúa lai hai dòng có năng. BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NHỮ THU NGA TUYỂN CHỌN TỔ HỢP LÚA LAI HAI DÒNG THƠM MỚI VÀ BƯỚC ðẦU THIẾT LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT HẠT LAI F1 LUẬN. mùi thơm và thiết lập qui trình sản xuất hạt giống lai F1 của chúng là hướng ñi hết sức ñúng ñắn và cần thiết. Vì những lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện ñề tài: Tuyển chọn tổ hợp lúa