Tải bản đầy đủ

Luận văn Khảo sát, đánh giá nguồn gen một số giống lúa nếp năng suất, chất lượng, kháng bệnh bạc lá và đạo ôn bằng chỉ thị phân tử DNA

B GIÁO D C VÀ ðÀO T O
TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I
------------------

NGÔ TH H NG GIANG

KH O SÁT, ðÁNH GIÁ NGU N GEN M T S

GI NG

LÚA N P NĂNG SU T, CH T LƯ NG, KHÁNG B NH
B C LÁ VÀ ð O ÔN B NG CH TH PHÂN T

LU N VĂN TH C SĨ

HÀ N I - 2013

DNA


B GIÁO D C VÀ ðÀO T O

TRƯ NG ð I H C NÔNG NGHI P HÀ N I
------------------

NGÔ TH H NG GIANG

KH O SÁT, ðÁNH GIÁ NGU N GEN M T S

GI NG

LÚA N P NĂNG SU T, CH T LƯ NG, KHÁNG B NH
B C LÁ VÀ ð O ÔN B NG CH TH PHÂN T

CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGH SINH H C
MÃ S : 60.42.02.01

NGƯ I HƯ NG D N KHOA H C:
PGS.TS. PHAN H U TÔN

HÀ N I - 2013

DNA


L I CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan s li u và k t qu nghiên c u trong lu n văn này là
trung th c và chưa h ñư c s d ng ñ b o v m t h c v nào.
Tôi xin cam ñoan m i s giúp ñ cho vi c th c hi n lu n văn này ñã
ñư c c m ơn và thông tin trích d n ñã ñư c ch rõ ngu n g c.
Tác gi lu n văn

Ngô Th H ng Giang

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

ii


L I C M ƠN
ð hoàn thành t t ñ tài th c t p t t nghi p này ngoài s n l c, ph n ñ u
c a b n thân, tôi còn nh n ñư c r t nhi u s giúp ñ c a th y, cô giáo, gia ñình, b n

bè và ngư!i thân.
Tôi xin chân thành bày t" lòng bi t ơn sâu s#c t$i th y giáo PGS. TS. Phan
H u Tôn, ngư!i ñã chu ñáo, t n tình tr c ti p hư$ng d n, giúp ñ chúng tôi trong
su t th!i gian th c t p và hoàn thành lu n văn t t nghi p này.
ð ng th!i cũng xin chân thành c m ơn các th y giáo, cô giáo, cán b trong
B môn Công ngh sinh h c

ng d ng, Khoa Công ngh sinh h c- ðH Nông

Nghi p Hà N i ñã t o ñi u ki n thu n l i cho tôi trong th!i gian th c t p t t nghi p.
Qua ñây, tôi cũng xin g i l!i c m ơn ñ n gia ñình, b n bè và nh&ng ngư!i
luôn bên c nh ñ ng viên, quan tâm giúp ñ tôi trong su t quá trình h c t p và th c
hi n ñ tài này.
Tôi xin trân tr ng c m ơn!
Hà N i, ngày 02 tháng 08 năm 2013
Tác gi lu n văn
Ngô Th H ng Giang

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

iii


M CL C
L!i cam ñoan

ii

L!i c m ơn

iii

M cl c

iv

Danh m c các ch& vi t t#t và kí hi u

vii

Danh m c b ng

viii

Danh m c hình

ix

Tóm t#t

x

M

1

ð U

1

ð't v n ñ

1

2

M c ñích và yêu c u

2

Chương 1 T!NG QUAN TÀI LI U

3

1.1

Ngu n g c và phân lo i lúa

3

1.1.1

Ngu n g c

1.1.2

Phân lo i

3

1.2

Khai thác ngu n gen lúa ñ a phương

4

1.2.1

Hi n tr ng ngu n gen lúa ñ a phương

4

1.2.2

Các hư$ng s d ng ngu n gen ñ a phương

5

1.2.3

Nguyên nhân m t mát ngu n gen

6

1.3

Ch n gi ng lúa ch t lư ng cao

7

1.3.1

Nghiên c u v ch t lư ng g o

7

1.3.2

Hư$ng ch n t o và tình hình ch n t o gi ng lúa ch t lư ng cao (
nư$c ta

14

1.4

Ch n gi ng lúa kháng b nh b c lá

16

1.4.1

Tác h i c a b nh

16

1.4.2

Tri u ch ng b nh

17

1.4.3

Nguyên nhân gây b nh

17

1.4.4

ð'c ñi m phát sinh, phát tri n và các y u t

nh hư(ng ñ n s phát

sinh, phát tri n c a b nh
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

18
iv


1.4.5

Cơ s( khoa h c c a ch n gi ng lúa kháng b c lá

19

1.5

Ch n gi ng lúa kháng b nh ñ o ôn

25

1.5.1

Tác h i c a b nh

25

1.5.2

Cơ s( c a tính kháng b nh ñ o ôn.

26

1.5.3

)ng d ng ch th phân t trong nghiên c u và ch n t o gi ng kháng
b nh ñ o ôn

27

Chương 2 V T LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C"U

28

2.1

V t li u

28

2.2

Th!i gian nghiên c u

28

2.3

ð a ñi m nghiên c u

28

2.4

N i dung nghiên c u

28

2.5

Phương pháp

28

2.5.1

Thí nghi m ngoài ñ ng ru ng

28

2.5.2

Thí nghi m ñánh giá ch t lư ng

30

2.5.3

Ki m tra kh năng mang gen kháng b nh b c lá b*ng phương pháp lây
nhi+m nhân t o

2.5.4

33

Ki m tra kh năng mang gen kháng b nh ñ o ôn b*ng phương pháp
lây nhi+m nhân t o

34

2.5.5

)ng d ng ch th DNA xác ñ nh kh năng ch a các gen

35

2.6

Phương pháp x lý s li u

38

Chương 3 K T QU VÀ TH O LU N

40

3.1

K t qu ñánh giá tính tr ng nông sinh h c

40

3.1.1

Th!i gian sinh trư(ng

40

3.1.2

Chi u cao cây, chi u dài bông và m t s ñ'c ñi m v lá ñòng

42

3.1.3

S nhánh t i ña, s nhánh h&u hi u, ki u ñ, nhánh

47

3.1.4

Năng su t và các y u t c u thành năng su t

50

3.2

M t s ch tiêu xác ñ nh ch t lư ng g o

53

3.2.1

Các ch tiêu liên quan t$i ch t lư ng thương trư!ng c a g o

53

3.2.2

ðánh giá ch t lư ng xay xát

58

3.2.3

Các ch tiêu liên quan t$i ch t lư ng n u nư$ng c a g o

60

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

v


3.3

K t qu ñánh giá kh năng kháng b nh b c lá

65

3.3.1

K t qu lây nhi+m nhân t o

65

3.3.2

K t qu PCR ki m tra gen kháng b c lá

67

3.3.3

So sánh k t qu PCR v$i k t qu lây nhi+m nhân t o

69

3.4

K t qu ñánh giá kh năng kháng b nh ñ o ôn.

72

3.4.1

K t qu lây nhi+m nhân t o

72

3.4.2

K t qu PCR ki m tra gen kháng ñ o ôn

72

3.4.3

So sánh k t qu lây nhi+m nhân t o v$i k t qu PCR

73

3.5

Gi$i thi u m t s m u gi ng lúa có tri n v ng

74

K T LU N VÀ ð# NGH

76

1

K t lu n

76

2

ð ngh

76

TÀI LI U THAM KH O

78

PH L C

81

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

vi


DANH M C CÁC CH

VI T T$T VÀ KÍ HI U

Ký hi%u t&t
CNSH
NST
NSTN
IRG

Công ngh sinh h c
Nhi+m s#c th
Năng su t ti m năng
International Rice Genbank - ngân hàng gen cây lúa Qu c t

IRRI
AFLP
BAC
BAD2

Internationnal Rice Research Institute – Vi n nghiên c u lúa qu c t
Amplified Fragment Length Polymorphic ADN
Bacterial Artificial Chromosome - nhi+m s#c th nhân t o c a vi khu-n
Enzyme betaine aldehyde dehydrogenase 2

EDTA
EAP
ESP

Ethylendiamine tetra acetic acid
External antisense primer – m i ngo i biên c a c'p m i phát hi n gen fgr
External sense primer – m i ngo i biên c a c'p m i phát hi n gen fgr

IFAP
INSP
PCR
RFLP
RADP
SDS
SNPs

SSRs
Tris-HCl

N'i dung

Internal fragrant antisense primer – m i n i biên c a c'p m i phát
hi n gen fgr
Internal non-fragrant sense primer – m i n i biên c a c'p m i phát
hi n gen fgr
Polymerase chain reaction – ph n ng chu i trùng h p, k. thu t ch
th phân t nh*m nhân m t ño n DNA ñã bi t trư$c.
Restriction fragment length polymorphism – s ña hình v chi u dài
c a nh&ng ño n c#t gi$i h n.
Randomly amplified polymorphism – ña hình các ño n DNA ñư c
nhân ng u nhiên
Sodium dodecyl sulphate
Single nucleotide polymorphisms – hi n tư ng ña hình ñơn nucleotide
Simple sequence repeats – k. thu t ch th phân t nh*m nhân ho'c
lai các ño n l'p DNA nguyên b n
(Tris hydroxylmethyl) amino methane

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

vii


DANH M C B NG
STT

Tên b ng

Trang

1.1

Thi t h i năng su t do b nh ñ o ôn.

26

3.1

Th!i gian sinh trư(ng c a các m u gi ng lúa (ngày)

41

3.2

Chi u cao cây t i ña, chi u dài bông, chi u dài, chi u r ng lá ñòng

43

3.3

S nhánh t i ña, s nhánh h&u hi u và ki u ñ, nhánh

48

3.4

Năng su t và các y u t c u thành năng su t

51

3.5a

Chi u dài và d ng hình g o xay

54

3.6b

D ng n i nhũ, ñ b c b ng c a n i nhũ, màu s#c h t g o

57

3.7

T/ l g o l t, g o tr#ng

59

3.8

Mùi thơm, nhi t ñ hóa h và hàm lư ng amylose

63

3.9

Ph n ng c a các dòng ñ0ng gen v$i các ch ng vi khu-n

65

3.10

So sánh k t qu xác ñ nh gen kháng b*ng PCR và lây nhi+m nhân t o

70

3.11

So sánh k t qu xác ñ nh gen kháng b*ng PCR và lây nhi+m nhân t o

73

3.12

Các m u gi ng lúa có tri n v ng

75

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

viii


DANH M C HÌNH
STT
1.1

Tên hình

Trang

Ho t ñ ng c a h 4 m i ñư c mô t trong nghiên c u c a Bradbury
và c ng s (2005).

11

3.1a

Thí nghi m xác ñ nh nhi t ñ hóa h , ñ phân h y ki m

60

3.2b

Thí nghi m xác ñ nh hàm lư ng amylose

61

3.3c

ði n di s n ph-m PCR gen thơm

62

3.3

Hình nh lây nhi+m nhân t o c a các dòng ñ0ng gen

66

3.4a

ði n di s n ph-m PCR gen Xa4, s d ng c'p m i MP2

67

3.4b

ði n di s n ph-m PCR gen Xa7, s d ng c'p m i P3

68

3.4c

ði n di s n ph-m PCR gen xa5, s d ng c'p m i RG556 trư$c khi
enzyme

3.4d
3.5

68

ði n di s n ph-m PCR gen xa5, s d ng c'p m i RG556 sau khi
enzyme DraI

68

ði n di s n ph-m PCR xác ñ nh m u gi ng mang gen Pi-ta

72

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

ix


TÓM T$T
M t trong nh&ng m c tiêu ch n t o gi ng lúa hi n nay là t o ra các gi ng lúa
v1a có năng su t cao, ch t lư ng t t và có kh năng kháng b nh b c lá, ñ o ôn.
Theo phương pháp truy n th ng, ñ ñánh giá ch t lư ng g o ngư!i ta ñã ti n hành
xác ñ nh các ch tiêu liên quan t$i ch t lư ng xay xát, ch t lư ng n u nư$ng và ch t
lư ng thương trư!ng c a g o như ño hàm lư ng amylose, ki m tra nhi t ñ hóa
h ... Còn ñ xác ñ nh kh năng kháng b nh b c lá và ñ o ôn, các nhà khoa h c ñã
ñưa ra phương pháp lây nhi+m nhân t o. Tuy nhiên, hi u qu c a các phương pháp
này còn r t h n ch . V$i s phát tri n c a CNSH, ñ'c bi t là vi c ng d ng marker
phân t trong ch n t o gi ng lúa ñã cho phép chúng ta nghĩ t$i kh năng t o ñư c
nh&ng gi ng lúa m$i có d ng hình m$i, có kh năng ch ng ch u t t v$i b nh b c lá,
ñ o ôn và có ph-m ch t g o t t. ð t o gi ng thành công thì vi c s( h&u và ñánh
giá ngu n gen ñóng vai trò quan tr ng. Do ñó, chúng tôi ñã s d ng các ch th phân
t ñ ñánh giá 64 m u gi ng lúa n p m$i thu th p và b o qu n t i b môn Công
ngh sinh h c, trư!ng ð i h c Nông nghi p-Hà N i tìm ra các m u gi ng có ch a
gen thơm, gen kháng b nh b c lá Xa4, xa5, Xa7 và gen kháng b nh ñ o ôn Pi-ta.
K t qu ñã tuy n ch n ra ñư c 10 m u gi ng lúa có tri n v ng có ti m năng cho
năng su t cao, ch t lư ng t t và có ch a các gen kháng b nh b c lá, ñ o ôn h&u
hi u.

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

x


M

ð U

1. ð(t v)n ñ+
G o n p ñư c s d ng r t r ng rãi ( nư$c ta và nó là nguyên li u không th
thi u trong các ngày l+ h i, các ngày t t, ma chay, chi m 10% di n tích tr ng lúa,
ñ'c bi t là ( nhi u vùng dân t c thi u s g o n p ñư c s d ng là lương th c chính
thay g o t,. Hơn n&a giá thành lúa n p l i cao.
Vi t Nam ñư c coi là m t trong nh&ng nơi xu t s c a cây lúa, do ñó t p ñoàn các
m u gi ng lúa c a nư$c ta, ñ'c bi t là các m u gi ng lúa n p r t ña d ng và phong
phú.V$i các ñ'c tính ưu vi t như kh năng thích ng r ng, kh năng ch ng ch u cao
v$i các ñi u ki n b t thu n và sâu, b nh; ñ'c bi t có ch t lư ng g o ngon nên các
gi ng lúa n p phù h p v$i ñi u ki n khí h u c a t1ng vùng v n ñư c nông dân b o lưu
và phát tri n ñ n ngày nay. Tuy nhiên, do s c lan t"a c a s n xu t nông nghi p ñ c
canh, cùng v$i nh&ng ưu ñi m hơn h0n lúa ñ a phương nên các gi ng lúa lai ñư c ch p
nh n r ng rãi còn các lo i gi ng b n ñ a ngày càng b thui ch t. Vì v y, c n ph i b o
t n và khôi ph c các gi ng lúa n p làm v t li u cho ch n t o gi ng.
Trong nh&ng năm g n ñây tình hình d ch b nh trên cây lúa ngày càng và có
nhi u bi n ñ3i ph c t p ñã nh hư(ng không nh" t$i năng su t, s n lư ng lúa g o.
Trong ñó, b nh b c lá lúa do vi khu-n Xanthomonas oryzae pv. Oryzae (Xoo) gây ra
và b nh ñ o ôn do n m Pyricularia oryzae Cav là m t trong hai b nh gây h i
nghiêm tr ng ñ i v$i các vùng tr ng lúa, có th làm gi m trên 50% năng su t, th m
chí b n'ng có th m t tr#ng. Do ñó, ñ góp ph n nâng cao năng su t, ch t lư ng các
nhà ch n gi ng ph i ch n l c ra các gen kháng sâu, b nh hi u qu và b n v&ng ñ
chuy n vào cây lúa.
V$i nh&ng ti n b c a vi c ng d ng marker phân t trong ch n t o gi ng
lúa cho phép chúng ta nghĩ t$i gi ng lúa có d ng hình m$i, ñ t phá ngư ng năng
su t hi n nay, có kh năng ch ng ch u t t v$i b nh b c lá, ñ o ôn và có ph-m ch t
g o t t. Do ñó, ng d ng công ngh sinh h c là m t chi n lư c quan tr ng ñ b o
t n ngu n gen cây lúa và t o ra các gi ng lúa an toàn, có giá tr dinh dư ng cao.
T1 nh&ng cơ s( trên, ñư c s ñ ng ý c a b môn Sinh h c phân t và ng
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

1


d ng, chúng tôi th c hi n ñ tài:
“ Kh o sát, ñánh giá ngu n gen m t s gi ng lúa n p năng su t, ch t
lư ng, kháng b nh b c lá và ñ o ôn b ng ch th phân t DNA”.
2 M,c ñích và yêu c-u
2.1 M c ñích
Dùng ch th phân t DNA ñ xác ñ nh và ñánh giá các m u gi ng lúa n p
m$i thu th p có kh năng cho năng su t cao, ch t lư ng t t và mang gen kháng
b nh b c lá Xa4, xa5, Xa7 và gen kháng b nh ñ o ôn Pi-ta.
2.2 Yêu c u
+ ðánh giá m t s ñ'c ñi m nông sinh h c, năng su t các m u gi ng.
+ ðánh giá m t s ch tiêu ch t lư ng g o c a các m u nghiên c u: ch t
lư ng xay xát, ch t lư ng thương ph-m, ch t lư ng n u nư$ng.
+ Ti n hành lây nhi+m nhân t o và ñánh giá kh năng kháng nhi+m b nh b c
lá và ñ o ôn c a các m u gi ng.
+S d ng ch th phân t DNA ñ xác ñ nh m u gi ng có ch a gen kháng
b nh b c lá h&u hi u Xa4, xa5, Xa7, gen kháng b nh ñ o ôn Pi-ta và gen quy ñ nh
mùi thơm.

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


Chương 1. T!NG QUAN TÀI LI U
1.1 Ngu n g.c và phân lo/i lúa
1.1.1 Ngu n g c
Lúa là cây tr ng có l ch s lâu ñ!i. T1 các tài li u tham kh o c a Trung
Qu c, 4n ð , Vi t Nam… cho bi t cây lúa ñã có m't cách ñây 3000-4000 năm
trư$c công nguyên. T i Tri t Giang (Trung Qu c) ñã xu t hi n cây lúa kho ng 5000
năm, ( h lưu sông Dương T kho ng 4000 năm. 5 Vi t Nam cây lúa ñư c coi như
là cây tr ng b n ñ a.
Lúa tr ng ( Châu Á xu t hi n cách ñây 8000 năm (Lubr và c ng s ,1996).
T3 tiên tr c ti p c a lúa tr ng Châu Á v n chưa ñư c k t lu n ch#c ch#n. M t s tác
gi như: Sampth và Rao (1951), Sumpth và Govidaswami, Oka (1974) cho r*ng
Oryza sativa có ngu n g c t1 lúa d i lâu năm O.rufipogon, còn Chatteriee (1951) và
Chang (1976) l i cho r*ng Oryza sativa ñư c ti n hóa t1 lúa hàng năm O.nivara.
Ki u trung gian gi&a O.rufipogon và O.nivara gi ng v$i t3 tiên lúa tr ng hi n nay
hơn c (Sato và c ng s , 1958).
Theo nghiên c u c a Ting (1933), Sampth và Rao (1951) v xu t x c a lúa
tr ng Châu Á cho r*ng Oryza sativa có ngu n g c t1 Trung Qu c và 4n ð . Theo
k t lu n c a Chang (1976) thì Oryza sativa xu t hi n ñ u tiên t i Hymalaya, Mi n
ði n, Lào, Vi t Nam và Trung Qu c.
T i Vi t Nam qua k Lúa thu c h hòa th o Poaceae (Gramineae), h ph
Boideae, t c Oryza, loài Oryza sativa. Ngày nay lúa ñư c phân làm 2 lo i: lúa d i
và lúa tr ng.
1.1.2 Phân lo i
1.1.2.1 Phân lo i lúa d i
T p ñoàn lúa d i r t phong phú, chúng s ng trong nh&ng ñi u ki n sinh thái
r t khác nhau. Theo Rhosevits R.V g i chung các loài lúa d i c a Oryza sativa là
L.F spontaneae, v m't ñ'c trưng hình thái và ñ'c tính sinh h c chúng g n v$i lúa
tr ng Oryza sativa, nh t là lúa tiên Oryza sativa indica như: thân lá nh", ñ, nhánh
m nh, bông xòe, h t nh", d+ r ng. Các loài lúa d i ñư c phân b r ng rãi ( 4n ð ,
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

3


ðông Nam Á, Trung Qu c. 5 nư$c ta cũng th y m t s loài lúa d i ( ñ ng b*ng
Nam B , Tây B#c. Theo Shama (1973) lúa d i trên th gi$i g m 28 loài ph ch
y u phân b ( vùng xích ñ o.
1.1.2.2 Phân lo i lúa tr ng
C.Linne (1753) là ngư!i ñ u tiên cho vi c phân lo i Oryza. Cho ñ n nay vi c
phân lo i Oryza có nhi u ý ki n khác nhau: Roshevitss (1931) chia Oryza làm 19
loài, Chaherjee (1948) chia làm 3 loài, Richaria (1960) chia làm 18 loài, Vi n lúa
Qu c t IRRI (1963) phân chia Oryza làm 19 loài.
D a theo ñi u ki n sinh thái và vĩ ñ ñ a lý các nhà khoa h c c a vi n lúa
qu c t IRRI ñã th ng nh t chia lúa tr ng Châu Á thành 3 loài ph là: Japonica,
Indica và Javanica
+ Ki0u Indica: phân b r ng ( nh&ng vùng vĩ ñ th p như 4n ð , Malayxia,
Inñônêxia, Nam Trung Qu c và Vi t Nam. ð'c ñi m: cao cây, bông xòe, h t dài, v"
tr u m"ng, h t d+ r ng và có ñ'c tính ng ngh , có hàm lư ng amylase cao nên cơm
thư!ng khô.
+ Ki0u Japonica: phân b ( nh&ng vùng có vĩ ñ cao, có ngu n g c t1
ðông Nam Châu Á ñ n h lưu sông Dương T - Trung Qu c, t1 ñó lan truy n
xu ng bán ñ o Tri u Tiên, Nh t B n. ð'c ñi m: th p cây, thân r thon c ng, lá to,
xanh ñ m, bông ch m, h t ng#n, v" tr u dài, ít r ng h t, có hàm lư ng amylase th p
(10 – 24.5) nên thư!ng dính d,o, kh năng thích nghi t t và cho năng su t cao.
ðư c tr ng nhi u ( Châu Á, Châu Âu, Califonia và các vùng lúa ( vĩ ñ cao vì có
kh năng ch ng l nh r t t t
+ Ki0u Javanica: là ki u trung gian gi&a Indica và Japonica có ngu n g c t1
Indonexia, sau ñó lan r ng sang ðài Loan, Nh t B n, Philippin. Nhìn chung ki u
này có thân cao và dày, ñ, nhánh ít, h t ít, khó r ng và có râu dài, b lá c ng, r ng,
màu xanh nh t, ít ph n ng v$i quang chu kỳ.
1.2 Khai thác ngu n gen lúa ñ a phương
1.2.1 Hi n tr ng ngu n gen lúa ñ a phương
Th gi$i ñã quan tâm ñ n vi c b o t n qu. gen cây tr ng nói chung và cây
lúa nói riêng t1 nhi u th p k/ trư$c. Ngay t1 năm 1924, Vi n nghiên c u cây tr ng
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

4


Liên xô cũ (Vir) ñư c thành l p mà nhi m v chính c a nó là thu th p, ñánh giá và
b o qu n ngu n gen cây tr ng. Theo s li u ñã công b thì ngân hàng gen c a vi n
b o t n t$i 150000 m u gi ng cây tr ng và cây d i thân thu c ñư c thu th p và
cung c p mi+n phí cho các chương trình h p tác (Nguy+n Văn Hoan, 2000).
Vi n nghiên c u lúa Qu c t IRRI ñư c thành l p năm 1962 ñã ti n hành thu
th p ngu n gen cây lúa ph c v cho công tác c i ti n gi ng lúa và ñ n năm 1977
chính th c khai trương ngân hàng gen cây lúa Qu c t IRG (International Rice
Genbank). T i ñây m t t p ñoàn lúa t1 110 qu c gia trên Th gi$i ñư c thu th p,
ñánh giá mô t , b o t n. Trong b sưu t p ñó có t$i hơn 80000 m u, trong ñó các
gi ng lúa tr ng Châu Á O. sativa chi m t$i 95%, Oryzae glaberrima 1.4%, có 21
loài hoang d i chi m 2.9%. Hi n nay còn 2194 m u ñang ( th!i kỳ nhân h t chu-n
b ñăng ký vào ngân hàng gen cây lúa (Nguy+n Văn Hoan, 2000).
IRRI ñã h p tác chính th c v$i Vi t Nam t1 năm 1975 trong chương trình
th nghi m gi ng lúa Qu c t (IRRI) trư$c ñây và nay là chương trình ñánh giá
ngu n gen cây lúa (INGER) trong quá trình h p tác, Vi t Nam ñã ghi nh n ñư c
297 t p ñoàn gi ng lúa g m hàng ngàn m u gi ng mang nhi u ñ'c ñi m nông sinh
h c t t, năng su t cao, ch t lư ng t t, ch ng ch u sâu b nh và ñi u ki n ngo i c nh
b t thu n như h n, úng, chua, m'n, phèn.... (Nguy+n Văn Hoan, 2000).
T i ngân hàng gen Qu c gia ñã thu th p b o qu n 1300 m u gi ng lúa. ðây là
ngu n v t li u kh(i ñ u quan tr ng ñ các nhà ch n gi ng ti n hành lai t o gi ng m$i.
Năm 1988, Vi n cây lương th c và cây th c ph-m ñã thu th p t$i 3691 gi ng lúa,
trong ñó 3186 m u thu t1 30 nư$c khác nhau trên th gi$i, 500 m u gi ng ñ a phương.
T i khu v c ð ng b*ng sông C u Long, ñ t kh o sát năm 1992 ñã thu v 1447 m u
gi ng lúa ñ a phương, trong ñó 1335 gi ng mùa trung và mu n, 112 gi ng mùa s$m,
50 gi ng lúa n3i và 4 loài lúa hoang d i (Bùi Chính B u và c ng s , 1992).
1.2.2 Các hư ng s d ng ngu n gen ñ a phương
+ Dùng trong các t3 h p lai: các gi ng lúa ñ a phương có ph-m ch t t t,
ch ng ch u cao, thích ng khá, mang gen mùi thơm... lai v$i các gi ng khác có tính
tr ng b3 sung như: th!i gian sinh trư(ng ng#n, năng su t cao... nh*m t o gi ng m$i
có tính tr ng t t.
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

5


VD: NN8×813 t o ra gi ng NN75-1: cơm tr#ng, ngon (Nguy+n Th Thanh, 2007).
+ Dùng cho ch n l c tr c ti p: t1 các gi ng ñ a phương ch n ra các d ng
bi n d t t nh t v$i ki u sinh thái ñ a lý và gây thành gi ng m$i.
VD: M c tuy n ñư c ch n ra t1 gi ng M c khâm (Nguy+n Th Thanh, 2007).
+ Dùng làm v t li u gây ñ t bi n: các gi ng lúa ñ a phương mang tính tr ng
quý ñư c s d ng làm v t li u gây ñ t bi n nh*m c i ti n tính tr ng mong mu n.
VD: ð t bi n t o dòng n p cái hoa vàng v1a mang gen mùi thơm v1a c y ñư c c 2
v kh#c ph c ñư c như c ñi m ph n ng v$i ánh sáng ngày ng#n, d+ ñ3, năng su t
khá (Nguy+n Th Thanh, 2007).
1.2.3 Nguyên nhân m t mát ngu n gen
Theo Hargrove và c ng s (1979), s m t mát ngu n gen do nh&ng nguyên
nhân sau:
+ S phát tri n c a ngành s n xu t, khai hoang m( r ng di n tích ñ t tr ng
tr t, l n chi m ñ t t nhiên và quá trình khai thác các tài nguyên ñã làm m t m nh
ñ t sinh t n c a nhi u gi ng cây tr ng, v t nuôi làm nghèo nàn và thu h7p ph3 gen.
+ Trong quá trình ch n t o gi ng m$i, ch n l c nghiêm kh#c m t s ki u
gen ưu tú trong qu n th phân ly, d n ñ n thu h7p s ña d ng ki u gen thích ng,
ch ng ch u v$i ñi u ki n môi trư!ng cũng là nguyên nhân gây c n ki t ngu n gen.
+ Áp l c v dân s ñã hư$ng các qu c gia t p trung vào m t s cây tr ng cho
năng su t cao, do ñó tiêu di t các ngu n gen ñ a phương.
+ Quá trình s n xu t c a con ngư!i và thiên tai ñã th i ra các ch t ñ c h i
làm hu/ ho i môi trư!ng s ng c a h ñ ng th c v t, ñe do ñ n s t n vong c a các
loài, làm gi m s ña d ng hoá sinh h c.
Các th m ho ñã t1ng x y ra năm 1840 làm hơn n a tri u ngư!i Ailen ch t
ñói, ho'c th m ho v các b nh ñ m lá ( các gi ng ngô lai s d ng ngu n b t d c
ñ c “Texas” ( M. x y ra trong 2 năm 1970 -1971 là h i chuông c nh t nh loài
ngư!i ñ i v$i vi c xói mòn di truy n và thu h7p ngu n gen th c v t.
Vi c b o t n ngu n gen, ñ'c bi t là ngu n gen kháng sâu b nh là yêu c u
chi n lư c ñ không ch cho ngày nay mà còn ph c v cho c tương lai ñ m b o
cho s an toàn cho c nhân lo i.
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

6


1.3 Ch1n gi.ng lúa ch)t lư2ng cao
1.3.1 Nghiên c u v ch t lư ng g o
Nh! s phát tri n c a n n kinh t mà ñ!i s ng c a nhân dân không ng1ng
ñư c c i thi n và nâng cao nên t1 nhu c u ñ no ñã và ñang ti n t$i nhu c u ăn
ngon. Do ñó, ch n t o gi ng lúa ch t lư ng cao ñã tr( thành m c tiêu quan tr ng
hàng ñ u c a các nhà ch n gi ng.
1.3.1.1 Mùi thơm
B3n ch)t hóa h1c c4a mùi thơm
Mùi thơm ñư c t"a ra t1 các loài lúa thơm t i các cánh ñ ng, nơi thu ho ch,
kho b o qu n và trong su t quá trình xay xát, n u nư$ng, ăn u ng ( Gibson, 1976;
Efferson, 1985). Mùi thơm ñư c hình thành do s k t h p b(i các y u t di truy n
và môi trư!ng (mùi thơm cao nh t khi các gi ng lúa thơm ñư c tr ng t i các vùng
có nhi t ñ l nh hơn trong su t quá trình chín). Thành ph n hóa h c cơ b n t o nên
mùi thơm là h p ch t 2-acetyl-1-proline (Buttery và c ng s , 1983). Ngoài ra, còn
có kho ng 100 h p ch t d+ bay hơi khác như: 13 hydrocarbon, 16 aldehydes, 14
ketons, 14 acids, 8 esters, 5 phenols, 13 alcohols… (Lorrieux và c ng s , 1996). Có
nhi u phương pháp xác ñ nh ñư c mùi thơm c a lúa g o bao g m c ñ nh tính và
ñ nh lư ng. Các phương pháp ñ nh tính như n m h t giúp ngư!i n m c m nh n
ñư c mùi thơm c a h t g o khi nhai (Dhulappanavar, 1976; Dhulappanavar và c ng
s , 1975), n u chín (Chowdhury và c ng s , 1997; Ghose và Mand Butany, 1952;
Kadam và Patankar, 1938) ho'c phương pháp ng i mùi c a m u lá ho'c h t g o
ngâm trong dung d ch KOH 1.7% ho'c I2-KI (Sood và c ng s , 1978).
2AP có c u t o g m vòng pyroline và nhóm methyl-keton. Trên cây lúa, 2AP
ñư c t o thành trong ñi u ki n nhi t ñ bình thư!ng và ñư c t o ra ( t t c các b
ph n phía trên m't ñ t. L-proline là acidamin kh(i ñ u cho s t3ng h p ra 2AP.
Ngoài ra cũng Yoshihashi và c ng s (2004) thì 2AP ñư c d tr& trong ph n k nư$c
c a các h t tinh b t.

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

7


Pyrroline ring (nonreactive group)

CH3

Methy ketone group (reactive group)

N

O
C u t o 2-acetyl-1-pyroline
ðã có r t nhi u nghiên c u ch ra r*ng s t3ng h p c a 2AP có liên quan ñ n
Betaine Aldehyde Dehydrogenase (BAD2). Bradbury và c ng s (2005) có hai gi
thuy t v vai trò c a enzyme BAD2 này, th nh t: nó có th ñóng vai trò là m t
enzyme phân gi i 2AP nên s có m't c a enzyme này khi n cho 2AP b phân gi i sau
khi ñư c t o thành, gi thuy t th hai là enzyme này ho t ñ ng theo ñư!ng hư$ng
t3ng h p ra betaine s d ng cơ ch t là các ch t tham gia vào s t3ng h p ra 2AP
(c nh tranh cơ ch t). Năm 2006, trong m t bài báo c a S.M Kuo và c ng s , ñã ch
ra con ñư!ng t3ng h p ch t 2AP trong m i liên quan v$i BAD2 cho th y s t3ng
h p là r t ph c t p và gi thuy t th hai c a Bradbury (2005) là chính xác. ði u này
có nghĩa là khi enzyme Betaine Aldehyde Dehydrogenase ho t ñ ng s8 c nh tranh
cơ ch t v$i enzyme t3ng h p ra 2AP làm gi m ho'c m t s t3ng h p 2AP.
Di truy+n tính tr/ng mùi thơm
Cho ñ n nay, có r t nhi u quan ñi m khác nhau v di truy n tính tr ng mùi thơm
ñã ñư c ñưa ra là:
- M t gen l'n (Ghose và Butany, 1952; Sood và Siddiq, 1978; Berner và
Hoft,1986)
- M t gen tr i (Kadam và Patankar, 1938)
- Hai gen l'n , ho t ñ ng b3 sung ( t l 7:9 ( F2) (Tripathi và Rao,1979)
- Hai gen l'n, m t gen ho t l'p ño n ( t l 1:15 ( F2) (Dhulappanavar &
Mensinkai, 1969)
- Hai gen l'n, m t gen ho t ñ ng như m t y u t

c ch (t l 3:13 ( F2)

(Charkravarty, 1948; Tsuzuki và Shimokawa, 1990)
- Ba gen l'n ( t l 27:37 ( F2) ( Kadam và Pantankar, 1938; Nagajiu và c ng s ,
1975; Reddy và Sathyanaraynaiah, 1980)
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

8


- B n gen l'n (t l 81:175 ( F2) (Dhulappanavar, 1976)
- ða gen (Richharia và c ng s , 1965)
Tuy nhiên, ph n l$n các nghiên c u ñ u k t lu n r*ng tính tr ng mùi thơm
c a lúa do 1 gen quy ñ nh (Sood và Siddiq, 1980; Shekhar và Reddy, 1981; Berner
và Hoff,1986; Bollich và c ng s , 1992; Ali và c ng s ,1993; Li và Gu, 1997;
Sadhukhan và c ng s , 1997).
Năm 2005, L. Bradbury và c ng s ñã công b m t nghiên c u v v trí, c u
trúc và cơ ch c a gen frg quy ñ nh tính tr ng mùi thơm c a lúa. Trong nghiên c u
này, Bradbury và c ng s ñã phát hi n ra ( các gi ng lúa thơm d ng Basmati và
Jasmine (Oryza sativa) có gen mã hóa cho Betaine aldehyde dehydrogenase 2
(BAD2) n*m trên NST s 8. Gen này b ñ t bi n m t 8bp và có s

ña hình

nucleotide ñơn t i 3 v trí (3 SNPs) trên Exon 7, d n ñ n d ch chuy n khung ñ c m(
và làm thay ñ3i ch c năng c a BAD2. Theo ñó các gi ng lúa thơm có BAD2 không
ho t ñ ng và các gi ng lúa không thơm BAD2 ho t ñ ng bình thư!ng. ði u này có
th ñư c gi i thích d a trên m i quan h c a BAD2 v$i s t3ng h p 2AP ñã ñư c
ñ c p ( trên. Ngoài ra, các tác gi ñã s d ng các Bacterial Artificial Chromosome
( NST nhân t o c a vi khu-n) ñ ki m tra v trí c a gen frg và ñã phát hi n ñư c v
trí chính xác c a gen này trên NST 8.
K t qu nghiên c u này ñã ñư c công nh n r ng rãi và ñư c s d ng trong
r t nhi u nghiên c u ng d ng k. thu t phân t trong ch n t o các gi ng lúa thơm.
"ng d,ng công ngh% sinh h1c trong nghiên c5u mùi thơm c4a g/o
ð n nay, nhi u ch th phân t như: SNPs ( single nucleotide polymorphisms)
hay SSRs (simple sequence repeats) có liên k t v$i tính thơm ñã ñư c áp d ng
trong ch n l c gi ng lúa thơm (Cordeiro, 2002).
Năm 1992, Ahn và c ng s ñưa ra m t ch th phân t kí hi u là RG28 n*m
trên NST s 8 có liên k t g n v$i gen thơm fgr. H cũng g i ý r*ng ch th phân t
này có th áp d ng ñ d ñoán s$m s có m't c a mùi thơm trên m t gi ng lúa,
ñ ng th!i có th phân bi t ñư c tình tr ng ñ ng h p hay d h p th c a gen thơm và
ch th này r t h&u d ng trong vi c phát hi n nhanh tính tr ng thơm trong các dòng
lai (Ahn và c ng s , 1993). Sau ñó, ñã có r t nhi u nghiên c u khác nhau v$i m c
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

9


ñích nghiên c u sâu hơn v ho'c ng d ng c a ch th này trong công tác ch n t o
gi ng lúa thơm. Nghiên c u c a Li và c ng s (1996) v$i k t lu n tính tr ng mùi
thơm do m t gen l'n n*m trên NST s 8 ñã c ng c thêm quan ñi m RG28 là m t
ch th ñ'c hi u cho gen thơm. Panday và c ng s (1994, 1995) nghiên c u v liên
k t gi&a RG28 và thơm b*ng cách nghiên c u t3 h p lai chéo gi&a Pusa 751 (có
mùi thơm) x IR72 (không thơm) ñã ñưa ra k t lu n RG28 có kho ng cách là 10 cM
v$i gen thơm thay vì 4.5 cM như k t lu n c a Ahn.
Các c'p m i thi t k t1 RG28 ñã ñư c ng d ng r ng rãi trong vi c phát
hi n nhanh lúa thơm (Lang và Buu, 2002; Cordeido và c ng s , 2002; Jin và c ng
s , 2003).
Tuy nhiên như c ñi m l$n nh t c a các m i này là chúng ch liên k t v$i gen
thơm ( m t m c ñ nào ñó nên không th chính xác ñ n 100% (Garland và c ng
s , 2000; Hien và c ng s , 2005).
Năm 2005, nghiên c u c a L. Bradbury và c ng s v c u trúc và cơ ch hình
thành c a gen thơm chính là cơ s( ñ thi t k m t lo i m i th t s hoàn h o cho vi c
xác ñ nh mùi thơm trên lúa. D a trên c u trúc phân t c a gen quy ñ nh tính tr ng mùi
thơm, m t b m i ñã ñư c thi t k , g m hai c'p m i cùng nhân lên trên m t vùng c a
DNA m c tiêu, trong ñó m t c'p m i này l i nhân m t ño n n*m trong ño n nhân c a
c'p m i kia.
B 4 m i này g m có: 1 c'p m i nhân không ñ'c hi u nhân lên ño n n*m
ngoài khu v c xu t hi n ñ t bi n trong c trư!ng h p thơm và không thơm và 1 c'p
m i còn l i phân bi t 2 allen c a gen thơm.
Hai m i ngo i biên ñóng vai trò như m t nhân t ki m soát dương tính, nhân
lên m t ño n kho ng 580bp n*m trên c ki u gen thơm (577bp) và ki u gen không
thơm (585bp). T1ng chi c riêng l, c a c'p m i n i biên (kí hi u ESP và EAP) b#t
c'p v$i các m i ngo i biên (kí hi u IFAP và INSP) ñ t o ra các s n ph-m ñ'c
trưng cho ki u gen.
V$i m i này, ph n ng PCR s8 t o ñư c 4 ño n nhân như sau: 1 ño n 580bp
s8 xu t hi n ( c hai trư!ng h p thơm và không thơm, 1 ño n 355bp xu t hi n (
trư!ng h p ñ ng h p th tr i Fgr/Fgr (không thơm), 1 ño n 257bp xu t hi n (
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

10


trư!ng h p ñ ng h p th l'n fgr/fgr (thơm) và ñ i v$i trư!ng h p d h p th Fgr/fgr
(không thơm) s8 xu t hi n ñ ng th!i c 2 ño n 355bp và 257bp.
B 4 m i này có tính chính xác t$i 100% do chúng ñư c thi t k t1 trình t
c a chính gen mã hóa t3ng h p BAD2 (Robert Henry và Daniel Waters, 2006;
Wakil Ahmad Sarhadi, 2008).
Ho t ñ ng c a 4 m i ñư c minh h a ( hình dư$i:

Hình 1.1: Ho/t ñ'ng c4a h% 4 m i ñư2c mô t3 trong nghiên c5u
c4a Bradbury và c'ng s6 (2005).
1.3.1.2 Chi u dài, chi u r ng và t l dài/r ng c a h t g o
Chi u dài, chi u r ng và t l dài/r ng c a h t g o là nh&ng ñ'c tính quan
tr ng nh t ñ i v$i các gi ng lúa ch t lư ng. G o ñư c phân lo i theo m c ñích
thương m i thành d ng h t ng#n, h t v1a, h t dài và h t thon. Tuy nhiên, trên th
trư!ng d ng g o thon dài ñư c ưa chu ng nh t.
Ph n l$n các nghiên c u ñ u k t lu n r*ng chi u dài, chi u r ng c a h t ch u
tác ñ ng t3ng h p c a nhi u gen. Năm 1986, Hsieh và Wang k t lu n chi u dài c a
h t di truy n ña gen, ñư c ñi u khi n b(i gen ña allen kí hi u là GI và m c ñ tr i
c a các allen theo th t GI1>GI2>gl, d ng h t tròn tr i so v$i d ng h t dài và hình
d ng h t cũng do gen 3 allen GI quy ñ nh. Rao và Sang (1989) ñưa ra k t lu n chi u
dài và chi u r ng c a h t g o di truy n hoàn toàn ñ c l p, ch u s ñi u khi n c a
các gen khác nhau.
Năm 1984, Takeda nghiên c u di truy n kích thư$c h t trên gi ng lúa
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

11


Fusayoshi c a Nh t B n và cho r*ng tính tr ng này do ña gen quy ñ nh và có m t
gen tr i không hoàn toàn kí hi u là Lk-f là gen chính.
Sau ñó, trong nghiên c u b*ng phương pháp phân tích qu n th phân li vào
năm 1994, Takeda và Saito ñã phát hi n ra chi u dài h t ñư c ñi u khi n b(i m t
gen l'n kí hi u lk-I.
1.3.1.3 ð b c c a h t
T/ l b c b ng là m t ch tiêu quan tr ng ñ ñánh giá ch t lư ng g o, nó nh
hư(ng ñ n th hi u ngư!i tiêu dùng và ph-m ch t g o l t. H t g o có v t b c ñ c
l$n thư!ng ít ñư c ch p nh n vì nó có xu hư$ng gãy t i ñi m có v t ñ c, làm gi m
t/ l g o nguyên.
Hi n tư ng xu t hi n v t b c là do c u trúc c a tinh b t, ( g o t, là do h t
tinh b t không liên k t ch't v$i protein, còn ( g o n p là do c u trúc tinh b t b t
không ñ ng nh t do không có thành ph n amylose. V t b c có th xu t hi n ( ph n
b ng, ph n lưng hay ph n trung tâm c a h t.
Trong nh&ng nghiên c u v di truy n ñ b c b ng c a g o 4n ð và M.
ngư!i ta nh n th y ñ b c tr#ng ( trung tâm h t do gen l'n wc ñi u khi n và ñ b c
tr#ng ( b ng h t do gen l'n wb ñi u khi n. ðây là m t tính tr ng b

nh hư(ng b(i

tương tác gi&a gen và môi trư!ng (Sectharaman, 1959). ð b c b ng c a h t g o
ñư c ñi u khi n b(i ña gen và ña gen này có nh hư(ng tương h và ph thu c vào
ñi u ki n ngo i c nh (Lê Doãn Diên, 2003).
Theo Bùi Chí B u và c ng s (1996), ñ b c b ng có t n su t liên k t v$i
tính tr ng h t tròn l$n hơn d ng h t thon dài. Tính tr ng b c b ng do di truy n
quy t ñ nh nhưng m c ñ 3n ñ nh qua các th h có ch u s chi ph i c a ñi u ki n
ngo i c nh, ñ'c bi t là nhi t ñ sau khi tr . N u sau tr mà g'p nhi t ñ cao s8 làm
tăng t/ l b c b ng, ngư c l i nhi t ñ th p làm gi m ñ b c b ng.
Theo Ngô Qu c Trung (2007), ñ trong su t c a g o Vi t Nam d i r ng t1
g n trong su t ñ n b c b ng. Các gi ng lúa ( Mi n Nam có t/ l g o trong su t cao
và tương ñ i ñ ng ñ u. Các gi ng lúa ( Mi n B#c ch y u có ñ trong su t trung
bình ñ n b c b ng. Các gi ng lúa tr ng v hè thư!ng có ñ trong su t th p hơn các
gi ng lúa tr ng trong v thu, ñông xuân.
Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

12


1.3.1.4 Nhi t ñ hóa h và ñ phá h y ki m
Nhi t ñ hóa h (rice starch geltinization temperature) là m t tính tr ng bi u
th nhi t ñ c n thi t ñ g o hóa thành cơm và không hoàn nguyên (Bùi Chí B u và
Nguy+n Th Lang, 2002). Nhi t ñ tr( h có liên quan m t ph n v$i hàm lư ng
amylose cao, th p hay trung bình. G o có nhi t ñ tr( h cao thì có ph-m ch t n u
kém (Jenning và c ng s , 1979). Trong nhóm các gi ng lúa có cùng hàm lư ng
amylose, cùng kích thư$c và hình d ng h t thì gi ng có nhi t ñ hóa h trung bình
ñư c ưa thích hơn (Khush và c ng s , 1979). Heu và Park (1976), cho r*ng nhi t ñ
tr( h cao tr i không hoàn toàn v$i nhi t ñ tr( h th p…Nh&ng nghiên c u v b n
ch t phân t c a gen ñã xác ñ nh r*ng gen chính quy ñ nh ñ b n gel và ñ phá h y
ki m ñ u n*m g n locus Wx ( gen ki m soát hàm lư ng amylose) trên NST 6
(Umemotoet và c ng s , 2002; Giao và c ng s , 2003). Gen quy ñ nh ñ phá h y
ki m ñư c ch ng minh là mã hóa enzyme phân h y tinh b t SSIIa (starch-soluble
synthaseisoform).
D a trên cơ s( nhi t ñ hóa h , ngư!i ta có th chia g o c a các gi ng lúa
khác nhau thành các lo i sau ñây: gi ng lúa có nhi t ñ hóa h th p (< 690C), nhi t
ñ hóa h trung bình (70-740C), nhi t ñ hóa h cao (740C). Tinh b t c a ña s các
gi ng Japonica có nhi t ñ hóa h t1 th p ñ n trung bình. Còn các gi ng lúa Indica,
con lai gi&a Indica và Japonica thư!ng có nhi t ñ hóa h cao.
1.3.1.5 Hàm lư ng amylose
Hàm lư ng amylose ñư c coi là quan tr ng b c nh t ñ xác ñ nh ch t lư ng
n u nư$ng và ăn u ng c a g o, ñư c ki m soát ch y u b(i gen waxy. D a vào hàm
lư ng amylose trong n i nhũ, các gi ng lúa ñư c phân thành 2 nhóm: waxy (g o
n p) (1-2%) và nonwaxy (g o t,) (>20%). Các gi ng có hàm lư ng amylose th p
cho cơm d,o, các gi ng có hàm lư ng amylose trung bình cho cơm m m và các
gi ng có hàm lư ng amylose cao thì cho cơm c ng ho'c r t c ng.

Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c s khoa h c Nông nghi p ………………………

13


1.3.2 Hư ng ch n t o và tình hình ch n t o gi ng lúa ch t lư ng cao

nư c ta

1.3.1.1 Hư ng ch n t o gi ng lúa ch t lư ng cao
Ban ñ u, công tác ch n t o lúa ch t lư ng cao ch y u là c i ti n gi ng. ð n
nay, theo Singh và c ng s (2000), có 3 phương pháp ñ ch n t o lúa thu n ch t
lư ng cao ñó là:
+ Ph c tráng các gi ng lúa cũ
+ Ch n gi ng b*ng phương pháp lai
+ Ch n gi ng ñ t bi n
Các nhà ch n gi ng ñã s d ng ngay các gi ng lúa ñ a phương ch t lư ng
cao ñư c ngư!i nông dân tr ng r i rác ( nhi u vùng v$i nhi u tên g i khác nhau ñ
ph c tráng và ñưa vào s n xu t. Hai trong nh&ng ví d n3i ti ng nh t c a gi ng lúa
thơm ñư c ch n l c theo phương pháp này là gi ng Basmati 370 ñư c Late Sarder
Mohammad Khan (Pakistan) ch n vào năm 1933 và gi ng Khao Dawk Mali c a
Thái Lan ñư c ch n b(i nh&ng ngư!i nông dân b n ñ a vào năm 1950.
Hư$ng ch n gi ng lúa b*ng phương pháp lai ñư c ti n hành t1 ñ u nh&ng
năm 1960. Các nhà ch n gi ng ( nhi u nư$c ñã s d ng d ng bán lùn làm n n ñ
ch n t o ra các gi ng lúa v1a có ch t lư ng t t ñ ng th!i v1a cho năng su t cao.
Phương pháp pedigree, lai backcross và lai nhi u b c là nh&ng phương pháp ñư c
áp d ng ph3 bi n nh t. Gi ng lúa Pusa Basmati-1 là gi ng lúa ñư c ch n t o theo
phương pháp này. Pusa Basmati-1 ñư c th1a hư(ng ch t lư ng g o t t và mùi
hương t1 gi ng Basmati 370 và gi ng lúa ñ a phương Karnal (4n ð ); ñ ng th!i có
ñư c năng su t cao và kh năng kháng b nh t t t1 TKM6, IR8, Ratna và IR72
(Siddiq, 1990).
Hư$ng ch n gi ng b*ng phương pháp gây ñ t bi n cũng ñư c ng d ng ch
y u nh*m thay ñ3i m t vài tính tr ng nh t ñ nh như là t o d ng bán lùn hay là t o
kh năng kháng b nh cho các gi ng lúa ch t lư ng t t. Gi ng lúa RD15 c a Thái
Lan là m t trong nh&ng gi ng lúa ñư c ch n t o theo hư$ng này.
Ngoài ra, còn có 2 hư$ng m$i trong ch n t o gi ng lúa ch t lư ng cao là
ch n gi ng lúa lai và ch n t o ng d ng CNSH. Tuy nhiên tr( ng i l$n nh t ñ i v$i
hư$ng ch n t o lúa lai ch t lư ng cao là ngư!i tr ng lúa bu c ph i s d ng h t 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 ………………………

14


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×