BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
VIỆT NAM
CHƯƠNG TRÌNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC NÔNG NGHIỆP

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

CHỌN TẠO GIỐNG LÚA THUẦN
KHÁNG BỆNH BẠC LÁ BẰNG
CÔNG NGHỆ CHỈ THỊ PHÂN TỬ

Cơ quan chủ trì đề tài : Viện Di truyền Nông nghiệp
Chủ nhiệm đề tài : PGS. TS. Vũ Đức Quang
8961
Hà Nội - 2011

Học hàm, học vị: PGS.TS
Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên cao cấp
Điện thoại: Nhà riêng: 04-38363061 Mobile: 0912116501
Fax: 04-37543196 E-mail:

Tên tổ chức đang công tác: Viện Di truyền Nông nghiệp
Địa chỉ tổ chức: km2, đường Phạm Văn Đồng, Từ Liêm, Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng:
Số nhà 98, Ngõ 254 Minh Khai, Quận Hoàng Mai, Hà
Nội

3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án:
Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Di truyền Nông nghiệp
Điện thoại: 04-38363061 Fax: 04-37543196
E-mail:
Website:
Địa chỉ: km2, đường Phạm Văn Đồng, Từ Liêm, Hà Nội.
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: PGS.TS. Lê Huy Hàm
Số tài khoản:
: 301.01.035.01.16

2
Ngân hàng: Kho bạc Nhà nước huyện Từ Liêm
Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng …./ năm ….đến tháng …/ năm…
- Thực tế thực hiện: từ tháng 09 năm 2007 đến tháng 12 năm 2010
- Được gia hạn (nếu có): không


- Lý do thay đổi: Tổng chênh lệch kinh phí 51.706.800 đồng
+ Tiết kiệm năm 2008 : 47.000.000 đồng
+ Đấu thầu H/C 2009 giảm: 1.439.000 đồng
+ Đấu thầu TB năm 2009 giảm: 1.950.000 đồng
+ Đấu thầu H/C 2010 giảm: 50.000 đồng
+ Điện thoại 2010 giảm : 1.267.800 đồng 3
c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:
Đối với đề tài:
Đơn vị tính: Triệu đồng
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Nội dung
các khoản chi
Tổng SNKH
Ng.
khác
Tổng SNKH
Ng.
khác
1 Trả công lao động
(khoa học, phổ
thông)
1.134,3
7
1.134,3

+ Đấu thầu TB năm 2009 giảm: 1.950.000 đồng
+ Đấu thầu H/C 2010 giảm: 50.000 đồng
+ Điện thoại 2010 giảm : 1.267.800 đồng

Đối với dự án:
Đơn vị tính: Triệu đồng
Theo kế hoạch Thực tế đạt được
Số
TT
Nội dung
các khoản chi
Tổng SNKH Nguồn
khác
Tổng SNKH Nguồn
khác
1 Thiết bị, máy móc
mua mới

2 Nhà xưởng xây
dựng mới, cải tạo

3 Kinh phí hỗ trợ
công nghệ

4 Chi phí lao động
5 Nguyên vật liệu,
năng lượng 4

nông nghiệp và phát triển nông thôn đến
năm 2020”

2 Số 784/
KHNN-KH
ngày 27/7/2007
Thông báo: Nội dung và kinh phí năm 2007
3 Số 382/
HĐ-BNN-KHCN
ngày 26/11/2007
Hợp đồng trách nhiệm thực hiện đề tài
nghiên cứu khoa học công nghệ

4 Số 123/
KHNN-KH
Ngày 22/2/2008
Thông báo: Kế hoạch vốn sự nghiệp khoa
học đợt 1 năm 2008

5 Số 108/
KHNN-KH
Ngày 11/2/2009
Thông báo: Kế hoạch khoa học công nghệ
đợt 1 năm 2009

6 Số 409
CV/VDT-KH
Ngày 10/12/2009
Công văn về việc thay đổi danh mục mua
thiết bị năm 2009


4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:
Số
TT
Tên tổ
chức đăng
ký theo
Thuyết
minh
Tên tổ
chức đã
tham gia
thực
hiện
Nội dung
tham gia chủ yếu
Sản phẩm
chủ yếu
đạt được
Ghi
chú*
1 Trường
Đại học
Nông
nghiệp Hà
Nội
Trường
Đại học
Nông
nghiệp

dòng chọn
lọc, dòng
triển vọng
và giống
khảo
nghiệm

- Lý do thay đổi (nếu có):

5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10
người kể cả chủ nhiệm)

6
Số
TT
Tên cá
nhân
đăng ký
theo
Thuyết
minh
Tên cá
nhân đã
tham gia
thực
hiện
Nội dung tham
gia chính
Sản phẩm chủ

Ngọc
Lương
- Lai tạo và chọn
dòng lúa kháng bạc
lá

- Một số dòng lúa
kháng lá
Phó chủ
nhiệm
3
KS
Nguyễn
Trịnh Toàn
KS
Nguyễn
Trịnh
Toàn
- Lai tạo và chọn
dòng lúa kháng bạc
lá

-Phân tích bằng chỉ
thị phân tử đối với
các gen kháng bạc
lá hiệu quả
- Một số dòng lúa
kháng bạc lá
-Số liệu phân tích
các dòng chọn lọc

- Lai tạo và chọn
dòng lúa kháng bạc
lá

-Phân tích bằng chỉ
thị phân tử đối với
các gen kháng bạc
lá hiệu quả
- Một số dòng lúa
kháng bạc lá
-Số liệu phân tích
các dòng chọn lọc
đối với các gen
kháng bạc lá hiệu
quả

6
ThS. Võ ThS. Võ -Lai tạo các dòng Kết quả lai tạo

7
Thị Minh
Tuyển
Thị Minh
Tuyển
Fn, BC của quần
thể lập bản đồ và
quần thể chọn
giống
các tổ hợp lai
trong đề tài

02 dòng đã đưa đi
khảo nghiệm
14 dòng triển vọng9
TS. Đoàn
Thị Thanh
TS. Đoàn
Thị
Thanh
-Thu thập, phân lập
vi khuẩn bạc lá
-Lây nhiễm nhân
tạo và đánh giá tính
kháng bạc lá một số
dòng, giống
-Kết quả phân lập
và đánh giá bạc lá
một số dòng

- Lý do thay đổi ( nếu có):

6. Tình hình hợp tác quốc tế:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia )

-Thời gian: 01 tháng
-Kinh phí: 150 triệu đồng
- Trường Đại học tổng hợp
Chung Nam
-1 đoàn và 2 người thực hiện
gen kháng đã quy tụ.
-Thời gian: 01 tháng
-Kinh phí: 150 triệu đồng
- Trường Đại học tổng hợp
Chung Nam
-1 đoàn và 2 người thực hiện

7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT
Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm )
Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh
phí, địa điểm )
Ghi chú*
1 Hội nghị đầu bờ
Giới thiệu một số
dòng/giống lúa kháng bạc lá
Thời gian 10/2008
Kinh phí 5.520.000
Địa điểm: Trường Đại học
Nông nghiệp Hà Nội
Hội nghị đầu bờ

Hội nghị đầu bờ
Tham quan đánh giá
giống lúa kháng bạc lá
Thời gian: 6/2009
Kinh phí: 18.900.000
Địa điểm: Hà Nam

4 3 Hội nghị đầu bờ
Tham quan đánh giá giống
lúa kháng bạc lá
Thời gian: 9/2010
Kinh phí:
Địa điểm: Trường Đại học
Nông nghiệp Hà Nội và Hà
Nam
3 Hội nghị đầu bờ
Tham quan đánh giá
giống lúa kháng bạc lá
Thời gian: 9/2010
Kinh phí:
Địa điểm: Trường Đại
học Nông nghiệp Hà
Nội và Hà Nam 9
- Lý do thay đổi (nếu có):
8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát
trong nước và nước ngoài)

DTNN và
TS. Phan
Hữu Tôn-
Trường
ĐHNN
1.2 Đánh giá khả năng
kháng/nhiễm bạc lá của các
dòng/giống đã thu thập.
9/2007-
12/2007
9/2007-
12/2007
PGS. TS. Vũ
Đức Quang
– Viện
DTNN và
TS. Phan
Hữu Tôn-
Trường
ĐHNN
1.3 Kiểm tra độ kháng/nhiễm bạc
lá của các donor nhằm xác
định donor tiềm năng hiệu
quả.
9/2007-
12/2007
9/2007-
12/2007
PGS. TS. Vũ
Đức Quang

để nhân và phục vụ các bước
nghiên cứu tiếp theo

9/2006-
12/2008
9/2006-
12/2008
PGS. TS. Vũ
Đức Quang
– Viện
DTNN và
TS. Phan
Hữu Tôn-
Trường
ĐHNN
3
Nội dung 3: Thử nghiệm và đánh giá các dòng ưu việt trên ruộng
thí nghiệm và trên các địa bàn sinh thái để xác định và chọn dòng
ưu tú

3.1. Chọn tạo các dòng lúa ưu tú
từ quần thể phân ly (F2 trở đi
đến F6) mang tổ hợp gen
mong muốn.

1/2007-
12/2009
1/2007-
12/2009
PGS. TS. Vũ


1/2007-
12/2010
1/2007-
12/2009
PGS. TS. Vũ
Đức Quang
– Viện
DTNN và
TS. Phan
Hữu Tôn
2.2. Đã xác định được sự hiện 1/2007- 1/2007- PGS. TS. Vũ

11
diện của gen kháng Xa5,
Xa4, Xa7, trong kiểu gen các
cá thể
12/2010 12/2010 Đức Quang
– Viện
DTNN và
TS. Phan
Hữu Tôn
5
Nội dung 5: Nuôi cấy bao
phấn để làm thuần nhanh và
nhân nhanh các dòng, chọn lọc
các dòng có đặc tính nông sinh
học tiềm năng, ưu việt và mang
tổ hợp gen kháng ưu việt


Đức Quang
– Viện
DTNN và
TS. Phan
Hữu Tôn
7
Nội dung 7: Đánh giá, thử
nghiệm các dòng lúa ưu tú đã
xác định được trên các địa
bàn sinh thái khác nhau, chọn
gửi khảo nghiệm.
2008-2010 2008-2010 PGS. TS. Vũ
Đức Quang
– Viện
DTNN và
TS. Phan
Hữu Tôn
Gửi khảo nghiệm các dòng
lúa triển vọng được tạo ra
2008-2010 2008-2010
- Lý do thay đổi (nếu có):

III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm Dạng I: Vật liệu

12
Số
TT
Tên sản phẩm và

đạt được
Ghi chú

1 Quy trình sử dụng kỹ
thuật chỉ thị phân tử
trong chọn lọc và quy tụ
gen kháng bạc lá vào lúa

Quy trình
chuẩn có thể
áp dụng để
quy tụ các gen
khác
Quy trình
chuẩn có thể
áp dụng để
quy tụ các gen
khác

- Lý do thay đổi (nếu có):

c) Sản phẩm Dạng III: Bài báo
Yêu cầu khoa học
cần đạt

Số
TT
Tên sản phẩm

Theo

Có ý nghĩa
khoa học và
được đăng
Tạp chí Khoa
học và Phát
triển, tập 8, số
1, tr: 9-16.

3 Ứng dụng chỉ thị DNA
sàng lọc gen kháng
bệnh bạc lá lúa (2010)
Có ý nghĩa
khoa học và
được đăng
Có ý nghĩa
khoa học và
được đăng
Tạp chi Khoa
học và Phát
triển, tập 8,
số 5, tr: 792 -
800
4 Đánh giá phổ Có ý nghĩa Có ý nghĩa
Tạp chí Khoa

13
kháng/nhiễm của các
dòng NILs và khả năng
kháng/nhiễm của một số
dòng/giống lúa triển

2 Nghiên cứu sinh 01 01 2007-2011
- Lý do thay đổi (nếu có):

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống
cây trồng:
Kết quả
Số
TT
Tên sản phẩm
đăng ký
Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)
1

2
- Lý do thay đổi (nếu có):
e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế
Số
TT
Tên kết quả
đã được ứng dụng
Thời gian

Nếu dùng giống kháng, năng suất không bị mất khoảng 30% =1,5 tấn/ha=
7,5 triệu đồng. Trồng 20.000 ha giống mới kháng bạc lá thì sẽ không bị mất
năng suất là: 20.000 x 7,5 triệu= 150 tỉ đồng/vụ.
Ngoài ra, còn những lợi ích rõ ràng nhưng khó tính ra được là sức khỏe của
người nông dân khi không phải phun thuôc hóa học, bảo vệ được các loại
thiên địch, giảm ô nhiễm môi trường, chất lượng lúa gạo sạch hơ
n và đảm
bảo sức khỏe của người tiêu dùng.

3.Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của đề tài, dự án:
Số
TT
Nội dung
Thời
gian
thực
hiện
Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người
chủ trì…)
I Báo cáo định kỳ

Lần 1: Báo cáo định kỳ
tình hình thực hiện đề
tài năm 2006
11/2007 Đề tài thực hiện đúng tiến độ các
nội dung nghiên cứu đã đề ra:
- Thu thập và đánh giá vật liệu cho
200 dòng/giống dòng/ giống lúa ưu
việt,

nội dung nghiên cứu đã đề ra:
- Hoàn thiện quy trình chọn tạo
giống lúa thuần kháng bạc lá bằng
công nghệ chỉ thị phân tử
- Gửi khảo nghiệm thêm 2 dòng lúa
kháng bạc lá
- Tiếp tục chọn lọc 24 dòng triển
vọng
II Kiểm tra định kỳ

Lần 1: Kiểm tra định
kỳ tình hình thực hiện
đề tài năm 2007
11/2007 Đề tài hoàn thành các nội dung đề
ra của năm 2007
Lần 2: Kiểm tra định
kỳ tình hình thực hiện
đề tài năm 2009
12/2009 Đề tài hoàn thành các nội dung đề
ra của năm 2009
Lần 3: Kiểm tra định
kỳ tình hình thực hiện
đề tài năm 2010
10/2010 Đề tài hoàn thành các nội dung đề
ra của năm 2010 và cần phải tiếp
tục pha II để đưa ra các giống mới
cho sản xuất
III Nghiệm thu cơ sở

Lần 1: Đánh giá kết PGS. TS. Vũ Đức Quang

17
BẢNG THỐNG KÊ DANH MỤC SẢN PHẨM KHOA
HỌC CÔNG NGHỆ
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

a) Sản phẩm Dạng I: Vật liệu
Số
TT
Tên sản phẩm và
chỉ tiêu chất lượng
chủ yếu
Đơn
vị đo
Số lượng
Theo kế
hoạch
Thực tế
đạt được
1 Các tổ hợp lai dùng
cho chọn giống
Tổ
hợp
5-10 5-10 60
2 Giống lúa gửi khảo

chuẩn có thể
áp dụng để
quy tụ các gen
khác c) Sản phẩm Dạng III: Bài báo
Yêu cầu khoa học
cần đạt
Số
TT
Tên sản phẩm
Theo
kế hoạch
Thực tế
đạt được
Số lượng, nơi
công bố
(Tạp chí, nhà
xuất bản)
1 Ứng dụng kỹ thuật nuôi
cấy bao phấn trong tạo
nguồn vật liệu kháng
bệnh bạc lá ở lúa (2009)

Có ý nghĩa
khoa học và
được đăng

Có ý nghĩa

được đăng
Tạp chi Khoa
học và Phát
triển, tập 8,
số 5, tr: 792 -
800
4 Đánh giá phổ
kháng/nhiễm của các
dòng NILs và khả năng
kháng/nhiễm của một số
dòng/giống lúa triển
vọng đối với các nòi vi
khuẩn bạc lá phân lập ở
miền Bắc Việt Nam.
(2010)
Có ý nghĩa
khoa học và
được đăng
Có ý nghĩa
khoa học và
được đăng
Tạp chí Khoa
học và Công
nghệ Nông
nghiệpViệt
Nam, số 6
(19), tr: 25-31 d) Kết quả đào tạo:

Danh mục các hình
vii
MỞ ĐẦU
1
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3
1.1.
Bệnh bạc lá ở lúa
3
1.1.1.
Đặc điểm của bệnh bạc lá ở lúa
3
1.1.1.1
Triệu chứng bệnh
3
1.1.1.2
Quy luật phát sinh, phát triển của bệnh
4
1.1.2.
Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa
5
1.1.2.1.
Vị trí phân loại
5
1.1.2.2. Đặc điểm hình thái, đặc điểm hoá sinh
6

22
1.3. Các gen kháng bạc lá. Ứng dụng của chỉ thị phân tử trong chọn
giống lúa kháng bệnh bạc lá
25
1.3.1. Các gen kháng bạc lá
25
1.3.2. Ứng dụng của chỉ thị phân tử trong chọn giống lúa kháng bệnh
bạc lá
31
1.4. Những nghiên cứu về bệnh bạc lá lúa ở Việt Nam
33

ii
2.
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
38
2.1.
Vật liệu nghiên cứu
38
2.1.1.
Dòng/giống lúa
38
2.1.2. Các chỉ thị phân tử liên kết với các gen kháng bạc lá
38
2.1.3.
Vi khuẩn
39
2.2.
Nội dung nghiên cứu

45
2.3.7. Phương pháp tính toán, xử lý số liệu
46
3.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
47
3.1.
Kết quả đánh giá tập đoàn giống lúa nghiên cứu và xây dựng
quần thể chọn giống
47
3.1.1.

Thu thập và đánh giá vật liệu mang gen kháng phục vụ làm
donors
47
3.1.1.1.

Vật liệu mang gen kháng phục vụ làm donors
47
3.1.1.2. Đánh giá đặc tính kháng/ nhiễm bạc lá của các dòng NIL
48
3.1.2. Thu thập và đánh giá các dòng/ giống lúa phục vụ làm vật liệu
nhận gen
52
3.1.2.1. Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng/ giống lúa phục
vụ làm vật liệu nhận gen
52
3.1.2.2. Đánh giá đặc tính kháng/ nhiễm bạc lá của một số dòng nhận
gen
58

86
3.2.3.2. Kết quả đánh giá các dòng nhị bội thu được từ nuôi cấy bao
phấn các tổ hợp lai thế hệ BC3F1
86
3.3 Kết quả đánh giá các dòng triển vọng và các dòng gửi khảo
nghiệm
93
3.3.1. Kết quả đánh giá các dòng lúa ưu tú (dòng triển vọng và dòng
gửi khảo nghiệm)
96
3.3.2. Kết quả đánh giá các dòng lúa khảo nghiệm quốc gia do
TTKKNG&PBQG tiến hành
101
3.3.2.1. Kết quả đánh giá các giống DT46, DT47 (thuộc nhóm trung
ngày) gửi khảo nghiệm vụ Xuân 2010
102
3.3.2.2. Kết quả đánh giá các giống RB1.5, RB1.6 (thuộc nhóm ngắn
ngày) gửi khảo nghiệm vụ Mùa 2010
104
3.3.3. Tóm tắt một số đặc điểm chính về các dòng lúa đã gửi khảo
nghiệm Quốc gia
106
3.3.4. Tổng kết về các dòng lúa đã gửi khảo nghiệm Quốc gia
110
3.4. Quy trình sử dụng kỹ thuật chỉ thị phân tử để chọn lọc quy tụ
gen kháng bạc lá vào lúa
118
3.4.1. Mục tiêu của quy trình
118
3.4.2. Phạm vi và đối tượng áp dụng

KẾT LUẬN
135
5
KIẾN NGHỊ
136
6.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
137

PHẦN PHỤ LỤC v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADN Axit deoxyribonucleic
ARN Axit ribonucleic
AFLP Đa hình độ dài đoạn cắt nhân bội (Amplified Fragment Length
Polymorphism)
bp cặp bazơ (base pair)
BSA Phân tích thể phân ly nhóm (Bulked segregant analysis)
CAP Đa hình nhân bội được cắt giới hạn (Cleaved Amplification
Polymorphism)
cDNA ADN bổ trợ (complementary DNA)
cM centiMorgan (đơn vị khoảng cách bản đồ di truyền)
CTAB Cetyltrimethylammonium bromide
MAS Chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử (Marker-Assisted Selection)
NST Nhiễm sắc thể
NILs Dòng cận đẳng gen
PCR Phản ứng chuỗi nhờ polymeraza (Polymerase Chain Reaction)
QTL Locus tính tr

3.5a Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng, giống lúa vụ xuân 2007
(ĐHNN)
54
3.5b Một số đặc tính nông sinh học của các dòng, giống lúa vụ xuân
2007(VDTNN)
56
3.6 Kết quả đánh giá tính kháng/ nhiễm của một số dòng/ giống lúa đối với 10
chủng bạc lá đại diện
59
3.7 Kết quả đánh giá tính kháng/ nhiễ
m của một số dòng/ giống lúa đối với 5
isolate vi khuẩn bạc lá
60
3.8 Danh sách tổ hợp lai 62
3.9 Danh sách các chỉ thị phân tử liên kết với các gen Xa4, xa5, Xa7, xa13 và
Xa21 được sử dụng trong công trình này
66
3.10 Kết quả kiểm tra băng ADN (alen của gen Xa7) và đánh giá tính kháng của
các cá thể con lai BC2F1 (tổ hợp lai HC x IRBB63)
81
3.11 Đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá của các dòng chọn giống bằng phương
pháp lây nhiễm nhân tạo
83
3.12 Tỷ lệ cây tái sinh và cây xanh nhị bộ
i thu được trong quá trình nuôi cấy bao
phấn lúa (các dòng BC2F1)
86
3.13 Kết quả nuôi cấy bao phấn các dòng thuộc thế hệ BC3F1 87
3.14 Các đặc tính nông sinh học chính của các dòng đơn bội kép thu được từ nuôi
cấy bao phấn