1. PGS.TS Lu Ngọc Trình
2. PGS.TS Bùi Bá Bổng
Phản biện 1: GS. TS Bùi Chí Bửu
Phản biện 2: TS Lã Tuấn Nghĩa
Phản biện 3: PGS. TS Nguyễn Văn Hoan
Luận án sẽ đợc bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nớc
họp tại: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Vo hồi: 8:00 giờ, ngy 05 tháng 9 năm 2008 Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Th viện Quốc gia Việt Nam
- Th viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Kết luận v đề nghị
1. Kết luận
1.1. Ti nguyên lúa Tám đặc sản của nớc ta đa dạng v phong phú, có nhiều
giống thuộc loi phụ Japonica. Trong số 142 giống lúa Tám nghiên cứu thì 90
giống (chiếm 63,4%) thuộc loi phụ Indica v 52 giống (chiếm 36,6%) thuộc loi
phụ Japonica khi phân loại bằng phản ứng phenol.
1.2. 17 giống lúa Tám có hơng thơm (điểm 2) đợc phân loại bằng ADN của lục
đánh giá tập đon lúa Tám nói riêng v quỹ gen cây lúa nói chung.
Mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lúa đặc sản, nhất l lúa Tám luôn chiếm vị trí nổi bật trong ti nguyên di
truyền lúa Việt Nam do có những phẩm chất đặc biệt nh hơng vị thơm, ngon v
dẻo. Trớc đây, lúa Tám chiếm một diện tích khá lớn ở đồng bằng Bắc Bộ v ở
một số tỉnh Trung du, sau đó diện tích bị giảm nhiều do việc phát triển những
giống lúa cải tiến ngắn ngy, năng suất cao. Hiện nay, tập đon lúa Tám cổ truyền
đang đợc lu giữ tại Ngân hng Gen Cây trồng Quốc gia gồm 142 giống, phần
lớn các giống đó không còn trong sản xuất.
Ti nguyên lúa Tám đặc sản của nớc ta đa dạng v phong phú nhng cha
đợc quan tâm đánh giá v khai thác đúng mức. Trong khi đó các giống lúa Tám
đang phổ biến trong sản xuất đã lâu không đ
ợc chọn lọc v bồi dỡng nên chất
lợng v năng suất có xu hớng giảm dần. Chính vì vậy, việc đánh giá đa dạng di
truyền ti nguyên lúa Tám đặc sản phục vụ cho công tác bảo tồn, khai thác v sử
dụng nhằm nâng cao năng suất v chất lợng, đáp ứng nhu cầu ngy cng tăng
đang l vấn đề đợc nhiều ngời quan tâm. Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó chúng
tôi tiến hnh đề ti "Đánh giá đa dạng di truyền tài nguyên lúa Tám đặc sản
miền Bắc Việt Nam".
2. Mục đích nghiên cứu của Đề tài
- Đánh giá đa dạng di truyền để phân loại v cung cấp các thông tin về lúa
Tám đặc sản cho công tác bảo tồn, khai thác sử dụng v chọn tạo các nguồn gen
lúa Tám.
- Phát hiện v giới thiệu cho sản xuất một số nguồn gen lúa Tám có tiềm
năng năng suất, độ thơm v chất lợng cao nhằm thay thế các giống lúa Tám hiện
đang phổ biến trong sản xuất nhng đã thoái hoá để phục vụ cho việc mở rộng sản
xuất lúa Tám đặc sản của nớc ta.
3. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Đề tài
iốn
g
lúa Tám đặc sản
trong sản xuất.
- N
g
hiên cứu đa dạn
g
di tru
y
ền thôn
g
q
ua các chỉ thị
p
hân tử
g
ó
p
p
hần nân
g
cao hiệu
q
uả côn
g
tác bảo tồn v khai thác ti n
- Công trình đã sử dụng chỉ thị Microsatellite để phân biệt các giống lúa Tám
trùng lặp v các giống khác nhau nhng có cùng tên gọi v l công trình đầu tiên sử
dụng ADN lục lạp để phân loại dới loi các giống lúa Tám.
- Thông qua đánh giá đa dạng di truyền bên trong giống đã lm sáng tỏ các
giống lúa Tám l tập hợp các kiểu gen có cùng một loạt các tính trạng hình thái,
nông học v đây l lý do cơ bản lm cho các giống lúa Tám tồn tại bền vững.
- Giới thiệu cho sản xuất 5 giống lúa Tám triển vọng, 4 dòng lúa Tám v 1
giống lúa Tám nhiều dòng có năng suất, chất lợng cao. Trong đó giống lúa Tám
nhiều dòng đợc nông dân đánh giá cao v mong muốn triển khai mở rộng
sản xuất.
6. Cấu trúc của luận án
Luận án di 163 trang, gồm Mở đầu: 3 trang (tr. 1-3); Chơng 1. Tổng quan
ti liệu v cơ sở khoa học của đề ti: 42 trang (tr. 4-45); Chơng 2. Vật liệu, nội
dung v phơng pháp nghiên cứu: 12 trang (tr. 46-57); Chơng 3. Kết quả nghiên
cứu v thảo luận: 91 trang (tr. 58-148); Kết luận v đề nghị: 2 trang (tr. 149-150);
Các công trình đã công bố liên quan đến luận án: 1 trang (tr. 151); Ti liệu tham
khảo: 12 trang (tr. 152-163). Luận án có 48 bảng số liệu, 15 hình minh hoạ; tham
khảo 127 ti liệu (41 ti liệu tiếng Việt v 86 ti liệu tiếng Anh); có 5 công trình
công bố liên quan đến luận án.
Kết quả phân tích sai khác về năng suất giữa giống T3, 5 giống lúa Tám triển
vọng v giống Tám xoan đối chứng ở Bảng 3.46. Ba giống có sai khác về năng
suất so với giống đối chứng l giống nhiều dòng (T3) (ở mức = 0,01), Tám ấp bẹ
(SĐK 5126) (ở mức = 0,05) v Tám thơm (SĐK 6216) ( = 0,01).
Bảng 3.46. Sai khác năng suất giữa các giống lúa Tám triển vọng
vụ Mùa 2006
SĐK Tên giống 1 2 3 4 5 6 7
T3
Giống nhiều dòng
- Đánh giá phẩm chất cơm
Kết quả đánh giá phẩm chất cơm cho thấy giống lúa Tám nhiều dòng (T3) v
giống Tám thơm (SĐK 6212) có hơng thơm cao, bốn giống thơm nhẹ l Tám
Xuân Hồng (SĐK 5119), Tám Nghĩa Lạc (SĐK 5122), Tám ấp bẹ (SĐK 5126) v
giống Tám xoan đối chứng. Một giống không thơm l Tám tiêu (SĐK 6250). Bốn
giống có cơm dẻo l giống lúa Tám nhiều dòng (T3), Tám Nghĩa Lạc (SĐK 5122),
Tám ấp bẹ (SĐK 5126) v Tám thơm (SĐK 6212). Ba giống có cơm hơi dẻo l
Tám Xuân Hồng (SĐK 5119), giống Tám tiêu (SĐK 6250) v giống Tám xoan đối
chứng. Kết quả cho thấy 5 giống có cơm mềm v một giống có cơm hơi cứng l
Tám ấp bẹ (SĐK 5126).
Từ các kết
q
uả đánh
g
iá năn
g
suất v
p
hẩm chất của năm
g
iốn
g
lúa Tám triển
vọn
g
v một
g
iốn
g
lúa Tám nhiều dòn
y
l hai
g
iốn
g
tiềm năn
g
nhất
có thể
g
iới thiệu để mở rộn
g
sản xuất nhằm tha
y
thế các
g
iốn
g
hiện có, đã bị
thoái hoá.
23
2
ny so với giống đối chứng có nghĩa ở mức tin cậy 95% ( = 0,05).
Bảng 3.43. Năng suất của các giống lúa Tám triển vọng
ở vụ Mùa năm 2005
TT SĐK Tên giống
Năng suất
(tạ/ha)
So với đối
* LSD
0,05
=2,57; ** LSD
0,01
=3,56; NS: Không có nghĩa
Từ kết quả đánh giá v so sánh năng suất các giống lúa Tám triển vọng ở vụ
Mùa năm 2005 cho thấy hai giống lúa Tám thơm (SĐK 6126) v giống lúa Tám
tiêu (SĐK 6250) có năng suất cao nhất v cao hơn giống lúa đối chứng.
3.3.3.2. Năng suất và phẩm chất các giống lúa Tám triển vọng vụ Mùa 2006
- Năng suất các giống lúa Tám triển vọng vụ Mùa 2006
Kết quả đánh giá năng suất của giống nhiều dòng (T3), 5 giống lúa Tám triển
vọng v giống lúa đối chứng trong vụ Mùa 2006 ở Bảng 3.45. Năng suất trung
bình của các giống lúa Tám triển vọng đạt từ 24,7 tạ/ha đến 30,6 tạ/ha v của
giống đối chứng (Tám xoan địa phơng) l 26,6 tạ/ha.
Bảng 3.45. Năng suất của các giống lúa Tám triển vọng vụ Mùa 2006
TT
Ký hiệu
/SĐK
Tên giống
Năng suất
(tạ/ha)
So với đối
chứng (%)
1 T3
Giống nhiều dòng
(160.3,167.9,171.3)
30,6 115,1
2 5119 Tám Xuân Hồng 25,6 96,4
3 5122 Tám Nghĩa Lạc 28,0 105,2
4 5126 Tám ấp bẹ 24,7 93,0
Khmer mang đặc tính quảng canh ở vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Lúa Thơm, l hợp phần quan trọng của lúa địa phơng, có vị trí ngy cng gia
tăng trong sản xuất v thị trờng lúa gạo trong nớc v quốc tế. ở Việt Nam, lúa
Thơm đợc trồng ở cả miền Nam v miền Bắc. Lúa thơm ở miền Nam có Nng
thơm Chợ Đo, ở miền Bắc có lúa Tám, lúa Dự, lúa Di, miền Trung có lúa Gié
(hoặc De) nh Gié An Cựu. Trên thị trờng gạo thơm ở miền Nam ngoi giống lúa
Nng thơm Chợ Đo còn có các giống Basmati, Khao Dawk Mali.
1.3. Nghiên cứu đa dạng di truyền cây lúa
- Vị trí và tầm quan trọng của đa dạng di truyền
Đa dạng di truyền l biểu hiện sự đa dạng của các biến dị có thể di truyền
trong một loi, một quần xã hoặc giữa các loi, các quần xã. Xét cho cùng, đa
dạng di truyền chính l sự biến dị của sự tổ hợp trình tự của bốn cặp bazơ cơ bản,
th
nh phần axít nucleic, tạo thnh mã di truyền (Cục Bảo vệ môi trờng, 2007).
22
3
- Các phơng pháp nghiên cứu đa dạng di truyền.
Nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền đợc tiến hnh bằng nhiều phơng
pháp khác nhau, mỗi phơng pháp cung cấp cho ngời sử dụng các loại thông tin
khác nhau. Việc lựa chọn phơng pháp đánh giá phụ thuộc vo mục đích của
ngời nghiên cứu. Có hai phơng pháp đợc sử dụng rộng rãi để nghiên cứu v
đánh giá đa dạng di truyền l nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền thông qua
các tính trạng hình thái (kiểu hình) v thông qua các chỉ thị phân tử (kiểu gen).
Nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền thông qua các chỉ thị phân tử l
nghiên cứu, đánh giá ở mức độ phân tử. Các phân tử đợc sử dụng chủ yếu trong
nghiên cứu l các phân tử protein v ADN. Các chỉ thị phân tử đợc sử dụng phổ
biến trong đánh giá đa dạng di truyền lúa l chỉ thị đẳng men v chỉ thị ADN. Lợi
thế của các chỉ thị phân tử dựa trên ADN l có thể xác định đợc những khác biệt
nhỏ nhất ở mức ADN, có khả năng tạo ra hng chục, hng trăm locut v alen.
- Tình hình nghiên cứu tài nguyên di truyền lúa thơm
TT
Ký hiệu
giống
TGST
(ngy)
Cao
cây
(cm)
Số
bông/
khóm
Tổng
số hạt/
bông
Số hạt
chắc /
bông
Dài
hạt
(mm)
Rộng
hạt
(mm)
KL
1000
hạt
(g)
NSLT
(tạ/ha)
NSTT
3.3.3.1. Năng suất các giống lúa Tám triển vọng vụ Mùa năm 2005
Kết quả đánh giá năng suất thực thu của 5 giống lúa Tám triển vọng v giống
đối chứng ở vụ Mùa năm 2005 cho thấy năng suất trung bình của các giống lúa
Tám dao động từ 23,6 tạ/ha đến đến 27,9 tạ/ha, giống lúa đối chứng (Tám xoan địa
phơng) có năng suất trung bình l 24,3 tạ/ha (Bảng 3.43).
Bảng 3.44 l kết quả phân tích sai khác năng suất giữa 5 giống lúa Tám v
giống lúa đối chứng. ở vụ Mùa 2005 năng suất của giống Tám thơm (SĐK 6216)
v giống Tám tiêu (SĐK6250) đạt cao nhất v sai khác về năng suất của hai giống
21
4
3.3.2. Đánh giá các giống lúa Tám nhiều dòng
3.3.2.1. Tạo các giống lúa Tám nhiều dòng
Bảy dòng lúa Tám đã chọn ở vụ Mùa năm 2004 đợc sử dụng để tạo thnh
những giống nhiều dòng. Mục đích nhằm tạo ra các gống ba dòng v bốn dòng dựa
trên sự đồng đều về TGST v chiều cao cây. Với mục đích trên chúng tôi tạm thời
chọn các dòng có TGST trung bình cách nhau không quá 5 ngy v chiều cao cây
trung bình cách nhau không quá 10cm để tạo các giống nhiều dòng. TGST trung
bình của 7 dòng lúa Tám dùng để tạo giống nhiều dòng dao động trong phạm vi 4
ngy, thấp nhất l 157 ngy (Tám xoan - XN10) v cao nhất l 161 ngy (Tám tiêu
- HA27, Tám xoan - 171.3). Nh vậy TGST của tất cả 7 dòng cách nhau không
quá 5 ngy nên không ảnh hởng đến việc tạo các giống nhiều dòng. Có thể tạm
chia 7 dòng lúa Tám thnh hai nhóm theo chiều cao cây. Nhóm thứ nhất gồm 4
dòng với chiều cao cây từ 145cm đến 152cm v nhóm thứ hai gồm 3 dòng với
chiều cao cây từ 131cm đến 138cm. Từ bốn dòng thuộc nhóm thứ nhất (Tám thơm
- 160.3, Tám tiêu - 167.9, Tám xoan - 171.3 v Tám tiêu - HA27) có thể ghép đợc
bốn giống gồm 3 dòng (ký hiệu l T1, T2, T3, T4) theo phép tính tổ hợp chập 3
của 4 (C
3
4
chỉ thị RAPD.
2.2.2.2. Đánh giá sơ bộ một số tính trạng hình thái số lợng của các dòng lúa
Tám.
2.2.3. Khai thác, sử dụng đa dạng tài nguyên di truyền lúa Tám
2.2.3.1. Chọn lọc v đánh giá các dòng lúa Tám dựa trên phân tích ADN v các
tính trạng hình thái nông học.
2.2.3.2. Đánh giá các giống lúa Tám nhiều dòng.
2.2.3.3. Đánh giá năng suất v phẩm chất các giống lúa Tám triển vọng.
2.3. Phơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Bố trí thí nghiệm: Thực hiện theo phơng pháp của Đỗ Thị Oanh (2004),
Gomez (1976), IRRI (1996).
2.3.2. Kỹ thuật trồng trọt: Nền phân bón/ha gồm 8 tấn phân chuồng,
60 kg N + 90 kg P
2
O
5
+ 60 kg K
2
O. Mật độ 20-23 khóm/m
2.
. Gieo theo hng, cấy
1 dảnh đối với các thí nghiệm đánh giá tập đon, bình tuyển giống v chọn lọc
dòng, cấy 3 dảnh/khóm đối với các thí nghiệm so sánh giống. Các khâu kỹ thuật
khác theo đại tr sản xuất.
2.3.3. Các tính trạng theo dõi và đánh giá: Thực hiện theo Hệ thống đánh giá
tiêu chuẩn cây Lúa của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI, 1996).
2.3.4. Đánh giá mức độ sâu bệnh: Các loại sâu bệnh đánh giá theo thang điểm
của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI, 1996).
2.3.5. Các đặc điểm sinh hoá: Hơng thơm theo phơng pháp của Chang T.T
(1979), Oka H.I. (1958). Độ phân huỷ kiềm theo phơng pháp của IRRI (1996).
Thể tích hỗn hợp cho phản ứng dây chuyền tổng hợp ADN đối với chỉ thị
SSR l 4,1àl bao gồm: 1,88 àl nớc cất, 0,5àl đệm 10x PCR có MgCl
2
, 0,5àl
dNTPs (2mM), 1,0àl 50% glycerol, 0,2àl hỗn hợp mồi xuôi v ngợc (20mM),
0,02àl Taq polymerase (5 đơn vị/àl), 1,0àl ADN khuôn (25ng/àl).
2.3.6.6. Phân tích v xử lý số liệu
- Số liệu đánh giá các tính trạng hình thái nông học đợc phân tích, xử lý trên
các phần mềm Excel, chơng trình thống kê cho các ngnh khoa học xã hội
(SPSS: Statistical Package for Social Sciences).
- Chỉ số chọn lọc đợc xác định theo công thức:
SI = b
1
P
1
+ b
2
P
2
+ + b
i
P
i
+ b
n
P
n
. Trong đó: SI (Selection index) l chỉ số
chọn lọc; bi-Tầm quan trọng (hay hệ số chọn lọc) của tính trạng thứ i cần chọn v
+ Số liệu ADN đợc phân tích trên phần mềm NTSYS Version 2.1 v phần
mềm Popgene Version 1.32.
3.3.1.3. Đánh giá các dòng lúa Tám triển vọng vụ Mùa năm 2005
Từ kết quả đánh giá 20 dòng lúa Tám đã chọn đợc 7 dòng (gồm Tám cao cây
- GH4, Tám thơm - 160.3, Tám tiêu - 167.9, Tám tiêu - HA27, Tám xoan - XN6 v
Tám xoan - XN10) có chỉ số chọn lọc nhỏ hơn 10 v đều có hơng thơm cao, hm
lợng amyloza ở mức trung bình, khả năng kháng sâu bệnh khá đợc sử dụng để
tiếp tục đánh giá ở vụ Mùa 2005
Các yếu tố cấu thnh năng suất v năng suất của 7 dòng lúa Tám ở vụ Mùa
năm 2005 ở Bảng 3.31. Số bông/khóm của 7 dòng lúa Tám trung bình đạt từ 5,7
bông đến 8,4 bông. Số hạt chắc/bông của các dòng biến động từ 165,7 hạt đến 193
hạt. Khối lợng 1000 hạt từ 17,7g (Tám cao cây - GH4) đến 19,6g. Năng suất lý
thuyết đạt từ 37,8 tạ/ha đến 57,0 tạ/ha. Năng suất thực thu của các dòng trong thí
nghiệm đạt từ 27,2 tạ/ha đến 30,4 tạ/ha.
Bảng 3.31. Một số tính trạng hình thái của 7 dòng lúa Tám
vụ Mùa năm 2005
TT Ký hiệu Nguồn gốc
Số
bông/
khóm
Số hạt
chắc /
bông
KL
1000
hạt (g)
NSLT
(tạ/ha)
NSTT
ij
y
ij
/r; Jxx = x
2
ij
/r; Jyy = y
2
ij
/r
i=1
j
=1 i=1
j
=1 i=1
j
=1
Bảng 3.27. Một số tính trạng cơ bản của 20 dòng lúa Tám
vụ Mùa 2004
TT
Ký
hiệu
dòng
Nguồn gốc
TGST
(ngy)
Cao
cây
(cm)
9 HA21 Tám tiêu 160 152,0 7,2 179,8 159,2 19,3 7,8 2,4
10 HA22 Tám tiêu 161 144,2 7,0 135,2 119,2 19,6 7,8 2,3
11 HA24 Tám tiêu 159 149,0 7,0 129,0 112,0 20,2 7,4 2,3
12 HA27 Tám tiêu 161 151,0 7,2 123,4 99,4 21,1 8,6 2,5
13 HP21 Tám tiêu 159 153,0 9,0 148,8 133,4 19,2 7,8 2,3
14 171.3 Tám xoan 161 151,8 5,6 207,2 169,6 19,0 7,6 2,5
15 AN5 Tám xoan 161 147,6 7,0 143,4 116,2 19,8 7,9 2,5
16 MT20 Tám xoan 159 147,8 5,8 165,0 144,2 20,3 7,5 2,4
17 XN6 Tám xoan 159 131,2 5,9 158,6 135,4 21,1 7,6 2,4
18 XN10 Tám xoan 157 134,8 6,4 158,2 140,8 21,3 7,9 2,4
19 XT1 Tám xoan 159 141,4 7,8 170,2 150,2 19,5 7,7 2,6
20 XT2 Tám xoan 157 136,8 8,2 161,4 145,2 21,2 7,7 2,6
* Ghi chú. Ngày gieo: 18/6/2004; Địa điểm: Xã Hải An, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định
- Đánh giá chất lợng hạt của các dòng lúa Tám vụ Mùa 2004
Các tính trạng chất lợng hạt đánh giá v phân tích trong phần ny bao gồm
hơng thơm, hm lợng amyloza, hm lợng protein, độ bạc bụng, độ phân huỷ
kiềm. Kết quả đánh giá hơng thơm của 20 dòng lúa Tám cho thấy 19 trong số 20
dòng lúa Tám có hơng thơm cao, chỉ một dòng (Tám thơm - 160.1) hơng thơm
thấp. Kết quả phân tích cho thấy hm lợng amyloza của 20 dòng lúa Tám dao
động từ 20,9% đến 23,7%. Hm lợng protein của 20 dòng lúa Tám dao động từ
7,9% đến 9,2%. Tất cả 20 dòng lúa Tám đều bạc bụng. Độ phân huỷ kiềm của 20
dòng lúa Tám đều ở mức thấp.
- Khả năng kháng sâu bệnh của các dòng lúa Tám
Kết quả đánh giá cho thấ
y
p
hần lớn các dòn
g
lúa Tám tron
63,4%) thuộc loi phụ Indica v 52 giống (chiếm 36,6%) thuộc loi phụ Japonica.
3.1.2. Đánh giá đa dạng di truyền các giống lúa Tám có hơng thơm cao
3.1.2.1. Đánh giá các tính trạng hình thái nông học
Trong số 21 giống lúa Tám có hơng thơm cao đợc đánh giá ở phần trên thì
giống Tám thơm Ninh Bình (SĐK 304)* v Tám thơm vay (SĐK 7887) có chiều
cao cây trên 165cm v hai giống Tám xoan (SĐK 6238), Tám xoan (SĐK 6249)
cây sinh trởng phát triển kém hơn các giống khác. Sau đây l kết quả đánh giá
các tính trạng hình thái nông học của 17 giống lúa Tám có h
ơng thơm cao ở vụ
Mùa 2004.
- Các tính trạng hình thái chất lợng
Kết quả đánh giá các tính trạng hình thái chất lợng của 17 giống lúa Tám
cho thấy trong tổng số 25 tính trạng hình thái chất lợng thì có 9 tính trạng biểu
hiện giống nhau l: Gốc bẹ lá mu xanh, thìa lìa mu trắng, dạng hai lỡi kìm, góc
thân đứng, trục bông uốn xuống, nhụy cái mu trắng, râu có mu vng, mỏ hạt
mu vng rơm v vỏ gạo trắng. Ngoi những đặc điểm chung, các giống lúa Tám
còn biểu hiện nhiều tính trạng hình thái chất lợng khác nhau, các tính trạng có từ
hai mức biểu hiện trở lên.
- Các tính trạng hình thái số lợng
Chiều cao cây của 17 giống lúa Tám trong nghiên cứu l 140,1cm, cao nhất
l 159,2cm v thấp nhất l 124,6cm. Chiều di lá của 17 giống lúa Tám l 62,7cm,
giống có chiều di lá ngắn nhất l 54,2cm v giống có chiều di lá lớn nhất l
68,6cm. Chiều rộng lá của các giống lúa Tám l 1,1cm, chiều rộng lá lớn nhất l
Ghi chú. * SĐK: Số đăng ký
7
18
1,3cm v bé nhất l 0,9cm. Các giống lúa nghiên cứu có TGST trung bình l 152,5
ngy. Số bông/khóm của 17 giống lúa Tám trung bình l 6,6 bông, cao nhất l 9
thơm ở mức trung bình.
Qua kết
q
uả đánh
g
iá các tính trạn
g
hình thái nôn
g
học, mức độ khán
g
sâu bệnh
v hơng thơm của 17 giống lúa Tám cho thấ
y
có 5
g
iốn
g
lúa Tám vừa có hơn
g
thơm cao, có khả năn
g
g
iữ hơn
g
thơm lâu v mức độ khán
g
sâu bệnh cao hơn các
đợc trình by trong Bảng 3.24. Hơng thơm của hạt đợc đánh giá ở thời điểm 45
ngy sau thu hoạch. Trong số 39 dòng thì 20 dòng có hơng thơm cao, 18 dòng
hơi thơm v chỉ một dòng không thơm (điểm 0).
Bảng 3.24. Các tham số thống kê một số tính trạng cơ bản
của 39 dòng lúa Tám vụ mùa 2003
TT
Tham số
Tính trạng
Trung
bình
Cực
đại
Cực
tiểu
Độ lệch
chuẩn
Hệ số biến
động (%)
1 Hơng thơm (điểm)
2 0
2 TGST (ngy)
154,1 158,0 150,0 1,9 1,2
3 Cao cây (cm)
145,9 157,0 130,0 6,1 4,2
4 Số bông/khóm
8,3 11,0 5,2 1,5 18,2
5 Tổng số hạt/bông
175,2 256,8 123,4 31,0 17,7
6 Số hạt chắc/bông
3.1.2.2. Nghiên cứu đa dạng di truyền của các giống lúa Tám bằng chỉ thị SSR
- Thành phần và số lợng alen của các chỉ thị SSR
48 chỉ thị SSR nằm trên 12 nhiễm sắc thể (NST) của bộ gen lúa (mỗi NST có
4 chỉ thị SSR) đợc sử dụng để nghiên cứu đa dạng thnh phần alen của 17 giống
lúa Tám v hai giống lúa đối chứng.
Số alen trên mỗi chỉ thị SSR ở 17 giống lúa Tám biến động từ 1 đến 8. Đa số
các chỉ thị SSR cho từ 2 đến 3 alen (32/48 chỉ thị, chiếm 67%). Trung bình mỗi chỉ
thị SSR cho 3,37 alen.
- Hệ số đa dạng (HSĐD) gen
Hệ số đa dạng gen của 48 chỉ thị SSR ở 17 giống lúa Tám biến động từ 0,00
đến 0,82, trung bình l 0,35. Chỉ thị có hệ số đa dạng gen cao nhất (PIC = 0,82) l
RM286 nằm ở NST số 11 v chỉ thị có HSĐD gen thấp nhất (PIC = 0,00) l RM133
g
6216. Tám thơm
5122. Tám N
g
hĩa Lạc
6246. Tám cao câ
y
5126. Tám ấ
p
bẹ
290. Tám thơm Thái Bình
303. Tám thơm Hải Dơn
g
314. Tám xoan Bắc Ninh
6199. Tám thơm
6212. Tám cổ rụt
305. Tám tròn Hải Dơn
g
1048. Tám xoan Hải Hậu
5124. Tám Hải Gian
g
5121. Tám con
Hệ số tơn
g
đồn
1
N Nipponbare
1,00
2
K Kasalath
0,18 1,00
3
268 Tám đen H Đông
0,24 0,14 1,00
4
287 Tám thơm Hải Dơng
0,13 0,23 0,29 1,00
5
290 Tám thơm Thái Bình
0,28 0,19 0,47 0,20 1,00
6
303 Tám thơm Hải Dơng
0,29 0,17 0,49 0,18 0,79 1,00
7
305 Tám tròn Hải Dơng
0,32 0,18 0,45 0,22 0,64 0,65 1,00
8
314 Tám xoan Bắc Ninh
0,31 0,23 0,38 0,25 0,62 0,72 0,59 1,00
9
1048 Tám xoan Hải Hậu
0,36 0,22 0,51 0,19 0,65 0,75 0,59 0,73 1,00
10
5119 Tám Xuân Hồng
0,29 0,23 0,40 0,27 0,78 0,75 0,73 0,80 0,72 1,00
0,37 0,26 0,53 0,30 0,79 0,78 0,73 0,82 0,92 0,98
Hai
g
iốn
g
Tám N
g
hĩa Lạc (SĐK 5122) v Tám ấ
p
bẹ (SĐK 5126)
q
uan hệ với
nhau ở hệ số TĐDT l 1,00 (100%). Năm
g
iốn
g
lúa có cùn
g
tên Tám thơm l Tám
thơm Hải Dơn
g
(SĐK 287), Tám thơm Thái Bình (SĐK 290), Tám thơm Hải
Dơn
g
(SĐK 303), Tám thơm (SĐK 6199) v Tám thơm (SĐK 6216), nhn
g
có
quan hệ không gần nhau. Hệ số TĐDT giữa 5 giống n
y
dao độn
tích hơn (Hình 3.6). 179 dòng lúa Tám, 10 dòng của giống Q5 v hai giống đối
chứng phân bố trên 47 nhánh của cây phân loại, các nhánh đợc đánh số thứ tự từ
1 đến 47.
Tất cả 179 dòng lúa Tám đều nằm cùng nhóm với giống đối chứng
Nipponbare. Ba dòng lúa Tám, gồm Tám nghển - XN2, Tám thơm - 164.10 v
Tám xoan - AN3 có khoảng cách di truyền khá xa so với các dòng lúa Tám còn
lại. Trong đó, hai dòng Tám nghển - XN2, Tám thơm - 164.10 cách các dòng lúa
Tám khác tại hệ số TĐDT l 0,82 v dòng Tám xoan - AN3 thì cách các dòng
khác tại hệ số TĐDT l 0,85. Các dòng lúa Tám còn lại (176 dòng) đợc chia
thnh hai nhóm chính tại hệ số TĐDT 0,89, nhóm thứ nhất gọi l nhóm A v
nhóm thứ hai gọi l nhóm B. Trong đó nhóm thứ nhất gồm các giống (Tám cao
cây, Tám nghển, Tám xoan) có nguồn gốc từ các huyện Giao Thuỷ, Xuân Trờng
v Mỹ Lộc v nhóm thứ hai gốm các giống (Tám cổ ngỗng, Tám thơm, Tám tiêu,
Tám xoan) có nguồn gốc từ hai huyện Hải Hậu v Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định.
15
10
Kết quả phân tích cho thấy hệ số TĐDT trung bình trong giống của các giống
lúa Tám biến động từ 0,833 đến 1,000 (Bảng 3.20). Hệ số TĐDT cao nhất (1,000)
l giữa các dòng của giống lúa Tám xoan thu tại Xóm 8, xã Mỹ Hng, huyện Mỹ
Lộc, tỉnh Nam Định (ký hiệu MH1-MH5), nh vậy giữa các dòng ny không có sự
khác biệt di truyền. Các dòng của giống lúa Tám xoan (MT16-MT20) có hệ số
TĐDT thấp nhất (0,833) hay khác biệt di truyền giữa các dòng lúa Tám l lớn nhất.
Phần lớn biến động di truyền giữa các dòng của các giống lúa Tám trong phạm vi
từ 0,909 đến 0,994. Hệ số TĐDT giữa các dòng của giống lúa đối chứng Q5 l
0,999.
Bảng 3.20. Hệ số tơng đồng di truyền của các dòng lúa Tám
Địa điểm
TT Ký hiệu Tên giống
Huyện Xã Thôn
ám thơm Mỹ Lộc Mỹ Hng Xóm 5 0,976
6 164.1-10
T
ám thơm Mỹ Lộc Mỹ Hng Xóm 6 0,958
7 167.1-10
T
ám tiêu Hải Hậu Hải Phong An Lễ 0,963
8 172.1-10
T
ám tiêu Hải Hậu Hải Ton Đội 3 0,988
9
A
N21-30
T
ám tiêu Hải Hậu Hải Ton Đội 3 0,988
10
H
A21-30
T
ám tiêu Hải Hậu Hải An Đội 7 0,966
11
H
P21-25
T
ám tiêu Hải Hậu Hải Phong An Lễ 0,977
12
B
H1-5
T
ám xoan Giao Thủy Bình Hòa Xóm 16 0,988
H1-5
T
ám xoan Mỹ Lộc Mỹ Hng Xóm 8 1,000
20
M
T11-15
T
ám xoan Mỹ Lộc Mỹ Thắng Thôn Thịnh 0,972
21
M
T16-20
T
ám xoan Mỹ Lộc Mỹ Thắng Thôn Thịnh 0,833
22
X
N6-10
T
ám xoan Xuân Trờng Xuân Ngọc Phú An 0,994
23
X
T1-5
T
ám xoan Xuân Trờng Xuân Thủy Ton Xã 0,988
Đ/c HA31-40 Q5 Hải Hậu Hải An Đội 13 0,999
Nh vậy trong số 23 tổ hợp giống/địa điểm thì chỉ có một tổ hợp giống/địa
điểm l giống Tám xoan ở Xóm 8, xã Mỹ Hng, huyện Mỹ Lộc, Nam Định (gồm
5 dòng l MH1, MH2, MH3, MH4, MH5) không thấy có sự biến động di truyền,
tất cả 22 tổ hợp còn lại đều có biến động. Hệ số TĐDT trung bình của giống ở sáu
giống lúa Tám dao động từ 0,933 đến 0,978 (Bảng 3.21). Giống lúa Tám cao cây
314 Tám xoan Bắc Ninh
9
1048 Tám xoan Hải Hậu
10
5119 Tám Xuân Hồng
11
5121 Tám con
1,00
12
5122 Tám Nghĩa Lạc
0,70 1,00
13
5124 Tám Hải Giang
0,95 0,68 1,00
14
5126 Tám ấp bẹ
0,70 1,00 0,69 1,00
15
6199 Tám thơm
0,77 0,73 0,74 0,73 1,00
16
6212 Tám cổ rụt
0,72 0,89 0,69 0,89 0,78 1,00
17
6216 Tám thơm
0,80 0,67 0,81 0,67 0,77 0,68 1,00
18
chùm đợc thể hiện ở Hình 3.3, cho thấ
y
một cách trực
q
uan hơn mối
q
uan hệ di
tru
y
ền
g
iữa các
g
iốn
g
lúa tron
g
n
g
hiên cứu. Hai
g
iốn
g
lúa Tám N
g
hĩa Lạc (SĐK
5122) v Tám ấp bẹ (SĐK 5126) do có thnh
p
hần các alen hon ton
g
g
iốn
g
có cùn
g
tên Tám xoan l Tám xoan Bắc Ninh (SĐK 314) v Tám xoan Hải Hậu
(SĐK 1048) hon ton cách xa nhau.
11
14
+
! +
! ! +
+ 16 ! + 10
! ! ! ! +
! ! ! !
! ! ! ! +
! ! ! ! !
! ! ! ! + 8 +
! + 15 + 13 ! ! + 2
! ! ! ! ! ! ! ! +
! ! ! ! ! + 5 + 1
! ! ! ! ! ! +
! ! ! ! ! !
! ! ! ! ! +
! ! ! ! !
! ! ! +-12 +
+ 17 ! ! ! + 4
! ! ! ! ! ! ! +-
! ! + 14 ! + 7 + 3
14 13 5,05 4 1048. Tám xoan Hải Hậu 4,87
13 10 5,45 4 3 2,33
10 290. Tám thơm Thái Bình 11,64 3 5121. Tám con 2,54
10 303. Tám thơm Hải Dơng 11,64 3 5124. Tám Hải Giang 2,54
13 12 1,16 7 6246. Tám cao cây 8,86
12 8 5,22 9 6 5,27
8 314. Tám xoan Bắc Ninh 10,72 6 6199. Tám thơm 6,31
8 5 5,11 6 6250. Tám tiêu 6,31
5 4 4,56 11 6216. Tám thơm 11,82
2 5119. Tám Xuân Hồng 1,05 14 305. Tám tròn Hải Dơng 22,15
2 1 1,05 17 287. Tám thơm Hải Dơng 72,00
1 5122. Tám Nghĩa Lạc 0,00 18 Kasalath 79,45
3.1.2.3. Phân loại lúa Indica, Japonica của các giống lúa Tám dựa trên ADN
lục lạp
Kanno v cộng tác viên đã phát hiện thấy ở trong vùng ORF100 (open reading
frame 100) nằm trên đoạn Pst-12 của phân tử ADN lục lạp của lúa Indica có một
đoạn ADN khuyết 69 bp so với ADN lục lạp của lúa Japonica (Kanno v ctv,
1993). Đoạn bị khuyết ny dễ dng phát hiện bằng kỹ thuật PCR v đợc sử dụng
nh một chỉ thị để phân biệt giữa loi phụ Indica v loi phụ Japonica.
Trong phần ny, 17 giống lúa Tám đợc phân loại dựa trên sự khác biệt ADN
lục lạp của hai nhóm lúa Indica, Japonica. Cặp mồi (5'-GTCCACTCAGCCATCT
CTC-3' v 5'-GGCCATCATTTTCTTCTTTAG-3') đợc sử dụng để nhân bản đoạn
ADN lục lạp của 17 giống lúa Tám v hai giống đối chứng l Nipponbare (lúa
Japonica), Kasalath (lúa Indica). Kết quả cho thấy tất cả 17 giống lúa Tám đều
thuộc nhóm lúa Japonica.
3.2. Nghiên cứu đa dạng di truyền bên trong giống các giống lúa Tám
3.2.1. Nghiên cứu đa dạng di truyền bên trong giống các giống lúa Tám bằng
chỉ thị RAPD
Hầu hết các giống cây trồng địa phơng đều có sự đa dạng di truyền bên trong
hân tích số liệu. Các băn
g
ADN nằm tron
g
khoản
g
từ 0,2k
p
(kilobase
p
airs) đến 2,1k
p
. Tổn
g
số băn
g
thu đợc
l 85, trong đó có 45 băng đa hình. Các băn
g
ADN đợc mã hoá v
p
hân tích, xử l
ý
trên phần mềm NTSYS Ver. 2.1.
13
12
Ni
p