TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM
Đơn vị: khoa Nông học
THUYẾT MINH ĐỀ TÀI
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ
1. TÊN ĐỀ TÀI: Điều tra thu thập các giống lúa chịu nóng
làm vật liệu khởi đầu cho công tác chọn giống lúa chịu
nóng bằng chỉ thị phân tử
2. MÃ SỐ:
3. LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU:
Tự Xã hội Giáo Kỹ Nông Y Môi
nhiên Nhân văn dục thuật Lâm-Ngư Dược trường
4. LOẠI HÌNH NGHIÊN CỨU:
Cơ bản Ứng dụng Triển khai
5. THỜI GIAN THỰC HIỆN: 12 tháng
(Từ tháng 4/2012 đến tháng 4/2013)
6. CƠ QUAN CHỦ QUẢN: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
Đơn vị chủ trì: Khoa Nông học, Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh
Địa chỉ: Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh
Điện thoại: 08.8963340 - 8966780 Fax: 08.8960713 Email: [email protected]
7. CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
Họ và tên: Trần Văn Lợt Học vị, chức danh KH: Chức vụ:
Địa chỉ CQ: Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh
Địa chỉ NR: Khu phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, Tp. Hồ Chí Minh
Điện thoại CQ: 08.8961710 Điện thoại NR: 08.8996309 Điện thoại di động:0933951550
Fax: 08.8960713 E-mail: [email protected]
8. NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Họ và tên
Đơn vị công tác và
lĩnh vực chuyên môn
Nội dung nghiên cứu cụ thể
marker SSR và chương trình
phần mền NTSYSpc.
9. ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH
Tên đơn vị
trong và ngoài
nước
Nội dung phối hợp nghiên cứu Họ và tên người đại diện đơn vị
Viện KTNN MN
Viện lúa ĐGSCL
Đánh giá đa dạng di truyền các
vật liệu nghiên cứu ứng dụng
marker SSR và chương trình
phần mền NTSYSpc.
Đánh giá đa hình đa dạng nguồn
vật liệu bằng chỉ thị thăm dò(từ 80
– 100 dòng)
GS.TS. Bùi Chí Bửu
GS.TS.Nguyễn Thị Lang
2
10. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
10.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài
Những nghiên cứu hiện nay có xu hướng kết hợp phương pháp chọn giống truyền thống
với công nghệ sinh học, cụ thể là phân tích genomics hoặc chuyển nạp gen mục tiêu. Kết
quả cho thấy việc kiểm soát stress do nhiệt độ cao được điều khiển bởi nhiều gen (Foolad
2005). Các gen này thể hiện rất chuyên biệt ở từng giai đoạn sinh truởng và phát triển, trong
từng cơ quan của cây lúa, tại những thời điểm nhiệt độ tăng cao. Do đó, Meastri và ctv.
(2002) cho rằng phải kết hợp tuyển chọn các giống lúa có mức độ chịu nóng khác nhau,
phân tích vùng giả định nhằm xác định các QTL (quantitative trait loci) chống chịu stress do
nhiệt độ cao, tiến tới xác định gen ứng cử viên và chỉ thị liên kết với các gen như vậy, nhằm
mục đích giúp cho nhà chọn giống, chọn tạo ra giống mới bằng chỉ thị thị phân tử. Đồng quan
hình Arabidopsis. Họ lập kế hoạch chuyển gen này vào cây lúa để cải tiến tính chống chịu
nóng.
Wu và ctv. (2009) thành công trong thực hiện chuyển gen OsWRKY11 vào cây lúa, nó thể
hiện trên giai đoạn mạ, trong điều kiện promoter là HSP101, điều khiển được cả hai loại hình
stress do khô hạn và do nóng.
3
Yokotani và ctv. (2008) cũng thành công trong việc chuyển gen OsHsfA2e của cây mô
hình Arabidopsis vào cây lúa; thể hiện được gen ở mức độ RNA trong điều kiện bị stress do
nhiệt độ cao.
Jagadish và ctv. (2008) đánh giá kiểu hình của giống cho nguồn gen kháng CG14 (O.
glaberrima) có nguồn gốc Châu Phi, ở 2 điều kiện nhiệt độ 30
0
C và 38
0
C; vào lúa 1,5 giờ
trước lúa rạng sáng và 3 giờ sau khi đó, để khảo sát sự thụ phấn. Giống N22 (chuẩn kháng)
biểu thị tđiểm chống chịu cao nhất (64–86% tỷ lệ hữu thụ ở 38°C) và giống Azucena,
Moroberekan nhạy cảm nhất (tỷ lệ hữu thụ <8%). Jagadish và ctv. (2007) đã xây dựng các
tiêu chuẩn để đánh giá kiểu hình giống lúa chịu nóng ở các nghiệm thức nhiệt độ khác nhau.
Stress nhiệt và tác hại trên cây trồng
Stress do nhiệt độ cao trên cây trồng là sự gia tăng nhiệt độ vượt qua ngưỡng trong một
khoảng thời gian và gây ra những tác động có hại lên sự sinh trưởng và phát triển của cây
trồng. Stress do nhiệt độ cao có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất cây trồng
(Hall 2001). Ở mức độ tế bào, các hoạt động trong tế bào sẽ bị rối loạn và cấu trúc tế bào có
thể phá hủy trong vài phút. (Schoffl và ctv. 1999). Những rối loạn trong trao đổi chất của tế
bào được thể hiện qua sự biến tính protein, bất hoạt các enzyme ở ty thể và chroloplast, ức
chế quá trình sinh tổng hợp protein (Howarth 2005) và cuối cùng là giảm thiểu năng suất sản
xuất của cây trồng (Song và ctv. 1998).
Những nghiên cứu về tác hại của stress do nhiệt độ cao trên cây lúa đã được thực hiện
nhiều năm qua. Ảnh hưởng của stress do nhiệt độ cao được thấy rõ nhất ở giai đoạn lúa ra
Lúa gạo cung cấp nguồn lương thực cơ bản, tạo việc làm cho hàng triệu người, đóng vai
trò quan trọng trong đời sống kinh tế, xã hội, chính trị trong lịch sử phát triển đât nước
Việt Nam. Lúa gạo cung cấp dinh dưỡng chính: tinh bột, vi lượng trong gạo lứt có nhiều
dạng protein cần thiết, chất béo, thiamin, robiflavin, niacin, α-tecopherol, các hoạt chất
cần cho bệnh nhân huyết áp cao, chống oxid hóa tế bào ngăn ngừa ung thư, v.v… Lúa
gạo cung cấp từ 35 đến 59% nguồn năng lượng cho hơn 3 tỷ người (Trần Văn Đạt
2002). Thách thức đặt ra trong điều kiện biến đổi khí hậu là khô hạn, nhiệt độ nóng, xâm
nhập mặn, nước tưới cho nông nghiệp giảm, nhưng phải tăng sản lượng lương thực gấp
đôi. Ở Việt Nam, dân số hiện nay đạt xấp xỉ 86 triệu người, với tốc độ tăng gần đây 1
triệu người / năm, an ninh lương thực trở nên khó khăn hơn. So với 2001, diện tích gieo
trồng lúa giảm trung bình 58.700 ha/năm; diện tích canh tác lúa giảm 325.000 ha (Cục
Trồng Trọt 2008). Sự thay đổi khí hậu sẽ còn diễn biến vô cùng phức tạp cho sản xuất
lúa gạo trong tương lai gần. Công nghệ sinh học trong nông nghiệp sẽ phải đáp ứng
được mục tiêu giảm nghèo và an toàn lương thực.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, tác động của biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến
các vùng của Việt Nam: nhiệt độ trung bình năm có thể tăng 2,6
o
C ở Tây Bắc, 2,5
o
C ở
Đông Bắc, 2,4
o
C ở Đồng bằng Bắc bộ, 2,8
o
C ở Bắc Trung Bộ, 1,9
o
C ở Nam Trung bộ,
1,6
o
C ở Tây Nguyên và 2
traditional rice cultivars through mutagenesis and somaclonal variation. SABRAO Journal
of Breeding and Genetics 40(2):141-146
- Nguyen Thi Lang, Bui Chi Buu. 2006. Mapping for phosphorus deficiency tolerance in
rice (Oryza sativa L.). OMonRice 14:1-9
- Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí Bửu. 2006.Nghiên cứu di truyền liên quan đến tính chống
chịu thiếu lân trên cây lúa (Oryza sativa L.). Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông
Thôn. Số 5:45-49
- Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang. 2004. Di Truyền Phân Tử. Tái bản lần thứ hai. Nhà
XB Nông Nghiệp, TP Hồ chí Minh. 615 trang.
- Bui Chi Buu, NguyenThi Lang. 2003. Application of molecular markers in rice
breeding in the Mekong Delta of Vietnam. In Advances in Rice Genetics. GS Khuch, DS
Brar, B. Hardy (Eds). IRRI, Philippines, 216-220
- Bui Chi Buu, Nguyen Thi Lang. 2004. Improving rice productivity under water
constraints in the Mekong Delta. Water and Agriculture. ACIAR Proceedings 116:196-
202
- Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang. 2003. Cơ sở di truyền tính chống chịu đối với thiệt
hại do môi trường của cây lúa. Nhà xuất bản nông nghiệp. 223 trang
11. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Thay đổi khí hậu toàn cầu ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất lúa gạo của Việt Nam. Khô
hạn, xâm nhập mặn, ngập úng và nhiệt độ nóng hơn trong khi lúa trỗ bông là những hiện
tượng ngày càng rõ nét, có ảnh hưởng nhất định với cây lúa.
Theo thống kê của Cục Bảo vệ Thực vật, Trung tâm Bảo vệ Thực vật phía Nam, tình
hình khí tượng thủy văn trong mùa khô năm nay diễn biến rất phức tạp, đặc biệt là tháng
04 năm 2010. Nhiệt độ trung bình là 28,3
0
C, cao hơn trung bình năm 2009 là 0,7 - 1,3
0
C.
Nhiệt độ cao nhất trong bóng mát tại một số nơi vượt quá 38
0
thúc)
Người thực hiện
1
2
3
…
Chọn dòng, khảo sát và
đánh giá kiểu hình chống
chịu nóng của vật liệu
nghiên cứu (từ 80 – 100
dòng)
Đánh giá đa hình đa dạng
nguồn vật liệu bằng chỉ thị
thăm dò (từ 80 – 100 dòng
Đánh giá đa dạng di truyền
các vật liệu nghiên cứu ứng
dụng marker SSR và
chương trình phần mền
NTSYSpc.
Xácđịnh được 5
dòng cho gene
mục tiêu
5-7 dòng mẹ cao
sản (dòng tái tục)
Đa hình với
những chỉ thị
thăm dò.
Xác định được đa
dạng di truyền
của các vật liệu
Tài liệu dự báo Đề án Luận chứng kinh tế Chương trình máy tính
Bản kiến nghị Sản phẩm khác:
• Tên sản phẩm, số lượng và yêu cầu khoa học đối với sản phẩm
Số TT Tên sản phẩm Số
lượng
Yêu cầu khoa học
1
Bài báo cáo tổng kết
01 Phải có giá trị làm cơ sở khoa
học chọn giống
• Số sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh được đào tạo:
• Số bài báo công bố: 01
• Địa chỉ có thể ứng dụng (tên địa phương, đơn vị ứng dụng
- Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Miền Nam
- Viện lúa đồng bằng Sông Cửu Long
8
16. KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ NGUỒN KINH PHÍ
Tổng kinh phí: 60.000.000 đồng
Trong đó:
Kinh phí sự nghiệp khoa học công nghệ: 60.000.000 động
Các nguồn kinh phí khác (cơ sở hỗ trợ, tài trợ của cá nhân, tổ chức…):
Nhu cầu kinh phí từng năm:
- Năm 2012: 60.000.000 đồng
Dự trù kinh phí theo các mục chi (Thuê khoán chuyên môn; Nguyên vật liệu, năng lượng; Thiết bị
máy móc; Chi khác):
Ngày 7 tháng 5 năm 2012 Ngày 7 tháng 5 năm 2012
Đơn vị chủ trì Chủ nhiệm đề tài
(Ký tên, đóng dấu) (Họ và tên, ký)
TS. VÕ THÁI DÂN ThS. TRẦN VĂN LỢT
Ngày tháng năm 201
70.000 đ *
Đánh giá đa hình đa dạng nguồn vật liệu bằng
chỉ thị thăm dò (từ 80 – 100 dòng
Công thu hoạch mẫu, công nghiền mẫu, công ly
trích DNA, công thiết kế Primer, công tinh sạch
DNA, công chạy điện di, công phân tích số liệu
70.000 đ *
Đánh giá đa dạng di truyền các vật liệu nghiên
cứu ứng dụng marker SSR và chương trình
phần mềm NTSYSpc.
Công thu hoạch mẫu, công nghiền mẫu, công ly
trích DNA, công thiết kế Primer, công tinh sạch
DNA, công chạy điện di, công phân tích số liệu
70.000 đ *
Chi phí cán bộ chuyên môn thực hiện các nội
dung đề tài
10.800.000
10
3người* 500.000 đồng/ tháng* 12 tháng
Cộng
Khoản 2 – Nguyên vật liệu
TT Nguyên vật liệu Thành tiền (đồng)
1
2
Nguyên vật liệu
Dụng cụ
8.000.000
7.000.000
Cộng
Khoản 3 – Thiết bị và sửa chữa nhỏ: