Nghiên cứu vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn, tạo giống lúa chất lượng cao cho vùng Đồng bằng Sông Hồng

ường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………i i LỜI CAM ðOAN Tơi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào, các thơng tin trích dẫn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Trường Giang Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………ii ii LỜI CÁM ƠN ðể cĩ được kết quả này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc, lời cám ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Tấn Hinh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin trân trọng cám ơn TS. Trần Quang Tấn và các cán bộ Ban đào tạo sau đại học, Viện Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam. Xin trân trọng cám ơn ThS. Nguyễn Trọng Khanh và tồn bộ cán bộ, nhân viên Trung tâm Nghiên cứu và phát triển lúa thuần, Viện Cây lương thực và cây thực phẩm đã nhiệt tình giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Tơi cũng xin cám ơn Ban Giám đốc Viện Mơi trường Nơng nghiệp, các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tơi hồn thành luận văn. Tác giả luận văn Nguyễn Trường Giang Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………iii iii MỤC LỤC Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục chữ viết tắt vii Danh mục bảng viii Danh mục hình biểu đồ x MỞ ðẦU i 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2 2.1. Mục tiêu 2 2.2. Yêu cầu của đề tài 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC 4 1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu đề tài 4 1.2. Một số kết quả nghiên cứu trong nước và nước ngồi 7 1.2.1. Một số kết quả nghiên cứu ngồi nước 7 1.2.2. Một số kết quả nghiên cứu trong nước 17 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1. Vật liệu nghiên cứu 32 2.2. Nội dung nghiên cứu và các vấn đề cần giải quyết 33 2.3. ðịa điểm và thời gian nghiên cứu 33 2.3.1. ðịa điểm nghiên cứu 33 2.3.2. Thời gian nghiên cứu 33 2.4. Phương pháp nghiên cứu 33 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………iv iv 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 33 2.4.2. Chăm sĩc 34 2.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi 34 4.3.4. Các chỉ tiêu và phương pháp đánh giá chất lượng 37 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 40 3.1. ðánh giá và phân loại tập đồn giống lúa theo các tính trạng khác nhau 40 3.1.1. Phân nhĩm các giống lúa theo thời gian sinh trưởng 40 3.1.2. Phân nhĩm các giống lúa theo chiều cao cây 42 3.1.3. Phân nhĩm các giống theo năng suất 44 3.1.4. Phân nhĩm các giống lúa theo các yếu tố cấu thành năng suất 45 3.1.5. Phân nhĩm các giống lúa theo chất lượng thương trường. 49 3.1.6. Phân loại các giống theo chất lượng nấu nướng, dinh dưỡng. 54 3.1.7. ðánh giá các giống lúa về khả năng chống chịu sâu bệnh. 59 3.2. ðặc điểm sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa cĩ triển vọng chọn lọc từ tập đồn 60 3.2.1. ðặc điểm sinh trưởng, phát triển của các giống lúa cĩ triển vọng 60 3.2.2. Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa cĩ triển vọng 62 3.2.3. Chất lượng thương trường và nấu nướng của các giống lúa cĩ triển vọng 63 3.2.4. Tình hình sâu, bệnh của các giống lúa chất lượng cĩ triển vọng 65 3.3. Nghiên cứu hệ số tương quan của một số tính trạng với năng suất hạt 67 3.3.1. Hệ số tương quan giữa năng suất thực thu, chiều cao cây và thời gian sinh trưởng. 67 3.3.2. Hệ số tương quan giữa năng suất, dài gạo, hàm lượng protein và hàm lượng amylose. 68 3.3.3. Hệ số tương quan giữa năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất. 68 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………v v 3.4. Nghiên cứu mức độ trội của một số tính trạng số lượng ở con lai F1 70 3.4.1. ðánh giá mức độ trội của các tính trạng sinh trưởng ở con lai F1 70 3.4.2. ðánh giá mức độ trội của năng suất và yếu tố cấu thành năng suất ở con lai thế hệ F1 71 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 73 1. Kết luận 73 2. ðề nghị 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………vi vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT D/R Dài/Rộng ð/c ðối chứng IRRI International Rice Research Institute KL Khối lượng NSTT Năng suất thực thu. NXB Nhà xuất bản TGST Thời gian sinh trưởng. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………vii vii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1. Phân loại hàm lượng amylose 37 2.2. Thang điểm đánh giá độ phân hủy kiềm và nhiệt độ hĩa hồ 38 3.1. Phân nhĩm các giống lúa theo thời gian sinh trưởng 41 3.2. Phân nhĩm các giống lúa theo chiều cao cây 43 3.3. Phân nhĩm các giống lúa theo năng suất 44 3.4. Phân nhĩm các giống lúa theo số bơng hữu hiệu/m2 46 3.5. Phân nhĩm các giống lúa theo số hạt/bơng 47 3.6. Phân nhĩm các giống lúa theo tỷ lệ lép 48 3.7. Phân nhĩm các giống lúa theo khối lượng 1000 hạt 49 3.8. Phân nhĩm các giống lúa theo chiều dài hạt gạo 49 3.9. Phân nhĩm các giống lúa theo tỷ lệ dài/rộng 51 3.10. Phân nhĩm các giống lúa theo tỷ lệ gạo xay 51 3.11. Phân nhĩm các giống lúa theo tỷ lệ gạo xát 52 3.12. Phân nhĩm các giống lúa theo tỷ lệ gạo nguyên 54 3.13. Phân nhĩm các giống lúa theo hàm lượng amylose. 55 3.14. Phân nhĩm các giống lúa theo hàm lượng protein. 56 3.15. Phân nhĩm các giống lúa theo nhiệt độ hĩa hồ 58 3.16. Phân nhĩm các giống lúa theo mùi thơm 59 3.17. ðặc điểm sinh trưởng, phát triển của các giống lúa cĩ triển vọng 60 3.18. Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của các giống cĩ triển vọng 62 3.19. Chất lượng thương trường và nấu nướng của các giống lúa cĩ triển vọng 64 3.20. Tình hình sâu, bệnh của các giống lúa chất lượng cĩ triển vọng 66 3.21. Hệ số tương quan giữa năng suất, chiều cao và TGST 68 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………viii viii 3.22. Hệ số tương quan giữa năng suất, dài gạo, hàm lượng protein, hàm lượng amylose. 68 3.23. Hệ số tương quan giữa năng suất, cấu thành năng suất. 69 3.24. Mức độ trội (D) của các tính trạng sinh trưởng ở con lai F1 70 3.25. Mức độ trội (D) của năng suất và yếu tố cấu thành năng suất ở con lai F1 71 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………ix ix DANH MỤC BIỂU ðỒ STT Tên biểu đồ Trang 3.1. Biểu đồ phân nhĩm các giống theo thời gian sinh trưởng 42 3.2. Biểu đồ phân nhĩm các giống theo chiều cao cây 44 3.3. Biểu đồ phân nhĩm các giống lúa theo năng suất 45 3.4. Biểu đồ phân nhĩm các giống lúa theo số bơng hữu hiệu/m2 46 3.5. Biểu đồ phân nhĩm các giống lúa theo hàm lượng amylose. 55 3.6. Biểu đồ phân nhĩm các giống lúa theo hàm lượng protein. 57 3.7. Biểu đồ phân nhĩm các giống lúa theo mùi thơm 59 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………1 1 MỞ ðẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Lúa là một trong ba loại cây lương thực chính trên tồn thế giới (lúa mì, lúa nước và ngơ), khoảng 40% dân số thế giới coi lúa gạo là nguồn lương thực chính và 25% dân số sử dụng lúa gạo trên 1/2 khẩu phần lương thực hàng ngày.[25] Ở châu Á và khu vực ðơng Nam Á (trong đĩ cĩ Việt Nam) coi lúa gạo là cây trồng truyền thống. Việt Nam là một trong năm nước cĩ diện tích trồng lúa lớn nhất thế giới. Năm 2006, Việt Nam đã xuất khẩu 4,75 triệu tấn gạo với giá trị 1,2 tỷ USD.[33] Tuy nhiên trong những năm vừa qua, sản xuất lúa gạo ở nước ta chủ yếu tập trung vào hướng năng suất cao nhằm đáp ứng nhu cầu trong nước. Vì vậy, nhiều giống lúa cĩ năng suất cao đã được chọn tạo (C71, DT10, X21, Xi23, ðB6…) và đáp ứng được nhu cầu sản xuất đồng thời đảm bảo được vấn đề an ninh lương thực của nước ta. Bên cạnh thành tựu đã đạt được, ngành sản xuất lúa gạo cịn cĩ những tồn tại cần giải quyết như: chất lượng gạo thấp, chưa đáp ứng tiêu chuẩn của nhà nhập khẩu (chiều dài hạt gạo, độ trong, mùi thơm…). Do đĩ, giá trị gạo xuất khẩu của nước ta thường thấp hơn so với gạo Thái Lan cùng chủng loại. Giá gạo của nước ta thấp hơn so với gạo Thái Lan từ 25 - 30 USD/tấn và thấp hơn nhiều so với gạo của Mỹ, Nhật, Pakistan... Trong khi nhu cầu nhập khẩu gạo cĩ chất lượng cao ở các nước phát triển là rất lớn như: Nhật Bản, Hồng Kơng, ðài Loan, các nước Trung ðơng... [14] ða phần các giống lúa chất lượng cao hiện nay là các giống lúa đặc sản của địa phương như: Tám xoan Hải Hậu, Dự, Nàng thơm chợ ðào, nàng Hương, các giống lúa nương... Các giống này cĩ ưu điểm là cơm dẻo, đậm, cĩ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………2 2 mùi thơm, thích ứng tốt với điều kiện sinh thái khác nhau của nước ta. Tuy nhiên, các giống lúa này cĩ nhược điểm: cao cây, thời gian sinh trưởng dài, cây yếu dễ đổ, chống chịu sâu bệnh kém … Tại các tỉnh ðồng bằng sơng Hồng, cho đến thời điểm hiện tại chưa cĩ một giống lúa nào đạt tiêu chuẩn xuất khẩu trên cả hai mặt: năng suất và chất lượng. Vì vậy, trong những năm tới ngồi đảm bảo an ninh lương thực, các tỉnh ðồng bằng sơng Hồng cần quy hoạch các vùng lúa chất lượng cao nhằm đảm bảo nhu cầu xuất khẩu và nội tiêu [14] ðể thực hiện được nhiệm vụ trên, các tỉnh ðồng bằng sơng Hồng cần cĩ bộ giống lúa chất lượng cao phục vụ sản xuất. Do vậy, việc chọn tạo giống lúa cĩ năng suất cao, chất lượng tốt là rất cần thiết. Hiệu quả của cơng tác chọn tạo giống lúa nĩi chung và giống lúa chất lượng cao nĩi riêng phụ thuộc vào sự đa dạng di truyền của vật liệu khởi đầu và phương pháp chọn giống thích hợp. Xuất phát từ yêu cầu đĩ, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu vật liệu khởi đầu phục vụ cơng tác chọn, tạo giống lúa chất lượng cao cho vùng ðồng bằng sơng Hồng”. 2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2.1. Mục tiêu: - ðánh giá và phân loại được nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ cơng tác chọn tạo giống lúa chất lượng cao cĩ hiệu quả. - Xác định sự di truyền của một số tính trạng số lượng để định hướng trong chọn tạo giống lúa chất lượng cao thích hợp cho vùng ðồng bằng sơng Hồng. 2.2. Yêu cầu của đề tài: - Tìm hiểu đặc điểm nơng, sinh học của nguồn vật liệu khởi đầu. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………3 3 - Phân tích các chỉ tiêu chất lượng: hàm lượng protein, hàm lượng amylose, nhiệt độ hĩa hồ... của nguồn vật liệu khởi đầu. - ðánh giá hiệu quả biểu hiện di truyền của một số tính trạng số lượng ở đời F1 đối với một số tổ hợp lai. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: - Xác định được một số nguồn gen cĩ các đặc tính quý về năng suất, khả năng chống chịu, chất lượng... cĩ thể sử dụng làm bố mẹ trong cơng tác lai tạo giống lúa chất lượng cao cho vùng ðồng bằng sơng Hồng. - ðánh giá hiệu quả biểu hiện di truyền của một số tính trạng số lượng ở đời F1 đối với một số tổ hợp lai, làm cơ sở để nâng cao hiệu quả chọn lọc giống lúa chất lượng cao. 4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài: - ðối tượng nghiên cứu: 60 giống lúa cĩ chất lượng trong tập đồn giống lúa của Viện Cây lương thực và cây thực phẩm và một số tổ hợp lai trong vụ xuân 2008. - ðịa điểm nghiên cứu: Viện Cây lương thực và cây thực phẩm, Gia Lộc – Hải Dương. - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 12/2007 đến tháng 10/2008. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………4 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC 1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu đề tài: Ở Việt Nam cây lúa được coi là cây trồng “bản địa”. Từ lâu cây lúa đã trở thành cây lương thực chủ yếu và cĩ ý nghĩa quan trọng trong nền kinh tế và xã hội của nước ta (Nguyễn Văn Hiển, 1992)[11] Mỗi loại giống cây trồng đều cĩ những đặc tính khác nhau về nơng sinh học, sinh lý, sinh hĩa, sinh trưởng và phát triển, chất lượng…Hiện nay với kỹ thuật sinh học tiên tiến, con người ngày càng can thiệp sâu hơn, thúc đẩy nhanh quá trình chọn tạo giống mới cĩ lợi cho con người.(ðào Quang Tự, 2007)[33] Trong những năm gần đây, cơng tác nghiên cứu, chọn tạo, thử nghiệm và đưa vào sản xuất các giống lúa mới được đẩy mạnh ở các viện nghiên cứu, các trường đại học nơng nghiệp, các trạm, trại và các cơng ty trong và ngồi nước (Nguyễn Trường Giang, 2003)[10] Hệ thống nghiên cứu của Vịêt Nam đã chọn tạo được nhiều giống lúa mới đáp ứng được nhu cầu của sản xuất nơng nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực, đa dạng di truyền, khai thác tốt lợi thế và điều kiện tự nhiên, đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu. Chúng ta đã cĩ những thành cơng nhất định trong cơng tác chọn tạo giống lúa cho vùng thâm canh, vùng khĩ khăn và lúa chất lượng cao[2] Theo Ngơ Thế Dân, giai đoạn 1996 – 2000, các chương trình nghiên cứu chọn tạo giống cây lương thực đã sử dụng nhiều phương pháp mới như: RADP, PCR marker, STS marker, đánh giá sự đa dạng di truyền, cơ chế sinh hĩa, sinh lý, tính chống chịu sâu bệnh hại, chất lượng của 29.435 mẫu giống. Sử dụng phương pháp nuơi cấy hạt phấn, nuơi cấy tế bào soma, lai xa, đột Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………5 5 biến, ưu thế lai trong lai tạo giống mới. ðã cĩ 35 giống lúa được cơng nhận ở cấp quốc gia, 44 giống lúa tiến bộ kỹ thuật (ðào Quang Tự, 2007)[33] * Nguồn gốc của lúa trồng Cĩ rất nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc của lúa trồng. Bắt nguồn từ lúa dại con người đã thuần hố, chọn lọc để phục vụ các nhu cầu của cuộc sống dần cĩ được cây lúa trồng hiện nay. Việc xác định trực tiếp tổ tiên cây lúa trồng ở châu Á (Oryza.sativa) vẫn cịn nhiều ý kiến khác nhau. Một số tác giả: Sampath và Rao (1951), Sampath và Govidaswami (1958), Oka (1974) cho rằng Oryza.sativa cĩ nguồn gốc từ lúa dại lâu năm Oryza.rufipogon. Cịn các tác giả khác như: Chatterjee (1951), Chang (1976) lại cho rằng Oryza.sativa được tiến hố từ lúa dại hằng năm Oryza.navara (Nguyễn Văn Hiển, 2000) [12] Lúa trồng châu Á cĩ nguồn gốc xuất xứ từ Trung Quốc (Ting, 1993). Theo cơng bố của Chang (1976) thì Oryza.sativa xuất hiện đầu tiên trên một vùng rộng lớn từ lưu vực sơng Ganges dưới chân núi Hymalaya qua Myanma, bắc Thái Lan, Lào đến bắc Việt Nam và nam Trung Quốc (Nguyễn ðình Giao, 2001)[9] Ngày nay, lúa được trồng ở nhiều quốc gia trên thế giới, từ 53 vĩ độ Bắc dọc theo sơng Amua trên biên giới miền trung nước Nga đến 40 vĩ độ Nam, phía Tây Aghentina ( Lu và Chang, 1980)[9] * Phân loại lúa trồng Lúa thuộc họ hồ thảo: Poaceae, họ phụ: Pooideae Tộc: Oryzae, lồi Oryza.sativa. Nhiều cơng trình nghiên cứu từ trước tới nay đều thống nhất cĩ hai loại lúa trồng là Oryza.sativa phổ biến ở châu Á và Oryza.glaberrima trồng ở phía tây châu Phi; là lồi hạt nhỏ, năng suất thấp[9] Barnes và Pental (1986) nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hố của hai lồi lúa trồng nhằm tìm hiểu quan hệ huyết thống của chúng đã kết luận: Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………6 6 Oryza.sativa và Oryza.glaberrima cĩ cùng nguồn gốc từ lồi lúa dại Oryza.perrennis (ðinh Văn Lữ, 1978)[20] Theo điều kiện sinh thái, Kato (1930) chia lúa trồng Oryza.sativa thành 2 nhĩm lớn là Japonica (lúa cánh) và Indica (lúa tiên). Lúa tiên thường phân bố ở vĩ độ thấp như: Ấn ðộ, Trung Quốc, Việt Nam, Indonesia…là loại hình cao cây, lá nhỏ, xanh nhạt, bơng xịe, hạt dài, vỏ trấu mỏng, cơm khơ, nở nhiều, chịu phân kém, dễ lốp đổ nên năng suất thường thấp. Lúa cánh thường phân bố ở vĩ độ cao như: Nhật Bản, Triều Tiên, bắc Trung Quốc, châu Âu…là loại hình thấp cây, lá to, xanh đậm, bơng chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dày, hạt ngắn, cơm dẻo, ít nở, thích nghi với điều kiện thâm canh cho năng suất cao[9] Theo quan điểm sinh thái học, Morinaga (1954) chia lúa trồng châu Á thành 5 kiểu hình sinh thái (ecotypes) cĩ tên là: Aus, Boro, Bulu, Aman và Tjereh. Kiểu sinh thái Bulu và Tjereh thuộc lồi phụ Javanica phát sinh chủ yếu ở Indonesia. Trong đĩ kiểu Bulu cĩ râu, lá rộng, chống đổ, khơng rụng hạt, đẻ nhánh yếu, dễ bị nhiễm bệnh, cơm ngon. Loại hình Tjereh hạt khơng cĩ râu, lá hẹp, dễ đổ, dễ rụng, kháng bệnh tốt, cơm khơng ngon (Nguyễn Văn Hiển, 2000)[12] Theo quan điểm canh tác học, lúa trồng được chia thành 4 loại: - Lúa cạn: Là lúa trồng trên đất cao, thốt nước, khơng cĩ bờ ngăn để dự trữ nước trên mặt đất, gieo hạt khơ trong đất khơ, chờ nước mưa trong suốt quá trình sinh trưởng. - Lúa cĩ tưới: ðược gieo cấy trên những cánh đồng cĩ các cơng trình thuỷ lợi nên chủ động tưới tiêu theo từng thời kỳ sinh trưởng để đạt năng suất cao. - Lúa nước sâu: được gieo trồng ở vùng đất thấp, khơng cĩ điều kiện rút nước khi cĩ mưa lớn, hoặc rút nước chậm nên lúa bị ngập úng trong thời gian khơng lâu. - Lúa nổi: là loại hình lúa gieo trước mùa mưa. Khi mưa lớn, lúa đẻ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………7 7 nhánh và khi mức nước dâng cao lúa vươn lĩng rất nhanh (khoảng 10 cm/ngày). Vùng trồng lúa nổi cĩ mực nước ngập sâu từ 50 – 400 cm, kéo dài từ 10 ngày đến 1 tháng (cĩ vùng ngập đến 5 tháng) [9] Các nhà khoa học Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) chia lúa trồng châu Á thành ba kiểu sinh thái địa lí hoặc ba lồi phụ là Indica, Japonica và Javanica[9] 1.2. Một số kết quả nghiên cứu trong nước và nước ngồi 1.2.1. Một số kết quả nghiên cứu ngồi nước: 1.2.1.1. Nghiên cứu vật liệu khởi đầu: Ngay từ năm 1924, Viện Nghiên cứu cây trồng tồn Liên xơ cũ (VIR) đã thu thập, đánh giá và bảo quản tới 150.000 mẫu giống cây trồng và cây dại (trong đĩ cĩ cả cây lúa) [12] Năm 1962, Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) đã tiến hành thu thập nguồn gen cây lúa phục vụ cơng tác cải tiến giống lúa và đến năm 1977 đã chính thức khai trương Ngân hàng gen cây lúa quốc tế (IRG). Tại đây, tập đồn lúa từ 110 quốc gia trên thế giới được thu thập, mơ tả, đánh giá và bảo tồn. Bộ sưu tập cĩ hơn 80.000 mẫu, trong đĩ các giống lúa châu Á Oryza.sativa chiếm tới 95%, Oryza.glaberrima chiếm 1,4%, 2.100 mẫu giống hoang dại (chiếm 2,9%). Hiện nay, cịn rất nhiều mẫu giống đang trong quá trình đánh giá, phân loại để đưa vào ngân hàng gen [12] 1.2.1.2. Các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến cây lúa: Cũng như các loại cây trồng khác, quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện ngoại cảnh. Tại hội nghị quốc tế về an ninh lương thực, thực phẩm, Swanminathan M.S (1978) đã kết luận trong 3 yếu tố: thời tiết khí hậu, dịch bệnh và kinh tế thì yếu tố thời tiết là nguyên nhân quan trọng làm cho sản lượng lương thực trên giới thế giới giảm mạnh (Nguyễn Trọng Khanh, 2002) [18] Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………8 8 Cây lúa là cây ưa nĩng, để hồn thành chu kì sống cây lúa cần một lượng nhiệt nhất định. Theo tác giả Bugai X.M, Maistrenko A.L cho rằng: cây lúa ơn đới yêu cầu tổng nhiệt độ 2.500 - 3.0000C; lúa nhiệt đới yêu cầu 3.500 - 4.5000C; giống dài ngày cần 5.0000C và giống ngắn ngày yêu cầu lượng nhiệt thấp hơn 2.500 - 3.0000C [9] Cây lúa sống trong ruộng nước, là cây cần nước và ưa nước điển hình. Nhu cầu nước của cây lúa lớn hơn một số cây trồng khác. Theo Smith hệ số thốt nước của lúa là 710, so với lúa mì là 513 và ngơ là 386. Theo Goutchin, để tạo một đơn vị thân lá cây lúa cần 450 đơn vị nước, để tạo ra một đơn vị hạt cần 300 - 350 đơn vị nước. Nhu cầu nước thay đổi theo thời kì sinh trưởng, giống và điều kiện thâm canh. Theo Goutchin, ruộng lúa khơng cần lớp nước trên mặt mà chỉ cần đảm bảo độ ẩm 90%. Ngược lại, Erughin cho rằng ruộng lúa cần tưới ngập [20] Ngồi nhiệt độ và nước, ánh sáng là yếu tố thứ 3 cĩ ảnh hưởng khơng nhỏ đến sinh trưởng và năng suất lúa. Cường độ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động quang hợp và tạo năng suất. Chu kì chiếu sáng lại cĩ tác động đến quá trình làm địng, trỗ bơng (Vũ Tuyên Hồng, 1998)[15] Cường độ ánh sáng thay đổi theo vĩ độ địa lý, theo ngày tháng trong năm và theo thời gian trong ngày. Cường độ ánh sáng thuận lợi cho hoạt động quang hợp của cây lúa là 250 – 400 calo/cm2/ngày. Theo Murata, tại Nhật Bản năng suất lúa được hình thành vào tháng 8 – 9, cường độ ánh sáng trong 2 tháng đĩ là 386 calo/cm2/ngày (Nguyễn Hữu Tề, 1997) [25] Theo Hoomaw và Vergarai B, các giống lúa nhiệt đới cĩ thời gian sinh trưởng khoảng 130 ngày cần 1.000 giờ sáng, riêng tháng cuối cùng cần 220 - 240 giờ. Các tác giả Nhật Bản cho rằng trong hai tháng cuối đời cây lúa cần ít nhất 400 giờ sáng [25] Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………9 9 1.2.1.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây lúa. * ðặc điểm hình thái cây lúa Lúa là cây trồng đa dạng về kiểu hình, mỗi giống cĩ những đặc điểm riêng mà ta cĩ thể dựa vào đĩ để nhận biết các giống như: thời gian sinh trưởng, khả năng đẻ nhánh, chiều cao cây, bộ lá lúa, khả năng quang hợp, dạng hạt, màu sắc hạt [49] Nghiên cứu về hình thái của các giống lúa trồng châu Á, Jennings (1997) cho rằng: các giống lúa thuộc lồi phụ Indica thường cao cây, lá nhỏ, màu xanh nhạt, bơng xoè, hạt dài, vỏ trấu mỏng, chịu phân kém, dễ lốp đổ, năng suất thấp, cơm khơ, nở nhiều. Trong khi các giống thuộc lồi phụ Japonica thường thấp cây, lá to, màu xanh đậm, bơng chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dày, thích nghi với điều kiện thâm canh, chịu phân tốt, thường cho năng suất cao, cơm dẻo, ít nở (ðào Quang Tự, 2007)[33] Các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) cho rằng tính đẻ khoẻ cĩ hệ số di truyền từ thấp đến trung bình và chịu ảnh hưởng rõ rệt của điều kiện ngoại cảnh [48] Theo Murata (1960) và Tsunoda (1964): Trong điều kiện thâm canh, hệ số đồng hĩa cao ở cây cĩ tương đối ít lá, lá ngắn, đứng thẳng để giảm tình trạng che cớm lẫn nhau đến mức thấp nhất (Nguyễn Trọng Khanh, 2002) [18] Theo Tanaka (1965): Bộ lá cĩ khả năng đồng hĩa cao sẽ làm cho cây cĩ phản ứng mạnh với đạm. ðĩ là những đặc trưng của giống cải tiến được trồng ở những nước vùng ơn đới và á nhiệt đới. Trong khi đĩ nhiều giống lúa nhiệt đới cĩ quá nhiều lá và cao cây khơng thể cho năng suất cao ngay cả khi gieo trồng trong điều kiện thâm canh [33] Theo các nhà chọn giống lúa tại IRRI, độ dài lá cĩ quan hệ đa hiệu với các gen xác định chiều cao cây nhưng lại bị chi phối bởi điều kiện ngoại cảnh. Tính trạng lá địng dài, đứng di truyền độc lập với gen kiểm tra độ dài thân và Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………10 10 độ dài các lá phía dưới [49] * Chiều cao cây lúa Guliaep (1975) xác định cĩ 4 gen kiểm tra chiều cao cây lúa. Khi nghiên cứu các dạng lùn tự nhiên và đột biến, ơng nhận thấy cĩ trường hợp tính lùn được kiểm tra bởi một cặp gen lặn, cĩ trường hợp bởi 2 cặp gen và đa số trường hợp do 8 cặp gen quy định là d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8 [25] Những kết quả nghiên cứu tạo giống lúa lùn của IRRI khẳng định rằng: các giống lúa lùn cĩ nguồn gốc từ Trung Quốc (Dee-geo-Woo-gen, I-geo-tze, Taichung native-1) mang gen lùn, lặn tạo cho thân ngắn nhưng khơng ảnh hưởng đến chiều dài bơng. Cịn những gen lùn tạo ra bằng đột biến hoặc các gen lùn cĩ nguồn gốc ở châu Mỹ (Century Patna, SLO-17) ít được sử dụng để tạo giống vì chúng làm cho bơng ngắn lại hoặc phân ly kéo dài qua nhiều thế hệ khĩ chọn lọc. ðiều này cĩ ý nghĩa vơ cùng to lớn cho các nhà chọn giống trong việc chọn tạo các giống lúa thấp cây nhưng vẫn giữ được năng suất cao[25] Y. Futsharra, F. Kikuchi và N. Rutger (1977) qua các nghiên cứu cơ chế di truyền tính trạng chiều cao cây đã cơng bố danh sách khoảng 50 gen tham gia quy định tính trạng lùn của cây lúa (d-1 đến d-50). Trong đĩ các gen d-8, d-11, và d-14, d-10, d-15 và d-16, d-18h, d-18k là các allen với nhau. Sự hoạt động của phần lớn các gen này lại được kiểm sốt bởi một gen lặn, mà gen đĩ cĩ thể bị lấn át bởi gen trội D-53. Các đột biến cực lùn phần lớn được kiểm tra bằng 1 gen đơn lặn, nhưng đột biến nửa lùn lại được quy định bởi một gen đơn trội khơng hồn tồn [9] Theo Mackill và Ruger (1979) cĩ 4 gen quy định tính nửa lùn là sd-1, sd-2, sd-3 và sd-4. Trong đĩ, sd-1 là allen với gen lùn của Dee-geo-woo-gen, cịn lại ba allen kia khơng allen với nhau [25] Jennings và cộng sự (1997) cho rằng cĩ 2 hoặc 3 gen kiểm tra tính chịu Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………11 11 ngập của cây lúa. Tuy nhiên các gen chịu ngập khơng cùng allen với tính trạng vươn lĩng nhanh [46] * Thời gian sinh trưởng của cây lúa Nghiên cứu về thời gian sinh trưởng của các giống lúa, Yoshida (1979) cho rằng: Những giống cĩ thời gian sinh trưởng ngắn khơng thể cho năng suất cao vì sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế. Ngược lại những giống cĩ thời gian sinh trưởng quá dài cũng cho năng suất thấp vì dễ bị đổ và chịu nhiều tác động bất lợi của điều kiện ngoại cảnh. Trong khi đĩ các giống lúa cĩ thời gian sinh trưởng từ 120 -150 ngày cĩ khả năng cho năng suất cao hơn nhiều [38] Theo Khush G.S (1990) cho rằng các giống lúa cĩ thời gian sinh trưởng dài ngày thì lượng chất khơ cao nhưng tỷ lệ hạt/rơm thấp. Các giống cĩ thời gian sinh trưởng từ 130- 150 ngày cĩ tỷ lệ hạt/rơm đạt cao nhất [47]. Các giả K. Ichitami, Y. Okumoto và T. Taisaka khi nghiên cứu trên các giống Norin 20, Kirara 397 cho rằng gen trội Se 9 kiểm sốt tính mẫn cảm với độ dài ngày và gen lặn se 9 kiềm chế tính trạng trên [18] * Tính cĩ râu ở hạt Tính cĩ râu ở hạt được kiểm tra bởi 3 gen An1, An2, An3 (Guliaep, 1975). Khi cả ba gen trội cùng hiện diện ở một giống thì râu ở hạt dài, trái lại nếu ba gen đều ở dạng lặn thì hạt khơng râu. Nếu cĩ 1 hoặc 2 gen trội thì mức độ dài của râu khác nhau rất rõ [25] 1.2.1.4. Chất lượng gạo Chất lượng gạo là một khái niệm khá phức tạp. Khái niệm này liên quan tới nhiều yếu tố: chiều dài hạt gạo, độ trong của hạt, tỷ lệ bạc bụng, hàm lượng protein, hàm lượng amylose… (Flin và Unnevehs, 1985) [33] * Chiều dài hạt gạo Theo Ramiah (1931) hạt gạo dài do 1 gen kiểm tra. Bollich (1957) cho rằng chiều dài hạt gạo do 2 gen kiểm tra. Ramiah và Parthasarathy (1933) lại Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………12 12 cho rằng chiều dài hạt gạo do 3 gen tạo thành. Một số tác giả khác cho rằng chiều dài hạt gạo do nhiều gen quy định (Mitro, 1962; Chary, 1974; Nabatat và Jackson, 1973; Somrith và cộng sự, 1971). Các tác giả này cũng cho rằng chiều rộng hạt gạo do nhiều gen kiểm tra [20] Virmani (1994) đã chứng minh: chiều dài, chiều rộng hạt gạo, tỷ lệ dài/rộng của hạt di truyền trung gian giữa hai bố, mẹ. * ðộ bạc bụng của hạt gạo Các kết quả nghiên cứu của USDA (1973) chỉ ra rằng tính bạc bụng của hạt được kiểm tra bởi một gen đơn, lặn hay bởi một gen trội (Nagai, 1958) và đa gen (Nabatat và Jackson, 1973; Somoto và Hamamura, 1973; Somrith và cộng sự, 1971) [25] Nội nhũ trong hay đục do sự hiện diện của các gen kiểm tra hàm lượng amylose ở các mức độ khác nhau. Khi giống chứa gen WX3 hàm lượng amylose < 2% thì nội nhũ đục hồn tồn. Nếu hàm lượng amylose biến thiên từ 2- 32% thì nội nhũ sẽ trắng đục (Dull), trắng trong (Hazy) và trong (Translusent), (Khush và cộng sự, 1986) [25] * Hàm lượng amylose ði sâu nghiên cứu tính di truyền hàm lượng amylose chưa cĩ kết quả chính xác. Theo Kymar và Khush (1986) thì hàm lượng amylose do một cặp gen điều khiển và hàm lượng amylose là trội hồn tồn so với hàm lượng amylose trung bình và thấp. Hàm lượng amylose trung bình và thấp được điều khiển bởi gen đơn (tác động chính) và một số gen nhỏ cùng tác động lên tính trạng này. Do vậy, muốn con lai cĩ hàm lượng amylose trung bình thì một trong hai bố mẹ phải cĩ hàm lượng amylose trung bình [18] Theo IRRI (1996)[50] hàm lượng amylose là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng nấu nướng và ăn uống. Gạo của các giống lúa được phân loại theo hàm lượng amylose như sau: Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………13 13 Loại Amylose (%) Chất lượng cơm Gạo dính Amylose thấp Amylose trung bình Amylose cao 0-2 2-20 20- 25 25- 34 Rất dẻo Mềm và dẻo Mềm Khơ và cứng Theo D.B.Yoon (2006) các gen ac3, ac5 và ac7 nằnm trên nhiễn sắc thể số 3, 5 và 7 quy định hàm lượng amylose của các giống lúa.[51] N.M Ayres và cộng sự (1996) nghiên cứu 92 mẫu lúa bản địa và giống lai tạo tại bang Texas của Mỹ thấy rằng hàm lượng amylose dao động từ 12 – 26% [39] * Hàm lượng protein So với những cây lương thực khác, cây lúa cĩ hàm lượng protein trong hạt ít nhất (6-8%). Protein trong gạo gồm cĩ 4 tiểu phần: anbumin, globulin, prolanin và glutelin, trong đĩ glutelin chiếm tới 93,7%. Các axit amin tự do được phân phối như sau: trong cám và bột 30%, trong phơi 53%, trong gạo xát 17% (Moruzzi, Cafdarera, 1964). Trong các nghiên cứu khác, Tmura và Kenmochi (1963) cho rằng axit amin tự do chiếm khoảng 0,7% khối lượng gạo lật, 0,2% gạo xát, 1,35% trong cám và 4,6% trong phơi [7] Kết quả phân tích nhiều dịng, giống lúa tại Viện Nghiên cứu lúa quốc tế cho thấy khoảng 25% những thay đổi hàm lượng protein là do yếu tố di truyền quyết định. Trong hai lồi phụ của lúa trồng thì lồi phụ Indica cĩ hàm lượng protein cao hơn lồi phụ Japonica [18] Theo Kido và cộng sự, những giống lúa ngắn ngày cĩ hàm lượng protein cao hơn những giống lúa dài ngày. Những giống lúa trồng ở vùng đồng bằng cĩ hàm lượng protein cao hơn những giống lúa trồng ở vùng đồi Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………14 14 núi (Swaminathan, 1971). Trong cùng một giống lúa, những hạt nhỏ cĩ hàm ._. lượng protein cao hơn những hạt to hơn (Nagato, 1972) [9] Ở Bangladesh, Ahmod (1969) nhận xét: Hàm lượng protein trong hạt và rơm rạ tăng khi bĩn tăng lượng đạm vào đất hoặc tăng độ sâu của lớp nước tưới. Viện Nghiên cứu nơng nghiệp Kosbhat, Chavan và cộng sự (1972) nhận thấy: cả hai giống lúa Jaza và Padma đều cĩ hàm lượng protein tăng lên rõ rệt khi được bĩn phân dù trên cạn hay dưới nước (Nguyễn Trọng Khanh, 2002) [18] Yoshida cho biết: ở Nhật Bản kết quả điều tra cho thấy lúa cạn cĩ hàm lượng protein trong hạt cao hơn lúa nước. Tại Trường ðại học Iwate của Nhật Bản, tiến hành thí nghiệm trong 7 năm (1963-1969) với 33 giống lúa chuyển từ Hokkaido và Tohoko về trồng trên cùng ruộng và theo dõi hàm lượng protein. Honjyo nhận thấy hàm lượng protein của cùng một giống thay đổi qua từng năm, điều này chứng tỏ điều kiện thời tiết cĩ ảnh hưởng lớn tới sự tích lũy hàm lượng protein trong gạo [38] Các nghiên cứu của A. Nakamura, H. Hirano, F. Kikuchu trên giống lúa Norin 29 đã chỉ ra gen Glu-1 điều khiển khả năng tổng hợp Glutelin, một tiểu phần chủ yếu trong protein hạt gạo. Theo ý kiến của Viện sĩ T.T Chang (IRRI) trong tập đồn các giống lúa của IRRI, giống cĩ hàm lượng protein cao nhất là 13% nhưng hạt rất nhỏ, khơng cho năng suất đáng kể [18] * Hương thơm Ramiah và Rao (1953) cho rằng hương thơm ở gạo cĩ được nhờ sự khác nhau của tỷ lệ trội: lặn là 9:7; 15:1; 13:3. Nagaraju và cộng sự (1975), Raghuram Redy và cộng sự (1981) cho rằng tính thơm được kiểm tra bởi sự cĩ mặt của đồng thời 3 gen trội bổ sung và cĩ tác dụng ngay từ thời kì sinh trưởng sinh dưỡng. Sood và Siddig (1978) thấy rằng tính thơm do cặp gen lặn điều khiển hoạt động ở cả lá và hạt. Cịn Tomar và Nanda (1983) cho rằng Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………15 15 tính thơm được kiểm tra bởi 2 hoặc 3 gen bổ sung [25] 1.2.1.5. Các hướng nghiên cứu và tạo giống mới Tại các thị trường khác nhau, yêu cầu về chất lượng gạo cũng khác nhau. Tại thị trường Hồng Kơng các loại gạo hạt dài, tỷ lệ gạo nguyên cao, cơm mềm luơn được bán giá cao. Tại Rome các loại gạo Japonica được ưa chuộng. Người Nhật lại ưa loại gạo hạt trịn, mềm ướt, trắng và khơng cĩ mùi thơm...(M. Kaosa và B.O. Juliana, 1990) [33] Cĩ rất nhiều quan điểm khác nhau về phương hướng chọn tạo giống lúa. Dựa trên những kết quả đạt được Khush (1990) đã tổng kết mơ hình kiểu cấu trúc cây lúa mới (New rice plant type) cĩ năng suất cao như sau: + Số nhánh trên khĩm: 3- 4 nhánh. + Thời gian sinh trưởng: 100 – 130 ngày. + Thân cứng, chống đổ. + Lá phẳng, dày, xanh đậm. + Số hạt chắc trên bơng từ 200 - 250 hạt. + Hệ thống rễ khoẻ. + Chống chịu nhiều loại sâu, bệnh hại. + Chiều cao cây từ 90 – 100 cm. + Tiềm năng năng suất: 10 - 13 tấn/ha. Dựa trên quan hệ kiểu cây và năng suất, Jennings P.R (1996) đã nhấn mạnh rằng biện pháp chọn giống cĩ thể tiến đến một kiểu cây cải tiến cho vùng nhiệt đới là những giống chín sớm, chống chịu bệnh đạo ơn, thấp cây, chống đổ. Jennings P. R cũng cho rằng nhờ biện pháp chọn giống cĩ thể chọn tạo những giống nhiệt đới cĩ năng suất cao [46] Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) đã xây dựng mơ hình giống lúa mới để đạt năng suất từ 9 - 10 tấn/ha/vụ cĩ một số tiêu chuẩn sau: + Số bơng/m2 đạt từ 300 - 390 bơng. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………16 16 + Số hạt/bơng đạt 115 - 151 hạt. + Số hạt chắc/ bơng: 70 – 79%. + Khối lượng 1000 hạt từ 24,2 - 28,4 gam. + Năng suất đạt từ 9,4 - 10, 3 tấn/ha. Theo Yoshida (1979) các giống lúa thấp cây, ngắn ngày là hướng chọn tạo mới của các nhà chọn giống trên thế giới do cĩ những ưu điểm sau: - Các giống chín sớm cĩ tổng tích ơn thấp. - Các giống thấp cây cĩ chiều hướng đẻ nhiều nhánh hơn. - Thời gian để phát triển một bơng lúa ở giống chín sớm ngắn hơn các giống dài ngày. - Những giống chín sớm thường phản ứng với đạm cao, lá đứng, thẳng, ngắn, dày, hẹp và xanh đậm. - Những giống chín sớm thường cĩ thân cây thấp và cứng giúp cây chống đổ tốt [38] Theo Gupta P.C và J.C.Otoole (1976) thì phương pháp chọn tạo giống lúa thay đổi theo vùng sinh thái nhưng phương hướng chung cĩ thể như sau: + Năng suất cao và ổn định. + Cĩ nhiều dạng hình phong phú, thích nghi với điều kiện sinh thái của các vùng. + Thân cứng, chống đổ tốt. + ðặc điểm về chất lượng hạt phong phú. + Chuyển từ dạng bơng to sang dạng nhiều bơng trong điều kiện sinh thái thuận lợi. + Mạ khỏe, bộ rễ khỏe, dày đặc, ăn sâu. + Tỷ lệ hạt lép thấp, hạt mẩy đều, chín tập trung. + Phản ứng quang chu kì ở mức độ khác nhau. + Chịu hạn tốt, cĩ khả năng cạnh tranh với cỏ dại. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………17 17 + Chống chịu với đạo ơn, khơ vằn, đốm nâu, sâu đục thân, rầy nâu… + Chịu được đất nhiều dinh dưỡng, thiếu lân hoặc đất chua [40] Murata (1961) và Tsunoda cho biết: trong điều kiện thâm canh, hệ số đồng hĩa cao ở cây cĩ tương đối ít lá, lá ngắn đứng thẳng để giảm tình trạng che cớm lẫn nhau đến mức thấp nhất [18] Với những tiến bộ kỹ thuật mới được áp dụng trong cơng tác chọn tạo giống cây trồng đã đem lại những kết quả to lớn trong chọn tạo giống lúa chất lượng. Trong năm 2000, giáo sư Ingo Potrykus thuộc Viện Nghiên cứu cơng nghệ liên bang Thụy Sĩ và Tiến sỹ Peter Beyer trường ðại học Freibery, ðức đã tạo ra giống lúa mới cĩ khả năng sản xuất và tồn trữ β- carotene trong hạt gạo [33] Nhĩm nghiên cứu của Giáo sư Ingo Potrykus và Tiến sỹ F.Goto ở Nhật Bản đã tạo ra giống lúa cĩ hàm lượng sắt cao trong gạo bằng cách chuyển nạp gen tạo ra chất Feritin - một loại protein giàu sắt trong cây họ đậu. Gen điều khiển tổng hợp chất này trong cây họ đậu được phân lập vào cây lúa làm tăng hàm lượng sắt trong gạo lên 3 lần [33] 1.2.2. Một số kết quả nghiên cứu trong nước 1.2.2.1. Nghiên cứu nguồn gen cây lúa Theo số liệu điều tra cơ bản và các tài liệu xuất bản về nguồn gen thực vật của nước ta trong nhiều năm, hiện nay cĩ khoảng 13.500 giống của hơn 100 lồi cây trồng được thu thập, đánh giá và bảo tồn tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia và cơ quan bảo tồn nguồn gen khác. ðã thu thập và bảo tồn 1.300 mẫu giống lúa, trong đĩ cĩ 450 giống lúa địa phương, lúa cĩ khả năng chống chịu, mặn, hạn, úng...và một số loại lúa dại...[1] Nguyễn Hữu Nghĩa (2007) trong 5 năm (2001 - 2005) đã thu thập, đánh giá thêm 873 mẫu giống lúa thơm, lúa nếp, lúa nương từ nhiều vùng sinh thái khác nhau nâng tổng số mẫu giống trong tập đồn 4.700 mẫu [35] Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………18 18 Theo số liệu điều tra giống 13 cây trồng chủ lực của cả nước giai đoạn 2003-2004 của Trung tâm Khảo, kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương, cả nước cĩ 688 giống lúa, trong đĩ giống lúa địa phương là 159 giống và 529 giống lúa cải tiến [32] Cũng theo số liệu điều tra của Trung tâm Khảo, kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương, diện tích trồng lúa chất lượng cao chiếm 34,18%. Vùng cĩ diện tích lúa chất lượng lớn nhất là đồng bằng sơng Cửu Long, tiếp theo là ðơng Nam Bộ, Tây Nguyên và đồng bằng sơng Hồng [32] Viện Bảo vệ thực vật đã thu thập đánh giá được 688 dịng và giống lúa cĩ nguồn gốc từ 15 nước khác nhau (Nguyễn Cơng Thuật và cộng sự, 1995) [27] Trường ðại học Nơng nghiệp I cũng đã thu thập và đánh giá 750 mẫu giống lúa các loại. Các giống lúa này đều được đánh giá đầy đủ về các mặt như: tiềm năng năng suất, phẩm chất, khả năng chống chịu...(Nguyễn Thị Trâm và cs, 1995)[29] Trong 20 năm (1968 – 1988), Viện Cây lương thực và cây thực phẩm đã thu thập được 3.691 mẫu giống lúa. Trong đĩ, 3.186 mẫu thu từ 30 nước khác nhau trên thế giới, 500 mẫu giống địa phương (Vũ Tuyên Hồng, 1998)[14] Tại khu vực đồng bằng sơng Cửu Long, đợt khảo sát năm 1992 đã thu về 1.447 mẫu giống lúa địa phương, trong đĩ 1.335 giống mùa trung và mùa muộn, 112 giống mùa sớm, 50 giống lúa nổi và 4 lồi lúa hoang dại (Bùi Chí Bửu và cộng sự, 1992) [37] 1.2.2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đối với cây lúa Khí hậu, thời tiết – yếu tố quan trọng nhất của điều kiện sinh thái, cĩ ảnh hưởng lớn nhất và thường xuyên đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa. Trên quan điểm sinh lý thực vật, các đặc tính sinh lý, sinh hĩa cũng Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………19 19 như năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của cây lúa đều chịu ảnh hưởng của yếu tố khí hâu, thời tiết [9] Trong quá trình sinh trưởng, nếu gặp nhiệt độ cao cây lúa chĩng đạt được tổng tích ơn sẽ trỗ bơng, vào hạt, chín sớm, rút ngắn thời gian sinh trưởng. Ở nước ta, các giống lúa chiêm xuân, lúa ngắn ngày là những giống mẫn cảm với nhiệt độ (giống cảm ơn) nên thời gian sinh trưởng biến động theo nhiệt độ hàng năm và theo thời vụ cấy sớm hay muộn (Nguyễn ðình Giao, 2001).[9] Theo Nguyễn Văn Hoan (2002) điều kiện thời tiết tối ưu cho vụ lúa mùa trỗ bơng: nhiệt độ trung bình 28 - 300C, biên độ ngày đêm 5 - 60C, ẩm độ khơng khí 80 - 85%, mưa rào nhỏ, kết thúc nhanh, phơi màu khơng gặp mưa, khơng cĩ bão và khơng cĩ giĩ mùa ðơng Bắc [16] Cây lúa yêu cầu nhiệt độ khác nhau qua các thời kì sinh trưởng. Ở thời kì nảy mầm nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình này là 30 - 350C. Nhiệt độ thích hợp cho mạ phát triển là 25 - 300C, thời kì đẻ nhánh, làm địng từ 25 - 300C. Thời kì trỗ bơng, làm hạt yêu cầu nhiệt độ tối ưu là 28 - 300C, nếu nhiệt độ thấp dưới 170C hoặc cao hơn 400C đều khơng cĩ lợi cho quá trình làm bơng, trỗ hạt [17] Nước là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống cây lúa. Nước tạo điều kiện cung cấp chất dinh dưỡng cho cây lúa một cách thuận lợi nhất. Ngồi ra nước cĩ tác dụng làm giảm nồng độ muối, phèn, chất độc và cỏ dại trong ruộng lúa. Lúa nước yêu cầu lượng mưa từ 900 – 1.100 mm cho mỗi vụ lúa (nếu dựa hồn tồn vào nước trời). Tuy nhiên trong thực tế cũng cĩ những năm lượng mưa phân bố khơng đều giữa các tháng trong năm, giữa các vùng, miền, vì vậy cần cung cấp đủ nước cho quá trình sinh trưởng của cây lúa [9] Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………20 20 Cây lúa cĩ nguồn gốc nhiệt đới nên lúa là cây ưa sáng và mẫn cảm với quang chu kì (độ dài ngày). Cường độ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động quang hợp và tạo năng suất của cây lúa. Chu kì chiếu sáng lại cĩ tác dụng rõ rệt đến quá trình phân hố địng và trỗ bơng ở một số giống lúa địa phương trung và dài ngày [25] Thời gian chiếu sáng và cường độ ánh sáng cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến các hoạt động sống của cây lúa và được thay đổi theo vĩ độ địa lí. Nếu khơng cĩ điều kiện chiếu sáng phù hợp, cây lúa khơng thể trỗ bơng được. Ngồi thời gian chiếu sáng, cường độ ánh sáng cĩ ảnh hưởng lớn đến quá trình phân hố địng. Ánh sáng yếu dưới 100 lux làm chậm quá trình làm địng [25] Lúa thuộc nhĩm cây ngày ngắn, thời gian chiếu sáng 9 - 10 giờ/ngày cĩ tác dụng rõ rệt đối với việc xúc tiến quá trình phân hĩa địng và trỗ bơng. Tuy nhiên mức độ phản ứng quang chu kì cịn phụ thuộc vào giống và vùng canh tác. Các giống lúa trồng ở vùng ơn đới thường là những giống chín sớm, chịu được nhiệt độ thấp và ít mẫn cảm với độ dài ngày. Các giống lúa trồng ở vùng nhiệt đới thường mẫn cảm với nhiệt độ hơn độ dài ngày. Những giống lúa dài ngày lại phản ứng khá chặt với quang chu kì, chúng chỉ trỗ bơng trong điều kiện ngày ngắn của vụ mùa [15] 1.2.2.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây lúa * ðặc điểm hình thái của cây lúa Khả năng đẻ nhánh là một đặc điểm phát triển của cây lúa. Sau khi cấy, cây lúa bén rễ hồi xanh rồi bước vào thời kì đẻ nhánh. ðây là thời kì cĩ ý nghĩa trong tồn bộ đời sống của cây lúa và quá trình tạo năng suất sau này. Trong quá trình sinh trưởng, nhánh lúa được hình thành từ các mắt đốt trên thân cây lúa. Tuy nhiên, các giống lúa khác nhau thì thời gian đẻ nhánh, số lượng nhánh cũng khác nhau [16] Theo Bùi Huy ðáp (1980) cấy 1 dảnh ngạnh trê và cấy thưa trong vụ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………21 21 mùa giống lúa Tám cĩ thể đẻ 232 nhánh, trong đĩ cĩ 198 nhánh thành bơng (Nguyễn Văn Hiển, 2000)[12] Khi nghiên cứu về vấn đề này, Vũ Tuyên Hồng, Luyện Hữu Chỉ, Trần Thị Nhàn cho biết những giống lúa đẻ nhánh sớm, tập trung sẽ cho năng suất cao hơn [15] Qua nghiên cứu các tổ hợp lai, Nguyễn Văn Hiển nhận xét: Kiểu đẻ nhánh chụm là lặn, kiểu đẻ nhánh xoè là trội [11] ðinh Văn Lữ (1978) cho rằng: những giống đẻ nhánh rải rác thì trỗ bơng khơng tập trung, bơng khơng đều, chín khơng đều, khơng cĩ lợi cho quá trình thu hoạch và năng suất thấp. Khả năng đẻ nhánh của cây lúa phụ thuộc vào phạm vi mắt đẻ và điều kiện ngoại cảnh. Phạm vi mắt đẻ phụ thuộc vào số lá trên cây mẹ, mỗi lá tương đương với một mầm nách. Từ cây mẹ cĩ thể hình thành nhánh cấp 1, từ nhánh cấp 1 hình thành nhánh cấp 2... Tuy nhiên trong điều kiện quần thể, do gieo cấy dày nên số nhánh đẻ thực tế cĩ hạn. Sau một thời gian đẻ nhánh, số nhánh tăng lên cĩ hiện tượng tự điều tiết do sự cạnh tranh về ánh sáng và dinh dưỡng, vì vậy số nhánh sẽ khơng tăng lên nữa [20] Theo Nguyễn Hữu Tề (1997) trong một phạm vi nhất định cĩ mối tương quan tỷ lệ thuận giữa diện tích lá và lượng quang hợp. Diện tích lá tăng dần trong quá trình sinh trưởng, tăng trưởng mạnh nhất là thời kì đẻ nhánh mạnh và đạt tối đa lúc trỗ bơng. Các giống lúa thấp cây, lá đứng cĩ thể tăng mật độ cấy để nâng cao diện tích lá. Các giống cao cây, lá xoè khơng nên cấy dày do các lá cĩ thể che khuất nhau tạo điều kiện cho sâu bệnh phá hoại [25] Bộ lá lúa là một đặc trưng hình thái, giúp phân biệt các giống lúa khác nhau, đồng thời lá lúa cịn là cơ quan quang hợp tạo chất hữu cơ. Vì vậy, màu sắc lá, kích thước lá, độ dày lá, gĩc độ lá cĩ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tạo năng suất sau này. Thơng thường trên cây lúa cĩ khoảng 5 - 6 lá xanh cùng hoạt động. Sau một thời gian hoạt động, các lá lúa ở phía dưới chuyển Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………22 22 màu vàng rồi chết đi [33] Tốc độ ra lá thay đổi theo thời gian sinh trưởng và điều kiện ngoại cảnh. Tổng số lá trên cây nhiều hay ít cĩ liên quan đến thời gian sinh trưởng và diện tích lá của quần thể (Nguyễn ðình Giao, 2001) [9] Ở nước ta, nhĩm giống lúa ngắn ngày cĩ khoảng 12 - 15 lá, nhĩm trung ngày cĩ khoảng 16 - 18 lá và nhĩm dài ngày cĩ 20 - 21 lá. Số lá cịn thay đổi tuỳ theo từng vụ cấy, phân bĩn và nước tưới. Khi số lá thay đổi thì thời gian sinh trưởng của cây lúa cũng thay đổi theo [17] Theo Nguyễn Cơng Tạn (2002) thì chiều rộng lá di truyền ổn định hơn và tương quan khơng chặt với năng suất. ðộ dày lá cĩ tương quan chặt với năng suất theo tỷ lệ thuận [24] Nguyễn Văn Hiển (2000) nhận thấy: lá đứng được kiểm tra bởi một gen lặn cĩ hệ số di truyền cao, cặp gen này cĩ tác dụng đa hiệu vừa gây nên thân ngắn vừa làm cho bộ lá đứng cứng [9] * Thời gian sinh trưởng Nguyễn Hữu Tề và cộng sự (1997) cho rằng: thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ lúc nảy mầm cho đến chín thay đổi từ 90 đến 180 ngày, tuỳ theo giống lúa và điều kiện ngoại cảnh. Các giống ngắn ngày ở nước ta cĩ thời gian sinh trưởng từ 90 - 120 ngày, trung ngày từ 140 - 160 ngày, dài ngày là các giống cĩ thời gian sinh trưởng lớn hơn 160 ngày. Ngồi ra, thời gian sinh trưởng của cây lúa cịn phụ thuộc vào thời vụ. Trong điều kiện miền Bắc nước ta, do ảnh hưởng của nhiệt độ thấp nên các giống lúa trồng trong vụ xuân cĩ thời gian sinh trưởng dài hơn vụ mùa [25] Theo Nguyễn Văn Hiển (1992) thời gian sinh trưởng của các giống lúa do nhiều gen điều khiển. Di truyền số lượng biểu hiện rất rõ khi nghiên cứu phổ phân li ở F2 của con lai giữa giống cĩ thời gian sinh trưởng ngắn với giống cĩ thời gian sinh trưởng dài ngày. Trong quần thể F2 cĩ nhiều cá thể Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………23 23 sinh trưởng ngắn hơn và dài hơn hẳn bố mẹ [11] Tuy nhiên các giống cực sớm của Mỹ như: Belle Patna, Blue Belle...tính chín sớm được kiểm tra bởi một cặp gen trội. Tính cảm quang chu kì mạnh được kiểm tra bởi một cặp gen trội hoặc bởi 2 cặp gen (Lê Vĩnh Thảo, 1994) hoặc do hoạt động của nhĩm gen II (Vũ Tuyên Hồng, 1977). Tính phản ứng quang chu kì yếu do nhiều gen kiểm tra, vì vậy ở các giống cĩ số gen khác nhau thì mức phản ứng quang chu kì cũng khác nhau. Cũng theo tác giả này thì sự nhạy cảm của các giống lúa với độ dài ngày bị ảnh hưởng rất nhiều của các gen khống chế hoạt động của ARN- polymerase [25] * Tính dễ rụng và ngủ nghỉ của hạt Cũng theo Nguyễn Văn Hiển (2000): tính dễ rụng của hạt được kiểm tra bởi một số gen trội di truyền độc lập với các tính trạng khác. Tính ngủ sinh lý của hạt di truyền đa gen. Sự ngủ kéo dài và ngủ từng phần là trội so với khơng ngủ. Tính ngủ cĩ liên kết di truyền với tính phản ứng quang chu kì và di truyền độc lập với các tính trạng: chín sớm, kiểu cây, kiểu hạt và chất lượng hạt [12] * Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất Năng suất lúa được hình thành bởi 4 yếu tố: - Số bơng hữu hiệu/đơn vị diện tích. - Số hạt/ bơng. - Tỷ lệ hạt chắc. - Khối lượng 1000 hạt. Trong các yếu tố trên thì số bơng hữu hiệu/đơn vị diện tích cĩ tính quyết định và hình thành sớm nhất. Yếu tố này phụ thuộc vào mật độ cấy, khả năng đẻ nhánh, khả năng chịu đạm. Các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, đẻ khoẻ, chịu đạm cĩ thể cấy dày để tăng số bơng hữu hiệu/đơn vị diện tích [19] Số hạt/bơng bằng hiệu số của số hoa phân hố trừ đi số hoa thối hố. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………24 24 Yếu tố này phụ thuộc nhiều vào đặc tính giống và điều kiện ngoại cảnh. Các giống lúa mới hiện nay đều cĩ số hạt/bơng cao [18] Giống cĩ tỷ lệ hạt chắc cao sẽ cho năng suất cao. Tỷ lệ chắc được quyết định ở thời kì trước và sau trỗ bơng. Nguyên nhân dẫn đến tỷ lệ lép ở lúa cao là do trong thời kì trên nhiệt độ, độ ẩm khơng khí thấp hoặc quá cao làm cho hạt phấn mất sức nảy mầm hoặc trước đĩ vịi nhuỵ phát triển khơng bình thường, tế bào mẹ hạt phấn bị ảnh hưởng... Do vậy, để cĩ tỷ lệ hạt chắc cao phải bố trí thời vụ sao cho khi lúa làm địng và trổ gặp điều kiện thuận lợi nhất [28] Khối lượng 1000 hạt là yếu tố quan trọng cấu thành năng suất lúa. Yếu tố này chủ yếu phụ thuộc vào giống mà ít chịu sự tác động của điều kiện ngoại cảnh. Giai đoạn từ khi lúa trỗ cho đến chín sữa cĩ ảnh hưởng lớn đến khối lượng 1000 hạt. Nếu trong giai đoạn này, nhiệt độ thuận lợi cho quá trình vận chuyển chất khơ vào hạt và bộ lá lúa, nhất là lá địng cịn xanh thì khối lượng 1000 hạt sẽ cao [29] Theo kết quả khảo nghiệm năm 2004 của Trung tâm Khảo, kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương cho thấy, đa số các giống lúa mới cĩ năng suất từ 55 - 65 tạ/ha, trong đĩ cĩ địa điểm đạt 75 - 80 tạ/ha. [31] Khi nghiên cứu về năng suất cá thể, Vũ Tuyên Hồng và Luyện Hữu Chỉ cho rằng: giống lúa bơng to, hạt to cho năng suất cao. Vật liệu chọn giống cĩ năng suất cá thể cao thường cho năng suất cao [15]. Cịn Nguyễn Văn Hiển khi nghiên cứu độ thốt cổ bơng cho biết: những giống cĩ bơng trỗ thốt hồn tồn thường cĩ tỷ lệ hạt chắc cao [12] Nguyễn Văn Hoan cho biết: sự tương quan giữa năng suất và số bơng/ khĩm ở mỗi giống lúa là khác nhau. Ở giống bán lùn cĩ tương quan chặt (r = 0,85), nhĩm lùn (r = 0,62) và nhĩm cao cây (r = 0,54). Sự tương quan giữa năng suất và số hạt/ bơng thì ngược lại nhĩm cao cây (r = 0,96), nhĩm Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………25 25 lùn (r = 0,66) và nhĩm bán lùn (r = 0,62). Cịn sự tương quan giữa năng suất và chiều cao thì nhĩm lùn là chặt nhất (r = 0,62), nhĩm bán lùn (r = 0,49) và nhĩm cao (r = 0,37)[17] 1.2.2.4. Chất lượng lúa gạo * Hình dạng hạt Theo Nguyễn Thị Trâm (1998) cho rằng: hình dạng hạt gạo là đặc tính của giống và tương đối ổn định. Nĩ ít bị thay đổi dưới điều kiện ngoại cảnh. Sau khi nở hoa, nhiệt độ mơi trường hạ thấp cĩ thể làm giảm chiều dài hạt gạo nhưng khơng nhiều [29] * ðộ bạc bụng của hạt Cĩ rất nhiều nghiên cứu về di truyền tính trạng bạc bụng. Sự di truyền tính trạng này chịu sự chi phối của điều kiện ngoại cảnh nhưng khơng nhiều. Cịn Lê Dỗn Diên (1990) cho rằng: độ bạc bụng của hạt do nhiều gen điều khiển. Vì thế ngồi tác động cộng tính cịn cĩ tác động tương hỗ giữa các gen (Nguyễn Trọng Khanh, 2002) [18] Vũ Quốc Trung và Bùi Huy Thanh (1979) khi nghiên cứu về nội nhũ của hạt cho biết: các giống lúa cĩ hạt dài thì cĩ nội nhũ trắng trong, các dịng hạt bầu thường cĩ nội nhũ trắng đục. Các tác giả cịn cho biết: Lúa cấy ở ruộng quá nhiều nước hay ruộng bị hạn khi chín gạo dễ bị bạc bụng. Kỹ thuật phơi thĩc cũng ảnh hưởng đến độ trong, đục của nội nhũ. Thĩc phơi nắng quá sẽ làm hạt gạo đục hơn thĩc phơi khơ từ từ trong nắng nhẹ [30] * Tỷ lệ gạo nguyên Cũng theo Lê Dỗn Diên (1984) thì tỷ lệ gạo nguyên thay đổi ít nhiều tuỳ theo bản chất giống và phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh như: nhiệt độ, độ ẩm khi chín, điều kiện bảo quản, phơi sấy khi thu hoạch. Hạt càng mảnh, dài, độ bạc bụng cao thì tỷ lệ gạo nguyên càng thấp. Khi thu hoạch lúa phải xác định đúng thời điểm chín sinh lý thì mới đạt được tỷ lệ gạo nguyên cao [6] Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………26 26 * ðộ phá huỷ kiềm và nhiệt độ hố hồ Nhiệt độ hố hồ là nhiệt độ cần thiết để gạo biến thành cơm và khơng hồn nguyên. Nhiệt độ hố hồ biến thiên từ 55oC - 79oC và phân theo ba mức: Nhiệt độ hố hồ thấp: 55OC – 69oC. Nhiệt độ hố hồ trung bình: 70OC – 74oC. Nhiệt độ hố hồ thấp: 75OC – 79oC. Thơng thường gạo cĩ nhiệt độ hố hồ cao khi nấu cơm lâu chín, cơm cứng, khơng ngon bằng gạo cĩ nhiệt độ hố hồ thấp và trung bình. ðánh giá độ phân huỷ trong kiềm của các giống lúa địa phương miền Bắc Việt Nam (Nguyễn Thị Quỳnh, 2004) cho thấy lúa nếp và lúa tẻ thể hiện tập trung ở hai mức trung bình và cao. ðiều này cĩ nghĩa là hầu hết các giống lúa tẻ ở phía Bắc Việt Nam cĩ nhiệt độ hố hồ thấp và trung bình [35] * Hàm lượng amylose Khi nghiên cứu chất lượng gạo của một số giống lúa địa phương và nhập nội ở miền Bắc Việt Nam. Nguyễn Văn Hiển (1992) cho rằng: nhĩm giống nhập nội cĩ hàm lượng tinh bột cao nhất và thấp nhất là nhĩm lúa Dự. Các giống nhập nội phần lớn cĩ hàm lượng amylose từ trung bình đến cao, nhiệt độ hố hồ cao. Các nhĩm lúa đặc sản cĩ hàm lượng amylose ở mức trung bình đến thấp. Lúa gieo cấy ở vụ mùa cho chất lượng gạo ngon hơn so với vụ xuân [11] Hàm lượng amylose cĩ tương quan tương đối chặt chẽ với đặc điểm nơng sinh học của các giống lúa như: chiều cao cây, chiều dài bơng, khối lượng 1000 hạt. Hàm lượng amylose thấp cĩ tỷ lệ gẫy cao, độ dẻo và độ dính cao (Vũ Văn Liết,1995) [19] Kết quả khảo nghiệm các giống lúa mới của Trung tâm Khảo, kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương năm 2004 cho thấy đa phần các giống lúa mới cĩ hàm lượng amylose từ 15 - 25% [31] Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………27 27 Khi nghiên cứu hàm lượng amylose của các giống lúa đặc sản, Nguyễn Hữu Nghĩa cho rằng: các giống lúa đặc sản cĩ hàm lượng amylose trung bình như: Nàng thơm chợ ðào (22,07%), nhỏ thơm (22,5%)...hàm lượng amylose thấp: Thơm lúa mùa (5,56%), Bằng tây mề (8,91%)... Tuy nhiên, các mẫu giống của cùng một giống cũng cĩ hàm lượng amylose khác nhau. Do vậy, việc chọn lựa giống cĩ hàm lượng amylose thấp cần phải xem các mẫu giống để từ đĩ cĩ vật liệu mong muốn phục vụ cho cải tiến giống [35] Cịn theo Nguyễn Trọng Khanh (2002) cho thấy: các giống nhập nội từ IRRI cĩ hàm lượng amylose từ 15-25%. Mối tương quan giữa hàm lượng amylose và độ nở của cơm là mối tương quan thuận và chặt (r = 0,5). Gạo cĩ hàm lượng amylose thấp thì cơm sẽ kém nở, nếu hàm lượng amylose cao thì cơm sẽ nở nhiều. Như vậy, nên chọn các giống lúa cĩ hàm lượng amylose trung bình thì cơm sẽ nở vừa phải. [18] Cũng theo Nguyễn Trọng Khanh, khi nghiên cứu về mối tương quan giữa hàm lượng amylose và khối lượng 1000 hạt, tỷ lệ lép và năng suất thực thu là mối tương quan khơng chặt (r = 0,2), cĩ thể chúng di truyền độc lập với nhau [18] * Hàm lượng protein Hàm lượng protein là một trong những yếu tố quyết định chất lượng của gạo. Sau tinh bột – thành phần chủ yếu và chiếm tỷ trọng cao nhất (74,8%) trong thành phần dinh dưỡng của hạt gạo, là đến protein [6] Lượng chứa protein trong hạt gạo của các giống lúa Việt Nam nhìn chung thấp hơn mức trung bình của nhiều nước. Trong các giống lúa Việt Nam thì nhĩm Tám thơm chứa ít protein nhất (trung bình 6,52%) cịn nhĩm lúa nếp chứa nhiều protein hơn (7,94%) ( Bùi Huy ðáp, 1980) (Nguyễn Trọng Khanh, 2002) [18] Nghiên cứu hàm lượng protein của 690 giống lúa thu thập tại Việt Nam Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………28 28 bao gồm lúa cổ truyền, lúa cải tiến, lúa nhập nội và lúa lai, hàm lượng protein biến thiên trong một giới hạn khá rộng từ 5,29% đến 12,84% (Lê Dỗn Diên, 1984)[7] ðánh giá hàm lượng protein của 200 mẫu giống lúa mùa, Nguyễn Hữu Nghĩa và Lê Vĩnh Thảo (2006) đã phân ra làm 6 nhĩm khác nhau theo phần trăm protein của hạt gạo. Trong đĩ, hai giống lúa thơm Nàng hương và Nàng thơm chợ ðào cĩ hàm lượng protein trên 10% [35] Cũng nghiên cứu về hàm lượng protein trong các giống lúa nhập nội từ IRRI, Nguyễn Trọng Khanh (2002) thấy rằng: đa số các giống đều cĩ hàm lượng protein khá cao (> 9%), cĩ giống hàm lượng protein lên đến 11,4% [18] * Mùi thơm Mùi thơm là một tính trạng số lượng, nĩ dễ bị mất đi sau một thời gian bảo quản trong kho. Mùi thơm do các hợp chất hố học tạo nên như: este, xeten, aldehyt...(Lê Dỗn Diên,1984)[7] Trần ðình Long và Hồng Văn Phần (1996) quan sát thấy tính thơm do cặp gen lặn điều khiển hoạt động ở cả lá và hạt. Cịn ðỗ Khắc Trình (1994) xác định: tính trạng mùi thơm do 2 hoặc 3 gen kiểm tra [25] Khi nghiên cứu mùi thơm của các giống lúa đặc sản Nguyễn Hữu Nghĩa, Lê Vĩnh Thảo (2006) thấy rằng khơng cĩ sự chênh lệch giữa mùi thơm trên lá và mùi thơm trên hạt của các giống đặc sản địa phương. Tuy nhiên, cũng cĩ những giống lúa chỉ thể hiện mùi thơm trên lá nhưng khơng cĩ mùi thơm trên hạt và ngược lại [35] * Chất lượng nấu nướng Ngồi tính trạng thon dài, trong suốt, tỷ lệ gạo nguyên cao thì chất lượng nấu nướng và ăn uống cũng rất cần thiết. Chất lượng nấu nướng và ăn uống được đánh giá qua các chỉ tiêu: độ mềm, độ dẻo, độ chín, độ bĩng, độ rời, mức độ khơ lại khi để nguội, mùi thơm, vị đậm...(Viện Cơng nghệ sau thu hoạch, 1998) [36] Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………29 29 Sản phẩm chính của gạo là cơm, tính ngon miệng của cơm quyết định bởi yếu tố vật lý: độ dẻo, độ mềm và yếu tố hố học là mùi thơm (Nguyễn Văn Hiển, 1992) [11] 1.2.2.5. Những quan điểm về hướng chọn tạo giống lúa Nguyễn Thị Trâm và Nguyễn Văn Hoan (1995) cho rằng: một nguyên nhân hạn chế năng suất lúa là do các giống lúa cải tiến đã đạt tới năng suất tới hạn. Chọn giống tạo giống lúa mới cĩ năng suất siêu cao từ 80 – 100 kg/ha/ngày hay cao hơn nữa là mục tiêu cần vươn tới của các nhà tạo giống lúa [28] Muốn thực hiện thành cơng chương trình tạo giống lúa, nhiệm vụ đầu tiên của các nhà chọn giống là phải xác định mục tiêu cho từng chương trình cụ thể. Theo Nguyễn Văn Hiển thì cơng tác chọn giống cần hướng vào các mục tiêu sau: + Giống phải cĩ năng suất cao hơn các giống cũ trong cùng điều kiện mùa vụ, đất đai, chế độ canh tác. + Giống mới phải cĩ chất lượng cao hơn, cĩ giá trị dinh dưỡng cao, chất lượng nấu nướng cao hơn. + Giống phải cĩ khả năng chống chịu tốt hơn. + Giống phải thích ứng tốt với điều kiện sinh thái, khí hậu, đất đai, tập quán canh tác...[12] Khi nghiên cứu tương quan giữa sức chứa và nguồn ở cây lúa, ðào Thế Tuấn đã đưa ra kết luận: những giống lúa cĩ năng suất cao phải cĩ đủ các điều kiện sau: + Phải cĩ chỉ số diện tích lá cao từ khi trỗ để cĩ sức chứa lớn, vì vậy phải cĩ bộ lá đứng thẳng và hẹp. + Phải cĩ hệ số quang hợp sau trỗ cao cĩ thể tạo ra được bơng to, hạt mẩy... Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………30 30 Những giống cĩ đặc tính đẻ nhánh sớm, đẻ tập trung thường cho bơng to, đều bơng và năng suất cao [34] 1.2.2.6. Những kết quả chọn tạo giống lúa đã đạt được Trong giai đoạn qua, hệ thống nghiên cứu của Việt Nam đã chọn tạo ra được nhiều giống lúa mới đáp ứng nhu cầu sản xuất nơng nghiệp bền vững, đảm bảo an ninh lương thực, tăng tính đa dạng di truyền. Chúng ta đã cĩ những thành cơng nhất định trong cơng tác chọn tạo giống lúa cho vùng thâm canh, vùng khĩ khăn với năng suất cao và phẩm chất khá.[33] Trong 10 năm: 1996 – 2005, sản lượng thĩc của nước ta đã tăng lên từ 26,4 đến 35,8 triệu tấn. Năng suất tăng từ 3,77 tấn/ha lên 4,76 tấn/ha và xuất khẩu tăng từ 3,1 triệu tấn lên 5,25 triệu tấn.[3] Việc tạo các giống lúa thâm canh, cĩ hàm lượng protein cao là một cơng việc khĩ khăn. Tuy nhiên, các nghiên cứu chọn tạo giống lúa cĩ hàm lượng protein cao của Viện Cây lương thực và cây thực phẩm trong những năm qua đã thu được một số thành quả nhất định: đã tạo ra ba giống lúa P1, P4, P6 cho năng suất trung bình 50 - 60 tạ/ha, hàm lượng protein 10 - 11%. Các giống này đã được cơng nhận là giống quốc gia và hiện được canh tác phổ biến tại các tỉnh Bắc Trung bộ. ðiều đĩ đã đĩng gĩp khơng nhỏ vào việc đảm bảo an ninh lương thực cho các tỉnh [35] Ngồi ra, Viện Cây._.n Long, Vũ Huy Trang (1976), Nghiên cứu về lúa ở nước ngồi, NXB khoa học Kỹ thuật Hà Nội. 14. Vũ Tuyên Hồng, Trương Văn Kính, Vũ Thị Then (1998), ‘‘Kết quả xây dựng quỹ gen và chọn tạo giống lúa mới’’,Tạp chí Khoa học kỹ thuật nơng nghiệp ,số 11. 15. Vũ Tuyên Hồng, Luyện Hữu Chỉ, Trần Thị Nhàn (1998), Chọn giống cây lương thực, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 16. Nguyễn Văn Hoan (2002), Kỹ thuật thâm canh mạ, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 17. Nguyễn Văn Hoan (1995), Kỹ thuật thâm canh lúa ở hộ nơng dân, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 18. Nguyễn Trọng Khanh (2002), Khảo sát, chọn lọc một số giống lúa nhập nội chất lượng cao tại Gia Lộc, Hải Dương, Luận văn thạc sỹ nơng nghiệp, Hà Nội. 19. Vũ Văn Liết và cộng sự (1995), Kết quả nghiên cứu khoa học 1994-1995, ðại học Nơng nghiệp 1, NXB Nơng nghiêp, Hà Nội. 20. ðinh Văn Lữ (1978), Giáo trình cây lúa, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 21. Nguyễn Hồng Minh (1999), Giáo trình di truyền học, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 22. Phạm ðồng Quảng (2006), Kết quả điều tra giống 13 giống cây trồng chủ lực, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 23. Trần Duy Quý (2006), ‘‘Những kết quả nổi bật trong hoạt động nghiên Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………77 77 cứu khoa học giai đoạn 2001 – 2005 của Viện Di truyền Nơng nghiệp’’, Tạp chí Khoa học và cơng nghệ nơng nghiệp Việt Nam, số 1 tháng 9/2006, Hà Nội. 24. Nguyễn Cơng Tạn (2002), Lúa lai ở Việt Nam, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 25. Nguyễn Hữu Tề, Nguyễn ðình Giao (1997), Giáo trình cây lương thực, tập 1, NXB Nơng Nghiệp, Hà Nội. 26. Phạm Chí Thành (1988), Giáo trình phương pháp thí nghiệm, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 27. Nguyễn Cơng Thuật, Hồng Phú Thịnh, Nguyễn Thị Chắc, Lê Thị Nhữ (1995), Kết quả nghiên cứu tuyển chọn giống lúa kháng rầy nâu cho vùng thâm canh phía Bắc, Báo cáo tổng kết đề tài KN01- 02, Hà Nội. 28. Nguyễn Thị Trâm, Nguyễn Văn Hoan (1995), Chọn tạo giống lúa cao sản, năng suất cao, phẩm chất tốt, chống chịu sâu bệnh cho vùng thâm canh ở miền Bắc, Báo cáo tổng kết đề tài KN 01-01, Hà Nội. 29. Nguyễn Thị Trâm (1998), Bài giảng chọn tạo giống lúa cho cao hoc chuyên ngành chọn giống và nhân giống, Hà Nội. 30. Vũ Quốc Trung, Bùi Huy Thanh (1979), Bảo quản thĩc, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 31. Trung tâm Khảo, kiểm nghiệm giống cây trồng trung ương (2005), Kết quả khảo nghiệm và kiểm nghiệm giống cây trồng năm 2004, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 32. Trung tâm Khảo, kiểm nghiệm giống cây trồng trung ương (2005), ðiều tra giống 13 cây trồng chủ lực của cả nước giai đoạn 2003 - 2004, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội. 33. ðào Quang Tự (2007), So sánh một số dịng, giống lúa mới chọn tạo ngắn ngày cĩ triển vọng tại huyện Gia Lộc tỉnh Hải Dương, Luận văn Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………78 78 thạc sỹ nơng nghiệp, Hà Nội. 34. ðào Thế Tuấn, ðào Thị Lương (1975), ‘‘Kiểu cây lúa năng suất cao”, Tạp chí khoa học và kỹ thuật nơng nghiệp, số 7, Hà Nội. 35. Viện Cây lương thực và cây thực phẩm (2007), Kết quả nghiên cứu cây lương thực và cây thực phẩm (2001 – 2005), NXB Nơng nghiệp, Hà Nơi. 36. Viện Cơng nghệ sau thu hoạch (1998), Nghiên cứu chất lượng thĩc, gạo của một số giống lúa trong sản xuất (1997-1998), Báo cáo để tài cấp ngành, Hà Nội. 37. Viện lúa ðBSCL (2000), Thơng tin khoa học số 2 tháng 8/2000, Cần Thơ. 38. Yoshida (1979), Những kiến thức cơ bản của khoa học trồng lúa (bản dịch), NXB Nơng nghiêp, Hà Nội. Tiếng Anh 39. N.M Ayres et al (1996), Microsatellites and a single-nucleotide polymorphism differentiate apparent amylose classes in an extended pedigree of US rice germ plasm, Theor Appl Genet (1997)94: 773 – 781. 40. Gupta P.C and J. C.Otoole (1976), Upland Rice, A global perspectives, IRRI, Philippines. 41. FAO (2002), Adoption of hybrid in Asia, Rome. 42. Japan National Institute of Genetics (1998), Rice genetics newsletter, pp 22-24. 43. Juliano B.O (1985), Rice:chemistry and technology.2ndfd, an Assope cereal chemists, st.Pant, M.N, p774. 44. Juliano B.O (1982), An international survey of methods used for evaluation of cooking and eating qualities of miled rice. IRRI, pp28. 45. Jennings P.R, Coffmen W.R and Kauffman (1997), Rice improvenment Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………79 79 IRRI, Los Banos, Philippines. 46. Khush.G.S (1990), Varietal need of environment and breeding strategies in India, India. 47. IRRI (1984), Rice improverment in Eastern central and Southern Africa, pp18,25. 48. IRRI (1984), Rice genetics I. 49. IRRI (1984), Rice genetics II. 50. IRRI (1996), Standard Evaluation System for Rice. 51. D.B. Yoon (2006), Mapping quantitative trait loci for yield components and morphological traits in a ađvance backcross population between Oryza grandiglumis and the O. sativar japonica cultivar Hwaseongbyeo, Theor Appl Genet (2006)112: 1052 – 1062. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………80 80 KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ FILENAME : giang TITLE : Thi nghiem lua A N A L Y S I S O F V A R I A N C E RANDOMIZED COMPLETE BLOCK DESIGN REPLICATION (R) = 3 TREATMENT : GIONG (T) = 16 T1 = Amaroo T2 = PC5 T3 = PC10 T4 = HT1 T5 = Bac thom 7 T6 = Xi23 T7 = Iraq6 T8 = OM3536 T9 = ST3 T10 = IET4247 T11 = Basmati T12 = C4-63 T13 = Chu-pa T14 = Surim T15 = PC6 (D/C) T16 = IR64 (D/C) Cao cay (cm) REP1 REP2 REP3 T1 95.0 98.0 100.0 T2 111.0 94.0 100.0 T3 96.0 97.0 96.0 T4 98.0 99.0 101.0 T5 95.0 93.0 93.0 T6 100.0 109.0 120.0 T7 127.0 123.0 126.0 T8 105.0 103.0 98.0 T9 128.0 122.0 124.0 T10 92.0 108.0 114.0 T11 110.0 132.0 134.0 T12 97.0 107.0 114.0 T13 105.0 112.0 106.0 T14 100.0 102.0 107.0 T15 95.0 95.0 96.0 T16 90.0 110.0 87.0 REP TOTALS 1674.0 1697.0 1689.0 REP MEANS 104.6 106.1 105.6 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………81 81 ANALYSIS OF VARIANCE FOR Cao cay ============================================================================== SV DF SS MS F ============================================================================== NHAC LAI (R) 2 17.041667 8.520833 1.18 ns GIONG (T) 15 5163.666667 344.244444 47.60 ** ERROR 30 216.958333 7.231944 ------------------------------------------------------------------------------ TOTAL 47 5397.666667 ============================================================================== cv = 7.6% ** = significant at 1% level; ns = not significant TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Cao cay (cm) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG MEANS DIFFERENCE ------------------------------------------ T1 97.7 2.3 ns T2 101.7 6.3 ** T3 96.3 1.0 ns T4 99.3 4.0 ns T5 93.7 -1.7 ns T6 109.7 14.3 ** T7 125.3 30.0 ** T8 102.0 6.7 ** T9 124.7 29.3 ** T10 104.7 9.3 ** T11 124.7 29.3 ** T12 106.0 10.7 ** T13 107.7 12.3 ** T14 103.0 7.7 ** T15 (CONTROL) 95.3 - T16 95.0 -0.3 ns ------------------------------------------ MEAN 105.4 ------------------------------------------ ** = significant at 1% level ns = not significant Comparison S.E.D. LSD(5%) LSD(1%) 2-T means 2.2 4.5 6.0 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………82 82 TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Cao cay (cm) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG RANKS MEANS ------------------------------------------ Amaroo 5 97.7 abc PC5 7 101.7 cde PC10 4 96.3 ab HT1 6 99.3 bcd Bac thom 7 1 93.7 a Xi23 13 109.7 g Iraq6 15 125.3 h OM3536 8 102.0 cde ST3 14 124.7 h IET4247 10 104.7 ef Basmati 14 124.7 h C4-63 11 106.0 efg Chu-pa 12 107.7 fg Surim 9 103.0 def PC6 (D/C) 3 95.3 ab IR64 (D/C) 2 95.0 ab ------------------------------------------ MEAN 105.4 ------------------------------------------ Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT. TGST (ngay) REP1 REP2 REP3 T1 129.0 143.0 148.0 T2 142.0 145.0 145.0 T3 157.0 159.0 163.0 T4 152.0 150.0 153.0 T5 151.0 146.0 147.0 T6 157.0 144.0 164.0 T7 175.0 168.0 168.0 T8 157.0 149.0 155.0 T9 153.0 148.0 150.0 T10 140.0 142.0 143.0 T11 163.0 143.0 150.0 T12 141.0 137.0 158.0 T13 140.0 142.0 147.0 T14 163.0 151.0 160.0 T15 157.0 160.0 141.0 T16 160.0 153.0 153.0 REP TOTALS 2437.0 2400.0 2425.0 REP MEANS 152.3 150.0 151.6 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………83 83 ANALYSIS OF VARIANCE FOR TGST ============================================================================== SV DF SS MS F ============================================================================== NHAC LAI (R) 2 44.541667 22.270833 2.20 ns GIONG (T) 15 2715.916667 181.061111 17.90 ** ERROR 30 303.458333 10.115278 ------------------------------------------------------------------------------ TOTAL 47 3063.916667 ============================================================================== cv = 6.1% ** = significant at 1% level; ns = not significant TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR TGST (ngay) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG MEANS DIFFERENCE ------------------------------------------ T1 140.0 -12.7 ** T2 144.0 -8.7 ** T3 159.7 7.0 * T4 151.7 -1.0 ns T5 148.0 -4.7 ns T6 155.0 2.3 ns T7 170.3 17.7 ** T8 153.7 1.0 ns T9 150.3 -2.3 ns T10 141.7 -11.0 ** T11 152.0 -0.7 ns T12 145.3 -7.3 ** T13 143.0 -9.7 ** T14 158.0 5.3 * T15 (CONTROL) 152.7 - T16 155.3 2.7 ns ------------------------------------------ MEAN 151.3 ------------------------------------------ ** = significant at 1% level * = significant at 5% level ns = not significant Comparison S.E.D. LSD(5%) LSD(1%) 2-T means 2.6 5.3 7.1 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………84 84 TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR TGST (ngay) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG RANKS MEANS ------------------------------------------ Amaroo 1 140.0 a PC5 4 144.0 ab PC10 15 159.7 g HT1 8 151.7 de Bac thom 7 6 148.0 bcd Xi23 12 155.0 efg Iraq6 16 170.3 h OM3536 11 153.7 def ST3 7 150.3 cde IET4247 2 141.7 a Basmati 9 152.0 de C4-63 5 145.3 abc Chu-pa 3 143.0 ab Surim 14 158.0 fg PC6 (D/C) 10 152.7 def IR64 (D/C) 13 155.3 efg ------------------------------------------ MEAN 151.3 ------------------------------------------ Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT. Bong HH/K (bong) REP1 REP2 REP3 T1 201.0 218.0 227.0 T2 213.0 215.0 218.0 T3 215.0 195.0 210.0 T4 192.0 185.0 185.0 T5 184.0 189.0 186.0 T6 237.0 230.0 230.0 T7 240.0 225.0 237.0 T8 190.0 194.0 191.0 T9 220.0 205.0 212.0 T10 208.0 209.0 218.0 T11 202.0 230.0 229.0 T12 232.0 229.0 224.0 T13 212.0 215.0 210.0 T14 180.0 192.0 193.0 T15 207.0 206.0 222.0 T16 205.0 215.0 196.0 REP TOTALS 3357.0 3347.0 3383.0 REP MEANS 209.8 209.2 211.4 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………85 85 ANALYSIS OF VARIANCE FOR Bong HH/K ============================================================================== SV DF SS MS F ============================================================================== NHAC LAI (R) 2 43.16667 21.58333 <1 GIONG (T) 15 10738.64583 715.90972 26.64 ** ERROR 30 806.16667 26.87222 ------------------------------------------------------------------------------ TOTAL 47 11587.97917 ============================================================================== cv = 10.5% ** = significant at 1% level TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Bong HH/K (bong) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG MEANS DIFFERENCE ------------------------------------------ T1 215.0 3.3 ns T2 215.3 3.7 ns T3 206.7 -5.0 ns T4 187.3 -24.3 ** T5 186.3 -25.3 ** T6 232.3 20.7 ** T7 234.0 22.3 ** T8 191.7 -20.0 ** T9 212.3 0.7 ns T10 211.7 0.0 ns T11 223.7 12.0 ** T12 228.3 16.7 ** T13 212.3 0.7 ns T14 188.3 -23.3 ** T15 (CONTROL) 211.7 - T16 205.3 -6.3 ns ------------------------------------------ MEAN 210.1 ------------------------------------------ ** = significant at 1% level ns = not significant Comparison S.E.D. LSD(5%) LSD(1%) 2-T means 4.2 8.6 11.6 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………86 86 TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Bong HH/K (bong) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG RANKS MEANS ------------------------------------------ Amaroo 9 215.0 cd PC5 10 215.3 cd PC10 6 206.7 bc HT1 2 187.3 a Bac thom 7 1 186.3 a Xi23 13 232.3 ef Iraq6 14 234.0 f OM3536 4 191.7 a ST3 8 212.3 bc IET4247 7 211.7 bc Basmati 11 223.7 de C4-63 12 228.3 ef Chu-pa 8 212.3 bc Surim 3 188.3 a PC6 (D/C) 7 211.7 bc IR64 (D/C) 5 205.3 b ------------------------------------------ MEAN 210.1 ------------------------------------------ Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT. Hat/bong (hat) REP1 REP2 REP3 T1 165.0 141.0 152.0 T2 128.0 135.0 135.0 T3 129.0 133.0 133.0 T4 119.0 133.0 113.0 T5 147.0 143.0 137.0 T6 163.0 155.0 155.0 T7 215.0 221.0 210.0 T8 145.0 137.0 138.0 T9 112.0 120.0 118.0 T10 185.0 186.0 169.0 T11 131.0 140.0 137.0 T12 205.0 214.0 208.0 T13 161.0 160.0 154.0 T14 237.0 227.0 226.0 T15 138.0 128.0 128.0 T16 105.0 95.0 127.0 REP TOTALS 2475.0 2468.0 2450.0 REP MEANS 154.7 154.3 153.1 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………87 87 ANALYSIS OF VARIANCE FOR Hat/bong ============================================================================== SV DF SS MS F ============================================================================== NHAC LAI (R) 2 20.79167 10.39583 <1 GIONG (T) 15 59582.31250 3972.15417 180.59 ** ERROR 30 659.87500 21.99583 ------------------------------------------------------------------------------ TOTAL 47 60262.97917 ============================================================================== cv = 8.0% ** = significant at 1% level TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Hat/bong (hat) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG MEANS DIFFERENCE ------------------------------------------ T1 152.7 21.3 ** T2 132.7 1.3 ns T3 131.7 0.3 ns T4 121.7 -9.7 * T5 142.3 11.0 ** T6 157.7 26.3 ** T7 215.3 84.0 ** T8 140.0 8.7 * T9 116.7 -14.7 ** T10 180.0 48.7 ** T11 136.0 4.7 ns T12 209.0 77.7 ** T13 158.3 27.0 ** T14 230.0 98.7 ** T15 (CONTROL) 131.3 - T16 109.0 -22.3 ** ------------------------------------------ MEAN 154.0 ------------------------------------------ ** = significant at 1% level * = significant at 5% level ns = not significant Comparison S.E.D. LSD(5%) LSD(1%) 2-T means 3.8 7.8 10.5 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………88 88 TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Hat/bong (hat) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG RANKS MEANS ------------------------------------------ Amaroo 10 152.7 f PC5 6 132.7 cd PC10 5 131.7 cd HT1 3 121.7 b Bac thom 7 9 142.3 e Xi23 11 157.7 f Iraq6 15 215.3 h OM3536 8 140.0 de ST3 2 116.7 ab IET4247 13 180.0 g Basmati 7 136.0 cde C4-63 14 209.0 h Chu-pa 12 158.3 f Surim 16 230.0 i PC6 (D/C) 4 131.3 c IR64 (D/C) 1 109.0 a ------------------------------------------ MEAN 154.0 ------------------------------------------ Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT. Khoi luong 1000 hat (g) REP1 REP2 REP3 T1 24.0 24.5 24.2 T2 24.6 24.6 24.4 T3 22.3 22.8 22.8 T4 21.6 21.6 21.7 T5 20.2 20.7 20.7 T6 25.4 25.0 25.0 T7 21.5 21.5 21.2 T8 22.9 22.7 22.6 T9 23.6 23.6 23.8 T10 21.5 21.5 21.8 T11 24.4 24.4 24.2 T12 23.6 23.5 23.5 T13 22.3 23.6 23.6 T14 22.4 22.6 22.4 T15 24.0 24.2 24.3 T16 24.6 24.5 24.5 REP TOTALS 368.9 371.3 370.7 REP MEANS 23.1 23.2 23.2 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………89 89 ANALYSIS OF VARIANCE FOR Khoi luong 1000 hat ============================================================================== SV DF SS MS F ============================================================================== NHAC LAI (R) 2 0.19500000 0.09750000 1.59 ns GIONG (T) 15 81.90479167 5.46031944 89.11 ** ERROR 30 1.83833333 0.06127778 ------------------------------------------------------------------------------ TOTAL 47 83.93812500 ============================================================================== cv = 6.1% ** = significant at 1% level; ns = not significant TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Khoi luong 1000 hat (g) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG MEANS DIFFERENCE ------------------------------------------ T1 24.2 0.1 ns T2 24.5 0.4 ns T3 22.6 -1.5 ** T4 21.6 -2.5 ** T5 20.5 -3.6 ** T6 25.1 1.0 ** T7 21.4 -2.8 ** T8 22.7 -1.4 ** T9 23.7 -0.5 * T10 21.6 -2.6 ** T11 24.3 0.2 ns T12 23.5 -0.6 ** T13 23.2 -1.0 ** T14 22.5 -1.7 ** T15 (CONTROL) 24.2 - T16 24.5 0.4 ns ------------------------------------------ MEAN 23.1 ------------------------------------------ ** = significant at 1% level * = significant at 5% level ns = not significant Comparison S.E.D. LSD(5%) LSD(1%) 2-T means 0.2 3.4 3.6 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………90 90 TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Khoi luong 1000 hat (g) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG RANKS MEANS ------------------------------------------ Amaroo 12 24.2 f PC5 14 24.5 f PC10 6 22.6 c HT1 4 21.6 b Bac thom 7 1 20.5 a Xi23 15 25.1 g Iraq6 2 21.4 b OM3536 7 22.7 c ST3 10 23.7 e IET4247 3 21.6 b Basmati 13 24.3 f C4-63 9 23.5 de Chu-pa 8 23.2 d Surim 5 22.5 c PC6 (D/C) 11 24.2 f IR64 (D/C) 14 24.5 f ------------------------------------------ MEAN 23.1 ------------------------------------------ Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT. Ty le lep (%) REP1 REP2 REP3 T1 15.8 15.0 14.7 T2 15.0 15.4 15.0 T3 11.3 11.5 11.5 T4 16.7 15.5 15.5 T5 13.6 14.7 14.1 T6 12.3 13.5 12.5 T7 18.6 17.8 17.7 T8 15.4 15.8 15.8 T9 12.4 13.0 12.8 T10 15.9 15.5 15.4 T11 17.0 17.5 17.4 T12 13.5 13.3 13.5 T13 14.6 14.7 14.6 T14 16.0 16.5 16.0 T15 14.2 14.2 14.3 T16 11.5 11.7 11.7 REP TOTALS 233.8 235.6 232.5 REP MEANS 14.6 14.7 14.5 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………91 91 ANALYSIS OF VARIANCE FOR Ty le lep ============================================================================== SV DF SS MS F ============================================================================== NHAC LAI (R) 2 0.3029167 0.1514583 1.09 ns GIONG (T) 15 160.0381250 10.6692083 76.87 ** ERROR 30 4.1637500 0.1387917 ------------------------------------------------------------------------------ TOTAL 47 164.5047917 ============================================================================== cv = 7.5% ** = significant at 1% level; ns = not significant TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Ty le lep (%) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG MEANS DIFFERENCE ------------------------------------------ T1 15.2 0.9 ** T2 15.1 0.9 ** T3 11.4 -2.8 ** T4 15.9 1.7 ** T5 14.1 -0.1 ns T6 12.8 -1.5 ** T7 18.0 3.8 ** T8 15.7 1.4 ** T9 12.7 -1.5 ** T10 15.6 1.4 ** T11 17.3 3.1 ** T12 13.4 -0.8 * T13 14.6 0.4 ns T14 16.2 1.9 ** T15 (CONTROL) 14.2 - T16 11.6 -2.6 ** ------------------------------------------ MEAN 14.6 ------------------------------------------ ** = significant at 1% level * = significant at 5% level ns = not significant Comparison S.E.D. LSD(5%) LSD(1%) 2-T means 0.3 4.6 4.8 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………92 92 TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Ty le lep (%) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG RANKS MEANS ------------------------------------------ Amaroo 10 15.2 ef PC5 9 15.1 ef PC10 1 11.4 a HT1 13 15.9 g Bac thom 7 6 14.1 d Xi23 4 12.8 b Iraq6 16 18.0 i OM3536 12 15.7 fg ST3 3 12.7 b IET4247 11 15.6 fg Basmati 15 17.3 h C4-63 5 13.4 c Chu-pa 8 14.6 de Surim 14 16.2 g PC6 (D/C) 7 14.2 d IR64 (D/C) 2 11.6 a ------------------------------------------ MEAN 14.6 ------------------------------------------ Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT. NSTT (ta/ha) REP1 REP2 REP3 T1 50.2 49.1 49.0 T2 47.4 48.3 48.3 T3 51.5 59.5 39.5 T4 51.8 54.5 44.7 T5 40.5 47.1 50.9 T6 53.0 53.1 52.3 T7 57.0 55.0 55.2 T8 46.2 46.6 46.7 T9 49.1 47.9 48.3 T10 49.0 44.6 54.6 T11 49.3 49.6 49.8 T12 54.0 55.0 54.7 T13 45.9 50.6 57.5 T14 52.8 59.4 46.0 T15 41.5 51.5 62.1 T16 47.5 58.1 38.1 REP TOTALS 806.7 802.9 802.7 REP MEANS 50.4 50.2 50.2 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………93 93 ANALYSIS OF VARIANCE FOR NSTT ============================================================================== SV DF SS MS F ============================================================================== NHAC LAI (R) 2 0.6350000 0.3175000 <1 GIONG (T) 15 330.4114583 22.0274306 49.20 ** ERROR 30 13.4316667 0.4477222 ------------------------------------------------------------------------------ TOTAL 47 344.4781250 ============================================================================== cv = 6.3% ** = significant at 1% level TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR NSTT (ta/ha) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG MEANS DIFFERENCE ------------------------------------------ T1 49.4 -2.3 ** T2 48.0 -3.7 ** T3 50.2 -1.5 ** T4 50.3 -1.4 * T5 46.2 -5.5 ** T6 52.8 1.1 ns T7 55.7 4.0 ** T8 46.5 -5.2 ** T9 48.4 -3.3 ** T10 49.4 -2.3 ** T11 49.6 -2.1 ** T12 54.6 2.9 ** T13 50.7 -1.0 ns T14 52.7 1.0 ns T15 (CONTROL) 51.7 - T16 47.9 -3.8 ** ------------------------------------------ MEAN 50.3 ------------------------------------------ ** = significant at 1% level * = significant at 5% level ns = not significant Comparison S.E.D. LSD(5%) LSD(1%) 2-T means 0.5 4.1 3.5 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………94 94 TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR NSTT (ta/ha) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG RANKS MEANS ------------------------------------------ Amaroo 7 49.4 cde PC5 4 48.0 b PC10 9 50.2 de HT1 10 50.3 de Bac thom 7 1 46.2 a Xi23 14 52.8 g Iraq6 16 55.7 i OM3536 2 46.5 a ST3 5 48.4 bc IET4247 6 49.4 cd Basmati 8 49.6 cde C4-63 15 54.6 h Chu-pa 11 50.7 ef Surim 13 52.7 g PC6 (D/C) 12 51.7 fg IR64 (D/C) 3 47.9 b ------------------------------------------ MEAN 50.3 ------------------------------------------ Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT. Ham luong protein (%) REP1 REP2 REP3 T1 9.0 9.3 9.3 T2 8.5 9.8 9.7 T3 8.4 8.7 8.7 T4 8.6 8.6 8.7 T5 9.9 9.2 9.6 T6 9.2 9.5 9.5 T7 8.8 9.1 9.0 T8 8.7 9.0 8.8 T9 9.8 9.9 9.6 T10 9.3 9.4 9.4 T11 10.2 10.5 10.5 T12 8.9 9.0 8.5 T13 9.1 9.1 8.7 T14 9.3 9.2 9.2 T15 10.4 10.5 10.5 T16 9.4 9.4 9.8 REP TOTALS 148.5 150.3 149.0 REP MEANS 9.3 9.4 9.3 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………95 95 ANALYSIS OF VARIANCE FOR Ham luong protein ============================================================================== SV DF SS MS F ============================================================================== NHAC LAI (R) 2 0.10791667 0.05395833 2.10 ns GIONG (T) 15 13.95916667 0.93061111 36.16 ** ERROR 30 0.77208333 0.02573611 ------------------------------------------------------------------------------ TOTAL 47 14.83916667 ============================================================================== cv = 3.7% ** = significant at 1% level; ns = not significant TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Ham luong protein (%) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG MEANS DIFFERENCE ------------------------------------------ T1 9.2 -1.3 ** T2 9.4 -1.1 ** T3 8.6 -1.9 ** T4 8.6 -1.8 ** T5 9.7 -0.8 ** T6 9.4 -1.1 ** T7 9.0 -1.5 ** T8 8.8 -1.6 ** T9 9.8 -0.7 ** T10 9.4 -1.1 ** T11 10.4 -0.1 ns T12 8.8 -1.7 ** T13 9.0 -1.5 ** T14 9.2 -1.2 ** T15 (CONTROL) 10.5 - T16 9.5 -0.9 ** ------------------------------------------ MEAN 9.3 ------------------------------------------ ** = significant at 1% level ns = not significant Comparison S.E.D. LSD(5%) LSD(1%) 2-T means 0.1 3.3 2.4 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………96 96 TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Ham luong protein (%) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG RANKS MEANS ------------------------------------------ Amaroo 6 9.2 cd PC5 9 9.4 de PC10 1 8.6 a HT1 2 8.6 a Bac thom 7 11 9.7 f Xi23 9 9.4 de Iraq6 5 9.0 bc OM3536 4 8.8 ab ST3 12 9.8 f IET4247 8 9.4 de Basmati 13 10.4 g C4-63 3 8.8 ab Chu-pa 5 9.0 bc Surim 7 9.2 cd PC6 (D/C) 14 10.5 g IR64 (D/C) 10 9.5 ef ------------------------------------------ MEAN 9.3 ------------------------------------------ Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT. Ham luong amylose (%) REP1 REP2 REP3 T1 22.6 22.6 22.7 T2 18.9 19.6 20.6 T3 22.8 22.8 22.5 T4 19.5 19.9 19.6 T5 19.1 19.0 19.4 T6 18.6 18.7 19.0 T7 25.0 25.0 24.5 T8 23.6 23.7 23.7 T9 22.5 21.8 23.8 T10 21.9 21.5 21.8 T11 22.3 22.8 22.7 T12 25.5 25.4 25.0 T13 24.0 24.0 24.5 T14 22.9 23.0 22.5 T15 20.7 20.6 20.2 T16 20.9 21.3 22.4 REP TOTALS 352.8 352.7 351.9 REP MEANS 22.0 22.0 22.0 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………97 97 ANALYSIS OF VARIANCE FOR Ham luong amylose ============================================================================== SV DF SS MS F ============================================================================== NHAC LAI (R) 2 0.0304167 0.0152083 <1 GIONG (T) 15 181.5391667 12.1026111 225.57 ** ERROR 30 1.6095833 0.0536528 ------------------------------------------------------------------------------ TOTAL 47 183.1791667 ============================================================================== cv = 4.1% ** = significant at 1% level TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Ham luong amylose (%) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG MEANS DIFFERENCE ------------------------------------------ T1 22.6 2.1 ** T2 19.7 -0.8 ** T3 22.7 2.2 ** T4 19.7 -0.8 ** T5 19.2 -1.3 ** T6 18.8 -1.7 ** T7 24.8 4.3 ** T8 23.7 3.2 ** T9 22.7 2.2 ** T10 21.7 1.2 ** T11 22.6 2.1 ** T12 25.3 4.8 ** T13 24.2 3.7 ** T14 22.8 2.3 ** T15 (CONTROL) 20.5 - T16 21.5 1.0 ** ------------------------------------------ MEAN 22.0 ------------------------------------------ ** = significant at 1% level Comparison S.E.D. LSD(5%) LSD(1%) 2-T means 0.2 2.4 0.5 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………98 98 TABLE OF GIONG (T) MEANS FOR Ham luong amylose (%) (AVE. OVER 3 REPS) ------------------------------------------ GIONG RANKS MEANS ------------------------------------------ Amaroo 9 22.6 f PC5 4 19.7 c PC10 10 22.7 f HT1 3 19.7 c Bac thom 7 2 19.2 b Xi23 1 18.8 a Iraq6 14 24.8 i OM3536 12 23.7 g ST3 10 22.7 f IET4247 7 21.7 e Basmati 8 22.6 f C4-63 15 25.3 j Chu-pa 13 24.2 h Surim 11 22.8 f P6 (D/C) 5 20.5 d IR64 (D/C) 6 21.5 e ------------------------------------------ MEAN 22.0 ------------------------------------------ Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT. *** END OF ANALYSIS OF VARIANCE RUN *** Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………99 99 MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA ðỀ TÀI Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………100 100 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………ii ii ._.