Luận án Đánh giá nguồn vật liệu bố mẹ và chọn tạo giống löa lai thơm hệ hai dõng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ......   TRẦN MẠNH CƢỜNG ĐÁNH GIÁ NGUỒN VẬT LIỆU BỐ MẸ VÀ CHỌN TẠO GIỐNG LÖA LAI THƠM HỆ HAI DÕNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số : 62 62 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1: GS.TSKH. Trần Duy Quý 2: PGS.TS. Trần Văn Quang HÀ NỘI - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ bất kỳ một luận án hay công trình khoa học nào. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn sử dụng trong luận án đều đƣợc ghi rõ nguồn gốc, mọi sự giúp đỡ đã đƣợc cảm ơn. Tác giả luận án Trần Mạnh Cƣờng ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè đồng nghiệp. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TSKH Trần Duy Quý và PGS.TS Trần Văn Quang đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng nhƣ hoàn chỉnh luận án. Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Cây Lƣơng thực và Cây thực phẩm, Ban Đào tạo Sau đại học, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. Tôi xin trân trọng cảm ơn các cán bộ Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai, Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ các phƣơng tiện, trang thiết bị, vật liệu nghiên cứu và kinh phí để thực hiện đề tài nghiên cứu này. Sau cùng là gia đình đã luôn động viên khích lệ, tạo điều kiện về thời gian, công sức và kinh tế để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. Tôi xin chân thành cảm ơn./. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận án Trần Mạnh Cƣờng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT VI DANH MỤC BẢNG VIII DANH MỤC HÌNH XII MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài luận án 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án 3 3.1. Ý nghĩa khoa học 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4 5. Những đóng góp mới của đề tài luận án 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 6 1.1. Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai trong và ngoài nƣớc 6 1.1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới 6 1.1.2. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nƣớc 14 1.2. Hệ thống bất dục đực sử dụng trong chọn giống lúa lai hai dòng 18 1.2.1. Bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ (TGMS) trên lúa 18 1.2.2. Bất dục di truyền nhân cảm ứng ánh sáng (PGMS) ở lúa 20 1.3. Phƣơng pháp chọn tạo các dòng bố mẹ lúa lai hai dòng 22 1.3.1. Phƣơng pháp tạo dòng mẹ lúa lai hai dòng 22 iv 1.3.2. Phƣơng pháp tạo dòng bố lúa lai 26 1.4. Di truyền của một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng ở lúa 29 1.4.1. Di truyền và các yếu tố ảnh hƣởng đến tính thơm 29 1.4.2. Di truyền của kích thƣớc hạt 33 1.4.3. Di truyền hàm lƣợng amylose 34 1.4.4. Di truyền tính trạng hàm lƣợng protein 35 1.4.5. Di truyền tính trạng nhiệt độ hóa hồ 36 1.4.6. Di truyền tính trạng độ bền thể gel 36 1.5. Nghiên cứu về chọn tạo giống lúa lai chất lƣợng cao 37 1.6. Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố và các dòng TGMS 40 1.7. Một số nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật sản xuất hạt lúa lai F1 43 1.7.1. Xác định thời vụ sản xuất hạt lai F1 44 1.7.2. Nghiên cứu tỷ lệ hàng bố mẹ 45 1.7.3. Nghiên cứu mật độ và số dảnh cơ bản 45 1.7.4. Nghiên cứu sử dụng GA3 để nâng cao năng suất hạt lai F1 46 CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48 2.1. Vật liệu nghiên cứu 48 2.2. Nội dung nghiên cứu 48 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 49 2.3.1. Đánh giá và chọn lọc dòng bố mẹ phục vụ cho chọn tạo tổ hợp lúa lai thơm hai dòng 49 2.3.2. Đánh giá khả năng kết hợp và tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng 55 2.3.3. So sánh các tổ hợp lai trong vụ Mùa 2012 57 2.3.4. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật để thiết lập quy trình nhân dòng mẹ và sản xuất hạt lai F1 58 2.3.5. Khảo nghiệm giống lúa lai hai dòng HQ19 61 v CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 63 3.1. Đánh giá và chọn lọc dòng bố, mẹ phục vụ cho chọn tạo tổ hợp lúa lai hai dòng thơm 63 3.2. Đánh giá khả năng kết hợp và tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng có triển vọng 91 3.3. Kết quả so sánh, tuyển chọn tổ hợp lúa lai hai dòng trong vụ Mùa 2012 111 3.4. Kết quả thiết lập qui trình sản xuất hạt F1 của tổ hợp lúa lai hai dòng HQ19 và qui trình nhân dòng mẹ E15S-2 115 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 131 1. Kết luận 131 2. Đề nghị 132 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO 134 PHỤ LỤC 154 vi DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa ADN Acid Deoxyribo Nucleic Axít Deoxyribonucleic AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism Đa hình chiều dài đoạn phân cắt đƣợc nhân bội ARN Acid Ribonucleic Axít ribonucleic cM Centimorgan Đơn vị khoảng cách bản đồ di truyền CMS: Cytoplasmic Male Sterile Bất dục đực tế bào chất, ký hiệu là dòng A EGMS: Environment sensitive Genic Male Sterility Dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với môi trƣờng FAO: Food and Agriculture Oganization Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc GCA: General Combining Ability Khả năng kết hợp chung IAARD: Indonesian Agency for Agricaltural Research and Development Viện Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Indonesia IRRI: International Rice Research Institute Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế MAS: Marker Assisted Selection Chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử PGMS: Photoperiod sensitive Genic Male Sterility Dòng bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm quang chu kỳ QTL: Quantitative Trait Loci Locus tính trạng số lƣợng RIL Recombinant inbred lines Dòng thuần tái hợp SCA: Special Combining Ability Khả năng kết hợp riêng SNP- Single nucleotide Đa hình nucleotit đơn vii polymorphisms SSRs Simple sequence repeats Trình tự lặp lại đơn giản TGMS: Thermosensitive Genic Male Sterility Dòng bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm nhiêt độ UTL Ƣu thế lai WCG: Wide Compatibility Gene Gen tƣơng hợp rộng viii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 1.1 Diện tích và năng suất lúa thuần và lúa lai của một số nƣớc trồng lúa ở châu Á trong năm 2012 12 2.1 Điểm đánh giá các chỉ tiêu chất lƣợng nấu nƣớng theo tiêu chuẩn 10TCN 590-2004 51 2.2 Các chỉ thị phân tử DNA liên kết với gen mùi thơm fgr 53 2.3 Nhiệt độ, ánh sáng và độ ẩm trong xử lý ngƣỡng của các dòng TGMS 54 3.1 Một số tính trạng nông học của các dòng TGMS thơm mới phân lập trong vụ Mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 64 3.2 Một số đặc điểm hình thái của các dòng TGMS mới phân lập trong điều kiện vụ Mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 66 3.3 Tỷ lệ thò vòi nhụy và khả năng nhận phấn của các dòng TGMS mới phân lập trong điều kiện vụ Mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 67 3.4 Kết quả kiểm tra mùi thơm qua lá của các dòng TGMS mới phân lập trong vụ Mùa 2011 tại Gia lâm, Hà Nội 69 3.5 Kết quả xác định ngƣỡng nhiệt độ chuyển đổi tính dục của các dòng TGMS trong vụ Mùa 2011 (trong Phytotron) 70 3.6 Tỷ lệ hữu dục của các dòng TGMS mới phân lập trong vụ Mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội (ở điều kiện tự nhiên) 72 3.7 Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng TGMS mới trong vụ Xuân 2012 76 3.8 Mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên trên đồng ruộng của các dòng TGMS mới trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 77 3.9 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng TGMS mới trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 78 3.10 Đánh giá chất lƣợng và mùi thơm gạo của các dòng TGMS mới trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 80 ix 3.11 Thời gian qua các giai đoạn sinh trƣởng của các dòng R trong điều kiện vụ Mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 83 3.12 Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng R trong điều kiện vụ mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 84 3.13 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng R trong điều kiện vụ mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 85 3.14 Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng thƣơng trƣờng của các dòng R trong điều kiện vụ mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 87 3.15 Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng dinh dƣỡng của các dòng R trong điều kiện vụ Mùa 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 88 3.16 Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng nấu nƣớng của các dòng R trong điều kiện vụ mùa 2011 89 3.17 So sánh kết quả đánh giá cảm quan và phát hiện gen thơm bằng PCR 91 3.18 Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 93 3.19 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lúa lai trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 94 3.20 Một số chỉ tiêu chất thƣơng trƣờng của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 96 3.21 Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng dinh dƣỡng của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 99 3.22 Tổng hợp phiếu đánh giá cảm quan cơm bằng phƣơng pháp cho điểm 101 3.23 Giá trị khả năng kết hợp chung của các dòng bố mẹ về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 103 3.24 Giá trị khả năng kết hợp chung của các dòng bố mẹ trên một số tính trạng chất lƣợng ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 104 x 3.25 Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng số bông trên khóm của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 105 3.26 Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng số hạt chắc trên bông của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 106 3.27 Giá trị khả năng kết hợp riêng trên tính trạng khối lƣợng 1.000 hạt của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 106 3.28 Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng năng suất lý thuyết của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 107 3.29 Giá trị khả năng kết hợp riêng trên tính trạng năng suất thực thu của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 107 3.30 Giá trị khả năng kết hợp riêng trên tính trạng tỷ lệ gạo xay của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 108 3.31 Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng tỷ lệ gạo xát của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 108 3.32 Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng tỷ lệ gạo nguyên của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 109 3.33 Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng chiều dài hạt gạo của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 109 3.34 Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng hàm lƣợng amylose của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 110 3.35 Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng hàm lƣợng protein của các dòng bố mẹ ở vụ Xuân 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 110 3.36 Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai trong vụ Mùa 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 111 3.37 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lúa lai trong vụ Mùa 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 112 3.38 Một số chỉ tiêu chất thƣơng trƣờng của các tổ hợp lai trong vụ Mùa 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 113 xi 3.39 Mức độ nhiễm sâu bệnh tự nhiên trên đồng ruộng của các tổ hợp lai trong vụ Mùa 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 114 3.40 Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng bố mẹ tổ hợp lai HQ19 trong vụ Mùa 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 116 3.41 Ảnh hƣởng của thời vụ đến tỷ lệ đậu hạt và một số đặc điểm nông học của 2 dòng TGMS trong vụ Mùa 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội 117 3.42 Ảnh hƣởng của liều lƣợng GA3 đến một số đặc điểm nông sinh học của các dòng bố mẹ tổ hợp lúa lai HQ19 trong vụ Mùa 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 119 3.43 Ảnh hƣởng của liều lƣợng GA3 đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 trong vụ Mùa 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 120 3.44 Ảnh hƣởng của tỷ lệ hàng bố mẹ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ruộng sản xuất hạt lai F1 tổ hợp HQ19 trong vụ Mùa 2012 tại Gia Lâm, Hà Nội 122 3.45 Ảnh hƣởng của thời vụ đến tỷ lệ đậu hạt và một số đặc điểm nông sinh học của dòng E15S-2 trong vụ Xuân 2013, tại Gia Lâm, Hà Nội 123 3.46 Ảnh hƣởng của mật độ cấy và lƣợng phân bón đến năng suất thực thu ruộng nhân dòng E15S-2 ở vụ Xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội 124 3.47 Một số đặc điểm nông học của các giống khảo nghiệm 125 3.48 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống tham gia khảo nghiệm 126 3.49 Năng suất thực thu của giống lúa lai 2 dòng HQ19 tại các điểm khảo nghiệm 127 3.50 Một số đặc điểm về nông sinh học và năng suất của tổ hợp HQ19 trong vụ Xuân 2014 tại Trực Ninh, Nam Định 128 3.51 Một số đặc điểm nông sinh học và năng suất của tổ hợp HQ19 trong vụ Mùa 2014 tại Tiên Du, Bắc Ninh 129 xii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 3.1 Kết quả điện di gel agarose 2% sản phẩm PCR cặp mồi ESP và IFAP 90 xiii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án Lúa gạo là lƣơng thực cho hơn một nửa dân số thế giới và là cây lƣơng thực lấy hạt lớn thứ hai sau ngô. Lúa đƣợc trồng ở 113 nƣớc và đóng góp 40,5% tổng lƣợng hạt lƣơng thực trên thế giới. Từ năm 1950 đến 1960, năng suất lúa tăng 20% so với việc các giống truyền thống đã tạo ra cuộc cách mạng xanh. Thành tựu đạt đƣợc cơ bản do cải tiến di truyền và tăng hệ số thu hoạch thông qua sử dụng các gen qui định thấp cây, chống chịu yếu tố sinh học và phi sinh học, chất lƣợng cao. Những năm 1970, một đột phá mới về năng suất là khai thác ƣu thế lai trong chọn tạo giống lúa ở Trung Quốc (Weibo Xie et al., 2015). Chọn tạo giống lúa lai là một trong những hƣớng nghiên cứu để nâng năng suất và sản lƣợng lúa ở trên thế giới. Giống siêu lúa lai đầu tiên Y Liangyou 900, đƣợc trồng thử nghiệm trong vụ mùa tại tỉnh Hồ Nam, Trung Quốc đạt năng suất 14,8 tấn/ha (Yuan L.P., 2014). Để giống lúa lai đạt đƣợc năng suất cao cần lai giữa các loài phụ, đặc biệt là lai giữa hai loài phụ indica và japonica (Singh S.K. et al., 2015). Lúa lai có tiềm năng tăng năng suất và sản lƣợng, do vậy nhiều quốc gia đang cố gắng khai thác lợi ích của kỹ thuật này. Đến năm 2014, có hơn 40 nƣớc trồng lúa lai, ngoài Trung Quốc có Ấn Độ, Bangladesh, Indonesia, Việt Nam, Philippines và Mỹ có diện tích gieo trồng lúa lai lớn (Yuan L.P., 2014). Tuy nhiên, diện tích lúa lai tăng không đáng kể là do dòng bố mẹ có nền di truyền hẹp, khả năng duy trì, phục hồi của các dòng ƣu tú thấp, thiếu khả năng chống chịu bất thuận sinh học và phi sinh học, chất lƣợng thấp. Do vậy, cải tiến các dòng bố mẹ, khắc phục đƣợc những hạn chế trên trong 2 chiến lƣợc phát triển lúa lai là một trong hƣớng nghiên cứu có hiệu quả nhất (Khan M.H. et al., 2015). Từ năm 1998, Việt Nam đã nhập nội một số tổ hợp lúa lai hai dòng, các tổ hợp này đều cho năng suất cao, chống chịu khá với sâu bệnh hại. Tuy nhiên, diện tích chƣa đƣợc mở rộng là do giá hạt lai khá cao không phù hợp với điều kiện ngƣời nông dân; công nghệ nhân dòng bất dục đực và sản xuất hạt lai F1 còn gặp nhiều khó khăn (Cục Trồng trọt, 2014). Trong giai đoạn 2001 - 2014, công tác chọn tạo lúa lai của Việt Nam đã đƣợc thúc đẩy mạnh mẽ và thu đƣợc nhiều thành tựu đáng kể; tỷ trọng lúa lai thƣơng hiệu Việt Nam đã tăng lên rõ rệt, số giống đƣợc công nhận chính thức chiếm 28% trong tổng số các giống đƣợc công nhận. Các cơ quan nghiên cứu và phát triển lúa lai trong nƣớc đã tập trung vào việc chọn tạo các dòng bất dục và các tổ hợp lúa lai thích hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam, kết quả nhƣ: Các dòng mẹ: T29S, T47S, 103S, T1S-96, T7S, 135S (Học viện Nông nghiệp Việt Nam); AMS 35S-1, AMS 35S-2, AMS 36S-7, AMS 34S-10, AMS 35S-11, AMS 37S-76, D51S, D52S, D59S, D60S, D116S, 827S, TG1 (Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai, Viện Cây lƣơng thực và CTP); TGMS VN01 (Viện Di truyền Nông nghiệp)....Các dòng bố: R1, R2, R3, R20, R15, R16 (Học viện Nông nghiệp Việt Nam); RTQ5, Q99, PM3, R242, GR10, R108 (Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa lai, Viện Cây lƣơng thực và CTP), (Cục Trồng trọt, 2014). Tuy nhiên, số lƣợng dòng bố mẹ còn hạn chế, đặc biệt là các dòng có đặc điểm nông sinh học tốt phục vụ cho chọn giống lúa lai hai dòng chất lƣợng cao. Chính vì vậy, việc đánh giá, chọn tạo các dòng bố mẹ để phát triển giống lúa lai có thời gian sinh trƣởng ngắn, năng suất cao, chất lƣợng tốt, có mùi thơm là đòi hỏi cấp thiết của sản xuất lúa lai ở Việt Nam. 3 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài luận án - Đánh giá chọn lọc nguồn vật liệu bố mẹ có năng suất cao, chất lƣợng tốt và có mùi thơm để phát triển giống lúa lai hai dòng cho các tỉnh phía Bắc Việt Nam. - Bƣớc đầu hoàn thiện qui trình nhân dòng bố mẹ, qui trình sản xuất hạt lai F1 tổ hợp lúa lai hai dòng mới có năng suất cao, chất lƣợng tốt và có mùi thơm khuyến cáo cho sản xuất. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án 3.1. Ý nghĩa khoa học - Đây là công trình nghiên cứu có hệ thống về đánh giá, tuyển chọn dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ (TGMS) có mùi thơm và tổ hợp lúa lai thơm hai dòng có chất lƣợng cao. Kết quả nghiên cứu có thể coi đây là một tiến bộ mới trong việc tạo vật liệu bất dục cho phát triển lúa lai hai dòng chất lƣợng cao ở Việt Nam. - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ bổ sung thêm cơ sở lý luận và phƣơng pháp chọn tạo các dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ và giống lúa lai hai dòng chất lƣợng cao và có mùi thơm ở điều kiện Việt Nam. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Đánh giá, chọn lọc thành công dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm nhiệt độ thơm E15S-2, làm phong phú nguồn vật liệu cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lƣợng cao, có mùi thơm ở Việt Nam. - Chọn tạo thành công giống lúa lai hai dòng mới HQ19 có thời gian sinh trƣởng ngắn, năng suất cao, nhiễm nhẹ sâu bệnh, chất lƣợng gạo cao, cơm có mùi thơm, mềm và ngon, làm đa dạng bộ giống lúa lai trong cơ cấu giống lúa ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam. 4 - Bƣớc đầu hoàn thiện qui trình nhân dòng TGMS thơm E15S-2, qui trình sản xuất hạt lai F1 giống lúa lai hai dòng HQ19 góp phần gia tăng tỷ lệ giống lúa lai đƣợc chọn tạo trong nƣớc, chủ động nguồn giống bố mẹ và hạt lai F1. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Sử dụng các dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ (TGMS) mới và các dòng cho phấn (R) thơm để lai tạo, đánh giá khả năng kết hợp và chọn tổ hợp lai hai dòng có năng suất cao, chất lƣợng tốt và gạo có mùi thơm. - Nghiên cứu góp phần hoàn thiện qui trình kỹ thuật nhân dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ mới và sản xuất hạt lai F1 tổ hợp lúa lai hai dòng mới. - Toàn bộ quá trình lai tạo, chọn lọc và đánh giá các dòng TGMS mới, tuyển chọn tổ hợp lai, hoàn thiện qui trình sản xuất đƣợc thực hiện tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng - Học Viện Nông nghiệp Việt Nam. - Khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng (VCU) theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN01-55:2011/BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp & PTNT do Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia thực hiện trong vụ Xuân 2013, Mùa 2013 và Xuân 2014 tại các điểm khảo nghiệm: Hòa Bình, Yên Bái, Hƣng Yên, Hải Dƣơng, Thanh Hóa, Nghệ An. - Khảo nghiệm sản xuất giống lúa lai hai dòng mới thực hiện ở hai tỉnh vùng Đồng bằng sông Hồng là Nam Định và Bắc Ninh. - Thời gian nghiên cứu của đề tài từ năm 2011 đến năm 2014. 5 5. Những đóng góp mới của đề tài luận án - Lai tạo và chọn lọc thành công dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ E15S-2, có nhiều đặc điểm nông sinh học tốt, khả năng kết hợp cao, phù hợp cho chọn tạo giống lúa lai hai dòng chất lƣợng cao, có mùi thơm. - Xác định đƣợc hai dòng bất dục đực di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ E15S-2, E15S-3; ba dòng cho phấn R2, TBR45, R20 sử dụng cho chƣơng trình