Tóm tắt Luận án Khả năng thích nghi của một số dòng / giống lúa đột biến chịu mặn ở đồng bằng sông Cửu Long

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN BÍCH HÀ VŨ KHẢ NĂNG THÍCH NGHI CỦA MỘT SỐ DÒNG/GIỐNG LÚA ĐỘT BIẾN CHỊU MẶN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Ngành: Khoa học cây trồng Mã ngành: 62 62 01 10 TÓM TẮT LUẬN ÁN NÔNG NGHIỆP 2016 2 Nghiên cứu đƣợc thực hiện tại Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Đại học Cần Thơ Thực hiện: Nguyễn Bích Hà Vũ Hƣớng dẫn: PGs. Ts. Võ Công Thành Phản biện 1: PGs. Ts. Phạm Văn Hiền Phản biện 2: PGs. Ts. Lê Việt Dũng Luận án đƣợc bảo vệ ở hội trƣờng B007, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ, lúc 8:00 ngày 14 tháng 11 năm 2015. Có thể tham khảo luận án tại: Trung tâm học liệu-Đại học Cần Thơ Thƣ viện quốc gia 3 CHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết Tình hình biến đổi khí hậu hiện nay diễn ra ngày càng phức tạp. Lƣợng khí nhà kính CO2 tăng lên 28% từ năm 1975 đến nay (IPCC, 2001), làm cho nhiệt độ trái đất tăng cao, ngập lụt vào mùa mƣa và hạn hán vào mùa khô ngày càng nghiêm trọng. Việt Nam có hai vùng sản xuất lúa chính là Đồng bằng sông Cửu Long (51%) và Đồng bằng sông Hồng (15%) (Pham Quang Ha và Nguyen Van Tuat, 2010). Tuy nhiên, do ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu, cùng với sự dâng lên của nƣớc biển thì diện tích đất canh tác lúa của các vùng ven biển đang ngày càng thu hẹp lại. Đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 1,7 triệu ha (chiếm khoảng 45% diện tích) chịu ảnh hƣởng của nƣớc mặn (Reiner và ctv., 2004). Việc chọn giống lúa có khả năng chống chịu mặn đƣợc cho là cách làm hữu hiệu và có kinh tế để thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay. Trong khi đất nhiễm mặn là một trong những yếu tố môi trƣờng ảnh hƣởng nặng đến năng suất cây trồng, vì hầu hết các loại cây trồng đều bị ảnh hƣởng bởi nồng độ cao của muối trong đất. Lúa là cây lƣơng thực rất mẫn cảm với môi trƣờng mặn (Ashraf, 2009). Mặn gây ra những chịu chứng chính cho cây lúa nhƣ: sinh trƣởng của cây bị ức chế, số chồi thấp, rễ kém phát triển, lá cuộn lại hay đầu lá trắng xuất hiện cùng cháy chóp lá, số hạt trên bông thấp, năng suất hạt giảm (IRRI, 2000). Sự gia tăng nồng độ muối cũng sẽ làm giảm trọng lƣợng khô của cây, khả năng hấp thu dƣỡng chất và năng suất hạt lúa (Zelensky, 1999). Do cây lúa trồng trong đất mặn phải đối mặt với stress thẩm thấu cao, nồng độ cao của các ion độc nhƣ Na+ và Cl - mà cuối cùng gây ra sự giảm sinh trƣởng (Martinez and Lauchli, 1993). Bên cạnh những thành tựu mà phƣơng pháp lai tạo truyền thống mang lại thì phƣơng pháp xử lý đột biến cũng đã có những thành tựu vƣợt bậc (Mba và ctv., 2007). Kết quả chọn tạo giống do tác nhân vật lý mang lại thì sự lợi ích của tác nhân hóa học cũng đƣợc biết đến. Một trong những hóa chất đƣợc sử dụng để gây đột biến ở cả động vật và thực vật là 2,4- Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) (Pavlica và ctv., 1991; Ateeq và ctv., 2002). 4 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Chọn tạo ra giống lúa đột biến mới có khả năng chống chịu mặn 12,5-15,6 dS/m, thời gian sinh trƣởng ngắn (100-120 ngày) phù hợp cho mô hình lúa-tôm. 1.3 Nội dung nghiên cứu Tạo dòng đột biến ngắn ngày chịu mặn bằng cách xử lý đột biến giống lúa Nàng Quớt Biển bằng hóa chất 2,4-D. Nhân chọn dòng lúa đột biến ngắn ngày (100-120 ngày), đánh giá khả năng chống chịu mặn, khả năng kháng rầy nâu, các chỉ tiêu nông học và phẩm chất của các dòng đột biến đến thế hệ M4. Tìm hiểu khả năng thích nghi của cây lúa thông qua sự biến đổi cấu trúc ở lá và rễ. Khảo nghiệm cơ bản các giống/dòng lúa đột biến chống chịu mặn trong mô hình canh tác lúa-tôm tại vùng đất nhiễm mặn thuộc huyện Cần Đƣớc, tỉnh Long An và và huyện Phú Tân, tỉnh Cà Mau. 1.4 Ý nghĩa khoa học của luận án Chọn tạo đƣợc giống đột biến mới có thời gian sinh trƣởng ngắn, chống chịu mặn thích hợp cho vùng canh tác lúa-tôm. Bên cạnh đó, tìm hiểu khả năng thay đổi cấu trúc tế bào để thích nghi với môi trƣờng mặn. 1.5 Ý nghĩa thực tiễn của luận án Cung cấp nguồn vật liệu để tiếp tục chọn tạo giống lúa có khả năng thích nghi cho vùng trồng lúa-tôm ven biển Đồng bằng sông Cửu Long. 1.6 Một số điểm mới của luận án Một số điểm mới của đề tài so với tiêu chuẩn trong nƣớc và thế giới trình bày qua Bảng 1.1. Phƣơng pháp tạo giống lúa bằng phƣơng pháp xử lý đột biến với hóa chất 2,4 D là cơ sở cho việc khai thác tập đoàn giống lúa mùa chống chịu mặn đã đƣợc sƣu tập và thích nghi điều kiện địa phƣơng với ƣu điểm của phƣơng pháp này là nhanh, rẽ tiền, dễ áp dụng. 5 Bảng 1.1: Một số điểm mới của đề tài TT Chỉ tiêu Đơn vị đo Điểm mới của đề tài Trong nƣớc Thế giới 1 Chống chịu mặn giai đoạn mạ dSm -1 19 (cấp 5) 8 8 2 Thời gian sinh trƣởng Ngày 97 120 120 3 Hàm lƣợng amylose % 19,19 20 – 25 20 – 25 4 Năng suất thực tế tấn/ha 3,35 2 – 4 2 – 4 5 Tác nhân gây đột biến hóa chất 2,4 D CHƢƠNG 2 LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về vùng nghiên cứu 2.1.1 Đặc điểm chung của tỉnh Long An và Cà Mau Đây là 2 tỉnh có đất bị nhiễm mặn đặc trƣng cho Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), với tỉnh Long An nằm ở Bắc sông Hậu và tỉnh Cà Mau nằm ở Nam sâu Hậu. Cả 2 tỉnh đều bị nhiễm mặn ở các tháng mùa khô và mức độ mặn giảm mạnh vào các tháng mùa mƣa. Do đó, mô hình canh tác, cũng nhƣ các ruộng lúa tại ĐBSCL đều bị tác động bởi mức độ và thời gian xâm nhập mặn, lƣợng mƣa và thời gian mƣa, hệ thống nƣớc tƣới, chính sách nhà nƣớc, và thu nhập của nông hộ. Mức độ mặn và lƣợng mƣa có mối tƣơng quan nghịch với nhau. Mƣa thấp vào mùa khô (từ tháng 12 dến tháng 4), lúc mà độ mặn nƣớc sông tại các con kênh tăng cao (từ tháng 1 đến tháng 6) (Dang Kieu Nhan và ctv., 2012). 2.1.2 Mô hình lúa-tôm trên đất nhiễm mặn Mô hình canh tác lúa-tôm là một mô hình canh tác đặc thù của vùng bị nhiễm mặn theo mùa trong hơn 50 năm qua (Nguyễn Bảo Vệ và ctv., 2005). Nhiều nông dân đã biết thích ứng với điều kiện tự nhiên bằng cách trồng lúa trong mùa mƣa, rồi sử dụng ruộng lúa để nuôi tôm sú (Penaneus monodon) trong mùa khô. Hệ thống canh tác này đã mang lại lợi ích kinh tế cho ngƣời dân ở vùng này nhờ giá trị cao của con tôm sú, đồng 6 thời có thêm nguồn thu nhập từ lúa trong hệ thống. Lợi nhuận trung bình của toàn hệ thống đạt từ 20-30 triệu đồng/ha (Nguyễn Thị Thanh Tâm, 2010). Diện tích của hình thức sản xuất này lên đến 120.000 ha và sẽ phát triển đến 200.000 ha trong các năm tiếp theo nhƣ kế hoạch của ngành nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2004a). Nét đặc thù của mô hình này là tôm sú đƣợc thả nuôi trong mùa khô theo phƣơng thức quảng canh cải tiến (khi nguồn nƣớc trên sông bị nhiễm mặn) và việc canh tác lúa đƣợc thực hiện trong mùa mƣa (độ mặn đã giảm). Mặc dù cho năng suất thấp, thậm chí bị lỗ khi xét riêng lẻ, nhƣng lúa có tác động rất tích cực đến năng suất tôm ở vụ nắng liền sau đó nhờ các tác động về môi trƣờng nƣớc và dinh dƣỡng trên ruộng tôm tốt hơn, mang lại lợi nhuận cho toàn hệ thống tốt hơn rất nhiều so với không trồng lúa (Lê Cảnh Dũng, 2012). 2.2 Đất mặn và ảnh hƣởng bất lợi của đất mặn 2.2.1 Đặc điểm của đất mặn Theo Akbar và Ponnamperuma (1982) thì đất mặn có tính chất vật lý và hóa học rất đa dạng. Sự biến đổi này phụ thuộc vào nguồn gốc gây mặn, pH đất, hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất, chế độ thủy văn và nhiệt độ. Đất mặn chứa một lƣợng lớn muối hòa tan trong nƣớc ở vùng rễ của cây trồng mà chủ yếu là NaCl, làm thiệt hại đến hoạt động sinh trƣởng của cây. Mức độ gây hại phụ thuộc vào giống, thời gian sinh trƣởng, các yếu tố môi trƣờng đi kèm theo và tính chất của đất. Ngoài việc gây mất cân bằng các ion trong cây thì thách thức chính của đất mặn đối với cây lúa là ảnh hƣởng của chúng lên mối quan hệ giữa nƣớc và cây. Muối dƣ thừa trong vùng rễ làm giảm lƣợng nƣớc hữu dụng cho cây và là nguyên nhân làm cho cây tốn nhiều năng lƣợng để loại bỏ muối và hấp thu nƣớc tinh khiết (Brady và Weil, 2002). Do đó, ngoài việc chọn tạo giống lúa có khả năng chống chịu mặn cao thì việc áp dụng các biện pháp canh tác thích hợp để góp phần làm giảm lƣợng muối trong vùng rễ cũng là điều cần thiết. 2.2.2 Sự gây hại của stress mặn ở mức độ sinh lý Đất mặn là đất có sự vƣợt quá nồng độ của muối hòa tan chủ yếu gồm calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+), natri (Na+), kali (K+), chloride (Cl- ), bicarbonate (HCO3 -) hoặc sulfate (SO4 2-) (McCauley, 2005). Stress mặn là do sự kết hợp của một số các yếu tố tạo nên. Trong những yếu tố đó thì stress thẩm thấu và stress ion là quan trọng nhất. Sự hạn chế về nƣớc còn đƣợc gọi là stress thẩm thấu, gây trở ngại trong việc hấp thu nƣớc. Trong 7 khi stress ion gây trở ngại trong việc hấp thu dinh dƣỡng khoáng và là nguyên nhân trực tiếp gây ngộ độc Na+ và Cl- (Araya và ctv., 1991). Do đặc điểm tác động lên cây khác nhau nên gây hại cũng khác nhau. Stress thẩm thấu làm giảm chồi mới và tốc độ gây hại nhanh. Trong khi stress ion làm tăng sự già yếu của lá thì thời gian gây hại lại chậm hơn (Munns và Tester, 2008). Stress thẩm thấu Triệu chứng đầu tiên khi cây trồng trong đất mặn có biểu hiện nhƣ trồng trong điều kiện khô hạn. Stress thẩm thấu làm giảm nƣớc hấp thu vào trong rễ. Kết quả là sự sinh trƣởng của cây bị ngăn cản do khả năng hấp thu nƣớc của cây giảm và sự sinh trƣởng trở nên chậm hơn (Diedhiou, 2006). Song và ctv. (2005) cũng cho thấy rằng sự nảy mầm bị hạn chế vì stress thẩm thấu. Khả năng nảy mầm đƣợc cải thiện khi làm giảm mức độ mặn. Vì vậy, để tồn tại trong điều kiện này thì cây phải hạn chế sự mất nƣớc bởi sự điều hòa bốc hơi nƣớc hoặc thích nghi với thế năng nƣớc của nó. Stress mặn có thể làm giảm khả năng quang hợp là có liên quan đến stress thẩm thấu (Munns, 2002; Riwalli và ctv., 2002). Sự trở ngại trong việc hấp thu nƣớc trong đất mặn sẽ làm giảm lƣợng bốc thoát hơi nƣớc, cũng nhƣ giảm khả năng đồng hóa CO2 và sự sinh trƣởng của mô. Thực nghiệm cũng chứng minh rằng sự ức chế quang hợp hay giảm sinh trƣởng là do giảm hàm lƣợng chlorophyll dƣới điều kiện mặn (Shabala và ctv., 2005). Stress ion (Ionic stress) Sự ức chế sinh trƣởng của cây có thể đƣợc quan sát do ảnh hƣởng của Na+ và Cl- làm giảm sự hấp thu của các ion khác và dinh dƣỡng cần cho sinh trƣởng. Trong khi Na+ cạnh tranh với K+, Ca2+, Mg2+ và Mn2+ thì Cl- hạn chế hấp thu NO3 - , PO4 3- và SO4 2- (Romero và ctv., 1994; Summart và ctv., 2010). Chính sự cạnh tranh này đã gây nên tình trạng thiếu hụt dinh dƣỡng ở cây, cùng với sự thiếu nƣớc do stress thẩm thấu thì tình trạng nhiễm mặn của cây lúa càng nghiêm trọng hơn và dẫn đến cái chết. Sự hấp thu quá nhiều Na+ trong tế bào chất sẽ gây độc và làm nhiễu loạn quá trình trao đổi chất chủ yếu ở tế bào nhƣ sinh tổng hợp protein, hoạt động của enzyme và quang hợp (Yeo và Flowers, 1984; Blaha và ctv., 2000). Do đó, stress ion gây nên sự lão hóa sớm ở lá lúa với các triệu chứng nhƣ vàng úa và hoại tử, kéo theo giảm sinh trƣởng và mất năng suất (Munns và ctv., 2006). Bên cạnh đó, ion K+ tích lũy trong không bào để điều hòa áp suất thẩm thấu giúp thích nghi với stress thẩm thấu. Nhƣng ảnh hƣởng của Na+ 8 gây nên mất cân bằng Na-K trong cây, làm cho khả năng chống chịu của cây với stress thẩm thấu giảm đi (Ponnamperuma, 1984). 2.3 Phƣơng pháp đột biến trong chọn giống Trong điều kiện tự nhiên, tần số đột biến xuất hiện rất thấp và thay đổi tùy thuộc vào loại cây trồng và từng gen chuyên biệt (Kurata và ctv., 2005). Tần số đột biến đã rất thấp và đột biến có lợi cho sản xuất thì còn thấp hơn rất nhiều lần. Do đó, không thể chọn lọc giống dựa vào đột biến tự nhiên mà cần có cách làm tăng tần số đột biến để tạo nguồn vật liệu cho chọn giống. Vì vậy, việc chọn giống đột biến nhân tạo ngày càng đƣợc quan tâm. Tuy có nhiều hạn chế nhƣng chọn giống đột biến đã và đang đóng góp vào thành công của chọn giống. Đến cuối thế kỷ 20 thì có hơn 2.200 giống cây trồng đƣợc tạo ra bằng phƣơng pháp đột biến, trong đó có khoảng 434 giống lúa (Maluszynski và ctv., 2000). Theo thống kê của FAO/IAEA (2009) thì Việt Nam đã cho ra 35 giống lúa đột biến. Đột biến là một trong những kỹ thuật giúp cải thiện giống cây trồng (Roychowdhury và Tah, 2011). De Vries (1905) đã đề nghị dùng bức xạ để tạo thể đột biến. Muller (1927) đã sử dụng tia X trên cây Drosophila và Stadler (1928) cũng dùng tác nhân này để gây đột biến trên cây ngũ cốc. Auerbach và Robson (1947) đã tăng tần số đột biến không phải bằng bức xạ mà bằng hóa chất. Sau đó, tác nhân gây đột biến ngày càng đƣợc phát hiện nhiều hơn. Tuy có nhiều tác nhân gây đột biến nhƣng trong chọn giống hiện nay thì đƣợc chia thành tác nhân lý học và tác nhân hóa học (Vũ Đình Hòa và ctv., 2005). Thành tựu của chọn giống bằng phương pháp đột biến Hiện nay, trên thế giới đã có hơn 2.158 giống cây trồng đƣợc đƣa vào sản xuất bởi phƣơng pháp gây đột biến bằng hóa chất, trong đó có 429 giống lúa (FAO/IAEA, 2011). Ở Việt Nam, một số giống lúa đƣợc chọn tạo bằng phƣơng pháp đột biến đƣợc đƣa vào sản xuất nhƣ: Khang Dân đột biến, OM2717, VND99-3, DT21, MT-6, NN22-98, Một số giống ƣu tú đƣợc đƣa vào sản xuất với diện tích lớn ở Đồng bằng sông Cửu Long nhƣ VND95-19, VND95-20, VND99-3, TNDB-100. VND95-20 đã nằm trong năm giống lúa đƣợc xuất khẩu nhiều nhất và đƣợc trồng với diện tích hơn 300.000 ha/năm ở ĐBSCL (Do Khac Thinh, 2009). Phần lớn các giống đột biến đƣợc đƣa vào sản xuất là những dạng có thay đổi về kiểu hình, thời gian sinh trƣởng ngắn, tăng năng suất, phẩm chất, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất lợi của môi trƣờng. Từ năm 2007 đến 2012, trên thế giới đã chọn tạo ra nhiều giống mới với đặc 9 tính vƣợt trội nhờ vào phƣơng pháp đột biến. Ở Bangladesh, giống BRRI dhan29 đƣợc gây đột biến và tạo ra giống mới không chịu ảnh hƣởng của quang kỳ. Ở Indonesia, Sobrizal đã kết hợp phƣơng pháp lai và gây đột biến để cải thiện giống lúa có phẩm chất tốt và năng suất cao từ hai giống thuộc hai nhóm indica và japonica. Nishimura ở Nhật cũng dùng đột biến để làm giảm hàm lƣợng amylase trong gạo (Nakai, 2013). Cùng với thế giới, Việt Nam cũng đạt đƣợc một số thành tựu trong chọn tạo giống lúa bằng phƣơng pháp gây đột biến. IR64 là giống lúa có phẩm chất tốt nhƣng có thời gian sinh trƣởng dài. Giống đột biến VND95- 20 đƣợc tạo ra từ IR64, có thời gian sinh trƣởng ngắn và khả năng thích nghi tốt hơn. VND95-19 là một giống đột biến khác từ IR64 có tiềm năng năng suất cao (11 tấn/ha), chịu phèn và điều kiện bất lợi của môi trƣờng (Do Khac Thinh và ctv., 1999). Bằng cách gây đột biến, đặc tính cảm ứng quang kỳ của giống lúa Nàng Hƣơng đã đƣợc loại bỏ và cho ra giống VND99-3 có thời gian sinh trƣởng ngắn, chống chịu với phèn và khô hạn ở miền Nam Việt Nam (Do Khac Thinh và ctv., 2005). Nguyen Thi Lang và ctv. (2007) cũng sử dụng phƣơng pháp đột biến để chọn tạo giống lúa có hàm lƣợng acid phytic thấp, là chất làm giảm khả năng hấp thu sắt và kẽm, cũng nhƣ một số khoáng chất khác. Ứng dụng 2,4-D trong chọn tạo giống đột biến Chất 2,4-D (2,4-Dichlorophenoxyacetic acid) có khả năng gây đột biến cả ở tế bào thực vật và động vật có vú. Ở chóp rễ cây hành, chất 2,4-D làm rối loạn sự phân chia tế bào nguyên nhiễm, cũng nhƣ làm thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể (Pavlica và ctv., 1991). Ateeq và ctv. (2002) cũng chứng minh rằng 2,4-D làm thay đổi kiểu hình của cây hành tây (Allium cepa) ở nồng độ từ 5 đến 20 ppm. Trên cây lúa, hạt đƣợc xử lý với các mức 100, 200 và 300 ppm trong 4 h và đƣợc gieo ra đồng. Kết quả cho thấy rằng tần số đột biến tăng lên khi tăng nồng độ xử lý. Nghiên cứu đã chứng minh rằng 2,4-D là một chất có khả năng gây đột biến (Kumari và Vaidyanath, 1989). Trần Thị Phƣơng Thảo (2013) cũng đã ứng dụng 2,4- dichlorophenoxyacetic acid để phá tính quang cảm ở giống lúa mùa Nàng Quớt Biển. CHƢƠNG 3 PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP 3.1 Phương tiện nghiên cứu 3.1.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Đề tài đƣợc thực hiện từ tháng 9 năm 2012 đến tháng 6 năm 2015. Các thí nghiệm trong phòng đƣợc thực hiện tại Phòng thí nghiệm Di truyền-Chọn giống và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh học, Bộ môn Di Truyền-Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ. Khảo nghiệm các dòng lúa chọn tạo đƣợc ở huyện Cần Đƣớc, tỉnh Long An và huyện Phú Tân, tỉnh Cà Mau. Điểm thí nghiệm thứ nhất ở huyện Cần Đƣớc, tỉnh Long An đại diện cho vùng đất nhiễm mặn ở Bắc sông Hậu. Điểm thí nghiệm thứ hai ở huyện Phú Tân, tỉnh Cà Mau đại diện cho vùng đất nhiễm mặn ở Nam sông Hậu. 3.1.2 Vật liệu nghiên cứu Vật liệu thí nghiệm gồm 7 giống lúa đƣợc ghi nhận nguồn gốc ở Bảng 3.1. Bảng 3.1: Nguồn gốc giống lúa thí nghiệm Stt Giống/dòng Nguồn 1 Nàng Quớt Biển Đƣợc tuyển chọn tại phòng thí nghiệm Chọn giống Thực Vật, Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp. ĐHCT 2 Đốc phụng (đối chứng mặn) Phòng thí nghiệm Chọn giống Thực Vật, Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp. ĐHCT 3 IR 28 (chuẩn nhiễm mặn) Phòng thí nghiệm Chọn giống Thực Vật, Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp. ĐHCT 4 BN2 (đối chứng rầy) Phòng thí nghiệm Chọn giống Thực Vật, Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp. ĐHCT 5 TN1 (chuẩn nhiễm rầy) Phòng thí nghiệm Chọn giống Thực Vật, Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp. ĐHCT 6 OM4900 (đối chứng địa phƣơng) Thu thập tại địa phƣơng 7 CTUS4 Lúa sỏi đột biến đƣợc tuyển chọn tại phòng thí nghiệm Chọn giống Thực vật, Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp. ĐHCT 3.1.3 Thiết bị và hóa chất Thiết bị thí nghiệm: Máy đo độ mặn, máy ly tâm, máy vortex, cân phân tích, máy lắc, máy water bath, máy đo quang phổ, Dụng cụ: ống tube, pipet, khay nhựa, tấm xốp, đĩa petri và một số dụng cụ khác. Các hóa chất: NaCl, HCl, NaOH 1N, Ethanol 95%, Iod, KOH, Thymolblue, Na2CO3, CuSO4 ... 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.2.1 Phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể * Nội dung 1: Chọn tạo dòng lúa Nàng Quớt Biển đột biến bằng 2,4-D. Mục tiêu: chọn đƣợc ít nhất một dòng lúa Nàng Quớt Biển đột biến (NQBĐB) ở thế hệ M4, có thời gian sinh trƣởng ngắn hơn giống đối chứng (không ảnh hƣởng quang kỳ) nhƣng vẫn giữ đƣợc khả năng chống chịu mặn (chịu mặn ≥ 15 dS/m). Thế hệ M0: Sau khi ngâm ủ thì chọn 100 hạt Nàng Quớt Biển đã nẩy mầm để xử lý đột biến bằng 2,4-D. Các nghiệm thức đƣợc trình bày ở Bảng 3.2. Bảng 3.2: Các nghiệm thức xử lý đột biến Thế hệ M1: Các cá thể còn sống sau khi xử lý đột biến đƣợc trồng trong chậu, theo dõi và ghi nhận các chỉ tiêu nông học. Cá thể có thời gian sinh trƣởng ngắn hơn đối chứng đƣợc chọn và thu hoạch riêng. Nồng độ ( ppm ) Thời gian ( phút ) 30 60 100 NT1 NT2 200 NT3 NT4 300 NT5 NT6 400 NT7 NT8 500 NT9 NT10 Đối chứng ngâm trong nƣớc cất Thế hệ M2: Lấy 30 hạt từ mỗi dòng ƣu tú đem trồng, chọn những cá thể có thời gian trổ sớm. Thu hoạch riêng từng cá thể và ghi nhận các chỉ tiêu nông học. Chọn lọc 2-3 dòng ƣu tú về năng suất và phân tích hàm lƣợng amylose, protein. Thế hệ M3: Tiếp tục lấy 30 hạt từ 2-3 dòng ƣu tú đem trồng và chọn lọc theo hƣớng có thời gian sinh trƣởng ngắn. Thu hoạch riêng từ cá thể và ghi nhận các chỉ tiêu nông học, phân tích các chỉ tiêu về phẩm chất, đánh giá khả năng chống chịu mặn ở các nồng độ lần lƣợt là 12, 15, 19 và 23 dS/m và chọn những dòng có khả năng chống chịu mặn cao nhất ở mỗi nồng độ (đạt từ cấp 1 đến 5). Thế hệ M4: Đánh giá các chỉ tiêu nông học các dòng đột biến chọn đƣợc. Tiếp tục đánh giá lại khả năng chống chịu mặn của các dòng đột biến theo từng nồng độ ở thế hệ M3. Đánh giá khả năng kháng rầy nâu, phân tích hàm lƣợng chlorophyll trong lá và các chỉ tiêu phẩm chất. Do giống đối chứng Nàng Quớt Biển là giống lúa mùa nên ở một số thế hệ trồng không ngay vụ thì cây sẽ không trổ. Vì vậy, ở những thế hệ mà giống đối chứng không trổ thì sẽ sử dụng hạt của vụ trƣớc để phân tích phẩm chất để so sánh với những dòng đột biến. * Nội dun