Tạo giống lúa thơm bằng chỉ thị phân tử

Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 237 TẠO GIỐNG LÚA THƠM BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ ThS. Dương Xuân Tú Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm SUMMARY Application of DNA molecular marker in aromatic rice breeding The project: “Application of DNA molecular marker in aromatic rice breeding” has been carried out since 2007 and divide into two phases of implementation. In the second phase from 2011 to 2012, we almost conducted activities for application and development of the major results given in the fist phase (during period 2007 - 2010) of project: The DNA molecular marker BADH2 close linkage to the fgr gene on chromosome 8 controlling synthesis of 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) widely known as the key component of fragrant in aromatic rice had been selected for using to identify the aromatic rice and non-aromatic rice in the fragrant rice breeding; The process “Application of DNA molecular marker in aromatic rice” had been developed based on using marker BADH2 to select gene fgr (genotype) and evaluating in the field to select target traits (phenotype) for the goals of breeding; 488 rice lines and some promising aromatic rice lines created in the fist phase also were used as materials for continuous selection and development in the second phase. By this inheritance, in the second phase of project, we have selected 4 highly - promised aromatic rice varieties put in the system of National trials, also ecological trials in the Northern regions of Vietnam. The HDT8 variety highly appreciated for the quality, yield and high capacity of insect and disease resistance has been precariously approved for releasing into production in the Northern region of Vietnam, and commercialized by transferring the authorization of seed production and delivery for private company to develop lager scale production since 2012. Keywords: Aroma, DNA molecular marker, frg gene, rice. I. ĐẶT VẤN ĐỀ* Trong những năm gần đây, Việt Nam đã vươn lên là nước xuất khẩu gạo lớn thứ 2 thế giới. Tuy nhiên, chất lượng gạo xuất khẩu của ta còn thấp, giá rẻ nên hiệu quả không cao. Một trong những mục tiêu quan trọng của ngành sản xuất lúa gạo ở Việt Nam đến năm 2020 đã được Chính phủ đặt ra là: “Nâng cao chất lượng và tính cạnh tranh, phục vụ tốt nhu cầu tiêu dùng và xuất khẩu”. Chính vì vậy, tăng diện tích các giống lúa chất lượng cao là hướng đi tất yếu trong sản xuất lúa gạo của ta trong hiện tại và tương lai. Chọn tạo giống lúa chất lượng cao góp phần tăng diện tích lúa chất chất lượng, tăng hiệu quả cho sản xuất lúa gạo là nhiệm vụ quan trong đặt ra cho những nhà chọn tạo giống lúa ở Việt Nam hiện nay. Trong những năm vừa qua, tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm (Viện CLT - CTP), chương trình chọn tạo giống lúa chất lượng cao đã được triển khai đồng thời với sự kết hợp với ứng dụng công nghệ sinh học: chọn giống bằng chỉ thị phân tử với một số gen mục tiêu (gen thơm, gen kháng bạc lá...), nuôi cấy bao phấn tạo nhanh dòng thuần đã tăng được hiệu quả chọn tạo. Dựa trên các kết quả nghiên cứu trước đã được công bố về chất 2-acetyl- 1-pyrroline (2APs) tạo mùi thơm ở hầu hết các giống lúa tẻ thơm hiện nay (Buttery và cộng sự, 1983; Lorieux và cộng sự 1996); Gen đơn lặn (fgr) nằm trên nhiễm sắc thế số 8 kiểm soát tổng hợp hợp Người phản biện: PGS.TS. Nguyễn Trí Hoàn. chất 2AP là hợp chất chính của mùi thơm trên hầu hết các giống lúa tẻ thơm (Ahn và cộng sự 1992; Louis M. T. Bradbury và cộng sự 2005). Nhóm nghiên cứu thuộc Bộ môn Công nghệ sinh học Viện CLT - CTP đã tiến hành nghiên cứu thành công việc ứng dụng chỉ thị phân chọn chính xác kiểu gen qui định tính trạng mùi thơm, một trong những tiêu chí quan trọng của lúa gạo chất lượng trong chọn tạo giống lúa thơm chất lượng cao hiện nay. Giai đoạn 2011 - 2012, Viện CLT - CTP tiếp tục được Bộ NN&PTNT giao chủ trì thực hiện đề tài: “Tạo giống lúa thơm bằng chỉ thị phân tử” nhằm ứng dụng, khai thác tốt kết quả nghiên cứu, phát triển ra sản xuất các giống lúa thơm là sản phẩm đã được đưa ra trong giai đoạn 2007 - 2010. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu - 488 dòng lúa từ F4 - F8 và các dòng lúa thơm triển vọng được chọn ra từ các tổ hợp lai hữu tính trong giai đoạn 2007 - 2010. - Chỉ thị phân tử BADH2 được sử dụng để xác định gen thơm fgr, gồm 4 mồi: EAP, ESP, IFAP và INSP 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp chỉ thị phân tử Phương pháp PCR sử dụng chỉ thị BADH2, gồm 4 mồi: EAP, ESP, IFAP và INSP để phát VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 238 hiện gen fgr kiếm soát tổng hợp chất 2APs tạo mùi thơm trong cây lúa. - Tách chiết DNA: AND được tách chiết theo phương pháp của Cheng có cải tiến (Cheng et al., 2006). DNA được kiểm tra độ nguyên vẹn bằng chạy điện di trên nền gel Agarose 1%. - Phản ứng PCR: Thể tích phản ứng 20μl chứa 10 mM Tris- HCl (pH 8,4); 2 mM MgCl2, 2mM dNTPs; 1,5 μM primer, 1U/µl Taq polymerase và 1 µl mẫu ADN 10g/µl. Chương trình phản ứng PCR: (1) 95°C trong 5 phút; (2) 95°C trong 30 giây; (3) 58°C trong 30 giây; (4) 72°C trong 1,5 phút, 30 chu kỳ lặp lại từ (2) đến (4); (5) 72°C trong 5 phút và sau đó giữ lạnh ở 4°C. - Điện di sản phẩm PCR: Sản phẩm PCR được điện di trên máy điện di mao quản QIAxcel của hãng Qiagen và điện di agarose 2% với hiệu điện thế 100V, thời gian 40 phút, ladder 100bp, nhuộm bằng Ethidium Bromide 0,5ug/ml trong 30 phút.. Hình ảnh được phân tích trên máy chụp hình gel (gel DOC). 2.2.2. Phương pháp đánh giá và chọn lọc - Bố trí thí nghiệm: thí nghiệm đánh giá vật liệu và chọn dòng được bố trí tuần tự, không nhắc lại; thí nghiệm so sánh, khảo nghiệm tác giả giống theo 10TCVN. Sử dụng đối chứng là giống BT7 và HT1 và các dạng bố mẹ. Vườn dòng chọn được trồng tại Viện CLT - CTP. Các dòng triển vọng được đưa trồng thử nghiệm tại các vùng sinh thái ở khu vực phía Bắc cho đánh giá tính thích ứng và phát triển sản xuất. - Đánh giá và chọn dòng: Chọn dòng mang gen thơm bằng phương pháp PCR. Các dòng mang gen thơm tiếp tục được đánh giá và chọn lọc theo mục tiêu bằng phương pháp chọn lọc truyền thống. Đối chứng là giống HT1, BT7 2.2.3. Khảo nghiệm Quốc gia (khảo nghiệm VCU) - Theo Qui phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng (VCU) 10TCVN. 2.3. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu Số liệu thí nghiệm được xử lý theo phần mềm Excel và IRRISTAT 5.0 III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Sử dụng qui trình chọn tạo giống lúa thơm bằng chỉ thị phân tử để chọn các giống lúa thơm triển vọng có năng suất khá, chất lượng cao, chống chịu tốt 488 dòng từ F5 - F8 Nguồn gốc từ 107 tổ hợp lai đơn và lai kép: Giống lúa năng suất cao  giống lúa thơm, chất lượng  giống lúa thơm, chất lượng Giống lúa thơm, chất lượng  giống lúa năng suất cao, chống chịu tốt 162 dòng DHT gen fgr 175 dòng ĐHT gen fgr 162 dòng không mang gen fgr Xác định gen thơm fgr bằng CTPT 28 dòng triển vọng 282 dòng chọn lại từ cá thể Đánh giá, chọn dòng theo mục tiêu 70 dòng DHT gen fgr 216 dòng ĐHT gen fgr 24 dòng không mang gen fgr Xác định gen thơm fgr bằng CTPT 39 dòng lúa triển vọng, có mùi thơm, TGST: 100 – 110 ngày (vụ Mùa), năng suất ≥ 6,5 tấn/ha, hàm lượng amylose ≤ 20%, chống chịu khá với sâu bệnh hại Vụ Xuân và vụ Mùa năm 2011 Vụ Xuân và vụ Mùa năm 2012 Đánh giá, chọn dòng theo mục tiêu Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 239 Bảng 1. Kết quả chọn dòng lúa thơm bằng ứng dụng chỉ thị phân tử chọn kiểu gen thơm fgr kết hợp chọn lọc và đánh giá kiểu hình giai đoạn 2011 - 2012 Vụ xuân Vụ mùa Xác định gen thơm fgr Năm Số dòng gieo ĐHT DHT K Số dòng chọn Chọn lại cá thể Số dòng gieo Dòng chọn Chọn lại cá thể 2011 488 175 162 151 25 365 390 28 282 2012 310 216 70 24 39 86 - - - Ghi chú: ĐHT: đồng hợp tử gen thơm fgr; DHT: dị hợp tử gen thơm fgr; K: không có gen fgr Hình 1. Hình ảnh đại diện điện di sản phẩm PCR vườn dòng lúa vụ xuân 2011 bằng chỉ thị BADH2 gồm 4 mồi: ESP, IFAP, INSP, EAP. A12: size marker 1000bp, H02: HT1 - Đối chứng thơm, H03: KD - Đối chứng K. Thơm, A04 - A08: P6/ST, A09 - A12: N46/ĐB6 Hình 2. Đại diện hình ảnh điện di sản phẩm PCR vườn dòng lúa trong xuân 2012 bằng chỉ thị BADH2 gồm 4 mồi: ESP, IFAP, INSP, EAP. Điện di agarose 2%. Giếng 1: ladder 100bp, giếng 2: H2O, giếng 3: HT1, giếng 4: KD18, giếng 5-9: BB1-10/BT7, giếng 11 - 14: AC5/Q5/AC5, giếng 15 - 18: AC5/BB1-4 Trên nguồn vật liệu gồm 488 dòng từ F5 - F8 được kế thừa từ giai đoạn trước, chúng tôi tiếp tục tiến hành gieo trồng, đánh giá và chọn lọc những dòng lúa thơm theo mục tiêu với một số tiêu chí chính: Cao cây trung bình từ 90 - 110cm, dạng hình đẹp; thời gian sinh trưởng ≤ 110 ngày (vụ mùa); năng suất trên 6,5 tấn/ha trong vụ xuân và trên 5,5 tấn trong vụ mùa; chất lượng gạo tốt, cơm có mùi thơm, hàm lượng amylose ≤ 20, nhiễm nhẹ sâu bệnh hại chính (rầy nâu, bệnh đạo ôn, bạc lá), ở mức điểm 1-3. Kết quả đến vụ xuân 2012, chúng tôi đã chọn được 39 dòng lúa triển vọng, mang các đặc điểm theo mục tiêu chọn tạo. 3.2. So sánh và khảo nghiệm các giống lúa thơm triển vọng Vụ xuân và vụ mùa năm 2011, chúng tôi tiến hành so sánh chính qui 8 giống lúa thơm triển vọng đã được chọn trong giai đoạn 2007 - 2010 để chọn ra những giống có đủ các tiêu chí theo mục tiêu chọn tạo cho khảo nghiệm sản xuất. Kết quả so sánh về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống được đưa ra trong bảng 2. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 240 Bảng 2. Đặc điểm các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thơm so sánh chính qui tại Viện CLT - CTP, năm 2011 Bông/khóm Tổng số hạt/bông Tỷ lệ chắc (%) KL.1000 (g) NSLT (tạ/ha) NSTT (tạ/ha) TT Tên dòng, giống Thế hệ X M X M X M X M X M X M 1 2M09 F9 4,5 4,7 168 138 80,4 80,5 26,3 26,1 79,8 68,1 67,8 61,3 2 5M09 F9 4,7 5,0 180 160 90,0 85,8 22 21,7 87,3 74,5 72,3 69,5 3 39M09 F9 4,8 5,2 158 150 79,6 52,8 27,5 27,1 85,5 58,8 69,7 52,9 4 7M09 F9 4,8 4,6 162 150 85,8 77,5 26,2 26,0 82,6 69,5 70,2 62,6 5 15M09 F9 4,8 4,3 146 134 84,2 77,7 25,5 25,1 75,4 56,2 64,1 50,6 6 154M09 F9 4,1 4,6 180 150 86,3 62,0 24,5 24,1 78,9 51,5 67,1 46,4 7 9M09 F9 4,1 4,1 161 163 94,4 65,4 20 19,7 62,9 69,5 53,5 62,5 8 55M09 F9 5,5 4,8 136 170 80,1 73,1 22,2 22,9 66,7 68,3 56,7 61,5 9 BT7 F9 4,7 4,5 159 140 82,3 80,6 19,2 19,0 57,7 49,4 49,0 44,5 10 HT1 F9 5,0 4,2 165 145 78,0 72,5 23,5 23,0 77,2 55,0 65,2 52,5 CV (%) 8,8 7,2 7,9 8,4 LSD.05 5,3 4,4 4,0 4,6 (Nguồn Bộ môn Công nghệ sinh học, Viện CLT - CTP) Qua kết quả so sánh, chúng tôi rút ra được 2 giống lúa triển vọng là 5M09 được đặt tên là HDT5 và 7M09 được đặt tên là HDT7 đề nghị gửi khảo nghiệm sản xuất (khảo nghiệm Quốc gia và khảo nghiệm tác giả) từ vụ Xuân 2012 với một số đặc điểm chính như sau: Bảng 3. Một số đặc điểm chính của 2 giống lúa thơm được đưa khảo nghiệm từ vụ Xuân năm 2012 Tên giống 5M09 (HDT5) 7M09 (HDT7) BT7 HT1 VM 105 105 107 104 TGST (ngày) VM 108 125 116 117 Khối lượng 100 hạt (g) VX 26,2 22,0 19,2 23,5 VX 87,3 82,6 57,7 77,2 NSLT (tạ/ha) VM 74,5 69,5 49,4 55,0 VX 72,3 70,2 49,0 65,2 NSTT (tạ/ha) VM 69,5 62,5 44,5 52,0 Khả năng chống chịu Rầy nâu (điểm) VX 1 3 1 1 Bệnh đạo ôn (điểm) VX 1 1 3 1 Bệnh bạc lá (điểm) + Đánh giá đồng ruộng 1 1 3 1 + Đánh giá nhân tạo 3 5 7 5 Chống đổ 3 1 5 1 Đặc điểm chất lượng HL amylose (%) 16,4 14,5 14,8 18,9 HL protein (%) 8,5 8,9 9,1 8,3 Mùi thơm (điểm) 3 3 3 2 Độ mềm (điểm) 4 4 4 4 Độ trắng (điểm) 4 4 5 5 Độ ngon (điểm) 3 3 3 2 Nguồn: Bộ môn Công nghệ sinh học, Bộ môn SLSH & Chất lượng Nông sản, Viện CLT và CTP. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 241 3.3. Khảo nghiệm sản xuất các giống lúa thơm mới chọn tạo Giống lúa HDT5 và HDT7 được đưa khảo nghiệm từ vụ Xuân 2012. Qua kết quả khảo nghiệm 2 vụ (xuân và mùa 2012), 2 giống lúa này được đánh giá là triển vọng. 3.3.1. Kết quả khảo nghiệm Quốc gia giống lúa HDT5 và HDT7 Đặc điểm chính của 2 giống HDT5 và HDT7 trong khảo nghiệm Quốc gia: 2 giống HDT5 và HDT7 có thời gian sinh trưởng tương đương nhau, xếp vào nhóm ngắn ngày, tương đương với giống lúa BT7 và HT1 (142 ngày trong vụ xuân và 105 - 110 ngày trong vụ mùa). Độ thuần đồng ruộng của 2 giống tương đối tốt và ổn định ở cả hai vụ xuân và mùa, được đánh giá là điểm. Mức độ nhiễm sâu bệnh trên đồng ruộng đối với các loại sâu bệnh hại chính như bệnh đạo ôn, bệnh bạc lá, bệnh khô vằn bệnh đốm nâu, sâu đục thân, sâu cuốn lá và rầy nâu được đánh giá ở mức không nhiễm hoặc nhiễm nhẹ (ở mức điểm 0-3), tương đương với giống HT1và BT7 (bảng 4). Về năng suất: Năng suất thực thu tại các điểm khảo nghiệm trong vụ xuân 2012 của giống HDT5 đạt từ 48,67 - 66,37, trung bình đạt 57,73 tạ/ha; của giống HDT7 đạt từ 44,80 - 65,67 tạ/ha, bình quân 56,9 tạ/ha. Năng suất thực thu bình quân của cả 2 giống HDT5 và HDT7 tại các điểm khảo nghiệm được đều cao hơn của giống BT7 (50,94 tạ/ha) và tương đương của giống HT1 (55,80 tạ/ha). Trong vụ mùa, do khi trỗ gặp điều kiện thời tiết bất thuận (mưa, gió to) nên năng suất thực thu của giống HDT5 và HDT7 tại các điểm khảo nghiệm được đánh giá là tương đương với giống BT7 và HT1. Kết quả được đưa ra trong bảng 5 và 6. Bảng 4. Mức nhiễm sâu bệnh của các giống lúa khảo nghiệm Quốc gia, năm 2012 Đơn vị tính: Điểm TT Tên giống Bệnh đạo ôn hại lá Bệnh đạo ôn cổ bông Bệnh bạc lá Bệnh khô vằn Bệnh đốm nâu Sâu đục thân Sâu cuốn lá Rầy nâu 1 HDT5 0-1 0-1 0-1 1-3 0-1 0-1 0-1 0-1 2 HDT7 0-1 0-1 0-1 1-3 0-1 0-1 0-1 1-3 3 BT7 0-1 0-1 0-1 1-3 0-1 0-1 0-1 0-1 4 HT1 0-1 0-1 0-1 1-3 0-1 0-1 0-1 0-1 Nguồn: TTKKN giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia. Bảng 5. Năng suất thực thu (tạ/ha) của các giống lúa tại các điểm khảo nghiệm Quốc gia vụ xuân năm 2012 Điểm khảo nghiệm Tên giống Hưng Yên Hải Dương Nghệ An Thái Bình Thanh Hoá Vĩnh Phúc Hòa Bình Hà Tĩnh Bình quân HDT5 58,4 48,7 66,4 51,0 51,7 63,3 65,7 56,7 57,7 HDT7 57,4 44,8 54,3 54,5 63,9 58,7 65,7 56,3 56,9 HT1 59,2 40,9 58,4 51,4 55,8 66,7 63,3 50,6 55,8 BT7 46,6 39,3 55,5 45,9 49,9 54,7 58,0 47,7 49,9 CV (%) 4,8 8,9 7,0 9,0 4,7 4,7 4,4 8,2 LSD05 4,7 7,0 8,3 8,4 4,3 4,8 4,1 6,7 Nguồn: TTKKN giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia vụ xuân 2012. Bảng 6. Năng suất thực thu (tạ/ha) của các giống lúa tại các điểm khảo nghiệm Quốc gia vụ mùa năm 2012 Điểm khảo nghiệm Tên giống Hưng Yên Hải Dương Bắc Giang Thái Bình Thanh Hoá Vĩnh Phúc Hòa Bình Điện Biên Bình quân HDT5 59,3 54,3 62,3 40,4 47,5 34,0 46,0 62,2 50,8 HDT7 52,6 54,8 63,7 46,8 43,2 35,0 47,7 59,3 50,4 HT1 62,7 57,8 50,7 44,1 53,3 45,0 53,3 54,7 50,0 BT7 54,8 51,4 55,7 42,4 45,7 37,0 51,7 46,3 48,3 CV (%) 6,1 6,5 7,0 7,7 6,4 6,0 6,9 6,2 LSD05 6,2 6,3 7,4 6,4 5,4 4,3 6,1 6,7 Nguồn: TTKKN giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia vụ mùa 2012. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 242 Như vậy, qua 2 vụ khảo nghiệm tại các điểm khảo nghiệm trong mạng lưới khảo nghiệm Quốc gia, giống HDT5 và HDT7 thể hiện rõ ưu thế về năng suất so với giống BT7 tại các điểm khảo nghiệm trong vụ Xuân. 3.3.2. Kết quả khảo nghiệm tác giả giống lúa HDT5 và HDT7 Tiến hành khảo nghiệm giống HDT5 và HDT7 tại các vùng sinh thái: Gia Lộc - Hải Dương, Phú Bình - Thái Nguyên và Yên Thành - Nghệ An trong vụ Xuân và vụ Mùa 2012. Kết quả quan sát về năng suất được đưa ra trong Bảng 7. Bảng 7. Kết quả quan sát về năng suất (tạ/ha) của giống lúa HDT5 và HDT7 thử nghiệm tại một số vùng sinh thái năm 2012 HDT5 HDT7 BT7 HT1 Địa điểm Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Xuân Mùa Gia Lộc - Hải Dương 61,5 54,3 62,3 54,8 - - 57,8 51,3 Phú Bình - Thái Nguyên 62,5 51,5 63,8 53,3 51,8 44,3 - - Yên Thành - Nghệ An 59,6 48,3 61,2 50,3 50,7 43,4 - - Ghi chú: Diện tích khảo nghiệm 2000m2/điểm/vụ Qua 2 vụ thử nghiệm tại một số địa phương, chúng tôi có nhận xét: Giống HDT5 và HDT7 thể hiện sự thích ứng tốt, có khả năng sinh trưởng, phát triển và chống chịu đồng ruộng tốt hơn hoặc tương đương giống đối chứng (BT7, HT1), có năng suất cao hơn các giống đối chứng BT7 và HT1 từ 7 - 15%. Các giống này có thời gian sinh trưởng phù hợp với cơ cấu giống lúa và cơ cấu mùa vụ tại các địa phương. 3.4. Phát triển sản xuất các giống lúa thơm mới chọn tạo Từ tổ hợp lai Peai32/P6//HT1 khởi tạo lai từ vụ mùa năm 2006, nuôi cấy bao phấn con lai F1 trong vụ mùa 2007, sử dụng chỉ thị phân tử chọn kiểu gen thơm fgr, đến vụ mùa 2008 chúng tôi chọn được dòng mang số hiệu 8m09 đưa vào so sánh chính qui, đến vụ xuân 2010, dòng 8m09 được chọn đưa khảo nghiệm đặt tên giống HDT8. Đặc điểm chọn tạo của giống lúa HDT8 được đưa ra trong Bảng 8. Bảng 8. Đặc điểm chính của giống lúa HDT8 trong điều kiện chọn tạo tại Viện CLT - CTP, Gia Lộc - Hải Dương Một số đặc điểm chính HDT8 P6 Peai 32 HT1 BT7 Xuân 135 150 135 135 135 - TGST (ngày) Mùa 103 115 105 105 110 - Khối lượng 1000 hạt (g) TB 24 24 27 23 21 Xuân 6,5 6,7 6,8 6,0 4,7 - Năng suất thực thu (tấn/ha) Mùa 5,5 6,0 6,1 5,2 4,5 - Hàm lượng amylose (%) TB 17,7 20,0 28,0 18,1 17,5 - Hàm lượng protein TB 9,5 10,4 7,8 8,7 9,1 - Mùi thơm (điểm) TB 3 1 1 2 3 - Độ ngon (điểm) TB 3 2 1 2 3 - Bệnh bạc lá (điểm) + Trên đồng ruộng 0-1 1-3 0-2 1-3 1-3 + Đánh giá nhân tạo(3) 5-7 7 - 7 9 - Rầy nâu (điểm) 0-2 1-3 0-2 1-3 1-3 - Bệnh đạo ôn (điểm) 3 3 3 3 3 - Bệnh khô vằn (điểm) 3 3-5 3 3 3 Nguồn: Bộ môn Công nghệ sinh học, Viện CLT và CTP vụ Xuân và vụ Mùa 2010. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 243 Từ năm 2011, giống lúa HDT8 đã được đưa sản xuất thử tại các tỉnh phía Bắc. Kết quả được đưa ra trong bảng 9. Bảng 9. Kết quả sản xuất thử giống lúa HDT8 tại các địa phương Mùa vụ Địa điểm Diện tích (ha) Năng suất giống HDT8 (tạ/ha) Năng suất giống BT7 (tạ/ha) Phú Bình - Thái Nguyên 5 55,8 47,2 Vụ Mùa 2011 Tứ Kỳ - Hải Dương 5 56,0 47,0 Phú Bình - Thái Nguyên 20 60,1 49,6 Tứ Kỳ - Hải Dương 30 62,3 48,5 Gia Lộc - Hải Dương 25 59,5 48,2 Vụ Bản - Nam Định 10 65 52 Vụ Xuân 2012 Yên Thành - Nghệ An 10 61,7 48,3 Phú Bình - Thái Nguyên 20 56,2 48,4 Tứ Kỳ - Hải Dương 25 54,6 47,7 Vụ Mùa 2012 Gia Lộc - Hải Dương 15 54,7 45,7 Phú Bình - Thái Nguyên 30 61,0 - Gia Lộc - Hải Dương 25 69,0 - Tứ Kỳ - Hải Dương 30 70,0 - Thường Tín - Hà Nội 50 68,0 - Nam Sách - Hải Dương 10 70,0 - Vụ Xuân 2013 C.ty Giống Cây trồng Quảng Nam 5 60,0 - Tổng 315 Kết quả sản xuất thử tại các địa phương cho thấy giống HDT8 có thời gian sinh trưởng ngắn (100 - 105 ngày trong vụ mùa), phù hợp với cơ cấu cây trồng và mùa vụ tại các tỉnh phía Bắc, khả năng thích ứng rộng cả trong vụ xuân và vụ mùa, cho năng suất tương đối cao và ổn định, chống đổ và chịu rét tốt, nhiễm nhẹ với sâu bệnh hại chính như rầy nâu, đạo ôn và bệnh bạc lá. Về chất lượng, giống HDT8 được đánh giá là chất lượng cao, có mùi thơm, cơm mềm, dẻo, có vị đậm. Giống HDT8 được người sản xuất và các cơ quan quản lý ở các địa phương đánh giá cao, đề nghị cung cấp giống cho mở rộng sản xuất, thay thế từng phần cho giống lúa HT1 và BT7 hiện đang sản xuất. Qua kết quả khảo nghiệm và thử nghiệm sản xuất, giống lúa HDT8 đã được công nhận cho sản xuất thử tại các tỉnh phía Bắc theo Quyết định số 116/QĐ-TT-CLT ngày19/4/2012 của Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và PTNT. Hiệu quả của giống HDT8 trong sản xuất: Trong cách tính đơn giản, hiệu quả sản xuất giống lúa HDT8 so với giống BT7 được tính trên tổng doanh thu (tổng thu) trên một đơn vị diện tích với chi phí đầu vào là ngang nhau. Với cách tính này, hiệu quả sản xuất giống lúa HDT8 so với giống lúa BT7 tăng từ 15 - 25% tại các địa phương được tiến hành mô hình sản xuất thử nghiệm. Hiện nay, giống lúa HDT8 đã thương mại hóa theo hình thức chuyển nhượng bản quyền sản xuất và kinh doanh hạt giống cho Công ty TNHH MTV Đầu tư và Phát triển Nông nghiệp Hà Nội (Hợp đồng số 24/HĐCNQSX-VCLT, ngày 12 tháng 7 năm 2012). Từ 2013, giống HDT8 đã được đặt kế hoạch sản xuất từ 200 - 300 tấn hạt giống/vụ để cung cấp mở rộng cho sản xuất tại các tỉnh phía Bắc. IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận Ứng dụng qui trình chọn tạo giống lúa thơm bằng chỉ thị phân tử được tiến hành trên 488 dòng chọn, chúng tôi đã chọn được 39 dòng lúa thơm, mang các đặc điểm theo mục tiêu chọn tạo. So sánh chính qui các dòng lúa thơm, đã rút ra được 2 giống triển vọng là HDT5 và HDT7 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 244 cho khảo nghiệm sản xuất. 2 giống này đáp ứng tốt mục tiêu chọn tạo với các đặc điểm: Thời gian sinh trưởng 105 - 110 ngày trong vụ mùa; có mùi thơm; hàm lượng amylose từ 15 - 17%; hàm lượng protein 8,5 - 9%; độ ngon được đánh giá ở mức điểm 3- 4 (BT7 điểm 3); năng suất đạt 65 - 70 tạ/ha trong vụ xuân và 60 - 65 tạ/ha trong vụ mùa, cao hơn giống BT7 20 - 25% và giống HT1 là 10 - 15%; chống đổ tốt; khả năng kháng tốt với sâu bệnh hại chính trên đồng ruộng (đạo ôn, bạc lá, rầy nâu) điểm 1-3, tốt hơn giống BT7 và HT1. Phát triển và mở rộng sản suất giống lúa mới HDT8 ra các vùng sản xuất với diện tích đạt trên 300 ha, hiệu quả của giống HDT8 được xác nhận cao hơn giống đối chứng (BT7) từ 15 - 25%. Giống lúa HDT8 đã được công nhận là giống sản xuất thử và đã thương mại hóa theo hình thức chuyển nhượng bản quyền sản xuất và kinh doanh hạt giống. 4.2. Đề nghị - Tiếp tục dự án sản xuất thử nghiệm để phát triển giống lúa HDT8 ra sản xuất, tiến tới công nhận giống chính thức. - Tiếp tục khảo nghiệm giống lúa HDT5 và HDT7 trong vụ Xuân 2013 (vụ 3) để có kết luận chính xác cho công nhận sản xuất thử nghiệm. - Tiếp tục đánh giá sơ bộ đối với 39 dòng lúa thơm triển vọng, chọn bộ giống ưu tú cho so sánh chính qui để lựa chọn 1- 2 giống đưa khảo nghiệm Quốc gia và khảo nghiệm tác giả. - Cho thực hiện đề tài “Tạo giống lúa thơm kháng bệnh bạc lá bằng chỉ thị phân tử” trong thời gian tới để khai thác được những kết quả nghiên cứu của đề tài này. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Ahn S.N. (1992). RFLP tagging of a gene for aroma in rice, Theor AAppl Genet, 84, p. 825-828. 2 Bradbury L.M.T et al. (2005a). The gene for fragrance in rice, Plant Biotechnol. J. 3, p. 363- 370. 3 Bradbury L.M.T et al. (2005b). A perfect marker for fragrance genotyping in rice, Molecular Breeding, 16, p. 279-283. 4 Buttery R.G et al. (1983). Cooked rice aroma and 2- acetyl-1-pyrroline, J. Agric. Food Chem, 31, p. 823-826. 5 Lorieux M. et al. (1996). Aroma in rice: Genetic analysis of a quantitative traits Theo. Appl. Genet., 93, p. 1145- 1151. 6 Chen Saihua, Wu Juan, Yang Yi, Shi Weiwei and Xu Mingliang (2006). The fgr gene responsible for rice fragrance was restricted within 69 kb, Plant Science,171, 505-514. 7 Dương Xuân Tú và cộng sự (2009). Ứng dụng chỉ thị phân tử DNA xác định gen phục vụ chọn tạo giống lúa thơm, Tạp chí Hoạt động khoa học, Bộ Khoa học và Công nghệ, 610, 40-43.