Tên đề tài: “Nghiên cứu đặc tính cứng cây kháng đổ ngã của một số dòng lúa nếp thuộc hai tổ hợp lai CK92 x Nhật và NK2 x Nhật”.

 Tác giả: Nguyễn Thị Thuở, Khóa: 2013

 Chuyên ngành: Khoa học cây trồng; Mã số: 62620110. Nhóm ngành: Nông, lâm nghiệp và thuỷ sản.

 Người hướng dẫn chính: GS.TS. Lê Văn Hòa - Trường Đại học Cần Thơ.

 Người hướng dẫn phụ: PGS.TS. Võ Công Thành - Trường Đại học Cần Thơ.

1. Tóm tắt luận án

Đổ ngã ở lúa đã làm giảm đáng kể năng suất, chất lượng của lúa gạo; gây thất thoát khi thu hoạch, không thể thu hoạch bằng cơ giới hóa. Trong khi các giống lúa trong nhóm indica thường dễ xảy ra đổ ngã vào cuối vụ do các lóng gốc yếu. Cho nên hiện tượng đổ ngã trên lúa nói chung và lúa nếp nói riêng đã trở thành một vấn nạn đối với ngành trồng lúa cả nước. Sử dụng một số loại phân bón, hóa chất cũng có thể hạn chế được tình trạng đổ ngã cho cây lúa nhưng lại ảnh hưởng đến tính bền vững của môi trường. Biện pháp hữu hiệu là chọn tạo giống mới cứng cây, kháng đổ ngã. Đề tài được thực hiện nhằm chọn ra được 1-2 dòng lúa nếp mới cứng cây, kháng đổ ngã, năng suất cao, chất lượng tốt phục vụ cho sản xuất. Hai tổ hợp lai đơn giữa các giống lúa nếp indica (NK2 và CK92 có nguồn gốc từ tỉnh An Giang) với lúa Nhật japonica cứng cây: THL1 (nếp NK2 x lúa Nhật) và THL2 (nếp CK92 x lúa Nhật) đã được thực hiện và chọn lọc từ năm 2010-2013 đến thế hệ F5. Đề tài được kế thừa, tiếp tục chọn lọc từ F6 đến F8 và đánh giá ngoài đồng qua 3 vụ: Đông xuân 2014-2015, Hè thu 2015 và Đông xuân 2015-2016. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lặp lại, giống đối chứng là nếp CK92. Các chỉ tiêu theo dõi, chọn lọc gồm cấp đổ ngã (9 cấp), đặc tính nông học, các đặc tính liên quan đến tính kháng đổ ngã (chiều dài, đường kính, độ cứng lóng, độ dày thành lóng, số lớp tế bào nhu mô thành lóng và độ dày lớp biểu bì), năng suất, chất lượng hạt (độ bền gel, nhiệt trở hồ, amylose, protein, dài hạt và dạng hạt). Trong quá trình chọn lọc, ứng dụng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE để kiểm tra độ thuần (band waxy). Kết quả đã xác định được đường kính lóng và độ dày thành lóng là hai yếu tố quyết định đến độ cứng cây của các lóng thân giúp cây lúa nếp kháng được đổ ngã. Đã tuyển chọn được 2 dòng nếp mới là NL1 (từ THL CK92 x Nhật) và NL2 (từ THL NK2 x Nhật) có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm A1, chiều cao cây trung bình 96-100 cm; chiều dài lóng (cm) từ lóng thứ nhất đến lóng thứ tư lần lượt là 28,1-33,1; 16,8-20,0; 12,5-12,9 và 6,2-7,4; đường kính lóng (mm) từ lóng thứ nhất đến lóng thứ tư lần lượt là 2,10-2,12; 3,46-3,64; 4,31 và 4,59-4,91; độ dày thành lóng (mm) từ lóng thứ nhất đến lóng thứ tư lần lượt là 0,399-0,417; 0,438-0,499; 0,666-0,667 và 0,792-0,832; độ cứng lóng (N.cm^-2) từ lóng thứ nhất đến lóng thứ tư lần lượt là 1,36-1,43; 2,48-2,82; 3,85-4,31 và 9,46-10,7; hàm lượng amylose dưới 3%, hàm lượng protein 8%, dài hạt 7,06-7,30 mm, dạng hạt thon dài đối với dòng NL1 và trung bình đối với dòng NL2, năng suất 8,4-9,3 t/ha cao hơn so với đối chứng nếp CK92 (8 t/ha).  

2. Những kết quả mới của luận án

Luận án đã có những đóng góp mới cho lĩnh vực khoa học cây trồng là:

- Tìm hiểu được nguyên nhân liên quan đến tính kháng đổ ngã ở cây lúa nếp qua:

+ Đặc điểm về chiều dài, đường kính, độ cứng lóng, độ dày thành lóng, số lớp tế bào nhu mô của thành lóng và độ dày lớp biểu bì của các lóng thân từ lóng thứ nhất đến lóng thứ tư của cây lúa nếp cứng cây.

+ Mối tương quan giữa chiều dài, đường kính, độ cứng, độ dày thành lóng của bốn lóng thân phía trên.

- Xác định được hiệu quả của tính cứng cây ở điều kiện ngoài đồng: đã trắc nghiệm ngoài đồng và đã tuyển chọn được hai dòng lúa nếp ưu tú là NL1 và NL2 cứng cây, có năng suất cao, chất lượng tốt và kháng đổ ngã so với đối chứng nếp CK92 có xảy ra đổ ngã.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học

Luận án cung cấp những thông tin khoa học cơ bản về đặc điểm hình thái của lóng thân liên quan đến tính cứng cây, kháng đổ ngã ở cây lúa nếp làm cơ sở cho công tác chọn giống lúa kháng đổ ngã đối với những giống lúa và lúa nếp khác trong thời gian tới.

Kết quả đạt được của luận án còn là cơ sở khoa học góp phần vào việc ứng dụng nguồn vật liệu trung gian quý làm nguồn để tuyển chọn theo hướng gạo tẻ hoặc sử dụng làm nguồn gen lúa cứng cây cho công tác lai tạo.

- Ý nghĩa thực tiễn

Luận án đã cung cấp được 2 dòng lúa nếp mới cứng cây, kháng đổ ngã có năng suất cao, chất lượng tốt phục vụ cho sản xuất của khu vực Đồng bằng sông Cửu Long nói chung và tỉnh An Giang nói riêng.

1. Summary

Lodging in rice had significantly reduced productivity and quality of rice; causing losses when harvesting, can not harvest by mechanization. While rice varieties in indica group are high sensitive to lodging at the end of the season due to weak basal internodes. So lodging on rice in general and sticky rice in particular had became a major problem for the rice cultivation of our country. Using some types of fertilizer, chemicals could reduce lodging resistance in rice, but affect the sustainability of the environment. Crossing and selecting for new stiff-culm rice varieties are one of the efficient sollutions for rice lodging. The dissertation was carried out to select 1-2 new sticky rice lines stiff-culm, lodging resistant, high productivity, good quality for production. The two hybrid crosses betwen indica sticky rice varieties (NK2 and CK92 from An Giang province) with stiff-culm japonica rice - THL1 (sticky rice NK2 x Nhat rice) and THL2 (sticky rice CK92 x Nhat rice) - had been conducted and selected from 2010-2013 to the F5 generation. The study was inherited and continued to selected from F6 to F8 through three field trial as Winter-Spring crop 2014-2015, Summer-Autumn 2015 and Winter-Spring 2015-2016. The experiment was a completely randomized block design with three replications and CK92 as a control variety. Indicators for monitoring and selecting included the lodging scale (9 levels), agronomy, lodging resistanse traits (length, diameter, breaking strength, internode wall thickness, number of parenchyma layers and thickness of the epidermis of internode wall), productivity, grain quality (gel strength, gelatinization temperature, amylose content, protein content, long grain and granular). In the selecting process, application of SDS-PAGE protein electrophoresis technique to check purity (band waxy). The results have determined the internode diameter and internode wall thickness determination to the breaking strength of sticky rice internodes. Two new sticky rice lines had been selected, NL1 (from cross CK92 x Nhat) and NL2 (from cross NK2 x Nhat) with growth duration of A1 group, average height of 96,1-100 cm; length of first, second, third and fourth internodes varied from 28,1-33,1; 16,8-20,0; 12,5-12,9 and 6,2-7,4 cm, respectively; diameter of first, second, third and fourth internodes varied from 2,10-2,12; 3,46-3,64; 4,31 and 4,59-4,91 mm, respectively; internode wall thickness of first, second, third and fourth internodes varied from 0,399-0,417; 0,438-0,499; 0,666-0,667 and 0,792-0,832 mm, respectively; breaking strength of first, second, third and fourth internodes was varied from 1,36-1,43; 2,48-2,82; 3,85-4,31 and 9,46-10,7 N.cm^-2, respectively; amylose content was below 3 percent, protein content of 8 percent, grain length of 7,06-7,30 mm; granules from long slender (NL1) to medium slender (NL2); the yield of 8,4-9,3 tons/hectare was higher than that of CK92 control variety (8 tons/hectare).

2. New findings of the dissertation

The dissertation has made new contributions to the field of crop science:

- Understanding the causes related to lodging resistance of the sticky rice by:

+ Internode length, internode diameter, breaking strength, number of parenchyma layers and thickness of the epidermis of internode wall of four top internodes.

+ The correlation between the diameter internode and the breaking strength, the culm thickness and the breaking strength of four top internodes.

- Determination of the effect of stiff-culm in field conditions: the field experiment was conducted in sticky rice lines and selected two lines namely NL1 and NL2 with stiffness of culm, high productivity, good quality and lodging resistance compared with CK92 control.

3. Scientific and practical significance

Scientific significance: this study provides basic scientific knowledge about morphological characteristics of internodes related to sticky rice stiffness and lodging resistance that can play a fundamental role for lodging-resistant rice strain selection process in the future. The results obtained in this study also have a scientific basis contributing to application of valuable intermediate materials into ordinary rice-based selection or to use as stem-hard rice gene library for the crossing process.

Practical significance: this work provided two new stiff-culm, lodging resistant sticky rice lines which have high productivity and good qualities for production in An Giang province and Mekong Delta.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)