Tên đề tài: “CHỌN DÒNG LÚA NÀNG TÉT ĐỘT BIẾN CHỊU MẶN PHÙ HỢP CHO 03 HUYỆN VEN BIỂN TỈNH TIỀN GIANG”.

Tác giả:  Trần Thị Thanh Thúy, Khóa: 2016

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

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Võ Công Thành - Trường Đại học Văn Lang.

1. Tóm tắt nội dung luận án

Đề tài đã được thực hiện trên một giống lúa mùa Nàng Tét nhằm chọn lọc ra các cá thể/dòng lúa NTĐB đột biến ưu tú có khả năng chịu mặn cao, phá bỏ ảnh hưởng của quang kỳ sau khi xử lý sốc nhiệt tại bộ môn Di Truyền và Chọn Giống Cây Trồng, Khoa Nông nghiệp, Trường Đại Học Cần Thơ để đạt được trạng thái cân bằng di truyền đồng hợp tử các thế hệ phân ly được nhân trồng qua các vụ trồng thuận, nghịch xen kẽ theo phương pháp phả hệ từ thế hệ M1 - M5; đánh giá chất lượng mềm cơm của các cá thể/dòng lúa NTĐB qua các thế hệ bằng kỹ thuật điện di Protein SDS-PAGE kết hợp phân tích, đánh giá một số chỉ tiêu về đặc tính nông sinh học, chất lượng gạo, sự phân li về dạng hình, tính ổn định, biểu hiện các tính trạng của các cá thể/dòng qua các thế hệ; thanh lọc mặn giai đoạn mạ trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida; kết hợp ứng dụng chỉ thị phân tử SSR (microsatellite) với 4 mồi: RM140, RM10745, RM10764, RM3412 để kiểm tra QTLs/gen chịu mặn của các dòng chọn ở thế hệ M5. Đánh giá sự sinh trưởng, năng suất của các dòng lúa NTĐB ưu tú chọn ở thế hệ M5 trong điều kiện thí nghiệm chậu nhà lưới trên 02 nhóm đất nhiễm mặn khác nhau đại diện cho 3 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang.

Kết thúc quá trình chọn lọc, đánh giá qua các thế hệ, đã tuyển chọn được 2 dòng lúa mới ưu tú NTĐB 4-18-2-2-6 và NTĐB 4-18-2-2-12 ở thế hệ M5 với đặc tính mong muốn như không ảnh hưởng quang kỳ, có khả năng chống chịu mặn từ 12 -14‰, (tương đương 18,8 - 21,9 dS/m muối NaCl) giai đoạn mạ trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida; có mang QTLs/gen saltol trong điều kiện thí nghiệm thanh lọc mặn với dấu chỉ thị phân tử RM 140; có thời gian sinh trưởng ngắn, thuộc nhóm A1 (95 - 100 ngày), cao cây trung bình (120 - 128 cm), tiềm năng năng suất cao (38,6 - 39,1 g/bụi), chất lượng tốt với hàm lượng amylose thấp < 20% (16,2 - 18,3%); độ bền thể gel cấp 1; nhiệt trở hồ cấp 3 và hàm lượng protein cao (9,6 - 10,1%), tỷ lệ Na⁺/K⁺ trong thân cây thấp (< 1) được xác định là dòng/giống có khả năng chống chịu mặn tốt, triển vọng phù hợp và thích nghi trên 02 nhóm đất nhiễm mặn khác nhau đại diện cho 3 huyện ven biển tỉnh Tiền Giang với năng suất thực tế thí nghiệm 6,6 - 7,2 g/bụi.

2. Những đóng góp mới của đề tài
   • Những đóng góp mới về mặt học thuật, lý luận

Đề tài có ý nghĩa về mặt học thuật, lý luận góp phần phục vụ công tác nghiên cứu, học tập cho sinh viên tại Trường và là nguồn tham khảo phục vụ công tác nghiên cứu khoa học cây trồng, chọn tạo giống mới tại các cơ quan, đơn vị có chức năng nghiên cứu về giống nông nghiệp.

Phương pháp nghiên cứu có kết hợp giữa phương pháp truyền thống với ứng dụng kỹ thuật điện di Protein SDS –PAGE để loại bỏ ngay từ đầu các cá thể/dòng không mong muốn. Thanh lọc khả năng chịu mặn giai đoạn mạ trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida kết hợp ứng dụng chỉ thị phân tử để kiểm tra gen chịu mặn của các dòng lúa bằng kỹ thuật SSR (simple sequence repeats) để giúp rút ngắn thời gian, chi phí và tăng hiệu quả chọn lọc được xem là phương pháp nghiên cứu khoa học hiện đại được áp dụng thành công hiện nay.

Đề tài có thể giúp việc khai thác và sử dụng tập đoàn giống lúa mùa địa phương sẵn có theo hướng  (1) chống chịu với điều kiện bất lợi  như khả năng chống chịu mặn cao và (2) rút ngắn thời gian và chi phí chọn lọc theo hướng chất lượng.

Đề tài đã sử dụng phương pháp sốc nhiệt, chọn lọc cá thể/dòng đột biến bằng hạt đối với cây trồng tự thụ phấn theo phương pháp phả hệ từ thế hệ M1 - M5 (Chahal và Gosal, 2002) có cải tiến kết hợp ứng dụng kỹ thuật điện di Protein SDS – PAGE, thanh lọc khả năng chịu mặn giai đoạn mạ trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida ; ứng dụng chỉ thị phân tử DNA để kiểm tra gen chịu mặn của các dòng lúa đột biến bằng kỹ thuật SSR (simple sequence repeats) và đánh giá gián tiếp qua mẫu đất thực tế tại địa phương được xem là thành công trong việc tạo ra các dòng/giống lúa mới cao sản ngắn ngày, không ảnh hưởng quang kỳ, có khả năng chịu mặn và chất lượng cao theo mục tiêu nghiên cứu.

• Những điểm mới rút ra được từ kết quả nghiên cứu, khảo sát của luận án

 Kết quả nghiên cứu bước đầu tạo ra nguồn vật liệu di truyền quý, góp phần cho lý luận ứng dụng trong công tác nghiên cứu khoa học cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng.

Kết quả nghiên cứu có tiềm năng đáp ứng được nhu cầu thực tiễn về nguồn vật liệu di truyền, tạo điều kiện nghiên cứu và lý luận cho ngành Khoa học cây trồng đi lên một tầm cao mới nhất là trong tình hình BĐKH cho vùng canh tác lúa nhiễm mặn tỉnh Tiền Giang cũng như các vùng khác có điều kiện nhiễm mặn tương tự tại Đồng Bằng Sông Cửu Long.

Thesis title: SELECTION OF SALT-TOLERANT NANG TET MUTANT RICE LINES FOR 03 COASTAL DISTRICTS OF TIEN GIANG PROVINCE

Major: Plant Science Code: 62 62 01 10

Full name of PhD student: Tran Thi Thanh Thuy

Scientific instructor: Assoc. Prof. Dr. Vo Cong Thanh

Training institution: College of Agriculture, Can Tho University.

1. Summary of thesis content

The study was carried out on a Nang Tet rice variety in order to select the elite mutant individuals/rice lines with high salinity tolerance, and disrupting the effect of photoperiod after heat shock treatment at the plant in the Department of Genetics and Plant Breeding, College of Agriculture, Can Tho University to achieve homozygous genetic equilibrium, segregated generations are sowed through alternating on and offseason crops according to the pedigree method from generation M1-M5; Evaluation of the soft quality of rice of individuals/lines of NTDB rice through generations by SDS-PAGE Protein electrophoresis technique combined with analysis and evaluation of a number of criteria on agro-biological characteristics, rice quality, segregation in terms of shape, stability, expression of traits of individuals/lines through generations; salt purification of the seedling stage in Yoshida nutrient solution; combined application of SSR molecular marker (microsatellite) with 4 primers: RM140, RM10745, RM10764, RM3412 to test QTLs/salt tolerance genes of selected lines in generation M5. Evaluating the growth and yield of elite NTDB rice lines selected in the M5 generation in the experimental conditions of net house pots on 02 different saline soil groups representing 3 coastal districts of Tien Giang province.

At the end of the selection and evaluation process through generations, two new elite rice lines, NTB 4-18-2-2-6 and NDB 4-18-2-2-12 in the M5 generation, were selected with desired characteristics such as no photoperiod effect, salt tolerance from 12 -14‰, (equivalent to 18.8 - 21.9 dS/m of NaCl salt) seedling stage in Yoshida nutrient solution; carrying QTLs/saltol gene under the conditions of saline purification with molecular marker RM140; has a short maturity period, belongs to group A1 (95 - 100 days), medium height (120 - 128 cm), high yield potential (38.6 - 39.1 g/hill), good quality with amylose content lower 20% (16.2 - 18.3%); gel consistency  (grade 1); gelatinization temperature (grade 3) and high protein content (9.6 - 10.1%), high protein content (9.6 - 10.1%), and low Na+/K+ ratio in the stem (< 1) were identified as lines/varieties with good salt tolerance, suitable prospects and adaptation on 02 different saline soil groups representing 3 coastal districts of Tien Giang province with experimental practical yield of 6.6 - 7.2 g/hill.

2. New contributions of the topic

2.1 New academic and theoretical contributions

The topic has academic and theoretical significance, contributing to research and learning for students at the University and is a reference source for researching and breeding of new varieties at agencies and units with the function of researching agricultural varieties.

The research method combines the traditional methods with the application of protein SDS–PAGE electrophoresis technique to eliminate unwanted individuals/lines at the beginning. Purification of salinity tolerance in plating stage in nutrient solution Yoshida nutrient solution combined with the application of molecular markers to test the salt tolerance genes of rice lines by simple sequence repeats (SSR) technique to help shorten the time and cost and increase selective efficiency which is considered a modern scientific research method and is successfully applied today.

The study can help the exploitation and use of the available local seasonal rice varieties in the direction of (1) tolerant to adverse conditions such as high salt tolerance and (2) shortening the time and cost of selection towards quality.

The study used heat shock method, selection of individuals/mutant strains by seeds for pedigree self-pollinated plants from generation M1 - M5 (Chahal and Gosal, 2002) with improved combined application of protein SDS – PAGE electrophoresis technique, purification of salt tolerance in the seedling stage in Yoshida nutrient solution; application of DNA molecular markers to test salt-tolerant genes of mutant rice lines using SSR (simple sequence repeats) technique and indirect assessment through actual local soil samples is considered successful in creating New high yielding rice lines/varieties with short duration, no photoperiod effect, salt tolerance and high quality rice according to research objectives.

2.2 New points drawn from the research and survey results of the thesis

The research results initially created a valuable source of genetic material, contributing to the application theory in the scientific research of plant science in general and rice in particular.

The research results have also the potential to meet the practical needs of genetic materials, facilitate research and theory for the plant science to upgrade a new level, especially in the climate change situation for the saline rice cultivation area of Tien Giang province as well as other areas with similar salinity conditions in 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)