Tên đề tài: “Chọn tạo giống/dòng lúa nếp mới thích nghi với điều kiện canh tác ở 02 tỉnh Long An và An Giang dựa vào phương pháp lai truyền thống và dấu phân tử ADN”

Tác giả: Nguyễn Kim Khánh, Khóa: 2017

Ngành: Công nghệ sinh học; Mã số: 62420201. Nhóm ngành: Khoa học sự sống

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Trương Trọng Ngôn - Trường Đại học Cần Thơ

Người hướng dẫn phụ: TS. Phạm Ngọc Tú - Viện Lúa ĐBSCL

1. Tóm tắt nội dung luận án

Lúa nếp là một loại cây lương thực quan trọng trong đời sống con người, được trồng ở nhiều nước Châu Á. Ở Việt Nam, lúa nếp được trồng nhiều ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, đặc biệt ở 2 tỉnh Long An và An Giang. Những giống lúa nếp này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sản lượng xuất khẩu, tạo việc làm và nâng cao thu nhập cho người trồng. Tuy nhiên, trong sản xuất lúa nếp tại Đồng bằng sông Cửu Long, các giống lúa nếp còn nhiều hạn chế như: thích nghi theo vùng, nhiễm bệnh, dễ đổ ngã, thời gian sinh trưởng khá dài và cơm nếp không có mùi thơm. Với mục tiêu chọn tạo được các giống/dòng lúa nếp mới có năng suất cao, cứng cây, chất lượng gạo nếp thơm ngon và ổn định, thích nghi với điều kiện canh tác của 02 tỉnh Long An và An Giang, luận án đã được thực hiện từ năm 2017 đến năm 2022 tại hai tỉnh An Giang và Long An với 4 nội dung chính: (i) Đánh giá nguồn vật liệu ban đầu và sử dụng các dấu phân tử để kiểm tra gen mục tiêu; (ii) Tạo nguồn vật liệu và chọn lọc dòng lúa nếp phân ly; (iii) Tuyển chọn và khảo nghiệm các dòng lúa nếp triển vọng; (iv) Gửi khảo nghiệm quốc gia dòng lúa nếp mới. Kết quả luận án đã đánh giá kiểu hình, kiểu gen của 54 giống vật liệu ban đầu, sử dụng dấu phân tử ADN để đánh giá tính đa dạng di truyền và kiểm tra sự hiện diện của các gen BADH2, WxIn1, GS3 liên quan đến hương thơm, amylose và chiều dài hạt gạo nếp ở các giống vật liệu lai. Luận án đã tiến hành lai tạo 17 tổ hợp lai mới để làm vật liệu cho chọn dòng lúa nếp theo mục tiêu. Tổng cộng có 1.884 dòng lúa nếp phân ly được chọn tạo qua 7 vụ theo phương pháp phả hệ. Sau quá trình này, 32 dòng lúa nếp triển vọng đã được chọn để quan sát sơ khởi. Từ 32 dòng lúa nếp triển vọng, luận án đã tiếp tục chọn ra bảy dòng lúa nếp ưu tú để khảo nghiệm hậu kỳ. Cuối cùng, bốn dòng lúa nếp (N6, N14, N15, N32) đã thỏa mục tiêu đề tài và được chọn để tiếp tục khảo nghiệm sinh thái. Đặc biệt, dòng N14 đã đáp ứng mục tiêu về năng suất, chất lượng gạo nếp và thích nghi tốt ở 02 tỉnh Long An và An Giang. Dòng N14 được đặt tên là Nếp Hương Tiên và được gửi khảo nghiệm quốc gia trong ba vụ ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long và Đông Nam bộ. Kết luận của luận án là việc áp dụng phương pháp lai tạo truyền thống và sử dụng dấu phân tử ADN đã đạt được thành công trong việc tạo ra giống/dòng lúa nếp mới phù hợp với mục tiêu. Dòng Nếp Hương Tiên có thời gian sinh trưởng ngắn (93-100 ngày), cứng cây (điểm 1), năng suất cao, chất lượng xay xát, chất lượng gạo và cơm nếp tương đương giống IR4625. Đặc biệt, Nếp Hương Tiên có hương thơm và kháng đạo ôn lá trong điều kiện khảo nghiệm có kiểm soát (cấp 1-3), đồng thời thích nghi tốt với canh tác của 2 tỉnh Long An và An Giang. Các dòng lúa nếp phân ly và dòng lúa nếp triển vọng trong luận án tiếp tục được nghiên cứu.

2. Những kết quả mới của luận án

Đã thu thập tập đoàn giống lúa nếp, đánh giá đáng tin cậy về nguồn gen lúa nếp rất đa dạng và phong phú bằng các chỉ thị hình thái và dấu phân tử.

Đã ứng dụng dấu phân tử ADN trong lai tạo, chọn lọc để chọn được các dòng lúa nếp mới.

Kết quả của luận án đã chọn được dòng nếp mới (Nếp Hương Tiên) phù hợp với điều kiện canh tác ở hai tỉnh Long An và An Giang, đáp ứng yêu cầu về năng suất và phẩm chất, đóng góp vào sự đa dạng và phong phú nguồn giống lúa nếp trong sản xuất.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

Luận án đã chọn được giống/dòng lúa nếp mới phù hợp với mục tiêu là Nếp Hương Tiên có TGST ngắn (93-100 ngày), cứng cây (điểm 1), kháng đạo ôn lá trong điều kiện khảo nghiệm có kiểm soát (cấp 1-3); năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh trong điều kiện đồng ruộng, chất lượng xay xát, chất lượng gạo và cơm nếp tương đương giống IR4625 và thích nghi canh tác của 2 tỉnh Long An và An Giang để làm đa dạng cho nguồn giống lúa nếp ở ĐBSCL.

Nguồn vật liệu lúa nếp thu thập, dấu phân tử ADN và các phương pháp lai tạo, chọn dòng, khảo nghiệm trong luận án có thể được ứng dụng cho công tác chọn giống lúa nếp có năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu bệnh trong thời gian tới.

Thesis title: Breeding of new glutinous rice varieties/lines for adapting to cultivation conditions in Long An and An Giang province based on traditional hybridization methods and DNA molecular markers

- Major: Biotechnology                                              Code: 62420201

- Full name of PhD student: Nguyen Kim Khanh      Year: 2017

- Scientific supervisor 1: Assoc. Prof. Dr. Truong Trong Ngon

- Scientific supervisor 2: Dr. Pham Ngoc Tu

- Educational institution: Institute of Food and Biotechnology, Can Tho University

1. Content of thesis summary

Glutinous rice is an important food crop in human life, cultivated in many Asian countries. In Vietnam, glutinous rice is grown widely in the Mekong Delta region, especially in the two provinces of Long An and An Giang. These varieties of glutinous rice play an important role in ensuring export output, creating jobs, and increasing income for farmers. However, the glutinous rice varieties in production in the Mekong Delta in particular still have many limitations such as regional adaptation, infectious diseases easily, lodged, long growth duration, and cooked glutinous rice is not fragrant. Therefore, the aim of breeding new glutinous rice varieties/lines associated with high yield, strong culm strength, and stable and delicious glutinous rice quality, adapting to the cultivation conditions of the two provinces of Long An and An Giang. The thesis has been carried out from 2017 to 2022 in the two provinces of An Giang and Long An with four main contents: (i) Evaluate the source of the original material and use molecular markers to test the target genes; (ii) Creating material sources and selecting glutinous rice lines appear in segregation pattern; (iii) Selection and testing of promising glutinous rice lines; (iv) Conducting national testing of new glutinous rice lines. From the results of the phenotypic and genotypic assessment of 54 material varieties, using DNA molecular markers to assess genetic diversity and check for the presence of BADH2, WxIn1, GS3 genes related to aroma, amylose and glutinous rice grain length in hybrid material varieties. The thesis has bred 17 new hybrid combinations as materials for selecting the target glutinous rice lines. A total of 1,884 segregation glutinous rice lines were selected through 7 crops according to the genealogical method. After this process, 32 promising glutinous rice lines were selected for preliminary observation. Performing secondary yield trial of 7 excellent glutinous rice lines selected from 32 promising glutinous rice lines of preliminary yield trial. In the end, four lines of glutinous rice (N6, N14, N15, N32) met the project goal and were selected to continue ecological testing. In particular, the N14 line has met the targets of productivity, glutinous rice quality, and good adaptation in the two provinces of Long An and An Giang. The N14 line was named Nep Huong Tien and was sent for national testing in three crops in the Mekong Delta and Southeast regions. The thesis concludes that the application of traditional breeding methods and the use of DNA molecular markers have succeeded in creating new glutinous rice varieties/lines that are suitable for the goal. Nep Huong Tien has a short maturity (93-100 days), strong culm strength (scale 1), high yield, milling quality, glutinous rice, and sticky rice quality are equivalent to IR4625. In particular, Nep Huong Tien glutinous rice has a fragrance and resistance to leaf blast in controlled testing conditions (levels 1-3) and adapts well to the cultivation of 2 provinces of Long An and An Giang. The segregation of glutinous rice lines and promising glutinous rice lines in the thesis continues to be studied.

2. The new contributions of the thesis

The glutinous rice germplasm have been selected, a reliable assessment of the rich diversity genetics resources of glutinous by morphological indicators and molecular markers.

DNA molecular markers have been applied in hybridization and selection to select new glutinous rice lines.

The results of the thesis indicates that a new line of glutinous rice (Nep Huong Tien) suitable to cultivation conditions in two Long An and An Giang provinces, meeting the requirements of yield and quality, contributing to the diversity and abundance of glutinous rice varieties in production.

3. Application prospects and suggestions for further study

The thesis shows that a new glutinous rice variety/line suitable to the goal which is Nep Huong Tien with a short maturity (93-100 days), strong culm strength (scale 1), resistance to leaf blast disease under controlled testing conditions (scale 1-3); yield, resistance to pests and diseases in field conditions, milling quality, the cooked glutinous rice and glutinous rice quality equivalent to IR4625 varieties. Moreover, adaptation to cultivation condition of two Long An and An Giang provinces to diversify the source of glutinous rice varieties in the Mekong Delta.

The source of glutinous rice materials collected, DNA molecular markers and methods of breeding, selection, and testing in the thesis can be applied to the selection of glutinous rice varieties with high yield, good quality and pest resistance in the coming time.

• 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)