Luận văn Đánh giá chất lượng và khả năng chịu hạn của một số giống lúa cạn Hà Giang

SDS, acrylamide, axit sunfosalysilic, các loại đệm phosphat citrat, tinh bột chuẩn, K3[Fe(CN)6], Fe2(SO4)3, H2SO4, gelatin, 2,4D (Axit Dichlorphenoxyacetic), -NAA (Axit Naphthylacetic), kinetin, các chất khoáng đa lƣợng , vi lƣợng, vitamin, prolin chuẩn, tinh bột chuẩn , toluen, và nhiều hóa chất thông dụng khác . Thiết bị: Các thiết bị chính đƣợc sử dụng để phân tích các chỉ tiêu gồm : Máy phân tích axit amin tƣ̣ động – HP aminno Quan SeriesII (Hewlett Parkard), máy Quang phổ UVvis Cintra 40 (Australia), bộ điện di protein của hãng Biorad (Mỹ), cân phân tích điện tử (Thụy Sỹ, Anh), máy ly tâm lạnh của hãng Hittich (Đức), máy đo pH (Metter Toledo), tủ lạnh sâu -850C, box cấy, nồi khử trùng Tomy (Nhật Bản), tủ sấy, máy khuấy trộn Voltex và một số thiết bị thông dụng khác . Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 2.1.3. Địa điểm nghiên cứu Các chỉ tiêu đƣợc nghiên cứu và phân tích đƣợc thực hiện tại Phòng thí nghiệm Thƣ̣c vật học , Di truyền học, Công nghệ tế bào và Công nghệ gen Khoa Sinh- KTNN, trƣờng Đại học Sƣ phạm- Đại học Thái Nguyên. 2.2. Phƣơng pháp nghiên cƣ́u 2.2.1. Phƣơng pháp phân loại các giống lúa cạn Phân loại lúa nếp , lúa tẻ dựa theo phản ứng bắt màu với dung dịch KI 1% theo Lƣu Ngọc Trình, 1997 [56]. Phân loại loài phụ dựa theo tỷ lệ dài /rộng và khả năng bắt màu với thuốc thử phenol 10% của vỏ hạt thóc theo phƣơng pháp của Chang (1976) [70]. Đánh giá các tính trạng hình thái hạt thóc, đặc điểm chất lƣợng hạt gạo xay theo tiêu chuẩn của IRRI [76]. 2.2.2. Phƣơng pháp hóa sinh 2.2.2.1. Phương pháp phân tích hóa sinh ở giai đoạn hạt tiềm sinh (1) Xác định hàm lượng protein : Hàm lƣợng protein tan đƣợc xác định theo phƣơng pháp Lowry đƣợc mô tả trong tài liệu của Phạm Thị Trân Châu và Cs (1997) [3]. Hạt thóc đƣợc bóc vỏ, nghiền mịn, sấy đến khô tuyệt đối ở 1050C. Cân 0,05g mẫu cho vào eppendorf, thêm 1,5 ml đệm chiết phostphat citrat pH=10, lắc đều bằng voltex 10 phút, để qua đêm ở nhiệt độ 40C, đem ly tâm 12000 vòng/phút ở 40C trong 30 phút, rồi thu lấy dịch để làm thí nghiệm. Thí nghiệm lặp lại 3 lần. Dịch chiết đƣợc định mức lên 5ml bằng dung dịch đệm ph osphat citrat (pH=10) và đo phổ hấp thụ trên máy U Vvis Cintra ở bƣớc sóng 750nm với thuốc thử foling. Hàm lƣợng protein đƣợc tính theo công thƣ́c : X (%) = A HSPL m   100 % (2.1) Trong đó: X: hàm lƣợng protein (% khối lƣợng khô) A: nồng độ thu đƣợc khi đo trên máy (mg/ml) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 HSPL: hệ số pha loãng m: khối lƣợng mẫu (mg) (2) Xác định hàm lượng đường tan : Hàm lƣợng đƣờng đƣợc xác định theo phƣơng pháp vi phân tích đƣợc mô tả trong tài liệu của Phạm Thị Trân Châu và Cs (1997) [3]. Mẫu đƣợc bóc vỏ, sấy khô tuyệt đối ở 1050C. Cân 0,5g mẫu nghiền trong 4ml nƣớc cất. Ly tâm 12000 vòng/phút ở 40C trong 30 phút, thu dịch. Hàm lƣợng đƣờng tan đo phổ hấp thụ ở bƣớc sóng 585 nm. Hàm lƣợng đƣờng tan đƣợc tính dựa trên đồ thị đƣờng chuẩn glucose. Tính kết quả tính theo công thƣ́c: X (%) = a b HSPL m   (%) (2.2) Trong đó: X: hàm lƣợng đƣờng tan (% khối lƣợng chất khô) a: mật độ quang đo đƣợc trên máy ở bƣớc sóng 585nm b: số ml dịch chiết HSPL: hệ số pha loãng m: khối lƣợng mẫu (mg) (3) Phương pháp xác định thành phần axit amin Hàm lƣợng axit amin đƣợc xác định trên máy HP - Amino Quant sƣ̉ dụng ortho- phtalandehyt tạo dẫn xuất đối với các axit amin bậc 1 và 9 – fluoreryl- metyl- clorofomat đối với các axit amin bậc 2. Mẫu đƣợc xƣ̉ lý theo phƣ ơng pháp thủy phân pha lỏng theo hƣớng dẫn sƣ̉ dụng máy phân tích axit amin tƣ̣ động. 2.2.2.2. Đánh giá khả năng chịu hạn sinh lý thông qua phân tích một số chỉ tiêu sinh hóa ở giai đoạn hạt nảy mầm (1) Chuẩn bị mẫu: Hạt của các giống lúa nghiên cứu sau khi xử lý nhiệt 350C trong 10 phút, ngâm nƣớc trong 24h sau đó ủ trong dung dịch MS chứa sorbitol 5 %. Hạt nẩy mầm sau các thời gian ủ 1 ngày, 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày, 9 ngày đƣợc lấy để xác định hoạ t độ của enzym protease và hàm lƣợng protein tan , hoạt độ của enzym - amylase và hàm lƣợng đƣờng tan . Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 (2) Xác định hoạt độ của enzym - amylase Xác định hoạt độ enzym - amylase theo phƣơng pháp của Heilken đƣợc mô tả trong tài liệu của Nguyễn Lân Dũng (1979) [10]. Hoạt độ enzym - amylase đƣợc xác định dƣ̣a trên lƣợng tinh bột bị enzym thủy phân trong thời gian 30phút ở 300C. Giá trị mật độ quang đƣợc đo ở bƣớc sóng 560nm trên máy quang phổ UVvis Cintra 40. Nguyên tắc : Dựa vào tính chất hòa tan của enzym - amylase trong dung dịch đệm phosphat 0,2 M pH = 6,8. Hạt thóc nẩy mầm bóc vỏ , cân khối lƣợng , nghiền trong đệm phosphat 0,2M pH = 6,8, ly tâm 12000 vòng/phút trong 15 phút ở 40C, thu dịch để xác định hoạt độ của enzym. Thí nghiệm phân tích hoạt độ enzym - amylase đƣợc tiến hành với ống thí nghiệm và ống kiểm tra , cơ chất là tinh bột 1% đo trên máy quang phổ ở bƣớc sóng 560nm. Hoạt độ của enzym - amylase đƣợc tính dƣ̣a trên đồ thị đƣờng chuẩn xây dƣ̣ng bằng tinh bột. Hoạt độ enzym - amylase đƣợc tính theo công thức: A (ĐVHĐ/ mg) = 2 1 (C C ) HSPL h   (2.3) Trong đó: A: hoạt độ enzym - amylase (ĐVHĐ/mg) C2: lƣợng tinh bột còn lại của mẫu thí nghiệm (mg/ml) C1: lƣợng tinh bột còn lại của mẫu kiểm tra (mg/ml) h: khối lƣợng mẫu (mg) HSPL: hệ số pha loãng Định tính hoạt độ enzym - amylase : Thành phần hỗn hợp dịch: Thạch agar 2%, tinh bột 1% và nƣớc cất. Cho hỗn dịch vào bình tam giác đun cách thuỷ cho tan thạch , đổ vào đĩa petri dày 4mm để nguội, đục lỗ đƣờng kính 9mm. Nhỏ 100µl dịch chiết chứa enzym vào mỗi lỗ, để tủ lạnh qua đêm để enzym khuyếch tán, chuyển sang tủ ấm ở 300C trong 24giờ. Nhuộm bằng lugol 5phút và tráng lại bằng NaCl 1N. (3) Xác định hàm lượng đường tan Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 Hàm lƣợng đƣờng tan đƣợc xác định nhƣ mô tả ở mục 2.2.2.1 (4) Xác định hoạt độ enzym protease Hoạt độ enzym protease xác định theo phƣơng pháp Anson theo mô tả của Nguyễn Văn Mùi (2001) [36]. Hạt thóc nẩy mầm bóc vỏ , cân khối lƣợng , nghiền trong đệm phosphat (pH=6,5), ly tâm 12000 vòng/phút trong 15 phút ở 40C, dịch thu đƣợc sử dụng làm thí nghiệm. Thí nghiệm phân tích hoạt độ enzym protease đƣợc tiến hành với ống thí nghiệm và ống kiểm tra đo trên máy quang phổ ở bƣớc sóng 750nm. Hoạt độ của enzym protease đƣợc tính dƣ̣a trên đồ thị đƣờng chuẩn xây dƣ̣ng bằng tyrozin . Hoạt độ enzym protease tính theo công thƣ́c: (n k) D HSPL ĐVHĐ/mg T m      (2.4) Trong đó: n: Chỉ số đo đƣợc ở bƣớc song 750nm của ống thí nghiệm (mg/ml) k: Chỉ số đo đƣợc ở bƣớc song 750nm của ống kiểm tra (mg/ml) D: số ml dịch chiết HSPL: hệ số pha loãng m: khối lƣợng mẫu (mg) T: thời gian ủ enzym với cơ chất (phút) Định tính hoạt độ enzym protease: Tiến hành tƣơng tƣ̣ nhƣ định tính hoạt độ enzym - amylase, cơ chất là gelatin 1%. (5) Xác định hàm lượng protein tan Hàm lƣợng protein tan đƣợc xác định nhƣ mô tả ở mục 2.2.2.1. 2.2.3. Đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn mạ bằng phƣơng pháp gây hạn nhân tạo Phƣơng pháp đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn mạ đƣợc tiến hành theo Lê Trần Bình và Cs (1998) [1]. Hạt lúa nảy mầm gieo vào các bát nhựa nhỏ có kích thƣớc bằng nhau , mỗi hộp 50 hạt. Cát vàng đãi sạch , phơi khô cho vào các hộp với lƣợng nhƣ nhau . Thí nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần cho mỗi chỉ tiêu nghiên cƣ́u trong điều kiện chăm sóc nhƣ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 nhau. Thời gian đầu tƣới nƣớc cho đủ ẩm , khi cây đƣợc 3 lá thật thì tiến hành gây hạn nhân tạo và đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lúa . Theo dõi các chỉ tiêu liên quan đến khả năng chịu hạn trƣớc và sau khi gây hạn nhƣ sau: (1) Khối lƣợng tƣơi của rễ, thân lá. (2) Khối lƣợng khô của rễ , thân lá các mẫu đƣợc sấy khô tuyệt đối ở 1050C đến khi khối lƣợng không đổi. (3) Xác định khả năng giữ nƣớc qua các giai đoạ n xƣ̉ lý bởi hạn . Khả năng giƣ̃ nƣớc đƣợc tính theo công thƣ́c: 100(%) x W W W kxl xl (2.5) Trong đó: W: khả năng giữ nƣớc của cây sau khi xử lý hạn (%) Wxl : khối lƣợng tƣơi của cây sau khi xƣ̉ lý hạn (g) Wkxl : khối lƣợng tƣơi của cây không xử lý hạn (g) (4) Xác định chỉ số chịu hạn tƣơng đối của các giống theo công thức: 1 S sin (an.bn+bn.cn+ cn.dn +dn.en+...+ kn.an) 2   (2.6) Trong đó: S : chỉ số chịu hạn tƣơng đối : là góc tạo bởi hai trục mang trị số liền nhau  = 3600/9 a,b,c,d….k là các chỉ tiêu theo dõi n : kí hiệu các giống nghiên cứu . (5) Xác định tỷ lệ thiệt hại do hạn gây ra đƣợc theo công thức: 0 n b TH (%) nc   (2.7) Trong đó: TH: tỷ lệ thiệt hại do hạn gây ra (%) b: trị số thiệt hại mỗi cấp n0: số cây của mỗi cấp thiệt hại c: trị số thiệt hại của cấp cao nhất n: tổng số cây xƣ̉ lý Các trị số: số cây chết:trị số 3; số cây héo: trị số 1; số cây không bị ảnh hƣởng: trị số 0 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 (6) Xác định hàm lƣợng prolin Xác định hàm lƣợng prolin theo phƣơng pháp của Bate L.S. và cộng sự (1973) [67]. * Chuẩn bị mẫu: Tiến hành tƣơng tự mục 2.2.3. * Tiến hành tách chiết prolin: Rễ, thân lá của các giống ở các thời điểm 1 ngày, 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày, 9 ngày gây hạn , cân khối lƣợng 0,3 gram mẫu. Thêm 10ml dịch chiết axit sunfosalisilic 3 %, ly tâm lạnh 7000 vòng/phút trong 20 phút và lọc qua giấy lọc. Lấy 2ml dịch chiết cho vào bình, bổ sung 2ml axit axetic và 2ml dung dịch ninhidrin, sau đó ủ trong nƣớc nóng 1000C trong 1 giờ, ủ trong tủ đá 5 phút. Bổ sung vào bình 4ml toluene, lắc đều và lấy phần dịch có màu hồng ở trên. Đo phổ hấp thụ ở bƣớc sóng 520nm. Hàm lƣợng prolin đƣợc xác định trên máy theo đồ thị chuẩn. Hàm lƣợng prolin đƣợc tính theo công thƣ́c: (%) 100 AxHSPL X x m  (2.8) Trong đó: X: hàm lƣợng prolin (%) A: nồng độ thu đƣợc khi đo trên máy quang phổ HSPL: hệ số pha loãng m: khối lƣợng mẫu (mg) 2.2.4. Phƣơng pháp nuôi cấy in vitro 2.2.4.1. Tạo mô sẹo từ hạt lúa - Khử trùng hạt Hạt lúa đƣợc bóc vỏ trấu và khử trùng 1 phút trong cồn 700, 25 phút trong nƣớc giaven 60%, lắc nhẹ, rƣ̉a sạch bằng nƣớc cất vô trùng 3 - 5 lần, sau đó chuyển hạt lên đĩa petri có trải giấy lọc vô trùng. - Tạo mô sẹo Hạt gạo đã khử trùng đƣợc cấy vào môi trƣờng (MS) cơ bản [42] bổ sung 2mg 2,4D, 3% saccharose, 0,9% agar, pH=5,8. Nuôi 1 tuần trong tối , 2 tuần dƣới Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 ánh sáng đèn trong phòng nuôi cấy với cƣờng độ 2000lux, thời gian chiếu sáng 8/24 giờ, nhiệt độ 250C ± 10C. Đánh giá tỉ lệ tạo mô sẹo sau 3 tuần nuôi cấy của các giống theo công thức: Ci (%)= Ncp X 100 (2.9) Nt Trong đó : Ci: Tỷ lệ tạo mô sẹo (%) Ncp: Số hạt tạo mô sẹo Nt: Tổng số hạt nuôi cấy 2.2.4.2. Phương pháp xử lý thổi khô mô sẹo Mô sẹo sau 3 tuần nuôi đƣợc cắt thành nhƣ̃ng khối mô có kích thƣớc khoảng 3mm x 3mm. Đặt những khối mô này lên đĩa petri có lót giấy vô trùng và thổi khô bằng luồng khí vô trùng của box cấy ở các ngƣỡng thời gian khác nhau . Xác định độ mất nƣớc của mô sẹo sau 2, 4, 6 và 8 giờ xƣ̉ lý thổi khô liên tục. Độ mất nƣớc của mô sẹo sau khi xử lý thổi khô đƣợc tính theo công thức: WL (%)= Wf - Wd x 100 (2.10) Wf Trong đó : WL: Độ mất nƣớc (%) Wf: Khối lƣợng mô tƣơi (mg) Wd: Khối lƣợng mô sau thổi khô (mg) 2.2.4.3. Chọn lọc mô sẹo sống sót sau xử lý và tái sinh cây Cấy mô sẹo sau khi xử lý mất nƣớc lên môi trƣờng tái sinh cây (MS cơ bản + 2% saccharose + 0,8% agar + 1 mg/l kinetin + 0,2mg/l NAA, pH=5,8). Mật độ cấy 20 mô/bình. Nuôi dƣới ánh sáng đèn neon trong phòng nuôi cấy với cƣờng độ 2000lux, thời gian chiếu sáng 8/24 giờ. Nhiệt độ phòng nuôi 250C ± 10C. Tỷ lệ mô sẹo sống sót đƣợc đánh giá sau 3 tuần nuôi theo công thƣ́c: Sv (%)= Nvs x 100 (2.11) Nt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 Trong đó: Sv: Tỷ lệ mô sống sót (%) NSV: Số mô sống sót Nt: Tổng số mô xƣ̉ lý Tỷ lệ tái sinh cây đƣợc đánh giá sau 6 tuần nuôi theo công thƣ́c: RC (%) = Nr x 100 (2.12) NSV Trong đó: Rc: Tỷ lệ tái sinh Nsv: Số mô sống sót Nr: Số mô tái sinh cây 2.2.4.4. Xác định nhanh sức sống của tế bào và mô bằng phƣơng pháp nhuộm TTC Hạt của 6 giống lúa đƣợc sƣ̉ dụng làm nguyên liệu tạo mô sẹo nhƣ mục 2.2.2.1. Sau đó tiến hành xƣ̉ lý thổi khô ở ngƣỡng thời gian 4 giờ. Xác định sức sống của tế bào mô sẹo bằng p hƣơng pháp nhuộm TTC theo Towill và CS (1975) [89]. Cân 0,6 gam TTC pha loãng trong 25ml nƣớc cất . Dung dịch MS pha loãng 10 lần. Cân 30 mg mô sẹo cho vào ống nghiệm , thêm 0,5ml dung dịch MS pha loãng 10 lần và 0,25ml dung dịch TTC , để 12 giờ trong tối ở nhiệt độ 250C. Sau đó dùng pipet gạn bỏ phần dung dịch , rƣ̉a 2 lần bằng nƣớc cất rồi cho thêm 5 ml cồn 90%, thuỷ phân ở nhiệt độ 600C trong thời gian 2 giờ. Dung dịch thu đƣợc đem đo ở bƣớc sóng 485 nm. Đối chứng là mô sẹo của các giống không qua xƣ̉ lý thổi khô. 2.2.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu và tính toán kết quả Mỗi mẫu nghiên cứu đƣợc lặp lại 3 lần. Sử dụng toán thống kê để xác định các trị số thống kê, nhƣ trung bình mẫu ( X ), phƣơng sai ( 2 ), độ lệch chuẩn () và sai số trung bình mẫu ( x S ), hệ số tƣơng quan R ... Các số liệu thống kê đƣợc xử lý trên máy vi tính bằng chƣơng trình Excel với mƣ́c ý nghĩa = 0,05 theo Nguyễn Hải Tuất và Ngô Kim Khôi (1996) [57]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Phân loại, đặc điểm hình thái của các giống lúa 3.1.1. Phân loại các giống lúa Hạt của 5 giống lúa đƣợc tiến hành phân loại theo nếp/tẻ dựa vào phản ứng bắt màu với dung dịch KI 1% theo Lƣu Ngọc Trình [56], phân loại loài phụ dựa vào tỷ lệ dài/rộng của hạt thóc và khả năng bắt màu thuốc thử phenol 10% theo Chang [70], kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.1. Bảng 3.1. Phân loại các giống lúa nghiên cƣ́u Ký hiệu mẫu Lúa nếp/tẻ Phân loại theo dài/ rộng Phân loại theo bắt màu phenol Kết luận chung về loại phụ D/R ( mm ) Loài phụ Bắt màu phenol Loài phụ NN Tẻ 2,69 Japonica - Japonica Japonica KT Tẻ 2,45 Japonica - Japonica Japonica KM Tẻ 2,40 Japonica - Japonica Japonica KĐ Tẻ 2,57 I/J + Indica Indica SR Tẻ 2,48 I/J + Indica Indica (D: Dài hạt thóc (mm); R: Rộng hạt thóc(mm); (+) Bắt màu phenol (-) Không bắt màu phenol; I/J: Không phân biệt đƣợc loài phụ) Qua bảng 3.1 cho thấy, cả 5 giống lúa đều là lúa tẻ. Căn cứ vào tỷ lệ chiều dài và chiều rộng hạt thóc thì trong 5 giống có 3 giống thuộc loài phụ Japonica và 2 giống không thể xác định đƣợc . Kết quả này phù hợp với kết luận của nhiều tác giả : nếu chỉ căn cứ vào tỷ lệ dài /rộng để phân biệt loài phụ là rất khó và thiếu chính xác, vì khó có thể khẳng định đƣợc loại lúa nào khi tỷ lệ dài/rộng nằm trong khoảng 2,3- 3,0 [56]. Căn cƣ́ vào khả năng bắt màu với thuốc thử phenol 10%, kết quả phân loại xác định đƣợc trong 5 giống lúa cạn có 2 giống thuộc loài phụ Indica và 3 giống thuộc loài phụ Japonica. Phƣơng pháp này cho phép phân loại đƣợc lúa Indica và lúa Japonica tƣơng đối chính xác. Vì vậy, có thể sử dụng phƣơng pháp này để nhận Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 biết gần đúng các giống lúa trong quỹ gen lúa cạn còn rất phong phú hiện nay. Tuy nhiên, trong số 3 giống thuộc loài phụ Japonica rất có thể còn có giống thuộc loài phụ Javanica, vì theo phƣơng pháp này chỉ có thể phân biệt đƣợc lúa Indica và lúa Japonica. Từ các kết quả trên nhận thấy , cả 5 giống lúa cạn sƣu tập đƣợc các giống đều là lúa tẻ . Trong đó có 2 giống thuộc loài phụ Indica và 3 giống thuộc loài phụ Japonica , các giống thu thập đƣợc đều ở huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang 3.1.2. Đặc điểm hình thái các giống lúa Hình thái và kích thƣớc hạt thóc là một đặc tính quan trọng trong chọn giống lúa . Chúng tôi tiến hành phân tích đặc điểm hình thái và kích thƣớc của các giống lúa dƣ̣a theo phƣơng pháp cho điểm của IRRI [76]. Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.2. Bảng 3.2. Đặc điểm hình thái và khối lƣợng 1000 hạt của các giống lúa Chỉ tiêu Giống Râu đầu hạt Màu râu Màu vỏ trấu Tỷ lệ dài/rộng của hạt thóc (mm) Hình dạng hạt thóc Khối lƣợng 1000 hạt (g) NN 0 0 3 2,68 2 34,660,44 KT 0 0 1 1,97 5 32,780,25 KM 5 5 7 2,91 2 29,330,38 KĐ 5 6 10 3,52 1 30,480,36 SR 9 3 4 3,29 1 31,340,27 Số liệu ở bảng 3.2 và hình 3.1 cho thấy, màu sắc của vỏ trấu ở các giống lúa nghiên cƣ́u rất khác nhau thể hiện sự đa dạng về tổ hợp gen xác định tính trạng này. Giống KĐ màu trắng (điểm 10), giống KM có chấm tím trên nền vàng rơm (điểm 7), giống KT có vành và rãnh màu vàng trên nền vàng rơm (điểm 1), giống NN màu hơi đỏ đến tím nhạt (điểm 3) và giống SR có r ãnh nâu trên nền vàng rơm (điểm 4). Theo Khush G.H và Oka H.I (1996) có tới 13 locus phân bố trên 7 nhiễm sắc thể chi phối tính trạng màu sắc vỏ trấu. Tuỳ theo tổ hợp alen của chúng mà vỏ trấu có màu sắc khác nhau, tính trạng vàng rơm là trội hơn so với tính trạng màu vàng [78]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 Hình 3.1. Hình thái hạt của các giống lúa nghiên cứu Về độ phủ lông trên vỏ trấu , các giống lúa thu thập đƣợc có 3 giống nhẵn là giống NN,KM, KĐ và 2 giống có lông trên sống vỏ trấu là KT và RS . Vỏ trấu nhẵn không có lông bao phủ phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng hơn các giống có lông bao phủ. Tính trạng có râu, màu sắc râu phụ thuộc vào điều kiện môi trƣờng [6]. Trong 5 giống có giống NN và KT là không có râu đạt điểm 0, 2 giống KM và KĐ râu dài 5mm đạt điểm 5 và giống SR râu dài 9mm đạt điểm 9. Sƣ̣ đa dạng về chiều dài râu chƣ́ng tỏ các giống nghiên cƣ́u có kiểu gen khác nhau. Hình dạng hạt thóc là một tính trạng quan trọng trong chọn tạ o giống lúa. Hạt của các giống lúa tẻ thon dài càng đƣợc ƣa chuộng . Hình dạng hạt của các giống lúa nghiên cƣ́u đều có dạng thon dài . Trong đó giống KT đạt điểm 5, giống NN và KM đạt điểm 2, còn 2 giống còn lại đạt điểm 1. Nhƣ vậy hình dạng của các giống lúa đều phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng và xuất khẩu. Khối lƣợng 1000 hạt thóc là tính trạng không chỉ phụ thuộc vào kiểu gen mà còn phụ thuộc vào môi trƣờng, mùa vụ . Đồng thời cũng là chỉ tiêu quan trọng cấu thành năng suất [46]. Dẫn liệu bảng 3.2 cho thấy , khối lƣợng 1000 hạt của các giống đều cao biến động tƣ̀ 29,33g đến 34,66g trong đó giống NN cao nhất và giống KM thấp nhất . Khối lƣợng 1000 hạt cao nghĩa là hạt mẩy , chắc, khi gieo cấy mầm khỏe, sức sống cao. KT SR NN KM KĐ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 Kết quả phân tích đặc điểm hình thái, kích thƣớc và khối lƣợng hạt của 5 giống lúa cạn địa phƣơng theo tiêu chuẩn của IRRI đã cho thấy tính đa dạng của các giống lúa cạn thể hiện ở màu sắc vỏ trấu, râu đầu hạt, khối lƣợng 1000 hạt… Đây là cơ sở cho việc sàng lọc các giống lúa có đặc tính tốt, đáp ứng đƣợc nhu cầu, thị hiếu của ngƣời tiêu dùng. 3.2. Đánh giá chất lƣợng hạt 3.2.1. Đánh giá chất lƣợng hạt trên phƣơng diện cảm quan Một số chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng hạt trên phƣơng diện cảm quan đƣợc nghiên cƣ́a theo phƣơng pháp cho điểm của IRRI [76]. Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.3. Bảng 3.3. Một số chỉ tiêu chất lƣợng hạt của các giống lúa Giống Dạng nội nhũ Độ bạc bụng nội nhũ Chiều dài gạo xay Hình dạng gạo xay Màu vỏ cám Hƣơng thơm NN 2 0 2 2 2 2 KT 2 0 5 5 2 2 KM 1 1 2 2 6 0 KĐ 3 0 1 1 2 1 SR 1 0 1 1 2 0 Nội nhũ của hạt gạo chƣ́a các chất di nh dƣỡng có giá trị nhƣ tinh bột , protein, lipit, vitamin... Dẫn liệu bảng 3.3 cho thấy, nội nhũ của 5 giống rất khác nhau , khi nhuộm nội nhũ bằng dung dịch I- KI 1% các giống đều bắt màu xanh giống KĐ xanh đậm điểm 3, Hai giống NN, KT bắt màu xanh nhạt điểm 2 và 2 giống bắt màu xanh nhạt nhất điểm 1 là KM, SR. Độ bạc bụng là hiện tƣợng gạo đục ở một phần hạt gạo đƣợc quy định bởi giống và ngoại cảnh. Chất lƣợng hạt gạo tỷ lệ nghịch với độ bạc bụng vì hạt gạo thƣờng bị gãy nát khi xay xát dẫn tới tỷ lệ gạo xay/thóc thấp. Mặt khác, phần bạc bụng ở hạt gạo chủ yếu chỉ có tinh bột và có ít protein . Hạt gạo bạc bụng có ít protein ở nội nhũ hơn là các hạt gạo khác trong cùng một giống . Qua dẫn liệu bảng 3.3, trong 5 giống chỉ có 1 giống KM là có độ bạc bụng (điểm 1) còn 4 giống không có độ bạc bụng (điểm 0) đây là đặc điểm tốt của các giống. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 Hình dạng hạt gạo xay giống hình dạng hạt thóc vì hình dạng hạt gạo do vỏ trấu khống chế nghiêm ngặt và vỏ trấu phủ kín sát với vỏ cám . Màu vỏ cám gần giống màu vỏ trấu . Chiều dài hạt gạo xay đều nằm trong khoảng 5,2mm đến 6,1mm tạo nên hình tròn bầu của hạt gạo , đây chính là hình dạng phù hợp với thị hiếu tiêu dùng của lúa tẻ. Với hình dạng này rất có lợi trong khâu xay sát, đánh bóng hạt gạo sẽ ít bị gãy , vụn. Các giống đều có độ thơm từ thơm ít đến rất thơm . Độ thơm là một chỉ tiêu góp phần nâng cao giá trị của các giống lúa . Đặc điểm này rất quý đối với nguồn gen của tập đoàn lúa gạo nƣớc ta. Nhƣ vậy, nhƣ̃ng chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng hạt trên phƣơng diện cảm quan của hạt gạo ảnh hƣởng đến giá trị dinh dƣỡng , tỷ lệ gạo/thóc và sở thích ngƣời tiêu dùng và xuất khẩu . Trong đó xét trên phƣơng diện cảm quan thì giống NN, KT, KĐ có chất lƣợng tốt. 3.2.2. Đánh giá chất lƣợng hạt trên phƣơng diện hóa sinh 3.2.2.1 Hàm lƣợng protein , đƣờng tan trong hạt của các giống lúa Hàm lƣợng protein, đƣờng tan trong hạt là cơ sở đánh giá chất lƣợng hạt của các giống lúa. Để đánh giá chất lƣợng hạt của các giống nghiên cƣ́u , chúng tôi tiến hành phân tích hàm lƣợng protein , đƣờng tan trong hạt . Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.4. Protein là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lƣợng lúa , hàm lƣợng protein tỷ lệ thuận với chất lƣợng gạo . So với các loại ngũ cốc khác thì hàm lƣợng protein của lúa thấp hơn nhƣng là các protein dễ tiêu hóa và hấp thụ với cơ thể ngƣời và động vật . Qua bảng 3.4 cho thấy hàm lƣợng protein của các giống lúa đều khá cao, dao động tƣ̀ 7,98% đến 9,18%. Trong đó giống KT cao nhất (9,18%) tiếp đến là giống KĐ , SR, NN và thấp nhất là giống KM (7,98%). Hàm lƣợng protein không chỉ là chỉ tiêu quan trọng để đán h giá chất lƣợng hạt mà còn là chỉ tiêu quan trọng đánh giá khả năng chống chịu của cây [1], [11]. Trong quá trình chín của hạt lúa , các chất gluxit đơn giản dần đƣợc chuyển hoá thành các dạng gluxit phức tạp, gluxit dự trữ chủ yếu ở dạng tinh bột tích luỹ trong hạt, do đó hàm lƣợng đƣờng tan trong hạt thấp . Bảng 3.4 cho thấy hàm lƣợng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 đƣờng tan của các giống đều ở mức tƣơng đối thấp , cao nhất là giống KT 1,484% tiếp đến là giống KĐ (1,83%), SR (1,46%), NN (1,34%) và thấp nhất là giống KM (1,33%). Ngoài ra, đƣờng còn có tác dụng bảo vệ, chống lại sự khô hạn của nguyên sinh chất, điều chỉnh áp suất thẩm thấu dịch bào khi gặp điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Bảng 3.4. Hàm lƣợng protein, đƣờng tan của các giống lúa (% khối lƣợng khô) Giống Protein TS (%) Đƣờng tan (%) NN 8,33  0,12 1,35  0,09 KT 9,18  0,05 1,84  0,10 KM 7,98  0,14 1,34  0,07 KĐ 9,08  0,20 1,83  0,11 SR 8,45  0,13 1,46  0,12 3.2.2.3. Hàm lƣợng axit amin trong hạt của các giố ng lúa Thành phần axit amin là chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lƣợng protein của hạt. Bằng cách sƣ̉ dụng phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng axit amin trong hạt trên hệ máy HP - Amino Quant và dƣ̣a vào sắc ký đồ , chúng tôi xác đị nh đƣợc hàm lƣợng axit amin trong hạt (g