Luận án Cải tiến một số giống lúa địa phương và nhập nội bằng gây đột biến phóng xạ phục vụ phát triển lúa chất lượng tại các tỉnh phía Bắc

Xuân và vụ Mùa tương đương giống đối chứng BT7. Cả 3 mẫu giống Khẩu Mang, NN1, NN3 trong vụ Xuân có chiều rộng lá đòng rộng hơn giống đối chứng BT7 từ 0,2 - 0,6 cm, trong vụ Mùa hai mẫu giống NN1, NN3 có chiều rộng lá đòng rộng hơn giống đối chứng BT7 từ 0,1 - 0,2 cm, mẫu giống Khẩu Mang tương đương với giống BT7. Lá đòng của 2 mẫu giống NN1, NN3 đều có bản lá to, mềm, lá đòng nửa ngang. 4.1.2. Một số đặc điểm hình thái của các mẫu giống lúa Các mẫu giống lúa đều có những đặc trưng riêng về các đặc điểm hình thái, dựa vào đó có thể phân biệt sự giống và khác nhau giữa các mẫu giống. Hơn nữa, các đặc điểm này còn có vai trò tác động đến quá trình sinh trưởng phát triển, năng suất cuối cùng của cây lúa. Bảng 4.3. Một số đặc điểm hình thái của các mẫu giống lúa địa phương và nhập nội trong năm 2016 TT Tên mẫu giống Kiểu đẻ nhánh Màu sắc thân Màu sắc lá Màu sắc hạt Râu/ không râu 1 Khẩu Mang Chụm Xanh Xanh Vàng sáng Không 2 NN1 Chụm Xanh nhạt Xanh nhạt Vàng sáng Không 3 NN3 Chụm Xanh Xanh Vàng sáng Không 4 BT7 (đ/c) Chụm Xanh Xanh Vàng sáng Không 61 Kiểu đẻ nhánh là chỉ tiêu hình thái quan trọng giúp phân biệt các mẫu giống khác nhau và liên quan chặt chẽ với dạng hình cây. Mẫu giống lúa có góc độ đẻ nhánh thấp sẽ cho dạng hình cây gọn, từ đó có thể cấy với mật độ cao để nâng cao năng suất. Ngược lại, giống có góc độ đẻ nhánh lớn, dẫn đến bụi cây xoè, khó có thể cấy với mật độ lớn, hạn chế khả năng thâm canh của giống. Ba mẫu giống Khẩu Mang, NN1, NN3 đều có kiểu đẻ nhánh chụm, màu sắc hạt vàng sáng. Màu sắc thân, màu sắc lá của 2 mẫu giống Khẩu Mang, NN3 đều có màu xanh tương đương với giống đối chứng BT7. Mẫu giống NN1 có màu sắc thân, màu sắc lá màu xanh nhạt. Cả ba mẫu giống Khẩu Mang, NN1, NN3 hạt thóc đều không có râu tương đương với giống đối chứng BT7. Bảng 4.4. Một số đặc điểm cấu trúc bông của các mẫu giống lúa địa phương và nhập nội trong năm 2016 TT Tên mẫu giống Chiều dài bông (cm) Chiều dài cổ bông (cm) Số gié cấp 1 VX VM VX VM VX VM 1 Khẩu Mang 26,5 25,6 2,5 2,3 12,4 11,2 2 NN1 28,5 26,7 4,2 4,0 11,3 10,4 3 NN3 31,6 29,5 10,5 9,5 12,5 11,1 4 BT7 (đ/c) 27,1 26,0 3,5 3,4 11,5 10,8 Chiều dài bông là đặc tính di truyền của giống, nhưng cũng chịu tác động của điều kiện ngoại cảnh như dinh dưỡng, chế độ nước. Các điều kiện này gây ảnh hưởng rõ rệt nhất đến chiều dài bông lúa vào giai đoạn phân hoá đòng. Chiều dài bông của hai mẫu giống Khẩu Mang, NN1 trong vụ Xuân và vụ Mùa đều tương đương với giống đối chứng BT7 (26 – 27,1 cm), mẫu giống NN3 có chiều dài bông dài hơn giống đối chứng BT7 từ 3,5 – 4,5 cm. Mẫu giống NN3 có chiều dài cổ bông trong vụ Xuân và vụ Mùa đều dài hơn giống đối chứng từ 6,1 - 7,0 cm, mẫu giống NN1 có chiều dài cổ bông 4,0 - 4,2 cm, Khẩu Mang 2,3 - 2,5 cm tương đương giống đối chứng BT7 (3,4 - 3,5 cm). Số gié cấp 1 của cả ba mẫu giống lúa dao động từ 10,4 - 12,5 gié tương đương với giống đối chứng BT7 (10,8 - 11,5 gié). 62 4.1.3. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các mẫu giống lúa Vụ Xuân năm 2016, ở điều kiện đồng ruộng cả ba mẫu giống đều có khả năng chịu rét tốt (điểm 1), nhiễm rất nhẹ với bệnh đạo ôn (điểm 3) tương đương với giống đối chứng BT7. Trong điều kiện vụ Mùa, ba mẫu giống bị nhiễm rất nhẹ bệnh bạc lá, rầy nâu ở mức điểm 3, trong khi đó giống đối chứng BT7 nhiễm ở mức trung bình (điểm 5). Khả năng chống đổ của mẫu giống Khẩu Mang tương đương mẫu giống đối chứng BT7 (điểm 3), mẫu giống NN1, NN3 có khả năng chống đổ kém hơn giống đối chứng BT7 (điểm 5 - 7). Bảng 4.5. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại và điều kiện bất thuận của các mẫu giống trong năm 2016 TT Tên mẫu giống Chịu rét * (điểm) Chống đổ (điểm) Bệnh đạo ôn* Bệnh bạc lá **(điểm) Rầy nâu** (điểm) NT (Cấp) ĐR (điểm) NT (Cấp) ĐR (điểm) NT (Cấp) ĐR (điểm) 1 Khẩu Mang 1 3 5 3 5 3 5 3 2 NN1 1 5 5 3 5 3 5 3 3 NN3 1 7 7 3 5 3 5 3 4 BT7 (đ/c) 1 3 5 3 7 5 5 3 Ghi chú: * Vụ Xuân; ** Vụ Mùa Trong điều kiện nhân tạo, ba mẫu giống bị nhiễm bệnh bạc lá ở cấp 5, nhẹ hơn so với giống đối chứng BT7 (cấp 7), nhiễm rầy nâu tương đương với giống BT7 (cấp 5). Hai mẫu giống Khẩu Mang, NN1 bị nhiễm bệnh đạo ôn tương đương với giống đối chứng BT7 (cấp 5), mẫu giống NN3 bị nhiễm đạo ôn ở mức nặng hơn giống đối chứng BT7 (cấp 7). 4.1.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống lúa Năng suất là một trong những mục tiêu quan trọng của nhà tạo giống để đáp ứng nhu cầu của người sản xuất cần giống lúa mới có năng suất cao, ổn định. Năng suất của các mẫu giống được hình thành từ các yếu tố: Số bông/khóm, số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc, khối lượng 1000 hạt. Trong vụ Xuân năm 2016, các mẫu giống có số bông/khóm dao động từ 4,5 - 6,8 bông, mẫu giống Khẩu Mang có số bông/khóm cao nhất (6,8 bông), mẫu 63 giống NN3 có số bông/khóm thấp nhất (4,5 bông), mẫu giống NN1 (6,4 bông/khóm) tương đương với giống đối chứng BT7 (5,7 bông/khóm). Số hạt/bông của mẫu giống Khẩu Mang (180 hạt), NN1 (195 hạt) tương đương với giống đối chứng BT7 (190 hạt), mẫu giống NN3 có số hạt/bông (220 hạt) cao hơn giống đối chứng BT7 (190 hạt). Tỷ lệ lép của các mẫu giống dao động từ 9,8 - 11,3 %, các mẫu giống đều có tỷ lệ lép cao hơn so với giống đối chứng BT7 (9,0 %). Khối lượng 1000 hạt của các mẫu giống dao động từ 25,3 - 28,4 gam, đều cao hơn giống đối chứng BT7 (19,4 gam). Năng suất thực thu của các mẫu giống đều cao hơn giống đối chứng BT7 (44,2 tạ/ha), dao động từ 46,5 – 55,3 tạ/ha. Bảng 4.6. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống trong năm 2016 TT Tên mẫu giống Số bông/ Khóm Số hạt/bông Tỷ lệ lép (%) Khối lượng 1000 hạt (gam) Năng suất thực thu (tạ/ha) VX VM VX VM VX VM VX VM VX VM 1 Khẩu Mang 6,8 6,3 180 164 10,3 11,5 25,3 25,2 52,2 47,5 2 NN1 6,4 6,1 195 178 11,3 12,0 25,7 25,5 55,3 51,3 3 NN3 4,5 4,3 220 209 9,8 10,5 28,4 25,2 46,5 44,2 4 BT7 (đ/c) 5,8 5,7 190 184 9,0 10,4 19,4 19,3 44,2 42,1 Kết quả đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống trong điều kiện vụ Mùa năm 2016 cho thấy: Số bông/khóm của các mẫu giống dao động từ 4,3 - 6,3 bông/khóm, trong đó mẫu giống NN3 có số bông/khóm thấp nhất (4,3 bông/khóm), hai mẫu giống Khẩu Mang, NN1 có số/bông tương đương giống đối chứng BT7 (5,7 bông/khóm). Số hạt/bông của các mẫu giống dao động từ 164 - 209 hạt/bông, hai mẫu giống Khẩu Mang, NN1 có số hạt/bông thấp hơn giống đối chứng BT7. Mẫu giống NN3 có số hạt/bông (209 hạt) cao hơn giống đối chứng BT7 (184 hạt). Tỷ lệ lép của các mẫu giống dao động từ 10,5 - 12% và đều cao hơn giống đối chứng BT7 (10,4%). Mẫu giống NN1 có năng suất thực thu cao nhất đạt 51,3 tạ/ha, mẫu giống Khẩu Mang đạt 47,5 tạ/ha, mẫu giống NN3 đạt 44,2 tạ/ha, cả ba mẫu giống đều có năng suất thực thu cao hơn so với giống đối chứng BT7 (42,1 tạ/ha). 64 4.1.5. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các mẫu giống lúa Chất lượng là yếu tố quan trọng góp phần tạo nên giá trị cao của sản phẩm lúa gạo. Chất lượng xay xát tham gia quyết định hiệu quả kinh tế của các mẫu giống lúa. Qua theo d i, đánh giá chất lượng của các mẫu giống thí nghiệm chúng tôi đã thu được kết quả trình bày trong bảng 4.7. Bảng 4.7. Một số chỉ tiêu cơ lý về gạo của các mẫu giống lúa (Mẫu phân tích trong vụ Mùa năm 2016) TT Tên mẫu giống Tỷ lệ gạo xay (%) Tỷ lệ gạo xát (%) Tỷ lệ gạo nguyên (%) Chiều dài hạt gạo (mm) Tỷ lệ D/R Độ bạc bụng (điểm) 1 Khẩu Mang 78,6 63,2 55,1 6,6 3,3 5 2 NN1 82,1 73,5 72,4 7,1 3,7 1 3 NN3 79,5 65,6 63,8 7,3 3,3 1 4 BT7(đ/c) 77,1 66,2 74,3 5,4 2,7 9 Tỷ lệ gạo xay của các mẫu giống đạt từ 78,6 - 82,1 %, mẫu giống NN1 có tỷ lệ gạo xay cao nhất (82,1%), hai mẫu giống Khẩu Mang, NN3 tương tự giống đối chứng BT7. Tỷ lệ gạo xát của mẫu giống NN1 cao nhất đạt 73,5%, mẫu giống Khẩu Mang đạt 63,2%, NN3 đạt 65,6% tương đương giống đối chứng BT7 (66,2%). Tỷ lệ gạo nguyên của các mẫu giống dao động từ 55,1 - 72,4% và đều thấp hơn giống đối chứng BT7 (74,3%). Chiều dài hạt gạo của ba mẫu giống đều thuộc nhóm hạt gạo dài, dao động từ 6,6 - 7,3 mm, dài hơn giống đối chứng BT7 (5,4 mm). Các mẫu giống tham gia thí nghiệm đều có tỷ lệ dài/rộng lớn hơn 3, thuộc dạng hạt thon dài, giống đối chứng BT7 thuộc dạng hạt trung bình (tỷ lệ D/R là 2,7). Cả ba mẫu giống đều có độ bạc bụng từ mức ít đến trung bình (điểm 1 - 5), bạc ít hơn giống đối chứng BT7 (điểm 9). Hàm lượng amylose, nhiệt độ hoá hồ, độ bền thể gel, mùi thơm, độ dẻo, độ trắng, vị ngon là các yếu tố cơ bản phản ánh chất lượng nấu nướng của các mẫu giống lúa. Sau khi thu hoạch vụ Mùa 2016, chúng tôi đã tiến hành phân tích các yếu tố liên quan đến chất lượng nấu nướng, dinh dưỡng của các mẫu giống tham gia thí nghiệm. Kết quả cụ thể được trình bày tại bảng số 4.8 và 4.9. 65 Hàm lượng amylose của các mẫu giống đều ở mức thấp dao động từ 13,3 – 16,5%, đều thấp hơn giống đối chứng BT7 (19,1%). Nhiệt độ hóa hồ của hai mẫu giống NN1, NN3 ở mức trung bình tương đương với giống đối chứng BT7, mẫu giống Khẩu Mang có nhiệt độ hóa hồ ở mức thấp. Độ bền thể gel của các mẫu giống đều ở mức mềm tương đương với giống đối chứng BT7. Bảng 4.8. Một số chỉ tiêu hóa sinh của gạo của các mẫu giống lúa (Mẫu phân tích trong vụ Mùa năm 2016) TT Tên mẫu giống Hàm lượng amylose (%) Nhiệt độ hóa hồ Độ bền thể gel 1 Khẩu Mang 13,3 Thấp Mềm 2 NN1 14,3 TB Mềm 3 NN3 16,5 TB Mềm 4 BT7 (đ/c) 19,1 TB Mềm Các mẫu giống tham gia thí nghiệm đều có mùi thơm (2,6 - 3,3 điểm), mẫu giống Khẩu Mang có mùi thơm tương đương giống đối chứng BT7 (3,4 điểm). Độ dẻo và độ trắng của ba mẫu giống tham gia thí nghiệm đều tương đương với giống đối chứng BT7 (độ dẻo điểm 4, độ trắng điểm 5). Vị ngon của mẫu giống Khẩu Mang tương đương với giống đối chứng BT7 (3,7 điểm), hai mẫu giống NN1, NN3 vị ngon đạt mức 3,4 điểm. Tổng điểm đánh giá chất lượng cơm của các mẫu giống đều đạt ở mức chất lượng khá (15 - 16 điểm), mẫu giống Khẩu Mang (16 điểm) tương đương với giống đối chứng BT7 (16,1 điểm), hai mẫu giống NN1, NN3 đạt ở mức 15,4 và 15 điểm). Bảng 4.9. Một số chỉ tiêu chất lượng cơm của các mẫu giống lúa (Mẫu phân tích trong vụ Mùa năm 2016) TT Tên mẫu giống Mùi thơm (điểm) Độ mềm dẻo (điểm) Độ trắng (điểm) Vị ngon (điểm) Điểm tổng hợp Xếp hạng chất lượng, 1 Khẩu Mang 3,3 4 5 3,7 16 Khá 2 NN1 3,0 4 5 3,4 15,4 Khá 3 NN3 2,6 4 5 3,4 15 Khá 4 BT7 (đ/c) 3,4 4 5 3,7 16,1 Khá 66 Như vậy thông qua việc đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ cho công tác xử lý đột biến phóng xạ tia gamma Co60 cho thấy các mẫu giống lúa tham gia thí nghiệm có một số đặc điểm: Giống lúa Khẩu Mang (giống lúa địa phương thu thập tại tỉnh Hà Giang) có thời gian sinh trưởng dài (165 - 170 ngày trong vụ Xuân; 140 - 145 ngày trong vụ Mùa). Năng suất khoảng 52,2 tạ/ha (vụ Xuân) và 47,5 tạ/ha (vụ Mùa). Giống cứng cây, chống chịu khá với các loại sâu bệnh hại. Giống có hạt gạo to, dài, cơm mềm, dẻo, đậm, thơm. Mẫu giống lúa NN1 (nhập nội từ Trung Quốc) có thời gian sinh trưởng trung ngày (145 - 150 ngày trong vụ Xuân, 120 - 125 ngày trong vụ Mùa). Năng suất khoảng 55,3 tạ/ha (vụ Xuân) và 51,3 tạ/ha (vụ Mùa). Mẫu giống có bản lá to, dài, mềm, yếu cây. Mẫu giống có hạt gạo dài, trong, cơm mềm, dẻo, đậm, thơm. Mẫu giống lúa NN3 (nhập nội từ Mô-dăm-bích) có có thời gian sinh trưởng ngắn (130 - 135 ngày trong vụ Xuân, 105 - 110 ngày trong vụ Mùa). Năng suất khoảng 46,5 tạ/ha (vụ Xuân) và 44,2 tạ/ha (vụ Mùa). Mẫu giống có bản lá to, dài, mềm, yếu cây, cây cao trung bình khoảng 145,4 - 155,6 cm. Mẫu giống có hạt gạo to, dài, trong, cơm mềm, dẻo, đậm, thơm. Với mục tiêu khắc phục những nhược điểm của các mẫu giống lúa như rút ngắn thời gian sinh trưởng của mẫu giống Khẩu Mang, NN1; hạ thấp chiều cao cây của mẫu giống NN3 cần sử dụng phương pháp xử lý đột biến bằng tia gamma nguồn Co60. Phương pháp này đã được các tác giả trong nước (Lê Xuân Đắc & cs., 2005; Võ Thị Minh Tuyển & cs., 2015; Nguyễn Minh Công & cs., 2016; Trần Duy Quý & cs., 2016; ), ngoài nước (Mustikarini & cs., 2016; Rachmawati & cs., 2019) ứng dụng thành công. Hơn nữa, đột biến thực nghiệm có thể làm xuất hiện một đặc tính hoàn toàn mới một cách tức thời từ giống đã có mà không làm ảnh hưởng đến các đặc tính khác của giống (Shua & cs., 2012). Ở cây trồng, những dạng đột biến có ý nghĩa về mặt nông học thường thu được như: Rút ngắn thời gian sinh trưởng, thấp cây có năng suất đảm bảo, nhiều tính trạng liên quan đến chất lượng tiêu dùng (Nguyễn Hồng Minh, 1999). 67 4.2. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG CHIẾU XẠ VÀ CHỌN LỌC DÒNG LÚA THUẦN CHẤT LƯỢNG CAO 4.2.1. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ tia gamma Co60 lên các mẫu giống lúa ở thế hệ M1 Các mẫu giống lúa sau khi chiếu xạ tia gamma Co60 được gieo trồng chăm sóc trong điều kiện nhà lưới. Kết quả đánh giá các chỉ tiêu về tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ sống sót, tỷ lệ hạt lép được trình bày tại bảng 4.10. * Tỷ lệ nảy mầm: Ở giai đoạn mạ, tỷ lệ nảy mầm của các mẫu giống lúa giảm dần khi tăng liều lượng chiếu xạ. Liều lượng chiếu xạ 200Gy, 300Gy và 400Gy, tỷ lệ nảy mầm giảm dần lần lượt: Đối với mẫu giống lúa Khẩu Mang là 90,8%, 90,1%, 87,6% và mẫu giống gốc là 92,3%; đối với mẫu giống lúa NN1 là 90,5%, 90,1%, 86,8% và mẫu giống gốc là 94,4%; đối với mẫu giống lúa NN3, tỷ lệ nảy mầm ở mẫu giống gốc là 93,6%. Kết quả này phù hợp với các công bố của Wijesena & cs. (2019), Rajarajan & cs. (2016) và Gowthami & cs. (2017) đó là khi tăng liều lượng chiếu xạ làm giảm tỷ lệ nảy mầm của hạt khi gieo ở thế hệ M1. Ở cùng một liều lượng chiếu xạ, tỷ lệ nảy mầm của các mẫu giống lúa khác nhau. Tại liều lượng 200 Gy, tỷ lệ nảy mầm của mẫu giống lúa Khẩu Mang là 90,8% giảm so với mẫu giống gốc 1,5% (92,3%); mẫu giống lúa NN1 là 90,5% giảm so với mẫu giống gốc 3,9 % (94,4%); mẫu giống NN3 là 89,8% giảm so với mẫu giống gốc 3,6 % (93,6%). Tại liều lượng 300 Gy, tỷ lệ nảy mầm của mẫu giống lúa Khẩu Mang là 90,1% giảm so với mẫu giống gốc 2,2% (92,3%); mẫu giống lúa NN1 là 90,1% giảm so với mẫu giống gốc 4,3 % (94,4%); mẫu giống NN3 là 89,1% giảm so với mẫu giống gốc 4,5 % (93,6%). Tại liều lượng 400 Gy, tỷ lệ nảy mầm của mẫu giống lúa Khẩu Mang là 87,6% giảm so với mẫu giống gốc 4,7% (92,3%); mẫu giống lúa NN1 là 86,8% giảm so với mẫu giống gốc 7,6% (94,4%); mẫu giống NN3 là 85,6% giảm so với mẫu giống gốc 8,0 % (93,6%). Như vậy ở liều lượng chiếu xạ 200Gy, 300Gy, 400Gy tỷ lệ nảy mầm của các mẫu giống lúa giảm so với mẫu giống gốc lần lượt dao động từ 1,5 - 3,9%; 2,2 - 4,5%; 4,7 - 8,0%. 68 Bảng 4.10. Tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ sống sót và tỷ lệ lép ở thế hệ M1 khi chiếu xạ tia gamma (Co60) lên các mẫu giống lúa trong vụ Xuân năm 2017 Đơn vị tính: % Tên mẫu giống Liều lượng (Gy) Giai đoạn mạ Giai đoạn đẻ nhánh Giai đoạn trỗ - chín Tỷ lệ nảy mầm Tỷ lệ sống sót Tỷ lệ sống sót Tỷ lệ sống sót Tỷ lệ hạt lép Khẩu Mang 0 (gốc) 92,3 ± 0,02 90,2 ± 0,05 89,5 ± 0,06 88,1 ± 0,05 12,2 ± 0,11 200 Gy 90,8 ± 1,32 89,7 ± 1,03 88,2 ± 1,01 87,0 ± 0,71 30,4 ± 1,27 300 Gy 90,1 ± 1,44 88,5 ± 1,15 87,8 ± 1,32 85,3 ± 1,11 41,5 ± 1,61 400 Gy 87,6 ± 1,52 83,8 ± 1,06 82,1 ± 0,51 81,4 ± 0,37 60,8 ± 1,73 NN1 0 (gốc) 94,4 ± 0,03 93,5 ± 0,02 92,9 ± 0,04 91,1 ± 0,03 10,5 ± 0,12 200 Gy 90,5 ± 1,12 88,6 ± 0,87 87,6 ± 0,91 86,9 ± 0,58 35,5 ± 1,46 300 Gy 90,1 ± 1,52 87,3 ± 1,01 86,5 ± 1,12 85,1 ± 0,34 46,8 ± 1,82 400 Gy 86,8 ± 1,31 82,6 ± 1,32 80,7 ± 1,48 79,8 ± 0,13 66,7 ± 1,63 NN3 0 (gốc) 93,6 ± 0,07 91,3 ± 0,09 90,5 ± 0,01 89,5 ± 0,05 11,2 ± 0,13 200 Gy 89,8 ± 1,55 85,2 ± 1,16 84,1 ± 0,82 83,5 ± 0,23 38,6 ± 1,41 300 Gy 89,1 ± 1,34 85,0 ± 1,07 84,0 ± 0,91 83,4 ± 0,24 52,7 ± 1,39 400 Gy 85,6 ± 1,62 80,3 ± 0,92 79,1 ± 1,01 78,6 ± 0,38 63,5 ± 1,45 * Tỷ lệ sống sót: Tỷ lệ sống sót giai đoạn mạ: Tỷ lệ sống sót của các mẫu giống lúa giảm dần theo các giai đoạn sinh trưởng (giai đoạn mạ, giai đoạn đẻ nhánh và giai đoạn trỗ - chín) và khi tăng liều lượng chiếu xạ nhưng mức độ giảm không lớn. Các mẫu giống lúa khác nhau tỷ lệ sống sót khác nhau. Với mẫu giống lúa Khẩu Mang, tỷ lệ sống sót ở giai đoạn mạ giảm so với mẫu giống gốc lần lượt theo các liều lượng chiếu xạ 200 Gy, 300 Gy, 400 Gy là 0,5; 1,7; 6,4%, giảm từ giai đoạn mạ đến giai đoạn trỗ lần lượt là 2,7; 3,2; 2,4%. Với mẫu giống lúa NN1, tỷ lệ sống sót ở giai đoạn mạ giảm so với mẫu giống gốc lần lượt theo các liều lượng chiếu xạ 200 Gy, 300 Gy, 400 Gy 69 là 4,9; 6,2; 10,9%, giảm từ giai đoạn mạ đến giai đoạn trỗ lần lượt là 1,7; 2,2; 2,8%. Với mẫu giống lúa NN3, tỷ lệ sống sót ở giai đoạn mạ giảm so với mẫu giống gốc lần lượt theo các liều lượng chiếu xạ 200 Gy, 300 Gy, 400 Gy là 6,1; 6,3; 11%, giảm từ giai đoạn mạ đến giai đoạn trỗ lần lượt là 1,7; 1,6; 1,7 %. Kết quả đánh giá cho thấy hiệu quả tác động của phóng xạ tia gamma nguồn Co60 kéo dài trong suốt quá trình sinh trưởng của cây lúa. Cùng liều chiếu xạ, tỷ lệ sống sót của các mẫu giống khác nhau. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Rani & cs. (2016) khi tác giả đã sử dụng 1 giống lúa địa phương (Ashfal) và một giống cải tiến (Binadhan-14) để chiếu xạ. Kết quả cho thấy tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ sống sót của cả 2 giống đều giảm dần khi tăng liều lượng chiếu xạ tia gamma. Refaee & cs. (2017) tiến hành xử lý đột biến tia gamma trên giống lúa Ai cập Sakha101 với 4 liều lượng lần lượt là 100, 200, 300 và 400 Gy cho thấy ở tất cả các liều lượng xử lý đều làm tăng tỷ lệ hạt lép ở thế hệ M1. Kết quả theo dõi M1 tại bảng 4.10 cho thấy tỷ lệ lép của các mẫu giống lúa khác nhau, đều cao hơn so với các mẫu giống gốc và tỷ lệ thuận với liều lượng chiếu xạ. Tỷ lệ lép của các mẫu giống lúa lần lượt theo các liều lượng chiếu xạ 200 Gy, 300 Gy, 400 Gy như sau: Khẩu Mang: 30,4; 41,5; 60,8% (mẫu giống gốc: 12,2%); NN1 35,5; 46,8; 66,7% (mẫu giống gốc 10,5%); NN3 38,6; 52,7; 63,5 % (mẫu giống gốc 11,2%). Theo Cheema & Atta (2003) khi chiếu xạ tia gamma làm tăng số lượng hạt bất dục nhiều hơn so với tác động của môi trường. Phần lớn hạt bị bất dục là do khi chiếu xạ tia gamma ảnh hưởng đến sinh lý của hạt nên không di truyền cho thế hệ M2. 4.2.2. Kết quả đánh giá hiệu ứng chiếu tia gamma (nguồn Co60) lên các mẫu giống lúa ở thế hệ M2 Theo Rajarajan & cs. (2014) việc tăng liều lượng chất gây đột biến không làm tăng tần suất của đột biến diệp lục. Qua bảng 4.11 cho thấy mẫu giống Khẩu Mang, NN1 có tần suất không tăng dần theo các liều lượng chiếu xạ; mẫu giống NN3 có tần suất biến động tăng dần theo các liều lượng chiếu xạ. Tần suất đột biến diệp lục của các mẫu giống lúa khác nhau là khác nhau. Ở mẫu giống Khẩu Mang có tần suất đột biến diệp lục thấp nhất so với hai mẫu giống còn lại, lần lượt theo các liều lượng chiếu xạ 200 Gy, 300 Gy và 400 Gy là 0,04; 0,04 và 0,08; mẫu giống NN1 là 0,81; 0,65 và 1,16; mẫu giống NN3 là 0,55; 1,05 và 1,46. 70 Bảng 4.11. Tần suất đột biến ở thế hệ M2 của các mẫu giống lúa trong vụ Mùa năm 2017 Tên mẫu giống Liều lượng (Gray) Tổng số cá thể nghiên cứu ở M2 Tần suất đột biến chung (%) Trong đó phân ra Tần suất đột biến diệp lục (%) Đột biến hình thái Tần suất (%) Số loại Khẩu Mang 0 (gốc) 992 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00 0 200 Gy 4892 0,16 ± 0,02 0,04 ± 0,01 0,12 ± 0,03 5 300 Gy 4886 0,18 ± 0,03 0,04 ± 0,03 0,14 ± 0,02 5 400 Gy 4876 0,26 ± 0,02 0,08 ± 0,02 0,18 ± 0,04 6 NN1 0 (gốc) 985 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00 0 200 Gy 4937 5,18 ± 0,26 0,81 ± 0,41 4,37 ± 0,42 22 300 Gy 4893 7,23 ± 0,51 0,65 ± 0,55 5,58 ± 0,51 18 400 Gy 4851 6,15 ± 0,42 1,16 ± 0,62 4,99± 0,30 14 NN3 0 (gốc) 988 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00 0 200 Gy 4895 4,37 ± 0,34 0,55 ± 0,38 3,82 ± 0,29 15 300 Gy 4927 5,88 ± 0,47 1,05 ± 0,43 4,83 ± 0,46 18 400 Gy 4863 6,95 ± 0,58 1,46 ± 0,49 5,49 ± 0,56 14 Kết quả trình bày ở bảng 4.11 cho thấy tần suất đột biến hình thái cao hơn tần suất đột biến diệp lục ở tất cả các mẫu giống. Mẫu giống Khẩu Mang có tần suất đột biến hình thái, số loại đột biến hình thái thu được đều thấp hơn 2 mẫu giống NN1, NN3. Tần suất đột biến hình thái của các mẫu giống lần lượt theo các liều lượng chiếu xạ 200 Gy, 300 Gy, 400 Gy là: Khẩu Mang là 0,12; 0,14 và 0,18; mẫu giống NN1 là 4,37; 5,58 và 4,99; mẫu giống NN3 3,82; 4,83 và 5,49. Các loại hình thái như dạng cao cây, thấp cây, thời gian sinh trưởng ngắn, dài ngày, lá đòng đứng, lá đòng ngang, khả năng đẻ nhánh... đã được thu hoạch, phân lập, chọn lọc những cá thể phù hợp với mục tiêu nghiên cứu. Các cá thể mang những đặc tính quý làm nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ cho công tác chọn tạo giống mới. 7 1 Bảng 4.12. Phổ biến dị hình thái của các mẫu giống lúa ở thế hệ M2 TT Dạng biến dị Khẩu Mang NN1 NN3 0 Gy 200 Gy 300 Gy 400 Gy 0 Gy 200 Gy 300 Gy 400 Gy 0 Gy 200 Gy 300 Gy 400 Gy 1 Thân thấp 0 0 0 0 0 + + + 0 + + + 2 Thân trung bình 0 + + 0 0 + + 0 0 + + 0 3 Thân cao 0 0 0 + 0 0 0 + 0 0 + + 4 Thân rất cao 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 + 5 Thời gian chín sớm 0 + + 0 0 + + + 0 + + + 6 Thời gian chín trung bình 0 0 0 0 0 + + + 0 + + + 7 Thời gian chín muộn 0 0 0 + 0 0 0 0 0 0 0 0 8 Chiều dài lá ngắn 0 0 0 0 0 + + 0 0 0 + 0 9 Chiều dài lá trung bình 0 + 0 0 0 + + 0 0 + + 0 10 Chiều rộng lá hẹp 0 0 0 0 0 + + + 0 + + 0 11 Chiều rộng lá trung bình 0 0 0 0 0 + + + 0 + + 0 12 Chiều rộng lá rộng 0 0 0 0 0 + 0 + 0 + + + 13 Lá đòng đứng 0 0 0 0 0 + + + 0 + + + 7 2 TT Dạng biến dị Khẩu Mang NN1 NN3 0 Gy 200 Gy 300 Gy 400 Gy 0 Gy 200 Gy 300 Gy 400 Gy 0 Gy 200 Gy 300 Gy 400 Gy 14 Lá nửa đứng 0 0 0 0 0 + + 0 0 + + + 15 Lá đòng ngang 0 0 0 0 0 + 0 + 0 0 0 0 16 Lá xanh 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 0 17 Lá xanh đậm 0 0 0 0 0 + + + 0 0 0 0 18 Tăng khả năng đẻ nhánh 0 0 0 + 0 + + 0 0 + + + 19 Tăng số bông/khóm 0 0 0 + 0 + + 0 0 + + + 20 Không thoát cổ bông 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 0 21 Bông có râu 0 0 0 + 0 + + + 0 0 + + 22 Bông không có râu 0 0 0 0 0 + + 0 0 0 0 0 23 Tăng chiều dài bông 0 + + 0 0 + + + 0 + + + 24 Tăng số hạt/bông 0 + + 0 0 + + + 0 + + + 25 Tăng chiều dài hạt 0 0 + + 0 + + + 0 + + + Số dạng biến dị 0 5 5 6 0 22 18 14 0 15 18 14 16 54 47 Ghi chú: 0: không xuất hiện dạng biến dị; +: xuất hiện dạng biến dị 73 Qua bảng 4.12 cho thấy 3 mẫu giống lúa sau khi xử lý đột biến tia gamma Co 60 ở thế hệ M2 xuất hiện 25 dạng biến dị hình thái khác nhau. Trong đó có 8 biến dị có lợi cho chọn giống để phát triển ở thế hệ M3. Ở mỗi giống khác nhau, tại các liều lượng chiếu xạ khác nhau số lượng biến dị xuất hiện là khác nhau. Mẫu giống lúa Khẩu Mang xuất hiện 16 biến dị trong đó có 10 biến dị khác nhau ở các liều lượng chiếu xạ khác nhau, ở liều lượng 200 và xuất hiện 5 dạng biến dị về thân trung bình, thời gian chín sớm, chiều dài lá trung bình, tăng chiều dài bông, tăng số hạt/bông; ở liều lượng chiếu xạ 300 gray xuất hiện 5 dạng biến dị về thân trung bình, thời gian chín sớm, tăng chiều dài bông, tăng số hạt/bông, tăng chiều dài hạt; ở liều lượng chiếu xạ 400 gray xuất hiện 6 dạng biến dị về thân cao, thời gian chín sớm, thời gian chín muộn, tăng khả năng đẻ nhánh, tăng số bông/khóm, bông có râu và tăng chiều dài hạt. Mẫu giống lúa NN1 xuất hiện 54 biến dị trong đó có 23 biến dị khác nhau ở các liều lượng chiếu xạ khác nhau, ở liều lượng 200 và xuất hiện 22 dạng biến dị về thân thấp, thân trung bình, thời gian chín sớm, thời gian chín trung bình, chiều dài lá ngắn, chiều dài lá trung bình, chiều rộng lá hẹp, chiều rộng lá trung bình, chiều rộng lá rộng, lá đòng đứng, lá đòng nửa đứng, lá đòng ngang, lá xanh, lá xanh đậm, tăng khả năng đẻ nhánh, tăng số bông/khóm, không thoát cổ bông, bông có râu, bông không có râu, tăng chiều dài bông, tăng số hạt/bông và tăng chiều dài hạt; ở liều lượng chiếu xạ 300 gray xuất hiện 18 dạng biến dị về thân thấp, thân trung bình, thời gian chín sớm, thời gian chín trung bình, chiều dài lá ngắn, chiều dài lá trung bình, chiều rộng lá hẹp, chiều rộng lá trung bình, lá đòng đứng, lá đòng nửa đứng, lá xanh đậm, tăng khả năng đẻ nhánh, tăng số bông/khóm, bông có râu, bông không có râu, tăng chiều dài bông, tăng số hạt/bông và tăng chiều dài hạt; ở liều lượng chiếu xạ 400 gray xuất hiện 14 dạng biến dị về thân thấp, thân cao, thời gian chín sớm, thời gian chín trung bình, chiều rộng lá hẹp, chiều rộng lá trung bình, chiều rộng lá rộng, lá đòng đứng, lá đòng ngang, lá xanh đậm, bông có râu, tăng chiều dài bông, tăng số hạt/bông và tăng chiều dài hạt. Mẫu giống lúa NN3 xuất hiện 47 biến dị trong đó có 19 biến dị khác nhau ở các liều lượng chiếu xạ khác nhau, ở liều lượng 200