Luận văn Chọn tạo giống lúa lai thích nghi điều kiện sinh thái vùng núi đông bắc Việt Nam

vòi nhụy dòng bất dục. Đánh giá: Điểm 1- Tỷ lệ hoa có vòi nhụy thò > 70%; Điểm 3- Tỷ lệ hoa có vòi nhụy thò từ 41-70%; Điểm 5- Tỷ lệ hoa có vòi nhụy thò từ 21-39%; Điểm 7- Tỷ lệ hoa có vòi nhụy thò từ 11-20%; Điểm 9- Tỷ lệ hoa có vòi nhụy thò < 10% . 10. Khả năng đẻ nhánh: theo dõi ở giai đoạn 5. Đánh giá: Điểm 1- Rất cao, có số nhánh/cây >25: Điểm 3- Tốt, có số nhánh/cây 20-25; Điểm 5-Trung bình, có số nhánh/cây 10-19; Điểm 7-Thấp, có số nhánh/cây 5-9; Điểm 9- Rất thấp, có số nhánh/cây <5 11. Màu sắc vòi nhụy: Theo dõi ở giai đoạn 6, sử dụng kính lúp quan sát khi từ hoa nở vào khoảng 9h00’-14h00’. Đánh giá: Điểm 1- màu Trắng; Điểm 2- Xanh sáng lá cây; Điểm 3-Vàng; Điểm 4 -Tím sáng; Điểm 5-tím 2.5.3. Đánh giá chỉ tiêu một số đặc điểm hình thái cây lúa Đánh giá các đặc điểm hình thái: Mầu lá mầm, mức độ xanh của lá, độ dày lá, góc thân (thế cây), thời gian trỗ, sắc tố antoxian của đốt, độ thoát cổ bông .. theo theo quy phạm khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định của giống lúa (10 TCN 554-2002). 2.5.4. Đánh giá khả năng chống chịu điều kiện bất thuận của cây lúa 1. Khả năng chịu hạn: Quan sát độ cuốn lá sau thờ gian bị hạn ít nhất một tuần ở giai đoạn 2. Đánh giá: Điểm 0 - Lá bình thường; Điểm 1 - Lá bắt đầu cuốn (hình chữ V nông); Điểm 3 -Lá cuốn lại hình (chữ V sâu); Điểm 5 - Lá cuốn hoàn toàn (hình chữ U); Điểm 7 - Mép lá chạm vào nhau (hình chữ O); Điểm 9 - Lá cuốn chặt lại. 2. Khả năng chịu lạnh: Quan sát sự thay đổi màu sắc lá và sự sinh trưởng khi nhiệt độ xuống dưới 10oC ở giai đoạn 2. Đánh giá: Điểm 1 - Mạ màu xanh đậm; Điểm 3 - Mạ màu xanh nhạt; Điểm 5 - Mạ màu vàng; Điểm 7 - Mạ màu nâu; Điểm 9 - Mạ chết. 3. Đánh giá một số loại sâu bệnh hại chính trên lúa: bệnh đạo ôn, bệnh khô vằn, bệnh bạc lá, sâu cuốn lá, sâu đục thân, rầy nâu... theo phương đánh giá sâu bệnh hại trong quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng giống lúa (10 TCN558-2002). 57 2.5.5. Đánh giá một số chỉ tiêu khác của cây lúa - Chỉ tiêu chất lượng gạo. Phương pháp đánh giá chất lượng cơm theo tiêu chuẩn số 10TCN 590-2004. - Chỉ tiêu khả năng thích nghi và mức độ ổn định giống: + Chỉ số thích nghi bi: Nếu bi=1 biểu thị giống thích nghị rộng. Nếu bi<1 biểu hiện giống thích nghi theo điều kiện bất lợi, nếu bi>1 biểu hiện giống thích nghi theo điều kiện thuận lợi môi trường. + Chỉ số ổn định S2di càng nhỏ thì biểu thị tính trạng của giống càng ổn định. 2.6. Phương pháp xử lý số liệu 2.6.1. Một số phần mềm thống kê sinh học thông dụng sử dụng phân tích số liệu - Chọn lọc theo chỉ số sử dụng phần mềm chương trình chọn lọc Selection Index 1.0 của Nguyễn Đình Hiền (1996). - Phân tích phân loại đa dạng di truyền hình thái bằng NTSYSpc Ver 2.10q - Phân tích mối tương quan bằng hàm Conrreclation của Excell - Phân nhóm môi trường bằng phần mềm CropStat 7.2 - Phân tích biến động thí nghiệm bằng phần mềm IRRISAT 5.0 2.6.2. Một số phương pháp mới phân tích số liệu trong luận án 2.6.2.1. Phân tích khả năng kết hợp các dòng bố mẹ lúa lai: Theo mô hình Kempthorme (1957) của IRRI do Virmanir (2003) giới thiệu: - Vật liệu: tham thí nghiệm gồm: “l” dòng bố, “t” dòng mẹ, “ l x t” tổ hợp lai và 1 giống đối chứng. Các dòng bất dục EGMS có đặc điểm nông sinh học tốt để làm dòng mẹ sản xuất hạt F1 và có độ bất dục ổn định. Các dòng bố cũng phải có các đặc điểm nông sinh học tốt để sản xuất hạt F1. Các dòng bố mẹ được lai với nhau theo sơ đồ bán dialen: Giả sử có “l” dòng bố và có “t” dòng mẹ, thì lấy “l” dòng bố lai với “t” dòng mẹ ta được (l x t) tổ hợp lai F1. - Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn toàn. Ruộng cấy tương đối bằng phẳng chủ động tưới tiêu. Mật độ cấy và lượng phân bón dựa quy trình bón phân của địa phương. Số lượng cây tối thiểu trên mỗi ô thí nghiệm là 50 cây. Cấy xen kẽ giống đối chứng, cứ mỗi ô tổ hợp lai cấy 3 hàng giống đối chứng. 58 - Phân tích thống kê: Để phân tích các nguồn biến động thí nghiệm phải lập bảng ANOVA. Thí nghiệm có 7 nguồn biến động gồm: dòng bố, dòng mẹ, tổ hợp lai, tương tác dòng bố mẹ với tổ hợp lai, tương tác dòng bố với dòng mẹ, ngẫu nhiên và do khối. Để đánh giá sự ảnh hưởng của các nguồn biến động phải tính F thực nghiệm (Ft) và F lý thuyết (Fb). Khi tiến hành so sánh Ft và Fb , nếu Ft lớn hơn Fb thì chứng tỏ nguồn biến động có ý nghĩa và ngược lại không có ý nghĩa. Biểu thức xác định các giá trị trong bảng ANOVA * Tính độ tự do - dff con lai = số tổ hợp lai - 1 = ( tl-1) - dfb dòng bố = số dòng bố - 1 = ( l-1) - dfm dòng mẹ = số dòng mẹ - 1 = (t-1) - df(m x b) tương tác dòng bố mẹ=(số dòng bố -1)x(số dòng mẹ -1)=(l-1)(t-1) - df(bm x f) tương tác dòng bố mẹ và tổ hợp lai = (2 – 1) - dfr nhắc lại = số lần nhắc lại -1 = ( r-1 ) - dfe ngẫu nhiên = (r-1)(tl-1) * Tính tổng bình phương các nguồn biến động SS(bm x f)= SSt- SSf - SSbm SS(bx m) = SSf – SSb –SSm Trong đó: Yij: giá trị ô thứ i lần nhắc thứ j Yj: tổng giá trị lần nhắc thứ j Yi: Tổng giá trị công thức thứ i Cij: Giá trị con lai thứ ij Pii : Giá trị dòng bố mẹ thứ i r: Số lần nhắc lại CF rl Y SS j m   ..2 n GCF 2)(  CFYijTSS  2 CFjY t SSr  2.1 CFYi r SSt  2.1 tre SSSSTSSSS  CF rt Y SS i b   ..2 CF r C SS ijf   2 CF r P SS iibm   2 59 Ước lượng khả năng kết hợp chung 1). Khả năng tổ hợp chung của dòng mẹ: Trong đó: Yi..: Tổng dòng mẹ thứ i với tất cả dòng bố Y..: Tổng toàn bộ ta được g1 đến g5 2). Khả năng tổ hợp chung của dòng bố: Trong đó: Y.j.: là tổng dòng bố thứ j với tất cả dòng mẹ Y..: tổng toàn bộ ta được g6 đến g9 3). Ước lượng khả năng tổ hợp riêng (SCA) : Trong đó : Yij : giá trị dòng mẹ j với dòng bố i Yii : tổng dòng mẹ i với các dòng bố Y.j. : là tổng dòng bố j với các dòng mẹ Y..: tổng toàn bộ Qua phân tích kết quả số liệu thông kê ta có thể sử dụng như sau: - Những dòng mẹ có giá trị khả năng kết hợp chung cao được sử dụng làm vật liệu lai tạo với các dòng bố. - Những dòng bố có giá trị khả năng kết hợp chung cao thì sử dụng làm vật liệu lai với các dòng mẹ. - Tổ hợp lai có khả năng kết hợp riêng cao thì đưa vào thí nghiệm đánh giá tổ hợp lai. 2.6.2.2. Phương pháp phân tích thống kê thí nghiệm khảo sát F1 lúa lai (OYT). Thí nghiệm khảo sát (OYT) áp dụng khi có số lượng giống lớn, nhưng số lượng cá thể ít. Trong bố trí thí nghiệm, các tổ hợp lai không nhắc lại chỉ có đối chứng được nhắc lại. Để xác định mức độ biến động giữa các khối dựa vào biến động giống đối chứng, do vậy số lượng giống đối chứng phải lớn hơn 3. Đồng thời qua các giống đối chứng xác định được sai số nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD). Trước khi so sánh năng suất các tổ hợp lai F1 phải hiệu chỉnh năng suất của mỗi tổ hợp F1 ở các khối. Để xác định hệ số hiệu chỉnh mỗi khối phải lập bảng hai chiều năng suất các giống đối chứng ở các lần nhắc lại. Hệ số của mỗi khối bằng hiệu số của giá trị trung bình các giống đối chứng ở các lần nhắc lại với giá trị trung bình các giống ở mỗi khối. Năng suất hiệu chỉnh của mỗi giống bằng năng suất thực tế trừ hệ số hiệu hiệu chỉnh nếu hệ số hiệu chỉnh có giá trị dương, ngược lại thì cộng nếu hệ số hiệu chỉnh có giá trị âm. lrt Y tr jYgt ....  lrt Y tr Yigi ....  ltr Y rl jY lrt Y r YijSij ......  60 2.6.2.3. Phương pháp phân tích chỉ số thích nghi (bi) và mức độ ổn định của giống cây trồng (S2di): Theo mô hình AMMI do Bùi Chí Bửu giới thiệu (Bùi Chí Bửu, 2002) Yij = μ + gi + ej + dij (1) Có “n” giống được thí nghiệm tại “p” địa điểm, sự đáp ứng về năng suất của giống thứ ith ở môi trường jth được biểu thị theo mô hình (1) μ là năng suất trung bình trên tất cả các điểm gi là độ lệch chuẩn với giá trị trung bình của giống i ej là độ lệch chuẩn với giá trị trung bình của môi trường j dij là độ lệch chuẩn cặn (residual) chưa được giải thích bởi μ, gi và ej dij = cij + εij (2) cij là những biến số ngẫu nhiên đại diện cho sự tương tác giữa n giống và p địa điểm với trung bình zero và phương sai σ2c εij là sai số cặn (residual) với trung bình zero và phương sai σ 2. 2.7. Tóm tắt quá trình thực hiện luận án Quá trình thực hiện các thí nghiệm của luận án được trình bày tóm tắt sơ đồ 2.1. Vụ Mùa 2005, đánh giá các dòng TGMS và dòng bố. Đối với các dòng mẹ, số lượng hạt giống chia làm 2 phần, một phần để gieo phần còn lại lưu bảo quản. Đánh giá 7 dòng TGMS chọn được 4 dòng bất dục ưu tú: TG5, TG10, TG27 và Peiải64S. Các cá thể ngoài đồng ruộng sau khi đánh giá các đặc điểm nông sinh học và bất dục thì cắt bông để cây ra bông chét, bông chét trỗ đầu tháng 11 hạt phấn chuyển hóa hữu dục, thu hoạch hạt tự thụ để riêng các cá thể làm giống cho vụ sau. Vụ Xuân 2006, tiến hành đánh giá đặc điểm nông sinh học dòng mẹ và nhân dòng mẹ để lấy hạt tự thụ dùng cho các thí nghiệm tiếp theo. Vụ Mùa 2006 lai 4 dòng mẹ: TG5, TG10, TG27 và Peiải64S với 5 dòng bố: R931, T15, RC5, TN13, R171. Vụ Xuân 2007, tiến hành thí nghiệm đánh giá KNKH các dòng mẹ. Từ vụ Xuân 2008 đến vụ Xuân 2009 tiến hành các thí nghiệm đánh giá các con lai: thí nghiệm khảo sát, so sánh sơ bộ và so sánh chính quy. Vụ Mùa 2009, sản xuất hạt F1 giống Thái ưu1 và Thái ưu2 để có lượng giống cần thiết đem đi khảo nghiệm sinh thái ở vụ Xuân và vụ Mùa năm 2010. Vụ Xuân 2010 còn nghiên cứu thiết lập quy trình nhân dòng TG10 và vụ Mùa 2011 nghiên cứu thiết lập quy trình sản xuất hạt F1 giống Thái ưu2. 61 Sơ đồ 2.1. Tóm tắt quá trình thực hiện đề tài Mùa vụ Nội dung Mục tiêu Vụ Mùa 2005 Đánh giá dòng TGMS và dòng bố Chọn cá thể bất dục, thu hoạch hạt tự thụ ở bông chét và chọn 22 dòng bố ưu tú Vụ Xuân 2006 Đánh giá dòng TGMS Nhân hạt dòng mẹ Vụ Mùa 2006 Đánh giá dòng TGMS , dòng bố và lai thử để có hạt F1 Có 20 tổ hợp lai F1 để đánh giá KNKH Vụ Xuân 2007 Đánh giá khả năng kết hợp Chọn dòng mẹ GCA cao Vụ Mùa 2007 Lai tạo hạt F1 Sản xuất hạt F1 để đánh giá Vụ Xuân 2008, Mùa 2008, Xuân 2009 Đánh giá con lai F1 qua OYT, PYT và AYT Chọn tổ hợp lai có triển vọng: Peiải64S/AK01 và TG10/KD Vụ Mùa 2009 Sản xuất hạt F1 Thái ưu1 và Thái ưu2 Sản xuất hạt F1 để khảo nghiệm sinh thái Vụ Xuân 2010 Khảo nghiệm sinh Thái ưu1 và Thái ưu2 và thí nghiệm thời vụ nhân TGMS Đánh giá khả năng thích nghi tổ hợp lai và xác định thời vụ nhân dòng TG10 Vụ Mùa 2010 Khảo nghiệm sinh thái giống Thái ưu1 và Thái ưu2 và chuyển hóa tính dục các dòng TGMS Đánh giá khả năng thích nghi tổ hợp lai và chuyển hóa tính dục dòng TG10 Vụ Xuân 2011 N.cứu ảnh hưởng mật độ và phân bón đến nhân TG10 Thiết lập quy trình nhân dòng TG10 Vụ Mùa 2011 N.C ảnh hưởng tỷ lệ cấy hàng bố mẹ và lượng GA3 đến sản xuất hạt F1 Thiết lập quy trình sản xuất hạt lai F1 giống Thái ưu2 62 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả đánh giá và tuyển chọn các dòng bố mẹ lúa lai tại Thái Nguyên 3.1.1. Kết quả đánh giá và tuyển chọn các dòng TGMS tại Thái Nguyên 3.1.1.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học các dòng TGMS ở vụ Mùa 2005 tại Thái Nguyên Để tạo giống lúa lai cần có dòng bất dục đực làm mẹ, dòng bất dục đực có 3 loại: bất dục đực di truyền tế bào chất, bất dục đực di truyền nhân và bất dục đực do hóa chất. Mỗi dòng bất dục đực thích nghi điều kiện sinh thái nhất định, khi di chuyển sang vùng sinh thái khác phải đánh giá lại mới sử dụng làm vật liệu chọn giống lúa ưu thế lai (Nguyễn Công Tạn, 2002). Đối với dòng TGMS cần quan tâm đánh giá về đặc điểm nông sinh học, đặc điểm nở hoa và đặc điểm chuyển hóa tính dục. Theo dõi đặc điểm 7 dòng TGMS ở vụ Mùa 2005 trong bảng 3.1 cho thấy khả năng nhận phấn ngoài của các dòng cao, biến động từ 44,1% (TG20) đến 58,2% (TG10), khả năng nhận phấn ngoài cao giúp dòng TGMS dễ đạt năng suất cao trong sản xuất hạt F1. Số hoa trên bông của các dòng TGMS trong thí nghiệm tương đối cao, biến động 101 hoa (Peiải64S) đến 126 hoa (TG10). Số hoa trên bông lớn tạo điều kiện dòng mẹ dễ có năng suất cao khi nhân và sản xuất hạt F1. Ngoài ra, nếu dòng TGMS có số hoa trên bông lớn thì con lai có nhiều cơ hội số hạt trên bông cao. Khối lượng 1000 hạt liên quan tới năng suất, đặc biệt liên quan tới lượng giống cần gieo cấy cho một đơn vị diện tích, nếu khối lượng 1000 nhỏ thì một đơn vị khối lượng sẽ cấy được nhiều diện tích. Qua thí nghiệm xác định khả năng nhận phấn ngoài dòng mẹ ở vụ Mùa, chúng tôi xác định được khối lượng 1000 hạt các dòng TGMS biến động từ 19,2 gam (Peiải64S) đến 23,4 gam (TG21). Trong đó dòng Peiải64S có khối lượng 1000 hạt thuộc loại rất nhỏ, các dòng còn lại có khối lượng 1000 hạt thuộc loại nhỏ. Số bông trên cây của các dòng tương đương nhau, biến động 6,3- 6,4 bông. Nhưng tỷ lệ hoa thò vòi nhụy của các dòng khác nhau, biến động từ 70,1% 63 (Peiải64S) đến 78,4% (TG10). Tỷ lệ hoa thò vòi nhụy càng cao thì càng thuận lợi cho dòng mẹ nhận phấn từ dòng bố, do vậy hạt F1 dễ đạt năng suất cao. Bảng 3.1. Một số đặc điểm nông sinh học các dòng TGMS ở vụ Mùa 2005 tại Thái Nguyên Tên vật liệu Độ thuần đồng ruộng (%) Tỷ lệ hạt phấn bất dục (%) Khả năng nhận phấn ngoài (%) Số hoa /bông Khối lượng 1000 hạt(g) Số bông /cây Tỷ lệ hoa thò vòi nhụy (%) TG5 100 100 52,4 116 22,4 6,4 76,4 TG10 100 100 58,2 126 22,3 6,3 78,4 TG11 96,2 95,2 47,4 116 22,2 6,3 72,2 TG20 97,4 98,4 44,1 119 22,4 6,4 77,4 TG21 98,2 96,1 47,2 125 23,4 6,3 74,4 TG27 100 100 54,6 122 21,5 6,4 75,5 Peiải64S 100 100 41,4 101 19,2 6,4 70,1 3.1.1.2. Đánh giá mức độ biểu hiện sâu bệnh các dòng TGMS ở vụ mùa 2005 Bảng 3.2. Mức độ biểu hiện sâu bệnh hại trên đồng ruộng các dòng TGMS ở vụ Mùa 2005 tại Thái Nguyên Đơn vị: điểm Tên vật liệu Bệnh Đạo ôn Bệnh Khô vằn Bệnh Bạc lá Sâu Đục thân Sâu Cuốn lá Rầy nâu TG11 1 1 1 1 1 1 TG5 1 1 1 1 1 1 TG10 1 1 1 1 1 1 TG20 1 3 1 1 1 1 TG21 1 3 1 1 1 1 TG27 1 1 1 1 1 1 Peiải64S 1 3 1 1 1 1 Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận cũng là một đặc tính quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng sử dụng các dòng TGMS. Vì 64 vậy cần phải đánh giá khả năng chống chịu của các dòng TGMS, đặc biệt trong điều kiện khí hậu có ẩm độ cao vùng núi Đông Bắc Bộ. Do hạn chế về cơ sở vật chất và các điều kiện thí nghiệm, chúng tôi không đánh giá sâu bệnh trong điều kiện nhân tạo, mà chỉ theo dõi các đặc tính này trong điều kiện tự nhiên. Kết quả đánh giá mức độ biểu hiện sâu bệnh hại trên 7 dòng TGMS trình ở bảng 3.2 cho thấy các dòng bất dục biểu hiện bệnh đạo ôn, bạc lá và sâu đục thân, sâu cuốn lá, rầy nâu hại ít (điểm 1). Đối với bệnh khô vằn có sự biểu hiện khác nhau giữa các dòng TGMS, dòng Peiải64S, TG20, TG21 biểu hiện năng hơn (điểm 3) so với các dòng TG11, TG5, TG10 và TG27 (điểm 1). Mức độ biểu hiện sâu bệnh hại ít giúp quá trình đánh giá các đặc điểm sinh học các dòng TGMS thuận lợi. Số liệu bảng 3.1 còn cho thấy các dòng TGMS có độ thuần đồng ruộng biến động từ 96,2 -100% và tỷ lệ hạt phấn bất dục biến động từ 95,2 -100%. Trong đó các dòng TG5, TG10, TG27 và Peiải64S có hai chỉ tiêu trên đạt mức độ cao. Qua đánh giá độ thuần đồng ruộng, tỷ lệ hạt phấn bất dục đực và khả năng chống chịu sâu bệnh hại của 7 dòng TGMS, chúng tôi chọn 4 dòng TG5, TG10, TG27 và Peiải64S là các dòng ưu tú đưa vào thí nghiệm đánh giá khả năng kết hợp. 3.1.2. Kết quả đánh giá các dòng TGMS ưu tú tại Thái Nguyên 3.1.2.1. Đặc điểm nông sinh học của các dòng TGMS ưu tú Để khai thác sử dụng các dòng TGMS ưu tú chúng tôi tiến hành đánh giá thêm một số đặc điểm nông học, đặc điểm nở hoa và đặc tính bất dục của các dòng trong vụ xuân và vụ mùa, kết quả được trình bày từ bảng 3.3 đến bảng 3.7. Thời gian từ gieo đến trỗ và độ dài giai đoạn trỗ của dòng TGMS có ảnh hưởng đến việc thiết lập quy trình sản xuất hạt lai F1. Kết quả theo dõi thời gian từ gieo đến trỗ và độ dài giai đoạn trỗ các dòng TGMS ưu tú bảng 3.3 cho thấy thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng TGMS ưu tú ở vụ Xuân dài hơn vụ Mùa, vụ Xuân biến động từ 131 ngày (Peiải64S) đến 138 ngày (TG5), vụ Mùa biến động từ 58 ngày (Peiải64S) đến 63 ngày (TG5 và TG27). Độ dài giai đoạn trỗ của 4 dòng TGMS vụ Xuân và vụ Mùa cũng khác nhau, vụ Xuân do hạt phấn hữu dục nên bông lúa trỗ nhanh, thời gian trỗ ngắn (điểm 5), vụ Mùa do hạt phấn bất dục nên trỗ không thoát và thời gian trỗ dài hơn dài hơn (điểm 9). Thời gian trỗ của các dòng TGMS ưu tú ở vụ mùa dài là đặc điểm thuận lợi để nhận phấn dòng bố dài hơn. 65 Thời gian từ gieo đến trỗ của các dòng TGMS ưu tú vụ mùa biến động từ 58 - 62 ngày, tương đương với các dòng bất dục CMS và TGMS đang sử dụng trong sản xuất hiện nay ở nước ta (Nguyễn Công Tạn, 2002), (Trần Văn Quang, 2008). Với thời gian sinh trưởng trên sẽ thuận lợi sản xuất hạt lai và thu thập các dòng bố phục hồi trong sản xuất ở vùng núi trung du Bắc Bộ. Bởi vì, đa số các giống lúa thuần ở vùng này có thời gian từ gieo đến trỗ biến động từ 70 ngày đến 85 ngày. Bảng 3.3. Thời gian sinh trưởng, phát triển của các dòng TGMS ưu tú ở vụ Mùa 2005 và vụ Xuân 2006 tại Thái Nguyên Vật liệu Mùa vụ Ngày gieo (ngày/tháng) Ngày trỗ (ngày/tháng) Thời gian gieo – trỗ (ngày) Độ dài giai đoạn trỗ (điểm) Độ thuần đồng ruộng (điểm) Vụ Xuân 22/12/2005 09/05/2006 138 5 1 TG5 Vụ Mùa 03/07/2005 04/09/2005 63 9 1 Vụ Xuân 22/12/2005 05/05/2006 134 5 1 TG10 Vụ Mùa 03/07/2005 02/09/2005 61 9 1 Vụ Xuân 22/12/2005 07/05/2006 136 5 1 TG27 Vụ Mùa 03/07/2005 04/09/2005 63 9 1 Vụ Xuân 22/12/2005 01/05/2006 131 5 1 Peiải64S Vụ Mùa 03/07/2005 30/08/2005 58 9 1 Đặc điểm nông học các dòng TGMS ưu tú trình bày bảng 3.4 cho thấy số lá trên thân chính vụ Mùa biến động 13,2 lá (TG5) đến 13,8 lá (TG27) tương tự như dòng P5S dòng mẹ của TH5-1 (Trần Văn Quang, 2008) Chiều cao cây các dòng TGMS ưu tú biến động 76,4±2,5 cm (Peiải64S) đến 82,7 ± 2,3cm (TG5) và vụ Xuân biến động 78,2 ± 2,2cm (Peiải64S) đến 87,4 ± 2,3 cm (TG27). Với chiều cao như trên các dòng TGMS có chiều cao tương tự dòng T1S-96 là dòng mẹ của giống TH3-4 (Nguyễn Thị Trâm 2006) nhưng cao hơn dòng P5S (Trần Văn Quang, 2008). 66 Bảng 3.4. Một số đặc điểm nông học dòng TGMS ưu tú ở vụ Mùa 2005 và vụ Xuân 2006 tại Thái Nguyên Vật liệu Thời vụ gieo Số lá/thân chính Chiều cao cây (cm) Dài bông (cm) Khối lượng 1000 hạt (gam) Vụ Xuân 13,5 87,5±2,2 22±2,1 22,0 TG5 Vụ Mùa 13,2 82,7±1,0 23±1,8 Vụ Xuân 13,8 84,4±2,2 24 ±2,3 22,3 TG10 Vụ Mùa 13,5 80,2±2,1 25±2,4 Vụ Xuân 13,8 87,4±2,3 23±1,9 21,4 TG27 Vụ Mùa 13,8 82,3±1,8 24±1,4 Vụ Xuân 13,8 78,2±2,2 18±1,8 18,8 Peiải64S Vụ Mùa 13,5 76,4±2,5 19±1,9 Chiều dài bông các dòng TGMS ưu tú ở mức trung bình, vụ xuân ngắn hơn vụ mùa, trong đó các dòng: TG5, TG10 và TG27 có chiều dài bông lớn hơn dòng Peiải64S. Vụ mùa, dòng TG10 có chiều dài bông lớn nhất (25 ± 2,4 cm), ngắn nhất ở dòng Peiải64S (19 ± 1,9 cm), tương tự như kết quả nghiên cứu của tác giả Trần Văn Quang (Trần Văn Quang, 2008). Trong vụ mùa, khối lượng 1000 hạt của 3 dòng TG5, TG10 và TG27 đạt giá trị tương ứng 22,2 gam; 22,3 gam và 21,5 gam, thuộc nhóm có khối lượng 1000 hạt thấp (điểm 3) còn Peiải64S (18,8 gam) thuộc nhóm rất thấp (điểm 1). Khối lượng 1000 hạt Peiải64S ở trên Thái Nguyên tương tự kết nghiên cứu ở Thanh Hóa (Nguyễn Bá Thông, 2006) và ở Hà Nội (Trần Văn Quang, 2008). Tìm hiểu đặc điểm hình thái các dòng TGMS ưu tú giúp phân biệt giữa các dòng. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái các dòng TGMS ở bảng 3.5 cho thấy các dòng TG5, TG10, TG27 và Peiải64S có đặc điểm hình thái tương tự nhau: Thân đứng (điểm 1) bẹ lá có sắc tố antoxian (điểm 9) lá mầm màu xanh (điểm1), mỏ hạt có màu tím (điểm 1), hạt không râu (điểm 1), vòi nhụy có màu tím (điểm 4) và bao phấn thời kỳ bất dục có màu trắng. Tuy nhiên dòng Peiải64S có những đặc điểm khác với các dòng TG10, TG27, TG5 như lá xanh đậm (điểm 7), các dòng còn lại 67 có màu xanh trung bình (điểm 5). Dòng Peiải64S có bản lá của 3 lá sau cùng hình chữ V, độ dày lá cao (điểm 7) và trạng thái lá đòng thẳng, trong khi đó các dòng TG10, TG27, TG5 có độ dày lá trung bình và trạng thái lá nửa thẳng. Kết quả nghiên cứu đặc điểm hình thái dòng Peiải64S trồng ở Thái Nguyên tương tự như các kết quả nghiên cứu gieo cấy ở Hà Nội (Trần Văn Quang, 2008 ), (Nguyễn Như Hải, 2008). Bảng 3.5. Đặc điểm hình thái của các dòng TGMS ưu tú ở vụ Mùa 2006 tại Thái Nguyên Đơn vị: điểm Bộ phận Chỉ tiêu TG5 TG10 TG27 Peai64S Góc thân 1 1 1 1 Thân Sắc tố antoxian của đốt. 9 9 9 9 Mầu lá mầm 1 1 1 1 Mức độ xanh 5 5 5 7 Độ dầy lá 5 5 5 7 Trạng thái phiến lá đòng 3 3 3 1 Hình dáng lá đòng Phẳng Phẳng Phẳng V Chiều dài hạt thóc (mm) 7,5 7,2 7,3 6,8 Mầu mỏ hạt 1 1 1 1 Lá Râu 1 1 1 1 Màu vòi nhụy 4 4 4 4 Hoa Màu sắc bao phấn khi bất dục Trắng Trắng Trắng Trắng 3.1.2.2. Đặc điểm nở hoa và hạt phấn các dòng TGMS ưu tú Tìm hiểu đặc điểm hạt phấn các dòng TGMS ưu tú ở bảng 3.6 cho thấy hạt phấn các dòng TGMS: TG5, TG10, TG27 và Peiải64S đều có hình tròn ở thời kỳ hữu dục, vào thời kỳ bất dục thì hạt phấn không màu và teo nhăn. Các dòng có hạt phấn bất dục đực cao ở vụ Mùa (điểm 1), mức độ hữu dục bình thường (điểm 3) ở vụ Xuân và hạt phấn thuộc loại bất dục thoái hóa thời kỳ tiền hình thành hạt phấn giống kiểu bất dục “CMS-WA” (điểm 3). Như vậy các dòng TGMS ưu tú bất dục dạng điển hình tương tự như dòng P5S (Trần Văn Quang, 2008). 68 Bảng 3.6. Đặc điểm hạt phấn của các dòng TGMS ưu tú ở vụ Mùa 2005 và Xuân 2006 tại Thái Nguyên Đơn vị: điểm Vật liệu Mùa vụ gieo Màu hạt phấn nhuộm KI Hình dạng hạt phấn Mức độ bất dục Mức độ hữu dục Dạng bất dục Vụ Xuân Đen Tròn 3 TG5 Vụ Mùa Không màu Teo, nhăn 1 3 Vụ Xuân Đen Tròn 3 TG10 Vụ Mùa Không màu Teo, nhăn 1 3 Vụ Xuân Đen Tròn 3 TG27 Vụ Mùa Không màu Teo, nhăn 1 3 Vụ Xuân Đen Tròn 3 Peiải64S Vụ Mùa Không màu Teo, nhăn 1 3 Nghiên cứu về khả năng nhận phấn ngoài các dòng bất dục đực cho thấy tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn ra ngoài vỏ trấu đóng vai trò quan trọng khả năng nhận phấn ngoài. Tỷ lệ hoa có vòi nhụy vươn ra ngoài vỏ trấu cao hay thấp là đặc điểm của giống, có quan hệ chặt chẽ với nhân tố di truyền của dòng TGMS. Các dòng TGMS có tỷ lệ vòi nhụy thò cao sẽ có cơ hội nhận phấn ngoài hơn. Ngoài ra, đặc điểm mở vỏ trấu cũng ảnh hưởng khả năng nhận phấn của dòng mẹ, những dòng có góc mở vỏ trấu lớn sẽ có cơ hội nhận phấn ngoài tốt hơn. Đặc điểm nở hoa của các dòng TGMS ưu tú trình bày bảng 3.7 cho thấy mức độ trỗ thoát các dòng ở vụ Xuân cao hơn vụ Mùa, lý giải vụ Xuân hạt phấn hữu dục nên các dòng bất dục đực trỗ thoát hơn vụ Mùa. Các dòng TG5, TG27 và Peiải64S biểu hiện trỗ thoát trung bình (điểm 3), riêng TG10 trỗ thoát tốt (điểm 1). Mức độ thò vòi nhụy các dòng TG5, TG10, TG27 và Peiải64S biểu hiện mức độ cao (điểm 1) ở cả vụ Xuân và vụ Mùa. Độ mở vỏ trấu các dòng TGMS biểu hiện mức trung bình (điểm 5). Vụ Mùa các dòng TGMS có khả năng nhận hạt phấn ngoài mức độ cao (điểm 1). 69 Bảng 3.7. Đặc điểm nở hoa dòng của các dòng TGMS ưu tú ở vụ Mùa 2005 và Xuân 2006 tại Thái Nguyên Đơn vị: điểm Vật liệu Mùa vụ Mức độ trỗ thoát Mức độ thò vòi nhụy Độ mở vỏ trấu Mức độ nhận phấn ngoài Vụ Xuân 3 3 5 TG5 Vụ Mùa 5 3 5 1 Vụ Xuân 1 3 5 TG10 Vụ Mùa 5 3 5 1 Vụ Xuân 3 3 5 TG27 Vụ Mùa 5 3 5 1 Vụ Xuân 3 3 5 Peiải64S Vụ Mùa 7 3 5 1 Trong các dòng TGMS có dòng Peiaỉ64S đã nhập nội hơn 10 năm nay nhưng chưa được khai thác nhiều ở Việt Nam, có nhiều nguyên nhân nhưng chủ yếu chưa tìm được vùng có điều kiện sinh thái phù hợp. Kết quả nghiên cứu tại Hà Nội, dòng Peiaỉ64S có hoa trên bông tương đương dòng P5S nhưng số hoa có vòi nhụy thò và khả năng nhận phấn ngoài thấp hơn (Trần Văn Quang, 2008). Tương tự như vậy, khi nghiên cứu sản xuất hạt lai F1 Bồi tạp sơn thanh (dòng mẹ là Peiaỉ64S) ở Thanh Hóa, kết quả năng suất hạt F1 rất thấp (Nguyễn Bá Thông, 2006). Như khi gieo cấy ở Thái Nguyên cho thấy dòng Peiaỉ64S sinh trưởng tốt (ảnh 4) mặc dù được cấy vụ mùa, khả năng nhận phấn ngoài và mức độ thò vòi nhụy tương đương các dòng TGMS trong thí nghiệm. Tóm lại: Qua đánh giá đặc điểm nông sinh học và đặc điểm bất dục 7 dòng TGMS nghiên cứu chúng tôi chọn được 4 dòng: TG5, TG10, TG27 và Peiải64S có độ thuần, mức độ bất dục đực và có đặc điểm nông sinh học, đặc điểm nở hoa, đặc điểm chuyển hóa tính dục tại Thái Nguyên có thể sử dụng làm vật liệu để lai với các dòng bố ưu tú. 70 3.1.2.3. Đặc điểm chuyển đổi tính dục của các dòng TGMS ưu tú Các dòng TGMS ưu tú có khả năng thích nghi với điều kiện sinh thái tại Thái Nguyên giúp cho công tác tạo giống lúa lai hai dòng cho vùng núi Đông Bắc Bộ thuận lợi. Tuy nhiên dòng TGMS tốt c