Luận án Nghiên cứu cải tiến một số giống lúa nếp bằng chiếu xạ tia gamma (Co60) vào hạt nảy mầm

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN MỘT SỐ GIỐNG LÚA NẾP BẰNG CHIẾU XẠ TIA GAMMA (Co) VÀO HẠT NẢY MẦM

Ngành:

Di truyền và Chọn giống cây trồng (Mã số: 9.62.01.11)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu cải tiến một số giống lúa nếp bằng chiếu xạ tia gamma (Co) vào hạt nảy mầm" được thực hiện tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Minh Công. Đề tài giải quyết tính cấp thiết của việc cải thiện giống lúa nếp, vốn có vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế và tinh thần của người dân Việt Nam nhưng còn nhiều hạn chế. Các giống lúa nếp truyền thống thường có năng suất thấp, dễ đổ, và cảm ứng chặt với quang chu kỳ, trong khi các giống cải tiến hiện có năng suất cao nhưng thiếu mùi thơm đặc trưng.

Mục tiêu chung của đề tài là xác định ảnh hưởng của liều chiếu xạ và vật liệu xử lý đến hiệu quả gây biến dị ở lúa nếp, nhằm phục vụ công tác cải tạo giống. Cụ thể, nghiên cứu tập trung vào việc xác định tần suất biến dị có ý nghĩa cải tiến giống ở thế hệ M2, mối tương quan giữa biến dị diệp lục và các biến dị cải tiến, và hiệu quả gây biến dị khi chiếu xạ bằng tia gamma (Co) vào hạt nảy mầm của giống gốc so với dòng đột biến. Dựa trên đó, luận án hướng đến tuyển chọn 1-2 dòng đột biến ưu tú có tiềm năng cải tiến giống và ứng dụng vào sản xuất.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc khảo sát ảnh hưởng của liều xạ (100Gy và 150Gy) và vật liệu xử lý trên các giống lúa nếp Phú Quý, Lang Liêu, N98, nếp Cái Hoa Vàng, 415, TK90 cùng các dòng đột biến HV-H, M50, TK97. Các thí nghiệm được tiến hành trong các vụ xuân và mùa từ năm 2013 đến 2015.

Về ý nghĩa khoa học, kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc chọn vật liệu, phương pháp và quy trình gieo trồng để thu nhận và đánh giá biến dị, góp phần nâng cao hiệu quả chọn giống phóng xạ. Về thực tiễn, luận án đã phát hiện nhiều dòng đột biến mất tính cảm quang, trở thành cảm ôn, cho phép gieo cấy 2 vụ/năm, tạo nguồn vật liệu quý giá cho chọn tạo giống lúa nếp thơm mới. Đặc biệt, luận án đã cải tạo thành công giống lúa nếp Đuôi Trâu (dòng ĐT4) và nếp Cái Hoa Vàng (dòng HV1, HV3) với các đặc điểm ưu việt như phá vỡ tính cảm quang, tăng khả năng chống đổ, tăng năng suất, đồng thời vẫn giữ được phẩm chất gạo đặc sản và mùi thơm. Luận án cũng đã tạo chọn được giống lúa nếp thơm mới (Nếp Cái Hoa Vàng đột biến) có thời gian sinh trưởng phù hợp, không nhiễm bạc lá và đạo ôn, năng suất cao, cho xôi dẻo và thơm.

Những đóng góp mới bao gồm việc xác định mối tương quan thuận giữa biến dị diệp lục và các biến dị có ý nghĩa chọn giống, chứng minh hiệu quả gây đột biến cao hơn khi chiếu xạ vào hạt của dòng đột biến so với giống gốc, và thành công trong việc cải tạo, tạo chọn các giống lúa nếp mới với nhiều đặc tính vượt trội.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài.
  • 2. Mục tiêu nghiên cứu.
    • 2.1. Mục tiêu chung.
    • 2.2. Mục tiêu cụ thể.

• 3. Phạm vi nghiên cứu

• 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.

• 5. Những đóng góp mới của luận án.

• 6. Bố cục của luận án:

• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

  • 1.1. Nguồn gốc và phân loại cây lúa, lúa nếp.
  • 1.2. Tình hình sản xuất, nghiên cứu chọn tạo giống lúa, lúa nếp.
  • 1.3. Cơ sở khoa học của sự phát sinh đột biến và nghiên cứu đa dang di truyền ở lúa.
  • 1.4. Nghiên cứu hiệu quả gây đột biến khi xử lý tia gamma lên hạt lúa khô, ướt và hạt nảy mầm.
  • 1.5. Cơ sở khoa học của việc lựa chọn mùa vụ gieo trồng hạt lúa bị chiếu xạ bằng tia gamma thế hệ thứ nhất (M1) ở Miền Bắc nhằm nâng cao hiệu quả biểu hiện của các biến dị ở M2.
  • 1.6. Một số thành tựu chọn tạo giống lúa đột biến.
  • 1.7. Cơ sở di truyền của mùi thơm và một số đột biến trên lúa nếp.
  • 1.8. Nghiên cứu về tương tác kiểu gen và môi trường.

• CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 2.1. Vật liệu nghiên cứu.
  • 2.2. Nội dung nghiên cứu.
  • 2.3. Phương pháp nghiên cứu.
    • 2.3.1. Phương pháp chiếu xạ và chọn lọc sau đột biến.
    • 2.3.2. Phương pháp triển khai thí nghiệm đồng ruộng.
    • 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của liều xạ và vật liệu xử lý đến sự phát sinh các đột biến ở thế hệ thứ hai (M2).
    • 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu xác định hiệu quả gây biến dị khi chiếu xạ vào hạt nảy mầm của giống gốc và dòng đột biến.
    • 2.3.5. Phương pháp nghiên cứu mối tương quan giữa sự phát sinh biến dị diệp lục ở giai đoạn mạ với biến dị có ý nghĩa chọn giống.
    • 2.3.6. Phương pháp nghiên cứu cải tiến giống nếp Đuôi Trâu và nếp Cái Hoa Vàng
    • 2.3.7. Phương pháp đánh giá các đặc điểm hình thái nông học và chất lượng lúa gạo của các dòng đột biến.
    • 2.3.8. Phương pháp đánh giá tính ổn định về năng suất của các dòng đột biến có triển vọng.
    • 2.3.9. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu.
  • 2.4. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.
    • 2.4.1. Thời gian nghiên cứu.
    • 2.4.2. Địa điểm nghiên cứu.

• CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

  • 3.1. Ảnh hưởng của liều xạ và mùa vụ gieo trồng đến tỉ lệ sống sót ở hệ thứ nhất (M₁).
  • 3.2. Ảnh hưởng của mùa vụ gieo trồng thế hệ thứ nhất (M₁) đến sự phát sinh đột biến ở thế hệ thứ hai (M2).
    • 3.2.1. Ảnh hưởng của liều xạ và vật liệu xử lý đến sự phát sinh biến dị diệp lục.
    • 3.2.2. Ảnh hưởng của mùa vụ gieo trồng thế hệ thứ nhất (M₁) đến sự phát sinh một số đột biến có ý nghĩa chọn giống ở thế hệ thứ hai (M2).
    • 3.2.3. Mối tương quan giữa sự phát sinh biến dị diệp lục ở giai đoạn mạ với các đột biến hình thái, nông học.
  • 3.3. Sự phát sinh một số biến dị ở M₂ khi chiếu xạ bằng tia gamma(Co) vào hạt nảy mầm của giống gốc và dòng đột biến.
    • 3.3.1. Sự phát sinh một số biến dị diệp lục.
    • 3.3.2. Sự phát sinh một số biến dị có ý nghĩa chọn giống.
    • 3.3.3. Tổng tần xuất và phổ biến dị có ý nghĩa chọn giống phát sinh từ giống gốc và dòng đột biến.
    • 3.3.4. Mối tương quan giữa biến dị diệp lục và các biến dị có ý nghĩa chọn giống ở M2.
  • 3.4. Đánh giá đa dạng tập đoàn dòng đột biến phát sinh từ nếp Cái Hoa Vàng và nếp Đuôi Trâu.
    • 3.4.1. Đánh giá đa dạng tập đoàn dòng đột biến phát sinh từ nếp Đuôi Trâu.
    • 3.4.2. Đa dạng kiểu hình của các dòng đột biến từ giống lúa nếp Cái Hoa Vàng.
      • 3.4.2.1. Một số đặc điểm hình thái, nông học chủ yếu.
      • 3.4.2.2. Đa dạng kiểu hình của các dòng đột biến từ giống lúa nếp Cái Hoa Vàng.
  • 3.5. Kết quả giải phẫu thân của các dòng đột biến và giống gốc.
  • 3.6. Mức độ biểu hiện mùi thơm của các dòng đột biến phát sinh từ giống lúa nếp Cái Hoa Vàng và nếp Đuôi trâu.
  • 3.7. Đánh giá tính ổn định và thích nghi của các dòng đột biến có triển vọng phát sinh từ nếp Cái Hoa Vàng và nếp Đuôi Trâu.
  • 3.8. Một số kết quả nghiên cứu chọn tạo các dòng đột biến phát sinh từ dòng đột biến HV-H.
    • 3.8.1. Một số đặc điểm hình thái, nông học của các dòng đột biến.
    • 3.8.2. Tính ổn định và thích nghi của các dòng đột biến có triển vọng phát sinh từ dòng đột biến HV-H.
    • 3.8.3. Một số kết quả khảo nghiệm giống nếp Cái Hoa Vàng đột biến.
  • 3.9. Kết quả sản suất thử giống lúa nếp Cái Hoa Vàng đột biến
  • 3.10. Một số đặc điểm hình thái, nông học chính của các dòng đột biến ưu tú được tuyển chọn.

• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

  • KẾT LUẬN

  • ĐỀ NGHỊ