Luận án Khả năng thích nghi của một số dòng/giống lúa đột biến chịu mặn với môi trường ngập mặn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long

Tên luận án:

KHẢ NĂNG THÍCH NGHI CỦA MỘT SỐ DÒNG/GIỐNG LÚA ĐỘT BIẾN CHỊU MẶN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Ngành:

Khoa học cây trồng

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Khả năng thích nghi của một số dòng/giống lúa đột biến chịu mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long" được thực hiện trong bối cảnh biến đổi khí hậu gia tăng, đặc biệt là tình trạng nhiễm mặn ngày càng nghiêm trọng tại Đồng bằng sông Cửu Long, nơi chiếm 51% sản lượng lúa của Việt Nam. Tình trạng nhiễm mặn ảnh hưởng nặng nề đến sinh trưởng và năng suất lúa, gây stress thẩm thấu và stress ion do nồng độ muối cao, làm ức chế cây và giảm năng suất.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là chọn tạo ra giống lúa đột biến mới có khả năng chống chịu mặn ở mức 12,5-15,6 dS/m, với thời gian sinh trưởng ngắn (100-120 ngày) phù hợp cho mô hình canh tác lúa-tôm. Để đạt được mục tiêu này, luận án đã sử dụng phương pháp xử lý đột biến bằng hóa chất 2,4-D trên giống lúa Nàng Quớt Biển.

Nội dung nghiên cứu bao gồm việc tạo và nhân chọn các dòng lúa đột biến ngắn ngày đến thế hệ M4, đánh giá khả năng chống chịu mặn, kháng rầy nâu, các chỉ tiêu nông học và phẩm chất. Đồng thời, nghiên cứu cũng tìm hiểu khả năng thích nghi của cây lúa thông qua sự biến đổi cấu trúc ở lá và rễ, và khảo nghiệm cơ bản các giống/dòng lúa đột biến chống chịu mặn trong mô hình canh tác lúa-tôm tại các vùng nhiễm mặn ở Long An và Cà Mau.

Kết quả đã chọn tạo được hai dòng lúa đột biến ưu tú là NQBĐB 1-2-1-1 và NQBĐB 2-1-6-2. Các dòng này thể hiện thời gian sinh trưởng ngắn (97-110 ngày so với 162 ngày của đối chứng), chiều cao cây phù hợp (100-103 cm), khả năng chống chịu mặn tốt (cấp 5 ở 19 dS/m hoặc 15 dS/m) và kháng rầy nâu (cấp 3). Về phẩm chất, chúng có hàm lượng amylose và protein tốt, với NQBĐB 1-2-1-1 cho năng suất thực tế cao hơn các giống/dòng còn lại trong điều kiện nhiễm mặn (4,25 tấn/ha tại Cần Đước và 1,58 tấn/ha tại Phú Tân). Nghiên cứu cũng chỉ ra các cơ chế thích nghi của cây lúa như khả năng tiết muối qua lá, sự hình thành suberin và lignin sớm hơn ở rễ, và sự tích lũy một số protein đặc trưng ở rễ, bẹ lá và lá khi gặp điều kiện mặn.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

  • 1.1 Tính cấp thiết

  • 1.2 Mục tiêu nghiên cứu

  • 1.3 Nội dung nghiên cứu

  • 1.4 Ý nghĩa khoa học của luận án

  • 1.5 Ý nghĩa thực tiễn của luận án

  • 1.6 Một số điểm mới của luận án

• CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

  • 2.1 Giới thiệu chung về vùng nghiên cứu

    • 2.1.1 Đặc điểm chung của tỉnh Long An và Cà Mau
    • 2.1.2 Mô hình lúa-tôm trên đất nhiễm mặn

  • 2.2 Đất mặn và ảnh hưởng bất lợi của đất mặn

    • 2.2.1 Đặc điểm của đất mặn
    • 2.2.2 Sự gây hại của stress mặn ở mức độ sinh lý
      • Stress thẩm thấu
      • Stress ion (Ionic stress)

  • 2.3 Phương pháp đột biến trong chọn giống

    • Thành tựu của chọn giống bằng phương pháp đột biến
    • Ứng dụng 2,4-D trong chọn tạo giống đột biến

• CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

  • 3.1 Phương tiện nghiên cứu

    • 3.1.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
    • 3.1.2 Vật liệu nghiên cứu
    • 3.1.3 Thiết bị và hóa chất

  • 3.2 Phương pháp nghiên cứu

    • 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu cụ thể
      • * Nội dung 1: Chọn tạo dòng lúa Nàng Quớt Biển đột biến bằng 2,4-D.
      • * Nội dung 2: Khảo sát khả năng thích nghi đối với điều kiện mặn của cây lúa ở giai đoạn mạ.
      • * Nội dung 3: Khảo nghiệm ngoài đồng các dòng lúa đột biến tuyển chọn được.
    • 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu chung
      • 3.2.2.1 Phương pháp điện di protein tổng số
      • 3.2.2.2 Phân tích một số chỉ tiêu phẩm chất
      • 3.2.2.3 Phân tích hàm lượng chlorophyll trong lá
      • 3.2.2.4 Đánh giá khả năng chống chịu mặn
      • 3.2.2.5 Phương pháp đánh giá khả năng kháng rầy nâu
      • 3.2.2.6 Phương pháp nhuộm tiêu bản phiến lá và rễ lúa
      • 3.2.2.7 Phương pháp đánh giá theo khảo nghiệm giống VCU
    • 3.2.3 Xử lý số liệu

• CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 4.1 Chọn tạo dòng lúa NQB đột biến

    • 4.1.1 Thế hệ M1
      • 4.1.1.1 Tỷ lệ sống sau khi xử lý 2,4-D
      • 4.1.1.2 Một số chỉ tiêu nông học của cá thể được chọn
      • 4.1.1.3 Kết quả điện di Protein-SDS PAGE ở thế hệ M1
    • 4.1.2 Thế hệ M4
      • 4.1.2.1 Một số chỉ tiêu nông học của 2 dòng được chọn
      • 4.1.2.2 Một số chỉ tiêu phẩm chất của 2 dòng được chọn
      • 4.1.2.3 Đánh giá độ thuận bằng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE

  • 4.2.2 Khảo sát khả năng tiết muối qua lá

  • 4.2.3 Sự biến đổi cấu trúc rễ để thích nghi điều kiện mặn

  • 4.2.4 Sự tích lũy protein ở rễ, bẹ lá và lá

  • 4.3 Khảo nghiệm các giống/dòng lúa ở ngoài đồng

    • 4.3.1 Đánh giá nước và dinh dưỡng tại 2 điểm thí nghiệm
    • 4.3.2 Đặc tính nông học và thành phần năng suất
    • 4.3.3 Một số chỉ tiêu phẩm chất hạt gạo của giống/dòng lúa thí nghiệm

• CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

  • 5.1 Kết luận

  • 5.2 Đề nghị

  • CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN