Tên luận án:
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG MỘT SỐ DÒNG LÚA KHÁNG BỆNH BẠC LÁ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỘT BIẾN VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ
Ngành:
Di truyền & CGCT
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "Nghiên cứu nâng cao năng suất, chất lượng một số dòng lúa kháng bệnh bạc lá bằng phương pháp đột biến và chỉ thị phân tử" được thực hiện trong bối cảnh dân số thế giới tăng nhanh, đặt ra thách thức lớn về an ninh lương thực, đặc biệt khi bệnh bạc lá là đối tượng gây hại nghiêm trọng trên cây lúa ở miền Bắc Việt Nam. Các giống lúa hiện có thường gặp hạn chế: giống kháng bệnh thì năng suất, chất lượng thấp, và ngược lại. Mục tiêu của luận án là cải tiến năng suất (đạt 6 – 7 tấn/ha) và một hoặc nhiều chỉ tiêu chất lượng (mùi thơm, độ trắng, độ mềm dẻo, vị ngon) cho các dòng lúa kháng bạc lá bằng phương pháp đột biến và chỉ thị phân tử.
Nghiên cứu đã sử dụng các dòng lúa thuần kháng bệnh bạc lá BT62.1 và HC62.2 làm vật liệu khởi đầu. Phương pháp đột biến bằng tia gamma và ion beam kết hợp với chỉ thị phân tử đã được áp dụng để chọn lọc. Các nội dung nghiên cứu bao gồm đánh giá vật liệu khởi đầu, tạo vật liệu đột biến, ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống, và đánh giá các dòng đột biến triển vọng.
Kết quả đã thành công trong việc tạo ra 52 dòng lúa đột biến kháng bạc lá, ngắn ngày, có ý nghĩa cho chọn giống từ hai dòng vật liệu BT62.1 và HC62.2. Phân tích sai khác di truyền bằng chỉ thị SSR đã chứng minh hiệu quả của phương pháp đột biến. Bốn dòng lúa đột biến từ chiếu xạ tia gamma (BT62.1-56, BT62.1-84, HC62.2-74, HC62.2-125) đã được đánh giá là triển vọng, mang các gen kháng Xa4, Xa7 (và Xa21), có năng suất trung bình từ 61,24 đến 66,15 tạ/ha và chất lượng đạt mức trung bình (tổng điểm 11,6 - 12,2). Đặc biệt, dòng D14 từ chiếu xạ ion beam mang gen Xa4, Xa7, đạt năng suất trung bình 65,77 tạ/ha và chất lượng xếp loại khá (16,4 điểm), với các chỉ tiêu mùi thơm, độ mềm dẻo và vị ngon được cải thiện đáng kể so với dòng gốc. Phân tích gen Ghd7 của dòng D14 cũng phát hiện 4 sai khác nucleotit so với dòng gốc. Các kết quả này cung cấp nguồn vật liệu và cơ sở khoa học quan trọng cho công tác chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá, năng suất và chất lượng cao.
Mục lục chi tiết:
-
MỞ ĐÂU
- 1. Mục tiêu nghiên cứu
- 2. Đối tượng nghiên cứu
- 3. Phạm vi nghiên cứu
- 4. Địa điểm thực hiện đề tài luận án
- 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- a. Ý nghĩa khoa học của luận án
- b. Ý nghĩa thực tiễn của luận án
- 6. Đóng góp mới của luận án
-
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
- 1.1. Đột biến trong nghiên cứu, chọn tạo giống cây trồng
- 1.1.1. Phân loại các tác nhân gây đột biến
- 1.1.2. Bức xạ ion beam trong chọn tạo giống cây trồng
- 1.1.3. Thành tựu của chọn giống đột biến trên thế giới
- 1.1.4. Thành tựu của chọn giống đột biến trong nước
- 1.2. Bệnh bạc lá lúa
- 1.2.1. Nguyên nhân và triệu chứng bệnh
- 1.2.2. Quy luật phát sinh, phát triển bệnh
- 1.2.3. Đặc điểm truyền lan và bảo tồn
- 1.2.4. Các chủng sinh lý
- 1.2.5. Một số thống kê thiệt hại do bệnh bạc lá gây ra trên lúa
- 1.3. Chỉ thị phân tử trong nghiên cứu di truyền và chọn giống kháng lúa kháng bệnh bạc lá
- 1.3.1. Chỉ thị phân tử và phân loại
- 1.3.2. Chỉ thị phân tử trong phân tích đa dạng di truyền
- 1.3.3. Chỉ thị phân tử trong chọn giống lúa kháng bạc lá
- a. Gen kháng bạc lá
- b. Gen kháng hữu hiệu
- c. Chọn giống kháng bạc lá bằng CTPT
- 1.4. Một số gen quy định năng suất hạt
- 1.4.1. Một số gen quy định nên tính trạng hạt
- 1.4.2. Gen Ghd7
-
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 2.1. Vật liệu nghiên cứu
- 2.1.1. Dòng, giống lúa
- 2.1.2. Các chỉ thị phân tử
- 2.1.3. Vi khuẩn gây bệnh bạc lá
- 2.2. Nội dung nghiên cứu
- 2.3. Phương pháp nghiên cứu
- 2.3.1. Phương pháp chọn giống đột biến (FAO/IAEA, 2011)
- a. Gây tạo đột biến
- b. Xác định liều LD50
- c. Đánh giá, chọn lọc đột biến
- 2.3.2. Phương pháp đánh giá các dòng triển vọng
- a. Đánh giá năng suất dòng triển vọng
- b. Đánh giá chỉ tiêu chất lượng gạo (IRRI, 2002)
- c. Đánh giá chất lượng cơm nấu (TCVN 8373:2010, Bộ Nông nghiệp và PTNT)
- 2.3.3. Phương pháp chỉ thị phân tử
- a. Kỹ thuật tách chiết ADN: Wang và cs.,1993; QIAGEN, 2015.
- b. Kỹ thuật PCR
- c. Phân tích đa dạng di truyền
- d. Phương pháp giải trình tự (phương pháp Sanger)
-
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
- 3.1. Đánh giá, chọn lọc nguồn vật liệu khởi đầu
- 3.1.1. Tính kháng bạc lá của các dòng vật liệu
- 1.2.3. Đặc điểm nông sinh học chính của dòng lúa vật liệu chiếu xạ
- 3.2. Tạo vật liệu khởi đầu ở lúa bằng chiếu xa tia gamma.
- 3.2.1. Ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ đến tỷ lệ sống sót
- 3.2.2. Ảnh hưởng của liều chiếu xạ đến thế hệ M1
- 3.2.3. Ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ đến thế hệ M2
- 3.2.4. Chọn lọc dòng đột biến có ý nghĩa cho chọn giống
- 3.3. Chỉ thị phân tử trong nghiên cứu và chọn giống lúa đột biến
- 3.3.1. Chọn dòng lúa đột biến kháng bệnh bạc lá
- a. Chọn dòng đột biến mang gen kháng bệnh bạc lá
- b. Đánh giá kiểu hình kháng/nhiễm bệnh bạc lá
- 3.3.2. Nghiên cứu sai khác di truyền giữa các dòng lúa đột biến
- 3.4. Đánh giá một số dòng lúa đột biến triển vọng
- 3.4.1. Đánh giá dòng đột biến triển vọng từ chiếu xạ tia gamma
- a. Đặc điểm hình thái, nông sinh học các dòng đột biến triển vọng
- b. Năng suất của các dòng đột biến triển vọng
- c. Chất lượng của các dòng đột biến triển vọng
- 3.4.2. Dòng đột biến triển vọng D14 từ chiếu xạ ion beam
- a. Khả năng kháng bệnh bạc lá của dòng lúa nghiên cứu
- b. Đặc điểm hình thái, nông sinh học của dòng lúa D14
- c. Năng suất dòng lúa D14 tại một số điểm thử nghiệm
- d. Một số chỉ tiêu chất lượng của dòng lúa D14
- e. Nghiên cứu gen Ghd7 của dòng đột biến triển vọng D14
-
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
-
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN