Luận án Nghiên cứu và phát triển giống lúa Khang dân 18 chịu ngập ứng phó với biến đổi khí hậu tại các tỉnh phía Bắc

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN GIỐNG LÚA KHANG DÂN 18 CHỊU NGẬP ỨNG PHÓ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI CÁC TỈNH PHÍA BẮC

Ngành:

Khoa học cây trồng

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu và phát triển giống lúa Khang Dân 18 chịu ngập ứng phó với biến đổi khí hậu tại các tỉnh phía Bắc" tập trung giải quyết thách thức về sản xuất lúa gạo tại các tỉnh phía Bắc Việt Nam, nơi giống Khang Dân 18 (KD18) chủ lực nhưng mẫn cảm với ngập úng do biến đổi khí hậu. Mục tiêu chính là cải tiến giống KD18 theo hướng chịu ngập bằng phương pháp lai trở lại có sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử (MABC) và đánh giá toàn diện giống cải tiến.

Nghiên cứu đã xác định thành công hai chỉ thị phân tử ART5 và SC3 liên kết chặt với gen Sub1 (gen chịu ngập) giữa giống lúa PSB-Rc68 (nguồn gen chịu ngập) và KD18. Thông qua các thế hệ lai trở lại (BC1F1, BC2F1, BC3F1), một dòng lúa triển vọng, ban đầu là KD18-Sub1 và sau này được đặt tên là SHPT2, đã được chọn tạo thành công. Dòng SHPT2 mang 99,5% nền di truyền của giống KD18 và gen Sub1 ở trạng thái đồng hợp tử.

Kết quả khảo nghiệm cho thấy, trong điều kiện canh tác bình thường, giống SHPT2 có các đặc điểm nông sinh học, thời gian sinh trưởng (125-130 ngày vụ xuân, 105-110 ngày vụ mùa) và năng suất thực thu (6,12-6,15 tấn/ha) tương đương với giống KD18 gốc. Tuy nhiên, trong điều kiện ngập úng (ngập hoàn toàn 10 ngày), SHPT2 thể hiện khả năng chịu ngập vượt trội với tỷ lệ sống đạt 83,2-88,2%, cao hơn đáng kể so với KD18 (12,8-17,5%). Giống cũng phục hồi nhanh hơn và đạt năng suất cao hơn rõ rệt (3,76-4,12 tấn/ha so với 0,68-0,76 tấn/ha của KD18) trong điều kiện ngập. Hiệu quả kinh tế của SHPT2 trong điều kiện ngập úng cũng rất khả quan, mang lại lãi thuần 1.120.000 đồng/ha, trong khi KD18 bị lỗ.

Nghiên cứu cũng đã hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác cho giống SHPT2 trong điều kiện ngập úng, bao gồm mật độ cấy (50 khóm/m², 3 dảnh/khóm) và liều lượng phân bón tối ưu. Giống SHPT2 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận sản xuất thử vào năm 2017. Luận án khẳng định MABC là phương pháp hiệu quả trong cải tiến giống lúa và đề xuất khuyến cáo phát triển giống SHPT2 rộng rãi, đặc biệt tại các vùng đất trũng, thường xuyên bị ngập úng, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và ứng phó với biến đổi khí hậu.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài
  • 2. Mục tiêu đề tài
  • 3. Tính mới và những đóng góp của đề tài
  • 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
  • 4.1. Ý nghĩa khoa học
  • 4.2. Ý nghĩa thực tiễn
  • 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 5.1. Đối tượng nghiên cứu:
  • 5.2. Phạm vi nghiên cứu

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

  • 1.1. Thực trạng về biến đổi khí hậu và những thách thức với ngành nông nghiệp thế giới và Việt Nam
  • 2.1.3. Cơ chế chịu ngập ở cây lúa
  • 2.1.4. Nghiên cứu ứng dụng phương pháp MABC trong chọn tạo giống lúa chịu ngập úng

• 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. Địa điểm nghiên cứu
  • 2.4. Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng

• CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 3.1. Đánh giá nguồn vật liệu, xác định chỉ thị liên kết và chọn lọc cá thể mang gen chịu ngập Sub1.
  • 3.1.1. Đánh giá nguồn vật liệu lai tạo
  • 3.1.2. Kết quả xác định chỉ thị phân tử liên kết với gen Sub1 của giống lúa PSB-Rc68 và KD18
  • 3.1.3. Kết quả xác định chỉ thị phân tử đa hình trên 12 nhiễm sắc thể giữa giống lúa PSB-Rc68 và KD18
  • 3.2. Kết quả phân tích kiểu gen, chọn lọc cá thể mang gen Sub1 chịu ngập và mang nền di truyền giống KD18 ở các thế hệ lai trở lại
  • 3.2.1. Kết quả phân tích kiểu gen và chọn lọc cá thể mang gen Sub1 chịu ngập và nền di truyền giống KD18 trong các quần thể BC1F1
  • 3.2.2. Kết quả chọn lọc cá thể mang gen Sub1 chịu ngập và nền di truyền giống KD18 trong các quần thể BC2F1
  • 3.2.3. Kết quả chọn lọc cá thể mang gen Sub1 chịu ngập và nền di truyền giống KD18 trong các quần thể BC3F1
  • 3.2.4. Kết quả đánh giá khả năng chịu ngập, đặc điểm nông sinh học và năng suất trong khảo nghiệm tác giả dòng KD18-Sub1
  • 3.2.4.1. Kết quả tuyển chọn dòng lúa chịu ngập có triển vọng
  • 3.2.4.2. Kết quả theo dõi, đánh giá các đặc điểm nông sinh học của giống KD18-Sub1 ngoài đồng ruộng trong Vụ Mùa 2013
  • 3.2.4.3. Kết quả so sánh giống lúa KD18-Sub1 với giống KD18 trong điều kiện bị ngập và điều kiện thường
  • 3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của lượng phân đạm và mật độ cấy đến sinh trưởng và phát triển của giống SHPT2 trong điều kiện bị ngập
  • 3.3.2. Ảnh hưởng của lượng phân đạm và mật độ cấy đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống SHPT2 tham gia thí nghiệm trong điều kiện bị ngập
  • 3.3.3. Ảnh hưởng của lượng phân đạm và mật độ cấy đến năng suất thực thu của giống SHPT2 trong điều kiện bị ngập
  • 3.4. Kết quả đánh giá đặc điểm sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của giống SHPT2 trong hệ thống khảo nghiệm Quốc gia tại các tỉnh phía Bắc trong vụ xuân 2014, xuân 2015 và mùa 2015
  • 3.5. Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống lúa chịu ngập SHPT2 tại một số tỉnh phía Bắc.
  • 3.5.1. Kết quả đánh giá giống SHPT2 trong điều kiện bị ngập ngoài sản xuất
  • 3.5.2. Kết quả đánh giá giống SHPT2 trong điều kiện sản xuất bình thường

• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

  • 1. Kết luận
  • 2. Đề nghị