Luận án Nghiên cứu ứng dụng một số gen kháng bệnh bạc lá nhằm phát triển lúa lai ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam.

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT SỐ GEN KHÁNG BỆNH BẠC LÁ NHẰM PHÁT TRIỂN LÚA LAI Ở CÁC TỈNH PHÍA BẮC VIỆT NAM

Ngành:

Di truyền và Chọn giống cây trồng

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu ứng dụng một số gen kháng bệnh bạc lá nhằm phát triển lúa lai ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam" của Dương Đức Huy tập trung vào giải quyết vấn đề bệnh bạc lá gây hại nghiêm trọng trên lúa lai, đặc biệt là giống LC212, vốn có năng suất cao nhưng thiếu gen kháng bệnh. Bệnh bạc lá do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. Orzae gây ra, ảnh hưởng lớn đến năng suất lúa. Các gen kháng bệnh như xa5, Xa7, Xa21 đã được xác định là hiệu quả ở miền Bắc Việt Nam, trong đó gen Xa21 đã được chuyển thành công vào dòng mẹ 103S (ký hiệu là 103BB21S).

Mục tiêu chính của nghiên cứu là chọn tạo dòng R212 chứa gen Xa7 (tạo ra R212BB7) và kết hợp với dòng mẹ 103S và 103BB21S để tạo ra các giống lúa lai hai dòng mới có khả năng kháng các chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá phổ biến tại các tỉnh phía Bắc Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu bao gồm lai chuyển gen Xa7 vào dòng R212, đánh giá đặc điểm nông sinh học và tính kháng bệnh bạc lá của các dòng R212BB7 cải tiến, cũng như lai tạo và đánh giá các tổ hợp lúa lai mới trong giai đoạn từ vụ Xuân 2011 đến 2016 tại nhiều địa điểm ở phía Bắc.

Kết quả nghiên cứu đã minh chứng sự thành công của phương pháp lai chuyển gen mục tiêu, tạo ra hai dòng bố cải tiến là R212BB7-632-2-4-2 và R212BB7-575-1-1-4 chứa gen Xa7, có khả năng kháng ba nòi vi khuẩn gây bệnh bạc lá phổ biến. Đồng thời, nghiên cứu đã lai tạo và chọn lọc thành công hai giống lúa lai mới là LC632 và LC575, mang hai gen kháng Xa7 và Xa21. Các tổ hợp lúa lai này không chỉ kháng được ba nòi vi khuẩn phổ biến ở các tỉnh phía Bắc mà còn giữ được những đặc tính có lợi của tổ hợp lúa lai ban đầu LC212, với năng suất cao hơn đối chứng từ 4,0 đến 12,0 tạ/ha.

Về ý nghĩa khoa học, đề tài cung cấp dữ liệu giá trị cho việc chọn tạo giống lúa lai kháng bạc lá thông qua chuyển gen trội Xa7 vào dòng bố, tạo nguồn vật liệu mới và chứng minh hiệu quả của việc phối hợp hai gen kháng để tăng tính bền vững. Về ý nghĩa thực tiễn, các dòng bố cải tiến và tổ hợp lúa lai LC632, LC575 có tiềm năng năng suất cao hơn LC212 và kháng bệnh bạc lá, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và hạn chế ô nhiễm môi trường tại các tỉnh phía Bắc Việt Nam, đặc biệt ở các vùng ven biển nơi bệnh bạc lá gây hại nặng.

Mục lục chi tiết:

• PHẦN 1. MỞ ĐẦU

  • 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

  • 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

  • 1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

    • 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
    • 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
    • 1.3.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

  • 1.4. TÍNH MỚI VÀ NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

  • 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

    • 1.5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
    • 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

• PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

  • 2.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA LAI

    • 2.1.1. Nghiên cứu và phát triển lúa lai trên thế giới
    • 2.1.2. Nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam
    • 2.1.3. Diện tích và năng suất và sản xuất lúa lai Việt Nam

  • 2.1.4. Những hạn chế trong nghiên cứu và phát triển lúa lai ở Việt Nam

  • 2.1.5. Những định hướng trong nghiên cứu và phát triển lúa lai

  • 2.2. DI TRUYỀN KHÁNG BỆNH BẠC LÁ Ở LÚA

    • 2.2.1. Nghiên cứu về vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa và nhóm nòi
    • 2.2.2. Mối quan hệ ký sinh - ký chủ, thuyết "gen đối gen"
    • 2.2.3. Nghiên cứu về nhóm nòi
    • 2.2.4. Đặc điểm của các dòng lúa đẳng gen làm chỉ thị và nghiên cứu tính kháng bệnh trên lúa dại
    • 2.2.5. Nghiên cứu các gen kháng bệnh bạc lá lúa
    • 2.2.6. Chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh bạc lá lúa

  • 2.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA LAI KHÁNG BỆNH BẠC LÁ

    • 2.3.1. Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới
    • 2.3.2. Một số kết quả nghiên cứu ở Việt Nam

  • 2.4. CÁC KẾT LUẬN RÚT RA TỪ NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

• PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

    • 3.1.1. Các mẫu giống lúa sử dụng làm vật liệu
    • 3.1.2. Các mẫu phân lập vi khuẩn gây bệnh bạc lá:
    • 3.1.3. Chỉ thị phân tử sử dụng trong nghiên cứu

  • 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

  • 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

    • 3.3.1. Phương pháp chuyển gen Xa7 vào dòng R212
    • 3.3.2. Phương pháp chỉ thị phân tử
    • 3.3.3. Phương pháp lây nhiễm vi khuẩn bạc lá nhân tạo
    • 3.3.4. Phương pháp đánh giá dòng R212BB7
    • 3.3.5. Đánh giá các đặc điểm nông sinh học của con lai F1
    • 3.3.6. Đánh giá khảo nghiệm sản xuất về năng suất và khả năng kháng bệnh
    • 3.3.7. Phương pháp đánh giá chất lượng gạo
    • 3.3.8. Phương pháp xử lý số liệu

• PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

  • 4.1. CHUYỂN GEN Xa7 VÀO DÒNG R212

    • 4.1.1. Lai chuyển gen Xa7 vào dòng R212 và lây nhiễm nhân tạo
    • 4.1.2. Sàng lọc các cá thể R212 kháng bệnh bạc lá bằng chỉ thị phân tử
    • 4.1.3. Đánh giá các dòng phục hồi mang gen Xa7 đã lựa chọn

  • 4.2. CHỌN TẠO CÁC TỔ HỢP LÚA LẠI CẢI TIẾN MANG GEN KHÁNG BỆNH BẠC LÁ LÚA

    • 4.2.1. Đánh giá các tổ hợp lai mang gen kháng vi khuẩn gây bệnh bạc lá vụ Xuân 2015 tại Bát Xát
    • 4.2.2. Đánh giá các tổ hợp lúa lai cải tiến trong vụ Mùa 2015

  • 4.3. ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG BỆNH BẠC LÁ CỦA CÁC DÒNG BỐ CẢI TIẾN VÀ SẢN XUẤT HẠT LÚA LAI

    • 4.3.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kháng bệnh bạc lá của các dòng bố cải tiến mang gen Xa7
    • 4.3.2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kháng bệnh bạc lá của dòng mẹ 103BB21S
    • 4.3.3. Nghiên cứu sản xuất hạt lai F1 của các tổ hợp lúa lai cải tiến

  • 4.4. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SẢN XUẤT CỦA CÁC TỔ HỢP LÚA LAI CẢI TIẾN

    • 4.4.1. Đánh giá tình hình sâu bệnh hại của hai tổ hợp lúa lai cải tiến
    • 4.4.2. Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành NS của 2 tổ hợp lúa lai cải tiến

• PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

  • 5.1. KẾT LUẬN

  • 5.2. ĐỀ NGHỊ