Kết quả khảo nghiệm giống lúa thuần CNC11 tại các tỉnh phía Bắc

20 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 Odland M L, Poter A M., 1941. A study of natural crossing in peppers (Capsicum frutescens). Proceeding of American Society Hortcultural Science, 38: 585-588. Peterson PA., 1958. Cytoplasmically inherited male sterility in Capsicum. Am Nat, 92: 111-119. Reddy MK, Srivastava A, Lin SW, Kumar R, Shieh HC, Ebert AW, Chawda N, Kumar S., 2015. Exploitation of AVRDC’s chili pepper (Capsicum spp.) germplasm in India. Journal of Taiwan Society of Horticultural Sciences, 61: 1-9. Shifriss C., Guri A., 1979. Variation in stability of cytoplasmic male sterility in C. annuum L. J Amer Soc Hort Sci, 104: 94-96. Shifriss, C. and Frankel, R., 1971. New sources of cytoplasmic male sterility in cultivated peppers. J. Hered., 62: 254-256. Tanksley, S. D., 1984. High rates of cross- pollination in chile pepper. Hort Science 19: 580-582. Yeh T., Lin S, Shieh H, Teoh Y, Kumar S., 2016. Markers for cytoplasmic male sterility (CMS) traits in chili peppers (Capsicum annuum L.). I: Multiplex PCR and validation. Sabrao Journal of breeding and genetics 48(4): 465-473. Yoo IW., 1990. The inheritance of male sterility and its utilization for breeding in pepper (Capsicum spp.). Dissertation, Kyung Hee University. Breeding of erect-fruited pepper lines carrying cytoplasmic male sterility gene resistant to Phytophthora root rot Tran Ngoc Hung, Trinh Thi Nhat Chung, Dang Thi Mai Abstract Hot chili is annually grown on approximately 25 - 30,000 hectares in Vietnam, the majority of which is erect-fruited F1 hybrids. Cytoplasmic male sterility (CMS) refers to the inability to produce functional pollen in plants. The CMS system is advantageous in the production of F1 hybrids because it allows breeders an alternative to costly and time consuming hand emasculation in peppers. Phytophthora root rot, caused by Phytophthora capsici is the most severe pepper disease worldwide. The use of pesticides to manage the disease is often ineffective and a high-level of pesticide insensitivity has been observed, leaving resistant cultivars as the best strategy. Currently, there are no pepper hybrids resistant to P. capsici under production in Vietnam. In this project, we successfully developed 17 restorer (NRfRf) and 2 maintainer (Nrfrf) corresponding CMS lines (Srfrf) erect-fruited pepper lines resistant to Phytophthora root rot. These lines will be useful for the establishment of a CMS-based F1 hybrid seed system in chili pepper in Vietnam. Keywords: Chili pepper (Capsicum annuum L.), cytoplasmic male sterility, Phytophthora root rot (Phythophthora capsici) Ngày nhận bài: 19/4/2019 Ngày phản biện: 1/5/2019 Người phản biện: TS. Hà Văn Nhân Ngày duyệt đăng: 15/5/2019 1 Viện Di truyền Nông nghiệp (VAAS) KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM GIỐNG LÚA THUẦN CNC11 TẠI CÁC TỈNH PHÍA BẮC Đồng Thị Kim Cúc1, Lê Thanh Nhuận1, Phan Thanh Phương1, Nguyễn Thanh Loan1, Nguyễn Đức Cương1, Nguyễn Thị Ngoan1, Phạm Thị Lý Thu1 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, giống lúa thuần CNC11 được chọn tạo từ giống Bắc thơm 7 (BT7) bằng phương pháp đột biến thực nghiệm chiếu xạ tia gamma nguồn Co60 liều chiếu 250 Gy trên hạt đã ngâm nước 24 giờ. Kết quả khảo nghiệm cơ bản cho thấy giống CNC11 có nhiều đặc tính nông sinh học tốt, năng suất khá và khả năng chống chịu sâu bệnh tương đương với Bắc thơm 7. Giống có năng suất thực thu đạt 53,2 tạ/ha (vụ Xuân) và 46,0 - 48,9 tạ/ha (vụ Mùa), cao hơn BT7 từ 7 - 9%. Kết quả khảo nghiệm sản xuất tại 7 tỉnh phía Bắc, giống CNC11 có năng suất cao, đạt từ 62,0- 65,9 tạ/ha (vụ Xuân) và 55,0 - 60,4 tạ/ha (vụ Mùa), cao hơn giống BT7 từ 7 - 11,5%. Giống lúa CNC11 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận cho sản xuất thử tại các tỉnh phía Bắc theo Quyết định số 235 /QĐ-TT-CLT ngày 20 tháng 6 năm 2016. Từ khóa: Bắc thơm số 7, tia gamma, khảo nghiệm 21 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Năng suất lúa bình quân của các tỉnh phía Bắc trong vụ Mùa 2018 ước đạt 50 tạ/ha (tăng 3,5 tạ/ha so với năm 2017), sản lượng ước đạt 5,6 triệu tấn. Việc sử dụng các giống lúa chất lượng có giá trị hàng hoá cao đã được các địa phương quan tâm và tiếp tục mở rộng, tăng 30% (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2018). Trong cơ cấu bộ giống lúa chất lượng, giống Bắc thơm 7 là giống lúa ngắn ngày, được gieo trồng hai vụ trên diện tích lớn ở các tỉnh phía Bắc, chất lượng cơm ngon và có giá thành cao trên thị trường. Tuy nhiên năng suất của giống không ổn định do bị nhiễm sâu bệnh gây thiệt hại nặng, đặc biệt trong vụ mùa (Trần Xuân Định và ctv., 2015). Chọn tạo các giống lúa chất lượng cho năng suất cao, có khả năng chống chịu sâu bệnh và các điều kiện bất thuận luôn là đòi hỏi của thực tiễn sản xuất. Xuất phát từ thực tế trên, nhóm tác giả đã tiến hành cải tiến giống lúa thuần Bắc thơm 7 bằng phương pháp đột biến thực nghiệm chiếu xạ tia gamma (liều chiếu 250 Gy, nguồn Co60) trên hạt giống Bắc thơm 7 đã được ngâm nước 24 giờ. Sau quá trình chọn lọc các thế hệ đột biến kết hợp với đánh giá so sánh, ở diện tích nhỏ, nghiên cứu này tiếp tục được thực hiện nhằm đánh giá kết quả khảo nghiệm của dòng ưu tú, được đặt tên là giống CNC11 tại các vùng sinh thái ở các tỉnh phía Bắc. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Giống lúa thuần CNC11 được cung cấp bởi Trung tâm Thực nghiệm Sinh học Nông nghiệp Công nghệ cao, Viện Di truyền Nông nghiệp. 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định (DUS): do Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, Sản phẩm Cây trồng Quốc gia thực hiện theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định của giống lúa (QCVN 01-65:2011/BNNPTNT). - Khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng (VCU): do Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, Sản phẩm cây trồng Quốc gia thực hiện theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống lúa (QCVN 01-55:2011/ BNNPTNT). - Đánh giá chất lượng gạo: Do Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, Sản phẩm Cây trồng Quốc gia thực hiện theo Tiêu chuẩn Việt Nam về gạo trắng - phương pháp thử (TCVN 1643:2008). - Xử lý số liệu: Các số liệu được phân tích thống kê bằng phần mềm IRRISTAT 5.0. 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Khảo nghiệm DUS được tiến hành tại Trạm Khảo kiểm nghiệm Giống, sản phẩm cây trồng Văn Lâm vào vụ Mùa 2012 và vụ Mùa 2013. - Khảo nghiệm VCU được đưa vào hệ thống khảo nghiệm Quốc gia trong 03 vụ (Mùa 2013, Xuân 2014, Mùa 2014) tại các tỉnh phía Bắc (Hưng Yên, Hải Dương, Bắc Giang, Thái Bình, Hòa Bình, Yên Bái, Nghệ An và Hà Tĩnh). Khảo nghiệm sản xuất: Được thực hiện 4 vụ từ mùa 2013 đến xuân 2015 tại các tỉnh: Bắc Giang, Hà Nam, Hải Dương, Hải Phòng, Hà Nội và Thái Bình. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả khảo nghiệm DUS của giống lúa CNC11 Giống lúa CNC11 được khảo nghiệm DUS tại Trạm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Văn Lâm. Kết quả đánh giá cho thấy, giống CNC11 có tính khác biệt rõ ràng với các giống được biết đến rộng rãi (khác biệt so với giống tương tự Hương thơm số 1 thể hiện ở tính trạng số 17 - khóm: tập tính sinh trưởng, tính trạng 36 - hạt: lông của vỏ trấu, tính trạng 43 - bông: thoát cổ bông (Bảng 1). Khảo sát trên đồng ruộng cho thấy số cây khác dạng được nhận diện lần lượt là 2/1000 (vụ Mùa 2012) và 2/1000 (vụ Mùa 2013), không vượt quá số cây khác dạng tối đa cho phép (3/1000 cây), chứng tỏ giống CNC11 có tính đồng nhất. Qua hai vụ khảo nghiệm, giống CNC11 thể hiện tính đồng nhất nên được xem là có tính ổn định. Bảng 1. Một số tính trạng khác biệt của giống CNC11 so với giống tương tự Hương thơm số 1 Số TT Tính trạng Tính trạng Năm Giống đăng ký Giống tương tự Khoảng cách tối thiểu/ LSD0,05 17 Khóm: tập tính sinh trưởng 20122013 1 1 3 3 2 2 36 Hạt: lông của vỏ trấu 20122013 5 5 7 7 2 2 43 Bông: thoát cổ bông 20122013 4 4 7 7 2 2 22 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 3.2. Kết quả khảo nghiệm cơ bản của giống lúa CNC11 Giống lúa CNC11 là giống lúa thuần được tạo ra trong quá trình chọn lọc các thế hệ đột biến từ giống lúa thuần Bắc thơm số 7. Khảo nghiệm tác giả giống lúa CNC11 đã được thực hiện vào vụ Mùa 2011 và vụ Xuân 2012 tại Văn Giang, Hưng Yên cho thấy giống CNC11 có các đặc điểm nông sinh học tốt như độ thuần đồng ruộng cao, năng suất khá, góc lá đòng hẹp, thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với giống gốc Bắc thơm 7 khoảng 4 - 5 ngày. Để tiếp tục đánh giá khách quan và chính xác, giống CNC11 đã được đưa vào hệ thống khảo nghiệm quốc gia. Khảo nghiệm trong điều kiện vụ Xuân và vụ Mùa năm 2013 và 2014 tại các tỉnh phía Bắc cho thấy giống CNC11 có đặc tính nông sinh học chính tương đương với Bắc thơm 7. Giống CNC11 có thời gian sinh trưởng ở vụ Xuân 132 ngày, vụ Mùa 103 - 104 ngày, ngắn hơn giống đối chứng từ 2 đến 4 ngày (Bảng 2). Bảng 2. Đặc điểm của giống CNC11 trong khảo nghiệm cơ bản Chỉ tiêu Giống Sức sống mạ Độ dài giai đoạn trỗ Độ thoát cổ bông Độ cứng cây Độ tàn lá Độ rụng hạt Chiều cao cây (cm) TGST (ngày) Số bông/ khóm Số hạt/ bông Tỷ lệ lép (%) KL 1000 hạt (g) Vụ Mùa 2013 CNC11 1 5 1 1 5 5 104 103 4,9 172 23 21,0 BT7 (đ/c) 1 5 1 1 5 5 111 107 4,9 139 18,2 18,6 Vụ Xuân 2014 CNC11 5 5 1 1 5 5 96 132 4,7 170 14,2 21,5 BT7 (đ/c) 5 5 1 1 5 5 100 134 4,6 157 10,3 19,3 Vụ Mùa 2014 CNC11 1 5 1 1 5 1 111 104 4,7 161 19,9 22,0 BT7 (đ/c) 1 5 1 5 5 1 109 105 5,2 145 14,2 18,7 Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, Sản phẩm Cây trồng Quốc gia. Bảng 3. Năng suất thực thu của giống CNC11 trong khảo nghiệm cơ bản Đơn vị tính: tạ/ha Tên giống Điểm khảo nghiệm Trung bình Hưng Yên Hải Dương Thái Bình Vĩnh Phúc Bắc Giang Hòa bình Yên Bái Thanh Hóa Nghệ An Hà Tĩnh Vụ Mùa 2013 CNC11 50,73 51,03 38,12 48,33 43,33 41,47 - 45,33 - 50,13 46,06 BT7 (đ/c) 50,7 46,7 41,08 39,67 33,33 42,10 - 40,90 - 42,40 42,11 CV% 6,1 4,6 6,2 8,1 5,0 8,7 - 6,7 - 4,0 LSD0,05 5,32 3,72 4,29 5,88 3,30 6,24 - 4,54 - 2,95 Vụ Xuân 2014 CNC11 59,99 53,54 54,40 - 46,67 57,67 - 48,07 59,83 45,63 53,23 BT7 (đ/c) 54,47 49,23 45,53 - 38,67 55,00 - 44,20 54,50 40,37 47,75 CV (%) 4,7 7,9 6,9 - 4,4 7,4 - 5,2 5,2 7,3 LSD0,05 4,70 6,99 5,94 - 3,53 7,14 - 4,55 5,3 5,67 Vụ Mùa 2014 CNC11 57,40 58,11 44,07 - 58,08 53,00 33,60 48,00 45,80 40,70 48,75 BT7 (đ/c) 50,98 49,22 40,16 - 45,63 45,70 37,03 44,40 51,10 45,55 45,55 CV (%) 5,9 4,8 7,2 - 5,0 6,1 3,7 2,9 7,9 6,2 LSD0,05 5,31 4,32 6,05 - 4,35 5,14 2,51 2,34 6,16 4,71 Ghi chú: (-) Không có số liệu; Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, Sản phẩm Cây trồng Quốc gia. 23 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 Theo dõi tại các điểm khảo nghiệm cho thấy giống CNC11 có năng suất thực thu cao hơn so với BT7 và sai khác về năng suất có ý nghĩa thống kê (Bảng 3). Cụ thể, trong điều kiện vụ Xuân tại các tỉnh phía Bắc, năng suất thực thu của giống CNC11 trung bình đạt 53,23 tạ/ha (vượt đối chứng giống BT7 là 11,5%). Tương tự, trong điều kiện vụ Mùa, giống CNC11 có năng suất trung bình đạt 46,06 ÷ 48,75 tạ/ha (vượt đối chứng giống BT7 từ 7,0 - 9,4%) (Bảng 3). 3.3. Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống chịu của giống CNC11 Trong điều kiện đồng ruộng (có sử dụng thuốc bảo vệ thực vật), giống CNC11 nhiễm nhẹ các loại sâu bệnh hại chính như bệnh đạo ôn, bệnh bạc lá và bệnh rầy nâu, ở mức tương đương so với giống đối chứng Bắc thơm 7 (Bảng 4). Bảng 4. Mức độ nhiễm sâu bệnh của giống CNC11 Đơn vị tính: Điểm Tên giống Bệnh đạo ôn hại lá Bệnh bạc lá Bệnh khô vằn Sâu đục thân Sâu cuốn lá Rầy nâu Vụ Mùa 2013 CNC11 0 - 1 5 - 7 1 - 3 0 - 1 0 - 1 1 - 3 Bắc thơm 7 (đ/c) 0 - 1 3 - 5 1 - 3 0 - 1 0 - 1 0 - 1 Vụ Xuân 2014 CNC11 0 – 1 0 - 1 5 - 7 0 - 1 1 - 3 0 - 1 Bắc thơm 7 (đ/c) 2– 3 0 - 1 5 - 7 0 - 1 3 - 5 0 - 1 Vụ Mùa 2014 CNC11 0 - 1 3 - 5 1 - 3 1 - 3 1 - 3 1 - 3 Bắc thơm 7 (đ/c) 0 - 1 3 - 5 3 - 5 1 - 3 1 - 3 1 - 3 Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, Sản phẩm Cây trồng Quốc gia. 3.4. Đánh giá chất lượng gạo của giống CNC11 Kết quả đánh giá các chỉ tiêu chất lượng gạo của giống CNC11 thể hiện ở bảng 5 cho thấy giống có chất lượng xay xát khá, tỷ lệ gạo lật 79,75 %, tỷ lệ gạo xát 68,75%, tỷ lệ gạo nguyên 84,8%; hình dạng hạt gạo thon dài, chiều dài hạt gạo 6,5 mm và tỷ lệ D/R: 2,9; gạo trong, ít bạc bụng, hàm lượng amylose 15,57%. Giống CNC11 có tỷ lệ gạo lật, gạo nguyên và gạo xát cao, hàm lượng amylose tương đương với giống Bắc thơm 7, cơm ngon, mềm và dẻo. Bảng 5. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của giống CNC11 Tên giống Tỷ lệ gạo lật (%) Tỷ lệ gạo xát (%) Tỷ lệ gạo nguyên/ gạo xát (%) Dài hạt gạo (mm) Tỷ lệ D/R hạt gạo Độ bền gel Tỷ lệ trắng trong Hàm lượng amylose (%CK) CNC11 79,75 68,75 84,8 6,5 2,9 Mềm 55,78 15,57 Bắc thơm 7 (đ/c) 79,00 69,0 86,0 6,6 2,8 Mềm 57,12 16,00 Nguồn: Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, Sản phẩm Cây trồng Quốc gia. 3.5. Đánh giá khảo nghiệm sản xuất giống CNC11 tại các tỉnh phía Bắc Song song với khảo nghiệm cơ bản trong hệ thống khảo nghiệm Quốc gia, giống CNC11 đã được khảo nghiệm sản xuất tại một số địa phương thuộc các tỉnh phía Bắc như: Hải Phòng, Bắc Giang, Hải Dương, Hà Nam, Thái Bình, Hà Nội, Hà Tĩnh từ vụ Mùa 2013 đến vụ Xuân 2015 trên diện tích khoảng 70 ha (Bảng 6). Kết quả khảo nghiệm cho thấy thời gian sinh trưởng của giống trong vụ Xuân 115 - 130 ngày, vụ Mùa từ 103 - 111 ngày, ngắn hơn giống Bắc thơm 7 khoảng 3 - 5 ngày, năng suất giống đạt 55 - 65,9 tạ/ha, vượt đối chứng Bắc thơm 7 từ 14 - 30%. 24 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(102)/2019 Bảng 6. Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống CNC11 tại một số địa phương Địa phương khảo nghiệm Diện tích (ha) Thời vụ Tên giống TGST (ngày) Năng suất (tạ/ha) % so với đ/c Lạng Giang - Bắc Giang 9,5 Xuân 2014 CNC11 125 - 130 65,0 - Bắc thơm 7 - - Mùa 2013; 2014 CNC11 105 - 110 60,0 - Bắc thơm 7 - - Công ty giống Cây trồng Hà Nam 20,5 Xuân 2013; 2014 CNC11 115 - 120 62 - 65 - Bắc thơm 7 - - Mùa 2013; 2014 CNC11 105 - 111 58 - 60 - Bắc thơm 7 - - Trung tâm KN Giống cây trồng Hải Dương 6,5 Xuân 2014 CNC11 122 64,1 121,8 Bắc thơm 7 128 52,6 Mùa 2014 CNC11 103 55,0 114,5 Bắc thơm 7 108 48,1 Công ty Giống cây trồng Thủ Đô 7,0 Xuân 2014 CNC11 123 64,2 128,5 Bắc thơm 7 130 49,9 Mùa 2014 CNC11 105 55,1 119,0 Bắc thơm 7 110 46,3 Kiến Xương - Thái Bình 13,5 Xuân 2014 CNC11 125 65,9 115,0 Bắc thơm 7 122 57,3 Mùa 2014 CNC11 106 60,4 112,0 Bắc thơm 7 104 53,9 Tiên Lãng - Hải Phòng 6,7 Xuân 2015 CNC11 124 64,0 119,8 Bắc thơm 7 130 53,4 Mùa 2014 CNC11 105 56,2 117,5 Bắc thơm 7 110 47,8 Công ty TNHH ĐTTM & PTNT Việt Nam 2,0 Xuân 2014 CNC11 120 65,1 129,7 Bắc Thơm 7 126 50,2 4,5 Mùa 2014 CNC11 103 55,8 117,5 Bắc Thơm 7 108 47,5 IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận Giống lúa CNC11 là giống lúa thuần có nguồn gốc rõ ràng, được chọn tạo bằng phương pháp gây đột biến giống Bắc thơm 7. Giống đã được khảo nghiệm quốc gia và khảo nghiệm sản xuất tại các tỉnh phía Bắc. Kết quả khảo nghiệm DUS cho thấy: Giống CNC11 có tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định. Kết quả khảo nghiệm cơ bản và khảo nghiệm sản xuất ở nhiều địa phương cho thấy: giống có chiều cao cây dao động từ 96 - 111 cm, thời gian sinh trưởng thuộc nhóm giống ngắn ngày, vụ Mùa khoảng 103 - 104 ngày và vụ Xuân khoảng 130 - 132 ngày. Giống có dạng hình cây gọn, thân cứng, lá đứng, khả năng đẻ nhánh khá, độ thuần đồng ruộng cao. Tại các tỉnh phía Bắc, giống CNC11 cho năng suất cao và ổn định, trung bình đạt 55,0 - 60,4 tạ/ha (vụ Mùa), 62,0 - 65,9 tạ/ha (vụ Xuân), cao hơn Bắc thơm 7 khoảng 7 - 11,5%. Giống CNC11 có hạt gạo thon dài, trong, cơm dẻo, ngon, hàm lượng amylose khoảng 15,57%. Trong điều kiện đồng ruộng, giống ít nhiễm bệnh đạo ôn, bạc lá. Giống có khả năng chịu rét, chống đổ khá, khả năng thâm canh cao, tính thích ứng rộng, thích hợp gieo cấy chân đất vàn, vàn cao, vàn trũng trong cơ cấu Xuân muộn Mùa sớm ở các tỉnh phía Bắc. 4.2. Đề nghị Tiếp tục sản xuất thử giống lúa mới CNC11 tại các vùng sinh thái khác nhau để sớm công nhận giống CNC11 là giống cây trồng mới.