Kết luận
Các tính trạng hình thái nông sinh học của 300
mẫu giống lúa địa phương thu thập tại Thanh Hóa
rất phong phú và đa dạng. Phần lớn các mẫu giống
lúa địa phương có thời gian sinh trưởng trung ngày
ở vụ Mùa, các mẫu giống thuộc loại hạt to, có nhiều
nguồn gen có các yếu tố cấu thành năng suất tốt.
Tập đoàn lúa có đặc điểm màu sắc vỏ gạo phong
phú, có những mẫu giống có màu vỏ gạo đặc biệt
như màu tím (22 mẫu giống), tím một phần (3 mẫu
giống), màu đỏ (20 mẫu giống), màu nâu (3 mẫu
giống), màu ánh nâu (6 mẫu giống), nâu nhạt (5 mẫu
giống) có thể khai thác sản xuất gạo chất lượng.
Kết quả đánh giá đa dạng di truyền bằng 42 tính
trạng hình thái nông sinh học cho thấy hệ số tương
đồng di truyền giữa các mẫu giống dao động trong
khoảng từ 0,23 đến 0,81. Dựa vào hình của cây phân
nhóm UPGMA, tại hệ số tương đồng di truyền 0,28
thì 300 mẫu giống lúa được chia thành 3 nhóm riêng
biệt: nhóm I gồm 1 nguồn gen thứ tự 105 (SĐK 4754,
Khẩu sáy khon); nhóm II bao gồm 6 mẫu giống lúa
(203, 106, 150, 176, 161 và 75) ở hệ số tương đồng di
truyền từ 0,29 đến 0,81; và nhóm III gồm 293 mẫu
nguồn gen còn lại ở hệ số tương đồng di truyền từ
0,314 đến 0,81.
Kết quả của nghiên cứu này góp phần cung cấp
cơ sở dữ liệu tiềm năng di truyền cho các nhà chọn
giống trong khai thác các nguồn vật liệu phục vụ
công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa theo các mục
tiêu khác nhau.
5 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 8 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu đặc tính nông sinh học của các nguồn gen lúa thu thập tại Thanh Hóa, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
18
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 2(99)/2019
NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH NÔNG SINH HỌC
CỦA CÁC NGUỒN GEN LÚA THU THẬP TẠI THANH HÓA
Vũ Đăng Toàn1, Phan Thị Nga1, Bùi Thị Thu Huyền1, Vũ Đăng Tường1,
Lã Tuấn Nghĩa1, Dương Thị Hồng Mai1, Ngô Đức Thể1
TÓM TẮT
Tập đoàn lúa gồm 300 mẫu giống, thu thập tại Thanh Hóa được tiến hành đánh giá 42 tính trạng hình thái nông
sinh học. Các tính trạng hình thái nông sinh học của tập đoàn lúa này rất phong phú và đa dạng: 78,33% số nguồn
gen có thời gian sinh trưởng từ trung đến dài ngày (120 - 150 ngày); 76,33% số nguồn gen có hạt thuộc loại to
(20 - 30 g/1000 hạt); nhiều nguồn gen có các yếu tố cấu thành năng suất tốt. Tập đoàn lúa có đặc điểm màu sắc vỏ gạo
phong phú, có những mẫu giống màu vỏ gạo đặc biệt như màu tím (22 mẫu), màu đỏ (20 mẫu), màu nâu (3 mẫu).
Hệ số tương đồng di truyền giữa các mẫu giống dựa trên 42 tính trạng dao động trong khoảng từ 0,23 đến 0,81. Tại
hệ số tương đồng di truyền 0,28 thì 300 mẫu giống lúa được chia thành 3 nhóm riêng biệt: nhóm I gồm 1 nguồn gen
(thứ tự 105); nhóm II bao gồm 6 nguồn gen lúa (203, 106, 150, 176, 161 và 75) ở hệ số tương đồng di truyền dao động
từ 0,29 đến 0,81 và nhóm III gồm 293 nguồn gen còn lại ở hệ số tương đồng di truyền từ 0,314 đến 0,81.
Từ khóa: Lúa, đánh giá, đặc tính nông sinh học, đa dạng di truyền
1 Trung tâm Tài nguyên thực vật
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Xây dựng và mở rộng ngân hàng gen mẫu giống
lúa (Oryza sativa L.) có vai trò quan trọng trong
công tác gìn giữ, chọn tạo và phát triển các giống
lúa mới (Zeng et al.,2003). Tuy nhiên, các mẫu giống
lúa được thu thập và lưu giữ không đồng nhất về đặc
tính nông sinh học và thường bao gồm một số kiểu
gen trong một quần thể (Frankel and Soule, 1981).
Do vậy, khảo sát đánh giá và thiết lập cơ sở dữ liệu
nguồn gen lúa được xác định là công việc thường
xuyên nhằm tìm được các mẫu giống lúa có kiểu
gen và tính trạng hữu ích, qua đó khai thác sự đa
dạng di truyền và xác định những dòng triển vọng
cho các chương trình chọn tạo giống lúa, góp
phần đảm bảo an ninh lương thực trong tương lai
(Sajid et al., 2015).
Đối với công tác chọn tạo giống lúa thuần, thiết
lập vật liệu khởi đầu là các nguồn biến dị trên cơ
sở kiểu gen có sẵn trong tự nhiên hoặc thông qua
các hình thức nhân tạo như lai tạo, tạo đột biến
có vai trò quyết định đến kết quả chọn tạo giống
(Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2007). Trong
đó, tiềm năng di truyền của vật liệu nhân giống,
dù là nguồn gen tự nhiên hay được phát triển bằng
phương pháp nhân giống truyền thống hoặc kỹ thuật
di truyền hiện đại, đều cần được đánh giá dựa trên
các biểu hiện kiểu hình trong môi trường/vùng sinh
thái cụ thể (Redoña, 2013).
Nghiên cứu đa dạng di truyền dựa trên chỉ thị
hình thái là phương pháp đánh giá thông qua các
đặc điểm hình thái (hình dạng, kích thước, đặc điểm
các bộ phận) (Vu et al., 2013) với ưu điểm là dễ dàng
tiếp cận, không đòi hỏi các thiết bị đắt tiền cũng như
quy trình phức tạp. Hiện nay phương pháp này vẫn
được sử dụng phổ biến trên cây trồng để giúp các
nhà nghiên cứu phân biệt các giống khác nhau bằng
mắt thường. Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ thị hình
thái trong phân tích đa dạng di truyền có những hạn
chế. Vì thế, cho đến nay các nhà chọn giống thường
kết hợp sử dụng các chỉ tiêu hình thái với việc xác
định bằng chỉ thị sinh hoá và chỉ thị phân tử ADN
để đạt được kết quả chính xác hơn (Lã Tuấn Nghĩa,
2000; Zeng, D-L et al.,2003).
Trong nghiên cứu này, 300 nguồn gen lúa được
thu thập từ các địa phương khác nhau của Thanh
Hóa đã được đánh giá về đặc tính nông sinh học
và chỉ tiêu năng suất. Qua đó, các nguồn gen lúa sẽ
được lựa chọn làm nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ
cho công tác chọn tạo giống lúa mới đáp ứng nhu
cầu thực tế sản xuất của vùng trong thời gian tới.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
Ba trăm nguồn gen lúa được thu thập từ các địa
phương khác nhau của Thanh Hóa trên ruộng cạn,
ruộng vàn, trên đồi núi và ruộng trũng với những
kiểu canh tác đa dạng có tưới tiêu, ruộng trũng
nước trời, ruộng sâu ngập nước hay ruộng đất cao
nước trời.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp tuần tự
trong ô cơ sở diện tích 10 m2/mẫu giống (2 m ˟ 5 m).
19
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 2(99)/2019
Sinh trưởng của cây lúa được chia thành 9 giai
đoạn như sau: nảy mầm; mạ; đẻ nhánh; vươn lóng;
làm đòng; trỗ bông; chín sữa; vào chắc và giai đoạn
cuối cùng là chín.
2.2.2. Phương pháp xử lý số liệu
42 tính trạng nông sinh học và năng suất được
đánh giá theo tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa của
IRRI (Chaudhary, 1996).
Hệ số tương quan (Pearson r) giữa 42 tính trạng
được phân tích bằng phần mềm Graph Pad Prism
v.7.04 (Graph Pad Software, La Jolla California USA).
Ma trận tương đồng di truyền được phân tích
bằng chương trình NTSYS-pc v. 2.1 (Rholf, 1996).
Sơ đồ hình cây biểu diễn mối quan hệ di truyền
giữa các nguồn gen lúa được xây dựng bằng phương
pháp phân nhóm UPGMA (Unweighted Pair-Group
Method with Arithmetical averages).
2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Thời gian nghiên cứu: Từ 2012 đến 2015.
- Địa điểm nghiên cứu: Các mẫu giống được
nghiên cứu, đánh giá tại Trung tâm Tài nguyên thực
vật - An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đa dạng các tính trạng hình thái số lượng
3.1.1. Chiều cao cây
Trong số 300 nguồn gen lúa nghiên cứu có 14
nguồn gen có chiều cao cây thuộc dạng lùn (thấp
hơn 80 cm), 64 nguồn gen dạng bán lùn (từ 80 đến
100 cm) chiếm 21,33%, 164 nguồn gen có chiều cao
cây trung bình (từ 100 - 150 cm) và 58 nguồn gen
có chiều cao cây cao trên 150 cm (Bảng 1). Biến
động về chiều cao cây 300 nguồn gen lúa thu thập
ở Thanh Hóa nhỏ hơn so với các mẫu lúa thu thập
ở Vân Nam, Trung Quốc. Chiều cao cây của 5285
mẫu lúa ở Vân Nam biến động rất lớn từ 52 đến
210 cm (Zeng et al., 2003). Chiều cao cây là một chỉ
tiêu hình thái quan trọng phản ánh được bản chất
đa dạng của giống và chịu ảnh hưởng của điều kiện
ngoại cảnh. Chiều cao cây ở lúa là một tính trạng
phức tạp và là sản phẩm cuối cùng của một số yếu
tố kiểm soát di truyền (Cheema et al.,1987). Giảm
chiều cao cây có thể cải thiện khả năng chống đổ và
giảm tổn thất năng suất đáng kể liên quan đến tính
trạng này (Abbasi et al.,1995). Với chiều cao cây nhỏ
hơn 100 cm, thì những giống có chiều dài lóng ngắn,
đặc biệt là lóng thứ ba và thứ tư ngắn, chiều dài tế
bào ngắn, độ cứng thân lớn sẽ giúp cho cây chống
chịu đổ ngã tốt hơn (Vũ Anh Pháp, 2013).
3.1.2. Chiều dài và chiều rộng lá
Kết quả đánh giá trên 300 nguồn gen lúa cho
thấy chiều dài lá và rộng lá cũng rất khác nhau với
hệ số biến động lần lượt là 19,10% và 23,23%. Nguồn
gen có chiều dài lá lớn nhất (SĐK 9420) là 74 cm
và nguồn gen có chiều dài lá ngắn nhất 23,8 cm
(SĐK 7190). Có 06 nguồn gen có bản lá rộng nhất
2,00 cm (SĐK 6213, 6214, 6219, 6220, 6223, 6228);
nguồn gen có bản lá hẹp nhất (SĐK 708) là 0,62 cm.
Chiều dài lá của 300 nguồn gen lúa địa phương
tập trung chủ yếu từ 23,8 - 50 cm chiếm 53,67%,
còn chiều rộng lá tập trung chủ yếu từ 1,0 - 2,0 cm
chiếm 85,67% (Bảng 1). Tập đoàn lúa thu thập ở Vân
Nam, Trung Quốc có chiều dài và rộng lá biến động
trong khoảng lần lượt là 10 - 36 cm và 0,7- 3 cm
(Zeng et al.,2003).
3.1.3. Thời gian sinh trưởng
Phần lớn các mẫu giống lúa Thanh Hóa có TGST
từ trung đến dài ngày, mẫu giống có TGST dài nhất
là 189 ngày (SĐK 1237) và mẫu giống có TGST ngắn
nhất là 104 ngày (SĐK 9370). Mức độ biến động
trong tính trạng này là 8,82%. TGST trung bình 130
ngày, trong đó TGST tập trung xung quanh khoảng
120 - 150 ngày với 235 nguồn gen chiếm 78,33%,
chỉ có 7 nguồn gen có TGST ngắn dưới 110 ngày và
17 nguồn gen có TGST dài trên 150 ngày (Bảng 1).
Bảng 1. Tham số thống kê các tính trạng số lượng
của 300 nguồn gen lúa địa phương Thanh Hóa
Tính
trạng Tham số thống kê
Phân bố biểu hiện
Giá trị Số lượng
Tỉ lệ
(%)
Chiều
dài lá
(cm)
Min = 23,8 ≤50 161 53,67
Max = 74,0 50-60 101 33,67
TB = 48,95 ± 9,34 ≥60 38 12,66
CV (%) = 19,10
Chiều
rộng lá
(cm)
Min = 0,62 ≤1,0 43 14,33
Max = 2,00 1,0-2,0 257 85,67
TB= 1,29 ± 0,62
CV (%) = 23,23
Chiều
cao cây
(cm)
Min = 58,80 ≤80 14 4,67
Max = 185,6 80-100 64 21,33
TB= 118,31 ± 28,71 100-150 164 54,67
CV (%) =24,27 ≥150 58 19,33
Thời
gian
sinh
trưởng
(ngày)
Min = 104 ≤110 7 2,33
Max = 189 110-120 41 13,67
TB = 130,41 ± 11,50 120-150 235 78,33
CV (%) =8,82 ≥ 150 17 5,67
20
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 2(99)/2019
3.1.4. Các yếu tố cấu thành năng suất
Chiều dài bông: Khi giống lúa đạt số bông hữu
hiệu cao thì yếu tố được quan tâm tiếp theo là chiều
dài bông và số hạt trên bông. Chiều dài bông của
các nguồn gen lúa trong nghiên cứu này chênh lệch
nhau nhiều. Chiều dài bông trung bình đạt 26,05 cm,
với mức độ biến động là 10,19%. Nguồn gen SĐK
4774 có chiều dài bông nhỏ nhất là 16,20 cm và ba
nguồn gen (SĐK 4752, 7167, 7184) có chiều dài
bông lớn nhất đạt 32,20 cm (Bảng 2). Các mẫu lúa
(5285 mẫu) thu thập ở Vân Nam, Trung Quốc có
chiều dài bông biến động lớn hơn từ 10 đến 36 cm
(Zeng, Y et al., 2003). Mặc dù chiều dài bông lúa góp
phần tích cực vào hình thành năng suất hạt, nhưng
độ dài tối đa của bông không phải là yếu tố duy nhất
làm cho năng suất hạt cao hơn (Abbasi et al.,1995).
Các tính trạng khác xác định năng suất hạt bao gồm
cỡ hạt, dạng hạt, số bông trên khóm, số hạt/bông
(Akram et al., 1994).
Khối lượng 1000 hạt: Khối lượng 1000 hạt là tính
trạng dùng để phân loại hạt, giống lúa có khối lượng
1000 hạt nhỏ hơn 18,0 g thuộc loại giống có kích
thước hạt rất nhỏ, từ 18,0 - 20,0 g thuộc loại giống có
hạt nhỏ, từ 20,1 - 29,9 g thuộc loại giống có hạt trung
bình, từ 30,0 - 39,9 g là giống có hạt to và lớn hơn
39,9 g là loại hạt rất to. Kết quả của 300 nguồn gen
lúa Thanh Hóa cho thấy khối lượng 1000 hạt trung
bình đạt 24,97 g, cao nhất đạt 38,67 g (SĐK 9417),
nguồn gen SĐK 839 có khối lượng 1000 hạt thấp
nhất là 15,77 g. Có 18 nguồn gen có kích thước
hạt nhỏ (khối lượng 1000 hạt nhỏ hơn 18,0 g) và
39 nguồn gen có kích thước hạt to, từ 30 - 38,67 g/
1000 hạt (Bảng 2 ). Các mẫu lúa (5285 mẫu) thu
thập ở Vân Nam, Trung Quốc có khối lượng 1000
hạt biến động rất rộng, từ nhỏ hơn 20 đến 52 g
(Zeng et al., 2003).
Kích thước hạt thóc: Tính trạng chiều dài và
rộng hạt thóc do đơn gen, hai gen hoặc trung gen
điều khiển và có hệ số di truyền cao (Bùi Chí Bửu
và Nguyễn Thị Lang, 2007), do đó tính ổn định di
truyền của tính trạng kích thước hạt rất cao. Đồng
thời tỷ lệ dài hạt trên rộng hạt (D/R) cũng được
đánh giá là có phạm vi biến động không lớn đối với
từng giống và được xem là tính trạng quan trọng để
đánh giá đa dạng di truyền của các loài cây có hạt
(Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2007). Hiện nay,
do sự phát triển mạnh của kinh tế nên thị hiếu của
người tiêu dùng các sản phẩm lúa gạo ngày càng khắt
khe, ngoài các vấn đề về chất lượng thì hình thái bên
ngoài của hạt gạo cũng được các nhà chọn tạo giống
quan tâm để đáp ứng nhu cầu của thị trường. Kích
thước hạt thóc bao gồm cả chiều dài hạt (D), chiều
rộng hạt (R) và tỷ lệ D/R.
Tập đoàn lúa địa phương Thanh Hóa có chiều
dài hạt biến động lớn từ 4,00 mm đến 10,91 mm với
chiều dài hạt trung bình đạt 8,45 mm, hệ số biến
động 14,25%. Trong đó, 5 nguồn gen có chiều dài
hạt nhỏ nhất là 4 mm (SĐK 4774, 6214, 6219, 6220,
6228) cũng là nguồn gen có tỷ lệ D/R nhỏ nhất 1,60.
Chiều dài hạt lớn nhất 10,91 mm (SĐK 9417), có tỉ lệ
D/R đạt 3,54. Đa số các nguồn gen trong tập đoàn có
chiều dài đạt từ 7 mm trở lên trong đó hạt có chiều
dài trên 9 mm có 86 nguồn gen, chỉ có 27 nguồn
gen có chiều dài hạt thấp dưới 7 mm (Bảng 2). Tập
đoàn lúa thu thập ở Vân Nam, Trung Quốc có chiều
dài và rộng hạt biến động trong khoảng lần lượt là
5 - 13 mm và 2,4 - 4,9 mm (Zeng et al.,2003).
Chiều rộng hạt biến động từ 2,00 đến 4,70
mm, trung bình đạt 3,16 mm, hệ số biến động
15,71%, trong đó chiều rộng hạt lớn nhất 4,70 mm
(SĐK 9981), nhỏ nhất 2,00 mm gồm 4 nguồn gen
(SĐK 4743, 6213, 6214, 6223). Đối với tỷ lệ D/R hạt
thì trung bình là 2,72, cực đại là 4,42 (SĐK 13019)
và cực tiểu là 1,60 (SĐK 4774, 6219, 6220). Độ lệch
chuẩn thấp bằng 0,49 và hệ số biết động là tương đối
lớn 17,85% (Bảng 2). Kết quả nghiên cứu cho thấy
sự đa dạng cao về tính trạng kích thước hạt của các
nguồn gen lúa địa phương.
Bảng 2. Tham số thống kê các yếu tố
cấu thành năng suất và kích thước hạt thóc
Tính
trạng
Tham số thống
kê
Phân bố biểu hiện
Giá trị Số lượng
Tỉ lệ
(%)
Chiều
dài bông
(cm)
Min = 16,20 ≤20 5 1,67
Max = 32,20 20-<25 90 30,00
TB= 26,05+2,65 25-<30 180 60,00
CV (%) =10,19 ≥30 25 8,33
Khối
lượng
1000 hạt
(g)
Min = 15,77 ≤18 15 5,00
Max = 38,64 18-<20 17 5,67
TB= 24,97+4,39 20-<30 229 76,33
CV (%)=17,59 ≥30 39 13,00
Chiều
dài hạt
thóc
(mm)
Min = 4,00 ≤5 7 2.33
Max = 10,91 5-<7 20 6,67
TB= 8,45+1,20 7-<9 187 62,33
CV (%) =14,25 ≥9 86 28,67
Chiều
rộng
hạt thóc
(mm)
Min = 2,00 ≤2 4 1,33
Max = 4,70 2-<3 142 47,33
TB= 3,16+0,50 3-<4 141 47,00
CV (%) =15,71 ≥4 13 4,34
Tỉ lệ dài/
rộng hạt
Min = 1,60 ≤2 8 2,67
Max = 4,42 2-<3 214 71,33
TB= 2,72+0,49 3-<4 77 25,67
CV (%) =17,85 ≥4 1 0,33
21
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 2(99)/2019
3.2. Đa dạng các tính trạng hình thái chất lượng
Độ thoát cổ bông các mẫu giống lúa địa phương
đa số là tốt, có 224 mẫu giống thoát tốt, 73 mẫu
giống thoát trung bình, 3 mẫu giống thoát vừa
đúng cổ bông, và không có mẫu giống nào thoát
một phần. Gần như toàn bộ các mẫu giống các mẫu
giống lúa có trục bông ở dạng uốn xuống, chỉ có
6 mẫu giống có trục bông thẳng đứng. Đa số các
mẫu giống có độ rụng hạt từ trung bình (46,33%
mẫu) tới, thấp (26,33% mẫu) và rất thấp (5,67%
mẫu). Màu vỏ gạo chủ yếu có màu trắng (241 mẫu
giống), 5 mẫu giống màu nâu nhạt, 6 mẫu giống màu
ánh nâu, 3 mẫu giống màu nâu, 20 mẫu giống vỏ
gạo màu đỏ, 3 mẫu giống có màu tím một phần và
22 mẫu giống có màu tím.
Thông qua việc đánh giá các tính trạng nông sinh
học và yếu tố cấu thành năng suất các mẫu giống lúa
thu thập tại Thanh Hóa cho thấy: Các mẫu giống lúa
phong phú và đa dạng về các đặc tính nông sinh học,
đặc biệt là tính trạng số hạt trên bông, khối lượng
1000 hạt, thời gian sinh trưởng. Các tính trạng hình
thái chất lượng của tập đoàn giống lúa địa phương
thu thập tại Thanh Hóa rất phong phú và đa dạng.
Đa số các mẫu giống đều có độ thoát cổ bông từ
trung bình tới tốt, có độ rụng hạt trung bình tới rất
thấp. Đây là những tính trạng tốt có thể khai thác
trực tiếp hoặc làm vật liệu lai tạo giống.
3.3. Một số tương quan giữa các đặc tính nông
sinh học
Phân tích tương quan giữa 42 tính trạng nông
sinh học của 300 nguồn gen lúa địa phương Thanh
Hóa chỉ ra rằng một số cặp tính trạng có tương quan
thuận với nhau như: chiều dài lá và chiều dài thìa
lìa (r = 0,64); màu thìa lìa và màu tai lá (r = 0,62);
cao cây và đường kính ống dạ (r = 0,65); màu vỏ hạt
và màu thìa lìa (r = 0,40); màu vỏ hạt và màu tai lá
(r = 0,47).
3.4. Kết quả phân tích mối quan hệ di truyền của
các mẫu giống lúa địa phương Thanh Hóa
Hệ số tương đồng di truyền phản ánh mối quan
hệ di truyền của các giống lúa với nhau. Kết quả cho
thấy độ tương đồng di truyền giữa các nguồn gen lúa
nghiên cứu dao động từ 0,23 đến 0,81; điều đó cho
thấy sự khác biệt về mặt di truyền giữa các nguồn
gen lúa nghiên cứu. Cặp nguồn gen gần nhau về mặt
di truyền nhất cũng chỉ ở độ tương đồng di truyền
0,81 là mẫu giống 53 (SĐK 823, Mùa Thanh Hóa)
và 56 (SĐK 840, Mùa trắng Thanh Hóa). Không có
cặp nguồn gen nào có độ tương đồng di truyền là
100%. Nguồn gen có độ tương đồng di truyền thấp
nhất (0,23) so với những giống còn lại là mẫu giống
105 (SĐK 4754, Khẩu sáy khon) thu tại Quan Hóa,
Thanh Hóa (Hình 1). Có thể khẳng định 300 mẫu
giống này có kết quả đa hình cao khi phân tích dựa
trên các đặc điểm hình thái.
Dựa vào hình của cây phân nhóm UPGMA, tại
hệ số tương đồng di truyền 0,28 thì 300 mẫu giống
lúa được chia thành 3 nhóm riêng biệt: nhóm I gồm
1 nguồn gen thứ tự 105 (SĐK 4754, Khẩu sáy khon);
nhóm II bao gồm 6 mẫu giống lúa (203, 106, 150,
176, 161 và 75) ở hệ số tương đồng di truyền dao
động từ 0,29 đến 0,81; và nhóm III gồm 293 mẫu
nguồn gen còn lại ở hệ số tương đồng di truyền dao
động từ 0,314 đến 0,81. Trong nhóm này lại chia
thành 10 nhóm phụ (Hình 1). Kết quả phân tích mối
quan hệ di truyền giữa các giống lúa thông qua ma
trận tương đồng di truyền và sơ đồ hình cây phân
nhóm di truyền đã cho thấy có sự khác biệt lớn về
mặt di truyền giữa 300 mẫu giống lúa địa phương
thu thập tại Thanh Hóa.
Hình 1. Mối quan hệ của 300 nguồn gen lúa Thanh Hóa theo tương đồng di truyền
dựa trên 42 tính trạng hình thái nông sinh học
22
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 2(99)/2019
IV. KẾT LUẬN
4.1. Kết luận
Các tính trạng hình thái nông sinh học của 300
mẫu giống lúa địa phương thu thập tại Thanh Hóa
rất phong phú và đa dạng. Phần lớn các mẫu giống
lúa địa phương có thời gian sinh trưởng trung ngày
ở vụ Mùa, các mẫu giống thuộc loại hạt to, có nhiều
nguồn gen có các yếu tố cấu thành năng suất tốt.
Tập đoàn lúa có đặc điểm màu sắc vỏ gạo phong
phú, có những mẫu giống có màu vỏ gạo đặc biệt
như màu tím (22 mẫu giống), tím một phần (3 mẫu
giống), màu đỏ (20 mẫu giống), màu nâu (3 mẫu
giống), màu ánh nâu (6 mẫu giống), nâu nhạt (5 mẫu
giống) có thể khai thác sản xuất gạo chất lượng.
Kết quả đánh giá đa dạng di truyền bằng 42 tính
trạng hình thái nông sinh học cho thấy hệ số tương
đồng di truyền giữa các mẫu giống dao động trong
khoảng từ 0,23 đến 0,81. Dựa vào hình của cây phân
nhóm UPGMA, tại hệ số tương đồng di truyền 0,28
thì 300 mẫu giống lúa được chia thành 3 nhóm riêng
biệt: nhóm I gồm 1 nguồn gen thứ tự 105 (SĐK 4754,
Khẩu sáy khon); nhóm II bao gồm 6 mẫu giống lúa
(203, 106, 150, 176, 161 và 75) ở hệ số tương đồng di
truyền từ 0,29 đến 0,81; và nhóm III gồm 293 mẫu
nguồn gen còn lại ở hệ số tương đồng di truyền từ
0,314 đến 0,81.
Kết quả của nghiên cứu này góp phần cung cấp
cơ sở dữ liệu tiềm năng di truyền cho các nhà chọn
giống trong khai thác các nguồn vật liệu phục vụ
công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa theo các mục
tiêu khác nhau.
LỜI CẢM ƠN
Nghiên cứu này được hoàn thành trong khuôn
khổ đề tài “Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen thực vật
nông nghiệp” của Bộ Nông nghiệp và PTNT. Nhóm
tác giả cảm ơn các cộng sự tại Trung tâm Tài nguyên
thực vật đã hỗ trợ thực hiện các nội dung thuộc
nghiên cứu này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2007. Chọn giống cây
trồng - Phương pháp truyền thống và phân tử. Nhà
xuất bản Nông nghiệp. Hà Nội.
Lã Tuấn Nghĩa, 2000. Đánh giá tính kháng QTL bệnh
đạo ôn ở lúa. Kết quả nghiên cứu khoa học 1999 -
2000. Nhà xuất bản Nông nghiệp. Hà Nội.
Vũ Anh Pháp, 2013. Đánh giá khả năng chống chịu
đổ ngã của một số giống lúa cao sản triển vọng.
Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, Vol. 25,
pp. 67-74.
Abbasi, FM, Sagar, MA, Akram, M & Ashraf, M,
1995. Agronomic and quality traits of some elite
rice genotypes. Pakistan Journal of Scientific and
Industrial Research, 38: 348-350.
Akram, M, Abbasi, F, Sagar, M & Ashraf, M, 1994.
Increasing rice productivity through better
utilization of germplasm. In Genetic Resources of
Cereals and Their Utilization in Pakistan. Islamabad
(Pakistan), 8-10 Feb 1994, PARC/IPGRI.
Chaudhary, RC, 1996. Standard evaluation system
for rice (4th edition). International Rice Research
Institute, Manila, Philippines.
Cheema, A, Awan, M & Iqbal, J, 1987. Improvement
of plant height architecture in Basmati rice. Pakistan
Journal of Agricultural Research (Pakistan).
Frankel, OH & Soule, ME,1981. Conservation and
evolution. Cambridge University Press, New York.
Redoña, ED, 2013. Standard evaluation system for rice
(5th edition). International Rice Research Institute,
Manila.
Rohlf, FJ, 1999. NTSYS-pc: numerical taxonomy and
multivariate analysis system Version 2.1. Exeter
Publishing, Setauket, New York.
Sajid, M, Khan, SA, Khurshid, H, Iqbal, J, Muhammad,
A, Saleem, N & Shah, SMA, 2015. Characterization
of rice (Oryza Sativa L.) germplasm through various
agro-morphological traits. Sci. Agri, Vol. 9, No.2,
pp. 83-88.
Vu, DT, Baek, KH, La, TN & Park, E, 2013.
Characterizing morphological traits and estimating
genetic relationship for intermediate soybean
collected from South Korea. Plant Breeding, Vol. 132,
No.3, pp. 324-329.
Zeng, D-L, Qian, Q, Dong, G-J, Zhu, X-D, Dong,
F-G, Teng, S, Guo, L-B, Cao, L-Y, Cheng, S-H &
Xiong, Z-M 2003. Development of isogenic lines of
morphological markers in indica rice. Acta Botanica
Sinita. Vol. 45, No.9, pp. 1116-1120.
Zeng, Y, Shen, S, Li, Z, Yang, Z, Wang, X, Zhang,
H & Wen, G, 2003. Ecogeographic and genetic
diversity based on morphological characters of
indigenous rice (Oryza sativa L.) in Yunnan, China.
Genetic Resources and Crop Evolution, Vol. 50, No.6,
pp. 567-577.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
nghien_cuu_dac_tinh_nong_sinh_hoc_cua_cac_nguon_gen_lua_thu.pdf