CƠ SỞ DI TRUYỀN TÍNH CHỐNG CHỊU ĐỐI VỚI THIỆT HẠI DO MÔI TRƯỜNG CỦA CÂY LÚA - CHƯƠNG 7

CƠ SỞ DI TRUYỀN TÍNH CHỐNG CHỊU ĐỘ ĐỘC SẮT7-1. GIỚI THIỆU CHUNG Độ độc sắt có thể làm giảm nghiêm trọng năng suất hạt (Genon và ctv. 1994). Trong đất phèn trồng lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, độ độc sắt được xem là yếu tố hạn chế chính, cùng với hàm lượng hữu cơ cao, phản ứng với ion sắt trong điều kiện đất ngập nước. Trong điều kiện canh tác cây trồng cạn, thí dụ lúa được canh tác trên đất có điều kiện thoáng khí, rất khó tìm hiện tượng ngộ độc do...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CƠ SỞ DI TRUYỀN TÍNH CHỐNG CHỊU ĐỐI VỚI THIỆT HẠI DO MÔI TRƯỜNG CỦA CÂY LÚA - CHƯƠNG 7 Chương 7CƠ SỞ DI TRUYỀN TÍNH CHỐNG CHỊU ĐỘ ĐỘC SẮT7-1. GIỚI THIỆU CHUNG Độ độc sắt có thể làm giảm nghiêm trọng năng suất hạt (Genon và ctv. 1994). Trongđất phèn trồng lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, độ độc sắt được xem là yếu tố hạn chếchính, cùng với hàm lượng hữu cơ cao, phản ứng với ion sắt trong điều kiện đất ngập nước.Trong điều kiện canh tác cây trồng cạn, thí dụ lúa được canh tác trên đất có điều kiện thoángkhí, rất khó tìm hiện tượng ngộ độc do sắt (Quijano và Mendoza 1994). Trong các biểu loạiđất có vấn đề, độ độc sắt thường gặp khi điều kiện pH đất thấp, khả năng trao đổi cation(CEC) thấp, trạng thái base thấp, cung cấp Mn thấp, và mức độ thoát nước kém(Ponnaperuma 1974, Ponnaperuma và Solivas 1982). Độ độc sắt thường được tìm thấy trênđất phèn trẻ (Sulfaquepts), đất phù sa cổ và đất phù sa cát kém thoát nước (Hydraquents,Fluvaquents) ở các thung lũng, đất acid phù sa và phù sa cổ Tropaquepts và Tropaquents, đấtthan bùn (Quijano và Mendoza 1994). Độ độc sắt trong cây lúa biểu thị ra bên ngoài các triệu chứng như sau: những đốm nâunhỏ li ti ở lá thứ hai sau lá trên cùng, dần dần các vết nhỏ này lan rộng làm lá có màu nâu,tím, vàng cam tùy theo giống lúa. Có khi lá lúa cuộn tròn lại. Trong trường hợp ngộ độc sắtqúa nặng, lá thứ hai trở xuống sẽ trở nên nâu sậm rồi chết. Mức độ tăng trưởng và khả năngđẻ nhánh sẽ bị ức chế, hệ thống rễ trở nên thô cứng, và có màu nâu sậm. Nếu hiện tượng ngộđộc sắt xảy ra muộn, khả năng tăng trưởng không bị ảnh hưởng, nhưng năng suất hạt sẽ bịgiảm do tính chất bất thụ. Rễ lúa kém phát triển, đen, thối và có sắt bao bọc bên ngoài(Benckiser và ctv. 1982). Biến đổi về độ độc sắt rất rộng cho nên ảnh hưởng của nó rất đa dạng. Tanaka và ctv.(1966) ghi nhận hàm lượng sắt trong đất có thể gây độc cho cây lúa biến thiên từ 10 đến 1000mg/L. Mức biến thiên rộng như vậy khiến cho người ta rất khó xác định tiêu chuẩn gây hạicủa sắt, dạng hiện diện của nó, giai đoạn cây lúa nhạy cảm nhất, giống lúa, sự có mặt của chấtức chế hô hấp, tình trạng dinh dưỡng của cây, và yếu tố môi trường khác. Trên đất phèn, độđộc sắt thường được phát sinh do Fe hoà tan ở mức độ rất cao (Moormann và van Breemen1978). Trong đất có mức độ dinh dưỡng thấp, hoặc bị ức chế hô hấp, hàm lượng Fe từ 20 đến40 mg / L sẽ gây độc cho cây lúa (van Breemen 1978). Trong đất cát, độ độc sắt xảy ra khihàm lượng sắt trong đất biến thiên từ 40 đến 100 mg/L (van Breemen và Moormann 1978) Trong điều kiện đất acid, ion SO42- và Cl- gây ra hiện tượng hấp thu ion Fe2+ (vanMenswoort và ctv. 1985) Độ độc sắt có thể là kết qủa tổng hợp của hàng loạt các stress liên quan đến dinhdưỡng, chứ không phải chỉ đơn thuần do ion Fe dư thừa. Tương quan thuận giữa Ca trongdung dịch đất và tăng trưởng cây lúa trong đất phèn đã được báo cáo (Attananda và ctv.1982). Vai trò của calcium đối với độ độc sắt đã được nghiên cứu bởi Benckiser và ctv(1984), Howeler (1973), Ottow và ctv. (1983). Độ độc sắt được quan sát trên cây lúa thiếu Canếu hàm lượng cation trong dung dịch đất chủ yếu là sắt hoà tan (Moore và Patrick 1989). Bode (1990) nghiên cứu độ độc sắt trên cơ sở hàm lượng oxygen vùng rễ và nhữngenzyme có liên quan. Những giống lúa chống chịu độc sắt thể hiện hoạt tính cao hơn vềsuperoxide dismutase và peroxidase trong điều kiện bị stress do sắt. Giống lúa IR9764-45-2được xem như một genotype chống chịu độc Fe. Người ta ly trích trong rễ lúa hàm lượngsuperoxide dismutase và peroxidase cao gấp hai lần so với giống IR64 (đối chứng) (Bode1990). Nếu chúng ta gia tăng hàm lượng Fe trong môi trường thí nghiệm, hoạt tính củaperoxidase sẽ tăng lên rất mạnh ở giống chống chịu. Trong khi đó hoạt tính của catalase hơităng một chút trong giống nhiễm và không đáp ứng với gia tăng hàm lượng sắt. Kỹ thuật xử lý cây lúa bị ngộ độc do sắt có thể là: bón vôi, thoát thủy, bón phân hữucơ, bón N, P, K và Zn cân đối để cây lúa ở trạng thái dinh dưỡng tốt. Trong trường hợp đất cótỉ lệ Fe/Mn rất cao, người ta bón thêm MnO2 có thể làm giảm thiểu độ độc sắt (Nueu và Singh1984, Ponnamperuma và Solivas 1982) Giống lúa biểu thị rất đa dạng về tính chống chịu độ độc sắt. Việc cải tiến giống cótính chống chịu sắt cũng được đặt ra rất sớm, nhưng cái khó nhất là qui trình thanh lọc, bởi vìnó phức tạp hơn thanh lọc nhôm rất nhiều, làm sao duy trì được môi trường ở trạng thái Fe++,giảm sự chuyển hoá sang Fe+++. Biến thiên trong giống lúa đối với tính chống chịu như vậy đã được tư liệu hóa tạođiều kiện cho các nhà chọn giống lựa chọn vật liệu lai thích hợp để có giống chống chịu Fe ởngưỡng cho phép (Gunawarkena và ctv. 1982, Lai và Hou 1976). Chọn lọc để cải tiến giốngchống chịu sắt phải có hai điều kiện: (1) thông số chọn lọc trên cơ sở một tính trạng“indicator” đáng tin cậy, với một cơ chế đặc biệt ...