Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa nếp có mùi thơm, chịu mặn cho vùng đồng bằng sông Cửu Long

Đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa nếp có mùi thơm, chịu mặn cho vùng đồng bằng sông Cửu Long” được thực hiện nhằm tạo ra các giống lúa nếp mới chất lượng cao, chống chịu được điều kiện nhiễm mặn sẽ góp phần nâng cao giá trị ngành hàng lúa gạo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa nếp có mùi thơm, chịu mặn cho vùng đồng bằng sông Cửu LongỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA NẾPCÓ MÙI THƠM, CHỊU MẶN CHO VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬULONG Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long Bộ môn Di truyền – Chọn giốngTóm tắt: Trong những năm gần đây nhu cầu về lúa nếp ngày một nâng cao cả về chấtlượng cũng như số lượng. Việt Nam là một trong những nước xuất khẩu gạo chính trênthế giới, trong đó xuất khẩu lúa nếp đang tăng cao và chiếm tỉ trọng ngày càng lớn. Cáckết quả nghiên cứu đã đạt được thông qua việc thực hiện duy trì và đánh giá nguồn genliên quan đến các tính trạng như mùi thơm, amylose, chống chịu mặn để phục vụ côngtác lai tạo. Kết quả phân tích các tính trạng sơ bộ cho thấy đa số các kiểu gen vật liệuban đầu đều biểu hiện tính chống chịu mặn trung bình, không mang gen kháng rầy nâu,đạo ôn và bạc lá còn tính hiệu lực. Về tính trạng chất lượng đã kiểm tra có 74/200 kiểugen wx, 16/200 mang tính trạng mùi thơm, đa số các giống đều có hàm lượng amylosedưới 10%. Bên cạnh đó, đề tài đã thực hiện sàng lọc và đánh giá bộ chỉ thị phân tử liênkết với các tính trạng mục tiêu cho các gen lúa nếp wx, gen thơm badh2, và gen chốngchịu mặn Saltol, thông qua đó chọn lọc và xây dựng bộ chỉ thị chuyên biệt và hiệu quảphục vụ cho chọn lọc bộ tính trạng mục tiêu của các tổ hợp lai, trong đó có 1 chỉ thịdùng cho gen wx, 1 chỉ thị cho gen thơm badh2, 4 chỉ thị cho Saltol. Đã chọn lọc được10 dòng lúa nếp triển vọng có mùi thơm, chống chịu mặn tốt, trong đó có 5 dòng đãđược đăng ký tên OM gửi khảo nghiệm quốc gia triển vọng OM27, OM28, OM30,OM31, OM32, 5 dòng triển vọng có mùi thơm, chống chịu mặn, chống chịu tốt với bệnhđạo ôn (cấp 1-3) và rầy nâu (cấp 5) là các dòng LN9, LN11, LN12, LN16 và LN23. Có4 bài báo được đăng tải trên báo Tạp chí khoa học và công nghệ nông nghiệp cấp quốcgia trong. Đào tạo 1 học viên cao học chuyên ngành khoa học cây trồng và 1 sinh viênđại học.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Đồng bằng sông Cửu Long đóng góp trên 50% sản lượng lúa và 90% lượng gạoxuất khẩu của cả nước. Tuy nhiên, do tình hình biến đổi khí hậu hiện nay đang diễn biếnphức tạp, đặc biệt là sự xâm nhập mặn dẫn đến thất thoát năng suất và ảnh hưởng tiêucực đời sống người dân. Do vậy, đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phântử trong chọn tạo giống lúa nếp có mùi thơm, chịu mặn cho vùng đồng bằng sông Cửu 8Long” được thực hiện nhằm tạo ra các giống lúa nếp mới chất lượng cao, chống chịuđược điều kiện nhiễm mặn sẽ góp phần nâng cao giá trị ngành hàng lúa gạo.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Khoảng 200 giống lúa bao gồm cả nhập nội và nguồn vật liệu địa phương đãđược thu thập và đánh giá các tính trạng mục tiêu thông qua các tiêu chí nông học, sinhhóa và kiểu gen. Hơn 200 tổ hợp lai đã được thực hiện thông qua các phương pháp laiđơn, lai hai, lai ba và lai hồi giao. Các kiểu lai được thực hiện trên dạng lai nếp/lúa vàlúa/nếp để khai thác tối đa các biến dị cũng như các đặc tính nổi trội của bố mẹ. Các conlai mang các tính trạng mục tiêu được thực hiện lai chồng gen để tích hợp các tính trạngmục tiêu trên các giống lúa nếp mới chọn lọc. Trong quá trình thực hiện tạo nguồn biếndị cho chọn lọc quần thể, phương pháp nuôi cấy mô và túi phấn cũng được thực hiện. Đánh giá đặc tính nông học, tính trạng chất lượng như hàm lượng amylose vàmùi thơm, tính chống chịu mặn và kháng sâu bệnh của các dòng lúa nếp triển vọng theotiêu chuẩn ngành. Sàng lọc bộ chỉ thị phân tử liên kết chặt với gen mục tiêu và xây dựngđược quy trình ứng dụng bộ chỉ thị phân tử này cho nghiên cứu chọn giống lúa nếp cómùi thơm, chịu mặn hiệu quả,3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đã duy trì và đánh giá các giống lúa nguồn gốc Việt Nam và nhập nội từ IRRIdùng cho lai tạo. Các giống lúa đã được xác đinh các gen mục tiêu như gen lúa nếp wx,gen mùi thơm badh2 và gen chống chịu mặn Saltol. Các vật liệu mang các gen quy địnhtính trạng mục tiêu được sử dụng để làm vật liệu cho lai tạo. Khảo sát 193 kiểu gen nộiđịa liên quan đến tính trạng amylose, mùi thơm và chịu mặn để phục vụ công tác lai tạo.Đã chọn lọc được 71 nguồn vật liệu mang gen wx và 16 vât liệu mang gen thơm badh2làm vật liệu lai tạo. Bộ chỉ thị phân tử được đánh giá và chọn lọc các chỉ thị hiệu quả cho đánh giáquần thể con lai. Sự đa hình của bộ chỉ thị phân tử được đánh giá trên các tính trạng mụctiêu của các quần khởi đầu. Các quần thể lai đã được đánh giá tính đa hình của các chỉthị phân tử làm cơ sở cho chọn lọc kiểu gen các thế hệ con lai. Các chỉ thị liên kết vớicác gen mục tiêu như gen nếp wx, gen thơm badh2, gen chống chịu mặn Saltol đã đượcsử dụng để thiết lập quy trình ứng dụng trong chọn tạo giống lúa nếp. Quy trình ứngdụng bộ chỉ thị phân tử chọn tạo giống lúa nếp thơm và chịu mặn cũng được phát triểnvà ban hành sử dụng. Thực hiện nuôi cấy túi phấn của các tổ hợp lai Nếp/Nếp và Nếp/Lúa, nuôi cấyphôi trưởng thành của các giống lúa nếp cũng được tiến hành để khai thác nguồn biến 9dị sô ma trong công tác chọn tạo giống lúa nếp mới. Các thế hệ DH2 và SC2 trở đi đượcthực hiện chọn lọc các dòng phân li ở cả điều kiện nhà lưới và ngoài đồng. Các dòng lúa nếp triển vọng được đánh giá qua các khảo nghiệm cơ bản như sosánh sơ khởi, so sánh hậu kỳ để làm cơ sở tiếp tục chọn lọc các dòng triển vọng gửi khảonghiệm chính quy qua công tác khảo nghiệm sinh thái và khảo nghiệm quốc gia. Đã chọnlọc được 10 dòng lúa nếp triển vọng để tiếp tục đánh giá, trong đó có 5 dòng triển vọngđã được đặt tên giống chính thức là OM27, OM28, OM30, OM31 và OM32 gửi khảonghiệm quốc gia triển vọng. Còn lại 5 dòng triển vọng LN9, LN11, LN12 ...