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
Việt Nam là một trong những nước xuất khẩu gạo chính trên thế giới, trong đó xuất khẩu lúa nếp đang tăng cao và chiếm tỉ trọng ngày càng lớn. Đồng bằng sông Cửu Long đóng góp trên 50% sản lượng lúa và 90% lượng gạo xuất khẩu của cả nước. Tuy nhiên, do tình hình biến đổi khí hậu hiện nay đang diễn biến phức tạp, đặc biệt là sự xâm nhập mặn dẫn đến thất thoát năng suất và ảnh hưởng tiêu cực đời sống người dân.
Từ thực tế trên, TS. Bùi Thanh Liêm đã phối hợp với các cộng sự tại Viện Lúa Đồng bằng Sông Cửu Long thực hiện đề tài: “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” từ năm 2018 đến năm 2020.
Mục tiêu của đề tài là 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.
Dưới đây là các kết quả của đề tài:
1. Đã duy trì và nhân giống và khảo sát 93 kiểu gen liên quan đến tính trạng amylose, mùi thơm và chịu mặn để phục vụ công tác lai tạo, trong đó chọn lọc được 63 nguồn vật liệu có mang gen wx và 11 vật liệu có mang gen thơm badh2 tiếp tục được đánh giá để dùng cho lai tạo. Bên cạnh đó, đề tài cũng đã thực hiện chọn lọc được 12 dòng lúa nếp triển vọng từ tổ hợp 150 dòng lúa nếp trung gian đang phân ly. Tất cả 12 dòng lúa nếp triển vọng đã được kiểm tra các tính trạng mục tiêu như gen nếp, mùi thơm và tính chống chịu mặn.
2. Đã tiến hành nhập nội 100 giống lúa liên quan đến tính trạng amylose thấp, mùi thơm nhằm phục vụ làm nguồn gen cho lai tạo. Đã chọn được 8 vật liệu mang gen wx và 5 vật liệu mang gen thơm badh2 dùng cho lai tạo. Các vật liệu còn lại không mang gen mục tiêu và không thể hiện tính kháng sâu bệnh cũng như thời gian sinh trưởng quá dài nên không được sử dụng cho lai tạo.
3. Đã tiến hành đánh giá kiểu gen và kiểu hình nguồn vật liệu ban đầu bao gồm 93 dòng nội địa, 150 dòng trung gian kế thừa, 100 dòng nhập nội phục vụ cho công tác chọn lọc các dòng trung gian, chọn lọc bố mẹ cho các tổ hợp lai các tính trạng mục tiêu. Các tính trạng về nông học và tính chống chịu mặn và kháng sâu bệnh được thực hiện quan sát trên đồng và phân tích kiểu gen kháng/nhiễm. Bên cạnh đó các tính trạng phẩm chất như hàm lượng amylose và mùi thơm cũng được phân tích bằng phương pháp sinh hóa và kiểu gen tương ứng. Kết quả phân tích các tính trạng sơ bộ cho thấy đa số các kiểu gen vật liệu ban đầu đều biểu hiện tính chống chịu mặn trung bình, không mang gen kháng rầy nâu có tính hiệu lực. Về tính trạng chất lượng đã kiểm tra có 74/193 kiểu gen wx, 16/193 mang tính trạng mùi thơm, đa số các giống đều có hàm lượng amylose dưới 10%.
4. Đã thực hiện sàng lọc và đánh giá bộ chỉ thị phân tử liên kết với các tính trạng mục tiêu như gen nếp wx, gen thơm badh2, gen kháng rầy nâu bph4 và gen chống chịu mặn Saltol, thông qua đó chọn lọc và xây dựng bộ chỉ thị chuyên biệt và hiệu quả cho bộ tính trạng mục tiêu cho các tổ hợp lai, trong đó có 1 chỉ thị dùng cho gen wx, 1 chỉ thị cho gen thơm badh2, 4 chỉ thị cho Saltol và 1 chỉ thị cho gen bph4.
5. Đã tạo nguồn vật liệu cho chọn lọc thông qua thực hiện được 250 tổ hợp lai hữu tính và 80 tổ hợp lai hồi giao, 80 tổ hợp lai chồng gen. Các thế hệ con lai đã được đánh giá và chọn lọc qua các thế hệ.
6. Thực hiện nuôi cấy túi phấn của 10 tổ hợp lai Nếp/Nếp và Nếp/Lúa, nuôi cấy phôi trưởng thành của 10 giống lúa nếp cũng được tiến hành để khai thác nguồn biến dị sô ma trong công tác chọn tạo giống lúa nếp mới. Các thế hệ DH2 và SC2 trở đi đang được thực hiện chọn lọc các dòng phân li ở điều kiện nhà lưới và ngoài đồng.
7. Thu được 3829 cá thể F1 từ các tổ hợp lai để tạo nguồn vật liệu tiếp tục cho chọn lọc các thế hệ tiếp theo.
8. Đã đánh giá và chọn lọc hơn 17.452 dòng ở điều kiện trên đồng, hơn 2797 dòng được đánh giá và thanh lọc tính chống chịu mặn trong điều kiện nhà lưới Trong đó có 10.684 dòng từ các tổ hợp lai hữu tính, 3521 dòng từ các tổ hợp lai hồi giao, 101 dòng từ các tổ hợp lai chồng gen và 2797 dòng từ các nguồn biến dị sô ma.
9. Đánh giá đặc tính nông học, tính trạng chất lượng như hàm lượng amylose và mùi thơm, tính chống chịu mặn và kháng sâu bệnh của các dòng lúa nếp triển vọng bao gồm 41 dòng triển vọng. Chọn lọc 23 dòng triển vọng ưu tú tiếp tục đánh giá so sánh và khảo nghiệm.
10. Đã đánh giá và sàng lọc bộ chỉ thị phân tử liên kết chặt với gen mục tiêu và xây dựng được quy trình ứng dụng bộ chỉ thị phân tử này (07 chỉ thị) cho chọn giống lúa nếp có mùi thơm, chịu mặn hiệu quả, rút ngắn thời gian chọn giống so với phương pháp chọn giống truyền thống.
11. Đã chọn lọc được 10 dòng lúa nếp triển vọng có mùi thơm, chống chịu mặn nồng độ muối 6‰, trong đó có 05 dòng đã được đăng ký tên OM gửi khảo nghiệm quốc gia triển vọng OM27, OM28, OM30, OM31, OM32, 05 dòng triển vọng có mùi thơm, chống chịu mặn nồng độ muối 6‰, chống chịu tốt với bệnh đạo ôn (cấp 1-3) và rầy nâu (cấp 5) là các dòng LN9, LN11, LN12, LN16 và LN23. Ban hành quy trình ứng dụng chỉ thị phân tử chọn tạo giống lúa nếp thơm chịu mặn.
Đề tài có tính hiệu quả về mặt khoa học góp phần nâng cao chất lượng giống lúa nếp phục vụ sản xuất ở đồng bằng sông Cửu Long.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 18668/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
https://vista.gov.vn/
