Ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn tạo bố mẹ lúa lai 3 dòng

h nghiên cứu nào khác. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Việt Thùy LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt luận văn thạc sĩ này, tôi nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, gia đình và bạn bè . Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo, PGS.TS. Phan Hữu Tôn, đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực tập và quá trình hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy, cô trong bộ môn công nghệ sinh học ứng dụng- khoa công nghệ sinh học - trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, cổ vũ, giúp đỡ tôi về tinh thần cũng như kiến thức trong thời gian thực hiện đề tài. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Việt Thùy MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt vi Danh mục các bảng vii Danh mục các hình viii PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1 2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU 3 2.1. Mục đích: 3 2.2. Yêu cầu: 3 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 4 3.1. Ý nghĩa khoa học 4 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 4 PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 5 1. HIỆN TƯỢNG ƯU THẾ LAI 5 1.1. Khái niệm 5 1.2. Cơ sở di truyền. 5 1.3. Biểu hiện ưu thế lai ở lúa và mục tiêu chọn giống lúa lai 6 2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT LÚA LAI BA DÒNG 8 2.1. Trên thế giới 8 2.2. Việt Nam. 11 3. HỆ THỐNG SẢN XUẤT LÚA LAI BA DÒNG 13 3.1. Khái niệm. 13 3.2. Hiện tượng bất dục đực tế bào chất 14 3.3. Dòng bất dục đực tế bào chất 17 3.4. Dòng duy trì bất dục đực tế bào chất. 22 3.5. Dòng phục hồi hữu dục 22 4. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỌN TẠO BỐ MẸ LÚA LAI “BA DÒNG” 27 4.1. Chọn tạo dòng CMS 27 4.2. Chọn tạo dòng duy trì bất dục đực tế bào chất 29 4.3. Chọn tạo dòng phục hồi hữu dục 30 5. ỨNG DỤNG CHỈ THỊ ADN CHỌN TẠO BỐ MẸ LÚA LAI 3 DÒNG 33 5.1. Chỉ thị ADN. 33 5.2. Nghiên cứu, ứng dụng chỉ thị ADN trong chọn tạo bố mẹ lúa lai “ba dòng” có năng suất khá và kháng bệnh bạc lá 35 PHẦN III. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 1. VẬT LIỆU, THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 44 2. PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 44 3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 51 PHẦN IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52 1. LAI THỬ GIỮA CÁC DÒNG CMS VỚI CÁC GIỐNG ĐỊA PHƯƠNG VÀ DÒNG CẢI TIẾN 52 2. ĐÁNH GIÁ TỔ HỢP LAI F1 53 2.1. Các tổ hợp bất dục 54 2.2. Các tổ hợp hữu dục 57 3. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG CHỨA GEN BẤT DỤC ĐỰC TBC, GEN DUY TRÌ BẤT DỤC VÀ PHỤ HỒI HỮU DỤC TRONG CÁC DÒNG BỐ 60 3.1. Kết quả kiểm tra khả năng chứa gen quy định cms-WA 61 3.2. Kết quả kiểm tra khả năng chứa gen duy trì bất dục đực 63 3.3. Kết quả kiểm tra khả năng chứa gen phục hồi 65 4. CÁC DÒNG (CHỨA GEN) DUY TRÌ 67 4.1. Một số đặc điểm NSH chính 68 4.2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 72 5. CÁC DÒNG CHỨA GEN PHỤC HỒI 76 5.1. Một số đặc điểm NSH chính 76 5.2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 80 6. CÁC TỔ HỢP LAI HỮU DỤC CÓ DÒNG BỐ CHỨA GEN PHỤC HỒI 81 6.1 Một số đặc điểm nông sinh học chính 81 6.2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 83 6.3. Ưu thế lai của con lai F1 so với dòng bố tương ứng 87 7. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG CHỨA GEN KHÁNG BỆNH BẠC LÁ Ở CÁC DÒNG BỐ CHỨA GEN CMS, DUY TRÌ VÀ PHỤC HỒI 89 8. MỘT SỐ DÒNG CHỨA GEN DUY TRÌ, PHỤC HỒI VÀ TỔ HỢP LAI TRIỂN VỌNG 93 PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 96 1. KẾT LUẬN 96 2. ĐỀ NGHỊ 97 Tài liệu tham khảo 98 Phụ lục 1 104 Phụ lục 2 106 Phụ lục 3 107 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU TT Ký hiệu Chữ viết tắt 1 ADN Acid deoxyribonucleic 2 BD Bất dục 3 Cms-BT Bất dục đực TBC dạng Bao Tai 4 Cms- GAM Bất dục đực TBC dạng Gambia 5 Cms- HL Bất dục đực TBC dạng Hong Lain (Hồng Liên) 6 Cms- WA Bất dục đực TBC dạng dại (Wild Abortion) 7 CHDCND Công hòa dân chủ nhân dân 8 CMS Cytoplasmic Male Sterility 9 Dòng A Dòng bất dục đực tế bào chất (S-rfrf) 10 Dòng B Dòng duy trì bất dục (N-rfrf) 11 Dòng R Dòng phục hồi hữu dục ((S)N-RfRf) 12 HD Hữu dục 13 IRRI International Reseach Rice Institute 14 MAS Maker- Assisted Selection 15 N Normal 16 NS Năng suất 17 NSH Nông sinh học 18 NST Nhiễm sắc thể 19 NSTN Năng suất tiềm năng (tạ/ha) 20 ORFs Open Reading Flames 21 PCR Polymerase Chain Reaction 22 PPR Pentatricopeptid Repeat 23 Rf Restoration fertility 24 S Sterility 25 TBC Tế bào chất 26 ƯTL Ưu thế lai DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang 2.1. Hiện trạng sản xuất lúa lai thương phẩm ở Việt Nam 12 2.2. Một số dạng tế bào chất bất dục đực ở lúa 22 2.3. Một số gen phục hồi hữu dục hạt phấn đã công bố 26 2.4. Các dòng cms nhập nội vào Việt Nam và ứng dụng 28 2.5. Dòng R được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến ở TQ 32 4.1a. Các tổ hợp lai bất dục trong vụ mùa 2008 54 4.1b. Các tổ hợp lai bất dục trong vụ xuân 2009 56 4.2a. Các tổ hợp lai hữu dục trong vụ mùa 2008 57 4.2b. Các tổ hợp lai hữu dục trong vụ xuân 2009 59 4.3. Kết quả kiểm tra khả năng chứa gen quy định cms- WA 62 4.4. Một số đặc điểm NSH chính của các dòng chứa gen duy trì 71 4.5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng chứa gen duy trì bất dục 73 4.6. Một số đặc điểm NSH chính của các dòng chứa gen phục hồi 77 4.7. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng chứa gen phục hồi 79 4.8. Một số đặc điểm NSH chính của các tổ hợp lai F1 hữu dục 82 4.9. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai F1 hữu dục 83 4.10. ƯTL về 1 số chỉ tiêu của con lai F1 so với dòng bố tương ứng 88 4.11. Các dòng, giống chứa gen Xa4, Xa7 90 4.12a. Các dòng chứa gen duy trì có triển vọng 93 4.12b. Các dòng chứa gen phục hồi có triển vọng 94 4.12c. Các tổ hợp lai F1 có triển vọng 95 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình Tên hình Trang 2.1 Điện di sản phẩm PCR của dòng cms, con lai và dòng duy trì tương ứng, sử dụng mồi cms 37 2.2 Điện di sản phẩm PCR của dòng cms, con lai và dòng duy trì tương ứng, sử dụng mồi drrcms 38 2.3 Sử dụng RG140/PruII đối với dòng cms, duy trì và phục hồi 39 2.4 Ănh điện di sử dụng mồi cms và mồi RG136 đối với các dòng cms và duy trì tương ứng 40 2.5 Vị trí của các chỉ thị phân tử liên kết với locus Rf4 và Rf6(t) ở NST10 41 4.1 Hạt phấn bất dục và hữu dục soi dưới kính hiển vi 53 4.2 Hính ảnh bông lúa được bao cách li 55 4.3 Ảnh điện di kiểm tra độ tinh sạch của ADN tổng số 60 4.4 Ảnh điện di sản phẩm PCR sử dụng cặp mồi pcms 61 4.5 Ảnh điện di sản phẩm PCR sử dụng cặp mồi RG136 64 4.6 Ảnh điện di sản phẩm PCR sử dụng cặp mồi RM171 66 4.7a Đồ thị so sánh NSTN của các dòng chứa gen DT trong vụ xuân 2009 74 4.7b Đồ thị so sánh NSTN của các dòng chứa gen duy trì trong vụ mùa 2008 74 4.8 Đồ thị so sánh NSTN của các dòng T26,T14(6), 304, 300, T13 và T48 trong vụ xuân và vụ mùa 75 4.9 Đồ thị so sánh NSTN của các dòng chứa gen phục hồi 80 4.10 Đồ thị so sánh NSTN của các tổ hợp lai F1 hữu dục có dòng bố chứa gen phục hồi hữu dục Rf4 84 4.11 Đồ thị so sánh NSTN của các THL của dòng mẹ BoA, IIA và II32A 85 4.12 Đồ thị so sánh NSTN của một số tổ hợp lai giữa dòng mẹ cms và 1 số dòng đẳng gen chứa gen kháng bệnh bạc lá tốt 86 4.13 Ảnh điện di sản phẩm PCR sử dụng chỉ thị P3 xác định các dòng, giống chứa gen Xa7 92 4.14 Ảnh điện di sản phẩm PCR sử dụng chỉ thị Npb181 xác định các dòng, giống chứa gen Xa4 92 PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Lúa lai (Hybrid rice) đã được nghiên cứu và sản xuất thành công ở Trung Quốc từ những năm 1964 -1975. Kể từ đó, diện tích trồng lúa lai ngày càng được mở rộng và phát triển ở nhiều nước trên thế giới. Theo đánh giá của các nhà khoa học, năng suất lúa lai tăng từ 20 - 30% so với lúa thuần. Việc sử dụng các giống lúa lai đã làm tăng năng suất lúa, dẫn tới tăng lợi nhuận cho người nông dân. Vì vậy, lúa lai đã đóng góp một phần đáng kể trong việc hướng tới mục tiêu đảm bảo an ninh lương thực trên toàn thế giới. Có 2 hệ thống sản xuất lúa lai chủ yếu đó là: lúa lai hệ “2 dòng” - ứng dụng hiện tượng bất dục đực di truyền nhân- và lúa lai hệ “3 dòng” - ứng dụng hiện tượng bất dục đực tế bà chất và nhân. Do tính bất dục đực ít bị ảnh hưởng của điều kiện môi trường nên lúa lai ba dòng được sử dụng phổ biến hơn và chiếm diện tích chủ yếu trong cơ cấu lúa lai ở các quốc gia trồng lúa trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Để phát triển lúa lai ba dòng đòi hỏi phải có nguồn vật liệu bố mẹ phong phú, bao gồm dòng bất dục đực, dòng duy trì bất dục và dòng phục hồi hữu dục. Hiện tượng bất dục đực tế bào chất - nhân (được gọi tắt là CMS) được gây ra do tương tác giữa các gen bất dục đực trong tế bào chất (cms) và gen duy trì bất dục trong nhân (rfrf) nên không thể tạo ra các hạt phấn có chức năng. Hiện nay, các nhà khoa học trên thế giới đã xác định được nhiều dạng bất dục đực tế bào chất, trong đó bất dục đực dạng dại “WA” (Wild Abortion) được sử dụng rộng rãi nhất trong các chương trình sản xuất lúa lai ở Trung Quốc. Mỗi dạng tế bào chất bất dục lại có gen duy trì bất dục (rf) và gen phục hồi hữu dục (Rf) tương ứng. Để sản xuất được lúa lai 3 dòng cần phải xác định được dòng chứa gen duy trì bất dục và dòng chứa gen phục hồi hữu dục trong nhân. Từ đó, có thể sử dụng các dòng này làm dòng duy trì và dòng phục hồi để tạo tổ hợp lúa lai ba dòng có ƯTL cao; hoặc sử dụng để tạo dòng CMS, duy trì và phục hồi mới, có đặc điểm tốt hơn. Việc chọn tạo dòng bố, mẹ lúa lai ba dòng rất quan trọng, sẽ tạo tiền đề cho công tác chọn tạo giống lúa lai cho ƯTL cao. Tuy nhiên, một vấn đề đặt ra cho lúa lai ba dòng trên thế giới cũng như ở Việt Nam đó là thường bị các loài sâu, bệnh gây hại nặng, đặc biệt là bệnh bạc lá. Hơn nữa, các giống lúa lai đang được trồng chủ yếu ở nước ta là các giống lúa lai nhập nội từ Trung Quốc, thường bị nhiễm bệnh bạc lá rất nặng, có thể gây giảm năng suất lúa từ 30 -60%. Vì vậy, cần phải chọn tạo được giống lúa lai 3 dòng có khả năng kháng bệnh bạc lá. Muốn vậy, chúng ta cần phải chọn được các dòng bố, mẹ (dòng A, B và R) có chứa gen kháng các chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá chính ở nước ta. Cho đến nay, đã có nhiều phương pháp truyền thống được ứng dụng trong chọn tạo bố mẹ cho hệ thống sản xuất lúa lai 3 dòng như lai thử, lai xa, gây đột biến... Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là mất nhiều thời gian và công sức. Việc kết hợp giữa phương pháp chọn lọc truyền thống và chọn lọc dựa vào chỉ thị phân tử giúp chọn được dòng bố mẹ lúa lai 3 dòng tốt, kháng bệnh bạc lá nhanh chóng và chính xác ở bất kỳ giai đoạn nào. Hiện nay, các nhà khoa học đã định vị được nhiều gen quy định TBC bất dục đực, duy trì bất dục, phục hồi hữu dục và kháng bệnh bạc lá cũng như các chỉ thị phân tử liên kết với các gen này. Chọn tạo bố mẹ lúa lai ba dòng bằng chỉ thị phân tử (Marker-assisted Selection - MAS) có thể chọn lọc chính xác các cá thể mong muốn ở bất kỳ giai đoạn sinh trưởng nào và không phụ thuộc điều kiện môi trường. Vì vậy, sẽ rút ngắn thời gian chọn tạo bố mẹ lúa lai 3 dòng, nhanh chóng chọn tạo được các tổ hợp lúa lai 3 dòng cho năng suất và có khả năng kháng bệnh bạc lá. Vì những lý do trên, được sự phân công của Bộ môn Công nghệ sinh học ứng dụng - Khoa Công nghệ sinh học - Trường đại học nông nghiệp Hà Nội, sự giúp đỡ và hướng dẫn của PGS.TS. Phan Hữu Tôn chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn tạo bố mẹ lúa lai 3 dòng” 2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU 2.1. Mục đích: Sử dụng các Chỉ thị phân tử ADN xác định khả năng chứa gen quy định tế bào chất bất dục (cms), gen duy trì bất dục (rf), gen phục hồi hữu dục (Rf) cho dạng cms-WA và gen kháng bệnh bạc lá hữu hiệu trong các giống lúa địa phương và dòng cải tiến. Từ đó, sử dụng các dòng, giống này làm vật liệu khởi đầu trong công tác chọn tạo giống lúa lai 3 dòng cho năng suất cao và có khả năng kháng bệnh bạc lá tốt. 2.2. Yêu cầu: + Tạo các tổ hợp lai thử giữa các dòng cms- WA với các giống địa phương và các dòng cải tiến. + Đánh giá tỷ lệ hạt phấn bất dục/ hữu dục (BD/HD) ở con lai F1 và tỷ lệ kết hạt (hạt chắc) khi cho cây F1 tự thụ phấn bắt buộc, xác định các tổ hợp lai hữu dục và bất dục. Từ đó, dự đoán khả năng chứa gen duy trì hay phục hồi của các dòng bố tương ứng. + Xác định khả năng chứa gen quy định tế bào chất bất dục (cms), gen duy trì bất dục (rf3) và gen phục hồi hữu dục (Rf4) của các dòng, giống được sử dụng làm bố trong các tổ hợp lai bất dục và hữu dục bằng phương pháp PCR (Polymerase Chain Reaction), sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết chặt với các gen này. + Theo dõi một số đặc điểm nông sinh học và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố duy trì, phục hồi cho dạng cms- WA và con lai F1; đánh giá ưu thế lai của con lai F1 so với dòng bố. Từ đó, xác định dòng duy trì, dòng phục hồi tốt và các tổ hợp lai có khả năng đưa ra sản xuất đại trà. + Dùng chỉ thị phân tử ADN xác định khả năng chứa gen kháng bệnh bạc lá (Xa4 và Xa7) trong các dòng có chứa gen duy trì và phục hồi nhằm tạo giống lúa lai ba dòng có khả năng kháng bệnh bạc lá. + Lai lại (Backcross) cây F1 bất dục với dòng bố chứa gen duy trì nhằm tạo dòng CMS mới có đặc tính tốt hơn; 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3.1. Ý nghĩa khoa học Đề tài đã ứng dụng chỉ thị phân tử ADN để nghiên cứu khả năng chứa gen quy định tế bào chất bất dục đực, gen duy trì bất dục, gen phục hồi hữu dục và gen kháng bệnh bạc lá trong các dòng cải tiến và giống địa phương. Kết quả thu được sẽ làm cơ sở cho việc hoàn thiện quy trình chọn giống phân tử trong chọn tạo bố mẹ lúa lai ba dòng có năng suất cao, kháng bệnh bạc lá. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả của đề tài sẽ cung cấp các thông tin liên quan đến các gen quy định TBC bất dục đực, duy trì bất dục, phục hồi hữu dục và gen kháng bệnh bạc lá hữu hiệu cho các nhà chọn giống lúa lai ba dòng. - Chọn lọc được một số dòng duy trì, dòng phục hồi và tổ hợp lai 3 dòng tốt phục vụ cho sản xuất. PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. HIỆN TƯỢNG ƯU THẾ LAI Hiện tượng ưu thế lai (ƯTL) đã được các nhà khoa học phát hiện khá sớm trên nhiều đối tượng cây trồng và vật nuôi. Người ta đã sử dụng hiện tượng ưu thế lai để tạo các giống cây trồng, vật nuôi có đặc điểm tốt mong muốn…. Việc sử dụng ưu thế lai đã đem lại lợi ích khá to lớn cho ngành trồng trọt cũng như chăn nuôi [16]. Vậy hiện tượng ưu thế lai là gì? 1.1. Khái niệm Ưu thế lai (Heterosis) là hiện tượng con lai có sức sống mạnh hơn bố mẹ hoặc cả cơ thể cây lai, hoặc từng cơ quan, bộ phận của cây lai sinh trưởng, phát triển nhanh, mạnh hơn, có tính chống chịu cao hơn và phẩm chất tốt hơn bố mẹ [1]. Nói cách khác, ƯTL là hiện tượng con lai hơn hẳn bố mẹ về một hoặc một số tính trạng nào đó [4]. Cho đến nay, trong lĩnh vực chọn tạo giống cây trồng, ƯTL được khai thác rất thành công trong việc cải tiến năng suất cây trồng [1]. 1.2. Cơ sở di truyền Hiện tượng ƯTL đã được phát hiện và công nhận từ rất lâu. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có cơ sở lý thuyết thống nhất và trọn vẹn để giải thích hiện tượng này. Có nhiều giả thuyết cùng tồn tại, mỗi giả thuyết chỉ giới hạn bởi một kết quả thực nghiệm nhất định [4]. * Giả thuyết tính trội (Dominance hypothesis) Thuyết này được đề xuất bởi Davenport (1908), Bruce (1910), KeeIRBLe và Pellew (1910). Theo giả thuyết tính trội, hiện tượng ƯTL là kết quả tác động và tương tác của các alen trội có lợi [4]. Ngoài tác dụng ức chế của các alen trội với các alen lặn cùng locus, ƯTL còn liên quan đến hiệu quả tương tác cộng gộp của các alen trội khác locus đối với tính trạng chịu sự kiểm tra của hai hoặc nhiều gen trội khác nhau [1]. * Giả thuyết siêu trội (Overdominance hypothesis) Giả thuyết siêu trội được đề xuất vào năm 1908 bởi Shull và East. Theo đó, nhiều tính trạng có lợi do gen trội kiểm soát, còn gen lặn tương ứng thì có tác dụng ngược lại. ƯTL là do tính dị hợp tử của một cặp alen ở một vị trí gây nên và vượt xa so với bất kỳ dạng đồng hợp tử nào. Hay nói cách khác ƯTL là kết quả của sự tác động qua lại giữa các alen khác nhau của cùng một locus [4]. * Giả thuyết cân bằng di truyền Thuyết cân bằng di truyền cho rằng, mỗi cơ thể sinh vật tồn tại được trong tự nhiên là do bản thân chúng đã hình thành một kiểu hình phù hợp với điều kiện sống hay một cân bằng di truyền. Khi lai các cá thể khác nhau sẽ tạo nên cá thể mới có cân bằng di truyền mới, khác hẳn với cân bằng di truyền của bố mẹ. Nếu cân bằng di truyền này có khả năng thích ứng cao hơn cân bằng di truyền của từng dòng bố mẹ riêng biệt thì con lai chắc chắn sẽ có ƯTL cao, xuất hiện những tính trạng mới tốt hơn bố mẹ. Ngược lại, nếu cân bằng di truyền mới không phù hợp thì con lai sẽ có biểu hiện suy giảm ở một số tính trạng hoặc suy giảm toàn diện. Theo đó, sự thể hiện của mỗi tính trạng là do ảnh hưởng mang tính đặc trưng nhất của nhiều nhân tố di truyền, trong đó có một số nhân tố có tác dụng kích thích tăng cường sự thích ứng của con lai, một số nhân tố khác lại gây ảnh hưởng kìm hãm. Sự biểu hiện tác động của nhân tố di truyền chính là hiệu quả biểu hiện kiển hình của con lai [9]. Ngoài các giả thuyết trên, còn có các giả thuyết khác được sử dụng để giải thích hiện tượng ƯTL như: Thuyết dị hợp tử về cấu trúc, thuyết đồng tế bào chất. Tuy nhiên, cho đến nay thuyết tính trội và thuyết siêu trội được sử dụng để giải thích hiện tượng ƯTL nhiều hơn cả. 1.3. Biểu hiện ưu thế lai ở lúa và mục tiêu chọn giống lúa lai Cũng như bất kỳ loài cây trồng nào, hiện tượng ưu thế lai ở cây lúa được biểu hiện ngay từ khi hạt mới nảy mầm cho đến khi hoàn thành quá trình sinh trưởng, phát triển. Hiện tượng ƯTL được biểu hiện rất rõ ràng ở các cơ quan sinh trưởng (Rễ, thân, lá, khả năng đẻ nhánh…) cũng như các cơ quan sinh sản (bông, hạt) và khả năng thích ứng với điều kiện bất thuận (lạnh, hạn, mặn…) [16]. Hiện nay, các chương trình chọn tạo giống lúa lai đều tập trung vào mục tiêu chọn giống có năng suất cao, chất lượng tốt, khả năng thích ứng rộng, chống/ chịu sâu bệnh, điều kiện bất thuận và có thời gian sinh trưởng phù hợp với cơ cấu luân canh của từng vùng, từng địa phương [9]. * Chọn giống có ưu thế lai cao về năng suất Năng suất luôn là mục tiêu hàng đầu của mọi chương trình chọn giống. Một giống mới được mở rộng nhanh hay chậm, tồn tại trong sản xuất lâu hay không là do năng suất của giống đó quyết định. Để năng suất lúa lai ngày càng cao thì cần đảm bảo tính đa dạng di truyền giữa các dòng vật liệu làm bố mẹ, cần chọn các dòng bố mẹ thuộc loài phụ khác nhau [9]. Năng suất là một tính trạng tổng hợp, được cấu thành bởi nhiều tính trạng có liên quan như: Số bông hữu hiệu/ khóm, số hạt chắc/ bông và trọng lượng 1000 hạt. Để đạt mục tiêu không ngừng nâng cao năng suất các nhà chọn giống đã thiết lập mối tương quan giữa các tính trạng số lượng, đặc điểm hình thái với năng suất và phân chia thành các yếu tố chính, yếu tố phụ. Việc cải tiến các tính trạng hình thái sẽ tạo ra bộ khung vững chắc, hợp lý để mỗi cá thể có thể cho năng suất tối ưu nhất. Căn cứ vào mục tiêu này, các nhà khoa học thuộc IRRI đã phác hoạ ra một mô hình cây lúa lý tưởng, cho năng suất cao và tìm hiểu bản chất di truyền của từng tính trạng và mối tương quan giữa chúng [9]. Yuan L.P. đưa ra kiểu hình cây lúa lý tưởng có sự hài hoà giữa “nguồn” và “sức chứa” nhằm tạo ra giống mới dễ dàng đưa vào sản xuất. Trong đó, “Nguồn” là diện tích lá, là thành phần rất quan trọng góp phần tạo nên giống có năng suất cao. Ông đề xuất mô hình kiểu cây lý tưởng như sau: - Chiều cao cây từ 95 - 100cm. - Chiều dài lá đòng: 50cm, cao hơn tán bông khoảng 20 cm. - Cây cứng vừa phải, đẻ nhánh trung bình. - Khối lượng hạt/ bông trung bình đạt 5 g. - Số bông hữu hiệu/ m2 đạt 270 bông. - Chỉ số diện tích lá (LAI): 6,5 - Hệ số kinh tế: 0.55 Bên cạnh mục tiêu chọn giống lúa lai có năng suất cao, cải tiến chất lượng hạt, tăng cường khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận cũng đang được các nhà chọn giống quan tâm. 2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT LÚA LAI BA DÒNG 2.1. Trên thế giới Hiện tượng ưu thế lai ở cây lúa và sản xuất lúa lai thương phẩm đã được các nhà khoa học Ấn Độ nghiên cứu và đề xuất lần đầu tiên từ những năm 30 của thế kỷ XX. Trong những năm sau đó, các nhà khoa học Mỹ, Nhật Bản và Viện nghiên cứu lúa quốc tế (International Rice Research Institute - IRRI) cũng có nhiều công trình nghiên cứu về lúa lai. Tuy nhiên, vì chưa có phương pháp sản xuất hạt lai thuận lợi nên họ chưa thành công. Năm 1964, Yuan Long Ping và cs đã phát hiện ra hiện tượng bất dục đực tế bào chất từ các cá thể của quần thể lúa dại Oryza f.spontanea mọc ở đảo Hải Nam – Trung Quốc [9]. Họ thấy cây lúa dại có hạt phấn thui chột và cho rằng đây là dạng vật chất di truyền quan trọng để phát triển lúa lai. Sau đó, họ đã thành công trong việc chuyển gen bất dục đực tế bào chất dạng hoang dại (WA) vào lúa trồng bằng phương pháp lai lại (Backcross) tạo dòng bất dục đực tế bào chất ổn định. Vào năm 1973, họ đã sản xuất thành công hạt lai F1 từ ba dòng bố mẹ gồm: Dòng bất dục đực tế bào chất (dòng A), dòng duy trì bất dục (dòng B) và dòng phục hồi hữu dục (dòng R). Sau đó, quy trình sản xuất lúa lai “3 dòng” được hoàn thiện và có rất nhiều tổ hợp lai cho ƯTL cao được tạo ra [16]. Trung quốc trở thành nước đầu tiên sản xuất lúa lai thương phẩm trên thế giới. Từ năm 1976, diện tích sản xuất lúa lai thương phẩm ở Trung Quốc tăng lên rất nhanh. Hiện nay, diện tích lúa lai hàng năm ở Trung Quốc chiếm khoảng 50% tổng diện tích lúa (tương đương khoảng 15,5 triệu ha), năng lúa lai trung bình đạt 6,9 tấn/ ha/vụ so với năng suất lúa thường là 5,4 tấn/ ha/ vụ, tăng 1,5 tạ/ha. Sản lượng lúa lai ở Trung Quốc chiếm khoảng 60% tổng sản lượng lúa [21]. Kỹ thuật sản xuất hạt lai ở Trung Quốc đã phát triển đến mức độ cao. Năng suất hạt lai F1 tăng mạnh, từ 0,1 đến 2,5 tấn/ha. Có nhiều dòng có khả năng nhận phấn tốt đươc tạo ra từ II32A, ZhiA, You-IIA [8]. Qua hơn 30 năm nghiên cứu, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra được hơn 600 dòng bất dục đực tế bào chất và dòng duy trì tương ứng; hơn 200 dòng phục hồi được chọn lọc để tạo ra các tổ hợp lai có năng suất cao, chất lượng tốt và đưa vào sản xuất đại trà [14]. Sau khi các nhà chọn giống Trung Quốc nghiên cứu thành công, lúa lai nói chung và lúa lai ba dòng nói riêng đã nhanh chóng được nghiên cứu và phát triển rộng rãi ở các nước khác trên thế giới như: Nhật Bản, Ấn Độ, Bănglades, Philippin, Inđônêxia, Myanma,... [37]. Ở Nhật Bản, lúa lai được Shinjo đề xuất lần đầu tiên vào năm 1969. Đến năm 1975, Shinjo đã phát triển các dòng cms dạng BT và các dòng phục hồi tương ứng, có nguồn gốc từ giống Chinsural Boro II, trong chọn tạo và sản xuất lúa lai ba dòng thuộc loài phụ Japonica. Các nhà khoa học Nhật Bản cho rằng dòng bất dục đực này được tốt hơn dòng bất dục dạng dại (WA) được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lúa lai 3 dòng thuộc loài phụ Indica. Tiếp theo đó, Takita và Yamaguchi đã tìm ra các giống chịu lạnh nên đã làm tăng đáng kể năng suất hạt giống, do các giống này có thể tung phấn nhiều hơn so với các giống mẫn cảm với nhiệt độ thấp trước đây [44]. Hiện nay, do sự tiêu thụ lúa ở Nhật Bản càng ngày càng giảm nên khoảng 30% diện tích trồng lúa được chuyển sang cây trồng khác. Trong trường hợp này, cần phải đảm bảo chất lượng và giá trị của lúa gạo thương phẩm. Do đó, các nhà chọn giống của Nhật Bản quan tâm tới việc tạo ra các giống lúa lai có năng suất cao, chất lượng tốt nhằm giảm giá thành gạo trên thị trường [44]. Đánh giá đúng tiềm năng của lúa lai trong việc làm tăng năng suất và sản lượng lương thực, Ấn Độ bắt đầu chương trình quốc gia vào năm 1989 nhằm phát triển và mở rộng phạm vi sản xuất lúa lai để đảm bảo việc tự cung cấp đủ sản lượng lúa. Sau đó khoảng 10 năm, 16 giống lúa lai đã được công bố và đưa vào sản xuất lúa lai thương phẩm. Diện tích lúa lai ở Ấn Độ tăng nhanh trong các vụ sau vì các giống này có năng suất cao và khả năng thích nghi rộng. Các giống lúa lai này có năng suất cao hơn khoảng 40% so với giống đối chứng (Pusa Basmati-1). Hiện nay, hàng năm ở Ấn Độ ước có khoảng 200.000 ha lúa lai. Năng suất lúa trung bình ở Ấn Độ đã tăng từ 1,5 đến 2,0 tấn/ha. Sản lượng lúa lai hàng năm đạt khoảng 4.000 tấn, chiếm 95% tổng sản lượng lúa của cả nước [33]. Ở Banglades, việc nghiên cứu và phát triển lúa lai bắt đầu vào năm 1993 bằng việc sử dụng các giống lúa lai và các dòng vật liệu bố mẹ từ Viện nghiên cứu lúa Quốc tế. Sau một vài năm nghiên cứu, giống lúa lai đầu tiên của Banglades đã được công bố, gọi là BRRI Hybrid Dhan-1 và được đưa vào sản xuất từ năm 2001 [26]. Cùng với xu hướng đó, sản xuất lúa lai ở các nước nhiệt đới đã bước vào giai đoạn thương mại hoá từ năm 1994. Một số giống lúa lai mới đã được công bố ở Ấn Độ, Việt Nam, Philippin, Banglades và Indonexia. Năng suất của các giống lúa lai được công bố cao hơn rất nhiều so với các giống lúa thuần ở các nước này, ước khoảng 20% - 30%. Hầu hết các giống lúa lai được này có nguồn gốc từ hiện tượng bất dục đực tế bào chất. Các chương trình sản xuất lúa lai của các nước này tập trung vào việc phát triển các dòng bất dục đực do tương tác giữa tế bào chất và nhân, để tạo các giống lúa có năng suất, chất lượng cao và kháng sâu bệnh. Theo những báo cáo mới nhất, có nhiều dòng phục hồi được tìm thấy từ các giống lúa thuộc loài phụ indica ở các nước nhiệt đới. Vào năm 2002, diện tích lúa lai ở các nước này đạt khoảng 770.000 ha. Những khó khăn chủ yếu trong sản xuất lúa lai thương phẩm ở các nước nhiệt đới là sự phân cấp chất lượng hạt giống, mức độ kháng sâu bệnh của lúa lai, khả năng cung ứng giống chưa đáp ứng nhu cầu, giá giống còn cao và các chính sách ưu tiên không tương thích [46]. Ngoài ra, lúa lai 3 dòng còn được nghiên cứu và phát triển ở nhiều nước khác trên thế giới như: CHDCND Triều Tiên, Hàn Quốc, Hy lạp…. 2.2. Việt Nam Lúa lai bắt đầu nghiên cứu được nghiên cứu ở Việt Nam vào khoảng năm 1979 tại Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam. Lúc này, các nghiên cứu mới ở mức tìm hiểu và nguồn vật liệu phục vụ cho nghiên cứu chủ yếu được nhập nội từ IRRI. Đến năm 1992, chương trình nghiên cứu lúa lai quốc gia mới được đề xuất. Và vào năm 1994, Trung tâm nghiên cứu và phát triển lúa lai được thành lập [35], [14], [11]. Sau một thời gian ngắn thực hiện, chương trình nghiên cứu lúa lai ở Việt Nam đã nghiên cứu và tạo ra khoảng 2000 tổ hợp lai. Bên cạnh đó, việc nhập nội và chọn lọc các giống lúa lai có năng suất cao và thích ứng với điều kiện sản xuất ở Việt Nam được tăng cường. Hiện nay, chúng ta đã có một bộ giống lúa lai 3 dòng khá đa dạng và phong phú: Bác ưu 253, Bác ưu 903, D.ưu 527, Nhị ưu 63, Nhị ưu 838…. [14], [15]. Có nhiều tổ hợp lai có năng suất khá cao đã được tạo ra như BoA/DT12 cho năng suất từ 7,5 – 10 tấn/ ha, có khả năng thích ứng rộng và đã được đưa ra sản xuất thử [8]. Diện tích lúa lai ở Việt Nam tăng lên một cách đáng kể, từ 100.000 ha vào năm 1991 lên tới 480.000 ha vào năm 2001 và đến năm 2004 diện tích lúa lai đã đạt 621.382 ha. Trong đó, diện tích lúa lai chủ yếu là lúa lai 3 dòng và tập trung ở các tỉnh phía nam Việt Nam. Nhìn chung, năng suất lúa lai đạt khoảng 6,5 tấn/ha cao hơn so với năng suất trung bình hàng năm (4,0 tấn/ha). Bảng 2.1. Hiện trạng sản xuất lúa lai thương phẩm ở Việt Nam Năm Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha) 1992 11.094 6,2 1993 34.468 6,8 1994 60.077 5,8 1995 73.503 6,1 1996 127.713 5,8 1997 187.700 6,4 1998 200.000 6,5 1999 233.000 6,5 2000 340.000 6,5 2001 480.000 6,5 2004 621.382 6,5 Do diện tích và năng suất lúa lai ở Việt Nam tăng nhanh trong thời gian ngắn nên Việt Nam được coi là nước áp dụng thành công công nghệ sản suất lúa lai vào sản xuất đại trà và là nước thứ 2 (sau Trung Quốc) sản xuất thành công lúa lai trên diện rộng [35], [6]. Mặc dù vậy, có một thực tế được đặt ra và cũng là thách thức cho các nhà chọn giống ở Việt Nam là: Có tới 80% giống lúa lai được sản xuất ở Việt Nam là giống nhập nội từ Trung Quốc, chưa hoàn toàn thích nghi với điều kiện ngoại cảnh và hạn chế về khả năng kháng bệnh, đặc biệt là bệnh bạc lá lúa. Hiện nay, hầu như chưa có tổ hợp lúa lai ba dòng nào hoàn toàn do Việt Nam tạo ra được đưa vào sản xuất đại trà và đem lại hiệu quả kinh tế cao. [35], [15], [17]. Điều này đã gây ra hiện tượng không đáp ứng đủ lượng giống cho sản xuất và giá thành của các giống lúa lai cao nhưng chất lượng giống không đảm bảo. Vì vậy, đòi hỏi các nhà chọn giống phải chọn tạo ra nhiều tổ hợp lai ba dòng nội địa có năng suất cao, thích ứng rộng và có khả năng chống/ chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất thuận tốt. Muốn vậy, chúng ta phải chọn tạo được nhiều dòng bố, mẹ có đặc điểm tốt, năng suất khá và có khả năng chống/ chịu điều kiện bất thuận tốt. 3. HỆ THỐNG SẢN XUẤT LÚA LAI BA DÒNG 3.1. Khái niệm Lúa lai hệ “ba dòng” phải sử dụng 3 dòng vật liệu khác nhau để sản xuất hạt lai F1, gồm: - Dòng bất dục đực tế bào chất – (Cytoplasmic male sterility - CMS) được ký hiệu là dòng A; - Dòng duy trì bất dục (Maintainer) - dòng B – được sử dụng để duy trì tính bất dục của dòng A qua các thế hệ. - Dòng phục hồi hữu dục (Fertility restoration) – dòng R – được sử dụng làm dòng bố để sản xuất hạt lai F1. Sự kết hợp giữa tế bào chất bất dục đực của dòng A và gen phục hồi của dòng R, sẽ làm phục hồi tính hữu dục của hạt phấn. Hiện tượng này được sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong chọn tạo các giống lúa lai ba dòng. Tuy nhiên, để ứng dụng có hiệu quả hiện tượng bất dục đực tế bào chất trong phát triển giống lúa lai cần nghiên cứu rõ ràng chức năng phục hồi hữu dục của các dòng phục hồi. Kiến thức và sự hiểu biết về nguyên nhân, cơ chế của các dạng bất dục đực tế bào chất và sự phục hồi tính hữu dục của chúng sẽ giúp cho các nhà chọn giống cây trồng sử dụng công cụ di truyền này có hiệu quả hơn trong công tác chọn tạo giống lúa lai 3 dòng. 3.2. Hiện tượng bất dục đực tế bào chất Bất dục đực TBC là hiện tượng cây trồng không có khả năng sản xuất hạt phấn có chức năng do sự có mặt đồng thời của gen quy định tính bất dục trong tế bào chất (S) và cặp gen quy định tính bất dục trong nhân (rfrf) gây nên. Các dạng CMS được coi là cô._.ng cụ hữu ích để sản xuất hạt lai ở các loài cây trồng tự thụ phấn (ngô, lúa, bông…). 3.2.1. Nguyên nhân và cơ chế gây CMS và sự phục hồi hữu dục Ban đầu các nhà khoa học cho rằng hiện tượng CMS được gây ra bởi những rối loạn hoặc do sự xắp xếp lại của các gen trong ty thể và các gen trong nhân không có khả năng phục hồi nên không thể tạo ra hạt phấn có chức năng. Họ cho rằng có một vài dạng vật chất trong tế bào hạt phấn cần thiết cho sự phát triển hạt phấn bình thường, quyết định tính hữu dục của hạt phấn chín. Vật chất này, khi tương tác với hạt phấn mang gen thích hợp sẽ tạo nên hạt phấn hữu dục. Gen chịu trách nhiệm sản sinh vật chất này hoạt động trong thành tế bào bao phấn. Ở cây CMS, hạt phấn bất dục được tạo ra do vật chất này không được sản xuất đã gây sự biến đổi gen ty thể và không có gen trong nhân chịu trách nhiệm sửa sai [45], [19]. Tuy nhiên, vật chất đó là gì và gen chịu trách nhiệm sản sinh ra vật chất này vẫn chưa được làm rõ. Sau đó, C.K.K. Nair đã chỉ ra rằng có sự khác nhau rất lớn giữa bao phấn chứa hạt phấn bất dục và bao phấn chứa hạt phấn hữu dục. Bao phấn được cấu tạo từ một số kiểu mô và tế bào, lớp màng tế bào bên trong bao gồm những tế bào đặc biệt, bao quanh các hạt phấn non. Trong quá trình bao phấn phát triển, sự thoái hoá màng có thể là một dấu hiệu ban đầu cho thấy sự bất bình thường dẫn đến việc ngăn cản nguồn dinh dưỡng nuôi hạt phấn từ bên ngoài vào. Mặt khác, trong quá trình phát triển của hạt phấn yêu cầu mức độ hoạt động của ty thể cao hơn mức bình thường. Vì vậy, nếu gen của ty thể bị biến đổi hoặc sắp xếp lại sẽ gây cản trở cho hoạt động của ty thể trong màng bao phấn. Ông cũng cho rằng hoạt động của ty thể cũng có thể bị ảnh hưởng bởi một số vật chất đặc biệt ở bao phấn có bản chất tương tự như một chất độc và tác động trực tiếp đến các peptid. Điều này có thể gây nên sự thiếu hụt hô hấp, ảnh hưởng xấu tới mô và tế bào cũng như sự phát triển hạt phấn [34]. Gần đây các nhà khoa học đã phát hiện ra nguyên nhân của hiện tượng bất dục đực tế bào chất là do ảnh hưởng của các bộ ba mở đầu (Open Reading Flames – ORFs) không bình thường gây rối loạn hoạt động của gen ty thể. Bộ ba này mã hoá một protein lạ làm ảnh hưởng tới chức năng của ty thể và sự phát triển của hạt phấn [23]. Tuy nhiên, tính bất dục đực có thể được phục hồi bởi 1 hoặc nhiều gen phục hồi hữu dục được mã hoá trong nhân (Rf). Nói cách khác, sự bất dục là kết quả của các gen ty thể làm cho tế bào chất hoạt động không bình thường, sự phục hồi hữu dục do các gen trong nhân ngăn chặn tế bào chất hoạt động không bình thường [47]. Có nhiều dạng bất dục đực khác nhau với những đặc điểm di truyền riêng biệt. Các dạng cms khác nhau được gây ra bởi ORFs không bình thường khác nhau của gen ty thể và sự phục hồi hữu dục tương ứng là do các gen mã hoá protein Pentatricopeptid Repeat (PPR) trong nhân. Z. Wang và cs đã miêu tả cơ sở phân tử của hiện tượng bất dục đực tế bào chất và phục hồi hữu dục cho dạng cms-Boro II là: “gen orf79 trên mARN (là bản sao của gen B-apt6) trong ty thể đã mã hoá một cytotoxic peptid chịu trách nhiệm cho hiện tượng cms; và 2 protein PPR được mã hoá bởi locus Rf1 đã ngăn cản sự sản xuất ra cytotoxic peptid bằng một cơ chế riêng biệt” [47]. Đây là nguyên nhân gây bất dục kiểu giao tử thể, do nhân tố bên trong hạt phấn gây ra. Liu Z.L. và cs đã so sánh cấu trúc và sự biến đổi bên ngoài của gen ty tể ở các dòng bất dục đực dạng WA và các dòng hữu dục tương ứng và xác định một vùng được xắp xếp lại trong dạng cms-WA. Vùng này được tạo ra bởi 7 đoạn tái tổ hợp có nguồn gốc từ gen ty thể, gen nhân và nguồn không biết. Một gen gây nhiễu, orf352, mã hoá 1 protein xytotoxic xuyên màng được tìm thấy trong vùng này. Gen này đã làm thay đổi các thông tin di truyền ở lúa là nguyên nhân gây ra hiện tượng bất dục đực kiểu bào tử thể. Kiểu bất dục này được phục hồi bởi hai gen phục hồi trong nhân (Rf3, Rf4). Chúng ức chế hoạt động của orf352, tạo các bản mARN câm, không mã hóa xytotoxic xuyên màng [32]. Những kết quả này rất quan trọng cho việc nghiên cứu các dạng CMS khác ở lúa và có ý nghĩa rất lớn trong công tác chọn tạo lúa lai 3 dòng. Các locus Rf của các dạng CMS khác cũng có thể mã hoá một số protein PPR tương tự như locus Rf1, Rf4, Rf3 và có chức năng phục hồi hữu dục cho dạng CMS tương ứng. Tóm lại, nguyên nhân gây bất dục đực tế bào chất là do gen ty thể trong TBC mã hóa xytotoxic peptid gây ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động của ty thể, đồng thời gen quy định sự phục hồi hữu dục trong nhân ở trạng thái lặn, không có khả năng ức chế hoạt động của gen trong ty thể. Và sự phục hồi hữu dục được tạo ra do gen phục hồi trong nhân ở trạng thái trội, mã hóa 1 protein PPR có vai trò ngăn cản sự sản sinh xytotoxic peptid của gen trong ty thể. 3.2.2. Cơ chế di truyền kiểm soát tính bất dục đực TBC Theo Rhoades (1931) và Edwardson (1953) cho rằng có 3 kiểu tương tác khác nhau giữa gen trong nhân và gen trong TBC (trích theo [9]): * Kiểu duy trì tính bất dục đực TBC: tạo con lai bất dục - Gen trong nhân bất dục (rfrf), không có khả năng phục hồi bất dục. - Gen trong TBC hữu dục (N), có khả năng cho phấn. * Kiểu phục hồi hoàn toàn bất dục đực TBC: tạo con lai hữu dục - Gen trong nhân hữu dục (RfRf), có khả năng phục hồi hoàn toàn bất dục đực TBC. - Gen trong TBC hữu dục hoặc bất dục (N hoặc S). * Kiểu phục hồi không hoàn toàn: tạo con lai bất dục hoặc hữu dục một phần Hiện nay, có 3 giả thuyết về cơ chế di truyền kiểm soát hiện tượng bất dục đực TBC đó là: Thuyết đơn gen, thuyết hai gen và thuyết đa gen. 3.3. Dòng bất dục đực tế bào chất Trong hệ thống sản xuất lúa lai 3 dòng, dòng bất dục đực tế bào chất (CMS) được gọi là dòng A, có kiểu gen S-rfrf . Dòng CMS luôn được sử dụng làm mẹ và kiểu gen bất dục đực ở tế bào chất (S) chỉ di truyền theo dòng mẹ. 3.3.1. Đặc điểm dòng CMS Đặc điểm hình thái bên ngoài của dòng CMS là: bao phấn lép, thon dài, đầu nhọn không mở, vỏ bao phấn có màu vàng ngà hay trắng sữa sau khi hoa lúa nở, khi rung không có hạt phấn bay ra. Khi nhuộm hạt phấn bằng dung dịch I-KI 1% thấy hạt phấn có hình dạng không bình thường (hình tam giác, hình cầu khuyết, vỏ hạt nhăn nheo) và không chuyển màu xanh đen (do chưa tích luỹ được tinh bột). Nếu bao cách ly các bông lúa của dòng CMS sẽ không thu được hạt do hạt phấn không có sức sống nên không có khả năng thụ phấn, thụ tinh [9], [3]. Khi trỗ bông, dòng CMS thường bị ngẹn đòng. Điều này được giải thích do có sự liên kết giữa gen kiểm soát tính trạng bất dục ở TBC và gen làm ngắn chiều dài lóng giáp cổ bông. Hoạt động của 2 gen này gây tác động làm ngắn lóng giáp cổ bông nhưng không ảnh hưởng đến sự vươn dài của bẹ lá đòng. Do vậy nên khi lúa trỗ bông chỉ có một đoạn bông nhô ra khỏi bẹ lá đòng, phần còn lại vấn nằm bên trong bẹ lá đòng. Những hoa nằm bên trong bẹ lá sẽ bị lép [9], [16]. Dòng CMS có các cơ quan sinh trưởng sinh dưỡng bình thường, thời gian sinh trưởng ngắn và thường đẻ nhánh sớm. Vì vậy, trong công tác chọn tạo giống lúa lai ba dòng cần chú ý bố trí thời gian gieo cấy giữa dòng A và dòng R phù hợp để tăng năng suất hạt lai. Một số bộ phận của cơ quan sinh sản cái phát triển tốt như: nhụy to, cuống nhụy dài, đầu nhụy phân nhánh nhiều, các lông tơ trên núm nhụy dầy, thời gian nhận phấn dài hơn hẳn so với các giống bình thường. Khi nở hoa, vòi nhụy vươn dài và cong nên khi vỏ trấu khép lại đầu nhụy nằm bên ngoài và vẫn có khả năng nhận phấn [9], [16], [3]. Đây là một đặc tính tốt của các dòng CMS, thuận lợi cho việc chọn tạo lúa lai cũng như sản xuất lúa lai ba dòng thương phẩm. 3.3.2. Phân loại bất dục đực tế bào chất * Dựa vào đặc điểm di truyền, bất dục đực TBC được phân thành 2 kiểu: - Kiểu bất dục bào tử thể (Sporophytic): Tính bất dục của hạt phấn được kiểm soát bởi gen trong tế bào cơ thể, tế bào hạt phấn không có gen này. Nếu kiểu gen của cây là S-rfrf thì tất cả hạt phấn đều bất dục. Nếu kiểu gen của cây là S-RfRf hoặc N-rfrf thì tất cả hạt phấn đều hữu dục. Hạt phấn bất dục thuộc kiểu này thường thoái hoá sớm ở thời kỳ phát triển tiểu bào tử nên hạt phấn bất dục có hình dạng méo mó, không bình thường và không nhuộm màu I-KI 1%. Vỏ bao phấn thường có màu trắng sữa hoặc màu vàng nhạt. Tính bất dục ổn định, ít chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh. Các dạng cms- WA, -G thuộc bất dục kiểu bào tử thể [9]. Theo He và cs. có 14 dạng bất dục đực TBC thuộc kiểu bào tử thể và 6 kiểu gen phục hồi hữu dục được sử dụng và phát triển rộng rãi trong chọn tạo lúa lai ba dòng ở Trung Quốc [39]. - Kiểu bất dục giao tử thể (Gametophytic): Hạt phấn bị thoái hoá do chính kiểu gen của hạt phấn kiểm soát mà không phụ thuộc vào kiểu gen của cây. Giao tử S-rf bất dục (không có khả năng thụ tinh). Con lai F1 có kiểu gen của hạt phấn là S-rf và S-Rf ngang nhau nên có khoảng 50% hạt phấn BD và 50% HD. Đối với kiểu bất dục này, sự thoái hoá hạt phấn diễn ra ở cuối quá trình phát triển tiểu bào tử (hạt phấn hai nhân) nên quan sát trên kính hiển vi thấy hạt phấn có hình cầu, đã tích luỹ được một số hạt tinh bột. Trong điều kiện thời tiết đặc biệt, bao phấn có thể mở làm xuất hiện hạt tự thụ. Các dạng cms- BT, Dian-I, HL là bất dục thuộc kiểu này [9]. * Dựa vào quan hệ giữa dòng phục hồi và dòng duy trì có thể phân thành rất nhiều dạng bất dục đực khác nhau (cms-WA, - HL, - BT, - Di, -GAM,…) BT là dạng bất dục đực tế bào chất đầu tiên ở lúa trồng được phát hiện bởi Shinjyo và Omura vào năm 1966, có nguồn gốc TBC từ giống Chinsurah Boro II thuộc loài phụ Indica. Sau đó, 1 số những dòng cms thuộc loài phụ Japonica đã được phát triển ở Mỹ từ nguồn TBC của giống lúa Birco thuộc loài phụ indica [45]. Tuy nhiên, dòng cms đầu tiên được sử dụng để sản xuất hạt lai F1 thương phẩm ở Trung Quốc (1973) có nguồn gốc từ một cá thể bất dục đực được tìm thấy trong quần thể lúa dại của Oryza sativa f. spontnea trên đảo Hải Nam – Trung Quốc vào năm 1970. Cá thể này được chỉ rõ là loài lúa dại có hạt phấn bất dục dạng dại (Wild Abortion - WA). Kể từ đó, dòng cms- WA được phát triển và sử dụng rộng rãi trong sản xuất lúa lai 3 dòng ở Trung Quốc [45]. Tuy rằng hiện nay có nhiều dạng bất dục đực tế bào chất đã được tìm ra nhưng giống lúa lai ở Trung Quốc sử dụng bất dục đực dạng WA chiếm khoảng 95%. Do dạng bất dục này ổn định và tần số xuất hiện các dòng phục hồi hữu dục cao hơn các dạng CMS khác [9], [16], [8], [29]. Trong chọn giống lúa lai, tế bào chất bất dục đực dạng Boro hoặc BT được ký hiệu (cms- Bo) chủ yếu được sử dụng để phát triển lúa lai thuộc loài phụ Japonica. Còn TBC bất dục đực dạng WA được sử dụng thành công trong việc nghiên cứu và phát triển lúa lai thuộc loài phụ Indica [24]. Cùng với các dạng cms – WA và BT, cms-HL cũng là một trong 3 dạng cms đầu tiên được biết đến và được các nhà chọn giống quan tâm nghiên cứu. Trong đó, dạng cms-WA là bất dục đực kiểu bào tử thể, không sản xuất được hạt phấn bình thường và hạt phấn bất dục có dạng điển hình (không nhuộm màu I-KI1%, méo mó). Ngược lại, cms dạng BT (Japonica) và HL (indica) thuộc kiểu bất dục giao tử thể nhưng chúng có sự khác nhau rất lớn về kiểu hình bất dục cũng như mối quan hệ giữa dòng phục hồi và dòng duy trì của chúng. Các dạng cms này được sử dụng rộng rãi trong chọn tạo giống lúa lai ở Trung Quốc và các nước châu Á khác [23], [47]. Fujii và Toriyama đã nghiên cứu về TBC bất dục đực dạng CW, có nguồn gốc từ Oryza rufipogon Griff., và thấy rằng hạt phấn của các dòng thuộc dạng cms này xuất hiện bình thường nhưng không có khả năng nảy mầm. Vì vậy, các dòng này có tỷ lệ kệt hạt thấp [20]. Ngoài ra, có rất nhiều các dạng CMS khác được phát hiện ra và sử dụng trong sản xuất lúa lai 3 dòng trên thế giới. Khi sử dụng loài lúa dại đã phân ra ít nhất 4 loại tế bào chất có nguồn gốc từ dòng UR thuộc loài phục 0. rufipogon phụ thuộc vào sự tương tác giữa các kiểu gen khác nhau của alen Rf1. Ling và cs cũng đã tìm ra một dòng CMS 54257 từ các dòng vô tính khác nhau được tái sinh từ nuôi cấy bao phấn và đột biến CMS được kiểm soát bởi một nhân tố trong tế bào chất được gọi là dạng cms- 54257. Nagamine và cs cũng đã chọn được một số dạng TBC mới từ các giống Boro được giới thiệu ở Banglades. Các dạng TBC mới này rất có ích trong việc làm đa dạng nguồn TBC trong chọn tạo lúa lai ba dòng. Vì vậy, sẽ giảm bớt ảnh hưởng xấu của hiện tượng đồng tế bào chất trong chọn tạo lúa lai ba dòng và có vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn nguy cơ lan truyền dịch bệnh ở lúa lai [24], [45]. Majid Sattari đã phân tích mối quan hệ di truyền giữa 3 dạng CMS, gồm WA, Dissi và Gambiaca. Kết quả đã nghiên cứu đã chỉ ra rằng nếu một dòng duy trì cho 1 trong 3 dạng cms này cũng có thể duy trì bất dục cho các dạng cms còn lại ở thế hệ tiếp theo [41]. 3.3.3. Phương pháp nhận biết cây lúa bất dục - Quan sát bằng mắt: Cây lúa bất dục sinh trưởng, phát triển bình thường, nhưng khi trỗ không thoát khỏi bẹ lá đòng, khi nở hoa thấy bao phấn nhỏ, lép, vỏ bao màu vàng ngà hoặc trắng sữa, góc mở vỏ trấu lớn. - Bao cách li bông lúa non: Khi quan sát thấy cây lúa có kiểu hình như trên cần tiến hành bao các bông lúa vừa mới nhú bằng bao giấy bóng mờ. Sau 15 ngày mở ra quan sát, nếu không có hạt mẩy thì cây lúa bất dục. Bảng 2.2. Một số dạng tế bào chất bất dục đực ở lúa TT Dạng TBC Tên Dòng duy trì Gen phục hồi Tham khảo 1 cms-Boro Tế bào chất Chinsural Boro II Tai Chung 65 Rf1aRf1a Shinjyo 1969 1975, Kadowaki và cs 1988, 1990 Rf1bRf1b Wang và cs, 2006 2 cms-ld Tế bào chất Lead rice Fujisaka 5 Rf2Rf2 Watanabe 1971 3 cms-TA Tế bào chất TA820 Norm 8 Kitamura 1962a, 1962b 4 cms-CW Tế bào chất Chinese wild rice Fujisaka 5 Katsuo & Mizushima, 1958 5 cms-WA Tế bào chất Wild abortive IR24,… Rf3Rf3 Lin & Yuan 1980 Rf4Rf4 Kakowaki và cs. 1988, Virmarni và cs, 1989 6 cms-HL Tế bào chất Red awned wild IR54753A …. Rf5Rf5 Lin & Yuan 1980, Huang và cs, 2000 Rf6Rf6 Liu và cs, 2004 7 cms-ak Tế bào chất Akebono Lien-Tong-Tao RfakRfak Yabuno 1977 8 cms-jp Sakamoto và cs. 1990 9 cms-ARC Tế bào chất ARC13829-16 IR54755 Virmani và cs. 1989 10 cms-GAM Tế bào chất Gambiaca Chao Yang 1 Lin & Yuan 1980, Kakowaki và cs. 1988, Virmani và cs. 1989 11 cms-sp Tế bào chất MS577A IR42 …. Kakowaki và cs. 1988, Virmani và cs. 1989 12 cms-UR89 Tế bào chất UR89F Taichung 65 Rfl-bRfl-b Kakowaki và cs. 1988, Shinjyo 1990 13 cms-UR102 Tế bào chất UR102F Taichung 65 Rfl-cRfl-c Kakowaki và cs. 1988, Shiniyo 1990 14 cms-UR104 Tế bào chất UR104F Taichung 65 Rfl-dRfl-d Kakowaki và cs. 1988, Shinjyo 1990 15 cms-UR106 Tế bào chất UR106F Taichung 65 Rfl-eRfl-e Kakowaki và cs. 1988, Shinjyo 1990 16 cms- UR27 Tế bào chất UR27F Taichung 65 Shinjyo 1990 17 cms-54257 Tế bào chất 54257 Ling và cs. 1989 18 cms-Khiaboro Tế bào chất Khiaboro Akibare Nagamine và cs. 1995 19 cms-IR66707A Tế bào chất Oryza perennis Ace 104823 IR64 Dalmacio và cs. 1992, 1995 Nguồn: Rice Genetic Newsletter, vol.14 [24] - Quan sát hạt phấn trên kính hiển vi: hạt phấn bất dục không bắt màu I- KI 1%, có màu nâu nhạt, dị dạng như miêu tả ở trên. Theo Nguyễn Công Tạn và cs (2002), Dòng A tốt để sản xuất hạt lai F1 cần đạt được các tiêu chuẩn sau: - Tính bất dục đực TBC di truyền ổn định; - Hạt phấn bất dục hoàn toàn và ổn định qua các vụ. - Dễ tìm dòng phục hồi, biểu hiện cụ thể là: + Nhiều giống lúa thường khi lai với dòng A cho F1 có tỷ lệ hạt phấn hữu dục > 80%. + Có đặc điểm nở hoa thích hợp cho việc nhận phấn ngoài: góc mở vỏ trấu rộng, thời gian mở dài. Sau khi hoa khép lại, số lượng vòi nhụy thò ra 2 bên vỏ trấu nhiều, thời gian nhận phấn của đầu nhụy dài. + Khi lai với dòng R phải có tỷ lệ đậu hạt cao trong mọi điều kiện thời tiết, tạo năng suất hạt lai ổn định. 3.4. Dòng duy trì bất dục đực tế bào chất Dòng duy trì bất dục được ký hiệu là dòng B, có chức năng cho phấn để nhân dòng A cho vụ sau (duy trì dòng A - bất dục). Dòng B có kiểu gen N-rfrf. Gen trong tế bào chất kiểm soát tính hữu dục và cặp gen trong nhân ở trạng thái lặn kiểm soát tính bất dục đực. Do vậy, dòng B có khả năng tạo hạt phấn hữu dục, quá trình thụ phấn, thụ tinh diễn ra bình thường. Thông thường, dòng cms và dòng duy trì tương ứng có bộ gen nhân giống nhau nên con lai giữa chúng giống hệt dòng mẹ cms. Mỗi dòng duy trì thường chỉ duy trì bất dục được cho một dòng A tương ứng. Để duy trì tính bất dục của dòng A ổn định thì dòng B phải đảm bảo yêu cầu về độ thuần cao. 3.5. Dòng phục hồi hữu dục Trong hệ thống sản xuất lúa lai 3 dòng, dòng phục hồi (gọi là dòng R) có chức năng phục hồi hữu dục cho dòng CMS tương ứng, tạo con lai F1 hữu dục và có ƯTL cao. Dòng phục hồi được coi là công cụ để khai thác một cách hiệu quả hiện tượng bất dục đực gen tế bào chất - nhân. 3.5.1. Các nghiên cứu về gen phục hồi hữu dục cho các dạng cms Khả năng phục hồi hữu dục được kiểm soát bởi 1 hoặc 2 cặp gen trội (Rf) nằm trong nhân tế bào. Các gen trội này có khả năng ngăn chặn và át chế sự biểu hiện của gen gây bất dục đực (S) ở tế bào chất [9], [47], [32]. Mỗi dạng CMS sẽ có gen phục hồi tương ứng trong nhân tế bào. Từ những năm 70, các nhà khoa học trên thế giới đã tìm ra nhiều dạng phục hồi cho các dạng CMS tương ứng. Trong các dạng bất dục, bất dục đực dạng WA (Wild abortive) có tần số xuất hiện dòng phục hồi cao, được tìm thấy ở cả lúa trồng và các dòng triển vọng mới chọn lọc [9]. Vì vậy, cms-WA được sử dụng rất rộng rãi trong sản xuất lúa lai ở Trung Quốc, chiếm khoảng 95%. Năm 1986, Li Y.C. và L.P. Yuan đã phát hiện ra nguồn gốc của 2 cặp gen phục hồi chính trong giống IR24 thông qua việc nghiên cứu các cặp bố mẹ trong sơ đồ lai lai nhiều bậc của IR24. Họ cho rằng 2 cặp gen phục hồi này phân ly độc lập, tạm gọi là R1R1 và R2R2, có thể tồn tại riêng rẽ hoặc kết hợp với nhau. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong chọn tạo dòng phục hồi và mở ra cơ hội sử dụng nguồn phục hồi trong chọn tạo giống lúa lai [29]. R1R1 R1R1 R2R2 R2R2 Cinan Peta IR8 X IR127 CP-SLO SLO17 (R1R1R2R2) (R1R1R2R2) (R1R1r2r2) (r1r1R2R2) (r1r1R2R2) (R1R1R2R2) IR24 (R1R1R2R2) Sau này, các nhà khoa học đã làm rõ sự di truyền khả năng phục hồi hữu dục cho dạng cms-WA là do 2 gen trội di truyền độc lập là Rf3 và Rf4 trong nhân cùng quy định [40], [25], [19]. Sự có mặt của 1 trong 2 hoặc cả 2 gen này trong nhân đều có thể phục hồi hữu dục cho dạng cms-WA. Liu Z. L. và cs. cũng đã chỉ ra rằng sự phục hồi hữu dục của 2 gen Rf4 và Rf3 là do chúng đã ức chế những hoạt động của orf352 trong gen ty thể, tạo ra các bản mARN câm, không mã hoá protein [32]. Majid Sattati và cs đã so sánh hiệu quả phục hồi hữu dục cho các dạng cms- WA, Dissi và Gambiaca. Và kết quả cho thấy sự phục hồi hữu dục của ba dạng cms này tương tự nhau và được kiểm soát bởi 2 gen trội phân ly độc lập là Rf3 và Rf4. Tuy nhiên, khả năng phục hồi hữu dục của 2 gen này đối với mỗi dạng cms lại khác nhau. Đối với dạng cms- WA, gen Rf4 có khả năng phục hồi hữu dục mạnh hơn so với gen Rf3. Đối với dạng cms- Dissi, ảnh hưởng của gen Rf3 đến sự phục hồi hạt phấn mạnh hơn ảnh hưởng của gen Rf4. Còn dạng CMS- Gambiaca, chỉ có một locus chính nằm trên NST số 1 (Rf3) kiểm soát sự phục hồi hữu dục hạt phấn [41]. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng đã xác định được một số gen quy định sự phục hồi hữu dục cho các dạng tế bào chất bất dục đực khác. Bất dục đực tế bào chất dạng BT được phục hồi bởi 1 gen phục hồi hữu dục Rf1 trong nhân (Fukura và cs, 1992; Akagi và cs, 1996; Yokozeki và cs, 1996). Gen Rf5, Rf6 quy định phục hồi hữu dục cho cms dạng HL (Huang và cs, 2000; Liu và cs, 2004),…[19], [22], [30], [43]. Năm 2006, Wang và cs đã chứng minh rằng locus gen Rf1 gồm có 2 gen Rf1a và Rf1b liên kết chặt với nhau có chức năng phục hồi hữu dục cho dạng cms-BT. Trong đó, Rf1a và Rf1b là các gen mã hoá protein PPR có 791 amino acid và 506 amino acid. Các dòng phục hồi khác nhau của dạng cms này có thể mang cả hai hoặc một trong hai gen thì vẫn có khả năng phục hồi hạt phấn chức năng cho dạng cms-BT [47]. Nhờ những tiến bộ gần đây về kỹ thuật phân tử đã cho phép các nhà khoa học xác định được vị trí trên nhiễm sắc thể của các gen phục hồi hữu dục cho các dạng cms tương ứng. Bằng các phân tích trisomic và RADP/ RELP đã xác định được vị trí trên nhiễm sắc thể (NST) của hai gen phục hồi Rf3 và Rf4 cho dạng cms-WA. Trong đó, gen Rf3 nằm trên vai ngắn của nhiễm sắc thể số 1 và gen Rf4 nằm trên vai dài của NST số 10 [40], [25], [19]. Nhờ kết quả phân tích trisomic, Shinjyo cũng xác định được locus Rf1 nằm trên NST số 10 là gen kiểm soát sự phục hồi hữu dục cho dạng cms- BT. Sử dụng chỉ thị RELP và RADP, Ichikawa và cs cũng đã xác định được kết quả tương tự. Liu và cs đã xác định gen Rf5 và Rf6(t) phục hồi hữu dục cho bất dục đực tế bào chất dạng HL cũng nằm trên NST 10 nhờ sử dụng các chỉ thị Microsatellite và RADP [31], [19]. Gen Rf2 được xác định vị trí ở trên NST số 2 đã được sử dụng làm gen phục hồi cho dạng cms-ld [24]. Như vậy, các gen phục hồi Rf5, Rf6 phục hồi cho cms- HL và Rf1 phục hồi cho cms- BT cùng nằm trên NST 10 với một gen phục hồi hữu dục cho dạng cms-WA (Rf4). Theo Majid Sattari và cs, khi nghiên cứu về mối quan hệ giữa các gen phục hồi Rf1, Rf4 và Rf5 (phục hồi hữu dục cho dạng BT, WA và HL) đã ra kết luận rằng các gen này không cùng allen nhưng liên kết chặt với nhau trong việc kiểm soát hạt phấn hữu dục [40]. Ngoài việc tìm các dạng phục hồi có sẵn trong tự nhiên, các nhà khoa học còn tạo ra các dòng phục hồi hữu dục đực bằng cách xử lý đột biến. Khi sử dụng tia γCo60 đối với dòng cms II-32A, có dạng cms-WA, và đã tạo ra 1 gen phục hồi hữu dục mới (tạm gọi là Rf5(t)) và khác so với gen Rf3 và Rf4 có trong IR24 và Minghui 63 [24]. Dựa vào các tài liệu tham khảo về các gen phục hồi hữu dục cho các dạng cms tương ứng, chúng tôi tổng hợp lại các gen phục hồi và vị trí của chúng trên NST và trình bày ở bảng 2.3. 3.5.2. Chọn dòng R tốt cho sản xuất lúa lai. Trong công tác chọn tạo lúa lai có năng suất cao và kháng bệnh bạc lá tốt, dòng R tốt phải đạt được một số tiêu chuẩn sau: - Chiều cao cây: 95 – 110 cm, cây cứng, đẻ nhánh khoẻ và kéo dài - Thời gian sinh trưởng dài hơn dòng A - Có nhiều tính trạng tốt như sức sinh trưởng mạnh, năng suất cao và kháng bệnh bạc lá để di truyền cho con lai F1. - Bao phấn to, mẩy, chứa nhiều hạt phấn, hạt phấn có khả năng bám dính tốt, nảy mầm nhanh, khả năng thụ tinh mạnh. - Khả năng phục hồi mạnh, tỷ lệ đậu hạt ở F1 cao > 80%. - Có khả năng tương hợp di truyền rộng để có thể phục hồi hữu dục cho nhiều dòng bất dục khác nhau, tạo các tổ hợp lai xa nhằm khai thác tiềm năng cho ƯTL cao. Bảng 2.3. Một số gen phục hồi hữu dục hạt phấn đã công bố Gen Tên Dạng CMS Nguồn gốc Vị trí Tham khảo Rf1 (Rf1-a, Rf1-b) (Đa gen) Phục hồi hữu dục hạt phấn -1 cms-BT Chinsurah boro II NST. 10 Shinjyo 1975,1990, Sato và cs. 1985; Vimiani & Shinjyo 1988; Fukuta rial. 1992; YueiaJ. 1995; Afaigielal. 1996; Yokomla và cs. 1996; Ichikawa và cs. 1997 Rf2 Phục hồi hữu dục hạt phấn-2 cms-ld Fukuyama NST. 2 Watanabe 1971, Shinjyo & Sato 1994 Rf3 Phục hồi hữu dục-3 cms-WA IR24 … NST.l Lu & Zhang 1986, Bharaj và cs. 1991,1995 Rf4 Phục hồi hữu dục-4 cms-WA IR24 … NST. 10 Zhang & Lu 1996 Rf5 Phục hồi hữu dục-5 cms- HL NST. 10 Huang và cs, 2000 Rf6 Phục hồi hữu dục-6 cms- HL NST. 10 Liu và cs, 2004 Rf5(t) Phục hồi hữu dục-5 cms-WA Đột biến từ II32A NST. 1 Shen và cs. 1993a, 1996a, 1996b Rfak (Rfjp) Phục hồi hữu dục hạt phấn-ak cms-ak Akebono Yabuno 1977 Lfr phục hồi hữu dục cms-bo đột biến bán BD từ Taichung 65CMS Sano & Eiguchi 1991, Sano và cs. 1992 4. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỌN TẠO BỐ MẸ LÚA LAI “BA DÒNG” Trong nghiên cứu này chúng tôi đặt ra mục tiêu là chọn tạo giống lúa lai 3 dòng có năng suất cao và khả năng kháng bệnh bạc lá tốt, nhanh chóng đưa ra sản xuất đại trà. Vì vậy, trước tiên chúng ta cần phải chọn tạo được các dòng bố, mẹ (dòng A, B, R) có nhiều đặc tính nông sinh học tốt, năng suất khá và có khả năng kháng bệnh bạc lá nhằm di truyền các đặc điểm này cho con lai F1, tạo con lai có ƯTL cao. 4.1. Chọn tạo dòng CMS 4.1.1. Nhập nội Đây là phương pháp chọn giống mất ít thời gian và có hiệu quả cao. Đặc biệt là khi ngành chọn giống lúa lai ở nước ta xuất phát chậm hơn so với Trung Quốc khoảng 30 năm. Các dòng nhập nội được nghiên cứu, phân lập, đánh giá khả năng thích ứng rồi đưa vào sử dụng. Cho đến nay, có một số dòng CMS nhập nội vào nước ta từ nhiều nước trên thế giới và đang bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong chọn giống lúa lai 3 dòng (bảng 2.4). [9] 4.1.2. Chọn tạo dòng CMS đồng tế bào chất. Phương pháp này thực hiện khi có sẵn dòng CMS trong nước hoặc nhập nội. Đem các dòng cms này lai với các dòng, giống lúa có đặc điểm nông sinh học tốt, tiềm năng năng suất cao, chất lượng tốt và chống chịu sâu bệnh để tạo dòng cms mới (có TBC giống hệt dòng cms cũ) và dòng duy trì tương ứng. Sau khi lai dòng cms với các dòng bố tốt, chọn những tổ hợp F1 bất dục hoàn toàn lai trở lại (backcross) với chính dòng bố của tổ hợp đó, thu hạt và gieo ở vụ sau. Vụ sau tiếp tục quan sát các tổ hợp lai kể trên nếu chúng có tỷ lệ bất dục cao (hạt phấn bất dục > 80%, tỷ lệ kết hạt tự thụ < 20%) thì tiến hành lai trở lại với bố tương ứng. Tiếp tục lai lại như vậy từ 5-6 đời sẽ thu được con lai (BC6F1) hoặc là( BC6F2) có tế bào chất bất dục của dòng cms cũ và các tính trạng nông sinh học di truyền nhân giống như các tính trạng của dòng bố lai lại. Khi đó sẽ tạo ra dòng cms mới và dòng duy trì tương ứng. Bảng 2.4. Các dòng cms nhập nội vào Việt Nam và ứng dụng TT Tên dòng Nguồn gốc Kiểu bất dục Sử dụng ở VN 1 Zhenshan 97A Trung Quốc WA Thích ứng tốt, tổ hợp: San ưu 63, San ưu quế 99, khó sản xuất hạt lai. 2 V20A Trung Quốc WA Chưa có tổ hợp tốt 3 V41A Trung Quốc WA Chưa có tổ hợp tốt 4 You1A Trung Quốc WA Chưa có tổ hợp tốt 5 II-32A Trung Quốc Indonexia Thích ứng tốt, tổ hợp: II ưu 63, II ưu 838 6 Kim 23A Trung Quốc WA Thích ứng khá, tổ hợp Kim ưu quế 99, kim ưư 63 7 TeA Trung Quốc Thích ứng khá, tổ hợp Đặc ưu 63 8 BoA Trung Quốc WA Thích ứng tốt, tổ hợp: Bác ưu 64, Bác ưư 903, bác ưu 501… 9 IR58025A IRRI WA Thích ứng khá, tổ hợp: HYT 57, khó sản xuất hạt lai 10 IR58029A IRRI WA Thích ứng khá 11 IR64608A IRRI WA Đang nghiên cứu 12 IR69628A IRRI WA Đang nghiên cứu 13 PMS10A Ấn Độ WA Đang nghiên cứu 14 D62A Trung Quốc WA Đang nghiên cứu 15 Cương A Trung Quốc WA Đang nghiên cứu 16 93A Trung Quốc Hồng Liên Đang nghiên cứu Nguồn: Lúa lai ở Việt Nam (2002)[9] Bằng phương pháp này sẽ tạo ra nhiều dòng cms mới có nhiều tính trạng mong muốn từ dòng cms ban đầu. 4.1.3. Tạo dòng CMS mới và dòng duy trì tương ứng bằng lai xa Theo các nhà chọn giống lúa lai Trung Quốc, để tìm được dạng bất dục đực di truyền tế bào chất cần chọn các dạng Indica nguyên thủy làm mẹ, lai với một số dạng cải tiến trong nhóm Indica chín sớm, chín trung bình và Japonica cải tiến. Từ đó chọn cá thể bất dục có nhiều đặc điểm tốt và lai thử với dòng bố khởi đầu. Nếu con lai bất dục thì tiến hành lai lại và đánh giá độ thuần. Sau đó sẽ thu được dòng cms mới và dòng duy trì tương ứng. Các dạng bất dục tế bào chất đang được sử dụng ở Trung Quốc chủ yếu được tạo ra bằng phương pháp này: dạng WA lai giữa loài O. fatua Spontaneae/ O. Sativa L.Indica sp.; dạng HL lai giữa lúa dại râu đỏ/ Liên tang ziao; dạng BT được tạo ra từ tổ hợp lai giữa hai giống thuộc loài phụ Indica/ Japonica. Ngoài ra một số dạng cms còn được tạo ra từ các giống trong cùng loài phụ có nguồn gốc địa lý xa nhau như: Dạng “G” và “Zhendin 28A”[9]. Dalmacico và cs tạo ra một dòng IR66707A là một dạng cms mới được kết hợp giữa TBC của Ace 104823 thuộc loài phụ O. perennis và bộ gen nhân của IR64 [45]. Ngoài ra, có thể sử dụng các phương pháp gây đột biến để tạo dòng cms mới có tế bào chất và nhân mới hoàn toàn hoặc sự dụng phương pháp cấy chuyển nhân để tạo dòng cms mong muốn có các tính trạng do gen nhân quy định của giống khác, tốt hơn. Công tác chọn tạo ra các dòng cms mới có ý nghĩa rất lớn trong việc giảm bớt những thảm họa do sử dụng 1 nguồn TBC trong chon tạo giống lúa lai ba dòng (như tính hữu dục giảm, mẫn cảm hơn với các loài sâu bệnh gây hại). Chính vì vậy, các nhà khoa học Ấn Độ đã tìm kiếm các nguồn tế bào chất bất dục và đánh giá các dòng cms và dòng duy trì mới. Kết quả thu được rất khả quan, họ xác định được 32 dòng có tỷ lệ hạt phấn bất dục trên 95%. Trong đó, có 16 dòng bất dục đực hoàn toàn: DRR 6A, DRR 7A, APMS 6A, PMS 17A, COMS 14A, COMS 15A, KCMS 13A, RTN 2A, RTN 3A, RTN 6A, RTN 11A, RTN 13A, RTN 14A, RTN 17A, RTN 18A và IR 68888A [42]. 4.2. Chọn tạo dòng duy trì bất dục đực tế bào chất Trong tập đoàn giống lúa địa phương luôn tồn tại một số dòng duy trì, tuy nhiên không thể phân biệt giữa dòng duy trì và các giống lúa thường bằng quan sát hình thái. Vì vậy, để tìm được dòng B trong tập đoàn các giống lúa phải lai thử với dòng A. Gieo riêng các tổ hợp để đánh giá tỷ lệ hạt phấn bất dục ở hầu hết các cá thể vào lúc bắt đầu trỗ. Nếu tỷ lệ hạt phấn bất dục > 80% thì dòng cho phấn là dòng B. Dòng B trong tập đoàn lúa chiếm tỷ lệ không cao và thông thường mỗi dòng B chỉ duy trì cho một dòng A tương ứng [9]. Nhờ những tiến bộ trong công nghệ sinh học phân tử trong thời gian gần đây, các nhà khoa học đã xác được một số chỉ thị liên kết với các gen duy trì bất dục trong nhân. Vì vậy, chúng ta có thể kết hợp với phương pháp MAS sử dụng các chỉ thị phân tử để tìm ra dòng có chứa gen duy trì bất dục trong tập đoàn các giống lúa địa phương một cách nhanh chóng và chính xác mà không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. 4.3. Chọn tạo dòng phục hồi hữu dục 4.3.1. Phát hiện dòng phục hồi bằng lai thử Để phát hiện các dòng phục hồi hữu dục trong quần thể tự nhiên các nhà chọn giống phải sử dụng dòng A để lai thử với các giống trong tập đoàn giống lúa định chọn. Sau đó thu riêng hạt của từng tổ hợp và gieo vào vụ tiếp theo, cấy kèm với các giống bố. Khi lúa trỗ cần quan sát các đặc điểm hình thái (độ trỗ thoát, độ mở bao phấn, hạt phấn tung, màu sắc hạt phấn) làm cơ sở để đánh giá tỷ lệ hữu dục của hạt phấn. Một tổ hợp hữu dục t._. - 105 84,4 4,8 224 24,0 116,1 - 10 302 - 108 96,7 4,1 262 23,0 111,6 - Chúng tôi chọn được 10 dòng chứa duy trì có triển vọng và trình bày trong bảng 4.12a. Trong đó chỉ có 5 dòng có chứa gen kháng bệnh bạc lá Xa4, 5 dòng còn lại có năng suất cao nhưng không chứa gen Xa4 và Xa7. Vì vậy, cần phải cải tiến khả năng kháng bệnh bạc lá của các dòng này để tạo được các tổ hợp lai tốt và kháng được bệnh bạc lá. Mặt khác, cần sử dụng các chỉ thị ADN liên kết với các gen kháng bệnh bạc lá khác (Xa21 và xa5) để kiểm tra xem các dòng này có chứa gen kháng bệnh bạc lá này không. Vì đây cũng là các gen kháng được nhiều chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá ở nước ta. Chúng tôi đã chọn 3 dòng phục hồi có chứa các gen kháng bệnh bạc lá hữu hiệu và 4 dòng phục hồi không chứa gen kháng bệnh bạc lá (Xa4, Xa7) nhưng lại cho ƯTL về NSTN rất cao. Vì vậy, cần cải tiến khả năng kháng bệnh của các dòng này để tạo tổ hợp lai có năng suất cao và kháng bệnh bạc lá tốt. Bảng 4.12b: Các dòng chứa gen phục hồi có triển vọng TT Tên dòng, giống TGST (ngày) CCC (cm) Bông HH/ khóm H. chắc/ bông P1000 hạt (g) NSTN (tạ/ha) Gen kháng bệnh bạc lá 1 IRBB4/7 138 74,4 6,8 133 26,3 107,33 Xa4, Xa7 2 IRBB4/10 138 70,9 5,7 127 24,7 80,86 Xa4, Xa10 3 IRBB7/10 137 79,0 5,2 124 26,0 75,61 Xa7, Xa10 4 H160 135 102,2 4,6 185 25,3 96,87 - 5 H144 131 86,1 6,1 125 24,7 84,98 - 6 T59 142 89,1 4,5 121 33,2 81,47 - 7 T74 139 73,7 5,0 177 23,0 91,60 - Bảng 4.12c: Các tổ hợp lai F1 có triển vọng. TT Tên tổ hợp TGST (ngày) CCC (cm) Bông HH/ khóm H.chắc/ bông P1000 hạt (g) NSTN (tạ/ha) Dòng mẹ Dòng bố 1 BoA T74 134 72,6 6,9 190 28,00 164,60 2 IIA IRBB5/10 137 74,0 8,1 163 26,50 158,38 3 IRBB7/10 136 79,7 8,3 114 29,0 122,98 4 H160 136 98,0 8,1 160 27,3 158,21 5 H144 130 98,4 10,7 167 22,00 176,00 6 II32A T59 131 72,2 8,3 155 31,50 183,49 7 IRBB4/7 133 77,9 6,9 151 26,67 125,75 8 IRBB4/10 133 81,0 9,1 130 28,33 150,05 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. KẾT LUẬN Sau khi tiến hành nghiên cứu các nội dung trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi rút ra một số kết luận như sau: 1.1. Bằng phương pháp soi hạt phấn và đánh giá tỷ lệ kết hạt của con lai F1 chúng tôi đã xác định được các tổ hợp bất dục và hữu dục trong vụ mùa 2008 và vụ xuân 2009. 1.2. Sử sụng các chỉ thị phân tử liên kết với gen quy định TBC bất dục, duy trì bất dục và phục hồi hữu dục cho dạng cms-WA, chúng tôi đã xác định được: - 20 dòng có chứa gen duy trì bất dục (rf3): 10605, H33, T72, 304, T7, T4-1, T26, T24, T14 (T), H197, H46, 300,T44, T48, 302, T13, T35, 301, IRBL3 và IRBL5 - 13 dòng chứa gen phục hồi hữu dục (Rf4): IRBB3, IRBB1/10, IRBB3/10, IRBB4/5, IRBB4/7, IRBB4/10, IRBB4/11, IRBB5/10, IRBB7/10, H160, H144, T59 và T74. - 6 dòng chứa gen quy định TBC bất dục: 10606, T10, T14(6), H144, IRBB3/10, IRBB1/10. 1.3. Tiến hành phản ứng PCR sử dụng chỉ thị ADN liên kết với gen kháng bệnh bạc lá (Xa4 và Xa7), chúng tôi xác định được 1 giống chứa gen Xa7 (10606) và 9 dòng, giống chứa gen Xa4. 1.4. Chọn được 10 dòng duy trì có thể sử dụng hiệu quả trong chọn tạo lúa lai 3 dòng: T26, 304, T4-1, 10605, T72, T48, 301, 300, 302 và T13. 1.5. Chọn được 8 tổ hợp lai F1 có năng suất cao và có khả năng kháng bệnh bạc lá trong vụ xuân 2009 (BoA/ T74, IIA/ IRBB5/10, IIA/ IRBB7/10, IIA/ H144, IIA/ H160, II32A/ T59, II32A/ IRBB4/7 và II32A/ IRBB4/10) và 7 dòng chứa gen phục hồi (tương ứng) có thể sử dụng hiệu quả trong chọn tạo lúa lai 3 dòng. 2. ĐỀ NGHỊ 2.1. Đối với các tổ hợp F1 bất dục có dòng bố chứa gen duy trì, chúng tôi đã tiến hành lai lại với dòng bố tương ứng. Đề nghị tiếp tục đánh giá tỷ lệ bất dục ở thế hệ BC1F1 và lai lại nhằm tạo dòng cms mới và dòng suy trì tương ứng. 2.2. Đối với các tổ hợp F1 hữu dục có dòng bố chứa gen phục hồi, chúng tôi mới chỉ đánh giá trong vụ xuân và ở diện tich hẹp. Vì vậy, đề nghị tiếp tục đánh giá trong vụ tiếp theo và trên diện tích rộng hơn để chọn ra tổ hợp lai có thể đưa ra sản xuất đại trà. 2.3. Đối với các dòng chứa gen duy trì bất dục và phục hồi hữu dục có đặc điểm tốt nhưng không phát hiện thấy gen Xa4 và Xa7, cần phải được cải tiến khả năng kháng bệnh bạc lá hoặc sử dụng các chỉ thị ADN liên kết với gen kháng bệnh bạc lá khác để kiểm tra. 2.4. Cần nghiên cứu, sử dụng một số chỉ thị ADN liên kết với gen quy định cms, duy trì và phục hồi hữu dục khác để xác định được các dòng chứa gen cms, rf, Rf một cách đầy đủ nhất, tránh bỏ sót nguồn gen quý cho công tác chọn tao giống lúa lai có năng suất cao, thích nghi rộng và kháng bệnh tốt. TÀI LIỆU THAM KHẢO I. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 1. Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2007), Chọn giống cây trồng phương pháp truyền thống và phân tử, NXB Nông nghiệp TPHCM 2. Nguyễn Đình Giao, Nguyễn Thiện Huyên, Nguyễn Hữu Tề, Hà Công Vượng (2001), Giáo trình cây lương thực, tập 1 (Cây lúa), NXB Nông nghiệp Hà Nội. 3. Nguyễn Văn Hiển và cs (2000), Giáo trình chọn giống cây trồng, NXB Giáo dục, Hà Nội. 4. Vũ Đình Hoà, Nguyễn Văn Hoan và Vũ Văn Liết (2005), Giáo trình chọn giống cây trồng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 5. Nguyễn Thị Pha và Nguyễn Thị Lang (2004), Ứng dụng chỉ thị phân tử trọng chọn giống lúa kháng bênh bạc lá, Omonrice 12, P 19 -26. 6. Phạm Hồng Quảng (2006), Kết quả điều tra 13 giống cây trồng chủ lực của cả nước giai đoạn 2003-2004, NXB Nông Nghiệp Hà Nội. 7. Trần Duy Quý (1999), Các phương pháp mới trong chọn tạo giống cây trồng, NXB Nông nghiệp Hà Nội 8. Trần Duy Quý (2002), Cơ sở di truyền và công nghệ sản xuất lúa lai, NXB Nông nghiệp Hà Nội 9. Nguyễn Công Tạn, Ngô Thế Ân, Hoàng Tuyết Minh, Nguyễn Thị Trâm, Nguyễn Trí Hoàn và Quách Ngọc Ân (2002), Lúa lai ở Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 10. Nguyễn Quang Thạch, Nghuyễn Thị Lý Anh và Nguyễn Thị Phương Thảo (2005), Giáo trình công nghệ sinh học, NXB Nông nghiệp Hà Nội 11. Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài và Nguyễn Văn Tố (2006), Ứng dụng CNSH trong sản xuất lúa, NXB Lao động. 12. Phan Hữu Tôn và cs (2003), “Nghiên cứu khả năng kháng các chủng bạc láViệt Nam của tập đoàn chỉ thị chứa gen chống bệnh khác nhau”, Tạp chí KHKT Nông nghiệp, tập 1 (4), P283-287. 13. Phan Hữu Tôn và cs (2005), Giáo trình công nghệ sinh học trong chọn giống, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 14. Trần Ngọc Trang (2001), Sản xuất hạt giống nguyên chủng và F1 của lúa lai “3 dòng” và “2 dòng”, NXB Nông Nghiệp Hà nội 15. Trần Ngọc Trang (2005), Giống lúa lai Trung Quốc và kỹ thuật gieo trồng, NXB Nông nghiệp Hà Nội. 16. Nguyễn Thị Trâm (2000), Chọn giống lúa lai, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 17. Vấn đề phát triển giống lúa lai ở Việt Nam , Tạp chí Nông thôn mới – Số ra 179/2006. II. TÀI LIỆU TIẾNG ANH 18. Ahadikhaha and Karlov G.I. (2006), “Molecular mapping of the fertility - restoration gene Rf4 for WA- cytoplasmic male sterility in rice”, Plant breeding,  vol. 125, No.4,  P. 363-367  19. Ahmadikhah A., G.I Karlov, Gh. Nematzadeh and K.G. Bezdi (2007), Inheritance of the fertility restoration and genotyping of rice lines at the restoring fertility (Rf) loci using molecular markers, International Journal of plant Production 1, P. 13 – 21 20. Fujii S. and K. Toriyama (2008), “DCW11, Down-Regulated Gene 11 in CW-Type Cytoplasmic Male Sterile Rice, Encoding Mitochondrial Protein Phosphatase 2C is Related to Cytoplasmic Male Sterility”, Plant and Cell Physiology 49 (4), P.633 - 640. 21. Guohui M. and Yuan Long Ping (2003), “Hybrid rice achievements and development in China”, Hybrid rice for food security poverty alleviation and environment protection, 14 -17/5/2002, Hà Nội. 22. Huang Q. (2000), “Mapping of the nuclear fertility restorer gene for HL cytoplasmic male sterility in rice using microsatellite markers”, Chinese science bulletin, vol 45, P. 430- 432. 23. Huang J., J. Hu, X. Xu, X. Li, P. Yi, D. Yang, F. Ren, X. Liu and Y. Zhu (2003), “Fine mapping of the nuclear fertility restorer gene for HL cytoplasmic male sterility in rice”, Botanical Bulletin of Academia Sinica, Vol. 44, P. 285-289. 24. Inoshita T.K., “Genetic symbol and information on male sterility”, Rice Genetic Newsletter, vol 14, P.13-17 25. Jing R., X. Li, P. Yi, and Y. Zhu (2001), “Mapping fertility-restoring genes of rice WA cytoplasmic malesterility using SSLP markers”, Botanical Bulletin of Academia Sinica, Vol. 42, P. 167- 171 26. Julfiquar A. W., M. Jamil Hasan, A. K. Azad, M. Anwar Hossain and S.S.Virmani (2003), “Hybrid rice research and development in Bangladesh”, Hybrid rice for food security poverty alleviation and environment protection, 14 -17/5/2002, Hà Nội 27. Komori T., T. Yamamoto, N. Takemori, M. Kashihara, H. Matsushima1 and N. Nitta, “Fine genetic mapping of the nuclear gene, Rf-1, that restores the BT-type cytoplasmic male sterility in rice (Oryza sativa L.) by PCR-based markers”, Euphytica, vol. 129, No. 2 (1), P. 241 - 247 28. Lee K. S. (2000), “Genetic analysis of resistance to blight, Xathomonas oryzae pv. Oryzae in some rice cultival”, Philippine-Journal-of-crop science 25 (5). 29. Li Y.C. and L.P. Yuan (1986), Genetic analysis of Fertility Restoration genes in Male Sterility lines of rice, Rice Genetịc, P617 – 632. 30. Lijun L. (1998), RFLP mapping and race specificity of bacterial blight resistance genes (QTLs) in rice, China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China, P. 542 - 547. 31. Liu X. Q., Xu X., Tan L.P., Li S.Q. and Hu J. (2004), “Inheritance and molecular mapping of two fertility- restoring loci for HongLain gametophytic cytoplasmic male sterility in rice (Oryza sativa L.)”, Mol Genet Genomics, vol. 271 (5), P.586 – 594. 32. Liu Z.L., Xu H., Wu H., Guo J.X., Zhang Q.Y., Ye S., Li X.Y. and Liu Y.G. (2007), “Multiple recombination processes in a mitochondial genomic region of wild rice created a CMS gen and recorded the evolution of rice”, Molecular plant breeding, vol. 5, No.2, P. 163 - 164. 33. Mishra B., B. C. Viraktamath, M. llyas Ahmed, M.S. Ramesha and C. H. M. Vijayakumar (2003), “Hybrid rice development and use in India”, Hybrid rice for food security poverty alleviation and environment protection, 14 -17/5/2002, Hà Nội 34. Nair C.K.K. (1993), “Mitochondrial genome organization and cytoplasmic male sterility in plants”, Journal Bioscience, vol. 18, number 3, P.407 – 422 35. Nguyễn Trí Hoàn, Nguyễn Hữu Nghĩa (2003), “Hybrid rice development and use in Vietnam", Hybrid rice for food security poverty alleviation and environment protection, 14 -17/5/2002, Hà Nội 36. Rajendrakumar P., A. K. Biswal, S. M. Balachandran, M. S. Ramesha, B. C. Viraktamath and R. M. Sundaram (2007), A Mitochondrial Repeat Specific Marker for Distinguishing Wild Abortive Type Cytoplasmic Male Sterile Rice Lines from their Cognate Isogenic Maintainer Lines, Crop Science 47, P.207-211. 37. Ronald P. Cantrell (2003), “Foreword”, Hybrid rice for food security poverty alleviation and environment protection, 14 -17/5/2002, Hà Nội 38. Sanchez A.C., “The international comunity of Crop science”, Crop science, vol. 40 (3), 2000. 39. Sang X., Z. Yang, B. Zhong, L. Hou, D. Li, Y. Pei and G. He, “Using cpDNA and SSR combinations to identify seed purity of rice sporophytic cytoplasmic male sterile lines”, Rice Genetic Newsletter vol 23. 40. Sattari M. , A. Kathiresan, G. B. Gregorio, J. E. Hernandez, T. M. Nas and S. S. Virmani  (2007), “Devenlopment and use of two-gene Marker –aided Selection system for fertility restorer gene in rice”, Euphytica vol. 153, P. 35 - 42 41. Sattari M. , A. Kathiresan, G. B. Gregorio and S. S. Virmani (2008), “Comparative genetic analysis and molecular mapping of fertility restoration genes for WA, Dissi, Gambiaca cytoplasmic male sterility systems in rice”, Euphytica, vol. 160, No 3 (4), P.305 -315. 42. Sidharthan B., K. Thiyagarajan and S. Manonmani (2007), “Cytoplasmic Male Sterile Lines for Hybrid Rice Production”, Journal of Applied Sciences Research, 3 (10), P 935-937 43. Tada Y. (2007), Effect of Rf1, Rf3 and Rf6(t) genes on Fertility restoration in Rice Oryza sativa L.) with WA – and BT- type cytoplasmic male sterility, Breeding Science 57, P 223 – 229. 44. Takita T. (2003), “Hybrid rice research and development in Japan”, Hybrid rice for food security poverty alleviation and environment protection, 14 -17/5/2002, Hà Nội 45. Virmani S.S., K. Govinda Raj, C.Casal, R.D.Dalmacio and P.A.Aurin (1985), Current knowledge of and outlook on Cytoplasmic-Genetic Male Sterility and Fertility Restoration in rice, Rice Genetic, P 633 – 647. 46. Virmani S.S. (2003), “Advances in hybrid rice research and development in the tropics”, Hybrid rice for food security poverty alleviation and environment protection, 14 -17/5/2002, Hà Nội 47. Wang Z., Y. Zou, X. Li, Q. Zhang, L. Chen, H. Wu, D. Su, Y. Chen, J. Guo, D. Luo, Y. Long, Y. Zhong, and Y. G. Liu (2006), “Cytoplasmic Male Sterility of Rice with Boro II Cytoplasm Is Caused by a Cytotoxic Peptide and Is Restored by Two Related PPR Motif Genes via Distinct Modes of mRNA Silencing”, The plant cell vol. 18 (3), P 676 - 687 48. Yashitola J., R. M. Sundaram, S. K. Biradar, T. Thirumurugan, M. R. Vishnupriya, R. Rajeshwari, B. C. Viraktamath, N. P. Sarma and R. V. Sonti (2004), A Sequence Specific PCR Marker for Distinguishing Rice Lines on the Basis of Wild Abortive Cytoplasm from Their Cognate Maintainer Lines, Crop Science 44, P. 920 -924 49. Zhang G., T.S. Bharaj, Y. Lu, S.S. Virmani and N. Huang (1997), “Mapping of the Rf-3 nuclear fertility-restoring gene for WA cytoplasmic male sterility in rice using RAPD and RFLP markers”, Theoretical and Applied Genetics  vol. 94 (1), P. 27-33. 50. Zhenbo T. (1999), “RELP mapping of a rice Bacterial blight resistance gene Xa14”, Chinese-Rice-Research-Newsletter, P.2. PHỤ LỤC 1 CÁC TỔ HỢP LAI THỬ TRONG VỤ XUÂN 2009 VÀ VỤ MÙA 2008 TT Dòng mẹ Dòng bố TT Dòng mẹ Dòng bố Vụ mùa 2008 1 BoA T9 34 IIA H144 2 300 35 H160 3 304 36 H161 4 10587 37 H197 5 10600 38 IRBB1/7 6 10605 39 IRBB3/10 7 H28 40 IRBB4/10 8 H33 41 IRBB4/11 9 H40 42 IRBB4/5 10 IRBB3 43 IRBB5/10 11 T1 44 IRBB5/10 12 T13 45 IRBB7/10 13 T14(6) 46 T1 14 T2 47 T2 15 T24 48 T3 16 T4 49 T4 17 T4-1 50 T7 18 T5 51 T13 19 T69 52 T14(6) 20 T7 53 T14(T) 21 T70 54 T26 22 T71 55 T49 23 T72 56 T57 24 T74 57 T67 25 IIA 300 58 T70 26 304 59 T56 27 10574 60 T48 28 H31 61 II32A T59 29 H43 62 IRBB4/7 30 H46 63 IRBB4/10 31 H50 64 IRBB1/10 32 H55 65 IRBB3/10 33 H56 66 IRB4/11 Vụ xuân 2009 1 BoA 10619 15 H102 2 T3 16 H103 3 T40 17 H107 4 H56 18 H108 5 H110 19 H109 6 H113 20 H113 7 IIA T24 21 H114 8 T31 22 H115 9 H43 23 H126 10 H53 24 H130 11 H78 25 H132 12 H90 26 H133 13 H98 27 H137 14 H101 Ghi chú: Các dòng T1, T2, H33, H53…. là các dòng lúa cải tiến có triển vọng Các dòng IRBB3, IRBB4/10,…. là các dòng đẳng gen chứa gen kháng bệnh bạc lá có nền gen của giống IR24. 10587, 10600, 10605, …. là các giống địa phương PHỤ LỤC 2 CÁC TỔ HỢP LAI BẤT DỤC MỘT PHẦN TT Tổ hợp Tỷ lệ hạt phấn bất dục (%) Tỷ lệ kết hạt (%) Dòng mẹ Dòng bố Vụ xuân 2009 1 BoA T9 55,0 38,7 2 300 48,3 40,4 3 10600 57,4 55,1 4 T13 25,0 24,1 5 T24 46,5 23,8 6 T7 67,2 26,1 7 T70 17,4 11,8 25 IIA 10574 63,5 60,6 26 H161 53,7 44,0 27 H43 45,3 44,5 59 II32A T56 45,6 20,2 PHỤ LỤC 3 : BẢNG THỜI TIẾT KHÍ HẬU SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG THÁNG 9/2008 (Trạm Láng – Hà Nội) Ngày Nhiệt độ (oC) Độ ẩm (%) Mưa (mm) Nắng (giờ) Bốc hơi (mm) TB Tối cao Tối thấp TB Tối cao Tối thấp 1 28.2 32.0 23.8 83.0 96.0 62.0 3.5 2.4 2 29.4 34.1 20.8 81.0 94.0 63.0 6.8 2.7 3 30.2 34.3 20.4 82.0 98.0 61.0 0.0 4.3 2.6 4 25.9 30.5 20.4 91.0 99.0 80.0 53.6 0.0 1.4 5 26.5 28.8 21.9 89.0 97.0 74.0 20.7 1.0 1.0 6 25.7 27.1 23.6 92.0 94.0 82.0 9.9 0.2 1.1 7 27.0 31.4 20.5 84.0 95.0 62.0 10.7 4.0 1.7 8 27.6 32.0 20.2 80.0 93.0 56.0 3.2 2.0 9 28.1 32.6 19.0 80.0 92.0 57.0 6.7 3.0 10 27.4 30.5 18.4 84.0 94.0 66.0 2.3 1.7 11 28.3 32.9 17.2 80.0 92.0 55.0 0.8 5.5 2.0 12 27.6 32.5 15.8 82.0 93.0 60.0 13.7 5.7 2.3 13 28.3 33.1 16.4 77.0 90.0 56.0 5.7 2.6 14 28.6 33.4 16.8 77.0 92.0 56.0 3.6 2.5 15 29.8 34.2 18.4 72.0 90.0 50.0 7.5 2.9 16 30.2 34.2 22.5 69.0 88.0 48.0 8.7 3.8 17 30.5 34.2 22.9 71.0 91.0 52.0 4.7 3.4 18 30.7 34.5 20.6 72.0 92.0 50.0 6.3 3.5 19 29.3 32.3 17.8 78.0 92.0 58.0 0.1 2.7 2.3 20 29.4 33.5 16.8 78.0 92.0 57.0 3.2 4.9 2.2 21 28.8 32.8 16.6 83.0 93.0 60.0 3.4 4.2 2.0 22 29.9 35.3 19.3 72.0 93.0 46.0 8.2 3.1 23 31.1 36.0 21.2 72.0 92.0 48.0 9.0 3.3 24 30.1 33.5 18.2 77.0 93.0 61.0 1.3 0.0 2.9 25 25.7 28.4 17.6 92.0 95.0 88.0 47.8 0.0 0.8 26 27.6 30.9 18.9 86.0 94.0 73.0 4.1 0.0 1.4 27 25.9 28.7 20.1 87.0 94.0 70.0 24.5 0.9 1.3 28 27.5 31.2 14.7 80.0 94.0 60.0 1.1 4.8 2.0 29 28.3 32.4 13.8 70.0 93.0 49.0 0.0 8.8 2.7 30 25.4 29.4 13.4 74.0 89.0 63.0 4.5 0.0 3.1 Tổng số 849.0 966.7 568.0 2395.0 2794.0 1823.0 199.4 123.2 69.7 TB 28.3 32.2 18.9 79.8 93.1 60.8 11.7 4.1 2.3 Max 31.1 36.0 23.8 92.0 99.0 88.0 53.6 9.0 3.8 Min 25.4 27.1 13.4 69.0 88.0 46.0 0.0 0.0 0.8 SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG THÁNG 10/2008 (Trạm Láng – Hà Nội) Ngày Nhiệt độ (oC) Độ ẩm (%) Mưa (mm) Nắng (giờ) Bốc hơi(mm) TB Tối cao Tối thấp TB Tối cao Tối thấp 1 25.9 29.1 23.8 76.0 86.0 64.0 0.6 1.4 2.6 2 27.5 29.1 24.6 77.0 92.0 56.0 3.4 2.3 3 28.7 32.5 25.5 77.0 94.0 57.0 5.1 2.6 4 29.0 33.1 26.1 76.0 90.0 57.0 2.5 2.8 5 24.8 33.2 23.5 87.0 95.0 72.0 53.5 1.2 1.6 6 26.9 29.7 23.7 69.0 91.0 40.0 7.8 3.0 7 26.4 31.8 23.3 71.0 92.0 46.0 5.5 2.9 8 27.2 30.8 24.6 75.0 89.0 58.0 3.5 2.6 9 27.0 31.2 25.1 79.0 88.0 60.0 0.0 1.5 2.3 10 28.0 30.7 25.8 77.0 91.0 55.0 4.5 2.4 11 27.1 32.4 24.3 83.0 93.0 58.0 31.1 4.1 2.1 12 27.3 32.0 24.5 76.0 93.0 56.0 0.0 4.2 2.5 13 26.8 30.8 24.1 67.0 76.0 51.0 1.4 4.9 4.0 14 23.9 31.0 22.1 79.0 94.0 63.0 1.5 0.0 2.7 15 24.1 27.6 21.9 86.0 93.0 74.0 0.1 0.0 1.1 16 26.6 27.0 22.9 76.0 92.0 49.0 0.0 7.9 2.3 17 27.8 31.9 24.2 70.0 92.0 47.0 7.5 3.1 18 28.0 33.0 24.8 69.0 89.0 50.0 0.0 4.6 3.3 19 27.3 32.3 26.0 78.0 92.0 66.0 2.9 0.0 2.5 20 26.8 29.6 25.1 83.0 93.0 66.0 0.2 0.7 1.3 21 26.7 30.4 24.4 84.0 95.0 69.0 0.0 1.1 1.8 22 28.1 32.9 25.3 79.0 96.0 59.0 0.0 7.7 2.4 23 27.2 32.2 24.4 82.0 93.0 60.0 0.0 4.4 2.3 24 25.2 28.5 22.9 84.0 94.0 71.0 0.0 1.4 2.0 25 25.9 28.3 23.6 79.0 90.0 71.0 0.0 1.8 2.0 26 25.3 27.2 24.1 90.0 97.0 79.0 17.6 0.0 1.2 27 25.9 29.2 23.7 83.0 94.0 69.0 0.1 3.0 1.7 28 25.7 29.3 23.6 79.0 86.0 64.0 1.6 2.1 29 25.8 28.5 24.7 87.0 94.0 73.0 4.5 0.3 1.3 30 25.3 28.2 23.6 93.0 96.0 81.0 8.7 0.0 0.6 31 24.7 25.6 23.8 97.0 97.0 93.0 347.0 0.0 0.4 Tổng số 822.9 939.1 750.0 2468.0 2847.0 1934.0 469.2 91.6 67.8 TB 26.5 30.3 24.2 79.6 91.8 62.4 21.3 3.0 2.2 Max 29.0 33.2 26.1 97.0 97.0 93.0 347.0 7.9 4.0 Min 23.9 25.6 21.9 67.0 76.0 40.0 0.0 0.0 0.4 SỐ LIỆUKHÍ TƯỢNG THÁNG 11/2008 (Trạm Láng – Hà Nội) Ngày Nhiệt độ (oC) Độ ẩm (%) Mưa (mm) Nắng (giờ) Bốc hơi(mm) TB Tối cao Tối thấp TB Tối cao Tối thấp 1 24.2 25.4 23.8 98.0 99.0 95.0 128.2 0.3 0.5 2 23.6 26.7 20.8 96.0 99.0 84.0 88.1 1.7 0.5 3 21.2 22.2 20.4 94.0 98.0 85.0 5.0 0.0 0.6 4 21.6 23.4 20.4 93.0 97.0 82.0 19.7 0.0 0.7 5 23.4 26.5 21.9 92.0 95.0 77.0 0.4 0.0 0.6 6 25.8 29.7 23.6 89.0 96.0 67.0 0.9 5.3 1.2 7 24.3 27.9 20.5 90.0 97.0 70.0 8.9 0.6 0.7 8 22.8 27.5 20.2 73.0 94.0 41.0 7.4 7.8 2.9 9 21.6 26.9 19.0 66.0 78.0 42.0 8.9 3.7 10 20.6 25.0 18.4 65.0 77.0 47.0 8.7 3.7 11 19.9 24.9 17.2 66.0 83.0 38.0 9.0 3.1 12 19.4 24.8 15.8 74.0 97.0 41.0 8.6 2.4 13 20.0 25.4 16.4 69.0 91.0 38.0 8.9 2.2 14 20.4 26.0 16.8 78.0 97.0 41.0 7.2 2.5 15 22.2 27.3 18.4 75.0 94.0 52.0 6.2 2.3 16 24.3 27.5 22.5 80.0 94.0 68.0 0.0 2.2 1.5 17 25.0 28.9 22.9 81.0 96.0 61.0 0.0 3.7 2.1 18 22.7 26.1 20.6 80.0 97.0 62.0 4.0 2.3 19 18.9 20.6 17.8 71.0 83.0 63.0 0.0 0.0 2.6 20 18.9 22.5 16.8 62.0 75.0 48.0 7.2 3.6 21 19.5 22.2 16.6 71.0 82.0 57.0 0.0 2.1 22 21.6 24.7 19.3 73.0 85.0 62.0 3.1 2.1 23 21.7 23.2 21.2 84.0 95.0 72.0 0.1 0.0 0.9 24 20.7 24.6 18.2 67.0 88.0 54.0 6.2 3.4 25 21.0 25.0 17.6 70.0 91.0 52.0 4.7 2.7 26 21.9 26.0 18.9 68.0 83.0 50.0 7.7 3.5 27 21.6 25.1 20.1 57.0 72.0 39.0 8.3 4.8 28 18.4 23.5 14.7 59.0 86.0 37.0 9.3 3.6 29 17.4 23.9 13.8 67.0 91.0 41.0 9.3 3.3 30 17.4 24.0 13.4 65.0 100.0 30.0 8.8 2.9 Tổng số 642.0 757.4 568.0 2273.0 2710.0 1696.0 258.7 147.7 69.0 TB 21.4 25.2 18.9 75.8 90.3 56.5 21.6 4.9 2.3 Max 25.8 29.7 23.8 98.0 100.0 95.0 128.2 9.3 4.8 Min 17.4 20.6 13.4 57.0 72.0 30.0 0.0 0.0 0.5 Số liệu khí tượng tháng 12 năm 2008 trạm HAU-JICA Ngày Hướng gió Tốc độ gió Max (m/s) Lượng mưa (mm) Số giờ nắng (giờ) Nhiệt độ không khí TB (oC) Nhiệt độ không khí Max (oC) Nhiệt độ không khí Min(oC) 1 NNW 3.5 0 7.9 16.7 24.6 11 2 NW 2.5 0 7.7 17.7 25 12.2 3 SE 3 0 0 18.6 20.5 17.7 4 NW 5.4 4.5 5.5 21.3 25.5 17.9 5 NNE 4.6 0 5.9 20 22.7 16.9 6 NE 2.3 0 2.5 18.5 21.5 16 7 N 2.4 0 3.7 18 21.6 16.1 8 N 6.1 0 6.3 17.7 22 13.9 9 N 3.2 0 7.3 16.8 23.5 11.7 10 SE 3.5 0 4.5 18 23.8 12.9 11 NW 3.2 0 5.8 19.8 25.2 16.5 12 SE 5.2 0 6.9 20 27 14.6 13 WNW 3.7 0 3.7 20.1 25 17.5 14 N 4.4 0 6.1 20.2 24.5 17.3 15 NNE 3.1 0 3.8 18.3 22.6 14.5 16 17 NE 1.4 0 0 16.8 19.8 15.2 18 WSW 3.3 0 6.1 20.1 25.3 14.5 19 NNW 2.9 0 6.2 18.1 24.9 12.9 20 N 3.2 0 1.8 17.2 23 15.2 21 22 NNE 5.3 0 0.9 17.1 22.3 13.7 23 NNE 4.7 0 0.1 13.1 14.4 12.2 24 N 4 0 0 13.4 15 11.8 25 NNW 4.2 0 5.2 16 20.1 13.6 26 27 28 29 N 2.3 0 1.1 22.0 23.2 19.4 30 31 Tổng 87.4 4.5 99 435.50278 543 355.2 Max 6.1 4.5 7.9 21.977778 27 19.4 Min 1.4 0 0 13.1 14.4 11 TB 3.641667 0.1875 4.125 18.1 22.6 14.8 Số liệu khí tượng tháng 1 năm 2009 trạm HAU-JICA Ngày Hướng gió Tốc độ gió Max (m/s) Lượng mưa (mm) Số giờ nắng (giờ) Nhiệt độ không khí TB (oC) Nhiệt độ không khí Max (oC) Nhiệt độ không khí Min(oC) 1 ESE 2,6 0 1,1 17 20,7 15,7 2 NNE 3,9 0 2,6 16,1 18,7 13,6 3 N 2,1 0 3,1 15,8 19,9 12,8 4 SE 4,8 0,5 4,4 16,4 22,5 17,8 5 SE 3,1 0 0,2 19,7 22,2 17,8 6 SE 2,8 0 0 18,9 22,9 17,9 7 NNE 4,7 0 0,1 16,5 18 14,1 8 N 3,9 0 0 14,1 15,2 13,2 9 N 4,8 0 5,3 15 19,8 11,8 10 N 4 0 8,1 13,4 20,2 8,8 11 SE 3,2 0 7,7 13,2 20,7 6,6 12 N 3,3 0 7,1 14 21,3 8,5 13 N 3,7 0 7,1 14,2 20,5 9,2 14 N 3,2 0 6,7 13,5 19,6 8,6 15 NNW 2,8 0 6,9 13,8 20,7 8,5 16 N 2,4 0 6,8 14,7 21,6 8,6 17 SE 4,2 0 7,1 16,2 23,1 10 18 WEW 3,8 0 0 17,2 19,3 15,5 19 SE 6,8 0 6,3 19,8 25,6 16,1 20 SE 5 0 1,5 19,8 24 18 21 NNE 5 0 4,5 19,7 25,3 17 22 SE 5,4 0 5 18,6 22,4 16,2 23 NNE 4,8 0,5 0 17 18,1 15 24 NNE 5,1 0,5 0 11,4 15 10,2 25 NE 3,1 0 0,5 11,1 12,7 9,7 26 N 5,2 0,5 0 11,2 12,8 9,1 27 N 2,8 0 4,4 13,8 16,8 11,5 28 ESE 4,2 0 0 14,1 15,7 12,9 29 N 3,9 1 3,1 14,9 18,4 12,3 30 NNW 3,8 0 8,4 16,8 23,5 11,3 31 SE 5,5 0 6 17,5 21,9 13,5 Tổng 123,0 2,5 108,5 485,37 619,1 391,8 Max 6,8 1 8,4 19,8 25,6 18 Min 2,1 0 0 11,1 12,7 6,6 TB 4,02 0,09 3,74 15,65 19,97 12,64 Số liệu khí tượng tháng 2 năm 2009 trạm HAU-JICA Ngày Hướng gió Tốc độ gió Max (m/s) Lượng mưa (mm) Số giờ nắng (giờ) Nhiệt độ không khí TB (oC) Nhiệt độ không khí Max (oC) Nhiệt độ không khí Min(oC) 1 ESE 2,6 0 1,1 18 20,7 15,7 2 NW 3,2 0 0,9 18,8 23,2 17,3 3 SE 5,2 0 3,3 20,2 24,5 17,9 4 SE 4,8 3,5 4,4 20,4 25,5 17,8 5 SE 4,5 0 0,4 19,5 21,8 17,9 6 SE 4,1 0 8,1 21,1 25,9 17,5 7 SE 4,2 0 0,8 19,7 23,7 17,5 8 SE 3,3 0 4,1 19,9 24 17,5 9 SSE 2,7 0 3,9 20,5 25,5 17,4 10 ESE 3,1 0 8,1 21,5 27,3 15,9 11 SE 7,3 0 6,7 21,7 27,8 17,6 12 SE 5,2 0 5,9 22,7 27,5 19,6 13 ESE 4,4 0 6,9 25 31,3 21,4 14 SE 5,5 0 6,2 23,9 30,4 20,9 15 SE 5,6 0 5,1 24,3 28,5 21,5 16 SE 6,9 0 4 24,8 28,6 22,7 17 SE 7,7 0 3,7 24,4 28 22,6 18 SE 6,8 0 4,2 23,9 27 22,3 19 SE 7,1 0 2,8 24,2 27,6 21,9 20 ESE 4,5 1,5 0,1 21,1 25,6 17,4 21 SE 5,6 0,5 0 19,4 22,1 17,7 22 SE 5,1 1 0 22,3 23,7 20,1 23 ESE 4 0 0,9 23,7 25,6 22,9 24 SE 7,4 0 3,3 24,8 28,2 22,9 25 26 SE 5,2 0,5 0 23,9 24,8 23,2 SE 3,9 0,5 0 23,9 25 23,1 27 28 Tổng 129,9 7,5 84,9 573,6 673,8 510,2 Max 7,7 3,5 8,1 25,0 31,3 23,2 Min 2,6 0,0 0,0 18,0 20,7 15,7 TB 5,0 0,3 3,3 22,1 25,9 19,6 Số liệu khí tượng tháng 3 năm 2009 trạm HAU-JICA Ngày Hướng gió Tốc độ gió Max (m/s) Lượng mưa (mm) Số giờ nắng (giờ) Nhiệt độ không khí TB (oC) Nhiệt độ không khí Max (oC) Nhiệt độ không khí Min(oC) 1 1 3,7 2 0 17,9 19,8 16,6 2 16 4,3 16 0 17,3 18,5 16,2 3 6 5,1 0,5 1,5 20,8 24 17,7 4 6 3,9 0,5 2,1 23,4 26,6 21,1 5 15 8 11 1,1 21,4 25,4 18,3 6 16 3,9 0 5,2 20,3 24 18,4 7 3,2 0 2,2 16,8 18,4 15,6 8 6 5,6 0 1,7 22,7 25,4 21,3 9 6 6,2 0 4,6 23,4 26,8 21,3 10 6 5,8 0 4,3 24,2 27,6 22,6 11 11 4,9 1 1,7 23,7 26,4 22,8 12 6 7 0,5 5,2 24,9 28,7 23 13 7 3,9 0 6,2 26,7 30,7 24,2 14 4,9 0 7,5 17,5 22,2 12,7 15 6 5,5 0 3,5 26,6 29,5 24,4 16 6 3,5 3,5 6,7 27,1 32 24,2 17 6 5,1 0 2,6 25,6 28,5 24 18 6 5,8 0 5,2 27 31,2 24,7 19 6 3,2 0 8 29,5 35,8 25,2 20 16 6,2 2 7,3 27,2 32,1 23,3 21 6 3,5 0 9,3 26,9 32,2 23 22 6 5,2 0 8 26,3 30,5 22,9 23 6 4,3 0 4,4 27,0 29,9 24,9 24 6 5,5 0 0,1 27,1 31,4 24 25 16 5 3,5 3,4 24,3 27,1 21,9 26 6 4,6 0 2,3 24,1 29,4 21,3 27 7 4,4 0 4,6 23,6 28,1 20,6 28 6 2,4 0 0 23,5 25,2 22 29 5 4,4 4,5 0,4 23,7 25 22,9 30 6 4,7 0,5 0,3 24,3 26,1 23 Tổng 218,0 135,6 45,5 99,7 680,5 777,9 615,8 Max 16,0 8,0 16,0 9,3 29,5 35,8 25,2 Min 1,0 2,4 0,0 0,0 17,3 18,5 16,2 TB 8,5 5,2 8,0 4,7 23,4 27,2 20,7 Số liệu khí tượng tháng 4 năm 2009 trạm HAU-JICA Ngày Hướng gió Tốc độ gió Max (m/s) Lượng mưa (mm) Số giờ nắng (giờ) Nhiệt độ không khí TB (oC) Nhiệt độ không khí Max (oC) Nhiệt độ không khí Min(oC) 1 2 NNE 3,8 0 0 14,7 16,3 13,8 3 NNE 4,6 0 0,7 16 18,8 13,7 4 NNE 2,4 2,5 0 17,3 19,3 15,6 5 NNE 5,7 1 0 18,3 20 17,4 6 SE 3,4 0 1,6 17,6 19,8 16,7 7 NNE 3,2 0 2,2 16,8 18,4 15,6 8 N 2,3 0 0 15,6 16,3 14,9 9 SSE 3,5 0 1,9 20,5 23,9 17,7 10 SE 4 0 0 19,6 20,3 19 11 SE 2,7 0,5 0 20,8 22,3 19 12 SE 2,8 3,5 0 22,4 22,9 21,6 13 NNE 8,9 3,5 1 21,0 25,7 16,1 14 NNE 4,9 0 7,5 17,5 22,4 13,7 15 SE 3,9 0 7,7 17,5 22,2 12,7 16 N 0,8 0 0 16,3 17 15,9 17 18 19 SE 3,6 0 0 24,8 26,6 24,2 20 SE 4,2 1 0 23,8 25,1 23,2 21 SE 5 0 7,1 25,5 30,3 22,4 22 ESE 4 0 5,1 25,6 29,3 23,7 23 ESE 6 0 5,8 26,2 30,6 23,8 24 NE 3,1 0 0 24,5 26,7 23,4 25 NNE 3,2 19 0 21,7 24 19,8 26 SE 4,6 0 0,2 21,2 23,2 19,5 27 SE 6,6 1 6,5 24,6 29,4 21 28 SE 4,5 0,5 8,4 26 30,7 22,8 29 S 5,1 0 5,6 25,0 27,9 22,1 30 NE 3 0,5 0 21,3 22,8 18,7 31 NNE 3,7 1 0 18,4 19,8 17 Tổng 113,5 34,0 61,3 580,6 652,0 525,0 Max 8,9 19,0 8,4 26,2 30,7 24,2 Min 0,8 0,0 0,0 14,7 16,3 12,7 TB 4,1 1,2 2,2 20,7 23,3 18,8 Số liệu khí tượng tháng 5 năm 2009 trạm HAU-JICA Ngày Hướng gió Tốc độ gió Max (m/s) Lượng mưa (mm) Số giờ nắng (giờ) Nhiệt độ không khí TB (oC) Nhiệt độ không khí Max (oC) Nhiệt độ không khí Min(oC) 1 SE 4,8 0 4,9 24,8 28,6 22,3 2 N 2,8 0 8,2 25,2 29,7 21,1 3 4 SE 4,9 0 8,5 26,8 31,3 22,8 5 SE 5,5 0 7,4 25,2 29,5 22,3 6 SE 4,4 0 1,3 24,6 27,2 23,2 7 SE 5,4 4,5 2 25,1 28,5 23,6 8 SE 9,6 149 0 24,8 25,8 22,8 9 10 SE 5,2 0 1,9 26,9 28,6 25,7 11 SE 7 0 4,7 27,4 30,9 24 12 SE 6,7 0,5 8,1 27,8 31,6 25,4 13 SE 6,1 0 9,6 27,7 32,1 25,2 14 SE 6,3 3,5 5 26,8 31,3 24,7 15 SE 8 24,5 6,1 26,6 30,5 23,5 16 SE 6,3 28 3,3 27,2 29,9 25,5 17 SE 5 0,5 6 28,4 32,9 25,7 18 SE 4,7 9,5 1 26 28,8 24,2 19 SE 2,8 0 1,4 25,54 29,1 24,4 20 21 22 23 ESE 2,1 0 2,6 29,1 33,1 26,5 24 N 3,7 0 11,3 29,3 33,7 25,6 25 SE 3,9 0 10,6 29 33,5 25,7 26 SE 4,7 0 10,5 29 33,6 25,7 27 SE 4,8 0 8,6 29,3 34,3 26,4 28 E 4,2 0 5,3 29,1 31,6 26,7 29 NNW 5,4 50 0,5 23,3 27,7 21,8 30 N 2,5 0 1,7 24,42 29 22,9 31 Tổng 126,8 270,0 130,5 669,4 762,8 607,7 Max 9,6 149,0 11,3 29,3 34,3 26,7 Min 2,1 0,0 0,0 23,3 25,8 21,1 TB 5,1 10,8 5,2 26,8 30,5 24,3 ._.