Tóm tắt Luận án Nghiên cứu chọn tạo giống lúa (oryza sativa l.) chịu nóng bằng chỉ thị phân tử cho đồng bằng sông Cửu Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT 
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 
---------  --------- 
TRẦN VĂN LỢT 
NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA (Oryza sativa L.) CHỊU 
NÓNG BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ CHO ĐỒNG BẰNG 
SÔNG CỬU LONG 
Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng 
 Mã số: 9.62.01.11 
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP 
Tp. Hồ Chí Minh, 2018
 Công trình được hoàn thành tại: 
VIỆN LÚA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 
VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGIỆP MIỀN NAM 
Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. NGUYỄN THỊ LANG 
 2. GS. TS. BÙI CHÍ BỬU 
Phản biện 1: .................................................................................. 
Phản biện 2: .................................................................................. 
Phản biện 3: .................................................................................. 
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp 
tại .................................................................................................. 
Vào hồi ......giờ ...... ngày ..... tháng ..... năm ...... 
Có thể tìm hiểu luận án tại: 
1. Thư viện Quốc gia 
2. Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 
3. Thư viện Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam 
1 
MỞ ĐẦU 
1. Tính cấp thiết của đề tài 
 Stress do nhiệt độ cao trên cây trồng là sự gia tăng nhiệt độ 
vượt qua ngưỡng chịu đựng trong một khoảng thời gian và gây ra 
những tác động có hại lên sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. 
Đối với cây lúa ảnh hưởng của stress do nhiệt độ cao được thấy rõ nhất 
ở giai đoạn lúa ra hoa khi nhiệt độ môi trường trên 35°C. Sự ra hoa, 
thụ phấn, và sự phát triển ống phấn sẽ bị kìm hãm gây ảnh hưởng đến 
khả năng phát triển của hạt (Morita và ctv, 2005; Peng và ctv, 2004; 
Zhu và ctv, 2005). Nếu nhiệt độ môi trường liên tục cao hơn 350C 
trong 5 ngày sẽ dẫn đến bất thụ ở hoa và không có hạt. Ngược lại, 
stress do nhiệt độ cao xảy ra ở giai đoạn hạt vào chắc (grain filling) sẽ 
dẫn đến thiệt hại về hiệu quả kinh tế qua việc giảm sút năng suất và 
chất lượng hạt vì hạt lép nhiều (Zhu và ctv, 2005). Chất lượng hạt giảm 
bởi vì hạt ở giai đoạn trước và sau khi xay xát có dạng hạt không sáng. 
Phẩm chất cơm cũng bị biến đổi do cấu trúc của amylopectin, độ đàn 
hồi và độ dẻo của hạt gạo bị biến đổi (Asaoka và ctv, 1985; Cheng và 
ctv, 2003). Giai đoạn chín của hạt lúa dưới điều kiện nhiệt độ cao sẽ 
làm cho hạt bị bạc bụng và khối lượng 1.000 hạt sẽ giảm. 
Mô phỏng về thay đổi khí hậu dự đoán rằng: nhiệt độ trung bình 
của khí quyển sẽ tăng theo thời gian, là vấn đề không đảo ngược. Nhiệt 
độ cao ở giai đoạn lúa trỗ sẽ làm tăng tỉ lệ hạt lép và làm giảm năng 
suất. Tại miền Nam Việt Nam, theo Trung tâm dự báo khí tượng thủy 
văn đã theo dõi trong 5 năm gần đây ghi nhận rằng: nhiệt độ cao nhất 
và thấp nhất lần lượt là 38,3°C và 24,0°C. Trong mùa Hè, có những 
ngày nhiệt độ tăng lên 37°C – 40°C (đây ngưỡng gây hại cho cây lúa 
trong giai đoạn thụ phấn, thụ tinh). Do đó, việc nghiên cứu lai tạo và 
phát triển những dòng lúa có khả năng chống chịu stress do nhiệt độ 
2 
không khí tăng cao là vô cùng cần thiết cho sản xuất lúa gạo tại miền 
Nam Việt Nam. 
Yêu cầu cải thiện giống lúa cao sản, có khả năng chịu nóng và ít 
bị ảnh hưởng stress đến năng suất và phẩm chất hạt đã được đặt ra cho 
nhà chọn giống, đồng thời nghiên cứu tìm ra các giải pháp nhằm ổn 
định và nâng cao năng suất giống lúa trong điều kiện nhiệt độ không 
khí cao là cần thiết. Từ những lý do nêu trên, đề tài: “Nghiên cứu 
chọn tạo giống lúa (Oryza sativa L.) chịu nóng bằng chỉ thị phân 
tử cho đồng bằng sông Cửu Long” đã được thực hiện. 
2. Mục tiêu của đề tài 
- Xác định được vật liệu bố mẹ cho công tác chọn giống lúa chịu nóng. 
- Xác định kiểu gen và kiểu hình của các giống lúa thử nghiệm. 
- Xác định dòng con lai hồi giao để du nhập gen chịu nóng của giống 
N22 vào cây lúa. 
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 
3.1. Ý nghĩa khoa học 
- Xác định nguồn vật liệu di truyền chống chịu nóng thông qua đánh 
giá kiểu gen làm cơ sở phục vụ công tác chọn tạo giống hiệu quả hơn. 
- Chọn cá thể mang QTL điều khiển tính chống chịu nóng chính xác 
và hiệu quả bằng phương pháp hồi giao cải tiến có ứng dụng chỉ thị 
phân tử. 
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 
- Chọn lọc được một số dòng con lai chịu nóng triển vọng bằng chỉ thị 
phân tử (HTL 1, HTL 2, HTL 5, HTL 7 và HTL 8). 
- Xác định được tính thích nghi và ổn định của các dòng lai tại năm tỉnh 
Đồng bằng sông Cửu Long. 
3 
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 
4.1. Đối tượng nghiên cứu 
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là bộ giống lúa cao sản có 
năng suất cao được trồng phổ biến ở ĐBSCL cùng các giống lúa mang 
gen chịu nóng được nhập từ IRRI và các chỉ thị phân tử thích hợp có 
liên quan được sử dụng trong nghiên cứu. 
4.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 
- Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm, nhà lưới, ruộng thí 
nghiệm, Bộ môn Di truyền và chọn giống - Viện lúa ĐBSCL và năm 
tỉnh trồng lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long: Long An, Hậu giang, Cần 
Thơ, An Giang và Trà Vinh. 
- Thời gian nghiên cứu: Thời gian 11/2011-11/2016. 
4.3. Phạm vi nghiên cứu 
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là đánh giá kiểu hình tính chóng 
chịu nóng của bộ giống lúa cao sản được trồng tại các tỉnh ĐBSCL và 
đánh giá kiểu hình – kiểu gen chống chịu nóng của một số dòng lúa 
chịu nóng triển vọng. 
5. Những đóng góp mới của luận án 
 - Ứng dụng phương pháp chọn giống bằng phương pháp hồi 
giao cải tiến nhờ sự trợ giúp của chỉ thị phân tử là công trình nghiên 
cứu mới trong nghiên cứu cải tiến giống lúa AS996 về đặc tính chịu 
nóng cho vùng lúa Đồng bằng sông Cửu Long. 
 - Sử dụng phương pháp chọn giống bằng phương pháp hồi 
giao cải tiến nhờ sự trợ giúp của chỉ thị phân tử có thể rút ngắn thời 
gian lai tạo giống. 
 - Đã tạo được một số dòng lúa chịu nóng triển vọng cho Đồng 
bằng sông Cửu Long. 
4 
6. Cấu trúc của luận án 
Luận án gồm 138 trang, được chia thành các phần: Mở đầu (5 
trang); Chương 1.Tổng quan (25 trang), Chương 2. Nội dung và 
phương pháp (16 trang); Chương 3. Kết quả và thảo luận (77 trang); 
Kết luận và đề nghị (2 trang); Công trình công bố liên quan đến luận 
án (1 trang); Tài liệu tham khảo (12 trang) với 151 tài liệu tham khảo 
trong đó có 27 tài liệu tiếng Việt và 124 tài liệu tiếng Anh. Luận án có 
19 bảng số liệu và 50 hình. 
Chương 1 
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 
1.1. Đặc điểm biến đổi nhiệt độ không khí trong tình hình biến 
 đổi khí hậu 
 Theo kết quả nghiên cứu của Viện Lúa Quốc Tế (IRRI) ghi 
nhận: nhiệt độ đã tăng từ 0,35°C đến 1,13°C trên toàn cầu. Khi nhiệt 
độ môi trường tăng lên 1°C, sản lượng thóc giảm đi 10% (Peng và ctv, 
2004). Theo báo cáo của tổ chức IPCC (Intergovermental Panel on 
Climatic Change), mỗi thập kỷ nhiệt độ môi trường sẽ tăng 0,3°C 
(Jones và ctv, 1999). Theo mô hình tiên đoán khí hậu dự báo nhiệt độ 
sẽ cao cao hơn nhiệt độ hiện nay từ 1,5°C đến 3°C vào năm 2025 và 
2100, theo thứ tự (Trần Văn Đạt, 2010). Tại miền Nam Việt Nam, 
Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn đã theo dõi trong 5 năm ghi nhận 
rằng: nhiệt độ cao nhất và thấp nhất lần lượt là 38,3°C và 24,0°C. 
Trong mùa Hè, có những ngày nhiệt độ lên 37°C – 40°C (ngưỡng gây 
hại cho cây lúa trong giai đoạn thụ phấn, thụ tinh). Yêu cầu cải thiện 
giống lúa cao sản, có khả năng chịu nóng và ít bị ảnh hưởng stress đến 
phẩm chất hạt được đặt ra cho nhà chọn giống. 
5 
1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đối với cây lúa 
Khi lúa ở nhiệt độ cao trên 35°C tác hại xảy ra tùy thuộc vào 
từng giai đoạn sinh trưởng. Hơn nữa, các giai đoạn sinh trưởng khác 
nhau sẽ chống chịu nhiệt độ cao rất khác nhau. Nhiệt độ tối ưu cho sự 
phát triển bình thường của cây lúa là từ 27-32°C (Yin và ctv, 1996). 
Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến hầu hết các giai đoạn sinh trưởng của cây 
lúa từ nẩy mầm đến chín và thu hoạch. Giai đoạn sinh trưởng được 
xác định là mẫn cảm khi cây lúa bị sốc nhiệt ở giai đoạn đó bị thiệt hại 
(Wahid và ctv, 2007). 
Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đối với tỉ lệ hạt lép của cây lúa 
Cây lúa nhạy cảm với nhiệt độ cao vào giai đoạn trỗ bông và 
nhất là giai đoạn chín sáp. Cây lúa lúc nở hoa chỉ cần có một đến hai 
giờ bị nhiệt độ cao là tỉ lệ hạt lép tăng rõ rệt. Hạt lép do nhiệt độ cao 
gây ra rất khác nhau đối với các giống lúa khác nhau. Ở nhiệt độ 35°C, 
giống N22 một giống lúa cạn nguồn gốc ở Ấn Độ, có tỉ lệ hoa thụ tinh 
cao trên 80%, trong lúc đó giống BKN6624-46-2 một giống lúa có 
nguồn gốc ở Thái Lan chỉ thụ tinh được có 10% (Yoshida, 1985). 
1.3. Ứng dụng MAS trong chọn tạo giống lúa 
Chọn tạo giống cây trồng theo phương pháp truyền thống dựa 
trên cơ sở chọn lọc kiểu hình trong quần thể con lai đang phân ly của 
một tổ hợp lai nào đó. Phương pháp này thường gặp phải những khó 
khăn về tương tác giữa kiểu gen và môi trường. Hơn nữa, nhiều qui 
trình chọn lọc theo kiểu hình rất đắt tiền, tốn nhiều thời gian, tiền của, 
và sức lao động. Chọn tạo giống cây trồng nhờ chỉ thị phân tử được 
biết với thuật ngữ quốc tế MAS (viết tắt từ chữ Marker-assisted 
selection) là một phương pháp có khả năng khắc phục được nhược 
điểm nói trên. 
6 
1.4. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu nóng tại Việt Nam 
 Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu nóng ở Việt Nam bước 
đầu còn trong giai đoạn nghiên cứu. Các nhà khoa học của Viện Công 
Nghệ Sinh Học Việt Nam đã tạo ra dòng lúa chịu nóng và khô từ các 
tế bào phôi giống lúa CR203, rồi dùng phương pháp nuôi cấy tế bào, 
nhân dòng lúa này tạo giống lúa mới được công nhận cấp quốc gia 
“DR2”, có năng suất và độ thuần cao, chịu hạn và nhiệt độ cao. Tuy 
nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến tính trạng chống chịu stress 
do nhiệt độ cao, đáp ứng với điều kiện thay đổi khí hậu ngày càng 
nghiêm trọng cho sản xuất lúa. 
Trong nghiên cứu này sử dụng nguồn vật liệu là AS966 làm 
giống tái tục (recurrent), giống có nguồn gen chịu nóng là Dular và 
N22. Chỉ thị SSR liên kết chặt chẽ với QTL giả định trên nhiễm sắc 
thể số 3 là RM3586 và RM 160 được sử dụng để tìm con lai có gen 
chống chịu và cho hồi giao với dòng tái tục nhằm tạo ra quần thể BC1, 
BC2, BC3 và BC4 sau này. 
Chương 2 
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Vật liệu nghiên cứu 
2.1.1. Bộ giống lúa vật liệu lai 
Gồm các giống lúa lúa cao sản, trong đó gồm: 
 48 giống lúa ngắn ngày năng suất cao được trồng phổ biến 
tại Đồng bằng sông Cửu Long và 2 giống lúa chịu nóng làm đối chứng 
(N22 và Dular). 
2.1.2. Phương tiện và hoá chất ly trích DNA 
 Máy ly tâm (Biofuge pico – Heraeus) 
 Cồn 70% và 100 %; Dung dịch Chloroform 
7 
 Dung dịch SDS (sodium dodecyl sulfate) 10 %; Nước cất 
hai lần 
 Dung dịch ly trích DNA (extraction buffer) pha trong 10 ml. 
 Dung dịch TE buffer (pH = 8,0) pha trong 50 ml 
2.1.3. Phương tiện và hoá chất cho điện di agarose gel 
 Máy điện di nằm (hiệu Gibco – model 4001), 
 Máy chụp hình gel bằng tia UV (Uvitec – BTS 20.M) 
 Dung dịch 50X TAE: 242 g Tris base, 57,1 ml Glacial 
acetic acid và 100 ml 0,5 M EDTA (pH = 8,0) pha bằng nước cất để 
được 1 lít dung dịch 
 Gel loading buffer: Pha 40 ng Brom phenol blue + 40 ng 
Xylene cyanole FF trong 5 ml Glycerol 
 Agarose; Ethidium bromide; chỉ thị DNA ladder 1 Kb 
2.1.4. Phương tiện và hoá chất cho PCR 
 Máy Bio-rad; Mẫu DNA ly trích 100 ng/µl 
 PCR buffer (10 X) pha trong 5 ml; Dung dịch stock của 
dNTPs (5 mM); Taq polymerase 
 24 cặp mồi thích hợp được sử dụng cho nghiên cứu. 
2.2. Nội dung nghiên cứu 
2.2.1. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu của bộ giống lúa thử 
nghiệm 
 Nguồn vật liệu gồm 50 giống lúa từ Viện lúa ĐBSCL và từ 
IRRI. 
2.2.2. Đánh giá sự đa hình của bộ giống lúa chóng chịu nóng 
 thử nghiệm bằng chỉ thị SSR 
Sử dụng chỉ thị phân tử SSR bao gồm 24 cặp mồi liên kết chặt 
với các gen chóng chịu nóng. 
8 
2.2.3. Tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chóng chịu nóng 
Sử dụng giống nhập nội N22 và Dular (donor) để chuyển gen 
chịu nóng vào giống AS996. Tiến hành lai hồi giao trong 5 vụ để tạo 
hai quần thể hồi giao đến thế hệ BC4. 
2.2.4. Đánh giá tính ổn định, thích nghi về năng suất các dòng lúa 
chịu nóng triển vọng 
 Thí nghiệm tiến hành trên tám dòng lai có triển vọng và giống 
đối chứng N22 và thực hiện tại năm địa điểm trồng. 
2.3. Phương pháp nghiên cứu 
2.3.1. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu của bộ giống lúa thử 
nghiệm 
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ với ba lần lặp 
lại. Sử dụng phần mềm NTSYS 2.1 so sánh đa chiều kiểu hình chống 
chịu nóng, và phân nhóm theo phương pháp SM (simple matching 
coefficient) của Rohlf, 1996. 
2.3.2. Đánh giá đa hình của bộ giống lúa thử nghiệm bằng chỉ thị 
SSR 
Sử dụng 24 chỉ thị SSR liên kết chặt với gen chịu nóng. 
Hoá chất và phương pháp tiến hành thực hiện theo phương 
pháp sử dụng trong công nghệ sinh học. 
2.3.3. Tạo các quần thể hồi giao chuyển gen chịu nóng 
2.3.3.1. Tạo các quần thể hồi giao 
Sử dụng giống N22 có nguồn gốc của IRRI là giống chịu nóng 
và giống Dular là giống lúa mùa nguồn gốc Ấn Độ, giống có khả năng 
phối hợp rộng chịu nóng lai với AS996 có nguồn gốc từ Viện lúa 
ĐBSCL 
2.3.3.2. Đánh giá kiểu hình 
Các quần thể F1, BC1, BC2, BC3, giống N22; Dular (chống 
chịu nóng) và giống AS996 (mẫn cảm) được sử dụng để bố trí thí 
nghiệm. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên với 
3 lần nhắc lại. 
9 
2.3.3.3. Phân tích kiểu gen 
 Đánh giá kiểu gen bằng cách dùng chỉ thị phân tử liên kết chặt 
với gen chống chịu nóng. Trong nghiên cứu này chủ yếu sử dụng hai 
chỉ thị RM 3586 và RM 160 liên kết chặt với gen chịu nóng trên cặp 
nhiễm sắc thể số 3. 
Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu ngoài đồng 
-Bộ giống lúa làm nguồn vật liệu lai được khảo nghiệm và 
đánh giá ngoài đồng được bố trí thí nghiệm theo kiểu khối đầy đủ ngẫu 
nhiên (RCBD) với ba lần lặp lại. 
-Thang điểm đáng giá tính chịu nóng dựa trên cơ sở tỉ lệ (%) 
hạt phấn bất thụ và chia thành 6 cấp: cấp 0 (0-10%); cấp 1 (>10-15%); 
cấp 3 (>15-20%); cấp 5 (>20-25%); cấp 7 (>25-30%); cấp 9 (>30%) 
(Bùi Chí Bửu và ctv, 2012). 
2.3.4. Đánh giá tính ổn định, thích nghi về năng suất các dòng lúa 
chịu nóng triển vọng 
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên với 
ba lần lặp lại. Thí nghiệm gồm tám dòng lai có triển vọng và giống đối 
chứng chịu nóng là N22. Diện tích mỗi ô cơ sở là 30 m2. Thí nghiệm 
được bố trí trong hai vụ Đông Xuân 2015 – 2016, vụ Hè Thu 2016 và 
thực hiện năm tỉnh ở Đồng bằng sông Cửu Long là: Long An, Cần 
Thơ, Hậu Giang, An Giang và Trà Vinh. Mẫu năng suất được thu 
hoạch là 10 m2 trên ô cơ sở. Năng suất được qui về 14% ẩm độ hạt, 
sau đó qui ra đơn vị tấn /ha. 
- Phân tích sự ổn định theo mô hình Eberhart và Russel (1966) 
Yij = i + Ij + ij 
Ij = (Yij / V) - (Yij / VL) 
 V: Số giống 
 L: Số điểm thí nghiệm 
Yij = Trung bình của giống I ở  ... ồi 
giao lần 1 
- Thu nhận 
hạt lai F1. 
- Tạo quần 
thể hồi giao 
lần thứ 
nhất: BC1-
2 
- Gieo được 50 cây 
F1 và tiến hành hồi 
giao lần thứ nhất. 
- Tạo được 106 hạt 
hồi giao lần 1 
Vụ 
Hè 
Thu 
2012 
- Tạo quần 
thể hồi 
giao lần 
hai: BC2-1 
- Đã gieo 50 cây BC1-
1, đánh giá và chọn 
được 3 cây đạt yêu 
cầu cho hồi giao lần 2. 
- Tạo được 15 cây hồi 
giao lần 2. 
- Tạo quần 
thể hồi giao 
lần hai: 
BC2-2 
- Đã gieo 71 cây 
BC1-2, đánh giá và 
chọn được 2 cây 
đạt yêu cầu cho hồi 
giao lần 2. 
- Tạo được 10 cây 
hồi giao lần 2. 
Vụ 
Đông 
Xuân 
2013 
- Tạo quần 
thể hồi 
giao lần 
ba: BC3-1 
theo 3 cây 
chọn từ vụ 
trước 
- Gieo toàn bộ hạt 
BC2-1 của 3 cây chọn 
từ vụ trước thành 3 
dòng, đánh giá và 
chọn được 17 cây đạt 
yêu cầu để tiếp tục hồi 
giao lần 3. 
Số hạt tạo được 250 
- Tạo quần 
thể hồi giao 
lần 3: BC3-
2 theo 2 
cây chọn từ 
vụ trước. 
- Đã gieo toàn bộ 
hạt BC2-2 của 2 
cây chọn từ vụ 
trước thành 2 dòng; 
đánh giá và chọn 
được 9 cây đạt yêu 
cầu để tiếp tục hồi 
giao lần 3. 
- Tạo được 150 hạt 
hồi giao. 
14 
Vụ 
Quần thể AS996 /N22 (1) Quần thể AS996/Dular (2) 
Nội dung 
công việc 
Kết quả 
Nội dung 
công việc 
Kết quả 
Vụ 
Hè 
Thu 
2014 
- Tạo quần 
thể hồi 
giao lần 
thứ tư: 
BC4-1 
theo 3 
dòng chọn 
từ vụ 
trước. 
- Đã gieo được 200 
cây BC3-1 theo 3 
dòng, đánh giá và 
chọn được 50 cây đạt 
yêu cầu để tiếp tục hồi 
giao lần thứ tư. 
-Tạo được 50 cây hồi 
giao lần thứ tư. 
- Tạo quần 
thể hồi giao 
lần thứ tư: 
BC4-2 theo 
2 dòng 
chọn từ vụ 
trước. 
- Đã gieo được 120 
cây BC3-2 theo 2 
dòng, đánh giá và 
chọn được 50 cây 
đạt yêu cầu để tiếp 
tục hồi giao lần thứ 
tư. 
- Tạo được 40 cây 
hồi giao lần thứ tư. 
3.2.1. Kết quả đánh giá các đặc tính nông học của quần thể con lai 
BC2F2 từ tổ hợp lai AS996/N22 
Bảng 3.5. Một số đặc tính nông học của quần thể con lai BC2F2 từ tổ 
hợp lai AS996/N22 
Dòng/giống 
lúa 
Thời gian 
sinh trưởng 
(ngày) 
Thời gian trổ 
50% 
(ngày) 
Chiều cao cây 
(cm) 
AS996 95 70 105 
N22 100 75 113 
AS996/N22 
Cao nhất 112 87 136 
Thấp nhất 93 68 90 
Trung bình 102,9 77,9 107,9 
Kết quả đánh giá thành phần năng suất và năng suất của quần thể 
con lai BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22 
15 
Bảng 3.6. Các thành phần năng suất và năng suất của quần thể con lai 
BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22 
Dòng/giống 
lúa 
Số bông/ 
bụi 
(bông) 
Chiều dài 
bông (cm) 
Số hạt 
chắc/bông 
(hạt) 
Tỷ lệ hạt 
chắc/bông 
(%) 
Năng 
suất/bụi 
(g) 
AS996 9 19 97 89,81 6,13 
N22 7 21 86 86,87 5,46 
AS996/N22 
Cao nhất 23,0 30,0 210,0 97,6 9,08 
Thấp nhất 4,0 17,0 59,0 47,0 3,78 
Trung bình 11,5 22,7 124,5 73,9 7,37 
Kết quả đánh giá phản ứng với sâu bệnh hại của quần thể con lai 
BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22 
Bảng 3.7. Kết quả theo dõi các chỉ tiêu sâu bệnh hại của quần thể con 
lai BC2F2 của tổ hợp lai AS996/N22 
Dòng/giống lúa Rầy nâu (cấp) Đạo ôn (cấp) Bạc lá (cấp) 
AS996 1 1 1 
N22 1 3 1 
AS996/N22 
Cao nhất 1 3 3 
Thấp nhất 1 1 1 
Trung bình 1 1,1 1,4 
Qua đánh giá các tính trạng nông học, các thành phần năng 
suất và năng suất cho thấy quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp lai 
AS996/N22 có mức biến động rất rộng so với giống bố mẹ, nhiều dòng 
có biểu hiện ưu thế lai với các đặc tính vượt trội. Về khả năng kháng 
sâu bệnh chính cũng cho kết quả tương đối tốt. Các dòng lai này cần 
16 
được tiếp tục theo dõi và đánh giá cho các bước tiếp theo sau này của 
công tác chọn giống. 
3.2.2. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc dòng lai mang gen 
chịu nóng của tổ hợp lai 
Kết quả thanh lọc PCR của quần thể BC3F2 trên cây mang gen mang 
chịu nóng của tổ hợp lai AS996/N22//AS996 
Bảng 3.8. So sánh kiểu gen và kiểu hình trên 2 chỉ thị phân tử RM3586 
và RM160 
Chỉ thị phân tử 
Số 
cá 
thể 
Chống 
chịu 
Mẫn 
cảm 
Dị 
hợp 
Giá trị 
ước đoán 
(%) 
Quần thể BC3F2 
AS996/N22//AS996 
50 12 38 0 
RM3586 50 10 33 7 83,33 
RM160 50 8 40 2 66,60 
Qua kết quả Bảng 3.8, cho thấy kết quả thanh lọc PCR của 
quần thể BC3F2 của tổ hợp lai AS996/N22//AS996 chọn được 12 cá 
thể mang gen chịu nóng. 
Kết quả thanh lọc PCR của quần thể BC2F2 trên cây mang gen mang 
chịu nóng của tổ hợp lai AS996/Dular//AS996 
Bảng 3.9. So sánh kiểu gen và kiểu hình trên 2 chỉ thị phân tử RM3586 
và RM160 
Chỉ thị phân tử 
Số 
cá 
thể 
Chống 
chịu 
Mẫn 
cảm 
Dị 
hợp 
Giá trị 
ước đoán 
(%) 
Quần thể BC2F2 
AS996/Dular//AS996 
50 3 47 0 
RM3586 50 2 17 31 66,66% 
RM160 
50 0 34 16 
Chưa ghi 
nhận 
Qua số liệu Bảng 3.9, cho thấy kết quả thanh lọc PCR của 
quần thể BC2F2 của tổ hợp lai AS996/Dular//AS996 chọn được ba cá 
thể mang gen chịu nóng. 
17 
3.3. Kết quả đánh giá tổng hợp kiểu hình chịu nóng của các dòng 
lúa lai hồi giao (BC) qua hai vụ khảo sát 
Qua hai vụ Đông Xuân 2015-2016 Hè Thu 2016, thí nghiệm 
trên 50 dòng lai trong đó có 14 dòng lai BC4, 36 dòng lai BC3 và hai 
giống AS996 và N22 kết quả bước đầu có thể chọn các dòng lai triển 
vọng sau để đưa vào các bước chọn lọc tiếp theo, đó là các dòng lai: 
BC3-2-2-3-1, BC3F2-1-9, BC3F2-32, BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-
36, BC3F2-37, BC3F2-38, BC3F2-39, BC3F2-40, BC3F2-41, 
BC3F2-48, BC3F2-49 và BC3F2-50. Như vậy qua đánh giá kiểu hình 
các dòng lai ở các thế hệ BC3 và BC4 cho thấy các thế hệ ở BC3 thể 
hiện được các đặc tính nông sinh học cũng như khả năng chịu được 
điều kiện nhiệt độ cao ở giai đoạn trỗ đến thu hoạch tốt hơn các thế hệ 
ở BC4. 
3.4. Phân tích chỉ số thích nghi và chỉ số ổn định của các dòng lúa 
lai chịu nóng triển vọng trồng vụ Đông Xuân 2015-2016 
Bảng 3.10. Năng suất trung bình (tấn/ha), chỉ số ổn định và chỉ số thích nghi 
của các dòng lai vụ Đông Xuân 2015-2016 
Giống NS trung bình 
Chỉ số ổn 
định (S2di) 
Chỉ số 
thích 
nghi (bi) 
Sai số 
chuẩn của 
chỉ số thích 
nghi (bi) 
HTL1 7,12 abcd -0,051 2,149* 0,324 
HTL2 7,08 abcde - 0,020 2,744* 0,543 
HTL3 6,64 f 0,053 0,512 0,858 
HTL4 6,85 ef 0,006 0,232 0,673 
HTL5 7,38 a - 0,045 1,783 0,378 
HTL6 6,93 cdef - 0,044 0,024* 0,386 
HTL7 7,23 abc 0,009 0,589 0,686 
HTL8 7,29 ab - 0,057 0,87 0,268 
N22 6,86 ef - 0,020 0,098 0,541 
LSD0,05 0,33 
Ghi chú: - Trong cùng một cột, các số có cùng chữ cái giống nhau thì khác 
biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức P < 0,05 
18 
Kết quả phân tích chỉ số ổn định và thích nghi của các dòng 
lúa chịu nóng trồng trong vụ Đông Xuân 2015 - 2016 được trình bày 
qua Bảng 3.17. Bảng 3.17 cho thấy ba dòng lai HTL5, HTL7 và HTL8 
cho năng suất trung bình cao lần lượt (7,78, 7,23 và 7,29 tấn/ha) khác 
biệt không có ý nghĩa thống kê với nhau, có chỉ số ổn định S2di ≈ 0 (P 
> 0,05), chỉ số thích nghi (bi) từ 0,589 đến 1,783 ≈ 1 (P > 0,05). Do 
đó, các dòng lai này ổn định về năng suất và thích nghi rộng. Đặc biệt, 
dòng lai HTL1 và HTL2 có năng suất trung bình cao, ổn định (S2di ≈ 
0) không khác biệt với HTL5, HTl7 và HTL8 nhưng thích nghi với 
môi trường thuận lợi (bi >1 ) ( P < 0,05). 
 3.5. Phân nhóm kiểu gen và môi trường của các dòng lúa lai chịu 
nóng triển vọng trồng vụ Đông Xuân 2015 - 2016 
 A B 
Hình 3.1. Phân nhóm kiểu gen (A) và môi trường (B) của 9 giống 
khác nhau qua 5 môi trường vụ Đông Xuân 2015-2016 
19 
Giản đồ phân nhóm môi trường theo mô hình AMMI của các 
dòng lai trồng vụ Đông Xuân 2015- 2016 được tình bày ở Hình 3.1(A). 
Giữa các nhóm môi trường có sự khác biệt khá lớn với mức độ dung 
hợp (Fushion level) từ 0,42 đến 2,90 , dựa vào mức độ dung hợp 1,04 
chia thành 2 nhóm: 
Nhóm 1: Cần Thơ, Long An, An Giang và Trà Vinh. Năng 
suất trung bình cao từ 7,08 đến 7,17 tấn/ha. 
Nhóm 2: Hậu Giang. Năng suất thấp 6,68 tấn/ha. 
Giản đồ phân nhóm kiểu gen của các dòng lúa khảo nghiệm 
trong vụ Đông Xuân năm 2015- 2016 được thể hiện qua Hình 3.1 (B). 
Qua giản đồ này thì các kiểu gen giống nhau thì xếp cùng nhóm và ở 
mức dung hợp 1,98 với hệ số xác định (R2 =0,727); so sánh UPGMA 
hệ số Euclid bằng phần mềm SAS 9.1 chia các dòng lai thành 3 nhóm: 
+ Nhóm 1: Ba dòng lai HTL3, HTL4, HTL6 và giống đối 
chứng N22. Trong nhóm này các dòng lai đạt năng suất thấp theo thứ 
tự là 6,64 tấn /ha; 6,85; 6,93 và 6,86 tấn/ha. 
+ Nhóm 2: Hai dòng lai HTL1 và HTL2 với biểu hiện năng 
suất tương đối cao theo thứ tự là 7,12 tấn/ha và 7,08 tấn/ha. 
+ Nhóm 3: Ba dòng lai HTL7, HTL5 và HTL8. Các dòng lai 
này cho năng suất rất cao theo thứ tự là 7,23 tấn/ha, 7,38 và 7,29 
tấn/ha. 
20 
3.5. Phân tích chỉ số thích nghi và chỉ số ổn định của các dòng lúa 
lai chịu nóng triển vọng vụ Hè Thu năm 2016 
Bảng 3.11. Năng suất trung bình (tấn/ha), chỉ số ổn định và chỉ số thích nghi 
của các dòng lai trong vụ Hè Thu năm 2016 
Giống 
NS trung 
bình 
Chỉ số ổn định 
(S2di) 
Chỉ số thích 
nghi (bi) 
Sai số chuẩn của chỉ 
số thích nghi (bi) 
HTL1 5,61 a - 0,099 0,782 
0,469 
HTL2 5,53 a - 0,111 0,798 
0,427 
HTL3 5,61 a 0,062 1,135 0,853 
HTL4 5,58 a - 0,113 0,002* 
0,420 
HTL5 5,75 a - 0,083 0,614 
0,522 
HTL6 5,89 a - 0,045 1,441 
0,624 
HTL7 5,97 a - 0,000 1,621 
0,730 
HTL8 5,84 a - 0,091 1,893 
0,497 
N22 5,00 b 0,033 0,714 
0,799 
LSD0,
05 
0,50 
Ghi chú: - Trong cùng một cột, các số có cùng chữ cái giống nhau thì khác 
biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức P < 0,05 
 - *: có ý nghĩa thống kê ở mức P < 0,05 (bi ≠ 1) 
Kết quả trình bày ở Bảng 3.11 cho thấy hai dòng lai HTL7 và 
HTL8 cho năng suất trung bình cao 5,97 và 5,84 tấn/ha khác biệt 
không có ý nghĩa thống kê với nhau, có chỉ số ổn định S2di ≈ 0 (P > 
0,05), chỉ số thích nghi (bi) từ 1,62 và 1,89 ≈ 1 (P > 0,05). Do đó, các 
dòng lai này ổn định về năng suất và thích nghi rộng. 
21 
3.5. Phân nhóm kiểu gen và môi trường của các dòng lúa lai chịu nóng 
triển vọng trồng vụ Hè Thu 2016 
 A. Phân nhóm môi trường B. Phân nhóm kiểu gen 
Hình 3.2 Phân nhóm kiểu môi trường (A) kiểu gen (B) của các dòng 
lai qua 5 môi trường trong vụ Hè Thu 2016 
Giản đồ phân nhóm môi trường theo mô hình AMMI của các 
dòng lai trồng vụ Hè Thu 2016 được tình bày ở Hình 3.2 (A). Giữa 
các nhóm môi trường có sự khác biệt khá lớn với mức độ dung hợp 
(Fushion level) từ -0,2 đến 3,60, dựa vào mức độ dung hợp 1,2 chia 
thành 3 nhóm: 
+ Nhóm 1: bao gồm hai môi trường khảo nghiệm là Cần Thơ 
và Hậu Giang. Tại môi trường Hậu Giang năng suất đạt cao nhất 6,02 
tấn/ha. 
22 
+ Nhóm 2: bao gồm một môi trường khảo nghiệm là Long An. 
Tại môi trường này năng suất đạt 5,49 tấn/ ha. 
+ Nhóm 3: bao gồm hai môi trường khảo nghiệm An Giang 
và Trà Vinh. Tại hai môi trường này năng suất các dòng lai đạt tương 
đương nhau và đạt khá cao. Điểm An Giang đạt 5,7 tấn/ha và điểm 
Trà Vinh đạt 5,74 tấn/ha. 
Giản đồ phân nhóm kiểu gen của các dòng lúa khảo nghiệm 
trong vụ Hè Thu năm 2016 được thể hiện qua Hình 3.2 (B). Qua giản 
đồ này thì các kiểu gen giống nhau thì xếp cùng nhóm và ở mức dung 
hợp 1,8 và hệ số xác định (R2 =0,763); so sánh UPGMA hệ số Euclid 
bằng phần mềm SAS 9.1 chia dòng lai thành 4 nhóm: 
+ Nhóm 1: Duy nhất giống đối chứng N22. Trong nhóm này 
N22 đạt năng suất thấp nhất 5,00 tấn/ha. 
+ Nhóm 2: Ba dòng lai HTL1, HTL2 và HTL3 với biểu hiện 
năng suất tương đối cao theo thứ tự là 5,61 tấn/ha, 5,53 tấn/ha và 5,61 
tấn/ha. 
+ Nhóm 3: Ba dòng lai HTL4, HTL5 và HTL6. Các dòng lai 
này cho năng suất rất cao theo thứ tự là 5,58 tấn/ha, 5,75 và 5,89 
tấn/ha. 
+ Nhóm 4: Hai dòng lai HTL7 và HTL8. Các dòng lai này cho 
năng suất rất cao theo thứ tự là 5,97 tấn/ha và 5,84 tấn/ha. 
Tóm lại, qua phân tích tích tính ổn định, thích nghi của các 
dòng lúa chịu nóng triển vọng trong hai vụ Đông Xuân 2015- 2016 và 
vụ Hè Thu 2016 theo mô hình tuyến tính của Eberhart và Russell, 
1966 cho thấy dòng lai HTL8 cho năng suất cao ổn định, thích nghi 
23 
rộng qua hai vụ. Đây là dòng lai mang locus gen chịu nóng có triển 
vọng có thể đưa vào khảo nghiệm các bước tiếp theo. 
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 
KẾT LUẬN 
1. Xác định được các nguồn vật liệu sau đây có thể sử dụng làm 
bố mẹ cho chọn tạo giống lúa cao sản chống chịu nóng: 
a. N22 và Dular làm giống cho nguồn gen điều khiển tính 
chống chịu nóng. 
b. Dòng, giống cao sản ngắn ngày TLR391, OM10040, 
OM8108 và OM4900 có khả năng chống chịu nóng với tỷ lệ hạt lép 
thấp trong điều kiện trỗ bông vào giai đoạn nhiệt độ cao, được chú ý 
phát triển trong sản xuất và được đề nghị sử dụng làm dòng mẹ để cải 
tiến hiệu quả chọn lọc. 
2. Xác định được kiểu gen của tập đoàn giống lúa thử nghiệm 
với 24 chỉ thị SSR đa hình, kích thước băng hình được khuếch đại 165 
bp – 230 bp, giá trị PIC là 0,16 – 0,47; với các nhóm di truyền biểu thị 
sự đa dạng của kiểu gen. Bên cạnh đó, phân tích di truyền quần thể hồi 
giao của AS996 / N22 và AS996 / Dular ghi nhận RM3586 và RM160 
trên nhiễm sắc thể 3 là chỉ thị phân tử thích hợp để chọn dòng lai phân 
ly có alen đồng hợp tử giống như N22 và Dular (giống cho gen chống 
chịu nóng). 
3. Xác định kiểu hình tính chống chịu nóng chủ yếu biểu hiện 
ở giai đoạn lúa trổ bông; tỷ lệ hạt lép, thang điểm chịu nóng HT (từ 0 
đến 9) có mức độ đóng góp quan trọng nhất. 
4. Xác định được các dòng con lai có triển vọng, thông qua 3 
lần hồi giao giữa giống cao sản với giống cho gen chống chịu nóng: 
24 
BC3-2-2-3-1, BC3F2-1-9, BC3F2-32,BC3F2-34, BC3F2-35, BC3F2-
36, BC3F2-37, BC3F2-38, BC3F2-40,BC3F2-41, BC3F2-48, BC3F2-
49 và BC3F2-50. Bên cạnh đó, có 5 dòng con lai triển vọng, ngắn 
ngày, năng suất cao, chống chịu nóng được chọn bằng chỉ thị phân tử 
là HTL1, HTL2, HTL5, HTL7 và HTL8. Chúng thích nghi cả hai vụ 
Đông Xuân và Hè Thu, thông qua kết quả phân tích tương tác giữa 
giống với môi trường. 
ĐỀ NGHỊ 
 Đề tài được tiếp tục khảo nghiệm tại nhiều vùng sinh thái 
khác nhau để tìm ra dòng lúa cao sản có năng suất ổn định, thích nghi 
rộng và chống chịu được nóng (>350C ban ngày và >270C ban đêm) 
 Dòng lúa HTL8 thích nghi cả hai vụ Đông Xuân và Hè Thu, 
chống chịu nóng, thể hiện alen đồng hợp tử với giống cho gen chống 
chịu là N22 và Dular; đây là dòng lúa cần được chú ý để khảo nghiệm 
có hệ thống, nhanh chóng phát triển trong sản xuất. 
25 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ 
1.Trần Văn Lợt, Nguyễn Thị Lang, Phạm Công Trứ, Nguyễn Trọng 
Phước, Bùi Chí Bửu. Nghiên cứu đặc tính nông sinh học của bộ giống 
lúa cao sản chịu nóng tại Miền Nam. Tạp chí Nông nghiệp và Phát 
triển Nông thôn, số 9/2014. Trang 11-17 
2.Trần Văn Lợt, Nguyễn Thị Lang, Phạm Thị Thu Hà, Nguyễn Trọng 
Phước, Bùi Chí Bửu. Sử dụng chỉ thị phân tử để phát hiện khả năng chịu 
nóng trên quần thể lai hồi giao của tổ hợp lúa AS996/N22//AS996. Tạp chí 
Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, số 9/2015. Trang 13-19. 
3. Trần Văn Lợt, Nguyễn Thị Lang, Nguyễn Trọng Phước, Bùi Chí 
Bửu. Phân tích sự đa hình cây lúa chịu nóng bằng kỹ thuật SSR. Tạp 
chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, số 11/2015. Trang 13-21.