SỰ DI TRUYỀN CÁC ĐỘT BIẾN: KHÔNG CẢM
ỨNG QUANG CHU KỲ, CHÍN SỚM TRONG VỤ
MÙA, GÂY TẠO TỪ MỘT SỐ GIỐNG LÚA TẺ ĐẶC
SẢN NAM BỘ

Nguyễn Minh Công
Đại học Sư phạm Hà Nội
Nguyễn Thị Mong
Đại học Sư phạm Tp. Hồ Chí Minh

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Các giống lúa tẻ đặc sản Nam Bộ thường cho cơm dẻo,
đậm và ngon, có hoặc không có mùi thơm, tiềm năng năng
suất rất thấp (2- 4 tấn/ha), cảm ứng chặt với quang chu kỳ
nên chỉ gieo trồng được 1vụ/năm (vụ mùa), thích ứng rất
hẹp với điều kiện gieo trồng.

Trong hơn một thập kỷ qua, đã có một số công trình nghiên
cứu cải tiến thành công 3 nhược điểm trên và tạo ra một số
giống và dòng lúa đột biến mới.

Bài viết này giới thiệu kết quả nghiên cứu sự di truyền các
đột biến gây tạo liên quan trực tiếp đến thời gian sinh
trưởng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng chúng trong
chương trình tạo chọn các giống lúa mới có năng suất và
chất lượng cao.


II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. Vật liệu

Chúng tôi sử dụng:

+ 2 giống lúa tẻ đặc sản của tỉnh Cà Mau: Tài nguyên đục
(TNĐ), Tép hành (THG) và 2 giống lúa mới cấp quốc gia,
được tạo ra từ chúng: Tài nguyên đột biến- 100 (TNĐB) [2]
và Tép hành đột biến (THĐB) [1].

+ 2 giống lúa tẻ đặc sản của Tỉnh Long An: Nàng hương
(NHG), Nàng thơm chợ Đào (NTCĐ) [4] và 3 dòng đột
biến được tạo ra từ chúng: Nàng hương đột biến (NHĐB),
Nàng thơm chợ Đào đột biến số 3 (NTCĐ3) và Nàng thơm
chợ Đào đột biến số 5 (NTCĐ5).

Các giống và dòng đột biến nói trên đều không cảm ứng
quang chu kỳ, chín sớm hơn giống gốc khi gieo trồng trong
vụ mùa.


2. Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng phương pháp cắt vỏ trấu để khử đực trong việc
lai giữa các giống, dòng lúa đột biến với giống gốc và giữa
chúng với nhau.

- Gieo trồng trong vụ xuân kết hợp với xử lý trong buồng
tối để kiểm tra đột biến mất tính cảm quang.

- Mức độ trội (hp) được tính theo công thức của Belli và

Atkius (1966):

hp = F -mp/P - mp.

Ở đây, hp: Mức độ trội; F: Giá trị trung bình của tính trạng
nghiên cứu ở F1; mp: Giá trị trung bình của tính trạng của 2
bố mẹ; P: Giá trị trung bình của tính trạng ở bố hoặc mẹ
trội hơn. Khi hp = 0 (không trội); hp =1 (trội hoàn toàn); 0
< hp <1 (trội không hoàn toàn, thiên về dạng có trị số tuyệt
đối của tính trạng lớn hơn, biểu hiện ưu thế lai dương); còn
khi -1 < hp < 0 (trội không hoàn toàn, thiên về dạng có trị
số tuyệt đối của tính trạng nhỏ hơn, thể hiện ưu thế lai âm);
khi hp > 1 (siêu trội dương); còn khi hp < -1 (siêu trội âm).

- Sự phân chia thành các lớp kiểu hình ở F2 dựa theo công
thức  3 (theo phương pháp của Awan và cộng sự (1996),
Fushuhara (1986).

2).- Sự sai khác giữa tỉ lệ phân ly lý thuyết và thực tế
được đánh giá theo tiêu chuẩn "chi bình phương" (

- Con lai F1 và F2 được gieo tại Ấp 1, xã Tân Nhựt, huyện
Bình Chánh, Tp. Hồ Chí Minh.



III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

1. Sự di truyền đột biến không cảm ứng quang chu kỳ


1.1. Sự biểu hiện tính trạng ở P, mức độ trội (hp) ở F1

Bảng 1: Sự phân bố số lượng cá thể F1 của các tổ hợp lai
giữa các giống
và dòng đột biến không cảm ứng quang chu kỳ với các
giống gốc cảm ứng quang chu kỳ
ở vụ xuân 2001 - 2002



Số liệu trong bảng 1 cho thấy: Cả phép lai thuận và phép lai
nghịch của mỗi tổ hợp thuộc 5 tổ hợp đều cho kết quả
giống nhau. Điều đó chứng tỏ tế bào chất của dạng dùng
làm mẹ không ảnh hưởng đến sự biểu hiện của hệ thống
gen nhân kiểm soát tính cảm ứng quang chu kỳ. Đột biến
làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ là đột biến lặn. Kết quả
nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với kết luận của Đỗ Hữu
Ất (1997), Hoàng Văn Phần (2002), Đào Xuân Tân (1995),
Lê Vĩnh Thảo và cs. (1993).


1.2. Sự phân ly về tính cảm ứng quang chu kỳ ở F2

Số liệu ở bảng 2 cho thấy, các đột biến làm mất tính cảm
ứng quang chu kỳ phát sinh từ 4 giống lúa tẻ đặc sản nói
trên, di truyền theo định luật Menden trong lai đơn. Theo
Yamagata và cộng sự (1986), Sato (1991), Khush và
Toeniessen (1991), Kuo-Hai-Tsai (1992), (1999) thì các
giống lúa cảm ứng quang chu kỳ nhất thiết phải có 3 gen
trội thuộc 3 Locus: E, Se và I-Se1, cụ thể là có 1 trong các

tổ hợp gen sau đây: E1E1 (hoặc E2E2 hoặc E3E3), Se1Se1(
hoặc Se2Se2), I-Se1 I-Se1. Có thể 1 đột biến lặn phát sinh
ở locus I-Se1, biến alen trội I-Se1 không ức chế các gen
kiểm soát tính cảm ứng quang chu kỳ thành gen lặn i-Se1
có khả năng ức chế, vì vậy khi gieo khi gieo F2 vào vụ
xuân đã xuất hiện 1/ 4 số cá thể trổ bông, những cá thể này
có cặp gen lặn i-Se1 i-Se.


2. Sự di truyền các đột biến chín sớm trong vụ mùa

2.1. Ảnh hưởng của tế bào chất dạng làm mẹ đến sự biểu
hiện các đột biến chín sớm

Bảng 2: Sự phân ly kiểu hình ở F2 về tính trạng cảm ứng
quang chu kỳ của các tổ hợp lai giữa giống, dòng đột biến
với giống gốc ở vụ xuân 2002 – 2003




Bảng 3 Sự biểu hiện tính trạng thời gian sinh trưởng
(ngày)của P & F1 ở vụ mùa 2001 – 2002




Số liệu trong bảng 3 cho thấy: ở tất cả 5 tổ hợp lai, con lai
F1 đều có thời gian sinh trưởng (TGST) ở mức trung gian
giữa 2 dạng bố mẹ. Tuy nhiên, ở cùng một tổ hợp lai,

nhưng dạng mẹ có TGST dài hơn dạng bố thì con lai F1 có
TGST dài hơn từ 2- 5 ngày so với trường hợp sử dụng dạng
có TGST ngắn hơn làm mẹ. Điều đó chứng tỏ, tế bào chất
của dạng làm mẹ ít nhiều đã có ảnh hưởng đến sự biểu hiện
của các gen nhân kiểm soát tính trạng này.


2.2. Sự phân ly tính trạng thời gian sinh trưởng ở F2

Bảng 4 Sự phân ly tính trạng thời gian sinh trưởng (ngày) ở
F2 trong vụ mùa 2002-2003





Kết qủa trình bày trong bảng 4 cho thấy: hầu như ở tất cả
các tổ hợp lai, F2 phân ly kiểu hình theo tỷ lệ: 1 chín sớm:
2 chín trung bình: 1 chín muộn. Như vậy alen đột biến gây
ra chín sớm là lặn không hoàn toàn so với alen dại kiểm
soát tính chín muộn.

Khi lai giữa các giống và dòng đột biến với nhau, tổ hợp
laiTHĐB x TNĐB cho F2 phân ly kiểu hình theo tỷ lệ 1 : 2
: 1, còn tổ hợp TTĐB x TNĐB, F2 biểu hiện 2 lớp kiểu
hình theo tỷ lệ 3 chín muộn: 1 chín sớm. Tỷ lệ phân ly nói
trên chứng tỏ, ở một trong ba locus kiểm soát thời gian sinh
trưởng ở hai giống gốc khác nhau đã xảy ra hai đột biến,
một trong hai đột biến biểu hiện tính lặn hoàn toàn hoặc
không hoàn toàn so với đột biến kia. Ở các tổ hợp lai khác:

TTĐB x THĐB, TX-93 x NHĐB, NTCĐ3 x NTCĐ5, do
thời gian sinh trưởng của các dạng cha mẹ chênh lệch
không nhiều nên F2 biểu hiện phổ biến dị liên tục theo kiểu
phân ly tăng tiến âm hoặc tăng tiến dương.

Kết quả thu được về sự di truyền thời gian sinh trưởng nói
trên đã góp phần khẳng định khả năng tạo ra giống lúa mới
có thời gian sinh trưởng ngắn và phối hợp tính trạng đột
biến rút ngắn thời gian sinh trưởng với các tính trạng năng
suất và chất lượng thông qua lai hữu tính.



KẾT LUẬN

Từ kết qủa thực nghiệm và những điều phân tích ở trên,
chúng tôi rút ra một số kết luận như sau:

1. Các đột biến làm mất tính cảm ứng quang chu kỳ là các
đột biến lặn, khả năng biểu hiện ở F1 không phụ thuộc vào
hướng lai, được di truyền theo định luật Menden trong lai
đơn.

2. Các đột biến gây ra chín sớm trong vụ mùa là các đột
biến lặn không hoàn toàn, sự biểu hiện ở F1 phụ thuộc vào
hướng lai, được di truyền theo định luật Menden trong lai
đơn.

3. Khi 2 dạng bố mẹ có thời gian sinh trưởng tương đương
thì ở F2 có hiện tượng biến dị liên tục, phân ly tăng tiến

(âm hoặc dương).


* Lời cảm ơn: Đề tài được sự hỗ trợ của chương trình
nghiên cứu khoa học cơ bản cấp Nhà nước, thuộc ngành
các khoa học về sự sống



TÀI LIỆU THAM KHẢO


Tiếng Việt

1. Nguyễn Minh Công, Phạm Văn Ro, Đỗ Hữu Ất (1999)
"Nghiên cứu chọn tạo giống lúa Tép Hành đột biến", Tạp
chí NN&CNTP, Số 4, tr.173-175.
2. Nguyễn Minh Công, Phạm Văn Ro, Đỗ Hữu Ất, Ngô
Đình Thức (1999) "Nghiên cứu chọn tạo giống lúa Tài
nguyên đột biến", Tạp chí NN&CNTP Số 5, tr.210-212.
3. Nguyễn Minh Công, Nguyễn Thị Mong "Sự di truyền
một số đột biến gây tạo từ giống địa phương Nam Bộ - Tài
nguyên đục"Tạp chí: Di truyền học và ứng dụng, số
1/2004, tr. 24 -30
4. Nguyễn Thị Lang (2000), "Giống lúa và sản xuất hạt
giống lúa tốt", Nxb. Nông nghiệp Tp. Hồ Chí Minh.


Tiếng Anh


5. Jennings P.R. , W. R Coffman, and H.E. Kauffman
(1979) Rice Improvement. IRRI, Losbanos, Manila,
Philippines.
6. Inger (1996) Standard evaluation System for rice, Rice
genetics, IRRI, Manila, Philippines.
7. Joho R. Fincham S. (1994) The 2) test for assessingChi
- Square ( goodness of fit to theoretical ratios Genetic
analysis principles, Scope and objectives Rice Genetic,
chater 1, p.19- 21
8. Kikuchi, F. (1997), "Inheritance of physiological
chracters. 1.3.Heading time and flowering", In: Science of
the Rice plant, Volume Three: Genetics (Matsuo et al,
eds.), FAPRC, Tokyo, pp. 359-367.



SUMMARY


Inheritance of some mutations: photoperiodic
insensitivity, earlier maturity in the summer crop
induced from native rice varieties in South Vietnam.

Originally native rice varieties: Tai nguyen duc, Tep hanh,
Nang huong, Nang thom cho dao and the new mutant rice
varieties (Tai nguyen dot bien, Tep hanh dot bien), mutant
lines (Nang huong dot bien, Nang thom cho Dao dot bien-
3, Nang thom cho Dao dot bien- 5) from them were used
for our research.


F1 seeds were cultivated in the spring crop and the
complementary treatment by dark cabin.

The dominant degree in F1 (hp) was determined from Belli
and Atkius (1966).

The separation in different phenotypic classes in F2 based
on the bio- statistical formula: . 3

The results obtained were as follows: the mutations created
photoperiodic insensitivity were recessive. The mutations
created earlier maturity were incompletely recessive and
their expressions were influented by the cytoplasm from the
maternal varieties. These mutations were transmitted to
offring from Mendenian law in monohybird.

When parents have similar vegetative duration, in F2 were
progressively positive or negative phenotypic segregations.


Người thẩm định nội dung khoa học: PGS. Lê Duy Thành

Ngày đăng: 18/11/2006
Đã đọc: 4316 lần