Nghiên cứu tích hợp một số gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn vào giống lúa bc15 phục vụ công tác tạo chọn giống.doc

Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.287.149
Luanvanmaster.com – Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.287.149
BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Họ và tên tác giả luận văn: Nguyễn Thị Trang
Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TÍCH HỢP MỘT SỐ GEN
KHÁNG BẠC LÁ VÀ KHÁNG ĐẠO ÔN VÀO GIỐNG LÚA BC15
PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 8420114
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
Hướng dẫn 1: PGS.TS. Khuất Hữu Trung
Hướng dẫn 2: PGS.TS. Phạm Bích Ngọc
Hà Nội -

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng
dẫn của các Thầy cô hướng dẫn, kế thừa tiểu Dự án: “Nâng cao năng lực
nghiên cứu, làm chủ công nghệ genom học (Genomics – Assisted Breeding-
GAB) và công nghệ chọn giống ứng dụng chỉ thị phân tử (Marker Assisted
Backcrossing-MABC) để chọn tạo các giống lúa kháng đa yếu tố ứng phó với
biến đổi khí hậu”. Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là
trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình
khoa học nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đã
được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ
nguồn gốc. Nếu có gì sai sót tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tôi luôn nhận được sự giúp nhiệt tình về
nhiều mặt của các thầy cô giáo, lãnh đạo của đơn vị công tác, các đồng
nghiệp, bạn bè và gia đình.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới PGS.TS. Khuất
Hữu Trung và PGS.TS. Phạm Bích Ngọc, là những người thầy, cô giáo hướng
dẫn khoa học luôn tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài
nghiên cứu để đi đến hoàn thành luận văn này;
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban đào tạo, Học viện Khoa học và Công
nghệ đã nhiệt tình giảng dạy, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất
giúp cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu;
Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn đến lãnh đạo và đồng nghiệp thuộc Viện
Di truyền Nông nghiệp đã luôn giúp đỡ, động viên và đóng góp nhiều ý kiến
quý báu để tôi thực hiện hoàn thành đề tài nghiên cứu luận văn;
Tôi vô cùng biết ơn gia đình, cha mẹ đã sinh thành và chịu nhiều vất vả
để nuôi dưỡng tôi nên người, đã tạo mọi điều kiện và động viên tôi trong suốt
quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Xin trân trọng cảm ơn!

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt
AFLP
Bộ NN-PTNT
Bp
Cs
LRR
MABC
MAS
NBS
NST
PCR
SSR
Amplified Fragment Length Polymorphism
Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Base pair
Cộng sự
Lecine rich repeats
Marker assisted backcrossing
Marker assisted selection
Nucleotide binding site
Nhiễm sắc thể
Polymerase chain reaction
Simple Sequence Repeats

Danh mục các bảng
Bảng 1.1. Các giống lúa mang gen kháng bạc lá được chọn tạo nhờ sự hỗ trợ
của chỉ thị phân tử (MAS) và đã thương mại hóa ở Châu Á ....................................16
Bảng 2.1. Danh sách các chỉ thị sử dụng trong nghiên cứu...................................... 37
Bảng 3.1. Bảng thống kê số cây BC2F1 mang gen của tổ hợp lai (BC15/Tẻ
tép) x BC15-4 ...................................................................................................................................... 52
Bảng 3.2. Danh sách các cá thể BC2F1, gen và đặc điểm nông sinh học......... 53
Bảng 3.3. Bảng thống kê các cá thể BC2F2 mang gen đồng hợp của tổ hợp lai
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4............................................................................................................... 62
Bảng 3.4. Đặc điểm nông sinh học các cá thể BC2F2 mang gen đồng hợp của
tổ hợp lai (BC15/Tẻ tép) x BC15-4....................................................................................... 66

Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Hình 1.1. Sản lượng gạo thế giới năm 2017/2018 .............................................................6
Hình 1.2. Tình hình xuất khẩu gạo của top 5 năm 2017 và dự đoán năm
2018……………………………………………………………………….....9
Hình 2.1. Sơ đồ lai hồi giao tích hợp cacdidate gen/ gen Pikp, Xa4, Xa7, Xa21
vào giống nền BC15 .........................................................................................................................39
Hình 3.1. Ảnh điện di sản phẩm PCR các cá thể BC2F1 của tổ hợp lai
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4 với gen Pita sử dụng cặp mồi
PitaTaq1……………………………………………………………………...47
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4 với gen Pikp sử dụng cặp mồi Pikpdel16....................47
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4 với gen Xa4 sử dụng cặp mồi MP1-MP2..................48
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4 với gen Xa7 sử dụng cặp mồi P3....................................49
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4 với gen Xa21 sử dụng cặp mồi pTA248..................... 50
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4 với gen Pita sử dụng cặp mồi PitaTaq1 .......................55
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4 với gen Pikp sử dụng cặp mồi Pikpdel16....................57
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4 với gen Xa7 sử dụng cặp mồi P3....................................58
(BC15/Tẻ tép) x BC15-4 với gen Xa21 sử dụng cặp mồi pTA248..................... 60

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ.....................................................................................................................1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................................1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU............................................................................................3
a) Đối tượng và vật liệu nghiên cứu....................................................................................3
b) Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................................4
1.1. TẦM QUAN TRỌNG CỦA SẢN XUẤT LÚA GẠO ................................................4
1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ LÚA GẠO TRÊN THẾ GIỚI VÀ
VIỆT NAM .........................................................................................................................5
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thự lúa gạo trên thế giới.................................................5
1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo Việt Nam......................................................6
1.3. TỔNG QUAN VỀ BỆNH BẠC LÁ Ở LÚA ...............................................................9
1.3.1. Lịch sử phát hiện bệnh ..............................................................................................9
1.3.2. Triệu chứng bệnh bạc lá............................................................................................9
1.3.3. Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa ..................................................................................10
1.3.3.1. Vị trí phân loại .....................................................................................................10
1.3.3.2. Đặc điểm di truyền liên quan đến tính gây bệnh .................................................11
1.3.3.3. Các chủng sinh lý ở Việt Nam..............................................................................12
1.3.4. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng bạc lá ..........................................14
1.3.4.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng bạc lá trên thế giới..................14
1.3.4.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng bạc lá ở Việt Nam ...................17
1.4. TỔNG QUAN VỀ BỆNH ĐẠO ÔN Ở LÚA. ...........................................................18

1.4.1. Lịch sử phát hiện bệnh. ...........................................................................................18
1.4.2. Triệu trứng bệnh đạo ôn..........................................................................................19
1.4.3. Vi khuẩn gây bệnh đạo ôn.......................................................................................20
1.4.4. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn.........................................21
1.4.4.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn trên thế giới.................21
1.4.4.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn ở Việt Nam. .................23
1.5. ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO
GIỐNG LÚA.....................................................................................................................24
1.5.1. Ứng dụng phương pháp chọn lọc nhờ sự hỗ trợ của marker trong chọn tạo
giống lúa (Marker Assisted Selection – MAS) .................................................................25
1.5.2. Phương pháp MABC (Marker-assisted backcrossing) ...........................................32
1.6. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU QUY TỤ CÁC GEN KHÁNG BẠC LÁ /ĐẠO ÔN
VÀO 1 GIỐNG LÚA........................................................................................................33
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............36
2.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:.....................................................................................36
2.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................36
2.2.1. Vật liệu nghiên cứu .................................................................................................36
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu.........................................................................................37
2.2.2.1. Phương pháp lai trở lại kết hợp với chỉ thị phân tử. ...........................................37
2.2.2.2. Kỹ thuật lai tạo.....................................................................................................40
2.2.2.3.Các phương pháp sinh học phân tử ......................................................................41
2.2.2.3.1. Phương pháp tách chiết ADN ...........................................................................41
2.2.2.3.2. Phương pháp PCR.............................................................................................42
2.2.2.3.3. Phương pháp sử dụng enzyme cắt giới hạn Taq1.............................................43
2.2.2.3.4. Phương pháp điện di sản phẩm PCR................................................................43

2.2.2.4. Phương pháp đánh giá các tính trạng nông sinh học chính của các dòng
BC2F2 mang đa gen...........................................................................................................44
2.2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu....................................................................................45
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................................46
3.1. KẾT QUẢ CHỌN LỌC DÒNG MANG GEN KHÁNG BẠC LÁ/ĐẠO ÔN
THẾ HỆ CON LAI BC2F1 ( VỤ MÙA 2018)...................................................................46
3.2. KẾT QUẢ CHỌN LỌC DÒNG MANG GEN KHÁNG BẠC LÁ/ĐẠO ÔN
THẾ HỆ BC2F2, VỤ XUÂN 2019 ....................................................................................54
3.3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ VÀ CHỌN LỌC CÁC DÒNG BC2F2 MANG ĐA
GEN KHÁNG BẠC LÁ VÀ ĐẠO ÔN ............................................................................62
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................68
4.1. KẾT LUẬN................................................................................................................68
4.2. KIẾN NGHỊ ...............................................................................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................69
PHỤ LỤC..........................................................................................................................78

1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Gạo đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp lương thực cho
dân số thế giới, chiếm gần 44% tổng lượng lương thực thực phẩm
(http://www.worldriceproduction.com, 2014-2015) [1]. Trong 20 năm tới, cứ
trung bình 1 tỷ dân sẽ tiêu thụ 65 triệu tấn gạo (tương đương 100 triệu tấn
thóc). Năm 2035, tổng sản lượng thóc phải tăng thêm so với bây giờ là 114
triệu tấn. Năng suất trung bình có xu hướng đứng lại (hoặc tăng rất chậm).
Nhưng có 3 điều đáng lo: đất lúa mất dần, người lao động trồng lúa giảm dần,
nước tưới cho lúa thiếu, khiến cho mục tiêu tăng them 114 triệu tấn: trở nên
vô cùng khó khăn. Điều đáng lo nữa là chỉ có ít hơn 5% vật liệu di truyền
trong ngân hàng gen của IRRI được sử dụng trong các chương trình cải tiến
giống lúa (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2014) [2]. Việc sản xuất gạo
phải được nhân đôi để đáp ứng yêu cầu dân số ngày càng gia tăng. Thách thức
này đã được khắc phục nhờ sự ra đời và phát triển các giống lúa năng suất cao
có khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi sinh học (sâu bệnh hại) và
phi sinh học (mặn, hạn, lạnh..). Trong đó, việc nghiên cứu chọn, tạo các giống
lúa kháng các bệnh đạo ôn và kháng bệnh bạc lá là rất cần thiết và đã được
nghiên cứu từ khá sớm.
Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường (2012) [3], dự báo đến năm 2100
mực nước biển sẽ dâng cao 1m và sẽ có khoảng 2,5% diện tích đất nông
nghiệp ven biển miền Trung bị ngập lụt, GDP giảm 10%, tác động trực tiếp
đến 8,9% dân số và đói nghèo sẽ tăng từ 21,2 - 35,0%. Theo Hossain MA và
cs (2012) [4], nước biển dâng là một trong những nguyên nhân chính làm tăng
nhanh diện tích đất nhiễm mặn và là một thách thức lớn đối với sản xuất lúa
bền vững.
Để đảm bảo sự ổn định về năng suất của các giống lúa, các nhà nghiên
cứu trước đây đã nỗ lực tạo ra các giống lúa có khả năng kháng bạc lá, nhưng
đa số họ đã không thành công do sự biến đổi đa dạng quần thể bệnh và sự
phát triển rộng rãi các chủng, nòi trong các vùng trồng lúa (Sreewongchai và

2
cs., 2010) [5]. Việc chọn tạo các giống lúa có phổ kháng rộng là rất cần thiết
để cải thiện tính kháng bệnh bạc lá và đạo ôn ở lúa. Các gen kháng có thể đặc
hiệu đối với các tác nhân gây bệnh. Các gen kháng bệnh ban đầu được đưa
vào nền di truyền duy nhất mà có thể tạo ra tính kháng bền vì nhiều gen kháng
được tích hợp vào các kiểu gen đơn (Koide và cs., 2010) [6]. Trước đây, các
nhà chọn tạo giống thường tạo ra các giống lúa kháng bạc lá và kháng đạo ôn
bằng phương pháp nhân giống truyền thống. Nhưng nhược điểm của phương
pháp này là tốn thời gian do phải tạo ra số lượng lớn cá thể để xác định hiệu
quả và chọn lọc các kiểu gen mong muốn. Mặt khác phương pháp nhân giống
truyền thống không phân biệt được kiểu gen dị hợp tử, mà điều này là cần
thiết trong các chương trình chọn giống. Gần đây, kỹ thuật MAS (Marker-
assisted selection) và MABC (Marker-assisted backcrossing) là 2 kỹ thuật sử
dụng chỉ thị phân tử đã được ứng dụng thành công và được triển khai rộng rãi
trong chương trình chọn giống. Kỹ thuật MAS và MABC được ứng dụng để
chọn lọc các tính trạng chất lượng trong các quần thể phân ly. Đó là các tính
trạng quy định bởi đơn gen mà có thể có bản đồ vật lý gần với marker.
Hiện nay, phương pháp MAS được sử dụng rộng rãi để hỗ trợ giúp quy
tụ các gen đích vào các giống lúa ưu tú đã được chứng minh bằng cách lai hồi
giao tạo ra giống cây trồng có sức kháng bệnh bền hơn (Win và cs 2012 [7],
Win và cs 2013 [8], Singh và cs 2013 [9], Fatah A. Tanweer và cs 2015 [10],
Abhilash Kumar V và cs 2017 [11], Xiao và cs 2017 [12], Jairin và cs 2017
[13]).
Xuất phát từ những lý do nêu trên chúng tôi nghiên cứu đề tài “Nghiên
cứu tích hợp một số gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn vào giống lúa BC15
phục vụ công tác chọn tạo giống” nhằm sử dụng kỹ thuật marker phân tử kết
hợp với lai hồi giao (backcross) để nhanh chóng đưa các gen kháng bạc lá và
kháng đạo ôn vào giống lúa ưu tú BC15 đang trồng phổ biến (mega variety)
phục vụ cho các chương trình nghiên cứu chọn tạo giống lúa và trực tiếp cho
sản xuất.

3
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Tích hợp gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn vào giống lúa BC15 đang
phổ biến trong sản xuất tạo được vật liệu mang 2-3 gen kháng phục vụ công
tác chọn tạo giống lúa.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
a) Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
Giống lúa BC15 đang phổ biến trong sản xuất, thích ứng rộng với các
vùng sinh thái khác nhau có năng suất cao, chất lượng tốt ( giống nền nhận gen)
và các giống lúa mang gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn (nguồn cho gen).
b) Phạm vi nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu:
+ Thí nghiệm đồng ruộng: Tại xã Đại Đồng, Thạch Thất, Hà Nội;
+ Thí nghiệm về sinh học phân tử: Thực hiện tại Bộ môn Kỹ thuật Di
truyền, Viện Di truyền Nông nghiệp.
- Thời gian thực hiện: Từ tháng 08/2018 - 08/2019

4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TẦM QUAN TRỌNG CỦA SẢN XUẤT LÚA GẠO
An ninh lương thực, khủng hoảng năng lượng, biến đổi khí hậu toàn
cầu, ô nhiễm môi trường là ba vấn đề lớn của nhân loại. Việt Nam với trên
75% dân số phụ thuộc chủ yếu vào sản xuất nông nghiệp và 100% người Việt
Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính. Năm 2018, thời tiết khá thuận lợi
cho phát triển trồng trọt. Trong năm, nông dân gieo trồng 185.037ha lúa, sản
lượng thu hoạch 1.110.551 tấn, đạt 101,4% kế hoạch, tăng 4,07% so với cùng
kỳ năm 2017[14].
Lúa là cây lương thực quan trọng đứng thứ ba trên thế giới sau ngô và
lúa mì tuy nhiên gạo lại là lương thực chính cho khoản 3,7 tỷ người trên hành
tinh vào thời điểm hiện tại. Hiện nay trên thế giới có 114 nước trồng lúa và
phân bố ở tất cả các châu lục trên thế giới. Việc sản xuất lúa gạo vẫn tập trung
chủ yếu ở các nước châu Á, nơi chiếm hơn 90% về diện tích gieo trồng cũng
như về sản lượng. Hiện nay lúa rất đa dạng về chủng loại cũng như hình thái,
chất lượng để phù hợp với từng khu vực, địa phương.
Ngoài tầm quan trọng của gạo như một loại lương thực chủ yếu thì việc
sản xuất lúa gạo còn gắn liền với những nền văn minh lúa nước lâu đời ở
nhiều khu vực khác nhau trên thế giới, đứng đầu là các quốc gia châu Á như
Thái Lan, Việt Nam, Trung Quốc...
Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, sản xuất lúa gạo trên thế
giới ngày càng được nâng cao.Tuy nhiên sản lượng lúa gạo tạo ra vẫn chưa đủ
cung cấp cho nhu cầu ngày càng tăng của con người, đặc biệt là sự gia tăng
dân số và thương mại hóa toàn cầu. Vì vậy việc sản xuất lúa gạo để đảm bảo
an ninh lương thực là vấn đề cấp thiết đặt ra cho mọi quốc gia, tổ chức quan
tâm giải quyết.Trong tình trạng tác động của biến đổi khí hậu ngày một tăng
như các hiện tượng thời tiết cực đoan (bão, lũ, hạn hán).

5
1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ LÚA GẠO TRÊN
THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thự lúa gạo trên thế giới
Diện tích trồng lúa ở châu Á dẫn đầu về thế giới, nhưng năng suất lúa
không cao, đạt trên 5 tấn/ha chỉ có ở Việt Nam và Trung Quốc. Từ năm 1990
đến nay, năng suất lúa thế giới vẫn liên tục tăng và trung bình đạt 4,38 tấn/ha
năm 2010. Mặc dù năng suất lúa ở các nước Châu Á còn thấp, nhưng do có
diện tích sản xuất lớn nên Châu Á vẫn là khu vực đóng góp lúa gạo chủ yếu
và quan trọng trên thế giới (trên 90%).
Theo Hiệp hội lượng thực Việt Nam (2014) [15], gạo thơm, hạt dài
luôn có giá cao hơn gạo trắng hạt dài từ 2-3 lần và gạo thơm Jasmine của Việt
Nam cũng chỉ có giá trị tương đương với mức giá cao nhất của chủng loại gạo
trắng, hạt dài chất lượng cao của thế giới. Các giống lúa thơm của Thái Lan,
Ấn Độ và Pakistan là giống lúa Khao Dawk Mali 105 và Basmati.. Riêng xuất
khẩu gạo của hai nước Thái Lan và Việt Nam sẽ chiếm khoảng nửa tổng
lượng gạo xuất khẩu của thế giới. Theo FAO (2012) [16], dự báo thị phần
xuất khẩu gạo của Hoa Kỳ trên thị trường thế giới sẽ giảm từ 12% năm 2007
xuống chỉ còn khoảng 10% vào năm 2017. Trong các nước xuất khẩu gạo với
khối lượng nhỏ hơn như Úc, Achentina, các nước Nam Mỹ khác (Uruguay,
Guyana, Surinam) dự kiến sẽ tăng xuất khẩu trong giai đoạn tới. Úc dự kiến
sẽ tăng xuất khẩu từ 150 nghìn tấn năm 2007/08 lên 220 nghìn tấn vào năm
2008/09. Xuất khẩu gạo Achentina dự kiến sẽ tăng 3-4% năm trong giai đoạn
2007/08 đến 2016/17, do sản lượng gạo tăng dự kiến vượt nhu cầu gạo nội
địa. Xuất khẩu gạo của các nước Nam Mỹ (chủ yếu từ Uruguay) dự báo tăng
2-3% mỗi năm, do tăng trưởng sản lượng thấp hơn mức tăng tiêu dùng.
Rejesus, I và Soest, H (2012) [17], đã sử dụng mô hình AutoRegressive
Model (AR) để nghiên cứu và dự báo nhu cầu tiêu thụ gạo trên toàn cầu. Theo
Đào Thế Anh (2012) [18], việc đánh giá diễn biến, xu hướng sản xuất tiêu thụ
gạo của các nước sẽ giúp Việt Nam hiểu và có được định hướng chung cho
các sản phẩm lúa gạo của mình.

6
Hình 1.1. Sản lượng gạo thế giới năm 2017/2018
1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo Việt Nam
So sánh diện tích canh tác và sản lượng giữa lúa và các cây lương thực
khác ở Việt Nam thì lúa gạo vẫn là cây lương thực chủ lực được ưu tiên hàng
đầu với diện tích nhiều nhất hơn hẳn ngô và sắn, sản lượng cao hơn khoai
lang và sắn. Việt Nam vượt trội trong khu vực Đông Nam Á nhờ hệ thống
thủy lợi được đầu tư cải thiện đáng kể cũng như việc ứng dụng nhanh các tiến
bộ kỹ thuật mới về giống, phân bón và bảo vệ thực vật.
Theo đánh giá của Bộ Nông nghiệp và PTNT (2011) [19], việc sản xuất
lúa của các địa phương đã tập trung và có bước đột phá mạnh mẽ trong khâu
tổ chức sản xuất, nhất là chú trọng việc xây dựng cánh đồng mẫu lớn. Lợi
nhụân bình quân chung của bà con nông dân vẫn đạt được 30%. Năm 2012,
diện tích sản xuất lúa của cả nước đạt khoảng 7,76 triệu ha, tăng 117.000 ha
so với năm 2011. Tổng sản lượng ước đạt khoảng 43,96 triệu tấn, tăng 1,64
triệu tấn so với năm 2011. Đặc biệt, xuất khẩu gạo đạt sản lượng cao nhất từ
trước đến nay với hơn 7,7 triệu tấn gạo, tăng hơn 630.000 tấn so với năm
2011. Theo Bộ Nông nghiệp và PTNT (2011) [19], giai đoạn 1989 - 1995,
Việt Nam xuất khẩu bình quân hàng năm trên 3 triệu tấn gạo sang 128 quốc
gia, đạt mức đỉnh 5.2 triệu tấn vào năm 2005 và năm 2006- nay đã có một kỷ
lục mới trên 7.0 triệu tấn gạo xuất khẩu. Năm 1989, kinh ngạch xuất khẩu trên

7
300 triệu USD, sau 10 năm phá mốc 1 tỉ USD và đạt mức kỷ lục 2.9 tỉ USD
vào năm 2008, và đến 2012 đã đạt 3,8 tỉ (chưa tính gạo xuất tiểu ngạch
khoảng gần 1 triệu tấn). Ngành hàng lúa gạo không chỉ tạo an ninh lương thực
vững chắc để Việt Nam yên tâm đẩy mạnh công nghiệp hoá mà còn trực tiếp
đóng góp vào tiến trình này thông qua tạo ra một lượng ngoại tệ thặng dư cho
đất nước nhập khẩu máy móc, trang thiết bị hiện đại hoá cho nhiều ngành
công nghiệp. Năm 2011, Việt Nam thắng lợi trong xuất khẩu gạo, đạt kỷ lục
hơn 7 triệu tấn với kim ngạch xuất khẩu hơn 3,7 tỷ USD. Số lượng xuất khẩu
tăng, nhưng giá trị lại thấp hơn so với các đối thủ cạnh tranh. Làm sao để
nâng cao chất lượng và giá trị gạo xuất khẩu? là câu hỏi và là thách thức trong
những mùa vụ mới.
Theo Hiệp hội lương thực Việt Nam (2014) [15], những năm tới đây
Việt Nam vẫn giữ được vị trí thứ 2 thế giới về xuất khẩu gạo, thế nhưng cũng
như hơn 20 năm qua Việt Nam xuất khẩu gạo xếp vào hạng nhất nhì thế giới
với hàng trăm giống lúa nhưng vẫn chưa tạo dựng được một loại gạo chất
lượng cao có thương hiệu tầm cỡ quốc gia. Từ đầu năm đến nay, trong khi thị
trường gạo trầm lắng, thì ngược lại, chỉ với hai loại gạo chất lượng cao mang
thương hiệu đặc trưng của mình, Thái Lan, Ấn Độ vẫn xuất khẩu khá mạnh
với giá lên đến 700 - 1.000 USD/tấn, cao hơn gấp đôi so với loại gạo trắng hạt
dài vốn chiếm 80 - 90% sản lượng của Việt Nam. Theo Hiệp hội lương thực
Việt Nam (2014) [15], hiện nay cơ hội cho xuất khẩu gạo của Việt Nam vào
thị trường Trung Quốc, Hongkong là rất lớn: xuất khẩu gạo, đặc biệt là gạo
thơm của Việt Nam vào thị trường Hồng Kông trong 2 năm 2011-2012 đã có
một cuộc bứt phá ngoạn mục. Số liệu của Hiệp hội nhập khẩu gạo Hồng Kông
cho biêt: từ chỗ chỉ chiếm khoảng 1% lượng nhập khẩu vào Hồng Kông trong
năm 2008, đến hết năm 2011, Việt Nam đã chiếm một thị phần tương đương
30%, khoảng 100.000 tấn gạo. Nhập khẩu gạo Việt Nam vào thị trường này
chủ yếu dành cho tiêu 28 thụ nội địa. Người tiêu dùng Hồng Kông ưa chuộng
gạo thơm, và gạo thơm Thái đã chiếm lĩnh thị trường trong suốt một thời gian
dài. Tuy nhiên tình hình đã thay đổi trong 3 năm trở lại. So với gạo Thái thì
chất lượng của gạo Việt Nam còn thấp hơn gạo thơm Thái nhưng vấn đề quan

8
trọng là giá cả thì giá gạo Việt Nam đang ngày càng trở nên hấp dẫn so với
gạo Thái. Ưu thế này đang ngày càng trở nên đáng kể trong bối cảnh chính
phủ Thái tuyên bố duy trì chính sách trợ giá lúa, khiến giá gạo không có khả
năng giảm giá.
Theo Hiệp hội lương thực Việt Nam (2014) [15], với thị trường Trung
Quốc trong 3 năm gần đây gạo Việt Nam đã chiếm thị phần đáng kể và phát
triển ổn định: thị trường xuất khẩu gạo thời gian qua có nhiều thay đổi, trong
đó thị trường Trung Quốc tăng gấp 5,2 lần về lượng và 4,4 lần về giá trị so
với cùng kỳ năm trước và trở thành thị trường nhập khẩu gạo lớn nhất của
Việt Nam. Theo các chuyên gia nông nghiệp, sắp tới, gạo Việt sẽ phải chịu rất
nhiều sức ép về giá, sản lượng và chất lượng. Nhiều nước xuất khẩu gạo đã
xây dựng được thương hiệu gạo quốc gia, bảo đảm chất lượng nên gặt hái lợi
nhuận khá cao. Từ thực tế trên, chiến lược phát triển của ngành hàng lúa gạo
là không nên tiếp tục đi theo hướng tăng khối lượng gạo xuất khẩu. Những
năm tới, cần tập trung vào tăng chất lượng để nâng cao giá bán, đồng thời cơ
cấu lại chuỗi tiêu thụ lúa gạo để tăng lợi nhuận cho nông dân. Có như vậy, sản
xuất và tiêu thụ lúa gạo Việt nam mới bền vững và ổn định lâu dài.
Về xuất khẩu, theo số liệu thống kê của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA)
ước tính Việt Nam xuất khẩu được 6,6 triệu tấn trong năm 2017 [20]. Con số
này dự báo sẽ cải thiện hơn nữa khi bước sang năm 2018 nhờ nhu cầu mua
hàng từ các nước châu Á tăng mạnh, đặc biệt là từ các thị trường truyền thống
như Philippines và Indonesia. USDA dự đoán, xuất khẩu gạo năm 2018 của
Việt Nam đạt 7,2 triệu tấn.

9
Hình 1.2. Tình hình xuất khẩu gạo của top 5 năm 2017 và dự đoán năm 2018
1.3. TỔNG QUAN VỀ BỆNH BẠC LÁ Ở LÚA
1.3.1. Lịch sử phát hiện bệnh
Bệnh bạc lá lúa được phát hiện đầu tiên ở Fukuoka - Nhật Bản vào năm
1884. Ban đầu người ta lầm tưởng nguyên nhân gây nên triệu chứng bệnh là
do acid đất. Nhưng không lâu sau đó, người ta đã công nhận nguyên nhân của
nó là do vi khuẩn gây nên và theo Ishiyama, 1922 thuộc loại Bacillus oryzae.
Vi khuẩn này sau đó được Tagami, Mizukami, 1962 và Mizukami, Wakimoto,
1969 đặt tên là Pseudomonas oryzae, cuối cùng Ezuka, 1974 đã xác định là do
vi khuẩn Xanthomonas oryzae gây nên.
Bệnh bạc lá lúa trở nên phổ biến ở tất cả các vùng trồng lúa trên khắp
thế giới vào cuối thập kỉ 60 đến đầu thập kỉ 80 của thế kỉ XX, đặc biệt trên
các nước trồng lúa ở Châu Á như: Ấn Độ (1990), Philippin (1918), Indonexia
(1950), Trung Quốc (1957). có xu hướng tăng trở lại và gây hại cả ở vụ xuân
(David O.N et al., 2006) [21]. Hiện nay, bệnh đã gây hại phổ biến ở hầu hết
các nước trồng lúa trên thế giới.
1.3.2. Triệu chứng bệnh bạc lá
Vi khuẩn Xoo gây ra 3 triệu chứng điển hình của bệnh bạc lá lúa là: bạc
lá, vàng nhợt, héo xanh (còn được gọi là Kresek). Cho đến nay mối quan hệ
giữa 3 triệu chứng này vẫn chưa được làm sáng tỏ, nhiều thí nghiệm trong nhà

10
lưới đã chứng minh hiện tượng Kresek và bạc lá khác nhau rõ rệt mặc dù
chúng đều là triệu chứng ban đầu của sự nhiễm bệnh. Các giống lúa khác
nhau có thể biểu hiện triệu chứng nhiễm Kresek hoặc bạc lá. Triệu chứng
vàng nhợt là ảnh hưởng sau, là hậu quả của sự bạc lá hay Kresek gây nên hoặc
cũng có thể là do độc tố (toxin) của vi khuẩn sản sinh ra.
Trên mạ, triệu chứng thể hiện không đặc trưng như ở trên lúa, do đó
cũng dễ nhầm lẫn với các triệu chứng khác. Chủ yếu vi khuẩn hại mạ gây ra
triệu chứng ở mút lá hoặc mép lá mạ những vết dài ngắn khác nhau màu xanh
vàng rồi nâu bạc,lá dễ bị khô.
Trên lá lúa, triệu chứng bệnh thể hiện rõ hơn, tuy có thể biến đổi ít nhiều
tuỳ theo giống lúa và điều kiện bên ngoài nhưng nói chung vết bệnh có những
đặcđiểm điển hình sau đây:
- Vết bệnh ở mép lá, mút lá lan dần vào phiến lá hoặc lan thẳng xuống
gân chính, ở một số trường hợp vết bệnh có khi bắt đầu ở ngay giữa phiến lá.
- Vết bệnh lan rộng theo đường gợn sóng hoặc thẳng, mô bệnh xanh tái
vàng lục, cuối cùng cháy khô có màu nâu xám.
- Thông thường ranh giới giữa mô bệnh với mô khỏe trên phiến lá rất rõ
rệt, có giới hạn theo đường gợn sóng vàng hoặc không vàng, có khi chỉ một
đường viền màu nâu sẫm, đứt quãng hay không đứt quãng.
Có thể căn cứ vào những đặc điểm triệu chứng trên để phát hiện bệnh.
Tuy nhiên nhiều khi vết bệnh quá cũ hoặc biến đổi quá nhiều theo giống và
điều hiệnbên ngoài, nhất là ở mạ do vậy có thể nhầm lẫn với những hiện
tượng khô đầu lásinh lý (Bùi Trọng Thủy và cs., 2007) [22].
1.3.3. Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa
1.3.3.1. Vị trí phân loại
Vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa được nhiều nhà nghiên cứu, phân lập nên
nó được gọi với nhiều tên khác nhau. Trước đây vi khuẩn bạc lá lúa có tên là
Pseudomonas oryzae Uyeda et Ishiyama, hoặc Phytomonas oryzae Magrou.
Đến năm 1982 vi khuẩn được đặt tên là Xanthomonas campestris pv.oryzae

11
(Uyeda et Ishiyama) Dowson. Về sau Dowson đổi tên lại là Xanthomonas
oryzae pv. Oryzae (Ishiyama) Dowson.
Dựa theo hệ thống phân loại của Bergey (1939) và Gorlenco (1966) thì
loài Xanthomonas oryzae thuộc chi Xanthomonas, họ Pseudomonadaceae, bộ
Eubacteriales, lớp Schizomycetes (Eubacteria).
Tuy nhiên hệ thống phân loại này còn có nhiều tiêu chí chưa được
nghiên cứu đầy đủ nên hệ thống chưa có được sự thống nhất toàn diện. Trong
những năm gần đây, phân loại vi khuẩn hiện đại dựa trên các nghiên cứu và
phân tích trực tiếp cấu trúc ADN. Các cá thể, các isolate khác nhau nhưng
cùng một loài sẽ có cấu trúc di truyền tương tự nhau. Các nghiên cứu đã chỉ ra
rằng, hàm lượng các nucleotit G+C đặc trưng cho mỗi loài và được sử dụng
làm 1 trong những chỉ tiêu phân loại. Theo đó, các kế quả nghiên cứu cũng
cho thấy hàm lượng G+C của những loài trong chi Erwinia là 50-54%;
Corynebacterium: 54-55%; Pseudomonas: 58-63%; còn ở Xanthomonas là
63-69% (Vũ Triệu Mân, 2007) [23].
1.3.3.2. Đặc điểm di truyền liên quan đến tính gây bệnh
Trong hệ thống phân loại, Xanthomonas bao gồm 3 loài là X. Oryzae
pv. oryzae, X. Axonopodis pv. citri, và X. Campestris pv. campestris. Hệ gen
của Xanthomonas oryzae pv. oryzae (gọi tắt là Xoo) có chiều dài xấp xỉ 5
triệu bp (4.940.217 bp), trong đó thành phần G+C chiếm 63.72% và vùng mã
hoá protein chiếm tới 84.12% (Ochiai và cs, 2005) [24]. Về đặc tính gây bệnh
của vi khuẩn, các nghiên cứu chỉ ra rằng có liên quan đến 3 nhóm gen là:
nhóm hrp, avr và hrpX.
- Nhóm gen hrp mã hoá cho hệ thống các enzyme tiết, có chức năng
chuyển các protein thụ thể vào tế bào cây chủ. Ở Xanthomonas oryzae pv.
oryzae, nhóm này bao gồm 27 gen khác nhau.
- Nhóm gen avr đóng vai trò quyết định sự đặc hiệu ký sinh - ký chủ.
Chúng mã hoá ra các yếu tố tạo nên độc lực của vi khuẩn, giúp vi khuẩn ký
sinh, gây bệnh. Xanthomonas oryzae pv. oryzae bao gồm 17 bản copy các

12
thành viên của họ gen avrBs3/pth, một kiểu gen chính avr được định vị trên 7
vùng khác nhau của hệ gen.
- Nhóm gen HrpX: Ở cả 3 loài thì sự biểu hiện của nhóm gen hrp và avr
đều phụ thuộc vào sản phẩm của gen hrpG và hrpX. Một vài gen HrpX có sự
đồng nhất về trình tự (TTCGC-N15-TTCGC), người ta đặt tên cho nó là đoạn
PIP box. Vì vậy PIP box là đặc điểm để phân loại các gen HrpX. Ở loài Xoo,
các nghiên cứu đã tìm thấy có 37 bản copy hoàn chỉnh hoặc gần hoàn chỉnh
của đoạn PIP box trong vùng khởi đầu phiên mã của các gen, 5 trong số các
gen đó nằm trong vùng của nhóm gen hrp, còn lại thì nằm rải rác khắp bộ
genome của vi khuẩn. Họ gen avrBs2 có ở cả 3 loài, họ gen avrBs1 chỉ tìm
thấy ở X.campestis pv. campestris, còn họ gen avrBs3/pth xuất hiện phổ biến
ở loài X. Oryzae pv. Oryzae (NIAS, 2010) [25]. Ở loài X. Axonopodis pv. citri
thì những gen avr đều nằm trên plasmid. Còn ở loài X. Oryzae pv. oryzae có 1
gen là thuộc họ gen avrBs2 còn lại đa số thuộc họ gen avrBs3 và nằm trong
cấu trúc genome của vi khuẩn. Ví dụ như Avrxa5 thuộc nhóm AvrBs3, AvrXa7
cũng là một thành viên của họ gen avrBs3. AvrXa7 có đặc trưng là chứa trình
tự lặp ở vùng trung tâm. Đoạn sợi kép của AvrXa7 rất giàu trình tự T. Nếu xảy
ra đột biến ở vùng kết thúc có chứa trình tự CCC thì AvrXa7 sẽ trở thành
avrXa7 (tức là gen gây độc). AvrXa21 muốn hoạt động được đòi hỏi sự có mặt
của các gen raxA, raxB, raxC, những gen mã hoá cho các thành phần của hệ
thống bài tiết. Trong khi đó với loài Xanthomonas campestris pv. campestris
thì AvrXa21chỉ hoạt động khi có gen raxAvà raxST, mã hoá ra enzyme
sulfotransferase. Sự biểu hiện của các gen rax lại phụ thuộc vào mật
độ chủng cũng như các gen rax chức năng khác.
1.3.3.3. Các chủng sinh lý ở Việt Nam
Vi khuẩn bạc lá rất phong phú và đa dạng về thành phần nòi. Các
nghiên cứu để phân chia các nòi thành các chủng sinh lý đều dựa trên độc tính
gây bệnh của chúng trên các giống lúa khác nhau. Tuy nhiên, mỗi quốc gia lại
gieo trồng các giống khác nhau vì thế để phân nhóm và so sánh các chủng
sinh lý giữa các quốc gia, các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế
(IRRI) và Nhật Bản xây dựng nên hệ thống các dòng lúa phục vụ cho mục

13
đích này. Hệ thống này bao gồm các dòng cận đẳng gen (NIL) được tạo ra
dựa vào việc lai chuyển các gen kháng bạc lá vào nền gen của 3 giống IR24,
Toyonishiki và Milyang 23 (NIAS, 2010) [25]. Các dòng NIL này còn được
gọi là differential và được dùng để phân nhóm các chủng vi khuẩn bạc lá.
Ngoài ra, các dòng NIL còn là nguồn cho gen kháng.
Ở Nhật Bản, nghiên cứu nòi vi khuẩn bạc lá được tiến hành từ năm
1957, khi phát hiện thấy giống Aisacase chống bệnh trở nên nhiễm bệnh. Họ
đã xác định được ở Nhật Bản có 5 nhóm nòi vi khuẩn. Phillipines đã xác định
được 6 nhóm nòi và ở Indonesia có 9 nhóm nòi.
Ở Việt Nam, những nghiên cứu bước đầu về thành phần nòi vi khuẩn gây
bệnh bạc lá đã được Tạ Minh Sơn (1987) nghiên cứu và cho thấy: Vi khuẩn
bạc lá có 4 nhóm nòi phổ biến nhất. Nhóm I tập trung ở các tỉnh đồng bằng
Bắc Bộ. Nhóm II tập trung ở các tỉnh đồng bằng Nam Bộ. Nhóm III và nhóm
IV phân bố rải rác trong cả nước. So với thành phần nòi ở Nhật Bản thì nòi
tìm thấy ở Việt Nam khác hẳn. Một số nhóm nòi ở Philippines và Indonesia
đều tìm thấy ở Việt Nam. Nhóm II ở Việt Nam tương tự như nhóm IV của
Philippin, nhóm IV ở Việt Nam tương tự nhóm I ở Philippines hay nhóm B ở
Indonesia. Như vậy, thành phần nhóm nòi ở Việt Nam thể hiện đa dạng và
phức tạp hơn ở các nước (Tạ Minh Sơn, 1987). Gần đây, trong nghiên cứu về
bệnh bạc lá ở 15 tỉnh miền Bắc Phan Hữu Tôn (2004), đã nhận thấy các nhóm
chủng Xoo thường xuất hiện đan xen, ở một địa phương có thể xuất hiện
nhiều nhóm chủng, trái lại một nhóm chủng có thể hiện diện ở nhiều địa
phương. Trên một vết bệnh đôi khi có thể tồn tại một hoặc một số chủng vi
khuẩn nhất định (Phan Hữu Tôn, 2004) [26].
Khi nghiên cứu về thành phần nhóm nòi vi khuẩn gây bệnh bạc lá ở vùng
đồng Bằng Sông Hồng tác giả Lưu Văn Quyết (1999) đã xác định có 7 nhóm
nòi dựa trên phản ứng của các isolate được thu thập với bộ giống chuẩn nòi
quốc tế bao gồm nhóm I đến nhóm VII. Trong 7 nhóm nòi trên, nhóm I gây
nhiễm với các giống DV85, Zenith, BJ1, Nigeria và IR20. Nhóm II gây nhiễm
với các giống Kuntlan, IR1545, Chugoku, IR346, IR8, Tẻ Tép, Cas209, IR24,
Milyang46 và Kinmaze. Nhóm III gây nhiễm trên các giống IR1545,

14
Chugoku, Kogyoku, IR346, IR8, Tẻ Tép, Cas209, IR24, Milyang46 và
Kinmaze. Nhóm IV gây nhiễm trên các giống Kogyoku, IR346, IR8, Tẻ Tép,
Cas209, IR24, Milyang46 và Kinmaze. Nhóm V gây nhiễm trên các giống
IR346, IR8, Tẻ Tép, Cas209, IR24, Milyang46 và Kinmaze. Nhóm VI nhiễm
trên giống Chugoku, IR24, Milyang46 và Kinmaze. Dựa trên cơ sở phản ứng
của các isolate được thu thập từ các vùng sinh thái khác nhau đối với các dòng
đẳng gen có nền chung là IR24 có chứa gen kháng là Xa1. Phan Hữu Tôn và
Bùi Trọng Thủy (2003) cũng đã phân lập 64 isolate thành 10 chủng khác
nhau: kiểu 1, kiểu 2A, 3B,3A, 3B,4, 5A, 5B, 6,7,8, 10. Các tác giả cũng phân
tích và cho biết kiểu 2 (A’, A và B) phổ biến hầu hết các vùng trồng lúa với
73,8%, các chủng còn lại tùy vùng sinh thái mà tồn tại hoặc không. Theo kết
quả nghiên cứu của Bùi Trọng Thuỷ (2004) các gen đơn trội Xa7, Xa21 và
gen lặn xa5 có phản ứng kháng (R), kháng vừa (M) với tất cả 10 chủng vi
khuẩn X. oryzae gây bệnh bạc lá ở miền Bắc Việt Nam. Đây là ba gen Xa -
gen kháng rất có ý nghĩa trong việc sử dụng lai tạo, chọn lọc các giống lúa
chống bệnh bạc lá. Gen Xa4 kháng được các chủng Y3,Y4, Y5 và Y7. Gen
Xa3 có phản ứng kháng(R) chủng Y1. Gen Xa10 kháng được chủng Y2 và
kháng vừa (M) chủng Y3. Năm 2005 tác giả Bùi Trọng Thủy đã xác định
được 12 nhóm nòi vi khuẩn X.oryzae có mặt ở miền Bắc Việt Nam đồng thời
xây dựng được bảng chuẩn thể hiện phổ phản ứng kháng, nhiễm của 12 dòng
đẳng gen với 12 nòi đó. Đến năm 2008, Nguyễn Văn Viết và cs đã xác định
được 13 nhóm chủng sinh lý của vi khuẩn gây bạc lá hiện diện ở các vùng
trồng lúa miền Bắc Việt Nam (Nguyễn Văn Viết và cs., 2008) [27]. Điều đó
chứng tỏ thành phần các chủng nòi sinh thái ở miền Bắc Việt Nam rất đa dạng
và phong phú.
1.3.4. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng bạc lá
1.3.4.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng bạc lá trên thế giới
Có rất nhiều phương pháp được áp dụng để tạo giống lúa kháng bạc lá
như: Chuyển gen kháng bệnh bạc lá bằng phương pháp chọn lọc truyền thống
và chuyển gen kháng bệnh bạc lá bằng ứng dụng công nghệ sinh học tạo ra
các dòng đẳng gen (Near Isogenic Line) có mang gen kháng sau đó lai quy tụ

15
(pyramiding) nhiều gen kháng hoặc nhiều QTL từ nhiều nguồn bố mẹ vào
trong một giống. Cho đến nay, với những thành tựu đạt được trong việc phát
hiện các gen kháng về cả định lượng và định tính đã đặt nền tảng cho những
nghiên cứu chọn tạo giống kháng bệnh (Pei và cs., 2011). Đối với bệnh bạc lá,
cho đến nay đã phát hiện có trên 36 gen kháng chính với các chủng vi khuẩn
gây bệnh tại các vùng trồng lúa trên thế giới. Trong đó, 28 gen đã được định
vị trên các nhiễm sắc thể và có chỉ thị liên kết đã được đưa ra (X. Chun, H.
Chen, X. Zhu, 2012) [28].
Đối với bệnh bạc lá, các gen Xa4, Xa5, Xa7 và Xa21 được các chuyên
gia lưu tâm nhất vì các gen này khi tổ hợp cùng với nhau có phổ kháng rộng.
Tại Ấn Độ, việc quy tụ nhiều gen kháng vào cùng một tổ hợp gen đã được
thực hiện và tạo ra được các dòng mang nhiều gen kháng làm nguôn vật liệu
tốt để chuyển tổ hợp gen này vào các giống lúa thương mại tăng tính kháng
bạc lá của các giống, dòng NH56 mang 4 gen (Xa4, Xa5, Xa7 và Xa21)
(Sanchez và cs., 2000). Trong chương trình lúa lai tại Trung Quốc, việc quy tụ
các gen kháng bệnh vào các dòng phục hồi để tăng tính kháng của lúa lai cũng
được quan tâm đặc biệt các gen Xa7, Xa21 đã được quy tụ vào giống lúa
Minhhue 63 (Yan-chang và cs., 2004) [29].
Trong các chương trình chọn giống sử dụng phương pháp lai trở lại,
MAS giúp đẩy nhanh việc tập hợp các gen mong muốn. Chen và cs ( 2001)
[30] đã áp dụng MAS để cải thiện được tính kháng bệnh bạc lá của hai dòng
phục hồi ưu việt là “6078” và “Minghui 63” nhờ quy tụ gen kháng Xa21 từ
“IRBB21” vào 2 dòng phục hồi này. Các con lai có bố mẹ là các dòng phục
hồi đã được cải tiến này có năng suất cải thiện đáng kể trong điều kiện dịch
bệnh.
Các gen Xa5, Xa13 và Xa21 kháng mạnh với các chủng nấm bệnh bạc lá
ở Ấn Độ đã được lai quy tụ vào giống lúa Indica (PR106) nhờ sự hỗ trợ của
MAS (Singh và cs., 2001) [31]. Năm 2002, Indonesia đã thương mại hóa hai
giống lúa Angke và Conde, là hai giống lúa có mang tổ hợp gen Xa4+Xa5 và
Xa4+Xa7 (Bustamam và cs., 2002) [32].

16
Các nhà chọn tạo giống Philippin cũng đã thành công khi tích hợp tổ hợp
gen Xa4+Xa5+Xa21 (có nguồn gốc từ giống NSIC Rc142 và NSIC Rc154)
vào giống IR64 nhờ sự hỗ trợ của MAS (Toenniessen và cs., 2003) [33]. Ở
Trung Quốc, dòng lúa bất dục đực nhạy cảm với ánh sáng - 3418s (Luo và cs.,
2003) [34], dòng duy trì R8006 và R1176 (Cao và cs., 2003) [35] và dòng
Kang 4183 (Luo và cs., 2005) [36] mang gen Xa21, có khả năng kháng bạc lá
cao đã được phát triển. Các gen Xa13 và Xa21 đã được tích hợp vào giống
Pusa Basmati 1 nhờ sự hỗ trợ của MAS (Joseph và cs., 2004) [37]. Cũng với
giống lúa Pusa Basmati 1, ba gen Xa5, Xa13 và Xa21 đã được tích hợp vào
giống này và tạo ra giống Pusa Basmati 1 cải tiến. Đây là giống lúa đầu tiên
được chọn tạo nhờ sự hỗ trợ của MAS đã được thương mại ở Ấn Độ vào năm
2007 (Gopalakrishnan và cs., 2008) [38]. Song song với những nỗ lực này,
các nhà chọn tạo giống của Cục Nghiên cứu lúa gạo (DRR)cũng đã tích hợp 3
ba gen kháng bạc lá này (Xa5, Xa13 và Xa21) vào giống lúa ưu tú
SambaMahsuri nhờ sự hỗ trợ chỉ thị phân tử (Sundaram và cs., 2008) [39].
Pandey và cs (2013) [40] đã cải tiến hai giống Basmati mẫn cảm với bệnh bạc
lá (Taraori Basmati và Basmati 386) nhờ tích hợp hai gen Xa13 và Xa21 sử
dụng kỹ thuật lai trở lạivới sự hỗ trợ của marker (MABC) kết hợp với lựa
chọn kiểu hình.
Bảng 1.1. Các giống lúa mang gen kháng bạc lá được chọn tạo nhờ
sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử (MAS) và đã thương mại hóa ở Châu Á
Giống Giống Tổ hợp
Năm
Cơ quan nghiên
Quốc gia thương
thương mại gốc gen cứu
mại
Angke IR64 Xa4/Xa5 Indonesia 2002 Trung tâm Nghiên
cứu lúa Indonesia và
Conde IR64 Xa4/Xa7 Indonesia 2002 Trung tâm Công
nghệ Sinh học Nông
nghiệp và Phát triển
nguồn gen Indonesia

17
NSICRc142
IR64 Xa4/Xa21 Philipine 2006 Viện nghiên cứu lúa
s Philippines
(Tubigan 7)
NSIC Rc154 PSB Xa4/Xa21 Philipine 2007 Viện nghiên cứu lúa
Rc14 s Philippines
(Tubigan 11)
Guodao 1 Zhong9 Xa4/Xa21 Trung 2004 Viện nghiên cứu lúa
A/R8006 Quốc Quốc gia Trung
Quốc (CNRRI)
Guodao 1 Zhong8 Xa4/Xa21 Trung 2004
A/R8006 Quốc
Guodao 1 Neixiang Xa4/Xa21 Trung 2006
IIA/R80 Quốc
Sambha Sambha Xa21,Xa5 Ấn Độ 2007 Ủy ban Chuyển giao
Mahsuri , Xa13 Giống Trung ương
Mahsuri cải
Ấn Độ (CVRC)
tiến
Sambha Pusa Xa21, Ấn Độ 2007
Basmati- Xa5,
Mahsuri cải
Với sự phát triển nhanh chóng của các chỉ thị phân tử, nhiều giống lúa
cải tiến mang nhiều gen kháng bệnh nói chung và bạc lá nói riêng đã và đang
được chọn tạo. Tính đến này, khu vực Châu Á đã có hơn 10 giống lúa kháng
bệnh bạc lá đã được phát triển và thương mại hóa. Các giống này đều được
chọn tạo nhờ sử hỗ trợ của chỉ thị phân tử (MAS) (Valérie và cs., 2011) [41].
1.3.4.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng bạc lá ở Việt
Nam
Trước đây ở Việt Nam, các nhà chọn tạo giống thường sử dụng phương
pháp nhân giống truyền thống để tạo ra các giống lúa kháng bạc lá. Tuy nhiên
phương pháp này thường tốn thời gian và không phân biệt được kiểu gen dị
hợp tử. Gần đây, với sự phát triển nhanh chóng cũng như là đặc điểm ưu việt
của các chỉ thị phân tử, các nhà nghiên cứu của Việt Nam đã bước đầu ứng
dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống.

18
Nguyễn Thị Pha và Nguyễn Thị Lang (2004) đã sử dụng các chỉ thị
STS (RG556, RG136, pTA248), SSR (RM21, RM114, RM122, RM164,
RM190) để phát hiện các gen Xa21, xa5, xa13 trên các giống lúa địa phương
và bố mẹ lai. Lã Vinh Hoa đã sử dụng các chỉ thị Npb 181, P3 và RG 556 để
phát hiện ra các gen Xa4, Xa7, xa5 trong số 150 mẫu giống thu được từ các
địa phương ở miền Bắc Việt Nam (Lã Vinh Hoa và cs., 2010) [42].
Vũ Hồng Quảng đã thành công sử dụng các chỉ thị RM5509 và pTA248
để phát hiện gen kháng bạc lá Xa7, Xa21 ở các dòng bố mẹ 9311BB, D42BB,
R308BB. Chỉ thị phân tử liên kết chặt với các gen Xa21,Xa7: pTA248,
RM5509 tương ứng đã được sử dụng để phát hiện các gen này trên 3 dòng bố
9311BB, D42BB, R308BB. Kết quả kiểm tra cho thấy: Dòng bố R308BB có
90% số cá thể của mang gen kháng Xa21 đồng hợp tử, 10% số cá thể mang
gen dị hợp tử; dòng bố D42BB có 10% số cá thể mang gen kháng dị hợp tử,
dòng bố 9311BB có 100% số cá thể mang gen Xa7 và tất cả các cá thể này
đều đồng hợp tử về gen Xa7 (Vũ Hồng Quảng và cs., 2011) [43].
Trong công tác chọn tạo giống, chiến lược chọn tạo giống lúa chống
bệnh bạc lá ở Miền Bắc của Học viện Nông Nghiệp Việt Nam dùng phương
pháp thu thập mẫu bệnh, ứng dụngcông nghệ sinh học để phân lập, nuôi cấy
và phân biệt gen kháng bệnh bằng PCR đã xác định 16 chủng vi khuẩn
Xanthomonas oryzea gây bệnh khác nhau. Các dòng chỉ thị IRBB5 (xa5),
IRBB7 (Xa7), IRBB21 (Xa21) có tính kháng đa số các chủng vi khuẩn gây
bệnh.
Tại Viện Di truyền Nông Nghiệp, tác giả Vũ Đức Quang và nhóm tác
giả đã thu thập được một số giống nhận gen trong các tổ hợp lai, dòng NILs
mang đơn gen kháng Xa21; Xa4; xa5; Xa7, chọn được 15 nòi vi khuẩn có độc
tính cao và đánh giá được một số đặc tính nông học của các mẫu giống.
1.4. TỔNG QUAN VỀ BỆNH ĐẠO ÔN Ở LÚA.
1.4.1. Lịch sử phát hiện bệnh.
Bệnh đạo ôn chính thức được phát hiện ở Ý vào năm 1560, sau đó bệnh
được quan sát thấy ở các nước châu Á như Trung Quốc năm 1637, Nhật Bản

19
năm 1760, Ấn Độ năm 1913, các nước Trung Á, Tây Á, Bắc Mỹ, Nam Mỹ,
quần đảo Antin và ở châu Âu: Yas, Bungari, Rumani, Bồ Đào Nha, Liên Xô,
...
1.4.2. Triệu trứng bệnh đạo ôn.
Bệnh đạo ôn có thể gây hại trên tất cả các giai đoạn sinh trưởng và phát
triển của cây lúa. Theo Peresipkin V.Ph (1974), triệu chứng bệnh được chai
làm ba dạng là đạo ôn lá, đạo ôn đốt thân và đạo ôn cổ bông. Bomam J.M,
Vergel de Dios, T.I, Khin. M.M (1986) và Torres C.Q (1986), căn cứ vào tính
chất và vịt rí bộ phận bị nhiễm chia bệnh làm 4 dạng là đạo ôn lá, đạo ôn cổ
lá, đạo ôn đốt thân và đạo ôn cổ bông.

Bệnh trên mạ


Vết bệnh trên lá mạ lúc đầu hình bầu dục nhỏ sau tạo thành hình thoi
nhỏ hoặc dạng tương tự hình thoi, màu nâu hoặc nâu vàng. Khi bệnh nặng,
từng đám vết bệnh kế tiếp nhau làm cây mạ có thể héo khô hoặc chết.

Bệnh trên lúa


- Đạo ôn lá: Trên lá, đặc điểm của vết bệnh có thể thay đổi theo tuổi
cây, điều kiện thời tiết và tính nhiễm của giống.
+ Trên các giống nhiễm, vết bệnh ban đầu chỉ là đốm úng nước, nhỏ,
màu xám xanh. Vết bệnh sau đó lan ra, tạo vết bệnh to, hình thoi, màu nâu
nhạt, có khi có quàng màu vàng nhạt, phần giữa vết bệnh có màu tro xám.
Kích thước vết bệnh ( 1-1,5 cm x 0,3 – 0,5cm). Trong điều kiện ẩm ướt, dinh
dưỡng đạm quá nhiều, các giống nhiễm xuất hiện vết bệnh cấp tính hình tròn
hay hình bầu dục, nâu xanh tái do đài và bào tử nấm phát triển trên đó, dạng
thấm nước, về sau cũng chuyển thành dạng mãn tính điển hình.
+ Trên các giống kháng, vết bệnh là những chấm nhỏ hình dạng không
đặc trưng. Tùy thuộc vào mức độ kháng của giống lúa mà vết bệnh có kích
thước khác nhau: trên giống kháng mạnh, vết bệnh là những đốm nâu nhỏ có
kích thước từ bằng đầu kim đến 1 – 2 mm; ở các giống kháng vừa, vết bệnh
có hình tròn hay trứng, tâm sáng trắng, viền nâu, kích thước 2-3 m m. Nhiễm
nặng và sớm lúa có thể bị lùn, nhiều vết bệnh trên lá ở các giống kháng vừa,
vết bệnh có hình tròn hay trứng, tâm sáng trắng, viền nâu, kích thước 2-3 m

20
m. Nhiễm nặng và sớm lúa có thể bị lùn, nhiều vết bệnh trên lá liên kết với
nhau làm cháy lá.
- Đạo ôn cổ lá: Vết bệnh hình khum theo chiều cong giữa cổ lá và phiến
lá. Từ cổ lá bệnh lan ra bẹ lá và phiến lá làm lá lúa khô lụi và gãy gục.
- Đạo ôn đốt thân: Lúc đầu là một đốm nhỏ màu nâu sau lớn rộng ra
thành một vành tròn bao quanh đốt thân làm cho thân lõm tóp lại, màu đen.
Khi trời mưa ẩm thân mềm nhũn dễ bị gãy gập khi gặp mưa giông, gió.
- Đạo ôn cổ bông và gié lúa: Trên cổ bông, gié lúa vết bệnh ban đầu là
đốm nhỏ, sau lan ra theo chiều dài làm cả đoạn cổ bông có màu nâu xám, khô
tóp. Nếu nhiễm bệnh sớm ( ngay sau trỗ) làm cho toàn bộ bông lúa bị lép
trắng; nhiễm bệnh muộn ( vào thời kỳ làm hạt – chín ) gây ra hiện tượng bông
lúa nhỏ, có nhiều hạt lép lửng, dễ gãy, gié lúa dễ rụng dẫn đến làm giảm năng
suất lúa.
- Đạo ôn hạt: Vết bệnh gây hại trên hạt không đồng nhất về hình dạng
như trên lá lúa mà có dạng đốm tròn hoặc không định hình, có màu nâu đen
hoặc xám. Nấm ký sinh ở vỏ trấu và có thể ở bên trong hạt. Hạt giống bị
nhiễm bệnh là nguồn bệnh lây truyền từ vụ này sang vụ khác Trên bề mặt vết
bệnh ở các bộ phận lá, đốt thân, cổ bông đều có thể hình thành bào tử trông
như lớp mốc xám.
1.4.3. Vi khuẩn gây bệnh đạo ôn.
Bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae (Hebert) là một trong những
bệnh gây hại chính ngày càng trở nên nghiêm trọng đối với nền sản xuất lúa
gạo trên thế giới (Padmavathi et al., 2005 [44]) đặc biệt ở một số nước châu Á
như Nhật Bản, Ấn Độ, Phillipines và Việt Nam (Vitte et al., 2004; Nguyen
Thi Ninh Thuan et al., 2006 [45]), bệnh có khả năng thích nghi cao với các
điều kiện của môi trường, nơi có khí hậu ôn hòa, độ ẩm cao, hay ở những
vùng đất thấp và những vùng núi cao nhiệt đới. Khi dịch bệnh xảy ra có thể
làm giảm năng suất từ 1-50% tổng sản lượng lương thực của thế giới và gây
thiệt hại về kinh tế lên đến trên 70 tỉ đô la (Shimono et al., 2012 [46]). Theo
Viện nghiên cứu lúa quốc tế, mỗi năm Ấn Độ mất hơn 266.000 tấn lúa hay
khoảng 0,8% tổng sản lượng do bệnh đạo ôn; Nhật Bản có 865.000 ha lúa

21
bị nhiễm bệnh, Philippines có hàng nghìn hecta lúa bị nhiễm bệnh thiệt hại
hơn 50% sản lượng. Bệnh đạo ôn đặc biệt gây hại ở các quốc gia nóng ẩm
như Việt Nam, Thái Lan và nhiều nước trồng lúa khác. Ở Việt Nam, theo
trung tâm thống kê Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, năm 2012 cả
nước bị nhiễm 294.130 ha bệnh đạo ôn lá, tăng 21% so với năm 2011. Các
tỉnh phía Nam bị nhiễm 239.430 ha và các tỉnh phía Bắc có 54.700 ha bị
nhiễm bệnh. Diện tích nhiễm bệnh đạo ôn cổ bông là 72.282 ha, tăng 40% so
với năm 2011. Trong đó diện tích nhiễm nặng 1.699 ha, tăng 156% so với
năm 2011, bệnh gây hại chủ yếu trên lúa tại các địa phương bị nhiễm bệnh
đạo ôn lá nặng.
1.4.4. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn.
1.4.4.1. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn trên thế giới.
Năm 2009, Y Jia đã lai giống lúa Japonica nhiệt đới Katy chứa gen
kháng đạo ôn Pi-tavà giống lúa Japonica ôn đới M202(Pi-ta) đã được lây
nhiễm với chủng IB49 của Magnaportheoryzae mà chứa Pi-ta. Con lai kháng
được xác định bằng cách lai hồi quy qua năm thế hệ. Mỗi thế hệ, con lai
kháng đã được lựa chọn sử dụng một chủng nấm có chứa AVR-Pita, và lai với
giống bố mẹ M202 dễ bị nhiễm. Hai con lai trong số 22BC5F1 được xác định
kiểu gen bằng cách sử dụng 12 marker SSR xung quanh vùng genome của Pi-
ta trên nhiễm sắc thể 12. Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra kích thước của gen
đưa vào trong 43 con lai BC5F2 bằng cách sử dụng các marker SSR. Kết quả
đã chứng minh rằng, một loạt các kích cỡ của ADN liên kết với thể cho đã
được đưa vào giống bố mẹ hồi quy M202 và các giống ưu tú, còn ADN không
được liên kết với thể cho đã bị loại bỏ khỏi cá thể BC5F2. Tuy nhiên, kích
thước các đoạn xung quanh bộ gen Pi-ta khác nhau giao động từ một nửa
(14Mbp) đến toàn bộ nhiễm sắc thể (27Mbp) đã được tìm thấy từ thể cho.
Tương tự như vậy, các phân đoạn lớn của các kích thước có thể so sánh của
vùng genome Pi-ta có nguồn gốc từ giống Tetep của Việt Nam, cũng được
nhận biết trong Pi-ta của các giống lúa ở Mỹ như: Katy, Madison, Kaybonnet
và Drew. Tetep có nhiễm sắc thể 12 giống hệt với giống Tadukan của
Philippines. Nghiên cứu này chứng tỏ rằng, một tỷ lệ lớn của nhiễm sắc thể

22
được duy trì bởi sự chọn lọc nhân tạo đối với tính kháng đạo ôn trong quá
trình chọn giống (Y Jia et al., 2009 [47]).
Năm 2011, Kei Matsushita và cộng sự đã nghiên cứu khả năng kháng
bệnh đạo ôn của giống lúa Chumroo, đây là giống lúa thường được trồng ở
các vùng cao của Bhutan, Nhật Bản. Trong hơn 20 năm qua, giống lúa này
được xem là kháng bền với đạo ôn và chưa có bằng chứng nào chứng tỏ
chúng bị nhiễm. Chumroo đã được lây nhiễm với 22 chủng đạo ôn được chọn
lọc theo tiêu chuẩn về các chủng khác nhau của Nhật Bản. Kết quả cho thấy,
giống lúa Chumroo có khả năng kháng tất cả các chủng này. Để xác định các
gen kháng, Chumroo được lai với giống lúa Koshihikari dễ bị nhiễm bệnh,
các cây thu được ở thế hệ F1 có khả năng kháng bệnh. Phân tích sự khác biệt
của 300 dòng bố mẹ F3 cho thấy sự khác biệt theo tỷ lệ 1:2:1 và chỉ ra rằng
một gen đơn trội kiểm soát tính kháng đạo ôn với chủng Ao92-06-2. Các
locus của Chumroo (Pi46(t)) được lập bản đồ giữa hai marker SSR là
RM6748 và RM5473, nằm ở phần cuối của cánh tay dài nhiễm sắc thể số 4,sử
dụng phân tích liên kết với các marker SSR. Marker gần nhất RM5473 đã liên
kết với locus kháng giả định ở khoảng cách bản đồ là 3,2cm. Trên nhiễm sắc
thể, không xác định được gen nào kháng hoàn toàn, trong khi đó, lại có mặt 2
gen kháng một phần là Pi39(t) và Pikahei-1(t) được đặt trên phần cuối của
nhiễm sắc thể số 4 và liên kết chặt chẽ với RM5473. Vì vậy, Kei Matsushita
và Cs đã thiết kế tPi46(t) như là một locus lạ kháng đạo ôn (Kei M et al., 2011
[48]).
Năm 2015 tác giả Singh và cộng sự đã sàng lọc gen kháng đạo ôn chính
trong 192 dòng/giống lúa bằng các chỉ thị phân tử SSR. Kết quả nghiên cứu
cho thấy 7 dòng/giống là IC337593, IC346002, IC346004, IC346813,
IC356117, IC356422 và IC383441 có số gen kháng đạo ôn lớn nhất là 8 gen.
10 dòng/giống FR13B, Hourakani, Kala Rata 1-24, Lemont, Brown Gora,
IR87756-20-2-2-3, IC282418, IC356419, PKSLGR-1 và PKSLGR-39 có 7
gen kháng đạo ôn, 20 dòng/giống có 6 gen kháng đạo ôn, 36 dòng/giống
mang 5 gen kháng đạo ôn, 41 dòng/giống mang 4 gen kháng đạo ôn, 38
dòng/giống mang 3 gen kháng đạo ôn, 26 dòng/giống mang 2 gen kháng đạo

23
ôn, 13 dòng/giống mang 1 gen kháng đạo ôn, duy nhất dòng/giống IC438644
không mang gen kháng đạo ôn nào. Việc xác định và phân tích các gen kháng
đạo ôn cho thấy các chỉ thị DNA là công cụ hữu ích để xác định và sàng lọc
gen kháng đạo ôn trong các dòng/giống lúa. Trong nghiên cứu này các marker
SSR được sử dụng để sàng lọc các gen kháng đạo ôn khác nhau rất hiệu quả
và đáng tin cậy. 17 dòng/giống mang 7 và 8 gen kháng đạo ôn của nghiên cứu
này có thể được sử dụng như nguồn vật liệu cho gen kháng trong các chương
trình chọn giống kháng bệnh đạo ôn (Singh et al., 2015 [49]).
1.4.4.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn ở Việt Nam.
Chọn tạo các dòng/giống lúa kháng đạo ôn bền vững được xem là biện
pháp đem lại hiệu quả cao trước nguy cơ hình thành chủng nấm mới và bùng
phát dịch bệnh. Để có đủ cơ sở dữ liệu và nguồn vật liệu cần thiết phục vụ cho
công tác chọn tạo các giống lúa kháng đạo ôn, đáp ứng được yêu cầu của thực
tế sản xuất chúng ta cần phải tiến hành nghiên cứu một cách toàn diện hơn
nữa trong giai đoạn hiện nay. Triển khai giống kháng luôn tỏ ra là một trong
những biện pháp hiệu quả trong quản lý bệnh đạo ôn. Tuy nhiên, các giống
đơn gen thường bị mất hiệu lực rất nhanh sau khi xuất hiện các chủng mới do
chỉ kháng được một vài chủng địa lý nhất định. Nghiên cứu quy tụ đa gen
kháng đã được tiến hành ở Việt Nam và đã đạt được những hiệu quả nhất định
trong công tác phát triển giống lúa kháng đạo ôn.
Lã Tuấn Nghĩa và cộng sự (2009) [50] đã lai quy tụ gen kháng bệnh
đạo ôn Pi-1 và Pi-5 vào dòng lúa được tạo ra bằng phương pháp đột biến
phóng xạ bằng tia gama - (60
Co) giống lúa Bắc thơm 7. Quá trình qui tụ 2 gen
kháng đạo ôn Pi-1 và Pi-5 được tiến hành cùng lúc. Khi đã có được 2 cá thể
BC3F2Pi-1 và BC3F2Pi-5 mang kiểu gen đồng hợp tử gen kháng Pi-1 và Pi-
5, đồng thời vẫn mang trên mình nền của dòng lúa triển vọng ban đầu. Tiến
hành lai tạo đưa 2 gen Pi-1 và Pi-5 vào cùng một cá thể, đồng thời tiến hành
sử dụng chỉ thị phân tử để chọn lựa được dòng có triển vọng (đồng hợp tử 2
gen kháng đạo ôn) từ việc tiến hành tự thụ cá thể F1 (mang 2 gen kháng Pi-1
và Pi-5). Do gen Pi-1 và gen Pi-5 nằm trên 2 nhiễm sắc thể (NST) khác nhau
(Pi-1 nằm trên NST số 11 và Pi-5 nằm trên NST số 9), nên ta có thể quy ước

24
như sau: p2p2 là cặp gen nằm trên NST số 9 của cây lúa được quy tụ gen Pi-1
(là gen lặn, không được biểu hiện ra bên ngoài kiểu hình) có vị trí tương ứng
với vị trí của gen Pi-5 (có kiểu gen P2P2) trên NST số 9; p1p1 là cặp gen nằm
trên NST số 11 của cây lúa được quy tụ gen Pi-5 (là gen lặn, không được biểu
hiện ra bên ngoài kiểu hình) có vị trí tương ứng với vị trí của gen Pi-1 (có
kiểu gen P1P1) trên NST số 11. Bởi vậy, khi tiến hành lai tạo giữa BC3F2Pi-1
và BC3F2Pi-5 chúng ta sẽ có những kiểu gen của F1 là P1p1P2p2. Khi F1
tiến hành tự thụ; sử dụng chỉ thị phân tử để chọn cá thế mang kiểu gen đồng
hợp tử trội gen kháng (có kiểu gen P1P1P2P2) mang hai gen Pi-1 và Pi-5
kháng đạo ôn. Qua nhiều thế hệ chọn lọc đánh giá dòng lúa triển vọng đã ổn
định, có tiềm năng năng suất cao hơn giống Bắc thơm 7, chống chịu tốt,
kháng đạo ôn và chống chịu sâu, được đặt tên là dòng NB-01.
Hiện nay, các trình tự SSR vẫn là một nguồn dấu chuẩn ADN quan
trọng trong phân tích di truyền và chọn giống lúa, nhưng các đa hình đơn
nucleotit (SNPs) sẽ trở thành một nguồn dấu chuẩn di truyền thường gặp nhất
của đa hình ADN. Việc tập hợp thông tin về SNPs sẽ giúp chúng ta trong việc
lập kế hoạch cho chương trình chọn giống kháng đạo ôn và phát hiện tái tổ
hợp xảy ra giữa các khối haplotype (các cá thế có SNPs). Để có được số
lượng SNPs đủ cho mục tiêu này, chúng ta phải giải trình tự toàn bộ hệ gen
của các giống đại điện để xây dựng được một cơ sở dữ liệu dựa trên các SNPs
toàn bộ hệ gen để chọn lọc các SNPs và xác định tần số SNPs trong quần thể.
Dữ liệu SNPs đầy đủ của hệ gen sẽ tạo điều kiện cải tiến khả năng kháng đạo
ôn của cây lúa một cách hiệu quả khi kết hợp với hệ thống chọn giống dựa
trên dấu chuẩn (MAS).
1.5. ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO
GIỐNG LÚA
Marker phân tử đã trở thành công cụ quan trọng cho phân tích di truyền
và cải tiến cây trồng. Có nhiều chỉ thị phân tử (RFLP, RAPD, AFLP, ISSR,
SSR, EST, CAPS, và SNP) đã được phát triển và ứng dụng trong chọn tạo
một số cây trồng (Doveri và cs. 2008 [51]). Chúng đều có những ưu, nhược
điểm nhất định. Tuy nhiên, một số chỉ thị phân tử vẫn được sử dụng rộng rãi

25
trong chọn tạo giống cây trồng có sự hỗ trợ bởi các kỹ thuật như MAS và
MABC.
1.5.1. Ứng dụng phương pháp chọn lọc nhờ sự hỗ trợ của marker trong
chọn tạo giống lúa (Marker Assisted Selection – MAS)
MAS được cho là chỉ thị phân tử liên kết với các locut đích để thay thế
cho việc sàng lọc theo kiểu hình. Bằng cách xác định alen của chỉ thị phân tử,
cây trồng có chứa các gen đặc hiệu hoặc các QTL có thể được xác định dựa
trên kiểu gen chứ không cần xác định theo kiểu hình. Các ưu điểm nổi trội của
MAS đó là:
- Có thể được áp dụng để tiến hành chọn lọc ở giai đoạn phát triển đầy
của cá thể, do đó rút ngắn được thời gian chọn lọc;
- MAS không chịu tác động của các điều kiện môi trường;
- MAS giúp hỗ trợ hiệu quả việc chọn lọc các alen lặn quy định tính
trạng mong muốn;
- MAS giúp tăng cường hiệu quả của việc quy tụ nhiều gen mong muốn
vào một giống/dòng mới;
- Tùy thuộc vào từng tính trạng, MAS có thể có giá thành rẻ hơn và dễ
thực hiện hơn so với hình thức chọn lọc truyền thống;
Tuy nhiên việc sử dụng MAS cũng có một vài hạn chế sau:
- Chi phí cho MAS có thể cao hơn các kĩ thuật truyền thống;
- Sự phân ly và tái tổ hợp giữa chỉ thị và gen cần qua tâm có thể xảy ra
dẫn đến việc chọn lọc không chính xác. Nhược điểm này có thể được hạn chế
bằng cách sử dụng cùng lúc hai marker nằm ở hai phía của gen cần quan tâm;
- Việc sử dụng một số marker trong quá trình chọn giống rất phức tạp,
vì vậy các marker này cần được cải tiến thành dạng dễ sử dụng hơn cho các
nhà chọn giống;
- Việc ước lượng không chính xác vị trí của QTL và mức độ tác động
một QTL đối với tính trạng mong muốn có thể làm kéo dài thời gian chọn lọc;

26
- Marker phát triển cho MAS ở một quần thể có thể không thể sử dụng
được ở quần thể khác.
Tuy nhiên, việc ứng dụng các chỉ thị phân tử trong nghiên cứu chọn tạo
giống bằng MAS vẫn bị hạn chế do tác động của phân ly tái tổ hợp, chỉ thị
phân tử và gen không còn liên kết với nhau trên một nhiễm sắc thể. Khi đó
việc chọn lọc dựa vào chỉ thị phân tử sẽ cho kết quả không chính xác. Để loại
bỏ tác động của hoạt động phân ly tái tổ hợp, có thể sử dụng các chỉ thị chức
năng là những chỉ thị nằm trên gen kháng, khi đó sự biểu hiện của chỉ thị có
thể đảm bảo sự có mặt của gen kháng trong cá thể. Ngoài ra có thể sử dụng
kết hợp 2 chỉ thị nằm ở hai phía của gen kháng trong quá trình chọn lọc. Sự có
mặt của hai chỉ thị này trong cùng một cá thể sẽ giúp tăng đáng kể hiệu quả
chọn lọc. Chính vì vậy, việc phân tích genome, xác định chính xác vị trí, trình
tự gen để thiết kế các chỉ thị chức năng là những chỉ thị nằm trong hoặc ngay
2 đầu gen đích có thể loại bỏ tác động của sự phân ly tái tổ hợp, làm tăng
đáng kể hiệu quả chọn lọc cá thể mang gen kháng phục vụ công tác lai tạo
giống (Miah và cs., 2013 [52]).

Ứng dụng MAS trong quy tụ gen chọn tạo giống lúa trên thế giới

Các gen kháng khác nhau sẽ tạo ra tính khác đối với các chủng hay nòi
gây bệnh khác nhau, vì vậy việc quy tụ gen được coi là một giải pháp khả thi
để cải thiện độ bền vững của tính kháng. Quá trình tập hợp nhiều gen vào một
giống lúa có thể được tiến hành hiệu quả hơn nhờ sử dụng MAS. Sử dụng
MAS trong quá trình quy tụ gen giúp đồng thời chọn lọc nhiều gen cũng như
hạn chế việc tiêu tốn thời gian vào việc lây nhiễm các chủng/nòi bệnh khác
nhau ở các khoảng thời gian khác nhau. Các dòng mang hai, ba và 4 gen
kháng đã được phát triển và các dòng mang nhiều gen quy tụ này có phổ
kháng rộng hơn và mức độ kháng cao hơn các dòng đơn gen. Sanchez và cs.
(2000) [53] tiến hành chuyển ba gen kháng bạc lá là xa5, xa13 và Xa21 vào ba
dòng lúa triển vọng nhưng mẫn cảm với bạc lá là IR65598-112, IR65600-42,
and IR65600-96 nhờ sử dụng các marker STS. Các dòng đẳng gen thế hệ
BC3F3 có nhiều hơn một gen kháng bạc lá và biểu hiện tính kháng mạnh hơn
và phổ kháng rộng hơn đối với các chủng Xoo. Độ chính xác trong chọn lọc

27
các cá thể kháng đồng hợp đối với 2 gen xa5 và xa13 ở hai quần thể là 95%
và 96%. Một thí nghiệm quy tụ gen với sự hỗ trợ của marker phân tử khác là
thí nghiệm quy tụ 3 gen đã đề cập ở trên vào giống lúa PR106 được trồng phổ
biến ở Ấn Độ do Singh và cs. (2001) [31] thực hiện. Thử nghiệm đồng ruộng
đối với các dòng mang gen quy tụ ở Philipin và Ấn Độ đã cho thấy tính kháng
bạc lá tăng cường của các dòng này so với các dòng đơn gen kháng.
Nhiều thử nghiệm kết hợp nhân giống ở cấp độ phân tử và chuyển gen
thực vật đã được tiến hành nhằm cải tiến các dòng lúa ưu việt. Narayanan và
cs. (2002) [54] đã tập hợp ba gen kháng chính là Pi-1, Piz-5 và Xa21 vào
dòng lúa Co39 và hai gen kháng chính là Pi-5 và Xa21 vào dòng lúa IR50 nhờ
sử dụng kết hợp MAS và phương pháp chuyển gen để tạo ra tính kháng bệnh
bạc lá và khô vằn. Ở giai đoạn đầu tiên, các dòng kháng bạc lá được tạo ra
nhờ 4 vòng lai trở lại kết hợp chọn lọc bằng marker phân tử. Ở giai đoạn thứ
hai, các dòng kháng được chuyển gen Xa21. Ở một nghiên cứu khác, Datta và
cs. (2002) [55] đã áp dụng MAS để tạo ra giống lúa IR72. IR72 được chọn tạo
từ phép lai giữa hai dòng lúa chuyển gen mang các gen kháng khác nhau như
gen kháng bạc lá - Xa21, gen kháng sâu đục thân lúa hai chấm - Bt, gen chống
chịu bệnh khô vằn - chitinase gen. Giống lúa này biểu hiện tính kháng bền
vững với phổ kháng bệnh và côn trùng rộng. Trong nghiên cứu này, các gen
chuyển được sử dụng như những marker STS để tạp ra các dòng quy tụ đồng
hợp tử một cách nhanh chóng. Jiang và cs. (2004) [56] quy tụ gen Xa21 kháng
đạo ôn và một gen Bt liên hợp (cry1Ab/cry1Ac) qui định tính kháng với côn
trùng bộ cánh vảy vào một dòng lúa phục hồi Minghui63. Các thử nghiệm
đồng ruộng chỉ ra rằng con lai của dòng quy tụ này với dòng bất dục tế bào
chất “Zhenshan 97A” và “Maxie A” có khả năng giữ vững năng suất mà
không cần sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. Với sự trợ giúp của marker STS và
SSR cho gen Xa21 và gen waxy.
Năm 2009, Y Jia đã lai giống lúa Japonica nhiệt đới Katy chứa gen
kháng đạo ôn Pi-ta và giống lúa Japonicaôn đới M202(Pi-ta) đã được lây
nhiễm với chủng IB49 của Magnaportheoryzae mà chứa Pi-ta. Con lai kháng
được xác định bằng cách lai hồi quy qua năm thế hệ. Mỗi thế hệ, con lai

28
kháng đã được lựa chọn sử dụng một chủng nấm có chứa AVR-Pita, và lai với
giống bố mẹ M202 dễ bị nhiễm. Hai con lai trong số 22BC5F1 được xác định
kiểu gen bằng cách sử dụng 12 marker SSR xung quanh vùng genome của Pi-
ta trên nhiễm sắc thể 12. Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra kích thước của gen
đưa vào trong 43 con lai BC5F2bằng cách sử dụng các marker SSR. Kết quả
đã chứng minh rằng, một loạt cáckích cỡ của ADN liên kết với thể cho đã
được đưa vào giống bố mẹ hồi quy M202 và các giống ưu tú,còn ADN không
được liên kết với thể cho đã bị loại bỏ khỏi cá thể BC5F2.Tuy nhiên,kích
thước các đoạn xung quanh bộ gen Pi-ta khác nhau giao động từmột nửa
(14Mbp) đến toàn bộ nhiễm sắc thể(27Mbp) đã được tìm thấy từ thể
cho.Tương tự như vậy, các phân đoạn lớn của các kích thước có thể so sánh
của vùng genome Pi-ta có nguồn gốc từ giống Tetep của Việt Nam,cũng được
nhận biết trong Pi-ta của các giống lúa ở Mỹ như: Katy, Madison, Kaybonnet
và Drew. Tetep có nhiễm sắc thể 12 giống hệt với giống Tadukan của
Philippines. Nghiên cứu nàychứng tỏ rằng, một tỷ lệ lớn của nhiễm sắc thể
được duy trì bởi sự chọn lọc nhân tạo đối với tính kháng đạo ôn trong quá
trình chọn giống.
Năm 2013, Singh và cộng sự đã lai tạo giống lúa Pusa1609 mang hai
gen kháng đạo ôn Piz5 (từ giống C101A51) và gen Pi54 (từ giống Tetep) với
nền di truyền là PRR78, một dòng lúa lai ưu tú của Basmati, bằng phương
pháp lai hồi quy và sử dụng marker phân tử trong chọn lọc. Các dòng cho gen
(C101A51, và Tetep) được lai riêng rẽ với dòng nhận gen (PRR78), các con
lai ưu tú được chọn lọc và lai trở lại đến thế hệ BC2F1. Các con lai này được
lai chéo với nhau tạo ra thế hệ F1, rồi cho tự thụ, và chọn lọc đến F5 để tạo ra
dòng đồng hợp về hai gen Piz5 và Pi54 mang nền di truyền của giống bố mẹ
(91,6%).Kết quả là dòng lai này đã cải thiện được tính kháng đạo ôn của dòng
bố mẹ (PRR78) trong cả điều kiện lây nhiễm nhân tạo và điều kiện tự nhiên
(trong vùng nhiễm bệnh).
Fatah A. Tanweer và cs (2015) [10] đã sử dụng phương pháp MABC
(marker-assisted backcrossing) tích hợp hai gen Pikp và Pib vào giống lúa
MR219, giống lúa nhiễm bệnh đạo ôn của Malaysia. Tác giả đã chọn lọc được

29
15 dòng mang gen đồng hợp cả hai gen Pib và Pikh có nền di truyền hơn 95%
của giống MR219, năng suất cao và chất lượng tương đương giống MR219.
Kết quả đóng vai trò uan trọng trong việc duy trì sản xuất lúa gạo ở Malaysia.
Năm 2016, Ellur [57] và cộng sự đã lai tạo và tích hợp được 2 gen
kháng đạo ôn (Pi2 và Pi54) từ hai dòng cho gen và 2 gen kháng bạc lá (xa13
và Xa21) từ dòng cho gen P1460 vào nền di truyền của Pusa Basmati
(PB1121) và Pusa Basmati 6. Nghiên cứu cho thấy các chỉ thị SNP là tốt hơn
cho việc chọn lọc nền di truyền so với các chỉ thị SSR, do độ bao phủ toàn hệ
gen của các chỉ thị SNP. Dòng tích hợp các gen kháng đạo ôn và bạc lá này có
khả năng chống chịu tốt và cho năng suất cao khi đánh giá ở nhiều vùng khác
nhau. Hai gen kháng Pi64, Pita của giống H4 được tích hợp vào giống Hang-
Hui-179 (HH179) bằng phương pháp MABB (marker-assisted backcross
breeding). Kết quả đã tạo được ba dòng, R1791 mang gen Pi64, R1792 mang
gen Pita, R1792 mang gen Pi46, R1793 mang hai gen Pi46 và Pita. Khả năng
kháng bệnh của ba dòng ở giai đoạn mạ tương ứng là 91.1, 64.7 và 97.1%,
cao hơn rõ rệt so với HH179 (23,5%). R1793 biểu hiện tính kháng đạo ôn
bông nhưng R1791 và R1792 không biểu hiện tính kháng ở cả hai giai đoạn
mạ ( đạo ôn hại lá) và giai đoạn vào chắc (đạo ôn bông). Kết quả thể hiện việc
tích hợp hai gen Pi64 và Pita làm tăng sức đề kháng hơn so với việc tích hợp
từng gen đơn lẻ của dòng/giống (Xiao at al, 2016 [58]). Abhilash Kumar V,
2016 sử dụng phương pháp MABB quy tụ đa gen bạc lá và đạo ôn Xa21,
xa33, Pi2 vào 10 dòng đạt các chỉ tiêu nông sinh học tốt hơn giống nền nhận
gen ban đầu.
Chaipanyaet và cộng sự, 2017 đã tạo ra các dòng lúa monogenic chứa
QTL1 (QTL1-C) và QTL11 (QTL11-C) trên nền di truyền của giống CO39
thông qua lai với giống cho gen kháng. Phân tích “cluster” trên cơ sở phản
ứng bệnh của QTL1-C và QTL11-C, kết hợp với các dòng lúa IRBLs, cho
thấy: hai dòng monogenic ấy được xếp vào cùng nhóm di truyền với IRBLsh-
S (Pish) và IRBL7-M (Pi7), theo thứ tự. Thêm vào đó, phân tích chuỗi trình
tự cho thấy gen Pish và Pi7 được gắn vào trong vùng QTL1 và QTL11 –
quãng giữa phân định ranh giới genomic, theo thứ tự. Nghiên cứu kết luận

30
rằng QTL1 và QTL11 có thể mã hóa các alen của Pish và Pi7, ký hiệu là
Pish-J và Pi7-J, theo thứ tự. Muốn minh chứng giả định nói trên, các vùng
genomic của gen Pish-J và Pi7-J được người ta dòng hóa (cloned) và giải
trình tự. So sánh chuỗi trình tự protein của các gen Pish-J và Pi7-J cho thấy
có sự đồng nhất với Pish và Pi7, theo thứ tự. Phổ kháng bệnh chính của giống
lúa JHN đã được tìm thấy có tính chất “additive” (hoạt động tương tác của
gen cộng tính) của QTL1-C và QTL11-C (Chaipanyaet và cs 2017).
Tác giả Xiao, 2017 [59] sử dụng các giống 75-1-127, Toride 1 và K3 của
Thái lan mang gen Pi9, Pizt, Pi54 lai với giống Japonica 07GY31 có tính trạng
nông học tốt. Bằng phương pháp MABC, nghiên cứu đã tạo các dòng (NILs)
NILPi9
, NILPizt
, NILPi54
. Các dòng trên có nền di truyền so với giống 07GY31
là 97% (BC3F5), tiếp tục lai tạo và tạo ra hai dòng PPLPi9+Pi54
và PPLPi54+Pizt
.
Khi lây nhiễm nhân tạo các dòng trên có tần số kháng bệnh cao hơn giống nên
ban đầu 07GY31 ở cả hai đạo ôn cổ bông và lá. Tần số kháng bệnh đạo ôn ở lá
của hai dòng PPL cao hơn hai dòng NIL và dòng PPLPi54+Pizt
có tần số kháng
bệnh đạo ôn cổ bông cao hơn hai dòng NILPizt
, NILPi54
(P < 0.001). Tuy nhiên,
dòng PPLPi9+Pi54
có tần số kháng bệnh đạo ôn cổ bông thấp hơn dòng NILPi9
(P
< 0.001). Kết quả cũng xác định dòng PPLPi54+Pizt
có khả năng kháng bệnh đạo
ôn cổ bông tốt hơn dòng PPLPi9+Pi54
Jairin và cộng sự, 2017 [13] đã sử dụng phương pháp MAS tạo ra giống
lúa chất lượng, chịu ngập, kháng bạc lá quy tụ 6 gen xa5, Xa21, xa33, badh2,
Wxb
, Sub1 tại Thái Lan.

Ứng dụng MAS trong quy tụ gen ở Việt Nam

Lã Tuấn Nghĩa và cộng sự (2009) [50] đã lai quy tụ gen kháng bệnh
đạo ôn Pi-1 và Pi-5 vào dòng lúa được tạo ra bằng phương pháp đột biến
phóng xạ bằng tia gama - (60
Co) giống lúa Bắc thơm 7. Quá trình qui tụ 2 gen
kháng đạo ôn Pi-1 và Pi-5 được tiến hành cùng lúc. Khi đã có được 2 cá thể
BC3F2Pi-1 và BC3F2Pi-5 mang kiểu gen đồng hợp tử gen kháng Pi-1 và Pi-
5, đồng thời vẫn mang trên mình nền của dòng lúa triển vọng ban đầu. Tiến
hành lai tạo đưa 2 gen Pi-1 và Pi-5 vào cùng một cá thể, đồng thời tiến hành

31
sử dụng chỉ thị phân tử để chọn lựa được dòng có triển vọng (đồng hợp tử 2
gen kháng đạo ôn) từ việc tiến hành tự thụ cá thể F1 (mang 2 gen kháng Pi-1
và Pi-5) (Hình 6). Sơ đồ chọn tạo ở hình 6 cho thấy: Do gen Pi-1 và gen Pi-5
nằm trên 2 nhiễm sắc thể (NST) khác nhau (Pi-1 nằm trên NST số 11 và Pi-5
nằm trên NST số 9); Nên ta có thể qui ước như sau: p2p2 là cặp gen nằm trên
NST số 9 của cây lúa được quy tụ gen Pi-1 (là gen lặn, không được biểu hiện
ra bên ngoài kiểu hình) có vị trí tương ứng với vị trí của gen Pi-5 (có kiểu gen
P2P2) trên NST số 9; p1p1 là cặp gen nằm trên NST số 11 của cây lúa được
quy tụ gen Pi-5 (là gen lặn, không được biểu hiện ra bên ngoài kiểu hình) có
vị trí tương ứng với vị trí của gen Pi-1 (có kiểu gen P1P1) trên NST số 11.
Bởi vậy, khi tiến hành lai tạo giữa BC3F2Pi-1 và BC3F2Pi-5 chúng ta sẽ có
những kiểu gen của F1 là P1p1P2p2. Khi F1 tiến hành tự thụ; sử dụng chỉ thị
phân tử để chọn cá thế mang kiểu gen đồng hợp tử trội gen kháng (có kiểu
gen P1P1P2P2) mang hai gen Pi-1 và Pi-5 kháng đạo ôn. Qua nhiều thế hệ
chọn lọc đánh giá dòng lúa triển vọng đã ổn định, có tiềm năng năng suất cao
hơn giống Bắc thơm 7, chống chịu tốt, kháng đạo ôn và chống chịu sâu, được
đặt tên là dòng NB-01.
Nguyễn Thị Lang và cộng sự đã tạo ra sáu tổ hợp lai, OM 24/IR 64, IR
24/OM 2514, C 53/IR 64, C53/OM 2514, OM 1308/TeTep và IR 36/C53.
Trong số đó, có bốn tổ hợp lai đã được lập bản đồ bằng cách sử dụng marker
phân tử. Các gen kháng là di truyền trội và nằm trên nhiễm sắc thể 6, 8 và 11.
Marker SSR (RM483) đã được sử dụng để phát hiện khả năng kháng đạo ôn
của 100 giống địa phương ở Đồng bằng sông Cửu Long. So sánh giữa chọn
lọc kiểu hình và kiểu gen cho thấy sử dụng marker SSR với mồi RM483 chính
xác đến 100%, so với hệ thống chọn giống dựa trên dấu chuẩn (MAS). Những
phương pháp này có thể được áp dụng trong thực tế để lựa chọn các giống lúa
có gen kháng bệnh đạo ôn cao. Đa hình cũng cho thấy MAS đạt độ chính xác
100% khi sử dụng marker STS với mồi RG64 và chính xác đến 99,49% khi sử
dụng marker SSR với mồi RM21. Ngoài ra, một số giống lúa kháng đạo ôn
như P(OM1), OMP2, OMP4, OMP5 và OMP6 đã được báo cáo

32
bởi nhiều nhà khoa học. Đây được coi là nguồn vật liệu có giá trị cho gen
kháng để tạo ra các giống kháng bền (Nguyen Thi Lang và cs, 2009 [60]).
Lưu Thị Ngọc Huyền và ctv, 2009 đã đưa vào thử nghiệm các dòng/
giống lúa sau: IR72, DG5, GC9, IS1.2, IS2.3, RS. Trong khuôn khổ đề tài
“Quy tụ gen kháng rầy nâu” thuộc chương trình nghiên cứu cơ bản của Bộ
Khoa học Công nghệ, nhóm nghiên cứu này đã quy tụ gen kháng Bph3+
BphZ(t) tạo ra các dòng IS1.2, IS2.3, RS. Cũng trong khuôn khổ của đề tài
thuộc chương trình CNSHNN, của Bộ nông nghiệp năm 2007 đến 2010, gen
BphZ(t) đã được lập bản đồ chi tiết hơn trên NST số 4. Trong nghiên cứu này,
các dòng RS, IS1.2, IS2.3 là dòng cho gen kháng hữu hiệu với rầy nâu ở nhiều
vùng sinh thái khác nhau, nhưng chưa đáp ứng được về các chỉ tiêu nông sinh
học so với các giống lúa hiện đang trồng trong nước như: Chất lượng gạo
cơm, thời gian sinh trưởng, độ cứng cây, năng suất hạt. (Huyen LTN, 2012).
Giống lúa Bắc thơm số 7 kháng bệnh bạc lá (BT7KBL) được chọn tạo
bằng phương pháp lai trở lại (Bắc thơm số 7/IRBB21) và chọn lọc cá thể.
BT7KBL có các đặc điểm nông sinh học như giống Bắc thơm số 7 (BT7), thời
gian sinh trưởng ngắn (vụxuân 130-135 ngày, vụ mùa 103-105 ngày), năng
suất khá, ổn định (trung bình đạt 5,0-5,5 tấn/ha), chất lượng gạo ngon.
BT7KBL thích hợp gieo cấy trong vụ xuân muộn và mùa sớm. Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn đã công nhận giống này và cho mở rộng sản
xuất ở các tỉnh phía Bắc (Nguyễn Thị Lệ và cs 2014 [61]).
1.5.2. Phương pháp MABC (Marker-assisted backcrossing)
MABC là phương pháp thiết thực, hiệu quả trong việc đưa locus gen
quy định tính trạng di truyền số lượng (QTL) hay gen mong muốn vào giống
ưu 42 tú nhằm chọn tạo giống mới mang gen/QTL mong muốn nhưng vẫn giữ
nguyên (gần 100%) nền gen di truyền của giống ưu tú với thời gian chọn
giống rất ngắn: quy trình chọn giống kết thúc ở thế hệ BC3, thậm chí BC2.
Nguyên lý của phương pháp MABC là chuyển một QTL/gen từ dòng cho gen
vào dòng nhận gen trong khi chọn lọc sự hội nhập của dòng cho thông qua

Nghiên cứu tích hợp một số gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn vào giống lúa bc15 phục vụ công tác tạo chọn giống.doc

Nghiên cứu tích hợp một số gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn vào giống lúa bc15 phục vụ công tác tạo chọn giống.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Nghiên cứu tích hợp một số gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn vào giống lúa bc15 phục vụ công tác tạo chọn giống.doc

Similar to Nghiên cứu tích hợp một số gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn vào giống lúa bc15 phục vụ công tác tạo chọn giống.doc (20)

More from Dịch vụ viết thuê đề tài trọn gói ☎☎☎ Liên hệ ZALO/TELE: 0973.287.149 👍👍

More from Dịch vụ viết thuê đề tài trọn gói ☎☎☎ Liên hệ ZALO/TELE: 0973.287.149 👍👍 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu tích hợp một số gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn vào giống lúa bc15 phục vụ công tác tạo chọn giống.doc