Công nghệ sản xuất hạt nguyên chủng giống bố mẹ lúa lai 3 dòng và sản xuất hạt F1

Lúa lai là loại hình công nghệ cao và phức tạp. Sản xuất hạt lai hệ 3 dòng thường bị hạn chế bởi độ thuần các dòng A, B, R và độ thuần của hạt F1. Tài liệu này giới thiệu công nghệ chọn và nhân thuần hạt bố mẹ nguyên chủng của lúa lai 3 dòng, và quy trình công nghệ sản xuất hạt lai F1 bảo đảm độ thuần di truyền của 2 cấp giống bố mẹ và hạt F1.

 

PHẦN I

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HẠT NGUYÊN CHỦNG GIỐNG BỐ MẸ LÚA LAI 3 DÒNG

 

Chọn thuần các dòng bố mẹ (A, B và R) của lúa lai 3 dòng theo 2 cách:

 

I- PHƯƠNG PHÁP 3 RUỘNG, 4 BƯỚC CỦA VIÊN LONG BÌNH - TRUNG QUỐC:

Ba ruộng là:    (1) Ruộng trồng các cặp lai thử.

                      (2) Ruộng đánh giá chọn các cặp lai.

                      (3) Ruộng nhân các vật liệu được chọn lọc.

Bốn bước là:   (1) Chọn những cây đúng giống tiêu chuẩn.

                      (2) Lai tạo theo cặp các dòng được chọn lọc

                      (3) Đánh giá để chọn từng cặp lại

                      (4) Nhân hỗn các cặp được chọn lọc.

Bước 1: Chọn những cây tốt đúng giống

Trồng 3 quần thể các dòng bố mẹ, dòng A, dòng B và dòng R trên 3 ô ở mật độ cấy 1 cây mạ/khóm, cấy thưa 20 x 25 cm để cây lúa đẻ số nhánh tối đa. Tốt nhất nên chọn ở ruộng nhân nguyên chủng. Cũng có thể chọn ở vật liệu chưa thật thuần. Trường hợp này nên chọn số mẫu lớn hơn trên phạm vi diện tích rộng hơn.

- Đối với dòng A: chọn các khóm có đặc trưng về dạng hình và màu sắc của thân, lá, hạt... giống như của dòng A ban đầu.

Chú ý chọn các cá thể của dòng A trỗ thoát hơn, bao phấn không có mầu và có 100% hạt phấn bất dục, độ mở của vỏ trấu rộng khi phơi màu, vòi nhuỵ dài và cây có tỷ lệ thò vòi nhuỵ cao. Cây A định chọn phải có thời gian sinh trưởng, thời gian trỗ và chín tương tự như dòng định phục tráng. Chọn 100 cá thể. Đối với dòng B và R chọn khóm điển hình của dòng định phục tráng. Chú ý dạng hình, màu sắc thân, lá, hạt. Chọn khóm đẻ khoẻ, nhiều phấn. Cây R phải cao hơn dòng A 10 - 20 cm, cây ít nhiễm sâu bệnh. Chú ý chọn cây R và cây B có tỷ lệ hạt phấn nhuộm màu cao. Chọn 100 cây R và 100 cây B.

Bước 2: Lai thử A x R và lai A/B theo từng cặp

Cá thể A1 được chọn lọc sẽ đánh vào chậu dùng 1/2 số bông lai với cây B1, 1/2 số bông còn lại của cây A1 được lai với cây R1.

Sau khi lai, bông lai được bao cách ly bằng giấy bóng mờ, đeo thẻ, ghi thứ tự cây A, cây B và cây R. Cũng có thể đánh cây A vào chậu, 1/2 số bông của cây A được bao cách ly cùng với bông của cây B, 1/2 số bông của cây A còn lại được bao cách ly cùng với bông của cây R. Thông thường, 50 cặp lai A/B là cần thiết. Mỗi cặp lai cần hơn 100 hạt. Tương tự, cây lai thử A/R cần tạo ra hơn 200 hạt lai F1/cặp lai. Hạt của từng cây B, cây R được thu riêng và đánh số thứ tự.

Bước 3: Đánh giá mỗi dòng

Ba ruộng thí nghiệm cần được bố trí cho đánh giá về độ bất dục của các dòng A, đánh giá về ưu thế lai của các con lai F1 và đánh giá về ngoại hình cũng như các đặc tính khác của những dòng phục hồi R.

- Ruộng đánh giá về độ bất dục:

Dòng A và dòng R của cùng một cặp được trồng trong điều kiện cách ly tốt. Ở giai đoạn bắt đầu trỗ bông, độ bất dục hạt phấn của cây A phải được kiểm tra. Nếu dòng A thuần về dạng hình, có tập tính nở hoa tốt, bông ít bị nghẹn, tỷ lệ cây bất dục đực và mức độ bất dục đực đạt tới 100% thì cây của dòng A đó được giữ lại cùng với dòng duy trì B tương ứng. Những cặp A x B không đạt tiêu chuẩn đều được cắt bỏ. Các dòng R sẽ bị loại bỏ nếu như bản thân dòng R hoặc dòng mẹ (A x B) có những biểu hiện xấu.

- Ruộng đánh giá ưu thế lai và các dòng phục hồi

+ Khoảng 100 cây lai F1 (A/R) cặp được trồng trong 1 ô trên nền đất thí nghiệm đồng đều, lưu ý trồng giống đối chứng (cùng hybrid - giống đại trà) sau mỗi 10 - 20 F1 (A/R). Với quần thể lẫn tạp nhiều nếu số hạt lai/cặp lớn, có thể trồng 2 - 3 lần lặp lại cho mỗi cặp lai như thí nghiệm quan sát hay so sánh năng suất để chọn ra những F1 có năng suất cao nhất. Mục tiêu chọn lọc là chọn ra được những F1 có ưu thế lai cao bao gồm cả cường lực sinh trưởng, khả năng đẻ nhánh, tỷ lệ nhánh hữu hiệu cao, độ đồng đều quần thể, khả năng chống chịu sâu bệnh cao, năng suất hạt cao và đặc biệt là tỷ lệ đậu hạt cao.

+ Trong khu ruộng cách ly khác, các dòng R tương ứng với F1 cùng được bố trí trồng 200 cây R/ô. Các dòng R được đánh giá chọn lọc cho sự đúng giống, độ đồng đều quần thể và tập tính nở hoa của dòng R. Dựa vào kết quả đánh giá của các dòng R và con lai F1 tương ứng với chúng, các dòng R tốt sẽ được chọn lọc.

Bước 4: Nhân hỗn dòng

- Hạt của các dòng A và các dòng B của từng cặp lai A/B được chọn lọc phải được thu hỗn riêng cho hạt A và hạt B và được gọi là G1. G1 là giống gốc (nucleus seeds). Hạt A và B này được nhân trong khu cách ly riêng để sản xuất ra hạt A, B giống tác giả (G2 - Breeder seeds).

- Mỗi dòng R được chọn lọc cũng được thu hoạch riêng (nucleus seeds G1) và hạt được sử dụng nhân tiếp trong ô cách ly để sản xuất ra hạt giống (R) tác giả (Breeder seeds - G2).

- Giống A, B, R tác giả được sử dụng để nhân ra giống nguyên chủng (Foudation seeds - G3).

Hạt nguyên chủng (G3) của dòng A có thể được sử dụng nhân tiếp 2 vụ liền (A/B) để sản xuất đủ giống dòng A có độ thuần > 99% cho sản xuất hạt F1.

 

II- CHỌN VÀ NHÂN THUẦN HẠT BỐ MẸ NGUYÊN CHỦNG CỦA LÚA LAI HỆ 3 DÒNG CỦA IRRI

a/ Tiến hành lai thử 100 cặp lai (A x R) và lai tạo 100 cặp lai (A x B) theo cặp đôi

1- Thu hoa cây A để xác định độ bất dục đực: hoa của cây A được thu và ngâm trong dung dịch 70% Etanol (ETOH).

2- Kiểm tra độ bất dục hạt phấn trong dung dịch I - KI 1% chỉ chọn cây A có 100% hạt phấn không nhuộm màu.

3- Chọn 100 cây R và 100 cây B đúng giống có những đặc tính mong muốn cho lai cùng với 100 cây A. Chọn 1/2 số bông của một cây A cho lai với cây B và 1/2 số bông của cây A được lai với cây R.

4- Hạt con lai A x B (100 hạt), hạt A x R (50 hạt) và hạt của các cây B, R tương ứng được thu hoạch riêng rẽ và sử dụng cho các bước tiếp theo.

b/ Đánh giá và nhân hạt cây A và cây B

1- Kiểm tra độ bất dục của các cặp A x B

Trồng 24 cây A/cặp đợt 1 trước đợt 2 (21 ngày) trong khu cách ly hoặc cách ly thời gian, kiểm tra độ bất dục hạt phấn của 24 cây A của từng cặp lai A x B, đánh dấu những cặp A x B có hạt tự thụ, thậm chí tự thụ trên chỉ một cây.

2- Cắt bỏ toàn bộ các cây A, cây B không đủ tiêu chuẩn trong ô nhân giống A x B.

Trong khu cách ly nhân giống (gieo sau đợt 1 là 21 ngày) gieo cùng con lai F1 các cặp A x B và dòng B tương ứng. Cắt bỏ toàn bộ các cây A và B của những cặp A x B có hạt tự thụ ở lần gieo mạ đợt 1. Việc cắt bỏ này phải được thực hiện trước khi trỗ của cây A và cây B.

Cũng cắt bỏ những cặp A x B trỗ sớm, trỗ muộn, cặp không thuần và có những phân ly khác.

3- Gạt phấn cây B để tăng độ đậu hạt trên cây A.

4- Thu hoạch hỗn hạt các hàng B, tuốt riêng sau đó thu hỗn hạt các dòng A, tuốt riêng. Lưu ý không để lẫn hạt trong khi thao tác. Đây được xem như là hạt giống gốc để nhân ra giống siêu nguyên chủng và nguyên chủng.

c/ Đánh giá và nhân hạt của dòng R

Kiểm tra các con lai:

- Trồng các con lai F1 (A x R) và các dòng R được thu hoachj từ vụ trước.

- Quan sát cây lai F1 ít nhất trên quần thể 24 cây ở giai đoạn chín.

- Kiểm tra độ đậu hạt của các con lai F1, huỷ bỏ các dòng R của những con lai có dù chỉ một khóm không đậu hạt hoàn toàn.

Cũng chọn các dòng R trên cơ sở độ thuần của bố mẹ (R, A, B) và con lai A x R và các chỉ tiêu về năng suất (bông hữu hiệu, năng suất và khả năng kháng sâu bệnh).

Thu hoạch:

- Cắt bỏ toàn bộ các cặp lai, R không đạt trước khi thu hoạch dòng R siêu siêu nguyên chủng.

 

 

 

PHẦN II

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HẠT LAI F1 MỘT SỐ TỔ HỢP LAI THÍCH HỢP Ở VIỆT NAM

 

II.1- QUY TRÌNH KỸ THUẬT SẢN XUẤT HẠT GIỐNG LÚA LAI F1 CHO TỔ HỢP BẮC ƯU 903, BẮC ƯU 64 TRONG VỤ XUÂN Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

Bắc ưu 903 (Bắc ưu Quế 99) và Bắc ưu 64 là giống lúa lai 3 dòng rất thích hợp cho vụ Mùa trung ở miền Bắc Việt Nam, Bắc ưu 903 được tạo ra từ cặp lai có dòng mẹ (A) là BoA và dòng bố (R) là Quế 99. Tổ hợp Bắc ưu 64 được tạo ra từ cặp lai có dòng mẹ là BoA và bố là Trắc 64. Để có giống gieo cấy trong vụ Mùa, phương án tốt nhất là sản xuất hạt F1 trong vụ Xuân.

1- Chọn ruộng sản xuất

Ruộng sản xuất hạt lai F1 phải bảo đảm những yêu cầu sau:

- Được cách ly không gian với các ruộng lúa khác trong phạm vi tối thiểu 100m hoặc trỗ lệch 20 ngày so với ruộng sản xuất lúa khác.

- Ruộng phẳng, có độ phì cao, chủ động tưới tiêu.

- Không nằm trong vùng thường xuyên có dịch sâu bệnh hại.

2- Xác định thời vụ gieo và lượng hạt giống bố mẹ

Cần bố trí để lúa trỗ bông, phơi màu vào thời kỳ an toàn nhất: nhiệt độ trung bình ngày 25 - 28oC, không có gió Tây khô, nóng, không bị mưa 3 ngày liên tục. Ở vùng Đồng bằng sông Hồng, thời gian lúa trỗ an toàn là từ 25/4 - 20/5, tốt nhất là từ 7 - 10/5. Để lúa trỗ vào thời gian trên, có thể bố trí gieo các đợt dòng bố và dòng mẹ như sau:

3- Kỹ thuật làm mạ

3.1. Ngâm ủ hạt giống :

Dòng bố ngâm khoảng 42 - 48 giờ, 10 - 12 giờ thay nước một lần. Dòng mẹ ngâm khoảng 20 - 24 giờ, 5 - 6 giờ thay nước một lần. Sau khi ngâm đãi sạch, để ráo nước, ủ ở nhiệt độ 28 - 35oC. Trong quá trình ủ phải tưới nước và đảo đều để mầm nảy đều và khoẻ.

3.2. Chuẩn bị đất mạ và kỹ thuật gieo mạ

Làm luống mạ rộng 1,2 - 1,4 m, mặt luống phẳng, róc nước, xung quanh có rãnh nước sâu để tưới và tiêu nước. Dòng bố gieo 1 kg hạt giống trên 60 m2, dòng mẹ gieo 1 kg hạt giống trên 45 m2 dược mạ, gieo thưa, đều và chìm mộng.

3.3. Phân bón cho mạ

Cách bón (tính cho 1 sào dược mạ: 360 m2)

- Toàn bộ phân chuồng (360 kg - 400 kg/sào) và phân lân 14 kg - 15 kg/sào bón lót trước khi bừa lần cuối.

- Bón 2,0 kg urê + 2 kg kali clorua rải mặt luống trước khi gieo.

- Lúc mạ 2,5 lá bón 2,0 kg urê + 2 kg kali clorua.

- Lúc mạ 4,0 - 4,5 lá bón 1 kg urê.

- Trước khi nhổ cấy 5 - 6 ngày tuỳ theo sinh trưởng của mạ có thể bón tiễn chân 0,5 kg urê.

3.4. Chăm sóc ruộng mạ

- Sau khi gieo phải giữ ẩm, tránh vũng nước trên mặt luống. Khi mạ 1,8 - 2 lá tưới một lớp nước mỏng, sau đó tưới tiêu xen kẽ. Trước khi cấy 4 - 5 ngày cho nước vào ruộng để đất mềm, dễ nhổ mạ.

- Cần chủ động chuẩn bị nilon và tre để chống rét cho mạ.

- Lúc mạ 1,2 - 1,5 lá, phun dung dịch MET để kích thích mạ đẻ nhánh. Mỗi sào mạ phun 15 - 18 g MET (loại 15% nguyên chất) pha với 20 lít nước. Sau phun giữ ruộng cạn trong 12 giờ.

- Cần kiểm tra thường xuyên, phát hiện và phòng trừ kịp thời các đối tượng gây hại, đặc biệt là bọ trĩ, dòi đục nõn, chim, chuột,...

4- Kỹ thuật canh tác ở ruộng cấy

4.1. Xác định phương thức cấy

Phương thức cấy:

- Tỷ lệ hàng 2R:15A (hoặc 2R:16A).

- Dòng A cấy hàng cách hàng 12 cm, khóm cách khóm trong hàng 13 cm.

Dòng R cấy hàng cách hàng 20 cm, khóm cách khóm trong hàng 16 cm, cấy hai hàng R so le nhau (kiểu nanh sấu).

- Hàng R đợt 1 cách hàng A 20 cm.

(lối công tác 30 cm, kiểu gạt phấn sang một bên).

- Bố trí hàng vuông góc với hướng gió chính lúc trỗ.

- Dòng R cấy 9 - 12 dảnh cơ bản/khóm, dòng A cấy 6 - 7 dảnh cơ bản/khóm.

Ở những vùng mà lúc trỗ có gió yếu hoặc lặng gió, có thể bố trí lối công tác 30 cm giữa hai hàng bố, kiểu cấy gạt phấn sang hai bên.

4.2. Kỹ thuật cấy

Tuổi mạ lúc cấy: dòng bố 6,8 - 7,0 lá, dòng mẹ 6,2 - 6,5 lá. Nhổ mạ kèm bùn, không đập, không giũ mạ. Cấy nông tay, nhổ mạ đến đâu cấy đến đó, không để mạ qua đêm.

4.3. Phân bón cho ruộng cấy

a/ Lượng phân

b/ Cách bón (tính cho 1 sào)

- Bón lót toàn bộ phân chuồng và phân lân cho cả ruộng trước khi cấy dòng bố đợt 1.

+ Bón phân cho dòng R (chia đều cho R1 và R2):

Bón lót: 1,0 kg urê + 1 kg kali clorua / sào

Thúc 1: sau cấy 5 ngày: 1 kg urê + 1,0 kg kali clorua

Thúc 2: sau cấy 10 ngày: 1,0 kg urê.

+ Bón phân cho dòng A:

Bón lót: 3,0 kg urê + 2 kg kali clorua / sào trước cấy 1 ngày.

Thúc 1: sau cấy 5 ngày bón chung cho cả bố và mẹ: 3,5 kg urê + 2,0 kg kaliclorua.

Thúc 2: sau cấy 10 ngày: 1,0 kg urea bón cho cả bố và mẹ, bón những chỗ xấu.

+ Bón nuôi đòng: khi đòng phân hoá ở bước 5 bón 1 kg urea + 2 kg kaliclorua / sào.

Cần kết hợp làm cỏ sục bùn 2 lần cho dòng bố, 1 - 2 lần cho dòng mẹ.

4.4. Tưới tiêu nước

Sau khi cấy giữ lớp nước nông (1 - 3 cm) cho lúa hồi xanh, tiếp theo tưới và rút nước xen kẽ. Khi dòng mẹ có khoảng 9,5 lá (ở dảnh chính) rút nước phơi ruộng nẻ chân chim. Sau đó giữ đủ nước trong suốt thời kỳ làm đòng, trỗ bông và vào chắc. Trước khi thu hoạch 7 ngày rút nước phơi ruộng.

4.5. Phòng trừ sâu bệnh

Cần theo dõi và phòng trừ kịp thời các loại sâu bệnh chính như bọ trĩ, dòi đục nõn, sâu cuốn lá, sâu đục thân, rầy nâu, đạo ôn, khô vằn và bạc lá đồng thời tích cực trừ chuột.

Từ khi lúa bắt đầu trỗ đến khi kết thúc gạt phấn không được phun thuốc BVTV.

5- Dự đoán và điều chỉnh thời gian trỗ bông

Khoảng 30 ngày trước ngày lúa trỗ theo dự kiến, cứ 2 - 3 ngày bóc đòng 1 lần kiểm tra. Để dòng mẹ trỗ trước dòng bố 2 ngày tiến độ phân hoá đòng yêu cầu là:

- Trong 3 bước đầu dòng bố đợt 1 nhanh hơn dòng mẹ gần một bước.

- Dòng bố và dòng mẹ tương đương nhau trong các bước 4, 5, 6.

- Trong 2 bước cuối (7 và 8) dòng mẹ nhanh hơn dòng bố 2 - 3 ngày.

Khi kiểm tra thấy biểu hiện trỗ bông của dòng bố và dòng mẹ không trùng khớp cần điều chỉnh kịp thời bằng các biện pháp sau:

5.1. Xử lý dòng phát triển chậm

- Bón kali clorua lượng 100 kg/ha (nếu dòng mẹ chậm), 30 kg/ha (nếu dòng bố chậm).

- Phun KH2PO4 lượng 1,5 - 2,0 kg + 400 lít nước/ha/lần phun (nếu dòng mẹ chậm).

0,5 - 0,7 kg + 100 lít nước/ha/lần phun (nếu dòng bố chậm)