Báo cáo chuyên đề bạc lá lúa nhom cuong

Báo cáo thực tập giáo trình

A. MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Cây lúa (Oryza Sativa L) là một trong những cây trồng cung cấp nguồn lương

thực quan trọng nhất của loài người, với 40% dân số thế giới sử dụng lúa gạo làm

thức ăn chính và có ảnh hưởng đến đời sống của ít nhất 65% dân số thế giới.

Ở Việt Nam, việc áp dụng thành tựu về lúa lai đã có kết quả to lớn. Năng suất

lúa lai so với lúa thường tăng từ 20% trở lên và diện tích lúa lai ngày càng tăng.

Trước đây 10 năm, Việt Nam đã xuất khẩu được một lượng lúa gạo lớn đứng thứ

hai trên thế giới (FAO, 2006). Sản xuất lúa lai hiện nay ở Việt Nam đã có nhiều

công nghệ và giống mới được tạo ra.

Chọn tạo giống lúa lai hai dòng kháng bệnh bạc lá”. Bệnh bạc lá

lúa( Xanthomonas oryzae) là một loại bệnh hiện rất đang phổ biến và gây tác hại

nghiêm trọng hầu hết ở các nước, trung bình giảm 6-60% năng suất, tăng tỷ lệ hạt

lép. Ở nước ta bệnh cũng đã gây hại nghiêm trọng và đặc biệt trên các giống lúa

lai. Vì thế một trong những định hướng về phát triển lúa lai ở nước ta là chọn tạo

giống lúa kháng bệnh bạc lá. Chính vì thế chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài

“ Chọn tạo giống lúa kháng bạc lá trong hệ thống lúa lai hai dòng”

1.2. Mục đích

- Nghiên cứu bệnh bạc lá giúp chúng ta hiểu rõ hơn tác hại của bệnh bạc lá với

cây lúa.

- Nghiên cứu các gen kháng bệnh bạc lá lúa nhằm mục đích chuyển gen kháng

bệnh vào các giống lúa bằng phương pháp truyền thống hoặc có sự hỗ trợ của công

nghệ sinh học.

- Chuyên gen vào các dòng bố, mẹ làm vật liệu cho công tác chọn tạo giống lúa

trong hệ thống lúa lai hai dòng.

B. NỘI DUNG

1


I.CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BỆNH BẠC LÁ LÚA

(Xanthomonas oryzae. Pv.oryzae)

I.1. Giới thiệu về bệnh bạc lá lúa

Bệnh bạc lá lúa (Bacterial leaf blight of rice) được phát hiện đầu tiên ở

Fukuoka, Nhật Bản vào khoảng năm 1884 – 1885. Sau đó đã có báo cáo xuất hiện

bệnh ở nhiều nước khác nhau, đặc biệt ở Châu Á (Nhật Bản, Trung Quốc,

Philippin), Bắc Châu Úc, Mỹ Latin; Trung Mỹ và Caribê (1975); Pakistan (1976);

…. Hiện nay, bệnh đã gây hại phổ biến ở hầu hết các nước trồng lúa trên thế giới .

Ở nước ta, bệnh này đã gây hại từ lâu trên các giống lúa mùa cũ, nhưng đặc

biệt từ năm 1965 – 1966 tới nay có năm bệnh phá hại một cách nghiêm trọng ở các

vùng đồng bằng trên các giống lúa mới nhập nội có năng suất cao ở vụ xuân và

nhất là trong vụ mùa . Theo số liệu thống kê của cục Bảo vệ thực vật, từ năm 1999-

2003 diện tích lúa bị hại do bệnh bạc lá gây ra trong cả nước là 108.691,4 ha (miền

Bắc là 86.429,2 ha; miền Nam là 22.262,2 ha), trong đó diện tích bị hại nặng nhất là

156,76 ha và diện tích mất trắng là 80 ha .

I.2. Triệu chứng của bệnh bạc lá lúa

Năm 1960, Goto đã chỉ ra rằng: vi khuẩn Xanthomonas oryzae. Pv.oryzae

gây ra 3 triệu chứng điển hình của bệnh bạc lá lúa ở nhiệt đới: bạc lá, héo xanh

( Kresek hay Wilt) và vàng nhợt. Những nghiên cứu trong nhà lưới chứng tỏ: hiện

tượng héo và bạc lá khác nhau một cách rõ ràng và độc lập. Héo và bạc lá những

triệu chứng do ảnh hưởng ban đầu của sự nhiễm bệnh, triệu chứng vàng nhợt là

ảnh hưởng sau .

Theo Lê Lương Tề thì ở Việt Nam, bệnh bạc lá lúa phát sinh phá hại suốt từ

thời kỳ mạ đến chín nhưng có triệu chứng điển hình là ở thời kỳ lúa cây trên ruộng

từ sau đẻ - trỗ, chín sữa.

2


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 đặc

điểm 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 bênh với mô khỏe trên phiến lá rất rõ rệt.,

có giớ 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 hiện

bên ngoài, nhất là ở mạ do vậy có thể nhầm lẫn với những hiện tượng khô đầu lá

sinh lý .

I.3. Nguyên nhân gây bệnh bạc lá lúa

I.3.1 Nguồn gốc của bệnh bạc lá lúa

3


Khi mới xuất hiện ở Nhật Bản, người ta cho rằng bệnh có nguồn gốc sinh lý,

do đất chua gây nên. Đến khi Takaishi (1908) và Boukara (1911) đã tìm thấy vi

khuẩn trong giọt dịch và lây bệnh lại được cho cây thì nguyên nhân gây bệnh đã

được giải đáp .

Vi khuẩn gây bệnh bạc lá đã được nhiều tác giả nghiên cứu và đã từng được

đặt nhiều cái tên khác nhau:

Pseudomonas oryzae Uyeda et Ishiyama hoặc Phytomanas oryzae Magrou

Xanthomonas campeitris p.v. oryzae

Xanthomonas kresek Schure

Xanthomonas oryzae (Ishiyama) Dowson

Hiện nay vi khuẩn này được biết đến với cái tên Xanthomonas oryzae.

Pv.oryzae (Ishiyama).

I.3.2. Nguyên nhân gây bệnh

I.3.2.1. Đ ặc điểm vi khuẩn bạc lá

Vi khuẩn hình gậy hai đầu hơi tròn, có một lông roi ở một đầu, kích thước 1-

2 x 0,5-0,9 µm, sống trên môi trường có khuẩn lạc hình tròn, màu vàng sáp, rìa

nhẵn, vi khuẩn nhuộm gram âm, không có khả năng khử NO3, không có dịch hoá

gelatin, không tạo ra NH3, indol, có khả năng tạo H2S.

Nhiệt độ thích hợp nhất cho vi khuẩn sinh trưởng 26 – 30oC, nhiệt độ tối

thiểu 0 – 5oC, tối đa 40oC. Nhiệt độ gây chết là 53oC trong 10 phút, có thể sống

trong phạm vi pH 5,7 – 8,5, thích hợp nhất ở pH 6,8 – 7,2.

Vi khuẩn xâm nhiễm qua thuỷ khổng, lỗ khí ở trên mút lá và đặc biệt qua vết

thương xây xát trên lá. Khi đã tiếp xúc với bề mặt có màng nước ướt, vi khuẩn dễ

4


dàng di động tiến vào bên trong các lỗ khí, qua vết thương mà sinh sản nhân lên về

số lượng qua các bó mạch dẫn lan rộng đi.

Trong điều kiện mưa ẩm thuận lợi cho việc phát triển của vi khuẩn, trên mặt lá

bệnh tiết ra những giọt keo vi khuẩn thông qua sự va chạm giữa các lá lúa nhờ

mưa gió mà truyền lan tới các lá, các cây khác để tiến hành lây nhiễm lặp lại trong

nhiều đợt sinh trưởng. Cho nên tuy là một loại bệnh có cự ly truyền nhiễm lây lan

hẹp, song nó còn tùy thuộc vào mưa gió, giông bão xảy ra trong vụ mùa mà bệnh

có thể truyền lan với phạn vi không gian khá rộng, giọt keo vi khuẩn với số lượng

nhiều, đó chính là một nguyên nhân quan trọng làm bệnh sau những đợt mưa gió

vào cuối vụ lúa xuân và trong suốt vụ mùa ở nước ta.

I.3.2.2 Nguyên nhân gây bệnh

Về nguồn bệnh bạc lá, các tác giả Nhật Bản cho rằng nguồn bệnh tồn tại chủ

yếu trên một số cỏ dại họ Hoà thảo, nói cách khác một số cỏ dại là ký chủ phụ của

vi khuẩn X. oryzae.

Ở nước ta phát hiện thấy vi khuẩn hại trên lúa và trên các ký chủ cỏ dại, tàn

dư rơm rạ của cây bệnh, lúa chét, cỏ môi, cỏ lồng vực, cỏ gừng bò,…(Lê Lương

Tề, 1980) .

Mỗi vùng khác nhau thì cũng có sự khác nhau về thành phần và số lượng

chủng X.oryzae: Nhật Bản đã xác định được 5 chủng, Philippine đã xác định được

6 chủng, Indonesia đã xác định được 9 chủng, miền Bắc Việt Nam đã xác định

được 4 chủng với nhiều Isolates .

Về nguyên nhân gây bệnh có thể kể đến một sô nguyên nhân chính sau:

- Một số giống mẫn cảm với bệnh bạc lá như một số giống tạp giao và một số

giống chất lượng.

5


- Do thời tiết nóng ẩm, mưa to gió lớn xảy ra trong thời kỳ lúa cần quang hợp

cao.

- Do biện pháp canh tác làm đất, cây lúa nhiễm bệnh vàng lá sau lập thu, bón

thêm phân cấp cứu vàng lá, cây lúa ra lớp rễ mới phát triển lá non nên gặp mưa

dông dễ nhiễm bệnh bạc lá.

- Bệnh thường mẫn cảm với lượng đạm dư trong lá, những ruộng bón đạm

nhiều, bón muộn, bón lai rai, bón không cân đối giữ đạm, lân và kaly, những ruộng

trũng hẩu dồn đạm cuối vụ, do biện pháp thâm canh gieo cấy, chăm bón không

đúng kỹ thuật.

I.3.3. Tác hại của bệnh bạc lá:

- Giảm diện tích quang hợp của lá

- Giảm khối lượng 1000 hạt

- Tăng tỷ lệ hạt lép

- Giảm 20- 50% năng suất

I.3.4. Con đường xâm nhập

6


.

7


I.4. Cơ sở khoa học của chọn giống kháng bệnh bạc lá lúa

Theo Viện bảo vệ thực vật thì cải tiến chế độ canh tác như: sử dụng phân

bón hợp lý, đảm bảo thời vụ gieo cấy, chế độ nước tưới hợp lý và sử dụng giống

chống chịu được coi là những biện pháp có hiệu lực phòng chống bệnh này. Trong

đó việc sử dụng giống chống chịu được coi là biện pháp hàng đầu và có hiệu quả

nhất để phòng trừ bệnh bạc lá lúa.

Bạc lá lúa xuất hiện ở tất cả các vùng trồng lúa trên thế giới. Tuy nhiên hình

thức sinh sản đơn giản nhưng vi khuẩn bạc lá vẫn luôn chịu ảnh hưởng của các yếu

tố ngoại cảnh dẫn đến cấu trúc di truyền thay đổi, từ đó tạo ra rất nhiều bệnh cùng

tồn tại trên đồng ruộng. Nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi cấu trúc di truyền của vi

khuẩn là:

- Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không hợp lý, người nông dân vì thiếu hiểu

biết đã sử dụng một loại thuốc với liều lượng lớn và liên tục trên một ruộng sản

xuất, làm cho vi khuẩn lúc đầu có thể bị tiêu diệt nhưng sau đó chúng trở nên nhờn

thuốc và hình thành nòi mới kháng lại loại thuốc trên.

- Công tác nhập nội giống cây trồng thực hiện hậu kiểm dịch không chặt chẽ

làm cho vi khuẩn tồn tại trên hạt giống di chuyển từ vùng này sang vùng khác, tạo

ra sự đa dạng nòi và gây ra những khó khăn khôn lường.

- Hình thức canh tác đa dạng trồng nhiều giống lúa khác nhau (bao gồm cả

lúa thường và lúa lai) trên một vùng rộng lớn trồng lúa đã tạo ra môi trường ký chủ

phong phú, là điều kiện hình thành nên nhiều nòi vi khuẩn.

Ngoài ra, điều kiện thời tiết thay đổi với những diễn biến phức tạp cũng là

một nguyên nhân gây ra hiện tượng này.

Do vậy, việc chọn giống chống bệnh bạc lá là rất khó.

Những năm 80 của thế kỷ XX, Viện nghiên cứu lúa Quốc tế đã xác định bản

chất di truyền tính chống bệnh là do gen quy định. Điều này được khẳng định chắc

8


chắn nhờ vào những nghiên cứu của các nhà khoa học cùng những kỹ thuật hiện

đại.

Tính kháng của cây trồng là khả năng của cây làm giảm sự sinh trưởng và

phát triển của ký sinh sau khi có sự tiếp xúc của ký sinh với ký chủ được khởi phát.

Trong tính kháng của cây trồng có tính kháng dọc (kháng chuyên nòi) do đơn gen

kiểm soát và tính kháng ngang (kháng nhiều nòi) do một hoặc đa gen quyết định.

Giải thích cơ chế kháng, Flor (1956) đã đưa ra thuyết “gen đối gen”: mỗi một gen

quy định tính kháng của ký chủ thì có một gen đặc thù quy định tính gây bệnh của

ký sinh, trước hay sau thì nó cũng thắng gen của ký chủ và cây trồng tiếp tục tiến

hoá. Khi nghiên cứu bệnh bạc lá người ta nhận thấy hiện tượng ban đầu giống biểu

hiện tính kháng rất tốt ở một vùng trồng nhưng sau đó một vài năm thì giống này

lại trở nên nhiễm bệnh - người ta gọi đây là sự phá vỡ tính kháng (breakdown of

resistance) của một giống mà nguyên nhân là sự xuất hiện của chủng vi khuẩn mới

có độc tính cao hơn. Để kiểm soát sự phá vỡ tính kháng, một vài chiến lược chọn

tạo giống đã được đề xuất ví dụ sự đề xuất của Ezuka và Sakaguchi (1978) như

sau:

- Sử dụng giống chứa gen có tính kháng ngang.

- Tổ hợp tính kháng ngang từ tính kháng dọc bằng cách: Sử dụng giống

nhiều dòng (multiline) bao gồm một hỗn hợp các dòng đẳng gen, mỗi dòng có một

gen kháng dọc khác nhau nhưng đồng nhất về thời gian sinh trưởng, hình thái và các

thuộc tính khác; sử dụng luân chuyển các giống có các gen kháng dọc khác nhau. Sự

luân chuyển có thể diễn ra theo không gian hay theo thời gian; tập hợp một lượng đủ

lớn các gen kháng dọc trong một giống đơn . Thực hiện chiến lược này, nhà chọn

giống cần có thông tin chính xác về nguồn bệnh cũng như thông tin về sự di truyền

tính kháng của vật liệu tạo giống.

9


I.5. Chuyển gen kháng bệnh bạc lá

I.5.1. Nghiên cứu về gen kháng bệnh bạc lá

Cho đến tháng 6/2005 các nhà khoa học đã tìm ra 30 gen kháng bệnh bạc lá.

Các gen kháng được ký hiệu Xa1, Xa2, … Tính kháng bệnh có thể được quy định

bởi một gen đơn trội: Xa1, Xa2, Xa3, Xa4, ...; một gen đơn lặn xa5, xa8, xa13,

xa26, xa28, …; hoặc do hai gen kết hợp với nhau như Xa1/Xa4, Xa4/Xa7, ...

Hiện nay trong nghiên cứu đã sử dụng tới 10 dòng đẳng gen (dòng chỉ thị)

là: IRBB1, IRBB2, IRBB3, IRBB4, IRBB5, IRBB7, IRBB10, IRBB11, IRBB14,

IRBB21 chứa lần lượt các gen đơn chống bệnh Xa1, Xa2, Xa3, Xa4, xa5, Xa7,

Xa1, Xa11, Xa14, Xa21 [12].Các gen kháng nằm trên các nhiễm sắc thể (NST)

khác nhau: gen Xa1, Xa2, Xa12 nằm trên NST số 4, gen lặn xa5 nằm trên NST số

5, gen Xa7 nằm trên NST số 6, gen Xa15 nằm trên NST số 8, gen Xa9 nằm trên

NST số 10 và các gen Xa10, Xa21,Xa23, Xa3, Xa4 nằm trên NST số 11

R-geneDonor Chrom R-gene Donor

Chro

m

Xa1 Kogyoku 4 Xa16 Te-tep -

Xa2 Tetep 4 Xa17 Asominori -

Xa3Wase

Aikoku11 Xa18 IR24, Toynishiki -

Xa4 TKM6 11 xa19 XM5 -

Xa5 DZ192 5 xa20 XM6 -

Xa7 DV85 6 Xa21 O. longistaminata 11

Xa8 PI231129 7 Xa22(t) Zhachanglong -

Xa10 CAS 209 11 Xa23 Oryza rufipogon -

Xa11 IR8 - xa24(t) DV86 -

Xa12 Kogyoku 4 xa25 Nep Bha Bong To -

Xa13 BJ1 8 Xa26 Arai Raj -

Xa14 TN1 - xa27 Lota Sail -

Xa15 XM41 - Xa? Oryza minuta -

10


Tại Viện nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI phát hiện gen kháng bệnh bạc lá

Xa21 ở loài lúa dại Oryzae longistaminata ( Khush et al 1989). Khác với sự nhận

diện của một gen khác, gen trội Xa21 kháng toàn bộ các chủng bạc lá tại Ấn Độ và

Philippin khi thử kiểm tra tính kháng bệnh (Ikeda et al 1990) .

Theo Khush và Kinoshita 1991, Kinoshita 1995, Lin et al 1996 cho rằng có

14 gen trội: Xa1, Xa2, Xa3, Xa4, Xa7, Xa10, Xa11, Xa12, Xa14, Xa16, Xa17,

Xa18, Xa21, và Xa22 và có 6 gen lặn xa5, xa8, xa15, xa18, xa19, xa20. Gen kháng

bệnh bạc lá được nhận biết tính kháng khác nhau .

Ở Trung Quốc đã chuyển gen kháng Xa21 vào dòng bố có khả năng phối hợp

tốt, trong đó có dòng bố Minghui 63 mang gen kháng bệnh bạc lá .

I.5.2 Đặc điểm di truyền tính kháng bệnh bạc lá

Năm 1961, Nishimura nghiên cứu về gen kháng bệnh, trong nghiên cứu ông

đã tìm ra tính kháng bạc lá do một gen trội kiểm soát. Năm 1968, Hen và cộng sự

đã nhận xét gen kháng bệnh bạc lá được kiểm soát bởi một gen trội không hoàn

toàn. Murty và Khush (1972) đã cho rằng gen kháng bạc lá được kiểm soát bởi một

gen lặn và đối với giống DZ192 gen kháng bệnh được kiểm soát bởi 2 gen lặn .

Sidhu et và cộng sự (1978) đã phân tích 74 giống lúa trồng và tìm ra 3 giống

DV85, DV86 và DZ275 mang một gen lặn là xa5 có tính kháng tốt như các gen

trội

Quy mô rộng lớn và lâu dài của các giống trồng với một gen đơn có thể phát

sinh mầm bệnh gây bệnh trở lại và làm cho tính kháng của đơn gen kháng giảm

dần. Như vậy nhóm gen kháng có thể làm cản trở sự xâm nhiễm của vi khuẩn bằng

nhóm gen kháng đặc hiệu xa5, xa13 và Xa21 trong trồng lúa. Ở quần thể vi khuẩn

có khả năng phát sinh những biến đổi chất độc từ hai hoặc nhiều nhóm nòi mới đã

làm ảnh hưởng đến nhóm gen kháng đặc hiệu. Khi chúng ta sử dụng một gen đơn

11


trội, nhóm gen kháng đặc hiệu đã được sử dụng trong phương pháp chọn giống từ

sử dụng đơn gen trội đến một nhóm gen kháng đặc hiệu .

Như vậy khi sử dụng nhiều gen kháng trong một giống lúa sẽ tạo nên tính

kháng ngang ổn định, trên qui mô rộng hơn so với khi chúng ta sử dụng một gen

kháng đơn lẻ.

- 1956 Flor đưa ra thuyết “gen đối gen” giữa vật chủ và nguồn bệnh

Đây là cơ sở để giải thích tính kháng bạc lá.

One pair

of loci

Pathogen genotypes

AA Aa aa

Host

genotypes rr + + +

Rr - - +

RR - - +

I.5.3 Chuyển gen kháng bệnh bạc lá bằng phương pháp chọn lọc truyền thống

Dựa trên nguyên lý của phương pháp lai trở lại (Backcross) là một phương

pháp chọn lọc bởi vì toàn bộ quá trình lai bao hàm chọn lọc những cây theo kiểu

hồi quy (những tính trạng mong muốn của bố mẹ) .

I.5.4 Chuyển gen kháng bệnh bạc lá bằng ứng dụng công nghệ sinh học

Chuyển gen kháng vào một dòng lúa bố, mẹ triển vọng. Xu hướng hiện nay

là tạo ra các dòng đẳng gen ( Near Isogenic Line) có mang gen kháng sau đó lai

quy tụ gen kháng đó vào một nguồn vật liệu

Chọn lọc cá thẻ mang gen kháng bằng chỉ thị phân tử dòng đẳng gen mang

gen kháng và lai quy tụ gen kháng (Pyramid).

12


I.6 Phương pháp đánh giá tính kháng bạc lá

- Đánh giá khả năng kháng nhiễm bệnh bạc lá: Sau 18 ngày lây nhiễm bệnh

tiến hành đo chiều dài vết bệnh (cm) (từ vị trí cắt đến hết vết cháy lá), sau đó đánh

giá phản ứng với vi khuẩn gây bệnh theo phương pháp đo chiều dài vết bệnh của

Satoru.Taura (Nhật Bản) đề xuât mứcđộ kháng của các dòng giống theo bảng sau :

Chiều dài vết bệnh (cm) Phản ứng

<4 Kháng cao - High resistant (HR)

4 – 7,9 Kháng - Resistant (R)

8 – 11,9 Kháng vừa – Moderately resistant (MR)

12 – 17,9 Nhiễm - Suscepptible (S)

> 18 Nhễm cao - High susceptible (HS)

I.7. Định hướng nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai kháng bệnh bạc lá tại Việt

Nam

I.7.1. Những thành tựu trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc tại Việt Nam

- Chiến lược chọn tạo giống lúa chống bệnh bạc lá ở Miền Bắc của Trường

Đại học nông nghiệp Hà Nội dùng phương pháp thu thập mẫu bệnh, ứng dụng

công nghệ sinh học 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 (có gen Xa5), IRBB7 (Xa7), IRBB21 (Xa2) có tính kháng đa số các

chủng vi khuẩn gây bệnh.

- Chọn tạo giống lúa lai hai dòng kháng bệnh bạc lá của Trường Đại học

Nông nghiệp Hà Nội với phương pháp lai giữa dòng bất dục 103s và dòng phục

hồi chứa gen kháng bệnh bạc lá tạo ra các tổ hợp lai như Việt lai

13


24(103s/IRBB21), Việt Lai 24 so với đối chứng là Bồi Tạp Sơn Thanh, thời gian

sinh trưởng ngắn hơn từ 7-10 ngày, năng suất chấp nhận, thuộc nhóm cây bán lùn,

đặc biệt mang gen kháng bệnh bạc lá Xa21.

Như vậy, vấn đề giải quyết hạn chế tối đa sự gây hại của bệnh bạc lá bằng

phương pháp chuyển gen kháng bệnh vào dòng bố, dòng mẹ là hiệu quả nhất.

Chuyển gen trong chọn tạo giống lúa lai sử dụng các gen kháng trội Xa7, Xa21,

Xa3/7 và Xa4/5/13/21, dựa trên cở sở các gen này kháng được nhiều chủng bạc lá

tại vùng núi Trung du phía Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ.

I.7.2 Phương hướng sử dụng gen kháng bệnh bạc lá trong chọn tạo giống lúa

lai hai dòng ở Việt Nam

Theo kết quả nghiên cứu của Bùi Trọng Thuỷ, 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.

Sự khác biệt lớn của các nhóm gen kháng bao gồm IRBB7, IRBB5, IRBB4

và IRBB21. IRBB7 kháng được các chủng nổi bật, IRBB5 kháng được hầu hết các

chủng đại diện. Kết quả nghiên cứu các dòng đẳng gen thu được các dòng chứa

gen Xa7, xa5 chống được hầu hết các chủng phân lập, tiếp đến Xa21, Xa4. Kết quả

cho thấy vai trò quan trọng của việc sử dụng các gen này trong chương trình chọn

giống lúa chống bệnh bạc lá cho miền Bắc Việt Nam . Như vậy khi chúng ta cần sử

14


dụng gen trội Xa7, Xa21 có mặt trong dòng bố hoặc mẹ, con lai F1 sẽ được thừa

hưởng tính kháng bệnh 100%. Trường hợp sử dụng gẹn lặn xa5 sẽ dùng trong chọn

tạo giống lúa thuần.

II. SỬ DỤNG GEN KHÁNG TRONG CHON GIỐNG

II.1. Để chuyển gen kháng vào bố, mẹ

Ta thực hiện lai quy tụ sử dụng dòng đẳng gen

- Dòng đẳng gen được tạo từ phương pháp chuyển gen kháng vào gen nền của

IR24.

- Một gen nền cần đảm bảo các điều kiện:

+ Không mang bất kì gen kháng bạc lá nào

+ Có đầy đủ các tính trạng tốt để cung cấp cho các nơi

+Nằm trong mô hình cấu trúc kiểu cây tương đối lý tưởng

- Kí hiệu dòng đẳng gen của viện nghiên cứu lúa Quốc tế:

IRBB1 = IR24 +Xa1

IRBB21 = IR24 + Xa21

IRBB7 = IR24 +Xa7

+ gen kháng Xa21 phát hiện trong lúa dại O.nivara. Vì vậy dùng O.nivara như

một thể cho và gen nền là IR24

Tổ chức lai:

Mẹ IR24 x Bố O.nivara

F1 Tự thụ

F2

15

Đánh giá bằng maker phân tử Nhận biết được mã vạch của Xa21. Lấy dạng đồng hợp tử Sau đó lai lại với IR24


BC1F2(có 75% gen của IR24) MAS +BC

Cứ tiến hành như vậy cho tới đời BC6F2 khi đã có 99% gen của IR24 thì

cho tự thụ để chọn ra những cây có kiểu gen gần tới giống hoàn toàn IR24

Sau đó cho lây nhiễm nhân tạo để đánh giá, chú ý luôn sử dụng IR24 làm đối

chứng .

Sau khi đã tạo ra dòng đẳng gen có thể sử dụng trực tiếp hoặc kết hợp với các

gen khác,

- dòng đẳng gen lai với dòng mong muốn chuyển gen kháng vào( sử dụng trực

tiếp).

ví dụ:chuyển gen Xa21 vào dòng TGMS-103S

103S x IRBB21

Như chúng ta đã biết dòng TGMS có khả năng kết hợp rộng được làm mẹ của

nhiều giống lúa lai sản xuất ở Việt Nam, giống lúa lai quốc gia đầu tiên ở Việt

Nam là việt Lai 20 được lai giữa dòng 103s với giống R20, cho ra con lai có năng

suất cao và thời gian sinh trưởng ngắn, nhưng không kháng được bạc lá do bố mẹ

của nó không mang gen kháng bạc lá.

Mục đích việc nghiên cứu là cải thiện tính kháng bạc lá của dòng mẹ 103s bằng

việc đưa vào gen Xa21.Là 1 gen trội biểu hiện tính kháng với 1 dãy rộng các

chủng bệnh bạc lá nhờ có MAS trong quá trình lai lạ

16


Sơ đồ tạo dòng 103S mang gen kháng bạc lá

TGMS 103S x IRBB21

( tms-103s) (Xa21)

TGMS 103S x F1

TGMS 103S x BC1F1 MAS và lai lại

TGMS 103S x BC2F1 MAS và lai lại

BC3F1 MAS và tự thụ

BC3F2 MAS và tự thụ

BC3F3 lây nhiễm thử BB

TGMS-103S có gen Xa21

Nhờ có sơ đồ lai này mà đã tạo ra giống R20 kháng bạc lá tại Việt Nam.

- Kết hợp với các gen khác:

IRBB7 x IRBB21

IRBB 21/7 có tính kháng rộng hơn

17


II.2. Một số dòng đẳng gen hiện có trên thế giới:

18


Các dòng đẳng gen đã được ứng dụng ở Việt Nam:

19


NILs và lai

quy tụXa-gene

Isolaions

HAU02008-1 HAU02009-2 HAU020010-2 HAU01043

IRBB2 Xa1/Xa2 MS HR HR HR

IRBB3 Xa3 S HR HR HR


IRBB7 Xa7 R HR HR HR


IRBB11 Xa11 MR HR HR HR

IRBB14 Xa14 R HR HR HR

IRBB21 Xa21 HR HR HR HR

IRBB3/7 Xa3/Xa7 MR HR HR HR



Nguồn: PGS.TS Nguyễn Văn Hoan 2003

II.3.Xu hướng sử dụng các dòng đẳng gen và lai quy tụ

Kết hợp nhiều gen trong 1 dòng.

20


Lai quy tụ các gen Xa4, Xa7, xa5, xa13 và Xa21

NIL/ Pyramid

Race

1 3 9 10

IR24 S S S S

Xa4 R S S R

xa5 R R R Thị R

Xa7 I R I R

Xa 21 R R R R

Xa4/xa5/Xa7 R R R R

Xa4/Xa7/Xa21 R R R R

xa5/Xa7/Xa21 R R R R

Xa4/xa5/Xa7/xa13/Xa21 R R R R

II.4.Sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc cá thể

21


Để chọn lọc cá thể mang gen kháng một cách chính xác và nhanh chóng chúng

ta phải dùng chỉ thị phân tử xác định sự có mặt của gen kháng và kiểm tra hệ gen

trong con lai

- Đối với việc chuyển gen kháng bạc lá vào dòng TGMS (103s) ta cũng sử

dụng Maker phân tử:

Chỉ thị phân tử của Xa21 có các đoạn mồi đặc trưng là M1Xa21, M2Xa21, M3X21 + M1X21: 5’- GGTGTTTTCTGCTCTACACTGC-3’ và 5’-CGAATCCTGTTTGTGTTCATTG-3’

+ M2Xa21, 5’ TCCAGCCTTTGCATCTATCA 3’ và 5’-

CCCAACGCCATA-3’

+M3Xa21,5’-TGGAGCAATAAAA-3’ và 5’-TACCGATGGTCAATTGCAGA-3’.

M1 Xa21 là chỉ thị đồng trội, sử dụng để chọn lọc cây dị hợp mang gen Xa21.Các chỉ thị phân tử trội là M2Xa21 và M3Xa 21 đại diện cho các gen tương ứng của IRBB21 và 103s sử dụng để nhận biết đồng hợp của Xa21 tương ứng trên cây.

Chỉ thị SSR là RM6294 và RM 3294 chúng liên kết với locus tgms (tms-

103s)và sử dụng cho MAS của tms-103s. WAS( whole genome survey) của

BC3F1 và BC3F2 được sử dụng phổ biến với 74 maker SSr lien tục trong hệ

gen của lúa

22


II.5.Sử dụng chỉ thị phân tử để xác định trình tự và khoảng cách di truyền:

GeneChrom Linked marker

Distance

(cM)References

Xa3 11 RM144 - Carrillo et al

Xa4 11 Npb181j 1.7 Ma Bo-Jun et al, 1999

Xa5 5 RG556 0-1 McCouch et al, 1991

Xa7 6 P5 0 Porter et al.

xa13 8 RG136 3.8 Zhang et al, 1996

Xa21 11 pTA248, Kinase domain0-1,

0Ronald et al, 1992

Các gen Xa3, Xa4, Xa21 thuộc NST số 11, Xa 5 ở NST số 5, Xa7 ở NST số 6, Xa

13 ở NST số 8 nhờ chỉ thị phân tử mà xác định được khoảng cách di truyền.

II.6.Sử dụng chỉ thị phân tử xác định các đột biến trên vi khuẩn

Đột biến đoạn avr Xa7 PXO2684 (Race 9c)

23


Nhờ sử dụng chỉ thị phân tử mà các chủng đột biến làm mất hiệu lực của gen

kháng dễ dàng được phát hiện. Như vậy bất kì sự biến đổi nào của các chủng gây

bệnh cũng được phân tích rõ rang, chính xác nhờ chỉ thị phân tử để từ đó có các

biện pháp ứng phó kịp thời

*Dùng phản ứng RFLP để xác định bản đồ gen Xa3, Xa4

WT PXO1865(r3) nt GAA TTC GAA GCC CGC TAC GGA& PXO0314(r9b) aa E F E A R Y EMT PXO2684(r9c) nt GAA TC GAA GCC CGC GGA aa E E A R

E

BamHI

1 kb

BamHI

ADNLS

C GGTL G

24


25


III.PHƯƠNG PHÁP LÂY NHIỄM VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG

Đánh giá vật liệu chọn giống là 1 khâu quan trọng và không thể thiếu được trong công tác chọn giống. Việc đánh giá vật liệu chọn giống cần khách quan, khoa học, chính xác nhằm phát hiện ra ưu, khuyết điểm của vật liệu chọn giống. Phương pháp đánh giá càng khoa học, chính xác và khách quan bao nhiêu thì công tác chọn giống càng nhanh chóng thu được kết quả bấy nhiêu. Sau khi chuyển gen kháng vào 1 dòng bố mẹ triển vọng (vật liệu chọn giống) thì chúng ta tiến hành đánh giá tính kháng bạc lá của dòng đó. III.1. Phương pháp phân lập nuôi cấy và bảo quản vi khuẩn

III.1.1. Phương pháp phân lập đơn khuẩn lạc

Bước 1: chọn mẫu lá có triệu chứng bệnh còn tươi mới

Bước 2: cắt mẫu bệnh bạc thành 4-5 mẫu nhỏ khoảng 2-5cm, chọn đoạn tiếp

giáp giữa mô bệnh và mô khỏe vì đây là đoạn chứa nhiều vi khuẩn.

Bước 3: khử trùng mẫu bệnh bằng cồn 700 tròng vòng 10 giây, sau đó

chuyển sang khử trùng bằng nước Javen 3%

Bước 4: Rửa sạch mẫu lá nhiễm bệnh3 lần bằng nước vô trùng.

Bước 5: chế tạo dùng dịch mẹ nghiền giã nhỏ mẫu bệnh bằng cối chày sứ rồi

bổ sung 1ml nước cất vô trùng vào, sau đó lấy 100ml vi khuẩn này vào ống nghiệm

có 9ml nước cất vô trùng để thu được dung dịch vi khuẩn pha loãng lần 1. Sau đó

lây 1ml vi khuẩn pha loãng lần 1 vào ống nghiệm 9ml nước cất vô trùng ta được

dung dịch vi khuẩn pha loãng lần 2. Tiếp tục lấy 1ml dungg dịch vi khuẩn lần 2

cho vào ống nghiệm chứa 9ml nước cất vô trùng ta thu được dung dịch pha loãng

lần 3.

Bước 6: Cấy vi khuẩn : Lấy 1 vòng que cấy dung dịch lá bệnh trong ống

nghiệm, cấy sang đĩa Petri đã có môi trường Wakimoto. Dùng que cấy dàn đều

khắp mặt đĩa. Đặt đĩa Petri đã có vi khuẩn vào trong tủ định ôn nuôi cấy ở nhệt độ

280C, theo dõi sự phát triển của vi khuẩn sau 24-36-48-60 giờ.

26


Bước 7: Tách đơn khuẩn lạc: Theo dõi vi khuẩn trong 24h-72h thấy khuẩn

lạc mọc thì dùng que cấy tách cẩn thận từng khuẩn lạcos dạng tròn nhỏ, bề mặt ướt

cong có màu nhạt sang đĩa Petri đã có môi trường Wakimoto. Cấy 6-8 khuẩn lạc

trên 1 đĩa theo đường zic zac rồi đem nuôi cấy ở nhiệt độ 280C.

III.1.2 . Phương pháp nuôi cấy vi khuẩn

Môi trường nuôi cấy là môi rường Wakimoto

Thành phần môi trường nuôi cấy

Khoai tây : 300g

Đường saccarosa: 15g

Pepton :5g

NaHPO4.12H2O 2g

Ca(NO3)24H2O 0.5g

Agar 17g

Nước cất 1000ml

pH 6.8-7

cáh nấu : Khoai tây gọt vỏ cắt lát mỏng , cho nước cất vào đun sôi 30 phút, lọc lấy

nước ở 4 lớp vải màn cho thêm hóa chất cần thiết như đường, muối, Agar,Pepton

vào cho thêm nuocs cất cho đủ 1 lít dùng que khuấy đều. Đun sôi trong lò vi sóng

cho môi trường thật trong sau đó tùy theo ý định mà làm:

- nếu đổ môi trường sang ống nghiệm ( mỗi ống 9-10ml) đậy nút đem hấp

khử trùng ở 1210C trong 20 phút, sau đó đem ra tạo thạch nghiêng.

- nếu đổ môi trường sang đĩa Petri: Môi trường sáu khi nấu chín từ lò vi

sóng được đổ sang bình tam giác, đậy kín bằng giấy bạc đem khử trùng ở 1210C

trong 20 phút . Đĩa Petri được sấy trong tủ sấy ở 1610C trong vòng 180 phút. Đổ

môi trường vào đĩa, sau đó bật tia UV và đợi môi trường nguội đem cất vào trong

tủ lạnh.

27


III.1.3. Bảo quản vi khuẩn

*Bảo quản trong môi trường sữa Skim- milk:

- Thành phần : Skim-milk: 10g; mì chính 1.5g; nước cất 100ml, dùng máy

khuấy đều rồi dùng xilanh chia môi trường vào ống nghiệm nhỏ ( 1ml/ ống), sau

đó hấp ở 1210C trong 20 phút.

- Tiến hành : lấy 1-2 vòng que cấy vi khuẩn đã được nuôi cấy trong môi

trường trong vòng 48 giờ trong ống nghiệm chứa môi trường, dùng máy khuấy

Votrex khuấy đều sau đó bảo quản ở tủ lạnh sâu (-300C)

* Bảo quản trong môi trường Paraphin

Lấy vi khuẩn cấy trong môi trường thạch nghiêng ngắn , nuôi trong tủ định ôn và bảo quản ở nhệt độ phòng rồi sấy ở nhiệt độ 1600C trong 3 giờ

III.2. Phương pháp lây nhiễm:

* Chế tạo dung dịch vi khuẩn gây bệnh: vi khuẩn đã được bảo quản ở -300C tiến

hành nuôi cấy trên môi trường Wakimoto ở 280C trong 72 giờ. Lấy 3 vòng que cấy

vi khuẩn pha vào 10ml nước cất vô trùng để tạo thành dung dịch vi khuẩn có mật

độ 108 CFU/ml

* Phương pháp lây nhiễm nhân tạo- Các bước tiến hành:+ Trước xác định bệnh tiến hành lây thử lên dòng mẫn cảm là R24 để thử

độc tính của vi khuẩn sau bảo quản. Các nguòn bệnh (Isolates) được thu thập từ các vùng sinh thái khác nhau, ở 1 vùng sinh thái chia ra các tiểu sinh thái, 1 tiểu sinh thái lấy ở các giống nhiễm.

+ Tạo dung dịch lây nhiễm: Sau 48h vi khuẩn nuôi cấy trong môi trường Wakimoto mọc. Khi đó ta lấy 1 vòng vi khuẩn (các khuẩn lạc có hình dạng tròn, nhẵn bóng, lồi lên, kích thước 1 – 2 mm, màu vàng chanh, là đặc trưng khuẩn lạc của vi khuẩn Xanthomonnas oryzae) hòa với 10 ml nước tạo dung dịch có nồng độ vi khuẩn từ 108- 109/ 1 ml nước. Đem dung dịch đó đi lây nhiễm.

28


+ Tiến hành quá trình lây nhiễm trên các dòng đính đánh giá khả năng kháng bạc lá. Quá trình lây nhiễm được tiến hành trước trỗ 18 ngày, lúa đã xuất hiện lá đòng.

● Dụng cụ lây nhiễm:* Các chủng vi khuẩn đã được tạo ở trên. Hiện nay ở vùng đồng bằng Bắc

Bộ sử dụng chủ yếu 3 chủng vi khuẩn có độc tính cao do viện nghiên cứu lúa tạo ra, đó là: Race 5( chủng màu đỏ), Race 12( chủng màu hồng), Race 15( chủng màu xanh).

* Kéo đã hấp khử trùng đựng trong hộp kín.* Cồn khử trùng.* Dây buộc với các màu khác nhau. Thông thường chúng ta sử dụng 3 màu,

đó là: màu xanh, màu hồng, màu đỏ.● Tiến hành buộc dây, đánh dấu các các cây định lây nhiễm vi khuẩn.* Chúng ta phải tiến hành buộc dây trước khi lây nhiễm* Mỗi dòng buộc dây trên 10 khóm đê lây nhiễm. Chọn những khóm có

nhiều nhánh nhất để tiến hành lây nhiễm.* Trong mỗi khóm, tuỳ từng số lượng chủng vi khuẩn định lây nhiễm mà

chia nhóm thành các phần bằng nhau, sau đó buộc dây để đánh dấu, mỗi 1 phần buộc 1 dây màu khác nhau, mỗi 1 màu dây tương ứng với một chủng vi khuẩn. Ví dụ như chúng ta sử dụng 3 chủng vi khuẩn Race 5, Race 12, Race 15 thì chia 1 khóm thành 3 phần bằng nhau buộc 3 loại dây xanh( Race 15) , đỏ( Race 5), hồng( Race 12). Nếu khóm lúa có 10 nhánh chia ra 3:3:4 để buộc dây. Trong quá trình buộc dây, đảm bảo mỗi nhóm màu phải có tối thiểu 3 lá trên một khóm không sâu bệnh, không gẫy...để tiến hành lây nhiễm.

● Thao tác lây nhiễm* Bước 1: Khử trùng tay bằng cồn.* Bước 2: Lấy kéo và lọ đựng vi khuẩn. Một kéo chỉ được nhúng vào 1 lọ vi

khuẩn, nếu muốn nhúng sang lọ khác thì chúng ta phải thay keo mới khác.* Bước 3: Lắc mạnh ống vi khuẩn trước khi mở lắp để lây, tay thuận cầm

kéo, tay trái cầm ống nghiệm. Nhúng đầu kéo vào dung dịch vi khuẩn, rút kéo, giữ cho kéo nằm ngang để dung dịch vi khuẩn không rơi xuống, mở kéo, cắt phần trên chóp của lá lúa( 2-5cm). Nhúng lại kéo vào dung dịch vi khuẩn sau khi cắt được 2-3 lá.

●1 số chú ý khi tiến hành lây nhiễm nhân tạo là: * Không được làm đổ vi khuẩn ra ruộng, không bỏ sót lá, không cắt nhầm lá

buộc dây màu khác

29


* khi dung dịch chỉ còn ¼ ống thì đổi lấy ống vi khuẩn khác cùng loại. Nếu

đổi cắt sang ống màu khác thì cần khử trùng lại tay trước, và dùng kéo sạch khác

để lây nhiễm.

* Nếu phát hiện cắt nhầm sang lá của nhóm màu khác, lập tức huỷ bỏ lá vừa

cắt.

Tùy vào điều kiện thời tiết mà các dòng sinh trưởng nhanh hay chậm khác

nhau mà chúng ta tiến hành lây nhiễm 1 đợt hay nhiều đợt khác nhau. Nếu điều

kiện thời tiết ban đầu không thuận lợi thì 1 số dòng sinh trưởng, phát triển chậm,

không đủ số nhánh và số lá để lây nhiễm đợt 1 thì tiến hành lây nhiễm bệnh ở đợt

2. Hoặc sau 10-12 ngày quan sát không thấy vi khuẩn ăn vào lá phải tiến hành lây

nhiễm lại

III,2 Đánh giá bạc lá*Hệ thống đánh giá trong nhân dòng trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng

Greenhouse test Field test (Breeding lines)

Chiều dài lá nhiễm (cm)

Miêu tả Điểm % DLA Miêu tả

0-5 R 1 1-5 R

>5-10 MR 3 6-12 MR

>10-15 MS 5 13-25 MS

>15-20 S 7 26-50 S

>20 HS 9 >50 HS

*Đo vết bệnh: Sau 18 ngày lây nhiễm, tiến hành đo chiều dài vết bệnh( từ vị trí cắt đến hết vết cháy lá) theo phương pháp do GS. Satoru. Taura ( Nhật Bản) đề xuất xác định mức độ kháng của các dòng giống theo bảng sau:

Chiều dài vết bệnh(cm) Phản ứng<4 Kháng cao- High resistant ( HR)

30


4-8 Kháng- Resistant ( R)8-12 Kháng vừa- Moderately resistant (MR)12-18 Nhiễm- Susceptible (S)>18 Nhiễm cao- High susceptible

+ Sau khi đánh giá mức độ kháng của các dòng giống, chúng ta tiến hành so sánh

giữa các dòng tham gia thí nghiệm, và so sánh với các dòng đối chứng. Từ đó rút

ra các dòng có triển vọng để tham gia qua trình chọn giống.

Ở đây chúng ta sử dụng 2 dòng đối chứng:

● Dòng đối chứng chuẩn nhiễm: Thường là dòng IR24, đây là dòng lúa của

viện nghiên cứu lúa không chứa gen kháng bạc lá.

● Dòng đối chứng chuẩn kháng: Tuỳ theo từng chủng vi khuẩn mà có dòng

đối chứng chuẩn khác nhau. Có các dòng đối chứng chuẩn kháng như IRBB21,

IRBB5, IRBB7. Trong đó IRBB21 được sử dụng chủ yếu nhất, đây là dòng IR24

được chuyển gen kháng bạc lá Xa-21.

Như vậy qua phương pháp lây nhiễm nhân tạo chúng ta có thể đánh giá được tính

kháng bạc lá của vật liệu chọn giống, ở đây chủ yếu là các dòng bố R. Từ đó chúng

ta có được các vật liệu chọn giống tốt, có tính kháng bạc lá cao, phục vụ cho công

tác chọn tạo giống lúa có tính kháng bạc lá và có năng suất khá. Đây là 1 trong

những hướng chọn tạo giống lúa ở miền Bắc nước ta.

31


Một số kết quả đánh giá tính kháng bạc lá tại viện nghiên cứu lúa trường Đại học

Nông Nghiệp Hà Nội

STT Dòng lúa Xa-gen312.HAU07068-

6331.HAU07069-

13339.HAU07069-

21

1 IR24 None 24.1 18.3 17.2

2 IRBB1/4 Xa1/4 13.0 18.0 15.8

3 IRBB1/5 Xa1/5 1.8 2.3 1.9

4 IRBB1/7 Xa1/7 0.9 1.5 1.1

5 IRBB1/10 Xa1/10 18.4 17.4 16.9

6 IRBB1/11 Xa1/11 23.2 18.7 19.9

7 IRBB3/7 Xa3/7 0.5 1.4 2.1

8 IRBB3/10 Xa3/10 13.2 14.5 13.9

9 IRBB4/5 Xa4/5 2.9 2.6 2.7

10 IRBB4/7 Xa4/7 3.5 2.7 1

11 IRBB4/10 Xa4/10 15.5 15.5 19.1

12 IRBB4/11 Xa4/11 17.7 18.8 21.5

13 IRBB5/7 Xa5/7 0.2 0 0

14 IRBB5/10 Xa5/10 2.1 2.2 2.8

15 IRBB5/11 Xa5/11 1.7 2.7 1.9

16 IRBB7/10 Xa7/10 0.5 5.5 1.2

17 IRBB4/5/13 Xa4/5/13 0.8 0,3 1.0

18 IRBB4/5/13/21 Xa4/5/13/21 1.3 1.3 1.2

32


Chiều dài vết bệnh trung bình của 17 dòng lúa đa gen Xa với race5 vi khuẩn X. oryzae

STT Dòng lúa Xa-gen312.HAU07068-

6331.HAU07069-

13339.HAU07069-

21

1 IR24 None S S S

2 IRBB1/4 Xa1/4 S S S

3 IRBB1/5 Xa1/5 R R R


5 IRBB1/10 Xa1/10 S S S

6 IRBB1/11 Xa1/11 S S S


8 IRBB3/10 Xa3/10 S S S



11 IRBB4/10 Xa4/10 S S S

12 IRBB4/11 Xa4/11 S S S


14 IRBB5/10 Xa5/10 R R R

15 IRBB5/11 Xa5/11 R R R

16 IRBB7/10 Xa7/10 R R R

17 IRBB4/5/13 Xa4/5/13 R R R

18 IRBB4/5/13/21 Xa4/5/13/21 R R R

33


Phản ứng của 17 dòng lúa đa gen Xa với race 5 vi khuẩn X.oryzae ( nguồn : Nguyễn Văn Thạch –BVTV49C)

C. KẾT LUẬN

Bằng việc sử dụng dòng đẳng gen về cơ bản chúng ta đã thành công trong chuyển

gen Xa kháng BB vào trong dòng TGMS 103S, 135S là cơ sở cho việc tạo ra các

giống lúa lai hai dòng kháng bạc lá. Hiện nay khi Xa 7 đang mất dần tính kháng thì

việc nghiên cứu, sử dụng các gen kháng khác là việc làm tất yếu.Ở Việt Nam đang

sử dụng Xa21 có khả năng kháng cao với đa dạng các chủng bạc lá. Đồng thời

cũng cần kết hợp nhiều gen kháng với nhau để tăng hiệu quả và tính bền vứng của

gen kháng.

Ứng dụng công nghệ sinh học trong công tác chọn tạo giống đã rút ngắn thời gian

nghiên cứu và làm tăng độ chính xác của các kết quả nghiên cứu. Nếu trước đây

khi chưa có CNSH, chỉ có thể đánh giá qua kiểu hình vừa mất thời công sức và

không chính xác thì nay nhờ công nghệ sinh học mà khi muốn chuyển gen kháng

nhanh hơn cách làm truyền thống chỉ 2-3 năm

Việt Nam đã đạt được những thành tựu nổi bật trong cuộc chiến chống lại BB với

các giống VL24, VL50,… Và sẽ có nhiều giống khác ra đời vừa có năng suất cao,

chất lượng khá tốt và có khả năng kháng bệnh cao.

Ngoài lúa lai thì việc chuyển gen kháng bạc lá vào lúa thuần cũng được quan tâm.

Giống lúa thuần đã chuyển gen kháng bạc lá: BắcThơm7, tạo ra giống lúa Bắc

Thơm.BB có chất lượng không kém gì Bắc Thơm lại có khả năng kháng bạc lá.

34


D. KIẾN NGHỊ

- Tổ chức nhân và bảo quản các dòng NILs

- Tổ chức lai quy tụ kết hợp các gen kháng, tăng sức kháng với BB

- Tổ chức nghiên cứu tìm kiếm các gen kháng trong loài lúa dại.

- Thường xuyên kiểm tra sự biến đổi cấu trúc của các chủng vi khuẩn

- Thường xuyên kiểm tra hiệu lực kháng của các gen kháng.

35


Tài liệu tham khảo:

1. Giáo trình Chọn giống cây trồng – NXB Giáo dục năm2000, PGS.TS.

Nguyễn Văn Hiển

2. Giáo trình Chọn giống cây trồng – NXB Nông Nghiệp Hà Nội-2005,

PGS.TS.Nguyễn Đình Hoà, PGS.TS. Nguyễn Văn Hoan, PGS.TSVũ Văn

Liết.

3. TARC Report – Reaction of rice cultivars resistant to Japanese and

Phillippine races of Xanthomonas campertris pv. Oryzae.

4. Kosabi DD: the estimation of map distance from recombination values . Ann

Eugenet 12: 172-175 (1944)

5. Nelson RJ, Baraoidan MR,vera Cuz CM, Yap IV, linker map of rice (1993)

6. Report of Deverlopment of new thermo-sensitive genetic male sterility line

with bacterial blight resistance by mocular maker-assisted selection, Nguyễn

Văn Hoan, Vũ thị Thu Hiền.

7. web: scientist crop.com

Googgle.com with keyword: “bacterial blight resistance” and “ maker

of rice”

8. Giáo trình bệnh cây-NXB nông nghiệp

9. Huang, N , Angeles.E R, Domingo,J,Magpantay, G.,Singh, S.,Zhang,G.,

Kumaravadivel,N.,Benett.J., Khush, G.S (1997) Pyramiding of bacterial

36


blight resistant and Bamatis quanlity characteristics by phenoltypic and

molercular maker-assisted selection in rice.

Nhóm sinh viên thực hiện :

Nguyễn Việt Cường

Tạ Thị Mai Hiên

Đỗ Trung Hiếu

Nguyễn Thị Mai

Trần Thị Nguyệt

Nguyễn Hữu Tấn

Ngô Thị Thảo

Trần Thị Thêu

37


38

Documents

Báo cáo chuyên đề bạc lá lúa nhom cuong