MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề

Cây lúa (Oryza sativa L) là cây lương thực giữ vai trò quan trọng hàng

đầu. Mỗi năm, khoảng 1/2 dân số thế giới sử dụng lúa gạo làm lương thực

chính. Lúa được trồng phổ biến ở các nước Châu á, Châu Phi, Châu Mĩ La

Tinh. Đối với các nước Châu như: Ấn Độ, Trung Quốc, Inđônêxia, Băngladesh,

Miến Điện, Thái Lan và Việt Nam thì lúa gạo là cây lương thực đặc biệt quan

trọng trong đời sống con người.

Trong những năm gần đây, cùng với đà tăng dân số, sự phát triển mạnh

mẽ của nền công nghiệp và đô thị hoá nông thôn làm cho diện tích đất trồng

trọt ngày càng thu hẹp lại. Nếu mở rộng diện tích sẽ gặp rất nhiều khó khăn

và tốn kém. Để đáp ứng đủ nhu cầu lúa gạo của người tiêu dùng và an ninh

lương thực quốc gia, các nhà tạo giống phải tìm cách làm tăng năng suất, sản

lượng lúa trên diện tích đất trồng không thể mở rộng. Phương án sử dụng các

biện pháp kỹ thuật thâm canh trên những giống lúa cao sản, chịu thâm canh là

thích hợp nhất.

Bằng các phương pháp lai hữu tính, phương pháp chuyển gen bất dục

đực mẫn cảm nhiệt độ vào các giống lúa thuần, phương pháp xử lý đột biến

v.v các nhà tạo giống đã có nhiều thành công với những giống mới có năng

suất và sản lượng cao. Song việc sử dụng các phương pháp tạo giống như đã

nói ở trên tuy có tạo ra những tổ hợp lai năng suất cao nhưng độ thuần chưa

ổn định. Mặt khác, nếu áp dụng phương pháp chuyển gen bất dục đực mẫn

cảm nhiệt độ vào các giống lúa thuần rồi chọn thuần như các giống lúa thuần

thì phải mất khoảng 10 vụ bởi vì giống bất dục đực mẫn cảm với nhiệt độ chỉ

kết hạt trong điều kiện nhiệt độ < 240

C. Như vậy, thời gian từ tạo được giống

đến khi phổ biến sản xuất thực tiễn đại trà phải mất 10 năm. Trong những

năm gần đây, việc ứng dụng biện pháp nuôi cấy bao phấn tạo các dòng nhị

bội, nhanh chóng tạo các giống lúa thuần có năng suất cao, chống chịu tốt,

đã thu được nhiều kết quả. Đó là phương pháp tạo dòng thuần nhanh và hiệu

quả nhất.

Tuy nhiên, mỗi dòng lúa với những tính trạng di truyền khác nhau, sẽ

có hàm lượng Auxin trong cây khác nhau do đó sẽ có những phản ứng khác

nhau với điều kiện nuôi cấy. Để thành công trong việc tạo các dòng thuần

bằng kỹ thuật nuôi cấy đó thì phải xác định được những yêu cầu về vật liệu

cấy, môi trường dinh dưỡng, các tác nhân vật lý, hoá học của các dòng lúa

và đánh giá được khả năng thích ứng của chúng trên đồng ruộng.

Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên

cứu tạo vật liệu khởi đầu phục vụ chọn tạo giống bằng kỹ thuật nuôi cấy

bao phấn ở cây lúa”

2. Mục đích của đề tài

- Xác định được mức ảnh hưởng của các nhân tố: vật lý, môi trường

nuôi cấy, nồng độ hormon kích thích sinh trưởng đến khả năng tạo mô sẹo, tái

sinh chồi và ra rễ trong quá trình tạo cây lúa hoàn chỉnh bằng phương pháp

nuôi cấy bao phấn.

- Tạo được dòng thuần trong quá trình nuôi cấy

- Bước đầu đánh giá được dòng có triển vọng cho năng suất cao, thích

nghi với điều kiện sinh thái đồng ruộng ở Thái Nguyên, có khả năng làm vật

liệu khởi đầu trong công tác tạo giống lúa ưu thế lai.

3. Yêu cầu của đề tài

- Xác định được thời gian xử lý lạnh thích hợp nhất đối với nuôi cấy

bao phấn lúa

- Xác định được nồng độ chất khử trùng hypocloratnatri thích hợp nhất

cho xử lý mẫu cấy.

- Xác định được ảnh hưởng của môi trường MS và môi trường N6 đến

khả năng tạo mô sẹo

- Xác định được nồng độ các chất 2,4 D; NAA thích hợp nhất cho quá

trình tạo mô sẹo của mẫu cấy.

- Xác định được nồng độ các chất Kinetin và BAP thích hợp nhất cho

tái sinh chồi từ mô sẹo.

- Xác định được nồng độ chất NAA thích hợp nhất cho quá trình ra rễ từ

chồi xanh.

- Xác định ảnh hưởng của các loại môi trường thuần dưỡng đến quá

trình sinh trưởng của cây lúa.

- Đánh giá sơ bộ năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất và một số

đặc điểm sinh trưởng phát triển, khả năng kháng bệnh của 20 dòng lúa được

tạo ra bằng phương pháp nuôi cấy bao phấn.

4. Ý nghĩa của đề tài

* Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học:

- Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần bổ sung quy trình kỹ thuật tạo cây lúa

thuần đồng hợp tử bằng phương pháp nuôi cấy bao phấn. Từ đó làm cơ sở cho

việc chọn các dòng tế bào như:

+ Chọn dòng kháng sâu bệnh.

+ Chọn dòng chịu thâm canh

- Lựa chọn sơ bộ được một số dòng thuần, làm vật liệu khởi đầu cho

công tác tạo giống ưu thế lai.

- Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần định hướng, làm tăng tính khả thi cho

những đề tài nghiên cứu về bao phấn lúa tiếp theo.

* Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất:

Rút ngắn thời gian tạo giống, do đó giảm giá thành sản xuất giống lúa

mới đồng thời nhanh chóng đưa được nhiều giống lúa mới vào sản xuất