GS. Bùi Chí Bửu. Cơ sở di truyền tính chống chịu độc nhôm

CƠ SỞ DI TRUYỀN TÍNH CHỐNG CHỊU ĐỘ ĐỘC NHÔM

Năng suất cây trồng trên đất acid, đất phèn bị ảnh hường rất đáng kể do nhiều yếu tố: (1) độ độc sắt, (2) độ độc nhôm, (3) độ pH thấp, (4) thiếu lân, v.v... Trong chương này, chúng ta đề cập đến tính trạng chống chịu độ độc nhôm của cây trồng trên đất chua (pH thấp), hoặc đất phèn (pH thấp, nhiều lưu hùynh, như đồng bằng sông Cửu Long)

Độ độc nhôm được xem như yếu tố hạn chế chính đối với sự tăng trưởng của cây trồng (Kochian 1995). Người ta chưa biết nhiều về cơ chế chống chịu độ độc nhôm của cây trồng ở mức độ sinh học phân tử. Trong các loài mễ cốc, cây lúa mạch đen (rye) được xem như là cây có tính chống chịu độ độc nhôm tốt nhất. Aniol và Gustafson (1984) phát hiện tính chống chịu này ở cây lúa mạch đen, được điều khiển bởi những gen chủ lực định vị trên nhiễm sắc thể 3R và 6R, với những gen khác định vị trên nhiễm sắc thể 4R. Hai loci trội: Alt1 trên nhiễm thể số 6R và Alt2 trên nhiễm thể số 4R, đà được thiết lập bản đồ (Gallego và ctv. 1998, Miữahudin và ctv. 2002). Đối với lúa mì, tính trạng này được điều khiển bởi 2-3 gen trội hoặc đa gen (Aniol và Gustafson 1984). Người ta đã xác định được một gen chính AtlBH điều khiển tính trạng chống chịu độ độc nhôm, định vị trên nhiễm sắc thể 4DL, đóng góp 85% biến thiên kiểu hình (Riede và Anderson 1996). Tang và ctv. (2000) đã thiết lập bản đồ một gen điều khiển tính chống chịu nhôm trên một nhánh vai của nhiễm thể 4H của lúa mạch (barley), liên kết với marker Xbccd 17, khoảng cách liên kết là 2,1 cM, liên kết với marker Xwg464 và Xcdo 1395, khoảng cách liên kết là 2,1 cM. Đối với cây bắp, nhiều phòng thí nghiệm cũng đã tiến hành nghiên cứu tính trạng chống chịu độ độc nhôm, họ ghi nhận tính trạng này do đa gen điều khiển (Magnavaca và ctv. 1987). Nghiên cứu tính trạng này trong cây lúa vẫn còn ít báo cáo. Sử dụng kỳ thuật phân tử, Wu và ctv.(2000) đã xác định được nhiều QTL có liên quan đến tính chống chịu nhôm, trong một quần thể cận giao ngẫu nhiên của tổ họp lai IR1552 / Azucena. Nguyễn và ctv.(2001) đã phát hiện 5 QTL điều khiển tính chống chịu nhôm, định vị rãi rác trên 5 nhiễm sắc thể, với một QTL chính thức định vị trên nhiễm thể số 1. Nguyễn và ctv. (2002) tìm thấy 10 QTL định vị trên 9 nhiễm sắc thể điều khiển tính chống chịu nhôm, trên cơ sở quần thể lưỡng bội kép (DH) của tổ họp lai CT9993 / IR62266. Những phát hiện này khẳng định rằng: tính chống chịu độ độc nhôm là một tính trạng phức tạp

Đối với cây lúa, trước đây, người ta nghĩ rằng rễ lúa trong đất acid phải tiếp xúc và bị ngộ độc bởi ion H⁺, nhưng hiện nay người ta cho rằng chính ion Al³⁺ là tác nhân (Coronel 1980, Thaworuwong và van Díet 1974). Trong các thí nghiệm của tác giả, với pH từ 3.5 - 5.0, không thấy ảnh hưởng độc hại rễ lúa nếu không có sự hiện diện của nhôm.

Chính sự phát triển của rễ lúa là chỉ tiêu quan sát dễ nhất ở các nồng độ gây độc hại của nhôm.

Thông thường, độ gây độc hại của nhôm không xuất hiện ở pH lớn hơn 5,5 (Mc Cart và Kaprath 1965), mà chỉ gây thiệt hại trầm trọng ở pH nhỏ hơn 5,0.

Kỹ thuật thanh lọc tính chống chịu độ độc nhôm trong môi trường dinh dưỡng có nhiều thuận lợi hơn thanh lọc ngay trên đất acid, bởi vì rất khó kiểm tra được nồng độ nhôm một cách chính xác trong đất (Froy 1974, Howeler và Cadavid 1976, Martinez 1976), chưa nói sự thay đối pH làm ảnh hưởng đến dạng nhôm hoà tan và mức độ gây độc hại trong đất (Moore 1974).

Có 3 kỹ thuật thanh lọc nhôm trong môi trường dinh dưỡng: chiều dài rễ tuyệt đối, sự phục hồi sinh trưởng của rễ và nhuộm màu khi phản ứng với hematoxylin. Nhưng kỹ thuật đo chiều dài rễ tuyệt đối được áp dụng phổ biến nhất (Coronel 1980).

Sau khi có được chiều dài tuyệt đối (MRL), người ta còn dùng phép tính chiều dài rễ tương đối (RRL) để làm giảm bớt sự sai biệt về di truyền của sự sinh trưởng rễ lúa (Coronel 1980). Khái niệm về chiều dài tương đối (RRL) được xem như là tỷ số của chiều dài rễ ở 2 mức độ nhôm khác nhau.

RRL=   Chiều dài rễ ở nồng độ 30 ppm AI /  Chiêu dài rễ ở nồng độ 0 ppm AI

Hiện tượng đầu tiên của cây trồng khi bị độ độc của nhôm là sự kéo dài của rễ bị ức chế. Rễ bị thương tổn trong điều kiện nồng độ nhôm cao, biểu hiện thông qua các triệu chứng như sau: ngắn, dầy, sậm màu, dòn dễ gãy, ít đâm nhánh, chiều dài tổng số của rễ và thể tích rễ cây giảm rõ rệt.

Độ độc nhôm còn có thể ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của chồi thân, thông qua sự giới hạn di chuyển chất dinh dưỡng, và nước do hiện tượng hấp thu hoặc truyền dẫn qúa kém

5-1. GIỐNG LÚA NƯỚC SÂU CHỐNG CHỊU ĐỘ ĐỘC NHÔM Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Hầu hết các vùng lúa nước sâu ở ĐBSCL là đất phèn, nồng độ sắt và nhôm cao, gây độc hại cho cây lúa ở giai đoạn mạ trước khi mưa ngập, đặc biệt trong điều kiện mưa thất thường (van Breeman 1978, Võ Tòng Xuân và ctv 1982).

Cây lúa chịu tác động của nhiều yếu tố cùng một lúc, chẳng hạn như sự thiếu lân, thừa sắt, nhôm và các hợp chất có chứa lưu huỳnh (S) trên đất phèn. Các biểu hiện về triệu chứng gây độc này rất phức tạp, vì sự tác động có tính chất tổng hợp của nó.

Tính chống chịu độ độc nhôm của các giống lúa nước sâu phố biến ở ĐBSCL đã được phân tích.

Thí nghiệm được thực hiện tại IRRI, trong phytotron, nhiệt độ 29/21°C (ngày/đêm), ẩm độ tương đối 70%. Hàm lượng nhôm cho vào môi trường dinh dưỡng là 0 ppm và 30 ppm lấy từ dung dịch IM (A1CỈ3, 6H2O)

Sau khi có được chiều dài tuyệt đối (MRL), người ta còn dùng phép tính chiều dài tương đối (RRL) để làm giảm bớt sự sai biệt về di truyền của sự sinh trưởng rễ lúa (Coronel 1980).

Áp dụng phép thử chi bình phương về sự đồng nhất của phương sai (Gomez 1984), chúng tôi xếp nhóm những giống có tính chống chịu độ độc nhôm từ khá, trung bình đến nhiễm, so với giống đối kháng (bảng 1).

Bảng 1. Chiều dài rễ tuyệt đối của các giống kháng ở nồng độ 0 và 30ppm AI trong môi trường dinh dưỡng (Buu 1987).

Giống	Chiều dài rễ (cm)		RRL
	Oppm AI	30ppm AI
Leb Mue Nahng	13.75+1.65	9.37+0.61	0.68
Tàu nút (Lúa giáng)	10.30+1.34	7.04+1.57	0.68
Ba sào	10.05+1.41	4.43+0.97	0.65
Khao Daeng	13 19+1.42	8.44+1.10	0.64
Habiganj Aman 1	13 78+0 95	8 81+039	0.64
Nàng phước	12.18+1.72	7.71+1.76	0.63
HTAFR 77022-14-157-6-1	10.83+1.91	6.78+0.38	0.63
Sa quay	10.93+1.47	6.85+1.33	0.63
IR 11185-RRR-88-2	11.36+1.63	7.13+1.09	0.63
Ba chúc	9.30+0.89	5.78+0.93	0.62
IAC3 (ĐC kháng)	20.36+2.41	16.51+2.71	0.81
IR45 (ĐC nhiễm)	14.84+1.3	6.11+1.76	0.41

RRL: chiều dài rễ tương đối (relative root length)

Ở bảng 1, các giống kháng có giá trị RRL đồng nhất (x²=0,416, p=0,50). Giống Leb Mue Nahng 111 (LMN111), Habiganj Amanl, Khao Daeng và Ba sào đều được cả hai tiêu chuẩn về chiều dài tuyệt đối và tương đối. Các giống lúa nổi Ba sào (Đồng Tháp Mười), Nàng Phước (Tứ giác Long Xuyên) đều thề hiện tính kháng độ độc nhôm rất tốt. Giống Ba chúc và Tàu nút phổ biến ở vùng Tây Sông Hậu và Tứ Giác Long Xuyên cũng thể hiện tính kháng nhôm. Giống Sa quay thuộc nhóm lúa mùa sớm - phổ biến ở An Biên (Kiên Giang), trồng trên đất nhiễm mặn và than bùn, cũng đuợc ghi nhận có tính kháng.

Khao Daeng - giống lúa nước sâu gạo đỏ của Thái Lan và giống lúa nối LMN111- trước đây được ghi nhận kháng nhôm rất khá (HilleRisLambers và Sittiyos 1985), cũng thể hiện kết quả tương tự trong thí nghiệm này.

Dòng lúa nước sâu triển vọng IR11185-RRR-8-2 từ tổ họp lai IR2070-414- 39/LMN111 được ghi nhận có tính kháng giống như LMN111.

39 dòng giống có giá trị RRL lớn hơn trung bình mẫu được liệt kê ở bảng 3 và được xếp nhóm theo sự đồng nhất về phương sai.

Mức độ phản ứng đối với nồng độ nhôm ở 30 ppm thể hiện rất rõ (x²⁼14.37).

Không ghi nhận triệu chứng độc hại trên lá già.

Các giống lúa nối Nàng tri, Nàng đùm nhỏ, Nàng đùm to (Đồng Tháp Mười), Nàng Tây, Nàng son (Tứ Giác Long Xuyên) có phản ứng hơi kháng.

Giống phổ biển trên vùng Tây Sông Hậu là Trắng Chùm, Trắng Lựa cũng có phản ứng hơi kháng.

Giống Trắng lùn, Lúa Thước phổ biến trên đất phèn bị nhiễm mặn cho thấy có phản ứng nhiễm.

Thực hiện cân trọng lượng khô bằng cách sấy mẫu trong tủ định ôn 150 °F trong 4 ngày. Cân riêng mẫu rễ lúa và mẫu chồi thân (Bảng 2)

Nhìn chung trọng lượng khô của chồi và rễ đều có xu hướng giảm ở nồng độ 30 ppm Al, nhưng kết quả không rõ ràng như quan sát chiều dài rễ.

Áp dụng khái niệm về chiều dài rễ tương đối (RRL) là phương pháp thanh lọc nhôm đơn giản và hiệu quả hơn hết. Trong thí nghiệm này, tương quan giữa RRL và chiều dài rễ tuyệt đối (MRL) rất chặt chẽ (hình 5-1)

r = 0,798 ** (n=107)

y= 0,039 x +0,215

Hình 5-2 và 5-3 cho thấy, sự biến thiên của trọng lượng chất khô thường lớn hơn nhiều so với biến thiên về chiều dài. Do đó phương pháp đo chiều dài rễ để quan sát phản ứng chống chịu với độ độc nhôm có thể cho biết kết quả chính xác hơn cân trọng lượng khô.

Bảng 2: Trọng lượng khô của rễ và chồi của các giống kháng ở 2 nồng độ nhôm Oppm và 30ppm(Buu 1987).

Giống	Trọng lượng rễ (mg/cây)		Trọng lượng chồi (mg/cây)
	Oppm AI	30ppm AI	Oppm AI	30ppm AI
Leb Mue Nahng	22,2	20,2	53,2	48,5
Tàu nút (lúa giáng)	14,1	16,2	15,1	61,6
Ba sào	22,3	21,5	53,6	50,9
Khao Daeng	21,6	26,8	63,6	59,8
Habiganj Aman 1	20,9	16,5	55,5	40,8
Nàng phước	17,1	10,2	35,3	26,1
HTAFR 77022-14-157-6-1	13,0	15,3	30,4	38,0
Sa quay	21,6	18,0	65,7	51,5
IR 11185-RRR-88-2	16,4	18,1	38,5	43,4
Ba chúc	16,8	15,0	52,2	55,1
IAC3 (ĐC kháng)	28,6	27,3	53,2	59,4
IR45 (ĐC kháng)	30,5	17,3	56,7	39,5

Thí nghiệm nhuộm hematoxylin ở rễ lúa cũng khó so sánh và kết luận.

Cần tiếp tục thanh lọc và ghi nhận mức độ phố biến của từng giống lúa trên những loại đất phèn khác nhau (Sulfaquepts), kết hợp với sự thanh lọc độ độc sắt để có những kết luận tiếp theo giúp cho sự bố trí cơ cấu giống hợp lý và xác định mục tiêu lai tạo phù hợp cho từng vùng.

Bảng 3a. Danh sách các dòng giống có RRL lớn hon trung bình mẫu (Bửu 1987)

Hạng	Dòng giống	RRL	X2
1	Leb Mue Nahng 111	0.68	0.416
2	Tàu nút (lúa giáng)	0.68
3	Ba saìo	0.65
4	Khao Daeng	0.64
5	Habigan j Aman 1	0.64
6	Naìng phseảĩc	0.63
7	HTAFR 77022-14-157-6-1	0.63
8	Sa quay	0.63
9	IR1185-RRR-88-2	0.63
10	Ba chuỉc	0.62
11	Nàng đùm nhỏ	0.60	3.361
12	Nàng đùm to	0 60
13	BGD4-7-3PE-1-12	0.60
14	Nàng tây	0.60
15	Habiganí Aman 8	0.58
16	FR13A	0.57
17	SPR7411-7-2-1	0.57
18	Cù là	0.56
19	Jhora	0.56
20	Trăng lựa	0.56
21	Nàng tây	0.56
22	Nàng tri	0.55
23	1R33277-1-507-1-13	0.55
24	1RRS 43/3	0.54
25	BKN 6986-1	0.54
26	IR5853-196-1-1	0.54
27	Baisbish	0.53	4.193
28	HKNPR 76010-108-2-0	0.53
29	SPR 7294-136-2-4-1-0-8-2	0.53
30	IR31086-12-1-3-3-1	0.53
31	Khama	0.53
32	Khao Dawk Mali 105	0.53
33	Tàu nút	0.53
34	Huyết rồng D10	0.52
35	Nàng tây c	0.52
36	Nàng sen	0.52
37	IR2 8932-9-3-3	0.52
38	Trắng chùm	0.51
39	IR11288-B-B-69-1	0.51

= 0.49** ±0.02

Bảng 3b: Kết qủa thanh lọc nhôm bộ giống lúa được sưu tập từ nhiều quốc gia (Khatiwada ctv. 1996), giá trị RRL được theo thứ tự từ cao xuống thấp.

Giống	Nguồn gốc	RRL (trang bình của 2 lần lập lại)
Siyam Kuning	Indonesia	1.159
Gudabang Putih		1.135
Siyam		1.105
Lemo	“	1.088
Khao Deang	Thái Lan	1.083
Siyamhalus	Indonesia	1.059
Bjm-12	“	1.058
Ketan	6Í	1.056
Seribugangtang	íí	1.050
Bater Raden Rati		1.047
Padi Kanji	“	1.043
Bjm-13	“	1.040
Batang Pane	“	1.039
Bjm-14	“	1.038
Cà Đung đỏ	Việt Nam	1.037
Bjm-10	Indonesia	1.035
Padi Jambi		1.032
Gablak Cablak	“	0.956
Barito	“	0.944

Bảy và ctv. (2003) đã sử dụng 171 dòng F₆ (dòng cận giao tái tổ hợp = RILs) được chọn một cách ngẫu nhiên từ 312 dòng của tổ họp lai IR64 / Orvza rụ/ìpogon (acc. 106424). Mầu giống lúa hoang Oryza ruỹipogon này được thu thập từ Tràm Chim (Đồng Tháp Mười), nơi được xác định là đất phèn nặng. Các dòng RIL được tạo ra thông qua phương pháp chọn lọc SSD (single seed descent) cho đến F₆ tại IRRI.

Engatek	Malaysia	0.930
Bjm-15	Indonesia	0.928
Siyam Kuning	Indonesia	0.925
Quisidugo	“	0.922
Lúa Thước	Việt Nam	0.918
Gudabang Kuning	Indonesia	0.916
Bjm-17	“	0.903
Kutik Putih	“	0.902
Kapuas	“	0.886
Baiang 6		0.886
Pontianak	“	0.853
Nàng Côi	Việt Nam	0.850
Bayar Kuning	Indonesia	0.848
Bjm-ll	66	0.845
Trắng Hòa Bình	Việt Nam	0.845
Alabio	Indonesia	0.807
Khao Seetha	Thái Lan	0.807
Gaw Diaw Bow	Indonesia	0.801
Khao Taeng	Thái Lan	0.800
Lúa Thước cồ	Việt Nam	0.794
Talang A	Indonesia	0.784
Mahakam	66	0.783
Galambong	“	0.773
Tài Nguyên	Việt Nam	0.768
Ketumbar	Indonesia	0.742
Thơm Rằn	Việt nam	0.738
Talang B	Indonesia	0.729
Đuôi Trâu	Việt Nam	0.701
Cà Đung Phèn	66	0.700
Gogo Ranceh	Indonesia	0.698
Đốc Phụng	Việt Nam	0.676
Nàng Gáo	“	0.671
Masirit	Indonesia	0.670
Kapus	“	0.622
Yaca	West Africa	0.661
s-l	“	0.659
Atanha	66	0.623
Nàng Co	Việt Nam	0.623
Thần Nông Đỏ	“	0.621
Pokkali	India	0.617
Sóc nâu	Việt Nam	0.587
Silla	West Africa	0.573
S-4	“	0.450
IRAT104 (chuẩn		0.828
kháng) IR1552 (chuấn nhiễm)		0.572
CV%		12.50
LSD 0,05		0.213

5-2. XÁC ĐỊNH QTL ĐIÈU KHIỂN TÍNH CHỐNG CHỊU ĐỘ ĐỘC NHÔM

Bảy và ctv. (2003) đã sử dụng 171 dòng F₆ (dòng cận giao tái tổ hợp = RILs) được chọn một cách ngẫu nhiên từ 312 dòng của tổ họp lai IR64 / Orvza rufipogon (acc. 106424). Mẫu giống lúa hoang Oryza rufipogon này được thu thập từ Tràm Chim (Đồng Tháp Mười), nơi được xác định là đất phèn nặng. Các dòng RIL được tạo ra thông qua phương pháp chọn lọc SSD (single seed descent) cho đến F₆ tại IRRI.

IR64 là giống lúa indica cho năng suất cao và phẩm chất gạo tốt, phát triển rộng khắp ở Châu Á, nhưng rất nhạy cảm với độ độc nhôm (Khatiwada và ctv. 1996). Lúa hoang Oryza rufipogon là loại hình đa niên, genome AA giống như bộ genome của lúa trồng IR64, chúng mọc hoang dại trong vùng đầm trũng, đất phèn ở Đồng Tháp Mười.

Bố mẹ và con lai được thanh lọc nhôm trong dung dịch dinh dưỡng Yoshida (Yoshida và ctv 1976). Nghiệm thức nhôm được thêm vào là 0 và 40 ppm AI (tương đương 1.48 mM), nhôm hoạt động Al³⁺ từ AICI₃.6H₂O ở pH 4. Dung dịch dinh dưỡng được thay mỗi ngày, điều chỉnh pH 5. Khay thí nghiệm và cây mạ được giữ trong điều kiện phòng thí nghiệm có nhiệt độ 27 ± 2 °C, với 12 giờ sáng 300 PPFD (photo proton flux density)

Thí nghiệm được bố trí theo kiếu khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 4 lần nhắc lại.

Chương trình MAPMARKER/EXP v.3.0 (Lander và ctv. 1987, Lincoln và ctv. 1992) được sử dụng để phân tích bản đồ liên kết gen, với hàm Kosambi (Kosambi 1944). Chương trình MAPMARKER/QTL version 1.1 được sử dụng để xácđịnh các loci ảnh hưởng đến những tính trạng số lượng mục tiêu trên cở sở phân tích bản đồ cách quãng (Paterson và ctv. 1988, Lincoln và ctv. 1992). Sử dụng LOD score = 2,4 làm ngưỡng chọn lọc sự hiện diện QTL trên cơ sở khoảng cách tống số của bản đồ, và khoảng cách trung bình giữa những marker (Lander và Botstein 1989). Với ngưỡng này, một QTL có thể được phát hiện trong genome với xác suất tin cậy 0,05 (Paterson và ctv. 1988, Lander và Bostein 1989). Biến thiên kiểu hình được giải thích bởi tất cả QTL thông qua mô hình phương trình đa tuyến trong MAPMARKER/QTL. Tương tác giữa những loci trên bản đồ được thể hiện bằng cách sử dụng QTLMapper version 1.0 (Wang và ctv. 1999)

Ba tính trạng mục tiêu được xem xét là

•                  Chiều dài rễ đối chứng: CRL

•                  Chiều dài rễ bị stress:    SRL

•                  Chiều dài rễ tương đối: RRL

Phân tích ANOVA để phát hiện sự khác biệt có ý nghĩa giữa bố mẹ với con lai dòng cận giao tái tố họp được trình bày ở bảng 4

Bảng 4: Thông số của 3 tính trạng được ghi nhận trên bố mẹ và 154 dòng con lai RIL, 4 lần lập lại (Bảy và ctv. 2003)

Tính trạng	Min.	Max.	Trung bình	cv (%)	LSDo.oi
CRL
IR64	-	-	11,30**	-	-
O. rufipogon	-	-	7,10**	-	-
RILs	4,48	19,28	9,98**	11,12	2,02
SRL
IR64	-	-	2,56**	-	-
o. rufipogon	-	-	5,50**	-	-
RILs	1,76	9,83	3,99	16.18	1,18
RRL
IR64	-	-	0,20**	-	-
o. rufipogon	-	-	0,77**	-	-
RILs	0,18	0,88	0,41	18,93	14,30

5-2-1. Điều tra đa hình trong bố mẹ

Sử dụng 5 enzyme EcoRl, EcoRY, DraI, HindIII và XbaI để phân cắt hạn chế genome của bố mẹ. Sử dụng 400 RFLP marker của Đại Học Comell và của chương trình RGP (Nhật) trong nghiên cứu đa hình. Kết qủa có 274 probe (65,9%) thể hiện đa hình. Mức độ đa hình thể hiện tương ứng với các enzyme EcoRI (14,0%), EcoRV (12,5%), DraI (19,8%), HindIII (27,7%) XbaI (19,5%)

Trong 168 SSR marker được sử dụng, có 112 marker (66,7%) thể hiện đa hình.

Tác giả xem xét 13 gen ứng cử viên điều khiến tính chống chịu độ độc nhôm theo nguồn số liệu GenBank, trong đó có 4 gen (30,8%) được tìm thấy biểu hiện đa hình giữa bố và mẹ

5-2-2. Phân ly và thiết lập bản đồ

Đa hình được xem xét trên cơ sở 238 marker rất rõ ràng trong bố mẹ, từ đó chúng được sử dụng để điều tra trên quần thể con lai. Tác giả đã thiết lập bản đồ với 151 marker loci và phân tích QTL trong dòng con lai cận giao tái tổ hợp (RIL). Hầu hết những marker này để thế hiện băng lai đơn, trừ RG788 có hai copy. Marker này được đánh dấu là “suffix A và B”. Những alen không rõ nguồn gốc, không phải của bố mẹ (hoàn toàn mất tín hiệu) được tìm thấy trong quần thế RIL này là 7,3%. Trường hợp như vậy được xử lý như trường hợp thiếu số liệu. Phân ly của 151 marker trong bản đồ liên kết gen được trắc nghiệm thông qua phép thử Chi bình phương. Kết qủa cho thấy hầu hết (122 marker) phân bố theo lý thuyết Mendel 1:1, chiếm 80,7% tổng số. Hầu hết marker (118 marker) thiên lệch về 1R64, 4 marker lệch về Oryza rufipogon, và 29 loci có ít nhất 50% alen thuộc về Otyza rufipogon. Mức độ lệch này (skewness) trong quần thể RIL [60% nghiêng về alen IR64, 40% nghiêng về alen lúa hoang] đã gây ảnh hưởng đến khả năng thiết lập bản đồ marker de novo trên cơ sở số liệu phân ly của nhhững dòng RIL (Bảy và ctv. 2003)

Bảng 5: Những QTL giả định trong trường hợp 3 tính trạng CRL, SRL và RRL (Bảy và ctv. 2003)

CRL QAÌCrl2.1	RG341-RZ397	12	8,9	4,0	1,834(1)	2,8	10,3
SRL QAÌSr2.1	RG139-RG324	2	11,6	8,0	3,235(0)	2,9	26,4
QAlSr3.1	CD01395-RG391	3	0,5	0,0	1,478(0)	6,2	18,7
QAlSr8.1	RG28-RM233	8	31,0	18,0	1,915(0)	3,1	20,8
Mô hình QTL tối hảo						45,6
RRL QAlRrl.l	RG406-RZ252	1	6,5	6,0	0,100(0)	2,4	9,0
QAlRr3.1	CD01395-RG391	3	0,6	0,0	0,167(0)	8,3	24,9
QAlRt-7.1	RZ629-RG650	7	29,8	18,0	0,126(0)	5,4	22,5
QAlRr8.1	RG28-RM223	8	31,0	18,0	0,104(0)	2,5	20,8
QAIRrỌ.l	RM201-WALI7	9	10,0	8,0	0,109(0)	2,6	9,9
Mô hình QTL tối	hảo [bl						70,8

(I): IR64, (0): Oryza ruýìpogon

•                  biến thiên kiểu hình được giải thích bởi từng QTL riêng biệt

•                  biến thiên kiểu hình được giải thích bởi tất cả QTL

Chiến lược thiết kế một bản đồ liên kết gen từ quần thể có tính chất nghiêng lệch như vậy (skewness) đã được Wang và ctv. (1994) đề xuất. Trước tiên, những marker này cùng thuộc về nhóm liên kết đã được xác định trên cơ sớ bản đồ có mật độ cao về liên kết di truyền trong cây lúa (Causse và ctv. 1994, Harushima và ctv. 1998, Temnykh và ctv. 2001). Sau đó, tỉ lệ tái tổ họp, vị trí thứ tự trên nhiễm sắc thể được xác định bằng lệnh “Three Point” và “First Order” trong phần mềm chương trình máy tính, ở LOD = 3,0 trên cơ sở số liệu của quần thể RIL. Đối với những marker mà vị trí của nó chưa được biết rõ, chúng ta phải dùng phương pháp phân tích hai điểm với LOD 10-12 để tìm thấy nhóm liên kết của chúng. Câu lệnh “Try” được sử dụng đối với những marker không liên kết (unlinked).

Kết qủa phân tích cho thấy, 151 marker loci phân ra thành 13 nhóm liên kết (riêng nhiễm thể số 1 có hai nhóm liên kết). Các nhiễm sắcthể được định hướng theo nhánh vai ngắn nằm phía trên của vị trí tâm động (Singh và ctv. 1996). Thứ tự của marker trên bản đồ được xếp theo nguyên tắc thống nhất của Đại Học Comell (Causse và ctv. 1994, Temnykh và ctv. 2001), của chương trình genome cây lúa (RGP) tại Nhật (Harushima và ctv. 1998), và bản đồ cây lúa được phát triển từ quần thể o. sativa X o. rufipogon (Xiong và ctv. 1997, Xiao và ctv. 1998).

Tổng chiều dài bản đồ là 1.755 cM, khoảng cách trung bình giữa hai marker là 11,6 cM (hình 5-4)

Nhiễm sắc thể số 10 có số marker thể hiện ít nhất. Cho dù 12 SSR và 20 RFLP định vị trên nhiễm thể này, nhưng chỉ có 6 marker được thiết lập trên bản đồ. Sự thể hiện đa hình kém trên nhiễm thể số 10 cho thấy: ở một vài vùng của genome giống lúa trồng và lúa hoang có thể biểu hiện khá phố biến hiện tượng suy giảm (descent), hoặc o. rufipogon đóng vai trò dần xuất của con lai (derivative) tạo ra trạng thái gần gũi về huyết thống (proximity) của loài hoang dại mọc ở đồng ruộng của nông dân trồng lúa Châu Á (thí dụ hiện tượng lúa cỏ)

5-2-3. Bản đồ QTL

Tác giả xác định 9 QTL với giá trị LOD 2,4 đã được phân lập đối với 3 tính trạng mục tiêu (bảng 5). Những QTL giả định này được ghi nhận với nhiễm sắc thể mà nó định vị, giá trị LOD, phần trăm biến thiên kiểu hình được giải thích, ảnh hưởng cộng (additive effect). số QTL điều khiển tính trạng thay đổi từ 1 QTL đối với CRL cho đến 5 QTL đối với RRL. Biến thiên kiểu hình cũng thay đổi từ 9,0% đến 26,4%. Vị trí của những QTL được xem xét trên hình 5-4

Tính trạng chiều dài rễ đối chứng (CRL): chỉ có 1 QTL, đó là QAlCrl2.1, định vị trên nhiễm thể số 12, hai marker kế cận của nó là RG341 và RZ397, điều khiển tính trạng chiều dài rễ trong điều kiện không có stress do nhôm. QTL này giải thích 10,3% biến thiên kiểu hình với 1 alen (chiều dài rễ dài hơn) từ giống lúa IR64. Sự gia tăng của chiều dài rễ do alen này là l,83cm

Tính trạng chiều dài rễ bị stress do nhôm (SRL): có 3 QTL ảnh hưởng, được tìm thấy trên nhiễm thể số 2, 3 và 8. Đó là QAlSr2.1 định vị trên nhiễm thể số 2, hai marker kế cận là RG139 và RG324, nó có giá trị R² cao nhất (26,4%). Tiếp theo sau đó là QAlSr8.1, hai market kế cận là RG28 và RM223, trên nhiễm thể số 8 (20,8%). Và cuối cùng là QalSr3.l, hai marker kế cận là CD01395 và RG391, trên nhiễm thể số 3 (18,2%). Những ỌTL này đóng góp 45,5% biến thiên kiểu hình. Ớ đây Oryza rufipogon có những alen ưu thế về tính trạng chiều dài rễ trong cả 3 ỌTL nói trên. Ảnh hưởng allelic thay đối từ 1,46 cm (QalSr3. 1) đến 3,24 cm (QalSr 2.1)

Tính trạng chiều dài rễ tương đối (RRL): có 4 QTL ảnh hưởng, được tìm thấy trên nhiễm thể số 1, 3, 7 và 8. Đó là QalRr1.1định vị trên nhiễm thể số 1, hai marker kế cận là RG406 và RZ252, nó có giá trị R² là 9,0%). Kế đến là QAlRr3.1, hai market kế cận là CD01395 và RG391, trên nhiễm thể số 3 (24,9% cao nhất). Tiếp theo sau đó là QAlRr7.1, hai market kế cận là RZ629 và RG650, trên nhiễm thể số 7 (22,5%). QAlRr8A, hai market kể cận là RG28 và RM233, trên nhiễm thể số 8 (20,8%). Và cuối cùng là QalRr9.1, hai marker kế cận là RM201 và WAL17, trên nhiễm thể số 9 (9,9%).

Tống số QTL trong mô hình giả định như vậy đã giải thích được 70,8% biến thiên kiểu hình. Ảnh hưởng của alen thay đổi từ 10,0% (QAlRrl.l) đến 16,7% (QAIRr3. 1) (Bảy và ctv. 2003)

5-2-4. Phân tích epistasis

Hiện tượng epistasis là thành phần quan trọng của di truyền đối với những tính trạng phức tạp như tính chống chịu độ độc nhôm. Tương tác giữa QTL và những loci cải biên có thể được xem như một dạng chính của epistasis đối với các tính trạng số lượng (Yu và ctv. 1997). Phân tích epistasis giữa các loci trên bản đồ của 3 tính trạng chính được thể hiện ở bảng 6, nhờ phần mềm QTLMapper version 1.0 (Bảy và ctv. 2003)

Bảng 6: Phân tích epistasis đối với những loci của gen điều khiến tính trạng chiều dài rễ đối chứng (CRL), chiều dài rễ bị xử lý (SRL), và chiều dài rễ tương đối (RRL) trong quần thể RIL của tổ họp lai IR64 x Oryza rufipogon (Bảy và ctv. 2003)

Tính trạng	Nhiễm sắc thể	Quãng giữa 2 marker (i)	Nhiễm săc thê	Quãng giữa 2 marker (j)	A(i)	A(j)	AA(ij)	LOD
CRL	2	RM233-RM203	5	RM249-RM164	0,03	0,18	1,39**	2,84
	4	S2486-RZ590	12	RM17-RG901	0,43	0,29	ị	3,11
	6	Rali33-RG172	12	RM17-RG901	0,18	0,53	1,60**	4,16
	7	RZ509-RM2	9	Wali7-RZ404	0,18	0,32	1,92**	3,82
				R2(%)	0,00	0,00	51,21
SRL	3	S1845-CD01395	6	RG653-RZ828	1,00**	0,10	0,39	5,20
				R2(%)	22,84	0,00	0,00
RRL	1	RM1-RM283	3	CD01395-RG391	0,030	0,112	0,033	7,73

Dấu * và ** biểu thị mức độ ý nghĩa 0,05 và 0,01, theo thứ tự A(i): ảnh hưởng alellic ở site (i)

A(]): ảnh hưởng allelic ở site (j)

AA(ij): tương tác không alen giữa site (i) và site (j)

R²(%): biểu thị mức độ kiểu hình được giải thích ở site (i), site (j) và ảnh hưởng epistatic (ij)

Khi xem xét tính trạng chiều dài rễ trong điều kiện có xử lý nhôm, trên nhiễm sắc thể số 3, quãng giữa hai marker S1845-CD01395 có một tương tác với khu vực được xác định bởi RG653-RZ828 (trên nhiễm thể số 6). Ảnh hưởng allelic tại site (i) rất có ý nghĩa về thống kê và được giải thích 22,8% kiếu hình thể hiện ra. Tuy nhiên, ảnh hưởng allelic ở site (j) và ảnh hưởng tương tác không alen giữa site (i) và site (j) không biếu thị mức độ ý nghĩa rõ ràng, và không có ảnh hưởng đến biến thiên kiểu hình (bảng 6). Chiều dài rễ trong điều kiện bình thường, chỉ có một QTL định vị trên nhiễm thế số 12 điều khiển trong giống IR64. Tuy nhiên, bốn cặp loci có tính chất epistatic đã được ghi nhận với mức độ có ý nghĩa cao. Ảnh hưởng chính của những loci này không biểu hiện biến thiên về kiểu hình, nhưng nó biểu hiện ở hiện tượng tương tác không alen với nhau, với R²=51,2%. Kết qủa này cũng được công bố bởi Zhang và ctv. (2001).

Khi xem xét tính trạng chiều dài rễ tương đối, tác giả tìm thấy 6 khu vực khác nhau trên nhiễm sắc thể (1, 3, 4, 5, 9, và 12) biểu thị tương tác với nhau. Ảnh hưởng allelic ở site (j) được ghi nhận rất có ý nghĩa, với 36,59% kiểu hình được giải thích bới QTL. Ảnh hưởng allelic ở site (i) và ảnh hưởng epistatasis không có ý nghĩa thống kê, và R² cũng bằng 0 (bảng 6). Khu vực QAlRr3.1 định vị trên nhiễm thể số 3 có tương tác không alen với khu vực RM1- RM283 trên nhiễm thể số 1, cho dù tương tác này không có ý nghĩa về mặt thống kê. Khu vực QalRr9.1 định vị trên nhiễm thể số 9 tương tác với khu vực RG543-RG341 trên nhiễm thể số 12, cho kết qủa không có ý nghĩa về mặt thống kê. Trong một quần thể mapping khác, Wu và ctv. (2000) đã tìm thấy 3 cặp loci tương tác theo kiểu epistasis, với biến thiên kiểu được giải thích khoảng 20% đối với tính trạng chiều dài rễ tương đối, trong khi kết qủa này (IR64 X o. rufipogon) cho thấy epistasis không có ý nghĩa (R²=0,00). Phân tích epistasis cho thấy tính chống chịu độ độc nhôm ở giai đoạn cây mạ được điều khiển bởi ưu thế của hoạt động gen cộng tính, giống như cây lúa mì (Bona và ctv. 1994) và cây bắp (Lima và ctv. 1995). Kết qủa phân tích QTL và epistasis cho thấy kiểu gen có năng suất cao như IR64 có thể kết họp với nguồn cho gen chống chịu độ độc nhôm của On>za rụ/ìpogon, làm tăng cường tính chống chịu của IR64 thông qua biểu hiện kiểu hình của con lai. Trong việc khai thác chiến lược MAS (marker-assisted selection), QTL chính liên kết với CD01395 định vị trên nhiễm thể số 3 có thể được xem như ứng cử viên để áp dụng việc chọn con lai có gen chống chịu độ độc nhôm (Bảy và ctv. 2003)

Chiều dài rễ tương đối (RRL) là một thông tin vô cùng quan trọng, liên quan trực tiếp đến tính chống chịu nhôm của cây lúa. Do đó, QTL điều khiển tính trạng RRL được sử dụng để so sánh với những tư liệu tham khảo có liên quan. Có 5 QTL điều khiển tính trạng RRL đã được công bố trong một quần thể mapping khác. Khu vực QALRr.l (R²=9,0%) định vị trên nhiễm thế số 1, được tìm thấy tương tự như vậy ở quần thế IR1522 X Azucena (Wu và ctv. 2000) CT9993 X IR62266 (Nguyễn và ctv. 2002), OM269 X Chiêm bầu (Nguyễn và ctv. 2001 (Hình 5-5)

Khu vực QAIRr9.1định vị trên nhiễm thể số 9, được tìm thấy tương tự như vậy trên quần thể IR1552 X Azucena (Wu và ctv. 2000), CT9993 X IR62266 (Nguyễn và ctv. 2002) (Hình 5-5)

Nhằm xác định những QTL chung cho lúa và loài mễ cốc khác, Bảy và ctv. (2003) đã so sánh với kết qủa được công bố trên lúa mì (Riedle và Anderson 1996), trên cây lúa mạch đen “rye” (Miftahudin và ctv. 2002), cây bắp (Sibov và ctv. 1998), và cây lúa mạch (barley) (Tang và ctv. 2000), trên cơ sở sử dụng bản đồ so sánh (Ahn và Tanksley 1993), Gale và Devos 1998) và trên cơ sở sử dụng một bộ “RFLP probe” có tính chất so sánh của Đại Học Cornell. Phân tích này cho thấy khu vực QAlRr3.1 có ảnh hưởng kiểu hình lớn nhất được giải thích bởi QTL (R²=24,9%) trong quần thể IR64 X Oryza rufipogon, và chúng có ảnh hưởng khá thấp (R²=9%) trong quần thể IR1552 X Azucena (Wu và ctv. 2000), định vị trên nhiễm thể số 3, tương đồng với gen điều khiển chống chịu độ độc nhôm thuộc nhóm số 4 của Triticeae (hình 5-6)

5-2-5. Ứng dụng marker trong chọn giống chống chịu và gen ứng cử viên

Những marker phân tử liên kết chặt chẽ với những QTL sẽ vô cùng hữu ích cho nhà chọn giống trong chiến lược MAS, để chúng ta có thể chọn lọc cá thể mong muốn ở những thế hệ đầu tiên. Nhiễm sắc thể số 1 đã được các nhà khoa học Nhật thực hiện kỹ thuật đọc trình tự (sequencing), với 418 BAC clone, trong đó 353 clone đã được đọc xong vào tháng Tư năm 2002. Họ sử dụng bản đồ tổng hợp (integrated genetic map) và tìm ra RG406, một trong những marker liên kết với QTL ở nhiễm thế này (QAlRrl.l), với khoảng cách di truyền là 0,3 cM. Marker này được neo bởi BAC clone ký hiệu là OSJNBa0014K08f trên contig số 20 thuộc bản đồ vật lý cây lúa “Clemson”. Chuồi ký tự của BAC đã được gửi đi để phân tích gen mục tiêu theo chương trình “rice genome” tại Nhật Bản. Không có trình tự nào liên quan đến cơ chế loại trừ acid hữu cơ được tìm thấy trong BAC.

Đối với QalRr9. 1, người ta tìm thấy trong CT9993 là giống có tính chống chịu độ độc nhôm mạnh nhất (Nguyễn và ctv. 2000). Một QTL chủ lực khác điều khiển tính chống chịu nhôm được tìm thấy trong CT9993 X IR62266 (R²=28,7%), định vị trên nhiễm thể số 8 liên kết với hai marker kế cận là C1121 và M53. Một trong những QTL chủ lực được xác định trong nghiên cứu của Bảy và ctv. (2003) cũng được tìm thấy trên nhiễm thể số 8 (R²=20,8%), liên kết với RG28 và RZ650. Theo kết qủa bản đồ tổng họp của “Japanese Oryzabase”, marker C1121 cách khoảng với marker RG333 là 27,7 cM, và giữa hai marker RG28 với RG333 là 21,8 cM. Điều này cho thấy, những QTL này định vị trên cùng một vùng của nhiễm sắc thể. Như vậy QTL này có thể được xem là một trong hai quần thể có nền tảng di truyền khác nhau.

QTL có ảnh hưởng lớn nhất là QAlRr3.1 (R²=22,9%) trong quần thể IR64 x Oryza rufipogon, nhưng một QTL có ảnh hương nhỏ hơn (R²=9,0%) trong quần thể IR1552 x Azucena đều cùng định vị trên nhiễm sắc thể số 3. Xét theo hiện tượng “synteny” trong chương mở đầu, chúng tương đồng với chromosome thuộc nhóm số 4 của Triticeae (Gale và Devos 1998). Những công bố trước đó khẳng định rằng có một vùng genome được bảo tồn trên vai nhánh dài của nhiễm thể tương đồng số 4 điều khiển tính chống chịu nhôm trong cây lúa mì (Altbh), trong cây rye (Ạlt3), trong cây lúa mạch (Alp) (Miítahudin và ctv. 2002). Gen điều khiến tính chống chịu độ độc nhôm trong lúa mì và “rye” liên kết khá chặt với marker BCD1230, và liên kết không chặt chẽ lắm với CD01395, nhưng riêng cây lúa mạch, gen này liên kết rất chặt với CD01395. Như vậy, điều này gợi ra một ý tưởng rằng AltBH, Alt3 và Alp là những gen có loci tương đồng (orthologous loci) vì mức độ cao của hiện tượng “synteny” giữa những nhiễm sắc thể 4DL, 4RL, và 4HL. Chúng có thể cùng chia sẻ một chức năng chung. Một trong những cơ chế chống chịu trong Triticeae là cơ chế loại thải nhôm (AI exclusion) (Kochian 1995). Cơ chế này được trung gian bởi tiến trình phóng thích nhôm hoạt động từ acid hữu cơ (chủ yếu là malic acid), acid hữu cơ giữ chặt Al⁺⁺ theo dạng “chelate” trong vùng rễ và ngăn cản nhôm xâm nhập vào đỉnh rễ lúa. Minh chứng về hiện tượng sinh lý học này đã được giải thích rất rõ ràng nhờ những loci tương đồng điều khiển tính trạng chống chịu nhôm trong Triticeae.

QTL chủ lực điều khiển tính chống chịu nhôm được ghi nhận trên nhiễm sắc thể số 3 biểu hiện sự tương đồng với các gen điều khiển tính chống chịu nhôm thuộc nhóm số 4 của Triticeae. Nhưng sự biểu hiện về mặt sinh lý thực vật của tính chống chịu này rất thiếu trong cây lúa so với các cây trong nhóm Triticeae. Đánh giá kiểu hình những cây bố mẹ cho thấy Oryza rufipogon có khả năng chống chịu nhôm cao nhất so với các giống thuộc Oryza sativa.

Bảy và ctv. (2003) đã cố gắng tìm những gen ứng cử viên liên quan đến tính chống chịu nhôm trên nhiễm sắc thế số 3 trên cơ sở số liệu sau khi đọc trình tự (sequencing). Trong 160 BAC clone phân lập từ nhiễm sắc thể số 3, chỉ có 53 clone được xác định trình tự chuỗi mã. Điều không may mắn trong nghiên cứu này là: hầu hết những clone này định vị trên nhánh vai dài của nhiễm sắc thể, trong khi gen điều khiển tính chống chịu nhôm được xác định trên nhánh vai ngắn. Tuy nhiên, người ta rất cần phải thực hiện một sự kết nối rất tốt giữa bản đồ di truyền và bản đồ vật lý để tìm hiểu những gen ứng cử viên như vậy trên nhiễm sắc thế số 3. Chuỗi mã di truyền của bàn đồ gen cây lúa đã được công bố (Goff và ctv. 2002, Yu và ctv. 2002) là điều kiện vô cùng thuận lợi.

5-2-6. Tạo ra clone của những QTL điều khiển tính chống chịu nhôm từ lúa hoang

Những QTL được xác định trong genome của Oryza rufìpogon là những ứng cử viên đầy tiềm năng đối với việc phát triển các dòng gần như đẳng gen (NILs) để cloning các gen điểu khiển tính chống chịu nhôm trong cây lúa. Những QTL chủ lực trên nhiễm sắc thể sổ 3 sẽ được chú ý trước tiên. Chúng giải thích khoảng 25% biến thiên kiểu hình và biểu hiện tương đồng với những gen chống chịu nhôm thuộc nhóm số 4 của Triticeae

QAlRrl. 1 trên nhiễm sắc thể số 1 có ảnh hưởng rất thấp (9,0%) đối với biến thiên kiểu hình. Tuy nhiên, khu vực của chúng biểu hiện một cách ổn định với một QTL đã được phát hiện từ những công trình nghiên cứu trước đây thuộc 3 quần thể mapping khác.

QAlRr7.1 trên nhiễm sắc thế số 7 có ảnh hưởng lớn đứng hàng thứ hai (22,5%) đối với biến thiên kiểu hình. Hiện nó tạm thời là QTL duy nhất trong quần thể mapping này, chưa được báo cáo trong các quần thể trước đó.

QAlRr8.1 trên nhiễm sắc thể số 8 có có ảnh hưởng lớn (20,8%) đối với biến thiên kiểu hình. Nó biêu hiện một QTL trên cùng một khu vực của nhiễm sắc thế trong quần thế mapping của CT9993 X IR62266, trong đó, giống CT9993 được xác định là giống có khả năng chống chịu nhôm tốt nhất trong Oryza sativa (Nguyễn và ctv. 2000)

Tuy nhiên, vì các vùng trong genome chứa những QTL giả định (QAlRr7.l, QAlRr8.1) vẫn còn rất rộng (29,8 và 31,0 cM, theo thứ tự), chúng ta cần phải nghiên cứu thêm những marker để bổ sung và lấp đầy khoảng trống, nhằm thỏa mãn mục tiêu cloning chính xác hơn

QalRr9.1 trên nhiễm sắc thể số 9 có ảnh hưởng thấp (9,9%) đối với biển thiên kiểu hình. Nhưng nó biểu hiện khá ổn định trong 3 quần thể mapping khác nhau. Nó liên kết chặt chẽ với marker WALI7 (2,0 cM), một cDNA của genome cây lúa mì

Phát triển quần thể NIL sẽ giúp cho các nhà chọn giống đánh giá đúng đắn ảnh hưởng của các alen điều khiển tính chống chịu nhôm của lúa hoang Oryza rufipogon du nhập vào giống lúa trồng. Các quần thể hồi giao qui mô lớn dẫn xuất từ quần thể NIL đặc biệt, cũng có thể được khuyến cáo trong thực hiện yêu cầu “fine mapping” và “cloning” những QTL mục tiêu (Bảy và ctv. 2003)

Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế sinh lý cây trồng và các gen điều khiển tính chống chịu nhôm trong cây lúa sẽ cho chúng ta biết được sự tiến hóa và tính chất đa dạng của hiện tượng chống chịu nhôm trong cây lúa và những loài mễ cốc khác có quan hệ gần gủi.

5-3. CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỐNG CHỊU NHÔM

Viện Lúa ĐBSCL đã tiến hành thu thập mẫu quần thể lúa hoang Oryza rufìpogon trong năm 1989-1991 tại Tràm Chim, Đồng Tháp Mười, ký hiệu acc.106412, acc.106423, acc. 106424 (Ngân hàng gen IRRI), nơi được xem là đất phèn nặng. Viện Lúa Quốc Tế thực hiện cặp lai giữa IR64 và những quần thể này. Con lai F2 được chuyển về Viện Lúa ĐBSCL đế thanh lọc trong điều kiện đất phèn ở Trại Hoà An, Phụng Hiệp, Cần Thơ.

Ba dòng có triển vọng đã được khảo nghiệm là AS1007 IR64 / Oryza rufipogon  (Acc. 106412)

AS833  IR64 / Oryza ruflpogon  (Acc. 106424)

AS996  IR64 / Oryza rufipogon  (Acc. 106412)

Chúng đều có thời gian sinh trưởng ngắn (95-100 ngày), dạng cây cải tiến, năng suất cao, chống chịu rầy nâu và bệnh đạo ôn, chống chịu được độc nhôm, thích nghi trên đất phèn ở ĐBSCL, đặc biệt là giống AS996. Từ 38064 ha năm 2000, giống AS996 đã phát triển gần 100 nghìn ha vào năm 2002

Bảng 7: Kết qủa thanh lọc nhôm (30ppm Al) ở giai đoạn mạ

Vật liệu	Chiều dài rễ tương đối (RRL)
Oryza rufipogon (acc. 106412)	1.158
AS996	1.133
OM 1490	1.058
OM1314	0.899
Cà đung đỏ (chuẩn chống chịu)	0.843
IR29 (chuẩn nhiễm)	0.514
LSD0.05	0.230

Bảng 8: Khảo nghiệm năng suất giống lúa vụ đông xuân 2000 trên vùng đất có vấn đề

Giống	Tân Thạnh	Mộc Hóa 1	Mộc Hóa 2	Thủ Thừa 1	Thủ Thừa 2	Tân Trụ	Vĩnh Hưng	Thị Xã	Châu Thành	Trung bình
AS996	7.93	7.15	5.40	8.30	7.20	5.98	5.53	6.50	5.60	6.62
OM 1870	7.87	7.01	4.25	7.13	6.86	5.89	5.87	6.73	5.23	6.31
OM2401	7.47	6.30	4.34	7.00	7.53	5.88	5.93	6.26	5.53	6.24
1R64	7.33	6.94	4.68	7.20	640	5.69	647	5.93	4.80	6.16
CM16-27	7.13	6.44	3.88	7.67	7.67	5.88	5.73	6.38	4.63	6.15
OM2031	6.60	7.08	3.89	7.10	6.83	5.57	5.53	6.26	4.47	5.92
T.bình	7.73	6.82	4.41	7.42	7.08	5.82	5.84	6.35	5.04
LSD 0.05										0.435

Bảng 9: Phân tích tương tác giữa kiếu gen và môi trường (đông xuân 2000, hè thu 2000)

Đông xuân 2000
Giống	Tmng bình	Hệ số gốc	SE
AS996	6.48	0,84	0,141
OM1840	6.41	1,13	0,082
IR64	6.30	0,81	0,183
OM2401	6.24	0,89	0,128
CM16-27	6.19	1,19	0,108
OM2031	5.93	u 2	0,113
Hè thu 2000
Giống	Trung bình	Hệ số gốc	SE
OM2401	4.60	1.85	0.238
AS996	4.52	0.71	0.251
OM2395	449	1.42	0.409
CM42-94	4.33	0.68	0.172
OM2031	4.25	1.12	0.235
IR64	4.14	0.22	0.271

Bảng 10: Khảo nghiệm AS996 trên vùng đất phù sa có nước tưới, đông xuân 2000 (t/ha)

Giống	Tân Châu	Châu Phú	Phú Tân	Long Xuyên	Thoại Sơn	Trung bình
Đông xuân 200(				)
OM2031	5.90	7.73	6.33	8.00	7.33	7.05
AS996	8.67	8.25	5.67	8.14	7.73	7.69
OM1870	7.50	7.53	7.00	7.55	7.17	7.35
CM16-27	6.83	7.65	6.50	7.04	7.70	7.14
OM2401	6.51	7.45	6.73	7.68	7.37	7.14
IR64	6.85	8.57	6.33	7.61	7.00	7.27
Hè thu 2000
Giống	An Phú	Thoại	Long Dien	Phú Tân	Chợ Mới	Trung
		Son				bình
OM2031	6.70	4.40	5.00	5.80	5.30	5.44
AS996	7.60	5.30	4.90	6.10	5.50	5 88
OM2395	6.70	5.00	4.70	7.06	4.90	5.67
CM42-94	6.30	5.10	5.60	5.90	4.80	5.54
OM2401	6.23	5.30	5.40	5.30	5.00	5.44
IR64	6.80	5.40	4.80	5.80	4.60	5.48

Bảng 11: Tương tác giữa kiếu gen X môi trường trên vùng đất phù sa có nước tưới

	Đông xuân 2000			Hè thu 2000
	Trang bình	Hệ số gốc	SE	Trang bình	Hệ số gốc	SE
AS996	7.06	1.304	0.529	5.90	1.255	0.247
OM2031	7.69	1.555	0.798	5.49	1.043	0.209
OM2395	7.35	0.334	0.169	5.69	1.254	0.370
OM2401	7.14	0.728	0.326	5.47	0.499	0.181
CM42-94	7.15	0.711	0.304	5.55	0.679	0.204
IR64	7.27	1.367	0.365	5.31	1.270	0.055

Giống AS996 được công nhận giống quốc gia vào năm 2002, là giống được lai tạo thành công theo chiến lược du nhập gen mục tiêu từ lúa hoang vào lúa trồng chống chịu được độ độc nhôm