Đường dây nóng : 091.352.8198

Chiến lược lai tạo giống đối phó tác hại sinh học

Có thể chuyển gene kháng tác hại sinh học vào các “siêu giống” theo hai cách.
Tin bài khác

Quần thể rầy nâu tiến hóa thay đổi độc tính để phản ứng lại áp lực của gene kháng trong ký chủ.

CHIẾN LƯỢC LAI TẠO GIỐNG ĐỐI PHÓ VỚI TÁC HẠI SINH HỌC

Từ khi xảy ra trận đại dịch rầy nâu ở ĐBSCL đến nay, dịch rầy nâu đã bộc phát nhiều lần theo những chu kỳ không đều và rầy nâu ở ĐBSCL có độc tính rất cao so với các quần thể khác trên thế giới. Sự tiến hóa của mối quan hệ lúa với nấm bệnh đạo ôn và vi khuẩn bệnh bạc lá cũng diễn ra theo quy luật tương tự.

Giống kháng sâu bệnh hại là một thành phần chính yếu trong các hệ thống quản lý dịch hại tổng hợp (IPM), quản lý cây trồng tổng hợp (ICM). Giống kháng giúp giảm lượng thuốc sử dụng, gia tăng thiên địch, ngược lại các biện pháp khác như “3 giảm 3 tăng” giúp duy trì tuổi thọ giống kháng. Lai tạo được 1 giống mới cho năng suất cao và ổn định, được nông dân chấp nhận trên một diện tích lớn và trong nhiều năm là điều cực khó và khó có thể đự đoán được.

Từ 1975 đến nay đã có hàng ngàn giống lúa được phóng thích cho ĐBSCL nhưng chỉ có vài giống được trồng rộng rãi và lâu dài (mega variety- “siêu giống”) như MTL58, IR42, IR64, IR50404, OM576, Jasmine, VD20. Đó là những genotypope rất quý đòi hỏi nhiều thế hệ nhà lai tạo, công sức của biết bao nông dân mới xác định được những “siêu giống” như thế.

Theo thời gian các giống này tuy giữ được tính chống chịu phi sinh học và chất lượng nhưng dần dần trở nên nhiễm các lọai sâu bệnh quan trọng, đặc biệt là rầy nâu, đạo ôn. Cải thiện tính kháng sâu bệnh của những “siêu giống” giúp kéo dài tuổi thọ của chúng, tiết kiệm nguồn lực cho việc lai tạo giống mới.

Có thể chuyển gene kháng tác hại sinh học vào các “siêu giống” theo hai cách.

Lai tạo những loạt giống lúa đẳng gene (isogenic) mang gene kháng/chống chịu các tác hại sinh học (rầy nâu, đạo ôn, cháy bìa lá…) trên nền những giống lúa có tính chống chịu tác hại phi sinh học và thích nghi tốt.

Hiện có 22 gene kháng rầy nâu được phát hiện trên thế giới. Một số gene có tính kháng cao từ các loài lúa hoang. Tuy chưa có nghiên cứu về phản ứng của rầy nâu ĐBSCL với các tất cả các gene này nhưng thực tiễn lai tạo và du nhập giống cho thấy có nhiều nguồn kháng được quần thể rầy hiện nay, một số nguồn kháng tốt như Rathuheenati (Bph3), Sinna sivapu, CST3, IR54742 (Bph10)…

Có đến 26 gene kháng bạc lá (Xa 1-Xa 26) đã được phát hiện, trong đó Xa 21 hiện được xem là có phổ kháng rộng và tính kháng bền đối với nhiều nòi vi khuẩn Xoo trên thế giới.

Lai tạo lọat giống isogenic chống chịu các tác hại sinh học hay thay đổi như rầy nâu, đạo ôn, bạc lá… là dùng phương pháp hồi giao kết hợp với thanh lọc nhân tạo đưa các gene kháng mạnh khác nhau vào một siêu giống, ví dụ như dòng isogenic Jasmine (Bph3) có gene Bph3, Jasmine (Bph10)… Jasmine (Bph 22).

Tùy theo tình hình biến đổi độc tính của sâu bệnh hại trên đồng ruộng mà nhân giống và phóng thích dòng isogenic có tính kháng mong muốn kịp thời. Đối với bệnh bạc lá các gene Xa 21, Xa 7,xa 5, xa 13 hiện đang được khai thác ở nhiều nơi.


Cánh đồng lớn SX theo hướng VietGAP ở Kiên Giang

Lai tạo những giống có tính kháng/chống chịu bền vững do tích hợp 2 - 3 gene chính (pyramiding genes) trên nền những siêu giống lúa có tính chống chịu tác hại phi sinh học và thích nghi tốt. Tích hợp 2 - 3 gene kháng rầy nâu vào một genotype cho thấy có tính kháng bền với nhiều quần thể vd giống lúa Ptb33 (Bph1 + Bph3) thường được dùng làm chuẩn kháng trong thí nghiệm thanh lọc rầy nâu quốc tế.

Đối với bệnh bạc lá các kiểu tích hợp Xa 7+ Xa 21, xa 5+ xa 13 +Xa 21…chứng tỏ tính kháng được với rất nhiều nòi vi khuẩn bệnh bạc lá trong các thanh lọc ở nhiều cơ quan nghiên cứu quốc tế và quốc gia.

CHIẾN LƯỢC LAI TẠO GIỐNG LÚA CHỐNG CHỊU TÁC HẠI PHI SINH HỌC

Lai giống lúa cực ngắn né tránh lũ, hạn, mặn. Giống cực sớm giúp có khoảng thời gian cắt vụ, tiết kiệm tài nguyên nước, có thời gian thau chua rửa mặn. Thực tiễn của ĐBSCL cho thấy không có trở ngại trong lai tạo giống lúa cực sớm năng suất 7 - 8 tấn/ha, chất lượng cơm gạo ngon, kháng rầy nâu, vàng lùn, đạo ôn.

Vùng lúa 3 vụ nên lai tạo giống lúa ngắn ngày (85 - 90 ngày) để tranh thủ làm 2 vụ trong mùa nắng: ĐX sớm và XH, lúa vụ 3 không cần dạng năng suất cao nhưng có tính chống chịu sâu bệnh cao, có khả năng kết hạt tốt trong điều kiện mưa nhiều ít nắng và có khả năng huy động dinh dưỡng tốt từ đất vốn đã bị huy động nhiều từ hai vụ lúa cao sản trước.

Điển hình: Các giống lúa thuần IR50404, OMCS 2000, OM 3536 có thể đạt năng suất 7 - 8 tấn/ha, lúa lai có giống PAC 807 thời gian sinh trưởng 85 -90 ngày có thể đạt năng suất 8 - 9 tấn/ha.

Lai tạo giống lúa chống chịu tốt các tác hại phi sinh học, có thể có thời gian sinh trưởng 110 - 120 ngày, năng suất chấp nhận được nhưng có phẩm chất cơm gạo tốt (lúa đặc sản), đặc biệt là có tính chống chịu tốt với một số sâu bệnh hại chính để đưa vào các mô hình lúa - tôm, lúa - cá.

Các giống lúa này tuy năng suất không cao nhưng giúp nông dân tăng thu nhập nhờ giá cao do chất lượng tốt và cải thiện môi trường giúp nuôi tôm cá bền vững. Điển hình loại giống này là giống lúa đặc sản ST5. Tính chịu mặn có thể được tăng cường tương tự như tính chống chịu sâu bệnh, kết hợp nhiều gene kháng hay nhiền nhóm gene (QTL) kháng.

Lai tạo giống lúa có khả năng tái sinh chét tốt. Lúa chét có những lợi ích: Giảm chi phí SX, bao gồm giảm chi phí làm đất, giảm lượng hạt giống, giảm chi phí trừ cỏ và ốc bươu vàng; năng suất có thể đạt 3 - 5 tấn/ha, hoàn toàn có thể sánh với 1 vụ lúa gieo trồng; thu hoạch sớm hơn vụ lúa gieo trồng cùng một loại giống 15 - 30 ngày.

Trên vùng đất 3 vụ lúa/năm, thường chỉ có vụ lúa ĐX và XH hoặc HT cho năng suất cao, còn vụ 3 (TĐ) cho năng suất thấp. Nếu trồng lúa vụ ĐX để chét XH hay lúa HT để chét TĐ, vụ chét cho năng suất bằng 50 - 60% vụ chính thì có thể kinh tế hơn làm 2 vụ do không mất công dọn ruộng, làm đất, dành thêm thời gian để nuôi thủy sản hoặc làm vụ lúa trung ngày chất lượng cao…

Năng suất vụ chét cao do 2 yếu tố: Khả năng tái sinh cao của giống lúa và kỹ thuật canh tác. Có thể thanh lọc tính trạng tái sinh cao trong các giống lúa, khai thác ưu thế lai hoặc chuyển gene tái sinh từ lúa hoang và các loài lân cận vào lúa trồng thông qua các biện pháp lai cổ điển, lai xa, chuyển gene bằng công nghệ sinh học… lúa lai có khả năng tái sinh tốt hơn lúa thường (Sán ưu 63, Nhị ưu 86, Lưỡng ưu bồi cửu…).

Lai tạo lúa lai để tăng thêm 15 - 20% năng suất trong cùng điều kiện môi trường nhờ ưu thế lai về năng suất, tính chống chịu. Lúa lai giúp tích hợp nhanh và dễ dàng các gene trội kháng sâu bệnh và gene trội chống chịu tác hại phi sinh học hơn dòng thuần do con lai F1 nhận một bộ allen từ bố và một bộ từ mẹ, cho phép khai thác cả hiệu ứng cộng, trội và siêu trội.

Ưu thế lai chuẩn về năng suất 15 - 20% đã được thực tế chứng minh ở vùng lúa nhiệt đới và ngay cả ĐBSCL (giống lúa lai BTE 1, PAC 807, HR182). Vấn đề giá hạt giống cao do năng suất hạt giống F1 thấp đã có giải pháp với thế hệ dòng CMS mới từ IRRI có khả năng thụ phấn chéo cao, cho năng suất hạt F1 3 - 4 t/ha.

Ngoài ra quản lý cơ cấu giống lúa tốt cũng giúp phát huy tác dụng của các giống lúa được lai tạo và đưa vào sử dụng.

- Cơ cấu giống lúa đa dạng để khai thác tối đa các lợi thế của môi trường. Ở các vùng nhiễm phèn ngập lũ, vụ ĐX là vụ thuận lợi nhất: mức độ nhiễm phèn, hạn, bị giảm thấp, áp lực sâu bệnh cũng thấp nhất do mất nguồn ký chủ trong mùa lũ. Nên lai tạo giống lúa theo hướng năng suất, chất lượng cao cho vụ ĐX và lai tạo giống lúa chống chịu tốt sâu bệnh, phèn, mặn cho vụ HT

- Tăng hiệu quả sử dụng giống hiện có bằng cách kéo dài đời sống của giống lúa. Hiện tượng nông dân nhanh chóng thay giống mới không hẳn giống mới đã hơn giống cũ mà do các lý do khác như có sẵn nhiều giống để chọn lựa, giống không được phục tráng, muốn bán giống mới.

Hậu quả là các công ty giống không SX được cấp giống tốt (từ cấp siêu nguyên chủng đến giống xác nhận cần ít nhất 3 - 4 vụ lúa), nông dân khó thâm canh do không biết rõ đặc tính giống, cạn kiệt nguồn gene kháng do phơi bày nhiều gene kháng trước sinh vật gây hại…

Biện pháp là thường xuyên phục tráng giống, tạo thương hiệu vùng, quốc gia cho giống. Các viện trường chỉ phóng thích giống khi giống thật xuất sắc hơn giống cũ.

Share Facebook Share Google Share Twitter Share Zingme  
ThS. Dương Thành Tài
Bình luận Gửi phản hồi