HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN TRỌNG KHANH
NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHẤT LƯỢNG TỐT
CHO VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2015
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN TRỌNG KHANH
NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHẤT LƢỢNG TỐT
CHO VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
Chuyên ngành: DI TRUYỀN VÀ CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG
Mã số: 62 62 01 11
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. NGUYỄN VĂN HOAN
TS. PHẠM ĐỒNG QUẢNG
HÀ NỘI, 2015
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả
nêu trong luận án là trung thực, khách quan và chƣa từng đƣợc dùng bảo vệ để
lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã đƣợc
cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày…tháng….năm 2015
Tác giả luận án
Nguyễn Trọng Khanh
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ của các
thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè đồng nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Văn Hoan và
TS. Phạm Đồng Quảng đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
thực hiện đề tài cũng nhƣ hoàn chỉnh luận án.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Cây lƣơng thực
và Cây thực phẩm, Ban Quản lý đào tạo, các thầy cô giáo Bộ môn Di truyền và
chọn giống cây trồng, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã giúp
đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các cán bộ Trung tâm Nghiên cứu lúa thuần, Bộ
môn Chọn giống lúa cho vùng khó khăn, Viện Cây lƣơng thực và Cây thực phẩm
đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ các phƣơng tiện, trang thiết bị và kinh phí để thực
hiện đề tài nghiên cứu này.
Sau cùng là gia đình đã luôn động viên khích lệ, tạo điều kiện về thời
gian, công sức và kinh tế để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn./.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2015
Tác giả
Nguyễn Trọng Khanh
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan
i
Lời cảm ơn
ii
Mục lục
iii
Danh mục chữ viết tắt
vi
Danh mục chữ viết tắt
vi
Danh mục các bảng
viii
Danh mục các hình
xi
Trích yếu luận án
xii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1
1.1
Tính cấp thiết của đề tài
1
1.2
Mục tiêu nghiên cứu
3
1.3
Tính mới và những đóng góp của đề tài
3
1.4
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3
1.5
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
4
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
5
2.1
Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới và Việt Nam
5
2.1.1
Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới
5
2.1.2
Các kết quả nghiên cứu tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo chất lƣợng
tốt của Việt Nam
10
2.2
Đặc điểm di truyền của một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng
14
2.2.1
Di truyền và các yếu tố ảnh hƣởng đến tính thơm
14
2.2.2
Di truyền của kích thƣớc hạt
21
2.2.3
Di truyền hàm lƣợng amylose
22
2.2.4
Di truyền tính trạng hàm lƣợng protein
24
2.2.5
Di truyền tính trạng nhiệt độ hóa hồ
25
2.2.6
Di truyền tính trạng độ bền thể gel
26
2.2.7
Di truyền một số tính trạng liên quan đến năng suất
26
2.3
Nghiên cứu về chọn tạo giống lúa chất lƣợng cao có mùi thơm
30
2.3.1
Nghiên cứu về chọn tạo giống lúa chất lƣợng cao
30
iii
2.3.2
Nghiên cứu về tác động của các yếu tố môi trƣờng và kỹ thuật canh tác
tới chất lƣợng gạo
31
2.3.3
Nghiên cứu chọn tạo giống lúa thơm
33
2.3.4
Phƣơng pháp đánh giá mùi thơm ở lúa
38
PHẦN 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
40
3.1
Vật liệu nghiên cứu
40
3.2
Nội dung nghiên cứu
40
3.3
Các phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc sử dụng
41
3.3.1
Điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng cao tại một số vùng
đô thị, nông thôn vùng ĐBSH
41
3.3.2
Thu thập và đánh giá nguồn gen lúa chất lƣợng cao
41
3.3.3
Nghiên cứu đặc điểm di truyền của một số tính trạng chất lƣợng dinh
dƣỡng ở một số giống lúa chất lƣợng tốt
3.3.4
Nội dung 4: Lai tạo, đánh giá và tuyển chọn giống lúa chất lƣợng tốt cho
vùng đồng bằng sông Hồng
3.3.5
42
44
Nội dung 5: Khảo nghiệm và phát triển sản xuất các giống lúa mới có
triển vọng tại một số tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng
45
3.4
Các chỉ tiêu theo dõi
46
3.4.1
Thời gian qua các giai đoạn sinh trƣởng
46
3.4.2
Đặc điểm nông sinh học của các giống
46
3.4.3
Đặc điểm hình thái
47
3.4.4
Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống thí nghiệm
48
3.4.5
Mức độ nhiễm sâu bệnh
48
3.4.6
Đánh giá chất lƣợng thóc gạo
51
3.4.7
Chất lƣợng cơm và các tiêu chuẩn đánh giá
51
3.5
Phƣơng pháp phân tích số liệu
52
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1
53
Kết quả điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng tốt tại một số
vùng đô thị, nông thôn ở đồng bằng sông Hồng
53
4.2
Kết quả thu thập, đánh giá và khai thác nguồn gen lúa
64
4.2.1
Tập hợp và đánh giá nguồn gen cây lúa phục vụ mục tiêu chọn tạo giống
lúa chất lƣợng tốt
64
iv
4.2.2
Phân nhóm các mẫu giống lúa chất lƣợng cao theo tính trạng
4.3
Kết quả tìm hiểu đặc điểm di truyền của một số tính trạng liên quan đến
chất lƣợng dinh dƣỡng của các mẫu giống lúa nghiên cứu
4.3.1
74
78
Kết quả tìm hiểu đặc điểm di truyền của hàm lƣợng protein trong gạo của
một số giống lúa
78
4.4
Kết quả đánh giá, tuyển chọn dòng, giống lúa có triển vọng
88
4.4.1
Kết quả tuyển chọn các dòng lúa chất lƣợng tốt
88
4.4.2
Kết quả so sánh một số dòng thuần có triển vọng
98
4.5
Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống lúa thuần mới
103
4.5.1
Kết quả khảo nghiệm trong mạng lƣới khảo nghiệm quốc gia
103
4.5.2
Kết quả phát triển sản xuất giống lúa Gia Lộc 159
107
4.5.3
Kết quả phát triển sản xuất giống lúa Gia Lộc 105
112
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
116
5.1
Kết luận
116
5.2
Đề nghị
117
Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận án
118
Tài liệu tham khảo
119
Phụ lục
128
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Nghĩa
ADN
Axít Deoxyribonucleic
ARN
Axít ribonucleic
AFLP
Đa hình chiều dài đo n phân cắt đƣợc nhân bội
(Amplified Fragment Length Polymorphism)
BT7
Giống lúa Bắc thơm 7
BT KBL
Giống lúa Bắc thơm kháng bạc lá
cM
Centimorgan
CMS:
Bất dục đực tế bào chất, ký hiệu là dòng A
(Cytoplasmic Male Sterile)
ĐBSH
Đồng bằng sông Hồng
(đ)
Điểm kháng sâu bệnh hại, điều kiện bất thuận,
theo thang điểm của IRRI
Đb
Đột biến
GCA
Khả năng kết hợp chung
(General Combining Ability)
MAS
Chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử
(Marker Assisted Selection)
QTL
Locus tính trạng số lƣợng
(Quantitative Trait Loci)
SCA:
Khả năng kết hợp riêng
(Special Combining Ability)
TGST
Thời gian sinh trƣởng
WCG
Gen tƣơng hợp rộng
(Wide Compatibility Gene)
SSRs
Trình tự lặp lại đơn giản
(Simple sequence repeats)
SNP
Đa hình nucleotit đơn
(Single nucleotide polymorphisms)
vi
RIL
Dòng tự thụ tái tổ hợp
(Recombinant inbred lines)
UTL
Ƣu thế lai
VX
Vụ lúa xuân
VM
Vụ lúa mùa
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng
STT
Trang
2.1
Mƣời alen đƣợc phát hiện kiểm soát mùi thơm của các giống lúa
16
2.2
Kiểu gen kiểm soát di truyền hàm lƣợng amylose
22
2.3
Kiểu gen kiểm soát di truyền nhiệt độ hóa hồ
25
2.4
Kiểu gen kiểm soát di truyền độ bền thể gel
26
2.5
Mức độ đóng góp của các yếu tố vào năng suất lúa
30
2.6
Hai cặp mồi đƣợc sử dụng trong phân tích
37
3.1
Mồi SSR và trình tự nucleotide phân tích
43
4.1
Giá bán và các chỉ tiêu chất lƣợng của các loại gạo chính đƣợc bán tại
các siêu thị Marko, BigC, Intimex tại thời điểm 12/2012
4.2
Giá bán và các chỉ tiêu chất lƣợng của các loại gạo chính đƣợc bán tại
các cửa hàng bán lẻ tại thời điểm 12/2012
4.3
57
Kết quả phỏng vấn sở thích của ngƣời tiêu dùng đối với một số tiêu chí
liên quan đến chất lƣợng gạo
4.5
55
Tỉ lệ bán ra của các loại gạo tại các đại lý bán buôn và của hàng bán lẻ
trong tháng 12/2012 của một số thị trƣờng tại đồng bằng sông Hồng
4.4
54
58
Kết quả đánh giá một số đặc tính nông học, đặc điểm hình thái của các
giống lúa có gạo đƣợc tiêu thụ nhiều trên thị trƣờng vùng đồng bằng
sông Hồng vụ xuân và vụ mùa năm 2013
4.6
60
So sánh một số tiêu chí chất lƣợng gạo tốt của vùng đồng bằng sông
Hồng với đồng bằng sông Cửu Long và một số thị trƣờng tiêu thụ gạo
khác trên thế giới
63
4.7
Kết quả thu thập, duy trì và đánh giá nguồn gen lúa
65
4.8
Một số đặc đặc điểm nông học của các giống lúa có chất lƣợng tốt
66
4.9
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống trong vụ
Xuân 2010
4.10
67
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống trong vụ
Mùa 2010
68
4.11
Một số chỉ tiêu chất lƣợng gạo của các mẫu giống lúa chất lƣợng tốt
70
4.12
Khả năng chống chịu sâu bệnh hại và điều kiện bất thuận của các mẫu giống
72
viii
4.13
Phân nhóm các mẫu giống lúa nghiên cứu theo thời gian sinh trƣởng,
chiều cao cây và số nhánh hữu hiệu
74
4.14
Phân nhóm các mẫu giống lúa nghiên cứu theo kích thƣớc hạt
75
4.15
Phân nhóm các mẫu giống lúa nghiên cứu theo chất lƣợng dinh dƣỡng
75
4.16
Phân nhóm các mẫu giống dựa trên đa dạng về kiểu hình
76
4.17
Các cặp lai giữa giống có hàm lƣợng Protein thấp, nền di truyền tốt (mẹ)
và giống có hàm lƣợng Protein cao (bố), năm 2009
79
4.18
Hàm lƣợng protein của các giống bố mẹ tham gia thí nghiệm
79
4.19
Hàm lƣợngprotein và sự biến động của các tổ hợp lai thế hệ F1
80
4.20
Hàm lƣợng protein và sự biến động của các tổ hợp lai thế hệ F2
80
4.21
Hàm lƣợngprotein và sự biến động của các tổ hợp lai thế hệ BC1F1
81
4.22
Mức độ trội của gen qui định hàm lƣợng protein cao ở các giống lúa
82
4.23
Thành phần và hàm lƣợng acid amnine trong protein của giống bố, mẹ và
hạt F2 (% so với protein)
4.24
84
Ma trận tƣơng đồng của các giống lúa phân tích khi sử dụng mồi SSR
Sửa kh thập phân sang dấu phảy !
85
4.25
Thiết lập hệ di truyền trên các tổ hợp lai
86
4.26
Đánh giá mức độ trội của tính trạng chiều dài hạt gạo
86
4.27
Đánh giá mức độ trội của tính trạng tỷ lệ dài/rộng hạt gạo
87
4.28
Đánh giá mức độ trội của tính trạng hàm lƣợng Amylose
87
4.29
Đánh giá mức độ trội của tính trạng hàm lƣợng protein
88
4.30
Kết quả chọn lọc dòng thuần từ các tổ hợp lai tốt trong 2 năm 2009, 2010
tại Viện Cây lƣơng thực và Cây thực phẩm
89
4.31
Một số đặc điểm nông học của các dòng thuần trong năm 2011
90
4.32
Một số đặc điểm hình thái của các dòng thuần trong năm 2011
92
4.33
Khả năng kháng sâu bệnh hại, chống chịu điều kiện bất thuận của các
dòng thuần trong năm 2011 (điểm)
4.34
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng thuần trong vụ
Xuân 2011
4.35
94
95
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng thuần trong vụ
Mùa 2011
96
4.36
Một số chỉ tiêu chất lƣợng của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Mùa 2011
97
4.37
Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng lúa tham gia thí nghiệm vụ
Mùa 2011
99
ix
4.38
Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính của các dòng lúa tham gia thí nghiệm
vụ Mùa 2011
4.39
99
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng lúa tham gia
thí nghiệm vụ Mùa 2011
4.40
100
Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng triển vọng tham gia thí
nghiệm trong vụ Xuân năm 2012
4.41
101
Mức độ nhiễm sâu bệnh và chống chịu điều kiện bất thuận của các dòng
triển vọng tham gia thí nghiệm trong vụ Xuân năm 2012
4.42
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng triển vọng
tham gia thí nghiệm trong vụ Xuân năm 2012
4.43
103
Năng suất thực thu của các dòng giống triển vọng tham gia thí nghiệm
khảo nghiệm tại một số địa phƣơng
4.44
102
104
Năng suất thực thu của các giống tham gia khảo nghiệm quốc gia vụ
Xuân 2012
105
4.45
Năng suất thực thu của các giống tham gia khảo nghiệm quốc gia vụ Mùa 2012
106
4.46
Một số đặc điểm nông, sinh học chính của giống lúa GL159
107
4.47
Khả năng chống chịu một số loại sâu bệnh hại chính, khả năng chịu rét,
chống đổ của giống Gia Lộc 159
108
4.48
Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lƣợng gạo của giống lúa Gia Lộc 159
109
4.49
Đánh giá chất lƣợng cơm của giống lúa Gia Lộc 159 bằng cảm quan
109
4.50
Kết quả khảo nghiệm tác giả giống lúa GL159 tại một số địa phƣơng
trong vụ Xuân năm 2012
4.51
110
Kết quả khảo nghiệm tác giả giống lúa GL159 tại một số địa phƣơng
trong vụ Mùa năm 2012
4.52
111
Kết quả khảo nghiệm tác giả giống lúa GL159 tại một số địa phƣơng
trong vụ Xuân năm 2013
4.53
112
Một số đặc điểm nông sinh học chủ yếu của giống lúa Gia Lộc105 trong
năm 2012
113
4.54
Một số chỉ tiêu chất lƣợng gạo của giống lúa Gia Lộc 105
113
4.55
Đánh giá chất lƣợng cơm của giống lúa Gia Lộc 105
114
4.56
Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống lúa Gia Lộc 105 tại một số địa phƣơng
115
x
DANH MỤC CÁC HÌNH
STT
Tên hình
Trang
2.1
Vị trí gen thơm trên NST số 8
18
2.2
Cấu trúc của gen thơm fgr
19
2.3
Trình tự amino acid BAD1 protein đƣợc mã hóa trên NST số 4.
20
4.1
Phân nhóm di truyền 45 mẫu giống lúa dựa trên 10 tính trạng kiểu hình
77
4.2
Hình ảnh ADN của cây bố mẹ và các con lai sử dụng chỉ thị SSR
83
xi
TRÍCH YẾU CỦA LUẬN ÁN
1. Tóm tắt mở đầu:
-
Tên tác giả: Nguyễn Trọng Khanh
-
Tên luận án: Nghiên cứu chọn tạo giống lúa chất lƣợng tốt cho vùng Đồng bằng
song Hồng.
-
Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
-
Mã số: 62 62 01 11
-
Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
2. Nội dung bản trích yếu
2.1. Mục đích nghiên cứu của luận án:
- Xác định đƣợc các tiêu chí gạo chất lƣợng tốt, phù hợp với thị hiếu tiêu dùng của
cƣ dân vùng ĐBSH làm định hƣớng cho công tác chọn giống trong thời gian tiếp theo.
- Thiết lập tập đoàn nguồn gen lúa phù hợp cho công tác chọn giống lúa chất
lƣợng tốt.
- Chọn tạo đƣợc 1-2 giống lúa chất lƣợng tốt có thời gian sinh trƣởng 90-115
ngày, chất lƣợng gạo tốt, năng suất đạt 55-70 tạ/ha, ít nhiễm sâu bệnh hại chính, phù
hợp với cơ câu luân canh của các tỉnh ĐBSH.
- Khảo nghiệm và phát triển sản xuất một số giống lúa chất lƣợng tốt tại các tỉnh
ĐBSH.
2.2. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng:
- Điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng cao tại một số vùng đô thị,
nông thôn vùng ĐBSH sử dụng phƣơng pháp phỏng vấn sở thích tiêu thụ các loại gạo
khác nhau của ngƣời tiêu dùng thuộc các nhóm đối tƣợng có thu nhập khác nhau kết
hợp với thu thập và phân tích chất lƣợng các mẫu gạo.
- Thu thập và đánh giá nguồn gen lúa chất lƣợng cao đƣợc Bố trí thí nghiệm
theo phƣơng pháp khảo sát tập đoàn không nhắc lại.
- Phƣơng pháp đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học của các giống lúa đƣợc đánh
giá và phân nhóm theo tiêu chuẩn “Đánh giá nguồn gen cây lúa” của IRRI (2002).
- Phƣơng pháp đánh giá sự đa dạng di truyền: Hệ số tƣơng đồng di truyền
Jaccard và phƣơng pháp UPGMA trong NTSYSpc 2.1 đƣợc sử dụng để phân tích, đánh
giá sự đa dạng di truyền, và phân nhóm (cây di truyền) các mẫu giống lúa nghiên cứu
xii
dựa trên 10 tính trạng nông học (thời gian sinh trƣởng, chiều cao cây, số nhánh hữu
hiệu/khóm, số hạt/bông, khối lƣợng 1000 hạt, năng suất thực thu, chiều dài hạt, tỷ lệ
D/R, tỷ lệ gạo xát, hàm lƣợng amylose, hàm lƣợng Protein)
- Các phƣơng pháp đƣợc áp dụng để nghiên cứu đặc điểm di truyền của một số
tính trạng chất lƣợng dinh dƣỡng ở một số giống lúa chất lƣợng tốt, cụ thể:
+ Nghiên cứu đặc điểm di truyền của tính trạng hàm lƣợng Protein:
* Phân tích hiệu quả kiểu gen, tƣơng tác gen & môi trƣờng theo phƣơng pháp
của Bửu-Lang (2002) và Diễn-Tú (1995).
* Sử dụng PCR để bƣớc đầu xác định mối liên hệ về vật chất di truyền giữa bố
mẹ và con lai của các tổ hợp lai có hàm lƣợng protein cao.
* Phƣơng pháp phân tích và nhận dạng ADN của quần thể F2 bằng chỉ thị SSR
+ Nghiên cứu mức độ trội của một số tính trạng chất lượng gạo: Phƣơng pháp
xác định mức độ trội - lặn của các chỉ tiêu liên quan đến chất lƣợng gạo đƣợc tính theo
công thức của Belli and Atkius (1966)
-Lai tạo, đánh giá và chọn giống lúa chất lƣợng tốt: lai hữu tính, chọn lọc theo
phƣơng pháp gia hệ
- Khảo nghiệm và phát triển sản xuất các giống lúa mới có triển vọng: thí
nghiệm khảo nghiệm cơ bản theo “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị
canh tác và giá trị sử dụng của giống lúa” (QCVN 01-55:2011/BNNPTNT).
2.3. Các kết quả, phát hiện chính và kết luận:
Đã cung cấp cơ sở dữ liệu đã đƣợc hệ thống hoá về tiêu chuẩn gạo chất lƣợng tốt
phù hợp với thị hiếu tiêu dùng ở vùng ĐBSH.
Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng nhƣ: hàm lƣợng protein, hàm lƣợng
amylose, chiều dài hạt gạo đƣợc nghiên cứu về đặc điểm di truyền là dữ liệu khoa học
quan trọng để các nghiên cứu về chất lƣợng gạo tiếp theo tham khảo.
Thu thập đƣợc 1040 mẫu giống lúa, đây là nguồn gen phong phú, có giá trị cho
công tác chọn tạo giống lúa ở Việt Nam.
Chọn tạo thành công và phát triển sản xuất đƣợc 02 giống lúa Gia Lộc 105, Gia
Lộc 159 có năng suất khá, chất lƣợng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh hại góp phần đa dạng hóa
bộ giống trong cơ cấu giống lúa tại các tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng.
xiii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Theo dự báo của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA), thƣơng mại lúa gạo toàn
cầu tăng 2,4% hàng năm từ năm 2007 đến 2016. Đến năm 2016 thƣơng mại lúa
gạo toàn cầu đạt mức 35 triệu tấn, tăng gần 25% so với mức năm 2002. Trong
những năm tới gạo trắng, hạt dài dự tính chiếm khoảng 75% thị trƣờng lúa gạo
toàn cầu. Gạo trắng, hạt dài sẽ đƣợc nhập khẩu bởi nhiều nƣớc Nam và Đông
Nam Á, Trung Đông và phần lớn các nƣớc vùng Sahara Châu Phi và các nƣớc
Châu Mỹ la tinh. Gạo hạt ngắn và hạt trung bình dự kiến tăng 10-12% thƣơng
mại toàn cầu, với các nƣớc nhập khẩu chủ yếu là Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan,
Thổ Nhĩ Kỳ, Jordan, Papue New Guine v.v.
Trong những năm gần đây, thị trƣờng gạo thế giới mua bán khoảng 30
triệu tấn/năm, giá trị khoảng 10 tỷ USD; thị phần gạo thơm khoảng 2-3 triệu tấn,
trong đó gạo thơm Thái Lan chiếm khoảng 1,6-1,8 triệu tấn, gạo Basmati Ấn Độ
chiếm khoảng 300 ngàn tấn (FAO, 2012)
Năm 2013, xuất khẩu gạo của Việt Nam đạt 6,68 triệu tấn và đứng thứ hai
thế giới. Song về chất lƣợng, đa số gạo xuất khẩu của nƣớc ta thuộc loại thấp và
một ít đạt loại trung bình nên hiệu quả kinh tế không cao, đời sống ngƣời dân
trồng lúa rất chậm cải thiện. Trong khi đó, Thái Lan xuất khẩu hàng năm 5,0-7,0
triệu tấn gạo (luôn đứng đầu thế giới), gạo thơm chất lƣợng chiếm 25,0-30,0%,
giống chủ lực là Khao Dawk Mali 105, RD15, Jasmine, Basmati..., các giống này
đều đã có thƣơng hiệu trên thị trƣờng Quốc tế. Mặt khác, nhu cầu gạo thơm ngon
của ngƣời tiêu dùng trong nƣớc ngày càng tăng, giá của các loại gạo thơm truyền
thống nhƣ Tám thơm, Tám xoan, Dự hƣơng… còn cao do các giống lúa thơm
này còn nhiều hạn chế nhƣ thời gian sinh trƣởng dài, năng suất thấp, chống chịu
sâu bệnh yếu, không đáp ứng đƣợc nhu cầu sản xuất (Hiệp hội Lƣơng thực Việt
Nam, 2014).
Ở Việt Nam, lúa chất lƣợng cao, lúa thơm đƣợc khuyến khích trồng để
xuất khẩu và sử dụng trong nƣớc không có giới hạn. Tuy nhiên bộ giống lúa chất
lƣợng cao của Việt Nam hiện nay chƣa đa dạng, tính thích ứng còn hẹp, các
giống lúa thơm, lúa nếp, japonica nhập nội có tiềm năng năng suất khá, gạo thơm
1
ngon nhƣng nhiễm nhiều loại sâu bệnh (rầy, bạc lá, đạo ôn..) nên việc mở rộng
diện tích vẫn khó khăn. Công tác chọn tạo và phát triển giống lúa thơm, nếp,
japonica trong thời gian qua còn mang tính chất nhỏ lẻ, không đồng bộ, đầu tƣ
không đầy đủ vì vậy các giống lúa thơm, lúa nếp, japonica chọn tạo ra chƣa đáp
ứng đƣợc yêu cầu sản xuất. Việt Nam có hai vùng trồng lúa chính và lớn nhất
nƣớc là đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL);
trong đó vùng ĐBSCL có diện tích trồng lúa lớn nhất cả nƣớc, đóng góp hơn
50% sản lƣợng lúa của Việt Nam và cung cấp khoảng trên 90% lƣợng gạo xuất
khẩu, tỷ trọng lúa hàng hóa chiếm 57,2- 60% so với tổng sản lƣợng lúa hàng hóa
cả nƣớc (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2013).
Ngoài ra còn có các vùng khác (Trung du và miền núi phía Bắc, Bắc Trung
bộ và Duyên hải miền Trung và Tây Nguyên, Đông Nam bộ), tuy nhiên các vùng
này diện tích và sản lƣợng thấp, chủ yếu dành cho tiêu thụ tại chỗ, lƣợng lúa hàng
hóa không nhiều (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011).
Tại vùng ĐBSH, diện tích canh tác các giống lúa ngắn ngày, năng suất
khá, chất lƣợng tốt, đáp ứng đƣợc thị hiếu ngƣời tiêu dùng, nâng cao giá trị hàng
hóa của sản phẩm lúa gạo nhƣ BT7, LT2, P6, AC5, RVT, Nàng xuân, BC15,
Thiên ƣu 9, HT1.... đang ngày càng tăng lên. Canh tác lúa của các tỉnh ĐBSH có
nhiệm vụ chính là đảm bảo an ninh lƣơng thực, đáp ứng tiêu thụ nội địa. Tuy
nhiên, do sự tăng trƣởng nhanh của nền kinh tế vùng, thu nhập của ngƣời tiêu
thụ tăng lên trong những năm qua nên đòi hỏi của ngƣời tiêu dùng về gạo chất
lƣợng cao cũng ngày tăng.
Để xây dựng thƣơng hiệu gạo chất lƣợng tốt, Bộ Nông nghiệp và PTNT
đã đề ra một số giải pháp cụ thể nhƣ chọn tạo ra thêm các giống lúa có chất
lƣợng cao mới, tổ chức sản xuất lúa hàng hóa tập trung, xây dựng "cánh đồng
mẫu lớn”, vùng nguyên liệu tập trung, canh tác theo tiêu chuẩn GAP, nhằm tạo ra
khối lƣợng lúa gạo lớn và đồng bộ. Bên cạnh đó, phát triển công nghệ sau thu
hoạch, xây dựng quy chuẩn về các nhà máy xay xát gạo xuất khẩu, hệ thống kho
dự trữ gạo.... Đồng thời, hình thành hệ thống thu mua lƣơng thực, khuyến khích
hợp đồng tiêu thụ giữa doanh nghiệp chế biến xuất khẩu và ngƣời sản xuất. Trên
cơ sở đó, công ty kinh doanh lúa gạo chịu trách nhiệm về thƣơng hiệu của công
ty (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2013).
Xuất phát từ yêu cầu của thực tiễn sản xuất, việc tiến hành nghiên cứu
chọn tạo giống lúa chất lƣợng tốt là cấp thiết, đáp ứng đòi hỏi của sản xuất giống
2
lúa mới chất lƣợng tốt cho các tỉnh ĐBSH.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Xác định đƣợc các tiêu chí gạo chất lƣợng tốt, phù hợp với thị hiếu tiêu
dùng của cƣ dân vùng ĐBSH làm định hƣớng cho công tác chọn giống trong thời
gian tiếp theo.
- Thiết lập tập đoàn nguồn gen lúa phù hợp cho công tác chọn giống lúa
chất lƣợng tốt.
- Chọn tạo đƣợc 1-2 giống lúa chất lƣợng tốt có thời gian sinh trƣởng 90115 ngày, chất lƣợng gạo tốt, năng suất đạt 55-70 tạ/ha, ít nhiễm sâu bệnh hại
chính, phù hợp với cơ câu luân canh của các tỉnh ĐBSH.
- Khảo nghiệm và phát triển sản xuất một số giống lúa chất lƣợng tốt tại
các tỉnh ĐBSH.
1.3. TÍNH MỚI VÀ NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
- Hệ thống hoá các tiêu chí gạo chất lƣợng tốt phù hợp với thị hiếu tiêu
dùng của cƣ dân vùng ĐBSH từ đó định hƣớng cho các nhà nghiên cứu tạo giống
lúa thích hợp.
- Từ tập đoàn giống thu thập gồm 1040 mẫu giống, trong đó 840 mẫu
giống đƣợc đánh giá và phân loại, giúp các nhà chọn tạo giống lúa có cơ sở dữ
liệu để tham khảo, khai thác cho công tác chọn tạo giống lúa chất lƣợng cao ở
Việt Nam.
- Các nghiên cứu về đặc điểm di truyền các tính trạng liên quan đến chất
lƣợng nhƣ: hàm lƣợng protein, amylose, chiều dài hạt gạo…là dữ liệu khoa học
quan trọng để các nhà tạo giống lúa tham khảo, định hƣớng trƣớc khi lai tạo để
chọn giống lúa chất lƣợng.
- Các giống lúa mới chọn tạo nhƣ Gia Lộc 105, Gia Lộc 159 có chất lƣợng
cao, năng suất khá, ít nhiễm sâu bệnh hại sẽ góp phần đa dạng hóa bộ giống lúa
thuần, gia tăng diện tích và sản lƣợng gạo chất lƣợng tốt đáp ứng đòi hỏi của sản
xuất lúa tại các tỉnh vùng ĐBSH.
1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.4.1. Ý nghĩa khoa học
- Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu đã đƣợc hệ thống hoá về tiêu chí gạo chất
lƣợng tốt phù hợp với thị hiếu tiêu dùng ở vùng ĐBSH.
3
- Một số tính trạng liên quan đến chất lƣợng nhƣ: hàm lƣợng protein, hàm
lƣợng amylose, chiều dài hạt gạo đƣợc nghiên cứu về đặc điểm di truyền là dữ liệu
khoa học quan trọng để các nghiên cứu về chất lƣợng gạo tiếp theo tham khảo.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Thu thập đƣợc 1040 mẫu giống lúa, đây là nguồn gen phong phú, có giá
trị cho công tác chọn tạo giống lúa ở Việt Nam.
- Chọn tạo thành công và phát triển sản xuất đƣợc 02 giống lúa Gia Lộc
105, Gia Lộc 159 có năng suất khá, chất lƣợng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh hại góp
phần đa dạng hóa bộ giống trong cơ cấu giống lúa tại các tỉnh vùng đồng bằng
sông Hồng.
1.5. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.5.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Nghiên cứu thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng tốt vùng ĐBSH đƣợc thực
hiện trên đối tƣợng là ngƣời tiêu dùng tại các thành thị, nông thôn vùng ĐBSH.
- Nghiên cứu nguồn gen, quá trình chọn lọc, kỹ thuật canh tác đƣợc thực
hiện trên đối tƣợng là các giống lúa thuần thu thập trong và ngoài nƣớc và các
giống lúa mới do bản thân tác giả tạo ra.
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu
- Điều tra, đánh giá thị hiếu tiêu dùng gạo chất lƣợng tốt tại một số tỉnh
vùng ĐBSH.
- Gây tạo nguồn biến dị thông qua lai hữu tính và đột biến các mẫu giống
lúa thu thập trong và ngoài nƣớc.
- Khảo nghiệm sản xuất và xây dựng mô hình trình diễn các giống lúa
thực hiện ở một số tỉnh vùng ĐBSH.
- Thời gian nghiên cứu: từ 2005 đến 2014.
4
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ LÖA GẠO TRÊN THẾ GIỚI
VÀ VIỆT NAM
2.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa gạo trên thế giới
2.1.1.1. Nghiên cứu nhu cầu tiêu dùng lúa gạo
Nghiên cứu ngƣời tiêu dùng đối với các sản phẩm lƣơng thực phụ thuộc
vào tâm lý, cảm quan tại thời điểm mua, trong quá trình sử dụng sản phẩm. Phản
ứng của ngƣời tiêu dùng khác nhau đối với cùng 1 loại lƣơng thực, thực phẩm
cũng rất khác nhau. Do đó, hầu nhƣ những nghiên cứu ngƣời tiêu dùng chỉ tập
trung nghiên cứu cảm quan (Garber, 2003). Cũng có rất nhiều những nghiên cứu
về sở thích, phân tích thị hiếu của ngƣời tiêu dùng nhằm để định lƣợng, phân tích
và giải thích về sở thích của ngƣời tiêu dùng đối với những sản phẩm nhất định.
Hori (1996) đã sử dụng phân tích thị hiếu ngƣời tiêu dùng đối với các loại gạo
thơm khác nhau tại Anh. Mục đích nhằm nghiên cứu thái độ của ngƣời tiêu dùng
đối với việc lựa chọn giữa gạo truyền thống và gạo nhập khẩu. Tƣơng tự,
Azabagaoglu (2009) cũng sử dụng phƣơng pháp phân tích thị hiếu ngƣời tiêu
dùng dựa trên các cuộc thảo luận nhóm và phân tích định lƣợng các kết quả điều
tra ngƣời tiêu dùng để xác định các yếu tố ảnh hƣởng đến thị hiếu của ngƣời tiêu
dùng tai Thổ Nhĩ Kỳ đối với gạo trong nƣớc và nhập khẩu. Kết quả từ các cuộc
thảo luận nhóm chỉ ra rằng, gạo nhập khẩu từ Mỹ sẽ có hình dáng đẹp hơn, sạch
hơn, nấu ngon hơn vì vậy mà ngƣời tiêu dùng sẵn sang trả giá cao hơn so với gạo
địa phƣơng. Đồng thời, kết quả phân tích định lƣợng cũng chỉ ra rằng giữa các
loại gạo nhập khẩu, ngƣời tiêu dùng cũng sẵn sàng trả mức giá khác nhau dựa
trên độ bóng, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, độ đồng đều của hạt gạo và dễ
dàng nấu chín (Hayatnia et al., 2013).
Đối với tiêu dùng lúa gạo, đã có rất nhiều nghiên cứu nhƣ Nourri (2005)
sử dụng mô hình hệ thống cầu tƣơng đối lý tƣởng (AIDS – Almost Ideal Demand
System) đã xác định giá mà ngƣời tiêu dùng bỏ ra để mua gạo phụ thuộc chính vào
giá thành sản xuất, giá gạo trên thế giới và tỷ lệ lạm phát. Dilip and Nasiruddine
(2004) sử dụng mô hình hàm thỏa dụng gián tiếp (Translog indirect Utility
function model) để nghiên cứu cầu gạo tại Ấn Độ. Rejesus et al., (2012) đã sử
dụng mô hình AutoRegressive Model (AR) để nghiên cứu và dự báo nhu cầu tiêu
5
- Xem thêm -