Huỳnh Kỳ * , Nguyễn Văn Mạnh , Đỗ Thị Thanh Thoảng , Nguyễn Khánh Duy , Trần In Đô , Chung Trương Quốc Khang , Tống Thị Thuỳ Trang , Nguyễn Thanh Dự , Phạm Ân Tình , Nguyễn Lê Đức Huy , Huỳnh Như Điền , Phạm Thị Bé Tư , Nguyễn Lộc Hiền Lê Thị Hồng Thanh

* Tác giả liên hệ (hky@ctu.edu.vn)

Abstract

Upland rice is a crop that can adapt to living conditions without water. Along with the characteristics of ecological regions, upland rice is very diverse in morphology and rice grain quality. A study was carried out on the agro-morphological and genotypic characteristics of 29 upland rice varieties cultivated in the Mekong Delta . Through the evaluation criteria of morphology and quality with criteria such as amylose content, gel strength, gelatinization temperature, and aroma, combined with genotyping by molecular markers SSR. The results showed the morphological and quality characteristics of the 29 studied rice varieties. The study selected 3 rice varieties, Pum Pan Dam, Te Thom, Lua Bac 1, and 2 varieties of sticky rice Khau Hut Lai (Nep), and Nep Nin Luong, with good morphological characteristics such as high yield and good quality, belonging to the soft rice group (amylose content is less than 20%, gel strength is over 60 mm, sizing resistance is level 5.6, and a light aroma suitable for current breeding requirements). , All five varieties carry genotypes that were tolerant to drought conditions. This results will provide the genetic resource for future breeding programs.

Keywords: Drought tolerant, quality, SSR, upland rice

Tóm tắt

Lúa rẫy là cây trồng có thể thích nghi với điều kiện sống thiếu nước, cùng với đó do đặc tính vùng miền và vùng sinh thái khác nhau nên lúa rẫy rất đa dạng về hình thái cũng như phẩm chất hạt gạo.Nghiên cứu đặc điểm hình thái nông học và kiểu gen của 29 giống lúa rẫy canh tác ở điều kiện đồng bằng sông Cửu Long được thực hiện. Qua các chỉ tiêu đánh giá về hình thái và chất lượng với các chỉ tiêu như hàm lượng amylose, độ bền thể gel, nhiệt trở hồ và mùi thơm, kết hợp với đánh giá kiểu gen bằng dấu chỉ thị phân tử SSR. Kết quả đã khảo sát được các đặc điểm hình thái và chất lượng của 29 giống lúa. Nghiên cứu đã chọn ra được 3 giống lúa Pum Pán Đăm, Tẻ Thơm, Lúa Bắc 1 và 2 giống nếp Khẩu Hút Lài (Nếp) và Nếp Nin Lương có đặc điểm hình thái, năng suất cao, chất lượng tốt thuộc nhóm mềm cơm (hàm lượng amylose dưới 20%, độ bền thể gel trên 60 mm, nhiệt trở hồ thuộc cấp 5,6) và có mùi thơm nhẹ phù hợp với nhu cầu chọn giống hiện nay. Cùng với đó cả 5 giống đều mang kiểu gen chống chịu với điều kiện khô hạn. Kết quả này giúp cung cấp nguồn vật liệu di truyền cho các nghiên cứu tiếp theo.

Từ khóa: Chất lượng, chịu hạn, lúa rẫy, SSR

Article Details

Tài liệu tham khảo

Acuña, T. B., Lafitte, H. R., & Wade, L. J. (2008). Genotype× environment interactions for grain yield of upland rice backcross lines in diverse hydrological environments. Field Crops Research, 108(2), 117-125. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2008.04.003

Atlin, G. N., Lafitte, H. R., Tao, D., Laza, M., Amante, M., & Courtois, B. (2006). Developing rice cultivars for high-fertility upland systems in the Asian tropics. Field Crops Research, 97(1), 43-52.
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2005.08.014

Bernier, J., Atlin, G. N., Serraj, R., Kumar, A., & Spaner, D. (2008). Breeding upland rice for drought resistance. Journal of the Science of Food and Agriculture, 88(6), 927-939. https://doi.org/10.1002/jsfa.3153

Bradbury, L. M., Henry, R. J., Jin, Q., Reinke, R. F., & Waters, D. L. (2005). A perfect marker for fragrance genotyping in rice. Molecular Breeding, 16, 279-283. https://doi.org/10.1007/s11032-005-0776-y

Breseghello, F., de Morais, O. P., Pinheiro, P. V., Silva, A. C. S., Da Maia de Castro, E., Guimarães, É. P., Castro, A. P. D., Pereira, J. A., Lopes, A. D. M., Utumi, M. M., & de Oliveira, J. P. (2011). Results of 25 years of upland rice breeding in Brazil. Crop Science, 51(3), 914-923.

Bộ NN&PTNT. (2011). Quy chuẩn QCVN 01-65: 2011/BNNPTNT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất, tính ổn định của giống lúa. Ban hành kèm theo Thông tư số Số: 67/2011/TT-BNNPTNT, ngày 17/10/2011.

Adriano Pereira de Castro, José Almeida Pereira, Altevir de Matos Lopes, Marley Marico Utumi, and Jaison Pereira de Oliveira

Furuya, S. (1987). Growth diagnosis of rice plants by means of leaf color. Japan Agricultural Research Quarterly, 20, 147-153.

Cagampang, G. B., Perez, C. M., & Juliano, B. O. (1973). A gel consistency test for eating quality of rice. Journal of the Science of Food and Agriculture, 24(12), 1589-1594. https://doi.org/10.1002/jsfa.2740241214

Cruz, R. P. D., Milach, S. C. K., & Federizzi, L. C. (2008). Inheritance of pinacle exsertion in rice. Scientia Agricola, 65, 502-507. DOI:10.1590/S0103-90162008000500009

Doyle, J.J., Doyle, J.L. (1990). Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus 12, 39-40.

Gong, F., Hu, X., & Wang, W. (2015). Proteomic analysis of crop plants under abiotic stress conditions: where to focus our research?. Frontiers in Plant Science, 6, 418. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00418

Greenland, D. J. (1985). Upland rice. Outlook on Agriculture, 14(1), 21-26.

Hoan, N. V. (2006). Thâm canh lúa cao sản. Cẩm nang cây lúa, Nxb Lao động.

Hu, G., Zhang, D., Pan, H., Li, B., Wu, J., Zhou, X., ... & Li, Z. (2011). Fine mapping of the awn gene on chromosome 4 in rice by association and linkage analyses. Chinese Science Bulletin, 56, 835-839.
https://doi.org/10.1007/s11434-010-4181-5

Kawamura, K., Asai, H., Yasuda, T., Khanthavong, P., Soisouvanh, P., & Phongchanmixay, S. (2020). Field phenotyping of plant height in an upland rice field in Laos using low-cost small unmanned aerial vehicles (UAVs). Plant Production Science, 23(4), 452-465. https://doi.org/10.1080/1343943X.2020.1766362

Kong, X., Zhu, P., Sui, Z., & Bao, J. (2015). Physicochemical properties of starches from diverse rice cultivars varying in apparent amylose content and gelatinisation temperature combinations. Food Chemistry, 172, 433-440. DOI:10.1016/j.foodchem.2014.09.085

Lum, M. S., Hanafi, M. M., Rafii, Y. M., & Akmar, A. S. N. (2014). Effect of drought stress on growth, proline and antioxidant enzyme activities of upland rice. JAPS: Journal of Animal & Plant Sciences, 24(5).

Lang, N. T., & Bửu, B. C. (2011). Phát triển giống lúa phẩm chất gạo tốt tiếp cận chiến lược mới, Trung tâm Khuyến nông Quốc gia. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

IRRI, (2013). Standard Evaluation System (SES) for Rice. International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines,.

Juliano, B. O. (1971). A simplified assay for milled-rice amylose. Cereal Sci. Today 16:334-360.

Nascimento, W. F. D., Silva, E. F. D., & Veasey, E. A. (2011). Agro-morphological characterization of upland rice accessions. Scientia Agricola, 68, 652-660. DOI:10.1590/S0103-90162011000600008

Đệ, N.N. (2008). Giáo trình cây lúa. Nxb. Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2008.

Patindol, J. A., Siebenmorgen, T. J., & Wang, Y. J. (2015). Impact of environmental factors on rice starch structure: A review. Starch‐Stärke, 67(1-2), 42-54.
https://doi.org/10.1002/star.201400174

Salunkhe, A. S., Poornima, R., Prince, K. S. J., Kanagaraj, P., Sheeba, J. A., Amudha, K., ... & Babu, R. C. (2011). Fine mapping QTL for drought resistance traits in rice (Oryza sativa L.) using bulk segregant analysis. Molecular Biotechnology, 49, 90-95. https://doi.org/10.1007/s12033-011-9382-x

Sandhu, N., & Kumar, A. (2017). Bridging the rice yield gaps under drought: QTLs, genes, and their use in breeding programs. Agronomy, 7(2), 27. DOI:10.3390/agronomy7020027

Sửu, T. D. (2008). Đánh giá đa dạng di truyền tài nguyên lúa tám đặc sản miền Bắc Việt Nam. Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp, Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam.

Suwarno, Lubis, E., Hairmansis, A., & Santoso. (2009). Development of a package of 20 varieties for blast management on upland rice. In Advances in Genetics, Genomics and Control of Rice Blast Disease (pp. 347-357). Springer Netherlands.

Tiêu chuẩn Việt Nam. (2020). TCVN 12847:2020 gạo đồ.
https://vietfood.org.vn/6190-2/

Tuhina-Khatun, M., Hanafi, M. M., Rafii Yusop, M., Wong, M. Y., Salleh, F. M., & Ferdous, J. (2015). Genetic variation, heritability, and diversity analysis of upland rice (Oryza sativa L.) genotypes based on quantitative traits. BioMed research international, Article ID 290861, 7 pages.
https://doi.org/10.1155/2015/290861

Uga, Y., Okuno, K., & Yano, M. (2011). Dro1, a major QTL involved in deep rooting of rice under upland field conditions. Journal of experimental botany, 62(8), 2485-2494. https://doi.org/10.1093/jxb/erq429

Verma, H., & Sarma, R. N. (2021). Identification of markers for root traits related to drought tolerance using traditional rice germplasm. Molecular Biotechnology, 63(12), 1280-1292. https://doi.org/10.1007/s12033-021-00380-1

Venuprasad, R., Bool, M. E., Quiatchon, L., Sta Cruz, M. T., Amante, M., & Atlin, G. N. (2012). A large-effect QTL for rice grain yield under upland drought stress on chromosome 1. Molecular Breeding, 30, 535-547. https://doi.org/10.1007/s11032-011-9642-2

Vikram, P., Swamy, B. M., Dixit, S., Ahmed, H. U., Teresa Sta Cruz, M., Singh, A. K., & Kumar, A. (2011). qDTY 1.1, a major QTL for rice grain yield under reproductive-stage drought stress with a consistent effect in multiple elite genetic backgrounds. BMC genetics, 12, 1-15. https://doi.org/10.1186/1471-2156-12-89

Yoshida, S. (1981). Fundamentals of rice crop science. IRRI, Los Banos, Philippines.

Witkowski, E. T. F., & Lamont, B. B. (1991). Leaf specific mass confounds leaf density and thickness. Oecologia, 88, 486-493. DOI:10.1007/BF00317710