Thứ năm, 27/05/2021 11:11 GMT+7

Nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương kháng bệnh phấn trắng bằng chỉ thị phân tử

Đậu tương (Glycine max (L.) Merr.) là cây thực phẩm cung cấp protein (40%) và lipid (20%) chủ yếu trong bữa ăn truyền thống và hiện đại. Đậu tương có thể gieo trồng nhiều vụ trong năm với nhiều công thức luân canh, xen canh, tăng vụ, gối vụ và là cây cải tạo đất lý tưởng trong hệ thống canh tác cây trồng. Những năm gần đây, diện tích trồng đậu tương ở nước ta có nhiều biến động và đang có xu thế giảm nhiều. Diện tích trồng đậu tương ở nước ta chỉ còn 135.000 ha năm 2015. Năng suất bình quân đậu tương đạt 1,48 tấn/ha, trong khi năng suất bình quân của thế giới (2,6 tấn/ha) và bằng khoảng 1/2 so với năng suất bình quân của nước Mỹ (3,1 tấn/ha). Sản lượng đáp ứng được khoảng 1/12 nhu cầu sử dụng đậu tương trong nước.

Mặc dầu, đậu tương có giá trị nhiều mặt nhưng là cây trồng hấp dẫn bởi nhiều loại sâu bệnh hại. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa ở Việt Nam, sâu bệnh là một trong những nguyên nhân chính gây ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây đậu tương. Bệnh nấm phấn trắng là loại bệnh hại chính trên cây đậu tương, gây thiệt hại lớn về năng suất và sản lượng của cây đậu tương. Bệnh phấn trắng xuất hiện gây hại ở hầu hết các bộ phận trên thân của cây đậu tương: Đỉnh sinh trưởng, thân, cả 2 mặt của lá và quả xanh. Biểu hiện của bệnh là những đốm trắng do nấm phấn trắng gây ra. Nấm sẽ tấn công các tế bào diệp lục, làm cho lá, quả và thân xanh của cây trở thành màu vàng. Nếu bị gây hại ở mức độ nặng, lá sẽ bị rụng, quả lép, hạn chế sự sinh trưởng phát triển của thân cây. Bệnh phấn trắng phát triển rất tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp (18-24 độ C).           

Bệnh nấm phấn trắng gây hại tới sinh trưởng và phát triển cây trồng và có thể làm giảm năng suất tới 57% so với các giống đậu tương không bị nhiễm loại bệnh này ở Mỹ, Brazil và Agentina. Đậu tương ở Nhật Bản có thể giảm năng suất giảm đến 26 % do bệnh phấn trắng gây ra. Điều kiện khí hậu ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam thích hợp với sự phát triển của bệnh phấn trắng trên đậu tương. Bệnh phấn trắng hại đậu tương phát triển rất mạnh ở giai đoạn cuối của vụ thu đông. Bệnh gây hại từ giai đoạn chắc của quả đến thu hoạch, vụ đông và vụ xuân cây có thể bị gây hại qua tất cả các thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây.  Năng suất đậu tương bị giảm do bệnh này có thể lên đến 60% trong vụ đậu tương xuân. 

Kết quả nghiên cứu về bệnh phấn trắng hại đậu tương ở Việt Nam còn hạn chế. Thực tế quan sát về bệnh phấn trắng từ năm 2002 cho thấy mức độ phát triển bệnh, thời gian bệnh tồn tại trên ruộng đậu tương trong các mùa vụ ngày một dài hơn. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Bình và CS, 2004 cho rằng: Trong điều kiện tự nhiên bệnh xuất hiện trong thời vụ đông và xuân. Thời gian từ tháng 1 đến đầu tháng 5 và tháng 11, 12 trong năm. Thực tế hiện nay, bệnh phấn trắng xuất hiện trên các vùng trồng đậu tương ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam từ tháng 10 và bệnh tồn tại trên đồng ruộng tới đầu tháng 6 năm sau. Như vậy, bệnh phấn trắng phát triển, gây hại trên đậu tương ngày một tăng cùng với sự biến đổi khí hậu. Bệnh xuất hiện trong vụ xuân, vụ đông ở vùng trung du, đồng bằng Bắc bộ và vụ xuân, thu đông ở miền núi phía Bắc. Đó là 2 trong 4 vùng sản xuất đậu tương chính của Việt Nam. Do vậy, nghiên cứu cơ bản về chọn tạo giống kháng bệnh phấn trắng và đề xuất biện pháp phòng trừ thích hợp hạn chế thiệt hại cho sản xuất đậu tương cho nông dân Việt Nam là cần thiết. Hiện nay, việc áp dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng ở Việt Nam trên cây lúa, ngô, rau màu... đã đạt được nhiều kết quả. Trong khi, những thành tựu nghiên cứu chọn tạo giống cây đậu tương hầu hết là bằng phương pháp truyền thống. Thời gian chọn tạo là dài, chi phí nhiều công lao động mà kết quả chưa ổn định… Xuất phát từ những lý do nhóm nghiên cứu do TS.Trần Thị Trường, Viện Cây lương thực & Cây thực phẩm đứng đầu đã thực hiện đề tài: “Nghiên chọn tạo giống đậu tương kháng bệnh phấn trắng bằng chỉ thị phân tử”. Đây là đề tài thuộc Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng cộng nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn đến năm 2020.

1. Nghiên cứu vật liệu khởi đầu phục vụ chọn tạo giống đậu tương kháng bệnh nấm phấn trắng.

- Đã thu thập 200 mẫu bệnh phấn trắng từ các vùng sản xuất đậu tương để nghiên cứu. 

- Đã xác định được tác nhân gây bệnh phấn trắng hại đậu tương tại 6 vùng thu thập mẫu nấm ở miền Bắc Việt Nam là nấm có giai đoạn sinh sản vô tính thuộc loài Oidium sp.

- Đã sàng lọc tính kháng bệnh phấn trắng của 250 dòng, giống đậu tương thành 6 mức phản ứng nhiễm khác nhau.

- Đã xác định 8 mẫu giống kháng rất cao đại diện như K85389, K7002, Andol và 26 mẫu giống kháng cao như M36, E0.16, DT90, Uc1a. iv. Xác định được 20 mẫu giống có các yếu tố cấu thành năng suất cao và 22 mẫu giống thể hiện tính kháng.

- Đã xác định được hệ số tương đồng di truyền giữa 34 giống đậu tương dao động trong khoảng 0,1 đến 0,74 với trung bình là 0,3418.

- Kết quả phân tích này là cơ sở để xây dựng tổ hợp lai mới.

2. Nghiên cứu xác định bộ chỉ thị liên kết với tính kháng bệnh phấn trắng

- Đã lai tạo 65 tổ hợp lai đơn và lai backross.

- Đã xác định tính kháng bệnh phấn trắng hại đậu tương là di truyền đơn gen trội.

- Đã xác định 3 chỉ thị có liên kết với gen kháng bệnh phấn trắng là Satt431và BARCSOYSSR-16-1236, BARCSOYSSR_16_1247.

3. Nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống đậu tương kháng bệnh nấm phấn trắng.

- Đã sử dụng các chỉ thị sàng lọc 500 dòng F2 và 900 dòng con lai Backcross và các dòng triển vọng.

- Đã chọn ra 12 dòng triển vọng từ tổ lai BC và 4 dòng từ tổ hợp lai đơn. Trong đó 2 giống đậu tương triển vọng PT01, PT02.

Các dòng này đều kháng bệnh phấn trắng và tiềm năng cho năng suất cao.

4. Kết quả thử nghiệm các giống đậu tương triển vọng (PT01, PT02).

- Các giống đậu tương triển vọng thể hiện tính kháng bệnh phấn trắng và năng suất đạt trên 25 tạ/ha (từ 25,36 đến 26,64 tạ/ha) và thể hiện ổn định ở vùng khảo nghiệm.

- Đã xây dựng quy trình ứng dụng chỉ thị phân tử trọng chọn giống đậu tương kháng bệnh phấn trắng. 

Như vậy, giống đậu tương mới kháng bệnh phân trắng với năng suất cao góp phần tăng sản lượng, giảm nhập khẩu đậu tương, Giống đậu tương kháng bệnh nên giảm chi phí sản xuất thuốc thực vật, nâng cao hiệu quả sản xuất, góp phần ổn định xã hội, xây dựng nền nông nghiệp bền vững, an tòan cho người, vật nuôi và môi trường sinh thái.


Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 14646/2018) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

Nguồn: Cục Thông tin KH&CN quốc gia

Lượt xem: 321

Tìm theo ngày :

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)