Chương trình phát triển cây siêu lúa lai ở Trung Quốc
Mục
tiêu của lúa năng suất siêu cao
Trung Quốc đã có chương trình nghiên cứu sản xuất cây lúa lai
năng suất siêu cao từ năm 1980. Mục tiêu đặt ra là đạt năng siêu lai 100 kg/ha
mỗi ngày vào năm 2000.
Các tính năng hình thái học của cây siêu lúa lai cho năng suất cao
Gần đây, giống lúa lai hai dòng với tiềm năng năng suất
siêu cao đã được xác định. Ví dụ,
thử nghiệm năng suất Pei'ai 64S/E32 đã được tiến hành trên tổng diện tích 0,24
ha tại ba địa điểm vào năm 1997, năng suất trung bình của nó là cao là 13,26
tấn / ha và thời gian sinh trưởng 130 ngày. Pei'ai
64S/E32 đã đạt tiêu chuẩn của lúa năng suất siêu cao, mặc dù chỉ có trong các
thử nghiệm trên những mảnh ruộng nhỏ, và nó là một ví dụ tốt cho giống lúa năng
suất siêu cao.
Phân tích trên giống Pei'ai
64S/E32 đã chỉ ra rằng các đặc điểm hình thái quan trọng nhất của lúa năng suất
siêu cao nằm ở trên ba lá cuối cùng là dài, dựng lên, thu hẹp hình chữ V và
dày. Những đặc tính hình thái cho
phép các nguồn rất phong phú của đồng hóa cần thiết cho một giống lúa siêu năng
suất.
Một tính năng nổi bật là giống lai này có bông lớn và có
hạt đồng đều. Số bông là 260 bông/m2
và trọng lượng hạt trung bình mỗi bông là 5,3 g. Tính năng này có nghĩa là
giống lai có hiệu quả quang hợp rất cao.
Đặc điểm nổi bật khác là nó có tán lá thẳng đứng cao hơn so
với bông rủ. Chiều cao tán của nó
là hơn 120 cm, trong khi đầu của bông đầy chỉ 60 đến 70 cm trên mặt đất. Một kiến trúc được sản xuất trong
quang hợp và cùng với làm cho cây lúa lai đứng vững.
Chiến lược cho giống lúa lai siêu năng suất cao
i) Sử dụng ưu thế lai hai dòng
Đã được chứng minh là năng suất cao hơn giống lúa lai ba
dòng. Do đó dùng giống lúa lai hai dòng là cách tiếp cận khả thi nhất để thực
hiện sản xuất giống lúa siêu năng xuất cao.
Hiện nay các nỗ lực đã được tập trung vào sử dụng dòng Pei'ai
64s làm cây mẹ chính trong việc lựa chọn sự kết hợp của các giống lúa lai siêu
năng suất cao. Bởi vì Pei'ai 64s
là một loại trung gian giữa indica và
japonica, nó có một khả năng tương
thích rất rộng.
Khai thác các ưu thế lai hai dòng dựa trên sự phát triển
của các dòng khác nhau thích nghi rộng, bao gồm dòng phục chế và dòng đực vô
sinh thuộc indica, javanica và các dòng trung gian với thời
gian sinh trưởng khác nhau. Điều
này sẽ đảm bảo có nhiều dòng phong phú của cha mẹ đối với các giống lai năng
suất siêu cao có thể được thích nghi với nhiều môi trường sinh thái khác nhau.
ii) Sử dụng nguồn gen thuận lợi từ lúa hoang
Năm 1995, dựa trên phân tích phân tử và thí nghiệm thực
hiện như một phần của chương trình nghiên cứu hợp tác với Đại học Cornell, Viện
nghiên cứu lúa lai Trung Quốc - CNHRRDC xác định được hai gen thuận lợi QTL (yld1và
yld2) từ dòng lúa hoang
(O. rufipogon L.). Mỗi
gen QTL đóng góp một lợi thế tăng năng suất 18% so với lúa lai cho năng suất
cao V64 (một trong các giống lúa lai năng suất cao nhất ở Trung Quốc,với một
tiềm năng năng suất 80 kg/ha mỗi ngày). Gen QTL đã được sử dụng như nguồn gen
chính để sản xuất lúa lai siêu năng suất cao ở Trung Quốc.
iii) Sử dụng các nguồn gen mới của IRRI
Tiến sĩ Khush dự đoán rằng: "Những giống lúa mới có tiềm năng
năng suất cao hơn 20% so với các giống indica
với năng suất cao nhất hiện có. Các giống mới này sẽ được sử dụng trong phát
triển cây lai indica với japonica có thể có một lợi thế tăng năng
suất 20-25% so với dòng bẩm sinh tốt nhất. Một sự kết hợp của hai phương pháp
tiếp cận có thể nâng cao tiềm năng năng suất lúa nhiệt đới tăng 50%". Có nghĩa là các giống lúa mới của IRRI có
thể đóng một vai trò quan trọng trong việc nhân giống lúa lai cho năng suất
siêu cao trong tương lai bằng cách sử dụng chúng như dòng bố, mẹ.
iv) Sử dụng công nghệ sinh học kỹ thuật di truyền.
Như nuôi cấy túi phấn, dùng nguyên tử đánh dấu và công nghệ
chuyển đổi gen giữa các loài trong lựa chọn hỗ trợ đánh dấu và chuyển đổi gen,
cung cấp cơ hội đáng tin cậy để thúc đẩy tiến bộ giống lai, tăng hiệu quả lựa
chọn và chuyển gen giữa các loài và các rào cản chung. Những điều này sẽ đóng một vai trò
quan trọng trong giống lúa lai siêu năng suất. Ví dụ, nếu công nghệ sinh học có thể
được sử dụng để chuyển gen sinh sản vô tính (apomixis) vào cây lúa từ các loài
cỏ, sản xuất lúa lai sẽ được cách mạng hóa và sẽ đạt đến mức cao hơn.
