MỞ ĐẦu lý do chọn đề tài

1. 
   Lý do chọn đề tài
   

Theo tính toán của Peng và cộng sự, đến năm 2030 sản lượng lúa của thế giới cần phải đạt 800 triệu tấn mới có thể đáp ứng được nhu cầu lương thực của con người [52]. Với tình hình dân số tăng nhanh, thế giới sẽ phải đối mặt với nguy cơ thiếu lương thực. Theo một nghiên cứu của Lobell, đến năm 2030 sản lượng lương thực ở châu Á sẽ giảm khoảng 10%, đặc biệt là sản phẩm lúa gạo [38]. Nguyên nhân năng suất và sản lượng lúa gạo giảm đi do ảnh hưởng bởi thiên tai, sâu bệnh và các yếu tố môi trường. Trong đó, yếu tố đáng chú ý là hiện tượng đất nhiễm mặn. Trên thế giới, đất trồng trọt bị ảnh hưởng mặn ước khoảng 380 triệu ha, chiếm 1/3 tổng diện tích đất canh tác [3].

Việt Nam với đường bờ biển dài 3.620 km trải dài từ Bắc vào Nam, hàng năm những vùng trồng lúa ven biển chịu ảnh hưởng rất nhiều do sự xâm thực của biển. Theo số liệu thống kê, diện tích đất ngập mặn năm 1982 là 494.000 ha, đến năm 2000 là 606.792 ha [9]. Theo báo cáo mới nhất của Cục trồng trọt, tại đồng bằng sông Cửu Long, xâm ngập mặn đã ảnh hưởng đến 620.000 ha/1.545.000 ha lúa đông xuân 2009-2010, chiếm 40% diện tích toàn vùng (tại các tỉnh ven biển như Tiền Giang, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang và Bến Tre). Trong đó, diện tích có nguy cơ bị xâm ngập mặn cao khoảng 100.000 ha/650.000 ha, chiếm 16% diện tích canh tác lúa của các tỉnh trên. Đặc biệt, trong điều kiện khí hậu toàn cầu đang thay đổi, hiện tượng băng tan ở hai cực, nước biển dâng lên đe dọa các vùng đất canh tác thấp ven biển. Như vậy, đất nhiễm mặn là một trong những yếu tố chính gây khó khăn cho chiến lược phát triển sản lượng lúa gạo và là một thử thách lớn của mục tiêu đảm bảo an ninh lương thực và xuất khẩu lúa gạo của Việt nam. Chính vì vậy, việc chọn tạo giống lúa chịu mặn đang được đặt ra là hết sức cấp bách và cần thiết.

Trong tập đoàn quĩ gen lúa của Việt Nam có rất nhiều nguồn gen lúa chịu mặn thích nghi với điều kiện sinh thái ở các địa phương khác nhau, nhưng chưa được nghiên cứu và đánh giá một cách đầy đủ. Hầu hết các giống chịu mặn có năng suất còn rất thấp. Một số giống lúa được cải tiến, lai tạo và chọn lọc vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu của sản xuất. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đa dạng di truyền tập đoàn lúa có khả năng chịu mặn của Việt Nam bằng chỉ thị SSR” nhằm cung cấp các thông tin về các nguồn gen lúa chịu mặn phục vụ công tác bảo tồn và chọn tạo giống lúa chịu mặn.

Đánh giá mức độ đa dạng di truyền của tập đoàn giống lúa chịu mặn bản địa của Việt Nam ở mức phân tử và xác định mối quan hệ di truyền giữa các nguồn gen ở các địa phương khác nhau phục vụ cho công tác bảo tồn, khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn gen lúa chịu mặn bản địa của Việt Nam.

Hiểu biết về đa dạng di truyền của các nguồn gen lúa chịu mặn tạo cơ sở lý luận cho việc chọn lọc, phục tráng để nâng cao tiềm năng di truyền của các giống lúa chịu mặn trong sản xuất.

Phát hiện sai khác di truyền của các giống lúa chịu mặn có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định các allele hiếm, allele đặc trưng để nhận dạng chính xác các nguồn gen ưu tú phục vụ nghiên cứu lai tạo giống và định hướng cho công tác thu thập bảo tồn đa dạng nguồn gen lúa chịu mặn ở mức phân tử.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu đa dạng di truyền thông qua các chỉ thị phân tử góp phần nâng cao hiệu quả công tác bảo tồn và chọn tạo giống lúa có phẩm chất gạo tốt, năng suất cao, có khả năng chịu mặn, phù hợp với điều kiện canh tác lúa vùng nhiễm mặn và cơ cấu sản xuất lúa vùng nhiễm mặn ở Việt Nam.

Đối tượng nghiên cứu là cứu là tập đoàn 38 giống lúa có đặc tính chịu mặn được thu thập ở nhiều địa phương khác nhau, các giống này đang được lưu giữ và bảo tồn tại ngân hàng gen Cây trồng Quốc gia (Trung tâm Tài nguyên Thực vật) và ngân hàng gen của Viện Lúa đồng bằng sông Cửa Long

Đề tài nghiên cứu, đánh giá nguồn gen ở mức phân tử bằng chỉ thị SSR; Các thí nghiệm được tiến hành tại Bộ môn Kĩ thuật Di truyền - Viện Di Truyền Nông nghiệp.

1.1 Vài nét sơ lược về cây lúa

Tổ tiên cây lúa đã tồn tại từ đầu kỷ Phấn trắng. Vào giữa kỷ này, xuất hiện một trong những loại nguyên thuỷ nhất thuộc tộc Oryzae, đó là loại Streptochasta Schrad. Đến cuối kỷ Phấn trắng xuất hiện loại tre (Bambusa) và loại lúa (Oryza). Một số loại khác xuất hiện muộn hơn vào kỷ thứ ba, thời kỳ phát triển mạnh nhất của họ Hoà thảo (Gramineae). Các loài lúa Oryza spp. có cùng tổ tiên chung vào thời địa cầu Gondwanaland, sau khi trái đất tách rời thành năm lục địa cách đây khoảng 85-90 triệu năm [4].

Việc thuần hoá cây lúa diễn ra ở bán đảo Trung Ấn và được bắt đầu khoảng 10.000 - 15.000 năm trước, còn cây lúa trồng đã xuất hiện ở châu Á cách đây khoảng 8.000 năm [19,39].