Cải tiến giống lúa cao sản chống chịu khô hạn

 Cải tiến giống lúa cao sản chống chịu khô hạn

Nguồn: Khanna A, Anumalla M, Catolos M, Bartholomé J, Fritsche-Neto R, Platten JD, Pisano DJ, Gulles A, Sta Cruz MT, Ramos J, Faustino G, Bhosale S, Hussain W. 2022. Genetic Trends Estimation in IRRIs Rice Drought Breeding Program and Identification of High Yielding Drought-Tolerant Lines. Rice (N Y). 2022 Mar 5;15(1):14. doi: 10.1186/s12284-022-00559-3.

Ước đoán xu hướng di truyền trên cơ sở dữ liệu historical data là một thông số quan trọng để kiểm tra hiệu quả chọn lọc trong di truyền. Các xu hướng di truyền dự đón (estimated genetic trends) có thể hoạt động như một  hướng dẫn để nhắm đến chiến lược cải tiến giống tương ứng và tối ưu hóa chương trình chọn giống theo hiệu quả chọn lọc di truyền. Theo kết quả nghiên cứu, 17 năm thu thập dữ liệu “historical data” của IRRI về chương trình cải tiến giống lúa chịu hạn đẻ ước đoán các xu hướng di truyền (genetic trends) và đánh giá sự thành công của chương trình lai tạo giống. Người ta còn xác định các dòng top-performing lines trên cơ sở năng suất hạt như một elite panel đối với thực hành quần thể tương lai theo sơ đồ lai cải tiến. Phương pháp hai giai đoạn của phân tích mô phỏng hổn hợp trên cơ sở phả hệ (pedigree-based mixed model) để chạy dữ liệu và tách ra các giá trị chọn giống và ước đoán genetic trends đối với năng suất trong nghiệm thức bình thường và nghiệm thức khô hạn, rồi phối hợp dữ liệu của nghiệm thức non-stress và nghiệm thức khô hạn. Giá trị năng suất hạt thấp hơn được quan sát trong tất cả nghiệm thức xử lý khô hạn. Hệ số di truyền dự đoán của năng suất hạt biến thiên giữa 0.20 và 0.94 trong nghiệm thức xử lý khô hạn; 0.43-0.83 trong nghiệm thức bình thường. Trong điều kiện bình thường, hiệu quả chọn lọc GA (genetic gain) là 0.21% (10.22 kg/ha/năm) đối với dòng con lai và 0.17% (7.90 kg/ha/năm) đối với giống đối chứng. Genetic trend trong điều kiện khô hạn  biểu hiện xu hướng dương tính (positive trend) giá trị GA là 0.13% (2.29 kg/ha/năm) đối với dòng con lai và 0.55% (9.52 kg/ha/năm) đối với giống đối chứng. Trong phân tich hỗn hợp, giá trị GA đạt 0.27% (8.32 kg/ha/năm) đối với dòng con lai và 0.60% (13.69 kg/ha/năm) đối với dòng đối chứng. Đối với elite panel selection, có 200 dòng con lai triển vọng được chọn lọc trên cơ sở giá trị cải tiến giống cao hơn về năng suất hạt và độ chính xác dự đoán là > 0.40. Giá trị chọn giống của 200 dòng con lai hình thành nên core panel biến thiên giữa giá trị 2366.17 và 4622.59 (kg/ha). Giá trị genetic rate dương trong tất cả 3 điều kiện; tuy nhiên, mức độ gia tăng này thấp hơn mức độ yêu cầu với GA là 1.5%. Người ta đề xuất một chiến lược recurrent selection breeding trong quần thể con lai ưu việt với sự hợp nhất của công cụ hiện đại và  công nghệ nhằm tăng cường giá trị GA tại chương tri2nh chọn giống lúa chịu hạn của IRRI. Xem xét elite breeding panel trong các nghiệm thức nghiên cứu này hoàn toàn khả thi và làm giàu nguồn vật liệu bố mẹ phục vụ chiến lược lâu dài trong tương lai recurrent selection programs để tăng hiệu quả chọn lọc GA.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35247120/