Purification of cút glutinous specialty rice variety in hot spring area, Quang Ngai province

Thanh Liem Nguyen1, , Hoai Vy Phan1, Thi Hong Hoa Huynh2
1 Faculty of Natural Sciences, Quy Nhon University, Vietnam
2 Faculty of Foreign Languages, Quy Nhon University, Vietnam

Main Article Content

Abstract

The Cút glutinous rice, a traditional specialty of Quang Ngai province, is characterized by a long growth cycle and its adaptation to mineral-rich, hot water swamp ecosystems. However, the Cút glutinous rice in the production is degenerating in recent years. To accelerate the selection process and preserve this valuable variety, SDS-PAGE protein electrophoresis was applied to identify grains with low amylose and high protein content. Selection was based on the color intensity of waxy and α-glutelin protein bands. Field and laboratory assessments confirmed the successful purification of the Cút glutinous rice with the following characteristic traits: Plant height of 119.1–121.8 cm, panicle length of 27.8–28.6 cm, 7.8–8.7 panicles per clump, 1,000-grain weight of 25.1–25.6 g, and actual yield of 35–38 quintals/ha. The grain exhibits low amylose content (1.82–1.92%) and relatively high protein content (7.08–7.36%). It also shows mild susceptibility to blast, silver leaf, brown leaf blight, and leaf roller diseases, while demonstrating strong resistance to brown spot and brown planthopper. This research makes a significant contribution to the conservation, exploitation and development of the local specialty Cút glutinous rice variety in Quang Ngai province.

Article Details

References

Bộ Khoa học và Công nghệ. (2021). Tiêu chuẩn quốc gia về Giống cây trồng nông nghiệp - Khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng; Phần 1: Giống lúa. TCVN-13381-1:2021.
Bộ Khoa học và Công nghệ. (2021). Tiêu chuẩn quốc gia về Giống cây trồng nông nghiệp - Khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định; Phần 1: Giống lúa. TCVN-13382-1:2021.
Borroto, K., & Dure, L. (1987). The globulin seed storage proteins of flowering plants are derived from two ancestral genes. Plant Molecular Biology, 8(2), 113–131.
Blagrove, R. J., & Gillespie, J. M. (1984). Australian Journal of Plant Physiology, 5(3), 371–375.
Bùi, C. B., Lê, M. Châu, Cao, V. P., Phạm, V. D., Nguyễn, T. K., & Nguyễn, T. L. (1998). Chương trình cải tiến giống lúa cao sản, phẩm chất gạo tốt và phát triển hệ thống sản xuất hạt giống lúa tỉnh Cần Thơ (1996-1998). Sở KHCNMT tỉnh Cần Thơ,140 trang.
Galani, S., Naz, F., Soomro, F., Jamil, I., Azhar, A. & Ashraf, A. (2011). Seed storage protein polymorphism in ten elite rice (Oryza sativa L.) genotypes of Sindh. African Journal of biotechnology, 10(7), 1106-1111. https://doi.org/10.5897/AJB10.1851
IRRI. (1996, 2002). Standard Evaluation System (SES) for Rice, IRRI, Los Baños, Philippines.
Juliano, B.O. (1979). The chemical basis of rice grain quality. Proc. Chemical Aspects of Rice Grain Quality. International Rice Research Institute, Philippines. 69-90.
Laemmli U.K. (1970). Cleavage of structural protein during the assembly of the head of bacteriophage. T4. Nature, 227, 680-685.
Larkins, B. A., Lending, C. R., & Wallace, J. C. (1993). Modification of maize-seed-protein quality. American Journal of Clinical Nutrition, 58 (2), 264–269.
Lê, M. D. (2013). Giáo trình Sinh học đại cương. Hà Nội: NXB Nông nghiệp.
Lê, V. D., Nguyễn, P. D., & Võ, C. T. (2020). Phục tráng giống lúa đặc sản Nàng Nhen thơm vùng Bảy Núi, tỉnh An Giang. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 56(4B), 79-88.
Le, V. D. (1999). The genetic complexity of agronomical traits in relation to its evaluation and use in rice. Trường Đại học Cần Thơ, Việt Nam.
Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L., & Randall, R. J. (1951). Protein measurement with the Folin phenol reagen. Bio. Chem, 193, 265-275.
Nguyễn, T. T. P., Nguyễn, T. T. H., Vũ, L. C., & Dương, T. H. M. (2022). Phục tráng giống lúa nếp Tan nhe tại huyện Sông Mã, Sơn La. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số Chuyên đề dành cho Đoàn thanh niên VAAS (133)/2022. https://tapchi.vaas.vn/sites/tapchi.vaas.vn/files/tapchi/2022-05/cd2-2022.pdf
Nguyễn, B. V., Lê, T. M., & cs. (2003). Ứng dụng công nghệ sinh học vào việc thanh lọc và phục tráng giống Nếp Bè tại Tiền Giang 2001-2003. Báo cáo 68 trang.
Nguyễn, B. V., Lê, T. M., & cs. (2005). Ứng dụng công nghệ sinh học vào việc thanh lọc và phục tráng 3 giống lúa đặc sản (VD20, Tài Nguyên và Klong Luong1) tại tỉnh Tiền Giang. Báo cáo 95 trang.
Nguyễn, T. L., & cs. (2005). Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn giống lúa phẩm chất phục vụ An Giang 2001-2005. Báo cáo 160 trang.
Phạm, V. P. (2001). Khả năng ứng dụng phương pháp điện di protein SDS- PAGE trong nghiên cứu, đánh giá nguồn tài nguyên di truyền thực vật. Tạp chí nông nghiệp và PTNT, 6, 371-372.
Phan, T. B., Nguyễn, C. H., Lê, T. M., & Nguyễn, Đ. T. (2008). Đặc điểm các microsatellite của gen tổng hợp tinh bột ở một số giống lúa Việt Nam. Tạp chí Công nghệ sinh học, 6(3), 311-320.
Phạm, V. P., Hứa, M. S., & Võ, C. T. (2011). Nghiên cứu chọn tạo các giống lúa chất lượng cao vùng ĐBSCL. Tạp chí Khoa học - Trường Đại học Cần Thơ, 19b, 136-144.
Quan, T. A. L., & Võ, C. T. (2007). Xác định dấu phân tử protein tương quan đến mùi thơm của các dòng, giống lúa thơm-tính toán di truyền của dấu phân tử protein này bằng kỹ thuật điện di protein SDS-PAGE. Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Công nghệ tuổi trẻ các trường Đại học và Cao đẳng khối Nông-lâm-ngư toàn quốc lần thứ 3, 537-544.
Sadasivam, S., & Manickam, A. (1992). Biochemical Methods for Agricultural Sciences. Wiley Eastern Ltd., New Delhi.
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12181:2018. (2018). Về Quy trình sản xuất hạt giống cây trồng tự thụ phấn (năm 2018).
Trần, H. P., Nguyễn, T. T., & Võ, C. T. (2012). Thanh lọc hai giống lúa mùa chủ lực Một Bụi Lùn (Oryza sativa) và Chín Tèo (Oryza sativa) của các tỉnh Bạc Liêu, Kiên Giang và Cà Mau bằng kỹ thuật điện di SDS-PAGE protein. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, Số 24b, 26–36
Trần, H. P., Huỳnh, Q. T., Trần, H. Q., Lê, P. Q., & Ngô, T. X. D. (2016). Nghiên cứu phục tráng giống lúa đặc sản Huyết Rồng Vĩnh Hưng, tỉnh Long An. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 3(3), 6-10.
Trần, X. H., Nguyễn, T. H., Hoàng K. T., Nguyễn, T. L., & Nguyễn, Đ. T. (2023). Thực trạng sản xuất, đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống nếp Ngự Sa Huỳnh tại tỉnh Quảng Ngãi. Tạp chí Khoa học Đại học Huế, 3B (132), 179 – 190. https://doi.org/10.26459/hueunijard.v132i3B.7197.
Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Ngãi (2022). Phê duyệt nhiệm vụ điều tra, thu thập, đánh giá và bảo tồn nguồn gen giống nếp ngự Sa Huỳnh và nếp Cút địa phương tại tỉnh Quảng Ngãi. Quyết định số 1265/QĐ-UBND, ngày 16/9/2022.
Võ, C. T. (2011). Phục tráng giống nếp CK92 có chất lượng tốt. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, (19b), 130–135.