Đánh giá đa dạng nguồn gen chi Citrus thu thập tại các vùng nghiên cứu và phân tích mối quan hệ các mẫu dòng giống cam Sen tại vùng nghiên cứu bằng phương pháp phân tích các đặc điểm hì
Trang 1THU THẬP VÀ ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN CAM SEN
(Citrus reticulata Blanco) TẠI MỘT SỐ VÙNG TRUNG DU
MIỀN NÚI PHÍA BẮC
Nguyễn Đình Tuệ1, Nguyễn Thị Ngọc Huệ2
Summary
Result of collection and characterization for “cam Sen” (Citrus reticulata Blanco)
genetic resources in some orthern midlands and mountainous areas
During 2004-2006, total of 61 Citrus accessions from some Northern midlands and mountainous
areas of Phutho, Yenbai and Hagiang provinces were collected and classified by Swingle, 1967
There were 21 cultivars belong to 7 species as Citrus reticulata, Citrus sinensis, Citrus grandis,
Citrus paradisi, Citrus medica, Citrus limonia and C aurantifolia to have identified These are the
good Citrus genetic material for the Citrus breeding programme Results of morphological and
fingerprinting characterization showed that among 20 Cam Sen accessions of Citrus reticulata
there is genetic difference and the eco-geografical condition has effected to the morphological characteristics of “cam Sen” accessions
Keywords: Citrus sp., collection, characterization, genetic diversity, Northern Vietnam
I ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam nằm ở vùng Đông Nam châu
Á, là một trong những trung tâm phát sinh
của các loài cây có múi Ở Việt Nam, cây
có múi với các loài như cam (Citrus
sinensis), quýt (Citrus reticulata), bưởi
(Citrrus grandis), chanh (Citrus limon,
C arauntifolia), được trồng ở hầu hết các
tỉnh và là một trong những cây ăn quả rất
quen thuộc đối với mọi tầng lớp nhân dân
Có nhiều vùng trồng cam quýt nổi tiếng
truyền thống với những giống cam quí như
cam Xã Đoài (Nghệ An), cam sành Hà
Giang, quýt Hồng (Yên Bái), quýt Lý Nhân
(Hà Nam), quýt Đan Hà (Vĩnh Phú) Một
số công trình đã công bố của các tác giả
Trần Thế Tục (1977), Đỗ Đình Ca (1992)
và Hoàng Ngọc Thuận (1993) cho thấy Việt
Nam có nguồn gen cây có múi khá đa dạng,
đặc biệt là nguồn gen quýt và bưởi Tuy
nhiên, cũng như các cây trồng khác, hiện nay nguồn gen cây có múi đang bị xói mòn bởi nhiều nguyên nhân, đặc biệt do ảnh hưởng bởi nền kinh tế thị trường, nông dân đang có xu hướng xóa bỏ vườn tạp để trồng các cây có sản phNm đồng nhất hoặc thay thế chúng bằng các loài cây nhập nội mới
có hiệu quả kinh tế cao hơn do vậy việc điều tra, thu thập và đánh giá nguồn gen cây có múi phục vụ lưu giữ và khai thác sử dụng ở Việt N am nói chung và một số vùng miền núi phía Bắc nói riêng, nơi có sự đa dạng cao nguồn gen cây có múi là cấp thiết
II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠN G PHÁP
N GHIÊN CỨU
Đề tài, đã tiến hành điều tra, thu thập nguồn gen cây có múi tại huyện Yên Lập tỉnh Phú Thọ; các huyện Yên Bình, Văn Chấn tỉnh Yên Bái và huyện Bắc Quang tỉnh
Hà Giang Phương pháp điều tra, thu thập
1
ThS., Viện KHKT N ông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc
2
PGS TS., Trung tâm Tài nguyên thực vật
Trang 2nguồn gen cây có múi theo hướng dẫn của
Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc tế
(IPGRI, 1988) Điều tra, thu thập thông tin
theo các câu hỏi trong phiếu điều tra kết hợp
phương pháp điều tra nông thôn có sự tham
gia của người dân (PRA) Mô tả đặc điểm
hình thái nông học của các mẫu giống cây có
múi bằng phương pháp quan trắc, đo đếm
trực tiếp Phân loại loài, giống theo khóa
phân loại của Swing và Ruce (1967) và tài
liệu hướng dẫn của IPGRI (1988)
Đánh giá đa dạng nguồn gen chi Citrus
thu thập tại các vùng nghiên cứu và phân
tích mối quan hệ các mẫu dòng giống cam
Sen tại vùng nghiên cứu bằng phương pháp
phân tích các đặc điểm hình thái kết hợp
tham khảo kết quả phân tích chỉ thị phân tử
SSR (Simple Sequence Repeat) nguồn gen cây có múi tại Trung tâm Tài nguyên thực vật Số liệu được xử lý theo phương pháp thống kê sinh học tương ứng trên các phần mềm EXCEL và N TSYS pc 2.0
III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1 Điều tra, thu thập và phân loại nguồn gen cây có múi
Trong 2 năm (2004-2005), đã tiến hành điều tra, thu thập, phân loại nguồn gen cây có múi tại các vùng nghiên cứu thuộc huyện Yên Bình, Văn Chấn tỉnh Yên Bái, huyện Bắc Quang tỉnh Hà Giang và huyện Yên Lập tỉnh Phú Thọ Kết quả trình bày trong bảng 1
Bảng 1 Kết quả thu thập và phân loại nguồn gen cây có múi tại các vùng nghiên cứu
I CITRUS SINENSIS
1 Citrus sinensis Obs Cam ngọt (Cam
Yên Bình (01), Văn Chấn (01)-Yên Bái, Bắc Quang-Hà Giang (01)
II CITRUS RETICULATA
1 Citrus reticulata Blanco Quýt đỏ
04
Yên Lập-Phú Thọ (01), Yên Bình (01), Văn Chấn (01)- Yên Bái và Bắc Quang-Hà Giang (01)
2 Citrus reticulata Blanco Quýt vàng 01 Bắc Quang-Hà Giang
3 Citrus reticulata Blanco Quýt đường 02 Yên Bình (01)-Yên Bái và Bắc Quang-Hà Giang
(01)
4 Citrus reticulata Blanco Quýt chum 01 Bắc Quang-Hà Giang
5 Citrus reticulata Blanco Quýt chum/Cam
Yên Lập-Phú Thọ (03), Yên Bình (04), Văn Chấn (10)-Yên Bái và Bắc Quang-Hà Giang (03)
6 Citrus reticulata Blanco Quýt hôi 01 Yên Lập-Phú Thọ (01)
7 Citrus nobilis Cam sành 03 Yên Bình (01), Văn Chấn (01)-Yên Bái và Bắc
Quang-Hà Giang (01)
III CITRUS GRANDIS
1 Citrus grandis Obs Bưởi chua
03
Yên Lập-Phú Thọ (01), Văn Chấn (01)-Yên Bái
và Bắc Quang-Hà Giang (01)
2 Citrus grandis Obs Bưởi đường 02 Yên Bình (01), Yên Bái và Bắc Quang-Hà Giang
(01)
3 Citrus grandis Obs Bưởi đào 02 Yên Lập-Phú Thọ (01), Yên Bình-Yên Bái (01)
4 Citrus grandis Obs Bưởi đỏ (Bưởi
sơn) 02 Yên Lập-Phú Thọ (01), Yên Bình-Yên Bái (01)
Trang 3STT Tên khoa học Tên địa phương Số mẫu
5 Citrus grandis Obs Bưởi Pomelo
03
Yên Lập-Phú Thọ (01), Yên Bình (01), Văn Chấn (01) - Yên Bái
6 Citrus grandis Obs Bưởi Khả Lĩnh
(Bưởi ngọt) 02 Yên Bình (01), Văn Chấn (01)-Yên Bái
7 Citrus grandis Obs Bưởi Phú Diễn 02 Yên Lập-Phú Thọ (01), Yên Bình (01)-Yên Bái
IV CITRUS PARADISI
1 Citrus paradisi Obs Bưởi chùm (bưởi
rừng) 01 Bắc Quang-Hà Giang (01)
V CITRUS MEDICA
1 Citrus medica Sacc Phật thủ 02 Yên Lập-Phú Thọ (01), Yên Bình (01)- Yên Bái
2 Citrus medica Ethroge Chanh yên 01 Bắc Quang-Hà Giang (01)
VI.CITRUS LIMON
1 Citrus limonia Burn Chanh đào 03 Yên Lập-Phú Thọ (01), Yên Bình (01), Văn
Chấn (01)-Yên Bái
VII C ITRUS AURANTIFOLIA
1 Citrus aurantifolia Burn Chanh ta 02 Yên Lập-Phú Thọ (01), Yên Bình (01)-Yên Bái
Từ kết quả ở bảng 1 cho thấy, tổng số
61 mẫu giống của 21 giống địa phương
thuộc 7 loài của chi Citrus đã được thu thập
từ các vùng nghiên cứu thuộc Yên Bái, Hà
Giang và Phú Thọ Như vậy, nguồn gen cây
có múi tại 04 vùng nghiên cứu khá đa dạng
cả về loài và giống gồm đủ 3 nhóm loài của
chi Citrus là:
Nhóm C medica (Citron) bao gồm:
C medica (phật thủ, chanh yên),
C aurantifolia (chanh ta, chanh ngô) và
C limonia (chanh đào)
Nhóm C reticulata (Mandarin) bao gồm: C reticulata (Quýt), C sinensis (cam ngọt), C paradisi (bưởi chùm)
Nhóm C maxima (Pomelo) hay còn gọi
là nhóm C grandis (bưởi)
Đây là nguồn vật liệu quí phục vụ cho các chương trình chọn lọc giống cây ăn quả
có múi cho vùng trung du miền núi phía Bắc
Bảng 2 Qui mô trồng và phân bố các mẫu giống cam Sen tại Văn Chấn thời gian 2005-2006
tự nhiên (ha)
Diện tích trồng cam Sen (ha)
Sản lượng năm 2005 (tấn)
Số mẫu giống cam Sen/xã
Nguồn: Số liệu thống kê Phòng Kinh tế nông nghiệp huyện Văn Chấn năm 2006
Trang 4Tổng số mẫu cam Sen thu thập tại 04
vùng nghiên cứu là 20 mẫu Trong đó vùng
Văn Chấn 10 mẫu chiếm 50% tổng số Năm
2005-2006, tại huyện Văn Chấn tổng số
diện tích trồng cam Sen hiện nay khoảng
420 ha Các xã trồng với diện tích nhiều,
tập trung là: xã Nghĩa Tâm (211 ha), xã
Minh An (77,0 ha), Thượng Bằng La
(47 ha), Nông trường Trần Phú (48 ha), số
diện tích còn lại trồng theo hình thức quy
mô hộ gia đình rải rác ở các xã
2 Kết quả đánh giá sự đa dạng nguồn
gen của các mẫu giống cam Sen
Kết quả đánh giá đa dạng di truyền và
phân nhóm theo khoảng cách di truyền
nguồn vật liệu khởi đầu sẽ được sử dụng
hiệu quả trong các chương trình chọn tạo
giống Có hai phương pháp đánh giá đa dạng di truyền là: Phương pháp đánh giá trên cơ sở phân tích các đặc điểm hình thái
và đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ phân tử, thông qua các chỉ thị phân tử (chỉ thị đẳng men và chỉ thị ADN)
Trong đề tài, chúng tôi áp dụng phương pháp phân tích khoảng cách di truyền bằng thống kê sinh học để đánh giá sự đa dạng di truyền của 20 mẫu giống cam Sen đã đánh giá và tuyển chọn tại các vùng nghiên cứu, kết hợp so sánh với kết quả phân tích đa
dạng di truyền tập đoàn quýt (Citrus reticulata B.) tại Trung tâm Tài nguyên
thực vật Danh sách, nguồn gốc các mẫu dòng cam Sen tham gia phân tích đa dạng
di truyền trình bày ở bảng 3
Bảng 3 <guồn gốc các mẫu giống cam Sen trong phân tích đa dạng di truyền
Tổng số 73 đặc điểm hình thái nông
học của các mẫu cam Sen đã được mô tả,
đánh giá theo biểu mẫu chuNn của IPGRI
Tuy nhiên, chúng tôi chỉ sử dụng 44 đặc
điểm hình thái chính theo 4 nhóm chỉ tiêu
đặc điểm hính thái thân, lá, hoa, quả được
chọn lựa sử dụng vào các mô hình toán
thống kê sinh học để phân tích đa dạng di
truyền Khi phân tích số liệu hầu hết các
tính trạng định tính của nguồn gen cam Sen
không khác nhau giữa 20 dòng nghiên cứu
Những tính trạng có sự sai khác giữa các
nhóm hoặc giữa các giống trong nhóm hầu hết là các tính trạng số lượng, qui định bởi nhiều gen và chịu ảnh hưởng của môi trường bên ngoài như chiều cao cây, đường kính tán cây, kích thước lá, khối lượng quả,
độ dày cùi, độ dày vỏ quả, số múi/quả Sau khi mã hóa số liệu theo phương pháp của IPGRI, chúng tôi xác lập cây phân nhóm đa dạng di truyền trên máy vi tính bằng chương trình NTSYS pc2.0 tại Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Trang 5Kết quả phân tích chùm (hình 1) dựa
trên hệ số tương đồng di truyền của 44 tính
trạng hình thái cho thấy rõ nét và trực quan
mối quan hệ di truyền giữa các mẫu giống
cam Sen 20 mẫu giống cam Sen được phân
thành 2 nhóm đồng dạng di truyền Hai
nhóm lớn với các mẫu giống trình bày trong
bảng 3 được thể hiện như sau:
Nhóm 1 gồm 17 mẫu giống cam Sen có
số ký hiệu từ CS4 đến CS20 thu thập tại
tỉnh Yên Bái và tỉnh Hà Giang; nhóm thứ 2
chỉ gồm 3 giống thu thập tại huyện Yên
Lập, tỉnh Phú Thọ Như vậy nhóm 2 với 3
dòng cam Sen thu tại vùng trung du tỉnh
Phú Thọ có khoảng cách di truyền 0,27 với
nhóm lớn các dòng cam Sen thu tại miền núi Yên Bái và Hà Giang
Trong nhóm thứ 1 tại hệ số tương đồng 0,817 lại phân thành 3 nhóm: Nhóm 1.1 gồm 6 mẫu giống có ký hiệu CS15, CS16, CS17, CS18, CS19, CS20 thu thập tại huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái Nhóm 1.2 gồm 2 mẫu giống thu ở huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang Nhóm 1.3 gồm 9 mẫu giống, trong đó có 8 mẫu giống thu tại 2 huyện Văn Chấn và huyện Yên Bình, tỉnh Yên Bái và 1 mẫu giống CS9 thu tại Bắc Quang, Hà Giang Giống này có sự khác biệt khoảng 15% số tính trạng với các giống trong nhóm
Hình 1 Cây di truyền của 20 mẫu giống theo 44 đặc điểm hình thái về thân, lá, hoa, quả
Từ kết quả phân nhóm cho thấy vùng
sinh thái đã ảnh hưởng khá rõ nét đến kiểu
hình của các mẫu giống cam Sen nghiên
cứu Kết quả này cũng trùng với kết quả
phân tích đa dạng di truyền nguồn gen quýt
hiện có của Việt Nam bằng phân tích ADN
(SSR-Simple Sequence Repeat) do Trung
tâm Tài nguyên thực vật tiến hành năm
2006 Theo đó trên cây sơ đồ quan hệ di
truyền, 4 mẫu giống cam Sen thu được tại
Bắc Quang, Hà Giang (1 mẫu, M110), Yên
Bình, Yên Bái (M119) và Văn Chấn, Yên
Bái (2 mẫu, M122 và M123) nằm trong
cùng một nhóm, còn mẫu M118 thu tại Yên Lập, Phú Thọ nằm ở nhóm khác Có 3 mẫu giống thu được tại Yên Bái là cùng một kiểu hình biểu hiện của 1 kiểu gen Hệ số khác biệt di truyền giữa mẫu giống M110 với nhóm 3 mẫu giống M119, M122 và M123 là 0,06, trong khi hệ số khác biệt di truyền giữa mẫu giống M118 thu tại Phú Thọ với nhóm mẫu giống thu tại Yên Bái
và Bắc Quang là 0,11
Xét về quan hệ di truyền, hai dòng cam Sen CS1 và CS2 cùng thu được tại Yên Lập, tỉnh Phú Thọ có quan hệ di truyền gần
Trang 6nhau nhất với hệ số tương đồng giữa 2 dòng
là 0,9529 Có thể nói dòng CS1 và CS2 là
một dòng, cùng kiểu gen, bởi vì hầu như tất
cả các tính trạng đều giống nhau chỉ khác
nhau rất ít ở chiều dài cánh hoa, chiều dài
và khối lượng quả, mà các tính trạng số
lượng này chịu ảnh hưởng của môi trường
khá lớn Khoảng cách di truyền giữa 2 dòng
CS1, CS2 với dòng CS3 chỉ là 0,0569
Hai dòng CS11 và CS12 cũng có hệ số tương đồng tới 0,9411, hai dòng này đều thu được tại huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái, tương ứng với các tính trạng đánh giá, giữa 2 dòng này chỉ sai khác về một số tính trạng số lượng về quả như khối lượng quả, đường kính và chiều dài quả, những tính trạng này đều chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh
Bảng 4 Phân nhóm các mẫu giống theo hệ số tương đồng di truyền 0,805
Trang 7T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
7
Trong nhóm 1.1, giữa hai dòng CS17 và CS18 có các đặc tính giống nhau đến 90,59%, dòng CS15 có khoảng cách di truyền với các dòng còn lại trong nhóm là 0,16 Trong nhóm 1.2 phân tích khoảng cách di truyền giữa các nhóm nhỏ hơn cho thấy nhánh gồm 2 dòng CS5 và CS7 khác biệt 15% với nhóm 7 giống còn lại
IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ N GHN
Tại 4 vùng nghiên cứu thuộc 3 tỉnh Yên Bái, Hà Giang và Phú Thọ có nguồn gen cây
có múi-Citrus khá đa dạng cả ở mức độ loài và giống Tổng số 61 mẫu giống thuộc 7 loài
đã được thu thập là nguồn vật liệu khởi đầu tốt cho công tác bảo tồn và chọn tạo giống cây ăn quả có múi ở các tỉnh miền núi phía Bắc
Điều kiện sinh thái có ý nghĩa với sự đa dạng kiểu hình của cùng một nguồn gen cam Sen N hóm cam Sen thu được tại vùng trung du Phú Thọ khác biệt với nhóm thu thập ở vùng núi Yên Bái và Hà Giang ở hệ số khác biệt 0,15; với những tính trạng về thân, lá, quả
có khác biệt với các mẫu khác nhóm
Trên cơ sở phân tích đa dạng nguồn gen giống cam Sen đã thu thập tại các vùng
nghiên cứu, cần tiếp tục đánh giá chi tiết các đặc điểm sinh trưởng phát triển, năng suất của các dòng giống cam Sen để tuyển chọn những cá thể có tiềm năng mở rộng phục vụ
sản xuất
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Đỗ Đình Ca, 1992 Khả năng và triển vọng phát triển cây quýt và một số cây ăn quả
có múi khác vùng Bắc Quang-Hà Giang, Tr 36-37
2 IPGRI, 1988 Descriptors for Citrus sp., Rome, Italy
3 <obumasa <ito, 2005 Status Report on genetic resources of Citrus in Asia- Pacific
Region, IPGRI, Rome, Italy
4 Hoàng <gọc Thuận, 1993 Kết quả điều tra một số giống quýt ở tỉnh Lạng Sơn, Kết
quả nghiên cứu khoa học của khoa Trồng trọt NXB Nông nghiệp, Hà Nội
5 Trần Thế Tục, 1990 Tài nguyên cây ăn quả Việt Nam, trong “ Tuyển chọn một số công
trình NCKH Nông nghiệp (1986-1991), NXB Nông nghiệp, Hà Nội
gười phản biện: Trần Duy Quý
