Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan tất cả số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận tốt nghiệp này là khác
Trang 1Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp hà nội
- -
NGUYỄN THỊ HẢI LINH
ðÁNH GIÁ, TUYỂN CHỌN MỘT SỐ GIỐNG
Trang 2Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
i
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan tất cả số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận tốt nghiệp này
là khách quan, trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào
Tôi xin cam ñoan mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện khóa luận tốt nghiệp này ñã ñược cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong khóa luận ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc
Hà Nội, ngày 15 tháng 8 năm 2011
Tác giả
Nguyễn Thị Hải Linh
Trang 3Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
ii
LỜI CẢM ƠN
ðể hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự quan tâm, giúp ñỡ rất tận tình của các thầy cô, bạn bè cũng như những người thân trong gia ñình
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết sâu sắc tới PGS.TS Phan Hữu Tôn, người
ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi về chuyên môn trong suốt quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn KS Tống Văn Hải và toàn thể cán bộ, nhân viên bộ môn công nghệ sinh học ứng dụng, Khoa công nghệ sinh học, ðH Nông nghiệp Hà Nội ñã rất nhiệt tình giúp ñỡ, tạo ñiều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong thời gian thực hiện ñề tài tại bộ môn Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường ðH nông nghiệp Hà Nội ñã trang bị cho tôi những kiến thức cần thiết ñể có thể thực hiện ñề tài và hoàn thành luận văn
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia ñình, anh
em, bạn bè ñã ñộng viên, giúp ñỡ và tạo ñiều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này
Hà Nội, ngày 15 tháng 8 năm 2011
Tác giả
Nguyễn Thị Hải Linh
Trang 4Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
iii MỤC LỤC LỜI CAM đOANẦẦẦ i
LỜI CẢM ƠNẦẦẦ Ầii
MỤC LỤC ẦẦẦ iii
DANH MỤC BẢNG ẦẦẦ.ẦẦẦ vi
DANH MỤC HÌNHẦẦẦ ẦẦ.vii
PHẦN I MỞ đẦU 1
1.1 đặt vấn ựề 1
1.2 Mục ựắch và yêu cầu 2
1.2.1 Mục ựắch 2
1.2.2 Yêu cầu 3
PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
2.1 Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế của cây cà chua 4
2.2 Các ựặc ựiểm thực vật học cơ bản của cây cà chua 4
2.3 Yêu cầu của cây cà chua ựối với ựiều kiện ngoại cảnh 5
2.3.1 Nhiệt ựộ 5
2.3.2 Ánh sáng 6
2.3.3 Nước và ựộ ẩm 8
2.3.4 đất và dinh dưỡng 8
2.4 Một số thành tựu về chọn giống cà chua ở Việt Nam 8
2.5 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua kháng virus xoăn vàng lá 10
2.5.1 Nghiên cứu về các nguồn gen kháng virus xoăn vàng lá 10
2.5.2 Bản ựồ phân tử và marker hỗ trợ chọn lọc (MAS) các gen kháng TYLCV 13
2.5.3 đánh giá các nguồn gen kháng ở các vùng khác nhau 18
2.6 Nghiên cứu về các dạng ựột biến liên quan ựến sự chắn của quả cà chua 20
2.6.1 Ethylene và cơ chế chắn của quả 20
2.6.2 Các dạng ựột biến liên quan ựến sự chắn của quả 23
Trang 5Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
iv PHẦN III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 27
3.1 Vật liệu, ựịa ựiểm và thời gian nghiên cứu 27
3.1.1 Vật liệu 27
3.1.2 địa ựiểm và thời gian nghiên cứu 28
3.2 Nội dung nghiên cứu 28
3.3 Phương pháp nghiên cứu 28
3.3.1 Các thắ nghiệm khảo sát ựánh giá tập ựoàn cà chua 28
3.3.2 Nghiên cứu phát hiện gen Ty-3 kháng virus xoăn vàng lá và gen chắn chậm rin 34
3.3.3 đánh giá ựặc tắnh chắn chậm của các mẫu giống mang gen chắn chậm rin 36
3.4 Phương pháp xử lý số liệu 37
PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37
4.1 Khảo sát ựánh giá các mẫu giống trong vụ ựông xuân (2011) 37
4.1.1 Các giai ựoạn sinh trưởng 37
4.1.2 Một số ựặc ựiểm hình thái và cấu trúc cây 39
4.1.3 Cấu trúc chùm hoa và ựặc ựiểm nở hoa 43
4.1.4 đánh giá tình hình nhiễm bệnh một số bệnh hại chắnh trên ựồng ruộng 45
4.1.5 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 49
4.1.6 đặc ựiểm hình thái và chất lượng quả 52
4.2 Kết quả PCR phát hiện gen Ty-3 kháng virus xoăn vàng lá và gen chắn chậm rin 58
4.2.1 Kết quả PCR phát hiện gen Ty-3 kháng virus xoăn vàng lá 58
4.2.2 Kết quả phát hiện gen chắn chậm rin 59
4.3 đánh giá ựặc tắnh chắn chậm của quả 60
4.4 Khảo sát ựánh giá một số mẫu giống trong vụ xuân hè muộn (2011) 62
4.4.1 Các giai ựoạn sinh trưởng 62
4.4.2 Một số ựặc ựiểm hình thái và cấu trúc cây 63
4.4.3 Cấu trúc chùm hoa và ựặc ựiểm nở hoa 64
4.4.4 đánh giá tình hình nhiễm một số sâu bệnh hại chắnh 64
4.4.5 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 66
Trang 6Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
v 4.4.6 Một số ñặc ñiểm hình thái và chất lượng quả 68
4.5 ðề xuất một số mẫu giống cà chua triển vọng 71
PHẦN V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74
4.1 Kết luận 74
4.2 Kiến Nghị 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 76
PHỤ LỤC 80
Trang 7Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Nguồn vật liệu sử dụng trong nghiên cứu 27
Bảng 4.1 Các giai ựoạn sinh trưởng của các mẫu giống vụ ựông xuân 2011 37
Bảng 4.2 Một số ựặc ựiểm cấu trúc cây của các mẫu giống vụ ựông xuân 2011 41
Bảng 4.3 Cấu trúc chùm hoa và ựặc ựiểm hoa của các mẫu giống vụ ựông xuân 2011 44
Bảng 4.4 Tình hình nhiễm virus xoăn vàng lá trên ựồng ruộng 47
của các mẫu giống vụ ựông xuân 2011 47
Bảng 4.5 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 50
của các mẫu giống vụ ựông xuân 2011 50
Bảng 4.6.a Một số ựặc ựiểm hình thái quả của các mẫu giống vụ ựông xuân 2011 52
Bảng 4.6.b Một số ựặc ựiểm về chất lượng quả vụ ựông xuân 2011 57
Bảng 4.7 đánh giá ựặc tắnh chắn chậm quả các giống cà chua mang gen rin 61
Bảng 4.8 Thời gian các giai ựoạn sinh trưởng vụ xuân hè muộn 2011 62
Bảng 4.9 Một số ựặc ựiểm hình thái và cấu trúc cây vụ xuân hè muộn 2011 63
Bảng 4.10 Cấu trúc chùm hoa và ựặc ựiểm hoa và nở hoa vụ xuân hè muộn 2011 64
Bảng 4.11 Tình hình nhiễm virus xoăn vàng lá trên ựồng ruộng 65
vụ xuân hè muộn 2011 65
Bảng 4.12 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống vụ xuân hè muộn 2011 67
Bảng 4.13.a Một số ựặc ựiểm hình thái quả vụ xuân hè muộn 2011 68
Bảng 4.13.b Một số ựặc ựiểm về chất lượng quả vụ xuân hè muộn 2011 69
Bảng 4.14 Các tắnh trạng cơ bản của các mẫu giống triển vọng trong vụ ựông xuân
Trang 8Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
vii và vụ xuân hè muộn 2011 72
DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Vị trí gen Ty-2 trên nhiễm sắc thể số 11 14
Hình 2.2 Bản ñồ gen Ty-3 trên nhiễm sắc thể số 6 17
Hình 2.3 Bản ñồ phân tử gen Ty-4 trên nhiễm sắc thể số 3 17
Hình 2.4 Bản ñồ khoảng cách cM giữa các marker gen Ty-5 trên nhiễm sắc thể 4 18
Các thụ thể tiếp nhận ethylene (Ethylene Receptor) 20
Hình 2.5 Sơ ñồ thể hiện cơ chế ñiều hoà, tác ñộng của Ethylene 22
Hình 2.6 Sự khác biệt về cấu trúc của 5 loại receptor ethylene ở cà chua 23
Hình 2.7 Bản ñồ gen rin trên nhiễm sắc thể số 5 của cà chua 24
Hình 2.8 Sơ ñồ vị trí của các cặp mồi phát hiện gen rin và mc 25
Hình 2.9 Bản ñồ gene Gr và Nr-2 trên nhiễm sắc thể số 1 của cà chua 26
Hình 4.1 Chỉ số mức ñộ nghiêm trọng bệnh TYLCV 47
Hình 4.2 Một số dạng màu sắc quả 55
Hình 4.3 Ảnh ñiện di sản phẩm PCR gen Ty-3 bằng cặp mồi P6-25F2/R5 59
Hình 4.4 Ảnh ñiện di sản phẩm PCR sử dụng cặp mồi C43F/R phát hiện gen rin 60
Hình 4.5 Hình ảnh một số mẫu giống cà chua triển vọng 73
Trang 9Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
1
PHẦN I MỞ ðẦU
1.1 ðặt vấn ñề
Cây cà chua (Licopersicon esculentum Mill.) thuộc họ cà (Solanaceae) có
nguồn gốc từ Châu Mỹ, là một trong những loại rau phổ biến và ñược trồng rộng rãi
ở rất nhiều nước trên thế giới
Sản xuất cà chua ở miền Bắc nước ta khá thuận lợi ñặc biệt là vụ ñông xuân nên loại rau này ñược trồng chủ yếu từ tháng 10 ñến tháng 4 năm sau (chiếm 70% sản lượng thu hoạch) Cà chua vụ ñông xuân cho năng suất và chất lượng khá cao Tuy nhiên do thu hoạch tập trung nên giá cả tương ñối thấp, ảnh hưởng ñến thu nhập của người sản xuất Trong khi ñó, từ tháng 6 ñến tháng 9 do thời tiết nóng bức
mà nhu cầu cà chua ăn tươi, làm nước giải khát hay phục vụ chế biến và công nghiệp ñồ hộp lại rất cao, thực tế cà chua ở thời ñiểm này rất khan hiếm, giá lúc này tăng gấp 2-3 lần so với thời chính vụ Vì thế, ñã có nhiều biện pháp kỹ thuật nhằm rải vụ cà chua như trồng sớm hoặc muộn, trồng trong nhà lưới và dùng các giống chịu nóng, úng và sâu bệnh, tuy nhiên chi phí cho sản xuất cao nên hiệu quả kinh tế không cao hơn so với vụ ñông xuân
Hiện nay, trên thế giới ñã phát hiện một số dạng ñột biến làm quả chín chậm hoặc không chín, từ ñó kéo dài thời gian chín và thời gian tồn trữ sau thu hoạch Những giống cà chua có ñặc tính này quả dù ñạt kích thước và tích lũy ñủ chất khô nhưng không chín trên cây do mất hoặc giảm khả năng sinh tổng hợp ethylene, là hoocmon tín hiệu giúp hoạt hóa nhiều enzyme xúc tiến cho quá trình làm quả chín
quả (Barry và cộng sự, 2005) Tính chín chậm hoặc không chín ñược xác ñịnh là do một số gen quy ñịnh như: gen ức chế quá trình chín của quả, ký hiệu là rin (repening inhibitor) nằm trên nhiễm sắc thể 5 (Vrebalov và cộng sự, 2002) , gen nor (non-repening) quy ñịnh tính không chín nằm trên nhiễm sắc thể số 10, gen Nr
(Never-ripening) quy ñịnh tính không thể chín nằm trên nhiễm sắc thể số 9
Trang 10Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
2
(Mirrison và cộng sự, 2001) Hiện nay người ta ựã tìm thấy một số chỉ thị phân tử
DNA ựể phát hiện và chọn lọc các gen gây nên tắnh chắn chậm này Quả cà chua chắn chậm có thời gian sử dụng lâu hơn, ựộ cứng cao hơn cà chua thông thường do
ựó không bị thối dập trong khi di chuyển, kéo dài ựược thời gian bảo quản cũng như thời gian sử dụng mà vẫn ựảm bảo chất lượng Chắnh vì thế, chọn tạo giống cà chua
có ựặc tắnh chắn chậm là một giải pháp ưu việt nhằm rải vụ mà không cần trồng trái
vụ trên ựồng ruộng
Một vấn ựề nữa mà sản xuất cà chua ở miền bắc cũng như nhiều nơi trên thế giới gặp phải là sự phá hại nặng của virus, ựặc biệt ở vụ sớm, muộn và trái vụ Cho ựến nay, biện pháp sử dụng giống cà chua kháng virus ựược coi là hướng hiệu quả nhất ựể phòng chống bệnh Chắnh vì vậy, chọn tạo giống cà chua có khả năng kháng
virus là rất cần thiết Hiện nay, ựã có 5 gen kháng virus ựược phát hiện là 1,
Ty-2, Ty-3, Ty-4 và Ty-5 Các chỉ thị phân tử DNA dựa trên PCR cho gen Ty-1 (marker
JB-1), Ty-2 (T0302) và Ty-3 (P6-25) cũng ựã ựược phát triển và sử dụng rộng rãi (Pena và cộng sự, 2010) Trong số 3 gen này, Ty-3 ựược cho là có thể mang lại tắnh kháng tốt với các loài virus ở đông Nam Á (Ji và cộng sự, 2007a)
Trong quá trình giao lưu và hợp tác, bộ môn công nghệ sinh học ứng dụng ựã thu thập ựược một tập ựoàn các mẫu giống cà chua ựa dạng, phong phú, có chứa các gen chắn chậm và kháng virus để sử dụng chúng trong việc tạo ra giống có ựặc tắnh ựiểm chắn chậm và kháng virus thì cần thiết phải khảo, sát ựánh giá ựặc ựiểm nông sinh học, năng suất, chất lượng, khả năng mang gen kháng virus và gen chắn chậm
Vì những lý do trên, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Phan Hữu Tôn, chúng
tôi ựã tiến hành ựề tài: Ộ đánh giá, tuyển chọn một số giống cà chua có khả năng
Trang 11Trường ðại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………
3
tính chín chậm và kháng virus trên đồng ruộng của các mẫu giống cà chua thu thập
- Phát hiện gen chín chậm và kháng virus trong tập đồn cà chua bằng chỉ thị phân tử DNA
- Tuyển chọn được một số dịng giống tốt
1.2.2 Yêu cầu
- Khảo sát đánh giá các đặc điểm nơng sinh học, năng suất và chất lượng, đặc tính chín chậm và kháng virus trên đồng ruộng của các mẫu giống cà chua thu thập
- Sử dụng chỉ thị phân tử DNA phát hiện gen rin (ripening inhibitor) và
gen kháng virus xoăn vàng lá
Trang 12Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
4
PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế của cây cà chua
Cà chua là nguồn cung cấp vitamin A và C rất quan trọng, là loại rau ăn quả ựược sử dụng ở nhiều phương thức khác nhau Trong quả cà chua chắn có nhiều dinh dưỡng như: ựường, vitamin A, vitamin C và các chất khoáng quan trọng như
Ca, Fe, P, K, MgẦ (Tạ Thu Cúc, 2002) Edward C Tigchelaar (1989) ựã phân tắch quả cà chua chắn và xác ựịnh thành phần hóa học gồm: 94 - 95% nước, 5 - 6% chất khô Trong chất khô gồm có 55% ựường (gluco, fructoza, sucroza), 21% chất không hòa tan trong rượu (protein, xenlulo, pectin, polysacarit), 12% axit hữu cơ (xitric, malic, galaturonic, pyrolidon Ờcarboxylic), 7% chất vô cơ và 5% các chất khác (dẫn theo Tạ Thu Cúc, 2002)
Theo Võ Văn Chi (1997), cà chua có vị ngọt tắnh mát, giải nhiệt chống hại huyết, kháng khuẩn, lọc máu, nhuận tràng, giúp tiêu hoá tốt tinh bột Nước ép cà chua kắch thắch gan, tốt cho dạ dày (dẫn theo Nguyễn Thị Hồng Thuý, 2009) Một nghiên cứu của Mỹ cho thấy, lycopen trong quả cà chua giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch Ngoài ra lycopen ựược ựược chứng minh là có thể ngăn ngừa bện ung thư tiện liệt tuyến (dẫn theo Trương Văn Nghiệp, 2006)
Sản suất cà chua ở ựồng bằng sông Hồng cho thu nhập bình quân 42,0 ựến 68,4 triệu ựồng/ha/vụ với mức lãi thuần 15 ựến 26 triệu ựồng/ha, cao gấp nhiều lần
so với trồng lúa (Trương Văn Nghiệp, 2006) Ở đài Loan hàng năm xuất khẩu cà chua tươi với tổng giá trị là 925.000 USD và 40.800 USD cà chua chế biến, mỗi hecta có thể ựem lại thu nhập cho nông dân từ 4.000-5.000 USD Ở Mỹ hàng năm tổng giá trị xuất khẩu cà chua rất cao, chỉ tắnh riêng kim ngạch xuất khẩu năm 1997 ựạt hơn 4 lần so với lúa nước và 20 lần so với lúa mì (Tạ Thu Cúc, 2006)
2.2 Các ựặc ựiểm thực vật học cơ bản của cây cà chua
Cà chua là cây trồng hàng năm, dạng thân bụi, phân nhánh mạnh, có lớp lông dày bao phủ, trên thân có nhiều ựốt và có khả năng ra rễ bất ựịnh Chiều cao
Trang 13Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
5
và số nhánh rất khác nhau phụ thuộc vào giống và ñiều kiện trồng trọt
Rễ cà chua thuộc hệ rễ chùm, trên ñồng ruộng rễ cà chua có thể phát triển rộng tới 1,3 m và sâu tới 1 m Với khối lượng rễ lớn như vậy, cà chua ñược xếp vào nhóm cây chịu hạn
Lá cà chua ña số thuộc dạng lá kép, các lá chét có răng cưa, có nhiều dạng khác nhau: dạng chân chim, lá khoai tây, lá ớt tuỳ thuộc vào giống mà lá cà chua
có màu sắc và kích thước khác nhau
Hoa cà chua ñược mọc thành chùm Có ba dạng chùm hoa là ñơn giản, trung gian và phức tạp Số lượng hoa / chùm, số chùm hoa/cây rất khác nhau ở các giống
Số chùm hoa/ cây dao ñộng từ 4- 20, số hoa /chùm dao ñộng từ 2 - 26 hoa Hoa ñơn tính dưới bầu, ñài hoa màu vàng, số ñài và cánh hoa tương ứng nhau từ 5 ñến 9 Hoa lưỡng tính, nhị ñực liên kết nhau thành bao hình nón, bao quanh nhuỵ cái
Quả cà chua thuộc loại quả mọng, có 2, 3 ñến nhiều ngăn hạt Hình dạng và màu sắc quả phụ thuộc vào từng giống Ngoài ra, màu sắc quả chín còn phụ thuộc
vào ñiều kiện nhiệt ñộ, phụ thuộc vào hàm lượng Caroten và Lycopen Khối lượng
quả dao ñộng rất lớn tuỳ theo ñặc ñiểm của giống, từ 3 ñến 200g thậm chí 500g
2.3 Yêu cầu của cây cà chua ñối với ñiều kiện ngoại cảnh
2.3.1 Nhiệt ñộ
Cà chua có thể sinh trưởng và phát triển thuận lợi trong phạm vi 20-270C Giới hạn nhiệt ñộ tối cao và tối thấp ñối với cà chua là 350C và 120C Sự quang hợp của lá cà chua ñạt tối ưu ở 25-300C, trên 350C làm giảm quá trình quang hợp Nhiệt
ñộ không khí ngày / ñêm trên 30 / 25oC làm tăng số ñốt dưới chùm hoa thứ nhất Nhiệt ñộ không khí ngày / ñêm trên 30/25oC kết hợp với nhiệt ñộ ñất trên 21oC làm giảm số hoa trên chùm Nhiệt nhiệt ñộ ngày/ñêm trên 30/24oC làm giảm kích thước hoa, trọng lượng noãn và bao phấn Tỷ lệ ñậu quả ñạt tối ưu ở nhiệt 18-20oC, nhiệt
ñộ cao vào 2 ñến 3 ngày sau khi nở hoa gây cản trở quá trình thụ tinh, auxin không ñược hình thành làm cho hoa rụng Quả cà chua phát triển thuận lợi ở nhiệt ñộ thấp,
Trang 14Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
lycopen không ñược hình thành Nhiệt ñộ trên 40oC làm cho quả giữ nguyên màu xanh
vì cơ chế phân huỷ chlorophyll không hoạt ñộng, caroten và lycopen không ñược hình
thành Nhiệt ñộ cao trong quá trình phát triển quả cũng làm giảm sự hình thành pectin nên quả nhanh mềm hơn (dẫn theo Nguyễn Thị Hồng Thuý, 2009)
2.3.2 Ánh sáng
Cà chua là cây ưa ánh sáng, cây con trong vườn ươm nếu ñủ ánh sáng (5000 lux) sẽ cho chất lượng tốt, cứng cây, bộ lá to, khoẻ, sớm ñược trồng ðiều kiện ánh sáng tốt làm cho cường ñộ quang hợp tăng, cây ra hoa ñậu quả sớm hơn, chất lượng sản phẩm cao hơn ðiểm bão hoà ánh sáng của cây cà chua là 70.000 lux, là cây trồng cần nhiều ánh sáng chỉ sau cây dưa hấu Cường ñộ ánh sáng thấp làm chậm quá trình sinh trưởng, cản trở quá trình ra hoa, làm vòi nhuỵ vươn dài và tạo nên những hạt phấn không có sức sống, thụ tinh kém Ánh sáng ñầy ñủ thì việc thụ tinh thuận lợi, dẫn ñến sự phát triển bình thường của quả, quả ñồng ñều, năng suất tăng Khi cà chua bị che bóng, năng suất thường giảm và quả bị dị hình Trong ñiều kiện thiếu ánh sáng năng suất cà chua thường giảm, do vậy việc trồng thưa làm tăng hiệu quả sử dụng ánh sáng kết hợp với ánh sáng bổ sung sẽ làm tăng tỷ lệ ñậu quả, tăng số quả trên cây, tăng trọng lượng quả và làm tăng năng suất Nhiều nghiên cứu
ñã chỉ ra rằng cà chua không phản ứng với ñộ dài ngày, quang chu kỳ trong thời kỳ ñậu quả có thể dao ñộng từ 7-19 giờ Tuy nhiên một số nghiên cứu khác cho rằng ánh sáng ngày dài và hàm lượng nitrat ảnh hưởng rõ rệt ñến tỷ lệ ñậu quả Chiếu sáng 7 giờ và tăng lượng ñạm sẽ làm cho tỷ lệ ñậu quả giảm trong khi ñó ánh sáng ngày dài làm tăng số quả/cây Trong ñiều kiện ngày ngắn nếu không bón ñạm thì chỉ cho quả ít, trong ñiều kiện ngày dài mà không bón ñạm thì cây không ra hoa và
Trang 15Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
7
không ñậu quả (dẫn theo Nguyễn Thị Hồng Thuý, 2009)
Trang 16Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
ðộ ẩm không khí trên 90% dễ làm cho hạt phấn bị trương nứt, hoa cà chua không thụ phấn ñược và sẽ rụng ðộ ẩm thấp làm giảm năng suất quả nhưng phần nào làm tăng phẩm chất quả vì hàm lượng ñường và hàm lượng chất khô trong quả tăng lên
ðộ ẩm thấp cũng làm rút ngắn thời gian chín của quả (dẫn theo Tạ Thu Cúc, 1983)
2.3.4 ðất và dinh dưỡng
ðất phù hợp với cây cà chua là ñất thịt nhẹ, ñất thịt trung bình, ñất thịt pha cát, giàu mùn, tơi xốp, tưới tiêu thuận lợi, ñộ pH từ 5,5-7,5 ðộ pH từ 6,0 - 6,5 thích hợp nhất cho sự sinh trưởng và phát triển của cây Theo Kiều Thị Thư (1998)
ñể có 1 tấn cà chua cần 2,9 kg N; 0,4 kg P; 0,4 kg K và 0,45kg Mg Cà chua hút nhiều nhất là kali, tiếp ñến là ñạm và ít nhất là lân Cà chua sử dụng 60% lượng ñạm, 59-60% K2O và 15-20% P2O5 tổng lượng phân bón vào ñất suốt vụ trồng Ngoài các yếu tố ña lượng N, P, K cà chua cần các yếu tố vi lượng ñể sinh trưởng, phát triển như B, Mn, Mg, Fe, Cu, S Khi thiếu các yếu tố vi lượng cây sinh trưởng chậm, dễ nhiễm bệnh, rụng hoa, quả non làm giảm năng suất (dẫn theo Nguyễn Thị Hồng Thuý, 2009)
2.4 Một số thành tựu về chọn giống cà chua ở Việt Nam
Nhìn chung, các nghiên cứu chọn tạo giống cà chua thường tập trung vào các mục tiêu như: sinh trưởng khoẻ, năng suất cao, quả cứng, thịt quả dày, tính chịu nứt quả cao, chống chịu sâu bệnh tốt, chịu nhiệt, ngắn ngày, quả chắc, thời gian bảo
Trang 17Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
Giống cà chua MV1 có ựặc ựiểm sinh trưởng 90 ựến 100 ngày, có khả năng chịu nóng tốt, ẩm ựộ cao, thấp khác nhau, năng suất trái vụ ựạt 33 ựến 46 tấn/ha, chắnh vụ trong ựiều kiện thâm canh có thể ựạt 52 ựến 60 tấn/ha, quả chắc, ắt dập nát, màu ựỏ tươi, chống chịu tốt với bệnh xoăn lá, cây cao trung bình 65 cm, ựược công nhận giống quốc gia năm 1998 (Nguyễn Hồng Minh và Kiều Thị Thư, 1998)
Giống cà chua lai HT7 có khả năng chịu nóng cao, chủ yếu trồng vào các vụ sớm và vụ xuân hè, thuộc dạng ngắn ngày, thấp cây, năng suất ựạt 40 ựến 56 tấn/ha, quả chắc, khối lượng 70 ựến 85 g/quả, chịu vận chuyển, thời gian bảo quản lâu dàiẦ
Giống cà chua C95 có năng suất cao, có các chỉ tiêu chất lượng ựáp ứng yêu cầu chế biến công nghiệp, ựược Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận giống Quốc gia năm 2004 Giống CS1 có thời gian sinh trưởng ngắn (120 ngày), ra hoa và chắn tập trung, quả nhỏ (40-50 g/quả), chất lượng tốt, vỏ dày, chắc, có khả năng chống chịu virus, thắch hợp trồng ở vụ ựông xuân sớm và xuân hè muộn, năng suất ựạt 35 ựến
40 tấn/ha, ựược công nhận là giống khu vực hóa năm 1995 (Trương đắch, 1999)
Giống cà chua XH5 có thời gian sinh trưởng từ 130-140 ngày, năng suất vụ ựông xuân ựạt 44 ựến 55 tấn/ha, vụ xuân hè ựạt 30 ựến 40 tấn/ha, khi chắn có màu
ựỏ tươi có khả năng chịu bệnh héo xanh vi khuẩn, ựốm vi khuẩn và một số bệnh khác, thắch hợp cho trồng trái vụ ở miền Bắc Việt Nam, ựược công nhận giống khu
vực hóa năm 2002 (Trần Văn Lài và cộng sự, 2005)
Hai giống XH1 và XH2 ựược Viện nghiên cứu rau quả chọn ra trong các giống nhập nội từ AVRDC năm 1999, là các giống cà chua ăn tươi, chịu nhiệt tốt, năng xuất ổn ựịnh Giống XH2 ựã ựược công nhận là giống quốc gia (Bộ NN và PTNT, 2005)
Trang 18Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
10
Giống PT18 ñược viện nghiên cứu rau quả chọn tạo từ nguồn vật liệu ban ñầu là các giống nhập nội từ AVRDC Giống sinh trưởng hữu hạn, chiều cao cây
từ 80 ñến 110 cm, tỷ lệ ñậu quả trung bình ñạt 60 ñến 75%, năng suất thực thu
từ 25 ñến 50 tấn/ha, ñược công nhận giống quốc gia năm 2005 (Dương Kim Thoa
và Trần Khắc Thi, 2006)
Giống cà chua DT 28 do Viện Di truyền Nông nghiệp chọn tạo thuộc dạng hình sinh trưởng bán hữu hạn, thời gian sinh trưởng 120 - 130 ngày, thích hợp trồng vụ ñông sớm và chính vụ cho năng suất trên 50 tấn/ha; vụ xuân hè cho năng suất
30 ñến 33 tấn/ha Giống ñược Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống tạm thời và cho phép sản xuất thử nghiệm trên diện rộng từ tháng 10/2006
Mặc dù ñã có những thành tựu ñáng kể về chọn tạo các giống cà chua có năng suất cao, chât lượng tốt, chống chịu ñược một số bệnh nhưng chọn tạo giống
cà chua kháng virus xoăn vàng lá và chín chậm vẫn còn là một vấn ñề lớn ñối với các nhà chọn giống trong nước Nghiên cứu chọn tạo giống cà chua năng suất cao, chất lượng tốt, chín chậm và kháng virus xoăn vàng lá sẽ giúp tăng hiệu quả sản xuất, mang lại lợi ích thiết thực cho người nông dân
2.5 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua kháng virus xoăn vàng lá
Nhìn chung, các nghiên cứu tạo giống cà chua kháng bệnh xoăn vàng lá ñi theo các hướng chủ yếu: (1) tạo giống kháng vector bọ phấn; (2) tạo giống kháng virus xoăn vàng lá nhờ những nguồn kháng tự nhiên từ cà chua dại và (3) tạo giống kháng bệnh nhờ nguồn kháng từ virus thông qua công nghệ RNAi Trong ñó, tạo giống mang tính kháng tự nhiên ñược cho là hiệu quả nhất ñể phòng chống bệnh
(Pena và cộng sự, 2010)
2.5.1 Nghiên cứu về các nguồn gen kháng virus xoăn vàng lá
Loài cà chua trồng (Solanum lycopersicum) cực kỳ mẫn cảm với virus xoăn vàng
ñược tìm thấy trong các loài cà chua dại S pimpinellifolium, S peruvianum, S chilense,
Trang 19Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
11
S habrochaites, và S cheesmaniae Một vài accession của và S pimpinellifolium cũng
biểu hiện mức ñộ chống chịu tốt với TYLCV (Ji và cộng sự, 2007a; Pena và cộng sự, 2010) Trong các loài cà chua dại biểu hiện tính kháng với TYLCV, S chilense, S
habrochaites, và S peruvianum cung cấp khả năng kháng tốt và ñã ñược sử dụng rộng
rãi trong chương trình tạo giống ñể phát triển các giống cà chua thương mại kháng
TYLCV (Ji và cộng sự, 2007a; Pena và cộng sự, 2010)
Một số gen lặn liên quan ñến tính kháng trong các cây có khả năng chống
chịu TYLCV từ accession PI26935 thuộc loài S peruvianum ñã ñược phát hiện bởi
Pilowsky và Cohen Những nghiên cứu này dẫ ñến sự ra ñời của TY20, một giống kháng vừa phải Tiếp ñó, các dòng giống với khả năng kháng cao như TY172,
TY197… ñã ñược phát triển tại Trung tâm Volcani ở Israel từ loài S peruvianum (Ji
và cộng sự, 2007a) Tính kháng trong TY172 ñược ñiều khiển bởi một QLT (Quantitative
Trait Locus) lớn và bốn QLT nhỏ, QLT lớn ñược ñặt tên là Ty-5, nằm trên nhiễm sắc thể
số 4 (Anbinder và cộng sự, 2009) Các accession LA372, LA452, LA462, LA1274, LA1333, LA1373, và CMV sel INRA (PI126926 × PI128648-6), cũng như S peruvianum
var humifusum LA385 ñã ñược phát hiện là có khả năng kháng cao với TYLCV Các gen
từ S peruvianum ñã nhanh chóng ñược ñưa vào các giống lai thương mại tên tuổi và cung cấp khả năng kháng tốt với TYLCV (Ji và cộng sự, 2007a)
S chilense là nguồn gen kháng rất quan trọng trong nhiều chương trình tạo
giống trên thế giới Năm 1991, Zakay và cộng sự ñã báo cáo khả năng kháng cao với TYLCV trong các cá thể LA1969 (Ji và cộng sự, 2007a) Năm 1994, Zamir và
cộng sự ñã lập bản ñồ gen Ty-1 trên nhiễm sắc thể số 6 và hai gen bổ sung trên
nhiễm sắc thể số 3 và 7 (Ji và cộng sự, 2007a) Việc ñưa gen kháng TYLCV từ
LA1969 vào cà chua trồng ñã ñược tiến hành trong các chương trình tạo giống của nhiều nhóm nghiên cứu, nó cũng ñã ñược ñưa vào cà chua trồng bởi một số công ty
giống tư nhân (Ji và cộng sự, 2007a) Hiện ñã tìm ra ở S chilense các accession
LA1932, LA1938, LA1959, LA1960, LA1961, LA1963, LA1968, LA1969, LA2747, LA2774, và LA2779 có khả năng kháng ToMoV ở Florida và ñã ñược sử
Trang 20Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
12
dụng ựể bắt ựầu một chương trình tạo giống kháng bằng phương pháp lai khác loài Tiêp ựó, LA1932, LA2779, và LA1938 ựã ựược chứng minh là nguồn kháng hữu ắch cho chương trình tạo giống cà chua ở Florida Hiện nay, một số chương trình
nhân giống thương mại ựang sử dụng các gen kháng từ S chilense và người trồng
ựã chấp nhận các giống này trên thị trường (Ji và cộng sự, 2007a) Các ựánh giá tại
trung tâm rau thế giới (The World Vegetable Center - AVRDC) cũng cho thấy LA1932 kháng tốt tại tất cả 8 ựịa ựiểm thử nghiệm tại đông Nam Á (Green và Shanmugasundaram, 2007), gợi ý rằng LA1932 có thể là một nguồn gen kháng tốt cho Việt Nam và cần ựược nghiên cứu thêm
Năm 1982, Hassan và cộng sự ựã ựánh giá các accession LA0386, LA1252, LA1295, LA1352, LA1393, LA1624, và LA1691 thuộc loài S habrochaitesvà thấy rằng chúng có khả năng kháng cao với TYLCV, tắnh kháng từ các accession này là
trội (Ji và cộng sự, 2007a) Accession LA1777 ựã ựược công bố có khả năng kháng
TYLCV, các cây kháng từ accession này ựược chọn ựể lai với các cây kháng từ accession LA0386 ựể tạo ra một quần thể F1 có khả năng kháng cao, quần thể này
ựược sử dụng ựể lai với S lycopersicum và ựã tạo ra các cây có khả năng miễn dịch
và chịu bệnh, tắnh kháng ựược cho là do một gen trội chắnh và một số gen nhỏ ựiều
khiển (Ji và cộng sự, 2007a) Một dòng giống Ih902 ựã ựược sử dụng ựể tạo ra các
cây lai, trong ựó FAVI 9 là một nguồn kháng quan trọng cho các chương trình tạo
giống ở Guatemala và các nước Trung đông khác (Ji và cộng sự, 2007a)
Tại Ấn độ, S habrochaites f glabratum B6013 ựã ựược chứng minh có hai gen lấn át (epistatic genes) kiểm soát tắnh kháng Tomato leaf curl virus (ToLCV)
Sau ựó, các nhà nghiên cứu ở ựây ựã phát triển dòng giống H24 từ accession này
"H24" ựã ựược chứng minh mang gen kháng Ty-2 "H24" tạo ra tắnh chịu bệnh rõ ràng
với một số chủng (strains) TYLCV/ToLCV nhưng không phải tất cả Vắ dụ, H24 chịu ựược các chủng TYLCV/ToLCV ở đài Loan, miền Bắc Việt Nam, Nam Ấn độ, và Israel nhưng mẫn cảm với các chủng TYLCV phắa bắc Ấn độ, Thái Lan, và Philippines
Ty-2 là nguồn gen kháng ựược sử dụng sớm nhất trong chương trình tạo giống cà chua ở
Trang 21Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
13
Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau Châu Á (AVRDC) và ñã ñược khai thác rộng rãi
bởi một số công ty giống cây trồng Châu Á (Ji và cộng sự, 2007a)
2.5.2 Bản ñồ phân tử và marker hỗ trợ chọn lọc (MAS) các gen kháng TYLCV
Locus Ty-1 ñã ñược lập bản ñồ ñầu tiên trên nhiễm sắc thể số 6 với các
RFLP marker TG297 và TG97 sử dụng các quần thể ñược tao ra từ phép lai giữa
dòng mẹ mẫn cảm cảm M82-1-8 S lycopersicum với accession kháng TYLCV S
chilense LA1969 (Zamir và cộng sự, 1994) Các cây ñồng hợp tử cho các alen từ
S.chilense tại TG297 và TG97 là kháng cao và không tạo ra triệu chứng bệnh Các
marker dựa trên locus TG97 liên kết chặt với gen Ty-1 ñã ñược phát triển tại Hebrew University of Jerusalem, Israel Cùng với Ty-1, vài gen kháng khác ñã ñược lập bản ñồ trên nhiễm sắc thể số 6 gần vùng Ty-1 Ví dụ như gen Mi-1 có nguồn gốc từ S peruvianum kháng tuyến trùng nốt sưng rễ, ñịnh vị trong pham vi khoảng 6cM gần locus Ty-1 ðiều này cho phép sử dụng các marker phân tử liên kết với gen Mi-1 làm marker cho gen Ty-1 nếu các alen từ S peruvianum và S
chilense khác nhau về các marker này Trường hợp các alen từ 2 loài là giống nhau
về các marker này, sử dụng chúng có thể dẫn ñến kết quả sai CAPS marker REX-1
liên kết với gen Mi-1 có thể ñược sử dụng làm marker phát hiện locus Ty-1 (khoảng 5,5 cM) (Milo, 2001) Tiếp ñó, CAPS marker JB-1 liên kết chặt với Ty-1 ñã ñược xác ñịnh, nó cho phép chọn lọc Ty-1 mà không phụ thuộc vào Mi-1 (Castro và cộng sự,
2007) Marker Jb-1 có nguồn gốc từ RFLP C21, nó tạo ra 3 alen khác nhau nhờ cắt hạn chế sản phẩm PCR bằng enzyme TaqI Alen 1 có một band xấp xỉ 400bp, alen 2 gồm một band hơi lớn hơn 400 bp và alen 3 có một band 500bp Alen 2 và 3 là ñồng
trội và trội hơn alen 1 Alen 3 ñã phát hiện ñược các dòng mang gen Ty-1 mà không phụ thuộc vào sự có mặt của Mi-1 (Castro và cộng sự, 2007)
Locus Ty-2 ñã ñược lập bản ñồ trên nhiễm sắc thể số 11 với các RFLP marker TG393 và TG36 sử dụng dòng giống H24 có nguồn gốc từ S habrochaites như một nguồn kháng (Hanson và cộng sự, 2000) Hiện nay, một số marker dựa trên PCR cho vùng DNA chuyển vào từ S habrochaites ñã ñược phát triển CAPS
Trang 22Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
14
marker TG105A cho thấy khả năng khuếch ñại mạnh và cắt hạn chế sản phẩm PCR
bằng enzyme TaqI ñã tạo ra các band ña hình cho S habrochaites và S
lycopersicum Một marker dựa trên PCR khác là T0302 cũng ñược phát triển cho
locus Ty-2 mà không phải dùng enzyme giới hạn Phân tích liên kết cho thấy
TG105A và T0302 liên kết chặt với nhau, khoảng cách của các marker này với gen
Ty-2 là xấp xỉ 10 cM (Ji và cộng sự, 2007a)
Hình 2.1 Vị trí gen Ty-2 trên nhiễm sắc thể số 11
(Hanson và cộng sự, 2000)
Năm 2006, Agrama và Scott ñã ñưa ra một bản ñồ QLT cho tính kháng
TYLCV và ToMoV (Tomato Mottle Virus) trong các accession S chilense LA2779 và LA1932 sử dụng các RAPD marker (Ji và cộng sự, 2007a; Pena và
cộng sự, 2010) Nghiên cứu này cho thấy rằng có 3 vùng trên nhiễm sắc thể số 6 góp phần tạo nên tính kháng cả hai virus TYLCV và ToMoV Vùng thứ nhất bao
gồm vùng Ty-1, trong khi hai vùng khác nằm hai bên sườn của các locus sp pruning) và c (potato leaf) Các RAPD marker liên kết với tính kháng trong các
(self-vùng này ñã ñược xác ñịnh bằng cách sử dụng các dòng giống kháng có nguồn gốc
từ các accession LA2779 và LA1932 Sau ñó, Ji và cộng sự (2007b) ñã lập một bản
ñồ chi tiết cho tính kháng begomovirus và nhận ra một vùng DNA lớn ñược chuyển
Trang 23Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
15
vào từ S chilense kéo dài từ marker C2_A2g39690 ñến T0834 trong các dòng
giống tiên tiến có nguồn gốc từ LA2779 kháng cả hai virus TYLCV và ToMoV
Một locus kháng begomovirus ñã ñược lập bản ñồ ở khoảng giữa marker P16 và T1079 trên nhánh dài của nhiễm sắc thể số 6, và ñược xác ñịnh là Ty-3 Phía trên locus Ty-3, vùng DNA lớn ñược chuyển vào này cũng nối với vùng Ty-1 gần gen Mi, gợi ý rằng các alen tại cả hai locus Ty-1 và Ty-3 có khả năng cùng tồn
cLEG-31-tại và nối với nhau Trái lại, các dòng giống tiên tiến có nguồn gốc từ LA1932 có một vùng DNA ñược chuyển vào ngắn hơn, từ cLEG-31-P16 ñến C2_At5g41480,
vùng này cũng mang một locus kháng begomovirus mà có lẽ thuộc alen tại locus
Ty-3 Ji và Scott (2006) ñã xác ñịnh rằng các locus Ty-3 ñịnh vị trong một khu vực
bao gồm locus FER (25 cM, BAC clone 56B23, AY678298) Các trình tự cho các
gen G8 của BAC clone 56B23 là khác nhau ñối với các dòng có nguồn gốc từ S
chilense LA2779 và LA1932 (Maxwell và cộng sự, 2007) ðể phân biệt hai
introgression này, một từ LA2779 ñược chỉ ñịnh là Ty-3 và một từ LA1932 ñược chỉ ñịnh là Ty-3a Một marker ñồng trội FLUW25 (SCAR marker) ñã ñược báo cáo (Ji và cộng sự, 2007a) phát hiện ñược các alen Ty-3 và Ty-3 (có nguồn gốc từ S
lycopersicum ), nhưng không phát hiện ñược alen Ty-3a (Ji và cộng sự, 2007c) ðể
khắc phục vấn ñề này, nhóm tác giả trên ñã phát triển marker ñồng trội P6-25
(SCAR marker) phát hiện ñược các alen Ty-3, Ty-3, Ty-3a (Ji và cộng sự, 2007c)
Khi sử dụng cặp mồi P6-25F2/R5 này ñể sàng lọc một vài giống lai từ các công ty giống thương mại, các tác giả ñã nhận ñược mảnh PCR 660 bp từ 3 giống thương
mại, các mảnh này ñược giải trình tự và cho thấy 100% tương ñồng với ñoạn từ S
chilense LA1969 Introgression mới ñược phát hiện có nguồn gốc từ S.chilense
LA1969 này ñược gọi là Ty-3b (Ji và cộng sự, 2007c)
Ji và cộng sự (2008) ñã phát hiện một introgression S chilense 14 cM trên
nhánh dài của nhiễm sắc thể số 3 trong một số dòng giống kháng có nguồn gốc từ
LA1932 Sau ñó, một locus kháng begomovirus mới là Ty-4 ñã ñược lập bản ñồ với
các marker vào khoảng 2,3 cM giữa C2_At4g17300và C2_At5g60160 trong vùng
Trang 24Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
16
introgression (Ji và cộng sự, 2009) Phân tích quần thể phân ly về locus 3 và
Ty-4 ñã chứng minh rằng Ty-3 giải thích 59,6% biến dị kiểu hình kháng (phenotypic
variation), trong khi Ty-4 chỉ giải thích cho 15,7%, ñiều này gợi ý rằng Ty-4 tạo ra một hiệu lực kháng TYLCV nhỏ hơn Các dòng tái tổ hợp mang cả Ty-3 và Ty-4 có mức kháng cao hơn với TYLCV (Ji và cộng sự, 2009)
Trang 25Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
17
Hình 2.2 Bản ñồ gen Ty-3 trên nhiễm sắc thể số 6 (Ji và cộng sự, 2007b)
Bản ñồ liên kết ñược xây dựng từ quần thể F2 lai giữa loài S lycopersicum mẫn cảm với dòng giống kháng tiên tiến có nguồn gốc từ LA1932 (bên phải, gắn nhãn LA1932- AL-F2), hoặc giữa loài S lycopersicum mẫn cảm với dòng giống kháng cao cấp có nguồn gốc từ LA2779 (ở giữa, gắn nhãn LA2779-F2-AL) Các vùng bôi ñen biểu diễn các ñoạn DNA ñược chuyển vào từ S chilense
Hình 2.3 Bản ñồ phân tử gen Ty-4 trên nhiễm sắc thể số 3
(Ji và cộng sự, 2009)
Trang 26Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
18
Anbinder và cộng sự (2009) ựã lập bản ựồ một QLT lớn và bốn QLT phụ
nhỏ góp phần tạo nên tắnh kháng TYLCV trong dòng giống TY172 có nguồn gốc
từ S peruvianum QLT lớn ựược ựặt tên là Ty-5, ựược lập bản ựồ trên nhiễm sắc thể số
4 trong vùng lân cận của marker SINAC1 và chịu trách nhiệm 39.7 - 46.6% biến dị kiểu hình Các QLT nhỏ, bắt nguồn từ các cha mẹ kháng hoặc mẫn cảm, ựược lập bản ựồ trên nhiễm sắc thể số 1, 7, 9 và 11, và chịu trách nhiệm 12% biến dị trong mức nghiêm
trọng triệu chứng, bổ sung cho gen Ty-5 (Anbinder và cộng sự, 2009)
Hình 2.4 Bản ựồ khoảng cách cM giữa các marker gen Ty-5 trên nhiễm sắc thể
4
(Anbinder và cộng sự, 2009)
đã có nhiều cố gắng trong việc nhận diện và lập bản ựồ các gen qui ựịnh
tắnh kháng TYLCV trong S pimpinellifolium và S cheesmaniae nhưng không tạo
ra ựược các bản ựồ tốt cũng như không tìm ra ựược các marker liên kết chặt phù
hợp cho MAS (Pena và cộng sự, 2010)
2.5.3 đánh giá các nguồn gen kháng ở các vùng khác nhau
Một trong những vấn ựề lớn khi lai tạo giống cà chua kháng begomovirus là
Trang 27Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
19
khả năng kháng của các alen khác nhau trong các khu vực có mặt các begomovirus
khác nhau Vấn ựề này ựã ựược ựiều tra với một số dòng ở nhiều ựịa ựiểm thử
nghiệm Dòng giống TY52 (mang gen Ty-1) với tắnh kháng có nguồn gốc từ S
chilense LA1969, ựược phát triển ở Israel, kháng vừa phải với TYLCV Khi ựánh
giá ở Guatemala, nơi có các Begomovirus genome kép với áp lực virus rất cao thì
dòng này lại mẫn cảm Khi ựánh giá trong tám ựịa ựiểm ở đông Nam Á và tại
Florida, Mỹ, TY52 mẫn cảm ở bảy ựịa ựiểm, kháng vừa ở một ựịa ựiểm (Ji và cộng
sự, 2007a) đối với dòng H24 mang gen Ty-2 ToLCV từ S habrochaites f glabratum, các thử nghiệm cho thấy nó kháng ựược tại năm ựịa ựiểm và mẫn cảm
hoặc kháng nhẹ ở bốn ựịa ựiểm khác (Ji và cộng sự, 2007a)
Trong số chắn nguồn gen ựược thử nghiệm tại AVRDC, chỉ có S chilense
LA1932 kháng ựược tại tất cả tám ựịa ựiểm ở đông Nam Á (Green và Shanmugasundaram, 2007) LA1932 cũng kháng ựược tại các ựịa ựiểm khảo sát ở Florida,
Mỹ (Ji và cộng sự, 2007a) Accession này mang cả 3 gen kháng: Ty-1, Ty-3 và Ty-4 Trong
ựó, Ty-3 quyết ựịnh khoảng 60% biến dị kiểu hình kháng, ựiều này chứng tỏ Ty-3 là gen chịu trách nhiệm chắnh ựối với tắnh kháng TYLCV (Ji và cộng sự, 2007a)
Các ựánh giá nguồn gen ở Bangalore, Ấn độ và Rehovot, Israel nơi có các
begomovirus tương ứng là ToLCV và TYLCV cho thấy dòng giống Ih 902 với tắnh
kháng có nguồn gốc từ S habrochaites kháng ựược ở cả hai ựịa ựiểm Trong khi ựó,
S pimpinellifolium LA121 kháng vừa phải ở Ấn độ nhưng mẫn cảm ở Israel Các
dòng giống có nguồn gốc từ Ih902 và Fla595 (mang gen Ty-3) với tắnh kháng bắt nguồn
từ S chilense LA2779 cũng ựược ựánh giá là kháng ở Guatemala, nơi phát tán của ắt nhất
7 loài begomovirus khác nhau (Ji và cộng sự, 2007a) Những dòng giống kháng cao với
TYLCV từ trung tâm Volcani, Israel, như TY172 và TY197 có gen kháng bắt nguồn từ
S peruvianum, cũng kháng cao ở Guatemala (Ji và cộng sự, 2007a)
Như vậy, tại các ựịa ựiểm khác nhau, nơi có sự phân bố khác nhau của các
loài begomovirus và có các ựiều kiện khắ hậu khác nhau thì khả năng kháng của các dòng giống kháng là khác nhau Những nghiên cứu trên gợi ý rằng gen Ty-1 và Ty-2
Trang 28Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
20
chỉ tạo ựược tắnh kháng vừa và chịu ựược một số chủng virus Trong khi gen Ty-3
từ S chilense ựã tạo nên tắnh kháng cao ở nhiều nơi, trong ựó có đông Nam Á Tất
nhiên hiệu quả kháng sẽ cao hơn và bền vững hơn khi quy tụ ựược nhiều gen kháng khác nhau vào cùng một nền di truyền chung, nhưng việc lai và quy tụ nhiều gen kháng là một công việc rất khó khăn Ứng dụng marker phân tử sẽ giúp phát hiện các gen kháng và chọn lọc các cây kháng trong các phép lai trở lên dễ dàng hơn
Cho ựến nay chỉ có gen Ty-1, Ty-2 và Ty-3 là ựã có marker dựa trên PCR ựược sử dụng phổ biến (Pena và cộng sự, 2010) Do ựó, những nghiên cứu ban ựầu với mục
ựắch chọn tạo giống cà chua kháng virus xoăn vàng lá cho miền bắc Việt Nam nên
bắt ựầu từ các gen này, trong ựó Ty-3 là gen nên ựược ưu tiên nhất.
2.6 Nghiên cứu về các dạng ựột biến liên quan ựến sự chắn của quả cà chua
2.6.1 Ethylene và cơ chế chắn của quả
Ethylene là một phytohormon quan trọng trong cây, ựiều chỉnh nhiều quá trình sinh trưởng và phát triển của cây Ethylene ựược tổng hợp trong tất cả các tế bào và các mô nhưng nhiều nhất là các mô già, ựặc biệt là trong quả ựang chắn, ựược vận chuyển bằng phương thức khuyếch tán Khi quả bắt ựầu chắn, sự tổng hợp ethylene trong quả tăng lên rất nhanh, ựạt cực ựại lúc quả chắn hoàn toàn sau ựó giảm ựi nhanh chóng Sự có mặt của ethylene làm biến ựổi tắnh thấm của màng dẫn ựến sự giải phóng các enzyme gây nên những biến ựổi sinh hóa có liên quan ựến quá trình chắn (các enzyme biến ựổi hô hấp, biến ựổi ựộ chua, ựộ mềm ) ựồng thời kắch thắch hình thành các enzyme mới trong quá trình hô hấp bột phát và gây nên những biến ựổi sinh hóa gắn liền với sự chắn Qua ựó, ethylene làm tăng hoạt tắnh của các enzym liên quan ựến sự chắn của quả Theo Barry và cộng sự (2005), sơ ựồ con ựường sinh tổng hợp ethylene gồm 2 bước chắnh: tổng hợp SAM và oxy hóa ACC Nguyên liệu ựầu tiên là acid amin methionine, methionine ựược hoạt hóa bằng ATP ựể hình thành nên SAM (S- adenosyl ethionine) Sau ựó từ SAM tạo ra ethylene, acid fomic và CO2
Các thụ thể tiếp nhận ethylene (Ethylene Receptor)
Trang 29Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
21
Nghiên cứu trên Arabidopsis người ta ñã phát hiện và nhân dòng ñược 5 gen
mã hóa cho các receptor liên quan ñến việc cảm ứng sinh ra ethylene trong quá trình
chín gồm: CTR1 (constitutive-tripe-respone) (Kieber và cộng sự, 1993), EIN2 (ethylene-insensitive) (Alonso và cộng sự, 1999), EIN3 (Chao và cộng sự, 1997), ERF1 (ethylene-response-factor) (Solano và cộng sự, 1998) và ETR1 (Chang và
cộng sự,1993) mã hóa cho các loại recetor có tên tương ứng
Nghiên cứu gen CTR1 (constitutive-tripe-espone) cho thấy gen này mã hóa cho Kinase, có sự tương ñồng cao với gia ñình Raf của serine/threonine kinase
(MAPKKK) (Kieber và cộng sự, 1993) Gen CTR1 cũng ñã ñược phân lập ở cà chua cho thấy có sự tương ñồng vói ở Arabidopsis (Jones, 1999; Zegzouti và cộng
sự, 1999; Leclercq và cộng sự, 2002; Adams-Phillips và cộng sự, 2004) Sản phẩm
của CTR1 hoạt ñộng phía sau ETR1, ETR2, ERS1, ERS2 và EIN4 trong ñường hướng vận chuyển tín hiệu và cảm ứng với ethylene, có liên quan tới genes EIN2, EIN3, ERF1 (Giovannoni, 2004; Stepanova & Alonso, 2005)
Theo Bleecker và Kende (2000), Giovannoni (2004) và Stepanova và Alonso (2005) cơ chế ñiều hòa của ethylene là: khi Ethylene gắn vào vùng cảm ứng của receptor (gồm 1 hệ thống các receptor thuộc gia ñình ETR) sẽ cảm ứng cho phản ứng xảy ra giữa vùng hisitdine kinase với vùng ñiều hòa của receptor CTR1 (Raf-like kinase) tạo ra thành phức hợp receptor Phức hợp receptor tác ñộng lên protein màng EIN2 (là một kênh protein vận chuyển nguyên tố khoáng) ðầu C của EIN2 là tín hiệu dương cảm ứng với yếu tố sao mã EIN3 nằm trong nhân Yếu tố sao mã này hoạt ñộng sẽ cảm ứng sao mã cho gen ERF1 sinh ra yếu tố phản ứng với ethylene
Trang 30Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
22
Hình 2.5 Sơ ñồ thể hiện cơ chế ñiều hoà, tác ñộng của Ethylene
(Bleecker và Kende,2000)
Các nghiên cứu trên cà chua cho thấy có ít nhất 6 loại receptor: LeETR1, leETR2
(Zhou và cộng sự, 1996; Lashbrook và cộng sự, 1998), NR (LeETR3) (Wilkinson và cộng
sự, 1995; Payton và cộng sự, 1996), LeETR5 (Tieman and Klee, 1999), và LeETR6 (Ciardi
and Klee, 2001) Sự biểu hiện của các receptor này phụ thuộc vào từng giai ñoạn sinh trưởng, phát triển và phụ thuộc vào sự tác ñộng từ môi trường
Nghiên cứu về ñặc ñiểm protein receptor ñã chỉ ra rằng nó gồm có 3 phần chính: + Vùng sensor (ethylene binding) (aa1-aa313): là vùng cảm ứng tiếp nhận ethylene, là ñầu N kị nước, có cầu S-S và ñược gắn trên màng mạng lưới nội chất ER
+ Vùng histidine Kinase (aa314-aa581)
+ Vùng respone (receiver): (aa582-aa738) Quyết ñịnh cảm ứng ở mức ñội khác nhau với ethylene
Trang 31Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
23
Hình 2.6 Sự khác biệt về cấu trúc của 5 loại receptor ethylene ở cà chua
(Tieman và Klee, 1999)
2.6.2 Các dạng ñột biến liên quan ñến sự chín của quả
Theo nghiên cứu của nhiều tác giả thì các dạng ñột biến liên quan ñến sự chín ở cà chua có thể chia thành 2 dạng chính: các ñột biến liên quan ñến sự tổng hợp tăng cường của ethylene trong quá trình chín và các ñột biến liên quan ñến khả năng phục hồi biểu hiện của các gen liên quan ñến sự chín của ethylene (Adams-
Phillips và cộng sự, 2004a; Giovannoni, 2004)
ðại diện cho nhóm thứ nhất gồm có các ñột biến: rin (ripening inhibitor), non-ripening (nor) và ñột biến liên quan ñến sự biến ñổi màu của quả chín ðặc
ñiểm của các dạng ñột biến này là ethylene không ñược tổng hợp khi chín nhưng luôn ñược duy trì ở mức cơ bản (baseline) Khi xử lý với ethylene có thể phục hồi ñược biểu hiện của một số gen nhưng quả không chín ðiều này
có thể giải thích là do các locus ñột biến này ñiều hòa biểu hiện của các yếu tố trong quá trình quả chín mà ñộc lập với ethylene và các yếu tố ñó có thể ức chế sự chín hoàn toàn của quả (Giovannoni, 2004)
ðại diện cho nhóm thứ hai là các ñột biến liên quan ñến các thụ cảm tiếp
nhận ethylenen như Nr Với dạng ñột biến này, ethylene vẫn tăng trong khi chín
nhưng sự biểu hiện của các gen liên quan ñến sự chín bị giảm Chúng sẽ không chín
Trang 32Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
24
ngay cả khi xử lý với ethylene (Lanahan và cộng sự, 1994)
Dạng ñột biến rin (ripening inhibitor)
Năm 1993, Picton và cộng sự ñã nhân dòng các cDNA liên kết với dạng ñột
biến này và phát hiện ñược một loạt các ERT: ERT1, ERT10, và ERT15 là các cDNA có phản ứng sinh mARN trong quá trình chín của dạng ñột biến này Khi xử
lý dạng ñột biến này với ethylene thì 1 phần các gen này ñược sao mã, chứng tỏ dạng ñột biến này vẫn có khả năng phản ứng với ethylene ngoại sinh (Lincoln &
Fischer, 1988; Knapp và cộng sự, 1989)
Hình 2.7 Bản ñồ gen rin trên nhiễm sắc thể số 5 của cà chua
Ở thực vật, mỗi loài ñều có hộp gene chứa các gene mã hóa cho các yếu tố sao mã, ñiều khiển quá trình ra hoa và chín của quả ñược gọi là MADS-box transcription factor Ví dụ như ở Arabidosis, hộp ñen MADS-box có 47 gen
(Rebekah và cộng sự, 2008) Trong khi ñó ở cà chua, theo nghiên cứu của Vrebalov (2002) ñã phát hiện ra rằng gene rin là một gen nằm trong hộp gen này Cũng theo
nghiên cứu này gene rin nằm trên nhiễm sắc thể số 5 và sự biểu hiện của rin là do tác ñộng của 2 locus kiểm soát sự chín và ñiều khiển sự phát triển của ñài hoa
Trang 33Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
25
Hình 2.8 Sơ ñồ vị trí của các cặp mồi phát hiện gen rin và mc
Nhóm nghiên cứu ñã chỉ ra rằng C34 và C43 ñều là thành viên của gia ñình MADS-box và ñược gọi là tên tương ứng LeMADS-RIN và LeMADS-MC Trong
ñó LeMADS-RIN mã hóa cho gene ức chế sự chín và LeMADS-MC có ảnh hưởng xác ñịnh sự nở hoa và sự phát triển của ñài hoa cà chua Từ ñó thiết kế ñược các cặp mồi phát hiện các gene này dựa vào phương pháp PCR
Dạng ñột biến Never ripe (Nr)
Dạng ñột biến này ñược phát hiện từ rất sớm bởi Rick & Butler vào năm
1956 ðây là một dạng ñột biến bán trội xảy ra tại 1 trong các receptor cảm ứng với
ethylene (Lanahan và cộng sự,1994; Wilkinson và cộng sự, 1995) Dạng ñột biến
Nr này ñược sử dụng trong nhiều nghiên cứu về vai trò của ethylene trong các giai
ñoạn phát triển khác nhau (Aloni và cộng sự, 1998; Hansen và Grossmann, 2000), nghiên cứu biểu hiện của gene (Nakatsuka và cộng sự, 1998; Rose và cộng sự, 1997) và khả năng kháng stress (Ciardi và cộng sự, 2000)
Khi gen NR ở cà chua bình thường bị ñột biến DNA thay C bằng T làm thay ñổi acid amin proline bằng acid amin leucine tại vị trí 411 trong vùng sensor của receptor ETR1 sẽ dẫn ñến sự xuất hiện của gen Nr có kiểu hình cà chua Nr Qủa cà chua bị ñột biến làm thay ñổi quá trình tạo màu sắc, ñộ mềm cả quả
Dạng ñột biến Never-ripe-2 (Nr-2) và Green ripe (Gr)
ðột biến Nr-2 có trình tự gen mã hóa không tương ñồng với ñột biến Nr ðột biến Nr-2 ñược chỉ ra là do gen Nr-2, nằm trên nhánh dài của NST số 1
Trang 34Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
26
(Giovannoni và cộng sự, 2005) Nghiên cứu sự di truyền của 2 dạng ñột biến Gr và Nr-2 cho thấy ñây là 2 dạng ñột biến trội Khi lập bản ñồ di truyền của 2 dạng ñột biến cho thấy gen quy ñịnh dạng ñột biến này nằm trên 1 vùng 2cM giữa 2 chỉ thị
TG260 và TG245 trên nhánh dài của NST số 1 (Barry và cộng sự, 2005)
Hình 2.9 Bản ñồ gene Gr và Nr-2 trên nhiễm sắc thể số 1 của cà chua
(Barry và cộng sự, 2005)
Trang 35Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
27
PHẦN III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
3.1 Vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu
3.1.1 Vật liệu
Vật liệu nghiên cứu gồm 50 mẫu giống cà chua ñược nhập nội từ: Mỹ, Pháp, Nhật Bản và Nga, ñối chứng là giống HT7 Danh sách nguồn vật liệu nghiên cứu ñược trình bày trong bảng 3.1
Bảng 3.1 Nguồn vật liệu sử dụng trong nghiên cứu
STT Ký hiệu Nguồn thu thập STT Ký hiệu Nguồn thu thập
Trang 36Trường ðại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ………
28
3.1.2 ðịa điểm và thời gian nghiên cứu
Các nghiên cứu được thực hiện tại phịng nghiên cứu Bộ mơn Cơng nghệ sinh học ứng dụng và khu thí nghiệm đồng ruộng khoa Cơng nghệ sinh học - Trường ðại học nơng nghiệp Hà Nội, Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội trong thời gian
từ 22/09/2010 đến tháng 07/2011
3.2 Nội dung nghiên cứu
- Thí nghiệm 1: khảo sát một số đặc điểm nơng sinh học, năng suất, chất lượng quả, khả năng kháng virus trên đồng ruộng của các mẫu giống cà chua nhập nội trong vụ đơng xuân 2011
- Thí nghiệm 2: phát hiện gen Ty-3 kháng virus xoăn vàng lá trong tập đồn
các mẫu giống bằng phương pháp PCR sử dụng cặp mồi P6-25F2/R5
- Thí nghiệm 3: phát hiện gen chín chậm rin trong tập đồn các mẫu giống
bằng phương pháp PCR sử dụng cặp mồi C43F/R
- Thí nghiệm 4: đánh giá đặc tính chín chậm của quả của các mẫu giống
mang gen chín chậm rin (phát hiện nhờ PCR) và so sánh với một số mẫu giống khơng mang gen rin
- Thí nghiệm 5: khảo sát một số đặc điểm nơng sinh học, năng suất, chất lượng quả, khả năng kháng virus trên đồng ruộng của một số mẫu giống tốt trong vụ xuân hè muộn 2011
3.3 Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Các thí nghiệm khảo sát đánh giá tập đồn cà chua
Bố trí thí nghiệm
- Thí nghiệm khảo sát tập đồn cà chua được bố trí theo kiểu tuần tự một hàng khơng nhắc lại, mỗi mẫu giống trồng 20 cây
+ Thời vụ:
Trang 37Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
29
- đông xuân: gieo ngày 21/9/2010, trồng ngày 21/10/2010
- Xuân hè muộn: gieo ngày 25/2/2011, trồng ngày 26/3/ 2011
Kỹ thuật trồng và chăm sóc: Áp dụng theo hướng dẫn trong tiêu chuẩn
ngành 10TCN219: 2006 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (Bộ NN và
- Giai ựoạn trồng ở ruộng sản xuất:
+ Chọn ựất, lên luống: thắ nghiệm ựược bố trắ trên ựất trồng lúa, lên luống cao 25 cm, mặt luống rộng 1 m, rãnh rộng 50 cm
+ Mật ựộ 2.67 vạn cây/ha, trồng 2 hàng/luống, cây x cây 50 cm, hàng x hàng 65 cm + Lượng phân bón cho 1 ha: 20 tấn phân hữu cơ,100kg N, 100kg P2O5, 100kg K2O Bón lót toàn bộ phân hữu cơ, toàn bộ phân lân, 1/3 phân ựạm và 1/3 kali Lượng ựạm và kali còn lại chia ựều bón thúc vào 3 lần xới vun
+ Tưới nước: sau khi trồng cần tưới nước giữ ẩm cho ựất khoảng 75% + Vun xới, làm cỏ: vun xới kết hợp bón thúc lần 1 sau trồng 30 ngày, lần 2 khi sau trồng 60 ngày, lần 3 sau trồng 80 ngày Thường xuyên nhổ bỏ cỏ dại
+ Làm giàn hình chữ A khi cây cao 30 - 40 cm
+ Tỉa cành: ựối với giống vô hạn tỉa bỏ cành phụ, chỉ ựể lại 2 thân chắnh + Phòng trừ sâu bệnh hại: theo dõi và phòng trừ bệnh xoăn vàng lá, mốc sương, héo xanh vi khuẩn bằng thuốc Daconil, Zinep; phòng trừ sâu cắt lá, sâu xám, sâu vẽ bùa, sâu xanh, sâu ựục quả bằng thuốc Sherpa
+ Thu hoạch khi quả bắt ựầu chuyển màu (bắt ựầu chắn), số lần thu căn cứ
Trang 38Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………
30
vào ñặc ñiểm chín của giống
Các chỉ tiêu theo dõi: áp dụng theo hướng dẫn trong tiêu chuẩn ngành
10TCN219: 2006 (Bộ NN và PTNT, 2006) và 10TCN557-2002 (Bộ NN và PTNT, 2002)
- Các giai ñoạn sinh trưởng:
- Thời gian từ trồng ñến ra hoa: khi 50% số cây trong ô thí nghiệm có hoa ñầu tiên
- Thời gian từ trồng ñến thu quả ñợt 1: khi 50% số cây theo dõi có quả chín
- Thời gian từ trồng ñến kết thúc thu hoạch: tính ñến ngày thu hết quả thương phẩm
- Một số chỉ tiêu về cấu trúc cây và hình thái lá:
- Kiểu hình sinh trưởng: quan sát ñặc tính ra hoa và sinh trưởng của cây vào giai ñoạn ra hoa: kiểu hữu hạn, khi cây ra hoa rộ thân chính ngừng sinh trưởng; kiểu
vô hạn, cây ra hoa thân chính vẫn tiếp tục sinh trưởng và kiểu bán hữu hạn, trung gian giữa hai kiểu trên
+Mức ñộ xanh của lá: quan sát màu mặt trên phiến lá khi thu hoạch lứa quả thứ 2-3, các mức: xanh ñậm, xanh, xanh sáng
+ Dạng lá: quan sát sự phân thùy của lá chét thời kỳ thu hoạch lứa quả thứ 2
- 3, gồm dạng lá bình thường và dạng lá khoai tây
+ Số ñốt từ gốc tới chùm hoa thứ nhất: theo dõi thời kỳ ra chùm hoa thứ 2 - 3 + Chiều cao từ gốc tới chùm hoa thứ nhất: ño từ cổ rễ ñến chùm hoa 1, theo dõi thời kỳ ra chùm hoa 2 - 3
+ Chiều cao thân chính: ño từ cổ rễ ñến ñỉnh sinh trưởng, giai ñoạn kết thúc thu hoạch
- Cấu trúc chùm hoa và ñặc ñiểm nở hoa
+ Kiểu chùm hoa: ñơn giản - hoa ra trên một nhánh chính; trung gian - hoa
ra trên 2 nhánh chính; phức tạp - chùm hoa chia thành nhiều nhánh
+ Số hoa/chùm: số hoa nở của 5 chùm ñầu tiên trên 3 cây thời kỳ hoa rộ, lấy trung bình
+ ðặc ñiểm nở hoa: quan sát và phân ra nở hoa rộ tập trung hay nở hoa rải rác
- Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất:
Trang 39Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
31
+ Tỷ lệ ựậu quả: ựếm số quả ựậu của 5 chùm hoa ựầu tiên của 3 cây vào thời
kỳ kết thúc ựâụ quả ựể xác ựịnh tỷ lệ ựậu quả trên từng chùm và tỷ lệ ựậu quả trung bình, gồm các mức: rất thấp (dưới 10%), thấp (10 - 20%), trung bình (21- 40%), cao (41 - 60%) và rất cao (trên 60%)
+ Tổng số quả/cây: tổng số quả các lần thu/cây, theo dõi 5 cây, lấy trung bình + Khối lượng trung bình quả: tổng khối lượng của số quả ựiều tra/số quả + Năng suất cá thể (khối lượng quả/cây): tổng khối lượng quả thu ựược/cây, theo dõi 5 cây, tắnh trung bình
- đặc ựiểm hình thái và chất lượng quả:
+ đường kắnh quả (ựộ lớn quả): ựo ựường kắnh quả ở phần lớn nhất của 10 quả chắn thuộc lứa quả thứ 2 hoặc 3 ựể xác ựịnh ựộ lớn của quả
+ Chiều cao quả (H): bổ dọc quả, ựo chiều cao từ ựỉnh ựến ựáy quả của 10 quả chắn, chùm quả 2-3
+ Chỉ số hình dạng quả: I = H/ D, dựa vào chỉ số hình dạng quả ựể phân biệt các dạng quả: dạng quả dẹt (I < 0.6), tròn dẹt (0.6 < I < 0.9), tròn (0.9 < I < 1.1), tròn dài (1,3 > I >1,1) và dài (I > 1,3)
+ Số ngăn hạt/ quả: bổ ngang quả ựếm số ngăn hạt của 5 quả, lấy trung bình + độ chắc quả: dùng tay nắn khi quả chắn hoàn toàn, chùm quả 2-3 Gồm các mức: mềm, trung bình, cứng
+ Mức ựộ xanh của quả: quan sát màu phần ựáy quả xanh của chùm quả 2 -
3, mô tả mức ựộ: xanh nhạt, xanh, xanh ựậm
+ Màu sắc vai quả xanh: quan sát sự khác nhau về màu xanh vai quả so với phần còn lại của quả trưởng thành lứa quả 2-3, mô tả mức ựộ: không ựổi, xanh nhạt, trung bình, xanh ựậm
+ Màu sắc quả chắn: quan sát màu quả của chùm quả thứ 2 - 3 khi chắn hoàn toàn + đánh giá hương vị quả: có hay không hương vị thơm ựặc trưng của cà chua hoặc có hương vị phụ khác (hăng, ngái)
+ độ Brix%: ựo khi quả chắn hoàn toàn (dùng khúc xạ kế), lấy ngẫu nhiên quả của lứa 2-3 của 5 cây mẫu, phân tắch chậm nhất sau thu hoạch 3 ngày, các mức:
Trang 40Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ
32
thấp (dưới 3,5%), trung bình (3,6-4,4%), cao (4,5 - 6,0%), rất cao (trên 6%)
+ Khẩu vị (*): ựánh giá cảm quan theo các mức: chua, chua dịu, nhạt, ngọt dịu, ngọt, ngọt ựậm
+ độ ướt thịt quả (*): dùng dao sắc cắt ngang quả và phân biệt: ướt - mặt thịt quả ướt, không có dịch quả chảy ra; khô nhẹ - mặt thịt quả lấm tấm dịch quả; khô - mặt thịt quả ráo nước
(*): theo hướng dẫn của trung tâm nghiên cứu và phát triển giống rau chất lượng cao, đại học Nông nghiệp Hà Nội
- đánh giá tình hình nhiễm một số sâu bệnh hại chắnh trên ựồng ruộng: bệnh mốc sương và héo xanh ựược ựánh giá theo tiêu chuẩn ngành 10TCN219:
2006 của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn (bộ NN và PTNT), bệnh xoăn vàng lá ựược ựánh giá theo chỉ số mức ựộ nghiêm trọng bệnh (Lapidot và Friedmann, 2002)
+ Bệnh mốc sương (Phytophthora infestans): ựánh giá sau trồng 30, 60 và
90 ngày theo thang ựiểm từ 0 ựến 5:
[0] Không bệnh
[1] Dưới 20% diện tắch thân lá nhiễm bệnh
[2] Từ 20-50% diện tắch thân lá nhiễm bệnh
[3] Từ 50-75% diện tắch thân lá nhiễm bệnh
[4] Từ 75-100% diện tắch thân lá nhiễm bệnh
+ Bệnh héo xanh vi khuẩn (Ralstonia solanacerum Smith): theo dõi từ trồng
ựến thu hoạch, ựếm số cây có triệu chứng bệnh, tắnh tỷ lệ% cây bệnh
+ Bệnh virus xoăn vàng lá: theo dõi từ trồng ựến kết thúc thu hoạch, ựánh giá theo chỉ số mức ựộ nghiêm trọng bệnh từ 0 ựến 4:
[0] không thấy xuất hiện các triệu chứng bệnh;
[1] vàng rất nhẹ ở mép lá chét trên lá ựỉnh;
[2] biến vàng nhẹ và ựỉnh lá chét cuốn nhẹ;
[3] một loạt các lá vàng, xoăn, và cong hình thìa nhưng cây vẫn tiếp tục phát triển; [4] các cây cây còi cọc rất nặng, lá vàng, xoăn, và cong hình thìa rất rõ, cây