Nghiên cứu các đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ

Vì những lắ do trên ựể góp phần làm phong phú thêm cho bộ giống cà chua quả nhỏ, ựược sự cho phép của khoa Nông học, Bộ môn Di truyền- Chọn Giống dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Hồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-


   -

NGUYỄN THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU CÁC ðẶC ðIỂM NÔNG SINH HỌC CỦA CÁC

TỔ HỢP LAI CÀ CHUA QUẢ NHỎ VÀ ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG

KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG BỐ MẸ

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng

Mã số : 60.62.05

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỒNG MINH

HÀ NỘI - 2012

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan số liệu và kết quả ñược nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa ñược sử dụng trong bảo vệ bất kì một học

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Hồng Minh – cán bộ giảng dạy bộ môn Di truyền – Chọn giống cây trồng, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Di truyền – chọn giống cây trồng và Viện Sau ñại học – trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội; cùng cán bộ, công nhân trong Trung tâm nghiên cứu và phát triển giống rau chất lượng cao – trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo ñiều kiện giúp

ñỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành tốt ñề tài này

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia ñình, người thân, bạn bè ñã luôn ủng hộ, giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu

Tác giả luận văn

NGUYỄN THỊ HIỀN

2.1 Nguồn gốc, phân loại và giá trị của cây cà chua 4

2.3 Nghiên cứu về ưu thế lai và khả năng kết hợp 12

2.4 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam và trên thế giới 18

2.5 Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua trên thế giới và ở

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

4.1 Các giai ñoạn sinh trưởng chủ yếu của các tổ hợp lai cà chua vụ

4.1.2 Thời gian từ trồng ñến bắt ñầu chín 46

4.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các tổ hợp lai 47

4.2.1 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai 47

4.2.2 ðộng thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai 49

4.3 Một số ñặc ñiểm cấu trúc cây của các tổ hợp lai 51

4.4 Một số tính trạng hình thái và ñặc ñiểm nở hoa 53

4.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 57

4.7.4 Số hạt trên quả 65

4.9 Phân tắch tương quan giữa một số tắnh trạng của các tổ hợp lai cà

4.10 đánh giá khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu 70

4.10.1 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tắnh

4.10.2 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tắnh

4.10.3 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tắnh

4.10.4 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tắnh

4.10.5 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tắnh

4.11 đánh giá các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ triển vọng vụ thu ựông 2011 76

4.12 Các giai ựoạn sinh trưởng chủ yếu của các tổ hợp lai cà chua quả

4.12.2 Thời gian từ trồng ựến quả bắt ựầu chắn và chắn rộ 78

4.13 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các tổ hợp lai cà

4.13.1 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai 79

4.13.2 ðộng thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ

4.15 Một số tính trạng hình thái và ñặc ñiểm nở hoa của các tổ hợp lai

4.15.1 Màu sắc lá, dạng chùm hoa và ñặc ñiểm nở hoa 83

4.15.1 Màu sắc lá, dạng chùm hoa và ñặc ñiểm nở hoa 84

4.16 Tỷ lệ ñậu quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 84

4.17 Tình hình nhiễm virus và một số sâu bệnh hại trên ñồng ruộng

4.18 Các yếu tố cấu thành năng suất các tổ hợp lai vụ xuân hè 2012 87

4.19 Năngsuất của các tổ hợp lai cà quả nhỏ chua vụ xuân hè 2012 88

4.19.2 Năng suất ô thí nghiệm của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ

4.19.3 Năng suất tấn/ha của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Xuân Hè

4.20 Một số ñặc ñiểm hình thái và chất lượng quả 90

4.21 Tuyển chọn các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ triển vọng vụ Xuân

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

2.2 Tình hình sản suất cà chua trên thế giới (từ 2000-2009) 192.3 Sản lượng cà chua trên thế giới và mười nước ựứng ựầu thế giới 202.4 Diện tắch, năng suất, sản lượng cà chua của Việt Nam từ năm

4.2.1 động thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai cà chua

4.2.2 động thái tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ

4.3 đặc ựiểm cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Thu

4.4 Tình hình nhiễm bệnh virus của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ

4.5.1 Tỷ lệ ựậu quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ Thu đông 2011 584.5.2 Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai cà chua quả

4.6 Một số ựặc ựiểm hình thái quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ

4.7 Một số chỉ tiêu về chất lượng quả của các tổ hợp lai cà chua quả

4.8 Phân tắch tương quan giữa một số tắnh trạng của các hợp lai cà

4.9.1 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính

4.9.2 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính

4.9.3 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính

4.9.4 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính

4.9.5 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính

4.10.2 Kết quả ba lần chọn theo chỉ số chọn lọc vụ thu ñông 2011 774.10.3 Một số ñặc ñiểm của các tổ hợp lai triển vọng ở vụ sớm thu ñông

4.11 Thời gian các giai ñoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua vụ

4.17 Các yếu tố cấu thành năng suất các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ vụ

DANH MỤC HÌNH

4.1 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của một số tổ hợp lai cà

4.2 ðộng thái tăng trưởng số lá của một số tổ hợp lai cà chua quả

1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Rau là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong mỗi bữa ăn hàng ngày của con người trên thế giới Nó cung cấp vitamin (A, B, C, E, PP…) là những chất quan trọng trong quá trình phát triển của cơ thể Các chất khoáng trong rau chủ yếu là Ca, P, Fe…là những chất cấu tạo nên máu và xương nó còn có tác dụng làm tăng khả năng ñồng hoá protein Trong rau còn chứa rất nhiều chất xơ làm tăng khả năng tiêu hoá và có tác dụng nhuận tràng Ngày nay, ñời sống của con người ngày càng ñược nâng cao thì nhu cầu về chủng loại rau càng phong phú và ña dạng, ñầy ñủ về số lượng, tốt về chất lượng, và ñảm bảo sức khỏe cho con người Các nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam ñang có những công trình nghiên cứu rất thiết thực về cây rau ñể ñáp ứng ñược những yêu cầu trên Cà chua là một trong số những cây rau ñang ñược chú ý bởi những lợi ích về sức khoẻ cũng như ý nghĩa về kinh tế

Cây cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) là cây thuộc họ cà (Solanaceae) có nguồn gốc từ Nam Mỹ có giá trị dinh dưỡng cao Trong quả

cà chua chín có các loại vitamin A, B6, C…, ñạm, ñường, các axit hữu cơ dưới dạng muối citrat, malat, ngoài ra nó còn chứa các chất khoáng như Ca,

Fe, P, K, Mg…Quả cà chua ñược sử dụng ở nhiều phương thức khác nhau: Có thể dùng ở dạng salat, chế biến các món ăn, làm quả tươi ở món tráng miệng,

cà chua ñóng hộp nguyên quả, tương cà chua… Cà chua tươi và các sản phẩm chế biến không những là các mặt hàng có giá trị, mang lại hiệu quả kinh tế và giá trị dinh dưỡng cao mà còn có giá trị quan trọng về mặt y học Cà chua có thể giúp bảo vệ những người nghiện thuốc lá khỏi nguy cơ bị bệnh phổi Lycopen trong quả cà chua có tác ñộng mạnh ñến việc giảm sự phát triển nhiều loại ung thư: tiền liệt tuyến, ung thư ruột kế, ung thư trực tràng, nhồi máu cơ tim

Ở Việt Nam cây cà chua ựã ựược trồng từ rất lâu ựời, ngày nay cà chua vẫn là loại rau ăn quả chủ lực ựược nhà nước ưu tiên phát triển Diện tắch trồng cà chua tập trung tại các tỉnh ựồng bằng Sông Hồng như Hà Nội, Hải Dương, Thài Bình, Hải Phòng, Hưng Yên, Hà Tây, Nam địnhẦ Hiện nay có một số giống chịu nhiệt mới lai tạo chọn lọc có thể trồng tại miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ nên diện tắch ngày càng ựược mở rộng Nhiều giống cà chua lai ghép chất lượng tốt ựược phát triển mạnh ở đà Lạt, Lâm đồng Một

số giống cà chua chất lượng ựã ựược xuất khẩu ra thị trường thế giới

Ở miền Bắc nước ta, cà chua thắch hợp trồng vào vụ thu ựông là vụ chắnh trong năm Cà chua trồng vụ xuân hè không chỉ thỏa mãn nhu cầu cà chua trái vụ của người tiêu dùng mà còn cung cấp nguyên liệu liên tục cho các nhà máy chế biến, tạo công ăn việc làm cho lao ựộng nông thôn, ựem lại hiệu quả kinh tế cao Tuy nhiên, cà chua trồng trái vụ gặp rất nhiều khó khăn như nhiệt ựộ, ẩm ựộ cao, mưa nhiều không thuận lợi cho cây cà chua sinh trưởng, phát triển, thụ phấn thụ tinh gặp khó khăn, cây dễ nhiễm các loại sâu bệnh hại

Cà chua quả nhỏ dễ trồng, trồng ựược nhiều vụ trong năm, sai quả với giá bán thường cao gấp 2-3 lần cà chua thông thường, nó còn cho khả năng thu quả kéo dài nên hiệu quả kinh tế ựưa lại rất cao Tuy nhiên những nghiên cứu về giống cà chua quả nhỏ ở nước ta chưa nhiều, trên thị trường có một số

ắt các giống tốt như: VR2, TN061, giống lai F1 TN040, giống lai F1 Thúy Hồng 1657, HT144

Vì những lắ do trên ựể góp phần làm phong phú thêm cho bộ giống cà chua quả nhỏ, ựược sự cho phép của khoa Nông học, Bộ môn Di truyền- Chọn Giống dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Hồng Minh chúng tôi

tiến hành nghiên cứu ựề tài : ỘNghiên cứu các ựặc ựiểm nông sinh học của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ và ựánh giá khả năng kết hợp của các dòng

bố mẹ.Ợ

1.2 Mục ựắch và yêu cầu

1.2.1 Mục ựắch

- đánh giá ựặc ựiểm nông sinh học của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ, xác ựịnh khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ, rút ra dòng có khả năng kết hợp tốt ở vụ thu ựông

- Tuyển chọn ra các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ ưu tú ở vụ thu ựông và xuân hè

1.2.2 Yêu cầu

- đánh giá khả năng sinh trưởng, cấu trúc cây, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ ở hai vụ trồng khác nhau

- đánh giá tình hình nhiễm một số bệnh hại trên ựồng ruộng

- đánh giá một số ựặc ựiểm hình thái quả, một số chỉ tiêu về chất lượng quả của các tổ hợp lai cà chua quả nhỏ ở hai thời vụ

- đánh giá khả năng kết hợp của các dòng cà chua quả nhỏ ở vụ thu ựông

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1 Nguồn gốc, phân loại và giá trị của cây cà chua

2.1.1 Nguồn gốc

Theo nhiều nghiên cứu cây cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) có

nguồn gốc vùng Nam Mỹ dọc theo bờ biển Thái Bình Dương từ quần ñảo Galapagos tới Chile.[9]

Theo nhiều tài liệu nghiên cứu của tác giả Decandole (1884 Muller(1940), Luck will (1943) Jenkin (1948) thì cà chua trồng hiện nay có nguồn gốc từ Pêru, Ecuado Bolovia Ngoài ra cà chua còn có nguồn gốc ở quần ñảo Ấn ðộ, Philippin

Hiện nay người ta tìm thấy ở các vùng núi thuộc Trung và Nam Mỹ rất nhiều dạng cà chua dại và bán dại ða số tác giả cho rằng trong tiến hoá ñã xẩy ra quá trình ñột biến liên quan ñến sự liên kết ở noãn hình thành dạng quả lớn, theo Leslry(1926) dạng kích thước quả lớn ñược kiểm tra bởi hai gen lặn Theo Stuble(1967) kết quả tích luỹ dần các gen ñột biến (lặn) ở dạng dại L esc.var.pimpinellifolium ñã xuất hiện cà chua trồng

Jenkin (1948) ñã ñề xuất hai hướng tiến hoá về kích thước và hình dạng quả Một hướng liên quan ñến việc phát triển kích thước ô hạt, hạt và thịt quả, kết quả hình thành quả hình mận, hình lê và các dạng quả hình dài khác Hướng thứ hai ở noãn xẩy ra sự liên kết các ô hạt làm quả phát triển về ñường kính, hình thành dạng quả lớn có nhiều ô hạt

Theo Brezhnev (1964) dạng hạt quả lớn hình thành do liên kết tiến hoá tăng kích thước và kích thước số lượng và ô hạt ở noãn

Nguồn gốc cà chua trồng trọt ñến nay vẫn còn nhiều tranh cãi Song nhiều bằng chứng về khảo cổ học, thực vật học, ngôn ngữ học và lịch sử ñã thừa nhận Mêhicô là trung tâm thuần hoá của cà chua trồng Ở Mêhicô người

ta tìm thấy sự ña dạng về di truyền của cà chua là lớn nhất

Cà chua du nhập vào Việt Nam từ thời thực dân Pháp chiếm ñóng, tức là vào khoảng hơn 100 năm trước ñây, và ñược người dân thuần hóa trở thành cây bản ñịa [9] Từ ñó cùng với sự phát triển của xã hội thì cây cà chua ñang ngày càng trở thành một cây trồng có giá trị kinh tế và giá trị sử dụng cao ở Việt Nam

Theo H.J.Muller (1940) thì loài cà chua trồng trọt hiện nay thuộc chi phụ

Eulycopersicon C.H.Muller Tác giả phân loại chi phụ này thành 7 loài, loài cà chua trồng trọt hiện nay (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc loài thứ 1

Daskalov (1941) phân loại Lycopersicon thành 2 loài, cà chua trồng

hiện nay thuộc loài thứ 2

Bailey- Dillingen (1956) thì phân loại (Lycopersicon Mill) thành 7 loài

Cà chua trồng thuộc loài thứ 7, trong loài thứ 7 có 10 biến chủng khác nhau [2]

Có nhiều quan ñiểm khác nhau về việc phân loại cà chua nhưng hiện nay

hệ thống phân loại của Breznep (1964) ñược sử dụng ñơn giản và rộng rãi nhất

Chi Lycopersicon Tourn ñược phân làm 3 loài thuộc 2 chi phụ:

Subgenus 1 - Eriopersicon

Subgenus 2 - Eulycopersicon

Chi phụ Eriopersicon: dạng cây 1 năm hoặc nhiều năm, gồm các dạng quả có lông, màu trắng, xanh lá cây hay vàng nhạt, có các vệt màu antoxyan hay xanh thẫm Hạt dày không có lông, màu nâu…chi phụ này có 2 loài gồm

5 loại hoang dại: L cheesmanii, L chilense, L glandulosum, L hirsutum, L peruvianum

- Lycopersicun hisrutum Humb: ðây là loại cây ngày ngắn, quả chỉ

hình thành trong ñiều kiện chiếu sáng trong ngày 8-10 h/ngày, quả chín xanh,

có mùi ñặc trưng

- Lycopersicum peruviarum Mill: loại này thường mọc ở miền Nam

Pêru, bắc Chilê, có xu hướng thụ phấn chéo cao hơn so với loài

Lycopersicon esculentum Mill Trong ñiều kiện ngày ngắn cây ra quả tốt hơn ngày dài, nó không có ñặc tính của L hisrutum, có khả năng chống

bệnh cao hơn các loài khác

Chi phụ Eulycopersicon: là dạng cây 1 năm, quả không có lông, màu

ñỏ hoặc màu ñỏ vàng, hạt mỏng, rộng… Chi phụ này có một loài là

L.Esculentum.Mill Loài này gồm 3 loài phụ là:

- L Esculentum Mill Ssp spontaneum Brezh (cà chua hoang dại)

- L Esculentum Mill Ssp subspontaneum Brezh (cà chua bán hoang dại)

- L Esculentum Mill Ssp Cultum (cà chua trồng) : là loại lớn nhất, có

các biến chủng có khả năng thích ứng rộng, ñược trồng khắp thế giới Brezhnev ñã chia loài phụ này thành biến chủng sau:

+ L Esculentum var Vulgare (cà chua thông thường) biến chủng này

chiếm 75% cà chua trồng trên thế giới Bao gồm các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau với trọng lượng quả từ 50 ñến trên 100g Hầu hết những giống cà chua ñang ñược trồng ngoài sản xuất ñều thuộc nhóm này

+ L.Esculentum var Grandifolium: Cà chua lá to, cây trung bình, lá

láng bóng, số lá trên cây từ ít ñến trung bình

+ L.Esculentum var Validum: cà chua anh ñào cà chua thân bụi, thân

thấp, thân có lông tơ, lá trung bình, cuống ngắn, mép cong

+ L.Esculentum var.Pyriforme : cà chua hình quả lê, sinh trưởng vô hạn [1]

2.1.3 Giá trị dinh dưỡng và giá trị y học

Cà chua là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều gluxit, nhiều axit hữu cơ và nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể con người

Bảng 2.1: Thành phần hoá học của 100g quả cà chua

Theo : USDA Nutrient Data Base

Theo Ersakov và Araximovich (1952) thành phần của cà chua như sau: trọng lượng chất khô là 5 - 6% trong ñó ñường dễ tan chiếm 3%, axit hữu cơ 0,5%, xenlulo 0,84%, chất keo 0,13%, protein 0,95%, lipit thô 0,2%, chất khoáng 0,6% Hàm lượng Vitamin C trong quả tươi chiếm 17 - 35,7mg (dẫn theo Tạ Thu Cúc, 1985) Mỗi ngày con người sử dụng 100-200g cà chua sẽ thoả mãn nhu cầu về Vitamin và các chất khoáng cần thiết [6]

Không những có giá trị to lớn về mặt dinh dưỡng mà cây cà chua còn

có giá trị trong y học Theo Võ Văn Chi (1997), cà chua có vị ngọt, tính mát,

có tác dụng tạo năng lượng, tăng sức sống, làm cân bằng tế bào, giải nhiệt, chống hoại huyết, kháng khuẩn, chống ñộc, kiềm hoá máu có dư axit, hoà tan ure, thải ure, ñiều hoà bào tiết, giúp tiêu hoá dễ dàng các loại bột và tinh bột

Dùng ngoài ựể chữa trứng cá, mụn nhọt, viêm tấy và dùng lá ựể trị vết ựốt của sâu bọ Chất tomarin chiết xuất từ lá cà chua khô có tác dụng kháng khuẩn, chống nấm, diệt một số bệnh hại cây trồng

Trong cà chua còn có chất Lycopen - thành phần tạo nên màu ựỏ của quả

cà chua - giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch Hàm lượng chất này nhiều hay

ắt phụ thuộc vào ựộ chắn của quả và chủng loại cà chua đây là một chất oxi hóa

tự nhiên mạnh gấp 2 lần so với beta-caroten và gấp 100 lần so với vitamin E Lycopen liên quan ựến vitamin E ựã ựược chứng minh là có thể ngăn ngừa ung thư vú, ung thư tiền liệt tuyến Ngoài ra nếu sử dụng nhiều cà chua thì tỉ lệ ơoxi hóa làm hư các cấu trúc sinh hóa của AND giảm xuống thấp nhất [6], [9]

2.1.4 Giá trị kinh tế

Cà chua là cây trồng ựược trồng với diện tắch lớn nhất trong các cây rau đối với nhiều nước trên thế giới thì cây cà chua là một cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế rất cao và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng

Theo FAO (1999) đài Loan hàng năm xuất khẩu cà chua tươi với tổng trị giá là 952000 USD và 48000 USD cà chua chế biến Lượng cà chua trao ựổi trên thị trường thế giới năm 1999 là 36,7 tấn trong ựó cà chua ựược dùng

ở dạng ăn tươi chỉ 5-7% Ở Mỹ (1997) tổng giá trị sản xuất 1ha cà chua cao hơn gấp 4 lần so với lúa nước, 20 lần so với lúa mì [38]

Ở Việt Nam mặc dù cà chua mới ựược trồng khoảng trên 100 năm nay nhưng nó ựã trở thành một loại rau phổ biến và ựược sử dụng rộng rãi Theo

số liệu ựiều tra của phòng nghiên cứu thị trường Viện nghiên cứu rau quả, sản xuất cà chua ở ựồng bằng sông Hồng cho thu nhập bình quân 42,0 - 68,4 triệu ựồng/ha/vụ với mức lãi thuần 15 - 25 triệu ựồng/ha, cao gấp nhiều lần so với trồng lúa

Trong ựề án phát triển rau hoa quả và cây cảnh trong thời kỳ 1999-2010 của bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, cà chua cây trồng ựược quan tâm phát triển Theo ựề án thì năm 2010 diện tắch trồng cà chua trong nước là

6000 ha với sản lượng 240000 tấn, cho giá trị xuất khẩu là 100 triệu USD Do vậy trong một tương lai thì cây cà chua sẽ trở thành một cây trồng mang lại giá trị kinh tế cao cho người nông dân Việt Nam

2.2 Yêu cầu ngoại cảnh của cây cà chua

Trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của mình, cây cà chua chịu rất nhiều tác ñộng của các ñiều kiện ngoại cảnh như nhiệt ñộ, ñộ ẩm, ánh sáng, ñất ñai…

2.2.1 Nhiệt ñộ

Cà chua có nguồn gốc từ vùng núi nhiệt ñới khô, thuộc nhóm cây ưa nhiệt ñộ ôn hòa Nhiệt ñộ ảnh hưởng suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của cây cà chua Hạt cà chua có thể nảy mầm tốt ở nhiệt ñộ 25-300C, nhiệt ñộ ñất thích hợp là 290C

Cà chua ưa thích khí hậu ấm áp, khả năng thích nghi rộng do vậy nó ñược trồng rộng rãi trên thế giới Cà chua chịu ñược nhiệt ñộ cao nhưng rất mẫn cảm với nhiệt ñộ thấp Cà chua có thể sinh trưởng, 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 Quang hợp của lá cà chua phát triển khi nhiệt ñộ ñạt tối ưu 25-300C Nhiệt ñộ lớn hơn 350C làm giảm quá trình quang hợp [24]

Nhiệt ñộ thích hợp cho sự nở hoa là 20-250C, nhiệt ñộ có ảnh hưởng ñến chất lượng hạt phấn, tỉ lệ ñậu quả dẫn ñến làm ảnh hưởng nghiêm trọng ñến năng suất và chất lượng cà chua thương phẩm cũng như cà chua giống Trong thời kỳ quả chín nhiệt ñộ và ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn ñến sự hình thành các sắc tố của quả, chủ yếu là lycopen và caroten

2.2.2 Ánh sáng

Cà chua là cây trồng không phản ứng chặt chẽ với thời gian chiếu sáng trong ngày Vì vậy nhiều giống cà chua trồng trọt có thể ra hoa trong ñiều kiện thời gian chiếu sáng dài hoặc ngắn Nếu nhiệt ñộ thích hợp thì cây cà chua có thể sinh trưởng, phát triển ở nhiều vùng sinh thái và nhiều mùa vụ khác nhau Tuy

cây cà chua không phản ứng chặt chẽ với thời gian chiếu sáng nhưng cây cà chua ñòi hỏi cường ñộ chiếu sáng mạnh trong suốt thời kỳ sinh trưởng, nếu thiếu ánh sáng cây sẽ sinh trưởng yếu, thời gian sinh trưởng kéo dài và sản lượng thấp, chất lượng quả giảm Thiếu ánh sáng nghiêm trọng dẫn ñến rụng nụ, rụng hoa, rụng quả Cường ñộ ánh sáng yếu làm cho nhụy bị co rút lại, phát triển không bình thường, giảm khả năng tiếp thu hạt phấn của núm nhụy Somos (1971) ñã chứng minh rằng: ñể cho cà chua sinh trưởng bình thường ra hoa kết quả thì cần

có chế ñộ chiếu sáng với cường ñộ chiếu sáng không dưới 1000 lux, ánh sáng yếu ức chế quá trình sinh trưởng, làm chậm giai ñoạn từ sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng sinh thực (theo Tạ Thu Cúc, 1985)[6] Ánh sáng ñầy ñủ, tốt cây con sinh trưởng tốt, ra hoa quả thuận lợi, năng suất chất lượng quả tốt Trong ñiều kiện thiếu ánh sáng có thể ñiều khiển sự sinh trưởng, phát triển của cây thông qua chế ñộ dinh dưỡng khoáng Cần tăng cường bón phân kali và phân lân tùy theo ñặc trưng ñặc tính của từng giống Cần bố trí mật ñộ thích hợp ñể cây sử

dụng ánh sáng có hiệu quả nhất

2.2.3 Nước, ñộ ẩm

Chế ñộ nước trong cây là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng ñến cường ñộ của các quá trình sinh lý cơ bản: quang hợp, hô hấp, sinh trưởng và phát triển…Theo cấu tạo của lá và hệ rễ thì cây cà chua là loại cây trồng tương ñối chịu hạn nhưng không có khả năng chịu úng Tuy vậy do cà chua sinh trưởng trong thời gian dài, trong quá trình phát triển hình thành khối lượng thân lá lớn, năng suất sinh vật học

và năng suất kinh tế khá cao nên yên cầu ñộ ẩm của cây cà chua là rất lớn

Somos (1971) ñã quan sát thấy sự tiêu hao nước của cà chua trong 1 ngày ñêm là 20-650g, sự khác nhau khá xa ñó có liên quan ñến sự phát triển của cây và ñiều kiện thời tiết ðộ ẩm ñất thích hợp cho cây sinh trưởng phát triển tốt là 70-80% Thời kỳ khủng hoảng nước là từ khi hình thành phấn hoa,

ra hoa, hình thành quả và quả phát triển Cà chua yêu cầu ñộ ẩm không khí thấp trong quá trình sinh trưởng và phát triển, ñộ ẩm thích hợp là 45-55%

Nước ta là một nước có khí hậu nóng ẩm, ñộ ẩm không khí cao nên cà chua nhiễm nhiều loại bệnh hại, ñây là một trong những nguyên nhân chủ yếu làm cho năng suất và chất lượng cà chua chưa cao [7]

2.2.4 ðất và dinh dưỡng

Cà chua yêu cầu chế ñộ luân canh rất nghiêm ngặt, không ñược trồng

cà chua trên ñất mà cây trồng trước là cây họ cà ðất có ít nấm bệnh là ñiều kiện rất cơ bản ñể trồng cà chua có năng suất cao và chất lượng tốt 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 ðộ pH từ 6,0 - 6,5 thích hợp cho cây sinh trưởng và phát triển Cà chua là cây có thời gian sinh trưởng dài, thân lá sinh trưởng mạnh, cành lá sum suê, khả năng ra hoa, ra quả nhiều, tiềm năng năng suất lớn Vì vậy cung cấp ñầy ñủ chất dinh dưỡng là yếu tố có tính chất quyết ñịnh ñến năng suất và chất lượng quả 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

- N: có tác dụng thúc ñẩy sinh trưởng thân lá, phân hóa hoa sớm, số lượng hoa trên cây nhiều, hoa to, tăng khối lượng quả

- P: có tác dụng kích thích hệ rễ cà chua sinh trưởng nhất là thời kỳ cây con Bón P ñầy ñủ rút ngắn thời gian sinh trưởng, cây ra hoa sớm, tăng tỉ lệ ñậu quả, quả chín sớm, tăng chất lượng quả P khó hòa tan nên thường bón trước khi trồng

- K: cần thiết ñể hình thành thân, bầu quả K làm cho thân cây cứng chắc, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh và ñiều kiện bất thuận, tăng quá trình quang hợp, tăng cường quá trình vận chuyển các chất hữu cơ và ñường vào quả, ñặc biệt K có tác dụng tốt ñối với hình thái quả, quả nhẵn, thịt quả chắc,

do ñó làm tăng khả năng bảo quản và vận chuyển quả chín Cây cần nhiều K nhất vào thời kỳ ra hoa, hình thành quả

Các yếu tố vi lượng: tác dụng quan trọng ñối với sự sinh trưởng và phát

triển của cây ñặc biệt là cải thiện chất lượng quả Cà chua phản ứng tốt với các nguyên tố vi lượng B, Mn, Zn…Trên ñất chua nên bón phân Mo

2.3 Nghiên cứu về ưu thế lai và khả năng kết hợp

2.3.1 Nghiên cứu về ưu thế lai

Ưu thế lai (heterossis) là thuật ngữ do nhà chọn giống ngô G.H.Shull (Mỹ) ñưa ra năm 1914 ñể chỉ hiệu quả lai biểu hiện vượt trội về sức sinh trưởng, sinh sản và chống chịu của con lai ở thế hệ thứ nhất so với các dạng

bố mẹ của chúng Hiện tượng này thể hiện rất rõ ở những con lai thu ñược từ

sự giao phối giữa các dòng tự phối với nhau

Tuy nhiên không phải tất cả các con lai ñều có ưu thế lai mà nó chỉ xuất hiện ở những cặp lai nhất ñịnh Mức ñộ ưu thế lai phụ thuộc vào loại cây trồng, loại tính trạng và vật liệu bố mẹ Với năng suất, ưu thế lai có thể làm tăng 25 - 35%, ñặc biệt có thể lên tới 50% so với bố mẹ tốt nhất (theo Phan Thanh Kiếm, 2006) [10]

Theo Nguyễn Hồng Minh 1999, ñể ñịnh lượng mức ñộ thể hiện ưu thế lai của tính trạng, ñã phân ra các tính trạng sau:

- Ưu thế lai thực: F1 vượt hơn dạng bố mẹ tốt nhất theo tính trạng nghiên cứu

- Ưu thế lai trung bình: F1 vượt hơn giá trị trung bình của các bố mẹ

- Ưu thế lai chuẩn: F1 vượt hơn giá trị của một giống chuẩn (giống ñối chứng) nào ñó ñem so sánh

Ưu thế lai là một hiện tượng sinh học tổng hợp thể hiện các ưu việt theo nhiều tính trạng ở con lai F1 khi lai các dạng bố mẹ ñược phân biệt theo nguồn gốc, ñộ xa cách di truyền, sinh thái…Sự thể hiện ưu việt của tính trạng ở con lai F1 ñem lại lợi ích cho tiến hóa và cho tạo giống ở những ñiều kiện sinh thái

và canh tác xác ñịnh Tạo giống ưu thế lai là con ñường có hiệu quả cao nhằm tập hợp nhiều tính trạng mong muốn vào một kiểu gen Mặc dù nó có ý nghĩa lớn về tạo giống cho sản xuất và về tiến hóa, song bản chất và nguyên nhân của

hiện tượng ưu thế lai cho tới nay vẫn chưa hoàn toàn sáng tỏ [14]

Một số giả thiết giải thích hiện tượng ưu thế lai:

- Giả thiết liên quan tới tương tác giữa các gen cùng locus - hiệu quả trội, siêu trội

Con lai F1 thu ñược dị hợp tử nào ñó về các gen Các gen trội ñược tích lũy và thể hiện lấn át các gen lặn gây hiệu quả xấu, dẫn tới con lai F1 có ưu thế hơn bố mẹ mang các gen lặn ở trạng thái ñồng hợp tử:

AA < Aa > aa

Cơ sở của hiệu ứng trội, siêu trội ñược kiểm chứng rõ ở sự ñối lập giữa sức mạnh của con lai và mức thể hiện tính trạng yếu ở các dòng tự phối, do ở các dòng tự phối có thể xuất hiện nhiều gen lặn gây hiệu quả xấu ðối với các tính trạng số lượng do nhiều gen kiểm tra, thể hiện ñộ lớn tính trạng tăng khi các yếu tố trội tăng và mức dị hợp tử tăng, ñiều này hoàn toàn phù hợp với cấu trúc di truyền của con lai F1

- Giả thiết liên quan tới tương tác giữa các gen khác locus

Nhóm giả thiết này bao gồm những dạng tương tác giữa các gen khác locus gây nên hiệu quả ưu thế về thể hiện tính trạng ở con lai F1 so với bố mẹ Hiệu quả tương tác bổ sung giữa các gen theo mô hình :

AA bb x aa BB  Aa Bb Các nhân tố di truyền riêng rẽ ở 2 bố mẹ có thể không hoặc cho hiệu

quả yếu hơn về thể hiện kiểu hình ở tính trạng, sự cùng tồn tại của chúng ở F1tạo nên hiệu quả tương tác bổ sung giữa các gen, kết quả thu ñược thể hiện tính trạng ưu thế hơn so với bố mẹ

Trong tương tác khác locus, hoạt ñộng của gen này có thể bị phụ thuộc vào gen kia Trường hợp 1 gen ở trạng thái lặn có thể gây ức chế thể hiện kiểu hình của các gen khác Gen lặn này tồn tại ở bố mẹ, song ở con lai F1 nó ñược lấp trống bởi gen trội, do ñó hiệu quả ức chế không xảy ra, kết quả là thể hiện của tính trạng ở F1 có ưu thế lai cao hơn bố mẹ

Biểu hiện kiểu hình của tính trạng có thể do hiệu quả tác ñộng của gen chính phối hợp với tác ñộng của gen phụ Ở con lai F1 có thể thu ñược các tổ hợp ñổi mới giữa gen chủ với các gen ñiều chỉnh có hiệu quả cao hơn trong

sự thể hiện kiểu hình của tính trạng so với bố mẹ

- Giả thiết liên quan tới tương tác nhân - bào chất

Trong quá trình tự thụ những thông tin ở nhiễm sắc thể ñược gọi là mới ñối với tất cả những gì có ở tế bào chất của tế bào trứng là rất hiếm Những tình thế về các tương tác bên trong ñã ñược thiết lập ñặc trưng cho kiểu gen nào ñó, về cơ bản chúng vẫn tồn tại như trước thụ tinh

Ngược lại khi lai giữa các cá thể khác nhau về mặt di truyền, ngay sau khi thụ tinh ñã hình thành những mức ñộ khác nhau về mối quan hệ nhân - tế bào chất, do những nguồn gốc khác nhau về nhân và tế bào chất của các cá thể giao phối Những ñổi mới khác nhau thu ñược trong mối quan hệ nhân - bào chất là rất quan trọng Có thể ở một số lần phân chia tế bào, một số lượng gen nào ñó có mức hoạt ñộng tăng hơn, từ ñó nhiều sự kiện khác nhau của quá trình trao ñổi chất ñược tăng cường

Giả thiết về tương tác nhân - bào chất có thể giải thích sự ñiều hòa quá trình phát triển ñược tăng tốc ngay từ sau khi thụ tinh ở trường hợp lai Ở ñây

có thể nói, thông tin di truyền ñược trẻ hóa từ ngay sau khi thụ tinh

* Tạo giống ưu thế lai ở cây cà chua:

Do cà chua là cây tự thụ phấn, bộ phận đực và cái cùng trên một hoa nên vấn đề sản xuất hạt giống lai cà chua khơng đơn giản như các lồi cây trồng khác mà rất phức tạp Trở ngại lớn nhất của nĩ là diệt bộ phận đực để ngăn chặn việc tự thụ và tăng cường khả năng nhận phấn ngồi từ dịng bố Theo Nguyễn Văn Hiển, 2000 [9], hệ thống chọn giống cà chua ưu thế lai theo phương thức khử đực thụ phấn bằng thủ cơng gồm các bước sau đây:

- Chọn bố mẹ:

Trong tập đồn giống hiện cĩ hoặc tìm kiếm thêm dựa vào các nguyên tắc chọn cặp bố mẹ trong lai giống để chọn các dạng bố mẹ cho chương trình chọn giống ưu thế lai Qua đúc kết kinh nghiệm và thành tựu của các nhà chọn giống trên thế giới, dựa vào các lý luận do di truyền học mang lại người ta đã đề ra các nguyên tắc cơ bản để chọn cặp bố mẹ khi lai Các nguyên tắc đĩ là:

Nguyên tắc khác nhau về kiểu sinh thái địa lí

Nguyên tắc khác nhau về các yếu tố cấu thành năng suất

Nguyên tắc khác nhau về thời gian các giai đoạn sinh trưởng

Nguyên tắc khác nhau về tính chống chịu

Nguyên tắc bổ sung các tính trạng đặc biệt

- Thử khả năng kết hợp

Chia bố mẹ thành các nhĩm, mỗi nhĩm 5 - 6 giống để thử khả năng kết hợp giữa chúng với nhau Tiến hành lai dialen theo sơ đồ, con lai được trồng thử nghiệm và tính khả năng kết hợp Mỗi sơ đồ chọn ra một tổ hợp cĩ khả

năng kết hợp riêng cao nhất

- Lai thử lại và so sánh giống

Các tổ hợp tốt nhất ựược lai thử lại ựể có ựủ hạt giống cho bố trắ thắ nghiệm so sánh giống, các tổ hợp ựược ựấu loại với nhau Thắ nghiệm so sánh giống ựược bố trắ 3 - 4 lần nhắc lại theo khối ngẫu nhiên, diện tắch ô thắ nghiệm 10m2, ựối chứng là giống ựịnh thay thế Tổ hợp ựược chọn phải ựạt yêu cầu:

Là giống ựứng ựầu thắ nghiệm

Hơn ựối chứng về năng suất hoặc một mặt quan trọng nào ựó (chống bệnh tốt hơn, chịu rét tốt hơnẦ) Bước tiếp theo là tổ chức sản xuất hạt giống

ựể cung cấp ựủ cho tất cả các loại khảo nghiệm

2.3.2 Nghiên cứu khả năng kết hợp

Lai là biện pháp quan trọng trong công tác tạo giống, trong ựó việc chọn giống bố mẹ là khâu quan trọng nhất đã có nhiều kết quả cho thấy: Những biểu hiện của bố mẹ và ựời con không nhất thiết có quan hệ trực tiếp

Có những trường hợp bản thân bố mẹ tốt nhưng ựời sau lý tưởng và ngược lại bản thân bố mẹ không có gì ưu việt nhưng thế hệ ựầu có ưu thế lai cao và việc chọn lọc trong các thế hệ phân ly lại tạo ựược những giống tốt Một trong những phương pháp chọn giống bố mẹ là dựa vào khả năng phối hợp theo các tắnh trạng của các giống (theo Phan Thanh Kiếm, 2007) [11]

Khả năng kết hợp ựược biểu hiện bằng giá trị trung bình của ưu thế lai, quan sát ở tất cả các cặp lai, và ựộ chênh lệch so với giá trị trung bình của cặp lai cụ thể nào ựó (theo Ngô Hữu Tình, Nguyễn đình Hiền, 1996) [30]

Giá trị trung bình biểu thị bằng khả năng kết hợp chung (General combining ability - GCA), còn ựộ chênh lệch biểu thị khả năng kết hợp riêng (Specific combining ability - SCA) (Bùi Chắ Bửu - Nguyễn Thị Lang, 2003) [3]

Sprague và Tatum chia tác ựộng gen liên quan tới KNKH thành hai loại: KNKH chung ựược xác ựịnh bởi yếu tố di truyền cộng, còn KNKH riêng ựược xác ựịnh bởi yếu tố ức chế, tắnh trội, siêu trội và ựiều kiện môi trường

KNKH chung là ựại lượng trung bình về ưu thế lai của tất cả các tổ hợp

lai mà dòng ựó tham gia, thể hiện khả năng cho ưu thế lai của dòng ựó với các dòng khác Nếu KNKH chung của bố mẹ cao cho biết khả năng cho con lai có tắnh trạng cao khi sử dụng bố mẹ ựó ựể lai giống KNKH chung (GCA) ựặc trưng cho hiệu quả cộng tắnh, biểu hiện về số lượng, trạng thái và hoạt tắnh của gen làm xuất hiện tác ựộng cộng tắnh, là hợp phần di truyền cố ựịnh mà giống ựó có khả năng truyền lại cho thế hệ sau

Kết quả ựánh giá KNKH của các dòng bố mẹ thông qua các tắnh trạng trên tổ hợp lai của chúng, giúp chúng ta có thể xác ựịnh về việc giữ lại dòng

có KNKH cao, loại ựi những dòng kém có KNKH thấp

để xây dựng tập ựoàn các giống, dòng, chúng ựược nghiên cứu tốt về ựặc trưng ựặc tắnh Việc ựánh giá KNKH chung, KNKH riêng của các giống, dòng là rất quan trọng và cần thiết trong việc tạo giống ưu thế lai để ựánh giá khả năng kết hợp, thường áp dụng các phương thức lai như: Lai dialen, lai ựỉnh với việc sử dụng bộ giống thử tốt Từ ựó thiết lập các chương trình ựể thu các F1 từ các tổ hợp lai (tập ựoàn giống lai F1), ựánh giá, chọn lọc các tổ hợp lai triển vọng và chúng ựược ựưa vào thử nghiệm khác nhau, từ ựó chọn

ra giống lai phục vụ cho sản xuất theo các mục tiêu ựề ra

* Phương pháp ựánh giá KNKH:

- đánh giá KNKH bằng phương pháp lai luân giao (Dialen Cross) Phương pháp ựánh giá KNKH bằng lai luân giao ựược Sprague và Tatum ựề xuất vào năm 1942, ựến năm 1947 thì East ựã sử dụng hệ thống lai luân giao ựể xác ựịnh KNKH của các kiểu gen

Luân giao là hệ thống lai thử, các dòng ựược lai với nhau theo tất cả các tổ hợp có thể Qua phân tắch lai luân giao thu ựược:

+ Bản chất và ước lượng các chỉ số di truyền

+ KNKH chung và KNKH riêng của bố mẹ và con lai

- đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai ựỉnh (Top Cross) Lai ựỉnh là phương pháp thử chủ yếu ựể xác ựịnh KNKH chung do

Devis ựề xuất năm 1927, Jekins và Bruce [41], ựã sử dụng và phát triển các dòng hoặc các giống cần xác ựịnh KNKH ựược lai cùng với một dạng chung gọi là lai thử (Tester) Phương pháp này rất có ý nghĩa ở giai ựoạn ựầu của quá trình chọn lọc, khi khối lượng dòng còn quá lớn, không thể ựánh giá ựược bằng phương pháp lai luân giao Việc chọn cây thử là yếu tố quan trọng quyết ựịnh ựến thành công của phép lai ựỉnh, công việc này tuỳ thuộc vào ý ựồ của nhà chọn giống Có tác giả chọn cây thử có năng suất thấp vì nó làm rõ sự khác nhau giữa các dòng ựem thử Một số tác giả ựặc biệt là các nhà chọn giống thương mại thường chọn cây thử là dòng ưu tú có năng suất cao vì sẽ có xác suất tạo ra ựược giống nhanh hơn

để tăng ựộ tin cậy người ta thường dùng 2 hay nhiều cây thử có nền di truyền rộng, hẹp khác nhau (theo Ngô Hữu Tình, Nguyễn đình Hiền, 1996) [30] Qua nghiên cứu cho thấy rằng cây thử tốt nhất là dòng thuần có lượng alen trội và lặn bằng nhau Việc chọn cây thử có ảnh hưởng lớn ựến kết quả ựánh giá KNKH của các vật liệu trong lai ựỉnh, có thể nói rằng yếu tố thành công trong lai ựỉnh là chọn ựúng cây thử

Một giống mới ựưa ra phải có tiềm năng năng suất cao, chất lượng quả ựáp ứng cho các nhu cầu sử dụng tươi hay các dạng chế biến Bên cạnh ựó, giống cần có khả năng thắch ứng rộng Năng suất của giống trong ựiều kiện môi trường biến ựộng là kết quả của sự phối hợp giữa tiềm năng năng suất của chúng với chống chịu sinh thái, ựó cũng là vấn ựề phức tạp nhất của chọn giống

2.4 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam và trên thế giới

2.4.1 Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới

Trên thế giới cà chua là cây rau quan trọng, xếp thứ 2 sau khoai tây Những năm gần ựây, tình hình sản xuất cà chua trên thế giới vẫn tiếp tục gia tăng, tuy nhiên xuất hiện xu hướng không ổn ựịnh và chững lại

Bảng 2.2 Tình hình sản suất cà chua trên thế giới (từ 2000-2009)

(1000 ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Cà chua ñược sản xuất chủ yếu ở các nước ôn ñới và á nhiệt ñới Qua các năm 2000; 2003; 2005; 2009, sản lượng cà chua trên thế giới và mười nước dẫn ñầu luôn tăng Trung Quốc và Mỹ là 2 nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới, chiếm từ 10,0% ñến 24,1% Trong ñó, Trung Quốc ñạt sản lượng cà chua cao nhất thế giới vào năm 2009, ñạt 34.120.040 tấn, chiếm 24,1% sản lượng cà chua trên toàn thế giới

Bảng 2.3 Sản lượng cà chua trên thế giới và mười nước ñứng ñầu thế giới

(Nguồn FAO Database Static 2010)

Có ñược thành quả như trên bởi vì 2 nước này không những có diện tích trồng cà chua rộng lớn mà còn có nền khoa học kỹ thuật vào bậc nhất thế giới, ứng dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất và công tác chọn lọc lai tạo giống mới, tạo ñược nhiều giống tốt, năng suất và chất lượng cao Trong những năm gần ñây, 2 nước này ñã có bước ñột phá là tạo ra nhiều giống cây trồng chuyển gen trong ñó có cây cà chua Tuy nhiên nhiều nhà khoa học khác lo ngại về tác hại lâu dài của cây chuyển gen ảnh hưởng tới người tiêu dùng nên cây cà chua chuyển gen vẫn chưa ñược chấp nhận trên thị trường ñể

ñưa vào sản xuất

2.4.2 Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam

Cà chua là một trong những cây rau chủ lực của nước ta Nhờ tiến bộ

về khoa học kỹ thuật, các nhà chọn tạo giống không những tạo ra ñược nhiều giống có năng suất cao, phẩm chất tốt mà có thể trồng ñược trái vụ cho hiệu

quả kinh tế cao Song song với quá trình nâng cao năng suất thì diện tích trồng cũng ngày càng ñược mở rộng

Bảng 2.4 Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của Việt Nam

(Trích số liệu của tổng cục thống kê, 2010)

Qua bảng 2.4 cho chúng ta thấy: Từ năm 2004 ñến năm 2009 diện tích trồng cà chua giảm (năm 2004 là 24,644 ha ñến năm 2009 là 20,540 ha) nhưng năng suất thì không ngừng tăng lên (từ năm 2004 ñến năm 2009 tăng 68,7 tạ/ha)

do ñó sản lượng cà chua của nước ta ngày càng tăng lên không những cung cấp

ñủ tiêu dùng trong nước và còn ñáp ứng một phần cho xuất khẩu

Do tính chất ñặc trưng như cơ cấu cây trồng, cơ cấu mùa vụ và ñiều kiện sinh thái ảnh hưởng ñến sinh trưởng, phát triển và hiệu quả của việc trồng cà chua nên sản xuất cà chua phần lớn chỉ tập chung ở các tỉnh thuộc ñồng bằng Bắc Bộ và một số khu vực thuộc tỉnh Lâm ðồng Năng suất cà chua ở Việt Nam còn thấp

Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua trong 2 năm 2008 - 2009 của

10 tỉnh có diện tích trồng cà chua lớn ở Việt Nam tăng không ñáng kể, chưa ñáp ứng với tiềm năng ở Việt Nam

Bảng 2.5 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua của 10 tỉnh sản xuất

lớn nhất trong 2 năm 2008 - 2009

tích (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

Diện tích (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

(Trích số liệu của tổng cục thống kê, 2010)

Trồng rau cũng như cà chua ở nước ta có nhiều thuận lợi:

- ðược sự quan tâm ñặc biệt của nhà nước về ñầu tư và ñịnh hướng mở rộng và phát triển cây rau hiện nay ðề án "Phát triển rau, quả, hoa và cây cảnh thời kỳ 1999 - 2010" của Bộ Nông nghiệp và PTNT ñược Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 3/9/1999 Kế hoạch sản xuất rau ñược xác ñịnh: Diện tích sản xuất rau ñạt 600.000 ha với sản lượng 10 triệu tấn năm 2005 và 800.000 ha với sản lượng 14 triệu tấn năm 2010 ñể ñạt bình quân ñầu người là

110 kg/người/năm [4]

- Nước ta có ñiều kiện thời tiết khí hậu, ñất ñai rất phù hợp cho sinh trưởng, phát triển của cây cà chua, nếu ñược ñầu tư tốt sẽ cho năng suất rất cao (ñặc biệt là miền Bắc Việt Nam)

- đội ngũ các nhà khoa học bên lĩnh vực cây rau nói chung và cây cà chua nói riêng tương ựối nhiều, chọn tạo ựược nhiều giống cho năng suất cao, phẩm chất tốt

- Diện tắch có thể trồng cà chua là rất lớn vì trồng trong vụ thu ựông không ảnh hưởng tới 2 vụ lúa, thị trường xuất khẩu quả tươi và chế biến lớn

- Có nguồn lao ựộng lớn, nông dân có kinh nghiệm canh tác, nếu có thị trường sẽ thu hút ựược nguồn lao ựộng dồi dào, giá công lao ựộng rẻ, hạ giá thành sản phẩm, có khả năng cạnh tranh cao

Bên cạnh những thuận lợi cũng không ắt khó khăn:

- Bộ giống cà chua còn rất nghèo, chưa có các giống tốt cho từng vụ trồng và ựiều kiện sinh thái khác nhau, ựặc biệt là giống trồng trong vụ ựông

và vụ xuân hè Theo kết quả ựiều tra, cả nước có khoảng 115 giống cà chua ựang ựược trồng trong sản xuất Trong 22 giống chủ lực có 10 giống ựược trồng với diện tắch ựạt 6.259 ha bằng 55% đó là các giống cà chua như: M368, Pháp, VL2000, TN002, Hồng Lan, Red Crow250, T42, VL2910, cà chua Mỹ, Mogas T11 và các giống của Công ty Trang Nông (theo Phạm Hồng Quảng và cs, 2005) [22]

- Nước ta nằm trong khu vực khắ hậu nhiệt ựới, lượng mưa lớn, ựộ ẩm cao nên sâu bệnh phát triển mạnh, phá hại mùa vụ ựặc biệt là cà chua trồng trong vụ xuân hè Nông dân tốn công chăm sóc, tốn tiền mua thuốc bảo vệ thực vật, năng suất thấp dẫn tới hiệu quả kinh tế không cao

- Theo Trần Khắc Thi (2003), sản phẩm cà chua chủ yếu tập trung vào

vụ ựông xuân (70%) từ tháng 12 ựến tháng 4, còn lại hơn một nửa thời gian trong năm ựang nằm trong tình trạng thiếu cà chua đầu tư cho sản xuất cà chua còn thấp, nhất là phân hữu cơ và thuốc bảo vệ thực vật Chưa có quy trình canh tác thắch hợp cho mỗi vùng, mỗi vụ trồng và cho các giống khác nhau Việc sản xuất còn manh mún, nhỏ lẻ, chưa có vùng sản xuất tập trung tạo sản phẩm hàng hoá lớn cho chế biến công nghiệp và xuất khẩu Quá trình

thu hái diễn ra hoàn toàn thủ công, các khâu như bảo quản, vận chuyển còn nhiều hạn chế

2.5 Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua trên thế giới và ở Việt Nam

2.5.1 Một số nghiên cứu về chọn tạo giống cà chua trên thế giới

Cà chua là cây trồng có lịch sử phát triển tương ñối muộn, song với giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế cao vì thế ngay từ thế kỷ 18 các nhà khoa học ñã tập trung ñi sâu nghiên cứu, ñặc biệt là trong lĩnh vực chọn tạo giống

Thế kỷ 20 ñã ñánh dấu những bước tiến to lớn trong công tác chọn tạo giống cà chua Việc cải tiến năng suất, chất lượng luôn là hai mục tiêu hàng ñầu và chung cho tất cả các chương trình chọn tạo giống

Cà chua ñược nghiên cứu và tập trung chủ yếu theo hướng:

- Chọn tạo giống cà chua chịu nóng

- Chọn tạo giống cà chua chống chịu với sâu bệnh hại

- Chọn tạo giống cà chua có chất lượng cao, phục vụ ăn tươi và chế biến

Từ năm 1977 ñến 1984, Ai Cập ñã nghiên cứu và chọn tạo giống cà chua chịu nhiệt có năng suất cao, chất lượng tốt Kết quả ñã tạo ra một số giống cà chua như: Housney, Marmande VF, Pritchard, Cal.Ace, VFN - Bush năng suất cao, chất lượng tốt và một số giống như Castlex - 1017, Castlrock,

GS - 30, Peto86, UC - 97 có thịt quả chắc (theo Metwally, 1996)[46]

Viện nghiên cứu nông nghiệp Ấn ðộ (IARI) ở Newdeli ñã tiến hành nhiều nghiên cứu về chọn tạo các giống cà chua chịu nhiệt Từ năm 1975, Viện ñã thành công với các giống như Puas Rugy, Sel.120, (theo Singh J.H and Checma D.S, 1989) [51]

Trước năm 1925, việc cải tiến giống cà chua ñược thực hiện bằng cách chọn các kiểu gen ngay từ bản thân các giống - từ các ñột biến tự nhiên, lai tự

do hoặc tái tổ hợp của các biến thể di truyền ñang tồn tại trong tự nhiên Vào những năm 1970, hàng loạt giống cà chua mới có ñặc ñiểm sinh trưởng hữu

hạn, thấp cây, cây gọn, chắn sớm, chắn tập trung và thắch hợp cho thu hoạch bằng máy ra ựời làm tăng mật ựộ, diện tắch và năng suất cà chua (theo Tigchelaar E.C, 1986) [54]

Cũng theo Tigchelaar E.C, 1986 [54] thì Livingston ựược ghi nhận là người ựầu tiên nghiên cứu chọn giống cà chua ở Mỹ vào năm 1870 Tuy nhiên mãi ựến nửa ựầu thế kỷ 20 cà chua mới trở thành cây trồng phổ biến trên thế giới thông qua con ựường tăng nhanh số lượng các giống mới Năm

1863 có 23 giống cà chua ựược biết ựến, sau ựó 2 thập kỷ số lượng ựã tăng

200 giống (theo Morrison, 1938) [47] Hiện nay số lượng và chủng loại của cà chua ựã nhanh chóng trở nên phong phú, ựa dạng ựáp ứng ựược nhu cầu của người tiêu dùng trên thế giới

Ngoài vấn ựề chịu nóng, việc chọn tạo giống cà chua kháng bệnh cũng ựặc biệt ựược quan tâm ở vùng nhiệt ựới Các dòng cà chua của AVRDC ựều ựược chọn theo hướng kháng bệnh héo xanh vi khuẩn Một số sâu bệnh khác như virus xoăn vàng lá (TYLCV), sâu ựục quả Các nhà khoa học ựã xác ựịnh ựược các gen kháng virus ở nhiều loài cà chua Bằng các phương pháp lai truyền thống và hiện ựại ựã dần chuyển ựược một số gen kháng virus sang loài cà chua trồng trọt Các nhà nghiên cứu virus ở AVRDC ựã nhận biết ựược nhiều vật liệu có mang gen kháng ToMV Một số vật liệu chứa gen TM2 ựã ựược sử dụng cho chương trình lai tạo giống cà chua như L127, Ohio MR - 12,

MR - 13 (theo Opera R.T., S.K Green, N.S Talekar and J.T Chen, 1989)

để tập trung nghiên cứu chọn tạo những giống cà chua có năng suất có chất lượng cao, nhiều nhà khoa học ựã sử dụng nguồn gen di truyền của các loài hoang dại và bán hoang dại nhằm khai thác khả năng chống chịu tốt với ựiều kiện ngoại cảnh bất lợi Bằng nhiều con ựường khác nhau như: Lai tạo, chọn lọc, gây ựột biến nhân tạoẦđã thu ựược những kết quả khả quan, tạo ra giống thắch hợp trong ựiều kiện nhiệt ựộ cao, có phổ thắch ứng rộng, trồng nhiều vụ trong năm (theo Kiều Thị Thư, 1998) [28]

Ở Mỹ công tác chọn tạo giống ñã ñược thực hiện từ rất sớm (1870), từ

ñó ñến nay ñã thu ñược nhiều thành tựu hết sức to lớn Trường ðại học California ñã chọn ñược những giống cà chua như: UC - 105, UC - 134, UC -

82 có năng suất và nhiều ñặc ñiểm tốt như quả cứng, ít bị nứt quả (theo Nguyễn Thanh Minh 2003) [16] Từ năm 1991 - 2007, công ty giống cà chua của Mỹ ñã thu thập và giới thiệu hơn 600 giống cà chua chất lượng cao phù hợp với ăn tươi và chế biến công nghiệp (theo USDA - Agriculturat statics

2000 - 2006) [56] Mặc dù các giống mới ñược chọn tạo ra hàng năm nhưng các giống cũ vẫn ñược duy trì , chúng vừa ñược dùng trong sản xuất vừa dùng làm nguồn vật liệu trong lai tao giống (theo Waston, 1996)

Tại trường ðại học Tổng hợp Florida ñã liên tục tiến hành khảo nghiệm các giống cà chua chống chịu với sâu bệnh hại Hiện nay kết quả ñã tuyển chọn ñược 10 giống chống chịu tốt với sâu bệnh, phù hợp với ñiều kiện canh tác ở nơi nay (theo Steve olson et al, 1978) [52]

Gần ñây, nhiều nước trên thế giới ñặc biệt là ở Mỹ, các nhà khoa học ñã tạo

ra những giống cây trồng biến ñổi gen trong ñó có cà chua Các nhà khoa học Mỹ

ñã nghiên cứu kỹ thuật chuyển gen nhằm cấy vào cây một gen vi khuẩn, gen này

sẽ sản sinh ra một chất gọi là Chitinaza có tác dụng hạn chế và tiêu diệt các tế bào nấm, giúp kéo dài thời gian bảo quản cà chua Những giống này ngoài khả năng chống chịu ñược sâu bệnh, tuyến trùng, ñiều kiện khô hạn còn có khả năng cất giữ lâu, chất lượng cao, mang nhiều dược tính, năng suất cao gấp bội Năm 1994, Calgene giới thiệu cà chua biến ñổi gen ñược gọi là 'FlavrSavr' Tuy nhiên, khi ñưa ra thị trường nó không ñược chấp nhận vì sợ những ảnh hưởng của cà chua biến ñổi gen ñến sức khoẻ con người (http://www.agbio tech.com.vn/vn/?mnu= preview&key=3276)

Tại vùng Martinique ở miền tây nước pháp, Denoyes B và Rhino B (1999) ñã tiến hành thí nghiệm 18 giống cà chua chịu nhiệt có nguồn gốc từ ñịa phương và nhập nội vào 2 vụ hè thu 1986 và 1987 Giai ñoạn ñậu quả của

các giống này ựược diễn ra vào thời ựiểm nhiệt ựộ ban ngày/ban ựêm cao (32/70C) và ẩm ựộ 90% Kết quả cho thấy, giống Saladette có nguồn gốc từ

Mỹ có năng suất nổi trội trong các nhóm giống có tỷ lệ ựậu quả cao, nhưng cho năng suất cá thể thấp (1,4 kg) do mẫn cảm với bệnh thối cuống quả Ngược lại một số giống có tỷ lệ ựậu quả thấp (dưới 60%) như Xira, Mienxin (Pháp), Nema F11250 (Mỹ) lại cho năng suất cá thể trung bình tương ứng là 2,6 kg; 2,5 kg; 3,1kg điều này cho thấy, ngoài khả năng ựậu quả và năng suất

ra thì các chỉ tiêu về tắnh chống chịu sâu bệnh hại cũng ựược quan tâm nhiều trong công tác chọn giống

Trung tâm nghiên cứu rau quả Châu Á (AVRDC) hợp tác với trường đại học Khon Khan và Chiang Mai của Thái Lan thử nghiệm và ựưa ra 2 giống cà chua SVRDC4 và L22 có khả năng chịu nhiệt cao, thắch ứng rộng, cho hiệu quả cao ựã trồng ở nhiều tỉnh phắa bắc của Thái Lan Trường đại học Kasetsat năm 1982 tạo ựược 17 giống cà chua, trong ựó có 2 giống FMTT

- 33 và FMTT - 277 có khả năng chịu nhiệt, năng suất ựạt 81 tấn/ha, quả to, thắch hợp vùng sản xuất nhiệt ựới và 2 giống cà chua chế biến PT422 và PTT3027 cho năng suất 53 tấn/ha, chất lượng tốt, có khả năng chống bệnh nứt quả và bệnh virus trong ựiều kiện nhiệt ựộ cao (theo Chu Jinping, 1994) [35] Trung tâm rau châu Á (AVRDC) [34] tại đài Loan, trong vòng 2 năm

2002, 2003 ựã nghiên cứu và ựánh giá 8 giống cà chua quả nhỏ (theo Cherry tomato) như: CLN2545, CLN254DC năng suất ựạt 15 tạ/ha, 20 giống cà chua chất lượng cao phục vụ chế biến (Processing tomato) như: CLN2498 -

68, CLN2498 - 78 , năng suất ựạt trên 55 tấn/ha và 9 giống cà chua phục vụ

ăn tươi, nấu chắn như: Taoyuan, Changhua, Hsinchu2 năng suất ựạt trên 70 tấn/ha Tất cả các giống cà chua triển vọng trên ựều là giống lai

Trung Quốc cũng là một trong những nước có nhiều thành tựu trong chọn tạo giống cà chua ưu thế lai Các giống cà chua F1 ựược trồng rộng rãi trong sản xuất (chiếm 80 - 85% diện tắch) Vấn ựề tạo giống cà chua F1 có