khảo sát một số dòng ngô đường và đánh giá ưu thế lai về đặc tính nông sinh học của một số tổ hợp lai f1 tại gia lâm – hà nội

Những giá trị dinh dưỡng, kinh tế của ngô ựường ựã thu hút các quốc gia tập trung nghiên cứu chọn tạo giống, kỹ thuật trồng trọt và chế biến ngô ựường.. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ựườ

Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp hà nội

-

Vũ THị XUÂN BìNH

KHẢO SÁT MỘT SỐ DềNG NGễ ðƯỜNG VÀ ðÁNH GIÁ

ƯU THẾ LAI VỀ ðẶC TÍNH NễNG SINH HỌC CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP LAI F1 TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ngành: TRồNG TRọT Mã số: 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: pgs.ts NGUYếN THế HùNG

Hà Nội - 2008

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Học viên

Vũ Thị Xuân Bình

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng cám ơn PGS.TS Nguyễn Thế Hùng, Bộ môn Cây lương thực - Khoa Nông học - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội Thầy ñã hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình tôi thực hiện ñề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành ñến các thầy cô giáo trong khoa Nông học ñặc biệt là các thầy cô Bộ môn Cây lương thực ñã cung cấp tài liệu, vật liệu trong quá trình nghiên cứu

Nhân dịp này tôi xin cảm ơn sâu sắc ñến các thầy cô giáo, các ñồng nghiệp, gia ñình và bạn bè ñã ñộng viên, tạo ñiều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này

Hà nội, ngày tháng năm 2008 Học viên

Vũ Thị Xuân Bình

Môc lôc

Danh môc ch÷ viÕt t¾t v

2.1 Sản xuất và tiêu thụ ngô và ngô ñường trên thế giới và Việt nam 4 2.2 Một số kết quả nghiên cứu về cây ngô ñường 8 2.3 Nghiên cứu chọn giống ngô ñường trên thế giới và Việt Nam 15

2.5 Ứng dụng chỉ số chọn lọc (Selection index) trong chọn dòng 31

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.1 Vật liệu, ñịa ñiểm và ñiều kiện nghiên cứu 32

4.1 Kết quả nghiên cứu các dòng ngô ñường tham gia thí nghiệm 40 4.1.1 ðặc ñiểm các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các dòng ngô

4.1.2 ðặc trưng hình thái cây và bắp của các dòng ngô ñường tham gia

4.1.3 Số lá, diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các dòng ngô ñường

4.1.4 Khả năng tung phấn phun râu của các dòng ngô ñường tham gia

4.1.5 ðặc tính chống chịu của các dòng ngô ñường tham gia thí

4.1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các

4.1.7 Kết quả chọn dòng theo chỉ số chọn lọc 56

4.1.9 Kết quả chọn lọc các dòng ngô ñường 58 4.2 Kết quả nghiên cứu ưu thế lai, về ñặc tính nông học của các tổ

4.2.1 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng của các tổ hợp ngô ñường lai

4.2.3 ƯTL về chỉ số Chlorophyll (chỉ số SPAD) 63 4.2.4 ƯTL về diện tích lá của các tổ hợp ngô ñường lai 64 4.2.5 ƯTL về chất khô tích lũy (DM) ở các tổ hợp ngô ñường lai F1 66 4.2.6 ƯTL về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ

2.6 Một số chỉ tiêu chất lượng của giống có cặp gen se và sh2 272.7 Mức ñộ quan trọng của một số tính trạng của ngô ñường ưu thế

3.1 Các dòng ngô ñường của trường ðại học nông nghiệp Hà Nội và

3.2 Các dòng và các tổ hợp ngô ñường của trường ðại học Nông

4.1 Thời gian sinh trưởng của các dòng Ngô ñường tham gia thí

4.2 Các ñặc trưng hình thái cây và bắp của các dòng Ngô ñường tham

4.3 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các dòng ngô ñường tham

4.4 Một số chỉ tiêu về bông cờ, khả năng phun râu của các dòng ngô

4.5 Một số ñặc tính chống chịu của các dòng ngô ñường tham gia thí

4.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dịng ngơ

4.7 Mối tương quan giữa các chỉ tiêu chọn lọc của tập đồn dịng ngơ

4.10 UTL về thời gian sinh trưởng của các tổ hợp ngơ đường lai F1 qua

các giai đoạn sinh trưởng trong vụ xuân 2008 604.11 UTL về chiều cao cây của các tổ hợp ngơ đường lai F1 qua các

4.12 UTL về chỉ số SPAD của các tổ hợp ngơ đường lai F1 qua các

4.13 UTL về diện tích lá của các tổ hợp ngơ đường lai F1 qua các giai

4.14 UTL về chất khơ tích lũy của các tổ hợp ngơ đường lai F1 qua các

giai đoạn sinh trưởng trong vụ xuân 2008 674.15 UTL về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp

ngơ đường lai F1 qua các giai đoạn sinh trưởng trong vụ xuân 2008 68

1 MỞ đẦU

1.1 Tắnh cấp thiết của ựề tài

Ngô ựường (Zea mays var Rugosa) là một ựột biến tự nhiên của quần

thể ngô xảy ra ở các gen ựiều khiển tổng hợp ựường thành tinh bột trong nội nhũ Ngô ựường có hàm lượng ựường cao và giàu dinh dưỡng như hàm lượng ựường cao, protein, chất béo, vitamin và các nguyên tố vi lượng nên trở thành một loại thực phẩm phổ biến và có giá trị trên thế giới Nhiều nước trên thế giới ựã phát triển trồng ngô ựường phục vụ tiêu dùng và xuất khẩu ựem lại nguồn thu lớn ựóng góp trong thu nhập kinh tế quốc dân như Mỹ, Hungari, đức, Thái Lan, Trung Quốc, đài Loan Sản xuất ngô ựường phục vụ ăn tươi, chế biến ngày càng ựược mở rộng diện tắch ở nhiều nước trên thế giới Diện tắch trồng ngô ựường ăn tươi của Mỹ tăng từ 87.000 ha năm 1993 lên 103.600

ha năm 2003 Tổng giá trị thu ựược từ sản xuất ngô ựường ăn tươi năm 1993

là 335 triệu ựô la tăng lên 531 triệu năm 2003 (USDA, 2003) Ngô ựường xuất khẩu chủ yếu dưới ba loại là ăn tươi, ựóng hộp và ựông lạnh, lượng xuất khẩu và nhập khẩu ngô ựường trên toàn cầu cũng không ngừng tăng lên, nhập khẩu ngô ựường ựóng hộp từ năm 1994 ựến 2003 ựã tăng 152% Canada nhập khẩu khoảng 14,7 nghìn tấn, Triều Tiên hàng năm nhập khẩu tăng từ 36,1 nghìn tấn năm 2004 lên 39,3 nghìn tấn năm 2007 Pháp xuất khẩu 100,7 nghìn tấn ngô ựường ựóng hộp và 14,5 nghìn tấn ngô ựường ựông lạnh chủ yếu vào thị trường Mỹ, đức sản xuất khoảng 16,6 nghìn tấn ngô tươi và 76,0 nghìn tấn ngô ựường chế biến nhưng vẫn nhập khẩu từ Pháp và Hungari Hungari năm 2003 xuất khẩu ngô ựường ựạt giá trị 119 triệu ựô la cung cấp 37% ngô ựường ựóng hộp vào thị trường đức Thái Lan là nước trong khu vực gần ựiều kiện với Việt Nam, hàng năm Thái Lan sản xuất và chế biến ựóng hộp xuất

khẩu tăng từ 30.000 tấn năm 2000 lên 82.500 tấn năm 2003(Ponnarong Prasertsri, 2003)

Những giá trị dinh dưỡng, kinh tế của ngô ựường ựã thu hút các quốc gia tập trung nghiên cứu chọn tạo giống, kỹ thuật trồng trọt và chế biến ngô ựường Công tác chọn tạo giống ngô ựường trên thế giới ựạt ựược những thành tựu to lớn trong nâng cao năng suất, chất lượng và chống chịu của ngô ựường đặc biệt thành tựu tạo giống ngô ựường ưu thế lai những năm gần ựây ựã thúc ựẩy diện tắch trồng giống ngô ựường ưu thế lai tăng lên nhanh chóng, ựến nay diện tắch ngô ựường ưu thế lai ựã chiếm 70 ựến 80% tổng diện tắch trồng ngô ựường (Taweesak Pulam,2003) Công tác chọn giống và kỹ thuật canh tác ựã góp phần nâng cao năng suất ngô ựường, ựiển hình năng suất các giống ngô ựường từ 9.720 kg/ha năm 1993 lên 11.448kg/ha năm 2003 Các giống ngô ựường chuyển gen kháng sâu bệnh, chất lượng cũng phát triển mạnh mẽ Giống

ngô ựường chuyển gen Bt -11 (Baccillus thuringiensis) chỉ sau 5 năm ựã ựược

trồng trên diện tắch 80.000 ha ở các nước Tây và đông Âu

Ở nước ta ngô thực phẩm mới ựược nghiên cứu khoảng 15 năm trở lại ựây, do vậy những thành tựu chọn tạo giống, kỹ thuật canh tác và chế biến còn rất hạn chế Những năm gần ựây trồng ngô thực phẩm nói chung và ngô ựường nói riêng ựã bước ựầu phát triển, nhưng hầu hết các giống ngô ựường ựều là nguồn nhập nội như Suger75, TN115, TN103, Sakita, Hoa Trân Chắnh nguyên nhân này mà hạn chế sản xuất và hiệu quả trồng ngô ựường ở nước ta do chi phắ hạt giống cao (350.000 - 750.000ự/kg), gây khó khăn cho người sản xuất (Lê Quý Kha, 2006) Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ựường

ưu thế lai trong nước sẽ có khả năng thắch nghi cao với ựiều kiện Việt Nam, góp phần làm giảm giá thành hạt giống, tăng hiệu quả kinh tế cho người sản xuất và làm ựa dạng hoá các sản phẩm từ cây ngô

Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu

ñề tài: “Khảo sát một số dòng ngô ñường và ñánh giá ưu thế lai về ñặc tính

nông sinh học của một số tổ hợp lai F1 tại Gia Lâm - Hà Nội”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài

- Khảo sát và ñánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển, năng suất, tính chống chịu của các dòng ngô ñường

- Xác ñịnh ưu thế lai (ƯTL) của các tổ hợp lai về ñặc tính nông học, chống chịu, năng suất

- Chọn ra một số dòng và tổ hợp lai có triển vọng phục vụ sản xuất ngô ñường ở Miền Bắc Việt Nam

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Sản xuất và tiêu thụ ngô và ngô ñường trên thế giới và Việt nam

2.1.1 Sản suất tiêu thụ ngô và ngô ñường trên thế giới

Hiện nay, trên toàn thế giới xấp xỉ khoảng 140 nước trồng ngô với tổng diện tích là 147,576 triệu ha, sản lượng 701,666 triệu tấn một năm (FAO, 2007) Theo thống kê của ISAA, trong số 25 nước sản xuất ngô hàng ñầu thế giới thì có

8 nước là nước công nghiệp, 17 nước là các nước phát triển (bao gồm 9 nước châu Phi, 5 nước từ châu Á, và 3 nước từ Châu Mỹ Latinh) Ngô tập trung 2/3 diện tích ở các nước ñang phát triển, 1/3 ở các nước phát triển Tuy nhiên, 2/3 sản lượng ngô trên thế giới lại tập trung ở những nước phát triển [1]

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới 1961-2007

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Thống kê trên cho thấy sản xuất ngô trên thế giới không ngừng tăng cả

về diện tích, năng suất và sản lượng, ñặc biệt là năng suất Năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới chưa ñạt ñến 2,0 tấn/ha, năm 2004 ñã ñạt 4,9 tấn/ha Năm 2007, theo USDA, diện tích ngô 157 triệu ha, năng suất 4,9 tấn/ha và ñạt sản lượng kỷ lục với 766,2 triệu tấn (FAOSTAT, USDA 2007).[26]

Mỹ vẫn là nước giữ vị trí dẫn ñầu thế giới về diện tích trồng ngô cũng như năng suất và sản lượng ðứng thứ 2 là Trung Quốc, sau ñó ñến Brazil, Ấn

ðộ,… ðứng ñầu về năng suất là Tajkistan với 28,85 tấn, tiếp ñến là Jordan với 22,41 tấn, ñứng thứ 3 là Kuwait, Irael,… năng suất của Mỹ ñứng thứ 11 Năng suất ngô thấp nhất là Ấn ðộ (1,94 tấn/ha) Diện tích trồng ngô của Pháp chỉ bằng 1/5 diện tích của Ấn ðộ nhưng sản lượng ngô của Pháp gần bằng với sản lượng ngô của Ấn ðộ (14,71 triệu tấn) ðiều ñó cho thấy, ñể tăng sản lượng ngô trên thế giới, không phải chỉ tập trung vào mở rộng diện tích trồng ngô, mà thế giới còn tập trung vào công tác chọn tạo giống và các biện pháp

kỹ thuật thâm canh

Bảng 2.2 Thu nhập từ xuất khẩu ngô ñường ñóng hộp

của một số nước trên thế giới

ðơn vị: 1000USD

Năm Quốc gia

Nguồn : FAOSTAT/FAO Statistics Division 2007[26]

Sản xuất và tiêu thụ ngô ñường trên thế giới cũng không ngừng tăng lên, theo báo cáo của cơ quan phát triển nông nghiệp Hoa Kỳ sản lượng ngô ñường năm 2006 vượt qua 600 triệu ñô la với 26.250 ha Ngô ñường chủ yếu

sử dụng ăn tươi tiêu thụ 3,87 kg/người/năm, ngô ựường ựông lạnh 4,2 kg/người/năm, ngô ựường ựóng hộp là 3,7kg/người/năm Tổng số ngô ựường tiêu thụ ở Mỹ bình quân trên ựầu người với cả ngô ăn tươi, ựông lạnh và ựóng hộp là 11,7 kg/người/năm [25] Từ những năm 1985 về trước thị trường xuất khẩu và nhập khẩu ngô ựường trên thế giới chưa phát triển Nhưng từ năm

1990 ựến nay giá trị từ xuất khẩu ngô ựường của toàn thế giới hàng năm ựã ựạt 133.981,35 ựô la Mỹ

Mỹ là quốc gia sản xuất và tiêu thụ ngô ựường lớn nhất trên thế giới, sản lượng ngô ựường của Mỹ tăng từ 644,957 nghìn tấn lên 1.283, 411 nghìn tấn năm 2007[51] Bang Florida là một bang dẫn ựầu về sản xuất ngô ựường ở

Mỹ, năm 2000 ựã thu hoạch 260 nghìn tấn và tổng thu nhập từ ngô ựường ựạt

150 triệu ựô la và chiếm 81% thị phần ngô ựường của Mỹ Giống ngô siêu ngọt ựược giới thiệu ựầu những năm 1990 thúc ựẩy tăng lượng tiêu thụ ngô ựường trên ựầu người từ 2,7 kg năm 1992 lên 4,2 kg năm 2000 tăng 66%[49]

Mỹ là nước trồng và xuất khẩu ngô ựường ựến nhiều nước như Canada, Triều Tiên, Nhật Bản Năm 2004-2006 Mỹ xuất khẩu ngô ựường ựông lạnh ựến Nhật Bản (42%), Trung Quốc (20%), Mexico (10%) Ngô ựường ựóng hộp ựến Nhật Bản (36%), đài Loan (14%), Hàn Quốc (13%) Ngày nay xuất khẩu ngô ựường của Mỹ phải chia sẻ và cạnh tranh với ngô ựường của Trung Quốc, New Zealand và Thái Lan Ngô ựường New Zealand ựã chiếm 26% thị phần ngô ựường nhập khẩu ở Nhật Bản [25]

Sản xuất ngô ựường ở Thái Lan với ba loại sản phẩm là ngô ựường ăn tươi, ngô ựường ựông lạnh và ngô ựường ựóng hộp Ngô ựường ựóng hộp của Thái Lan năm 2003 ựược dự báo có xu hướng tiếp tục tăng ựáp ứng nhu cầu xuất khẩu, sản xuất ngô rau ựông lạnh và ựóng hộp cũng tăng tương tự như ngô ựường Mặc dù nhu cầu toàn cầu lớn, nhưng có tắnh cạnh tranh rất mạnh với các nước sản xuất khác như Trung Quốc, Việt Nam, Indonesia và một số

nước Châu Phi Sản lượng ngô ñường ñóng hộp ñược dự báo tiếp tục tăng 82.500 tấn và sản suất ngô ñường ăn tươi tiếp tục mở rộng ñáp ứng nhu cầu xuất khẩu Diện tích trồng ngô ñạt 9.600 ha và trồng ba vụ trong năm Kết quả sản xuất ngô ñường ăn tươi tiếp tục tăng ñến 217.000 tấn năm 2003, năng suất bình quân ñạt trung bình 9 - 10 tấn/ha và giá bán 75 - 88 ñô la/tấn Ngô ñường ñông lạnh của Thái lan cũng tăng nhẹ lên 1.250 tấn.[41][40]

Xuất khẩu và nhập khẩu ngô ñường trên toàn cầu cũng không ngừng tăng lên, nhập khẩu ngô ñường ñóng hộp từ năm 1994 ñến 2003 ñã tăng 152% Canada nhập khẩu khoảng 14,7 nghìn tấn, Triều Tiên hàng năm nhập khẩu tăng từ 36,1 nghìn tấn năm 2004 lên 39,3 nghìn tấn năm 2007.[46] Pháp xuất khẩu 100,7 nghìn tấn ngô ñường ñóng hộp và 14,5 nghìn tấn ngô ñường ñông lạnh chủ yếu vào thị trường Mỹ, ðức sản xuất khoảng 16,6 nghìn tấn ngô tươi và 76,0 nghìn tấn ngô ñường chế biến nhưng vấn nhập khẩu từ Pháp

và Hungari Hungari năm 2003 xuất khẩu ngô ñường ñạt giá trị 119 triệu ñô la cung cấp 37% ngô ñường ñóng hộp vào thị trường ðức.[57]

2.1.2 Sản xuất tiêu thụ ngô và ngô ñường ở Việt Nam

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa, có sự phát triển rộng khắp, liên tục và ñạt ñỉnh cao vào năm 2005 Theo tổng quan nông nghiệp năm 2005 của Nguyễn Sinh Cúc (NN và PTNT - 1/2006) thì sản xuất ngô năm 2005 có tiến bộ vượt bậc: Diện tích ñạt 1039 nghìn ha, năng suất ñạt 35,5 tạ/ha và sản lượng ñạt 3,69 triệu tấn, ñã làm thay ñổi tỷ trọng ngô trong

cơ cấu sản lượng lương thực từ 5,75% năm 2000 lên 9% năm 2005 [1][2]

Năng suất ngô Việt Nam những năm 1960 chỉ ñạt trên 1 tấn/ha, với diện tích hơn 200 nghìn ha ðến ñầu những năm 1980, năng suất ñạt 1,1 tấn/ha và sản lượng hơn 400 nghìn tấn do vẫn trồng các giống ngô ñịa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu Từ giữa những năm 1980, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quôc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến ñã ñược ñưa vào trồng ở nước ta, góp phần nâng cao năng suất lên gần

1,5 tấn/ha vào ñầu những năm 1990 Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt từ ñầu những năm 1990 ñến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, ñồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo ñòi hỏi của giống mới [3][4][6]

Ngô ñường mới ñược nhập và trồng nội khoảng từ 10 năm qua, ban ñầu phát triển mạnh ở các tỉnh phía nam, ñến nay ñã ñược trồng ở một số tỉnh phía Bắc tập trung ở các vùng ngoại thành Hà Nội và một số tỉnh lân cận như Hưng Yên, Hà Tây Các giống ngô ñường ñược trồng phổ biến hiện nay là các giống ngô Thái Lan và ngô Mỹ có thời gian sinh trưởng ngắn khoảng 70-

80 ngày Trong những năm qua Viện Nghiên cứu Ngô cũng ñã và ñang nghiên cứu, lai tạo ra các giống ngô ñường như giống TSB3, ñáp ứng nhu cầu sản xuất và tiêu thụ ngô ñường ngày càng tăng của nhân dân

Kết quả ñiều tra sơ bộ tại Công ty xuất nhập khẩu ðồng Giao tháng 6, năm 2008 cho thấy hàng năm sử dụng 2500- 2800 kg hạt giống ngô ñường ñể sản xuất nguyên liệu cho ñóng hộp Sản lượng ngô bắp tươi nhà máy thu ñược

4000 tấn/năm Ngoài ra khu vực phía Bắc còn xuất hiện nhiều nhà máy chế biến ngô ñường của các công ty trách nhiệm hữu hạn ở Nam ðịnh, Nam Hà, Hưng Yên v.v ðiều ñó chứng tỏ nhu cầu sản xuất, chế biến, tiêu thụ còn nhiều ñòi hỏi Hiện tại thị trưòng xuất khẩu ngô ñường ñóng hộp của Công ty chủ yếu sang khối EU

Theo thống kê Bộ Thương mại Hoa Kỳ từ năm 2002 Việt Nam ñã nhập

333 tấn ngô ñường hạt ñóng hộp phục vụ cho tiêu dùng của người dân (Lê Quý Kha, 2006)

2.2 Một số kết quả nghiên cứu về cây ngô ñường

2.2.1 Nghiên cứu nguồn gốc, ñặc ñiểm và phân loại ngô ñường

Ngô ñường (Zea mays L.) ñôi khi gọi theo biến chủng là Zea mays L var rugosa (hoặc saccharata) là cây hàng năm, họ hòa thảo, bộ nhiễm sắc thể

2n=20.[50]

Ngô ñường là một ñột biến lặn của ngô thường, một số là ñột biến lặn của gen ñiều khiển tổng hợp tinh bột (su) và những biến ñổi khác, gen ñiều khiển ñộ ngọt là gen kéo dài mạch ñường (se), gen siêu ngọt hay nhăn nheo (sh2) [52]

Ngô ñường siêu ngọt ñược nhà khoa học John Laughnan của ñại học Urbana phát hiện năm 1959 khi thử hạt ngô khô, ông rất ngạc nhiên về ñộ ngọt của một hạt ngô ñột biến nhận ñược từ trung tâm dự trữ di truyền cây ngô của trường ở Urbana ðột biến ñó ñược biết là shrunken2 và sau ñó ñược biết là một dạng ngô siêu ngọt trên thế giới.[29]

ðặc ñiểm của ngô ngọt ñược nhiều nghiên cứu công bố như Abedon, BG and Tracy, WF (1996), Tom Barnes và cộng sự (2001) với ñặc ñiểm nổi bật về chất lượng hạt và màu sắc hạt Ngô ñường có rất nhiều màu sắc khác nhau: trắng, vàng, ñỏ, tím và dạng lẫn tạp Trong ñó phổ biến là dạng có nội nhũ trắng, nội nhũ vàng Sự lẫn tạp phấn của các dạng nội nhũ vàng và nội nhũ trắng tạo ra dạng lẫn tạp vàng - trắng (Bi- colors) (gồm 75%vàng và 25% trắng trên cùng 1 bắp) ở ngô ñường Tuy nhiên, nếu dạng lẫn vàng - trắng giao phấn với dạng màu vàng thì màu của nội nhũ sẽ có màu vàng là chính [19][48]

Phân loại ngô ñường có thể dựa trên hàm lượng ñường và một số ñặc ñiểm khác Vince Fritz và cộng sự (2003,2006) dựa trên hàm lượng ñường và

một số ñặc ñiểm phân ngô ñường thành 3 nhóm:

+ Ngô ngọt thường-Normal sugary (su) là ngô tiêu chuẩn cho tiêu dùng

ăn tươi, nảy mầm ñược ở nhiệt ñộ 15 - 18oC

+ Ngô ngọt ñậm - Sugary enhanced (se) ñộ ñường cao hơn và thời gian

chuyển ñường thành tinh bột chậm hơn sau thu hoạch, nội nhũ rất mềm, nảy mầm ñược ở nhiệt ñộ 15 - 18oC

+ Ngô siêu ngọt- Supersweet or shrunken-2 (sh2) ngô có hàm lượng

ñường cao gấp 2 - 3 lần ngô ngọt tiêu chuẩn, ngô cho thị trường ăn tươi, hạt nhỏ và nhẹ hơn hai loại trên, hạt nhăn nheo [52]

Ngoài ra B Rosie Lerner và N Dana dựa trên ñột biến phân ngô ñường thành 6 nhóm như sau:

1) Ngô ñường cơ bản: (su su*)

2) Loại ngô ñường ñã bị biến ñổi một phần tối thiểu là 25% nội nhũ biến ñổi như sau:

- Sự phối hợp hoặc ngô siêu ngọt (su sh2*)

- Ngô ñường ngọt ñậm (su se)

3) Dạng biến ñổi hoàn toàn (su se*) biến ñổi tất cả nội nhũ

4) Chỉ có 1 gen thay thế gen (su) thông thường là (sh2)

5) Có nhiều gen thay thế gen (su-ae), và wx* là nhóm thay thế (su) 6) Một dạng tương ñối mới của ngô ñường ñược biết như “bộ ba” gồm hai phần gen tăng cường (se) và một phần gen siêu ngọt (sh2) trong nội nhũ trên một bắp.[21]

Tracy, W.F và cộng sự dựa trên di truyền phân tử phân thành 4 nhóm là su1, su2, se và sh2, 4 nhóm này khác nhau chủ yếu về khả năng tổng hợp ñường, ñộ mềm của nội nhũ[50]

2.2.2 Nghiên cứu yêu cầu ngoại cảnh của cây ngô ñường

Nhiệt ñộ: Ngô ñường sinh trưởng tối ưu khi nhiệt ñộ trong pham vi 23

ñến 30oC, nhiệt ñộ ban ñêm cao bất lợi tăng tỷ lệ hô hấp và mất các sản phẩm

quang hợp, nhiệt ñộ dưới 10oC cây ngô ñường ngừng sinh trưởng [14][15][54][28]

Nước: ðể ngô ñường có năng suất cao cần ñủ nước, ngô ñường yêu cầu

ñộ ẩm liên tục và yêu cầu cân bằng nước như hầu hết cây trồng khác yêu cầu

400 - 700mm Hạt có thể nảy mầm ở ñất có ñộ ẩm thấp Giai ñoạn khủng khoảng nước là nảy mầm, sinh trưởng, trỗ cờ, phun râu và ñóng bắp tùy môi trường ñịa phương nhưng tối thiểu 25 ñến 38 mm/tuần ñể ñảm bảo cho thụ phấn và chắc hạt [54][28]

Ánh sáng: Các giống ngô ñường ảnh hưởng bởi ánh sáng ngày dài, các

giống ngắn ngày ở Miền Bắc nước Mỹ thích nghi với ngày dài, các giống ở miền Nam nước Mỹ thích nghi với ngày ngắn nếu các giốg miền Nam trồng ở miền Bắc không ra hoa ñến khi có ánh sáng ngày ngắn, chúng có thể cao ñến 3m hoặc hơn [54]

Dinh dưỡng: ðất trồng ngô ñường ñặc biệt quan trọng không chỉ cho

sinh trưởng cả cây mà tạo ra amino axít ảnh hưởng ñến chất lượng nội nhũ và dinh dưỡng của ngô ñường Những nghiên cứu của ñại học Michigan Hoa Kỳ cho biết 6% tổng lượng ñạm cây ngô ñường hút từ nảy mầm ñến có lá thứ 6, 25% lá thứ 7 ñến trỗ cờ, 25% từ trỗ cờ ñến phun râu và 39% trong quá trình chắc hạt Do vậy bón ñạm cho ngô ñường chủ yếu bón thúc vào giai ñoạn cây cao 30 - 45 cm, ngoài ra ñạm còn ñược bổ sung thêm từ phân hữu cơ ñể tăng năng suất ngô ñường [47][54]

Ngô ñường yêu cầu ñất nhẹ, nếu ñất nặng cần thoát nước tốt, ngô ñường sinh trưởng tốt nhất ở ñất có pH từ 5,8 ñến 6,5 khi pH dưới 5,8 cần bón vôi khử chua Bón phân cho ngô ñường nên dựa trên phân tích ñất ñể ñạt ñược mục tiêu năng suất Ngoài các phân ña lượng ñạm, lân, kali phân vi lượng tăng chất lượng ngô ñường là boron, chlorine, copper, iron, manganese, molybdenum, và zinc Cung cấp dinh dưỡng cho ngô ñường có thể dựa vào lượng các chất trong cây và bắp ví dụ như sau [47][54]

Bảng 2.3 Hàm lượng dinh dưỡng trong cây ngô ñường

Nếu mức trong cây thấp hơn là thiếu , mức cao hơn xem xét là quá cao hoặc

dư thừa

2.2.3 Một số thông tin về di truyền của cây ngô ñường

Di truyền hàm lượng ñường các nghiên cứu cho rằng ngô ñường là một ñột biến lặn của ngô thường, một số là ñột biến lặn của gen ñiều khiển tổng hợp tinh bột (su) và những biến ñổi khác, gen ñiều khiển ñộ ngọt là gen kéo dài mạch ñường (se) và gen siêu ngọt hay nhăn nheo (sh2) [52] Những nghiên cứu của John W Jett (1996) cho rằng một tiến hóa di truyền tạo ra các nhóm ngô ñường ngày nay trên thế giới

ðược phân thành các nhóm khác nhau cơ bản là gen (s) ảnh hưởng ñến

tổng hợp tinh bột trong nội nhũ (1) Nhóm chứa allel sugary (su) nói ñúng là sugary1 (su1) nằm trên nhiễm sắc thể số 4S nâng cao mức dung dịch ñường

(WSP), phytoglycogen và giảm tinh bột Phytoglycogen là một polysacharit cao phân tử và làm cho nội nhũ su1 cấu trúc kém mền (Tracy, 1993) Dạng allele su1 hoang dại mã hóa enzyme tổng hợp tinh bột các hạt khô xuất hiện

nhăn nheo (2) Nhóm ngọt ñậm (sugary enhancer -se) nói ñúng là sugary enhancer 1 (se1), khi kết hợp với allele su1 ñồng hợp kết quả là tăng mức

ñường và mức WSP tương tự ñể không bến ñổi su1, cho chất lượng cao, ngọt, nội nhũ mềm, sản phẩm gen se1 chưa ñược biết rõ ràng.(3) Nhóm sugary2

(su2) nằm trên nhiễm sắc thể số 6L mã hóa enzyme tổng hợp tinh bột, allele

lặn su2 là nguyên nhân tạo nội nhũ ñường, trong, trong suốt (Tracy, 1993; Coe et al., 1988) Hạt ñôi khi nhăn nheo như su1(Coe et al., 1988).(4) Nhóm

siêu ngọt shrunken2 (sh2), allele này nằm trên nhiễm sắc thể số 3L sản phẩm

của allele sh2 dạng hoang dại là ADP-glucose pyrophosphorylase, một

enzyme tổng hợp tính bột quan trọng (Coe et al., 1988) ðột biến shrunken2 (sh2) tích lũy ñường, trong hạt giảm tổng lượng hydrat các bon giai ñoạn

chín Sự sai lệch ñã tạo ra ADP-glucose pyrophosphorylase là nguyên nhân tích lũy ñường sucrose và lipid thay thế cho ñường dung dịch và tinh bột Hạt

sh2 rộng, ñầy ñặn và ñục mờ, rất ngọt ở giai ñoạn sữa.[50]

Tính trạng ngọt trong khi ngô ñường truyền thống là sugary 1, tính trạng này mất nhanh sau khi thu hoạch Năm 1998 ngô ngọt thương mại chủ yếu là sh2 với cả ngô tươi và chế biến với giá trị khảng 676 triệu ñô la Một

số ñột biến tạo ra hạt có rất nhiều màu như vàng, nhiều màu, tía, sọc Một số khác xuất hiện các dạng hạt khác nhau Những biến dị cần ñược duy trì bảo tồn cho các chương trình và mục ñích nghiên cứu ñặc thù.[29]

Di truyền màu sắc hạt ngô ñường cũng ñược nhiều nhà nghên cứu ñề cập, nghiên cứu của Vince Fritz và cộng sự (2003,2006) cho thấy rằng màu vàng của nội nhũ là tính trội, ñược kiểm soát bởi gen Y, và màu trắng là tính lặn ñược ñược kiểm soát bởi gen y (Tracy, 1993) Màu hỗn hợp là kết quả lai giữa dòng nội nhũ vàng (YY) với dòng nội nhũ trắng (yy) (Tracy,1993) Phần lớn ngô chế biến có nội nhũ vàng, và ngô có nội nhũ màu vàng chiếm ưu thế hơn ở dạng tươi (màu hỗn hợp ñặc biệt quan trọng ở Bắc Mỹ và Nhật Bản) (Tracy,1993) Nội nhũ trắng ñược ưa thích hơn ở vùng ðại Tây Dương và vùng Nam Mỹ (Tracy,1993) Mặc dù alen Y quy ñịnh nội nhũ vàng, tuy nhiên vẫn có những biểu hiện khác của gen quy ñịnh màu vàng, với dạng sáng hơn, vàng bóng là dạng mong muốn (Tracy,1993) [19]

Sự ña dạng của ngô ñường còn ñược biểu hiện ở mầu sắc hạt và màu sắc lõi

Bảng 2.4 Màu sắc hạt và lõi của một số dạng ngô ñường

Màu sắc

Trắng Trắng var duleis Korn

Trắng ðỏ var subduleis Kulesh et Kozhuh

Hồng (ñỏ nhạt) Trắng var flavoduleis Korn

Hồng (ñỏ nhạt) Trắng var rubentiduleis Kiorn

ðỏ ðỏ var subrubentideis Kulesho et Kzhuh

Tím var rubroduleis Kron

Xanh var lilacinoduleis Korn

ðen Trắng var cocruleoduleis Korn

Hạt trong với vạch ñỏ var atratoduleis Kulesh et Kozhuh

Hạt trên bắp có nhiều màu var varioduleiss Korn

Nguồn: Cây ngô, Cao ðắc ðiểm, NXB Nông nghiệp[4]

Di truyền tính chống chịu bất thuận cũng như tính chống bệnh cho thấy nền di truyền có ảnh hưởng ñến các tính trạng này Nền di truyền ảnh hưởng ñến nảy mầm của ngô su1 và biến ñộng của allel su1, Pedro Revilla và cộng

sự năm 2000 nghiên cứu trên 3 quần thể ngô su1 [Country Gentleman (CG), Golden Bantam (GB), and Stowell's Evergreen (SE)], 3 giống ngô tổng hợp su1[EPS6(S)C3 (EPS6), EPS7(S)C3 (EPS7), giống ngô ñường EPS10 ñã lai,

9 quần thể F1 ñược ngẫu nhiên với 3 thời ñiểm Khối lượng hạt và nảy mầm của 2 loại kiểu hình (Su1 và su1) ñã ñược xác ñịnh trong mỗi thế hệ và trong mỗi quần thể con lai, tính tần suất gen su1 phân qua phân tích hồi quy là không có nghĩa giữa các tổ hợp lai EPS7 x SE, EPS7 x CG, và EPS10 x CG,

hệ số ñường hồi quy tất cả âm và ñồng nhất Biến ñộng của su1 là cao nhất ñối với tổ hợp EPS10 x SE và thấp nhất là EPS7 x SE và EPS10 x CG Tổ hợp của nền di truyền quần thể Su1 và su1 có biến ñộng su1 khác nhau Khả

năng nảy mầm giảm của hạt su1 giải thích chủ yếu là do giảm tần suất su1[37]

2.3 Nghiên cứu chọn giống ngô ñường trên thế giới và Việt Nam

Chọn tạo giống ngô ñường trên thế giới ñã phát triển mạnh từ các giống tổng hợp ñến tạo giống ưu thế lai và giống chuyển gen Tạo giống ưu thế lai

có nhiều thành tựu dựa trên những nghiên cứu khoa học trong tạo giống ưu thế lai ở ngô thường Giống ưu thế lai là hiện tượng cây lai có sức sống khỏe hơn, tính chống chịu cao hơn, năng suất cao hơn, phẩm chất tốt hơn so với bố

mẹ của chúng và so với ñối chứng [12], [13],[14]

2.3.1 Những kết quả nghiên cứu tạo dòng thuần

Dòng thuần là khái niệm tương ñối ñể chỉ các dòng tự phối ñã ñạt ñến

ñộ ñồng ñều và ổn ñịnh cao ở nhiều tính trạng Dòng tự phối là một dòng ñồng hợp tử ñược tạo ra do thụ phấn cưỡng bức bằng phấn của chính nó hoặc chị em với nó trong nhiều ñời Như vậy từ một nguồn gen dị hợp ban ñầu, do

tự phối mà tỷ lệ kiểu gen dị hợp tử giảm ñi Quá trình ñồng hợp tử xảy ra tương tự như ở cây lai tự thụ phấn [8]

Tạo dòng thuần là công việc ñầu tiên của quá trình chọn tạo giống ngô Quá trình tạo giống ngô bao gồm ba giai ñoạn chính: Chọn tạo dòng thuần, ñánh giá khả năng kết hợp ñồng thời chọn lọc các tổ hợp lai ưu tú và thử nghiệm sản xuất

Có nhiều phương pháp ñể tạo ra dòng thuần Theo Shull (1904) và hiện nay vẫn áp dụng phổ biến thì dòng thuần ở ngô ñược tạo ra bằng con ñường

tự phối cưỡng bức (phương pháp truyền thống), phương pháp ñồng huyết (Fullsib) Ngoài ra còn có một số phương pháp tạo dòng thuần nhanh (Phương pháp invitro) như nuối cấy bao phấn, hạt phấn tách rời và noãn chưa thụ tinh

Phương pháp chuẩn (Standard method):

Năm 1954 nhà nghiên cứu người Mỹ G.Shell lần ñầu tiên thực hiện sự giao phối bắt buộc ở ngô ñể thu dòng tự phối Năm 1909 Shell công bố kết quả nghiên cứu của mình về dòng tự phối ngô và các giống lai từ các dòng tự

phối Năm 1914 Shell đưa ra danh từ "ưu thế lai" để ghi nhận ưu thế các giống lai dị hợp tử Từ đĩ đến nay việc lợi dụng ưu thế lai giữa các dịng thuần ngơ để tạo ra các giống ngơ lai cĩ ưu thế lai cao đã được áp dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trồng ngơ Việc đưa vào sản xuất các giống ngơ lai cĩ ưu thế lai cao

đã làm năng suất ngơ cĩ bước tiến nhảy vọt [10],[42],[43] ðây là phương pháp được sử dụng rộng rãi Các cây tốt nhất được chọn lọc trong tất cả các thế hệ tiếp theo của tự thụ phấn cho đến khi được độ đồng đều cần thiết

Phương pháp Haflsib (cận phối) hoặc Fullsib (cận phối giữa anh em đồng máu):

Phương pháp sib chị em do Stringfield (1974) đề xuất và sử dụng để

tạo dịng, nhằm làm giảm mức độ suy thối do tự phối gây nên và kéo dài thời gian chọn lọc dịng Ưu thế của phương pháp chọn dịng full sib là kiểm sốt tốt hơn các hiệu ứng cho ưu thế lai nên cĩ hiệu lực cao hơn so với chọn dịng half sib Theo các nhà chọn giống CIMMYT thì cứ 3 đời full sib mức độ đồng nhất bằng một đời tự phối [10],[42],[43]

Nhiều nhà nghiên cứ trên thế giới và trong nước đã xác định rằng việc sản xuất hạt lai ở các nước đang phát triển dùng các dịng full sib hoặc dịng half sib là phù hợp vì năng suất hạt lai sẽ cao hơn khi dùng dịng tự phối Tuy vậy để tạo được một dịng full sib hoặc half sib tương đối thuần địi hỏi thời gian phải dài hơn tự phối [31]

Phát triển dịng thuần cĩ khả năng sử dụng làm bố mẹ cho các giống lai năng suất cao, ổn định là mục tiêu cơ bản của chương trình cải tạo cây ngơ và

là một cơng việc thường xuyên, liên tục Thực tế tỉ lệ thành cơng trong tạo dịng là rất thấp, chỉ khoảng 0,01-0,1% số dịng được sử dụng Do chỉ cĩ một

số ít cĩ khả năng kết hợp tạo ưu thế lai thơng qua lai thử KNKH bằng lai đỉnh hay lai diallel và phân tích ưu thế lai trên những tính trạng mong muốn như năng suất, chất lượng, hàm lượng caroten [22][21] Do vậy tập đồn dịng càng phong phú càng đa dạng thì xác suất thành cơng càng cao [15]

Nghiên cứu tạo dòng thuần ở ngô ñường cũng ñã có nhiều nghiên cứu

ñề cập, nghiên cứu của W.F Tracy và cộng sự năm 2000 ñã cho thấy Khi tạo dòng thuần ngô ñường, một số dòng ñã xuất hiện những biến dị không mong muốn với tần xuất cao Trong một số trường hợp, khi lai giữa các dòng và biến dị có ưu thế lai, nguyên nhân các biến dị và ưu thế lai như vậy là chưa ra nguyên nhân Vật liệu duy nhất cho câu hỏi này là dòng ngô ñường P39, biến

dị của P39 ñã ñược nhận biết bằng di truyền phân tử với ba marker là lai thăm

dò, 78 single copy restriction fragment length polymorphisms (RFLP),và 671 amplified fragment length polymorphisms (AFLP) Tất cả các cặp lai ñược tạo ra giữa 7 dòng P39 Khối lượng bắp, chiều cao bắp và chiều cao cây của các cặp lai ñược theo dõi ño ñếm trong 2 năm, trên một ñịa phương và lặp lại

8 lần trên năm Khối lượng 10 bắp trong phạm vi từ 0,49 ñến 0,84 kg Mức ñộ

có ý nghĩa của biến dị di truyền phân tử ñược quan sát giữa các dòng Kết quả

ña hình trên cặp dòng thuần khi lai thăm dò ña chiều, kết quả so sánh cặp ñôi giữa các cặp dòng nằm trong phạm vi từ 0 ñến 18 RFLPs ña hình của một cặp dòng khi kiểm tra trên 78 locus, 10 cặp so sánh biểu hiện nằm trong phạm

vi từ 6 (7%) ñến 28 (35%), AFLPs so sánh 15 cặp ñôi giữa các cặp dòng cho thấy phần trăm ña hình nằm trong phạm vi từ 3(0,5%) ñến 145 (22%) Khối lượng 10 bắp có tương quan với số ña hình của các cặp dòng Biến ñộng RFLP có tương quan với chiều cao cây ( r=0,75**), chiều cao bắp (r=0,91**) nhưng không tương quan với khối lượng bắp Biến ñộng AFLP tương quan với khối lượng bắp (r = 0,82) Trong khi phân lập các dòng ban ñầu của P39

ñã tạo ra ñột biến tại một gen, số lượng biến dị phân tử không mong muốn cao Biến dị và thay ñổi khả năng kết hợp chỉ ra rằng sự thay thế xảy ra trong toàn bộ genome

Biến dị hình thái ñã ñược biết ở một số dòng ngô tự phối (Jones, 1944,1945), nhiều biến dị ñã ñược mô tả là do ñột biến tại một gen ñơn tìm

thấy ở dòng P39 Nghiên cứu cho thấy khi lai các dòng tự phối từ dòng này khi trở lại với bố mẹ tạo ra con cái có ưu thế lai ở mức có ý nghĩa, ban ñầu họ tin rằng ưu thế lai là do một gen ñơn, nhưng những nghiên cứu sau ñó ñã kết luận ưu thế lai còn do một số ñột biến khác xảy ra bổ sung thêm là nguyên nhân làm thay ñổi hình thái Biến dị phân tử gữa các dòng cung cấp cơ hội ñể xác ñịnh mối quan hệ giữa ña dạng di truyền của bố mẹ và biểu hiện của con lai F1, các số liệu di truyền phân tử hỗ trợ các giả thiết trong quá trình nghiên cứu tạo giống.[56]

Sự bảo quản các dòng ngô thuần trong các trạm nghiên cứu khác nhau

là nguyên nhân gây biến dị trong các dòng Mục ñích của nghiên cứu này là xác ñịnh sự khác nhau về phân tử và nông học ở các dòng ngô ñường thuần ñược duy trì ở Tây Ban Nha Các dòng ngô thuần của Mỹ và Tây Ban Nha có nguồn từ 5 dòng ñã ñược xác ñinh ñặc ñiểm bằng sử dụng 34 mồi RAPD tạo

ra 168 vạch 5 dòng của 4 nguồn tự phối này ñưa vào sơ ñồ lai diallel và các con lai ñược ñánh giá ở 4 môi trường ở Tây Bắc Tây Ban Nha, ñặc ñiểm RAPD biểu hiện khác nhau giữa các dòng của 2 nguồn, trong khi sự phân chia của các dòng lớn nhất là 15125 Hầu hết các mồi ñã không biểu hiện một biến

dị nào giữa các cặp dòng, trong khi một số mồi ñã tạo ra sự biến dị ở tỷ lệ cao

Sự khác nhau về ñặc ñiểm nông học quan trọng nhất giữa các dòng thuần của

Mỹ và Tây Ban Nha là P51, tiếp theo P39, trong khi các dòng 1453 hoặc

15125 sai khác nhau không có ý nghĩa Khác nhau về phân tử giữa các dòng không liên quan ñến biểu hiện nông học, dị hợp hoặc giao phấn không thảo luận trong kết quả này Thiếu khả năng thích nghi có thể là nguyên nhân do tự ñột biến, chọn lọc tự nhiên có thể loại bỏ những ñột biến không phù hợp nhưng ñột biến nhân vẫn có thể tìm thấy ở mức phân tử và ñột biến thích nghi

ñã chọn lọc tại mức nông học[36]

2.3.2 Nghiên cứu chọn tạo giống ngơ và ngơ đường ưu thế lai trên thế giới

Trên thế giới cĩ rất nhiều cơ quan, tổ chức nghiên cứu về cây ngơ, trong đĩ cơ quan nghiên cứu đĩng vai trị quan trọng nhất trong cơng tác chọn tạo giống ngơ đĩ là Trung tâm Cải lương giống Ngơ và Lúa mì Quốc tế (CIMMYT - Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz Y Trigo) được thành lập năm 1966 tại Mexico Từ khi thành lập tới nay, CIMMYT đã tạo ra một khối lượng lớn các dịng thuần, đây là nguồn vật liệu khởi đầu cho cơng tác chọn tạo giống ngơ để cung cấp cho các cơ quan nghiên cứu ở các quốc gia trên khắp thế giới Thành cơng đầu tiên vào năm 1985, CIMMYT đã đưa

ra 74 dịng nhiệt đới (CML1 - CML74) và 65 dịng á nhiệt đới (CML75 - CML 139) (CIMMYT, 1985) [23] Năm 1992 các nhà nghiên cứu của CIMMYT tiếp tục cung cấp thêm tập đồn gồm 99 dịng (CML140 - CML238) trong đĩ bao gồm 33 dịng QPM nhiệt đới (CML140 - CML172),

22 dịng QMP á nhiệt đới (CML 173 - CML194), 22 dịng cận nhiệt đới thấp (CML217 - CML238) Với mục tiêu phát triển các vật liệu mới phục vụ cho lai tạo giống, năm 2001 CIMMYT cơng bố tiếp một số dịng thuần (CML 476-CML 487), cĩ thời gian sinh trưởng trung bình và chậm, thích ứng với vùng nhiệt đới, á nhiệt đới đã đáp ứng một phần nhu cầu của các nhà chọn tạo giống Năm 2005, CIMMYT lại giới thiệu thêm 14 dịng ngơ mới chọn tạo (CML498- CML511) cĩ nhiều đặc điểm nơng sinh học quý phục vụ cho cơng tác chọn tạo giống ngơ lai phù hợp với mục đích kinh tế, thị hiếu của người tiêu dùng và điều kiện sinh thái mơi trường cũng như khả năng chống chịu tốt [24] Từ các dịng thuần do CIMMYT cung cấp, kết hợp với các nguồn vật liệu sẵn cĩ, các nhà khoa học đã tiến hành lai tạo ra nhiều giống ngơ lai để cung cấp cho sản xuất thành cơng ở ngơ thường, ngơ nếp, ngơ nổ, ngơ đá trên

cơ sở nguồn vật liệu ưu tú [32]

Các giống ngô ñường trước ñây chủ yếu ñược chọn tạo bằng các phương pháp chọn tạo giống ngô truyền thống ðộ ngọt do gen "shrunken 2"

ký hiệu sh2 ñiều khiển ñược khám phá từ những năm 1960, gen sh2 ñã có ñộ ngọt cao ở thời ñiểm thu hoạch và nó còn cho ngọt hơn ở những giai ñoạn sinh trưởng trước thu hoạch Ngày nay, các giống ngô ñường ưu thế lai chiếm

ưu thế và ñã có một số giống ngô ñường biến ñổi gen (GMO) nhưng chỉ trong thí nghiệm nhỏ chưa có giống thương mại, một số giống thương mại chỉ là giống chuyển gen kháng bệnh ở các giống ngô thường [44]

ðối với ngô ñường ưu thế lai trong 20 năm các nhà tạo giống ngô ñường ñã giới thiệu nhiều kiểu gen mới, nâng cao hàm lượng ñường và kéo dài thời gian tươi của lá bi, những loại này gọi là siêu ngọt như ñặc ñiểm của loại (sh2) [30][54]

Ngô ñường lai (Zea mays L.) ñồng hợp ñột biến su1 và se1 (giống lai su1se1) có chất lượng ăn uống cao, nhưng giảm khả năng nảy mầm ñặc biệt dưới ñiều kiện Atlantic của Châu Âu lạnh, ẩm trong vụ xuân và mùa vụ trồng ngắn Tương tự như nghiên cứu biến ñổi gen ở ngô chất lượng cao khi chuyển gen opaque2 [33] do tương tác gen Các dòng thuần ngô ñường ưu tú ñồng hợp ñột biến su1 và không có se1 (giống lai su1) có khả năng nảy mầm tốt hơn, do vậy chúng phù hợp ñể cải thiện giá trị nông học của giống lai su1se1 Mục ñích của nghiên cứu là nhận biết các dòng su1 làm vật liệu tiềm năng cho cải tiến thích nghi của một số giống lai su1se1 8 dòng thuần su1 thích nghi với ñiều kiện Atlantic ñã ñược chọn, 6 ước lượng của các allel phù hợp (μ g', PTC, NI, PNG(g), {PNG(ceg)) và GCA ñã ñược tính μ G', PTC, NI, and UB-ND tương tự như ước lượng của các tính trạng liên quan ñến thích nghi của vật liệu bố mẹ là dòng thuần su1 và giống lai nhận là su1se1 PNG(g) and PNG(ceg) cho ước lượng khác nhau và khi 01 của vật liệu biểu hiện nảy mầm rất kém, ước lượng sẽ là không chính xác Phù hợp

với các ước lượng, nảy mầm của 12 con lai su1se1 và như vậy giống ngô ñường chất lượng cao thích nghi với ñiều kiện lạnh và ẩm [37]

Nghiên cứu ngô ñường lai theo hướng nâng cao năng suất, chất lượng

và chống chịu bất thuận ñược tập trung nhiều ở châu Âu, Ordas B và cộng sự

2005 cho thấy nảy mầm và sức sống của cây con ngô ñường ưu thế lai tốt hơn

do ñồng hợp gen su1 giúp ngô phù hợp hơn với ñiều kiện canh tác của vùng Atlantic, châu Âu (mùa xuân lạnh và ẩm) Những dòng ngô ñường ưu tú ñồng hợp cả 2 gen su1 (sugary1) và se1(sugary enhancer1) có thể cải thiện chất lượng ngô lai su1 một cách ổn ñịnh Các dòng thuần su1se1 có thể cải thiện su1su1 có thể lựa chọn trong một số hướng tạo giống Mục ñích nghiên cứu này là nhận biết các các dòng thuần su1se1 làm vật liệu có thể cải thiện chất lượng của giống lai su1 Tám dòng thuần su1se1 ñã ñược lai với 8 dòng thuần su1 là bố mẹ của 15 tổ hợp lai su1 Giống lai và dòng thuần ñã ñược trồng cạnh nhau ở hai ñịa phương miền Bắc Tây Ban Nha trong 2 năm 1999

và 2000, ước lượng có thể ñể nhận biết bố mẹ su1se1 với các allel phù hợp thiếu trong giống lai su1 ((µG’, PTC, UBND, NI, PNGg, PNGceg, và GCA)

ñã xác ñịnh ñược µG’ và NI ñã ñược lựa chọn ñể cải thiện chất lượng giống lai một cách ổn ñịnh Ước lượng này chỉ ra rằng chất lượng ổn ñịnh và các tính trạng khác của giống lai su1 có thể ñược cải thiện khi sử dụng vật liệu di truyền từ các dòng thuần su1se1[34]

Ngô ñường thường có tính chịu lạnh kém ñể cải thiện khả năng chịu lạnh của ngô ñường Pedro Revilla và cộng sự (1998) ñã nghiên cứu ñể nhận biết nguồn vật liệu các quần thể ngô ñồng ruộng ñể cải tiến tính chịu lạnh của ngô ñường ưu thế lai, mỗi quần thể trong 10 quần thể ngô ñồng ruộng ñược lai với 4 dòng thuần ngô ñường và ñánh giá con lai dưới ñiều kiện lạnh Ước lượng giá trị trung bình của các locus trong quần thể và tính ước lượng của 6 allel phù hợp (lp(iota)mu', PTC, UBND, NI, PNG(g), PNG(ceg)) và GCA

Quần thể lai cĩ khả năng sống sĩt và nảy mầm khác với quần thể gốc ở mức

cĩ ý nghĩa, tương quan nảy mầm giữa lp(iota)mu', UBND, PTC và NI ở mức cao Xác định được quần thể PTC, AS-3(HT)C3 của Mỹ và quần thể Oroso của Tây Ban Nha cĩ tiềm năng tốt nhất làm vật liệu cho chọn tạo giống ngơ đường chịu lạnh[21] Nghiên cứu chọn lọc chu kỳ cải tiến tính chịu lạnh của ngơ đường cũng được Pedro Revilla và cộng sự nghiên cứu thành cơng năm 2004.[20]

Nghiên cứu vật liệu ngơ đường cho chọn tạo giống ngơ đường lai chống chịu cũng được quan tâm, nhiều giống ngơ đường lai khả năng nảy mầm rất kém trong điều kiện đất nhiệt độ thấp, nguồn gen chịu lạnh và di truyền của nĩ rất cĩ lợi trong sản xuất ngơ đường Nghiên cứu di truyền tính chịu lạnh của con cái lai giữa các giống thụ phấn tự do 6 giống ngơ đường thụ phấn tự do đã được đưa vào sơ đồ lai diallel, 15 con lai và bố mẹ được đánh giá cùng với đối chứng trong buồng lạnh ðiều kiện gieo trồng là 14 giờ chiếu sáng/ngày và 14oC, 10 giờ khơng chiếu sáng và nhiệt độ 10oC Theo dõi ngày nảy mầm, tỷ lệ nảy mầm, khối lượng khơ mầm và khối lượng khơ rễ Thí nghiệm lặp lại trong nhà kính dưới điều kiện ấm, tính GCA và SCA về khối lượng cây con GCA với các tính trạng chịu lạnh và kết quả hầu hết các giống lai chịu lạnh Hai bố mẹ nảy mầm chậm nhất Ngày nảy mầm dưới điều kiện lạnh khơng tương quan với ngày nảy mầm ở điều kiện ấm Tương quan giữa khối lượng khơ rễ ở điều kiện lạnh và ấm, cũng như tương quan khối lượng khơ mầm trong điều kiện lạnh và ấm lớn và tương quan thuận là cĩ ý nghĩa Như vậy khối lượng rễ và mầm trong điều kiện ấm cĩ thể dự đốn cây con dưới điều kiện lạnh[39]

Nghiên cứu tạo giống ngơ đường chống chịu sâu bệnh cũng được quan tâm đặc biệt, bên cạnh những biện pháp kỹ thuật như canh tác hữu cơ giảm sâu bệnh và sản xuất ngơ đường bền vững [45] Những nghiên cứu tạo giống

chống chịu với bệnh nấm, vi khuẩn và virus của Pataky.J.K và cộng sự năm

1998 cũng tạo cơ cở khoa học cho tạo giống chống bệnh.[35] Năm 2001 Pataky, J.K và cộng sự sử dụng di truyền phân tử nghiên cứu tắnh chống bệnh cho rằng chống chịu bệnh gỉ sắt ở ngô ựường do gen Rp1-D ựiều khiển do

nấm Puccina sorghi ựã gây hại gần 15 năm cho ngô miền Bắc Mỹ Nghiên

cứu ựã phân lập 11 chủng gây hại có ựộc tắnh cao ựược ựại học Wisconsin, Illinois, New York và Minnesota thu thập năm 1999 Các chủng ựược nhiễm lên ngô ựường, phản ứng của gen Rp của mỗi cá thể trong vùng rp1 và phản ứng liên kết của các gen Rp ựã ựược ựánh giá ựối chiếu với hỗn hợp quần thể

P sorghi ở một số thắ nghiệm trong nhà kắnh Mỗi thắ nghiệm 2 lần lặp lại

đánh giá và ghi nhận các mức ựã tìm ra 4 dòng ựơn gen và 8 dòng tổ hợp gen chống chịu với bệnh gỉ sắt phục vụ phát triển giống ngô ựường chống chịu bệnh gỉ sắt.[38]

Guo, B.Z và cộng sự 2004 ựã có những nghiên cứu di truyền khả năng chống chịu sâu của ngô ựường, do ngô ựường là một cây thực phẩm có tổng diện tắch và giá trị cao nhất ở Mỹ, thuốc bảo vệ thực vật cũng ựược sử dụng rất lớn trong sản xuất ngô ựường Yêu cầu của người tiêu dùng là không hoặc rất ắt vết gây hại của côn trùng trên bắp ngô, như một hậu quả tất yếu người sản xuất ngô ựường ở miền Nam sử dụng thuốc bảo vệ thực vật rất lớn với 25

- 40 lần phun trong một vụ Ngô thường có khả năng chống chịu sâu ựục bắp

do chất kháng sinh trong râu ngô, chương trình tạo giống của Guo ựã chuyển gen chống chịu này vào trong ngô ựường sh2 Nghiên cứu ựã sử dụng marker phân tử ựiều khiển tổng hợp axắtmaysin, apimaysin, methoxymaysin, và chlorogenic trong râu ngô ựã chứng minh rằng một gen p1 của ngô ựồng ruộng ựã bị mất khi tạo giống ngô ựường Tương tác rất mạnh giữa gen p1 và a1 ựể tổng hợp các hợp chất kháng sinh Chúng tôi ựã phát triển marker cho 2 gen này ựể chọn lọc những cá thể ựồng hợp gen lặn a1 của ngô ựường và gen

p1 trội của ngô thường, khi lai cho kết quả là con cái có khả năng tổng hợp các hợp chất kháng sinh này cao hơn các dòng bố mẹ Các giống ngô ựường mới chọn tạo chứa gen p1 có khả năng chống chịu sâu ựục bắp, ựiều này giúp giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong sản xất ngô ựường.[27]

Ngoài nghiên cứu tạo giống chống chịu sâu bệnh, các nhà tạo giống ngô ựường cũng tập trung nghiên cứu cơ chế di truyền kháng thuốc trừ cỏ ở cây ngô ựường làm cơ sở chọn tạo giống Thuốc trừ cỏ là một công cụ không thể thiếu trong sản xuất ngô ựường, mặc dù vậy cây ngô bị hại do thuốc trừ cỏ ựang là một vấn ựề trong sản xuất hiện nay Có trên 600 giống ngô ựường ưu thế lai thương mại của Mỹ phản ứng với thuốc trừ cỏ sau nảy mầm Nguyên nhân này dẫn ựến nhiều loại thuốc trừ cỏ sau khi ra sản xuất không sử dụng ựược hoặc sử dụng rất hạn chế trong sản xuất ngô ựường Nghiên cứu này ựã tìm hiểu cơ chế di truyền kháng thuôc trừ cỏ ở ngô ựường với thuốc trừ cỏ AE

0172747, một gen ựơn lặn mẫn cảm với AE 0172747 nó cũng tương tự hoặc liên kết chặt với các gen mẫn cảm với các thuốc trừ cỏ sau khi nảy mầm khác Như vậy di truyền mẫn cảm của cây ngô ựường với AE 0172747 trong nghiên cứu này giúp hiểu biết hơn sự mẫn cảm của cây ngô ựường với thuốc trừ cỏ từ

ựó các nhà nghiên cứu có hướng tạo giống phù hợp.[58]

2.3.3 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô và ngô ựường lai của Việt Nam

Ngày nay, nhờ những tiến bộ trong kỹ thuật rút dòng kết hợp với việc

có nguồn vật liệu phong phú mà các nhà nghiên cứu ựã tạo ra ựược nhiều dòng ngô ưu tú Từ các dòng này, Viện nghiên cứu Ngô Việt Nam ựã tạo ra ựược hàng loạt các giống ngô lai phục vụ cho sản xuất như: LVN4, LVN10, LVN20Ầ Nguồn gen chắnh ựể tạo ra các giống ngô lai ựược nhập nội chủ yều

từ CIMMYT, các nước châu Á và đông Âu Hiện nay, Viện nghiên cứu Ngô Việt Nam ựã ựiều tra, thu thập, bảo tồn và phân loại 584 nguồn nguyên liệu, làm mới mỗi năm khoảng 180 nguồn Duy trì, nghiên cứu khoảng 6000

dòng/năm từ 584 nguồn dòng hiện có (Ngô Hữu Tình, 2006)

Ở nước ta, các tác giả Nguyễn Hữu Phúc, Phan Xuân Hào ñã dùng phương pháp lai ñỉnh ñể ñánh giá KHKH của 7 dòng ngô thuần có cùng nguồn gốc (kí hiệu từ K1 - K7) Kết quả cho thấy, các dòng có KNKH chung cao như K1, K2, K7 thì các THL giữa chúng có KNKH cao như: K1.2, K2.7, K1.7

và ngược lại Sáu THL ñỉnh giữa THL dòng chị em với cây thử cho năng suất cao là: K2.4 x T1 (72,72 tạ/ha); K1.2 x T1 (70,36 tạ/ha); K2.7 x T2 (73,57 tạ/ha);

K1.6 x T2 (74,57 tạ/ha); K1.7 x T2 (73,52 tạ/ha) và K4.7 x T2 (72,77 tạ/ha) Sáu THL dòng chị em K2.4, K1.2, K2.7, K1.6, K4.7, K1.7 do có ñặc ñiểm hình thái mong muốn, năng suất cao và KNKH tốt nên có thế sử dụng thay thế dòng thuần trong sản xuất hạt giống mà vẫn ñảm bảo năng suất của con lai F1 cao [16] Các tác giả Trần Hồng Uy, Trần Văn Diễn, Mai Xuân Triệu cũng ñã dùng phương pháp lai ñỉnh ñể ñánh giá KNKH của các dòng thuần có nguồn gốc ñịa lí khác nhau, có TGST trung bình sớm ñã chọn lọc ñược một số THL ñỉnh có triển vọng, có TGST tương ñương nhưng có năng suất cao hơn hẳn ñối chứng, ñó là: IL90 x TSB2 (65,32 tạ/ha); ILTQ2 x 246/2649 (62,61 tạ/ha) Các dòng có KNKH chung cao như IL90, ILBIG, ILTQ2 có thể sử dụng ngay vào việc tạo các giống tổng hợp, giống hỗn hợp Trong ñó ñáng chú ý là ILTQ2 vừa có KHKH chung cao vừa có KNKH riêng với hai cây thử (Phan Xuân Hào, 2006).[6]

Năm 1990 Viện Nghiên cứu Ngô ñã nhập nội giống ngô ñường từ Thái Lan (Super Swet corn) Giống ñược ñặt tên là TSB-3 vào năm 1992 và ñược ñưa ñi trồng thử nghiệm và sản xuất hàng hóa tại một số tỉnh: Hà Nội, Hà Tây, Vĩnh Phúc, Thanh Hóa… và các tỉnh Miền nam thông qua công ty Giống cây trồng Miền Nam Qua nhiều năm nghiên cứu giống ngô ñường TSB-3 ñược ñánh giá là một giống ngô thực phẩm có giá trị phẩm chất ngon có thể làm ngô quà, ñóng hộp và làm ngô rau phục vụ nhu cầu trong nước và xuất

khẩu Hàm lượng dinh dưỡng trong hạt ở mức cao, có khả năng thích ứng với sinh thái của Việt nam, là giống trung ngày có thể quay vòng nhiều vụ trong năm giải quyết thêm việc làm và tăng thu nhập Năm 1996, TBS-3 ñã ñược hội ñồng khoa học Bộ NN&PTNT công nhận là giống quốc gia và cho phép sản xuất rộng rãi theo nhu nhu cầu ngày càng tăng của việc dùng ngô thực phẩm phục vụ trong nước và xuất khẩu [18] Những nghiên cứu gần ñây ñã tạo ra các dòng và tổ hợp lai có triển vọng ñưa vào hệ thống khảo nghiệm quốc gia[9]

2.4 Nghiên cứu tiêu chuẩn ngô ñường

Ngô ñường không chỉ có giá trị kinh tế mà giá trị dinh dưỡng cao, do vậy tiêu chuẩn ngô ñường về dinh dưỡng và xuất khẩu ñược nhiều nước quan tâm nghiên cứu Những nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng của ngô ñường

Bảng 2.5 Phân tích thành phần, hàm lượng các chất dinh dưỡng

của ngô ñường

Chính vì thành phần dinh dưỡng phong phú và ñầy ñủ này mà ngô ñã ñược dùng rất nhiều trong thành phần thức ăn bổ sung Ngô vừa là món ăn bổ dưỡng, vừa giúp tái tạo và tăng cường năng lượng Mặc khác trong ngô có chứa rất nhiều vitamin E và tốt cho tiêu hóa ðiều này sẽ giúp cho con người cảm thấy khỏe khoắn, sảng khoái, làm da căng, mịn, làm chậm quá trình lão hóa Một trong những sản phẩm chế biến từ ngô là sữa ngô, sữa ngô là một sản phẩm giàu dinh dưỡng, ñược chế biến chủ yếu từ ngô ngọt tươi, xuất hiện trong những năm gần ñây ở nhiều nước Châu á như Trung Quốc, Thái Lan, [5]

Hiểu biết các tính trạng của ngô ñường hướng ñến người tiêu dùng là rất quan trọng, chọn lọc các giống tổ hợp tốt nhất các tính trạng Chọn lọc giống ngô ñường trên cơ sở làm vườn và sử dụng của ðại học OHIO theo các bước từ nhận biết các tính trạng quan trọng, mở rộng mô tả ảnh hưởng của di truyền ñến tính trạng chọn lọc, vai trò chung của nghiên cứu thông tin trong chọn lọc giống, ñánh giá mô tả và kết quả chọn lọc Theo Matt Kleinhenz những tính trạng mà người trồng ngô ñường quan tâm là sinh trưởng phát triển tốt trong ñiều kiện bất thuận và khắc nghiệt, có sức sống cao, chống chịu sâu bệnh, có năng suất thành phẩm cao Những tính trạng mong muốn của người tiêu dùng với ngô ñường Thị trường ngô ngọt ăn tươi ở Mỹ người tiêu dùng ưa chuộng bắp có chiều dài 20 - 23 cm, bắp ñồng ñều, lá bi màu xanh tối, lá cờ xanh tối và dài, hạt nhỏ với 16 hàng thẳng, hạt ngọt và không ñuôi chuột Di truyền ngô ñường và chất lượng ăn uống mô tả ở bảng sau:

Bảng 2.6 Một số chỉ tiêu chất lượng của giống có cặp gen se và sh2

Nội nhũ Ngọt ñậm (se) Siêu ngọt (sh2)

Thời gian bảo quản Dài Dài hơn

Mức ñường thời ñiểm thu hoạch >25% >35%

Chuyển hóa tinh bột Chậm Chậm hơn

Gluco thực vật Cao Thấp

Gần ñây di truyền ngô ñường phát triển phân biệt với truyền thống mục tiêu tổng hợp của một số tính trạng tốt của một vài biến dị di truyền chủ yếu (su1, se, sh2) Những giống ngô ñường sh2 mới có xu hướng cải tiến chất lượng hoặc tăng thêm sh2, ngọt theo khẩu vị, ngọt ña vị, cực mềm, có thể chứa su1 nhưng hạt phải ñồng ñều

- Ngô sh2 yêu cầu : mức ñường ≥30%, vỏ mềm, vị ngon là chất lượng tốt nhất với người tiêu dùng

- Ngô ñường su1 mới trên cơ sở di truyền: Ngọt ổn ñịnh, ngọt gấp 3, ngọt lâu, có thể có thêm tính trạng khác, hạt trên một bắp không ñồng ñều, tăng ñường ở một số hạt, tăng gluco ở một số hạt khác nhìn chung là mềm [25]

Hầu hết các giống ngô ñường ñược trồng hiện nay là giống ngô ưu thế lai, các giống ưu thế lai cũng theo hai hướng là ăn tươi và chế biến, Những ñiểm khác chung của hai loại ngô này như tóm tắt ở bảng 2.7

Hàm lượng ñường: Các giống ngô ngọt tiêu chuẩn hàm lượng ñường từ

5 - 11%, hàm lượng ñường cao nhất trên ñồng ruộng 2 ngày ở 80oF và 5 ngày

60oF tích lũy ñường trước khi tích lũy tinh bột Ngay cả khi thu tại thời ñiểm

ñộ ñường cao nhất chất lượng cũng giảm rất nhạt bởi vì mất ñường 24 giờ sau khi thu hoạch hàm lượng ñường giảm 8% ở 32 oF và giảm 52% nếu nhiệt

ñộ 86 oF Do vậy rất khó thu hoạch tại thời ñiểm ñường cao nhất và khó có thể bán cho khách hàng trước khi hàm lượng ñường giảm [54][7]

Vì lý do này các giống ngô siêu ngọt ngày nay sản xuất thương mại có

ưu thế hơn, các giống này ngọt hơn, chuyển từ tích lũy ñường sang tích lũy tinh bột chậm hơn, mất ñường sau thu hoạch cũng chậm hơn Do vậy 98% diện tích trồng ngô ở Florida là những giống ngô sh2, diện tích trồng những giống ngô này cũng tăng lên ở các bang khác của Hoa Kỳ

Bảng 2.7 Mức ựộ quan trọng của một số tắnh trạng của ngô ựường

ưu thế lai cho thị trường ăn tươi và chế biến

Chế biến Tắnh trạng Ăn tươi

Toàn bộ hạt Dạng kem đông lạnh

Nguồn Kaukis, K and D W Davis 1986 Sweet Corn Breeding In: Basset,

M Breeding Vegetable Crops AVI Publishing Co., Inc Westport, CN.[55]

Ngô siêu ngọt (supersweets) thuật ngữ khoa học gọi những dòng sh2

or shrunken 2 gene là siêu ngọt Tên sh2 phản ảnh hai tắnh chất là ắt tinh bột

có mặt trong nội nhũ và gây ra hạt nhăn so với các dòng ngô ngọt tiêu chuẩn (chứa gen su-1) Hàm lượng ựường của sh2 ưu thế lai trong phạm vi 22 - 40% còn ngô ngọt tiêu chuẩn chỉ 5 - 11% [53]

Trong khi ngô ưu thế lai siêu ngọt là cây trồng ưu thế xuất khẩu trong tương lai, một số người lại cho rằng nó quá ngọt và mất ñi vị ngọt và mùi thơm nhẹ, hạt mềm của ngô ngọt thường Chọn giống ñã ñưa ra những giống ngô siêu ngọt mềm hơn Mặc dù vậy cơ bản ngô siêu ngọt cứng hơn ngay cả những giống ngô sh2 mới nhất cũng như vậy Sản xuất ngô sh2 yêu cầu người sản xuất phải các ly nghiêm ngặt với các dạng ngô khác và cần có những kỹ thuật quản lý sản xuất ñặc thù cũng là một khó khăn trở ngại

Ngô ñường ñược chế biến dưới nhiều dạng, có thể ñược sử dụng trực tiếp cũng có thể ñược ñóng hộp, chế biến các dạng ngũ cốc, ngô hạt, sữa ngô Mỗi sản phẩm có phương pháp và quy trình chế biến riêng ðể ñảm bảo chất lượng sản phẩm chế biến, ngô nguyên liệu cần phải ñáp ứng các chỉ tiêu sau: bắp phải ñủ ñộ tươi, có màu sắc và mùi vị ñặc trưng, không có mùi ôi hoặc mùi lạ Bắp ngô phải ñảm bảo ñược thu hoạch ñúng thời ñiểm, có thể dựa vào các ñặc ñiểm của bắp hoặc hạt ngô ñể xác ñịnh thời ñiểm thu hoạch như: vào thời ñiểm thu hoạch ẩm ñộ hạt bắt ñầu giảm 0,25 -1%/ ngày hoặc thu sau thụ phấn 20-25 ngày, khi râu khô, màu hơi vàng, bắp trưởng thành thường có ñường kính bắp lớn nhất Ngoài ra có thể tổ chức hội ñồng thử nếm khi gần ñến thời ñiểm thu hoạch ñể ñánh giá mức ñộ phát triển của bắp và thời ñiểm thu hoạch tốt nhất Hạt ñưa vào chế biến phải ñảm bảo tương ñối ñồng ñều, hàm lượng chất khô hoà tan không nhỏ hơn 120Bx (Trần Khắc Thi, 2003) [11]

Trên thế giới ngô ngọt hay còn gọi là ngô ñường ñược dùng ñể chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác nhau: Ngô ngọt ñông lạnh, ngô ngọt nguyên hạt, sữa ngô Nước ta nghiên cứu chế biến ngô ñường mới chỉ có những nghiên cứu ban ñầu và ñã có những quy trình có thể ứng dụng trong sản xuất (Nguyễn Thị Xuân Hiền và cộng sự)[7]

2.5 Ứng dụng chỉ số chọn lọc (Selection index) trong chọn dòng

Chỉ số chọn lọc (Selection Index - SI) giúp nhà chọn giống chọn nhiều dòng giống ñồng thời trên một số tính trạng ñể chọn ra dòng mong muốn nhất theo mục tiêu tạo giống của mình Công thức tổng quát xác ñịnh chỉ số chọn lọc

I = b1p1+ +bipi+bnpn

Trong ñó: pi: Giá trị ño ñếm về kiểu hình của tính trạng thứ i

bi: Tầm quan trọng của tính trạng thứ i cần chọn

Khi khai thác chỉ số chọn lọc, hai chỉ tiêu cần xác ñịnh:

ðể giúp các nhà khoa học ñánh giá nhanh và chính xác có thể sử dụng các phần mềm thống kê sinh học như MSTATC, SELINDEX, chọn dòng, Alpha…Qua quá trình tính toán theo mục tiêu và cường ñộ của nhà chọn giống ñối với từng tính trạng, SELINDEX sẽ cho ta chỉ số duy nhất tổng hợp các chỉ tiêu mong muốn gọi là chỉ số chọn lọc Chỉ số càng nhỏ chứng tỏ kiểu gen càng gần với mẫu hình lý tưởng mà nhà chọn giống ñịnh trước và hy vọng sẽ ñạt ñược qua chọn lọc ðể làm ñược việc này, cần xác ñịnh mục tiêu và cường ñộ cho từng tính trạng Mục tiêu mà nhà chọn giống hy vọng ñạt ñược qua chọn lọc, nó ñược tính bằng ñơn vị sai chuẩn, và có giá trị từ -3 ñến +3

Cường ñộ phản ánh tầm quan trọng tương ñối của các tính trạng khác nhau sử dụng cho chọn lọc Vì vậy, nó thay ñổi với từng tính trạng, phụ thuộc vào yêu cầu chọn giống Giá trị cường ñộ mà chương trình SELINDEX chấp nhận từ 0-10

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu, ñịa ñiểm và ñiều kiện nghiên cứu

3.1.1 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu gồm 27 dòng ngô tự phối có nguồn gốc khác nhau (Bảng 3.1) và các dòng và THL F1 (bảng 3.2)

+ Thí nghiệm khảo sát các dòng

Bảng 3.1 Các dòng ngô ñường của trường ðại học nông nghiệp Hà Nội

và Viện Nghiên cứu Ngô

TT Ký hiệu dòng ðời tự phối Nguồn chọn tạo