Cây ngô (Zea mays. L) là cây lương thực được phát hiện cách đây 7000 năm tại Mêxicô và Pêru. Từ đó đến nay, cây ngô đã nuôi dưỡng 13 dân số thế giới và được coi là nguồn lương thực chủ yếu của nhiều dân tộc như Mêxicô, Ấn Độ, Philippin và một số nước Châu Phi khác. Có tới 90% sản lượng ngô của Ấn Độ và 66% ở Philippin được dùng làm lương thực cho con người. Ngay như ở nước ta nhiều vùng như Tây Bắc, Việt Bắc và Tây Nguyên người dân đã dùng ngô làm lương thực chính. Ngoài việc cung cấp lương thực nuôi sống con người, cây ngô còn là thức ăn cho gia súc, hiện nay ngô là nguồn thức ăn chủ lực để chăn nuôi cung cấp thịt, trứng, sữa... Những năm gần đây ngô còn là cây có giá trị thực phẩm cao như, ngô nếp, ngô đường, ngô rau và là nguồn nguyên liệu lớn cho ngành công nghiệp chế biến. Từ ngô có thể chế biến thành nhiều sản phẩm khác nhau: Rượu, cồn, nước hoa . . . giá trị sản lượng ngô rất lớn đã tạo ra 670 mặt hàng khác nhau của ngành lương thực thực phẩm, công nghiệp nhẹ và dược.
Trang 1TRƯỜNG ĐAI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
KHOA SAU ĐẠI HỌC
BÀI TIỂU LUẬN MÔN
DI TRUYỀN – CHỌN GIỐNG
Câu hỏi: Anh (chị) hãy tổng quan tình hình nghiên cứu chọn giống chịu hạn trên thế giới và ở Việt Nam?
Giảng viên: Ts Trần Văn Điền Học viên: Đào Thanh Tùng Lớp: CHK19 – Trồng trọt
Thái Nguyên, 2011
Trang 2I MỞ ĐẦU
Cây ngô (Zea mays L) là cây lương thực được phát hiện cách đây
7000 năm tại Mêxicô và Pêru Từ đó đến nay, cây ngô đã nuôi dưỡng 1/3 dân số thế giới và được coi là nguồn lương thực chủ yếu của nhiều dân tộc như Mêxicô, Ấn Độ, Philippin và một số nước Châu Phi khác Có tới 90% sản lượng ngô của Ấn Độ và 66% ở Philippin được dùng làm lương thực cho con người Ngay như ở nước ta nhiều vùng như Tây Bắc, Việt Bắc và Tây Nguyên người dân đã dùng ngô làm lương thực chính Ngoài việc cung cấp lương thực nuôi sống con người, cây ngô còn là thức ăn cho gia súc, hiện nay ngô là nguồn thức ăn chủ lực để chăn nuôi cung cấp thịt, trứng, sữa Những năm gần đây ngô còn là cây có giá trị thực phẩm cao như, ngô nếp, ngô đường, ngô rau và là nguồn nguyên liệu lớn cho ngành công nghiệp chế biến Từ ngô có thể chế biến thành nhiều sản phẩm khác nhau: Rượu, cồn, nước hoa giá trị sản lượng ngô rất lớn đã tạo ra 670 mặt hàng khác nhau của ngành lương thực thực phẩm, công nghiệp nhẹ và dược
Ngô là mặt hàng xuất khẩu có giá trị kinh tế cao, luôn đứng đầu trong danh sách những mặt hàng có khối lượng hàng hoá ngày càng tăng, thị trường tiêu thụ rộng Trong đầu thập kỷ 90, lượng ngô buôn bán trên thế giới chiếm khoảng 75- 85 triệu tấn Trên thế giới, ngô xếp thứ ba sau lúa mì và lúa nước về diện tích, đứng thứ hai về sản lượng và đứng đầu về năng suất Tuy nhiên, ở các tỉnh miền núi do địa hình phức tạp, giao thông đi lại khó khăn đã gây ảnh hưởng lớn trong việc điều hoà và lưu thông lương thực cùng với điều kiện khí hậu thời tiết khắc nghiệt, lượng mưa phân bố không đều, do vậy hạn hán xẩy ra thường xuyên, đây là 1 yếu tố làm giảm năng suất ngô Ở Việt Nam, hàng năm có khoảng 25% diện tích ngô bị hạn, năm
1991 hạn làm năng suất giảm 1,4tạ/ha so với năm 1990, năm 2004 Đắc Lắc
có > 28000 ha ngô bị hạn, mất trắng 60% và giảm 40% năng suất Do đó
Trang 3lương thực vẫn là nỗi lo thường nhật của đồng bào miền núi, vùng xa xôi, hẻo lánh, việc giải quyết vấn đề lương thực tại chỗ là một nhiệm vụ cấp bách thì việc trồng ngô là giải pháp thiết thực
Hiện nay, đã và đang có những công trình nghiên cứu chọn tạo ra những giống ngô chịu hạn trên thế giới cũng như ở Việt Nam
II Tổng quan các nghiên cứu
1 Trên Thế giới:
- Mexico: Các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu cao cấp quốc gia
Mexico (CINVESTAV) vừa lai tạo và thử nghiệm thành công giống ngô mới, có khả năng chịu khô hạn cao hơn 20% so với các giống hiện hành tại nước này Thành công trên mang lại niềm hy vọng góp phần giải quyết vấn
đề lương thực tại các vùng khô cằn hiện chiếm tới trên 50% diện tích đất trồng Theo nữ giáo sư Beatriz Xoconostle, người đứng đầu dự án, Mexico
là nước đầu tiên trên thế giới đạt được kết quả ấn tượng này, vì cho đến nay nhiều nước mới chỉ lai tạo thành công trong phòng thí nghiệm, chưa đưa ra trồng trong điều kiện tự nhiên Điều đáng nói ở đây là giống ngô mới lai tạo không phải là dạng biến đổi gen và có thể sinh trưởng trong điều kiện thời tiết nóng trên 40 độ C, rất phù hợp với điều kiện tự nhiên của các bang miền Tây Bắc Mexico Giáo sư Beatriz Xoconostle cho biết việc phát hiện ra khả năng chịu hạn của giống ngô này dựa trên cơ chế và tính năng một loại đường có tên gọi là trehalosa cho phép giữ nước trong các tế bào thân cây
Qua nghiên cứu các nhà khoa học thấy rằng trong tự nhiên lại có chất men trehalasa làm nhiệm vụ phân hủy chất đường trehalosa và như vậy làm giảm khả năng chịu hạn của cây ngô Trên cơ sở này, nhóm nghiên cứu đã tiến hành đưa vào bản đồ gen ngô một loại vi trùng, tên khoa học là tumefaciens hiện tồn tại trên thềm đất trồng lãnh thổ Mexico, làm nhiệm vụ
vô hiệu hóa hoạt động của chất men trehalasa, và như vậy bảo tồn được
Trang 4lượng đường trehalosa, đồng nghĩa với việc tăng khả năng chịu hạn của cây ngô Theo kế hoạch, giống ngô mới này sẽ được thâm canh đại trà tại các bang Tây Bắc cằn cỗi Trong thời gian tới, cũng dựa trên công nghệ này, CINVESTAV sẽ tiến hành thử nghiệm với một số cây lương thực khác tại Mexico
- CIMMYT : Trong chọn giống ngô chịu hạn, các nhà khoa học CIMMYT
coi các yếu tố cầu thành năng suất và năng suất là các tính trạng trực tiếp, còn các tính trạng đóng góp vào việc cải thiện năng suất như diện tích lá, số
lá, tốc độ dài lá, … được gọi là các tính trạng gián tiếp Tính trạng gián tiếp
có thể cải thiện độ chính xác của việc xác định vật liệu cho môi trường cần chọn; thể hiện được mức độ bất thuận mà cây trồng đang gặp phải Tùy vào từng giai đoạn sinh trưởng và ảnh hưởng của nó mức độ chống chịu hạn khác nhau mà người nghiên cứu các tính trạng khác nhau: Như giai đoạn cây con trước trỗ; Mật độ gieo trồng; tốc độ tăng trưởng của bộ rễ (tổng lượng chất khô, chiều dài và rộng của bộ rễ); tốc độ dài của lá; khả năng điều chỉnh
áp suất thẩm thấu Giai đoạn trỗ cờ - kết hạt, các chỉ tiêu được nghiên cứu như: Sự trùng khớp giữa tung phấn và phun râu; số bắp/cây; tuổi thọ của lá; mức độ héo của lá; diện tích lá tại đốt mang bắp; tỷ lệ hạt/bắp, ngoài ra một
số chỉ tiêu khác cũng được dùng để đánh giá tính chịu hạn đó là nhiệt độ bề mặt lá giảm khi hạn, tính kháng sại sự đóng khí khổng hay hàm lượng ABA trong lá khi gặp hạn Hiện nay đã chọn tạo được một số giống ngô chịu hạn cho năng suất tương đối cao C919, DK414, DK171, C919 … tuy nhiên năng suất vẫn chưa thực sự cao và ổn định, chưa tìm ra cụ thể gen chịu hạn của cây ngô
- Syngenta - hợp tác phát triển giống ngô chịu hạn tại châu Á Quỹ Phát
triển Nông nghiệp bền vững của Công ty Syngenta (gọi tắt là Quỹ Syngenta) ngày 17/12/2010 đã công bố chương trình hợp tác với Trung tâm cải thiện
Trang 5ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT) để phát triển dự án mang tên "Giống ngô với giá cả hợp lý và dễ tiếp cận dành cho các hộ nông dân nhỏ tại châu Á" Giống ngô châu Phi chịu hạn được phát triển bởi CIMMYT sẽ được lai với những loại giống của Syngenta dành cho khu vực châu Á và áp dụng công nghệ bản đồ di truyền tiên tiến của Syngenta để thúc đẩy nhanh và sàng lọc các giống ngô chịu hạn có năng suất cao Cả hai tổ chức trên sẽ đóng góp vào dự án những kinh nghiệm quý báu trong việc gieo trồng các loại cây có khả năng chịu hạn tốt Các loại giống và thông tin về dự án sẽ được cung cấp cho các công ty giống cây trồng địa phương và những chương trình gieo trồng công cộng sử dụng tại khắp khu vực Nam và Đông Nam Á
- Châu Phi: Theo kết quả nghiên cứu mới công bố của Trung tâm cải tiến
Ngô và Lúa mỳ quốc tế (CIMMYT) có trụ sở tại Mexico, phân phối các giống ngô chịu hạn cho người nông dân châu Phi có thể giúp tiết kiệm trên 1,5 tỷ USD nhờ thúc đẩy sản lượng tăng thêm 1/4 và xóa đói giảm nghèo Nghiên cứu trên tập trung chủ yếu tại 15 quốc gia châu Phi đã thử nghiệm trồng giống ngô chịu hạn trong vòng bốn năm qua CIMMYT khẳng định, ngô là loại ngũ cốc quan trọng nhất tại châu Phi vì đây là nguồn lương thực nuôi sống 300 triệu người Mục tiêu của CIMMYT là cải tạo một giống ngô chịu hạn mới vào năm 2016, giúp tăng sản lượng trung bình thêm 20-30% trong điều kiện gieo trồng tại các trang trại nhỏ Trên thực tế, tình hình hạn hán tại châu Phi đang diễn biến ngày càng phức tạp Nhiều nhà khoa học cho rằng biến đổi khí hậu, bắt nguồn từ lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính tăng cao, là nguyên nhân chính dẫn tới tình trạng này Hạn hán nghiêm trọng
và kéo dài đã ảnh hưởng tới sản lượng lương thực của hàng triệu hécta đất trồng từ Môritani cho tới Sudan Trong khi đó, Niger và Chad cũng bị tác động nặng nề do lượng mưa sụt giảm mạnh trong năm nay và đẩy hàng triệu người đứng trước nguy cơ thiếu lương thực CIMMYT ước tính, Kenya,
Trang 6Zambia và Zimbabwe sẽ là ba quốc gia được hưởng lợi nhiều nhất về sản lượng khi sử dụng đại trà giống ngô chịu hạn
- Đông Nam Á: hạn hán khiến người nông dân thiệt hại sản lượng tới 6/10
vụ Hiện nay ngô chịu hạn đang tới với nông dân ở nhiều vùng, đó là nhờ vào một dự án của Trung tâm Cải thiện Ngô và Lúa mì Quốc tế (CIMMYT)
“Chúng tôi đã đưa ra nhiều giống lai sử dụng sinh chất mầm, nhờ nó chúng tôi đã tạo ra những giống lai tốt cho người nông dân và có tác động lớn tới thu nhập hay sự phát triển”, theo lời Fan Xingming, một người gây giống ngô và là Tổng giám đốc Viện Cây lương thực, Viện Khoa học Nông nghiệp Vân Nam (YAAS), Trung Quốc Ngô ngày càng quan trọng ở Đông Nam Á, vừa là lương thực chủ yếu vừa là thức ăn cho động vật Ngô được trồng và tiêu thụ bởi rất nhiều người nông dân nghèo, thường trong những vùng dễ xảy ra hạn hán nghiêm trọng Ở đó những vụ thu hoạch cũng bị tổn hại bởi dịch bệnh và đất đai cằn cỗi Với suy nghĩ về những người nông dân đó, Mạng lưới Ngô Châu Á (AMNET), được tài trợ bởi Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB), do CIMMYT đứng đầu, hoạt động từ tháng 03/2005 tới tháng 10/2008, đã tụ họp các nhà khoa học từ 5 quốc gia Đông Nam Á – Trung Quốc, Inđônêsia, Phillipine, Thái Lan và Việt Nam – để phát triển và phân phối giống ngô chịu hạn
2 Ở Việt Nam:
- Sơn La: nghiên cứu đánh giá khả năng chịu hạn của 8 giống ngô lai của
Viện nghiên cứu ngô: LVN61, VN8960, LVN14, LVN15,LVN37, LVN885, LVN14, CH1 trên vùng đất Sơn La
- Hà Giang: Triển vọng của giống ngô lai chịu hạn VN 885 ở huyện Xín
Mần Trong vụ xuân hè vừa qua tại huyện Xín Mần đã đưa vào trồng khảo nghiệm giống ngô lai chịu hạn VN 885 tại 3 xã Cốc Rế, Tả Nhìu và Bản Ngò với diện tích trên 60 ha Hội nghị đầu bờ giống ngô lai chịu hạn VN
Trang 7885 tại xã Cốc Rế- huyện Xín Mần.Theo đánh giá của cơ quan chuyên môn tại hội nghị đầu bờ cho thấy giống ngô VN 885 có khả năng sinh trưởng khá trong điều kiện hạn hán, thiếu nước so với các giống ngô lai khác.Trong vụ xuân hè ngô VN 885 có thời gian sinh trưởng trung bình từ 110- 120 ngày,
có khả năng thích ứng rộng với nhiều tiểu vùng sinh thái, đất đai, thổ nhưỡng khác nhau của huyện Xín Mần Ngoài ra giống ngô VN 885 có độ đóng bắp đầy, lá bi kín bắp tạo điều kiện tốt cho công tác bảo quản sau thu hoạch, rất phù hợp với phương thức bảo quản “ treo bắp” của đồng bào địa phương.Một điểm vượt trội của giống ngô VN 885 là có tỷ lệ 2 bắp/cây lên tới 17- 20 % Cũng theo đánh giá của cơ quan chuyên môn mặc dù mức đầu
tư cho 1 ha ngô chịu hạn VN 885 cao hơn giống ngô thuần địa phương 200 nghìn đồng/ha nhưng năng suất sau thu hoạch của ngô VN 885 lại cao hơn ngô địa phương 1,28 tấn/ha
- Hòa Bình: Trạm Khuyến nông - Khuyến lâm huyện Đà Bắc (Hoà Bình)
cùng Viện Nghiên cứu Ngô tiến hành thí nghiệm, khảo sát tuyển chọn trên
15 giống ngô lai mới tại hai xã Cao Sơn và Hào Lý Đây là một trong những nội dung của Đề tài “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác và công nghệ sau thu hoạch nhằm nâng cao hiệu quả, chất lượng ngô hàng hoá cho đồng bào dân tộc tỉnh Hoà Bình” Kết quả theo dõi và đánh giá cho thấy, LVN 154 là một trong những giống ngô có triển vọng tốt Theo bà Quách Thị Khiếu, Phó trạm trưởng Trạm Khuyến nông - Khuyến lâm Đà Bắc, mô hình thử nghiệm nhằm đánh giá tiềm năng năng suất, sự thích ứng của giống ngô LVN 154 với điều kiện sinh thái trên các loại đất đồi, đặc tính chịu hạn,
từ đó chuyển giao cho nông dân, giúp bà con chuyển đổi cơ cấu cây trồng hiệu quả LVN 154 có thời gian sinh trưởng trung bình; trồng vào vụ xuân thì thời gian sinh trưởng 118-125 ngày, vụ hè thu khoảng 90-95 ngày, vụ đông khoảng 110-120 ngày Cây con khoẻ, sinh trưởng mạnh, chịu hạn tốt,
Trang 8cây cao khoảng 190cm, chiều cao đóng bắp 90cm Đặc biệt, lá bi mỏng, bao kín bắp, ngay cả khi chín thân lá vẫn còn xanh; hạt múp đầu, màu bán đá đỏ đẹp Tỷ lệ hạt/bắp cao, mỗi bắp có tới 500 hạt trở lên, năng suất ổn định từ 7-9 tấn/ha
Từ năm 2009 đến nay, giống ngô lai LVN 154 đã được triển khai sản xuất tại nhiều tỉnh phía Bắc như Hưng Yên, Phú Thọ, Yên Bái, Thái Nguyên, Hoà Bình Hầu hết bà con nông dân ở các địa phương đều cho rằng, LVN 154 có độ đồng đều cao, dễ chăm sóc, chống đổ tốt, bắp to, nhiều hàng hạt, lá bi bao kín, tiềm năng năng suất cao LVN 154 cũng phù hợp với các chân đất không có điều kiện tưới, chống chịu thời tiết bất thuận tốt
- Nam Trung bộ là một trong 8 vùng trồng ngô lớn của cả nước, diện tích
trồng ngô toàn vùng trên 42 ngàn ha, năng suất bình quân đạt 42 tạ/ha Để nâng cao vị thế cây ngô cần phải có giống ngô lai phù hợp với điều kiện, khí hậu của vùng này Giống ngô lai T7 do TS Lê Quý Tường và cố PGS TS Trương Đích (Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia lai tạo từ năm 1998) Kết quả nghiên cứu, khảo nghiệm
và sản xuất thử giống ngô T7 đã được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận giống Quốc gia năm 2006 Là giống có nhiều triển vọng cho sản xuất tại các tỉnh vùng Nam Trung bộ Diện tích gieo trồng hàng năm trên 1.500 ha, năng suất từ 60-70 tạ/ha, thâm canh đạt 80 tạ/ha Là giống ngô chín trung ngày,
vụ đông xuân 110-115 ngày, cây sinh trưởng mạnh, bắp to dài, kín bao bắp, chống đổ tốt, chịu hạn khá, ít nhiễm sâu bệnh; thích ứng rộng, giá hạt giống
rẻ Tại huyện Bình Sơn, Nghĩa Hành, Sơn Hà (tỉnh Quảng Ngãi), giống ngô T7 được sản xuất trên diện tích từ 2-5 ha, trong 6 vụ liên tiếp từ vụ ĐX 2002-2003 đến ĐX 2005-2006, năng suất từ 66 – 71 tạ/ha, vượt giống ngô khác từ 9-15% Tại huyện Khánh Sơn, Khánh Vĩnh (tỉnh Khánh Hoà), vụ hè thu 2007 trong điều kiện không chủ động nước tưới, giống ngô lai T7 sản
Trang 9xuất trên diện tích 120 ha, năng suất 50-60 tạ/ha, trong khi giống sản xuất đại trà (TSB1) đạt 40-45 tạ/ha; trong vụ hè thu 2008 cũng tại 2 huyện này, giống T7 được sản xuất trên 400 ha trong điều kiện nước trời, năng suất đạt
60 tạ/ha Nhìn chung tại các tỉnh Nam Trung bộ, giống ngô lai T7 thích ứng rộng và có thể chịu được hạn như giống C919
III KẾT LUẬN
Hiện nay đã có nhiều giống ngô có khả năng chịu hạn tốt, chi phí đầu
tư thấp mà năng suất lại cao rất thuận lợi cho việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, thâm canh tăng vụ Xưa nay, việc trồng ngô trên đồi không phải là hiếm, tuy nhiên trồng xen canh với các loại cây lâm nghiệp khác có lẽ chưa
có nhiều người làm
Nhiều giống ngô được nghiên cứu và thử nghiệm ở nhiều nơi trên thế giới: Châu phi, châu Á, Mexico… Và ở Việt Nam ngô chịu hạn được trồng tại những vùng khí hậu khắc nghiệt, vùng núi khô hạn như: Sơn La, Hà Giang, Hòa Bình…
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
KHOA SAU ĐẠI HỌC
MÔN
DI TRUYỀN – CHỌN TẠO GIỐNG
BÀI TIỂU LUẬN
Câu hỏi: Anh (chị) hãy tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về chọn tạo giống táo chịu hạn.
Giảng viên: TS Trần Văn Điền Học viên: Hà Văn Tuyển Lớp: CHK19 – Trồng trọt
Thái Nguyên, tháng 12/2011
Trang 10I Nghiên cứu nước ngoài
Cây táo ta, thuộc về họ Táo ta (Rhamnaceae) Tại Trung Quốc, nó được gọi là táo chua, táo Ấn Độ hay táo Điền (táo Vân Nam), táo gai Vân Nam Cây có thể lớn rất nhanh thậm chí trong các khu vực khô và cao tới 12 mét và đạt tuổi thọ 25 năm Nó có nguồn gốc ở châu Á (chủ yếu là Ấn Độ) mặc dù cũng có thể tìm thấy ở châu Phi Quả là loại quả hạch, khi chín nó mềm, chứa nhiều nước, có vị ngọt
Chi Ziziphus có khoảng 40 loài, bao gồm cả loài Ziziphus jujuba(táo Tàu) Cây táo sinh trưởng phổ biến ở những vùng á nhiệt đới và nhiệt đới khô hạn trên thế giới Nguồn gốc thì chưa được rõ nhưng có thể xuất xứ ở vùng nhiệt đới châu Á, từ đó nó được di thực đến châu Phi và châu Úc Cây táo có thể chống chịu tốt với điều kiện khô hạn và bán khô hạn
Năm 1994-1995, Ấn Độ sản xuất được 0.9 triệu tấn táo quả trên diện tích khoảng 88 nghìn hecta Tại các nước châu Phi, táo được thu hoạch từ những vườn quả tự nhiên và đem bán tại các chợ Ấn Độ, Thái Lan và Pakistan là những nước xuất khẩu táo sang Trung Đông, Malaysia nhưng chỉ
có Thái Lan là nước xuất khẩu mạnh nhất
Vì có nguồn gốc ở châu Á, đặc biệt là ở Trung Quốc và Ấn Độ Nơi
mà táo được trồng và tiêu thụ nhiều ở khu vực Táo chỉ đạt năng suất cao khi được chặt đốn hàng năm Nghiên cứu tại Ấn Độ cho thấy, táo được đốn tỉa sớm sẽ làm tăng sinh trưởng của chồi, cho thu hoạch sớm, tăng năng suất và chất lượng của quả táo
II Nghiên cứu trong nước
Nước ta là đất nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, khí hậu đa dạng nên
có rất nhiều vùng sinh thái khác nhau tạo ra sự đa dạng trong các giống cây
ăn quả Hơn thế nữa với su thế hội nhập kinh tế quốc tế, cây ăn quả cũng trở thành hàng hóa có vai trò quan trọng, mang lại nguồn ngoại tệ đáng kể và