So sánh và đánh giá khả năng phân ly một số tính trạng của các dòng dưa chuột địa phương tự phối đời i3, i4 tại gia lâm, hà nội

1.4.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột tại Việt Nam 15 2.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 20 2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng 21 2.3.3 C

MỤC LỤC

1.4 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột trên thế giới và Việt Nam 13

1.4.1 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột trên thế giới 13

1.4.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột tại Việt Nam 15

2.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 20

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng 21

2.3.3 Các chỉ tiêu và phương pháp đánh giá mức độ phân ly tính trạng

3.1 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng của các dòng dưa chuột tự phối đời I3, I4 có nguồn gốc từ các mẫu giống dưa chuột địa phương các tỉnh đồng

3.1.1 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các dòng dưa chuột địa

3.1.2 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng kích thước lá mầm và lá thật

của các dòng dưa chuột tự phối đời I3, I4 27

3.1.3 Đánh giá khả năng phân ly các đặc điểm của lá của các dòng dưa

3.1.4 Khả năng phân ly tính trạng sinh trưởng và chiều dài 15 đốt của các

3.1.5 Đánh giá mức độ phân ly một số tính trạng ra hoa của các dòng dưa

3.1.6 Đánh giá khả năng phân ly một số tính trạng quả của các dòng dưa

3.1.7 Đánh giá khả năng phân ly một số tính trạng vỏ quả và gai của các

3.2 Kết quả tạo dòng dưa chuột tự phối đời I4, I5 từ các đời tự phối I3, I4 73

DANH MỤC BẢNG

3.1 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các dòng dưa chuột tự

3.2 Mức độ phân ly tính trạng kích thước lá mầm và lá thật của các dòng

3.3 Mức độ phân ly tính trạng hình dạng lá các dòng dưa chuột tự phối

3.4 Mức độ phân ly tính trạng phiến lá của các dòng dưa chuột tự phối đời

3.5 Mức độ phân ly tính trạng hình dạng lá của các dòng dưa chuột tự

3.6 Mức độ phân ly tính trạng chiều dài 15 đốt của các dòng dưa chuột tự

3.7 Mức độ phân ly một số tính trạng về giới tính và tính tạo quả không

hạt các dòng dưa chuột đời tự phối I3, I4 42

3.8 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng về kích thước của hoa đực của

3.9 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng kích thước của hoa cái và màu

gai của các dòng dưa chuột tự phối đời I3, I4 50

3.10 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng về kích thước quả của các dòng

3.13 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng vỏ quả của các dòng dưa chuột

3.14 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng hình thái gai quả của các dòng tự

3.15 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng về hình thái bề mặt vỏ quả của

3.16 Khả năng kết hạt của các dòng dưa chuột tự phối I4, I5 73

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Cây dưa chuột (Cucumis sativus L.) là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng

cũng như giá trị thương mại lớn, được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới Hàm lượng dinh dưỡng trong dưa chuột cao nhưng năng lượng lại thấp, có nhiều vitamin và khoáng chất nên rất được ưa chuộng

Dưa chuột có thời gian sinh trưởng tương đối ngắn nhưng cho năng suất cao, có thể sử dụng dưa chuột cho nhiều mục đích khác nhau: ăn sống, chế biến, làm đẹp,…Trên thế giới dưa chuột được trồng nhiều ở khu vực Đông Nam Á, Nhật Bản, Ấn Độ với năng suất trung bình khoảng 50-70 tấn/ha

Ở Việt Nam, dưa chuột được trồng nhiều ở tất cả các vùng miền trên cả nước Ở miền Bắc, dưa chuột có nhiều ở các tỉnh: Hưng Yên, Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng, Vĩnh Phúc… với năng suất trung bình 20 – 30 tấn/ha Những năm gần đây, dưa chuột đã nhanh chóng trở thành mặt hàng xuất khẩu quan trọng Các sản phẩm từ dưa chuột của nước ta thường được xuất khẩu vào thị trường các nước như: Trung Quốc, Đài Loan, Tiệp Khắc, Đức, Mỹ, Nga và Singapore Tuy nhiên so với thế giới năng suất dưa chuột ở miền Bắc nước ta chưa thực sự cao là do điều kiện thời tiết nắng nóng nhiều trong các tháng hè và mưa lạnh vào các tháng mùa đông, thêm vào đó là thiếu giống tốt Nguồn giống dưa chuột chủ yếu được sản xuất từ phương pháp thụ phấn tự do ở địa phương

Vì vậy việc nghiên cứu chọn tạo giống ưu thế lai F1 là hết sức cần thiết với nhu cầu thực tiễn

Bước đầu tiên trong chọn tạo giống ưu thế lai phải chọn tạo được các dòng

bố mẹ thuần chủng với kiểu gen đồng hợp Có rất nhiều phương pháp để tạo dòng thuần như nuôi cấy bao phấn, nuôi cấy noãn, xử lý đột biến tạo các dòng đơn bội kép Hiện nay, phương pháp tự thụ phấn được sử dụng rộng rãi để phát triển dòng thuần Nhiều nghiên cứu đã chứng mình dòng thuần đóng vai trò nền tảng trong di truyền và chọn giống, tuy nhiên quá trình phát triển dòng thuần tốn nhiều thời gian, chi phí và công sức Do vậy việc đánh giá sớm các tính trạng đặc

thù của dòng thuần có ý nghĩa quan trọng để dự đoán và nhận biết khả năng của

dòng thuần cho chương trình tạo giống đặc thù (Rajab et al., 2006)

Hiện nay ở nước ta có rất nhiều giống dưa chuột địa phương đặc sản mang lại giá trị kinh tế cao, chất lượng tốt: dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc, dưa Mèo ở Mộc Châu, Sơn La, dưa chuột gai quả vàng ở Nhân Hòa, Quế Võ, Bắc Ninh,

…Đặc điểm chung của các giống dưa chuột này là được gieo trồng và giữ giống

từ lâu đời, tuy nhiên do sự phát triển của kinh tế thị trường cùng sự đa dạng, phong phú về các chủng loại giống nên dưa chuột bản địa dần dần bị mai một, quên lãng Bên cạnh đó, do tập quán canh tác truyền thống lạc hậu, thiếu cải tiến nên năng suất dưa chuột địa phương còn thấp và chất lượng không đồng đều Để khắc phục các vấn đề trên chúng ta cần tiến hành tạo các dòng dưa chuột địa phương tự phối qua nhiều đời nhằm tạo được dòng thuần mang đặc tính tốt và ổn định Các dòng thuần này sẽ là nguồn vật liệu khởi đầu lý tưởng cho công tác chọn tạo giống ưu thế lai Xuất phát từ ý tưởng trên, tôi quyết định thực hiện đề

tài “So sánh và đánh giá khả năng phân ly một số tính trạng của các dòng dưa chuột địa phương tự phối đời I3, I4 tại Gia Lâm, Hà Nội”

2 Mục đích và yêu cầu

2.1 Mục đích

- Chọn tạo và đánh giá khả năng phân ly tính trạng qua của các dòng dưa chuột địa phương tự phối đời I3, I4 từ các mẫu giống dưa chuột địa phương miền Bắc có triển vọng nhằm tạo ra được dòng thuần góp phần tạo nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ chọn giống dưa chuột lai F1

2.2 Yêu cầu

- Đánh giá khả năng phân ly các tính trạng số lượng và chất lượng về đặc điểm hình thái, sinh trưởng, phát triển của các dòng tự phối đời I3, I4

- Tạo các dòng tự phối đời I4, I5

3 Ý nghĩa khoa học, thực tiễn

3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả của đề tài nghiên cứu sẽ cung cấp những thông tin và cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai F1 ở Việt Nam

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả của đề tài sẽ góp phần chọn tạo và giới thiệu các giống dưa chuột địa phương chất lượng cao áp dụng vào thực tiễn sản xuất ở miền Bắc Việt Nam

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Nguồn gốc, phân bố, phân loại cây dưa chuột

1.1.1 Nguồn gốc, phân bố

Cây dưa chuột (Cucumis sativus L.) là cây thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae),

là loại cây có nguồn gốc và được trồng từ lâu đời Nó được biết đến như là một loại cây rau ăn quả từ cách đây 5000 năm (Tatlioglu, 1993) Ở Việt Nam, dưa chuột cũng được trồng từ hàng nghìn năm Hiện nay, chưa có nguồn tài liệu chính xác nào được đưa ra về nguồn gốc thật sự của loài dưa chuột, theo nghiên cứu của nhà khoa học De Candolle (1912) thì dưa chuột có nguồn gốc từ vùng Nam Á (Ấn Độ) Đa số các nhà khoa học cũng đồng ý với quan điểm trên và họ còn chỉ ra cụ thể hơn rằng dưa chuột đã được trồng tại đây hơn hai nghìn năm, từ

đó lan rộng sang phía Tây và phía Đông

Các giống dưa chuột hoang dại tồn tại ở khu vực này với bộ nhiễm sắc thể 2n = 14 Cucumis hardwickii là dạng dưa chuột quả nhỏ, vị đắng, có gai cứng và thưa được phát hiện mọc hoang dại ở chân núi Himalaya (De Candolle, 1984; IBPGR, 1983; Robinson and Decker, 1999; Siemonsma and Kasem, 1994;

Ở Việt Nam, dưa chuột phát sinh từ khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam giáp Lào vì ở đây tồn tại nhiều giống dưa hoang dại (theo Vavilov, 1926 and Taracanov, 1968) Trong cuốn “ Nam phương thảo mộc trạng” của Kế Hàm có từ năm Thái Khang thứ 6 giới thiệu: “…cây dưa leo hoa vàng, quả cỡ gang tay, ăn mát vào mùa hè” Còn cuốn “Phủ biên tạp lục” của Lê Quý Đôn (1775) có mô tả

kỹ càng hơn về tên và vùng trồng của dưa chuột là đàng Trong (từ Quảng Bình đến Hà Tiên) và Bắc Bộ (Nguyễn Văn Hiển và cs., 2000) Ngoài ra, theo Lưu Chấn Tiêu, 1974 qua phân tích đã tìm được bào tử phấn hoa dưa chuột ở di chỉ Tràng kênh từ thời Hùng Vương (Trần Khắc Thi và cs., 2008)

Hiện nay, ở Việt Nam dưa chuột có thể được trồng trên rất nhiều vùng đất,

là loại cây quen thuộc của bà con nông dân vùng chuyên canh rau Ở miền Bắc

có thể nhắc tới các vùng đất chuyên canh về dưa chuột như Đông Anh – Hà Nội, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hưng Yên, Nam Định, Hải Phòng,…

1.1.2 Phân loại dưa chuột

Dưa chuột thuộc họ bầu bí Cucurbitaceae, chi Cucumis, loài Cucumis

sativus L., có bộ nhiễm sắc thể 2n = 14 Do trong quá trình tồn tại và phát triên,

từ một dạng ban đầu, dưới tác dụng của điều kiện sinh thái khác nhau và các đột biến tự nhiên, dưa chuột đã phân hoa thành nhiều kiểu sinh học (biotype) Việc phân loại chúng theo đặc tính sinh thái và di truyền học giúp ích khá nhiều cho công tác nghiên cứ giống, sử dụng đúng đắn và dễ dàng các đối tượng nghiên cứu Các nhà phân loại đã cố gắng nhiều trong lĩnh vực này, tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có một bảng phân loại thống nhất (Ram, 2007)

Dưa chuột gồm nhiều loài, đa số có nguồn gốc từ Ấn Độ Trung Quốc

(Staub et al., 1997) Căn cứ vào các đặc điểm sinh thái và sự phân bố địa lý các loài này được phân ra làm 6 nhóm nhỏ (Xu et al., 1994) Mặc dù có sự đa dạng

về các nhóm loài nhưng trên thực tế dưa chuột trồng là loài có nền di truyền hẹp

(Staub et al., 1997), hạn chế tiến bộ trong việc cải tiến các tính trạng khi lai tạo Theo bảng phân loại của Gabaev (1932), loài C sativus được phân chia

thành 3 loài phụ:

1 Loài phụ Đông Á – ssp Righi dus Gab

2 Loài phụ tây Á – ssp Graciolos Gab

3 Dưa chuột hoang dại – ssp Agrostis Gab, Var hardwickii (Royla) Alef

Theo đặc điểm quả giống và vùng phân bố, các loài phụ trên được chia thành 14 thứ.Loài phụ Đông Á có 8 thứ, loài phụ Tây Á có 5 thứ và dưa chuột

hoang dại hardwikii

Bảng phân loại của Gabaev về cơ bản là hợp lý nhưng khi sử dụng bản này

trong chọn giống thường gặp nhiều khó khăn (Timofeev et al., 1972)

Trên cơ sở nghiên cứu sự tiến hóa sinh thái của loài C sativus, Filov (1940)

đã đưa ra bảng phân loại chính xác hơn.Theo bảng này, dạng hoang dại được đưa

vào nhóm phụ ssp Agrosuis Gab Các dạng khác thuộc loài trồng trọt và tập trung

vào 6 loài phụ mang đặc trung của sự phân hóa sinh thái rõ rệt (Mai Thị Phương Anh và cs., 1996; Nguyễn Văn Hiển, 2000) Các loài phụ đó bao gồm:

1 ssp Europaeo – americanus Fil: loài phụ Âu – Mỹ là loài phụ lớn nhất

về vùng phân bố và được chia thành 3 nhóm sinh thái (proles):

a Pr Europaeo – americanus Fil: nhóm Âu – Mỹ

b Pr Orientali – europaeur Fil: nhóm Đông Âu

c Pr Borealis Fil: nhóm phương Bắc

2 ssp Occidentali – asiaticus Fil: loài phụ Tây Á là loài phổ biến tại các

vùng khô hạn Trung và Tiểu Á, Iran, Afganistan và Azerbaizan với đặc điểm đặc trưng là chịu nóng và chị hạn cao Loài phụ này được chia thành 5 nhóm sinh thái:

a Pr Medio – asiaticus Fil: nhóm Trung Á

b Pr Astrachanicus Fil: nhóm Astrakhan

c Pr Anatolicus Fil: Nhóm Anatoli

d Pr Jranicus Fil: nhóm Pecxich

e Pr Cilicicus Fil: Nhóm Lilici

3 ssp Chinensis Fil – loài phụ Trung Quốc Loài phụ này được trồng phổ

biến trong nhà kính ở Châu Âu, bao gồm các giống quả ngắn thụ phấn nhờ côn trùng ; quả dài, tự kết quả không qua thụ phấn (parthenocarpic)

a Pr Australi – chinesis Fil: nhóm nam Trung Quốc

b Pr Anglicus Fil: nhóm Anh

c Pr Germancicus Fil: nhóm Đức

d Pr Klinensis Fil: nhóm Klin

e Pr Kashgaricus Fil: nhóm tây Trung Quốc

4 ssp Indico – Japonicus Fil: loài phụ Ấn – Nhật, phổ biến ở các vùng

nhiệt đới và cận nhiệt đới nơi có lượng mưa lớn Tính chịu nước của cây thuộc loài này biểu hiện ở tất cả các cơ quan Ở loài này có 4 nhóm sinh thái địa lý

a Pr Indicus Fil: nhóm Ấn Độ

b Pr Japonicus Fil: nhóm Nhật Bản

c Pr Manshuricus Fil: nhóm Manshuri

d Pr Abchnasicus Fil: nhóm Abkhazi

5 ssp Himalaicus: nhóm Himalaya

6 ssp Hermaphroditus Fil: nhóm dưa chuột lưỡng tính

Ngoài ra, nhà chọn giống dưa chuột Liên Xô, tiến sĩ Tcachenco (1967) đã phân loài C sativus thành 3 thứ: dưa chuột thường, dưa chuột lưỡng tính và dưa chuột hoang dại (Tạ Thu Cúc, 2007)

Tóm lại, để phát triển ngành chọn giống trong giai đoạn hiện nay đòi hỏi phải có một bảng phân loại dưa chuột đầy đủ, toàn diện và chính xác hơn nữa, cũng như những nhà chọn giống cần có những hiểu biết nhất định về phân loại cây dưa chuột

đầu là tiền đề cho năng suất sau này (Phạm Mỹ Linh, 1999)

Sau khi nảy mầm từ 5-6 ngày rễ phát triển mạnh, thời kỳ cây con rễ sinh trưởng yếu Khi cây trưởng thành, hệ thống rễ ăn rộng ra 180-210 cm, rễ bất định

sẽ mọc ra từ vùng điểm của thân leo (Phạm Mỹ Linh, 1999)

Vì vậy, để xác định khả năng sinh trưởng và phát triển của bộ rễ dưa chuột cần phụ thuộc vào các yếu tố: giống, điều kiện ngoại cảnh, và chất lượng hạt giống gieo trồng

1.2.2.Thân

Thân thuộc dạng thân leo, thân bò, thân mảnh, nhỏ, độ dài thân chính và đường kính thân phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuật chăm sóc Thân phân thành các đốt, mỗi đốt mang 1-2 lá đặc biệt Thân dưa chuột có đốt càng ngắn thì số lá và vị trí hoa cái xuất hiện càng nhiều

Trên thân có cạnh và lông cứng sau khi hình thành 2-3 lá, cành cấp 1 và tua cuốn bắt đầu xuất hiện Thân có khả năng phân nhánh, số nhánh và sự phát triển của nhánh phụ thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh: giống chín sớm có số nhánh ít hơn giống chín trung bình và chín muộn

Dưa chuột cần được làm giàn nâng đỡ thân, lá và quả khi cây xuất hiện tua cuốn để tăng năng suất và chất lượng quả thương phẩm Các chỉ tiêu quan trọng

về thân gồm đường kính thân, chiều dài thân chính Cần đảm bảo đủ nước, dinh dưỡng để thân sinh trưởng, phát triển bình thường tăng năng suất và chất lượng quả Những cây có đường kính thân lớn sẽ khoẻ mạnh và có khả năng nâng đỡ tốt, cho năng suất cao

Cây có bộ lá phát triển tốt và đầy đủ sẽ có khả năng quang hợp cao do đó khả năng tích lũy vật chất nhiều giúp nâng cao năng suất cây trồng

1.2.4 Hoa

Hoa dưa chuột mọc thành chùm hoặc đơn ở nách lá, thuộc loại hoa đơn tính cùng gốc nhưng trong quá trình tiến hóa và tác động của con người trong công tác chọn giống đặc điểm này của dưa chuột đã bị thay đổi

Hoa dưa chuột có 4-5 đài, 4-5 cánh hợp, đường kính 2-3cm, màu sắc hoa tùy từng giống, thường là màu vàng Hoa đực có 4-5 nhị hợp nhau, bầu hoa cái

có 3-4 noãn, núm nhụy phân nhánh hoặc hợp, hoa lưỡng tính có cả nhị và nhụy Thụ phấn tự do nhờ côn trùng Hoa dưa chuột nở từ 5-10h sáng Trên cùng một cây hoa đực nở trước hoa cái từ 2-3 ngày, hoa đực có tuổi thọ ngắn từ 1-2 ngày, sức sống hạt phấn tốt nhất 4-5h sau khi hoa nở Trên 1 nách lá chỉ có 1 hoa cái, khả năng ra hoa của dưa chuột phụ thuộc vào giống, mật độ, nhiệt độ và chế độ chăm sóc

Hoa lưỡng tính dưa chuột ít gặp Nhiều giống cũ thuộc loại đơn tính cùng gốc (monoecious), hầu như toàn hoa cái (5% là hoa đực) Hoa dưa chuột thụ phấn nhờ côn trùng (ong mật) trừ những hoa lưỡng tính

1.2.5 Quả

Quả dưa chuột thuộc dạng quả thịt, có 3-4 ngăn, hình dạng và kích thước màu sắc quả phụ thuộc vào giống Quả non được phủ 1 lớp lông dày, khi đám lông nào mất đi sẽ làm cho quả chỗ đó bị cong lại

Quả non hình trứng, thon, hình trụ, elip trứng Gai phân bố thành 3 dạng: đơn giản (lông hoặc gai nằm trực tiếp trên bề mặt quả); phức tạp (gai nằm trên trụ nhỏ phát sinh từ quả); hỗn hợp (có cả 2 dạng trên)

Màu sắc gai: trắng, đen hoặc nâu sáng

Bề mặt quả nhăn theo mức độ: nhẹ, sâu, phẳng, hơi gợn

Khi còn xanh, vỏ quả có màu xanh sáng, xanh, xanh đậm; bề mặt vở quả có thể có vết hoặc không Khi chín vỏ quả có màu trắng, gai vàng hoặc nâu

Hình dạng quả: tròn, hình trứng, hình thon, hình trụ, hình elip, hình cong cánh cung Chiều dài cuống quả dao động từ 1-3 cm Hình cắt ngang quả hình

tròn và tròn góc cạnh (Tạ Thu Cúc, 2007) Quả dưa chuột có 3 múi, hạt đính vào giá noãn.Hạt dưa chuột hình ovan màu vàng nhạt

1.2.6 Hạt

Hạt dưa chuột dạng dẹt, hình ovan dài 10-15mm, vỏ hạt nhẵn trắng đến đen Cạnh hạt có rãnh, phôi được bao quanh bởi ngoại nhũ, khi phôi lớn hai lá mầm tiêu hoá nội nhũ hoàn toàn

1.3 Yêu cầu ngoại cảnh

Các yếu tố ngoại cảnh tác động đến sinh trưởng và phát triển của cây dưa chuột bao gồm: điều kiện khí hậu (ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ), đất đai, sinh vật và tác động của con người Cây dưa chuột là loại cây phản ứng khá mạnh đối với các thay đổi của điều kiện ngoại cảnh

1.3.1 Nhiệt độ

Dưa chuột thuộc nhóm cây trồng ưa nhiệt và mẫn cảm với sương giá Theo

số liệu của nhiều nhà nghiên cứu, nhiệt độ bắt đầu cho cây sinh trưởng khoảng 12-15oC, nhiệt độ tối thích 25-30oC, vượt ngưỡng nhiệt độ này, các hoạt động sống của cây bị dừng lại, cây có thể bị chết ở nhiệt độ 35-40oC (Mai Thị Phương Anh; Trần Văn Lài và Trần Khắc Thi, 1996) Nhiệt độ dưới 15oC cây mất cân bằng giữa quá trình đồng hóa và dị hóa Nhiệt độ thấp kéo dài làm số lượng độc

tố tăng lên gây chết tế bào (Trần Khắc Thi, 1985)

Dưa chuột có biên độ dao động nhiệt lớn.Tổng nhiệt độ không khí trung bình ngày đêm cần thiết cho sinh trưởng và phát triển dưa chuột vào khoảng 1.500 – 2.500oC, tạo quả thương phẩm là 800 – 1000oC (Beltxkix, 1975)

Dưa chuột có khả năng chịu lạnh do độ nhớt của chất nguyên sinh giảm khi lượng diệp lục và khả năng hút nước giảm rõ rệt ở các giống dưa chuột phương Bắc khi bị lạnh, điều này chứng tỏ khả năng chịu lạnh của giống phía Bắc cao hơn các giống phía Nam Châu Âu (Genkel, 1959 and Belic, 1960)

Ở Việt Nam, trong điều kiện lạnh nhân tạo với nhiệt độ 5-10oC trong vòng

10 ngày, các giống dưa chuột Việt Nam và Trung Quốc có sức chịu lạnh tốt hơn các giống Châu Á và Châu Mỹ (Trần Khắc Thi, 1985)

Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển ra hoa

mà còn ảnh hưởng trực tiếp tới sự nở hoa cũng như quá trình thụ phấn, thụ tinh Theo Yoshihari Ono, hoa bắt đầu nở ở nhiệt độ 15oC lúc sáng sớm và bao phấn bắt đầu mở ở nhiệt độ 17oC Nhiệt độ thích hợp cho sự này mầm của hạt phấn là 17-24oC, nhiệt độ quá cao hay quá thấp so với ngưỡng nhiệt độ này đều làm giảm sức sống hạt phấn Hầu hết các giống dưa chuột xuân hóa ở nhiệt độ 20-22oC (Trần Đình Long và cs., 1992)

1.3.2 Ánh sáng

Dưa chuột là cây rau phản ứng với ánh sáng ngày ngắn, tức là cây sẽ phát triển ra hoa tạo quả trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn Theo nghiên cứu về quang chu kỳ của dưa chuột trên quan điểm sinh thái học và tiến hóa là các công trình của Philov (1939-1940) Nghiên cứu đưa ra rằng các giống chín sớm có nguồn gốc phía Bắc cũng như phía Nam, các bộ phân dinh dưỡng có khối lượng lớn ở điều kiện chiếu sáng 15-16 giờ, còn các giống trung bình và muộn là 12 giờ Ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình quang hợp của dưa chuột, cường độ ánh sáng thích hợp cho dưa chuột sinh trưởng, phát triển, tăng năng suất chất lượng quả là khoảng 15000-17000lux (Trần Khắc Thi và Nguyễn Công Hoan, 1995) Cường độ ánh sáng thấp rút ngắn thời gian sử dụng quả, ánh sáng

đỏ thường cho quả xanh hơn và thời gian sử dụng lâu hơn ánh sáng đỏ xa (Trần Khắc Thi, 2001)

Tùy từng giai đoạn sinh trưởng mà cây dưa chuột có phản ứng với thời gian chiếu sáng khác nhau: cây 20-25 ngày sau này mầm có phản ứng thuận với độ dài chiếu sáng dưới 12 giờ (Trần Khắc Thi và Vũ Tuyên Hoàng, 1972) Cây con dưa chuột có mức độ mẫn cảm hơn cây trưởng thành

1.3.3 Đất và dinh dưỡng khoáng

Như đã nói ở trên, bộ rễ dưa chuột kém phát triển nên nó yêu cầu rất nghiêm ngặt về đất hơn các cây khác cùng họ Đất thích hợp trồng dưa chuột là loại đất có thành phần cơ giới nhẹ như đất cát pha, đất thịt nhẹ, pH = 5,5 – 6,5 (Trần Thế Tục; Hoàng Ngọc Đường; Vũ Mạnh Hải; Trần Khắc Thi; Đoàn Thế Lư; Ngô Bình; Đỗ Tuấn Khiêm và Nguyễn Thị Phương Oanh, 1994)

Theo nghiên cứu của Trạm nghiên cứu Ucraina thì dưa chuột sử dụng kali nhiều

nhất, sau đó đến đạm và lân, cụ thể nếu bón 60kg N: 60kg K2O: 60kg P2O5 thì dưa chuột sử dụng 92% N, 33% P2O5 và 100% K2O (Mai Thị Phương Anh; Trần Văn Lài

và Trần Khắc Thi, 1996) Bên cạnh đó, các nguyên tố vi lượng như Bo, MN, Cu,

Mo cũng đóng vai trò quan trọng tới sinh trưởng, phát triển của cây dưa chuột Dưa chuột là loại cây sử dụng dinh dưỡng trong đất ít hơn các loại cây rau khác, cụ thể: muốn tăng năng suất dưa chuột lên 30 tấn/ha cần 170kg/ha NPK từ đất, trong khi đó để tăng năng suất bắp cải lên 70 tấn/ha cần 630kg NPK Cũng theo nghiên cứu của Trần Thị Minh Hằng và cộng sự (2012) thì bón phân NPK với lượng khác nhau cho hiệu quả rất khác nhau đến năng suất dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc Cụ thể là bón NPK (15:10:15) cho dưa dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc trên đất bằng với lượng 800 kg/ha (tương ứng 120N: 80P2O5: 120K2O) thích hợp nhất cho cây sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cá thể cao nhất (4,34 kg/cây), cho năng suất thực thu cao nhất (90,12 tấn/ha), chất lượng quả cao, hiệu quả bón phân cao nhất và hiệu quả kinh tế thu được là rất cao (296,22 triệu đồng/ha) Hiện nay, dưa chuột được trồng theo hướng hữu cơ, tức là sử dụng các loại phân bón có nguồn gốc hữu cơ như: phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh, dịch chiết

từ củ quả, các loại thuốc có nguồn gốc thảo mộc sẽ đáp ứng nhu cầu phát triển sản xuất rau có chất lượng cao (Trần Khắc Thi, 2011)

1.3.4 Nước

Dưa chuột là loại cây chịu hạn kém, không chịu úng, do bộ rễ kém phát triển và hệ rễ phân bố ở tầng đất mặt (Vũ Thị Viết Hồng, 2010) Trong thân cây nước chiếm 91,3%, trong quả là 93-95%, bộ lá to, hệ số thoát hơi nước lớn nên dưa chuột yêu cầu độ ẩm cao, là loại cây đứng đầu về nhu cầu nước trong họ bầu

bí Độ ẩm đất thích hợp cho cây dưa chuột là 85-90%, độ ẩm không khí 90-95%

Ở giai đoạn hình thành quả cần giữ ẩm thường xuyên từ 90-100%

Dưa chuột chịu hạn kém, thiếu nước cây sẽ tích lũy nhiều cucurbitancin (gây đắng quả) (Mai Thị Phương Anh; Trần Văn Lài và Trần Khắc Thi, 1996), nghiêm trọng hơn có thể dẫn đến dị hình, dễ nhiễm bệnh Thời kỳ ra hoa, tạo quả cây yêu cầu lượng nước lớn.Thời kỳ nảy mầm cây cần lượng nước tương đương 50% khối lượng hạt

1.4 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột trên thế giới và Việt Nam

1.4.1 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột trên thế giới

Dưa chuột là loại cây được đông đảo các nhà khoa học trên thế giới quan tâm và tiến hành nghiên cứu.Trong đó, công tác chọn giống được chú ý với mục tiêu chọn tạo ra những giống năng suất cao, chất lượng tốt, tính chống chịu tốt và

có khả năng kháng sâu bệnh

Vào năm 1872, các nhà khoa học tại Anh và Mỹ đã tiến hành chọn tạo thành công giống dưa chuột lai F1, từ đó kỹ thuật lai tạo giống mới được coi như một bước căn bản trong việc cải tiến giống dưa chuột Giống dưa chuột kháng bệnh nứt quả đầu tiên ra đời vào năm 1939 có tên “Maine No 2” Tiếp theo đó có rất nhiều công trình nghiên cứu lai tạo giống kháng bệnh khác được thực hiện, trong số đó có thể kể tới Walker (1961) đã cho lai tạo giống chống chịu bênh nứt quả với giống chống bệnh virus CMV tạo ra giống dưa chuột muối dưa có tên

“Winsconsin SMR 18” Ngoài ra còn rất nhiều giống mới có khả năng chống chịu bệnh được các nhà khoa học nghiên cứu và tim ra: “Sumter” chống chịu được 7 bệnh, giống “WI2757” chống chịu được 9 loại bệnh

Tại Mỹ, công tác thu thập nguồn gen dưa chuột được thực hiện từ những năm 1880 với các đặc điểm được nghiên cứu: hình dạng quả, màu sắc quả, sự thích nghi với điều kiện gieo trồng Sau đó, vào năm 1936, công tác thu thập nguồn gen một cách có hệ thống được thực hiện Từ năm 1935, nhà khoa học nổi tiếng, Viện sĩ Viện hàn lâm khoa học Vavilov N đã đánh giá cao vai trò và hiệu quả của việc sử dụng tính miễn dịch cây trồng đối với sâu bệnh hại Tại Liên Xô

cũ, các cơ sở nghiên cứu, chọn tạo giống đều tiến hành các thí nghiệm đánh giá khả năng chống chịu bệnh phấn trắng, một bệnh rất phổ biến trên cây dưa chuột,

từ đó hàng loạt giống chống chịu đã được chọn và đưa vào như là nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác chọn giống

Staub và Ivadic (2000) cho biết, việc nghiên cứu 1345 mẫu dưa chuột tại hệ thống ngân hàng gen cây trồng Quốc gia Liên bang (NPGS) bằng việc sử dụng isozyme để xác định cấu trúc quần thể của tập đoàn và đánh giá só sánh với 118

giống thương mại Năm 1846 đã phát hiện ra tính đa dạng di truyền của tập đoàn quỹ gen này Hiện tại, ngân hàng gen dưa chuột được đặt ở Colorado – phòng bảo quản hạt giống quốc gai Fort Collins và tập đoàn công tác giống dưa chuột

đã nhận được các mẫu giống dưa chuột từ 58 quốc gia trên toàn thế giới

Hiện nay, tỷ lệ giống dưa chuột thuần được sử dụng trong sản xuất ngày càng giảm dần ở hầu hết các nước trên thế giới, thay vào đó là các giống dưa chuột lai F1 Tỷ lệ giống lai F1 được sử dụng 100% tại các nước trồng dưa chuột trong nhà kính: Hà Lan, Bungaria, Liên Xô cũ Các nước Nhật Bản, Hoa Kỳ, Hungari, Thổ Nhĩ Kỳ… năng suất giống lai tăng hơn giống thuần từ 30-50% Vào năm 1935, Tkachencoo phát hiện ra dòng đơn tính hoa cái và dòng lưỡng tính của Mosharov (1965) và Kubiski (1968) thì các giống ưu thế lai được sử dụng rộng rãi và ngày càng phát triển Tại viện nghiên cứu Ray thuộc Viện hàn lâm Khoa học Nông Nghiệp Gansu đã chọn được giống ưu thế lai có tính chín cực sớm, năng suất cào và chất lượng quả tốt mang tên Ganfeng 3 Quả của giống này có thể bảo quản và vận chuyển dễ dàng, giống có tính kháng tương đối

tốt với bệnh sương mai (Pseudopernospora cubensis) và bệnh đốm lá vi khuẩn

Ở Châu Âu, trong chương trình hợp tác quốc tế, các quốc gia hiện đang nắm giữ quỹ gen lớn họ bầu bí đó là Viện Quỹ gen cây trồng Quốc tế (IPGRI), nay là

tổ chức Đa dạng sinh học quốc tế Một số nước đã xuất bản các bản mô tả nguồn gen họ bầu bí và nguồn gen dưa chuột như: Braxin, Bungari, Mỹ, Trung Quốc,

Ấn Độ, Ba Lan,… (Singh, 2004)

Tại trường đại học Kasetart – Thái Lan đã xác định được hai tổ hợp lai C5xC4 và C11xC5 có triển vọng trong số 12 tổ hợp lai được nghiên cứu Giống C5xC4 có ưu thế lai về số hoa cái trên cây, chiều dài quả, chiều rộng quả và khối lượng trung bình quả, tính chín sớm( Kasem Piluek, 1991)

Bên cạnh việc nghiên cứu về ưu thế lai, các nhà khoa học trên thế giới còn quan tâm đến giới tính và sự nở hoa, tung phấn thụ tinh của dưa chuột Nếu xác định tốt giới tính của cây dưa chuột vào giai đoạn sớm của thời kỳ sinh trưởng thì

có thể điều khiển nó thông qua môi trường và các yếu tố hóa học

1.4.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột tại Việt Nam

1.4.2.1 Tình hình nghiên cứu dưa chuột tại Việt Nam

Dưa chuột được trồng ở Việt Nam từ rất lâu đời nhưng đến những năm 70 của thế kỉ XX các nghiên cứu về dưa chuột ở Việt Nam mới bắt đầu nở rộ và đạt được một số kết quả như sau:

- Từ năm 2001-2005, Viện nghiên cứu Rau quả đã nghiên cứu và tạo ra được 2 giống dưa chuột CV5 và CV11 Hai giống này có đặc điểm sinh trưởng, phát triển tốt, tỷ lệ đậu quả cao, chiều dài quả trung bình từ 18-20 cm, vỏ màu xanh (giống CV11), vỏ xanh trắng (giống CV5), vị không đắng, rất phù hợp với nhu cầu ăn sống của người tiêu dung (Trần Khắc Thi và cs., 2005)

- Đến năm 1980, viện Cây lương thực và cây thực phẩm đã tiến hành lai giống dưa chuột bố mẹ tương ứng là giống dưa chuột có nguồn gốc địa phương ở huyện Quế Võ- Bắc Ninh với giống Nau Fuximari có nguồn gốc từ Nhật Bản tạo

ra giống dưa chuột Hữ Nghị Sau đó, con lai nay lại tiếp tục được lai trở lại với giống Nau Fuximari, cứ tiếp tục như vậy cho tới đời thứ 8 (Trần Khắc Thi, 1981) Tiếp tục sau đó, rất nhiều các giống dưa chuột mới được tạo ra ngày càng mang nhiều đặc tính tốt và mang lại năng suất, chất lượng cao như:

- Giống H1: được tạo ra vào năm 1989 bằng phương pháp chọn dòng của Guliaev kết hợp phương pháp thụ phấn đồng dạng của GS-VS Vũ Tuyên Hoàng

và TS Đào Xuân Thảng giữa 2 cặp lai HN1 x 1572 Kết quả đến năm 1993 thu đuợc giống dưa chuột H1 có thời gian sinh trưởng 90 – 100 ngày, năng suất 25 –

30 tấn/ha, trồng 2 vụ/ năm là xuân hè và thu đông, quả dài 18 – 22 cm, vỏ quả màu xanh sáng, đường kính quả 3,5 – 4,5 cm, hạt ít bị bong khi chế biến, tỷ lệ quả vàng sau thu hoạch thấp (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1995)

- Giống dưa chuột Sao Xanh: Được tạo ra bằng phương pháp ưu thế lai Giống Sao xanh là kết quả của phép lai giữa giống DL15 và giống CP1583 đời F1 Giống có thời gian sinh truởng là 85 – 90 ngày, cây sinh trưởng khoẻ, năng suất

45 – 55 tấn/ha, quả to dài 23 – 25cm giống có thời gian sinh trưởng khỏe, cùi dày 1,2-1,5 cm, đường kính quả 3,7 – 4,2 cm, chất lượng quả tốt, hàm lượng đường và vitamin C cao, quả giòn, thơm, có mùi vị hấp dẫn, quả có dạng đẹp, thích hợp ăn

tương, xa lát, quả có thể xuất khẩu tươi (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1998)

- Dựa trên kết quả nghiên cứu dòng tự phối dưa chuột, các tác giả đã chọn tạo thành công giống dưa chuột lai F1 quả dài CV29 từ tổ hợp lai D1/DK1

và 2 giống dưa chuột quả nhỏ phục vụ chế biến là CV209 -1 2) và CV209-2 (NB1-3-2xNC5-2-3) Hai giống dưa chuột CV29 và CV209 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận là giống sản xuất thử tháng 3 năm 2010 (Ngô Thị Hạnh, Phạm Mỹ Linh và Trần Khắc Thi, 2009)

(ND3-2-5xNA4-1-Hiện nay, phần lớn giống dưa chuột sử dụng trong sản xuất là các giống dưa chuột lai F1 dạng bao tử có nguồn gốc Hà Lan (Marinda, Mirabel) và từ Mỹ (Vlaspik) Các giống dưa chuột muối mặn chủ yếu được nhập và tiêu thụ sản phẩm tại các nước như Đài Loan (giống 266), Nhật Bản (giống Troka) hiện đang được trồng phổ biến tại các vùng dưa chuột nguyên liệu phục vụ chế biến như Hải Dương, Hà Nam, Thanh Hóa (Trần Khắc Thi và Ngô Thị Hạnh, 2006)

ThS Đoàn Xuân Cảnh, TS Đào Xuân Thảng và PGS TS Nguyễn Tấn Hinh- Viện cây lương thực và cây thực phẩm đã chọn tạo tành công giống dưa chuột lai PC4 là con lai F từ tổ hợp lai DL7 x TL15 và được công nhận là giống quốc gia năm 2008 Giống dưa chuột PC4 có thời gian sinh trưởng 80-85 ngày (vụ thu đông), 90-95 ngày(vụ xuân hè), cho quả sau 35-40 ngày trồng, cây sinh trưởng phát triển khỏe, sai quả (11-12 quả vụ thu đông,13-14 quả vụ xuân hè) Quả của giống PC4 có dạng hình đẹp, màu vỏ quả xanh đậm, gai quả đen, quả dài 20-24cm, giòn, thơm, thích hợp cho ăn tươi, chế biến muối mặn xuất khẩu

Năm 2012, Trần Thị Minh Hằng và cộng sự đã thu thập được hơn 30 mẫu giống dưa chuột bản địa của đồng bào H’Mông trên 7 huyện của tỉnh Sơn La Kết quả đánh giá về đặc trưng hình thái của các mẫu giống cho thấy sự khác nhau rõ rệt về các đặc trưng hình thái của lá, hoa, quả và hạt giữa các mẫu giống thu nhập được Điều này cho thấy sự phân ly tính trạng kiểu hình rõ rệt ở giống dưa chuột bản địa của Sơn La Một số mẫu giống có khả năng sinh trưởng phát triển tốt, cho năng suất cá thể cao trên 3kg/cây, chất lượng quả tốt trong điều kiện vùng nguyên sản Tuy nhiên trong điều kiện vùng đồng bằng (Hà Nội), đây là nguồn vật liệu khởi đầu quý cho công tác chọn tạo và cải tiến dưa chuột ở miền bắc nước ta (Trần Thị Minh Hằng, 2012)

1.4.2.2 Ứng dụng các dòng tự phối trong công tác chọn giống

Quần thể các dòng tự phối: đây là nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác chọn giống ưu thế lai Các dòng tự phối được tạo ra nhờ quá trình tự thụ phấn cưỡng bức các cá thể trong quần thể thụ phấn chéo liên tục nhiều thế hệ Nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Rau Quả về tạo dòng dưa chuột đơn tính cái phục vụ chọn giống dưa chuột ưu thế lai đã tạo ra 17 dòng tự phối dưa chuột đơn tính cái (Gynoecious) ổn định về khả năng sinh trưởng và thể hiện giới tính (theo Phạm

Mỹ Linh và cs., 2008; Nguyễn Hồng Minh và cs., 2010)

Dưa chuột có sự đa dạng về các nhóm loài nhưng trên thực tế dưa chuột

trồng là loài có nền di truyền hẹp (Staub et al., 1997), hạn chế tiến bộ trong việc

cải tiến các tính trạng khi lai tạo giống Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2007) thì đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ phân tử của nguồn vật liệu có ý nghĩa quan trọng trong công tác lai tạo giống cây trồng, là cơ sở để chọn ra các tổ hợp lai và tiên đoán sự thể hiện ưu thế lai của các con lai, góp phần rút ngắn quá trình chọn tạo giống

Năm 1991, Lower và cộng sự nghiên cứu tạo dòng tự phối theo phương pháp chuẩn, chọn lọc cá thể kết hợp với thụ phấn cưỡng bức Kết quả nghiên cứu đã tạo được dòng dưa chuột tự phối Gy4 Sau đó dòng tự phối Gy4 đã được sử dụng để lai

và tạo giống dưa chuột F1 mang gen quy định tính tạo quả không hạt Raleigh Giống dưa chuột F1 Raleigh dùng để muối chua, đóng hộp phục vụ công nghiệp chế

biến thực phẩm (Lower et al.,1991)

Các dòng tự phối làm bố mẹ được tạo ra bằng cách tự phối đến mức đồng hợp tử nhất định thông qua tự thụ (tự phối) hay thụ phấn chị em Các phương pháp được sử dụng tạo dòng tự phối gồm phương pháp chọn lọc phả hệ, hỗn hợp, phương pháp một hạt, phương pháp thử sớm Sự lựa chọn một phương pháp hay phối hợp các phương pháp phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của nhà chọn giống Phương thức thụ phấn là tự phối, thụ phấn chị em (Vũ Đình Hòa và cs., 2005) Dựa trên kết quả nghiên cứu tạo dòng tự phối dưa chuột, các tác giả đã chọn tạo thành công giống dưa chuột lai F1 quả dài CV29 từ tổ hợp lai D1/DK1

và hai giống dưa chuột quả nhỏ phục vụ chế biến CV209 – 1 (ND3-2-5 x

NA4-1-2) và CV209-2 (NB1-3-2 x NC5-2-3).Hai giống dưa chuột CV29 và CV209 đã được Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống sản xuất thử tháng 4 năm 2010 (Ngô Thị Hạnh và cs., 2010; Phạm Mỹ Linh và cs., 2010) Giống CV209-2 có thời gian sinh trưởng khoảng 70-75 ngày, thời gian thu quả khoảng 40-45 ngày Chiều dài quả trung bình 9,8 cm, đường kính quả 2,8 cm, ít ruột, vỏ mầu xanh gai trắng rất thích hợp cho chế biến đồ hộp dạng muối chua nguyên quả Năng suất có thể đạt trên 30 tấn/ha , với tỷ lệ đạt tiêu chuẩn chế biến nguyên quả trên 90% Giống có khả chống chịu khá với bệnh phấn trắng và bệnh sương mai.Giống CV29 có thời gian sinh trưởng khoảng 80-90 ngày, thời gian thu quả khoảng 40-50 ngày Với chiều dài quả trung bình 28-30 cm, đường kính quả 3,8-4,3 cm, đặc ruột, vỏ xanh gai trắng giống CV29 rất thích hợp cho chế biến dạng muối mặn Năng suất có thể đạt từ 60-80 tấn/ha

PGS.TS Trần Khắc Thi và các tác giả Phạm Mỹ Linh, Ngô Thị Hạnh (Viện Nghiên cứu rau quả) đã chọn tạo ra dòng tự phối dưa chuột đơn tính cái

có khả năng kết hợp chung cao làm nguồn vật liệu cho công tác lai tạo giống dưa chuột mới Nghiên cứu tiến hành với giống dưa chuột lai F1 Marinda – 100% hoa cái; các dòng dưa chuột đơn tính đã chọn lọc đến thế hệ 17; các tổ hợp lai tạo được do phép lai đỉnh với vật thử là giống dưa chuột YM15 (tạo ra

từ giống Yên Mỹ) và AT73653 (tạo ra từ giống Tam Dương) Theo đó, sử dụng giống dưa chuột lai F1 Marinda thông qua phương pháp tạo dòng tự phối đã thu được 17 dòng dưa chuột đơn tính cái Trong đó có 5 dòng D1, D2, D8, D13 và D17 đạt mức độ đồng đều khá về các tính trạng chiều cao cây và số lá/cây Xác định được 5 dòng dưa chuột đơn tính cái D1, D2, D8, D13 và D17 có khả năng kết hợp chung cao Các dòng dưa chuột đơn tính cái mới tạo ra có khả năng sinh trưởng phát triển tương đối tốt, tương đương với giống gốc Marinda trong điều kiện Gia Lâm – Hà Nội với các chỉ tiêu nông sinh học như: số lượng hoa cái trên cây cao, mức độ nhiễm bệnh trên đồng ruộng thấp Nhóm tác giả đề nghị sử dụng các dòng đơn tính cái mới tạo ra làm nguồn vật liệu khởi đầu trong công tác lai tạo giống dưa chuột lai F1 có lượng hoa cái nhiều, tạo tiềm năng cho năng suất cao

Các dòng dưa chuột trải qua nhiều đời tự phối sẽ có khả năng biểu hiện những tính trạng đồng hợp lặn, những tính trạng tốt được biểu hiện ở dạng đồng hợp lặn rất có ý nghĩa trong công tác chọn giống Để đánh giá và chọn tạo được một giống có các tính trạng tốt, không phân ly qua nhiều đời tự phối chúng ta cần

có những nghiên cứu lâu dài và xuyên suốt

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Cây dưa chuột (Cucumis sativus L.)

2.1.2 Vật liệu nghiên cứu

Gồm 13 mẫu giống dưa chuột địa phương tự phối đời I3, có nguồn gốc từ các tính đồng bằng, trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam

Bảng 2.1 Các dòng dưa chuột tham gia thí nghiệm STT

Kí hiệu dòng tự phối I 4

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nội dung 1: Đánh giá khả năng phân ly của các dòng dưa chuột tự phối

đời I3 và I4

- Nội dung 2: Chọn tạo các dòng dưa chuột địa phương tự phối đời I4 và I5

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng

- Thí nghiệm đánh giá khả năng phân ly bố trí tuần tự 1 hàng không nhắc lại Mỗi dòng trồng 1 ô (36 cây/ô)

+ Lấy hoa đực trên cùng 1 cây với hoa cái, hoa to, đẹp, không sâu bệnh, nhị đực phân thuỳ có bao phấn to màu vàng sáng để thụ phấn Ngắt hoa đực ngắt bỏ hết cánh hoa cho lộ rõ bao phấn, chấm nhẹ đầu nhị của hoa đực vào núm nhụy của hoa cái sao cho hạt phấn màu vàng mịn từ hoa đực bám vào núm nhụy hoa cái là đạt yêu cầu + Ngay sau khi thụ xong, kẹp hoa cái đã được thụ, treo biển ghi ngày thụ

và ký hiệu dòng tự phối Thu hoạch quả tự phối sau 25-30 ngày thụ phấn

+ Sau khi quả thu được, tiến hành tách hạt, đãi sạch và phơi hạt đến độ ẩm thích hợp Bảo quản riêng hạt của từng dòng trong điều kiện tối ưu

2.3.3 Các chỉ tiêu và phương pháp đánh giá mức độ phân ly tính trạng của cá dòng dưa chuột tự phối đời I3, I4

Theo dõi các tính trạng theo QCVN 01-93:2012/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định của giống dưa chuột (DUS)

2.3.3.1 Chỉ tiêu thời gian sinh trưởng

+ Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các giống dưa chuột theo dõi trên các ô thí nghiệm của từng giống:

- Thời gian từ gieo đến nảy mầm (ngày)

- Thời gian từ trồng đến xuất hiện hoa cái đầu tiên (ngày)

- Thời gian từ trồng đến xuất hiện hoa đực đầu tiên (ngày)

2.3.3.2 Chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển

+ Chỉ tiêu sinh trưởng:

- Tổng chiều dài của 15 lóng đầu tiên: đo chiều dài thân chính từ sát gốc đến

lóng thứ 15

- Đường kính thân chính: đo chu vi thân rồi chia cho số Pi

- Chiều dài, chiều rộng phiến lá

+ Chỉ tiêu phát triển

- Vị trí xuất hiện hoa cái đầu tiên (nách lá số mấy xuất hiện hoa cái)

- Các chỉ tiêu số lượng của hoa cái: Tỷ lệ hoa cái, số hoa cái trên mỗi đốt,

đường kính tràng, số cánh hoa, chiều dài cuống, chiều dài bầu

- Các chỉ tiêu số lượng của hoa đực: tỷ lệ hoa đực, đường kính tràng, số

cánh hoa, chiều dài cuống

- Tỷ lệ đậu quả (%): tổng số quả đậu/ tổng số hoa cái

2.3.3.3 Chỉ tiêu đặc điểm hình thái, cấu trúc lá, hoa, quả

+ Lá:

- Thế lá: thẳng (1), ngang (2), rủ xuống (3)

- Hình dạng đỉnh của thùy đầu lá: nhọn (1), góc vuông (2), tù (3), tròn (4)

- Mức độ xanh của phiến lá: nhạt (3), trung bình (5), đậm (7)

- Mức độ gợn sóng ở mép: không có hoặc ít (3), trung bình (5), nhiều (7)

- Số răng cưa ở mép lá: rất ít (1), ít (3), trung bình (5), nhiều (7), rất nhiều (9)

- Mức độ phồng phiến lá: không có hoặc rất ít (1), ít (3), trung bình (5),

nhiều (7), rất nhiều (9)

+ Hoa:

- Màu của gai: trắng (1), đen (2)

+ Quả:

- Chiều dài quả: rất ngắn (1), ngắn (3), trung bình (5), dài (7), rất dài (9)

- Chiều dài cuống: ngắn (3), trung bình (5), dài (7)

- Đường kính quả: nhỏ (3), trung bình (5), to (7)

- Hình dạng mặt cắt ngang của quả: tròn (1), tròn đến có góc cạnh (2), có

góc cạnh (3)

- Hình dạng đầu quả: Thắt (1), nhọn (2), tù (3)

- Hình dạng đuôi quả: Nhọn (1), tù (2), tròn (3), cụt (4)

- Mầu nền vỏ quả thương phẩm: trắng (1), vàng (2), xanh (3)

- Mức độ màu nền vỏ quả thương phẩm: nhạt (3), trung bình (5), đậm (7)

- Màu nền vỏ quả chín sinh lý: trắng (1), vàng (2), xanh lá cây (3), da cam (4), nâu (5)

- Loại gai: chỉ có gai mềm (1), có cả gai mềm và gai (2), chỉ có gai (3)

- Mật độ gai: rất thưa (1), thưa (3), trung bình (5), dày (7), rất dày (9)

- Màu gai (chỉ quan sát trên giống bầu nhụy có gai màu trắng): trắng (1), nâu sang (2), nâu đậm (3)

- Phấn: không có hoặc rất ít (1), trung bình (3), nhiều (5)

- Phân bố nốt chấm: chỉ ở trong dải (1), chiếm ưu thế trong dải (2), phân bố đều (3)

- Mật độ nốt chấm: rất thưa (1), thưa (3), trung bình (5), dày (7), rất dày (9)

2.3.3.4 Chỉ tiêu về khả năng kết hạt của các mẫu giống dưa chuột

- Lên luống: rộng 120cm, cao 25-30cm, rãnh rộng 30 cm

- Khoảng cách trồng: hàng cách hàng 70 cm, cây cách cây 40 cm, trồng 2 hàng/luống

+ Chăm sóc:

- Vun xới: tiến hành vun 2 lần: lần 1 khi cây được 2-3 lá thật, lần 2 khi cây

có tua cuốn thì vun cao

- Tưới nước đầy đủ, giữ ẩm thường xuyên 1 tuần sau khi gieo, 4-5 lá và thời

kỳ ra hoa rộ

- Làm giàn: khi cây bắt đầu có tua cuốn thì tiến hành làm giàn, giàn hình chữ X

- Bón phân: Lượng bón cho 1 ha: 20 tấn phân chuồng, 120 kg N, 90 kg

P2O5, 120 kg K2O

Bảng 2.2: Bảng kĩ thuật bón phân cho dưa chuột

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng của các dòng dưa chuột tự phối đời I 3 , I 4 có nguồn gốc từ các mẫu giống dưa chuột địa phương các tỉnh đồng bằng, miền núi và trung du phía Bắc Việt Nam:

3.1.1 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các dòng dưa chuột địa phương tự phối đời I 3 , I 4

Bảng 3.1: Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các dòng dưa chuột tự phối

Các dòng dưa chuột tự phối đời I3 có thời gian hoa đực bắt đầu xuất hiện

từ 20 – 34 ngày, và hoa cái là 23 - 42 ngày sau khi trồng Trong đó, Dòng VP1I3,

VP2I3 có thời gian xuất hiện hoa đực đầu tiên dao động ít nhất (2 ngày), dòng

LCA4I3 và dòng BN1I3 có thời gian xuất hiện hoa đực đầu tiên dao động nhiều nhất (4 ngày) Dòng VP2I3 và BN1I3 có thời gian hoa cái xuất hiện đầu tiên dao động ít nhất (1 ngày).Các dòng SL27I3,ĐB15I3có thời gian xuất hiện hoa cái đầu tiên dao động nhiều nhất (4-5 ngày)

Các dòng dưa chuột tự phối đời I4 có thời gian hoa đực xuất hiện trong khoảng 22-34 ngày, hoa cái từ 23-53 ngày.Trong đó dòng BN1I4, HN2I4, TB1I4,

VP1I4, VP2I4 có thời gian xuất hiện hoa đực biến động ít nhất (1 ngày), dòng

ĐB10I4 và LCH3I4 có thời gian xuất hiện hoa đực biến động nhiều nhất (3 ngày) Dòng BN1I4, BN2I4, HP1I4, TB1I4 có thời gian xuất hiện hoa cái biến động ít nhất (2 ngày), dòng HN2I4 có thời gian xuất hiện hoa cái dao động nhiều nhất (5 ngày), tiếp theo là dòng ĐB10I4, LCH3I4 (4 ngày)

Nhìn chung mức độ chênh lệch về thời gian ra hoa đực, hoa cái giữa các dòng dưa chuột tự phối đời I4 thấp hơn so với đời I3 Bên cạnh đó, thời gian ra hoa của các cây trong 1 dòng ở đời I4 khá đồng đều với nhau

3.1.2 Đánh giá khả năng phân ly tính trạng kích thước lá mầm và lá thật của các dòng dưa chuột tự phối đời I3, I4

Lá mầm

Kích thước lá mầm: Lá mầm của cây dưa chuột có hình trứng, tuy nhiên kích thước, hình dạng lá mầm thay đổi tuỳ từng giống và điều kiện ngoại cảnh Nó có vai trò quan trọng trong giai đoạn cây con (đến khi cây ra lá thật) Lá mầm khỏe thì cây sinh trưởng tốt trong giai đoạn cây con

Mức độ phân ly tính trạng kích thước lá mầm:

• Chiều dài lá mầm

Ở đời tự phối I3 hầu hết các dòng dưa chuột nghiên cứu đều biến động rất

ít về chiều dài lá mầm với hệ số biến động CV% từ 2,86 – 5,94%, riêng dòng

HN2I3 biến động ít với CV = 6,15%

Trong 10 dòng tự phối I4 hầu hết các dòng đều biến động rất ít về chiều dài lá mầm với hệ số biến động nằm trong khoảng từ 2,54 – 4,05 %, trong đó dòng HN2I4 có hệ số biến động chiều dài lá mầm nhỏ nhất (CV% = 2,54%)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Qua Bảng 3.2 cho thấy chiều dài trung bình lá mầm cũng như mức độ phân ly tính trạng kích thước lá mầm của các dòng dưa chuột tự phối đời I4 thấp hơn các dòng dưa chuột địa phương tự phối đời I3

Trong 10 dòng dưa chuột tự phối đời I4 dòng có chiều dài lá mầm trung bình cao nhất là HN2 (Xtb=4,1 cm), sau đó đến dòng VP2I4 (Xtb= 3, 91 cm), BN1I4(Xtb= 4,47 cm), BN2I4 (Xtb= 4,41 cm) Dòng SL27bI4 có chiều dài lá mầm trung bình thấp nhất (Xtb=2,88cm)

• Chiều rộng lá mầm

Trong các dòng dưa chuột tự phối đời I3 có 7/10 dòng biến động rất ít về chiều rộng lá mầm: ĐB10I3, ĐB15I3, HN2I3, HP1I3, LCA4I3, LCH2fI3, SL27I3 (CV nằm trong khoảng từ 3,48 – 6,0%), 3 dòng còn lại là BN1I3, VP1I3, VP2I3 biến động ít (CV từ 6,38 đến 7,28%)

Sang đời tự phối I4, có 7/10 dòng dưa chuột rất ít phân ly về tính trạng chiều rộng lá mầm: ĐB10I4, HN2I4, HP1I4, SL27I4, VP1I4, VP2I4, TB1I4 (CV% từ 3,89 – 5,88%); dòng BN1I4, LCH3I4, BN2I4 ít biến động với CV% từ 6,13-7,36% (trong đó dòng BN1I4 có hệ số biến động cao nhất CV = 7.36%)

Nhìn chung các dòng dưa chuột tự phối đời I4 có hệ số biến động thấp hơn đời I3, điều này cho thấy mức độ đồng nhất về tính trạng chiều rộng lá mầm ở đời

I4 ngày càng gia tăng Bên cạnh đó, trong 10 dòng dưa chuột tự phối đời I4 dòng

có chiều rộng lá mầm trung bình lớn nhất là HP1I4 (Xtb=2,1cm), thấp hơn chút

BN1I4 (Xtb=1,98cm), tiếp theo VP2I4 (1,91cm), tiếp nữa là HN2I4 (1,84cm) Dòng

SL27bI4 có chiều rộng lá mầm trung bình thấp nhất (1,53cm)

Lá thật

• Chiều dài phiến lá

Trong các dòng dưa chuột tự phối đời I3 có 4/10 dòng rất ít phân ly về chiều dài phiến lá đó là ĐB10I3, ĐB15I3, LCH2fI3, SL27I3 (CV từ 2,46-4,26%); dòng LCA4I3

ít phân ly (CV=6,28%), các dòng HN2I3, HP1I3, BN1I3, VP1I3, VP2I3 phân ly (CV từ 8,35-13,60%), trong đó dòng VP1I3 có hệ số biến động cao nhất CV=13,60%) Trong các dòng dưa chuột tự phối đời I4 có 4/10 dòng rất ít phân ly về chiều dài

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

phiến lá gồm: HN2I4, SL27I4, BN2I4, ĐB10I4 (CV từ 3,21-5,82%) Có 5/10 dòng phân

ly ít hơn với hệ số biến động CV từ 6,23-7,47% là: BN1I4, HP1I4, LCH3I4, VP1I4,

TB1I4; dòng VP2I4 có biến động hệ số biến động cao nhất CV= 8,26%

Qua 2 đời tự phối I3 và I4 cho kết quả: mức độ phân ly tính trạng chiều dài phiến của các dòng dưa chuột đời I4 thấp hơn đời I3 Trong các dòng dưa chuột tự phối đời

I4 tham gia đánh giá, dòng SL27bI4 có chiều dài phiến lá trung bình lớn nhất (Xtb=25,09cm), tiếp theo ĐB10cI4 (24,8 cm), dòng HP1I4 thấp nhất (Xtb=19.75 cm)

3.1.3 Đánh giá khả năng phân ly các đặc điểm của lá của các dòng dưa chuột

tự phối đời I3, I4

Bảng 3.3: Mức độ phân ly tính trạng hình dạng lá các dòng dưa chuột tự phối

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

• Thế phiến lá:

Các dòng dưa chuột tự phối đời I3 có 2 kiểu thế phiến lá: ngang và rủ, trong

đó có 1 dòng dưa chuột có thế phiến lá đồng nhất 100% thế phiến lá rủ là SL27bI3 Các dòng dưa chuột còn lại có thế phiến lá phân ly tương đối theo tỷ lệ tương đối (75% ngang, 25% rũ) gồm các dòng: ĐB15I3, ĐB10cI3, LCH2fI3, VP1I3, LCA4I3; (68.75% ngang, 31,25% rũ) gồm các dòng: BN1I3, VP2I3, HN2I3;(50% ngang, 50% rũ) gồm các dòng: HP1I3

Trong khi đó, ở đời tự phối I4 các dòng BN1I4, BN2I4, HN2I4, HP1I4, LCH3I4, SL27I4 có 100% phiến lá rủ Các dòng còn lại phân ly theo tỷ lệ phần trăm ngang và rũ như sau: ĐB10I4 = 35%, 65%; TB1I4 = 71%, 28%; VP1I4 = 45%, 55%; VP2I4 = 41%, 59%

Như vậy sang đến đời tự phối I4 các dòng dưa chuột đã bắt đầu có sự đồng nhất về thế phiến lá nhiều hơn đời I3

• Hình dạng đỉnh thùy đầu lá

Các dòng dưa chuột có các kiểu dạng phân ly đỉnh thùy đầu lá gồm: nhọn, vuông và tù Trong các dòng dưa chuột tự phối đời I3 có 6/10 dòng dưa chuột đồng nhất, không phân ly về hình dạng đỉnh thuỳ đầu lá gồm: VP1I3, LCH2fI3,

HN2I3, ĐB10cI3, VP2I3, ĐB15I3 Các dòng dưa chuột còn lại có đỉnh thùy phân ly theo tỷ lệ tương đối (75% vuông, 25% nhọn) có BN1I4, LCA4I4; (80% vuông, 20% nhọn) có HP1I4, (37% vuông, 63% tù) là dòng SL27I3

Ở đời tự phối I4, dòng BN1I4, ĐB10cI4, HN2I4, VP1I4, VP2I4 có sự đồng nhất 100% về kiểu hình tức không phân ly về hình dạng đỉnh thuỳ đầu lá Các dòng còn lại phân ly theo các tỷ lệ khác nhau

Kết luận, qua các đời tự phối I3, I4 các dòng dưa chuột sau không phân ly về tính trạng hình dạng đỉnh thuỳ đầu lá: VP2I, VP1I, HN2I, ĐB10I

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

BN1I3 VP1I3

ĐB10CI3 ĐB15I3

HN2I3 HP1I3

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp