Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)

Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)Phát triền nguồn vật liệu đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) phục vụ chương trình chọn tạo giống năng suất cao, chịu nóng và chống bệnh gỉ sắt (tt)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM THỊ NGỌC

PHÁT TRIỂN NGUỒN VẬT LIỆU ĐẬU CÔ VE

(PHASEOLUS VULGARIS L.) PHỤC VỤ CHƯƠNG TRÌNH

CHỌN TẠO GIỐNG NĂNG SUẤT CAO, CHỊU NÓNG

Công trình hoàn thành tại:

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Người hướng dẫn: GS.TS VŨ VĂN LIẾT

Phản biện 1: GS.TS LÊ HUY HÀM

Viện Di truyền Nông nghiệp

Phản biện 2: PGS.TS NGUYỄN TẤN HINH

Hội Giống cây trồng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2017

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) đã được thuần hóa khoảng

8000 năm trước đây ở châu Mỹ và ngày nay trở thành một loại thực phẩm chính trên phạm vi toàn thế giới Bên cạnh việc cung cấp năng lượng, đậu cô ve còn là nguồn protein và dinh dưỡng vi lượng cho con người Nó được sử dụng rộng rãi ở các nước đang phát triển bởi giá thành rẻ hơn protein động vật, lại có thể tồn trữ, bảo quản được thời gian dài hơn

Với những giá trị to lớn của cây trồng này, đậu cô ve đã đã trở thành cây họ đậu quan trọng được trồng rộng rãi khắp trên thế giới, là nguồn dinh dưỡng của hơn 300 triệu người, đặc biệt ở Đông Phi và Mỹ

La Tinh đậu cô ve cung cấp 85% lượng protein và 32% năng lượng sinh

học (Petry et al., 2015)

Theo CIAT (1991), cây đậu cô ve có đặc điểm chung là năng suất không ổn định do các yếu tố bất thuận phi sinh học như khí hậu thời tiết và đất đã ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây Cây đậu cô ve thường được trồng dưới điều kiện canh tác nhờ nước trời, trong điều kiện đó bệnh hại là một yếu tố khiến năng suất thấp và không ổn định Nông dân thường trồng muộn hoặc sớm hơn để tránh bệnh hại và điều đó đã do đó ảnh hưởng đến khả năng đậu quả của cây đậu cô ve do thời gian ra hoa rơi vào thời điểm thời tiết khí hậu không phù dẫn tới giảm tỉ lệ đậu quả khiến năng suất thấp

Ở Việt Nam, công tác chọn tạo và phát triển giống các đậu cô ve được công nhận giống còn rất hạn chế Tính đến năm 2009 mới chỉ có 3 giống đậu cô ve được công nhận giống là: giống đậu cô ve leo do Công

ty Giống cây trồng miền Nam tuyển chọn từ giống đậu nhập nội của Đài Loan, được trồng phổ biến từ năm 1996; giống đậu cô ve leo hạt trắng, do Công ty Cổ phần Giống cây trồng miền Nam chọn lọc quần thể từ giống OP nhập nội của Ấn Độ, mở rộng sản xuất năm 2000; giống đậu cô ve lùn hạt trắng do Công ty cổ phần Giống cây trồng miền Nam chọn lọc quần thể từ giống OP nhập nội; mở rộng vào sản xuất năm 2000 (Phạm Đồng Quảng và cs., 2009) Những giống có trong sản xuất hiện nay chủ yếu là giống nhập nội hoặc do các công ty nước ngoài cung cấp, khả năng thích ứng với điều kiện nóng ẩm cũng như khả năng chống chịu bệnh kém (Phạm Đồng Quảng và cs., 2009)

Từ những đòi hỏi thực tiễn trên, việc phát triển vật liệu đậu cô ve

để phục vụ cho công tác chọn giống có năng suất cao, chống chịu tốt

với điệu kiện bất thuận và sâu bệnh là chiến lược quan trọng trong chọn tạo giống đậu cô ve ở Việt Nam

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Tạo lập tập đoàn công tác các mẫu giống đậu cô ve, chọn lọc và phát triển các dòng đậu cô ve mới theo hướng năng suất, chịu nóng và kháng bệnh gỉ sắt cho các tỉnh phía Bắc Việt Nam

1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI

- Thu thập và đánh giá được mức độ đa dạng di truyền của tập đoàn công tác bao gồm 60 mẫu giống đậu cô ve mới trong nước và nhập nội ở điều kiện miền BắcViệt Nam Đây là nguồn vật liệu di truyền có giá trị trong chọn tạo giống và phát triển sản xuất đậu cô ve

- Đã xác định được 4 mấu giống đậu cô ve trong tập đoàn nghiên cứu có khả năng chịu nóng tốt (CV41, CV42, CV67, CV69), nhiều dòng đậu cô ve mang một số gen kháng bệnh gỉ sắt khác nhau, trong đó

đã xác định được gen Ur-11 có ý nghĩa quan trọng nhất trong phản ứng

kháng bệnh gỉ sắt đậu cô ve ở miền Bắc Việt Nam

- Chọn lọc được 5 dòng đậu cô ve thế hệ F4 có khả năng chịu nóng khi trồng trái vụ (vụ Xuân Hè) và 2 dòng mang gen kháng gỉ sắt

Ur-11 góp phần vào công tác chọn tạo giống đậu cô ve ở Việt Nam

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.5.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài đã phân tích, đánh giá mức độ đa dạng di truyền của nguồn vật liệu đậu cô ve thu thập trong nước và nhập nội, phân lập các nhóm vật liệu theo các tính trạng mục tiêu làm cơ sở dữ liệu cho công tác chọn tạo giống đậu cô ve năng suất, chịu nóng và kháng bệnh gỉ sắt Khẳng định hiệu quả của phương pháp đánh giá khả năng kháng bệnh gỉ sắt thông qua lây nhiễm nhân tạo kết hợp với sử dụng chỉ thị phân tử DNA để xác định gen kháng hiệu quả với các mẫu bệnh thu

thập Qua đó đã xác định được gen Ur-11 có ý nghĩa quan trọng nhất

trong phản ứng kháng bệnh gỉ sắt ở đậu cô ve ở miền Bắc Việt Nam

Ur-11 góp phần vào công tác chọn tạo giống đậu cô ve ở Việt Nam

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 ĐA DẠNG DI TRUYỀN NGUỒN GEN CÂY ĐẬU CÔ VE 2.1.1 Nguồn gốc và phân bố

Đậu cô ve (Phaseolus vulgaris L.) thuộc họ đậu hoặc họ cánh bướm (Fabaceae or legume family) Tổ tiên hoang dại của đậu cô ve ở

khu vực Trung và Nam Mỹ Những dạng tổ tiên của đậu cô ve tìm thấy

ở các vùng khí hậu từ nóng trung bình, khí hậu khô cằn đến nhiệt đới đất thấp ẩm và ngay cả tại khu vực mát hơn như vùng núi Nam Mỹ (Navazio, 2007)

Trong số các cây họ đậu đỗ thì chi Phaseolus là chi lớn nhất, với

hơn 70 loài có nguồn gốc từ Trung Mỹ và Bắc Mỹ (Freytag and

Debouck, 2002) Năm loài trong số này đã được thuần hóa là P vulgaris;

P dumosus, P coccineus, P acutifolius, P lunatus và thêm một vài loài đang bắt đầu được thuần hóa (Delgado-Salinas et al., 2006)

Đậu cô ve được thuần hóa từ 2 vốn gen lớn là Mesoamerica và Andean Trong một vốn gen thuần hóa có một số loài địa sinh thái (ecogeogaphic) đã được nhận biết trên cơ sở hình thái, isozyme và thông tin phân tử

2.1.2 Đa dạng di truyền nguồn gen đậu cô ve hoang dại

Nhiều bằng chứng cho thấy đậu cô ve dại có nguồn gốc ở hai vùng địa lý sinh thái khác biệt và đã hình thành nên vốn nguồn gen di truyền hoang dại khác nhau (Mesoamerican và Andean), nó phân tách

từ quẩn thể đậu cô ve hoang dại tổ tiên hơn 100.000 năm trước đây Từ các vốn gen hoang dại này, gần 8.000 năm trước đậu cô ve đã được thuần hóa độc lập và hình thành đậu cô ve Mexico và Nam Mỹ ngày

nay (Mamidi et al., 2011; Bitocchi et al., 2013)

Đậu cô ve hoang dại lần đầu được mô tả ở Argentina (Burkart,

1941, Burkart and Brucher, 1953) và Guatemala (McBryde, 1947), sau

đó được Gept và Debouk tổng hợp năm 1991 Gần đây, Debouk et al (1993) và Freyre et al (1996) đã mô tả chi tiết hơn về tập tính và mối

quan hệ di truyền của đậu cô ve hoang dại ở Ecuador-Comlombia và Bolivia Trên cơ sở những kiến thức hiện có đã cho thấy đậu cô ve

được trồng ở phạm vi rất rộng, từ miền Bắc Mexico (38 N) đến Tây Bắc Argentina (350 S), ở độ cao 500 đến 2000m và lượng mưa 500 đến

1800mm Hai nhóm phụ đã được mô tả là P vulgaris var aborigineus

và P vulgaris var mexicanus (Salinas, 1985) Chúng được phân biệt cả

về hình thái và ở mức độ phân tử rất rõ rệt (Gepts, 1998)

2.1.3 Khai thác nguồn gen hoang dại và họ hàng hoang dại

Các loài đậu cô ve hoang dại được phân bố từ Mexico đến Argentina Do phân bố tại nhiều vùng sinh thái như thế nên các loài cô

ve hoang dại có nhiều tính trạng thích nghi và rất đa dạng Mặc dù vậy, việc sử dụng nguồn gen hoang dại trong các chương trình chọn giống còn hạn chế, bởi vì sự cô lập trong sinh sản giữa các vốn gen thuần hóa Andean và Mesoamerican Lai giữa loài dại và dạng thuần hóa của cùng vốn gen đem đến tiềm năng lớn hơn trong việc nâng cao biến dị di truyền của loài cây trồng này Đánh giá các mẫu nguồn gen hoang dại cho thấy biểu hiện kháng sâu và bệnh, hàm lượng N, Fe, và Ca trong hạt cao hơn, điều này sẽ đóng góp cơ bản để cải tiến chất lượng dinh dưỡng và năng suất ở đậu cô ve Phương pháp lai trở lại và chọn lọc chu kỳ đã được sử dụng để chuyển hai nhóm tính trạng số lượng và chất lượng, đặc biệt là tính trạng năng suất và khối lượng 100 hạt, từ loài dại vào đậu cô ve đã

được thuần hóa, (Acosta-Galleggos et al., 2007)

2.2 CHỌN GIỐNG ĐẬU CÔ VE CHỊU NÓNG

Sử dụng các loài hoang dại hay họ hàng hoang dại cho chọn giống chống chịu bất thuận theo nhiều nhà chọn giống là một cách tiếp cận quan trọng Những locus di truyền trong nguồn gen cây trồng và họ hàng hoang dại hiện nay có thể đảm bảo để vượt qua những thách thức của môi trường bất thuận Các loài và họ hàng hoang dại của chúng có khả năng thích nghi cực kỳ cao với môi trường, do vậy có thể chọn lọc

và tổ hợp những locus có lợi để cải tiến năng suất cây trồng trong môi trường bất thuận Điều này đã được chứng minh trong lịch sử phát triển nông nghiệp thế giới Mục tiêu lâu dài của chọn tạo giống đậu cô ve chịu nóng là phát triển nguồn gen cải tiến mức độ chống chịu trên đồng ruộng dưới điều kiện nhiệt độ biến biến động Nhiệt độ ban ngày cao hơn 30°C và ban đêm cao hơn 20°C làm giảm năng suất ở đậu cô ve Nhiệt độ cao ban đêm tại thời kỳ ra hoa là nguyên nhân rụng hoa rụng quả, giảm sức sống hạt phấn, giảm khả năng kéo dài của ống phân trong vòi nhụy, giảm kích thước hạt Những tính trạng này đã được sử dụng để thanh lọc kiểu gen chống chịu nóng trong các chương trình

chọn giống đậu cô ve (Salem et al., 2007)

Trong điều kiện nóng năng suất hạt của đậu cô ve tương quan dương với hệ số thu hoạch quả, hệ số thu hoạch, sinh khối tán, khối lượng 100 hạt, số quả/đơn vị diện tích và số hạt/đơn vị diện tích Các kiểu gen chống chịu bất thuận nóng có khả năng đậu quả, hạt, chắc hạt dưới điều kiện nóng, Biến dị di truyền tính chịu nóng có sẵn ở đậu ăn

hạt ở Mexico (Phaseolus acutifolius A Gay) đã được khai thác trong

chọn giống đậu cô ve chịu nóng tại CIAT Chọn tạo giống bằng lai xa giữa đậu cô ve và đậu ăn hạt Mexico đã tạo được các dòng giống đậu

cô ve có năng suất cao hơn và chịu nóng (Gaur et al., 2015)

2.3 CHỌN GIỐNG ĐẬU CÔ VE KHÁNG BỆNH GỈ SẮT

Một trong những bệnh gây hại nghiêm trọng đối với cây đậu cô

ve đó là bệnh gỉ sắt gây ra bởi nấm Uromyces appendiculatus (Pers.) Unger var appendiculatus Bệnh gỉ sắt ở cây đậu cô ve xuất hiện trên

toàn thế giới nhưng gây hậu quả nghiêm trọng đối với các nước trong

khu vực nhiệt đới ẩm và khu vực cận nhiệt đới (Souza et al., 2008; Souza et al., 2013)

Theo Lindgen et al (1995), cứ tăng 1% mức độ nhiễm bệnh gỉ sắt

sẽ làm giảm năng suất của đậu cô ve khoảng 19 kg/ha Không có biện pháp đơn lẻ nào có thể kiểm soát hiệu quả nhằm ngăn ngừa khả năng lây nhiễm bệnh gỉ sắt trong tất cả vùng hay khu vực khác nhau trên toàn thế giới Các biện pháp thực nghiệm quản lý dịch bệnh được khuyến cáo để kiểm soát bệnh gỉ sắt ở đậu cô ve bao gồm: luân canh cây trồng, trồng đúng thời vụ theo khuyến cáo, trồng giống kháng bệnh và phun thuốc

diệt nấm kịp thời (Mmbaga et al., 1996; Souza et al., 2008).

Tổng hợp những nghiên cứu về di truyền tính kháng gỉ sắt ở đậu

cô ve, Souza et al (2013) đã cung cấp thông tin về công bố của một số

tác giả cho rằng tính kháng bệnh gỉ sắt đậu cô ve được điều khiển bởi

các gen đơn trội chính (Augustin et al., 1972; Ballantyne, 1978; Christ and Goth, 1982; Corrêa et al., 2000; Faleiro et al., 2000; Alzate-Marin

et al., 2004; Souza et al., 2007) Mối quan hệ gen đối gen của Flor

(1971) đã xảy ra trong tương tác giữa nấm gỉ sắt và đậu cô ve Đến nay, ít nhất có 14 gen kháng (RR) trội chính đã được nhận biết, ký hiệu

từ Ur-1 đến Ur-14 Các gen này có tên theo danh pháp khoa học do Kelly et al đề xuất năm 1996 Ngoài 14 gen trội (RR), các gen quan trong khác chưa đặt tên cũng đã nhận biết như ‘BAC6’ (Jung et al., 1996), ‘Dorado’ (Miklas et al., 2002), ‘CNC’ (Rasmussen et al., 2002),

và ‘PI 260418’ (Pastor-Corrales et al., 2008)

Tại Hội thảo quốc tế lần thứ 3 về gỉ sắt ở Nam Phi năm 2002,

Steadman et al., 2002 đã đề xuất bộ giống để đánh giá bệnh gỉ sắt, bao

gồm 6 giống Trung Mỹ (GN 1140, Aurora, Mexico 309, Mexico 235, CNC, PI 181996) và 6 giống Andean (Early Gallatin, Redlands Pioneer, Montcalm, PC 50, Golden Gate Wax, PI 260418) Bộ giống này đã được hội nghị thông qua

Nguồn gen kháng gỉ sắt còn có tiềm năng rất lớn ở các loài hoang

dại và họ hàng hoang dại Porch et al (2013) cho rằng có hai nhóm hoang

dại được chứng minh là tổ tiên của đậu cô ve trồng Các loài hoang dại đã được lai với loài trồng để nhập gen chống chịu và kháng bệnh

Chọn giống truyền thống quy tụ các gen kháng gỉ sắt ở đậu cô ve khó khăn và mất nhiều thời gian Chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử (MAS) giúp chọn lọc nhanh và hiệu quả hơn, các bước chính của chọn lọc MAS ở đậu cô ve gồm: (i) nhận biết chủng độc phổ biến nhất trong vùng mục tiêu và đặc điểm của nguồn kháng triển vọng nhất trong vùng; (ii) xác định mô hình di truyền tính kháng bằng lai nguồn kháng với giống nhiễm; (iii) nhận biết chỉ thị phân tử liên kết chặt với các alen kháng; (iv) phát triển dòng mang gen kháng (R) và chỉ thị phân tử quan tâm, quá trình này thường thực hiện bằng lai trở lại; (v) Nhận biết chỉ thị đặc thù với alen kháng; (vi) Quy tụ alen kháng bằng lai xa các dòng

đã chọn (i) đặc điểm hóa liên tục của bệnh và ký chủ; (vii) đặc điểm hóa và giới thiệu nguồn kháng mới cho chương trình chọn giống và (iii) nhân biết chỉ thị liên kết với gen kháng có mặt trong nguồn kháng mới

(Alzate-Marin et al., 2005; Souza et al , 2008) Có thể giới hạn trên cơ

sở lai trở lại để phát triển dòng mang gen kháng (R) và sau đó lai giữa dòng này để quy tụ alen kháng vào cùng một nền di truyền, sử dụng MAS để đẩy nhanh quá trình chọn tạo Phát triển các dòng tiến bộ nên

có phổ di truyền rộng và ổn định, nhưng năng suất tương đương với

giống cải tiến (Souza et al., 2013)

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Thu thập và đánh giá một số đặc điểm nông sinh học, đa dạng

di truyền, đánh giá khả năng kháng bệnh gỉ sắt, chịu nóng của nguồn vật liệu

- Phát triển nguồn vật liệu tạo giống đậu cô ve chịu nóng bằng lai hữu tính và chọn tạo các vật liệu sau lai

- Phát triển nguồn vật liệu tạo giống đậu cô ve kháng bệnh gỉ sắt bằng lai hữu tính và chọn tạo các vật liệu sau lai

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Các đặc điểm nông sinh học, đa dạng di truyền, đánh giá khả năng chịu nóng, kháng bệnh gỉ sắt trên đồng ruộng của nguồn vật liệu theo phương pháp đánh giá nguồn gen của IPGRI, 2001 Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khảo sát tập toàn, 2 lần nhắc lại, diện tích

ô thí nghiệm 5m2

- Thí nghiệm đánh giá các mẫu giống đậu cô ve tuyển chọn từ tập đoàn được trồng trong 3 vụ là vụ Đông 2013, vụ Xuân 2014 và vụ Xuân Hè 2014 Thí nghiệm đánh giá các dòng đậu cô ve thế hệ F4 mới lai tạo được trồng trong vụ Xuân và vụ Xuân Hè 2016 Phương pháp thí nghiệm theo CIAT (2012); thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), 2 lần lặp lại, mỗi ô 5m2

- Phương pháp chỉ thị phân tử: sử dụng chỉ thị phân tử SSR đánh giá đa dạng di truyền, chi thị SCAR dò tìm gen kháng bệnh gỉ sắt, DNA được chiết tách theo phương pháp của Doyle and Doyle (1990) có cải tiến, phản ứng PCR khuyếch đại và điện di trên gel agarose 4%

- Phương pháp lây nhiễm nấm gỉ sắt nhân tạo: được thực hiện

theo phương pháp của Ariarathne and Pradeep Nuwan (2001) và có thay đổi cho phù hợp với điều kiện thí nghiệm

- Phương pháp lai: lai tạo theo phương pháp truyền thống: Lai hữu tính, lai đơn khử đực và thụ phấn bằng tay

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 THU THẬP VÀ ĐÁNH GIÁ NGUỒN VẬT LIỆU ĐẬU CÔ VE 4.1.1 Đánh giá một số đặc điểm nông sinh học chính của các mẫu giống đậu cô ve

Nguồn vật liệu của đề tài là 60 mẫu giống đậu cô ve trong đó có

41 mẫu nguồn gen nhập nội từ Mỹ, 4 mẫu từ Trung Quốc và 15 mẫu nguồn gen địa phương Việt Nam Các mẫu giống đậu cô ve nghiên cứu

có 2 dạng hình sinh trưởng là dạng sinh trưởng vô hạn, thân leo và dạng sinh trưởng hữu hạn, thân bụi Trong 60 mẫu giống của tập đoàn đậu cô

ve có 22 mẫu giống sinh trưởng hữu hạn (thân bụi) và 38 mẫu giống sinh trưởng vô hạn

4.1.2 Đánh giá đa dạng di truyền của các mẫu giống đậu cô ve thu thập dựa trên chỉ thị hình thái và chỉ thị phân tử

Dựa trên 16 tính trạng hình thái, nông sinh học để đánh giá mức

độ đa dạng di truyền của 60 mẫu giống đậu cô ve Quan hệ di truyền giữa các mẫu giống đậu cô ve được phân tích bằng phần mềm NTSYS

2.1, từ đó xác định hệ số tương đồng giữa các mẫu giống Kết quả cho thấy hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0,1 đến 0,5, điều này chứng tỏ các mẫu giống đậu cô ve có mức độ đa dạng cao về mặt di truyền (hình 1)

Hình 4.1 Sơ đồ quan hệ di truyền 60 mẫu giống nghiên cứu

dựa trên chỉ thị hình thái

Sử dụng 20 chỉ thị SSR sử dụng dựa trên các công bố tương tự trên đậu cô ve, kết quả phân tích PCR trên các mẫu giống của nghiên cứu, chỉ có 15 chỉ thị xuất hiện băng DNA đa hình

Hàm lượng thông tin đa hình (PIC) của 15 chỉ thị dao động từ 0,37 đến 0,74, trung bình đạt 0,6 Các chỉ thị có hệ số PIC lớn hơn hoặc bằng 0,5 sẽ cho sự phân biệt cao về tỷ lệ đa hình của chỉ thị Như vậy

có tới 14/15 chỉ thị có chỉ số PIC ≥ 0,5, chỉ thị BM187 có hệ số đa dạng cao nhất là 0,74

Hình 4.2a: Sơ đồ quan hệ di truyền của 22 mẫu giống đậu cô ve thân bụi

4.2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ KHẢ NĂNG CHỊU NÓNG CỦA CÁC MẪU GIỐNG ĐẬU CÔ VE TUYỂN CHỌN

Từ kết quả đánh giá khảo sát tập đoàn các mẫu giống đậu cô ve

đã chọn lọc ra được 15 mẫu giống đậu cô ve thân leo ăn quả tươi có khả năng sinh trưởng phát triển tốt, thích nghi với khí hậu, ra nhiều hoa, tỉ

lệ đậu quả cao, dạng quả đẹp, ít bị sâu bệnh hại Các mẫu giống đậu cô

ve này được đưa vào thí nghiệm đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển và năng suất trong điều kiện trồng chính vụ (vụ Đông và vụ Xuân) cũng như đánh giá khả năng chịu nóng trong điều kiện trồng trái vụ (vụ Xuân Hè) trong 2 năm 2013 và 2014 để chọn lọc ra các dòng có tiềm năng năng suất và các dòng có khả năng chịu nóng, thích nghi với điều kiện trồng trái vụ nhằm phục vụ công tác lai tạo

4.2.1 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của 15 mẫu giống đậu cô ve

Đánh giá tính trạng năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất thông qua các chỉ tiêu: số chùm hoa/cây, số quả/chùm, số quả/cây, khối lượng quả và năng suất cá thể (Bảng 4.1)

Số chùm hoa/cây của các mẫu giống dao động từ 9,1 đến 15,2 chùm trong vụ Đông; Số quả/chùm từ 1,6 đến 5,1 quả Khối lượng quả tươi của các mẫu giống có sự chênh lệch rất ít giữa vụ Đông và vị Xuân Trong vụ Đông, khối lượng trung bình quả của các mẫu giống biến động trong khoảng từ 6,71 đến 11,55g và trong vụ Xuân là từ 6,81 đến 12g

Năng suất cá thể của các mẫu giống đạt từ 91,2 đến 272,1g trong

vụ Đông và từ 74,2 đến 198,0g trong vụ Xuân Năng suất cá thể của hầu hết các mẫu giống trong vụ Xuân đều giảm nhẹ so với vụ Đông Có

11 mẫu giống có năng suất trong vụ Đông cao hơn đối chứng ở mức có

ý nghĩa trong vụ Xuân là 8 mẫu giống CV05 là mẫu giống có năng suất

cá thể cao nhất ở cả 2 thời vụ (272,1g trong vụ Đông và 198,0g trong

vụ Xuân), vượt hơn gấp đôi so với đối chứng trong vụ Đông

Bảng 4.1 Các yếu tố cấu thành năng suất của 15 mẫu giống đậu cô

ve leo nghiên cứu

Ký hiệu

Số chùm

hoa/cây Số quả/chùm Số quả/cây

Khối lượng trung bình quả tươi (gram)

Năng suất cá thể quả tươi (gram)

CV05 11,1 10,7 4,8 4,0 28,5 22,5 9,55 9,21 272,1 198,0 CV07 13,3 11,5 5,0 4,4 25,0 22,4 8,43 8,69 210,7 194,7 CV13 11,5 11,5 2,7 2,6 13,6 10,9 6,71 6,81 91,2 74,2 CV22 10,3 14,7 5,1 3,6 22,1 22,5 9,26 9,54 204,6 175,5 CV41 15,2 14,6 4,2 3,8 21,3 21,4 9,58 9,74 204,1 175,3 CV42 10,8 10,6 4,4 3,5 22,4 21,6 8,85 9,13 198,2 180,2 CV67 10,5 10,0 4,6 3,5 20,8 16,6 11,55 12,0 240,2 199,2 CV69 13,5 11,3 3,4 3,2 22,6 18,2 8,93 8,9 201,8 161,9 CV81 9,1 13,2 1,6 1,60 13,3 12,8 8,34 8.33 110,9 106,6 CV89 13,2 11,7 4,8 3,5 20,8 18,5 9,09 9,69 189,1 179,3 CV104 10,4 12,0 4,3 4,1 21,8 19,3 9,05 9,60 197,3 185,3 CV105 11,6 11,1 4,5 3,2 19,3 20,3 8,92 9,21 172,2 186,9 CH559 10,9 11,3 4,7 4,4 16,6 18,5 9,02 9,89 149,7 182,9 TLP68 10,1 11,6 4,9 3,8 17,2 18,3 9,14 8,68 157,21 158,8 DLO22 10,7 11,0 4,9 3,5 22,1 17,4 8,93 8,52 197,4 148,2 GSO12

Thí nghiệm đánh giá khả năng chịu nóng của cây đậu cô ve trong

vụ Xuân Hè năm 2013 và 2014 dựa trên các tính trạng: số hoa/chùm, số quả/chùm, tỷ lệ đậu quả, số quả/cây, khối lượng trung bình quả, số ổ hạt/quả, số hạt lép/quả, khối lượng 100 hạt và độ hữu dục của hạt phấn

Số hoa/chùm của các mẫu giống trong vụ Xuân Hè 2013 và 2014 dao động từ 4,0 đến 7,3 hoa Nhiệt độ cao trong vụ Xuân Hè đã ảnh hưởng

rõ rệt tới tỉ lệ đậu quả Nếu như trong vụ Đông và vụ Xuân, số quả/chùm của các mẫu giống cao nhất có thể đạt tới 5,1 quả/chùm và thấp nhất cũng

là 2,6 quả/chùm thì trong vụ Xuân Hè số quả/chùm cao nhất chỉ là 2,7 quả/chùm (CV42) Các mẫu giống còn lại hầu hết có số quả/chùm < 2