ĐÁNH GIÁ NGUỒN DI TRUYỀN CAO SU AMAZON TRÊN VƯỜN THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ QUỸ GEN SGLK 03

Đặc biệt giữa các dòng cao su trong hai nhóm Acre AC và Rondonia RO thuộc nguồn di truyền IRRDB’81, có sự khác biệt rất lớn về sản lượng, hệ số biến động CV tương ứng là 110,16% và 111,7

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ NGUỒN DI TRUYỀN CAO SU AMAZON

TRÊN VƯỜN THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cám ơn:

BanGiám Hiệu trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm

Khoa Nông Học, cùng tất cả Quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá

trình học tại trường

Ban Giám đốc Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam Bộ môn Giống, các Phòng

chức năng đã cho phép và hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và thực tập tại quý cơ quan

PGS TS Phan Thanh Kiếm đã hết lòng hướng dẫn, giảng dạy trong suốt thời gian tôi học tại trường và thực tập tốt nghiệp

ThS Lê Mậu Túy và ThS Vũ Văn Trường -Bộ môn Giống - Viện nghiên Cứu Cao Su Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi và chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài

KS Nguyễn Thị Thảo luôn tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và có những đóng góp quý báu để tôi hoàn thành được luận văn này

Các cô, chú, anh, chị công tác tại Bộ môn Giống – Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực tập tốt nghiệp

Bạn bè thân yêu của lớp DH08NH đã chia sẻ cùng tôi những vui buồn trong thời gian học cũng như hết lòng hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong thời gian thực tập

Con xin cảm ơn cha mẹ đã sinh thành, nuôi dưỡng và giáo dục Cha mẹ luôn là chỗ dựa vững chắc về tinh thần cho con vượt qua mọi khó khăn

Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2012

Nguyễn Ngọc Mai Ly

Vật liệu nghiên cứu gồm 190 kiểu gen thuộc 3 nhóm di truyền, trong đó có 180 kiểu di truyền (KDT) thuộc nhóm di truyền Amazon, 4 KDT thuộc nhóm di truyền Lai Hoa và 6 KDTthuộc nhóm di truyền Wickham được trồng năm 2003, trong đó dòng PB

235 và GT 1 làm đối chứng.Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên, 2 lần nhắc lại

Kết quả đạt được:

Giữa các nhóm di truyền có sự khác nhau đáng kể theo tất cả các chỉ tiêu theo dõi Đặc biệt giữa các dòng cao su trong hai nhóm Acre (AC) và Rondonia (RO) thuộc nguồn

di truyền IRRDB’81, có sự khác biệt rất lớn về sản lượng, hệ số biến động CV tương ứng

là 110,16% và 111,75 %, cho thấy khả năng sử dụng các kiểu di truyền thuộc hai nhóm này trong công tác tạo giống cao su

Kiểu di truyền RRIV 3 và RRIV 4 (thuộc nguồn di truyền Lai Hoa Việt Nam) có sản lượng cao hơn đối chứng Các kiểu di truyền thuộc nguồn di truyền Amazon (IRRDB’81) hầu hết có sản lượng thấp nhưng ít nhiễm bệnh (nhiễm nhẹ với bệnh nấm hồng và bệnh Corynespora và nhiễm trung bình với bệnh phấn trắng)

Các kiểu di truyền AC37/345, AC53/13C, AC37/200, AC42/79C, AC54/1216, AC 39/143 (Nhóm AC) và RO44/661, RO22/451, RO120/17C, RO22/24C, RO22/33C (Nhóm RO) sinh trưởng khỏe hơn dòng đối chứng PB 235, các kiểu di truyền RO 22/61C, RO22/24C, RO25/75C (nhóm RO); AC 54/943, AC 35/737, AC 53/35C, AC 43/4C (nhóm AC) và MT 34/55C, MT 10/81 (nhóm MT) có sản lượng cao

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Tóm tắt ii

Mục lục iii

Danh sách các chữ viết tắt vi

Danh sách các bảng biểu viii

Danh sách các hình và đồ thị x

Chương 1: Mở đầu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu – Yêu cầu 2

1.2.1 Mục tiêu 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Giới hạn đề tài 2

Chương 2: Tổng quan tài liệu 3

2.1 Tổng quan về cây cao su 3

2.1.1 Phân loại và phân bố cây cao su 3

2.1.2 Đặc điểm sinh học và sinh thái cây cao su 3

2.2 Tình hình phát triển cao su trên thế giới và tại Việt Nam 4

2.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cao su trên thế giới 4

2.2.2 Hiện trạng và quá trình phát triển cao su tại Việt Nam 5

2.2.2.1 Hiện trạng ngành cao su Việt Nam 5

2.2.2.2 Quá trình phát triển cao su Việt Nam 6

2.3 Đặc điểm di truyền cây cao su 7

2.3.1 Nghiên cứu ngoài nước 7

2.3.2 Nghiên cứu trong nước 8

2.4 Bảo tồn và sử dụng nguồn gen cao su ở Việt Nam 9

2.4.1 Tiến trình hình thành quỹ gen cao su Việt Nam 9

2.4.2 Hiện trạng lưu trữ quỹ gen cao su 10

2.4.3 Phương pháp bảo tồn và nghiên cứuquỹ gen cây cao su 11

2.5 Nguồn gen cây cao su trên thế giới 12

2.5.1 Nguồn gen cao su Đông Nam Á (Wickham) 12

2.5.2 Nguồn gen cao su Amazon (Nguồn gen cao su IRRDB’81) 12

2.6 Cải tiến giống cao su 13

2.6.1 Công tác cải tiến giống cao su ở Việt Nam 13

2.6.2 Mục tiêu của công tác cải tiến giống cao su 14

2.6.3 Nội dung công tác cải tiến giống 15

2.6.4 Tiêu chuẩn, đặc điểm của giống cao sucải tiến 15

2.6.5 Công tác cải tiến giống cao su trên thế giới 15

2.7 Kết quả nghiên cứu về quan hệ di truyền trên cây cao su trong và ngoài nước 16

Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 19

3.1 Nội dung nghiên cứu 19

3.2 Vật liệu nghiên cứu 19

3.3 Phương pháp nghiên cứu 19

3.3.1 Bố trí thí nghiệm 19

3.3.2 Các chỉ tiêu quan trắc và thu thập số liệu 20

3.3.2.1 Sinh trưởng và tăng trưởng 20

3.3.2.2 Sản lượng (gram/cây/lần cạo) 20

3.3.2.3 Dày vỏ nguyên sinh và tái sinh (mm) 21

3.3.2.4 Hình thái 21

3.3.2.4 Hình thái 21

3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 21

Chương 4: Kết quả và thảo luận 23

4.1 Sản lượng (gram/cây/lần cạo) của các nguồn gen Amazon trên thí nghiệm đánh giá quỹ gen SGLK 03 23

4.1.1 Sản lượng và phân hạng theo sản lượng của các nhóm di truyền trên thí nghiệm SGLK 03 qua 3 tháng 4 – 5 – 6/ 2012 23

4.1.2 Thành tích về sản lượng của các kiểu di truyền xuất sắc đứng đầu trên thí

nghiệm SGLK 03 27

4.2 Khả năng sinh trưởng và tăng trưởng của nguồn di truyền Amazon trên vườn thí nghiệm SGLK 03 30

4.3 Dày vỏ nguyên sinh và tái sinh 33

4.3.1 Độ dày vỏ nguyên sinhtrên thí nghiệm SGLK 03 33

4.3.2 Độ dày vỏ tái sinhtrên thí nghiệm SGLK 03 35

4.4 Bệnh hại của nguồn di truyền Amazon trên vườn thí nghiệm SGLK 03 37

4.4.1 Bệnh phấn trắng 37

4.4.2 Bệnh Corynespora 40

4.4.3 Bệnh nấm hồng 42

4.5 Một số kiểu di truyền xuất sắc trên thí nghiệm đánh giá quỹ gen SGLK 03 45

Chương 5: Kết luận và đề nghị 47

5.1 Kết luận 47

5.2 Đề nghị 47

Tài liệu tham khảo 50

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AC Acre, tiểu vùng của Amazon (Brazil)

ANRPC Hiệp hội các nước sản xuất cao su thiên nhiên

(Association of Natural Rubber Producing Countries) CIRAD Trung tâm hợp tác nghiên cứu và phát triển nông nghiệp quốc tế

(Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement)

CV% Hệ số biến thiên (Coeffcient Variation)

DRC Xác định hàm lượng cao su khô

(Determination of dry rubber content)

FAO Tổ chức nông lương quốc tế (Food and Agriculture Organization) g/c/c gram/cây/lần cạo

GCA Khả năng phối hợp chung (General Combining Ability)

GSO Tổng cục thống kê (General Statistics Office)

GT Gondang Tapen (Đồn điền cao su trên đảo Java, Indonesia)

IRCA Viện nghiên cứu cao su Châu Phi

(Institut de Recherches sur le Caoutchouc au Afrique) IRCI Viện nghiên cứu cao su Đông Dương

(I'Institut des Recherchers sur le Caoutchouc en Indochine)

IRRDB Hiệp hội nghiên cứu và phát triển cao su quốc tế

(International Rubber Research Development of Board) IRRDB’ 81 Nguồn di truyền Amazon được IRRDB sưu tập năm 1981

IRSG Tập đoàn nghiên cứu cao su Quốc Tế

(International Rubber Study Group)

KTCB Kiến thiết cơ bản

LH Các giống Lai Hoa trong giai đoạn nghiên cứu của RRIV

MT Mato Grosso, tiểu vùng của Amazon (Brazil)

PB Prang Besar (Trạm NC CS của tập đoàn Golden Hope, Malaysia) RRIC Viện nghiên cứu cao su Srilanka

(Rubber Research Institute of Ceylon) RRIM Viện nghiên cứu cao su Malaysia

(Rubber Research Institute of Malaysia)

RO Rondonia, tiểu vùng của Amazon (Brazil)

RRIV Viện nghiên cứu cao su Việt Nam

(Rubber Research Institute of Vietnam) SCA Khả năng phối hợp riêng (Specific Combining Ability)

SGLK 03 Vườn sưu tập nguồn di truyền tại Lai Khê trồng năm 2003

DANH SÁCH CÁC B ẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Diện tích, sản lượng và năng suất cao su Việt Nam qua các năm 7

Bảng 2.2: Thống kê số lượng kiểu gen được lưu giữ trên vườn nhân lưu trữ 11 Bảng 3.1: Số lượng theo nhóm kiểu di truyền nghiên cứu trên thí nghiệm

đánh giá quỹgen cao su tại vườn SGLK 03 20

Bảng 3.2: Thang phân cấp về sinh trưởng và sản lượng theo Paardekooper 22 Bảng 4.1: Sản lượng của các nhóm di truyền qua các thời kỳ theo dõi tại

thí nghiệmSGLK 03 24

Bảng 4.2: Phân hạng theo sản lượng 3 tháng năm 2012 các nhóm di truyền 25 Bảng 4.3: Sản lượng và năng suất của các kiểu di truyền dẫn đầu trên

thí nghiệm đánh giá quỹ gen tại SGLK 03 27

Bảng 4.4: Sản lượng 3 năm cạo mủ đầu tiên của các kiểu di truyền dẫn đầu trên

thí nghiệm đánh giá quỹ gen tại SGLK 03 29

Bảng 4.5: Sinh trưởng và tăng trưởng của các nhóm di truyền trên thí

nghiệm SGLK 03 năm cạo thứ 3 30

Bảng 4.6: Sinh trưởng và tăng trưởng của các kiểu di truyền dẫn đầu trên

thí nghiệm SGLK 03 32 Bảng 4.7: Dày vỏ nguyên sinh của các nhóm di truyền 33

Bảng 4.8: Dày vỏ nguyên sinh của các kiểu di truyền dẫn đầu trên thí

nghiệm SGLK 03 của các nhóm di truyền 34 Bảng 4.9: Dày vỏ tái sinh của các nhóm di truyền 35

Bảng 4.10: Dày vỏ tái sinh của các kiểu di truyền dẫn đầu trên thí nghiệm

SGLK 03 36

Bảng 4.11: Phân hạng mức độ nhiễm bệnh phấn trắng của các nhóm di truyềntrên

thí nghiệm SGLK 03 37

Bảng 4.12: Phân hạng mức độ nhiễm bệnh phấn trắng của các kiểu di truyềntrên

thí nghiệm SGLK 03 38

Bảng 4.13: Phân hạng mức độ nhiễm bệnh Corynespora của các nhóm di

truyềntrên thí nghiệm SGLK 03 40 Bảng 4.14Phân hạng mức độ nhiễm bệnh nấm hồng củacác nhómdi truyền trên thí

DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Tên hình Trang

Hình 2.1: Sơ đồ tạo tuyển giống cao su 16

Hình 4.2: Phân hạng sản lượng của các nhóm di truyền qua 3 tháng năm 2012 tại thí nghiệmSGLK 03 26

Hình 4.2: Phân hạng theo độ lớn vanh thân tháng 04 năm 2012 các nhóm di truyềntại SGLK 03 31

Hình 1: Kiểu di truyền PB 235 84

Hình 2: Kiểu di truyền GT 1 85

Hình 3: Kiểu di truyền PB 255 86

Hình 4: Kiểu di truyền PB 260 87

Hình 5: Kiểu di truyền RRIV 2 88

Hình 6: Kiểu di truyền RRIV 3 89

Hình 7: Kiểu di truyền RRIV 4 90

Hình 8: Kiểu di truyền RRIV 5 91

Hình 9: Kiểu di truyền VM 515 92

Hình 10: Kiểu di truyền AC 54/943 93

Hình 11: Kiểu di truyền MT 34/55C 94

Hình 12: Kiểu di truyền RO 22/24C 95

Hình 13: Kiểu di truyền RO 22/61C 96

Hình 14: Thu thập số liệu sản lượng trên vườn thí nghiệm SGLK 03 97

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Cây cao su (Hevea brasiliensis) đã trở thành cây trồng giá trị kinh tế cao tại nhiều

nước châu Á và châu Phi Ở nước ta, cao su là một mặt hàng nông sản có kim ngạch xuất khẩu lớn thứ hai sau lúa gạo Tuy nhiên, cây cao su cũng đối mặt với sự cạnh tranh thường xuyên của những cây trồng nông nghiệp khác Để tiếp tục phát triển, ngành cao su phải có những biện pháp nhằm nâng cao năng suất và tăng sản lượng Để đáp ứng điều kiện thực tế của sản xuất, một trong những giải pháp kỹ thuật hàng đầu là trồng giống có năng suất cao và thích hợp cho từng vùng sản xuất

Từ năm 1976 Viện Cao Su Việt Nam (RRIV) đã bắt đầu chương trình cải tiến giống cao su và từ năm 1982 khởi đầu chương trình lai tạo giống mới Những tiến bộ về giống cao su đã đóng vai trò đáng kể trong việc rút ngắn thời gian kiến thiết cơ bản ở vùng thuận lợi từ 7 – 9 năm xuống còn 6 – 7 năm Từ 1980 đến 2010, tốc độ phát triển cây cao su gia tăng nhanh, bình quân khoảng 7,7 % về diện tích và 10,7 % về sản lượng Năng suất cây cao su được cải thiện đáng kể từ 703 kg/ha (năm 1980) lên 1.720 kg/ha (năm 2010), tốc độ tăng 3,3 % mỗi năm Sự phát triển đó phải kể đến công tác cải tiến giống là yếu tố then chốt hàng đầu

Hiện nay, cây cao su có diện tích lớn nhất trong các cây công nghiệp dài ngày là 740.000 ha, tầm nhìn đến năm 2020 đạt 1.000.000 ha trong nước và các nước lân cận (Lào, Campuchia) (AVG, 2010) Trong tương lai, bên cạnh việc tăng năng suất sản lượng

mủ cần phối hợp chọn tạo giống có sinh trưởng khoẻ, chống chịu sâu bệnh và thích hợp với vùng khí hậu bất thuận Thấy rõ tầm quan trọng của quỹ gen cây cao su đối với công tác cải tiến giống cao su, từ 1977 Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam đã bắt đầu xây dựng quỹ gen cây cao su Việt Nam với nguồn di truyền ban đầu là các giống cao su được sưu tập trên các vườn cũ trong nước Sau đó, thông qua các chương trình hợp tác song phương với các Viện Nghiên Cứu Cao Su, quỹ gen cao su đã được mở rộng dần bằng các đợt

nhập nội các giống cao su được tạo ra ở vùng Đông Nam Á Trong đó phải kể đến bộ sưu tập IRRDB’81, với hơn 3.500 kiểu di truyền phong phú đa dạng có khả năng đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao cho công tác cải tiến giống cây cao su Việt Nam

Những kiểu di truyền này đã và đang từng bước được đánh giá đặc tính nông học

để phục vụ cho chương trình nghiên cứu chọn tạo giống cao su tại Việt Nam Từ đó các thí nghiệm đánh giá quỹ gen được thực hiện Trong đó có thí nghiệm đánh giá nguồn gen cao su Amazon được thiết lập tại Lai Khê vào năm 2003 nhằm chọn lọc những kiểu di truyền xuất sắc làm nguồn cha mẹ lai ban đầu và phục vụ cho các chương trình nghiên

cứu giống cao su tại Việt Nam Vì vậy, đề tài: “Đánh giá nguồn di truyền cao su Amazon trên vườn thí nghiệm đánh giá quỹ gen SGLK 03” được thực hiện

1.2 Mục tiêu – Yêu cầu

Quan trắc các chỉ tiêu nông học chủ yếu: sinh trưởng, sản lượng, dày vỏ, bệnh hại và

các đặc tính phụ khác trên thí nghiệm SGLK 03 ở năm cạo thứ 3

Phân cấp sinh trưởng và sản lượng theo tiêu chuẩn phân cấp của Paaderkooper Chọn lọc các kiểu di truyền có thành tích sinh trưởng, sản lượng xuất sắc trên thí nghiệm

1.3 Giới hạn đề tài

Đề tài chỉ tập trung theo dõi và đánh giá một số đặc tính nông sinh học chủ yếu trên nguồn gen cao su SGLK 03 tại Lai Khê từ tháng 02 đến tháng 06/2012

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về cây cao su

2.1.1 Phân loại và phân bố cây cao su

Cây cao su (Hevea brasiliensis Muell Arg) là một loài thuộc chi Hevea, họ

Euphorbiaceae Trong chi Hevea, còn có 9 loài Hevea khác: H benthamiana, H

camargoana, H camporum, H guianensis, H nitida, H microphylla, H pauciflora, H rigidifolia và H spruceana Trong đó loài Hevea brasiliensis là có ý nghĩa về kinh tế nhất

và được trồng rộng rãi nhất

Cây cao su mọc tự nhiên ở vùng rừng lưu vực sông Amazon, Nam Mỹ, trải dài từ

vĩ tuyến 150 Nam đến vĩ tuyến 60 Bắc và kinh tuyến 460 – 770 Tây, bao gồm các nước Brazil, Bolivia, Colombia, Peru, Ecuador, Venezuela, French Guiana, Surinam và Guyana (Webster et al., 1989) Ngoài vùng xuất xứ trên người ta không còn thấy cây cao su trong

tự nhiên ở các nơi khác trên thế giới (Campagnon, 1986)

2.1.2 Đặc điểm sinh học và sinh thái cây cao su

Cây cao su (Hevea brasiliensis) là loài thân gỗ, sinh trưởng nhanh

Cao su có bộ rễ phát triển, ở độ tuổi 7 – 9 rễ cọc dài 2 – 4 m, rễ bàng dài trên 9 m, tập trung chủ yếu ở tầng đất từ 8 – 30 cm

Lá cao su là lá kép gồm 3 lá chét với phiến lá nguyên, mọc cách Phần cuối phiến

lá chét nơi gắn vào cuống lá bằng một cọng lá ngắn có gắn tuyến mật (chỉ chứa mật giai đoạn lá non) Màu sắc, hình dạng, kích thước và số khí khổng mặt dưới lá thay đổi tùy theo giống

Hoa nhỏ màu vàng, đơn tính đồng chu, hoa đực và hoa cái không chín cùng thời

điểm nên khó tự thụ phấn Trong tự nhiên, cây cao su thụ phấn nhờ gió và côn trùng

Quả nang gồm 3 ngăn, mỗi ngăn chứa 1 hạt, quả tự khai Hạt có kích thước khoảng

2 – 3,5 cm, 2 mặt rõ rệt: mặt bụng phẳng, mặt lưng cong lồi lên Trong hạt có chứa nhiều dầu, dễ mất sức nẩy mầm

Cây có thời kỳ qua đông, lá rụng hoàn toàn sau đó nẩy lộc phát triển bộ lá mới Cây thay lá sớm hay muộn, từng phần hay toàn phần phụ thuộc vào đặc tính của giống và điều kiện môi trường Trong điều kiện Việt Nam, cây rụng lá qua đông khoảng vào giữa tháng 12 đến tháng 2 Sau đó cây ra hoa vào tháng 3, trái rụng trong tháng 8 – 9 hàng năm

Cây phát triển tốt ở nhiệt độ trung bình 250

C – 300C Nếu trong điều kiện nhiệt độ thấp sẽ làm cho cây phát triển chậm, thời gian kiến thiết cơ bản kéo dài

Lượng mưa cần cho cây sinh trưởng và phát triển bình thường khoảng 1500 – 2000 mm/năm Cao su trưởng thành có sức chịu hạn tốt Cây phát triển tốt trong điều kiện tối thiểu 1600 giờ nắng/năm, gió nhẹ 1 – 2 mm/năm, cao trình dưới 200 m, cao trình càng cao cây càng chậm phát triển, thời gian kiến thiết cơ bản kéo dài hơn

Cây cao su ưa đất hơi chua, độ pH khoảng từ 4,5 – 5,5, đất có tầng đất dày, thành phần sét khoảng 25 %, có khả năng giữ nước tốt, địa hình ít dốc là tốt nhất

2.2 Tình hình phát triển cao su trên thế giới và tại Việt Nam

2.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cao su trên thế giới

Trong Hiệp hội các nước sản xuất cao su thiên nhiên (ANRPC) gồm mười thành viên là Việt Nam, Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Campuchia, Singapo, Trung Quốc, Ấn

Ðộ, Papua New Ghine và Sri Lanka Hàng năm, ANRPC đóng góp 92 – 94% sản lượng cao su trên toàn thế giới Trong đó đứng đầu là Thái Lan, kế tiếp là Indonesia, Malaysia,… Tuy nhiên, dẫn đầu về năng suất khai thác là Ấn Độ với 1.771 kg/ha, kế tiếp

là Thái Lan ở mức 1.717 kg/ha (Nguồn: Báo cáo phân tích ngành cao su tự nhiên, tháng 11/2011)

ANRPC dự báo sản lượng cao su thiên nhiên toàn cầu năm 2012 đạt 10,45 triệu

tấn, sẽ tăng 3,2 % so với mức dự báo của tháng trước (10,415 triệu tấn) do sản lượng tăng

ở Việt Nam Mức tăng trưởng của ngành cao su thiên nhiên năm 2012 được dự báo tăng trong khoảng từ 2,8 – 3,8% Xuất khẩu từ các nước thành viên ANRPC ước đạt 7,892 triệu tấn năm 2012, tăng so với 7,685 triệu tấn của năm 2011

Theo Tổ chức Nghiên cứu Cao su Quốc tế (IRSG), nhu cầu cao su (bao gồm cả thiên nhiên và tổng hợp) của thế giới năm 2011 đạt 25,5 triệu tấn và sẽ tăng lên mức 27,7 triệu tấn trong năm 2012, tức tăng 5,84 %

Tiêu thụ cao su tự nhiên trên toàn thế giới trung bình 9,8 triệu tấn, mức tăng trưởng bình quân là 5 % ANRPC chiếm đến 92 % tổng sản lượng cao su toàn thế giới và cũng là

tổ chức tiêu thụ cao su nhiều nhất trên thế giới Hàng năm, các nước thành viên trong tổ

chức này chiếm mức tiêu thụ khoảng 50 % tổng mức tiêu thụ toàn thế giới Trong đó, Trung Quốc, Ấn Độ và Malaysia là 3 nước tiêu thụ cao su lớn nhất thế giới, chiếm 47 % lượng tiêu thụ cao su trên thế giới

Cũng như các loại nguyên vật liệu khác, nhu cầu tiêu thụ cao su trên thế giới phụ thuộc nhiều vào tốc độ tăng trưởng kinh tế thế giới, cụ thể là tốc độ tăng trưởng ngành công nghiệp ô tô trên thế giới (nhu cầu về sản phẩm lốp xe toàn cầu dự kiến tăng 4,7 % mỗi năm cho đến năm 2015 có thể đạt 3,3 tỷ chiếc) Hiện tại, 5 thị trường ô tô phát triển

nhất thế giới hiện nay đều là những nước nhập khẩu cao su lớn như Nhật Bản, Mỹ, Trung

Quốc, Ấn Độ và Brazil

2.2.2 Hiện trạng và quá trình phát triển cao su ở Việt Nam

2.2.2.1 Hiện trạng ngành cao su Việt Nam

Trên thị trường thế giới, Việt Nam là nước xuất khẩu cao su thiên nhiên lớn thứ tư với thị phần đạt 9,9 %, sau Thái Lan (34 %), Indonesia (30,2 %) và Malaysia (15,9 %) (IRSG, 2011) và xuất sang hơn 80 nước Cao su Việt Nam cũng đứng thứ ba về sản lượng khai thác sau Thái Lan và Ấn Độ (IRSG, 2011)

Về công nghiệp chế biến sản phẩm, Việt Nam là nước tiêu thụ cao su thiên nhiên thứ 4 với khối lượng khoảng 140.000 tấn năm 2010 và có tốc độ tăng trưởng khá, khoảng

20 % năm trong 3 năm gần đây Giá trị xuất khẩu sản phẩm công nghiệp cao su đạt 255 triệu USD năm 2009 và ước đạt 380 triệu USD năm 2010 Thị trường xuất khẩu rất lớn của Việt Nam trong những năm gần đây là Trung Quốc 59 %, Malaysia 7 %, Đài Loan 4

%, Hàn Quốc 3 %, Đức 3 %, Hoa Kỳ 3 % Các nước này sẽ tiếp tục phát triển những ngành công nghiệp sử dụng nguyên liệu cao su nên thị trường xuất khẩu cao su vẫn còn nhiều tiềm năng

Lượng cao su thiên nhiên nhập vào Việt Nam năm 2010 khoảng 127.100 tấn, giảm

12 % về lượng, chủ yếu nhập từ Campuchia (47 %), Thái Lan (13 %), Myanmar (7 %), Malaysia (3 %) và Indonesia (2,8 %) Cao su thiên nhiên được nhập phần lớn gồm chủng loại RSS 3 từ Thái Lan, CSR L và CSR 10 từ Campuchia, các chủng loại TSR 20 từ Malaysia, Myanmar, Indonesia Cao su nhập khẩu một phần để tái xuất (khoảng 60 %)

và một phần để tiêu thụ trong nước (khoảng 40 %)

2.2.2.2 Quá trình phát triển cao su Việt Nam

Cây cao su được đưa vào Việt Nam lần đầu tiên tại vườn thực vật Sài Gòn năm

1878 nhưng không sống được Đến năm 1892, 2.000 hạt cao su từ Indonesia được nhập vào Việt Nam Trong 1.600 cây sống, 1.000 cây được giao cho trạm thực vật Ông Yệm (Bến Cát, Bình Dương), 200 cây giao cho bác sĩ Yersin trồng thử ở Suối Dầu (cách Nha Trang 20 km) Năm 1907, công ty cao su đầu tiên được thành lập là Suzannah (Dầu Giây, Long Khánh, Đồng Nai) Tiếp sau, hàng loạt đồn điền và công ty cao su ra đời, chủ yếu là của người Pháp và tập trung ở Đông Nam Bộ: SIPH, SPTR, CEXO, Michelin… Một số đồn điền cao su tư nhân Việt Nam cũng được thành lập Đến năm 1920, miền Đông Nam

Sau năm 1975, cây cao su được tiếp tục phát triển chủ yếu ở Đông Nam Bộ Từ

năm 1977, Tây Nguyên bắt đầu lại chương trình trồng mới cao su, thoạt đầu do các nông trường quân đội, sau năm 1985 do các nông trường quốc doanh, từ năm 1992 đến nay tư nhân đã tham gia trồng cao su

Ở miền Trung sau năm 1984, cây cao su được phát triển ở Quảng Trị, Quảng Bình trong các công ty quốc doanh

Năm 2010, tổng diện tích cây cao su đạt 740.000 ha, tăng 62.300 ha tương đương 9,2 % so với năm 2009 Sản lượng cao su năm 2010 ước đạt được 754.500 tấn, tăng 6,1 %

so năm trước Diện tích khai thác khoảng 438.500 ha (59% tổng diện tích), tăng 4,7 % và năng suất bình quân đạt 1.721 kg/ha, tăng 1,3 % so năm 2009

Với việc tăng diện tích và sản lượng cao su, Việt Nam hi vọng sẽ đạt 1,5 triệu tấn cao su thiên nhiên và hơn 1,5 triệu m3 gỗ cao su trước năm 2020

Bảng 2.1: Diện tích, sản lượng và năng suất cao su của Việt Nam qua các năm

Năm Tổng diện tích

(ha)

Diện tích tăng (ha)

DT khai thác (ha)

Sản lượng (tấn)

Năng suất (kg/ha)

(Nguồn: Hiệp hội Cao su Việt Nam tổng hợp từ số liệu của GSO và Bộ NN – PTNT)

Sản lượng cao su tiểu điền tăng liên tục, ước đạt 291.570 tấn năm 2009, chiếm khoảng 41 % tổng sản lượng Năng suất cao su tiểu điền có nhiều tiến bộ, năm 2009 đạt 1.643 kg/ha, tăng 5,2 % so năm 2008

2.3 Đặc điểm di truyền cây cao su

2.3.1 Nghiên cứu ngoài nước

Cây cao su có bộ nhiễm sắc thể 2n = 36 Theo Henri Wickham (1979), cây cao su

có thể là một dạng tứ bội, với số nhiễm sắc thể cơ bản n = 9 Cho đến nay, chưa có bằng chứng về sự tự bất tương hợp ở cây cao su, mặc dù thường cho tỷ lệ đậu trái cao hơn khi

giao phấn so với tự thụ Tương tự, người ta cũng không thấy có trở ngại nào trong việc lai

giữa các loài Hevea Trong thực tế người ta đã tạo ra nhiều tổ hợp lai liên loài cho mục đích nghiên cứu cũng như tìm thấy nhiều dạng lai liên loài Hevea trong tự nhiên Di

truyền của cây cao su gồm có: Di truyền các tính trạng kinh tế và di truyền các tính trạng

thứ yếu gồm: Tính kháng gió và tính kháng bệnh

Khi nghiên cứu đặc điểm di truyền trên các dòng cao su lai tạo tại RRIM các nhà khoa học đưa ra nhiều kết luận rất có ý nghĩa cho công tác chọn giống hiện nay, cơ sở nghiên cứu dựa trên sự phân tích khả năng phối hợp chung (GCA) và khả năng phối hợp riêng (SCA) khi thực hiện lai giữa nhiều bố – mẹ

Theo Tan và Subramaniam (1987), các đặc tính kinh tế của cây cao su như sinh trưởng, sản lượng cá thể, tính kháng bệnh và một vài đặc tính sinh lý mủ do những tính

trạng đa gen, di truyền theo phương thức cộng hợp Nghiên cứu của Tan (1996) cho thấy GCA quan trọng hơn SCA đối với đặc tính kháng bệnh và đặc tính sinh lý mủ

Việc ứng dụng kỹ thuật ghép cây cao su đã mang lại hiệu quả thiết thực, các cây

thực sinh đầu dòng xuất sắc được nhân thành nhiều DVT ở Indonesia và Malaysia (Wycherley, 1964) Kỹ thuật ghép mắt đã đánh dấu và mở ra một con đường mới trong

tạo tuyển giống cao su là chọn lọc quần thể DVT đầu dòng Nhiều DVT đã được chọn lọc

và tạo ra từ phương pháp này như PR 107, GT 1, BD 5, BD 10, PB 23, PB 25, PB 86 và

PB 86 ở Malaysia RRIC 7, RRIC 8, RRIC 52, và RRIC 62 ở Sri Lanka (Trần Thị Thúy Hoa và ctv, 1997)

Năm 1988, bằng kỹ thuật Isozyme đánh dấu, mức độ phong phú di truyền của các nguồn gen được nghiên cứu Hiện nay bằng phương pháp DNA, 12 loại isoenzyme được

xác định có thể đánh dấu 14 vị trí gen đa hình ở cây cao su Kết quả cho thấy nguồn gen của quần thể hoang dại Amazon phong phú hơn quần thể thuần chủng hoá Wickham (Seguin và cộng sự, 1992)

2.3.2 Nghiên cứu trong nước

Trần Thị Thuý Hoa (1998) với công trình "Nghiên cứu và cải tiến chương trình lai

hữu tính nhân tạo giống cao su Việt Nam" đã đề cập đến đặc điểm di truyền của cây cao

su, biến thiên về kiểu hình, ưu thế lai, ước lượng khả năng phối hợp chung (GCA), phối

hợp riêng (SCA) và ước lượng hệ số di truyền về đặc tính sinh trưởng, sản lượng cá thể và

độ dầy vỏ nguyên sinh qua chương trình lai tạo giống cao su Việt Nam giai đoạn 1982 –

1994

Tuy nhiên, giá trị GCA và SCA thay đổi phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh nên phải tiến hành nghiên cứu nhiều năm GCA được duy trì qua các thế hệ nên có ý nghĩa cho việc tạo giống thuần, còn SCA sẽ dần dần mất đi trong các thế hệ sau nên có ý nghĩa trong việc tạo giống lai F1 có ưu thế lai cao (Phan Thanh Kiếm, 2006)

Đặc tính di truyền về khả năng sinh trưởng, sản lượng cá thể và kháng bệnh ở cây cao su được rất nhiều Viện Nghiên cứu Cao su trên thế giới đi sâu nghiên cứu Nhiều kết

luận mang tính thực tiễn rất có ý nghĩa cho công tác tạo tuyển giống hiện nay Các nghiên cứu trước đây cho thấy khả năng di truyền về sinh trưởng, sản lượng cá thể và kháng bệnh tùy theo từng giống Đặc biệt, theo Trần Thị Thuý Hoa (1998), khi nghiên cứu về khả năng sinh trưởng, sản lượng cá thể và kháng bệnh trên cây cao su đã cho thấy khả năng

phối hợp chung (GCA) của các giống cao su khi lai tạo với nhiều giống khác cho ưu thế lai rất cao về các chỉ tiêu sinh trưởng, sản lượng cá thể và khả năng kháng bệnh (Lim, 1972)

2.4 Bảo tồn và sử dụng nguồn gen cao su ở Việt Nam

2.4.1 Tiến trình hình thành quỹ gen cao su Việt Nam

Năm 1976, RRIV tiếp nhận việc cải tiến giống cao su rất hạn chế của giai đoạn trước do người Pháp thực hiện Từ 1977 – 1978, đợt nhập nội đầu tiên các dòng vô tính từ Malaysia (56 dòng RRIM, PB, PBIG, VM) và Sri Lanka (17 dòng RRIC) thông qua các chương trình hợp tác song phương đã hình thành nền móng sơ khởi cho quỹ gen cao su và chương trình cải tiến giống cao su ở Việt Nam Mục tiêu tranh thủ DVT cao su hiện đại Đông Nam Á để đáp ứng nhu cầu sản xuất Từ 1983 – 1994, với mục tiêu mở rộng vốn gen, tạo cơ sở vật chất cho chương trình cải tiến giống cao su lâu dài, RRIV được CIRAD (Pháp) tài trợ để nhận 278 dòng, trong đó có những giống được lai tạo ở Côte d’ Ivoire và Nam Mỹ Năm 1984 – 1987, qua tài trợ của FAO (đề án VIE 82/007), RRIV đã nhận được một nguồn gen phong phú về số lượng và di truyền (3.000 genotype) từ đợt sưu tập nguồn di truyền nguyên thủy ở nguyên quán vùng Amazon, Nam Mỹ Và từ đây quỹ gen

cao su được hình thành chính thức Từ sau năm 1990, chỉ còn các đợt nhập nội rải rác, số lượng ít

Hiện nay, với kinh phí của đề tài độc lập cấp nhà nước “Quỹ gen cây cao su”, RRIV có điều kiện để lưu giữ và nghiên cứu bước đầu các nguồn vật liệu giống đã thu thập được, làm cơ sở di truyền cho chương trình chọn tạo giống cao su theo hướng đa dạng hóa sản phẩm (mủ + gỗ) và phát triển trên nhiều vùng khác nhau (Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, miền Trung và một phần miền Bắc)

2.4.2 Hiện trạng lưu trữ quỹ gien cao su

Đối với cây cao su, đối tượng thu thập và lưu giữ bao gồm các kiểu di truyền thuộc các loài khác nhau trong chi Hevea, chủ yếu loài Hevea brasiliensis và các s ản phẩm lai giữa chúng Dựa vào giá trị di truyền và tiềm năng sử dụng, quỹ gien cao su được phân nhóm

như sau:

Vốn di truyền nguyên sơ Amazon (ký hiệu: A) gồm các kiểu di truyền hoang dã

trực tiếp thu thập qua các đợt khảo sát tại nguyên quán lưu vực sông Amazon, Nam Mỹ (trừ 22 kiểu di truyền Wickham) di nhập vào Đông Nam Á từ 1920 đến nay Chiếm tuyệt đại bộ phận trong nhóm này là các kiểu di truyền do IRRDB sưu tập năm 1981 tại 3 tiểu bang Acre, Mato Grosso và Rondonia thuộc Brazil Đặc tính sinh học của Amazon chưa được biết nhiều, giá trị kinh tế thấp nếu sử dụng trực tiếp, nhưng có tiềm năng cải tiến giống quan trọng do có sự biến thiên di truyền lớn Nguồn di truyền này sẽ giúp mở rộng

vốn di truyền cao su, tạo ra những bước tiến mạnh mẽ trong cải tiến giống cao su trong tương lai dài, để tạo những con lai có khả năng thích nghi rộng, đa dạng và giá trị kinh tế cao

Vốn di truyền Wickham (ký hiệu: W) gồm những hậu duệ từ 22 kiểu di truyền do Wickham thu thập, được sản sinh từ những cây mẹ chọn lọc trong vườn sản xuất hoặc là

sản phẩm của quá trình lai tạo giống trong và ngoài nước Đặc tính của nhóm Wickham được biết nhiều, có giá trị kinh tế cao, đang và sẽ phục vụ cho chương trình phát triển cao

su quốc gia hiện tại và tương lai gần, nhưng chúng nghèo nàn về vốn di truyền, khó tạo

những tiến bộ cải tiến giống lâu dài

Vốn di truyền lai WA gồm các sản phẩm lai giữa bố mẹ Wickham và Amazon (W

x A) tỏ ra có khả năng cải tiến giống quan trọng

B ảng 2.2: Thống kê số lượng kiểu gen đang được lưu giữ trên vườn nhân lưu trữ

(Nguồn: Bộ môn Giống, Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam, 2011)

2.4.3 Phương pháp bảo tồn và nghiên cứu quỹ gen cây cao su

Đến 2004, quỹ gen cây cao su có số lượng khá lớn và đa dạng di trụyền, gồm 3.552 dòng vô tính thuộc 3 nguồn di truyền lớn của cây cao su (W, A, WA) và xuất xứ từ nhiều nước châu Á, châu Mỹ và châu Phi

Nghiên cứu quỹ gen cho thấy đa số giống thuộc nguồn di truyền Wickham có giá trị kinh tế cao nhờ đặc tính năng suất đã được cải tiến qua nhiều thế hệ tại các nước châu

Á và châu Phi

Phần lớn các dòng vô tính thuộc nguồn gen hoang dại Amazon có sản lượng rất thấp, khoảng dưới 30 % so Wickham, tuy nhiên cũng phát hiện được một số kiểu di truyền có sản lượng đáng lưu ý, tương đương hoặc cao hơn giống đối chứng GT 1 Một số dòng vô tính Amazon sinh trưởng rất khỏe, có thể hơn PB 235 từ 20 – 30 % và trữ lượng

gỗ có thể đạt 300 – 400 m3

/ha

Một số giống thuộc tổ hợp lai W x A có sản lượng và sinh trưởng khá, cho thấy nên tiếp tục lai tạo theo hướng này để kết hợp đặc tính sản lượng cao của Wickham và sinh truởng khỏe của Amazon, đồng thời đa dạng hóa nguồn di truyền cho giống cao su trong sản xuất

Sử dụng phương pháp điện di isozyme cho thấy nguồn di truyền của quỹ gen cao

su tại Việt Nam rất phong phú, đa dạng và khoảng cách di truyền khá rộng

Quỹ gen cao su được lưu giữ theo phương pháp phổ biến ở nhiều nước dưới dạng cành gỗ ghép trên vườn nhân (7,5 ha, 5 điểm x 2 nhắc/mỗi kiểu di truyền)

Các đặc tính nông học chủ yếu của những dòng vô tính trong quỹ gen được đánh giá thông qua thí nghiệm quy mô nhỏ trên một số vùng trồng cao su: sinh trưởng, sản lượng, bệnh, độ dày vỏ, đặc tính hình thái Thí nghiệm đánh giá quỹ gien cao su ở dạng cây trưởng thành (vườn SG) bố trí các vùng sinh thái điển hình: Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và miền Bắc

2.5 Nguồn gen cây cao su trên thế giới

2.5.1 Nguồn gen cao su Đông Nam Á (Wickham)

Cây cao su trở thành cây trồng từ khi Henry Wickham, nhà thực vật học người Anh, đã thu 70.000 hạt cao su năm 1876 từ vùng quanh sông Tapojos, hữu ngạn sông Amazon và chuyển về công viên Hoàng Gia Anh ở Kiew, trong đó chỉ có 4 % hạt nảy mầm, được khoảng 2.700 cây Sau 2 tháng, 1.919 cây được chuyển sang Sri Lanka và sống khoảng 90 %, 18 cây chuyển sang Indonesia chỉ sống được 2 cây, 50 cây chuyển sang Singapore nhưng không sống Năm 1877, một đợt chuyển 22 cây từ Kiew sang Singapore đã thành công và sau đó phát triển rộng khắp Mã Lai Từ năm 1833, cây cao su

ở Sri – Lanka và Mã Lai có hạt và trở thành nguồn giống cung cấp cho nhiều nước ở châu

Á và châu Phi Nguồn vật liệu do Wickham sưu tập được xem là thủy tổ của hầu hết diện tích cao su châu Á và châu Phi (Baulkwill, 1989) Nguồn gen cao su do Wickham thu thập để hình thành đồn điền ở các nước phương Đông chỉ thuộc một vùng rất nhỏ ở hạ lưu sông Amazon giáp với nhánh sông Tapajoz nên phần lớn các con lai có quan hệ họ hàng với nhau, khó tiếp tục lai tạo vì cận huyết thống (Ong và ctv, 1983)

2.5.2 Nguồn gen cao su Amazon (nguồn gen cao su IRRDB’81)

Trong giai đoạn từ năm 1930 đến 1970, các nước trồng cao su Đông Nam Á và châu Phi đã sưu tập và nhập bổ sung một số kiểu di truyền nguyên sơ hoặc lai tạo từ vùng Nam Mỹ để đưa vào các chương trình tạo tuyển giống cao su Năm 1981, Hiệp Hội Nghiên cứu và Phát triển Cao su Quốc tế (IRRDB) đã tổ chức một đợt sưu tập qui mô lớn tại Brazil, vùng nguyên quán của cây cao su, nhằm mở rộng vốn di truyền để bảo đảm tương lai tạo tuyển giống của cây cao su Nguồn di truyền này được gọi là nguồn gen

IRRDB’81 (hay nguồn di truyền Amazon) Các kiểu di truyền IRRDB’81 được lưu giữ ban đầu tại 2 trung tâm chính là Malaysia và Côte d’voire với tổng số khoảng 10.000 kiểu

di truyền Sau đó chúng được phân bổ về các Viện Nghiên cứu Cao su thành viên thuộc IRRDB Cho đến nay, lưu giữ bằng vườn nhân gỗ ghép là phương thức lưu giữ duy nhất cho nguồn gen cây cao su tại tất cả các Viện Nghiên cứu Cao su thế giới

Nhìn chung, các kiểu di truyền trong quĩ gen có tiềm năng trữ lượng gỗ cao hơn các dòng vô tính từ nguồn Wickham, bởi vì hầu hết những kiểu di truyền quĩ gen có sản lượng mủ rất thấp bởi vì sự đông hóa của chúng chủ yếu cho sinh trưởng Kết quả thể tích

gỗ của các nhóm di truvền IRRDB’81 ở tuổi 19 cho thấy nhóm Rondonia (RO) có thể tích

gỗ thân và gỗ tán cao hơn các nhóm khác Thể tích gỗ tán của các nhóm di truyền IRRDB’81 chiếm tỷ lệ 18,6 % – 25,5 % trong tổng thể tích gỗ của cây (Vũ Văn Trường, Lại Văn Lâm và Lê Mậu Túy, 2006)

Song song với công tác lưu giữ nguồn gen, các kiểu di truyền IRRDB’81 đã và đang được nghiên cứu, đánh giá và sử dụng làm cha mẹ lai trong các chương trình lai tạo giống cao su Ngoài việc đánh giá các đặc tính nông sinh học, nguồn gen IRRDB’81 cũng

đã và đang được các Viện Nghiên cứu Cao su nghiên cứu chuyên sâu về mặt di truyền thông qua các nghiên cứu về di truyền định lượng, ứng dụng các kỹ thuật di truyền phân

tử nhằm hỗ trợ cho việc sử dụng nguồn di truyền IRRDB’81 một cách hiệu quả nhất

2.6 Cải tiến giống cao su

2.6.1 Công tác cải tiến giống cao su ở Việt Nam

Năm 1897, cao su di nhập vào Việt Nam – đồn điền Ông Yệm, Suối Dầu

Năm 1932 – 1934, sử dụng hạt cây thực sinh cao sản, hạt các dòng vô tính chọn lọc

và hạt IPPC (hạt thu nhặt theo dòng mẹ) ở bìa 2 lô khác giống

Năm 1935, công ty Terres Rouges khởi đầu chương trình lai tạo giống có kiểm soát (thụ phấn nhân tạo) Hạt lai thu được đem trồng trực tiếp theo mật độ sản xuất làm vật liệu để tuyển chọn cây mẹ đầu dòng

Năm 1936, Viện NCCS Đông Dương (IRCI) khởi sự chương trình lai tạo giống

Năm 1941, Viện NCCS Việt Nam (IRCV) được thành lập, tiếp tục chương trình

tạo tuyển giống của IRCI

Năm 1954, IRCV tham gia trao đổi giống quốc tế với 40 dòng vô tính trong đó có

30 dòng TR (Công ty Terres Rouges) và 10 dòng IR (IRCI)

Từ năm 1955 ngưng lại do chiến tranh

Sau năm 1975, Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam - RRIV (Rubber Research Institute of Viet Nam) tiếp quản di sản của IRCV, chương trình sưu tập và khảo nghiệm giống đã có trong nước được đẩy mạnh từ 1977

Năm 1977 – 1978, từ sự hỗ trợ kỹ thuật của chính phủ Malaysia (TAP), Việt Nam tiếp nhận nhiều dòng vô tính chọn lọc xuất xứ từ Sri Lanka (các dòng RRIC series 100), các dòng vô tính RRIM, PB và một số hạt giống PBIG từ Malaysia

Năm 1979, thiết lập vườn lai An Lộc

Năm 1982, vụ lai nhân tạo đầu tiên của RRIV

Năm 1983 – 1987, nhập nội các dòng vô tính từ Côte d’Ivoire do Pháp tài trợ gồm các dòng cao su sưu tập từ Amazon (1974), từ tập đoàn Shultes và các dòng IRCA

Năm 1984 – 1987, tiếp nhận nguồn gien do IRRDB sưu tập năm 1981 (IRRDB' 81)

từ Malaysia với gần 3000 kiểu gien Amazon

Năm 1986, di nhập 170 dòng vô tính thuộc đợt sưu tập IRRDB' 81 từ Côte d'Ivoire

do Pháp tài trợ

Năm 1997, các giống lai tạo trong nước vụ đầu tiên được công nhận là giống quốc gia

2.6.2 Mục tiêu của công tác cải tiến giống cao su

Cải tiến năng suất luôn luôn là mục tiêu hàng đầu của chương trình cải tiến giống cao su, kế đến là đặc tính sinh trưởng khỏe nhằm rút ngắn thời gian KTCB Các đặc tính phụ được quan tâm khác bao gồm những tính trạng vốn được biết là có ảnh hưởng đến năng suất cao su như: Tăng trưởng tốt khi cạo mủ, kháng đổ gãy do gió, dày vỏ nguyên sinh, tái tạo vỏ tái sinh tốt, kháng các bệnh nguy hại, đáp ứng tốt với chất kích thích mủ, chế độ cạo có cường độ thấp và sản lượng gỗ cao

Trong số các đặc tính phụ, kháng đổ gãy do gió và kháng bệnh lá được xem là quan trọng hơn Trong thực tế, do hầu hết không thể tạo ra được một dòng vô tính toàn vẹn, do đó một số nhượng bộ chủ yếu về các đặc tính phụ thường được chấp nhận

2.6.3 Nội dung công tác cải tiến giống

Bảo tồn, nghiên cứu và sử dụng quỹ gen cây cao su

Lai tạo giống cao su theo hướng mủ – gỗ, thích nghi rộng, đa dạng di truyền: Giai đoạn lai tạo và tuyển non

Chọn giống phục vụ sản xuất (Sơ tuyển, chung tuyển, sản xuất thử)

Khuyến cáo cơ cấu bộ giống cao su theo 3 cấp bảng, đa dạng và thích hợp theo điều kiện sinh thái

Nhân giống để chuyển giao vào sản xuất

2.6.4 Tiêu chuẩn, đặc điểm của giống cao su cải tiến

Đến nay, tiêu chuẩn tạo tuyển giống của các nước vẫn chủ yếu là sản lượng mủ cao

và có các đặc tính phụ củng cố sản lượng Những tiêu chuẩn chọn giống cao su thường tập trung vào các điểm sau:

• Sinh trưởng tốt trong thời gian KTCB để sớm khai thác mủ

• Sản lượng mủ cao và bền

• Tăng trưởng tốt trong khi cạo để đảm bảo sản lượng cao bền

• Vỏ dày để tránh cạo phạm và giảm tác hại của vết thương đến vỏ

• Ít nhiễm bệnh quan trọng có tác hại đến sinh trưởng, sản lượng

• Ít đổ gãy, chống chịu gió

2.6.5 Công tác cải tiến giống cao su trên thế giới

Cải tiến giống cao su ở vùng Đông Nam Á là một trong những thành tựu vượt bậc của cải tiến giống cây trồng Thành quả cải tiến giống cao su đóng vai trò chính trong việc tăng năng suất cao su từ 500 kg/ha/năm với giống thực sinh không chọn lọc vào đầu thế

kỷ đến 3.000 kg/ha/năm với dòng vô tính hiện đại (Mohd Noor, 1987)

Quá trình tuyển chọn giống cao su theo quy trình tuyển chọn giống của RRIV gồm các giai đoạn:

Hình 2.1: Sơ đồ tạo tuyển giống cao su

2.7 Kết quả nghiên cứu về quan hệ di truyền trên cây cao su trong và ngoài nước

Các nghiên cứu về quan hệ di truyền được thực hiện trên các nguồn gen từ quỹ gen cây cao su Nguồn quỹ gen này đã được mở rộng đáng kể sau đợt sưu tập quốc tế năm

1981 của IRRDB tại vùng nguyên quán Amazon nhằm mục đích cải thiện nguồn di truyền vốn hạn hẹp của tập đoàn giống Wickham (W) (Ong and Ramli, 1992; Clement và ctv, 2001) Ngoài các chỉ tiêu sinh học, nông học và hình thái, isozyme và chỉ thị DNA đã được sử dụng nghiên cứu đa dạng và cấu trúc di truyền của quỹ gen phong phú này

Phân tích isozyme cho thấy tập đoàn IRRDB’81 có tới 67 allen thuộc 14 locus đa

CHỌN CHA MẸ LAI

LAI HOA (Có kiểm soát + lai tự do)

TUYỂN GIỐNG

DÒNG VÔ TÍNH ƯU TÚ

SẢN XUẤT NGUỒN DI TRUYỀN MỚI

hình trong khi chỉ có 35 allen thuộc 11 locus đa hình được tìm thấy trong nhóm Wickham (Chevallier, 1988; Clement và ctv, 2001)

Năm 2005, Lại Văn Lâm và ctv đã ứng dụng điện di isozyme trong nghiên cứu sự

đa dạng di truyền của quỹ gen cây cao su khi khảo sát 12 locus isozyme Kết quả cho thấy trong số 62 allen được phát hiện có tới 60 allen hiện diện trong tập đoàn IRRDB’81, trong khi nhóm Wickham chỉ có 26 allen Mặc dù, isozyme cho kết quả phân nhóm di truyền tốt hơn chỉ thị hình thái nhưng giá trị ứng dụng của nó vẫn bị giới hạn do số lượng locus và allen đa hình không nhiều Chỉ thị DNA đa hình hơn isozyme, có số lượng locus nhiều hơn và phân bố khắp hệ gen nên chúng phản ánh tốt hơn cấu trúc đa dạng di truyền của quần thể nghiên cứu (Tanksley, 1983)

RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) là loại chỉ thị DNA đầu tiên được vận dụng trong nghiên cứu đa dạng di truyền quỹ gen cây cao su (Besse, 1993; Besse và ctv, 1994; Seguin và ctv, 1995) RFLP cũng cho một số kết quả thống nhất với isozyme Tuy nhiên, RFLP cho thấy sự cách biệt rõ ràng hơn giữa các nhóm di truyền trong tập đoàn IRRDP’81, trong đó 2 nhóm AC và RO cách biệt nhau chứ không trùng nhau như trường hợp phân tích isozyme

Trong khi đó, microsatellite được coi là loại chỉ thị DNA có giá trị trong phân tích

đa dạng di truyền cây cao su Chúng rất đa hình và phân bố khắp hệ gen với số lượng allen trên mồi locus nhiều nhất trong các loại chỉ thị di truyền (Seguin và ctv, 2001) Ngoài ra, microsatellite mang ưu điểm đơn giản và kinh tế của công nghệ PCR Lekawipat và ctv (2003) sử dụng 12 microsatellite để khảo sát đa dạng di truyền của 40 kiểu di truyền Wickham và 68 phân nhóm của tập đoàn IRRDB’81 Kết quả phân tích cũng xác nhận: tập đoàn IRRDB’81 đa dạng hơn Wickham và được chia thành 3 nhóm chính tùy thuộc vào vị trí địa lí của nơi sưu tập Ngoài ra, đa hình theo microsatellite cùng được phát hiện trong nhóm Wickham mặc dù nhóm này được xem là có vốn di truyền rất hạn hẹp Kết quả nghiên cứu này chứng minh rằng chỉ sử dụng một số lượng nhỏ micosatllite cũng đủ cho việc đánh giá chính xác cấu trúc di truyền của quỹ gen cây cao

su

Chỉ thị ISSR và RAPD cũng đã được Zewei và ctv (2005) sử dụng nghiên cứu tính

đa dạng di truyền của 14 kiểu di truyền cao su hoang dại và 37 DVT thương mại Kết quả cho thấy hai chỉ thị này đều cho tỉ lệ băng đa hình tương đương và có giá trị trong nghiên cứu đa dạng di truyền cây cao su

Chương 3

3.1 Nội dung nghiên cứu

Đánh giá tiềm năng về các đặc tính nông học như sinh trưởng, sản lượng, bệnh hại

và các đặc tính khác của kiểu di truyền trên thí nghiệm đánh giá quỹ gen cây cao su tại SGLK03 tại Lai Khê, Lai Hưng, Bến Cát, Bình Dương

Chọn lọc những kiểu di truyền dẫn đầu trên thí nghiệm nhằm phục vụ cho các công tác nghiên cứu lai tạo giống cao su

3.2 Vật liệu nghiên cứu

Đề tài được thực hiện trên thí nghiệm đánh giá quỹ gen SGLK 03 của Viện Nghiên cứu cao su Việt Nam trồng năm 2003 tại Lai Khê từ tháng 02 – 06/2012

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Bố trí thí nghiệm: 190 kiểu di truyền được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên,

2 lần lặp lại, 3 cây/ô cơ sở (190 DVT x 3 cây x 2 LLL), GT 1 và PB 235 làm đối chứng Ghi chú: ½ S: cạo ½ vòng thân cây

d/3: nhịp độ cạo 3 ngày 1 lần 6d/7: cạo 6 ngày trong 1 tuần

Bảng 3.1: Số lượng theo nhóm kiểu di truyền nghiên cứu trên thí nghiệm đánh giá

quỹ gen cao su tại thí nghiệm SGLK03:

(kiểu di truyền – genotype)

Lai Hoa Việt Nam (LH) Lai Hoa Việt Nam (LH) 4

3 3.2 Các chỉ tiêu quan trắc và thu thập số liệu

3.3.2.1 Sinh trưởng và tăng trưởng:

Vanh thân (cm) và tăng vanh (cm/năm) được đo vào tháng 04 hàng năm ở vị trí cố định có đánh sơn cách mặt đất 100 cm

3.3.2.2 S ản lượng (gam/cây/lần cạo)

Thí nghiệm mở miệng cạo tháng 04/2010 khi cây đạt tiêu chuẩn (vanh thân đo ở độ cao 100 cm cách mặt đất ≥ 45 cm) Theo dõi sản lượng từ tháng 04/2012 đến tháng 06/2012

Phương pháp theo dõi: theo dõi sản lượng 1 – 2 lần/tháng vào những ngày cạo bình thường (thời tiết tốt) khoảng giữa tháng Chế độ cạo ½ S d/3 6d/7 kết hợp chất kích thích Ethephon (ET) 2% năm cạo mủ thứ 3 Đánh đông tại chén bằng axit acetic 4 %, rửa sạch, hong khô trong mát trong vòng một tháng, cân trọng lượng mủ khô từng cây trong mỗi nghiệm thức

Trên thí nghiệm SGLK 03, sản lượng được lấy từ tháng 4 – tháng 6 Trong đó, tháng 5 được lấy làm 2 đợt: đợt 1 (có kích thích ET 2%) và đợt 2 (không kích thích ET)

3.3.2.3 Dày vỏ nguyên sinh và tái sinh (mm):

Dày vỏ nguyên sinh được đo ở khoảng giữa đường cạo và cách 2 cm trên đường

mở miệng cạo

Dày vỏ tái sinh được đo ở khoảng giữa đường cạo ở mặt vỏ tái sinh bằng đót kiểm tra kỹ thuật

3.3.2.4 Hình thái: là chỉ tiêu đánh giá khả năng sinh trưởng, khả năng chống chịu gió bão

và trữ lượng gỗ vào cuối thời kỳ kinh doanh Cây có hình thái tốt là một chỉ tiêu cần chú ý trong công tác chọn giống cao su

Quan trắc hình thái cây của các kiểu di truyền chọn lọc, được đánh giá theo thang điểm từ 1 đến 5 điểm (từ xấu – đẹp)

Tổng thể cây: tán dù – hình tháp (1 – 5 điểm)

Tán lá: thưa – trung bình – rộng (1 – 5 điểm)

Góc phân cành: hẹp – trung bình – rộng (1 – 5 điểm)

Cành cấp 1: to – trung bình – nhỏ (1 – 5 điểm)

Thân: nghiêng – cong – thẳng (1 – 5 điểm)

Vỏ nguyên sinh: u sần – vặn vẹo – trơn (1 – 5 điểm)

Vỏ tái sinh: phản ứng nặng – trung bình – tốt (1 – 5 điểm)

Với số lượng nghiệm thức lớn, áp dụng phương pháp phân cấp sinh trưởng và sản lượng theo Paardekooper (1970)

Bảng 3.2: Phân cấp thống kê sinh trưởng và năng suất theo Paardekooper EC, 1970

x : Giá trị sinh trưởng (hay năng suất) của cá thể;

x : Giá trị trung bình về sinh trưởng (hay năng suất) của quần thể thí nghiệm;

S x : Độ lệch chuẩn của quần thể thí nghiệm

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1 Sản lượng (gram/cây/lần cạo) của các nguồn gen IRRDB’81 trên thí nghiệm đánh giá quỹ gen SGLK 03

Sản lượng cao, ổn định là một trong những chỉ tiêu quan trọng hàng đầu trong chọn

giống cao su Chỉ tiêu này nhằm giúp cho các nhà sản xuất có được định hướng trong công việc kinh doanh lâu dài trên vườn cây cũng như đạt được hiệu quả kinh tế cao cho cả chu kỳ kinh doanh

Cây cao su là cây công nghiệp lâu năm, phải mất 6 – 7 năm kiến thiết cơ bản mới cho thu hoạch Vì vậy, để thu hồi vốn nhanh cần những giống cho năng suất cao ngay từ những năm đầu khai thác

4.1.1 S ản lượng và phân hạng theo sản lượng của các nhóm di truyền trên thí nghiệm SGLK 03 qua 3 tháng 4 – 5 – 6/ 2012

Chỉ tiêu sản lượng cá thể tính bằng gram/cây/lần cạo (g/c/c) là yếu tố cấu thành năng suất tính trên đơn vị diên tích của một dòng vô tính (DVT)

Xét theo nhóm di truyền, nguồn di truyền hoang dại Amazon có sản lượng mủ qua

3 tháng biến thiên rất lớn (40,88 – 126,40 %) và sản lượng này thấp hơn rất nhiều so với nguồn gen đã được cải tiến, Wickham và Lai hoa Việt Nam, vốn đã trải qua quá trình lai tạo và chọn lọc lâu dài theo định hướng năng suất mủ cao

Kết quả đánh giá sản lượng mủ của các kiểu gen cho thấy sản lượng mủ trung bình trong 3 tháng năm cạo thứ 3 của nguồn di truyền Amazon được xếp theo thứ tự MT > RO

> AC Sản lượng g/c/c tháng 4 đạt từ 3,47 – 4,33 với mức biến thiên 92,21 – 111,75 %

Sản lượng tháng 5 kết hợp với kích thích ET 2 % làm cho sản lượng mủ tăng lên rõ rệt (9,55 – 11,83 g/c/c), sản lượng tăng vẫn được duy trì trong tháng 6 đạt từ 6,79 – 8,41 g/c/c Sản lượng này thấp hơn rất nhiều so với nhóm di truyền Lai Hoa Việt Nam (25,48

g/c/c - tháng 4; 65,67 g/c/c – tháng 5; 55,42 g/c/c – tháng 6) và sản lượng của nguồn Wickham đạt từ 12,37 – 37,95 g/c/c (Bảng 4.1)

B ảng 4.1: Sản lượng của các nhóm di truyền qua các kỳ theo dõi tại SGLK 03

Nguồn gen Nhóm di truyền

Số kiểu

di truyền

Sản lượng (gram/cây/lần cạo)

g/c/c Giá trị

lớn nhất

Giá trị nhỏ nhất CV %

Tháng 04/2012

IRRDB’81 Acre (AC) 57 3,47 24,40 0,30 110,16

Mato Grosso (MT) 53 3,72 22,40 0,40 92,21 Rodonia (RO) 52 4,33 27,60 0,40 111,75 LHVN Lai hoa VN (LH) 4 25,48 72,10 5,30 57,90 Wickham Wickham (W) 6 12,37 36,30 1,20 60,25

Tháng 05/2012

IRRDB’81 Acre (AC) 57 9,55 64,05 0,40 107,98

Mato Grosso (MT) 56 11,83 54,65 0,40 76,78 Rodonia (RO) 57 11,40 64,00 0,40 95,75 LHVN Lai hoa VN (LH) 4 65,67 149,95 27,00 38,71 Wickham Wickham (W) 6 40,82 81,30 6,70 42,63

Tháng 06/2012

IRRDB’81 Acre (AC) 59 6,79 79,00 0,50 126,40

Mato Grosso (MT) 57 8,41 49,70 0,30 40,88 Rodonia (RO) 57 7,40 57,00 0,40 93,80 LHVN Lai hoa VN (LH) 4 55,42 109,50 19,00 115,18 Wickham Wickham (W) 6 37,95 75,60 3,00 49,91

Ghi chú: CV % là hệ số biến động (CV càng lớn sự khác nhau giữa các dòng càng nhiều)

Bảng 4.1 cho thấy: hệ số biến động của các kiểu di truyền trong nhóm khá lớn, chứng tỏ giữa các kiểu di truyền trong nhóm ấy có sự khác biệt lớn

Bảng 4.2: Phân hạng theo sản lượng 3 tháng năm 2012 của các nhóm di truyền

Nguồn gen Nhóm di truyền

Số kiểu di truyền

Số kiểu di truyền theo nhóm sản lượng

Kém Dưới

tr bình

Trung bình Khá Tốt

Qua bảng 4.2, sản lượng nhóm Lai Hoa và Wickham đều được xếp hạng tốt Nhóm

di truyền hoang dại IRRDB’81 hầu hết có sản lượng thấp nhưng vẫn có một số kiểu di truyền xếp hạng khá – tốt Bên cạnh đó, một số kiểu di truyền không cho sản lượng do trong quá trình khai thác đã bị khô miệng cạo và bị gãy đổ trong mùa mưa

Đồ thị 4.1 cho thấy, tuy nhóm MT có sản lượng trung bình cao nhất nhưng số kiểu

di truyền đạt cấp sản lượng tốt chỉ có 1 KDT, trong khi nhóm AC và RO có 2 KDT Sản lượng của các nhóm di truyền đạt từ mức trung bình đến khá của nhóm AC là 4 KDT, nhóm MT là 6 KDT và nhóm RO là 8 KDT Các kiểu di truyền trong nhóm Lai Hoa Việt

Nam và Wickham đều đạt cấp sản lượng mức khá và tốt

Đồ thị 4.1: Phân hạng sản lượng của các nhóm di truyền qua 3 tháng năm 2012

TB khá TB

TB yếu Kém

R ất kém

4.1.2 Thành tích v ề sản lượng của các kiểu di truyền xuất sắc đứng đầu trên thí nghiệm SGLK 03

Bảng 4.3: Sản lượng và năng suất của các kiểu di truyền dẫn đầu trên thí nghiệm

đánh giá quỹ gen tại SGLK 03

Kiểu di

truyền Nhóm

Sản lượng cá thể (g/c/c) SL

Trung bình

% so

PB

235

Cấp Tháng

4

Tháng 5 đợt 1 Tháng 5 đợt 2 Tháng 6 RRIV 4 LH 38,17 89,23 89,73 75,80 73,23a 150,34 7 RRIV 3 LH 23,78 71,28 50,02 56,95 50,51b 103,68 7 RRIV 5 LH 21,45 67,98 49,30 50,97 47,43b 97,36 7

PB 255 W 10,48 64,83 50,98 45,45 42,94bc 88,14 7 RRIV 2 LH 18,53 64,92 46,73 37,95 42,03bc 86,29 7

Ghi chú: - Bôi kích thích đầu tháng 5

- Các giá trị sản lượng trung bình có cùng chữ cái không khác biệt thống kê

Từ số liệu trong bảng 4.3, có thể thấy rằng: thành tích về sản lượng của các kiểu di truyền trên thí nghiệm cho thấy nhóm di truyền Wickham và Lai Hoa Việt Nam có sản lượng cao và ổn định Qua 3 tháng theo dõi trên thí nghiệm, đã chọn lọc được 18 KDT có sản lượng vượt hơn so với đối chứng GT 1 Riêng nhóm di truyền Amazon, qua 3 tháng theo dõi sản lượng đã có 9 KDT có sản lượng mủ vượt đối chứng GT 1, có triển vọng cho các bước tuyển chọn tiếp theo

Sản lượng mủ trung bình 3 tháng của các KDT có sự khác biệt rất có ý nghĩa về mặt thống kê Trong 178 KDT Amazon có 10 kiểu di truyền dẫn đầu, sản lượng biến thiên

từ 20,45 – 39,17 g/c/c đạt 41,98 – 80,40 % so PB 235 và tương đương với GT 1 Hầu hết các KDT đều đáp ứng tốt với chất kích thích, cụ thể sản lượng trung bình tháng 4 đạt 14,56 g, khi sử dụng ET 2 % (đợt 1 tháng 5) sản lượng trung bình đạt 48,93 g, sau thời gian kích thích sản lượng giảm xuống 35,81 g (đợt 2 tháng 5) và 33,77 g (tháng 6) Trong các kiểu di truyền Amazon dẫn đầu, RO 22/61C có sản lượng cao nhất (39,17 g đạt 80,40

% PB 235), có sản lượng tăng đều qua 3 tháng đặc biệt tháng 5 (ET 2 % đạt 54,35 g) Ngoài ra, kết quả cũng cho thấy 9/10 KDT đều vượt GT 1 từ 0,09 – 17,79 g/c/c Tuy nhiên sản lượng mủ của các KDT này thấp hơn rất nhiều so với nhóm Lai Hoa Việt Nam (42,03 – 73,23 g đạt 86,29 – 150,34 % PB 235)

Sản lượng 3 năm cạo mủ đầu tiên của các kiểu di truyền dẫn đầu trên thí nghiệm SGLK 03 được ghi nhận ở bảng 4.4

Bảng 4.4 cho thấy: Sau 3 năm cạo mủ đầu tiên đã chọn lọc được 20 KDT có sản lượng dẫn đầu trên thí nghiệm Kết quả đã bước đầu phát hiện được một kiểu gen Amazon, MT 34/55C, có thành tích sản lượng tốt nhất, đạt 75,49 % so với đối chứng PB

235 và 137,22 % so với GT 1 ở năm cạo thứ ba (Bảng 4.4) Ngoài ra, kết quả cũng đã ghi nhận một số kiểu gen Amazon có tiềm năng sản lượng khá như RO 22/61C, RO 23/51C (nhóm RO), MT 7/45C (nhóm MT), AC 43/4C, AC 35/737 và AC 54/943, điều này được thể hiện qua năng suất trung bình (g/c/c) đạt 43,85 – 57,22 % so với PB 235