Luận văn đánh giá một số quần thể ngô nếp tái hợp tại huyện thọ xuân, tỉnh thanh hoá

luận văn

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu kết quả nghiên cứu ñược nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược công

bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác

Tôi xin cam ñoan mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn sử dụng trong luận văn ñều ñược ghi

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Vũ Văn Liết ñã tận tình hướng dẫn và tạo ñiều kiện ñể tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô Viện ñào tạo Sau ñại học, Khoa Nông học, bộ môn Di truyền và chọn giống, ñã tận tình giúp ñỡ và tạo ñiều kiện ñể tôi hoàn thành luận văn

Luận văn này ñược hoàn thành còn có sự giúp ñỡ tận tình của cán bộ Trung tâm nghiên cứu ƯDKH giống cây trồng Thanh Hoá, các anh chị Phòng Nghiên cứu Ngô, cán bộ Viện Nghiên cứu Lúa - Trường ñại học Nông nghiệp

Hà Nội ñã tạo ñiều kiện thuận lợi và giúp ñỡ nhiệt tình trong quá trình thực tập ñề tài tốt nghiệp

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới gia ñình, bạn bè và người thân

ñã giúp ñỡ, ñộng viên và luôn sát cánh bên tôi trong suốt thời gian thực tập và nghiên cứu

Hà nội, ngày 5 tháng 9 năm 2011

Tác giả luận văn

Nguyễn ðức Hạnh

2.4 Thành tựu chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới và Việt Nam 28

4.1 Kết quả khảo sát các dòng tự phối và các cặp full - sib thí nghiệm

4.1.1 ðặc ñiểm thời gian sinh trưởng và phát triển của các dòng tự

4.1.2 đặc ựiểm hình thái cây của các dòng tự phối và các cặp full-sib

4.2.1 đặc ựiểm thời gian sinh trưởng và phát triển của các tái tổ hợp 62 4.2.2 động thái tăng trưởng các TTH ngô nếp vụ Xuân năm 2011 tại

4.2.3 Diện tắch lá và chỉ số diện tắch lá của các TTH ngô nếp vụ Xuân

4.2.4 đặc ựiểm hình thái cây của các tái tổ hợp ngô nếp vụ Xuân năm

4.2.5 Các ựặc trưng hình thái bắp của các TTH ngô nếp vụ Xuân năm

4.2.6 đặc tắnh chống chịu sâu bệnh và chống ựổ của các TTH 72 4.2.7 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các TTH ngô

4.2.8 Một số chỉ tiêu chất lượng của các TTH ngô nếp vụ Xuân năm

4.2.9 đánh giá tiến bộ di truyền của các TTH giống ngô nếp 78

4.2 Một số chỉ tiêu hình thái của các dòng tự phối và cặp full-sib 504.3 Các ñặc trưng hình thái bắp của các dòng tự phối và cặp full-sib 534.4 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng tự

4.7 Các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của các tái tổ hợp ngô nếp

vụ Xuân năm 2011 tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hoá 63

4.8 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các tái tổ hợp ngô nếp

vụ Xuân năm 2011 tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hoá 644.9 ðộng thái tăng trưởng số lá của các tái tổ hợp ngô nếp vụ Xuân

năm 2011 tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hoá 664.10 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các tái tổ hợp ngô nếp vụ

Xuân năm 2011 tại Thọ Xuân – Thanh Hoá 674.11 Một số chỉ tiêu hình thái cây của các tái tổ hợp ngô nếp vụ Xuân

năm 2011 tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hoá 704.12 Một số chỉ tiêu hình thái bắp của các tái tổ hợp ngô nếp vụ Xuân

năm 2011 tại Thọ Xuân - Thanh Hoá 714.13 Khả năng chống chịu sâu bệnh và chống ñổ của các tái tổ hợp ngô

nếp vụ Xuân năm 2011 tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hoá 724.14 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các TTH ngô

nếp vụ Xuân năm 2011 tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hoá 754.15 Một số chỉ tiêu chất lượng của các tái tổ hợp ngô nếp vụ Xuân

năm 2011 tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hoá 784.16 Hệ số di truyền và tiến bộ di truyền sau chọn lọc về tính trạng

DANH MỤC HÌNH

4.1 ðồ thị ñộng thái tăng trưởng chiều cao của các TTH ngô nếp tại

4.2 ðồ thị ñộng thái tăng trưởng số lá các TTH ngô nếp vụ Xuân 2011

tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hoá 664.3 ðồ thị diện tích lá các TTH ngô nếp qua các thời kỳ 684.4 ðồ thị chỉ số diện tích lá các TTH ngô nếp qua các thời kỳ 684.5 ðồ thị NSTT các tái tổ hợp ngô nếp 77

1 MỞ đẦU

1.1 đặt vấn ựề

Ngô là một trong những cây ngũ cốc chắnh, phổ biến rộng, có năng suất cao và có giá trị kinh tế lớn của loài người Hàng năm, ngô góp phần nuôi sống khoảng 1/3 dân số thế giới Ngô giàu dinh dưỡng hơn lúa mì và gạo Nhiều nước coi ngô là cây lương thực chắnh không thể thiếu trong khẩu phần

ăn hàng ngày Ngoài ra ngô còn là thức ăn quan trọng cho gia súc, là nguyên liệu chắnh cho các nhà máy chế biến thức ăn gia súc tổng hợp, cho công nghiệp sản xuất cồn, tinh bột, dầu, bánh kẹo (Ngô Hữu Tình, 2003) [14] Trên thế giới hàng năm lượng ngô xuất nhập khẩu khoảng 80-90 triệu tấn bằng 11,5% tổng sản lượng ngô với giá bình quân trên dưới 100 USD/tấn (Ngô Hữu Tình, 2009) đó là một nguồn lợi lớn của các nước xuất khẩu, theo

dự báo của Viện nghiên cứu Chương trình lương thực thế giới (IFPRI) nhu cầu ngô trên thế giới vào năm 2020 lên ựến 852 triệu tấn, tăng 85% so với hiện nay Trong những năm gần ựây, do nhu cầu chất lượng cuộc sống của con người, cây ngô còn là cây thực phẩm ựem lại lợi ắch cao (ngô ựường, ngô nếp, ngô rau) Diện tắch gieo trồng ngô thực phẩm trên thế giới ngày càng ựược mở rộng Theo thống kê của FAO, năm 2000 diện tắch ngô thực phẩm khoảng 1,0 triệu ha, năng suất 83,8 tạ/ha, tổng sản lượng 8,6 triệu tấn ựến năm 2007 diện tắch trồng ngô thực phẩm trên toàn thế giới khoảng 1,1 triệu

ha, năng suất ựạt 88,3 tạ/ ha, tổng sản lượng thu hoạch là 9,2 triệu tấn (FAOSTAT, 2009) [30]

Ngô nếp ăn tươi phổ biến ở các nước Châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippines, Việt NamẦThị trường tiêu thu ngô nếp ăn tươi gần như ngô ựường, thu hoặc bắp sau thụ phấn khoảng 25 ngày Người tiêu

dùng đông Nam Á thắch ăn loại gạo dẻo như các giống lúa japonica , ngô nếp

là sản phẩm ựóng góp vào sở thắch tiêu dùng của người dân khu vực này với

sở thắch mềm và dắnh (Kim và cộng sự, 1994) Do nhu cầu tiêu dùng ngô nếp tăng, sản xuất ngô làm thức ăn ở Hàn Quốc giảm từ 22.000 ha năm 1986 xuống 20.000 ha năm 2003 Ngược lại sản xuất ngô nếp tăng từ 2.000 ha năm

1986 lên 15.000 ha năm 2003 (Gares, 2005)

Cây ngô nếp ựem lại hiệu quả cao cho sản xuất vì có thể làm lương thực, làm ngô quà do vậy cần ưu tiên phát triển các giống ngô thực phẩm ngắn ngày, cho thu nhập cao đây cũng là loại cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao, có thể trồng gối vụ, rải vụ và không chịu áp lực lớn bởi thời vụ, hiệu quả cao và phục vụ phát triển chăn nuôi Chọn tạo giống ngô nếp ngắn ngày, thời gian sinh trưởng từ 70 Ờ 85 ngày ựã ựược phát triển ở Việt nam như giống VN2 , MX2, MX4 là các giống do Việt nam tự chọn tạo và cung ứng Năng suất hạt khô có thể ựạt từ 30 Ờ 45 tạ/ha, trái tươi từ 7 Ờ 8 tấn/ha; khả năng chống chịu (hạn, chua phèn, ựổ) khá, ắt nhiễm sâu bệnh

Tuy nhiên bộ giống ngô nếp có năng suất và chất lượng cao cung cấp cho sản xuất ở nước ta hiện nay còn rất hạn chế Những giống ngô nếp ưu thế lai năng suất cao thường gặp vấn ựề về chất lượng không phù hợp với thị hiếu tiêu dùng, khả năng thắch nghi Những giống ngô nếp ựịa phương có chất lượng tốt, phù hợp với người tiêu dùng nhưng năng suất thấp để góp phần

giải quyết những vấn ựề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu ựề tài: đánh giá

một số quần thể ngô nếp tái hợp tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa

1.2 Mục ựắch yêu cầu

1.2.1 Mục ựắch

đánh giá các tái tổ hợp các dòng ngô nếp chọn lọc full-sib và tự phối phát triển từ quần thể mẫu giống ngô nếp ựịa phương nhằm tạo giống ngô nếp tổng hợp (Synthetic) có năng suất cao, chất lượng tốt ựáp ứng nhu cầu thị trường ngô nếp ăn tươi

1.2.2 Yêu cầu:

+ đánh giá sinh trưởng, phát triển, chống chịu của các dòng ngô nếp tự phối và các cặp full-sib xác ựịnh dòng phù hợp ựể tái tổ hợp tạo quần thể mới (giống tổng hợp)

+ Tái tổ hợp các dòng chọn vụ Xuân năm 2010

+ đánh giá sinh trưởng phát triển của các tái tổ hợp trong ựiều kiện huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa

+ đánh giá một số ựặc ựiểm nông sinh học của các tái tổ hợp

+ đánh giá khả năng chống chịu của các tái tổ hợp

+ đánh giá năng suất và yếu tố tạo thành năng suất của các tái tổ hợp

trong ựiều kiện vụ Xuân 2011 tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Sản xuất ngô trên thế giới và Việt nam

2.1.1 Sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu Mặc dù ñứng thứ 2 về diện tích sau lúa mỳ nhưng ngô ñã có năng suất và sản lượng cao nhất trong các cây ngũ cốc (Ngô Hữu Tình, 2009) Năm 2008 diện tích ngô trên thế giới là 161,0 triệu ha, năng suất 51,1 tạ/ha và cho sản lượng 822,7 triệu tấn, trong khi lúa mỳ diện tích 223,6 triệu ha, năng suất 30,9 tạ/ha

và sản lượng 689,5 triệu tấn còn lúa nước tương ứng 159 triệu ha, 43,1 tạ/ha

và sản lượng 685,0 triệu tấn (FAOSTAT, 2010) [31]

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới

giai ñoạn 2000-2008

Năm Diện tích

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

230,2 triệu tấn tương ứng với mức ñộ tăng trưởng bình quân hàng năm là 2,2% về diện tích, 2,3% về năng suất và sản lượng là 4,9%

Kết quả trên có ñược, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ƯTL trong chọn tạo giống, ñồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác ðặc biệt trong 10 năm trở lại ñây, cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với CNSH trong canh tác cây ngô, ñã góp phần ñưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước Với 52% diện tích trồng ngô bằng giống ñược tạo ra nhờ CNSH, năng suất ngô năm 2005 của Mỹ ñạt hơn 10 tấn/ha trên diện tích 30 triệu ha Năm 2007, diện tích trồng ngô chuyển gen trên thế giới ñã ñạt 35,2 triệu ha, riêng ở Mỹ ñã chiếm 27,4 triệu ha, chiếm 73% trong tổng số hơn 37,5 triệu ha ngô của thế giới (Phan Xuân Hào, 2008) [4]

Theo Mardahana, thực tế Inñônêxia có thể xuất khẩu ngô và mở rộng thị trường trong nước Năm 2008, Inñônêxia sản xuất ñược 18 triệu tấn ngô và nhu cầu trong nước hết khoảng 14 triệu tấn Tổng khối lượng ngô buôn bán trên toàn thế giới năm ngoái khoảng 77,4 triệu tấn, trong ñó, 25% dùng ñể chế biến thực phẩm, 62% dùng làm thức ăn gia súc và 13% làm dầu sinh học (TTXVN, 7/3/2009) [19]

Theo thống kê của FAO, năm 2006 các nước trên thế giới ñã xuất khẩu 36,2 nghìn tấn ngô nếp, thu khoảng 82,4 triệu USD (FAOSTAT,2009)[30] Trên thị trường Chicago giá ngô nếp ở mức 10-25 ñô la/giạ (1 giạ = 36 lít), ñây là mức giá khá cao so với sản phẩm nông nghiệp khác (Jackson, JD, Stinard, P, Zimmernan 2002) Ngô nếp ñược trồng nhiều nhất ở Mỹ, hiện nay diện tích ngô nếp của Mỹ khoảng trên 500 nghìn ha và có thể tăng lên 700 nghìn ha trong một vài năm tới (Nguyễn Thế Hùng 2006) [8] Năng suất ngô nếp ở Hoa Kỳ cũng biến ñộng tùy từng loại giống, ñất trồng và ñiều kiện khí hậu Một số giống nếp lai ñiển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô

tẻ lai, năng suất ngô nếp trung bình ñạt khoảng 65-70% so với ngô tẻ Các

nước Châu Á như Hàn Quốc, Philippines, Thái Lan, Trung Quốc, Vệt Nam, Lào lại trồng phổ biến các giống ngô nếp có ñặc ñiểm dẻo, thơm, ngon (Lê Quý Kha, 2009)[9]

Ngô nếp ñược dùng vào các mục ñích khác nhau như: ăn tươi, ñóng hộp, chế biến tinh bột vv…Nhìn chung có hai cách sử dụng chính là làm thực phẩm và chế biến tinh bột Ở Mỹ và các nước ñang phát triển phần lớn sản lượng ngô nếp ñược dùng ñể chế biến tinh bột Tinh bột ngô nếp ñược sử dụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm, keo dán, công nghiệp giấy, lên men sản xuất cồn vv… Ngày nay phạm vi sử dụng tinh bột ngày càng phát triển nhờ tính chất ñặc biệt của nó (Jame L Brewbaker, 1998) [36]

2.1.2 Sản xuất ngô ở Việt nam

Những năm gần ñây, nhờ có những chính sách khuyến khích của ðảng và Chính phủ và có nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật, ñặc biệt về giống, cây ngô ñã có những bước tiến ñáng kể trong tăng trưởng về diện tích, năng suất và sản lượng

Bảng 2.2: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai ñoạn 2000 – 2008

Chỉ tiêu Năm Diện tích

(000ha)

Năng suất (tạ/ ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Tỷ lệ giống Lai (%)

Thống kê cho thấy từ năm 2000 ựến 2008, diện tắch, năng suất, sản lượng ngô nước ta liên tục tăng Năm 2008 diện tắch trồng ngô cả nước ựạt 1.125,9 nghìn ha, với năng suất 40,2 tạ/ha và sản lượng là 4.531,2 nghìn tấn

So với năm 2000, thì diện tắch, năng suất, sản lượng ựã tăng lần lượt là: 1,54 lần, 1,46 lần, 2,26 lần và tương ứng với mức tăng trưởng bình quân/năm là 6,75% về diện tắch; 5,77% về năng suất; 15,74% về sản lượng, ựều cao hơn nhiều so với mức trung bình của thế giới ở cùng thời ựiểm (2,2% về diện tắch, 2,3% về năng suất và sản lượng 4,9%) Nhưng nhìn chung năng suất ngô của Việt nam năm 2008 (40,2 tạ/ha) vẫn còn thấp hơn nhiều so với mặt bằng chung của thế giới (51,1 tạ/ha) và thấp hơn rất nhiều so với năng suất ngô ở các nước phát triển (trên 10 tấn/ha) [30]

Diện tắch trồng ngô của nước ta trong những năm gần ựây tăng mạnh hơn năng suất, ựiều này có liên quan ựến hai nhân tố có tắnh quyết ựịnh ựó là ỘSản xuất ngô đông trên ựất hai lúa ở đồng bằng Bắc BộỢ và ỘSự bùng nổ ngô lai ở các vùng trồng ngô trong cả nướcỢ (Ngô Hữu Tình, 2003) Năm 1991, diện tắch trồng giống lai chưa ựến 1% trên hơn 400 nghìn hécta trồng ngô, năm 2000 con

số ựó ựã tăng lên ựến 65% trong số hơn 730 nghìn ha và năm 2008 giống lai ựã chiếm khoảng 95% trong số hơn 1 triệu hécta Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc ựộ cao hơn trung bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua Năm

1980, năng suất ngô nước ta chỉ bằng 34% so với trung bình thế giới (11/32 tạ/ha); năm 1990 bằng 42% (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha); Năm 2005 bằng 73% (36/49 tạ/ha) đến năm 2008 ựã ựạt 79% (40,2/51,1 tạ/ha)

so với năng suất trung bình trung của toàn thế giới Năm 1994, sản lượng ngô ở Việt Nam vượt ngưỡng 1 triệu tấn, ựến năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn, và năm 2008 chúng ta ựạt diện tắch, năng suất và sản lượng cao nhất từ trước ựến nay: Diện tắch là 1.072.800 ha, năng suất 39,6 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn ựến 4.250.900 tấn (Phan Xuân Hào, 2008) [4]

Theo ñiều tra của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương trong 2 năm 2003 và 2004 thì diện tích ngô nếp ở nước ta chiếm gần 10% diện tích trồng ngô (Phạm ðồng Quảng và cs, 2005) [12] Diện tích trồng ngô nếp không ngừng tăng nhanh trong thời gian qua, ñặc biệt là ở vùng ñồng bằng ven ñô thị Nguyên nhân chính trước hết do các giống ngô nếp ñáp ứng ñược nhu cầu luân canh tăng vụ trong cơ cấu nông nghiệp hiện nay, nhưng quan trọng hơn là do nhu cầu của xã hội ngày một tăng ñối với sản phẩm này Chính vì nguyên nhân trên mà trong những năm gần ñây các viện nghiên cứu ñã bảo tồn và phục tráng nhiều giống ngô nếp, song song với nó là khảo nghiệm và ñưa vào sản xuất khá nhiều giống ngô nếp có những ñặc tính mong muốn như: Giống ngô nếp tổng hợp, nếp S2, nếp Nù – N1, nếp VN2, nếp VN6, nếp lai số 1, nếp lai MX2, MX4, giống nếp LSB4…

2.2 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô

2.2.1 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai

Hiện tượng tăng sức sống của con lai ñược Koelreuter mô tả vào ñầu

năm 1976, khi tiến hành lai các cây trồng thuộc chi Nicotiana, Dianthus, Verbascum, Mirabilis và Datura với nhau (Stuber, 1994) [44] Năm 1877,

Darwin sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dạng ngô tự thụ và giao phối ñã nhận thấy rằng: Chiều cao cây ở dạng giao phấn cao hơn 19% và chín sớm hơn 9% so với dạng ngô tự phối (Hallauer và Minranda, 1988) [35] Trong cuốn sách “ảnh hưởng của giao phấn và tự thụ phấn ñến cây rau” Darwin ñã cho rằng tổng thể quá trình tự thụ phấn là có hại, còn quá trình giao phấn là có lợi Năm 1900, khi ñịnh luật của Mendel ra ñời thì kết luận của Darwin mới ñược sáng tỏ (Crow, 1998) [25]

Năm 1880, Beal lai 2 quần thể ngô ở Mỹ và nhận thấy rằng: Năng suất con lai cao hơn quần thể bố mẹ 51% và ông kết luận ñây là những phương pháp có hiệu quả tăng năng suất ngô (Hallauer và Miranda, 1988) [35]

Các nghiên cứu của Shull (1908, 1909) [46] ñã chỉ ra rằng khi tiến hành quá trình tự phối ở ngô ñể tạo dòng thuần thì xảy ra sự suy giảm sức sống và năng suất, nhưng sự suy giảm này này ñược phục hồi hoàn toàn khi lai 2 dòng với nhau Về sau phương pháp này ñã trở thành phương pháp chuẩn trong chương trình tạo giống ngô lai (Crow, 1998) [25]

Ưu thế lai biểu hiện ở tổ hợp lai trên các tính trạng có thể chia thành các dạng biểu hiện chính sau:

- Ưu thế lai về hình thái: biểu hiện qua khả năng sinh trưởng và phát triển Theo tác giả Kiesselback, 1922 con lai F1 của ngô có ñộ lớn hạt tăng hơn bố mẹ 11,1%, ñường kính thân tăng 48%, chiều cao cây tăng 30-50% ngoài ra diện tích lá, chiều dài cờ ở tổ hợp lai thường lớn hơn bố mẹ

- Ưu thế lai về năng suất: ñược biểu hiện thông qua các yếu tố cấu thành năng suất như khối lượng hạt, số hạt trên bắp, tỷ lệ hạt trên bắp Ưu thế lai về năng suất ở các giống lai ñơn giữa dòng có thể ñạt 193% - 263% so với năng suất trung bình của bố mẹ (dẫn theo Trần Hồng Uy, 1985) [17]

- Ưu thế lai về thích ứng: biểu hiện qua khả năng chống chịu với ñiều kiện môi trường bất thuận như: sâu, bệnh, khả năng chịu hạn…

- Ưu thế lai về tính chín sớm: thể hiện thông qua con lai chín sớm hơn

bố mẹ do sự biến ñổi quá trình sinh lý, sinh hóa, trao ñổi trong cơ thể tổ hợp lai mạnh hơn bố mẹ

- Ưu thế lai về các yếu tố sinh lý, sinh hóa: sự tăng hơn so với bố mẹ biểu hiện ở sự tăng cường trao ñổi chất, tăng cao hơn bố mẹ về một số chỉ tiêu sinh hóa như tăng cường hàm lượng ñường ở con lai (ứng dụng ñể sản xuất giống ngô ngọt), ngô giàu ñạm chất lượng cao

Các loại giống ngô lai: giống ngô lai có thể tạo ra là giô lai quy ước (trên cơ sở các dòng tự phối thuần) và lai không quy ước (có ít nhất một bố

mẹ không phải là dòng tự phối thuần) (Vasal, 1988) Lai quy ước gồm lai

ñơn, lai ba và lai kép, lai ñơn trên cơ sở hai dòng bố mẹ tự phối, lai ba là lai giữa một lai ñơn và một dòng tự phối, lai kép là lai giữa hai lai ñơn Lai ñơn thường ñược phát triển nhiều trên thế giới vì nó cho năng suất cao và ñồng ñều nhưng một số rất khó nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai (Vasal and Gonzalez, 1999a) [50]

Hầu hết các giống ngô lai không quy ước trên cơ sở hai tổ hợp Giống lai không quy ước thực chất là lai giữa các giống trên cơ sở lai giữa 2 giống, 2 quần thể Lai giữa các gia ñình là giữa hai gia ñình full-sib hay half-sib tạo ra

từ quần thể giống nhau hoặc khác nhau Ưu thế lai ñỉnh gồm một lai ñơn với một giống, một quần thể hoặc một gia ñình Lai không quy ước mức ñộ ñồng ñều và năng suất thấp hơn quy ước [19]

Các nhà chọn giống kết luận về giống ngô ưu thế lai và thấy rằng một

số lượng lớn khi lai các dòng hoặc các giống khác nhau về di truyền ñã cho sức sống ưu thế lai và ưu thế lai thế hệ F1 Con lai F1 có sức sống và năng suất cao hơn bố mẹ chúng Hiện tượng này ñã ñược khai thác ñể nhận ñược năng suất cao hơn trong sản xuất thương mại, ñặc biệt với các cây thụ phấn chéo việc duy trì sự ñồng nhất và ổn ñịnh khó khăn Ưu thế lai có thể coi là trạng thái dị hợp tối ña và nhận ñược dị hợp tối ña này khi lai giữa hai dòng tự phối khác nhau Phát triển và sử dụng ưu thế lai khá phức tạp và trải qua các giai ñoạn sau:

1 Lựa chọn vật liệu cho dòng tự phối

2 Phát triển dòng tự phối

3 Thử khả năng phối hợp

4 Nghiên cứu nhân dòng tự phối và sản xuất hạt lai [48]

Ưu thế lai không phải là một kết quả bất biến khi lai giữa hai dòng tự phối bởi vì các dòng tự phối có thể giống nhau về di truyền, giá trị dòng tự phối ñược ñánh giá trên cơ sở mức ñộ ưu thế lai nhận ñược khi tổ hợp với một

dòng khác Davis (1927) ñã ñề xuất thử khả năng phối hợp chung là một tester chung ñể thử với các dòng tự phối Tester có thể là một giống, một giống lai nhưng phải có nhiều tính trạng tốt và cơ sở di truyền rộng [43]

Các dòng tự phối cho năng suất cao với tester sẽ ñược chọn Một số lượng lớn các dòng tự phối ñược ñánh giá có khả năng phối hợp ñược giữ lại

ñể thực hiện lai Dialen là thử khả năng phối hợp riêng [45]

Hạt bố mẹ tự phối là nền tảng ñể sản xuất hạt giống ngô lai quy ước và một số hạt giống ngô lai không quy ước Phát triển các dòng tự phối tốt là rất quan trọng nhưng là một quá trình rất tốn kém Theo Hallauer và Miranda,

1988 [35] khoảng 10.000 dòng S2 hoặc S3 chỉ có khoảng 1 dòng ñược sử dụng trong giống lai thương mại Nhiều nguyên nhân của những khó khăn và chi phí cao gồm:

a) Giảm sức sống và những biểu hiện tính trạng có hại làm các dòng tự phối không thể sử dụng ñược

b) Công việc ñánh giá khả năng phối hợp chi phí cao, khối lượng công việc lớn

c) Thực chất các dòng tự phối ngoài khả năng tổ hợp có năng suất cao c cũng cần có nhiều tính trạng khác ñặc biệt trong sản xuất hạt lai ñơn

So với giống ngô thụ phấn tự do dòng tự phối cao cây thấp hơn, sức sống kém, thân mảnh, râu và bắp nhỏ, năng suất thấp hơn Bên cạnh ñó chúng thường mẫn cảm với ñiều kiện bất thuận ñó tạo ra vấn ñề lớn trong sản xuất hạt

Dodd (1998) ñã thảo luận về “ðiểm nổi bật của xu hướng lai cùng giống” trong sản xuất hạt giống ngô ưu thế lai qua 10 năm và ñể liên kết vấn ñề này với sự giảm phấn của các dòng bố Ông chỉ ra rằng sự giảm phấn là một xu hướng không tránh khỏi khi chúng ta ñẩy năng suất hạt lên cao trong cây sẽ cạnh tranh giữa hạt và phấn Mặc dù ông cho rằng ngoài chú ý ñến sản xuất dòng mẹ cũng rất cần quan tâm ñến sản xuất dòng bố, các dòng bố có phấn tốt

cho phép tăng số hàng mẹ và ắt thường gặp khó khăn trong trỗ trùng khớp Các phương pháp ựánh giá khả năng tạo phấn gồm:

a) Phương pháp của (Wych, pers, Comm 1998), lấy và cân 15 mẫu cờ trước khi tung phấn và sau khi tung phấn, sự khác nhau về khối lượng

là một chỉ tiêu ựánh giá khả năng tạo phấn của dòng bố

b) Bao cách ly 10 bao cờ trên dòng thụ phấn hàng ngày (5-10 ngày) phấn thu ựược ựo trong ống ựong và kiểm tra sức sống bằng kắnh hiển vi c) đánh dấu cây khi bắt ựầu tung phấn, hàng ngày rung phấn của các cây

ựó vào tờ giấy ựen so sánh với lượng giống của một giống tiêu chuẩn (Thielen,1986) Ngoài ra dòng bố cũng cũng phải có ựặc ựiểm là có chiều cao cây thắch hợp và ổn ựịnh [39]

Năm 1990, chương trình tạo giống ngô nếp ưu thế lai và ngô có chất lượng protein cao của Achentina ựược bắt ựầu Sau ựó có một vài dòng thuần ựược phát triển và thử khả năng kết hợp đến vụ ngô năm 2001/2002 một số

tổ hợp lai ựơn ựã ựược thử nghiệm Số tổ hợp phân thành 3 nhóm là:

- Ngô nếp ưu thế lai

- Ngô chất lượng protein cao

- Tổ hợp lai kép cải thiện tinh bột của ngô chất lượng protein cao

Thắ nghiệm ựược bố trắ theo kiểu ngẫu nhiên ựầy ựủ (RCB) với 3 lần lặp lại, mật ựộ 71.500 cây/ha Kết quả nghiên cứu cho thấy, năng suất thu ựược trong phạm vi 8,9 ựến 20,9 tấn/ha, khối lượng 1000 hạt thấp và rất biến ựộng, bắp nhỏ, số bắp trên cây ắt hơn Thắ nghiệm cũng chỉ ra rằng, các dòng

tự phối bố mẹ ựược chọn ựều phát triển tổ hợp lai ựơn phải có tắnh ựa dạng di truyền, có khả năng kết hợp cao, có các tắnh trạng bổ sung cũng như phải có khả năng cho năng suất cao (Corcuera, V and Naranjo, C 2003) [24]

Những thử nghiệm mới ựược thực hiện ở nhiều ựiểm ựã nhận ựược những kết quả ngạc nhiên với những tổ hợp lai ựơn mới trên cơ sở lựa chọn

dòng bố mẹ tự phối thuần như trên ñã cho năng suất cao, cải thiện tinh bột, chất lượng protein và thích nghi tốt

Bảng 2.3: Năng suất một số tổ hợp ngô nếp ưu thế lai ñược nghiên cứu

ở Achentina giai ñoạn 2001 -2002

Tổ hợp Số hàng Số H/H Hạt/bắp P1000

(gam) B/C

TNNS (tấn/ha)

và chất lượng tốt như: Giống nếp lai ñơn màu trắng JYF 101, cho năng suất bắp tươi khoảng 15 tấn/ha; giống nếp lai ñơn tím Jingkenou 218 (12 tấn/ha); giống nếp tím trắng Jingtianzihuanuo và giống nếp trắng lai ñơn Yahejin 2006 cho năng suất bình quân tới 20 tấn bắp tươi/ha (Báo cáo tại hội nghị ngô châu

Á lần thứ 8, Bắc Kinh 09/2005) [22]

2.2.2 Chọn tạo giống ngô tổng hợp

2.2.2.1 Giống ngô tổng hợp (Synthetic variety):

Là thế hệ tiến triển của giống lai nhiều dòng bằng thụ phấn tự do,

giống tổng hợp ñược sử dụng ñầu tiên trong sản xuất do ñề xuất của Hayes và Garbes (1919), Ngô Hữu Tình (1997) [13] cho rằng sản xuất giống ngô cải tiến bằng phương pháp tái tổ hợp nhiều dòng tự phối có ưu ñiểm hơn so với lai ñơn, lai kép bởi vì giống này có thể sử dụng 2 ñến 3 vụ Muốn tạo giống tổng hợp cần tiến hành các bước sau:

Bước 1: Chọn tạo các dòng thuần

Bước 2: Xác ñịnh khả năng kết hợp chung của các dòng thuần

Bước 3: Lai giữa các dòng tốt và có khả năng kết hợp chung cao ñể tạo tổng hợp

Bước 4: Duy trì và cải thiện quần thể (tổng hợp) bằng các phương pháp lọc trong quần thể

Ngoài việc sử dụng trực tiếp làm giống trong sản xuất, giống tổng hợp còn là nguyên liệu tốt cho công tác rút dòng ñể tạo giống lai (Ngô Hữu Tình, 1997) [13], ở nước ta ñã có một số giống ngô tổng hợp nổi tiếng như giống ngô: TH2A, TH nếp trắng, HSB1…

2.2.2.2 Giống ngô hỗn hợp (Composite):

Là thế hệ tiến triển của tổ hợp các nguồn vật liệu ưu tú có nền di

truyền khác nhau Nguồn vật liệu di truyền này gồm các giống thụ phấn tự do, tổng hợp, lai kép…ñược chọn theo một số chỉ tiêu như năng suất, thời gian sinh trưởng, ñặc ñiểm của hạt, tính chống chịu…song chúng phải có ñặc tính quí và khả năng kết hợp tốt Ý tưởng sử dụng giống hỗn hợp ñầu tiên thuộc về các nhà khoa học Ấn ðộ và Mêhicô Quá trình chọn tạo một giống hỗn hợp cần tiến hành các bước:

Bước 1: Chọn thành phần bố mẹ

Bước 2: Lai thử, chọn các cặp lai cho năng suất cao ở F1 và ít suy giảm ở F2 Bước 3: Tạo lập hỗn hợp bằng cách thụ phấn dây chuyền hoặc luân giao Bước 4: Duy trì và cải thiện giống bằng phương pháp chọn lọc quần thể Giống hỗn hợp có vai trò ñáng kể trong nghề trồng ngô các nước nhiệt ñới ñang phát triển trong những năm qua (Ngô Hữu Tình, 1997) [13] Ở nước ta

ñã có những giống ngô hỗn hợp nổi tiếng như: VM1, TSB2, MSB49, TSB1…

2.2.2.3 Giống ngô thụ phấn tự do cải tiến

Giống ngô TPTD cải thiện ñược ñịnh nghĩa là: “Tập hợp các kiểu hình

tương ñối ñồng ñều, ñại diện cho phần ưu tú nhất của một quần thể trong một chu

kỳ cải thiện nào ựóỢ Quy trình chọn tạo một giống ngô TPTD bao gồm các bước:

Bước 1: Tạo vốn gen

Bước 2: Tạo vốn quần thể

Bước 3: Tạo giống thắ nghiệm

Bước 4: Khảo nghiệm giống thắ nghiệm

Bước 5: đưa vào sản xuất

2.2.3 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp

2.2.3.1 Giá trị của cây ngô và cây ngô nếp:

* Giá trị của cây ngô:

chứa khá nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho người và gia súc Với ựầy ựủ các thành phần hóa học, về cơ bản ngô giống các loại hạt ngũ cốc khác Cụ thể là hạt ngô chứa nhiều tinh bột ( > 70%) và khoảng trên dưới 10% protein, ngoài ra còn có lipid (khoảng 3-7% tắnh theo chất khô) và các loại vitamin: Caroten và Vitamin E Ta thấy, bột ngô chiếm khoảng 65% Ờ 83% khối lượng hạt là nguyên liệu quan trọng trong công nghệ gia công bột Cứ 100 kg hạt ngô cho khoảng 20 Ờ 21 kg gluten, 73 Ờ 75 kg bột, tách mầm và ép ựược 1.8 Ờ 2.7 kg dầu ăn và gần 4 kg dầu khô Phôi chiếm khoảng 10% khối lượng hạt, trong phôi có các loại khoáng, vi tamin và khoảng 30 Ờ 45 % dầu.(Vũ đình Hòa và Bùi Thế Hùng dịch (1995)[7]

Với sự phong phú về các thành phần trong hạt, ngô ựược ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như sử dụng làm lương thực, thực phẩm nuôi sống 1/3 dân số thế giới, là nguồn nguyên liệu cung cấp cho các ngành công nghiệp sản xuất thức ăn gia súc, các nhà máy sản xuất cồn, tinh bột, dầu glucoza, bánh kẹoẦ ở hầu hết các nước phát triển (Trần Văn Minh, 2006)[10] Không dừng lại ở ựó, trong những năm gần ựây Etanol từ ngô ựược dùng ở hàm lượng thấp (10% hoặc ắt hơn) ựược coi là nhiên liệu sinh học, như là phụ gia

của xăng làm nhiên liệu cho một số ñộng cơ ñể gia tăng chỉ số octan, giảm ô nhiễm và giảm cả mức tiêu thụ xăng Tại Mỹ hiện 1/4 sản lượng ngô dùng là

ñể sản suất etanol từ mức 12 triệu tấn năm 2000 lên ñến 85 triệu tấn năm

2007, dự kiến ñến năm 2017 sản lượng ngô dùng ñể sản xuất etanol tăng gấp

7 lần so với hiện nay [30] ðây thực sự là một hướng ñi ñầy tiềm năng khi trong thời ñại ngày nay con người ñang phải ñối ñầu với sự cạn kiệt của các nguồn nhiên liệu tự nhiên cũng như việc trái ñất ñang chịu những hậu quả nặng nề của sự ô nhiễm, ñặc biệt là ô nhiễm không khí (GS – TS Ngô Hữu Tình, 2009)[15]

* Giá trị của cây ngô nếp:

Ngô nếp ñược sử dụng làm lương thực, thức ăn chăn nuôi gia súc, gia

cầm Khi nấu chin có ñộ dẻo, mùi vị thơm ngon Nó có giá trị dinh dưỡng cao, bởi tinh bột có cấu trúc ñặc biệt, dễ hấp thu hơn so với tinh bột của ngô

tẻ Có khá nhiều báo cáo về kết quả ñạt ñược trong chăn nuôi cho cả ñộng vật thường và ñộng vật nhai lại (Fergason, 1994)[30] Một số thí nghiệm ñã chỉ

ra rằng bò ñực lớn nhanh hơn khi ñược nuôi bằng ngô nếp (US Grains Council) Một trong những nguyên nhân dẫn ñến hiệu quả trên là do trong ngô nếp có hàm lượng acid amin không thay thế cao như triptophan, lyzin (Grawood, 1992; Jemes L, Brewbaker, 1998) [34]

Ngô nếp ñược dùng với mục ñích khác: ăn tươi, ñóng hộp, chế biến tinh bột…Nhìn chung, có hai cách sử dụng chính: làm thực phẩm và chế biến tinh bột Ở Mỹ và các nước phát triển, phần lớn sản lượng ngô nếp ñược dùng

ñể chế biến tinh bột Người ta chế biến tinh bột nếp ñó bằng cách xay ướt ñể dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm, keo dán, chất hồ dính, công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, lên men sản xuất cồn và chuyển thành ñường fuctozo, chế sizo…Tinh bột ngô nếp còn ñược sử dụng như một dạng sữa ngô làm ñồ gia vị cho món salad Phạm vi sử dụng của ngô nếp ngày càng phát

triển nhờ những ựặc biệt của nó (James L, Brewbaker, 1998)[36]

Ngô vừa là cây lương thực, vừa là cây thức ăn cho gia súc và là nguyên liệu quan trọng cho các ngành công nghiệp Chắnh vì vậy diện tắch trồng ngô trên thế giới tăng không ngừng Năm 1979 diện tắch trồng ngô chỉ ựạt khoảng

127 triệu ha với tổng sản lượng là 475,4 triệu tấn, ựến năm 2007 diện tắch trồng ngô ựạt 145,1 triệu ha với sản lượng 705,3 triệu tấn (theo số liệu thống

kê của FAO, 2008) [29] Theo Uỷ ban Ngũ cốc Quốc tế (IGC) dự báo sản lượng ngô toàn cầu niên vụ 2010/11 sẽ ựạt 809 triệu tấn Trong ựó có Trung Quốc, dự báo sản lượng ngô Trung Quốc sẽ tăng từ 162 triệu tấn lên 164 triệu tấn Tiêu thụ ngô dự báo sẽ ựạt kỷ lục 824 triệu tấn, tăng so với 840 triệu tấn

dự báo trước ựây, và so với 815 triệu tấn của năm trước, bởi Mỹ tăng cường sản xuất ethanol từ ngô

Ngô nếp (Z ceritina Kulehs) là do ựơn gen ựiều khiển tổng hợp chất

hoá học tinh bột trong các giống ngô nếp là amylopectin trong khi các giống khác là gồm cả amylose và amylopectin và ngô nếp ựược tìm thấy chủ yếu ở đông Nam Châu Á Trong những năm gần ựây ngô nếp ựã ựược sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp ở Mỹ thay thế cho tinh bột sắn và gen Wasy ựược tổng hợp trong các giống cải tiến (J.W.Purseglvoe) Porcher Michel H và cộng sự cho biết ngô nếp ựã ựược phát hiện ở Trung Quốc từ năm 1909 Cây này biểu hiện những tắnh trạng khác thường mà các nhà tạo giống ở Mỹ một thời gian dài sử dụng các tắnh trạng này là chỉ thị những gen ẩn trong các chương trình chọn tạo giống ngô Năm 1922 các nhà nghiên cứu ựã phát hiện nội nhũ của ngô nếp chỉ chứa amylopectin và không có amylose ựối ngược với các giống ngô

đặc ựiểm khác biệt của ngô nếp: Tinh bột dạng amylopectin trên 90% trong khi ngô khác chỉ chứa 72-76% amylopectin và 24 -28% amylose Amylopectin là phần tử lớn, mạch nhánh, trong khi amylose nhỏ hơn mạch

thẳng Ngô nếp là quá trình tích lũy ẩm tạo ra tinh bột sáp và tích lũy chậm và có màu ñục

Locus gen ñiều khiển tổng hợp nội nhũ sáp có thể chuyển gen wasy dễ dàng thông qua lai trở lại nhưng lại là nguyên nhân làm giảm năng suất 3-10% Một tập hợp những dòng tự phối ngô nếp ñã ñược phát triển, phương pháp lai trở lại có thể biến mất, có một lý do thuyết phục ñể lựa chọn phương pháp giống ưu thế lai ở ngô nếp này là sự cạnh tranh giữa các công ty giống cung cấp rất nhanh những giống ưu thế lai tốt hơn ñã khuyến khích các nhà tạo giống lựa chọn phương pháp lai trở lại Lai ngô nếp với những dòng ưu tú của ngô ñá rồi lai trở lại cho kết quả nhanh nhất và hầu như các kết quả dương Thời gian ñầu các công ty tạo giống không có nhưng thu nhập và bảo tồn nguồn gen ngô nếp thích hợp ñể có nguồn vật liệu cho chiến lược tạo giống phức tạp hơn Chọn lọc pedigree thực hiện với quần thể tạo giống bằng lai các dòng ưu tú là cần thiết ñể có gen waxy trong quần thể (Wessler,1985) [47]

Ngô nếp ưu thế lai cúng như ngô chất lượng protein cao, năng suất giảm ñi so với ngô ưu thế lai bình thường và giả thuyết cho rằng tích luỹ mật

ñộ hạt tinh bột thấp, nội nhũ mềm và khối lượng hạt thấp hơn Năm 1990 mục tiêu chương trình tạo giống ngô nếp ưu thế lai và ngô có chất lượng protein của Argentina ñược bắt ñầu và sau ñó một vài dòng thuần khác ñược phát triển và thử khả năng phối hợp giữa các dòng tự phối tốt nhất và vụ ngô năm 2001/2002 một số tổ hợp ñược thử nghiệm Số tổ hợp phân thành 3 nhóm là:

- Ngô nếp ưu thế lai

- Ngô chất lượng cao protein

- Tổ hợp ngô kép cải thiện tinh bột của ngô chất lượng protein

Collins ghi nhận ngô nếp Trung Quốc có những ñặc ñiểm khác như những ñặc ñiểm cấu trúc ñể ngăn cản sự khô râu ngô do gió trong thời kỳ trỗ, tập tính sinh trưởng của 4 hoặc 5 lá trên cùng xuất hiện trên cùng một bên của thân

chính, các lá mọc thẳng lên tự ñốt trong khi các lá thấp hơn bản lá rộng và cong Ngô thường hàm lượng amylose khoảng 25% nhưng ngô nếp có tinh bột 100% là amylopectin không có amylose ðây là một vấn ñề cần quan tâm vì cắt giảm amylopectin chi phí lớn hơn amylose ñể tạo ra gluco Nội nhũ sáp vốn là một nhược ñiểm trong trao ñổi chất, nó trái ngược với chọn lọc tự nhiên

Ở các nước phát triển như Mỹ việc chọn tạo giống ngô nếp tập trung chọn tạo giống ngô nếp ưu thế lai, năm 2003 có 12 công ty hạt giống chào bán các tổ hợp ngô nếp ưu thế lai ñược kinh doanh trên thị trường, bình quân mỗi công ty 5

tổ hợp và có 20 tổ hợp thời gian sinh trưởng ngắn từ 83 ñến 122 ngày

Những nghiên cứu di truyền của cây ngô nếp làm cơ sở chọn giống cũng

ñã ñược nhiều nhà nghiên cứu quan tâm như Sprague thí nghiệm 20 cây ñại diện cho một giống thụ phấn tự do, trước ñây số bắp ñể lấy hạt tích trữ của nông dân trồng ngô Châu Á chỉ từ một diện tích nhỏ, ñôi khi quần thể năm sau chỉ lấy từ một bắp do vậy dẫn tới trôi dạt di truyền, thay ñổi tần suất kiểu gen là kết quả từ quần thể nhỏ cận phối, một ví dụ rõ nét là trôi dạt di truyền của các giống ngô ở Châu á với nội nhũ sáp Trong các nhóm ngô ở Châu Mỹ là không nhận thấy, nhưng ñặc ñiểm sáp ñược tìm ra ở những giống thường như ngô ñá ở Nam Mỹ

Các nhà khoa học cũng rất quan tâm ñến các nguồn gen cây ngô nếp ñịa phương trong ñó có nguồn cây ngô nếp phục vụ tạo giống Doebley cho rằng trong các cây trồng lấy hạt chủ yếu trên trái ñất, ngô là cây có tiềm năng năng suất cao nhất Năng suất ngô ở Mỹ ñạt 23 tấn/ha Ngô là cây trồng phổ biến rộng lớn nó có thể trồng trong ñiều kiện môi trường khác nhau, sản phẩm ñược sử dụng làm lương thực cho người, thức ăn gia súc và cho công nghiệp Những năm 1940 Anderson and Citler ñã nhận thấy mức ñộ mức ñộ quan trọng của ña dạng di truyền ở ngô và xác ñịnh các loài như là một nhóm bao gồm những cá thể có những ñặc ñiểm chung coi như là một nhóm Các ñặc ñiểm hình thái phản ánh mối quan hệ di truyền và ñược sử dụng ñể phân loại

loài ngô ở Mexico, Trung, Nam Mỹ và Hoa Kỳ Cơ sở này ựược chứng minh thêm bằng di truyền phân tử và hiện nay có 42 loài và ở Mỹ rất nhiều giống ngô thụ phấn tự do ưu thế ựược trồng trước khi có các giống ngô ưu thế lai và chúng ựã cung cấp nguồn gen ựể rạo giống ngô ưu thế lai hiện nay và hầu hết các khu vực trên thế giới đáng tiếc là hầu hết các giống ngô thụ phấn tự do vùng Bắc Mỹ ựã bị mất [27]

Khi nghiên cứu về ựặc ựiểm nông học và kỹ thuật canh tác của của ngô nếp các nhà khoa học trường đại học Pennsylvania State University cho rằng: Trồng ngô có tinh bột hoàn toàn là amylopectin không dễ dàng vì gen sáp là lặn, do ựó yêu cầu vùng trồng ngô nếp cách ly với ngô thường ắt nhất 200m Nếu chỉ lẫn một số cây ngô thường trên ruộng hoặc khu sản xuất có thể làm thay ựổi phẩm chất hạt Trong chọn lọc hạt gieo cũng cần loại bỏ tất cả các hạt ngô thường lẫn trong lô hạt hoặc hạt ngô nếp ựã thay ựổi do trôi dạt di truyền [48]

2.3 Nghiên cứu chọn lọc cải tiến giống ngô

2.3.1 Chọn lọc cải tiến quần thể ngô

Theo phương pháp chọn tạo giống, ngô ựược phân chia thành 2 loại chắnh:

- Chọn giống ngô thụ phấn tự do (TPTD - open pollinated variety)

- Chọn giống ngô lai (Maize Hybrid)

2.3.1.1 Chọn giống ngô thụ phấn tự do (TPTD)

Giống ngô TPTD là một danh từ chung ựể chỉ các loại giống mà trong quá trình sản xuất hạt giống con người không cần can thiệp vào quá trình thụ phấn, chúng ựược tự do thụ phấn (thụ phấn mở) Tên gọi này nhằm phân biệt với các loại giống ngô lai Các giống TPTD ựặc ựiểm sau: Sử dụng hiệu ứng gen cộng, có nền di truyền rộng, khả năng thắch ứng rộng và năng suất cao

độ ựồng ựều chấp nhận, dễ sản xuất và thay giống, giống sử dụng 2 ựến 3 ựời, giá giống rẻ Giống ngô TPTD nghĩa rộng bao gồm: Giống ngô ựịa

phương, giống ngô tổng hợp, giống ngô hỗn hợp, giống ngô TPTD cải thiện (TPTD nghĩa hẹp)

2.3.1.2 Giống ngô ñịa phương (Local variety):

Là giống ngô ñã tồn tại trong một thời gian dài ở ñịa phương, phù hợp

với ñiều kiện khí hậu, tập quán canh tác và khả năng chống chịu tốt với ñiều kiện bất lợi của vùng Giống ñịa phương năng suất thường không cao nhưng chất lượng tốt và là nguồn vật liệu khởi ñầu rất quan trọng trong công tác chọn tạo giống mới

2.3.2 Chọn lọc full-sib

Trước ñây phương pháp cận phối fullsib và halfsib ñược các nhà nghiên cứu ngô sử dụng như một phương pháp ñể cải tiến quần thể, tạo giống ngô thụ phấn tự do Ở Việt nam một số tác giả cho rằng, trong thời kỳ ñầu của quá trình tạo giống lai, chúng ta nên sử dụng phương pháp cải tiến quần thể bằng chọn lọc chu kỳ Fullsib tương hỗ (Cao ðắc ðiểm, 1987)[1] Trên thế giới, các nước ñang phát triển vùng Châu Mỹ ( Goatemala, Peu, Braxin…) và một số nước Châu Phi ñã sử dụng các gia ñình Fullsib ñể tạo các tổ hợp lai gia ñình Cordova K (1980); Magnacava R (1989) [40] khi tiến hành thí nghiệm tại Goatemala có nhận xét rằng: Trong thời gian ngắn, lai gia ñình ñược tạo từ các dòng FS có năng suất cao và tổ hợp có ưu thế lai cao nhất ñạt 50% so với bố mẹ tốt nhất

Hiện nay tạo các dòng cận huyết bằng con ñường FS là một xu hướng ñược các nhà nghiên cứu ngô CIMMYT và một số nước Châu Mỹ la tinh, Châu Phi, Châu Á sử dụng nhiều Bằng cách tạo dòng FS các nhà nghiên cứu

hy vọng sẽ tạo ra ñược các dòng ôn hòa, có sức sống tốt hơn các dòng tự phối cưỡng bức, khả năng cho năng suất cao và phù hợp với ñiều kiện sinh thái và kinh tế kỹ thuật của các nước nhiệt ñới ñang phát triển

Những tài liệu ñầu tiên về cách chọn dòng FS và khả năng tạo giống lai

của các dòng ñược thông báo trong các năm 1967-1986 Phương pháp tạo dòng

FS cho ra con lai ñơn ñầu tiên vào năm 1967 Hallaver A.R 1973 cho rằng:

“Kỹ thuật FS có hiệu quả cho sự phát triển lai ñơn cho năng suất cao” [23] Mukherjee và Ahuja (1986) khi so sánh các cặp lai ñơn các dòng tự phối ñời cao (SC-A) và các dòng FS ñời cao (SC-B) cũng như lai ñỉnh kiểu DTC-A và kiểu DTC-B thấy rằng phần lớn các cặp lai năng suất cao là các nhóm SC-B và DTC-B Từ ñó các tác giả ñi ñến kết luận: “ Sử dụng các dòng

FS như các dạng bố mẹ trong lai ñơn và lai ñỉnh là rất hiệu quả vì nó làm giảm chi phí cho quá trình tự phối và nâng cao mức dị hợp tử các giống lai Ngoài việc sử dụng phương pháp FS ñể tạo các dòng ngô bình thường, các nhà nghiên cứu ngô của CIMMYT ñể tạo ra các dòng ngô thuần có năng suất và chất lượng protein cao (QPM) từ các nguồn vật liệu của CIMMYT có gen Opaque giàu lizin Có thể do các vật liệu khởi ñầu có chứa gen Opaque yếu, có sức sống kém, khả năng chọn lọc bằng con ñường tự phối cưỡng bức thấp, nên các nhà nghiên cứu phải sử dụng cách tạo dòng FS Những kết quả chọn tạo dòng kiểu này ñã ñược thông báo và ñạt kết quả khả quan

F Marquez-Sanschez, 2009 Tự phối thông qua các chu kỳ chọn lọc

của chọn lọc chu kỳ (recurrent selection ) ở ngô (Zea mays L.) là mong muốn

ñể giảm phản ứng chọn lọc Một số phương pháp chọn lọc chu kỳ ở cây trồng này là các dòng S1 bằng chọn lọc gia ñình full- sib và half-sib Ngày nay tự phối ở các chu kỳ chọn lọc của những phương pháp này chưa ñược ñề cập Theo phương pháp tiếp cận của Falconers, giá trị tự phối sau chọn 10 chu kỳ

là 0.0579 với chọn lọc S1, 0.0379 với chọn fullsib và 0.0225 với chọn sib Số dòng, gia ñình hoặc số cây chọn phù hợp với mỗi phương pháp

half-Năm 1992 Shivaji Pandey và C O Gardner ñưa ra phương pháp chọn lọc full-sib ñể cải tiến quần thể, giống và giống lai ngô nhiệt ñới Theo các tác giả chọn lọc và ñánh giá các gia ñình full-sib ( FS) liên quan ñến thử nghiệm con cái

của lai các cặp cây trong quần thể đánh giá và giao phối ựược Moll và Robinson mô tả năm 1966 Một tổ hợp cân bằng của các cặp lai (mỗi cặp ựại diện cho cặp bố mẹ chọn ựể tạo full-sib) cung cấp hạt cho chu kỳ chọn lọc tiếp theo, các gia ựình FS ựược chọn lai thuận nghịch với nhau ựể tạo ra các gia ựình

FS mới Thời gian của một chu kỳ là ba vụ, hệ thống này ựã ựược sử dụng ở các chương trình cải tiến ngô của CIMMYT cũng như những nơi khác trên thế giới

Chọn lọc chu kỳ (RS) là một quá trình theo chu kỳ gồm ba pha là (i)

phát triển con cái, (ii) ựánh giá con cái và (iii) tái tổ hợp những con cái ựược chọn như hình sau (Melchinger, 2006)

Mô hình chọn lọc chu kỳ tổng quát của Backer,1993

Mặc dù hầu hết các phương pháp RS gồm ba pha, nhưng chúng khác nhau kiểu con cái ựưa vào ựánh giá (tự phối, full-sibs (FS), half-sibs, vv ); số con cái ựánh giá, số gia ựình chọn, ựiều khiển bố mẹ đặc ựiểm của chọn lọc chu kỳ FS là chu kỳ ngắn, kiểm soát hoàn toàn bố mẹ và phả ứng chọn chọn lọc cao (Weyhrich et al., 1998) [51]

Cải tiến giống ngô (Zea mays L.) gồm hình thành, ựánh giá, chọn lọc

và tái tổ hợp các gia ựình hoặc dòng tự phối, bởi vì giống mới phải tổ hợp

ựược nhiều tắnh trạng mong muốn Quá trắnh này rất phức tạp và mất nhiều thời gian Các tác giả ựã thực hiện nghiên cứu so sánh 12 giống ngô thụ phấn

tự do thắ nghiệm (OPV) phát triển từ vốn gen quần thể ngô 9A bằng hai phương pháp là chọn lọc full-sib và chọn lọc full-sib kết hợp với tự phối ựể chọn

giống chống bệnh virus cháy lá ngô (Maize streakvirus -MSV) Chọn lọc full- sib ñã tạo ñược 14 giống thí nghiệm ñưa vào ñánh giá tính chống bệnh, năng suất hạt tại 13 môi trường từ năm 1998 ñến 2001, thí nghiệm thiết kế Alpha lattice với ba lần lặp lại Một thí nghiệm ñánh giá tính chống bệnh nhân tạo thực hiện trong nhà kính Kết quả ñánh giá các giống mới như trình

Các tác giả kết luận hai bộ thí nghiệm OPV cho thấy chọn lọc full-sib kết

hợp với tự phối để chọn lọc tính chống chịu bệnh MSV (Maize streak virus) Kết

quả tốt hơn nhiều so với chỉ chọn lọc full-sib riêng rẽ Kết quả này cung cấp ví

dụ để tăng hiệu quả quá trình tạo giống thực hiện tự phối – với chọn lọc đồng thời cho các tính trạng di truyền cao kết hợp với thử nghiệm đánh giá đa mơi trường Kết quả nghiên cứu của các tác giả cũng xác định trì hỗn của chu kỳ chọn lọc (tái tổ hợp các gia đính chọn để hình thành giống thụ phấn tự do mới) Thực hiện 1, 2 hoặc 3 thế hệ đối với chọn lọc tính chống bệnh Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mơ hình chọn lọc này là cĩ hiệu quả khuyến cáo cho chương trình tạo giống ngơ năng suất và các tính trạng số lượng khác (Kevin V Pixleya,*, Thanda Dhliwayob and Pangirayi Tongoona c 2006) [38]

Chọn lọc gia đình Half-sib and full-sib đã được sử dụng và chứng minh rất hiệu quả cải tiến quần thể ngơ (Hallauer & Miranda Filho, 1988) Lý thuyết chọn lọc full-sib hiệu quả hơn half-sib bởi vì điều khiển bố mẹ tốt hơn Cho nên nhận được khả năng dự đốn kết quả chọn lọc cao hơn, khai thác kích thước quần thể hiệu quả cao hơn, dễ thực hiện hơn chọn lọc half-sib thơng thường Mơ hình I (The Design I) do Comstock & Robinson đề xuất năm 1948, đã được sử dụng phổ biến để đánh giá các thành phần phương sai của kiểu gen, nhưng khơng sử dụng khi mơ hình di truyền chọn lọc chu kỳ Melchinger và cộng sự, 2003 sử dụng mơ hình I để nghiên cứu ảnh hưởng trung bình và phương sai khả năng kết hợp khi tái tổ hợp hai quần thể bố mẹ

ở ngơ trong tạo giống lai quần thể Tác giả xác nhận kiểu khác nhau và thay đổi trong phương sai KNKH liên quan đến năng suất hạt, hàm lượng chất khơ

và chiều cao cây Revilla và cộng sự (2004) phát triển các gia đình từ một giống ngơ tổng hợp theo mơ hình I phân tích biểu hiện phương sai dương, khơng cĩ tương tác với mơi trường và hệ số di truyền cao Các nhà chọn giống Estratégias de melhoramento para selecaro recorrente com milho năm

2007 ựã nghiên cứu ựể phân tắch di truyền lý thuyết khi chọn lọc chu kỳ gia ựình full-sib và half-sib theo mô hình I sau 10 chu kỳ chọn lọc ựã ựưa ra 4 kết luận quan trọng [48]

1) Chọn lọc full-sib nhìn chung hiệu quả hơn chọn lọc half-sib, chủ yếu có các gen trội phù hợp

2) Sử dụng chọn lọc gia ựình full-sib theo mô hình I hiệu quả hơn sử dụng con cái nhân ựược bằng thiết kế full-sib (Full-Sib Design)

3) Sử dụng mô hình I với 50 bố và 200 mẹ không cải tiến quần thể có biến

dị di truyền tối thiểu

4) Trong các quần thể, cỡ quần thể nhỏ hơn (160 và 400) mất một số gen mong muốn là những gen lặn ựã giảm tần suất

Nghiên cứu tự phối các dòng và gia ựình triển vọng từ chọn lọc dòng S1, full-sib và half-sib trong quá trình chọn lọc đánh giá phản ứng chọn lọc với phương pháp sử dụng mô hình toán học của Falconers ựể xác ựịnh phản ứng khi tự phối và không tự phối Các dòng S1, gia ựình full-sib và half-sib

ựã sử dụng tần suất và cùng nguồn gốc, có n dòng và m gia ựình/dòng Khi không tự phối chỉ tắnh các cặp lai cùng dòng bố mẹ có tần suất nm (m Ờ 1)/2

và cặp lai từ các dòng bố mẹ khác nhau với tần suất nm(2n Ờ 1)/2 và tổng toàn

bộ là nm(nm Ờ 1)/2 Các cặp lai giữa các dòng S1 cùng bố mẹ và nguồn gốc dòng (1/2)(1 + F0); với gia ựình FS cùng nguồn gốc là (1/4)(1 + 2F0 + F-1);

và gia ựình HS cùng nguồn là (1/8)(1 + 6F0 + F-1) (F Márquez-Sánchez, 2009) [24]

Qua tắnh toán có sự khác nhau là do S1, full-sib, half-sib khác nhau vật liệu gốc, thực hiện tự phối trong hệ thống chọn lọc ựã ựem lại hiệu quả cao hơn,

số cây trong mỗi dòng cũng cao hơn Hiệu quả qua 10 chu kỳ chọn lọc tự phối hiệu quả cao hơn so với chọn lọc bình thường không tự phối cụ thể với phương pháp chọn dòng S1 là (5,79%), full-sib cao hơn (3,79%) và half-sib (2,25%)

Bảng 2.5: Tự phối của chọn lọc S1, FS và HS trong tái tổ hợp diallel

Chu kỳ

chọn lọc

S1 (n = 8)

FS (n = 6)

HS (n = 7)

như chiều cao cây, chiều cao ñóng bắp ño bằng cm, năng suất lại ñược tính theo kg (hay tạ/ha) ðể có thoả mãn ñược nhiều tính trạng khác nhau cần phải

có một chỉ số chung, gọi là chỉ số chọn lọc (Selection Index – SELINDEX) Smith là người ñầu tiên ñề xướng phương pháp chọn giống dựa vào chỉ số chọn lọc vào năm 1936 (Baker, 1986) [21] Công thức tổng quát xác ñịnh chỉ

số chọn lọc (I) như sau:

I = b1P1 + b2P2 + + biPi +bn Pn Trong ñó: I là chỉ số chọn lọc; Pi là giá trị ño ñếm về kiểu hình của tính trạng thứ i, bi là tầm quan trọng của tính trạng thứ i cần chọn

Hiện nay các nhà khoa học ñã thiết lập nhiều chương trình phần mềm giúp nhà chọn giống có thể xác ñịnh nhanh và chính xác chỉ số chọn lọc trên máy tính; trong ñó có chương trình SELINDEX Qua quá trình tính toán theo ñích (mục tiêu) chọn lọc và cường ñộ chọn lọc ñối với từng tính trạng, máy tính sẽ cho ta chỉ số chọn lọc duy nhất tổng hợp các chỉ tiêu mong muốn Chỉ

số càng nhỏ chứng tỏ kiểu gen càng gần với mẫu lý tưởng mà nhà chọn giống ñịnh trước và hy vọng sẽ ñạt ñược qua chọn lọc SELINDEX ñã ñược sử dụng

có hiệu quả trong việc chọn lọc giống cây trồng, ñặc biệt trong các phương pháp chọn lọc gia ñình ở ngô Nó giúp chúng ta chọn ñược các kiểu gen mong muốn một cách nhanh chóng và chính xác, loại trừ bớt những tiền kiến chủ quan của các nhà chọn giống (Ngô Hữu Tình và CS, 1993) [16]

2.4 Thành tựu chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới và Việt Nam

2.4.1 Thành tựu trên thế giới

Sự xuất hiện phát sinh của ngô nếp bình thường như những thực vật khác trên trái ñất như lúa nếp, kê và lúa mì là kết quả của chọn lọc nhân tạo với mục ñích làm lương thực, ñặc biệt với người dân Châu Á các giống cây ngũ cốc có nội nhữ sáp ñược tiêu dùng và sử dụng ñặc thù Nội nhũ sáp ñầu tiên có thể xảy ra do trôi dạt di truyền, gen nội nhũ sáp có tần xuất thấp ở

Châu Mỹ nhưng có tần suất cao ở ngô Châu Á

Nghiên cứu ựột biến tạo giống ngô nếp và nghiên cứu phân tử cũng ựược nghiên cứu sâu sắc Jackson, JD et al khi nghiên cứu trên 40 allele ựột biến của locus (Wx) ựã ựược phân tắch biến ựộng, những nghiên cứu trước ựó ựã kiểm tra kiểu hình tự nhiên không ổn ựịnh của các allele ựột biến do sự chuyển ựổi của các yếu tố hoạt ựộng (Ac) và phân tách (Ds) đến nay nghiên cứu xa hơn các allel ẩn có kiểu hình ổn ựịnh hơn wx của 17 ựột biến tự nhiên, 4 ựột biến bằng tia gamma và 1 bằng ethyl methanesulfonate ựã tìm thấy 13 ựược lồng vào hoặc bị xóa ựi trong ựơn vị sao mã Wx phạm vi lồng vào khoảng 150 cặp base pairs ựến 6.1 kilobases, nhận thấy 4 Ờ 6 bị xóa, hai ựiểm phá trong gen Wx

và 9 allel khác ựược phát hiện không rõ tổn thương Chứng minh rằng lồng vào hay xóa ựi trong kiểu hình ựột biến là không ựa hình mà ựơn lẻ

Tại Hội thảo làm vườn quốc tế lần thứ 27, các nhà khoa học K Lertrat,

N Thongnarin [37] ựã công bố một phương pháp tiếp cận mới cải thiện chất lượng ăn uống của các giống ngô nếp ựịa phương Theo các tác giả ngô nếp

Waxy hoặc glutinous corn (Zea mays L var ceratina), là một ựột biến tự

nhiên ở ngô rau ựã tìm thấy ở Trung Quốc năm 1909 , nó ựược sản xuất thương mại ở Thái Lan và nhiều nước khác ở Châu Á Các giống ngô nếp ựịa phương thụ phấn tự do có rất nhiều loại khác nhau về ựộ lớn bắp, dạng bắp, màu sắc hạt và cất lượng ăn uống Chắnh vì thế có thể phát triển giống ưu thế lai với chất lượng tốt Một chương trình chọn giống ngô nếp ưu thế lai ựã ựược phát triển nhằm tạo ra giống ngô nếp ưu thế lai có chất lượng tốt như chất lượng ăn uống, màu sắc hạt, kắch thước bắp tại Trung tâm tạo giống cây trồng cho phát triển nông nghiệp bền vững từ năm 2001 Các giống ngô nếp ựịa phương của Thái Lan và Trung Quốc cùng với các giống ngô siêu ngọt của Thái Lan và Mỹ ựã ựược sử dụng ựể phát triển quần thể đã tạo dòng tự phối và thử khả năng kết hợp nhằm tạo giống ngô lai ựơn Hai tổ hợp ngô nếp

lai ñơn hạt trắng và hạt hai màu (trắng và vàng) ñã phát triển thành giống ðây là những giống ngô nếp lai ñầu tên của kiểu glutinous corn có 75% là ngô nếp và 25% là ngô siêu ngọt có chất lượng ăn uống tuyệt vời Cả hai giống khả năng kết hạt tốt 12 – 16 hàng hạt/bắp, thời gian sinh trưởng ngắn

60 ngày, chiều dài bắp là 17 cm, ñường kính 4,2 cm, khối luợng bắp từ 137 ñến 139g/bắp Các giống lai này ñược ñưa vào thương mại năm 2007 [37] Năm 2009, tác giả Eunsoo Choe, ðại học Illinois ñã tiến hành nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp vỏ mỏng và tính trạng bắp phù hợp cho thị trường

ăn tươi tại Hàn Quốc Nghiên cứu sử dụng MAS và QTL, kết quả ñã chọn tạo ñược giống ngô lai YN1 có vỏ mỏng ñạt yêu cầu và các tính trạng năng suất, khả năng chống chịu tốt…[23]

2.4.2 Thành tựu của Việt Nam

* Một số về thu thập ñánh giá nguồn gen:

Thu thập, ñánh giá và bảo tồn giống ngô nếp ñịa phương các tỉnh miền núi Tây Bắc ñã ñược các nhà khoa học Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội thực hiện từ năm 2000 ñến tháng 1 năm 2009 Kết quả ñiều tra thu thập của

Vũ Văn Liết và cộng sự ñược 276 giống ngô trong ñó có 166 mẫu giống ngô

là ngô nếp, các giống thu về một phần bảo tồn, một phần làm thuần và hiện nay có khoảng 2500 mẫu giống tự phối từ S1 – S5 [6] ðiều này cho thấy nguồn gen cây lúa, ngô ở huyện ðiện Biên nói riêng và vùng miền núi phía Bắc Việt nam nói chung là rất ña dạng và phong phú Vì vậy chúng ta cần thiết phải tiến hành thu thập, bảo tồn, phân loại và ñánh giá chúng ñể phục vụ cho công tác chọn tạo giống mới, ñặc biệt là chọn tạo các giống phục vụ cho việc canh tác nhờ nước trời ở các vùng núi phía Bắc Việt nam

Năm 2004, bộ môn Cây Lương thực, khoa Nông học - Trường ðại Học Nông nghiệp Hà Nội ñã thu thập ñược 10 mẫu giống ngô nếp ở Sơn La,

20 mẫu ngô nếp tại Cộng hòa Dân chủ nhân dân Lào Trên cơ sở thu thập

nguồn gen Nguyễn Thế Hùng cùng cộng sự ñã tiến hành phân loại, ñánh giá

và tạo ra các dòng ngô nếp tự phối ñời cao phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô nếp [15]

Duy trì bảo tồn những giống ngô nếp ñịa phương chất lượng cao ñược nhiều cơ quan nghiên cứu trong nước và các nhà khoa học quan tâm (Trần Văn Minh, 2006) ñã phục tráng và bảo tồn thành công giống ngô nếp Cồn Hến của Thừa Thiên Huế nhằm bảo vệ giống ngô nếp quý hiếm của miền Trung nước ta, sau 5 năm nghiên cứu, tác giả và các ñồng nghiệp ñã phục tráng ñược giống ngô nếp Cồn Hến, giữ lại ñặc ñiểm bản chất quý hiếm của

nó Giai ñoạn 2001-2005, các nhà khoa học Viện Nghiên cứu Ngô ñã tiến hành thu thập ñược 79 nguồn gen có nguồn gốc khác nhau, trong ñó có 22 nguồn ngô nếp (7 nguồn tím, 15 nguồn trắng) (Phan Xuân Hào, 2006) [3] Hiện nay Viện NC Ngô ñang lưu giữ 148 mẫu ngô nếp ñịa phương, trong ñó

có 111 nguồn nếp trắng, 15 nguồn nếp vàng và 22 nguồn nếp tím, nâu ñỏ

* Một số kết quả về công tác chọn tạo giống ngô nếp ở Việt nam

Trong giai ñoạn 2003 - 2005, Nguyễn Thế Hùng và các cộng sự ñã tiến hành lai thử khả năng kết hợp của 50 tổ hợp lai, từ kết quả ñó ñã chọn ñược các tổ hợp ngô nếp lai ưu tú: N8xN11; N4xN8; N11xN14 và N2XN12 Các tổ hợp lai có ñặc ñiểm tốt như: Thời gian sinh trưởng ngắn, từ khi gieo ñến khi thu bắp luộc khoảng 75-80 ngày, từ gieo ñến chín sinh lý khoảng 95-105 ngày Các tổ hợp ngô nếp lai có hạt màu trắng, dẻo, thơm, năng suất hạt ñạt khoảng 40-45 tạ/ha (Nguyễn Thế Hùng, 2006) [8]

Giai ñoạn 2001-2005, trên cơ sở rút dòng từ các nguồn nếp Trung Quốc, Thái Lan… kết hợp với các dòng rút từ VN2, nếp vàng Pleiku, Vàng Hòa Bình, Vàng – Trắng miền Bắc…các nhà khoa học của viện Nghiên cứu Ngô ñã lai tạo ra các tổ hợp lai ñơn có ñộ ñồng ñều cao, năng suất 50-55 tạ hạt khô/ha ðây là cơ sở ñể phát triển chương trình tạo giống ngô nếp lai phục