Luận văn chọn lọc full sib để cải tiến quần thể mẫu giống ngô nếp địa phương GN 166

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
-

TRẦN THỊ THÙY LINH

CHỌN LỌC FULL – SIB ðỂ CẢI TIẾN QUẦN THỂ MẪU GIỐNG NGÔ NẾP ðỊA PHƯƠNG GN 166

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng

LỜI CAM ðOAN

- Tôi xin cam ñoan rằng: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ

rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Trần Thị Thùy Linh

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện ñề tài, cùng với sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận ñược sự quan tâm, giúp ñỡ, ñộng viên của các thầy cô giáo, gia ñình và các bạn bè cùng các em sinh viên ñể tôi có thể hoàn thành tốt ñề tài tốt nghiệp này Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Vũ Văn Liết bộ môn Di Truyền – Chọn giống, cô giáo Vũ Thị Thu Hiền ñã hướng dẫn, chỉ bảo, giúp ñỡ tận tình, chu ñáo trong suốt thời gian thực tập ñề tài tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn 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

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự góp ý kiến chân thành của các thầy cô giáo trong

bộ môn Di truyền - Chọn giống cây trồng, Khoa Nông học, Viện ñào tạo sau ñại học trường ðHNN - HN

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

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Học viên

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

1 MỞ ðẦU 1

1.1 ðặt vấn đề 1

1.2 Mục ñích yêu cầu 2

1.2.1 Mục ñích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 3

2.1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 3

2.1.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 5

2.2 Nghiên cứu về cây ngô nếp 7

2.2.1 Nguồn gốc, phân loại, ñặc ñiểm của cây ngô nếp: 7

2.2.2 Nghiên cứu di truyền và cấu tạo nội nhũ 10

2.2.3 Giá trị của cây ngô và cây ngô nếp 10

2.3 Nghiên cứu chọn lọc cải tiến quần thể 12

2.3.1 Các phương pháp chọn lọc cải tiến quần thể 12

2.3.2 Phương pháp chọn lọc full-sib cải tiến quần thể ngô 13

2.4 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp 21

2.4.1 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới 21

2.4.2 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp ở Việt Nam 23

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

3.1 Vật liệu nghiên cứu 27

3.2 Nội dung nghiên cứu 27

3.3 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu 27

3.3.1 Cách tiếp cận 27

3.3.2 Phương pháp thí nghiệm 27

3.4 Phương pháp phân tích kết quả 36

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37

4.1 ðặc ñiểm nông sinh học của các cặp full-sib vụ Xuân 2010, tại Gia Lâm, Hà Nội 40

4.2 Một số ñặc tính chống chịu của các cặp full-sib 42

4.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các cặp full-sib 45

4.4 Chọn lọc các cặp full-sib ưu tú cho tái tổ hợp 47

4.5 ðặc ñiểm các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển của các tái tổ hợp (TTH) 50

4.6 ðặc ñiểm nông sinh học của các TTH 51

4.7 Một số ñặc tính chống chịu của các TTH 53

4.7.1 Sâu bệnh hại 53

4.7.2 Khả năng chống ñổ 53

4.8 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các TTH 54

4.9 ðặc ñiểm sinh trưởng và phát triển của các QT ngô nếp vụ Xuân 2011 – Gia Lâm – Hà Nội 56

4.9.1 Giai ñoạn từ gieo ñến mọc 56

4.9.2 Giai ñoạn từ gieo ñến trỗ cờ, tung phấn phun râu 57

4.9.3 Chênh lệch giữa thời gian tung phấn và phun râu 58

4.9.4 Thời kì từ gieo ñến thu bắp tươi 58

4.9.5 Giai ñoạn từ gieo ñến chín sinh lý 59

4.10 ðộng thái tăng trưởng của các QT ngô nếp vụ Xuân 2011 - Gia Lâm - Hà Nội 60

4.10.1 ðộng thái và tốc ñộ tăng trưởng chiều cao cây 60

4.11 ðộng thái và tốc ñộ tăng trưởng số lá 62

4.11.1 ðộng thái tăng trưởng số lá 62

4.11.2 Tốc ñộ tăng trưởng số lá 64

4.12 Một số ñặc ñiểm hình thái của các QT ngô nếp vụ Xuân 2011 – Gia Lâm – Hà Nội 65

4.12.1 Chiều cao cuối cùng (CCCC) 65

4.12.2 Chiều cao ñóng bắp 66

4.12.3 Tổng số lá trên cây 66

4.12.4 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá 68

4.13 Màu sắc thân, lá, cờ 69

4.13.1 Màu sắc thân 69

4.13.2 Màu sắc lá 69

4.13.3 Màu sắc cờ 70

4.14 Khả năng chống chịu của các TTH ngô nếp vụ Xuân 2011 Ờ Gia Lâm Ờ Hà Nội 70

4.14.1 Khả năng chống chịu sâu bệnh 70

4.14.2 Khả năng chống ựổ gãy 71

4.14.3 đường kắnh thân 72

4.15 Một số tắnh trạng bắp của QT thắ nghiệm vụ Xuân 2011 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 73

4.15.1 Chiều dài bắp 73

4.15.2 đường kắnh bắp 73

4.15.3 Chiều dài ựuôi chuột 73

4.15.4 độ che phủ lá bi 74

5.15.5 Dạng hạt, màu sắc hạt, màu sắc lõi 74

4.16 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các QT thắ nghiệm tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 75

4.16.1 Tỷ lệ bắp trên cây 75

4.16.2 Số hàng hạt trên bắp 75

4.16.3 Số hạt trên hàng 75

4.16.4 Khối lượng nghìn hạt 76

4.16.5 Năng suất lý thuyết 77

4.16.6 Năng suất thực thu 77

4.17 Chỉ tiêu chất lượng ăn tươi của các quần thể 78

4.18 đánh giá tiến bộ di truyền 79

5 KẾT LUẬN VÀ đỀ NGHỊ 80

5.1 Kết luận 80

5.2 đề nghị 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

PHỤ LỤC 87

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 CIMMYT : Trung tâm cải lương giống ngô và lúa mì quốc tế

2 CCCC : Chiều cao cây cuối cùng

8 NSLT : Năng suất lý thuyết

9 NSTT : Năng suất thực thu

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới (2000 – 2009) 4

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới và một số nước

(2000- 2008) 5

Bảng 2.3 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 2000 – 2008 6

Bảng 2.4 Một số ñặc tính chất lượng của ngô nếp so với ngô thường 9

Bảng 2.5 Trung bình tính chống chịu (ñiểm) và các tính trạng nông sinh học

của 14 giống thí nghiệm chọn lọc full-sib từ vốn gen Pool 9A 16

Bảng 2.6 Tự phối của chọn lọc S1, FS và HS trong tái tổ hợp diallel 20

Bảng 2.7 Năng suất một số tổ hợp ngô nếp ưu thế lai 22

Bảng 4.1 Các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của các cặp Full-sib vụ Xuân 2010, tại Gia Lâm Hà Nội 38

Bảng 4.2 Chiều cao cuối cùng, số lá cuối cùng và chiều cao ñóng bắp và ñường kính thân của các cặp Full-sib vụ Xuân 2010, tại Gia Lâm, Hà Nội 40

Bảng 4.3 Sâu bệnh hại và ñặc tính chống chịu của các cặp full-sib vụ

Xuân 2010 - Gia Lâm - Hà Nội 43

Bảng 4.4 Bảng các yếu tố cấu thành năng suất của các cặp full-sib vụ Xuân

tại Gia Lâm, Hà Nội 46

Bảng 4.5 Thống kê cơ bản 48

Bảng 4.6 Các cặp ñược chọn 48

Bảng 4.7 Các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của các TTH vụ Hè Thu 2010

tại Gia Lâm, Hà Nội 50

Bảng 4.8: Chiều cao cuối cùng, số lá cuối cùng và chiều cao ñóng bắp và

ñường kính thân của các TTH vụ Hè Thu 2010 tại Gia Lâm, Hà Nội 52

Bảng 4.9 Sâu bệnh hại và ñặc tính chống chịu của các TTH vụ Hè – Thu 2010 tại Gia Lâm, Hà Nội 54

Bảng 4.10 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các TTH vụ Hè

Bảng 4.11 Các giai ựoạn sinh trưởng, phát triển của các QT ngô nếp vụ

Xuân 2011 Ờ Gia Lâm Ờ Hà Nội 59

Bảng 4.12 động thái tăng trưởng chiều cao cây của các QT ngô nếp vụ

Xuân 2011 Ờ Gia Lâm Ờ Hà Nội 60

Bảng 4.13 Tốc ựộ tăng trưởng chiều cao cây các QT ngô nếp vụ

Xuân 2011 Ờ Gia Lâm Ờ Hà Nội 62

Bảng 4.14 động thái tăng trưởng số lá của các QT ngô nếp

vụ Xuân 2011 Ờ Gia Lâm Ờ Hà Nội 63

Bảng 4.15 Tốc ựộ tăng trưởng số lá của các QT ngô nếp vụ

Xuân 2011 Ờ Gia Lâm Ờ Hà Nội 64

Bảng 4.16 Chiều cao cuối cùng, số lá cuối cùng và chiều cao ựóng bắp của 67

Bảng 4.17 Diện tắch lá và chỉ số diện tắch lá của các QT ngô nếp

vụ Xuân năm 2011 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 69

Bảng 4.18 đặc ựiểm hình thái màu sắc thân Ờ lá Ờ cờ của các QT ngô nếp vụ Xuân 2011 Ờ Gia Lâm Ờ Hà Nội 70

Bảng 4.19 đặc tắnh chống chịu sâu bệnh và ựổ gãy của các QT ngô nếp vụ

Xuân 2011 Ờ Gia Lâm Ờ Hà Nội 72

Bảng 4.20 đặc ựiểm hình thái bắp của các QT ngô nếp vụ Xuân 2011 Ờ

Gia Lâm Ờ Hà Nội 74

Bảng 4.21 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các QT

vụ Xuân 2011 Ờ Gia Lâm Ờ Hà Nội 76

Bảng 4.22 đánh giá chỉ tiêu chất lượng ăn tươi của các QT 78

Bảng 4.23 Hệ số di truyền và tiến bộ di truyền sau chọn lọc về tắnh trạng

khối lượng bắp tươi 79

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 4.1 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các QT ngô nếp vụ Xuân

2011 – Gia Lâm – Hà Nội 61

Hình 4.2 ðộng thái tăng trưởng số lá của các QT 64

Hình 4.3 Chiều cao cây cuối cùng và chiều cao ñóng bắp của các QT 67

Hình 4.4 Năng suất thực thu của các QT thí nghiệm 77

1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn đề

Cây ngô nếp (Zea may L subsp ceratina Kulesh) có nội nhũ chứa gần 100%

amilopectin là dạng tinh bột có cấu trúc mạch nhánh có giá trị sử dụng cao trong công nghiệp chế biến Hạt ngô nếp giàu dinh dưỡng mà ngô thường, ngô ñường, ngô rau có hàm lượng thấp hơn như lizin, tryptophan và protein Porcher Michel H

và cộng sự [48] cho rằng ngô nếp ñã ñược phát hiện ở Trung Quốc từ năm 1909 Ngô nếp biểu hiện những tính trạng khác thường và các nhà tạo giống ở Hoa Kỳ một thời gian dài sử dụng các tính trạng này làm chỉ thị nhận biết các gen ẩn trong các chương trình chọn tạo giống ngô Năm 1922 các nhà nghiên cứu ñã phát hiện nội nhũ của ngô nếp chỉ chứa amilopectin và không có amylose, ñối ngược với các giống ngô khác

Nguồn amilopectin trước ñây chủ yếu từ sắn, nhưng sau chiến tranh thế giới lần thứ II chủ yếu amliopectin từ ngô nếp khi Nhật Bản phát triển một số giống ngô nếp cung cấp cho sản xuất Bên cạnh giá trị cho công nghiệp ngô nếp có thể sử dụng vào nhiều mục ñích khác như làm lương thực, làm ngô quà ăn tươi ñem lại thu nhập cao cho người sản xuất Ngô nếp có thể trồng gối vụ, rải vụ và không chịu áp lực bởi thời vụ, hiệu quả cao và phục vụ phát triển chăn nuôi [46] [48]

Trong những năm gần ñây, nhu cầu tiêu thụ các loại ngô thực phẩm (ngô ñường, ngô nếp, ngô rau) không ngừng tăng trên thế giới cũng như ở Việt Nam Các hoạt ñộng sản xuất và nguồn lợi thu ñược từ các thực phẩm từ ngô sản phẩm ñã mang lại thu nhập khá cho người sản xuất, chế biến Hiện nay có nhiều quốc gia, trung tâm nghiên cứu, các công ty, các nhà chọn giống ñầu tư nhiều cho công việc chọn tạo các loại giống thực phẩm Một số giống ngô ñường, nếp lai cho năng suất cao và chất lượng tốt ñã ñược tạo ra (Lê Quý Kha, 2009; Phan Xuân Hào và cs) [10] Ngô nếp hiện nay ñược trồng khá rộng rãi ở nước ta, diện tích trồng ngô nếp chiếm khoảng 10% diện tích trồng ngô cả nước (Phạm ðồng Quảng và cs, 2005) [13] trong ñó chủ yếu là giống thụ phấn tự do (OPV), ngô lai không quy ước và một số giống ngô lai quy ước có nguồn gốc từ nước ngoài Theo dự báo, diện tích

trồng ngô nếp ở nước ta sẽ tăng mạnh trong thời gian sắp tới do nhu cầu sử dụng của người dân ngày càng tăng Nói như vậy nhưng xét chung thì diện tắch trồng ngô nhóm chất lượng nói chung và ngô nếp nói riêng còn hạn chế ở nước ta

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, và khả năng thắch nghi từng vùng Những giống ngô nếp ựịa phương có chất lượng tốt, phù hợp với người tiêu dùng nhưng năng suất lại thấp

để góp phần giải quyết những vấn ựề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ựề

tài: ỘChọn lọc full-sibs ựể cải tiến quần thể mẫu giống ngô nếp ựịa phương GN166Ợ

1.2 Mục ựắch yêu cầu

1.2.1 Mục ựắch

Ứng dụng phương pháp chọn lọc full-sibs ựể cải tiến quần thể giống ngô nếp ựịa phương GN166 cải tiến giống ngô nếp thụ phấn tự do có năng suất cao, chất lượng tốt ựáp ứng nhu cầu người tiêu dùng

- Tạo tái tổ hợp bằng thụ phấn tự do các dòng full-sibs ựược chọn

- đánh giá sinh trưởng, phát triển, chống chịu , năng suất và yếu tố tạo thành năng suất của các quần thể cải tiến vụ Xuân 2011

- Lựa chọn ựược quần thể tái tổ hợp có triển vọng

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam

2.1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Từ ñầu thế kỷ XX ñến nay, sản xuất ngô thế giới tăng liên tục, ñặc biệt trong hơn 40 năm gần ñây, ngô là cây trồng có tốc ñộ tăng trưởng về năng suất cũng như sản lượng rất cao Năm1961 năng suất ngô thế giới chưa ñược 2 tấn/ha, sản lượng chỉ vào khoảng 205 triệu tấn, nhưng ñến năm 1990 năng suất ñã lên ñến 3,6 tấn/ha

và sản lượng ñạt khoảng 480 triệu tấn Năng suất ngô thế giới tiếp tục tăng từ 4,3 tấn/ha năm 2000 ñến 4,9 tấn/ha năm 2007 dẫn ñến sản lượng cũng tăng từ 592 triệu tấn (2000) ñến khoảng 788 triệu tấn (2007) Diện tích trồng ngô trên thế giới cũng tăng ñáng kể, năm 1961 là khoảng 105 triệu ha ñến năm 2005 ñã hơn 147 triệu ha

và năm 2007 diện tích trồng ngô thế giới là 158,6 triệu ha Cây ngô ñã ngày càng khẳng ñịnh vị trí của mình trong nền nông nghiệp thế giới Năm 2008, diện tích trồng ngô trên thế giới là 161,016 triệu ha, với năng suất bình quân là 5,109 tấn/ha

và tổng sản lượng ñạt 822,712 triệu tấn Năm 2009/2010, toàn thế giới gieo trồng 156.31 triệu ha ngô, năng suất 5.17 tấn/ha, sản lượng là 808.57 triệu tấn Tuy nhiên theo Uỷ ban Ngũ cốc Quốc tế (IGC) dự báo sản lượng ngô toàn cầu niên vụ 2010/11

sẽ ñạt 809 triệu tấn, giảm so với 810 triệu tấn dự báo trước ñây, và so với mức kỷ lục trước là 813 triệu tấn Vụ mùa ngô của Mỹ sẽ giảm xuống xuống 316,2 triệu tấn, giảm so với 319 triệu tấn dự báo trước ñây, và của Áchentina xuống 22 triệu tấn, so với 25 triệu tấn dự báo trước ñây Tuy nhiên, bù lại sản lượng sẽ tăng ở một số nơi khác, trong ñó có Trung Quốc Dự báo sản lượng ngô Trung Quốc sẽ tăng từ 162 triệu tấn lên 164 triệu tấn

Nước Mỹ có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới, nhờ ñạt năng suất rất cao nên tổng sản lượng ngô của Mỹ luôn ñứng ñầu thế giới Năm 2008, diện tích trồng ngô của Mỹ hơn 31 triệu ha và năng suất lên ñến 9,6 tấn/ha với sản lượng ñạt 307,384 triệu tấn chiếm 37,36 % tổng sản lượng ngô thế giới Trung Quốc là nước có diện tích

trồng ngô lớn ñứng thứ hai sau Mỹ với 29,88 triệu ha năm 2008, năng suất trung bình là 5,5 tấn/ha và sản lượng khoảng 166,035 triệu tấn (bảng 2.2)

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới (2000 – 2009)

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Sản lượng ngô xuất khẩu trên thế giới trung bình hằng năm từ 82,6 ñến 86,7 triệu tấn Trong ñó, Mỹ xuất khẩu 64,41 % tổng sản lượng và các nước khác chiếm 35,59 %

Bộ Nông nghiệp Mỹ dự báo tổng sản lượng ngô thế giới năm 2008/09 sẽ ñạt 787,10 triệu tấn, giảm 5,87 triệu tấn (0,74%) so với sản lượng 792,97 triệu tấn của năm 2007/08 Trong ñó, sản lượng của các nước dự báo ñạt (ñơn vị: ngàn tấn): Achentina 13.500; Braxin 49.500; Canaña 10.600; Trung Quốc 165.500; Ai Cập 6.175; EU-27 61.357; ấn ðộ 17.000; Inñônêxia 7.750; Mêhicô 25.000; Nigêria

7.900; Philippin 6.844; Nga 6.600; Secbia 6.000; Nam Phi 12.000; Mỹ 307.386 Ukraina 11.400 và các nước khác 72.591

Tổng mức tiêu dùng ngô trên thế giới năm 2008/09 dự báo ñạt 772,45 triệu tấn so với 771,82 triệu tấn của năm 2007 Tổng dự trữ ngô trên thế giới cuối niên vụ 2008/09 sẽ ñạt 144,62 triệu tấn, tăng so với 129,96 triệu tấn của cuối niên vụ 2007/08.[32]

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới và một số nước

(2000- 2008)

Diện tích (triệu ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (triệu tấn)

2000 2005 2008 2000 2005 2008 2000 2005 2008 Thế giới 137,0 147,4 161,0 4,3 4,8 5,1 592,5 713,9 822,7

2.1.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Là cây lương thực giữ vị trí quan trọng thứ hai sau lúa ở Việt Nam, những năm gần ñây nhờ các chính sách khuyến khích và tiến bộ kỹ thuật, cây ngô ñã có những

bước tiến ñáng kể về diện tích, năng suất và sản lượng

Những năm 1960 năng suất ngô của Việt Nam chỉ ñạt trên 1 tấn/ha với diện tích hơn 200 nghìn ha Trong giai ñoạn từ 1985 – 1993 năng suất ngô nước ta nằm trong khoảng 1,47 – 1,77 tấn/ha, thấp hơn trung bình ở các nước ñang phát triển (2,4

tấn/ha), nguyên nhân chính là do trồng các giống ngô năng suất thấp với kỹ thuật canh tác lạc hậu, việc ñầu tư phát triển cây ngô chưa ñược chú trọng

Trong thời gian qua nước ta ñã có những bước chuyển quan trọng từ việc trồng các giống ngô ñịa phương, giống thụ phấn tự do cải tiến sang trồng ngô lai ðồng thời các thí nghiệm khảo nghiệm giống ngô nhập nội cũng như chọn tạo các giống lai quy ước phát triển mạnh mẽ Năm 2003 diện tích ngô nước ta là hơn 900 nghìn ha, năng suất bình quân ñã là 34,36 tạ/ha tăng hơn 2 lần so với năm 1990 (15,54 tạ/ha), với sản lượng hơn 3 triệu tấn Năng suất ngô trung bình cả nước năm 2005 bằng khoảng 75% năng suất trung bình thế giới (36/48 tạ/ha), năm 2006 bằng 78% (37,31/47,5 tạ/ha) và năm 2007 bằng 80% (39,26/49,7 tạ/ha)

Bảng 2.3 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 2000 – 2008

Năm Diện tích (1000 ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (1000 tấn)

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) [13] 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 về cây ngô nếp

2.2.1 Nguồn gốc, phân loại, ñặc ñiểm của cây ngô nếp:

Cây ngô ( Zea mays) thuộc họ Hoà thảo Poaceae Lịch sử nghiên cứu thuộc các lĩnh vực khảo cổ, di truyền học, thực vật học, dân tộc học và ñịa lý học…quan tâm và ñưa ra nhiều giả thuyết Có giả thuyết cho là nguồn gốc cây ngô khoảng năm 5.500 tới 10.000 trước công nguyên (TCN) Những nghiên cứu về di truyền học gần ñây cho rằng quá trình thuần hóa ngô diễn ra vào khoảng năm 7000 TCN tại miền trung Mexico và tổ tiên của nó là loại cỏ teosinte hoang dại gần giống nhất với ngô ngày nay vẫn còn mọc trong lưu vực sông Balsas Liên quan ñến khảo cổ học, người ta cũng ñã phát hiện các bắp ngô có sớm nhất tại hang Guila Naquitz trong thung lũng Oaxaca, có niên ñại vào khoảng năm 4.250 TCN, các bắp ngô cổ nhất trong các hang ñộng gần Tehuacan, Puebla, có niên ñại vào khoảng 2750 TCN Một

số giả thuyết cho rằng, có lẽ sớm nhất khoảng năm 1500 TCN, ngô bắt ñầu phổ biến rộng và nhanh, ngô là lương thực chính của phần lớn các nền văn hóa tiền Columbus tại Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ và khu vực Caribe Với người dân bản

xứ tại ñây, ngô ñược suy tôn như bậc thần thánh và có tầm quan trọng về mặt tôn giáo do ảnh hưởng lớn ñối với ñời sống của họ (nguồn:http:vikipedia.org) Cho ñến ngày nay các nhà khoa học trên thế giới hầu như ñã công nhận và thống nhất

Mexico là trung tâm phát sinh cây ngô, thậm chí người ta còn cho rằng cái nôi ñầu tiên là thung lũng Tehuacan - nằm ở bang Puebla ñông nam Mexico Bằng chứng thuyết phục cho nhận ñịnh này là các di tích về ngô ñược tìm thấy ở ñây là cổ nhất

và biểu hiện chuỗi tiến hoá rõ rệt nhất (Nguyễn Hữu Tình, 2009) [16]

Ngô thuộc họ hòa thảo Poaecae, tên khoa học là Zea mays L do nhà thực vật

học Thụy ðiển Linnaus ñặt theo hệ thống tên kép Latinh Hệ thống phân loại như sau:

Giới (regnum): Plantae

(không phân hạng): Angiospermae

(không phân hạng) Monocots

(không phân hạng) Commelinids

Họ (familia): Poaceae

Loài (species): Z mays

Từ loài Zea mays L., dựa vào cấu trúc nội nhũ của hạt ñược phân thành các loài phụ

Những loài phụ bao gồm:

Zea mays Subsp.indentata Sturt-ngô răng ngựa

Zea mays Subsp.saccharata Sturt-ngô ñường

Zea mays Subsp.amylacea Sturt-ngô bột

Ngô nếp (Zea mays L subsp Ceratina Kulesh), là một trong những loài phụ

chính của loài Zea mays L Hạt ngô nếp nhìn bề ngoài tương tự với ngô ñá, nhưng

bề mặt bóng hơn Lớp ngoài cùng của mặt cắt nội nhũ không có lớp sừng như ở ngô

tẻ, có tắnh chất quang học giống như lớp sáp Do vậy, ngô nếp còn có tên gọi khác

là ngô sáp (Tomob, 1984) Ngô nếp là dạng ngô tẻ do biến ựổi tinh bột mà thành Tinh bột của ngô nếp chứa amylopectin trên 99% trong khi ngô khác chỉ chứa 72-76% amylopectin và 24-28% amylose Amylopectin là dạng của tinh bột có cấu trúc phân tử gluco phân nhánh dựa trên liên kết α.1-4 và α.1-6, ngược lại amyloza có cấu trúc phân tử gluco không phân nhánh trọng lượng phân tử của chúng từ 1 ựến 3 triệu Khi cho tinh bột ngô nếp vào dung dịch KI thì nó chuyển thành màu cà phê

ựỏ, trong khi tinh bột của ngô thường thì chuyển thành màu xanh tắm đặc tắnh của

ngô nếp ựược quy ựịnh bởi ựơn gen lặn ựó là gen wx Gen wx là gen lấn át gen khác

ựể tạo tinh bột dạng nhỏ (Peter Thompson, 2005) [50] Theo Fergason, 1994 ;

Garwood và Creech, 1972 ; Hallauer, 1994 [34], [39], [40], gen wx nằm ở locus 5S

- 56 có biểu hiện của gen opaque, do vậy hạt ngô nếp cũng giàu lyzin, triptophan và

protein Ngô nếp là gen ựơn ựiều khiển tổng hợp chất hóa 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 ựã ựược sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp ở Mỹ thay thế cho tinh bột sắn và gen waxy ựược tổ hợp trong các giống cải tiến (J.W Purseglvoe)

Bảng 2.4 Một số ựặc tắnh chất lượng của ngô nếp so với ngô thường Hàm lượng các

chất Loại ngô

Dầu (%)

Protein (%)

Tinh bột (%)

Năng lượng (kcal/ kg) Thường ( Răng ngựa) 4,2 Ờ 4,8 7,7 Ờ 8,2 71,3 Ờ 3,4 1777 Ờ 1795 Hàm lượng dầu cao 7,2 Ờ 8,2 8,0 Ờ 9,0 66,2Ờ 67,9 1851 Ờ 1869 Giàu lysine 4,0 Ờ 4,5 7,3 Ờ 8,5 70,5 Ờ 2,2 1770 Ờ 1785

Các nhà khoa học ở đại học tổng hợp Ohio Ờ Hoa Kỳ ựã phân tắch và ựưa ra tiêu chuẩn dinh dưỡng của ngô nếp so với một số loại ngô khác (Bảng 2.4), trong ựó

% protein cao tương ñương với ngô giàu protein

2.2.2 Nghiên cứu di truyền và cấu tạo nội nhũ

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 trồng năm sau chỉ lấy từ một bắp do vậy dần tời 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

Sự xuất hiện phát sinh của ngô nếp bình thường như những thực vật khác trên trái ñất như lúa nếp, kê và lúa miến là kết quả của chộn 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 Chây Mỹ nhưng có tần suất

cao ở ngô Châu Á Một gen ñơn lặn (wx), trên vị trì của nhiễm sắc thể sơ 9 mã hóa tổng hợp tinh bột của hạt ñược Collins và Kempton khám phá, cấu trúc locus (wx+)

dạng dại ñã ñược xác ñịnh bằng phân tích DNA có ñộ dài 3718 bp nội nhữ sáp ở

ngô tương tự như “glutinous” ở lúa nếp Khi lai hai cây di hợp Wx Wx wx và wx wx

Wx về ñặc ñiểm sáp sự phân ly theo tỷ lệ mendel có ý nghĩa thấp ở cây tự thụ phấn

23,77% bắp F1 có nội nhũ sáp còn 76,23% không có nội nhũ sáp Gen nội nhũ sáp

là lấn át các gen ñột biến hình thành tinh bột như dull (du), sugary-1 (su1 ) và

sugary-2 (su2) [37] [38]

2.2.3 Giá trị của cây ngô và cây ngô nếp

2.2.3.1 Giá trị của cây ngô

Ngô và các sản phẩm từ ngô có mặt ở hầu hết các quốc gia.Trong hạt ngô chứa khá nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho người và gia súc Với ñầy ñủ 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)[6] 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, 2004)[12] 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 ựộng cơ ựể 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 ựể sản suất etanol từ mức 12 triệu tấn năm 2000 lên ựến 85 triệu tấn năm 2007, dự kiến ựến năm 2017 sản lượng ngô dùng ựể sản xuất etanol tăng gấp 7 lần so với hiện nay [33] đây thực sự là một hướng ựi ựầy tiềm năng khi trong thời ựại ngày nay con người ựang phải ựối ựầu với sự cạn kiệt của các nguồn nhiên liệu tự nhiên cũng như việc trái ựất ựang chịu những hậu quả nặng nề của sự ô nhiễm, ựặc biệt là ô nhiễm không khắ (GS Ờ TS Ngô Hữu Tình, 2009)[16]

2.2.3.2 Giá trị của cây ngô nếp

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

Khi nấu chắn có ựộ dẻo, mùi vị thơm ngon Nó có giá trị dinh dưỡng cao, bởi tinh bột có cấu trúc ựặc biệt, dễ hấp thu hơn so với tinh bột của ngô tẻ Có khá nhiều báo cáo về kết quả ựạt ựược trong chăn nuôi cho cả ựộng vật thường và ựộng vật nhai lại (Fergason, 1994)[34] Một số thắ nghiệm ựã chỉ ra rằng bò ựực lớn nhanh hơn khi ựược nuôi bằng ngô nế [49] Một trong những nguyên nhân dẫn ựến 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) [35]

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 ñặc biệt của nó (James L, Brewbaker, 1998) [35]

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 Chính vì vậy diện tích trồng ngô trên thế giới tăng không ngừng Năm 1979 diện tích trồng ngô chỉ ñạt khoảng 127 triệu ha với tổng sản lượng là 475,4 triệu tấn, ñến năm 2007 diện tích trồng ngô ñạt 145,1 triệu ha với sản lượng 705,3 triệu tấn (theo số liệu thống kê của FAO, 2008) [33] Theo Uỷ ban Ngũ cốc Quốc tế (IGC) dự báo sản lượng ngô toàn cầu niên vụ 2010/11 sẽ ñạt 809 triệu tấn Trong ñó 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 ñạt kỷ lục

824 triệu tấn, tăng so với 840 triệu tấn dự báo trước ñây, và so với 815 triệu tấn của năm trước, bởi Mỹ tăng cường sản xuất ethanol từ ngô

2.3 Nghiên cứu chọn lọc cải tiến quần thể

2.3.1 Các phương pháp chọn lọc cải tiến quần thể

Tạo giống ở cây giao phấn bao gồm hai hướng chính là tạo giống thụ phấn tự

do và tạo giống ưu thế lai Tạo giống thụ phấn tự do bằng các phương pháp chọn lọc cải tiến quần thể ñã ñược thực hiện từ rất sớm dự trên cơ sở khoa học thay ñổi tần suất gen và kiểu gen qua các chu kỳ chọn lọc Theo Walter R Fehr, 1983 [56] chọn lọc trước thụ phấn hiệu quả thay ñổi tần xuất gen và kiểu gen gấp 2 lần chọn lọc sau thụ phấn Ví dụ tần suất gen của quần thể ban ñầu 0,40RR + 0,32 Rr + 0,64 rr tần xuất gen R = 0,2 va r = 0,8 nếu chọn lọc trước thụ phấn quần thể mới có tần suất kiểu gen là 0,31 RR + 0,50 Rr + 0,19rr và tần suất gen là 0,56R và 0,44r Nhưng

chọn lọc sau thụ phấn quần thể mới có tần suất kiểu gen là 0,11 RR + 0,54Rr + 0,35 rr và tần suất gen là R = 0,38 và r = 0,62

Tần suất gen của quần thể nguồn( Co) và quần thể sau chọn lọc (C1) như sau:

Tần suất gen Quần thể

Quần thể sau chọn lọc (C1) chọn lọc sau khi thụ phấn 0,38 0,62 Quần thể sau chọn lọc (C1) chọn lọc trước khi thụ phấn 0,56 0,44 ðây là nguyên lý rất quan trọng ứng dụng trong các phương pháp chọn lọc chu kỳ Chọn lọc sau thụ phấn ñược xem là chỉ chọn cây mẹ, chọn lọc trước thụ phấn là có thể chọn lọc ñược cả hai bố mẹ Chọn lọc ở cây giao phấn có thể phân chia thành các phương pháp khác nhau như chọn lọc hỗn hợp, hỗn hợp cải tiến, bắp trên hàng và chọn lọc chu kỳ Tuy nhiên phân chia như vậy chỉ là tương ñối vì tất cả các phương pháp ñều có thể coi là chọn lọc chu kỳ [56]

2.3.2 Phương pháp chọn lọc full-sib cải tiến quần thể ngô

Trước ñây phương pháp cận phối fullsib và half- sib 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) [49] 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 CIMMIT 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

năng suất cao và phù hợp với ựiều kiện sinh thái và kinh tế kỹ thuật của các nước nhiệt ựới ựang phát triển

Những tài liệu ựầu tiên về cách chọn dòng FS và khả năng tạo giống lai của các dòng ựược thông báo trong các năm 1967-1986 Phương pháp tạo dòng FS cho

ra con lai ựơn ựầu tiên vào năm 1967 Hallaver A.R 1973 cho rằng : ỘKỹ thuật FS

có hiệu quả cho sự phát triển lai ựơn cho năng suất caoỢ [41]

Mukherjee và Ahuja (1986) khi so sánh các cặp lai ựơn các dòng tự phối ựời cao (SC-A) và các dòng FS ựời cao (SC-B) cũng như lai ựỉnh 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 ựó các tác giả ựi ựến kết luận: Ộ Sử dụng các dòng FS như các dạng bố mẹ trong lai ựơn và lai ựỉnh là rất hiệu quả vì nó làm giảm chi phắ cho quá trình tự phối và nâng cao mức dị hợp tử các giống lai

Ngoài việc sử dụng phương pháp FS ựể tạo các dòng ngô bình thường, các nhà nghiên cứu ngô của CIMMIT ựể tạo ra các dòng ngô thuần có năng suất và chất lượng protein cao (QPM) từ các nguồn vật liệu của CIMMIT có gen Opaque giàu lizin Có thể do các vật liệu khởi ựầu có chứa gen Opaque yếu, có sức sống kém, khả năng chọn lọc bằng con ựường 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 ựã ựược thông báo và ựạt kết quả khả quan

Năm 1992 Shivaji Pandey và C O Gardner [53] ựưa ra phương pháp chọn lọc full-sib ựể cải tiến quần thể, giống và giống lai ngô nhiệt ựới Theo các tác giả chọn lọc và ựánh giá các gia ựình full-sib (FS) liên quan ựến 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

Theo A.E Melchinger, 2006 [46] chọn lọc chu kỳ (RS) là một quá trình theo

chu kỳ gồm ba pha là (i) phát triển con cái, (ii) ñánh giá con cái và (iii) tái tổ hợp những con cái ñược chọn như hình sau:

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 ñưa vào ñánh giá ( tự phối, full-sibs (FS), half-sibs, etc.); số con cái ñánh giá, số gia ñình chọn, ñiều khiển bố mẹ ðặc ñiểm 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)

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

tổ hợp các gia ñình hoặc dòng tự phối, bởi vì giống mới phải tổ hợp ñược niều tính trạng mong muốn Quá trính này rất phức tạp và mất nhiều thời gian Các tác giả ñã thực hiện nghiên cứu so sánh 12 giống ngô thụ phấn tự do thí nghiệm ( OPV) phát triển từ vốn gen quần thể ngô 9A bằng hai phuonwg pháp là chọn lọc full-sib và chọn lọc full-sib kết hợp với tự phối ñể chọn giống chóng 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 α; lattice với ba lần lặp lại Một thí nghiệm ñánh giá tính chống bệnh nhân tạo thực hiên trong nhà kính Kết quả ñánh giá các giống mới như

trình bày ở bảng 2.4 (Kevin V Pixleya,*, Thanda Dhliwayob and Pangirayi Tongoonac 2006) [57]

Bảng 2.5 Trung bình tính chống chịu (ñiểm) và các tính trạng nông sinh học

của 14 giống thí nghiệm chọn lọc full-sib từ vốn gen Pool 9A

ñể tăng hiệu quả quá trình tạo giống thực hiện tự phối – với chọn lọc ñồng 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 Tongoonac 2006) [57]

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)[41] 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 dung 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 seleção recorrente com milho năm 2007 [31] đã nghiên cứu để phân tích di truyền lý thuyết khi chọn lọc chu kỳ gia đình full-sib và half-sib theo

mơ hình I sau 10 chu kỳ chọn lọc đa đưa ra 4 kết luận quan trọng:

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

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

3) Sử dụng mơ hình I với 50 bố và 200 mẹ khơng cải tiến quần thể cĩ 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 đã giảm tần suất

Chọn lọc chu kỳ là một phương pháp tạo giống theo chu kỳ sử dụng để chọn lọc cải tiến giá trị trung bình các tính trạng của quần thể Sự bắt đầu từ quần thể F2 ngơ

đá ( Zea mays L.) Châu Âu giao phối khác dịng ba thế hệ Các tác giả thực hiện 7

chu kỳ chọn lọc full-sib cải tiến Mục đích nghiên cứu nhằm (1) đánh giá chu kỳ chọn lọc lai để ước lượng giá trị trung bình quần thể, phương sai hiệu ứng cộng và trội; (2) so sánh dự đốn và phản ứng chọn lọc thực tế (3) tìm hiểu lợi điểm của sự

dự đốn hiệu quả ngẫu nhiên bằng mơ hình đường tuyến tính hỗn hợp (best linear unbiased Prediction (BLUP) biểu hiện của con cái dưới điều kiện ứng dụng mơ hình chọn lọc chu kỳ full-sib Chọn lọc chu kỳ full-sib đã thực hiện ở 3 địa phương

sử dụng tỷ lệ chọn lọc 25% cho chỉ số chọn lọc về năng suất hạt và độ ẩm hạt Tái

tổ hợp được thực hiện phù hợp với mơ hình giao phối nhân tố giả (Pseudo-factoral matting scheme) Trong đĩ các gia đình full-sib chọn lọc chia thành một nhĩm trên

bố mẹ giao phối với nhĩm dưới bố mẹ Thành phần phương sai được ước lượng với giới hạn hợp lý tối ưu Trung bình năng suất hạt tăng 9,1% một chu kỳ, độ ẩm hạt tăng 1,2% một chu kỳ và chỉ số chọn lọc tăng 11,2% một chu kỳ Ba tính trạng quan sát phương sai trội và cộng thay đổi ở mức khơng cĩ ý nghĩa, gợi ý rằng chọn lọc tại điểm hoặc gần tỷ lệ của chu kỳ nghiên cứu Dự đốn các gia đình full-sib ở Cn+1 giá trị trung bình của các gia đình full-sib bố mẹ ở thế hệ Cn là biểu hiện giá trị ngang bằng hoặc cao hơn di truyền trung bình cộng trung bình của bố mẹ chúng khi dự đốn bằng đường hỗn hợp BLUP, tương quan tương ứng chi với tính trạng

độ ẩm hạt Sự tăng năng suất hạt và giảm độ ẩm hạt ở mức cĩ ý nghĩa gợi ý rằng quẩn thể nguồn F2 sử dụng giao phối giả nhân tố thay thế các phương pháp giao phối khác và mơ hình giao phối ngẫu nhiên thường sử dụng trong chọn lọc chu kỳ

là rất hấp dẫn

Tuy nhiên phản ứng chọn lọc của sơ ựồ chọn lọc chu kỳ full-sib thực hiện ở 2 quần thể ngô ựá thế hệ F2 ựã ựược ựánh giá lại Mục ựắch của các nhà tạo giống là ựể: (1) xác ựịnh phản ứng chọn lọc của quần thể và lai ựỉnh giữa hai quần thể; (2) phân chia hiệu quả di truyền do chọn lọc do trôi dạt di truyền ngẫu nhiên Chọn lọc chu kỳ full-sib cải tiến thực hiện ở 3 ựịa phương sử dụng một kắch thước quần thể

Ne =32 và tỷ lệ chọn lọc là 25% của chỉ số chọn lọc của tắnh trạng năng suất hạt và

ựộ ẩm hạt Tái tổ hợp thực hiện bằng sơ ựồ giao phối giả ựịnh Phản ứng chọn lọc ựược sử dụng diallel quần thể ựể ựánh giá gồm quần thể nguồn và chu kỳ chọn lọc tiến bộ cũng như lai ựỉnh với các teter là dòng tự phối và thế hệ F1 bố mẹ Phản ứng chọn lọc trên một chu kỳ có ý nghĩa về năng suất và ựộ ẩm hạt với cả hai quần thể Hiệu quả trôi dạt di truyền ngẫu nhiên chỉ là nguyên nhân nhỏ trong phản ứng chọn lọc Phản ứng chọn lọc không có ý nghĩa quân sát ựược ở các lai thử Tần suất allel phù hợp cao ở các dòng tester ưu tú Các tác giả kết luận rằng chọn lọc chu kỳ full-sib cải tiến có thể thay thế các sơ ựồ chọn lọc chu kỳ phổ biến hiện có và có một số ựiểm có lợi ựể tăng hiệu quả chọn lọc chu kỳ giữa các quần thể.[30]

F Márquez-Sánchez, 2009 [47] ựã thực hiện 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 cáp 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 nm2(n Ờ 1)/2 và tổng toàn

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

HS (n = 7)

Tóm lại: Cách tạo dòng theo con ñường Fullsib là cách tạo dòng ñược sử dụng trong thời gian gần ñây nhằm khắc phục phần nào những khó khăn chưa giải quyết ñược của cách tạo dòng tự phối cưỡng bức ở một số nước Cách tạo dòng này có những

ưu ñiểm sau:

- Khả năng tạo ra dòng dễ hơn so với cách tạo dòng truyền thống

- Dòng có sức sống tốt, các ñặc ñiểm hình thái và sản suất ñáp ứng yêu cầu của nhà chọn giống

- Có thể chọn ñược với các nguồn vật liệu khởi ñầu có ñặc ñiểm quý (QPM) nhưng sức sống lại kém mà không chọn ñược bằng con ñường từ phối cưỡng bức

Tuy nhiên, cách tạo dòng này có nhược ñiểm là thời gian tạo dòng lâu, do mức

ñộ ñồng hợp tử giảm chậm (Nguyễn Thế Hùng, 1995) [7]

2.4 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp

2.4.1 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới

Trên thế giới công tác nghiên cứu, chọn tạo giống ngô ñã ñược tiến hành rất sớm bằng nhiều con ñường khác nhau như: lai tạo, chọn lọc, ñột biến…

Người ta cho rằng ngô nếp ưu thế lai cũng như ngô chất lượng protien cao, năng suất giảm ñi so với ngô ưu thế lai bình thường, và giả thuyết cho rằng tích lũy mật

ñộ hạt tinh bột thấp, nội nhũ mền 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 ñước phát triển và thử khả năng phối hợp giữa các dòng tự phối tốt nhất và vụ ngô năm 2001/02 một số tổ hợp lai ñơn ñược thử nghiệm Số tổ hợp phân thành 3 nhóm là :

- Ngô nếp ưu thế lai

- Ngô chất lượng protein cao

- Và tổ hợp lai kép cải thiện tinh bột của ngô chất lượng protein

Lai ñơn cũng như các bố mẹ ñược thí nghiệm RC với 3 lần lặp lại và mật ñộ 71.500 cây/ha và tính năng suất trong phạm vi 8,9 ñến 20,9 tấn/ha, khối lượng 1000 hạt thấp và rất biến ñộng, bắp nhỏ, số bắp trên cây ít hơn Như thế năng suất cá thể

là rất quan trọng cần xem xét và không chỉ ñặc ñiểm của bắp mà phải quan tâm ñến

cả số bắp Các dòng tự phối bố mẹ chọn ñể phát triển tổ hợp lai ñơn phải ñược chọn lọc các tính trạng tạo ra năng suất cao

Những thử nghiệm mới ñã ñược thực hiện ở nhiều ñiểm ñã nhận ñược những kết quả ngạc nhiên với những lai ñơn 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 2.7 Năng suất một số tổ hợp ngô nếp ưu thế lai

Tổ hợp Số

hàng

Số bắp/h Hạt/Bắp

P1000 (gam)

Số bắp/cây

Tiềm năng năng suất (tấn/ha)

và có 20 tổ hợp thời gian sinh trưởng ngắn từ 83 ñến 122 ngày [27]

Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh – T9/2005, Trung Quốc ñã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năng suất cao và chất lượng tốt Ví

dụ : Giống nếp lai ñơn màu trắng JYF 101, cho năng suất trung bình 150 tạ bắp tươi/ha ; giống nếp lai ñơn màu tím Jingkenou 218, năng suất khoảng 120 tạ bắp tươi/ha ; giống ngô nếp trắng Jingkenou 2000 năng suất trung bình trên 130 tạ bắp tươi/ha ; giống ngô nếp lai ñơn tím trắng Jingtianzihuanuo và giống ngô nếp trắng lai ñơn Yahejin 2006, cho năng suất tới 200 tạ bắp tươi/ha (Beijing Maize Reseach Center, 2005) [27] Theo Kyung – Joo Park (Kyung – Joo Park, 2001), ngô nếp ñược sử dụng làm lương thực và thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm Khi nấu chín

có ñộ dẻo, mùi vị thơm ngon Nó có giá trị dinh dưỡng cao, bởi tinh bột của nó có cấu trúc ñặc biệt, dễ hấp thụ hơn so với tinh bột của ngô tẻ Có khá nhiều báo cáo về những kết quả ñạt ñược trong chăn nuôi cho cả ñộng vật thường và ñộng vật nhai lại (Fergason, 1994) [34]

Tại Hội thảo làm vườn quốc tế lần thứ 27, các nhà khoa học K Lertrat, N Thongnarin [42] ñã công bố một phương pháp tiếp cận mới cải thiện chất lượng ăn uống của các giống ngô nếp ñịa phương Theo các tác giả ngô nếp Waxy hoặc

glutinous corn (Zea mays L var ceratina), là một ñột biến tự nhiên ở ngô rau ñã

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 ựơn hạt trắng và hạt hai màu (trắng và vàng) ựã phát triển thành giống đây là những giống ngô nếp lai ựầu 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 Ờ 16 hàng hạt/bắp, thời gian sinh trưởng ngắn 60 ngày, chiều dài bắp là 17 cm, ựường kắnh 4,2 cm , khối luợng bắp từ 137 ựến 139g/bắp.Các giống lai này ựược ựưa vào thương mại năm 2007 [42]

Năm 2009, tác giả Eunsoo Choe, đại học Illinois ựã tiến hành nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp vỏ mỏng và tắnh trạng bắp phù hợp cho thị trường ăn tươi tại Hàn Quốc Nghiên cứu sử dụng MAS và QTL, kết quả ựã chọn tạo ựược giống ngô lai YN1 có vỏ mỏng ựạt yêu cầu và các tắnh trạng năng suất, khả năng chống chịu tốtẦ[29]

2.4.2 Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp ở Việt Nam

Theo các nghiên cứu phân loại ngô ựịa phương ở Việt Nam từ những năm

1960 cho thấy, ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào 2 loại phụ chắnh là ựá rắn

và nếp (Ngô Hữu Tình, 1997) [15] Trong thời gian qua, những nghiên cứu về ngô ở Việt Nam chủ yếu tập trung vào ngô tẻ Công tác nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp và ựường ựã ựược tiến hành khá lâu nhưng chủ yếu là thu thập, bảo tồn các giống ngô nếp ựịa phương và chọn tạo giống thụ phấn tự do (Lê Quý Kha, 2009) [10]

 Một số kết quả về thu thập ựánh giá nguồn gen

Thu thập, ñánh giá và bảo tồn 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 T1/2009 Kết quả ñiều tra, thu thập các giống ngô ở một số tỉnh miền núi Tây Bắc của Vũ Văn Liết và cộng sự ñã thu thập ñược 276 giống ngô trong ñó có

166 mẫu giống ngô là nếp Các giống ngô thu thập một phần bảo tồn, một phần làm thuần và hiện nay có khoảng 2500 mẫu giống tự phối S1 – S5 [20]

Năm 2004 bộ môn cây lương thực khoa nông học ñã thu thập ñược 10 mẫu ngô nếp tại Sơn La và 20 mẫu ngô nếp tại Lào Kết quả hai ñợt khảo sát cho thấy nguồn gen (giống) cây ngô ở huyện ðiện Biên nói riêng và vùng miền núi phía Bắc

Việt Nam nói chung là rất ña dạng và phong phú [11]

Giai ñoạn 2001 – 2005, các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu Ngô ñã tiến hành thu thập ñược 79 nguồn có nguồn gốc khác nhau, trong ñó có 22 nguồn ngô

nếp (7 nguồn tím, 15 nguồn trắng) [2] Hiện nay, Viện Nghiên cứu 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 Từ các nguồn có khả năng chống chịu tốt nhất, bằng phương pháp truyền thống ñã tạo ra một số dòng ngô nếp có ñộ thuần cao, trong ñó có 30 dòng ngô nếp ñã ñược phân tích ña dạng di truyền bằng chỉ thị phân

tử SSR và phân nhóm ưu thế lai Một số dòng có khả năng kết hợp tốt và gần chục

tổ hợp lai cho năng suất cao, ñộ ñồng ñều khá ñang ñược thử nghiệm, phục vụ cho công tác lai tạo giống ngô nếp mới (Lê Quý Kha (2009)[ Lê Quý Kha (2009) [10]

 Kết quả về khảo nghiệm giống

Giai ñoạn 2001- 2005, trên cơ sở rút dòng 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 ñạt 50 – 55 tạ hạt khô/ha ðây là cơ sở ñể phát triển chương trình tạo giống ngô nếp lai phục vụ cho sản xuất (Phan Xuân Hào, 2006)[2]

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 ñó ñã chọn ñược các tổ hợp ngô nếp lai ưu tú: N8 x N11; N4 x N8; N11 x N14; N2 x N12 Các tổ hợp lai có những 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]

Trong giai ñoạn 2006 – 2008, viện nghiên cứu Ngô ñã tiến hành chọn tạo, khỏa sát các tổ hợp nếp lai, chọn lọc ra các tổ hợp lai có triển vọng như: NL1, NL2, HN5 x HN15, HN10 x HN2, HN1 x HN6, HN6 x HN17, HN16 x HN6, HN15 x HN6, HN10 x HN6, LSB4 ñể ñua vào khảo nghiệm rộng và cho kết quả khá tốt (Lê Quý Kha, 2009) [2]

Hàng năm trung tâm khảo nghiệm giống , sản phẩm cây trồng và phân bón quốc gia ñều tiến hành khảo nghiệm giống ngô nếp ở các tỉnh phía bắc Từ kết quả khảo nghiệm, trung tâm ñã ñề nghị công nhận cho sản xuất thử một số giống ngô nếp lai có triển vọng như: MX6 (2006); MX10; LSB4; NL1, NL2(2007); NL6 (2008); Milky 36 ñây là giống cho năng suất cao, khả năng chống chịu tố, thích ứng rộng, chất lượng tốt (Trung tâm Khảo nghiệm giống, sản phẩm cây trồng,

20006, 2007, 2008)

ðến nay ñã có 2 giống ñược công nhận sản xuất thử là giống NL1 (giống lai ñơn) và giống LSB4 (lai không quy ước) và giống VN6 ñược công nhận chính thức (Lê Quý Kha, 2009)[2]

 Kết quả về phục tráng giống:

Trần Văn Minh (2006), cũng 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 [Trần Văn Minh và cộng sự, 2006, Phục tráng giống ngô nếp quý tại Thừa Thiên-Huế] [12]

 Kết quả về chọn tạo giống ngô nếp:

Tác giả Ngô Hữu Tình và Nguyễn Thị Lưu (1990)[14] ñã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng tổng hợp ñược công nhận giống quốc gia năm 1989 Giống này

có thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng thắch ứng rộng, ựược trồng khá phổ biến ở

Miền Bắc

Viện khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam dùng phương pháp chọn lọc chu

kỳ từ tổ hợp lai giữa hai giống nếp tổng hợp nhập nội từ Philipin ựã tạo ra giống nếp trắng ngắn ngày S2, năng suất trung bình 20-26 tạ/ha, ựược công nhận năm 1989

(Ngô Hữu Tình) [15]

Tác giả Phan Xuân Hào và cộng sự ựã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng VN2, ựược công nhận giống quốc gia năm 1997 VN2 ựược chọn tạo từ các giống ngô nếp ngắn ngày, năng suất khá, chất lượng tốt, có nguồn gốc khác nhau: Nếp Tây Ninh, Nếp Quảng Nam Ờ đà Nẵng, Nếp Thanh Sơn Ờ Phú Thọ và Nếp S-2 từ Philipin đây là giống ngắn ngày, chất lượng dinh dưỡng cao, khả năng thắch ứng rộng, năng suất bình quân ựạt 30 tạ/ha (Phan Xuân Hào và cs, 1997) [3]

Phạm Thị Rịnh và cộng sự ở phòng Nghiên cứu Ngô Viện KHKTNN miền Nam ựã tạo ựược giống ngô nếp dạng nù TPTD cải tiến N1 từ 2 quần thể ngô nếp

nù ựịa phương ở đồng Nai và An Giang N1 ựã ựược công nhận giống quốc gia năm 2004 đây là giống ngô nếp ngắn ngày, có tiềm năng năng suất cao 40-50 tạ hạt khô/ha., thắch hợp trồng ở các tỉnh phắa Nam

Thành tựu nổi bật của nước ta trong thời gian qua là các giống ngô lai do việt Nam chọn tạo và sản xuất ựã chiếm 60% thị phần hạt giống trong nước với giá chỉ bằng 1/2- 1/3 giá giống nhập của các công ty nước ngoài Hạt giống ngô lai do Viện nghiên cứu ngô sản xuất ựã ựược sản xuất sang một số nước như Lào, Campuchia, Bangladesh đặc biệt, theo ựánh giá của CIMMIT thì Việt Nam là nước trồng ngô kém phát triển ựầu tiên trên thế giới sản xuất thành công giống ngô lai chất lượng cao (Ngô Hữu Tình, 2006)

Một số giống ngô nếp lai ựược trồng phổ biến hiện nay: nếp lai số 1, nếp MX2, nếp MX4, nếp lai LSB4Ầ

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu gồm 40 cặp full-sib do phòng nghiên cứu Ngô, Viện nghiên cứu Lúa trường đại học Nông nghiệp Hà Nội lai cặp tạo ra vụ Thu đông năm 2009 Thắ nghiệm ựánh các cặp full-sib về ựặc ựiểm nông sinh học và các tắnh trạng phù hợp ở

vụ Xuân 2010, từ ựó tìm ra các cặp full-sib ưu tú Tạo ra 6 tái tổ hợp trong vụ Thu đông 2010 và ựánh giá 6 quần thể tái tổ hợp trong vụ Xuân 2011

3.2 Nội dung nghiên cứu

+ Thắ nghiệm 1: đánh giá giá các cặp full-sib vụ Xuân 2010 lựa chọn các cặp full-sib có ựặc ựiểm nông sinh học và tắnh trạng phù hợp cho tái tổ hợp tạo quần thể mới

+ Thắ nghiệm 2: Tạo tái hợp các cặp full-sib lựa chọn từ vụ Xuân 2010 trong

3.3.2 Phương pháp thắ nghiệm

Thắ nghiệm 1: đánh giá các cặp full-sib

+ Vật liệu nghiên cứu:

Vật liệu nghiên cứu gồm 40 cặp full Ờsib của 5 dòng lai cặp vụ Thu đông

năm 2009 từ mẫu giống GN166 (mẫu nguồn gen ngô ựịa phương ựược thu thập từ

miền núi phắa bắc do cán bộ phòng ngô Ờ viện nghiên cứu lúa trường đại học Nông nghiệp Hà Nội) với danh sách như sau:

TT Cặp full-sib số Dòng Ký hiệu trong thí nghiệm

Lai xuôi Lai ngược

+ địa ựiểm và thời gian nghiên cứu

- địa ựiểm: Tại Viện nghiên cứu lúa, Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội

- Thời gian nghiên cứu: Vụ Xuân năm 2010 (22/2/2010)

+ Phương pháp nghiên cứu:

Bố trắ thắ nghiệm: Các cặp sib trồng cạnh nhau, và sắp xếp các cặp sib tuần tự từ 1 ựến cặp 40, thÝ nghiỷm 2 lẵn nhớc lỰi, diện tắch ô thắ nghiệm = 10m2

full-Khoảng cách gieo: 70cm x 25cm x 1cây/hốc Mật ựộ: 5,7 vạn cây/ha

+ Sơ ựồ thắ nghiệm:

+ Các chỉ tiêu theo dõi trong thắ nghiệm 1

- Các giai ựoạn sinh trưởng phát triển : Ngày gieo, ngày trồ cờ 10%, ngày trỗ

cờ 50%, ngày phun râu 10% , ngày phun râu 50%, chênh lệch trỗ cờ phun râu, Ngày chắn sinh lý ( râu ựen và khô, lá bi khô)

- đặc ựiểm nông sinh học : Cao cây cuối cùng, cao ựóng bắp, số lá cuối cùng, ựường kắnh thân

- Chống chịu ựồng ruộng: Cho ựiểm các loại sâu bệnh xuất hiện, chống ựổ

- Yếu tố tạo thành năng suất và năng suất cá thể của các cặp : Số bắp /cây, chiều dài bắp, ựường kắnh bắp, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, khối lượng bắp khô

Thắ nghiệm 2: Tái tổ hợp các cặp full-sib

+ địa ựiểm: Tại Viện nghiên cứu Lúa, trường đại học Nông nghiệp Hà Nội + Thời gian: Vụ Thu đông năm 2010 (1/8/2010)

+ Phương pháp nghiên cứu : Bố trắ trồng ngẫu nhiên, mỗi cặp full-sib ta lấy 80

hạt trộn lẫn trồng theo hàng mỗi hàng 5 m2 Các tái tổ hợp trồng trong khu các ly riêng và loại bỏ các cá thể không mong muốn trước khi tung phấn, phun râu Còn lại ựể thụ phấn tự do, số bắp thu ựược ta hỗn hạt ngang bằng nhau ựể tạo lập quần thể mới ựánh giá ở vụ 3 Các cặp full-sib ựược lựa chọn ở vụ 1 gieo trồng trong khu cách ly, tạo thành 6 tái tổ hợp như sau:

- Tái tổ hợp 1: gồm 4 cặp full-sib là: cặp 3 (5x47), cặp 4(18x19), cặp 5(21x30), cặp 1-6 (40x15)

1 Tái tổ hợp 2: gồm 2 cặp full1 sib là: Cặp 21 5 (12x46), cặp 21 7 (34x38)

- Tái tổ hợp 3: gồm 5 cặp full-sib là : Cặp 3-1 (4x53), cặp 3-2 (25x35), cặp 3-4 (11x13), cặp 3-8 (27x46), cặp 3-9 (16x40)

+ Các chỉ tiêu theo dõi trong thắ nghiệm 2:

- Các giai ựoạn sinh trưởng phát triển : Ngày gieo, ngày trồ cờ 10%, ngày trỗ

cờ 50%, ngày phun râu 10% , ngày phun râu 50%, chênh lệch trỗ cờ phun râu, Ngày chắn sinh lý ( râu ựên và khô, lá bi khô)

- đặc ựiểm nông sinh học : Cao cây cuối cùng, cao ựóng bắp, số lá cuối cùng, ựường kắnh thân

- Chống chịu ựồng ruộng: Cho ựiểm các loại sâu bệnh xuất hiện, chống ựổ

- Yếu tố tạo thành năng suất và năng suất cá thể của các hàng : Số bắp /cây, chiều dài bắp, ựường kắnh bắp, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, khối lượng bắp khô

Thắ nghiệm 3 : đánh giá các tái tổ hợp (đánh giá các quần thể sau chu kỳ chọn lọc)

+ Vật liệu nghiên cứu: Vật liệu nghiên cứu gồm 6 quần thể mới thu ựược ở vụ 2:

- QT 1: Là hỗn hợp hạt thu ựược từ TTH 1