Luận văn khảo sát tập đoàn dòng ngô nếp và đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô nếp bằng phương pháp lai đỉnh năm 2009 2010 tại vùng gia lâm hà nội

luận văn

Bộ giáo dục và đào tạo

trường đại học nông nghiệp hà nội

-

NGUYễN THị MINH HOàN

KHẢO SÁT TẬP ðOÀN DềNG NGễ NẾP VÀ ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DềNG NGễ NẾP BẰNG PHƯƠNG PHÁP LAI ðỈNH NĂM 2009 - 2010

TẠI VÙNG GIA LÂM – HÀ NỘI

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số : 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: pgs.ts NGUYễN THế HùNG

Hà Nội - 201

LỜI CAM ðOAN

- Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là

ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Minh Hoàn

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thế Hùng ựã tận tình hướng dẫn và tạo mọi ựiều kiện ựể 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 đào

bạn bè, cùng với sự ựộng viên khuyến khắch của gia ựình trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 26 tháng 8 năm 2010

Nguyễn Thị Minh Hoàn

MỤC LỤC

4.1.2 Một số ñặc trưng về hình thái cây và bắp của các dòng ngô 41

4.1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các

4.2.5 Khả năng chống chịu của các tổ hợp ngô nếp lai trên ñồng ruộng 79

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1: Thời gian sinh trưởng của các dòng ngô(Vụ Thu đông năm 2009

Bảng 4.7: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các dòng

ngô thắ nghiệm (Vụ Thu đông năm 2009 tại Gia Lâm - Hà Nội) 59Bảng 4.8: Chỉ số chọn lọc và các chỉ tiêu về hình thái, năng suất của 10 dòng

Bảng 4.12: Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp ngô nếp lai (vụ

Bảng 4.14: Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại chính và khả năng chống ñổ của các

Bảng 4.15: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp ngô

DANH MỤC HÌNH

1 MỞ ðẦU

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

hàng trăm người phụ thuộc vào ngô như là loại thức ăn hàng ngày chủ yếu của họ Các phương pháp ñến nay ñược áp dụng chủ yếu và có nhiều kết quả cao như: Sử dụng công nghệ chuyển gen, sử dụng các gen ñột biến ñể lai và chọn tạo, nhân giống và lai tạo Ngô lai ñã là một trong những hướng ñi chính

ñể ñáp ứng nhu cầu lương thực ñang ngày một cần thiết trong ñiều kiện dân

ñường, ngô rau, ngô nếp Với giá trị dinh dưỡng cao của các giống ngô thực phẩm, do ñó mà nó có giá trị hàng hoá rất cao, nó vừa có thể dùng trực tiếp hoặc sử dụng như một loại nguyên liệu ñể chế biến ra nhiều loại thực phẩm khác Với những giá trị cao về dinh dưỡng cũng như hàng hoá ñó mà các

ngô nếp thuần mà các giống ngô nếp lai vẫn chưa ñược sử dụng nhiều Ngô nếp lai ngoài các ñặc tính vốn có của ngô nếp còn có thể kết hợp ñược nhiều ñặc tính quý nữa như khả năng chống chịu với ñiều kiện ngoại cảnh, sâu bệnh

mà năng suất cao hơn so với các giống ngô nếp thuần.Từ thực tế ñó, trên thế

thành tựu đáng kể từ việc nghiên cứu ngơ lai, đặc biệt là các giống ngơ lai

nhưng vẫn cịn gặp rất nhiều khĩ khăn trong vấn đề canh tác Và đĩ cũng là nguyên nhân khiến cho diện tích ngơ lai ở nước ta vẫn chưa được ổn định Chọn tạo giống và khảo sát các giống ngơ lai là cơng việc đầu tiên và cần thiết của các nhà chọn tạo giống Trong đĩ việc chọn ra các dịng thuần cĩ

điều kiện của Việt Nam hiện nay

Xuất phát từ thực tế đĩ chúng tơi thực hiện đề tài: “Khảo sát tập đồn

dịng ngơ nếp và đánh giá khả năng kết hợp của một số dịng ngơ nếp bằng

phương pháp lai đỉnh năm 2009- 2010 tại vùng Gia Lâm – Hà Nội”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

ðề tài gĩp phần cung cấp các dẫn liệu về: đặc điểm sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu và năng suất của các dịng, tổ hợp ngơ nếp lai cũng như việc xác định khả năng kết hợp của các dịng ngơ nếp cĩ triển vọng theo phương pháp lai đỉnh tại Gia Lâm - Hà Nội

Kết quả thí nghiệm đã xác định được khả năng kết hợp của các dịng

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế

2.1.1 Giá trị dinh dưỡng của hạt ngô

thể là hạt ngô chứa nghiều tinh bột (trên 70%) và khoảng trên dưới 10% protein Do vậy khi phân tích sẽ thấy ngô có những ñặc tính riêng

2.1.1.1 Protein

Hàm lượng protein trong ngô thay ñổi theo giống và ñiều kiện trồng

nghịch giữa kích thước hạt ngô và hàm lượng protein trong hạt

Các nhóm protein khác nhau là vấn ñề ñược nhiều nhà canh tác, di truyền, chọn giống quan tâm vì chất lượng protein dự trữ trong hạt ngô ñược chia làm 3 nhóm theo tính tan Protein tan trong nước gọi là Albumin, tan

2.1.1.2 Glucid

cốc khác thành phần glucid ngô có nhiều thay ñổi hơn Glucid chủ yếu trong hạt ngô là tinh bột Trong tinh bột amylose chiếm 25 – 28%, có khi tới 50 –

chứa ít tinh bột nhưng nhiều saccarose và phytoglucogen [32]

2.1.1.3 Lipid

7% tính theo chất khô Hàm lượng lipid thay ñổi theo giống và ñiều kiện ngoại cảnh Khoảng 50 – 80% lipid của hạt ngô nằm ở phôi Vì thế phôi ngô cũng ñược sử dụng làm nguyên liệu ñể ép dầu[33]

Lipid ngô chứa nhiều linoleic acid (59%) cho nên dầu ngô có giá trị

vitamin A Lutein và Zeaxanthin tham gia tạo màu lòng ñỏ trứng gà Carotenoid ngô vàng bị mất dần trong quá trình bảo quản Nhiệt ñộ và ẩm ñộ làm tăng nhanh quá trình này [35]

2.1.1.4 Vitamin và các chất khác

Vitamin hòa tan chủ yếu trong nước là thiamin, Riboflavin, Niacin Niacin trong hạt cốc thường ở dạng liên kết ðể thỏa mãn nhu cầu những viatmin này người ta thường bổ sung Niacin, Pentotenic acid, Riboflavin và B12 vào thức ăn giàu ngô

số ít các nguyên tố vi lượng như sắt, ñồng, magie và kẽm Ngô là thức ăn cho

2.1.2 Vai trò của cây ngô trong ñời sống

Ngô có nguồn gốc châu Mỹ, từ một loài cây hoang dại con người ñã thuần hóa và dần trở thành cây trồng chính ñóng góp vào sản xuất lương thực chủ yếu của con người Từ châu Mỹ nó ñược chyển sang châu Á, châu Âu và

ñặc biệt trong nền nông nghiệp thế giới

• Ngô làm lương thực cho con người

Dân số thế giới ñang vượt quá 6 tỷ người và dự kiến sẽ vượt quá 12

tỷ người trong 12 năm tới Vấn ñề cung cấp ñủ lương thực thực phẩm cho

Thống kê cho thấy Sản lượng sản xuất ngô ở thế giới trung bình hằng năm từ 696,2 ñến 723,3 triệu tấn (năm 2005-2007) Trong ñó nước Mỹ sản xuất 40,62% tổng sản lượng ngô và 59,38% Sản lượng ngô trên thế giới năm

2007 tăng gấp ñôi so với 30 năm trước ñây (sản lượng khoảng 349 triệu tấn

• Ngô làm thức ăn chăn nuôi

Ở những nước ñang phát triển hay những nước phát triển ngô và các sản phẩm phụ từ cây ngô ñược tận dụng triệt ñể, là nguồn thức ăn gia súc quan trọng góp phần giảm chi phí chăn nuôi, nâng cao hiệu quả kinh tế Ngô

dụng ñể chế biến thức ăn tổng hợp, cung cấp nguồn năng lượng lớn cho gia

cung cấp chất xơ, ñường, một số loại vitamin cần thiết cho vật nuôi Khi ñời sống của người dân càng phát triển thì nhu cầu thịt, trứng, sữa và các sản phẩm chăn nuôi khác ngày càng tăng, do ñó ñòi hỏi sản lượng ngô ngày càng lớn ñáp ứng nhu cầu thức ăn cho vật nuôi

• Ngô dùng làm thực phẩm và thuốc chữa bệnh

(sweetcorn)

dụng như những loại rau cao cấp Các loại ngô nếp, ngô nù, ngô ñường với tính dẻo, hàm lượng ñường cao thường ñược dùng trực tiếp ñể ăn tươi (luộc, nướng) hay dùng ñể chế biến các loại thức ăn khác Ngô có thể chế biến các món ăn và các bài thuốc có tác dụng tốt cho sức khỏe, chống suy dinh dưỡng

• Ngô làm hàng hóa xuất khẩu

Ngô hạt là loại ngũ cốc rất ñược coi trọng trên thị trường xuất khẩu thế giới 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

• Ngô cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp

sinh học (Fuel bio) Nhiên liệu sinh học là loại nhiên liệu ñược hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc ñộng, thực vật (sinh học) Loại nhiên liệu này có

(ethanol), từ mức 12 triệu tấn năm 2000 lên ñến 85 triệu tấn năm 2007, dự kiến ñến năm 2017 lượng ngô dùng ñể sản xuất ethanol tăng gấp 7 lần so với hiện nay [1] Ở Việt Nam Viện ngiên cứu Bia – Rượu – Nước giải khát ñã phối hợp với Viện Công nghiệp Thực phẩm nghiên cứu sử dụng ngô thay thế

2.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam

2.2.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới

lượng chung của thế giới thì các nước sản xuất hàng ñầu khác còn có Trung

Năm 2004, gần 33 triệu ha ngô ñã ñược gieo trồng trên khắp thế giới, với giá trị khoảng trên 23 tỷ USD

Hiện nay, trên toàn thế giới xấp xỉ khoảng 140 nước trồng ngô với tổng diện tích là 147,576 triệu ha, sản lượng 701,666 triệu tấn một năm (FAO, 2007)

Thống kê trên cho thấy sản xuất ngô trên thế giới không ngừng tăng cả

về diện tích, năng suất và sản lượng, ñặc biệt là năng suất Năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới chỉ chưa ñạt ñến 2,0 tấn/ha, năm 2004 ñã ñạt 4,9 tấn/ha Năm 2007, theo USDA, diện tích ngô 157 triệu ha, năng suất 4,9

Bảng 2.3: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới 1961-2007

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

như năng suất và sản lượng ðứng thứ 2 là Trung Quốc, sau ñó ñến Brazil, Ấn ðộ,… ðứng ñầu về năng suất là Tajkistan với 28,85 tấn, tiếp ñến là Jordan

Năng suất ngô thấp nhất là Ấn ðộ (1,94 tấn/ha) Diện tích trồng ngô của Pháp chỉ bằng 1/5 diện tích của Ấn ðộ nhưng sản lượng ngô của Pháp gần bằng với sản lượng ngô của Ấn ðộ (14,71 triệu tấn) ðiều ñó cho thấy, ñể tăng sản lượng ngô trên thế giới, không phải chỉ tập trung vào mở rộng diện tích trồng

nước có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới và hầu hết diện tích này ñược sử dụng ñể trồng ngô lai, có 48% giống ngô ñược chọn tạo theo công nghệ truyền thống, 52% giống ngô bằng công nghệ sinh học, nhiều hơn năm 2005

là 5% (Ming Tang Chang et.Al, 2005)[37]

những thành tựu quan trọng Tương tự như Mỹ và Châu Âu, tuy có xuất phát muộn hơn trong việc nghiên cứu và sử dụng ngô lai nhưng Trung Quốc có diện tích ngô ñứng thứ 2 thế giới và là cường quốc ngô lai số một Châu Á với diện tích năm 2008 là 29,8 triệu ha trong ñó có tới diện tích ñược trồng bằng

năm 2008 Năng suất ngô của Việt Nam bằng khoảng 2/3 năng suất ngô bình

thể ñạt tới mức kỷ lục 156 triệu tấn – tăng hơn 4,17 triệu tấn so với năm 2007 (Nguồn: World-Grain.com)

Nghiên cứu lai tạo giống ngô hiện nay ñang bước sang một giai ñoạn phát triển mới nhờ vào sự hỗ trợ của khoa học công nghệ tiên tiến giúp cho

lạnh,…Kỹ thuật chuyển gen cho phép nhà chọn giống cùng lúc ñưa vào một thực vật những gen mong muốn từ những sinh vật sống khác nhau, không chỉ giữa các loài cây lương thực hay các loài có họ hàng gần Phương pháp hữu hiệu này cho phép các nhà tạo giống thực vật ñưa ra những giống mới nhanh

2.2.2 Những nghiên cứu và sản xuất ngô ở Việt Nam

Ở Việt Nam ngô ñược coi là loại cây lương thực quan trọng ñứng thứ

ñứng thứ 2 sau lúa song do truyền thống lúa nước, cây ngô không ñược chú trọng nên chưa phát huy ñược hết tiềm năng của nó ở Việt Nam (Ngô Hữu Tình, 2009)[6]

Bảng 2.4: Sản xuất ngô ở Việt Nam từ 1961 – 2007 Năm 1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007 2008

Sản lượng

triển ựất nước, sản xuất ngô ở Việt nam có chiều hướng tăng Mặc dù giai ựoạn này các yếu tố kỹ thuật mới như giống, phân bón, kỹ thuật trồng trọt ựã ựược bước ựầu ựưa vào xong do ựiều kiện vật chất khó khăn nên năng suất

bằng Bắc bộỢ và ỘBùng nổ ngô lai ở các vùng trồng ngô cả nướcỢ [Ngô Hữu

năng suất 37 tạ/ha, sản lượng hơn 3,8 triệu tấn Trong ựó các vùng ngô chắnh của Việt Nam là ựồng bằng sông Hồng, Tây Bắc, đông Bắc, Bắc Trung Bộ,

có năng suất ngô cao: Thái Bình 51,4 tạ/ha, đà Nẵng 75,8 tạ/ha Các tỉnh có

nghìn tấn, Thanh Hóa 233 nghìn tấn, Sơn La 270,4 nghìn tấn, Nghệ An 230,4

tiến bộ kỹ thuật về giống: Từ giống ñịa phương sang giống thụ phấn tự do cải tiến; Từ giống thụ phấn tự do sang giống lai Nếu như trước năm 1980 chủ yếu chúng ta sử dụng các giống ngô ñịa phương, như ở miền Bắc có Gié Bắc Ninh, xiêm trắng, lừ Phú thọ…, ở miền Nam có giống nếp, nù, một số giống

giống phổ biến ở tất cả các vùng, chiếm khoảng 900.000ha, bằng 90% diện tích ngô cả nước, các tỉnh có diện tích ngô lai sản xuất lớn như An Giang, Trà Vinh, ðồng Nai, Sơn La, …

Những năm gần ñây, việc nghiên cứu chọn ra những dòng ñơn bội kép

dòng kích tạo ñơn bội Ở Việt Nam, các nghiên cứu về ñơn bội ngô ñã bắt ñầu tại Viện Di Truyền Nông nghiệp Việt Nam từ năm 1995 Viện ñã xây dựng hoàn chỉnh quy trình nuôi cấy bao phấn ngô ñể tạo dòng ñồng hợp tử phục vụ

Hiện nay ñể phát triển diện tích ở các vùng miền và tăng năng suất cho

thống kết hợp với công nghệ hiện ñại, chúng tôi ñã tạo ñược hơn 200 dòng sản phẩm Những năm tới các giống này sẽ ñược ñưa và sản xuất ðặc ñiểm quý của giống mới không chỉ là chất lượng protein cao mà năng suất rất cao, khả năng chống chịu sâu bệnh và hạn tốt” Tốc ñộ tăng trưởng diện tích, năng

ñánh giá ưu thế lai (ƯTL) về các ñặc tính quang hợp và nông học ở giai ñoạn

lai (THL) F1 và dòng bố mẹ Thời gian sinh trưởng của tất cả các THL ñều ngắn hơn so với dòng bố mẹ Tất cả các THL ñều cho ƯTL dương về chỉ số diện tích lá (LAI) và khối lượng chất khô tích luỹ ở cả 3 giai ñoạn sinh trưởng Năng suất hạt có tương quan thuận với cả cường ñộ quang hợp ở giai ñoạn trỗ Tất cả các THL ñều cho ƯTL dương vượt dòng bố hoặc mẹ tốt nhất

năng suất cao, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân trồng ngô Tuy nhiên vấn ñề ñặt ra hiện nay là việc áp dụng các công nghệ và tiến bộ khoa học kỹ thuật mới nhằm nâng cao năng suất ngô hơn nữa và tạo ra các giống ngô chất lượng cao, phù hợp với ñiều kiện sinh thái của Việt Nam, có giá trị hàng hóa

2.2.3 Ngô nếp, những nghiên cứu và ứng dụng trong sản xuất ngô

2.2.3.1 Ngô nếp, nguồn gốc, phân loại và ñặc tính

ñá, nhưng bề mặt bóng hơn Lớp ngoài cùng của mặt cắt nội nhũ không có lớp sừng như ở ngô tẻ, có tính chất quang học giống như lớp sáp Do vậy, ngô nếp còn có tên gọi khác là ngô sáp (Tomob, 1984) [39] Ngô nếp là dạng ngô tẻ do biến ñổi tinh bột mà thành Tinh bột của ngô nếp chứa gần như 100%

trong khi tinh bột của ngô thường thì chuyển thành màu xanh tím ðặc tính của ngô nếp ñược quy ñịnh bởi ñơn gen lặn ñó là gen wx Gen wx là gen lấn

Fergason, 1994 ; Garwood và Creech, 1972 ; Hallauer, 1994 [42], [43], [44],

ñó người ta thấy rằng ñó là kết quả của một ñột biến thông thường của các giống ngô răng ngựa biểu hiện gen Wx và gắn liền với các ñiều kiện trồng trọt không bình thường ñột biến thành gen lặn wx, chúng có thể xuất hiện ở các vùng khác nhau của trái ñất (Grebensc 1954, dẫn theo Nguyễn Thị Lâm, 1997) [7] Theo James L Brewbaker (Brewbaker, 1998) [45], quá trình chọn

có cấu tạo bởi amylopectin) ở châu Á với các giống ñược chọn lọc có vỏ

Quốc, Việt Nam và nhiều quốc gia khác (US Grains Council, 2001) [46]

2.2.4 Tình hình nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế giới và ở Việt

Nam

2.2.4.1 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo ngô nếp trên thế giới

các nước hàng năm ñều cho ra những giống ngô nếp mới có năng suất cao và

jingkenou 218, giống nếp tím trắng Jingtianzihuanuo và giống nếp trắng lai ñơn Yahejin 2006 (Báo cáo tại hội nghị ngô châu Á lần thứ 9, Bắc Kinh 09/2005)[48]

Theo Tomob, ñể chọn giống ngô nếp người ta dùng vật liệu ban ñầu từ

ñồng ñẳng ngô nếp từ nguồn ngô thường thì người ta cho lai ngô nếp và ngô thường với nhau sau ñó tiến hành lai lại và kiểm tra bằng phân tích hạt phấn qua phản ứng với dung kịch KI Bằng cách này người ta ñã tạo ra khá nhiều dòng và giống nếp lai mới, chúng ñược trồng cách ly với các loại ngô khác (Tomob, 1984) [40]

ngô nếp trắng do thói quen sử dụng quen với các sản phẩm ngô nếp vàng Tuy

ngô mới ñược tạo ra không cao ñược bằng so với các giống ngô tẻ Theo Thompson, năng suất của ngô có hàm lượng amyloza cao biến ñộng tuỳ thuộc

(Peter Thompson, 2005) [41] Ngô nếp có thể cho năng suất thấp hơn ở ñiều

ñã có một số giống nếp lai ñiển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô

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) [42] Một số thử nghiệm ở Mỹ ñã chỉ ra rằng, bò ñực non lớn nhanh hơn khi ñược nuôi

ñến hiệu quả trên là do trong ngô nếp có hàm lượng các axitamin không thay

[43], [44]

2.2.4.2 Tình hình nghiên cứu và chọn tạo ngô nếp tại Việt Nam

Theo các nghiên cứu phân loại ngô ñịa phương ở Việt Nam từ những năm 1960 cho thấy, ngô Việt Nam tập trung chủ yếu vào 2 loại phụ chính là

ñá rắn và nếp (Ngô Hữu Tình, 1997) [8] Ngô nếp ñược phân bố ở khắp các vùng, miền trong cả nước, với nhiều dạng mày hạt khác nhau : Trắng, vàng,

vàng và 22 nguồn nếp tím, nâu ñỏ Theo ñiều tra của Trung tâm Khảo kiểm

cs, 2005) [9] 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

Ở Việt Nam ngô nếp ñem lại hiệu quả kinh tế cao do ñó ñược ưu tiên

lương thực chính, dưới dạng xôi ngô hoặc dùng tươi dưới dạng nướng, luộc,

loại thực phẩm ăn quà và chế biến ñơn giản Các loại ngô nếp lại là cây trồng

có thể trồng gối vụ, rải vụ, hiệu quả cao Do ñó trong thời gian qua diện tích

sản phẩm này Và ngô nếp hiện nay ñã ñược ñưa vào trồng tại tất cả các vùng

tẻ Công tác nghiên cứu chọn tạo các giống ngô nếp và ñường ñã ñược tiến hành khá lâu nhưng chủ yếu là thu thập, bảo tồn các giống nếp ñịa phương và chọn tạo giống thụ phấn tự do (Lê Quý Kha, 2009)[10] Tuy nhiên những năm gần ñây ngô nếp cũng ñược chú ý và ñạt ñược những thành tựu ñáng kể

Về thu thập và ñánh giá nguồn gen ngô nếp Các nhà nghiên cứu thuộc

2000 ñến năm 2005 do Vũ Văn Liết và cộng sự tiến hành Kết quả thu ñược

ngô nếp tại Sơn La và 20 mẫu giống ngô nếp tại nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào Kết quả của hai ñợt khảo sát cho thấy nguồn gen (giống) cây ngô tại các vùng miền núi huyện ðiện Biên nói riêng, vùng miền núi phía Bắc và miền Trung Việt Nam còn nhiều ña dạng, phong phú Trên cơ sở thu thập

ñược những thành công nhất ñịnh trong việc tạo dòng, lai tạo thử nghiệm các giống ngô nếp lai Kết quả này ñược thực hiện chủ yếu tại các trường ðại học, các Viện nghiên cứu Cụ thể giai ñoạn 2003 – 2005 nhóm nghiên cứu thuộc trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã lai thử khả năng kết hợp của 50 tổ hợp lai, kết quả ñã chọn ñược các tổ hợp ngô nếp lai ưu tú: N8 x N11; N4 x

Hùng, 2006)[11]

Tại Viện nghiên cứu ngô ñã lai tạo ra ñược các tổ hợp ngô nếp lai ñơn

từ các nguồn nếp Trung Quốc, Thái Lan kết hợp với các dòng VN2, nếp

ñều có năng suất trung bình 50 – 55 tạ/ha Trên cơ sở ñó phát triển tạo ra

Từ các giống ngô nếp trắng ngắn ngày, năng suất khá, chất lượng tốt,

chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng VN2 và ñược công nhận giống quốc gia năm 1997 ðây là giống nếp trắng ngắn ngày, có thời gian sinh trưởng vụ Xuân 100 - 105 ngày, vụ Hè 80 - 85 ngày Năng suất bình quân 30 tạ/ha, thâm canh tốt có thể ñạt 40tạ/ha Ngô nếp VN2 cũng là giống có chất lượng dinh

ðồng Quảng và cs, 2000 – 2003) [14]

Phạm Thị Rịnh và cộng sự (Phạm Thị Rịnh và cs, 2004) [15] ở Phòng

các giống nếp dạng nù ñang ñược trồng phổ biến không chỉ ở các tỉnh phía Nam

mà cả ở các tỉnh phía Bắc (Phạm ðồng Quảng và cs, 2005) [16]

ngô (Viện KHKT nông nghiệp miền Nam) chọn tạo qua nhiều chu kỳ, năng suất từ 8-10 tấn/ha, có thể trồng vào mùa mưa và vụ ñông xuân Nếp nù - N1 ñược công nhận chính thức năm 2004 Nếp N1 có chiều cao cây khoảng

MX4 là giống ngô lai không quy ước, ựược tạo ra từ tổ hợp lai SNC07

nghiệm quốc gia vụ đông 2000 Giống ngô nếp lai MX2 do nhóm kỹ sư chọn lọc giữa 2 giống ngô nếp ựịa phương MX2 ựược công nhận là giống quốc gia năm 2005 đặc ựiểm chung của các giống này là thời gian thu hoạch hạt khô

80 - 85 ngày, thu trái ăn tươi 62 - 64 ngày sau gieo Sinh trưởng khoẻ, chiều

Có thể nhận thấy xu hướng trong chọn giống ngô ở Việt Nam là mở

2.3 Cơ sở khoa học của ựề tài

Theo phương pháp chuẩn (standard Method), chọn tạo giống ngô lai quy ước gồm 3 bước cơ bản sau ựây: Phát triển dòng thuần; thử khả năng kết hợp bằng lai ựỉnh và lai luân giao; kết hợp các dòng thuần ưu tú trong con lai

ưu thế cao

2.3.1 Dòng thuần và ưu thế lai

2.3.1.1 Dòng thuần và phương pháp tạo dòng thuần

Dòng thuần là khái niệm tương ñối ñể chỉ các dòng tự phối ñã ñạt tới

ñộ ñồng ñều và ổn ñịnh cao ở nhiều tính trạng như: chiều cao cây, chiều cao ñóng bắp, năng suất và màu hạt Dòng thuần là dòng có kiểu gen ñồng hợp tử

ở nhiều ñặc trưng di truyền

Phát triển dòng thuần có tiềm năng sử dụng làm bố mẹ cho các giống ngô lai thương mại năng suất cao, ổn ñịnh là mục tiêu cơ bản của chương trình cải tạo cây ngô Tỷ lệ dòng thuần tạo ra ñược sử dụng trong giống lai

2.3.1.2 Ưu thế lai và khai thác ưu thế lai trong sản xuất ngô

Ưu thế lai (ƯTL) ñược Shull (nhà chọn giống ngô người Mỹ) ñưa ra vào năm 1917 ñể chỉ các thế hệ có ưu thế hơn bố mẹ

ðịnh nghĩa: Ưu thế lai là hiện tượng vượt trội của con lai F1 so với bố

Cơ sơ di truyền của hiện tượng ƯTL: Một số giả thuyết ñã ñược nêu ra trong thế kỷ 20 ñể giải thích hiện tượng ƯTL ñã ñược nhiều người thừa nhận như (Hoàng Tuyết Minh, 2002) [18]:

hiện phép lai, ñồng thời ƯTL có ñược do hiệu quả tương tác bổ sung giữa các gen trội

AaBbCcDdEe nên có ƯTL rõ rệt

sự sinh trưởng do gen trội kiểm soát còn gen lặn tương ứng thì có tác dụng ngược lại Tính dị hợp tử của một alen ở một vị trí nhất ñịnh sẽ xảy ra Các

mỗi cơ thể sinh vật ở trạng thái cân bằng di truyền nhất ñịnh, ñảm bảo cho sự hình thành một kiểu cân bằng thích ứng với ñiều kiện sống Khi lai các cơ thể

có kiểu cân bằng di truyền khác nhau, sẽ hình thành cơ thể mới có trạng thái

Ứng dụng hiện tượng ƯTL ở ngô

cây trồng khác nhau như: Thuốc lá, ngô, bắp cải, cà chua, bông…Năm 1876, Charles Darwin là người ñầu tiên ñưa ra lý thuyết về ưu thế lai nhưng ñến năm 1909, H.Shull mới bắt ñầu công tác chọn tạo giống ngô lai Năm 1917 tác giả Jones ñã ñưa ra phương pháp sản xuất hạt lai kép tại trường ñại học

ñã nhanh chóng ñược chấp nhận Mặt khác trong các giống cây trồng thì ngô

là loại cây trồng cho ƯTL thể hiện cao nhất Tiếp theo những thành công ñó,

và năng suất cao hơn so với lai kép

2.3.2 Khả năng kết hợp và phương pháp ñánh giá khả năng kết hợp

Vấn ñề cơ bản của quá trình tạo giống ưu thế lai là xác ñịnh cặp lai, nói cách khác là xác ñịnh khả năng kết hợp của các dạng bố mẹ, ñể tìm ra tổ hợp

hoặc giống khác cho con lai có ưu thế lai cao Biểu hiện bằng giá trị trung bình của ưu thế lai, quan sát ở tất cả các cặp lai, và ñộ chênh lệch so với giá trị trung bình ñó của một cặp lai cụ thể nào ñó Giá trị trung bình biểu thị khả năng kết hợp chung (General combining ablity - GCA) còn ñộ chênh lệch

ñộng của môi trường

KNKH riêng (SCA) thể hiện ñộ chênh lệch so với giá trị trung bình của một cặp lai cụ thể, ñược xác ñịnh bởi yếu tố ức chế, yếu tố tính trội, siêu trội

và ñiều kiện môi trường

Dưới tác ñộng của ñiều kiện môi trường sự biểu hiện KNKH chung ổn ñịnh hơn còn sự biểu hiện của KNKH riêng biến ñộng hơn (Sprague &

ñược tiến hành trong thời gian dài ðể ñánh giá KNKH của dòng thuần hoặc

(Topcross) và lai luân giao (Diallen)

Giai ñoạn thử: Giai ñoạn thử các dòng phụ thuộc nhiều vào các nhà cải tạo, liên quan ñến nghệ thuật người chọn trong quá trình tạo dòng Nếu nhà cải tạo cho rằng chọn lọc là hiệu quả ñối với ñặc tính mong muốn thì có thể thử muộn Còn những người ñề xuất thử sớm muốn loại bỏ các dòng kém

Chọn cây thử: Chọn cây thử ñến nay vẫn là vấn ñề còn ñược tranh

hơn các dòng có quan hệ họ hàng chặt hơn Mặc dù tiêu chuẩn ñể chọn cây thử là không có, song một số tiêu chuẩn giúp quyết ñịnh việc chọn cây thử bao gồm: năng suất tốt hay xấu, họ hàng hay không họ hàng, có nền di truyền rộng (giống, giống tổng hợp, giống lai kép) hay hẹp (dòng thuần, lai ñơn) và

vụ cho yêu cầu sản xuất (Ngô Hữu Tình, 2009)[6]

Tác giả Nguyễn Thế Hùng (1995) [5] ñã sử dụng 4 cây thử là dòng thuần ñể ñánh giá KNKH của 14 dòng Fullsib rút ra từ quần thể MSB49 vàng Mai Xuân Triệu (1998) [20] ñã sử dụng 3 cây thử khác nhau: giống thụ phấn

ựịa lý khác nhau Phan Xuân Hào (1997)[21] sử dụng hai cây thử: dòng thuần

phương pháp lai thử chủ yếu ựể xác ựịnh khả năng kết hợp chung (GCA) do

hoặc giống cần xác ựịnh KNKH ựược lai với cùng một dạng chung, gọi là cây thử (tester)

loại bỏ những dòng không mong muốn ngay ở giai ựoạn ựầu

Ở nước ta một số tác giả ựã thành công trong việc xác ựịnh KNKH chung về năng suất của dòng ngô chịu hạn bằng phương pháp lai ựỉnh (Ngô Hữu Tình & Phạm Thị Vân, 2001) [23] Các nhà nghiên cứu Nguyễn Thế

đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu ở Việt Nam nói chung về ựánh giá khả năng kết hợp của ngô bằng phương pháp lai ựỉnh: Lưu Cao Sơn, Nguyễn Thị Lưu, Lê Quý Kha (2008), ựánh giá khả năng kết hợp bằng lai ựỉnh của một số dòng ngô có nguồn gốc ựịa lý khác nhau tại phắa Bắc[27]; Nguyễn Thế Hùng và cs (2008 - 2009), ựánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô ựường tự phối [28]

đánh giá KNKH bằng phương pháp lai luân giao (Diallel cross) Luân

nhà khoa học phát triển, ñặc biệt là Griffing năm 1956

thử của chính nó Phương pháp lai luân giao xác ñịnh ñược bản chất và giá trị

di truyền của các tính trạng cũng như KNKH chung và riêng của các vật liệu tham gia

Nguyễn Việt Long, Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Thị Lưu và cs, ñánh giá khả năng kết hợp tính trạng năng suất của một số tổ hợp ngô rau lai

2.3.3 Chỉ số chọn lọc trong ñánh giá chọn dòng ngô

những cá thể tốt nhất, việc chọn lọc cá thể này hoàn toàn phụ thuộc vào sự biểu hiện của các tính trạng Việc chọn lọc sẽ trở nên ñơn giản nếu chỉ dựa trên giá trị của một tính trạng (như năng suất, thời gian sinh trưởng hay chiều dài bắp ) Tuy nhiên việc chọn lọc trở nên khó khăn hơn khi không thể dựa

thời chọn lọc rất nhiều tính trạng có quan hệ mật thiết với tính trạng chọn, hoặc trên thực tế những dòng, giống biểu hiện tốt ở tính trạng này nhưng lại biểu hiện bình thường hoặc kém ở tính trạng khác Ngoài ra khi so sánh thì các tính trạng này ñơn vị tính thường không giống nhau Ví dụ, chiều cao cây, cao ñóng bắp ño

ở nhiều tính trạng khác nhau, nâng cao hiệu quả chọn lọc Smith (1936) là người

ựầu tiên ựề xướng ra phương pháp chọn giống dựa vào chỉ số chọn lọc (Baker,1986) [51]

Công thức tổng quát xác ựịnh chỉ số chọn lọc

I = b1p1+ +bipi+bnpn

Trong ựó: pi: đắch chọn lọc

bi: Cường ựộ của tắnh trạng thứ i cần chọn

Từ những nguyên lý chung ấy, nhiều nhà khoa học ựã thiết lập chương trình máy tắnh giúp các nhà tạo giống xác ựịnh nhanh và chắnh xác chỉ số chọn lọc SELINDEX của Barreto H.J; Bolanos J.A và Cordova H.S là một chương trình dễ sử dụng và thông dụng trong chọn lọc giống ngô (Ngô Hữu Tình và CTV., 1993)

để chạy chương trình ựòi hỏi hai yếu tố xác ựịnh bởi người sử dụng, ựó

là mục tiêu và cường ựộ chọn lọc:

Mục tiêu (Target) của mỗi tắnh trạng là mức mà nhà chọn giống muốn ựạt ựược bằng ựơn vị ựộ lệch chuẩn (s) thay ựổi từ -3 ựến +3

Cường ựộ (Intensity) phản ánh tầm quan trọng tương ựối của các biến

số (tắnh trạng) khác nhau ựược sứ dụng trong chọn lọc Chương trình chấp

một chương trình bằng tiếng Việt dễ sử dụng, ựó là chương trình Ộchọn dòngỢ

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu nghiên cứu

ựịnh nên ựã ựược chọn làm cây thử

3.2 Nội dung nghiên cứu

3.2.1 Khảo sát các dòng ngô thuần

- Xác ựịnh thời gian sinh trưởng, các ựặc ựiểm sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu, khả năng thụ phấn, thụ tinh và năng suất của các dòng thuần

3.2.2 đánh giá các tổ hợp lai thu ựược

- đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu và

ngô nếp lai

3.3 địa ựiểm và thời gian nghiên cứu

3.3.1 địa ựiểm nghiên cứu

Thắ nghiệm ựược tiến hành tại Khu thắ nghiệm Bộ môn Cây lương thực

- Khoa Nông học - Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội

3.3.2 Thời gian nghiên cứu: được tiến hành trong hai vụ

- Vụ Thu đông năm 2009 (thắ nghiệm 1): Khảo sát các ựặc ựiểm sinh

dụng MX4 làm ựối chứng)

Bảng 3.1: Một số ựặc ựiểm của các dòng ngô (Vụ Thu đông năm 2009)

Trong ựó các dòng N1, N3 ựược làm cây thử, các dòng N2, N5, N12,

3.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Bố trí thí nghiệm

- Thí nghiệm 1: Thí nghiệm khảo sát 21 dòng ngô nếp ñược bố trí tuần tự không nhắc lại, mỗi dòng gieo 3 hàng, riêng dòng làm cây thử gieo 8 hàng Ngày gieo hạt 15/08/2009 Thí nghiệm ñược bố trí như sơ ñồ

- Thí nghiệm 2: Thí nghiệm khảo sát 10 tổ hợp ngô nếp lai và 1 ñối chứng

Bảng 3.2: Bảng ký hiệu các tổ hợp ngô nếp lai (Vụ Xuân năm 2010)

Thí nghiệm ñược bố trí như sơ ñồ

Sơ ñồ thí nghiệm Dải bảo vệ

+ Bón lót: Toàn bộ phân vi sinh, phân lân

+ Bón thúc: Phân Urê và Kaliclorua, chia làm ba lần bón: