Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp duy trì dòng ngô nếp đời s6 đến năng suất và chất lượng dòng tại gia lâm hà nội

luận văn

-

NGUYỄN THỊ MAI

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP DUY TRÌ DÒNG NGÔ NẾP ðỜI S6 ðẾN NĂNG SUẤT VÀ CHẤT

LƯỢNG DÒNG TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

M· sè: 60.62.01

Chuyªn ngµnh: TRåNG TRäT

Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS.TS VŨ VĂN LIẾT

Hµ Néi - 2011

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Học viên

Nguyễn Thị Mai

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng cám ơn PGS.TS Vũ Văn Liết, Bộ môn di truyền - Khoa Nông học - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội Thầy ñã hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình tôi thực hiện ñề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành ñến các thầy cô giáo trong khoa Nông học ñặc biệt là các thầy cô Bộ môn di truyền, viện nghiên cứu lúa trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội ñã cung cấp tài liệu, vật liệu trong quá trình nghiên cứu

Nhân dịp này tôi xin cảm ơn sâu sắc ñến các thầy cô giáo, cán bộ của viện nghiên cứu lúa, các ñồng nghiệp, gia ñình và bạn bè ñã ñộng viên, tạo ñiều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này

Hà nội, ngày tháng năm 2011 Học viên

Nguyễn Thị Mai

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ iii

2.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất ngô nếp trên thế giới và ở Việt Nam 3

2.3 Các loại giống ngô nếp và phương pháp chọn tạo 14

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

4.1 đánh giá dòng tự phối ngô nếp vụ Thu đông năm 2010 38 4.1.1 đặc ựiểm sinh trưởng, phát triển của các dòng ngô nếp 38

4.1.3 đặc ựiểm hình thái cây và bắp của các dòng ngô nếp tham gia thắ

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ iv

4.1.6 Mức ựộ nhiễm sâu bệnh trên ựồng ruộng của các dòng ngô nếp

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

4.2 đánh giá hiệu quả của ba phương pháp duy trì khác nhau ở vụ

Xuân năm 2011 tại viện nghiên cứu Lúa trường đại học Nông

4.2.1 Các giai ựoạn sinh trưởng và phát triển của các dòng ngô nếp vụ

4.2.2 đặc ựiểm hình thái cây ngô của ba phương pháp duy trì khác

4.2.5 Khả năng chống chịu của các phương pháp duy trì ngô nếp trên

ựồng ruộng vụ xuân năm 2011 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 55 4.2.6 Các phương pháp duy trì ảnh hưởng ựến năng suất và các yếu tố

cấu thành năng suất của các dòng ngô nếp vụ Xuân năm 2011 57 4.2.7 độ thuần của các dòng duy trì dòng ngô nếp bằng các phương

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… v

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… vi

4.6 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh của các dòng ngô nếp tham gia thí

nghiệm vụ thu ñông năm 2010 tại Gia Lâm – Hà Nội 44 4.7 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng tự phối

ngô nếp ñời cao trong vụ thu ñông năm 2010 46 4.8 Thời gian sinh trưởng của các phương pháp duy trì dòng ngô nếp

tham gia thí nghiệm vụ Xuân năm 2011 tại Gia Lâm – Hà Nội 48 4.9 Hình thái của ngô nếp trong vụ Xuân năm 2011 tại Gia Lâm -

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ vii

4.14 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suấtcủa các dòng tự phối

ngô nếp ựời cao trong vụ thu ựông năm 2010 58 4.15 Một số chỉ tiêu về ựộ thuần của các dòng duy trì dòng bằng phương

4.16 đánh giá chất lượng hạt duy trì dòng bằng các phương pháp khác

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 1

1 đẶT VẤN đỀ

1.1 Tắnh cấp thiết của ựề tài

Sản xuất ngô ở Việt Nam theo báo cáo chiếm lược phát triển Nông nghiệp, nông thôn giai ựoạn 2011 Ờ 2020 Phát triển vùng chuyên canh ngô hàng hóa, cung cấp cho sản xuất thức ăn gia trong nước đến nay ựã có 80% diện tắch trồng ngô Duy trì sản lượng tối ựa hơn 6,5 triệu tấn ngô hạt năm

2015 và 7,2 triệu tấn năm 2020, năng suất ựạt 54 Ờ 60 tạ/ha

Ngô nếp ựược dùng vào các mục ựắch khác như: ăn tươi, ựóng hộp, chế biến tinh bột và phục vụ phát triển chăn nuôi Nó 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 Nhóm ngô nếp hiện có trong sản xuất là những giống ngắn ngày, thời gian sinh trưởng từ 70 Ờ 85 ngày

Duy trì dòng tự phối có ý nghĩa rất quan trọng trong sản xuất hạt ngô lai, theo T G Bogenschutz và cộng sự năm 1986 cho rằng duy trì dòng phải ựảm bảo không làm thay ựổi di truyền của dòng ựể sử dụng dòng ựược lâu dài Các tác giả ựã nghiên cứu so sánh duy trì dòng thuần ở ngô bằng hai phương pháp là tự phối và sib bắp trên hàng đánh giá sự thay ựổi di truyền sau 11 lần nhân duy trì trên tất cả các tắnh trạng cho thấy thay ựổi 30% khi nhân duy trì bằng sib hàng và 56% bằng tự phối tiếp tục Như vậy phương pháp duy trì và nhân dòng có ý nghĩa quan trọng với các nhà tạo giống ngô ưu thế lai Mohammad Aslam và cộng sự năm 1985 cũng ựã nghiên cứu nhân 4 dòng ngô thuần qua một số năm ựã nhận thấy trôi dạt di truyền về khả năng kết hợp của các dòng cho năng suất và yếu tố tạo thành năng suất; và kết luận rằng các dòng ựã có sự thay ựổi di truyền trong quá trình duy trì bằng phương pháp tự phối Tuy nhiên, ở Việt Nam những công bố về nghiên cứu kỹ thuật duy trì dòng thuần ở ngô, ựặc biệt với ngô nếp còn hạn chế Vì vậy chúng tôi tiến hành

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 2

thực hiện duy trì: ỘNghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp duy trì dòng

tự phối ngô nếp ựời S6 ựến năng suất và chất lượng dòng tại Gia Lâm Ờ Hà NộiỢ

1.2 Mục ựắch và yêu cầu nghiên cứu

1.2.1 Mục ựắch

đánh giá ảnh hưởng của phương pháp duy trì dòng ựến năng suất và chất lượng ựối với ngô nếp tự phối ựời cao (S6) góp phần xây dựng quy trình nhân dòng trong sản xuất hạt giống ngô ưu thế lai

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 3

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất ngô nếp trên thế giới và ở Việt Nam

2.1.1 Sản xuất ngô trên thế giới

Ngô nếp ựược trồng phổ biến ở trong các ựịa phương bởi tắnh dẻo của

nó Tương tự như gạo nếp, tắnh dẻo của ngô nếp là do hàm lượng amylopectin chứa trong nội nhũ Không giống như các cây ngũ cốc khác, có rất ắt chương trình chọn giống ựối với ngô nếp Các nhà chọn giống sẽ quan tâm ựến ngô nếp nhiều hơn nếu nhu cầu về thị trường ngô nếp tăng lên Hơn nữa, phải kết hợp các gen qui ựịnh ựộ ngọt, ựộ mềm, dẻo, các màu hạt khác nhau và các ựặc ựiểm hữu ắch khác vào bắp nếp ựể ựa dạng hóa sản phẩm và tăng tiềm năng thị trường Những nghiên cứu về ngô nếp cũng hạn chế hơn so với ngô tẻ, song cũng ựã ựạt ựược một số kết quả nhất ựịnh

Trên thế giới ngô nếp cũng ựã ựược nghiên cứu từ lâu, tuy nhiên do năng suất thấp và nhu cầu sử dụng trước ựây không cao nên ắt ựược quan tâm ựầu tư nghiên cứu Từ hơn một thế kỷ nay, ngô nếp ựược trồng và sử dụng như là một cây hàng hóa ở qui mô nhỏ bởi những người nông dân ở một số nước châu Á như Thái lan, Việt Nam, Lào, Myanma, Trung Quốc, đài Loan, Hàn Quốc (Lertrat, K and N.Thongnarin, 2008)[40]

Ở Mỹ và các nước phát triển phần lớn sản lượng ngô nếp dùng ựể chế biến tinh bột, tinh bột ngô nếp ựược sử dụng phổ biến trong công nghiệp chế biến thức ăn, bánh kẹo, keo dán, công nghiệp giấy, ngoài ra nó còn ựược sử dụng như một dạng sữa ngô làm ựồ gia vị cho món salad

Ngô nếp ngày một trở nên quan trọng ựối với thị trường Thái Lan và nhiều nước khác ở châu Á như Việt Nam, Trung Quốc, Hàn Quốc và đài Loan bởi mùi vị, ựộ ngọt, mềm và dẻo của nó khi sử dụng bắp tươi Thị

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 4

trường xuất khẩu hạt giống và ngô nếp ñông lạnh ở Thái lan ñang có triển vọng, mở rộng cả trong và ngoài nước

Tình hình phát triển ngô nếp tại Mỹ

Ngô nếp ñược trồng nhiều nhất ở Mỹ, nhưng phần lớn diện tích ñược trồng ở miền trung ILLinois và Indiana, phiá bắc của Iowa, phía nam của Minnesota

và Nebraska (US.Grains Council, Advanced in Breeding Specialty maize types, 2000/2001) [46] Việc sản xuất ngô nếp ở Mỹ với lượng khá lớn bắt ñầu vào những năm 40 của thế kỷ 20 Theo H H Schopmeyer, sản lượng ngô nếp sản xuất cho công nghiệp ở Iowa xấp xỉ 356 tấn năm 1942 và 2540 tấn năm 1943 (Schopmeyer, H H (1943) Năm 1944, chỉ có 5 giống ngô nếp dùng cho việc sản xuất tinh bột Năm 1943, tổng số khoảng 81650 tấn hạt ñược sản xuất ñể ñáp ứng nhu cầu amylopectin Từ Thế chiến thứ II ñến 1971, tất cả lượng ngô sản xuất ở Mỹ ñược trồng theo hợp ñồng ñể làm lương thực

và nguyên liệu cho công nghiệp chế biến Năm 2002, ước tính 1.200.000 ñến 1.300.000 tấn ngô nếp ñược sản xuất ở Mỹ trên diện tích 200 nghìn ha, chỉ ñạt 0,5% tổng sản lượng ngô nước này (US Grain Council, 2002) [46] Những năm gần ñây, diện tích ngô nếp hàng năm của Mỹ khoảng 290.000 ha Hầu hết diện tích này ñược trồng là nếp vàng, nhưng gần ñây có một số diện tích nhỏ ñược trồng bằng nếp trắng Theo Alexander and Creech, mặc dầu ñã trải qua một thời gian khá dài nhưng vẫn gặp rất nhiều vấn ñề trong việc tạo các dòng ngô nếp thương mại (Sprague, G.F et al, 1955) Ở bang Ohio việc chọn lọc giống lai của những dạng ngô ñặc biệt rất phức tạp vì thiếu những dạng ngô làm ñối chứng Cả 2 dạng giống lai có hàm lượng lizin cao và ngô nếp ñã ñược ñưa ra những năm qua nhưng không có số liệu về amyloza cao và dầu cao Tiềm năng năng suất hạt của những giống lai ñặc biệt này nhìn chung là thấp hơn so với ngô tẻ Theo thông báo của trường ðại học Illinois, ñã có một

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 5

số giống nếp lai ựiển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô tẻ lai (College of Agricultural of Illinois, 2003)

Những năm gần ựây, do nhu cầu sử dụng tăng lên Do vậy, các nhà khoa học cũng ựã quan tâm nhiều hơn ựến việc nghiên cứu và chọn tạo các giống ngô nếp lai có năng suất cao và chất lượng ngon ựáp ứng ựòi hỏi của

thực tiễn sản xuất

Kỹ thuật nông học (trồng ngô dày hơn hiện nay), tạo giống cổ truyền và ứng dụng tiến bộ CNSH (tạo giống kháng sâu, bệnh, năng suất cao, chống chịu bất thuận phi sinh vật tốt hơn, chất lượng cao hơn hiện nay, chịu ựất nghèo ựạm) Kết quả trên có ựược, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, ựồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác đặc biệt, từ 10 năm nay, cùng với những thành trong chọn tạo giống lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô ựã góp phần ựưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước Với 52% diện tắch trồng bằng giống ựược tạo ra bằng công nghệ sinh học, năng suất ngô nước Mỹ năm 2005 ựạt hơn 10 tấn/ha trên diện tắch 30 triệu ha Năm 2007, diện tắch trồng ngô chuyển gen trên thế giới ựã ựạt 35,2 triệu ha, riêng ở Mỹ

ựã lên ựến 27,4 triệu ha, chiếm 73% trong tổng số hơn 37,5 triệu ha ngô của nước này (GMO COMPASS) Tuy nhiên với ngô nếp về sản lượng, năng suất chưa tương xứng với tiềm năng của nó Diện tắch trồng ngô trắng và ngô nếp trên thế giới là 32 triệu ha và Châu Á là 6,9 triệu ha, năng suất trung bình mới chỉ ựạt 1,7ha Phần trăm diện tắch trồng ngô ưu thế lai trong ựó có ngô nếp ở một số nước Mỹ là 100%, đông Phi 24% còn các quốc gia khác [38]

Những năm gần ựây, nhu cầu sử dụng ngô làm thực phẩm (ngô nếp , ngô ựường , ngô rau) ngày càng tăng Xuất khẩu hạt giống và các sản phẩm từ ngô thực phẩm ựã mang lại thu nhập khá cao cho người sản xuất Theo thống

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 6

kê của FAO, năm 2006 các nước trên thế giới ựã xuất khẩu thu khoảng 82,4 triệu USD(FAO, 2009) [ 15] Trên thị trường Chicago giá trị ngô nếp ở mức

10 Ờ 25 ựô la/giạ (1 giạ = 36 lắt) ựây là mức giá khá cao so với các sản phẩm nông nghiệp khác (Jackson, JD, stinard, P, Zimmerman 2002) Ngô nếp ựược trồng nhiều nhất ở Mỹ, hiện nay diện tắch ngô nếp của Mỹ khoảng trên 500 nghìn ha và có thể tăng lên 700 nghìn ha trong vài năm (Nguyễn Thế Hùng, 2006) [16] Năng suất ngô nếp ở Hoa Kỳ cùng biến ựộng tuỳ thuộc vào từng loại giống, ựất trồng và ựiều kiện khắ hậu Ầ Một số giống ngô nếp lai ựiển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô tẻ lai, nhưng năng suất của ngô nếp thông thường ựạt khoảng 65 Ờ 75% so với ngô tẻ Các nước Châu Á như: Hàn Quốc, Philippines, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam, Lào Ầ lại trồng phổ biến các giống ngô nếp có ựặc ựiểm dẻo, thơm ngon (Lê Quý Kha, 2009) [17]

2.1.2 Sản xuất ngô 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 loài phụ chắnh là ngô tẻ và nếp (Ngô Hữu Tình, 1997)[11] Ngô nếp ựược phân bố ở khắp các vùng, miền trong cả nước, với nhiều dạng màu hạt khác nhau: trắng, vàng, tắm, nâu, ựỏẦTắnh ựến năm 2010, Viện Nghiên cứu Ngô, ựã thu thập và lưu giữ 234 mẫu ngô nếp ựịa phương, chủ yếu ở các vùng đông Bắc, Tây Bắc và Tây Nguyên và một số ắt ở các vùng khác trên cả nước, trong ựó có: 177 nguồn nếp trắng, 33 nguồn nếp vàng và 24 nguồn nếp tắm, nâu ựỏ Theo ựiều tra của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương trong 2 năm (2003 và 2004) thì diện tắch ngô nếp ở nước ta chiếm gần 10% diện tắch trồng ngô (Phạm đồng Quảng và cs, 2005) [4] Cho ựến nay, chưa có số liệu nào thống kê cụ thể, nhưng diện tắch trồng ngô nếp không ngừng tăng nhanh trong thời gian qua, ựặc biệt là ở vùng ựồng bằng ven ựô thị Nguyên nhân

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 7

chính trước hết do các giống ngô nếp có thời gian sinh trưởng ngắn, nếu thu hoạch bắp tươi chỉ trong khoảng 65-75 ngày, ñáp ứng ñược nhu cầu luân canh tăng vụ trong cơ cấu nông nghiệp hiện nay Nhằm tăng hiệu suất sử dụng ñất

và tăng mức thu nhập cho người nông dân Và ñiều quan trọng hơn là do nhu cầu của xã hội ngày một tăng ñối với sản phẩm này Ở các vùng núi cao và vùng sâu, ngô nếp ñược người dân sử dụng làm lương thực chính, dưới dạng xôi ngô hoặc dùng tươi dưới dạng nướng, luộc, còn ở hầu hết các ñịa phương khác trong nước thì ngô nếp ñược xem như là loại thực phẩm ăn quà và chế biến ñơn giản Những năm gần ñây, ñời sống kinh tế của ñại bộ phận các tầng lớp nhân dân ñang ñược cải thiện, nhu cầu tiêu dùng của người dân cũng trở nên ña dạng hơn Các loại ngô thực phẩm ñược sử dụng ngày một nhiều, không những ñược dùng làm lương thực, làm quà ăn tươi (nướng, luộc), mà còn ñược chế biến thành các món ăn ñược nhiều người ưa chuộng như ngô chiên, súp ngô, snack ngô, ngô rau bao tử, chế biến tinh bột… ðối với những vùng ñô thị và ven ñô, món ngô nếp nướng, luộc từ lâu ñã trở nên quen thuộc

và hấp dẫn nhất là vào những tháng mùa ñông giá rét, với mùi vị, ñộ dẻo và hương thơm ñặc biệt của nó khiến người ta ñã xem món ngô nếp nướng như

là “hồn quê nơi phố thị” Thứ quà vặt bình dị, dân dã nhưng lại ñược nhiều người ưa thích

Cũng như tình trạng chung trên thế giới, các nghiên cứu về ngô ở Việt Nam tập trung chủ yếu vào ngô tẻ Còn với ngô nếp thì ñến nay chỉ có một

số công trình ñược công bố Trước ñây nghiên cứu chủ yếu tập trung vào các giống nếp ñịa phương: phân loài phụ cho các giống ngô nếp ñịa phương, (Nguyễn Thị Lâm và Trần Hồng Uy, 1997) [21]; Tạo ñột biến bằng tia gamma kết hợp xử lý Diethylsulphat ở ngô nếp ñã t hu ñược một số dòng biến

dị có các ñặc tính nông học quí so với giống ban ñầu (Nguyễn Hữu ðống và

cs, 1997) [9]; ðồng thời với việc thu thập bảo tồn quỹ gen, phân loại, phục

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 8

tráng lại các giống nếp ựịa phương (Trần Văn Minh và cộng sự, 2006;2007)[26],[27], các nhà tạo giống ngô Việt Nam ựã chọn tạo ựược một

số giống ngô nếp tổng hợp và giống thụ phấn tự do cải tiến có ưu ựiểm vượt trội các giống ựịa phương về năng suất và khả năng thắch ứng

Ngô Hữu Tình và Nguyễn Thị Lưu (Ngô Hữu Tình và Nguyễn Thị

Lư-u, 1990) [37] ựã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng tổng hợp, ựược công nhận giống quốc gia năm 1989 Từ vốn gen gồm một tổng hợp các dòng thuần nếp trắng (làm nền) ựược bổ sung thêm 12 nguồn gen của các giống nếp ựịa phương và chọn lọc bằng phương pháp bắp trên hàng cải tiến Kết quả việc ựưa thêm nguyên liệu mới vào nguồn nền nhằm làm tăng ựộ thắch ứng nhưng không làm giảm năng suất của vốn gen

Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam dùng phương pháp chọn lọc chu kỳ từ tổ hợp lai giữa giống ngô nếp tổng hợp Glut-22 và Glut-

41 nhập nội từ Philipin ựể tạo ra giống nếp trắng S-2 đây là giống nếp ngắn ngày, vụ Xuân 90-95 ngày, vụ Hè Thu 80-90 ngày, vụ đông 95-100 ngày, năng suất trung bình 20-25 tạ/ha, ựược công nhận năm 1989 (Ngô Hữu Tình, 2003)[22].Từ các giống ngô nếp trắng ngắn ngày, năng suất khá, chất lượng tốt, có nguồn gốc khác nhau: Nếp Tây Ninh, Nếp Quảng Nam - đà Nẵng, nếp Thanh Sơn, Phú Thọ và nếp S-2 từ Philippin, tác giả Phan Xuân Hào và cộng

sự ựã chọn tạo thành công giống ngô nếp trắng VN2 và ựược công nhận giống quốc gia năm 1997 đây 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 ựạt 40 tạ/ha Ngô nếp VN2 cũng là giống có chất lượng dinh dưỡng cao Qua phân tắch 43 giống ngô, trong ựó có 24 giống ngô nếp tại Viện Công nghệ sau thu hoạch cho thấy, VN2 có hàm lượng protein rất cao, trên 10%, ựặc biệt là hàm lượng lyzin ựến 4,86%, chỉ ựứng sau 2 giống opaque là sữa Dĩ An và sữa Phát Ngân (Phan Xuân Hào và cs, 1997)

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 9

[19] VN2 là một trong những giống có khả năng thích ứng rộng, trồng ñược nhiều vùng trong cả nước (Phạm ðồng Quảng, 2000-2003) [33]

Phạm Thị Rịnh và cộng sự (Phạm Thị Rịnh và cs, 2004) [36] Phòng nghiên cứu Ngô Viện KHKTNN miền Nam ñã tạo ñược giống ngô nếp dạng

nù TPTD cải tiến N-1 từ 2 quần thể ngô nếp nù ñịa phương ở ðồng Nai và An Giang, bằng phương pháp chọn lọc bắp trên hàng cải tiến N-1 ñã ñược công nhận giống quốc gia năm 2004 ðây là giống ngô nếp ngắn ngày, ở phía Nam

từ gieo ñến thu bắp tươi là 60 ñến 65 ngày còn thu hạt khô là 83- 85 ngày

N-1 có tiềm năng năng suất khá cao 40-50 tạ hạt khô/ha Cùng với giống N-N-1, các giống nếp dạng nù một thời ñược trồng phổ biến không chỉ ở các tỉnh phía Nam mà cả ở các tỉnh phía Bắc (Phạm ðồng Quảng, 2005)[35]

VN6 là giống TPTD tự do cải tiến do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo Bằng phương pháp lai giữa ngô nếp VN2 (có năng suất, chất lượng khá, hiện ñược trồng phổ biến rộng trong cả nước) và giống ðịnh Nếp 48 (của Trung Quốc, có chất lượng ngon) Sau ñó chọn lọc theo phương pháp bắp trên hàng cải tiến Giống ñược công nhận cho sản xuất thử tháng 12 năm 2005 và công nhận chính thức tháng 7 năm 2008

Nghiên cứu chọn tạo giống nếp thụ phấn tự do cải tiến và phục tráng các giống ngô nếp ñịa phương vẫn mang nhiều ý nghĩa Các giống ngô nếp ñịa phương và các giống thụ phấn tự do cải tiến vẫn ñang chiếm một thị phần lớn ở các vùng núi xa xôi hẻo lánh Việc sản xuất, cung ứng hạt giống ngô nếp TPTD, ñủ phẩm chất ñáp ứng nhu cầu trong nước vẫn còn mang tính thời sự

Thời gian gần ñây, các nhà tạo giống Việt Nam thuộc một số công ty, Trường ðại học Nông nghiệp và Viện Nghiên cứu Ngô ñã bắt ñầu chuyển sang hướng nghiên cứu tạo giống nếp lai và ñã tạo ñược một vài giống nếp lai không qui ước có triển vọng như các giống lai giữa giống như MX2, MX4,

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 10

MX6, giống nếp lai ựơn MX10 của Công ty cổ phần giống cây trồng Miền Nam, Bạch Ngọc của công ty Lương Nông, giống nếp lai không qui ước LSB4 của Viện Nghiên cứu Ngô đặc biệt trong vài vụ gần ựây giống nếp lai ựơn HN88 của công ty cổ phần giống cây trồng Trung Ương ựã phát triển khá nhanh trong sản xuất với năng suất khá và chất lượng ăn tươi ngon Với nghiên cứu của mình, các tác giả Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội ựã ựưa ra kết quả bước ựầu trong việc tạo dòng nếp thuần (Nguyễn Văn Cương, Nguyễn Văn Lộc, 2010) [5], và kết quả chọn tạo giống ngô nếp lai giai ựoạn 2005-2010: Các nguồn ựã ựược ựánh giá ựặc ựiểm nông sinh học, 22 nguồn vật liệu ưu tú ựược phân nhóm ưu thế lai qua phân tắch ựa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR (Nguyễn Thế Hùng và cs, 2010) [22] Kết quả ựã tạo ra một vài tổ hợp lai triển vọng có năng vượt ựối chứng MX4 Viện Nghiên cứu Ngô, cơ quan ựầu ngành về nghiên cứu và chọn tạo ra các giống ngô lai có năng suất và chất lượng cao trong nước nhất là ựối với ngô tẻ Từ năm 2001, Viện Nghiên cứu Ngô ựã bắt ựầu cho chương trình nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp lai một cách hệ thống, hàng trăm dòng thuần ựã ựược tạo ra từ các nguồn vật liệu khác nhau và hiện nay ựang ựẩy mạnh hướng nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp lai qui ước bằng phương pháp truyền thống kết hợp với công nghệ sinh học (đinh Công Chắnh, Bùi Mạnh Cường, Trần đình Long, 2010) [1], [2];] đến nay, Viện ựã tạo ra một số giống nếp lai ựơn như NL1, NL9, NL5 ựã ựược khảo nghiệm cơ bản trong mạng khảo nghiệm quốc gia Giống ngô nếp lai số 1 (NL1), có thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng chống chịu tốt, năng suất cao, chất lượng ăn tươi ngon, ựã ựược Bộ NN&PTNT công nhận cho sản xuất thử năm 2009 (Phan Xuân Hào, Nguyễn Thị Nhài, 2007, 2010) [21][32] Trung tâm Nghiên cứu và sản xuất giống ngô Sông Bôi ựã nghiên cứu chọn tạo ựược giống ngô nếp lai LSB4 đây là giống ngô lai không qui ước, có thời gian sinh trưởng ngắn năng suất cao, phẩm chất tốt

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 11

thắch hợp với vùng trồng ngô LSB4 có năng suất cao, chất lượng ăn tươi ngon, dễ sản xuất hạt giống, ựặc biệt thắch hợp với ựất hai vụ lúa ựông và vụ xuân (Giống ngô nếp lai LSB4) [15]

Thời gian gần ựây, một số giống ngô nếp lai qui ước từ các công ty giống nước ngoài ựã ựược trồng ở Việt Nam, chủ yếu là các tỉnh phắa Nam Nguồn giống nếp này phần lớn là các giống lai ựến từ đài Loan, Thái Lan thông qua một số công ty giống như Monsanto, Syngenta, Pioneer, Nông Hữu, Thần Nông, Lương Nông, Trang Nông, Long Hoàng Gia, An điềnẦ như MX10, 2mũi tên ựỏ, Wax-44, Wax-48, Wax-50, King 80, nếp lai trắng tắm 926Ầ[11], [12], [13], [14], [16] Có ựiều những giống từ các công ty này bán ra với giá rất cao, chẳng hạn giống lai ựơn Wax-44 của Syngenta Thái Lan là 250.000 Ờ 300.000ự/kgẦ

Qua các thông tin về tình hình nghiên cứu, sản xuất và sử dụng ngô nếp hiện nay có thể thấy rằng, nhu cầu về ngô nếp ựang ngày một tăng cao Các nghiên cứu về ngô nếp ở Việt Nam còn hạn chế, mới chỉ tập trung vào phục tráng các giống nếp ựịa phương, tạo các giống thụ phấn tự do cải tiến, còn các giống nếp lai tốt do ta chọn tạo chưa ựủ ựể ựáp ứng cho sản xuất Những giống ựược dùng phổ biến hiện nay vẫn là các giống ựịa phương và giống thụ phấn tự do cải tiến và một phần giống lai của các công ty nước ngoài với giá rất cao Xuất phát từ tình hình thực tế trên, việc nghiên cứu chọn tạo và phát triển các giống nếp lai có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, chất lượng ngon, chủ ựộng sản xuất ựược hạt giống với giá thành hạ là công việc rất cần thiết cho các nhà tạo giống ngô Việt Nam

2.2 Phân loại và ựặc ựiểm của cây ngô nếp

2.2.1 Phân loại thực vật về ngô nếp

Ngô nếp (Zea mays L.subsp Ceratina Kulesh), là một trong những loài phụ chắnh của loài Zea mays L Hạt ngô nếp nhìn bề ngoài tương tự với ngô

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 12

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 sáp, do vậy, còn có tên gọi khác là ngô sáp (Томов н., 1984) [138] Ngô nếp có hạt tròn và nhẵn, màu

vàng, trắng ñục hoặc tím, màu của mày hạt chủ yếu là trắng Ba thứ thường gặp là var alboceratina với màu hạt trắng, mày trắng; var.luteoceratina với màu hạt vàng, mày trắng; var.rubroceratina với màu hạt tím, mày trắng hoặc

tím, tiềm năng năng suất thấp (Ngô Hữu Tình, 2003, 2009)[22], [11]

2.2.2 ðặc ñiểm cây ngô nếp

Ngô nếp ñược hình thành do biến ñổi tinh bột mà thành Tinh bột của ngô nếp chứa gần như 100% amylopectin trong khi ngô thường chỉ chứa 75% amylopectin và 25% amyloza 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 Collins (1909) và Kempton (1919) là những người phát hiện ra ñầu tiên ở ngô nếp, một ñơn gen lặn (wx) nằm trên vai ngắn của nhiễm sắc thế số 9, mã hóa kiểu hình nội nhũ nếp của hạt (Wx mã hóa cho kiểu hình của ngô tẻ) (Collins, G N (1909); Kempton, J

H (1919); Neuffer, M G., E H Coe, et al (1997 ) [37]

ðặc tính của ngô nếp là tinh bột dạng nhỏ ñược qui ñịnh bởi ñơn gen lặn, ñó

là gen wx (Peter Thompson, 2005) [33] Theo Fergason,V 1994; Hallauer, 1994), thì 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 có tính dẻo và thơm, ñược sử dụng chính dưới dạng ngô luộc, nướng hoặc ñồ xôi Trường ðại học tổng hợp Ohio - Hoa Kỳ ñưa ra tiêu chuẩn dinh dưỡng của ngô nếp so với một

số loại ngô khác (bảng 2.2), trong ñó hàm lượng protein tương ñương với ngô giàu protein

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 13

Bảng 2.2 Một số ñặc tính chất lượng của ngô nếp so với ngô khác

Protein % Tinh bột

Năng lượng (Kcal/kg)

Nguồn: ðại học Tổng hợp Ohio, Hoa Kỳ (Peter và R.Thomison, 2001)

Theo các nhà nghiên cứu, có thể sử dụng dung dịch Iotuakali (KI) nhuộm hạt phấn ñể xác ñịnh hiệu quả của việc chuyển gen wx vào ngô thường Khi cho tinh bột ngô nếp vào dung dịch Iôtruakali (KI) thì nó chuyển thành màu nâu ñỏ, trong khi tinh bột của ngô thường thì chuyển thành màu xanh tím Cây dị hợp tử gen nếp (Wx:wx) thì có ½ hạt phấn hóa xanh với iod, ½ hạt phấn hóa nâu với iod trong khi tinh bột hóa xanh với iod Nếu cây ñồng hợp

tử lặn (wx:wx) thì cả hạt phấn và tinh bột hóa nâu, nếu là ñồng hợp tử trội (Wx:Wx) thì cả hạt phấn và tinh bột ñều hóa xanh (Peter Thompson, 2005); (Waxy corn ) ðột biến wx là một trong những ñột biến khó xác ñịnh nhất ðột biến nếp của ngô ở Trung Quốc ñược cho là ñột biến mất một vài nucleotid ở kiểu gen nếp hoang dại trong quá trình canh tác ngô thông thường Những ñột biến này là ñột biến ñiểm nên việc tìm những marker ñể chọn lọc ngô nếp là rất phức tạp và không thể dùng bất cứ một marker phân tử nào ñể có thể phân biệt ñược tất cả các gen nếp Vì vậy, cách hiệu quả nhất ñể chọn lọc hạt nếp ñó là phản ứng màu của hạt phấn hoặc tinh bột

Sự có mặt của gen Argentine waxy (wx-a) trong kiểu gen của ngô, một allen thuộc locus nếp lần ñầu tiên ñược Andres và Bascialli tìm thấy gen này làm cho bắp nếp chứa một lượng nhỏ amylose (< 5%) và có phản ứng màu trung gian với iốt (Andrés, J M and P C Bascialli, 1941)

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 14

Như vậy, ñặc tính của ngô nếp là tinh bột dạng nhỏ ñược qui ñịnh bởi ñơn gen lặn (wx) Tinh bột và hạt phấn chứa chủ yếu là amylopectin và có thể nhận biết qua phản ứng màu với iod

2.3 Các loại giống ngô nếp và phương pháp chọn tạo

Cho tới nay có một ñặc trưng ở cây ngô nói chung, nếu dựa vào quá trình sản xuất hạt giống thì giống ngô ñược phân thành 2 kiểu: giống thụ phấn tự do và giống lai Cả hai kiểu giống này hiện ñang ñược trồng ở hầu hết các nước trên thế giới Tuy nhiên, ở mỗi nước, mỗi giai ñoạn khác nhau thì vai trò và ảnh hưởng của hai kiểu giống này khác nhau Hiện nay các nước phát triển chủ yếu sử dụng giống lai Mỹ gần 100% diện tích ngô ñược trồng bằng giống lai), còn các nước ñang phát triển ñồng thời sử dụng cả hai loại với tỷ lệ tuỳ thuộc vào ñiều kiện tự nhiên, tiềm năng kinh tế, khoa học kỹ thuật và trình ñộ dân trí

Sự biến ñổi tinh bột sảy ra trong quá trình ñột biến gen Wx thành gen

wx Tuy nhiên theo các nhà nghiên cứu sự tự phát sinh ñột biến của locus wx

là ñột biến chèn ñoạn hay mất ñoạn (mất một vài nucleotid) ở kiểu gen hoang dại Như vậy, về hệ thống gen thì ngô nếp có cấu trúc tương tự ngô tẻ nhưng chỉ khác gen qui ñịnh tính nếp là ñơn gen lặn wx Vì vậy, các loại giống ngô nếp cũng như phương pháp chọn tạo cũng tương tự như ngô tẻ (Trần Hồng

Uy, 1992; Ngô Hữu Tình, 2009)[21][13]

2.3.1 Giống thụ phấn tự do

Giống ngô thụ phấn tự do là loại giống mà trong quá trình sản xuất hạt giống chúng thụ phấn tự do không cần có sự can thiệp của con người (Ngô Hữu Tình, 2003)[22] Giống thụ phấn tự do còn ñược gọi là giống thụ phấn

mở (open pollinated variety- OPV) Khái niệm này chỉ có nghĩa tương ñối ñể phân biệt giữa giống thụ phấn tự do với giống lai Giống thụ phấn tự do gồm

2 loại: giống ñịa phương và giống thụ phấn tự do cải tiến

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 15

2.3.2 Giống ngô nếp ựịa phương

Giống ngô nếp ựịa phương là những giống ngô ựã ựược trồng lâu ựời ở ựịa phương, có những ựặc trưng, ựặc tắnh khác biệt với các giống khác và di truyền ựược cho ựời sau Giống nếp ựịa phương có ựộ thắch nghi cao với ựiều kiện khắ hậu ựịa phương, với ựiều kiện canh tác và tập quán sản xuất ngô của dân ựịa phương Giống nếp ựịa phương cũng là những giống có năng suất thấp nhưng lại thường có phẩm chất tốt: dẻo, thơm, ngon, phù hợp với thị hiếu của người dân ựịa phương Với những ựặc ựiểm quắ như vậy, nên giống ựịa phương ựã và ựang ựược dùng làm vật liệu ựể lai với nguồn nhập nội nhằm tạo ra những giống mới có năng suất cao mà vẫn giữ ựược những ựặc tắnh tốt như trên Phần lớn các dòng ngô ựược tạo ra từ những giống ựịa phương có tắnh chịu lạnh, chịu hạn cao, chống chịu sâu ựục thân khá đối với ngô nếp, nguồn vật liệu sử dụng trong tạo giống lai là rất hạn chế Vì vậy, các giống ựịa phương là nguồn vật liệu khởi ựầu quan trọng cho công tác tạo dòng

tự phối và giống lai

Hiện nay ở những vùng xa xôi, hẻo lánh của nước ta nông dân sử dụng

ựa phần là những giống ngô nếp ựịa phương có chất lượng ngon nhưng năng suất thấp, như Nếp Cao Bằng, Nếp trắng Krông Pách, Vàng trắng miền Bắc, Vàng Plâycu, Nếp Tây Ninh, Nếp Quảng Nam - đà Nẵng, nếp Thanh Sơn, Phú ThọẦ Nông dân ở những vùng này sản xuất và sử dụng ngô nếp theo tập quán của ựịa phương Việc duy trì giống chủ yếu theo kinh nghiệm, ựến

vụ gieo trồng thì người ta dọn rẫy, ựốt cỏ sau ựó tra hạt Chăm sóc thì rất ựơn giản, hầu như chỉ làm cỏ 1- 2 lần từ khi gieo ựến khi thu hoạch Khi thu hoạch thì theo cảm quan, những bắp to, hạt mẩy không sâu bệnh ựược giữ lại làm giống cho vụ sau Chắnh vì vậy năng suất ngô ở những vùng này còn rất thấp, xung quanh 1 tấn/ha Những giống ngô nếp ựịa phương nổi tiếng một thời hầu như ựã ựược thay thế dần bởi các giống thụ phấn tự do cải tiến

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 16

2.3.3 Giống thụ phấn tự do cải tiến

Theo các nhà chọn tạo giống của Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc

tế (CIMMYT), giống ngô TPTD cải tiến 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 ñó" Giống thụ phấn tự do cải tiến gồm 2 loại: giống tổng hợp và giống hỗn hợp Chúng có một số ñặc ñiểm sau: hiệu ứng gen cộng ñược sử dụng trong quá trình chọn lọc, có nền di truyền rộng, thích ứng rộng, tiềm năng năng suất khá hơn giống ñịa phương, ñộ ñồng ñều chấp nhận ñược, dễ sản suất hạt giống, giá giống rẻ, có thể sử dụng 2-3 ñời

+ Giống tổng hợp: Là giống lai nhiều dòng qua con ñường ñánh giá

KNKHC, thường là trên 6 dòng (G.F.Sprague,et al., 1977) Giống tổng hợp ñược sử dụng ñầu tiên trong sản xuất nhờ ý tưởng của Hayes và Gaber năm

1919 (Allard, 1960) Hai tác giả này cho rằng sản xuất các giống cải tiến bằng tái hợp nhiều dòng tự phối có một số ưu việt so với các giống lai ñơn, lai kép thời bấy giờ vì người nông dân có thể tự giữ ñược giống 2-3 vụ (J.W Burton

và L.H.Penny, 1971; A.R.Hallauer, 1973) ðể tạo giống tổng hợp cần tiến hành các bước sau:

- Tạo các dòng thuần (thường là dòng ñời thấp)

- Xác ñịnh KNKH của dòng

- Lai giữa các dòng tốt và có KNKHC cao ñể tạo tổng hợp

- Duy trì và cải tạo quần thể tổng hợp bằng các phương pháp chọn lọc quần thể

Ngoài ra, một số nhà tạo giống cho rằng, nguồn vật liệu tạo giống tổng hợp

có thể là giống hay quần thể nhưng phải ñược thử KNKH Giống tổng hợp là vật liệu tốt ñể tạo dòng và nó còn ñược coi là giống của thời kỳ quá ñộ trước khi sử dụng giống lai (F Marquez Sanchez, A.R.Hallauer, et al., 1970

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 17

+ Giống hỗn hợp: Là thế hệ tiến triển của tổ hợp các nguồn vật liệu ưu tú có

nền di truyền khác nhau Nguồn vật liệu này bao gồm giống TPTD, tổng hợp, lai kép, ñược chọn theo một số chỉ tiêu như năng suất, thời gian sinh trưởng, màu và dạng hạt, tính chống chịu với ñiều kiện ngoại cảnh (G.F Spague, et al.,1955;1970) Những giống ngô thụ phấn tự do cải tiến ñầu tiên ñược ra ñời cuối thế kỷ 19 khi các nhà tạo giống tiến hành lai giữa các quần thể ngô với nhau và áp dụng các phương pháp chọn lọc quần thể mới (C.O.Gardner, 1978) Quá trình tạo giống hỗn hợp bao gồm các bước sau:

- Chọn vật liệu ban ñầu về các chỉ tiêu hình thái, sinh lý và năng suất

- Lai thử, chọn các cặp lai cho năng suất cao ở F1 và ít giảm ở F2

- Tạo lập hỗn hợp bằng cách tái tổ hợp cân bằng các tổ hợp lai ưu tú

- Duy trì và cải thiện bằng các phương pháp chọn lọc quần thể thích hợp

Loại giống thụ phấn tự do hiện ñang ñược trồng phổ biến ở một số nước ñang phát triển có trình ñộ khoa học kỹ thuật về ngô chưa cao, ñiều kiện kinh tế xã hội thấp

ðể chọn tạo ñược giống ngô TPTD tốt, các nhà tạo giống thường phải tiến hành các bước sau: (1) Tạo vốn gen; (2) Tạo quần thể; (3) Tạo giống thí nghiệm; (4) Khảo nghiệm giống; (5) Chuyển giao giống cho sản xuất

Những năm gần ñây, các giống thụ phấn tự do cải tiến ñã phải nhường vị trí cho các giống nếp lai có năng suất cao và chất lượng không thua kém các giống ñịa phương

2.3.4 Giống ngô lai

Giống ngô lai là kết quả của việc khai thác ưu thế lai trong tạo giống ngô Ngô lai có một số ñặc ñiểm chính như sau: Hiệu ứng trội và siêu trội ñược sử dụng trong quá trình tạo giống, giống có nền di truyền hẹp, thường thích ứng hẹp, ñòi hỏi thâm canh cao, ñộ ñồng ñều tốt, năng suất cao ðể có

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 18

hạt giống ngô lai F1 chất lượng cao phải có hệ thống sản xuất và chế biến hạt giống hoàn thiện, hạt giống chỉ sử dụng ñược một ñời F1, giá giống ñắt

Có nhiều kiểu giống lai có thể tạo ra ñược ở ngô: (1) Giống lai qui ước: lai ñơn, lai ba, lai kép (2) Giống lai không qui ước (có ít nhất một thành phần tham gia làm bố hoặc mẹ không phải là dòng thuần) Năm 1981, qua ñánh giá tiềm năng năng suất và việc sản xuất dễ dàng nên CIMMYT ñã ñưa ra phương pháp tạo giống ngô lai không qui ước cho các nước có chương trình tạo giống lai kém phát triển Tuy nhiên, tạo giống ngô lai qui ước vẫn chiếm

ưu thế hơn trong tạo giống ngô lai

2.3.4.1 Giống lai không qui ước (Non- conventional hybrid):

Là giống lai có ít nhất một thành phần bố mẹ không phải là dòng thuần Ưu thế lớn của thể loại giống này là việc sử dụng bố mẹ không thuần nên dễ dàng cho sản xuất F1 với giá rẻ, giảm ñược nhiều bước sản xuất giống

bố mẹ, phù hợp với ñiều kiện của phần lớn các nước ñang phát triển Theo Trần Hồng Uy và cs, 1992 [21] S.K.Vasal và F.C.Gonzales, (1999) Ngô Hữu Tình (2003)[22] giống lai không qui ước ñược tạo bởi:

- Giống x giống

- Giống x dòng hoặc dòng x giống (lai ñỉnh)

- Gia ñình x gia ñình

- Lai ñơn x giống (lai ñỉnh kép)

Hai loại ñược sử dụng nhiều là lai ñỉnh và lai ñỉnh kép

2.3.4.2 Giống ngô lai qui ước (Conventional hybrid):

Là giống lai giữa các dòng thuần Theo Allard (1960), A.R.Hallauer (1981),

CIMMYT (1990), S.K.Vasal và Srinivasan (1999) ñã chia giống lai qui ước thành các loại:

- Lai ñơn (A x B); lai ñơn cải tiến: (A xA’)x B hoặc (A x A’) x (B x B’)

- Lai ba [(A x B) x C]; lai ba cải tiến Ví dụ: (A x B) x (C x C’)

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 19

- Lai kép [(A x B) x (C x D)]

Trong ựó A, B, C, D là những dòng tự phối

Những chương trình tạo giống tiên tiến ựều phát triển theo trình tự từ lai kép, lai ba, lai ựơn cải tiến rồi lai ựơn Lai ựơn là giống lai có nhiều ựặc tắnh tốt hơn và có năng suất cao nhất trong các loại giống lai Chỉ có lai ựơn

có kiểu gen F1 là ựồng nhất trong khi tất cả các giống lai khác có thế hệ F1 là không ựồng nhất Tắnh không ựồng nhất tăng lên khi số lượng dòng tham gia vào thành phần bố mẹ tăng lên Vì thế giống lai ựơn hấp dẫn nhất về kiểu hình

và hình dạng hạt ựồng ựều Nhược ựiểm chắnh của lai ựơn là dòng thuần bố

mẹ có sức sống yếu và năng suất thấp Một khi trở ngại này vượt qua ựược thì giống lai ựơn ựương nhiên sẽ ựược chọn là mục tiêu mà các chương trình tạo giống mong muốn ựạt tới (S.K.Vasal và C.De Leon, 1999)

* Các bước ựể tạo giống ngô lai: (1) Tạo dòng; (2) đánh giá khả năng kết hợp; (3) Khảo nghiệm giống

Ở Việt Nam, chương trình chọn tạo giống ngô lai thường (ngô tẻ) bắt ựầu từ những năm 1990 Nhờ chắnh sách ựổi mới, ựược sự quan tâm ựầu tư ựúng mức của nhà nước và sự phát huy nội lực cao ựộ của những người làm công tác chọn tạo giống ngô, ựến nay ựã thu ựược những kết quả quan trọng Một loạt giống lai có thời gian sinh trưởng khác nhau ựược chọn tạo bằng phương pháp truyền thống kết hợp với công nghệ sinh học và ựã áp dụng vào sản xuất ở tất cả các vùng sinh thái trong cả nước đầu tiên là các giống ngô lai không qui ước (LS3, LS5, LS6, LS7, LS8Ầ), sau ựó ựến các giống ngô lai qui ước (LVN10, LVN98, LVN4, VN8960, LVN61, LVN66, LVN14, LVN145, LVN45, LCH9, LVN20, LVN99, LVN885, Ầ) Tuy nhiên với ngô nếp, mấy năm gần ựây chương trình này mới ựược tập trung nghiên cứu

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 20

2.4 Cơ sở khoa học của ñề tài

2.4.1 Ưu thế lai (ƯTL) và ứng dụng trong chọn tạo giống ngô

ƯTL là hiện tượng di truyền, trong ñó con lai dị hợp tử biểu hiện sức sống, các ñặc tính hình thái, sinh lý, khả năng thích nghi, khả năng chống chịu

và năng suất hơn hẳn bố mẹ ñồng hợp tử của chúng Người ñầu tiên quan sát thấy hiện tượng ƯTL ở ngô là Charles Darwin Ông ñã nhận thấy những cây giao phối phát triển cao hơn các cây tự phối 20%

Sau Darwin, giả thuyết sớm nhất nhằm giải thích hiện tượng ƯTL như

là một dạng kích thích ñặc biệt ñược ñưa ra bởi East (1907), Shull (1908) [33] Năm 1914 Shull ñã ñưa ra thuật ngữ "Heterosis" ñể chỉ ƯTL Hai ông ñược ñánh giá cao về áp dụng thực tế của ƯTL trong chọn tạo giống ngô hiện ñại East và Shull nhận thấy rằng, tự phối làm suy giảm nhanh sức sống và giao phối thì khôi phục lại East cũng thấy rõ ý nghĩa to lớn của phương pháp lai giữa dòng thuần cho nền nông nghiệp và khích lệ các nhà sản xuất giống sản xuất hạt lai F1

Ngày nay ƯTL ñược nghiên cứu khá chi tiết từ khái niệm ñến giả thuyết giải thích hiện tượng, ñánh giá và duy trì ƯTL cũng như việc ứng dụng ƯTL trong sản xuất Ưu thế lai của những cơ chế dị hợp tử biểu hiện ở tổ hợp lai trên các tính trạng ñã ñược các nhà di truyền chọn giống cây trồng chia thành 5 dạng biểu hiện chính (Dai, 1989; Hallauer, 1990-potein)

+ Ưu thế lai về hình thái

+ Ưu thế lai về năng suất

+ Ưu thế lai về tính thích ứng

+ Ưu thế lai về tính chín sớm

+ Ưu thế lai về sinh lý, sinh hoá

Mặc dù cho ñến nay, có khá nhiều giả thuyết ñưa ra nhằm giải thích hiện tượng ƯTL, song chưa có một thuyết nào giải thích ñược toàn diện các

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 21

mặt của hiện tượng này Hai giả thuyết ñược chấp nhận rộng nhất là thuyết trội và thuyết siêu trội

+ Giả thuyết về tính trội : Bruce (1910), Jones (1917), Collin (1921)

(CIMMYT, 1990), cho rằng các tính trạng trội hình thành trong quá trình tiến hoá của sinh vật ñể phù hợp với ñiều kiện ngoại cảnh Những gen tác ñộng có lợi cho quá trình phát triển có thể trở thành gen trội hoặc bán trội, còn những gen gây tác ñộng bất lợi có thể trở thành các gen lặn Các gen trội có thể kìm chế tác ñộng gây hại của các alen tương ứng cùng locus trên nhiễm sắc thể tương ñồng hoặc tương tác bổ trợ giữa các gen trội ñể hình thành tính trạng biểu hiện ƯTL Mặc dầu giải thích ñược phần lớn các biểu hiện của ƯTL, song, giả thuyết về tính trội cũng còn những hạn chế Chẳng hạn, giả thuyết này không giải thích ñược tại sao ƯTL không duy trì ñược ñến các thế hệ sau, năng suất ở F2 thường giảm 30 - 40 % so với F1 hoặc hiện tượng khi các dòng thuần ở trạng thái ñồng hợp tử với các gen trội ñã ñạt ñến mức cao nhưng lại không cho ƯTL

+ Thuyết siêu trội: Thuyết này ñược ñề xuất bởi Shull (1908) [33], East

(1936) và Hull (1945) Thuyết siêu trội giải thích hiện tượng ƯTL bằng tương tác của các alen thuộc cùng một locus trong tình trạng dị hợp tử Ở trạng thái

dị hợp tử, con lai có sức sống mạnh và năng suất cao hơn các dạng ñồng hợp

tử trội và lặn của nó ñược biểu thị ở một tính trạng

AA < Aa > aa Như vậy, cơ thể lai F1 có ƯTL lớn nhất khi có chứa nhiều nhất các alen dị hợp tử Thuyết siêu trội giải thích hiện tượng ƯTL là do sự tích luỹ các gen ở trạng thái dị hợp tử và giải thích ñược sự giảm sức sống và năng suất ở các thế hệ sau F1 là do sự tăng dần của trạng thái ñồng hợp tử (Trần Tú Ngà, 1990; Ngô Hữu Tình, 1990)

Trường ðại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ……… 22

*Phương pháp xác định ưu thế lai

ðể xác định ƯTL ở con lai F1, người ta căn cứ vào số liệu đo đếm được

từ thí nghiệm của con lai và bố mẹ chúng Ưu thế lai của con lai F1 được tính dựa trên cơ sở so sánh giá trị trung bình của bố mẹ hoặc với bố mẹ cao nhất, hoặc với giống đối chứng

Ngày nay, nhờ cĩ sự phát triển của ngành cơng nghệ sinh học phân tử nên đã cĩ một số phương pháp mới để dự đốn ƯTL ở mức độ phân tử Sự xác định các chỉ thị di truyền (genetic marker) bằng kỹ thuật isozyme hoặc sự

đa hình độ dài các đoạn cắt hạn chế (RFLP - Restriction Flagment Lenght Polymorphisms) đối với một chuỗi ADN duy nhất (Helentjaris và CS, 1986) [86] đã cung cấp thơng tin di truyền của "dịng thuần" và giống Trên cơ sở sự khác nhau của các chỉ thị di truyền cĩ thể dự đốn được ƯTL Stuber và cs (1991) [120] đã dùng 67 chỉ thị RFLP và 9 chỉ thị isozyme ở tổ hợp lai B73 x Mo17 để xác định và lập bản đồ gen thơng qua phân tích QTL (quantitative trait loci - những vị trí gen qui định tính trạng số lượng) đồng thời nêu rõ vai trị của QTL trong việc xác định ƯTL Kết hợp đánh giá hiệu quả kiểu hình với sự phân tích QTL, các tác giả trên đã nhận thấy rằng: đối với tính trạng như năng suất, dạng dị hợp tử cĩ giá trị kiểu hình cao hơn dạng đồng hợp tử tương ứng Qua đĩ họ đã rút ra kết luận: các tính trạng đa gen thì giá trị kiểu hình cĩ mối tương quan chặt với dị hợp tử và ngược lại, các tính trạng đơn gen thì mối tương quan này khơng chặt Như vậy, nhờ cĩ cơng nghệ đánh dấu phân tử mà chúng ta cĩ thể hiểu rõ hơn cơ sở di truyền của ƯTL và cĩ thể làm tăng chúng bằng cách xác định các đoạn nhiễm sắc thể sau đĩ biến nạp chúng vào các dịng mong muốn

2.4.2 Dịng thuần và một số phương pháp tạo dịng thuần

* Khái niệm dịng thuần

Trường ðại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ……… 23

Dịng thuần là khái niệm để chỉ các dịng tự phối đã đạt tới độ đồng đều

và ổn định cao ở nhiều tính trạng như chiều cao cây, chiều cao đĩng bắp, màu dạng hạt và năng suất ðối với dịng thuần thường đạt được sau 7 - 9 đời tự phối Dịng thuần là dịng cĩ kiểu gen đồng hợp tử với tỷ lệ cao ở nhiều tính trạng (Brown, 1953)

Khởi đầu của một chương trình tạo giống ngơ ƯTL là việc tạo dịng thuần Cùng với việc đồng hợp tử cao dần, thì sức sống của dịng và theo đĩ là khả năng chống chịu, năng suất giảm và làm muộn quá trình ra hoa Theo các nhà tạo giống thì tần suất đạt được dịng tốt là rất thấp Hallauer và Miranda (1981) đã đánh giá rằng ở Mỹ chỉ cĩ 0,01% đến 0,1% dịng tự phối trong số các dịng được thử ở đời S2 hoặc đời S3 được dùng vào sản xuất giống lai thương mại Những nhà tạo giống giàu kinh nghiệm tạo được những dịng cĩ đặc tính nơng học mong muốn phải làm việc trong nhiều năm với những giai đoạn khác nhau (A R Hallauer, 1993) Theo S.K Vasal, H Cordova, và cs,

1999, nhân tố chính hạn chế việc khai thác thương mại giống lai đơn là do khơng cĩ được những dịng tự phối khoẻ, năng suất cao Khĩ khăn lớn nhất trong cơng việc tạo dịng thuần là khơng chỉ do dịng cĩ độ thuần cao thì sức sống và năng suất thấp, mà quan trọng hơn là ở khả năng kết hợp của chúng Tuy nhiên, từ những năm 80 của thế kỷ trước, các nhà tạo giống ngơ trên thế giới chủ yếu dùng phương pháp tái tạo dịng (recycling) từ các nguồn vật liệu

ưu tú nên xác suất tạo được các dịng cĩ ý nghĩa sử dụng là cao hơn hẳn Như vậy, để cĩ một tập đồn dịng ưu tú cho một chương trình tạo giống lai, thì cùng với phương pháp việc chọn được các nguồn nguyên liệu ban đầu phù hợp là rất quan trọng

* Nguyên liệu ban đầu cho tạo dịng

Trong cơng tác tạo giống cây trồng nĩi chung và tạo giống ngơ nĩi riêng, việc chọn nguồn nguyên liệu ban đầu cĩ ý nghĩa quyết định đối với sự

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 24

thành công của chương trình Nếu chọn ựược nguồn nguyên liệu tốt, phù hợp thì quá trình tạo giống sẽ nhanh và ựạt hiệu quả cao (A R Hallauer, 1990-

ỘMethods) Cho ựến nay, các tác giả ựều cho rằng nguồn nguyên liệu ựể tạo dòng gồm các giống thụ phấn tự do (giống ựịa phương, giống tổng hợp, hỗn hợp, vốn gen, các quần thể và các giống thắ nghiệm) và các giống ngô lai (lai kép, lai ba, lai ựơn) Tuy nhiên, việc tạo dòng thuần từ các giống thụ phấn tự

do cho kết quả rất thấp, phần lớn các dòng tạo ra có sức sống suy giảm mạnh, năng suất thấp Xu hướng chắnh hiện nay là sử dụng nguồn nguyên liệu ựã qua cải tạo chọn lọc, các giống lai thương mại, các quần thể tổng hợp từ các nguồn có khả năng kết hợp cao và ở cùng nhóm ưu thế lai (A R Hallauer, 1981; S K Vasal et al., 1999; Ngô Hữu Tình, 1999)

Một trong những tiến bộ của chương trình phát triển giống ngô tẻ lai ở Viêt Nam trong thời gian qua chắnh là việc chọn ựược nguồn nguyên liệu ban ựầu phù hợp cho việc tạo dòng thuần là các giống ngô lai ưu tú(Ngô Hữu Tình, Phan Xuân Hào, 2005) [19] Với các giống ngô nếp, cho ựến nay các giống thụ phấn tự do cải tiến ựược dùng trong sản xuất là không nhiều, các giống nếp lai ắt hơn Khoảng 5- 6 năm trở lai ựây, mới chỉ có một số giống thụ phấn tự do cải tiến và vài giống lai giữa giống ựược phổ biến trong sản xuất (Nếp trắng tổng hợp, Nếp S2, VN2, Nếp N1, MX2, MX4, Bạch Ngọc)

Về giống lai, gần ựây có các giống nếp lai của công ty nước ngoài ựược trồng nhiều ở các tỉnh phắa Nam như giống ngô nếp 2 mũi tên của công ty đông Tây, WAX44 của Syngenta, MX10 của công ty Lương Nông, mới ựây có giống King80, nếp tắm dẻo 926 Như vậy, có thể thấy nguồn vật liệu ban ựầu

ựể tạo dòng thuần từ các giống lai thương mại là rất hạn chế Song ta lại có một tập ựoàn ngô nếp ựịa phương rất phong phú, ựa dạng về màu sắc hạt, vùng sinh thái, thời gian sinh trưởng, các ựặc ựiểm hình thái Có thể ựó là

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 25

những nguồn nguyên liệu tốt ựể chúng ta khai thác cho chương trình chọn tạo giống ngô nếp lai

* Phương pháp tạo dòng:

Một số phương pháp tạo dòng thuần ựã ựược các nhà khoa học (G F Sprague và S A Eberhart, 1955; CIMMYT, 1990; R J Saikumar, (1999), ) , ựề xuất sử dụng như:

+ Phương pháp chuẩn (Standard method): Do Shull ựề xuất sử dụng (1909, 1910) đó là phương pháp tự phối ựể tạo dòng thuần ựạt ựược ựộ ựồng hợp tử nhanh và ựây là phương pháp chuẩn ựang ựược các nhà tạo giống sử dụng nhiều Tự phối nhằm ựạt ựược ựộ ựồng hợp tử với tỉ lệ ngày càng cao ở nhiều tắnh trạng, chọn lọc gen tốt và loại bỏ gen xấu Sau 3 hoặc 4 ựời tự phối, những dòng ựược chọn lọc sẽ phân chia thành những dạng khác nhau và ựược ựánh giá về những ựặc ựiểm nông học, khả năng kết hợp Trong quá trình tự phối, sự chọn lọc là khâu rất quan trọng ựể rút ựược những dòng thuần ưu tú Nhìn chung công việc chọn lọc ựược tiến hành theo mục tiêu tạo giống Công tác chọn lọc ựược tiến hành vào các thời kỳ: Thời kỳ mọc, giai ựoạn trước tung phấn, phun râu, giai ựoạn tung phấn - phun râu và chọn lọc trong khi thu hoạch Chọn lọc giữa các gia ựình trong một nguồn vật liệu và chọn lọc cá thể trong gia ựình ựã chọn độ lớn mẫu ban ựầu và ựộ lớn mẫu sau từng thế hệ tự phối tuỳ thuộc nguồn vật liệu ban ựầu là quần thể, giống thụ phấn tự do (mẫu lớn) hay giống lai, ựặc biệt là giống lai ựơn (mẫu nhỏ hơn) Hơn nữa, trong công tác tạo dòng tự phối thì ựộ lớn mẫu còn phụ thuộc vào kinh nghiệm của nhà tạo giống (các chuyên gia có kinh nghiệm lâu năm

có thể làm với mẫu nhỏ hơn) (Ngô Hữu Tình, 2009) [13]

+ Phương pháp cận phối (sib hoặc fullsib):

Stringield (1974) ựưa ra phương pháp thụ phấn chị em thay cho tự thụ ựể tạo

dòng rộng Ông cho rằng tự phối quá mạnh, các allen ựược ựịnh vị trong ựiều

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 26

kiện ñồng hợp tử quá nhanh khiến quá trình chọn lọc bằng mắt kém hiệu quả Cận huyết chị em có cường ñộ ñồng huyết thấp hơn sẽ giữ ñược ñộ biến ñộng lớn hơn, tạo cơ hội lớn hơn cho chọn lọc giữa và trong các thế hệ con cháu Bằng phương pháp cận huyết ñồng máu (fullsib) hoặc nửa máu (halfsib) có thể tạo ra những dòng có năng suất và sức sống tốt hơn dòng tự phối nhưng thời gian ñạt ñến ñồng hợp tử lâu hơn (thường 3 thế hệ fullsib mới bằng 1 thế hệ tự phối) (Hallauer, 1990-Poten; Ngô Hữu Tình, 1997) Nguyễn Thế Hùng và cs (1992)

Ở Viện Nghiên cứu Ngô, hai phương pháp trên ñều ñược sử dụng một cách hài hoà trong việc tạo dòng mới Nếu sức sống dòng còn tốt, ñộ ñồng ñều chưa cao thì ưu tiên tự phối, còn ngược lại thì kết hợp với sib

+ Phương pháp thuần hoá tích hợp (Additivo-cumulative Inbreeding):

Là phương pháp tạo dòng thuần mà trong tiến trình làm thuần cố gắng kết

hợp ñược các gen ñiều khiển tính trạng ở các locus khác nhau và tích luỹ ñược các alen quản lý tính trạng trong locus Theo lý thuyết di truyền số lượng, bằng phương pháp này có thể nâng cao tần suất gen quan tâm, vì thế với một giá trị trung bình nào ñó của gen khi tần suất ñược tăng lên thì tác ñộng của nó sẽ tăng lên Phương pháp này tạo ñược dòng thuần khoẻ, cải thiện và củng cố ñược những tính trạng mong muốn và ñặc biệt hiệu quả ñối với những tính trạng quan sát ñược trước giai ñoạn tung phấn - phun râu Song song với các tính trạng quan tâm, những ñặc ñiểm liên kết cũng ñược cải thiện Có thể củng cố những ñặc ñiểm liên kết không mong muốn bằng cách tiến hành xen kẽ một vài ñời tự phối khi dòng ñã ổn ñịnh Phương pháp thuần hoá tích hợp ñòi hỏi thời gian tạo dòng dài, ñòi hỏi tính nhạy bén và

kiên trì của nhà tạo giống

+ Chọn tạo dòng tương ñồng:

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 27

Phương pháp này xuất phát từ mong muốn sử dụng dòng ưu tú hiệu quả hơn với mục ựắch tận dụng tối ựa những ựặc ựiểm tốt của dòng sẵn có, chỉ cải thiện một hoặc một số tắnh trạng tác ựộng ựến khả năng kết hợp của dòng (Ngô Hữu Tình, 2009) [13]

2.4.3 đánh giá dòng về các ựặc tắnh nông sinh học

Trong quá trình tạo dòng thuần, việc theo dõi và ựánh giá các ựặc ựiểm

về thời gian sinh trưởng, ựặc ựiểm hình thái, khả năng chống chịu sâu bệnh, chống hạn, chống ựổ, khả năng chịu mật ựộ cao, thời gian tung phấn phun râu, góc lá, khả năng kết hạt, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của chúng là rất quan trọng Cùng với việc xác ựịnh khả năng kết hợp ựể từ ựó chọn ra ựược những dòng ưu tú tham gia vào các tổ hợp lai Theo S K Vasal S.K., Dhillon, B.S and Srinivasan, J (1999), phải mô tả tất cả các ựặc tắnh quan trọng của chắnh bản thân dòng và trong sự kết hợp với các cây thử khác nhau Trong thực tế, việc chọn bố mẹ trong cặp lai phụ thuộc rất nhiều vào ựặc ựiểm hình thái, sinh lý và năng suất của chắnh dòng ựó (Ngô Hữu Tình và Nguyễn đình Hiền, 1996)

Với dòng làm mẹ, nên chọn dòng có: năng suất hạt cao, ựồng ựều cao, chống ựổ gãy tốt, phun râu ựều, trỗ cờ thoát, kắch thước cờ không to, chịu mật

ựộ cao, khả năng kết hạt tốt, khối lượng hạt vừa phải, chất lượng hạt tốt nảy mầm cao và khoẻ, sạch bệnh nhất là bệnh thối bắp đối với dòng dùng làm bố: Khả năng kết hợp chung về năng suất cao, nhiều ựặc ựiểm gần giống với dòng làm mẹ (thời gian sinh trưởng, màu hạt, chiều cao câyẦ), cờ cao trỗ thoát, bông cờ có nhiều nhánh, phấn nhiều, thời gian tung phân dài, trỗ cờ tập trung, phát tán phấn tốt, chống chịu bệnh và các ựiều kiện bất thuận khác (F

C Gonzales và S K Vasal, 1999

Việc tạo dòng và ựánh giá dòng ựược thực hiện bằng cách chia ô: một phần hàng dùng ựể tạo dòng và nâng cao ựời dòng, phần còn lại ựể quan sát

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 28

ñánh giá Những dòng triển vọng nhất ñược ñánh giá về các yếu tố nông học khác như: tỷ lệ hạt giống, sử dụng phân bón, khoảng cách gieo trồng… ñiều này giúp cho hoàn thành quy trình sản xuất hạt giống (Hallauer ,1990-Potein)

Phần lớn các nhà tạo giống ngô ở Mỹ cho rằng, chỉ tiêu quan trọng nhất

là năng suất hạt của các dòng Nếu như một dòng có khả năng kết hợp tốt ñược dùng trong lai ñơn, nhưng năng suất dòng quá thấp thì giá thành hạt giống sẽ rất cao, sản xuất khó chấp nhận

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 29

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu nghiên cứu

Bao gồm 6 dòng ngô nếp tự phối ựời cao:

TT Tên giống gốc Ký hiệu đời tự phối Ký hiệu trong thắ

3.2 Thời gian, ựịa ựiểm nghiên cứu

Thời gian nghiên cứu ựược thực hiện từ tháng 6 năm 2010 ựến tháng 6

năm 2011

địa ựiểm: Nghiên cứu tại khu thắ nghiệm Viện nghiên cứu lúa - Trường

đại học Nông nghiệp Hà Nội, Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội

3.3 Nội dung nghiên cứu

+ Nghiên cứu nhân dòng tự phối ngô nếp ựời cao trong vụ Thu đông năm 2010, so sánh năng suất, chất lượng hạt nhân dòng bằng tự phối, nội phối

và sib hàng

+ Nghiên cứu nhân dòng tự phối ngô nếp ựời cao trong vụ Xuân năm

2011, so sánh năng suất, chất lượng nhân dòng trong ựiều kiện vụ Xuân

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 30

3.4 Phương pháp nghiên cứu

+ Thời vụ: Vụ Thu đông gieo tháng 9 năm 2010, vụ Xuân gieo tháng 2 năm

2011

+ Phương pháp nghiên cứu:

Vụ 1: Tạo hạt duy trì dòng bằng ba phương pháp

- Mỗi bắp của 1 dòng chia thành ba phần bằng nhau, mỗi phần gieo thành 1

hàng như sơ ựồ 1

- Mỗi dòng trồng 50 cây

- Chọn những cây tốt nhất trên từng hàng trỗ cờ, phun râu bao cách ly cả cờ

và bắp thực hiện duy trì bằng 3 phương pháp thụ phấn

GN2 GN5 GN16 GN36 GN43 GN47

Sơ ựồ 1: Bố trắ thắ nghiệm duy trì dòng vụ Thu đồng năm 2010 Phương pháp 1 (PP1) : duy trì bằng thụ phấn cưỡng bức, thu phấn của cây

nào thụ cho bắp của chắnh cây

Phương pháp 2 (PP2): nội phối trong hàng (hàng số 2: màu ựỏ) ; thu phấn

của các cây chọn trộn lại thụ cho từng cây trong hàng

Phương pháp 3 (PP3): Sib (hàng số 3 màu xanh ựậm) thụ phấn bằng phấn

của hàng số 1 (30 cây)

Vụ 2 (Vụ xuân 2011): đánh giá hiệu quả của ba phương pháp duy trì khác

nhau

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 31

Danh sách vật liệu thí nghiệm trong vụ xuân năm 2011

TT Ký hiệu phương

pháp

Ký hiệu công thức thí nghiệm

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 32

+ Phương pháp ựánh giá tỷ lệ cây khác dạng trong dòng

- Theo dõi 10 cây/1 lần lặp lại, tổng số cây theo dõi = 30 cây

- đánh giá khác dạng dựa trên màu sắc thân, lá, cờ, râu, chiều cao

cây, chiều cao ựóng bắp, ựộ lớn bông cờ

+ Phương pháp ựánh giá nảy mầm

3.4.1 Quy trình kỹ thuật áp dụng trong thắ nghiệm

3.4.1.1 Làm ựất

đất ựược cày bừa kỹ, san phẳng mặt ruộng , sạch cỏ và ựảm bảo ựộ ẩm ựất Trước khi trồng, ựất ựược sử lý bằng thuốc Vibasu 10H Cả 2 thắ nghiệm ựều ựược gieo với khoảng cách: Hàng cách hàng 70cm, cây cách cây 20cm, tương ứng với mật ựộ 71.000 cây/ha

3.4.1.2 Bón phân

-Lượng bón phân/ha

10 tấn phân chuồng + 160 kg N + 90 kg P205 +80 kg K20

- Cách bón

- Bón lót: Toàn bộ phân hữu cơ + phân lân + 1/4 lượng N (ựạm)

- Bón thúc lần 1 khi ngô 3 Ờ 5 lá: 1/4 lượng ựạm + 1/2 lượng kali

- Bón thúc lần 2 khi ngô 7 Ờ 9 lá: 1/2 lượng ựạm + 1/2 lượng kali