Nghiên cứu dặt điểm nông sinh,khả năng chống chịu bệnh và tham gia tạo hạt lai của một số giống thuốc lá mới

Luận văn

Bộ giáo dục và đào tạo

trường đại học nông nghiệp i

Tôi xin gửi tới các thầy cô - Bộ môn Di truyền giống, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông nghiệp I lời cám ơn về sự quan tâm, giúp đỡ về mọi mặt trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cám ơn các thầy cô và các Phòng chức năng – Khoa Sau đại học, Trường Đại học Nông nghiệp I đ nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi

điều kiện thuận lợi trong thời gian học tập cũng như khi hoàn thành và báo cáo luận văn

Cảm ơn TS Tào Ngọc Tuấn – Phó phòng Sinh học, Viện kinh tế kỹ thuật thuốc lá Hà Nội Cảm ơn các nhà khoa học trong ngành, các bạn bè đồng nghiệp và gia đình đ động viên và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này

Tác giả

Nguyễn Thế Bình

Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh do t«i chñ tr× vµ thùc hiÖn chÝnh Nh÷ng kÕt qu¶ trong b¶n luËn v¨n nµy lµ trung thùc vµ ch−a tõng ®−îc c«ng bè bëi mét t¸c gi¶ nµo kh¸c

Ng−êi cam ®oan

NguyÔn ThÕ B×nh

Mục lục Trang

Mở đầu 1

Chương 1: Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài 4

1.1 Nguồn gốc và phân loại thực vật cây thuốc lá 4

1.1.1 Nguồn gốc cây thuốc lá 4

1.1.2 Phân loại thực vật cây thuốc lá 5

1.2 Các dạng thuốc lá hiện trồng trên thế giới và ở Việt Nam 7

1.2.1 Các dạng thuốc lá hiện trồng trên thế giới 7

1.2.2 Tình hình giống thuốc lá ở Việt Nam 9

1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thuốc lá nguyên liệu 12

1.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thuốc lá nguyên liệu của thế giới 12

1.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thuốc lá lá ở Việt Nam 15

1.4 ưu thế lai ở cây trồng 18

1.4.1 Khái niệm về ưu thế lai 18

1.4.2 Các thuyết về ưu thế lai 18

1.4.3 Đánh giá ưu thế lai 22

1.5 Sự biểu hiện ưu thế lai ở thuốc lá 23

1.5.1 ưu thế lai về hình thái 24

1.5.2 ưu thế lai về năng suất 25

1.5.3 ưu thế lai về tính thích ứng 26

1.5.4 ưu thế lai về thời gian sinh trưởng 26

1.5.5 ưu thế lai về hoá sinh 27

1.6 Tình hình nghiên cứu về TMV trên thuốc lá 28

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 30

2.1 Vật liệu nghiên cứu 30

2.2 Nội dung nghiên cứu 30

2.3 Phương pháp nghiên cứu 30

2.3.1 Đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học và chất lượng của các dòng giống mới 32

2.3.2 Đánh giá khả năng kháng một số bệnh hại chính 34

2.3.3 Xử lý số liệu 35

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận 36

3.1 Đánh giá đặc tính nông sinh học của các giống 36

3.1.1 Đặc điểm sinh trưởng của các giống 36

3.1.2 Đặc trưng hình thái của các giống khảo nghiệm 42

3.1.3 Đánh giá khả năng chống chịu của các giống 44

3.1.4 Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống 46

3.1.5 Đánh giá chất lượng của các giống khảo nghiệm 50

3.2 Đánh giá tính kháng bệnh TMV của các giống qua lây bệnh nhân tạo 56

3.2.1 Khả năng kháng bệnh TMV của các giống qua lây bệnh nhân tạo 56

3.2.2 So sánh khả năng kháng bệnh TMV của các giống qua lây nhiễm nhân tạo và lây nhiễm tự nhiên ngoài đồng ruộng 58

3.3 Đánh giá khả năng nhận phấn và tạo hạt lai của các giống tham gia khảo nghiệm khi lai với C.176 và K.346 59

3.3.1 Động thái nở hoa của các giống tham gia khảo nghiệm 59

3.3.2 Khả năng nhận phấn và tạo hạt lai của các giống khi lai với các dòng mẹ C.176 và K.346 63

3.3.3 Đánh giá chất lượng hạt lai của các giống khi lai với các dòng mẹ C.176 và K.346 66

Kết luận và đề nghị 69

1 Kết luận 69

2 Đề nghị 70

Tài liệu tham khảo 71

Mở đầu

1 Tính cần thiết của đề tài

Tổng công ty thuốc lá Việt Nam được chính phủ thành lập theo mô hình Tổng công ty mạnh, có nhiệm vụ tiến hành các hoạt động nghiên cứu, sản xuất và cung ứng các sản phẩm thuốc lá, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và cho xuất khẩu Trong nền kinh tế Việt Nam hiện nay, thuốc lá đang là mặt hàng tiêu thụ mạnh có nhu cầu lớn đối với nhiều tầng lớp nhân dân, có giá trị sản phẩm x hội lớn Ngành thuốc lá có nhiều ưu thế so với các ngành khác, hiệu quả cao, thu hồi vốn nhanh, nộp ngân sách lớn Năm 2005 toàn ngành nộp ngân sách nhà nước 6.782 tỷ đồng [2] Ngoài ra, ngành thuốc lá còn tạo ra công ăn việc làm, thu nhập ổn định cho hơn 20.000 lao động sản xuất công nghiệp, trên 1.000.000 lao động nông nghiệp

Thuốc lá nguyên liệu là một trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định

đến chất lượng sản phẩm thuốc điếu Trong những năm qua, sản xuất thuốc lá trong nước đ có những tiến bộ đáng kể qua việc cải thiện chất lượng nguyên liệu Tuy nhiên, để phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước, hàng năm ngành thuốc lá còn phải nhập hàng chục ngàn tấn thuốc lá nguyên liệu Nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và cho xuất khẩu, Tổng công ty thuốc lá Việt Nam đ đề ra mục tiêu được thể hiện ở "Dự án quy hoạch phát triển vùng trồng cây thuốc lá đến năm 2010" là phát triển diện tích trồng cây thuốc lá lên 39.150 ha và sản lượng 76.710 tấn vào năm 2010, trong đó có 10.500 tấn cho xuất khẩu [10]

Thực tế sản xuất và tiêu thụ thuốc lá nguyên liệu ở nước ta trong thời gian qua cho thấy, thuốc lá vàng sấy (Virginia) là loại nguyên liệu chính Các vùng trồng thuốc lá trải dài từ các tỉnh miền núi phía Bắc đến các tỉnh Đồng Tháp,

An Giang ở phía Nam có sự đa dạng lớn về điều kiện đất đai, khí hậu và điều kiện gieo trồng Tuy nhiên trong sản xuất số lượng bộ giống thuốc lá hiện rất

từ những năm 1989 – 1990 Song tính thích ứng của chúng còn hạn hẹp nên đ

ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng thuốc lá nguyên liệu

Đặc biệt trong những năm gần đây Viện kinh tế kỹ thuật thuốc lá Hà Nội

đ nhập khẩu, tuyển chọn và lai tạo ra một số giống có triển vọng cao: C.7-1, C.9-1, K.149, K.346, VTL1H, VTL5H, VTL6H…[2] đ góp phần cải thiện

đáng kể năng suất và chất lượng lá thuốc lá nguyên liệu, qua đó tăng hiệu quả kinh tế cho ngành sản xuất thuốc lá

Trong sản xuất thuốc lá, giống là một trong những biện pháp kỹ thuật nông nghiệp quan trọng nhất quyết định đến năng suất, phẩm chất nguyên liệu và cuối cùng là chất lượng sản phẩm

Để thực hiện mục tiêu đ đề ra và góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế của nghề trồng và chế biến thuốc lá, cần thiết phải chọn tạo ra một bộ giống tốt và

đa dạng để phục vụ sản xuất Đó là một bộ giống có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu với sâu bệnh hại và thích hợp với các điều kiện trồng trọt, thâm canh khác nhau

Để nâng cao hiệu quả của công tác chọn tạo giống, việc đánh giá các nguồn vật liệu mới là cần thiết Vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài:

“Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu bệnh và tham gia tạo hạt lai của một số giống thuốc lá mới”

2 Mục tiêu của đề tài

+ Đánh giá khả năng sử dụng của một số nguồn giống thuốc lá mới trong công tác chọn tạo giống phục vụ sản xuất nguyên liệu trong nước

+ Chọn ra được một số dòng giống mới phục vụ cho công tác lai tạo

3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Nghiên cứu vật liệu ban đầu có ý nghĩa quan trọng trong công tác tạo giống nói chung và tạo giống thuốc lá trên cơ sở ưu thế lai nói riêng

Tổ chức lây bệnh nhân tạo nhằm đánh giá sát thực khả năng kháng bệnh

Kết quả nghiên cứu của giai đoạn này là cơ sở và nền tảng cho việc mở rộng nội dung và phạm vi nghiên cứu nhằm mau chóng đưa ra các tổ hợp lai

ưu tú vào sản xuất đại trà mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn cho nghề trồng và chế biến thuốc lá ở nước ta trong thời gian tới

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu

- Các giống thuốc lá mới được nhập nội thời gian gần đây Đó là những giống mới có nhiều ưu điểm về năng suất, chất lượng hoặc giống được sử dụng nhiều ở nước ngoài trong công tác tạo giống mới: K.730, Sp.168, NF.3, OX.414.NF, C.371 Gold, SpG.28, D.81

- Các giống địa phương Cao Bằng, Lạng Sơn

- Giống đối chứng C.176

* Phạm vi nghiên cứu

Đề tài đánh giá các đặc tính nông sinh học, khả năng chống chịu bệnh của các dòng vật liệu ban đầu Làm cơ sở cho việc chọn tạo giống thuốc lá trong những năm tiếp theo

Đề tài tiến hành tại Viện kinh tế kỹ thuật thuốc lá Hà Nội và Trại thực nghiệm giống thuốc lá Ba Vì - Hà Tây, vụ xuân 2005 – 2006

Chương 1 Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài 1.1 Nguồn gốc và phân loại thực vật cây thuốc lá

1.1.1 Nguồn gốc cây thuốc lá

Sử viết về cây thuốc lá bắt đầu từ ngày 12 tháng 10 năm 1492 Khi Christopher Columbus đặt chân lên bi biển San Salvador Ông đ phát hiện người bản xứ vừa nhẩy múa vừa hút một loại lá cuộn tròn gọi là Tabaccos Không có một ghi nhận rõ ràng nào nói về lịch sử trồng trọt thuốc lá ở các vùng khác nhau trên thế giới Một số tác giả (Myrick, Garner et al., Mackenzie, Akehurst [27][21][33][13],…) đ đưa ra những thông tin về sự phân bố rất sớm của thuốc lá trồng ở các vùng khác nhau

Người Tây Ban Nha bắt đầu trồng thuốc ở Haiti năm 1531 với hạt giống từ Mêhicô Thuốc lá được trồng ở Cuba năm 1580 và nhanh chóng mở rộng sang Guyana và Braxin Thuốc lá được đưa vào châu Âu, châu á, châu Phi vào nủa cuối thế kỷ 16 [18]

* Nguồn gốc di truyền

Tất cả các dạng thuốc lá trồng mang tính thương mại ngày nay thuộc loài Nicotiana tabacum có 2n = 48 nhiễm sắc thể Nguồn gốc của N tabacum là một thách thức với nhiều nhà khoa học Do không tìm thấy N tabacum ở dạng

hoang dại nên có những giả thuyết rằng N tabacum sinh ra từ sự lai khác loài ngẫu nhiên giữa N sylvestris và N.tomentosiformis hoặc N.otophora Nhiều

cố gắng lai thực nghiệm được tiến hành để làm sáng tỏ giả thuyết trên[22] Những kết quả nghiên cứu cho thấy N sylvestris là thành phần mẹ Gerstel dựa trên tần số phân ly[22] và những nghiên cứu về giải phẫu hoa[23] nhận thấy rằng N.tomentosiformis có quan hệ gần gũi với N tabacum hơn là giữa N.otophora với N tabacum Từ thực tế tìm thấy các loài hoang dại này ở Nam

Mỹ có thể tin tưởng rằng sự lai ngẫu nhiên này xảy ra ở miền bắc Achentina hoặc tây nam Bolivia

1.1.2 Phân loại thực vật thuốc lá

* Phân loại thuốc lá

Có nhiều cách phân loại thực vật khác nhau cho cây thuốc lá Thuốc lá thương mại hay N tabacum là một trong số 64 loài đ được xác định thuộc chi Nicotiana Phân loại của Wilson và Loomis[54] tỏ ra phù hợp và ít tranh ci nhất:

Chi (Genus) : Nicotiana

Loài (Species) : Tabacum

Trong họ cà có trên 85 chi với khoảng 1800 loài bao gồm nhiều cây lương thực, cây dược liệu, cây cảnh và cây trồng có giá trị kinh tế

* Chi Nicotiana

Goodspeed[24] đ phân chia Nicotiana thành 3 chi phụ (Subgenus), 14 phân chi (section) và 64 loài (species) Trong số 64 loài này thì có 45 loài là cây bản địa Bắc và Nam Mỹ, 15 loài bản địa úc Sau đó Burbidge[16] có bổ sung một số loài và có một vài thay đổi

Smith[45] đ tổng hợp sự phân loại đối với chi Nicotiana ở bảng a

Bảng a: Phân loại chi Nicotiana Chi phụ Phân chi Số loài Số lượng NST tế bào soma

Trong số 65 loài ở bảng a chỉ có loài N tabacum thuộc phân chi Genuinae

là được gieo trồng thương mại trên khắp thế giới ở nước Nga và một số nước

châu á người ta trồng N rustica chủ yếu cho tiêu dùng tại chỗ Một số loài như N alata, N sylvestris được trồng làm cảnh

1.2 Các dạng thuốc lá hiện trồng trên thế giới và ở Việt nam

1.2.1 Các dạng thuốc lá hiện trồng trên thế giới

Cho đến nay có rất nhiều kiểu phân loại các dạng thuốc lá trồng theo các nguyên tắc khác nhau: Đặc điểm sinh học, vùng sinh thái, phương thức sử dụng, phương thức sấy, mầu sắc lá sau khi sấy Tuy nhiên không có nguyên tắc phân loại nào trong các nguyên tắc kể trên bao hàm hết sự đa dạng của các loại thuốc lá trồng Thực tế cho thấy chỉ một số dạng thuốc lá đạt yêu cầu về khía cạnh kinh tế và kỹ thuật Trên thế giới có khoảng 10 – 12 dạng thuốc lá khác nhau theo nghĩa thương mại, kỹ thuật [14] Một số dạng chính là

a Thuốc lá vàng sấy (Flue – cured hay Virginia)

Là dạng thuốc lá phổ biến nhất trên thế giới Được trồng nhiều ở các nước: Trung Quốc, Mỹ, Braxin, ấn Độ, Zimbabuê, Nhật, Canada, Hàn Quốc,….Thuốc lá Virginia thuộc nhóm lá lớn, độ dài trung bình lá đạt hơn 50

cm ở những vùng trồng khác nhau lá thay đổi hình dạng, ở vùng có điều kiện tương đối khô, hình dạng lá hẹp và kích thước lá trung bình, ở vùng có khí hậu nóng ẩm, kích thước lá lớn và có dạng hình trứng hoặc elip Cuống lá có tai và thường sát vào thân chính Gân chính thường dầy và thô Điều kiện trồng thích hợp: nhiệt độ 25 – 27 0C, ẩm độ không khí khoảng 70%, đất có thành phần cơ giới nhẹ, hàm lượng mùn nhỏ hơn 2% Thuốc lá Virginia được sấy gián tiếp bằng hơi nóng trong lò Phẩm chất lá thuốc trên cùng một cây khác nhau rõ rệt và được sắp xếp theo trình tự: lá giữa > lá nách trên > lá nách dưới > lá ngọn> lá gốc Thuốc lá vàng Virginia là thành phần chính của thuốc lá điếu, thường có mầu vàng chanh, vàng nhẫn, vàng cam Độ cháy tốt, vị ngọt đặc

trưng, khói có phản ứng axit, độ nặng sinh lý vừa phải, hàm lượng nicotin 1,2 – 3%

b Thuốc lá Burley

Burley thuộc nhóm lá lớn trung bình (chiều dài 40 – 60 cm) Thích hợp với những vùng có ẩm độ không khí cao, đất tốt, tơi xốp, ải, có hàm lượng mùn cao (>2,5%) và cung cấp nước tốt Burley được trồng nhiều ở các nước Mỹ, Braxin, Mêhicô, Nhật, Hàn Quốc, Achentina,… Thuốc lá nguyên liệu Burley

có khả năng hấp phụ hương liệu rất tốt và giữ hương liệu được lâu do cấu trúc xốp của mô lá Vì thế dạng thuốc lá này đang được sử dụng nhiều để sản xuất các mác thuốc điếu khẩu vị hỗn hợp (gu Mỹ) Ngoài ra chúng còn tham gia vào thành phần ruột thuốc xì gà và một số sản phẩm khác Thuốc lá Burley

được sấy theo kiểu hong gió trong bóng mát Có thể thu hoạch và hong phơi từng lá một hay cả cây Lá thuốc sấy khô có màu cà phê sáng đến màu sôcôla

c Thuốc lá Oriental

Thuốc lá oriental hay còn gọi là thuốc lá thơm là loại thuốc lá đặc sản của vùng Bancan Ngày nay việc sản xuất đ mở rộng ở dọc bờ biển Địa Trung Hải và Hắc Hải Thuốc lá oriental thích nghi với vùng khí hậu á nhiệt đới của

Địa Trung Hải: lượng mưa thấp (500 – 600 mm/năm), nhiệt độ thấp ở giai

đoạn đầu và tăng dần ở giai đoạn sau, biên độ nhiệt độ ngày đêm lớn, ẩm độ không khí thấp 60 – 65% Thuốc lá oriental thường được trồng trên đất có độ phì thấp Dạng thuốc lá oriental có lá bé (<30 cm), lá mịn, gân chính nhỏ Thuốc lá oriental được sấy khô bằng cách phơi nắng, lá thuốc sấy có màu vàng chanh đến vàng cam hoặc vàng có ánh đỏ Thuốc lá nguyên liệu oriental

có vị ngọt dễ chịu, hương thơm mạnh và sắc, khói thuốc có phản ứng axit Do

có hương vị độc đáo nên người ta dùng làm nguyên liệu phối trộn cho thuốc lá

điếu gu hỗn hợp của Mỹ Người vùng Địa Trung Hải dùng để sản xuất thuốc

điếu khẩu vị oriental

d Thuốc lá nâu

Được trồng ở rất nhiều nước và có rất nhiều loại giống Thuốc lá nâu thích hợp với đất có độ phì cao, ẩm độ đất và không khí cao Được sản xuất nhiều ở Trung và Nam Mỹ, ấn Độ, Pakistan, Nhật, Châu Phi ở nước ta thuốc lá nâu

được trồng nhiều ở các tỉnh miền Trung Thuốc lá nâu thuộc nhóm lá lớn trung bình, được sấy khô bằng cách phơi nắng hoặc hong trong bóng mát Thuốc lá sau khi sấy khá chắc, có màu nâu sáng nếu phơi nắng hoặc màu nâu tối nếu hong trong bóng mát Thuốc lá nâu có hàm lượng nicotin cao, hàm lượng gluxit hoà tan rất thấp và độ nặng sinh lý cao, được dùng để sản xuất một số loại thuốc lá điếu sợi đen hoặc tham gia vào một số mác thuốc hỗn hợp hoặc để hút tẩu

Ngoài ra còn một số dạng thuốc lá khác như Maryland, thuốc lá nhai (chewing tobacco), xì gà…

1.2.2 Tình hình giống thuốc lá ở Việt Nam

Với thời gian dài của quá trình sản xuất thuốc lá, đ có nhiều dạng nhiều giống được đưa vào trồng ở nước ta Cơ cấu giống thay đổi theo nhu cầu, thị hiếu của từng giai đoạn lịch sử [11]

* Trước năm 1954

Nguồn giống chủ yếu là các giống thuốc lá nâu, thuốc lào Người nông dân trồng thuốc để tiêu dùng nội bộ là chủ yếu và chỉ một phần nhỏ sản phẩm mang tính hàng hoá Thuốc lá vàng sấy lò được người Pháp đưa vào trồng đầu tiên ở An Khê vào năm 1935 Tới năm 1940 được đưa ra trồng ở phía Bắc tại Tuyên Quang, Cao Bằng với giống Virginia Blond Cash

Rio Grand), Xiêm nhọn, Xiêm bầu, Tai trâu,…Thuốc lá Virginia được trồng ở diện hẹp với giống Virginia Gold

* Giai đoạn từ 1975 - 1988

Nhằm đáp ứng nhu cầu nguyên liệu của các nhà máy thuốc lá điếu cho tiêu dùng và xuất khẩu, nhiều dạng và giống thuốc lá khác nhau đ được đưa vào trồng thử nghiệm ở nước ta:

-Về thuốc lá vàng sấy ngoài các giống cũ đ được địa phương hoá như Ba Vì, Cao Bằng 1, Nho Quan, chúng ta đ chọn lọc và đưa vào sản xuất được một số giống mới như: Virginia 131, 4241 có nguồn gốc từ Bungari Giống Trung Hoa Bài, Đại Kim Tinh, Bắc Lưu có nguồn gốc từ Trung Quốc

-Về thuốc lá oriental, chúng ta đ trồng thử và có kết quả tốt với các giống Rilla 544, Nevrokov B1, giống thuốc lá bán Oriental Ludogores 311

-Về thuốc lá xì gà, nước ta cũng trồng thử giống lá áo Corjo, giống lá ruột Criojo, White burley

* Giai đoạn từ sau năm 1988

Với sự chuyển đổi khẩu vị của người tiêu dùng từ gu thuốc thơm, nóng của Trung Quốc sang gu hỗn hợp thơm dịu và êm của Mỹ, chất lượng nguyên liệu của các giống cũ tỏ ra không còn phù hợp Với đòi hỏi cấp bách về nguyên liệu có chất lượng phù hợp cho các nhà máy sản xuất thuốc điếu trong nước và cho xuất khẩu, Tổng công ty thuốc lá Việt Nam đ mở rộng hợp tác với các nước sản xuất thuốc lá tiên tiến trên thế giới như Mỹ, Zimbabuê, Braxin,… để nhập các giống thuốc lá mới

-Về thuốc lá vàng sấy lò: Từ tập đoàn giống nhập nội rất phong phú của Mỹ, Zimbabuê chúng ta đ chọn được hai giống C 176 và K.326 đưa vào sản xuất

và đến nay đ thay thế hoàn toàn các giống cũ [1] Giống K.149 được nhập nội từ Mỹ cũng vừa được công nhận giống tạm thời năm 2004 Công tác lai tạo giống thuốc lá trong nước tuy mới được triển khai từ năm 1996 nhưng cũng đ có những kết quả bước đầu rất khả quan Hai giống mới được công

nhận chính thức C7-1, C9-1 do các tác giả Vũ Thị Bản, Tào Ngọc Tuấn chọn tạo với những ưu điểm về năng suất, chất lượng và khả năng thích nghi tốt

đang được phát triển nhanh trong sản xuất [2]

Hướng phát triển giống thuốc lá lai được triển khai từ năm 1998 Trong các công trình nghiên cứu có hệ thống của mình, tác giả Tào Ngọc Tuấn đ đánh giá khả năng kết hợp về năng suất và một số yếu tố cấu thành năng suất của một số giống nhập nội có triển vọng Kết quả cho thấy: các giống thuốc lá C.176, RG.8, Mn373, NC27NF có khả năng kết hợp chung cao về số lá kinh

tế Về chỉ tiêu khối lượng lá lớn nhất, các giống K.346, K.399 và RG.17 có khả năng kết hợp chung cao hơn nhiều giống khác Về tính trạng năng suất lá khô: C.176, K.346, K.399, RG.8 là những giống có khả năng kết hợp chung cao Từ kết quả đánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai, tác giả Tào Ngọc Tuấn và cộng sự đ chọn được giống A7, được công nhận giống tạm thời năm

2004 Một số giống lai có triển vọng mới như VTL1H, VTL5H, VTL6H được tạo ra trên cơ sở sử dụng các dòng bất dục đực được chọn tạo trong nước có các ưu điểm về năng suất, chất lượng và tính kháng đang được trồng thử nghiệm tại các tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn với sự tăng nhanh về diện tích [2] -Thuốc lá Burley: Với tiềm năng đất đai và khí hậu nước ta thuận lợi cho trồng thuốc lá Burley Nhằm tự túc và tiến tới xuất khẩu loại nguyên liệu này, một tập đoàn giống Burley khá phong phú đ được nhập và trồng thử nghiệm Giống Banket A1 được đưa vào sản xuất từ năm 1989 Trong thời gian từ 1995 – 1997 Viện kinh tế kỹ thuật thuốc lá đ tiến hành khảo sát 8 giống Burley, kết quả đ xác định được hai giống có khả năng thích ứng cao, năng suất và chất lượng tốt đó là Tn 86 và By 64 [1]

-Thuốc lá nâu phơi: Từ các quần thể giống địa phương lẫn tạp, năng suất thấp

do không có một cơ sở khoa học nào duy trì và nhân giống Phân viện kinh tế

kỹ thuật thuốc lá đ tiến hành phục tráng Kết quả là các dòng thuốc lá nâu

RMB 34, RMB 35 có độ thuần và năng suất cao đ được bà con nông dân phấn khởi đón nhận để thay thế cho các giống địa phương cũ [1]

1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thuốc lá nguyên liệu

1.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thuốc lá nguyên liệu của thế giới

* Tình hình sản xuất thuốc lá nguyên liệu trên thế giới

Ngày nay thuốc lá được trồng ở giới hạn địa lý từ 600 vĩ Bắc đến 450 vĩ Nam Nhiều nước trong giới hạn địa lý này phát triển công nghiệp trồng thuốc lá nhưng thuốc lá chỉ được trồng rất ít ở khoảng 50 đến 600 vĩ Bắc [13] Thuốc lá nguyên liệu tham gia thương mại trên thế giới chủ yếu được sản xuất ở các vùng từ 450 vĩ Bắc đến 300 vĩ Nam Diện tích trồng thuốc lá trên thế giới từ năm 1980 cho đến nay biến động từ 4.000.000 – 4.500.000 ha Các nước sản xuất thuốc lá nguyên liệu hàng đầu của thế giới: Trung Quốc, Mỹ, ấn Độ, Braxin, Thổ Nhĩ Kỳ, Zimbabuê, Indonesia và Hy Lạp với diện tích và sản lượng chiếm gần 3/4 tổng sản lượng toàn cầu [50] [51]

Những nước có trình độ thâm canh tiên tiến như Mỹ, Zimbabuê trồng thuốc lá cho năng suất cao hơn hẳn so với các nước khác và đạt bình quân 25 tạ/ha Sản xuất ở Thổ Nhĩ Kỳ có năng suất thấp do trồng chủ yếu loại thuốc lá thơm oriental và do khí hậu khô hạn ở vùng này

Sản lượng thuốc lá hàng năm trên thế giới đạt khoảng 5 triệu tấn, trong đó thuốc lá vàng sấy lò chiếm trên 60%, tiếp đến là Burley 10 – 15%, Oriental gần 10% và một số chủng loại khác [51] Các nước sản xuất thuốc lá vàng sấy

lò hàng đầu thế giới: Trung Quốc, Mỹ, Braxin, Zimbabuê, ấn Độ, Achentina, Canada,…

B¶ng b: S¶n l−îng thuèc l¸ nguyªn liÖu vµng sÊy cña c¸c n−íc s¶n xuÊt chÝnh

giai ®o¹n 2001-2005 §¬n vÞ tÝnh: ngµn tÊn

EU (Italia, Greece, Spain,

Portugal, France, Hungary)

3 Trung Quốc 1.800 1.733 1.800 1.700 2.000

Nguồn tài liệu: 2005 Supply & Demand Report Universal Leaf Tobacco

Company Bảng c: Sản lượng các dạng thuốc lá nguyên liệu chủ yếu của thế giới giai

Nguồn: USDA (Tobacco World Markets and Trade june – 2005)

Về thuốc lá Burley, đứng đầu là Mỹ, tiếp theo là Malawi, Braxin, Trung Quốc, Italia, Thái Lan, Achentina…

Đối với thuốc lá Oriental, các nước sản xuất nhiều nhất là: Thổ Nhĩ Kỳ, Hy Lạp, Bungari, Macedonia, Moldova, Kyrgystan, Trung Quốc, Uzbekistan,…

* Tình hình tiêu thụ trên thế giới

Do đặc thù của công nghiệp sản xuất thuốc lá điếu là mỗi khẩu vị (gout) thuốc lá phải sử dụng nhiều loại nguyên liệu và của nhiều vùng lnh thổ nên hàng năm có tới gần 30% lượng nguyên liệu được trao đổi trên thị trường Hoa

Kỳ là nước sản xuất lớn thứ hai nhưng do yêu cầu sản xuất nên có lượng nguyên liệu trao đổi lớn nhất Braxin xuất khẩu trên 50% sản phẩm sản xuất

ra Zimbabuê và Malawi sản xuất nguyên liệu chủ yếu cho xuất khẩu Các nước ấn Độ, Thái Lan , Phillipin, có số lượng xuất nhiều hơn nhập Liên bang

Nga, Đức, Anh, Nhật Bản… sử dụng nguyên liệu lớn, nhập của nước ngoài là chủ yếu

1.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thuốc lá lá ở Việt Nam

Có một số tài liệu cho rằng thuốc lá được trồng ở nước ta từ thời vua Lê Thần Tông (1660) với nguồn giống từ các thương nhân Tây Ban Nha Nghề trồng thuốc lá chính thức phát triển vào năm 1876 tại Gia Định, 1899 tại Tuyên Quang Thuốc lá vàng sấy lò (Virginia) được trồng ở nước ta tương đối muộn Năm 1935 trồng thử ở An Khê, năm 1940 trồng ở các tỉnh miền Bắc với giống ban đầu là Virginia Blond Cash [11]

Trước năm 1954 sản xuất thuốc lá ở nước ta mang tính tự cấp, tự túc một phần nhỏ mang tính hàng hoá trong tiêu dùng nội bộ

Giai đoạn từ 1954 – 1975

ở miền Bắc đ hình thành một số vùng chuyên canh thuốc lá tại Cao Bằng, Lạng Sơn, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Hà Tây Mỗi năm sản xuất được 10.000 – 12.000 tấn Với các giống thuốc lá vàng sấy đ bị thoái hoá, lẫn tạp cùng với

kỹ thuật canh tác lạc hậu nên năng suất thấp và chất lượng nguyên liệu kém Mỗi năm chúng ta phải nhập vài nghìn tấn thuốc lá vàng sấy từ Trung Quốc và Triều Tiên

ở miền Nam các nhà máy thuốc lá MIC (nay là nhà máy thuốc lá Sài Gòn)

và BATOS (nay là nhà máy thuốc lá Vĩnh Hội) phải nhập 7.000 tấn thuốc lá lá mỗi năm Nông dân trồng thuốc lá thì tự phát nên sản xuất mới chỉ ở mức độ

tự cung, tự cấp trong nông thôn miền Nam

Giai đoạn 1975 – 1988

Vị trí chiến lược của thuốc lá trong nền kinh tế quốc dân đ được nhà nước xác định Sản xuất thuốc lá nguyên liệu ở cả hai miền đ được phát triển cả về diện tích và sản lượng

Các tỉnh phía Bắc sản xuất thuốc lá vàng sấy đạt đỉnh cao về diện tích

Các tỉnh phía Nam sản xuất thuốc lá nâu ở các tỉnh Quảng Nam, Đà Nẵng, Phú Yên, Ninh Thuận, Bình Thuận, Đồng Nai Đây là nguyên liệu cho thuốc lá mác thấp nên ít được nhà nước quan tâm vì thế năng suất, chất lượng và sản lượng luôn biến động

Giai đoạn từ 1988 đến nay

Cùng với sự chuyển đổi cơ cấu quản lý nền kinh tế đất nước từ tập trung bao cấp sang cơ chế thị trường, thị hiếu của người tiêu dùng đ có sự thay đổi

từ khẩu vị (gout) Trung Quốc sang khẩu vị Anh, Mỹ Chất lượng nguyên liệu ngày nay đòi hỏi cao hơn nên Tổng công ty thuốc lá Việt Nam đ có những biện pháp để tạo ra những chuyển biến tích cực trong công tác sản xuất thuốc lá nguyên liệu: giống, kỹ thuật canh tác, chính sách đầu tư…

Từ năm 1993 đến nay tình hình sản xuất thuốc lá trong nước đ ổn định và phát triển theo kế hoạch Sản xuất thuốc lá vàng sấy được đầu tư về cây giống, phân bón thuốc bảo vệ thực vật và lò sấy nên sản lượng và chất lượng tương

đối ổn định Dạng thuốc lá nâu được trồng tự phát, theo kiểu quảng canh là chính nên năng suất, sản lượng và chất lượng vẫn còn biến động

Trong những năm qua diện tích trồng thuốc lá của cả nước liên tục được

mở rộng, tạo ra một khối lượng đáng kể hàng hoá, đáp ứng nhu cầu trong nước

và bước đầu đ xuất khẩu [8] [9]

Số liệu bảng d cho thấy sản lượng thuốc lá nguyên liệu sản xuất trong nước trong những năm qua chỉ có sự tăng nhẹ Tuy nhiên, đ có sự chuyển biến sâu sắc do dạng thuốc lá nâu để sản xuất thuốc điếu cấp thấp đ giảm đi nhanh chóng và thay vào đó dạng thuốc lá vàng sấy có sự tăng trưởng nhanh Năm 1997 tỷ trọng thuốc lá vàng sấy chỉ ở mức gần 50% thì đến năm 2003 tỷ trọng này đ đạt 86% tổng sản lượng

Bảng d: Diện tích - Năng suất - Sản lượng thuốc lá nguyên liệu cả nước Năm Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (tấn)

mà sản xuất trong nước chưa đáp ứng được [8]

Bảng e Tình hình nhập khẩu thuốc lá nguyên liệu từ năm 2000 -2003

Đơn vị tính: Tấn Trong đó

1.4 ưu thế lai ở cây trồng

1.4.1 Khái niệm về ưu thế lai

Năm 1876, Charle Darwin lần đầu tiên đ đưa ra lý thuyết về ưu thế lai trong tác phẩm “Tác động của giao phối và tự phối trong thế giới thực vật” Qua nghiên cứu những cá thể giao phối và tự phối ở các loài khác nhau như ngô và đậu đỗ, ông nhận thấy sự hơn hẳn của cây giao phối so với cây tự phối

về chiều cao cây, tốc độ nẩy mầm của hạt, số quả, sức chịu đựng và năng suất Qua kiểm chứng, các nhà khoa học đ đi tới thống nhất rằng ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống mạnh hơn bố mẹ, sinh trưởng và phát triển nhanh hơn, cho năng suất và phẩm chất cao hơn bố mẹ chúng (Taktajan,1977)[5] Thuật ngữ “Heterosis” để chỉ ưu thế lai được Shull sử dụng lần đầu tiên vào năm 1914 trong các tài liệu khoa học (G.F.Spraque,1953) [46] Ngày nay ưu thế lai đ được nghiên cứu khá chi tiết từ khái niệm đến các giả thuyết giải thích hiện tượng: đánh giá và duy trì ưu thế lai cũng như việc ứng dụng ưu thế lai trong sản xuất

1.4.2 Các thuyết về ưu thế lai

Hiện tượng ưu thế lai đ được sử dụng rộng ri trong sản xuất nông nghiệp

và nhất là trong công tác giống cây trồng và trong chăn nuôi gia súc Từ lâu các nhà khoa học đ tìm hiểu cơ chế của hiện tượng ưu thế lai, nhưng cho đến nay chưa có một giả thuyết nào có thể giải thích được hiện tượng di truyền này một cách hoàn chỉnh Darwin giải thích ưu thế lai là do sự khác biệt di truyền của tế bào sinh dục bố và mẹ Shull và East năm 1908 đ cho rằng ưu thế lai gắn liền với trạng thái dị hợp tử của các gen Giải thích dị hợp tử sinh ra ưu thế lai hiện nay có các giả thuyết chính sau

Thuyết siêu trội:

Thuyết này cho rằng bản thân tính dị hợp thể là nguyên nhân gây nên ưu thế lai Theo thuyết này thì ưu thế lai gây nên do kết quả tác dụng qua lại giữa

các alen khác nhau cùng vị trí, ảnh hưởng của nó vượt xa bất kỳ dạng đồng hợp thể nào

aa < aa > aa

ở đây A, a là các alen cùng vị trí, chúng đều phát sinh tác dụng và sản sinh

ra các vật chất khác nhau Tất cả tác dụng của các vật chất này có ảnh hưởng tới sức sống vượt xa của một loại alen đồng hợp thể nào

Thuyết siêu trội giải thích ưu thế lai là do sự tích luỹ các gen ở trạng thái dị hợp tử và cũng giải thích được sự giảm sức sống và năng suất ở các thế hệ sau F1 là do sự tăng dần của trạng thái đồng hợp tử (Ngô Hữu Tình, 1990 [7]; Nguyễn Hồng Minh, 1999 [3]) Tuy vậy thuyết siêu trội không giải thích được trong lai ba và lai kép thường có năng suất thấp hơn, độ đồng đều kém hơn so với giống lai đơn là bố mẹ của nó, mặc dù trong nó luôn biểu hiện các kiểu gen dị hợp tử

Thuyết tính trội:

Học thuyết tính trội được đề xướng bởi Bruce (1910), tiếp theo là Jones (1917) và được bổ sung bởi Collins (1921) (CIMMYT, 1990) [17] Thuyết này cho rằng các đặc điểm tính trội hình thành trong quá trình tiến hoá của sinh vật để phù hợp với điều kiện ngoại cảnh Những gen tác động có lợi cho quá trình phát triển, có thể trở thành gen trội hoặc bán trội, còn những gen tác

động bất lợi có thể trở thành gen lặn Sự tích luỹ và hoạt động của gen trội có lợi lấn át ảnh hưởng của gen lặn gây hại Giả thuyết tính trội khẳng định hiện tượng ưu thế lai có liên quan đến ba hiệu quả của gen trội sau đây

* Các gen trội át chế tác động gây hại của các alen lặn tương ứng cùng locus trên nhiễm sắc thể tương đồng

Kiểu gen ở tổ hợp lai là dị hợp thể aaBbCcddEe, các gen trội ABCDE át chế gen lặn abcde, vì vậy vai trò của gen lặn bị lấn át và các yếu tố gây hại bị

át chế Trong phép lai giữa hai dòng thuần có kiểu gen khác nhau:

ưu thế lai rõ rệt

* Hiệu quả tác động bổ xung giữa các gen trội khác nhau để hình thành tính trạng biểu hiện ưu thế lai

Keeple (1910) khi lai hai dạng đậu thấp cây với nhau đ cho con lai F1 cao cây:

P: AAbb (thấp cây) * aaBB (thấp cây)

F1: aaBb (cao cây)

Ông giải thích rằng gen A quyết định độ dài lóng, gen B quyết định số lóng ở thế hệ F1 có mặt cả gen A và gen B nên con lai F1 tăng chiều cao do vừa có nhiều lóng vừa có lóng dài

* Hiệu quả tác động cộng tính của các gen trội khác nhau

Thực tế cho thấy nhiều tính trạng chịu sự kiểm tra của 2 hay nhiều gen trội khác nhau Khi ở con lai F1 có mặt hai hay nhiều gen trội cùng kiểm tra một tính trạng thì hiệu quả của chúng mạnh hơn sự cộng gộp đơn thuần

Hạn chế của giả thuyết tính trội là không giải thích được tại sao ưu thế lai chỉ có ở F1 mà không duy trì được đến các thế hệ sau Thường năng suất giảm dần ở các thế hệ sau F1 Giả thuyết này cũng không giải thích được khi dòng thuần ở trạng thái đồng hợp tử, các gen trội đ đạt ở mức cao nhưng lại không cho ưu thế lai Một dòng tự phối có kiểu gen AABBCCDD nhưng sức sống và năng suất lại thấp hơn nhiều so với quần thể gốc hoặc các giống bình thường

Thuyết cân bằng di truyền:

Đây là giả thuyết nhằm liên kết các luận điểm di truyền trong việc giải thích hiện t−ợng −u thế lai Theo thuyết này thì mỗi cơ thể sinh vật có trạng thái cân bằng di truyền nhất định, đảm bảo cho sự hình thành một kiểu hình thích ứng với điều kiện sống Khi lai các thể có kiểu cân bằng di truyền khác nhau, sẽ hình thành cơ thể mới có trạng thái cân bằng di truyền mới, khác cân bằng cũ Khi sự hoà hợp giữa hai trạng thái cân bằng cũ đạt tới sự hình thành trạng thái cân bằng di truyền mới tốt hơn, thì ở con lai xuất hiện những tính trạng mới, tốt hơn ở bố và mẹ

Một số tác giả đề xuất thêm cách giải thích hiện t−ợng −u thế lai nh− khi lai giữa các cá thể có nguồn gốc khác nhau thì giữa các alen nảy sinh mâu thuẫn nội tại (L−xenco), hoặc giả thuyết về tính đồng nhất tế bào chất (Nilsson) Đến nay cả hai giả thuyết này đều bị lu mờ vì không đi sâu giải thích đ−ợc cơ chế của hiện t−ợng do tác động của gen, là vật chất quan trọng nhất điều khiển hoạt động sống của cơ thể sinh vật Các đặc điểm sinh lý, sinh hoá thực chất chỉ là biểu hiện hoạt động của các gen trong cơ thể sinh vật

Gần đây người ta dựa trên tác động của gen để giải thích hiện tượng ưu thế lai (CIMMYT, 1990) [17] theo sơ đồ:

Các yếu tố liên kết trội (Jones)

Tính dị hợp tử (East)

Thuyết trội Thuyết siêu trội

ưu thế lai

Sơ đồ 1: Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai

1.4.3 Đánh giá ưu thế lai

ưu thế lai ở các loại cây trồng thường được biểu hiện thông qua các tính trạng Để đánh giá mức độ ưu thế lai, các nhà khoa học đ đưa ra ba công thức tính như sau (Omarov, 1975) (Trần Duy Quý,1994) [4]

Trong đó HMP là ưu thế lai trung bình; MP là giá trị trung bình của bố mẹ; F1

là giá trị của tổ hợp lai

1.5 Sù biÓu hiÖn −u thÕ lai ë thuèc l¸

Nhµ b¸c häc Nga Kolreiter lÇn ®Çu tiªn ® m« t¶ hiÖn t−îng t¨ng søc sèng con lai so víi c¸c d¹ng bè mÑ cña nã qua viÖc lai Nicotiana tabacum víi Nicotiana robusta vµo n¨m 1760 [6] Tuy nhiªn c¸c nghiªn cøu nh»m ph¸t hiÖn vµ khai th¸c −u thÕ lai ë thuèc l¸ míi ®−îc triÓn khai ë nöa cuèi cña thÕ

cải đường,… tạo ra sự đột phá rất có ý nghĩa trong việc nâng cao năng suất cây trồng

Mann và Weybrew (1958) [34] công bố cho rằng ưu thế lai là khá cao ở con lai N.tabacum * N.sylvestris ưu thế lai của những cơ thể dị hợp tử, biểu hiện ở tổ hợp lai trên các tính trạng đ được các nhà di truyền chọn giống cây trồng chia thành 5 dạng biểu hiện chính sau đây:

1.5.1 ưu thế lai về hình thái

ưu thế lai về hình thái biểu hiện qua sự phát triển mạnh về chiều cao cây và kích thước lá

Kaneva S., (1980) [26] khi nghiên cứu ở dạng thuốc lá oriental, nhận thấy rằng, ở một số tổ hợp lai, ưu thế lai về chiều cao cây do hiệu quả siêu trội trong khi ở những tổ hợp lai khác có hiệu quả trội không hoàn toàn Siêu trội

về bề rộng lá tìm thấy ở tất cả các trường hợp

Khi đánh giá ưu thế lai và suy giảm nội phối qua sử dụng 5 dạng thuốc lá khác nhau, Deverna J.W.,(1983) [19] nhận thấy, nhìn chung các con lai cao hơn các giống bố mẹ

Noveva S và cộng sự (1984) [38][39] cho biết con lai Hick 55 * VSP23 có

ưu thế lai về bề rộng lá ở tất cả các vị trí quan sát hiệu quả chính của gen ở

đây là trội * trội và cộng tính * cộng tính Ngoài ra các tổ hợp lai của Hick 55

và VSP23 có ưu thế lai về chiều cao cây trong suốt giai đoạn sinh trưởng

ở ấn Độ, Lakshminarayana R., (1987) [28] khi nghiên cứu về ưu thế lai ở thuốc lá nhai, đ tìm thấy tổ hợp lai VR2 * Javir ngoài ưu thế lai cao về năng suất còn bộc lộ ưu thế lai cao về bề rộng lá và đường kính thân Rao G., (1989) [43] cũng phát hiện thấy ưu thế lai thực cao nhất về kích thước lá ở các

tổ hợp lai I115 * VR2 và PV7 * VR2 Ông cho biết hiệu quả chính của gen ở

đây là cộng tính

Nhiều tác giả khác (Lee S.C.,1982 [30]; Lee J.D., 1984 [29]; Legg P.D.,

1989 [31]; Smalcelj B và Vasilj D., 1987 [44]; Mordalev V.M và cộng sự

1984 [37]; Stankev G.M., 1987 [47];…) đ công bố hiệu quả ưu thế lai về chiều cao cây, kích thước lá, đường kính thân,… ở các dạng thuốc lá trồng khác nhau

1.5.2 ưu thế lai về năng suất

ưu thế lai về năng suất là hiện tượng quan trọng nhất đối với nông nghiệp, biểu hiện qua sự tăng năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất như số lá, trọng lượng lá,…

Vandenburg và Matzinger, (1970) [52] công bố về hiệu ứng ưu thế lai ở các con lai giữa thuốc lá vàng sấy và các giống nhập nội từ Trung và Nam Mỹ

ở Canada, Povilatis, (1971) [40] phát hiện ưu thế lai rõ rệt về năng suất khi lai dạng thuốc lá vàng sấy với thuốc lá hong gió Burley

Khi nghiên cứu các tổ hợp lai F1, giữa thuốc lá Triều Tiên và thuốc lá oriental, Lee J.D và Chang K.Y., (1984) [29] nhận thấy hiệu quả khả năng kết hợp riêng có ý nghĩa về năng suất, số lá/cây và bề rộng lá

ở thuốc lá nhai (Chewing tobacco), Lakshminarayana, (1987) [28] xác

định rằng ưu thế lai về năng suất khô đạt tới 32% ở con lai VR2 * Javir

Về thuốc lá oriental, Mariani và cộng sự, (1984) [35] đ thông báo những giống lai F1 được chọn tạo vượt năng suất các giống đang trồng tới 50% Đối với thuốc lá Burley sấy hong gió, Wilkinson C.A và Rufty R.A., (1990) [53] khi đánh giá khả năng kết hợp chung, khả năng kết hợp riêng và

ưu thế lai về 5 đặc tính số lượng qua việc lai diallen các giống burley của Mỹ

và châu Âu, nhận thấy, giống KY14 của Mỹ và Burley Kazimierza của Ba Lan

có khả năng kết hợp chung về năng suất cao nhất trong khi các tổ hợp lai Burley 165 * TN86 và Burley 165 * RG131 cho khả năng kết hợp riêng cao nhất

ở thuốc lá vàng sấy, Mordalev V.M và các cộng sự, (1984) [37] khi lai các giống có màu sắc lá khác nhau với giống lá rộng Ostrolist 2747 của Liên Xô cũ, đ nhận thấy các con lai cho ưu thế lai vượt giống Ostrolist 2747 từ 9,2 – 32,3% Các tổ hợp lai của giống Long Leaf 1168 và Virginia 3525 là có triển vọng nhất cho sản xuất thương mại Những thông tin về ưu thế lai và khả năng kết hợp của Rao G và cộng sự, (1990) [42], cho thấy các tổ hợp lai L1087 * V156 và V3030 * V156 có ưu thế lai thực cao Hiệu quả khả năng kết hợp chung có ý nghĩa đối với tất cả các yếu tố cấu thành năng suất được nghiên cứu Các giống V156 và L187 có khả năng kết hợp chung cao về hầu hết các yếu tố cấu thành năng suất

1.5.3 ưu thế lai về tính thích ứng

ưu thế lai về tính thích ứng được biểu hiện qua khả năng chống chịu với

điều kiện bất thuận của môi trường như hạn, úng, rét,… và sâu bệnh hại Khả năng kháng chịu của những giống lai đối với điều kiện bất thuận của môi trường và sâu bệnh hại, chịu ảnh hưởng bởi những đặc điểm di truyền (kiểu gen) kế thừa từ bố mẹ

Để chứng minh cho giả thuyết rằng hệ thống rễ phát triển hơn sẽ làm tăng tính chịu úng ngập của thuốc lá, Aucock M.K và McKee C.G., (1985) [15] đ

đánh giá ưu thế lai và khả năng kết hợp về khối lượng rễ ở dạng thuốc lá Maryland Kết quả đánh giá cho thấy, ưu thế lai dao động từ 0,3% về tỷ lệ rễ phụ/khối luợng hệ rễ ở 35 ngày sau trồng đến 31,9% về khối lượng rễ phụ ở

20 ngày sau trồng

Akehurst B.C., (1981) [13] cho biết tính kháng sâu bệnh nhận được từ lai

xa giữa các loài nhiều khi thể hiện rõ hơn ở các giống thuốc lá lai F1 so với các giống thuần đồng hợp thể

1.5.4 ưu thế lai về thời gian sinh trưởng

ưu thế lai về thời gian sinh trưởng biểu hiện ở tính nở hoa sớm cũng như quá trình chín sinh lý và kết thúc thu hoạch của lá thuốc sớm hơn ở những tổ hợp lai so với các giống bố mẹ Nguyên nhân là do các quá trình sinh lý, sinh hoá, trao đổi chất trong cơ thể tổ hợp lai mạnh hơn bố mẹ

Jung S.H và cộng sự, (1982) [25] khi nghiên cứu ở thuốc lá oriental nhận thấy, tổ hợp Samsun * Kavala có ưu thế lai cao về tính chín sớm Nhiều công

bố cho thấy ưu thế lai về thời gian sinh trưởng thể hiện ở tất cả các dạng thuốc lá khác nhau như Deverna J.W và Aucock M.K, (1983) [19]; Lee J.D và Chang K.Y., (1984) [29]; Noveva S., (1984) [38] ở các con lai giữa các dạng thuốc lá; Lee S.C., (1982) [30] ở thuốc lá vàng sấy; Lakshminarayana R., (1987) [28] ở thuốc lá nhai;…

1.5.5 ưu thế lai về hoá sinh

Đây là biểu hiện của sự tăng cường quá trình trao đổi chất Khi nghiên cứu khả năng kết hợp về một số đặc tính chất lượng chính của thuốc lá như hàm lượng nicotin, các chất khử, protein qua phân tích lai diallen, Markaryan V.A

và Pisklov V.P, (1984) [36] nhận thấy: các giống Trebizon 10 và Samsung 36

có khả năng kết hợp tốt nhất về hàm lượng nicotin thấp ở một số giống, hàm lượng nicotin được kiểm soát bởi các gen cộng tính, trong khi ở các giống khác, hiệu quả gen không cộng tính lại quan trọng hơn Về hàm lượng các chất khử (cacbonhydrate), hiệu quả gen không cộng tính lại đóng vai trò chính Hàm lượng protein chủ yếu do các gen không cộng tính kiểm soát Drazic S và Dordevic M., (1988) [20] khi nghiên cứu đặc tính di truyền của hàm lượng nhựa ở khói thuốc lá (có tương quan nghịch với chất lượng) cho biết: hàm lượng nhựa ở con lai F1 có biểu hiện ưu thế lai âm, chúng có thể ở mức trung gian hoặc thấp hơn bố mẹ

Từ kết quả nghiên cứu đặc tính di truyền của hàm lượng protein ở thuốc lá oriental, Stojanova M và cộng sự, (1988) [48] công bố rằng hàm lượng

tương tác gen cộng tính – trội Giống Nevrocop B12 có hàm lượng protein thô thấp nhất được kiểm soát bởi các gen lặn ưu thế lai âm về hàm lượng protein thô quan sát thấy ở các con lai Plovdiv7 * Struma75 và Plovdiv7 * Rilla544 1.6 Tình hình nghiên cứu về tmv trên thuốc lá

Các bệnh virus gây những tổn thất rất lớn cho sản xuất thuốc lá Bệnh virus gây thiệt hại kinh tế lớn nhất là bệnh khảm lá có thể gặp ở tất cả các nước, các châu lục trồng thuốc lá Hàng năm, tổn thất mùa màng do bệnh khảm lá vượt mức 30-35% trong tổng thiệt hại do các bệnh gây ra Những cây thuốc lá bị nhiễm bệnh ở giai đoạn sớm có năng suất sụt giảm 40-60% so với cây khoẻ mạnh Tại một số vùng trồng thuốc lá, tỷ lệ cây nhiễm có thể lên đến 90-100% (Lucas, 1975)[32] Tại bang Bắc Carolina, bệnh khảm lá gây thiệt hại hàng năm ở mức trên 1 triệu USD trong giai đoạn 1960-1965 Riêng năm 1977, mức thiệt hại là 6,2 triệu USD (Akehurst B.C., 1981)[12] Ngoài ra, bệnh khảm lá còn ảnh hưởng xấu đến chất lượng nguyên liệu khi lá của những cây bệnh có tỷ lệ lá cấp loại tốt giảm 1,5 - 2 lần Lá những cây bị bệnh có hàm lượng protein và nicotin cao hơn trong khi hàm lượng đường giảm Nguyên liệu từ những cây nhiễm bệnh có tính chất hút rất kém (Moldovan, 1978) Tác nhân gây bệnh khảm lá là Nicotiana virus 1 Virus gây bệnh khảm lá lần đầu tiên được nghiên cứu bởi nhà bác học người Nga Ivanovski và sau đó

là hàng loạt nhà virus học khác Virus này tấn công rất nhiều cây trồng Theo tác giả Xukhop (1956), có 236 loài thuộc 33 họ

thực vật mẫn cảm với N virus 1 Theo các tài liệu

có một số chủng virus khảm lá, được phân biệt

theo triệu chứng gây hại trên lá bệnh Virus gây

khảm lá thông thường gây hại với triệu chứng

khảm điển hình trên lá Các chủng virus khảm lá

khác, ngoài thể khảm có mức độ nặng nhẹ khác

nhau còn có các đốm bệnh hoặc màu trắng, màu nâu, hoặc màu vàng

Virus gây khảm lá thuốc lá (Tobacco mosaic virus - TMV) có hình ống với kích thước 300 x 18 nm và phân tử lượng 40 x 106 được cấu tạo bởi một sợi ARN và vỏ protein Sợi ARN có phân tử lượng 2,1 x 106 Vỏ protein gồm

2130 chuỗi polypeptide đồng nhất Chuỗi polypeptide có phân tử lượng 17.500

được hình thành bởi 158 axit amin Đây là một trong số các chuối polypeptide

đầu tiên được xác định trình tự các axit amin

TMV thuộc nhóm Tobamoviruses (Tobacco mosaic virus group) với điểm nhiệt làm mất hoạt tính (Thermal inactivation poit - TIP) là 90 oC Đây là một trong số ít virus có TIP cao nhất [41]

Triệu chứng bệnh điển hình trên cây thuốc lá là xuất hiện thể khảm giữa các mảng xanh đậm và xanh nhạt trên các lá non Các mảng lá khảm có thể phát triển thành các đám phồng rộp màu xanh đậm ở mặt trên của lá và các mấu lồi xanh nhạt ở mặt dưới Những cây bị bệnh nặng, khi lá qua giai đoạn thuần thục xuất hiện các đốm cháy sát gân lá Các đốm cháy phát triển lan rộng và phá huỷ phần lớn hoặc toàn bộ diện tích lá

Virus khảm thuốc lá chỉ có thể đươc nhân lên trong cơ thể sống của cây ký chủ Virus này có hai điểm khác biệt so với các loại virus khác liên quan đến các biện pháp phòng trừ: có thể sống sót đến 50 năm trong mô cây thuốc lá khô trong khi các loại virus khác mất hoạt tính khi cây ký chủ chết TMV lan truyền cơ giới trong khi đa số các virus khác lan truyền qua côn trùng môi giới

Biện pháp đấu tranh hiệu quả nhất với virus gây bệnh khảm lá là sử dụng giống kháng Đa số các giống thuốc lá đang được sử dụng trong sản xuất mẫn cảm với virus gây khảm lá Nhằm đẩy nhanh qúa trình lai tạo các giống thuốc lá kháng bệnh khảm lá cần xác định được các nguồn giống kháng để sử dụng trong sản xuất và phục vụ cho việc lai tạo giống mới

Chương 2 Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Các giống thuốc lá mới được nhập nội thời gian gần đây Đó là những giống mới có nhiều ưu điểm về năng suất, chất lượng hoặc giống được sử dụng nhiều ở nước ngoài trong công tác tạo giống mới: K.730, Sp.168, NF.3, OX.414.NF, C.371 Gold, SpG.128, D.81

- Các giống địa phương Cao Bằng, Lạng Sơn

- Giống đối chứng C.176

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Đánh giá các đặc điểm sinh trưởng của các nguồn giống mới

2.2.2 Đánh giá tiềm năng năng suất của các nguồn giống thuốc lá mới 2.2.3 Đánh giá tính kháng một số bệnh hại chính của các nguồn giống mới

2.2.4 Đánh giá chất lượng thông qua phân tích hoá học, bình hút cảm quan các nguồn giống mới

Thêi vô gieo h¹t: 24/11/2005

Gi©m c©y vµo bÇu: 6/1/2006

Thêi vô trång: 7/2/2006

Tiªu chuÈn c©y con ®em trång: Cã 6 – 7 l¸ thËt, chiÒu cao c©y 8 -10 cm

- Đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học theo Quy phạm khảo nghiệm giống thuốc lá 10 TCN 426 - 2000 do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành

* Các chỉ tiêu theo dõi chính gồm:

• Thời gian từ trồng đến 10% cây ra nụ: tính từ ngày trồng đến ngày có 10% số cây ra nụ

• Thời gian từ trồng đến 90% cây ra nụ: tính từ ngày trồng đến ngày có 90% số cây ra nụ

• Thời gian từ trồng đến lá đầu chín: tính từ ngày trồng đến ngày có 90% số cây có lá dưới cùng chín và có thể thu hoạch

• Thời gian từ trồng đến lá cuối chín: tính từ ngày trồng đến ngày có 90% số cây có lá ngọn chín và có thể thu hoạch

• Động thái tăng trưởng chiều cao cây (cm/ngày đêm): đo từ ngày thứ

20 sau trồng và tiến hành 10 ngày/lần đến lúc chiều cao cây cố định

• Động thái tăng trưởng số lá (lá/ngày đêm): đếm số lá từ ngày thứ 10 sau trồng và tiến hành 10 ngày/lần đến khi cây ra nụ

• Động thái phát dục của các giống: theo dõi từ ngày có 90% cây có hoa nở, cứ 2 ngày/lần đếm số hoa nở và ngắt bỏ cho đến khi số lượng hoa nở/ngày <1 hoa

• Chiều cao cây sinh học (cm): đo từ mặt đất đến chạc ba phân nhánh hoa (cm)

• Tổng số lá đồng ruộng (lá): những lá tồn tại ở ruộng trồng từ lá gốc

đến lá sát chùm nụ chính có đủ gân lá và phiến lá

• Số lá kinh tế (lá): những lá cho thu hoạch có chiều dài ≥ 30 cm

• Kích thước TB của lá lớn nhất: chiều dài đo từ cuống lá đến đuôi lá; chiều rộng đo ở vị trí lớn nhất (cm)

• Khối lượng tươi TB của lá lớn nhất (g/lá)

• Đường kính thân cách mặt đất 20 cm (cm),

• Năng suất tươi, khô của mỗi ô và năng suất khô của mỗi công thức

- Phân cấp lá sấy theo Tiêu chuẩn ngành TCN 26-01-02 do Bộ Công nghiệp ban hành đối với thuốc lá vàng sấy

- Đánh giá chất lượng cảm quan của các dòng giống mới theo tiêu chuẩn TC 01-2003 của Tổng công ty thuốc lá Việt Nam do Hội đồng bình hút của Viện kinh tế kỹ thuật thuốc lá đánh giá, cho điểm

- Phân tích hoá học các chỉ tiêu ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu như nicotin, N protein, đường khử, clo trong mẫu nguyên liệu theo các phương pháp hiện hành mà Tổng công ty thuốc lá Việt Nam đang áp dụng:

+ Nicotin theo TCVN 7013: 2002

+ N protein theo TCVN 7253: 2003

+ Đường khử theo TCVN 7102: 2003

+ Clo theo TCVN 7251: 2003

a Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh trên đồng ruộng: các loại sâu bệnh chính

được đánh giá trong điều kiện tự nhiên, theo các phương pháp thông dụng của Cục Bảo vệ thực vật đ được Bộ NN & PTNT thông qua ngày18/11/1995 và theo quy định của Viện kinh tế kỹ thuật thuốc lá

b Đánh giá tính kháng virus TMV ở các dòng giống, thu dịch chiết virus (xử

lý nhiệt), tạo vết thương cơ giới trên các lá non, lây bệnh nhân tạo Theo dõi

và so sánh với đối chứng là giống kháng TMV (C.176)

- Các công thức thí nghiệm được trồng thành từng ô, ngày trồng 8/3/2006, mỗi

ô trồng 50 cây Khoảng cách trồng 0,3 * 0,3 m, tiến hành chăm sóc bình thường

- Thu thập các lá non của cây thuốc lá bị bệnh khảm lá virus nghiền thu lấy nước gọi là cơ chất

- Cơ chất được xử lý nhiệt ở nhiệt độ 80 – 83 0C trong vòng 10 phút nhằm diệt các loại virus khác

- Ngày 6/4/2006 tổ chức lây bệnh khảm lá virus: pha cơ chất với mức nồng độ

là 1/10 xử lý trên 30 cây ở mỗi công thức Dùng bàn chải mềm làm tổn thương

2 - 3 lá non (phần phiến lá), sau đó lấy bông thấm dịch quệt vào vết thương trên lá 2 – 3 lần

2.3.3 Xử lý số liệu

Các số liệu được xử lý thống kê theo các phương pháp thông dụng, có sử dụng các lập trình trên máy vi tính như EXCEL, IRRISTAT, STATH