Khảo sát các dòng và tổ hợp lai ngô tẻ tại gia lâm hà nội

Luận văn

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

-
-

NHODOUDOM PHOUKHAMBAY

KHẢO SÁT CÁC DÒNG VÀ TỔ HỢP LAI NGÔ TẺ

TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : Di truyền - Chọn giống

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN THẾ HÙNG

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

Hà nội, ngày tháng năm 2009

Học viên

NHODOUDOM PHOUKHAMBAY

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt qúa trình thực hiện luận văn của mình, ngoài sự nỗ lực và

cố gắng của bản thân, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñõ của rất nghiều tập thể và

cá nhân

Trước hết, tôi xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành và sâu sắc tời PGS.TS Nguyễn Thế Hùng - người thầy ñã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo Bộ môn Cây lương thực – Khoa Nông học - Trường ðHNN Hà Nội ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi hoàn thành luận văn

Cảm ơn gia ñình, bạn bè ñã ñộng viên và giúp ñỡ nhiều trong quá trình học tập và nghiên cứu của tôi

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Học viên

NHODOUDOM PHOUKHAMBAY

MỤC LỤC

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài 1

2.1 Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế 3 2.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 4 2.2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 4 2.2.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 6 2.3 Cơ sở lý luận của ñề tài 10 2.3.1 Dòng thuần và phương pháp tạo ra dòng thuần 10 2.3.2 Khả năng kết hợp và phương pháp ñánh giá KNKH 12 2.4 Tình hình sử dụng các loại giống ngô lai 13 2.4.1 Ngô lai không quy ước ( Non- conventional hybrid ) 13 2.4.2 Ngô lai quy ước (Conventional hybrid) 14 2.5 Ưu thế lai và ứng dụng ưu thế lai trong sản xuất nông nghiệp 15

2.5.2 Ứng dụng hiện tượng ưu thế lai trong sản xuất nông nghiệp 16 2.6 Các kết quả nghiên cứu về dòng và khảo nghiệm các tổ hợp lai 17 2.6.1 Các kết quả nghiên cứu về dòng 17 2.6.2 Các kết quả khảo nghiệm về tổ hợp lai 20 2.7 Sử dụng chỉ số chọn lọc ñể ñánh giá lựa chọn các dòng ngô 24

PHẦN III VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1.1 Khảo sát các dòng ngô tẻ 26 3.1.2 Khảo sát các tổ hợp lai 26 3.2 Vật liệu, ñịa ñiểm, ñiều kiện nghiên cứu 26

3.2.2 ðịa ñiểm thực hiện thí nghiệm 28

3.1.3 ðiều kiện thí nghiệm 28 3.3 Phương pháp nghiên cứu 29 3.3.1 Phương pháp bố trí và sơ ñồ thí nghiệm 29

3.5 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 31 3.6 Phương pháp xử lý số liệu 34

4.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÁC DÒNG NGÔ TẺ THAM GIA THÍ

4.1.1 ðặc ñiểm các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển của các dòng ngô 35 4.1.2 Các ñặc ñiểm hình thái cây của các dòng ngô tham gia thí nghiệm 38 4.1.3 Các ñặc trưng hình thái bắp 41 4.1.4 Các ñặc trưng sinh lý của cây ngô 43 4.1.5 ðặc tính chống chịu sâu bệnh của các dòng ngô tẻ thí nghiệm 48 4.1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các dòng 50 4.1.7 Chỉ số chọn lọc và mối tương quan giữa các chỉ tiêu chọn lọc 53 4.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÁC TỔ HỢP LAI 56 4.2.1 Các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp lai 56 4.2.2 ðộng thái tăng trưởng của các tổ hợp lai 57 4.2.3 Diện tích lá và chỉ số diên tích lá của các THL ngô tẻ 61 4.2.4 Các ñặc ñiểm hình thái của các tổ hợp lai 63 4.2.5 Mức nhiễm sâu bệnh và khả năng chống chịu của các THL 65 4.2.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai 67

2008 tại Gia Lâm – Hà Nội 42 Bảng 4.4 Số lá, diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các dòng ngô tẻ 44 trong vụ Thu ñông năm 2008 tại Gia Lâm – Hà Nội 44 Bảng 4.5 Các chỉ tiêu về bông cờ, khả năng phun râu và tung phấn của các

dòng ngô tẻ trong vụ thu ñông năm 2008 tại Gia Lâm – Hà Nội 47 Bảng 4.6 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống ñổ của các dòng

ngô tẻ trong vụ thu ñông năm 2008 tại Gia Lâm – Hà Nội 49 Bảng 4.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết các dòng ngô

tẻ trong vụ thu ñông năm 2008 tại Gia Lam – Hà Nội 52 Bảng 4.8.a Mối tương quan giữa các chỉ tiêu nghiên cứu của các dòng ngô thí

nghiệm trong vụ thu ñông năm 2008 tại Gia Lâm – Hà Nội 54 Bảng 4.8.b Chỉ số chọn lọc và các chỉ tiêu hình thái, năng suất của 5 dòng

ngô tẻ ưu tú trong vụ thu ñông năm 2008 tại Gia Lâm – Hà Nội 55 Bảng 4.9 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai ngô tẻ trong vụ Xuân

2009 tại Gia Lâm – Hà Nội 57 Bảng 4.10 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các tổ hợp lai ngô tẻ

trong vụ Xuân năm 2009 tại Gia Lâm – Hà Nội 58

Bảng 4.11 ðộng thái tăng trưởng số lá của các THL trong vụ xuân năm 2009

Bảng 4.12 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp lai ngô tẻ trong

vụ Xuân năm 2009 tại Gia Lâm – Hà Nội 62 Bảng 4.13 Các ñặc trưng hình thái cây của các tổ hợp lai ngô tẻ trong vụ

Xuân năm 2009 tại Gia Lâm – Hà Nội 65 Bảng 4.14 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống ñổ của các tổ hợp

lai ngô tẻ trong vụ Xuân năm 2009 tại Gia Lâm – Hà Nội 67 Bảng 4.15 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai ngô

tẻ trong vụ Xuân năm 2009 tại Gia Lâm – Hà Nội 68

DANH MỤC ðỒ THỊ

ðồ thị 1: Chỉ số diện tích lá của một số dòng ngô tẻ thí nghiệm 45

ðồ thị 2 : Năng suất lý thuyết của một số dòng ngô thí nghiệm 53

ðồ thị 3: ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của một số THL vụ Xuân 2009 58

ðồ thị 4: ðộng thái tăng trưởng số lá của THL vụ Xuân 2009 60

ðồ thị 5: Chỉ số diện tích lá (LAI) của THL trong vụ Xuân 2009 60

ðồ thị 6: Năng suất thực thu của THL trong vụ Xuân 2009 67

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CIMMYT : Trung tâm cải lương ngô và lúa mỳ quốc tế

CV% : Hệ số biến ñộng

LSD5% : Sự sai khác có ý nghĩa nhỏ nhất ở mức 0,05

ƯTL : Ưu thế lai

TGST : Thời gian sinh trưởng

KNKH : Khả năng kết hợp

DTL : Diện tích lá

LAI : Chỉ số diện tích lá

NSLT : Năng suất lý thuyết

NSTT : Năng suất thực thu

TLNM : Tỷ lệ nảy mầm

THL : Tổ hợp lai

PHẦN I

MỞ ðẦU

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

Cây ngô (Zea mays L) là loại cây lương thực có khả năng thích ứng rộng

và cho năng suất cao Trong số những cây lương thực chính trên thế giới, cây ngô ñứng ở vị trí thứ ba, sau lúa mỳ và lúa nước Trong lịch sử tiến hoá của các loại cây trồng phổ biến nhất trên trái ñất hiện nay chưa có loài cây nào phát triển nhanh chóng và có nhiều công dụng cho loài người như cây ngô Ở nhiều nơi cây ngô còn gắn với các phong tục tập quán lâu ñời của người dân

Cây ngô là một trong những cây trồng thường ñược chọn làm ñối tượng nghiên cứu cũng như trong việc áp dụng các thành tựu khoa học, như di truyền học, chọn giống, hoá học, cơ giới hoá, làm cho sản lượng ngô và diện tích ngô ngày một tăng Sản lượng ngô góp phần không nhỏ trong việc nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn thế giới, ñóng vai trò quan trọng trong an ninh lương thực cho mỗi quốc gia và là nhân tố ñảm bảo cho sự phát triển bền vững lâu dài trong nền kinh tế xã hội

Trên thế giới diện tích ngô ñạt khoảng 167,7 triệu ha, với năng suất ñạt 4,85 tấn/ha Ở Việt Nam cây ngô có vị trí chiến lược hết sức quan trọng, ñược trồng trong nhiều vùng sinh thái khác nhau Theo thống kê năm 2008, diện tích ngô cả nước khoảng 1125,9 nghìn ha với năng suất bình quân 40,2 tạ/ha [19], trong ñó chủ yếu trồng các giống ngô lai Theo FAO và CIMMYT ñã ñánh giá thì ngô lai Việt Nam có tốc ñộ phát triển nhanh trên thế giới

Với diện tích, năng suất tăng dần và sản lượng tiêu thụ ngày có xu hướng luôn tăng qua các năm, cây ngô không chỉ là cây cung cấp lương thực cho con người mà còn cung cấp thức ăn cho chăn nuôi vừa là một trong những nguyên liệu cho nền công nghiệp chế biến Từ ngô người ta có thể chế biến làm thức ăn gia súc tổng hợp, rượu cồn, tinh bột, dầu, glucoza, bánh kẹo,

xăng sinh họcẦ Những năm gần ựây cây ngô còn là cây thực phẩm: dùng bắp ngô bao tử làm rau cao cấp, các thể loại ngô nếp, ngô ựường dùng ựể ăn tươi, ựóng hộp xuất khẩu ựã ựem lại hiệu quả kinh tế cao cho một số nước như Thái Lan, đài Loan, Trung QuốcẦ

Tuy nhiên, chúng ta còn gặp nhiều khó khăn như trồng ngô có hiệu quả thấp do nhiều nơi vẫn còn sử dụng các giống ngô ựịa phương, giống thụ phấn

tự do cho năng suất không cao và dễ bị thoái hoá giống Các sản phẩm chế biến từ ngô còn ắt và chưa ựáp ứng ựược với những thay ựổi của xã hội Một vấn ựề quan trọng ựược ựặt ra là ựưa các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất ngô ựể ựem lại những sản phẩm như năng suất, chất lượng cao hơn ựồng thời ựáp ứng tắnh bền vững lâu dài Vì vậy, ngày nay chương trình chọn tạo giống ngô ưu thế lai năng suất cao ựã ựược nhiều nước tiến hành có hiệu quả như Mỹ, Trung Quốc, Thái LanẦ Ở Việt Nam, áp dụng phương pháp này ựã ựem lại hiệu quả kinh tế cao trong việc chọn tạo giống và sản xuất ngô

để ựáp ứng mục tiêu kế hoạch của nhà nước ựặt ra về diện tắch, năng suất và sản lượng ngô trong thời gian tới thì công tác chọn tạo giống ngô có năng suất cao, phẩm chất tốt, khả năng thắch ứng rộng là một yêu cầu hết sức quan trọng và cấp bách cho những nhà khoa học nghiên cứu về ngô

để góp phần giải quyết những vẫn ựề trên chúng tôi tiến hành ựề tài:

Ộ Kh ảo sát các dòng và tổ hợp lai ngô tẻ tại Gia Lâm Ờ Hà NộiỢ

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

 Chọn ra những dòng ngô ưu tú ựể phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô tẻ lai có ưu thế lai cao

 Chọn ra một số tổ hợp lai có ưu thế lai cao, ựặc ựiểm sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu sâu bệnh với ựiều kiện ngoại cảnh tốt và năng suất cao - chất lượng tốt ựể phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô tẻ lai

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC

2.1 Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế

Cây ngô ựược trồng trên khắp thế giới và có vai trò quan trọng trong nền kinh tế

* Ngô làm lương thực cho con người

Ngô là cây lương thực nuôi sống gần 1/3 dân số thế giới, tất cả các nước nói chung ựều dùng ngô làm lương thực ở mức ựộ khác nhau, toàn thế giới sử dụng 21% sản lượng ngô làm lương thực cho con người Các nước đông Nam Phi 42%, Tây á 27%, Nam á 75%, đông Nam á và Thái Bình Dương 39%, đông á 30%, Trung Mỹ và Caribe 61%, Nam Mỹ 12%, đông

Âu và Liên Xô cũ 4% (Ngô Hữu Tình và ctv,1997) [9]

* Ngô làm thức ăn trong chăn nuôi

Ngô là nguồn thức ăn cho gia súc quan trọng nhất hiện nay, chiếm hầu như 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp Ngoài ra cây ngô còn dùng làm thức ăn xanh hoặc ủ chua lý tưởng cho ựại gia súc, ựặc biệt cho bò sữa Khi ựời sống của người dân phát triển thì nhu cầu thịt, trứng, sữa và các sản phẩm chăn nuôi khác ngày càng tăng do ựó ựòi hỏi sản lượng ngô ngày càng lớn

* Ngô ựược dùng làm thực phẩm và thuốc chữa bệnh

Dùng ngô bao tử làm rau cao cấp vì có hàm lượng dinh dưỡng cao như các loại : ngô nếp, ngô nù, ngô ựường dùng ựể ăn tươi (luộc, nướng) hoặc ựóng hộp xuất khẩu Ngô có thể chế biến các món ăn và các bài thuốc có tác dụng tốt cho sức khoẻ chống suy dinh dưỡng và trị bệnh Nhiều tài liệu cho thấy ngô có lợi cho hệ tiêu hoá, tim mạch, sinh dục, chống oxy hoá, lão hoá, ung thư (Phó đức Thuần, 2002) [13]

* Ngô dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp

Ngô dùng làm nguyên liệu ựể sản xuất rượu cồn, tinh bột, dầu, glucoza, bánh kẹo, ethanol Từ cây ngô người ta ựã sản xuất ra 670 mặt hàng khác của các ngành

dược, công nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm (Ngô Hữu Tình 1997) [8]

* Ngô là nguồn hàng hoá xuất khẩu

Hạt ngô là mặt hàng hoá rất quan trọng trên thị trường thế giới hiện nay, các nước suất khẩu chính : Mỹ, Pháp, Trung Quốc, Thái Lan và các nước nhập khẩu chính là Nhật Bản, Hàn Quốc, Châu Phi Với lại các sản phẩm nhập khẩu

từ ngô chủ yếu phục vụ cho nhu cầu sản xuất thức ăn chăn nuôi là chính

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

Từ những năm 60 của thế kỷ 20, các giống ngô lai bắt ñầu ñược ñưa vào trồng trọt trên diện tích rộng Tuy nhiên, phải kể từ những năm 1985 trở ñi, ngô lai mới có những bước tiến nhảy vọt về diện tích và sản lượng Trong (Bảng 2.1) cho thấy, tình hình sản suất ngô trên thế giới của năm 1961, lúc ñó về năng suất tương ñối thấp chỉ ñạt 2 tấn/ha, sản lượng 204,2 triệu tấn và diện tích 104,8 triệu ha Nhưng ñến giai ñoạn năm 2007 – 2008 thì toàn thế giới diện tích tăng lên 52,2 triệu ha ngô 157 triệu ha, năng suất trung bình 4,9 tạ/ha, ñạt sản lượng 766,2 triệu tấn và trong ñó sản lượng tăng nhanh hơn diện tích

Năm 2007, ở nước Mỹ có sản lượng ngô 300,107 triệu tấn ñứng ñầu thế giới chiếm 42,6% tổng sản lượng của thế giới và có tăng trưởng năng suất hàng năm (2,8%) cao hơn trung bình của thế giới (2,1%) và Trung Quốc, ñạt sản lượng ngô 131,860 triệu tấn ñứng thứ nhì thế giới chiếm 18,7% tổng sản lượng ngô thế giới Trong giai ñoạn này Trung Quốc có tăng trưởng hàng năm về sản lượng và diện tích nhanh hơn thế giới nhưng tăng trưởng năng suất hàng năm (1,9%) lại chậm hơn so với trung bình của thế giới (2,1%)

Theo Duvick (1990) [38] mức tăng năng suất ngô hàng năm ở Mỹ giai ñoạn 1930 - 1986 là 103 kg/ha/năm, trong ñó phần ñóng góp do giống lai là 63kg chiếm 61% mức tăng và nước phát triển thường có năng suất ngô cao là do trình ñộ thâm canh cao và cộng với việc sử dụng giống lai cho hầu hết diện tích trồng ngô Nhờ sử dụng giống ngô lai và trình ñộ thâm canh cao, năng suất ngô

của thế giới ñã tăng 1,83 lần trong vòng 30 năm (1960 – 1990) (D.Petrop, 1994)

và cũng trong thời gian ñó Mỹ và một số nước châu Âu có năng suất ngô tăng

2-3 lần

Thành tựu khoa học phát triển nông nghiệp lớn nhất của các nhà chọn giống cây trồng trong thế kỷ 20 là việc ứng dụng ưu thế lai vào sản xuất hạt giống ngô lai (Trần Việt Chi, 1993) [15] Vai trò của giống lai ñược ñánh giá là

có tính chất quyết ñịnh trong việc tăng năng suất ngô Việc nghiên cứu và áp dụng ưu thế lai cho cây ngô ñược tiến hành sớm và có hiệu quả nhất là nước Mỹ

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới giai ñoạn 1961-2008

Năm Diện tích

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Á, Châu Phi, Châu Mỹ La Tinh (Nguyễn Thế Hùng,1995) [5] Với việc ứng dụng công nghệ gen người ta có thể chuyển các gen ngoại lai ñể cho các sản phẩm ña dạng, có gen kháng sâu bệnh, kháng hạn, kháng lạnh, kháng mặn… như giống ngô Bt kháng sâu ñục thân của công ty Monsanto Kỹ thuật nuôi cấy bao phấn, hạt phấn tách rời và noãn chưa thụ tinh ñược ứng dụng trong việc tạo dòng thuần nhanh chóng Kỹ thuật nuôi cấy phôi non sử dụng nhằm tạo ra nguyên liệu ban ñầu phục vụ kỹ thuật chuyển gen và thiết lập gen

Trong cải tạo cây ngô, các nhà khoa học cũng ñã thành công trong việc tạo dòng từ ñơn bội, chọn lọc dòng vô tính, chuyển nạp AND ngoại lai…

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực ñúng thứ hai sau cây lúa nước, cây ngô ñược ñưa vào Việt Nam cách ñây khoảng 300 năm (Ngô Hữu Tình,1997) [8], ngô có nhiều ñặc ñiểm nông sinh học quý, tiềm năng năng suất cao, có khả năng thích nghi rộng với ñiều kiện sinh thái ña dạng của Việt Nam

Do ñiều kiện chiến tranh kéo dài nên những nghiên cứu về cây ngô cũng bắt ñầu rất muộn so với các nước trong khu vực, ñến năm 1973 mới có những ñịnh hướng phát triển ngô ở Việt Nam (Trần Hồng Uy,2001) [25]

Trong các giai ñoạn phát triển ngô ở Việt Nam, năm 1975 ñất nước mới giải phóng và gặp nhiều khó khăn nên cây ngô chưa ñược chú trọng Diện tích ngô ñạt 267 nghìn ha, năng suất 1,05 tấn/ha, với tổng sản lượng ñạt 280,6 nghìn tấn và các vật liệu ngô khởi ñầu của chúng ta còn nghèo nàn không phù hợp và cùng với cơ sở vật chất chưa ñáp ứng ñược một số khâu quan trọng trong sản xuất ngô Nhưng tới năm 1990 diện tích tăng lên 432 nghìn ha, với tổng sản lượng ñạt 671 nghìn tấn tăng gấp 3 lần năm 1975

Bảng 2.2 cho thấy, năm 1995 sản lượng ñạt 1177,2 nghìn tấn trên diện tích 556,8 nghìn ha nhưng ñến năm 2000 mặc dù diện tích tăng so với 1995 không ñáng kể nhưng sản lượng ñạt 2005,9 tăng gần gấp 2 lần ðược nhà nước ñặc biệt quan tâm về phát triển nông nghiệp nói chung và cây ngô nói riêng

Năm 2008, diện tích trồng ngô cả nước ñạt 1125,9 nghìn ha, năng suất 4,02 tấn /ha và sản lượng ñạt 4,5 triệu tấn (Tổng cục thống kê,2008) [19]

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô của Việt Nam (1995 - 2008)

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

Nguồn: Tổng cục thống kê 2008 Ngô Hữu Tình- 2006

Trong quá trình phát triển cây ngô trong giai ñoạn hiện này phải kể ñến hai sự kiện tạo sự chuyển biến quan trọng, ñó là “ Ngô ñông trên ñất hai lúa ở ðồng bằng Bắc Bộ” và “ Sự bùng nổ ngô lai ở các vùng trồng ngô trong cả nước” (Ngô Hữu Tình, 2003) [11] và ñể ñạt ñược năng suất và sản lượng trên thì không thể không nói ñến ngô lai

Quá trình chọn tạo giống ngô ñược tiến hành với hai quá trình song song:

+ Quá trình chọn tạo giống ngô thụ phấn tự do là chương trình ñược ưu tiên trong vòng 10 - 15 năm ñầu khi ñiêu kiện kinh tế, dân trí thấp và quá trình này sẽ

là bước ñệm nhằm tạo tiền ñề phát triển chương trình ngô lai của nước ta

+ Quá trình tạo giống ngô lai

Song song với quá trình phát triển ngô trên thế giới và các nước trong khu vực thì ngô lai ở Việt Nam trong những năm gần ñây ñã phát triển không

ngừng Giai ñoạn 1990 ban ñầu với diện tích 5 ha trồng ngô lai, sau ñó diện tích ñã mở rộng nhanh chóng Năm 1991, diện tích ñạt 500 ha ñến năm 1996 diện tích trồng ngô lai là 230 nghìn ha, chiếm 40% diện tích và 74% sản lượng (Quách Ngọc Ân, 1997) [1], ñến năm 2000 diện tích ngô lai trong cả nước ñã ñạt tới 500 nghìn ha chiếm 65% diện tích ngô cả nước Theo kết quả nhu cầu hạt giống ngô lai giai ñoạn 2002 - 2005, trong những năm thì tỷ lệ sử dụng ngô lai từ 80 - 87% và dự kiến ñến năm 2010 tỷ lệ này sẽ lớn hơn 90%

Có nhiều tỉnh trồng ngô lai ñạt gần 100% diện tích như : An Giang, Trà Vinh, ðồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu, Sơn La, Hà Tây, Vĩnh Phúc (Ngô Hữu Tình 2003) [11] Nhờ phát triển ngô lai mà năng suất ngô lai trong cả nước bình quân ñạt 5 - 6 tấn /ha (Trần Hồng Uy, 2001) [25], ñiển hình như là một

số tỉnh ñạt năng suất cao trong một số năm gần ñây như : ðak Lăc: 5,37 tấn/ha, Bà Rịa - Vũng Tàu: 6,22 tấn/ha và An Giang: 7,82 tấn/ha (Ngô Hữu Tình và CS 1997) [9]

Những thành tựu mà ngô lai mang lại ñã phần nào ñánh giá tốc ñộ phát triển ngô lai Việt Nam so với thế giới Từ năm 1990 ñến 2000, tăng trưởng ngô bình quân hàng năm ở Việt Nam ñạt 3,7% diện tích, 5,5% năng suất, 9,2% sản lượng trong khi tỷ lệ tương ứng trên thế giới là: 0,7% diện tích, 2,4% năng suất và 3,1% sản lượng (Lê Thành Ý, 2000) [27]

Ở Việt Nam, cuộc cách mạng về ngô lai ñã và ñang làm thay ñổi tận gốc rễ những tập quán canh tác lạc hậu trước ñây góp phần tích cực vào việc giải quyết nhu cầu về ngô (Viện nghiên cứu ngô, 1996) [26]

Những thành tựu trên phải kể ñến Viện nghiên cứu ngô và các nhà khoa học ñã ñóng góp công sức của mình ñể tạo ra những giống ngô lai có thời gian sinh trưởng khác nhau, thích ứng cho từng ñiều kiện sinh thái, ñáp ứng nhu cầu của sản xuất như: LS3, LS4, LS5, LVN1, LVN4, LVN10 năng suất các

giống này ñạt từ 4 - 7 tấn/ha ñặc biệt là giống LVN10, LVN4 có năng suất cao thích ứng rộng và ñược trồng phổ biến ở hầu hết các vùng trồng ngô ở Việt Nam

Hiện nay, ở Việt Nam ñang tiếp tục nghiên cứu và thử nghiệm một số giống ngô lai có năng suất và chất lượng tốt phục vụ nhu cầu sản xuất như giống: LVN-35, DP-5, SC16161, SC184, LVN98, SX2010 Dự kiến Việt Nam sẽ ñưa diện tích ngô lai từ 70% (năm 2002) lên 90% (năm 2005), ñạt 4 triệu tấn ngô trên diện tích 1 triệu ha (Trần Hồng Uy, 2000) [24], ñến năm

2010 ñạt 6 triệu tấn ngô trên diện tích 1,2 triệu ha và ñưa tỷ lệ sử dụng giống ngô lai lên 96% (Trần Hồng Uy, 2001) [25]

Có thể nhận thấy trong vòng 20 năm qua diện tích trồng ngô của Việt Nam có sự thay ñổi nhanh về diện tích, năng suất và cơ cấu bộ giống, tuy nhiên diện tích trồng nhóm ngô thực phẩm chất lượng cao nói chung và ngô tẻ nói riêng vẫn còn hạn chế

Với tình hình xuất - nhập khẩu ngô trên thế giới của năm 2008, tại nước

Mỹ ñã nhập khẩu ngô trong vụ 2007/2008 ở mức ñộ cao hơn vụ trước là 249 triệu tấn Nhưng nhu cầu tiêu thụ ngô cho sản xuất nhiên liệu sinh học và chế biến thức ăn gia súc tiếp tục tăng cao Xuất khẩu ngô của nước Mỹ tháng 4/2008

ở mức 3,6 – 3,8 triệu tấn, giảm 10 – 12% so với cùng kỳ năm trước

Nói chung, về nhu cầu nhập khẩu ngô vẫn có xu hướng tăng vững từ nhiều nước châu Á, châu Phi Tại Trung Quốc thì sản lượng ngô giảm, giá nội ñịa tăng nhanh, nhập khẩu ngô của nước này 25/4/2008 theo ước tính ñã tiếp tục tăng lên 1,1 – 1,2 triệu tấn (Trung tâm Thông tin Thương mại – Bộ Công thương (VTIC)

Ở Việt Nam về tình hình nhập khẩu ngô thì trong giai ñoạn ñất nước ñang trong thời kỳ thay ñổi mới, chính phủ và nhà nước ñang giảm con số nhập khẩu ngô xuống 0%, thế nhưng cũng không phải thay ñổi ñược ngay trong một lúc Vậy, năm 2008 Việt Nam theo dự kiến nhập khẩu 672.000 tấn

ngô ñể ñáp ứng ñược nhu cầu sản xuất thức ăn chăn nuôi trong nước (Asian Feed, ngày 16 tháng 4 năm 2008)

Theo Cục chăn nuôi (Bộ NN&PTNN) cho biết, mỗi năm Việt Nam phải nhập khẩu từ 500 – 700 nghìn tấn ngô hạt cho chăn nuôi, tức là khoảng

135 – 185 triệu USD) và hai giá loại nguyên liệu chính là khô ñậu và ngô ñã tăng kỳ lục và trong ñó ngô tăng 23%, có nghĩa từ giá 34.000 ñồng tăng lên là 42.000 ñồng cho một Kg (Asian Feed, ngày 16 tháng 4 năm 2008)

2.3 Cơ sở lý luận của ñề tài

♦ Dòng thuần

Dòng thuần là dòng có kiểu gen ñồng hợp tử ở nhiều ñặc trưng di truyền, ñây là khái niệm tương ñối ñể chỉ các dòng tự phối ñã ñạt tới ñộ ñồng ñều và ổn ñịnh cao ở nhiều tính trạng như: cao cây, cao ñóng bắp, năng suất

và màu hạt Dòng thuần ñược tạo ra bằng phương pháp tự phối cưỡng bức

Theo Charles Darwin, tự phối sẽ làm giảm sức sống của cây Theo G.Shull [56], khi thụ phấn cưỡng bức ở ngô ñể thu dòng thuần, ông ñã kết luận năng suất ở cây ngô ñã giảm ñi nhanh chóng và ngay ở thế hệ thứ ba của

tự phối năng suất trung bình giảm ñi hai lần Quá trình tự phối liên tục quần thể sẽ bị phân ly thành nhiều dòng với các kiểu gen và kiểu hình khác nhau

Như vậy, dòng thuần là dòng có kiểu gen ñồng hợp tử với tỷ lệ cao ở nhiều ñặc trưng di truyền Qua nghiên cứu cho thấy ñến thế hệ thứ năm chiều cao cây sẽ ổn ñịnh còn ñến thế hệ hai mươi thì năng suất mới ổn ñịnh (Trần

Tú Ngà, 1990) [14] Dòng thuần ñược tạo bằng phương pháp tự phối cưỡng bức (Shull, 1904) bị thoái hoá mạnh, năm 1974 Stringfield ñề nghị phương pháp tạo dòng rộng còn gọi là phương pháp tạo dòng fullsib, nhằm làm giảm mức ñộ suy thoái do tự phối gây ra kéo dài thời gian chọn lọc dòng

Các nghiên cứu của Shull (1908, 1909) [56], [57] ñã chỉ ra rằng khi tiến hành quá trình tự thụ ở ngô ñể tạo dòng thuần thì xảy ra sự suy giảm sức sống

và năng suất, nhưng sự suy giảm này ñược phục hồi hoàn toàn khi lai hai dòng với nhau Về sau phương pháp này ñã trở thành phương pháp chuẩn trong chương trình tạo giống ngô lai (Crow, 1998) [36] Hiện nay, phương pháp tự phối là một trong những phương pháp chủ yếu ñược rất nhiều nước trên thế giới sử dụng vì các dòng tạo ra ñược lai thành những giống ngô lai cho năng suất cao hơn các giống hiện trồng Mặt khác các dòng thuần có khả năng kết hợp cao hơn so với các phương pháp khác, nó ñược thể hiện ưu thế lai cao ở các tổ hợp lai

♦ Phương pháp tạo dòng thuần

Trong quá trình tạo giống ngô lai việc tạo dòng thuần có ý nghĩa rất quan trọng ñối với các nhà chọn tạo giống, dòng thuần là công việc ñầu tiên của quá trình chọn tạo giống ngô phải trải qua 3 giai ñoạn: chọn tạo dòng thuần, ñánh giá KNKH ñồng thời chọn các tổ hợp lai ưu tú và thử nghiệm các tổ hợp lai ưu tú

Ngô là cây giao phấn ñiển hình, bản thân cây ngô là một thể dị hợp tử mang kiểu gen dị hợp, ở kiểu gen dị hợp tử cây ngô ñã biểu hiện ưu thế lai và mặt khác muốn có ưu thế lai cao hơn nữa phải tạo các dòng thuần có kiểu gen ñồng hợp tử

ñể tạo con lai mang kiểu gen dị hợp

dài thời gian chọn lọc dòng (Ngô Hữu Tình, 2003) [11] Bên cạnh những phương pháp trên, còn có một số phương pháp tạo dòng nhanh như nuôi cấy bao phấn hoặc noãn chưa thụ tinh (Goodsell, 1961) Cho tới nay phương pháp

tự phối là phương pháp chủ yếu vì tự phối tạo ra cường ñộ phân ly mạnh nên nhanh ñạt tới kiểu gen ñồng hợp tử ở nhiều tính trạng và cho những dòng thuần có KNKH cao mà các phương pháp không tạo ñược

Russell (1992) [55] cho rằng, ñể cải thiện mối tương quan của dòng và con lai ñối với các tính trạng quy ñịnh bởi nhiều gen như năng suất thì các dòng phải ñược chọn lọc trong ñiều kiện mật ñộ cao, dưới tác ñộng stress của môi trường

Theo Nguyễn Văn Cương (2004) [2] cho rằng, trong suất quá trình tạo dòng, cần loại bỏ những dòng có sức sống kém, dị dạng, khó duy trì (khả năng cho phấn của cờ ngô hay sự phát triển của bắp kém), dễ nhiễm sâu bệnh, chống ñổ kém…, những tính trạng này ñều có thể chọn lọc bằng mắt Nhưng ñối với KNKH của dòng thì phương pháp này không có hiệu quả mà phải dùng phương pháp lai thử (Sprague và Miller, 1952) [60] Vì vậy một trong những khâu quan trọng ñể tạo giống ngô lai là phải ñánh giá KNKH của dòng

2.4 Tình hình sử dụng các loại giống ngô lai

Như chúng ta ñã hiểu biết trên thế giới hiện nay, giống là khâu chiếm một vai trò quan trọng ñứng hàng ñầu trong nền sản xuất nông nghiệp nói chung và ngô nói riêng Chính nhờ những thành tựu trong công tác chọn tạo giống mà năng xuất và sản lượng ngô trên thế giới liên tục tăng trong mấy thập niên kỳ gần ñây và dụa trên cơ sở di truyền của quá trình chọn tạo giống các loại cây và cây ngô ñược chia làm hai nhóm chính: nhóm ngô thụ phấn tự

do và nhóm ngô lai ( FAO/UNDP/80/004/1988 )

Chính vì vậy, ngô lai là kết quả của việc ứng dụng ưu thế lai trong công tác tạo giống ngô (G.F.Sprague, 1985) [61] Có thể nói ngô lai là thành tựu khoa học nông nghiệp nổi bật của thế kỷ XX (Ngô Hữu Tình, 2003) [11] Trong sản xuất hiện nay, ta thường gặp hai loại giống ngô lai: Giống ngô lai không quy ước và giống ngô lai quy ước

Là giống ngô lai ñược tạo ra trong ñó ít nhất một thành phần bố mẹ không phải là dòng thuần Các giống lai không quy ước thường là:

 Giống x giống: khả năng lai giữa các giống thường cho năng suất cao hơn từ 15 - 18% so với giống thụ phấn tự do có cùng thời gian sinh trưởng

 Dòng x giống hoặc giống x dòng (lai ñỉnh): Các tổ hợp lai ñỉnh có khả năng cho năng suất cao hơn 25 - 30% so với giống thụ phấn tự do có cùng thời gian sinh trưởng

 Lai ñơn x giống (lai ñỉnh kép): Tổ hợp lai ñỉnh kép cho năng suất cao hơn 20 - 30% so với giống thụ phấn tự do cùng thời gian sinh trưởng

 Gia ñình x gia ñình

Giống lai không quy ước có ưu ñiểm chúng có nền di truyền rộng, khả

năng chống chịu tốt, năng suất, ñặc ñiểm nông sinh học cao hơn các giống thụ phấn tự do và gía hạt giống thấp Ở mức ñộ thâm canh vừa phải các giống ngô loại này cho năng suất cao, hiệu quả kinh tế khá nhưng tiềm năng năng suất không cao băng giống lai quy ước

Là giống ngô lai giữa các dòng thuần với nhau thì việc tạo ra các giống ngô lai quy ước ñược coi là thành tựu lớn nhất của khoa học nông nghiệp thế giới mấy chục năm qua (giáo trình cây lương thực, 1997) [8] ðây là phương thức sử dụng có hiệu quả của hiện tượng ưu thế lai do ñó lợi dụng ñược hiệu ứng trội và siêu trội khi lai các dòng tự phối ñời cao với nhau và dựa vào số dòng thuần tham gia tạo giống, giống lai quy ước ñược phân thành:

• Lai ñơn: công thức lai: A x B

Trong ñó: A, B là dòng thuần (inbred line)

• Lai ñơn cải tiến: (A x A’) x B hoặc (A x A’) x (B x B’) với A, B là dòng thuần A, A’ và B, B’ là các dòng chị em (sister line)

• Lai ba (A x B) x C với A, B, C là các dòng thuần

• Lai ba cải tiến: F1 = (A x B) x (C x C’) với A, B, C, C’ là dòng thuần

C, C’ là dòng chị em

• Lai kép: F1 = (A x B) x (C x D) trong ñó A, B, C, D là các dòng thuần Các giống ngô lai quy ước cho năng suất cao từ 8 - 14tấn/ha, ñộ ñồng ñều cao, cây sinh trưởng mạnh, có ưu thế lai cao, phẩm chất hạt ñáp ứng yêu cầu thị trường Giống ngô lai quy ước yêu cầu thâm canh cao mới phát huy hết ưu thế lai và cho năng suất cao

Các nghiên cứu phát triển giống ngô của Việt Nam trong những thập niên gần ñây ñã ñạt ñược một số kết quả khả quan mà nòng cốt là Viện nghiên cứu ngô Viện nghiên cứu ñã chủ ñộng trong việc chọn tạo dòng thuần, giống

lai, giống thụ phấn tự do nên ñã kịp thời ñưa vào sản xuất những giống tốt có khả năng thích ứng rộng, phù hợp với cơ cấu luân canh cho từng vùng tạo tiền

Giống chín trung bình: LVN4, LVN17, LVN12, P11, P60, T3,T9, LVN22, Việt Nam8960… có tiềm năng năng suất từ 5- 8 tấn/ha

Giống chín muộn: LVN10, CPDK888, QH2000, LVN98, T6 có tiềm năng năng suất từ 5 - 9 tấn/ha

Thành công ñem lai hiệu quả cao trong chương trình phát triển ngô lai

ở Việt Nam, chúng ta ñã xây dựng một quy trình sản xuất chế biến hạt giống ngô lai khá hoàn chỉnh Với quy trình này chúng ta hoàn toàn chủ ñộng ñược việc sản xuất và cung ứng hạt giống ñồng thời dành lại thị trường mà mấy

năm trước ñây các Công ty nước ngoài chiếm giữ

2.5 Ưu thế lai và ứng dụng ưu thế lai trong sản xuất nông nghiệp

về ưu thế lai Sau ñó vào năm 1877, Charles Darwin sau khi làm thí nghiệm

so sánh hai dạng ngô tự thụ và giao phối ñã ñi tới kết luận: chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19% và chín sớm hơn 9% so với dạng ngô tự phối (Hallauer và Miranda, 1988) [45], trong khi ñó William James Beal ñã thực hiện lai có kiểm soát giữa các giống ngô, ông thu ñược năng suất cao vượt so với bố mẹ 15%

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

+ Ưu thế lai về hình thái: Biểu hiện qua sức mạnh phát triển trong thời gian sinh trưởng như tầm vóc của cây Theo tác giả Kiesselback, 1922 còn lai F1 của ngô có ñộ lớn hạt tăng hơn bố mẹ 11,1%, ñường kính thân tăng 48%, chiều cao cây tăng 30 - 50% ngoài ra diện tích lá, chiều dài cờ ở tổ hợp lai thường lớn hơn bố mẹ

+ Ưu thế lai về năng suất: ðược biểu hiện thông qua các yếu tố cấu thành năng suất như khối lượng hạt, số hạt trên bắp, tỷ lệ hạt trên bắp Ưu thế lai về năng suất ở các giống lai ñơn giữa dòng có thể ñạt 193% - 263% so với năng suất trung bình của bố mẹ (Trần Hồng Uy, 1985) [21]

+ Ưu thế lai về tính thích ứng: Biểu hiện qua khả năng chống chịu với ñiều kiện môi trường bất thuận như : sâu, bệnh, khả năng chịu hạn + Ưu thế lai về tính chín sớm: Thể hiện thông qua con lai chín sớm hơn

bố mẹ do sự biến ñổi quá trình sinh lý, sinh hoá và trao ñổi trong cơ thể

Ưu thế lai ñóng vai trò to lớn trong sản xuất nói chung và sản xuất nông nghiệp nói riêng Năm 1876, Charles Darwin là người ñầu tiên ñưa ra lý thuyết về ưu thế lai nhưng ñến năm 1909, H Shull mới bắt ñầu công tác chọn tạo giống ngô lai Ưu thế lai thể hiện qua con lai F1 và biểu hiện ưu thế lai này phụ thuộc vào các dạng bố mẹ, vì vậy cần những giải pháp cụ thể cho từng giai ñoạn Năm 1917 khi Jones ñã ñưa ra phương pháp sản xuất hạt lai

kép nhằm hạ giá thành sản phẩm và ngay năm thử nghiệm ñầu tiên (năm 1920) ñã ñược nhanh chóng chấp nhận Mặt khác trong các loại giống cây trồng của con người ngô là cây cho ưu thế lai cao nhất Các giống lai ñơn ñầu tiên ñược thử nghiệm năm 1960 ñã chinh phục loài người bởi năng suất cao

và ñộ ñồng ñều mặc dù giá thành hạt giống ñắt

Việt Nam có ñịnh hướng phát triển ngô lai tương ñối sớm và bước ñầu mang lại thành công Năm 1990 diện tích trồng ngô lai ban ñầu chỉ chiếm 5

ha nhưng ñến năm 2003 là 909,80 ha (Tổng cục thống kê, 2003) [18] Ngoài việc tăng về diện tích thì ngô lai ngày càng phát triển mạnh mẽ và ưu thế lai

ñã thể hiện hầu hết các tính trạng của tổ hợp lai trong ñó tính trạng năng suất thể hiện rõ rệt, quan trọng nhất ban ñầu năng suất chỉ 0,1% năm 1990 tăng lên 40% vào năm 1996 và 73% năm 2002 (Niên gián thống kê, 2002) [17] vì thế Việt Nam trở thành nước có tốc ñộ phát triển rất nhanh trong lịch sử ngô lai thế giới

2.6 Các kết quả nghiên cứu về dòng và khảo nghiệm các tổ hợp lai

Theo Dawin (1856) là người ñầu tiên nghiên cứu thí nghiệm về sự thụ phấn ở cây ngô, ông ñã nhận thấy rằng sự tự phối sẽ làm giảm sức sống của cây Shamell (1905), ông này ñã tiến hành từ 1898 – 1902 cho thấy là sự tự phối sẽ làm giảm năng suất của cây ngô G.Shull và E.M.East (1905) ñã tiến hành nghiên cứu một cách ñộc lập hơn về sự tự thụ ở cây ngô, thế nhưng theo G.Shull (1908) khi ông ñã tiến hành thí nghiệm thụ phấn cưỡng bức ở ngô ñể thu dòng thuần, thì ông ñã cho thấy rằng năng suất ở cây ngô ñã giảm ñi nhanh chóng và ngay ở thế hệ thứ ba của tự phối về năng suất giảm ñi hai lần Cũng theo G.Shull (1909) khi lai giữa các dòng thuần thì sức sống ñược phục hồi ở con lai

∗ Các kết quả nghiên cứu về chọn tạo dòng thuần của CIMMYT

Trung tâm cải lương giống ngô và lúa mì quốc tế CIMMYT – Central Internasional de Mejoranniento de Maiz Y Trigo) là trung tâm nghiên cứu và ñào tạo quốc tế ñược thành lập 1966 tại MEHICO Từ khi thành lập cho ñến nay, CIMMYT ñã tao ra một khối lượng lớn về vật liệu nguồn gen, các vật liệu và các dòng giống ñã thí nghiệm có ñặc tính nông sinh học quý ñể cung cấp cho mạng lưới tạo ra dòng giống mới của cây ngô lan rộng khắp nơi trên thế giới Các nguồn dòng và giống của CIMMYT tạo ra có sự thành công rất lớn của năm 1985 ñã ñưa ra 74 dòng nhiệt ñới (CML1- CML74) và 56 dòng bán nhiệt ñới (CML75- CML139), (CIMMYT,1985b) [33] với mục tiêu phát triển các vật liệu mới phục vụ cho giống lại Năm 2001, CIMMYT ñã công

bố một số dòng thuần như: CML476 – CML487 có thời gian sinh trưởng trung bình và chậm hay thích ứng về vùng nhiệt ñới, bán nhiệt ñới ñã ñáp ứng nhu cầu của các nhà chọn tạo giống của CIMMYT,2001 [34] rất hài lòng với

sự thành công này

Cũng cùng năm (1985), CIMMYT ñã khởi xướng một chương trình ngô lai và công bố về khả năng kết hợp của các nhóm ưu thế lai của các vật liệu nhiệt ñới Theo Beck và CS (1990 – 1991) [28], [29] Vasal và CS(1986 1995a ) [63], [64] ñã xác ñịnh nhóm ưu thế lai có ưu thế lai tốt giúp nhà chọn tạo giống ñịnh hướng ñược trong nghiên cứu của mình

∗ Các kết quả nghiên cứu về chọn tạo dòng thuần của Việt Nam

Hiện nay, nhờ những tiến bộ khoa học kỹ thuật ñã rút ra nhiều kinh nghiệm về dòng và nguồn vật liệu khởi ñầu phong phú của các nhà nghiên cứu Việt Nam ñã tạo ra ñược nhiều dòng ngô ưu tú Viện nghiên cứu ngô của Việt Nam từ xưa cho ñến nay, ñã tạo ra ñược nhiều hàng loạt các loại giống ngô lai ñơn nổi tiếng như: LVN4, LVN10,…và các giống lai ba, kép ñược tạo

ra và ựáp ứng phục vụ cho quá trình sản xuất ngô của Việt Nam suốt hơn một nửa thập niên kỳ qua Nguồn gen chắnh ựể tạo ra các giống ngô lai của Việt Nam ựược nhập nội từ nhiều các châu như: châu Á, đông Âu và CIMMYT

Hiện nay, Viện nghiên cứu ngô của Việt Nam ựã bảo tồn ựược 470 mẫu giống ngô thụ phấn tự do, trong ựó có 293 mẫu ựược cải tạo từ các nước như: Thái Lan, Nhật Bản CubaẦ và CIMMYT [22]

Ở nước ta, hiện tại như các tác giả Nguyễn Hữu Phúc, Phan Xuân HàoẦựã dùng phương pháp lai ựỉnh ựể ựánh giá khả năng kết hợp của 7 dòng ngô thuần có cùng nguồn gốc (ký hiệu K1- K7), kết quả cho thấy các dòng có khả năng kết hợp chung cao như: K1, K2, K6 và K7 thì các tổ hợp lai giữa chúng cũng có khả năng kết hợp cao như: K1.2, K2.7, K1.7 và ngược lại Kết quả cho ta thấy rằng 6 THL ựỉnh giữa THL của dòng chị em với cây thử cho năng suất cao như K2.4 x T1 (73,57 tạ/ha), K1.2 x T1 (70,36 tạ/ha), K2.7 x T2 (73,57 tạ/ha) K1.6 x T2 (74,57 tạ/ha), K1.7 x T2 (73,52 tạ/ha), K4.7 x T2 (72,77 tạ/ha)

Sáu THL như dòng chị em K2.4 K1.2, K2.7, K1.6, K4.7, và K1.7 do các ựặc ựiểm hình thái mong muốn, năng suất và KNKH tốt nên ta có thế thay thế dòng thuần trong sản xuất hạt giống mà vẫn ựảm bảo năng suất cao của con lai F1 Các tác giả như Trần Hồng Uy, Mai Xuân Triệu, Trần Văn Diễn ựã dùng phương pháp lai ựỉnh ựể ựánh giá KNKH của các dòng ngô thuần có nguồn gốc từ ựịa lý khác nhau, có thời gian sinh trưởng trung bình ựã cho kết luận: ựã chọn ựược một số THL lai ựỉnh có triển vọng và có thời gian sinh trưởng tương ựương với ựối chứng nhưng có năng suất cao hơn hẳn, ựó là:

IL90 x TSB2(65,32 tạ/ha), ILTQ2 x T246/2649 (62,61 tạ/ha) Còn các dòng có KNKH chung cao như IL90, ILBIG, ILTQ2 có thể sử dùng ngay vào việc tạo các giống tổng hợp, giống hỗn hợp và trong ựó dáng chú ý là ILTQ2 vừa có KNKH chung cao và vừa là có KNKH riêng với hai cây thử

Như vậy, công tác nghiên cứu và chọn tạo dòng thuần là một công việc rất khó khăn và cần phải có chương trình nghiên cứu, thu thập, ñánh giá nguồn gen tại Việt Nam Từ các kết quả nghien cứu, hướng sử dụng hợp lý nguồn gen cây ngô tại Việt Nam, ñây là ñiều hết sức quan trọng và mang tính chất quyết ñịnh sự thành công của chương trình chọn tạo giống ngô lai Việt Nam

Các kết quả khảo kiểm nghiệm của 3 năm gần ñây nhất 2006, 2007 và

2008, có thu ñược kết quả cụ thể như sau:

♦ K ết quả khảo nghiệm các giống ngô lai ở các tỉnh phía bắc năm 2006

Cơ quan thực hiện Trung tâm khảo nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia ñã tiến hành khảo nghiệm cơ bản 41 giống ngô lai mới lai tạo trong nước và nhập nội của 10 cơ quan tác giả trong mạng lưới khảo nghiệm ngô Quốc gia ở phía bắc ñã thu ñược kết quả như sau:

Trong 41 giống ngô lai chia thành 2 nhóm chính: nhóm thứ nhất là nhóm chín sớm gồm có 5 giống và giống ñối chứng là LVN99 và nhóm thứ 2

là nhóm chín trung bình gồm có 36 giống và giống ñối chứng là LVN4 và C919, qua kết quả khảo và kiểm nghiệm ñã có kết luận như sau:

+ Giống ñã ñược công nhận chính thức: CP3Q

+ Giống ñã ñược công nhận cho sản xuất thử: B9909(B06)

♦ K ết quả khảo nghiệm giống ngô lai tại Duyên hải Nam Trung bộ

n ăm 2006

Năm 2006, ñược Trạm khảo kiểm nghiệm giống cây trông miền Trung

và Tây Nguyên ñã khảo nghiệm 40 giống ngô lai mới, từ Viện nghiên cứu Ngô và các công ty cây trồng trong ngoài nước tại Quảng Ngãi, Quảng nam

và Bình ðịnh

− Vật liệu nghiên cứu gồm 40 giống ngô lai mới, với giống ñối chứng là C919

− Khảo nghiệm sản xuất : gồm có 30P95, 30Y87,30B80, 30D55, 30M50, 30N11, 30K95, P-7, 30V29, 30N34, 30D44

Qua kết quả khảo nghiệm cơ bản và khảo nghiệm sản xuất các giống ngô lai trong vụ đông xuân 2005 Ờ 2006 tại Duyên hải Nam Trung bộ

ựã xác ựịnh các giống ngô lai triển vọng trong vùng như sau:

+ Giống ngô lai triển vọng qua 4 vụ khảo nghiệm: Giống 30P95, 30D55, 30Y87 và 30N11 ựạt năng suất cao từ 71,4 Ờ 76,3 tạ/ha, vượt giống ựối chứng 14,8 Ờ 21,2%

+ Giống ngô lai triển vọng qua 2 Ờ 3 vụ khảo nghiệm: PAC759, LNS22, TTO1 và DK959

+ Giống ngô lai triển vọng qua 1 vụ khảo nghiệm: TB61

♦ K ết quả khảo nghiệm các giống ngô lai tại Duyên hải Nam trung bộ

n ăm 2007

Cơ quan thực hiện Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón vùng miền Trung, Tây Nguyên ựã thu thập 42 giống ngô lai mới từ các cơ quan nghiên cứu và các công ty giống cây trồng trong và ngoại nước, ựược tiến hành khảo nghiệm tại các tỉnh vùng Duyên hải Nam trung bộ

ựã thu ựược kết quả như sau:

được tiến hành khảo nghiệm cơ bản gồm có 42 giống ngô lai mới và giống ựối chứng C919, qua kết quả khảo và kiểm nghiệm các giống ngô lai của năm 2007 tại vùng Duyên hải Nam trung bộ, rút ra một số kết luận như sau:

− Các giống ngô lai triển vọng qua 5 Ờ 6 vụ khảo nghiệm cơ bản: 30D44, 30V29, 30Y87, ựạt năng suất từ 86,2 Ờ 89,3 tạ/ha, vượt hơn ựối chứng 3,5 Ờ 7,2% và trong ựó giống 30Y87 có năng suất cao nhất 89,3 tạ/ha

− Các giống có năng suất khá qua 3 Ờ 4 vụ khảo nghiệm: 30P95, B9909, PAC759 ựạt năng suất trung bình 89,6 Ờ 92,6 tạ/ha vượt ựối chứng 3,7 Ờ 11,2%, trong ựó năng suất cao nhất B9909 ựạt 92,6 tạ/ha

− Các giống ngô lai có năng suất khá qua 1 – 2 vụ khảo nghiệm: BC2630, 694C096, LVN66 ñạt năng suất từ 85,8 – 90,6 tạ/ha vượt ñối chứng 3,0 – 8,8% và trong ñó LVN66 ñạt năng suất cao nhất 90,6 tạ/ha

♦ K ết quả khảo nghiệm các giống ngô lai ở phía Bắc vụ xuân năm 2007

Trong ñiều kiện vụ Xuân năm 2007 ñược tiến hành khảo nghiệm cơ bản

26 giống ngô lai mới ñược lai tạo trong nước và nhập nội của 9 cơ quan tác giả trong mạng lưới khảo nghiệm ngô Quốc gia ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam ðược Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia là cơ quan ñã tiến hành thực nghiệm và ñã thu ñược kết quả như sau:

Về vật liệu gồm có 26 giống ngô lai ñược chia thành 2 nhóm chính các giống ñược khảo kiểm nghiệm trên 3 – 4 vụ:

+ Nhóm chín sớm gồm 3 giống: 694C096, BC2603, và giống ñối chứng LVN99

+ Nhóm chín trung bình gồm có 22 giống với giống ñối chứng C919 và LVN4

Kết quả khảo kiểm nghiệm các giống ngô lai vụ Xuân năm 2007 ở phía Bắc, rút ra ñược một số kết luận như sau:

− Các giống ngô qua 3 vụ khảo nghiệm có triển vọng và ñề nghị công nhận cho sản xuất thử là Giống 694C096, BC2630, H13V00 và 30N34

− Các giống ñề nghị khảo nghiệm sản xuất như: PAC903, HN15-26 và 30D44

− Các giống ñược tiếp tục khảo nghiệm cơ bản kết hợp với khảo nghiệm sản xuất là NT6654, H06-6 và 30B07

− Các giống khảo nghiệm vụ ñầu có một số ñặc ñiểm tốt như: H06-1, HN45, NT6745, LCH17, LVN575, 30M73, 30A55 và các giống khác cần ñược tiếp tục khảo nghiệm cơ bản ñể có kết quả chính xác hơn

♦ K ết quả khảo nghiệm giống ngô lai ở phía Bắc vụ Xuân năm 2008

Vụ xuân 2008, Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia ñã tiến hành khảo nghiệm cơ bản 31 giống, khảo nghiệm sản xuất 7 giống ngô lai mới ñược chọn tạo trong nước và nhập nội của các cơ quan tác giả trong mạng lưới khảo nghiệm ngô Quốc gia ở phía bắc và trong vụ Xuân năm 2008, ñược tiến hành khảo nghiệm như sau:

 Khảo nghiệm cơ bản gồm có 31 giống chia thành 2 nhóm:

+ Nhóm chín sớm: 3 giống(giống ñối chứng LVN99)

+ Nhóm chín trung bình: 28 giống (giống ñối chứng C919 và LVN4)

 Khảo nghiệm sản xuất gồm có 7 giống(giống ñ/c C919 và LVN4)

Kết quả khảo và kiểm nghiệm các giống ngô lai vụ Xuân năm 2008 ở phía Bắc, rút ra một số kết luận như sau:

− Giống qua 3 vụ khảo kiểm nghiệm có triển vọng, ñề nghị công nhân cho sản xuất thử là NT6654, 30B80 và 30N34

− Các giống ñề nghị khảo nghiệm sản xuất là H06-5, LVN105, 30A55 và 30A97

− Các giống tiếp tục khảo nghiệm cơ bản kết hợp với khảo nghiệm sản xuất

là giống: DK9901, TF8015 và BC42521

− Các giống khảo nghiệm vụ ñầu cần tiếp tục khảo nghiệm cơ bản ñể ñánh giá thêm cho chính xác hơn

♦ K ết quả khảo nghiệm các giống ngô lai tại Nam trung bộ năm 2008

Cơ quan thực hiện Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón vùng miền Trung và Tây Nguyên ñã thu thập 22 giống ngô lai mới từ Viện nghiên cứu ngô, các công ty giống cây trồng trong và ngoại nước, ñược tiến hành khảo nghiệm cơ bản sản xuất tại vùng Nam trung bộ ñã thu ñược kết quả như sau:

Về vật liệu nghiên cứu gồm tất cả có 22 giống ngô lai mới, trong ñó giống ñối chứng là C919, ñược khảo nghiệm sản xuất có 5 giống ngô lai có triển vọng: 30A97, 30A55, 30B80, 30R75 và 30D55 Qua kết quả khảo và kiểm nghiệm các giống ngô lai của năm 2008 tại vùng Nam trung bộ, rút ra một số kết luận như sau:

Các giống ngô lai mới ñược trồng từ 4 – 6 vụ khảo nghiệm có nhiều triển vọng: Giống 30Y87, 30D55 ñạt năng suất trung bình từ 87,3 – 95,4 tạ/ha, vượt hơn ñối chứng C919 từ 11,5 – 21,8% Giống 30Y87 chín trung ngày(109 – 114 ngày vụ ñông xuân) và 90 – 98 ngày(hè thu) giống 30D55 chín sớm(103-105 ngày của vụ ñông xuân) Các giống ngô lai ñã qua trồng từ

1 – 2 vụ khảo nghiệm có triển vọng: ðắc nguyệt số 1, MB069, CH-06-08, TF8015, HN45 ñạt năng xuất từ 84,1 – 86,0 tạ/ha, vượt hơn ñối chứng C919

từ 7,4 – 9,8%

2.7 Sử dụng chỉ số chọn lọc ñể ñánh giá lựa chọn các dòng ngô

Chỉ số chọn lọc (Selection Index- SI) giúp cho nhà chọn tạo giống chọn ñược nhiều dòng giống ñồng thời trên một số tính trạng ñể chọn ra dòng mong muốn nhất mục tiêu chọn tạo giống của mình và chỉ số chọn lọc ñược tính theo công thức như sau:

SI(I) = b1p1+ b2p2+ + bipi + … + bnpn

Trong ñó: I là chỉ số chọn lọc

b1 là tầm quan trọngcủa tính trạng thứ i cần chọn

pi là giá trị ño ñếm về kiểu hình của tính trạng thứ i

ðể giúp các nhà khoa học ñánh giá nhanh và chính xác hơn, ta có thể

sử dụng phần mềm thống kê sinh học như: MSTATC, SELINDEX, Apha… Qua quá trình tính toán theo mục tiêu và cường ñộ của nhà chọn giống ñối với từng tính trạng SELINDEX sẽ cho ta chỉ số duy nhất tổng hợp các chỉ tiêu

mong muốn gọi là chỉ số chọn lọc và chỉ số chọn lọc càng nhỏ chứng tỏ kiểu gen càng gần với mẫu hình lý tưởng mà nhà chọn giống ñịnh trước và hy vọng sẽ ñạt qua chọn lọc ðể làm ñược công việc này, cần phải xác ñịnh mục tiêu và cường ñộ từng tính trạng, mà mục tiêu nhà chọn giống hy vọng sẽ ñạt ñược qua chọn lọc, ñược tính bằng ñơn vị biến sai chuẩn và có giá trị từ - 3 ñến +3 Cường ñộ phản ánh tầm quan trọng tương ñối của các tính trạng khác nhau sử dụng cho chọn lọc Chính vì vậy, nó thay ñổi với từng tính trạng và phụ thuộc vào yêu cầu chọn giống Giá trị cường ñộ mà chương trình SELINDEX chấp nhận từ 0 ñến 10 và hiện nay SELINDEX ñã ñược sử dụng

có hiệu quả trong việc chọn lọc các giống cây trồng ðặc biệt trong phương pháp chọn lọc gia ñình ở cây ngô thì SELINDEX sẽ giúp chúng ta chọn ñược các kiểu gen mong muốn một cách nhanh chóng và chính xác hơn

PHẦN III NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

 Tiến hành khảo sát và ñánh giá các chỉ tiêu về ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu, khả năng thụ phấn thụ tinh và năng suất của các dòng ngô tẻ tham gia trong thí nghiệm vụ thu ñông năm 2008

 Lai các dòng với cây thử ñể tạo ra các tổ hợp lai ñể tiếp tục theo dõi một số THL trồng trong vụ xuân năm 2009

 Tiến hành khảo nghiệm và theo dõi các chỉ tiêu nông sinh học của các THL ñã thu ñược từ vụ Thu ñông năm 2008 và so sánh hai giống ñối chứng (LVN4 và NK66)

3.2 Vật liệu, ñịa ñiểm, ñiều kiện nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu gồm 24 dòng ngô tẻ tự phối ñời cao có nguồn gốc khác nhau và 2 cây thử: T1 và T10 (Bảng 3.1)

Bảng 3.1 ðặc ñiểm các dòng ngô tẻ tham gia nghiên cứu

vụ Thu ñông năm 2008

Bảng 3.2 Bảng ký hiệu các tổ hợp lai và giống ñối chứng

TT Tên tổ hợp lai Nguồn gốc

và NK66

Thí nghiệm ñược tiến hành tại khu ruộng thí nghiệm của Bộ môn Cây lương thực - Trường ñại học Nông nghiệp Hà nội

Thí nghiệm ñược tiến hành trong hai vụ lien tiếp cụ thể như sau ñây:

 Vụ Thu ñông năm 2008 (vụ 1): Khảo sát các dòng ngô tẻ ñược tiến hành gieo mồng 7 tháng 8 năm 2008

 Vụ Xuân năm 2009 (vụ 2): Tiếp tục tiến hành khảo sát các THL ñã thu ñược từ vụ 1 và gieo hạt vào ngày 31 tháng 1 năm 2009

3.3 Phương pháp nghiên cứu

♦ Thí nghiệm 1: Khảo sát 24 dòng ngô tẻ trong vụ Thu ñông năm 2008

thí nghiệm ñược bố trí tuần tự không nhắc lại, mỗi dòng ñược coi là một công thức, tổng số có 24 công thức, mỗi dòng gieo 3 hàng và riêng dòng làm cây thử ñược gieo 8 hàng (T1 và T10) theo sơ ñồ của thí

nghiệm 1

Sơ ñồ thí nghiệm 1

Dải bảo vệ T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 Dải

bảo

vệ T24 T23 T22 T21 T20 T19 T18 T17 T16 T15 T14 T13

Dải bảo

vệ Dải bảo vệ

♦ Thí nghiệm 2: Khảo sát 11 tổ hợp lai ñã thu ñược từ vụ 1 ñược tiếp tục

khảo nghiệm trong vụ Xuân năm 2009 và hai giống ñối chứng (LVN4

và NK66) thí nghiệm ñược bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên ñẩy ñủ (RCBD) với 3 lần nhắc lại, mỗi một THL ñược coi là một công thức với tổng số có 13 công thức và cụ thể là theo sơ ñồ thí nghiệm 2

Bón lót toàn bộ phân vi sinh và phân lân theo quy trình cụ thể như sau:

− Bón thúc lần 1: Khi cây ngô 3 - 5 lá (bón 1/3 lượng N + 1/3 lượng K2O), ñồng thời kết hợp với làm cỏ vun nhẹ quanh gốc

− Bón thúc lần 2: Khi cây ngô 7 - 9 lá (bón 1/3 lượng N + 1/3 lượng K2O), kết hợp vun làm cỏ lần 2

− Bón thúc lần 3: Trước khi ngô trỗ khoảng 15 ngày (bón 1/3 lượng N + 1/3 lượng K2O), kết hợp vun làm cỏ lần 3

3.5 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

Các chỉ tiêu ñược ñánh giá, hướng dẫn và thu thập số liệu ở các chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm so sánh giống ngô theo của CIMMYT (1985b) [32]

♦ Th ời gian sinh trưởng (ngày)

- Ngày mọc: từ khi gieo hạt ñến khi cây nhú lên khỏi mặt ñất (50% cây mọc)

- Ngày tung phấn: là ngày có 70% số cây tung phấn trong công thức

- Ngày phun râu: là ngày có 70% số cây phun râu trong công thức

- Ngày chín sinh lý: là ngày khi toàn bộ bắp của công thức xuất hiện ñiểm ñen ở chân hạt