nghiên cứu sử dụng tính bất dục đực ở nhân trong sản xuất hạt giống bông lai f1 tại nhà hồ, ninh sơn, ninh thuận

luận văn thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, luận văn

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

-


 -

ðẶNG MINH TÂM

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TÍNH BẤT DỤC ðỰC NHÂN TRONG SẢN XUẤT HẠT GIỐNG BÔNG LAI F1 TẠI NHA HỐ, NINH SƠN, NINH THUẬN

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng

Mã số: 60.62.05

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS TRẦN TÚ NGÀ

HÀ NỘI - 2009

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung th ực và chưa từng ñược công bố trong một công trình nào; mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích d ẫn ra ñây ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

ðặng Minh Tâm

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình h ọc tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp, tôi ñã nhận

ñược sự giúp ñỡ của GS TS Trần Tú Ngà, các thầy cô giáo trong Bộ môn Di

truy ền - Giống, các thầy cô giáo trong Khoa Nông học, Viện sau ñại học, Ban

Lãnh ñạo Viện và các cán bộ của Viện Nghiên cứu Bông và Phát triển Nông

nghi ệp Nha Hố, vợ, con, gia ñình nội, ngoại, bạn bè và ñồng nghiệp

Tôi xin chân thành c ảm ơn sự giúp ñỡ tận tình và quý báu ñó

Hà n ội, ngày tháng 10 năm 2009

Tác giả

ðặng Minh Tâm

MỤC LỤC

2.3 Tình hình nghiên cứu khai thác ưu thế lai sử dụng tính bất dục

2.4 Tình hình nghiên cứu về sản xuất hạt giống bông lai sử dụng

3 ðỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ

4.1 đánh giá và chọn lọc dòng mẹ lưỡng dục phục vụ cho nghiên cứu xây

dựng quy trình sản xuất hạt giống bông lai thụ phấn nhờ côn trùng 38 4.1.1 Tình trạng phân ly tắnh trạng bất dục ựực của các dòng mẹ lưỡng

4.2.3 Nghiên cứu xác ựịnh tỷ lệ bố mẹ thắch hợp trên ruộng sản xuất

4.2.4 đánh giá hiệu quả của các phương thức thụ phấn trên ruộng sản

xuất thử hạt giống bông lai cho tổ hợp lai BD1/D20-9 60 4.2.5 Nghiên cứu sử dụng dòng mẹ lưỡng dục với tắnh kháng sâu và chỉ

thị hình thái hoa thắch hợp trong sản xuất hạt giống lai thụ phấn

DANH MỤC BẢNG

2.1 Tình hình sản xuất bông của thế giới trong những năm gần ựây 5 2.2 Diện tắch, năng suất và sản lượng bông của một số quốc gia

2.3 Diện tắch, năng suất và sản lượng bông của Việt Nam trong các

2.4 Ưu ựiểm và nhược ựiểm của phương pháp khử ựực thủ công so

2.5 Ưu ựiểm và nhược ựiểm của phương pháp thụ phấn nhờ ong và

4.1 Tình trạng phân ly về tắnh trạng bất dục ựực gen của các dòng

lưỡng dục trong vụ đông Xuân 2006-2007 tại Nha Hố - Ninh

4.2 Nguồn gốc và một số ựặc ựiểm hình thái chắnh của các dòng lưỡng

dục trong vụ đông Xuân 2006-2007 tại Nha Hố - Ninh Sơn -

4.3 Thời gian sinh trưởng và khả năng kháng sâu của các dòng lưỡng

dục trong vụ đông Xuân 2006-2007 tại Nha Hố - Ninh Sơn -

4.4 Một số chỉ tiêu chắnh về quả và xơ của các dòng lưỡng dục trong

vụ đông Xuân 2006-2007 tại Nha Hố - Ninh Sơn - Ninh Thuận 46 4.5 Một số chỉ tiêu chắnh của dòng lưỡng dục BD1 trong vụ đông

Xuân qua các năm tại Nha Hố - Ninh Sơn - Ninh Thuận 53

4.6 Tỷ lệ cây bất dục và thời gian nở hoa của dòng lưỡng dục BD1

ở các thời vụ đông Xuân 2007 - 2008 tại Nha Hố - Ninh Sơn -

4.7 Mật ựộ và tỷ lệ cây bất dục trên các công thức nhân dòng lưỡng

dục BD1 trong vụ đông Xuân 2007 - 2008 tại Nha Hố - Ninh

4.8 Một số chỉ tiêu về năng suất trên các công thức nhân dòng lưỡng

dục BD1 trong vụ đông Xuân 2007 - 2008 tại Nha Hố - Ninh

4.9 Một số chỉ tiêu của dòng mẹ trên các công thức tỷ lệ bố mẹ

trong vụ đông Xuân 2007 - 2008 tại Mỹ Sơn - Ninh Sơn - Ninh

4.10 Thành phần, vai trò của các loài côn trùng và nhện có mặt trên cây

bông trong vụ Hè Thu 2008 tại Mỹ Sơn - Ninh Sơn - Ninh Thuận 61 4.11 Thành phần các loài côn trùng có hoạt ựộng thụ phấn trên cây

bông trong vụ Hè Thu 2008 tại Mỹ Sơn - Ninh Sơn - Ninh Thuận 63 4.12 Số lượng (*) xuất hiện của các loài trên ruộng bông trong vụ Hè

4.13 Số lượt vào hoa bông của các loại ong trên ruộng thắ nghiệm

trong vụ Hè Thu 2008 tại Mỹ Sơn - Ninh Sơn - Ninh Thuận 65 4.14 Mật ựộ côn trùng trước và sau khi phun thuốc trên cây bông

trong vụ Hè Thu 2008 tại Mỹ Sơn - Ninh Sơn - Ninh Thuận 72 4.15 Tỷ lệ ựậu quả của bông trên các công thức trước và sau thời

ựiểm phun thuốc hóa học trong vụ Hè Thu 2008 tại Mỹ Sơn -

4.16 Một số yếu tố cấu thành năng suất của dòng mẹ trên các công

thức thụ phấn trong vụ Hè Thu 2008 tại xã Mỹ Sơn - Ninh Sơn -

4.17 đặc ựiểm hình thái và cấu trúc quả lai trên các công thức thụ phấn

trong vụ Hè Thu 2008 tại xã Mỹ Sơn - Ninh Sơn - Ninh Thuận 76 4.18 Chất lượng hạt lai trên các công thức thụ phấn trong vụ Hè Thu

4.18 (tiếp) Chất lượng hạt lai trên các công thức thụ phấn trong vụ

Hè Thu 2008 tại xã Mỹ Sơn - Ninh Sơn - Ninh Thuận 77 4.19 Chi phắ khử ựực, thụ phấn trên các công thức thụ phấn trong vụ

Hè Thu 2008 tại xã Mỹ Sơn - Ninh Sơn - Ninh Thuận 79 4.20 Chi phắ sản xuất trên các công thức thụ phấn trong vụ Hè Thu

4.21 Giá thành hạt giống bông lai trên các công thức trong vụ Hè

4.22 Tỷ lệ phân ly bất dục/hữu dục trên các dòng mẹ trong vụ đông

Xuân 2008 - 2009 tại Mỹ Sơn, Ninh Sơn, Ninh Thuận 83 4.23 Tình hình sâu bệnh hại chắnh trên các dòng bố mẹ trong vụ

đông Xuân 2008 - 2009 tại Mỹ Sơn, Ninh Sơn, Ninh Thuận 84 4.24 Một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng mẹ

trong vụ đông Xuân 2008 - 2009 tại Mỹ Sơn, Ninh Sơn, Ninh

4.6 Một số hình ảnh về vườn nhân giống các dòng lương dục trong

vụ đông Xuân 2006 -2007 tại Nha Hố - Ninh Sơn - Ninh Thuận 50 4.7 Một số hình ảnh thắ nghiệm sản xuất hạt lai cho tổ hợp

BD1/D209 trong vụ hè Thu 2008 tại thôn đồng Mé, Mỹ Sơn -

4.9a Một số hình ảnh về hoạt ựộng vào hoa của các loại ong và côn

1 MỞ ðẦU

1.1 Tính cấp thiết

Cây bông (Gossypium malvacearum L.) là cây công nghiệp quan trọng,

có giá trị kinh tế cao và sản phẩm ña dạng Hiện tại, toàn thế giới có hơn 80 quốc gia trồng bông với diện tích 30-34 triệu ha/năm, tổng giá trị hàng hóa 20

tỷ USD; ñược trồng nhiều nhất ở Ấn ðộ, Mỹ, Trung Quốc, Pakistan, Uzbekistan, Brazil, Thổ Nhĩ Kỳ (ICAC, 2007) [26]

Trước năm 1960, giống thuần là loại hình giống duy nhất sử dụng trong sản xuất bông ở các nước Từ 1960 trở ñi, hướng nghiên cứu sử dụng ưu thế lai dần ñược ñẩy mạnh, tập trung nhiều nhất ở Ấn ðộ, Mỹ, Ai Cập, Israel, Trung Quốc, Pakistan, Brazil, Liên Xô cũ (Hsu và Gale, 2001) [24] Israel hiện là nước có tỷ lệ diện tích sản xuất trồng bằng giống lai cao nhất (hơn 80%) Ấn ðộ là nước ñầu tiên sử dụng giống bông ưu thế lai H4 với mục ñích thương mại từ năm 1970; ñến nay, hơn 40% diện tích sản xuất bông của nước này ñược trồng bằng các giống lai ðặc biệt, Trung Quốc, hiện ñứng ñầu thế giới về sản xuất và tiêu thụ bông vải, có tới gần 50% diện tích với ña phần diện tích sản xuất sử dụng giống lai (ICAC, 2007) [26]

Tại Việt Nam, nghiên cứu sử dụng ưu thế lai trên cây bông bắt ñầu từ những năm 1980 và phóng thích giống lai ñầu tiên L18 năm 1995 Từ ñó ñến nay, 3 thế hệ giống lai ñã ñược ñưa vào sản xuất; lần lượt từ thế hệ 1 gồm L18, VN20 và VN35 (có ưu thế lai cao về sinh trưởng và năng suất, phẩm chất xơ ñạt yêu cầu); ñến thế hệ 2 gồm VN15 và VN01-2 (cải tiến tính kháng sâu xanh, rầy xanh và phẩm chất xơ); và sang thế hệ 3 gồm VN04-3, VN04-4

và VN04-5 (cải tiến tỷ lệ xơ và phẩm chất xơ) Các giống lai này ñã góp phần tăng năng suất lên 1,5 ñến 2,0 lần (0,6-0,7 tấn/ha lên 1,0-1,2 tấn/ha) [1]

Nhìn chung, ở các nước cũng như Việt Nam, giống lai tuy ưu thế hơn giống thuần về nhiều mặt, nhưng hạn chế là giá hạt giống cịn cao vì sản xuất bằng phương pháp thủ cơng, chi phí khử đực và thụ phấn quá cao; đồng thời khĩ đảm bảo độ thuần Theo Uỷ ban tư vấn bơng thế giới (ICAC, 2007) [26], hiện tại, chi phí hạt giống cao nhất là Colombia (khoảng 102 USD/ha - do nhập nội); Mỹ, Ấn ðộ, Pakistan (70 - 80USD/ha); Trung Quốc (50-60 USD/ha) (Hezhong Dong và cộng sự, 2005) [23] Ở Việt Nam, giá thành hạt giống lai tuy cĩ thấp hơn Trung Quốc (8,0 - 8,5USD/kg so với 10 - 12USD/kg), chi phí hạt giống tuy cĩ thấp hơn các nước, nhưng vẫn cịn cao đối với nơng dân (40 - 45USD/ha) (USDA, 2008) [61]

Trước thực tế đĩ, giảm giá thành hạt giống là mục tiêu chung của các nước sử dụng giống lai; trong đĩ, định hướng chính là giảm chi phí khử đực

và thụ phấn bằng con đường sử dụng mẹ bất dục đực, thụ phấn nhờ ong và cơn trùng tự nhiên (Bhale và Bhat, 1990; Chaudhary, 2001) [17 ] [20]

Trên cây bơng, hiện tượng bất dục do gen nhân kiểm sốt lần đầu tiên được phát hiện ở Mỹ (Justus, 1960) [29] Hiện tại, cĩ tất cả 19 locut quy định

tính bất dục đã được tìm thấy; gồm 8 gen trội Ms4 , Ms 7 , Ms 10 , Ms 11 , Ms 12, Ms 17 ,

Ms 18 và Ms 19; 7 gen lặn ms1, ms2, ms3, ms14, ms15 và ms16; cịn lại là 2 trường hợp 2 gen lặn ms5 ms 6 và ms8 ms 9 (Turcotte và Feaster, 1985) [59] Trong các

trường hợp trên, kiểu hình bất dục ổn định, được nghiên cứu và sử dụng nhiều

nhất là dạng quy định bởi 2 gen lặn ms5 ms 6 (Ma và Xing, 2006) [36] Một số

nước đã thành cơng khi sử dụng dạng mẹ bất dục này trong tạo giống lai thương mại như Ấn ðộ với các giống lai GMS-1-D8-5, GMS-7, GMS-19; Pakistan với CIMH-1; Trung Quốc với CCRI 38 ðối với Việt Nam, từ năm

1997 đến nay, tập đồn quỹ gen tại Viện nghiên cứu bơng và phát triển nơng nghiệp Nha Hố đã thu thập 26 mẫu giống mang 2 gen lặn quy định tính bất

dục ms5 ms 6 Từ đĩ, nhiều tổ hợp lai đã được lai tạo, so sánh và khảo nghiệm;

trong ựó, một số tổ hợp tỏ ra có triển vọng có thể ựưa ra sản xuất [13]

Tuy nhiên, ựối với loại hình giống lai này, do trong sản xuất, dòng mẹ là dòng lưỡng dục, phân ly thành 2 dạng bất dục và hữu dục theo tỷ lệ 1:1 Việc nhổ bỏ dạng hữu dục trước khi thụ phấn làm giảm 50% mật ựộ gieo ban ựầu;

và do ựó, làm giảm năng suất Mặt khác, ựây là phương pháp mới, một số yếu

tố kỹ thuật như tỷ lệ gieo bố/mẹ, cũng như vấn ựề sử dụng dạng mẹ kháng sâu bệnh như thế nào ựể hạn chế phun thuốc hóa học ựể không làm ảnh hưởng ựến quần thể côn trùng thụ phấn chưa ựược nghiên cứu Xuất phát từ ựó, chúng tôi

tiến hành thực hiện ựề tài ỘNghiên cứu sử dụng tắnh bất dục ựực nhân trong sản xuất hạt giống bông lai F 1 tại Nha Hố, Ninh Sơn, Ninh ThuậnỢ

1.2 Mục ựắch và yêu cầu

1.2.1 Mục ựắch

Xác ựịnh ựược một số yếu tố kỹ thuật cơ bản như vật liệu giống (dòng

bố mẹ, tổ hợp lai F1), mật ựộ và tỷ lệ gieo bố mẹ, biện pháp bảo vệ thực vật phục vụ cho xây dựng quy trình sản xuất hạt giống bông lai F1 sử dụng dòng

mẹ bất dục ựực nhân và thụ phấn nhờ côn trùng tự nhiên

1.2.2 Yêu cầu

Ớ Chọn lọc ựược dòng bố mẹ có các ựặc tắnh nông sinh học tốt, phù hợp

Ớ đánh giá ựược thành phần và hoạt ựộng của quần thể côn trùng liên quan ựến thụ phấn cho hoa bông trên ruộng sản xuất thử

Ớ Xác ựịnh ựược ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật canh tác ựến năng suất, chất lượng hạt giống bông lai F1 và hiệu quả sản xuất

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.3.1 Về khoa học

Ớ Cung cấp các thông tin về ựặc tắnh nông sinh học của các dòng bố mẹ

và con lai ñể có ñịnh hướng sử dụng phù hợp trong chọn tạo, sản xuất

và sử dụng giống bông lai F1

• Tạo tiền ñề cho việc xây dựng và áp dụng quy trình sản xuất hạt giống bông lai trên cơ sở sử dụng dòng mẹ mang tính bất dục ñực nhân, thụ phấn nhờ côn trùng tự nhiên

1.3.2 Về thực tiễn

• Sử dụng mẹ bất dục ñực và thụ phấn nhờ côn trùng làm giảm công khử ñực và thụ phấn, góp phần giảm chi phí sản xuất và áp lực lao ñộng, nâng cao hiệu quả sản xuất; từ ñó, giảm giá thành hạt giống bông lai

• Sử dụng các dòng bố mẹ có khả năng kháng một số sâu miệng nhai và chích hút chính tạo ñiều kiện hạn chế dùng thuốc hóa học trên ruộng sản xuất hạt giống, góp phần bảo vệ nguồn thiên ñịch, giảm ñộc hại ñối với người lao ñộng và ô nhiễm môi trường

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình sản xuất bông trong những năm gần ñây

2.1.1 Tình hình sản xuất bông trên thế giới

Hiện nay, trên thế giới có khoảng hơn 80 quốc gia sản xuất bông vải với diện tích hằng năm khoảng 30-35 triệu ha, tập trung chủ yếu ở các nước có ñiều kiện khí hậu nhiệt ñới và á nhiệt ñới Trong gần 10 năm trở lại ñây, diện tích trồng bông toàn cầu biến ñộng trong khoảng 30-35 triệu ha với sản lượng bông

xơ khoảng 20-25 triệu tấn/năm Tổng giá trị sản xuất bông ñạt 21 tỷ USD/năm, trong ñó các nước ñang phát triển chiếm khoảng 70% giá trị Sản xuất bông ở khu vực Châu Á chiếm khoảng 60% sản lượng toàn cầu, Châu Phi chiếm 15%

và Châu Mỹ Latinh khoảng <5%, (ICAC, 2007) [26]

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất bông của thế giới trong những năm gần ñây

Ghi chú: (*): S ố liệu niên vụ 08/09 ước tính (Nguồn: ICAC 2/2007) [26]

Hiện tại, diện tích trồng bông trên thế giới có xu hướng chững lại, ổn ñịnh trong khoảng 33 triệu ha Tuy nhiên, năng suất bông xơ có xu hướng tăng từ 6,4 tạ/ha vào năm 2001 lên 7,56 tạ/ha vào năm 2007; theo ñó, sản lượng bông xơ không giảm mà có xu hướng tăng lên Theo tính toán của ICAC (2007) [26], tuy sản lượng bông ước tính trong niên vụ 2008/2009 ñạt

26,9 triệu tấn nhưng vẫn còn thấp hơn so với nhu cầu của thế giới (ước tính 27,4 triệu tấn) - còn thiếu hụt khoảng 5% Chính vì vậy, giá bông tăng liên tục

từ 2004 ñến nay, hiện ñạt mức 1,48 USD/kg bông xơ, (bảng 2.1)

Tính ñến niên vụ 2007/08, Trung Quốc là nước ñứng ñầu thế giới về sản lượng bông xơ (trên 6 triệu tấn), ñứng thứ hai là Mỹ (trên 5 triệu tấn), kế tiếp là Ấn ðộ (trên 3 triệu tấn), Pakistan (trên 2 triệu tấn), Brazil (khoảng 1,5 triệu tấn), (ICAC, 2007) [26] Theo thống kê của Bộ nông nghiệp Mỹ, trong

số các nước sản xuất bông ñứng ñầu thế giới thì Braxin và Trung Quốc là các nước có năng suất bông ñạt mức khá cao Năng suất bông hạt bình quân chung của các quốc gia này ñạt mức từ 22 - 23 tạ/ha Các nước khác như Uzbekistan và Thổ Nhĩ Kỳ có năng suất bông cũng ở mức cao (bảng 2.2), (USDA, 2008) [61]

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất và sản lượng bông của một số quốc gia

ñứng ñầu thế giới trong các niên vụ gần ñây

Diện tích (triệu ha) Năng suất bông hạt

(tạ/ha)

Sản lượng bông hạt (triệu tấn)

Niên vụ

Quốc gia

2006/07 2007/08 2006/07 2007/08 2006/07 2007/08 Trung Quốc 6,0 6,1 23,2 22,5 13,92 13,73

Mỹ 5,2 4,3 12,9 14,1 6,71 6,06

Ấn ðộ 9,2 9,5 10,0 10,9 9,20 10,36 Pakistan 3,3 3,3 13,3 12,0 4,39 3,96 Uzbekistan 1,4 1,5 16,1 16,6 2,25 2,49 Braxin 1,1 1,2 23,8 23,3 2,62 2,80 Thổ Nhĩ Kỳ 0,64 0,57 20,5 18,8 1,31 1,07 Toàn thế giới 33,8 33,6 13,6 13,8 45,97 46,37

(Ngu ồn: USDA, April 2008 World Agricultural Production India Cotton Production and Yield 1994/95 to 2007/08) [61]

2.1.2 Tình hình sản xuất bông trong nước

Về năng suất, do phụ thuộc quá lớn về thời tiết nên năng suất bông trồng nhờ nước trời không ổn ñịnh Có thể nói trong 7 năm, qua năng suất

bông không tăng, dao ñộng khoảng 10-11 tạ/ha Riêng ở vụ 2004 và 2005, năng suất có giảm (8,3-8,8 tạ/ha) do thời tiết quá khắc nghiệt Trong khi ñó, năng suất ngô (cây trồng cạnh tranh chính với bông) tăng ñều ñặn mỗi năm 140kg/ha ðể cạnh tranh ñược, với ngô (giá ngô và bông trên thị trường tương ứng là 2.700 ñồng/kg và 6.000 ñồng/kg), năng suất là 4 tấn/ha thì năng suất bông bình quân phải ñạt trên 2 tấn/ha, con số này khó ñạt ñược cho bông vụ mưa Riêng ñối với bông có tưới, năng suất trong 7 năm qua tăng liên tục, từ 9,9 tạ niên vụ 2001-2002 lên 15,01 tạ/ha niên vụ 2003-2004 và hiện nay ñạt bình quân 20 tạ/ha, nhiều hộ gia ñình ñạt 30 - 35 tạ/ha (bảng 2.3) [1]

Bảng 2.3 Diện tích, năng suất và sản lượng bông của Việt Nam trong các

S.lượng (tấn)

D.tích (ha)

N.suất (tạ/ha)

S.lượng (tấn)

D.tích (ha)

N.suất (tạ/ha)

S.lượng (tấn)

Bông

xơ (tấn) 01-02 24.112 11,01 26.552 2.654 9,94 2.638 26.766 10,91 29,190 10.735 02-03 28.931 9,81 28.367 3.334 12,78 4.260 32.265 10,11 32.627 12.049 03-04 19.316 11,48 22.169 4.317 15,01 6.481 23.633 12,12 28.650 10.237 04-05 18.647 8,75 16.308 1.613 18,91 3.050 20.260 9,55 19.358 6.913 05-06 21.390 8,32 17.796 1.708 20,24 3.458 23.098 9,20 21.254 7.558 06-07 14.145 10,39 14.700 1.300 20,00 2.600 15.445 11,20 17.300 6.400 07-08 6.830 9,00 6.122 616 19.51 1.202 7.446 9,83 7.324 2.709

(Ngu ồn: Công ty cỏ phần bông Việt Nam, tháng 5/2009) [1]

Về diện tích, từ năm 1995, nhờ có các tiến bộ kỹ thuật và ñổi mới về phương thức quản lý sản xuất nên sản xuất bông tăng mạnh, cao nhất là niên

vụ 2002-2003 ñạt 32.267 ha, vụ 2003-2004, diện tích bắt ñầu giảm sút ðến

vụ 2006-2007, diện tích giảm mạnh còn 17.300 ha (chỉ bằng >50% diện tích năm 2002-2003) và hiện nay vụ 07-08 chỉ còn 7.324ha Theo Công ty Bông Việt Nam [1], thực trạng trên là do nhiều nguyên nhân, chủ yếu là: i)- Năng

suất thấp nhưng giá mua bông hạt lại thấp; ii)- Khí hậu, thời tiết thay ñổi thất thường ñối với vụ bông trồng nhờ nước trời (khoảng 90% diện tích); iii)- Những hạn chế về kỹ thuật và lao ñộng; iv)- Một số hạn chế trong thực hiện các dự án quy hoạch phát triển bông và v)- Chính sách chưa khuyến khích sản xuất bông phát triển

2.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng giống bông lai

Ưu thế lai là hiện tượng phổ biến ở nhiều loại cây trồng Trên cây bông,

ưu thế lai về sinh trưởng và năng suất lần ñầu tiên ñược công bố bởi Mell (1894, dẫn theo McGregor, 1976) [38]; sau ñó, Shull (1908, dẫn theo Basu và Paroda, 1994) [15] là người ñặt nền tảng cho khái niệm hiện ñại về ưu thế lai Theo Moffett (1983) [42], Cook (1909) xác nhận có thể khai thác ưu thế lai về mặt thương mại ñối với các con lai khác loài bông luồi x bông hải ñảo

Trên thế giới, Ấn ðộ là quốc gia ñi tiên phong khai thác và sử dụng các giống bông ưu thế lai với mục ñích thương mại Ngay từ năm 1970, giống bông lai H4 ñã ñược ñưa vào sản xuất tại Ấn ðộ; kể từ ñó, nhiều giống bông lai mới lần lượt ra ñời và việc sử dụng các giống bông lai trong sản xuất gia tăng rất nhanh chóng Nghiên cứu khai thác ưu thế lai trên cây bông rất thành công ở Ấn ðộ, nhiều giống bông lai cùng loài hoặc khác loài ñã chứng tỏ ưu thế lai về khả năng cho năng suất, tính thích nghi, ñặc biệt là ưu thế lai về chất lượng xơ bông Hiện tại, Ấn ðộ là một trong những nước ñứng ñầu thế giới về sản xuất bông vải, hơn 40% diện tích sản xuất bông của Ấn ðộ ñược trồng bằng các giống lai kinh tế Diện tích sản xuất hằng năm chiếm khoảng 21% diện tích sản xuất của thế giới, sản lượng chiếm khoảng 12% Mặc dù giá thành hạt giống bông lai còn cao hơn hạt giống bông thuần, nhưng các giống bông lai cho năng suất cao hơn (năng suất bông xơ bình quân khoảng 0,8 tấn/ha) nên vẫn

ñược sử dụng rộng rãi trong sản xuất (Bhagirath Choudhary và Gaurav Laroia, 2001) [16]

Theo Hsu và Gale (2001) [24], ICAC (2007) [26], Trung Quốc cũng là một trong các quốc gia ñứng ñầu thế giới về sản xuất và tiêu thụ bông vải với

ña phần diện tích sản xuất sử dụng chủ yếu là các giống bông lai (khoảng 50%

di ện tích) Việc sản xuất hạt giống bông lai ở Trung Quốc ñược tiến hành chủ

yếu bằng phương pháp lai thủ công với chi phí sản xuất và chế biến cho 1 ha

giống lai F1 khoảng từ 11.000 - 12.000 USD (tương ñương 180-200 triệu VND); với giá bán 1 kg hạt giống bông lai thương mại trong nước của Trung

Quốc khoảng 9,8 USD (tương ñương 155.575VND), (Hezhong Dong và cộng

sự, 2005) [23]

Giá thành hạt giống trên ñơn vị diện tích sản xuất là một trong những chi phí ñáng quan tâm của các nhà sản xuất bông hàng hóa Theo Uỷ ban tư vấn bông thế giới (ICAC, 2007) [26], hiện tại Colombia là nước có chi phí hạt giống cao nhất (khoảng 102 USD/ha) vì hầu hết sản xuất bông của nước này ñều phải nhập hạt giống từ nước ngoài; chi phí hạt giống/ha sản xuất của Trung Quốc dao ñộng từ 50-60 USD/ha (Hezhong Dong và cộng sự, 2005) [23]; Các nước có chi phí hạt giống bông cho sản xuất còn khá cao như Mỹ,

Ấn ðộ, Pakistan

Trong khi ñó, việc sản xuất hạt giống bông lai ở nước ta cũng tương tự như Trung Quốc nhưng giá thành thấp hơn Giá 1 kg hạt giống bông lai thương mại trong nước hiện nay khoảng 8,2 USD, rẻ hơn Trung Quốc 1,6 USD/kg Mặt khác, chi phí hạt giống cho sản xuất bông ở Việt Nam hiện nay

khoảng 40,9 USD/ha (thấp hơn Trung Quốc từ 10-20 USD/ha) Bên cạnh ñó,

việc sử dụng các giống bông lai trong sản xuất ở Việt Nam trong những năm qua ñã chứng tỏ những ñặc ñiểm ưu việt của nó so với các giống bông thuần

( ưu thế lai về năng suất cao hơn từ 20-30%; khả năng kháng sâu bệnh ñược

c ải thiện ñáng kể, qua ñó giảm chi phí phòng trừ sâu bệnh khoảng 1/3 lần; các ñặc tính về chất lượng xơ ñược cải tiến rất nhiều ñáp ứng yêu cầu về

ph ẩm chất xơ sợi cho công nghiệp Dệt trong nước), do ñó việc chọn tạo, sản

xuất và sử dụng giống bông lai trong nước là giải pháp kỹ thuật cấp thiết, hợp

lý và có cơ sở ñể duy trì, phục hồi và phát triển sản xuất bông trong nước [1]

2.3 Tình hình nghiên cứu khai thác ưu thế lai sử dụng tính bất dục ñực

nhân trên cây bông

2.3.1 Nguồn gen bất dục ñực trên cây bông

Trong 4 loài bông trồng trọt thuộc chi bông (Gossypium), tổng cộng có

19 locut trong nhân tế bào kiểm tra tính bất dục ñực (GMS - genetic male sterility) ñã ñược tìm thấy ở 2 loài bông có giá trị và trồng phổ biến nhất trên

thế giới, gồm bông luồi (Gossypium hirsutum L.) và bông hải ñảo (Gossypium barbadense L.) (Ma và Xing, 2006) [36]

Tính bất dục ñực gen do ñơn gen lặn kiểm soát gồm 7 locut Trong nhóm

này, 6 locut thuộc loài bông luồi, gồm ms1 (Justus và Leinweber, 1960) [29], ms2 (Richmon và Kohel, 1961) [48], ms3 (Justus, Meyer và Roux, 1963) [30], ms14 ,

ms 15 và ms 16 (Allison và Fisher, 1964) [14]; còn lại, ms13 thuộc loài bông hải ñảo

(Percy và Turcotte, 1991) [44] Tính bất dục ñực do ñơn gen trội kiểm soát gồm

8 locut Trong ñó, 6 locut thuộc loài bông luồi, gồm Ms4 (Allison và Fisher, 1964) [14], Ms7 (Weaver và Ashley, 1971) [65], Ms10 (Bowman và Weaver, 1979) [18], Ms17, Ms18 và Ms19 (Xing, và cộng sự, 2002) [68]; còn lại, 2 locut thuộc loài bông hải ñảo, gồm Ms11 và Ms12 (Turcotte và Feaster, 1985) [59]

Ngoài ra, có 2 trường hợp tính bất dục ñực do 2 gen lặn ñiều khiển tìm thấy ở

loài bông luồi, gồm ms5 ms 6 (Weaver, 1968) [68] và ms8 ms 9 (Rhyne, 1971) [46]

Trong các dạng bất dục ñực trên, biểu hiện kiểu hình bất dục của chúng

rất khác nhau ðối với các dạng do gen lặn kiểm soát, 3 dạng do ms1, ms3 và

ms 16 có biểu hiện bất dục từng phần; trong khi ñó, hầu hết các dạng do gen

trội ñiều khiển ñều có kiểu hình bất dục hoàn toàn (Zhang, Feng và Pan, 1992, dẫn theo Ma và Xing, 2006) [36] Mặt khác, mức ñộ ổn ñịnh của biểu hiện bất dục cũng không giống nhau Chẳng hạn, trong nhóm do gen lặn kiểm soát,

biểu hiện ổn ñịnh nhất chỉ có ở ms5 ms 6 (Percy và Turcotte, 1991) [44] và ms14

(Zhang, Feng và Pan, 1992, dẫn theo Ma và Xing, 2006) [36]; còn trong nhóm

do gen trội, hầu hết ñều không ổn ñịnh theo giai ñoạn phát triển của cây và nhiệt ñộ môi trường (Percy và Turcotte, 1991; Zhang, Feng và Pan, 1992, dẫn theo Ma và Xing, 2006) [44], [36]

2.3.2 Nghiên cứu sử dụng tính bất dục ñực gen trong tạo giống bông lai

trên thế giới

Qua kinh nghiệm sản xuất hạt giống bông lai ở một số nước, ñặc biệt là

ở Ấn ðộ, Trung Quốc, Israel v.v…, phương pháp sản xuất thủ công truyền thống (khử ñực và thụ phấn bằng tay) bộc lộ nhiều nhược ñiểm như cần lượng lao ñộng lớn trong thời gian ngắn do ñó rất tốn kém về chi phí nhân công, cùng với chi phí khác (túi dựng hoa, chụp lai, dây - biển ñánh dấu), từ ñó, chi phí sản xuất cao, giá thành hạt giống ñắt (McGregor, 1976; Bhale và Bhat, 1989) [38], [17] Chính từ thực tế trên, hướng nghiên cứu tạo giống lai sử dụng dòng mẹ bất dục ñực ñược chú trọng từ rất sớm và ñạt nhiều thành tựu quan trọng về khoa học và ứng dụng thực tiễn

Trong tất cả 14 locut kiểm soát tính trạng bất dục ñực ñã ñược tìm

thấy, kiểu bất dục do 2 gen lặn ms5 ms 5 ms 6 ms 6 ñược cho là ổn ñịnh, chưa thấy tồn tại liên kết gen với các tính trạng không mong muốn, dễ sử dụng

và ñược khai thác phổ biến nhất (Weaver, 1968; McGregor, 1976; Bhale và Bhat, 1989; Xing, 2002) [66], [38], [17], [68] Trong ñó, quy mô nghiên cứu và sử dụng nhiều nhất chủ yếu ở 2 quốc gia trồng nhiều giống lai nhất

là Ấn ðộ và Trung Quốc

Tại Ấn ðộ, dòng bất dục ñực Gregg do 2 gen lặn ms5 ms 5 ms 6 ms 6 của Weaver (1968) [66] là dòng ñược sử dụng nhiều nhất (Srinivasan & Gururajan, 1978) [55] Từ dòng này, hàng loạt dòng hồi giao chuyển gen mới

ñã ñược chọn tạo như MCU4, MCU5, K34007 và Laxima (Basu và cs, 1994) [15] Trong các con lai phát triển từ dòng mẹ Gregg, giống lai ñầu tiên

“Suguna” ñã ñược Trung tâm Coimbatore phóng thích thành công vào năm

1978 (Srinivasan & Gururajan, 1983) [55]; tuy nhiên mức ñộ phổ biến và tính cạnh tranh chưa cao lúc bấy giờ do hạn chế về tính chống chịu sâu bệnh

và những thay ñổi bất thường của ngoại cảnh, ñồng thời tính thích ứng hẹp Sau ñó, nhiều giống lai mới sử dụng dòng này và một số dòng cải tiến làm mẹ

ñã khắc phục phần nào nhược ñiểm trên và ñược phổ biến trong sản xuất (Basu và cs, 1994) [15]

Trung Quốc với hơn 40% diện tích bông thương mại trồng bằng giống lai là nước ñi sâu nghiên cứu tạo giống lai sử dụng tính bất dục ñực gen trên quy mô lớn (Ma và Xing, 2006) [36] Năm 1972, các nhà khoa học tại Trạm sản xuất hạt giống tỉnh Tứ xuyên ñã phát hiện từ giống Dongtin I một dạng ñột biến ký hiệu Dong A bất dục do 2 gen lặn ms5ms 5 ms 6 ms 6 Sau ñó, từ dòng

này và một số dòng chuyển ñổi của nó, 10 giống lai ñược chọn tạo với ưu thế lai chuẩn hơn 10% so với giống lai phổ biến tại Tứ Xuyên (Xing, 2002; Ma

và Xing, 2006) [36] Trong các giống lai này, Chuanzha 4 là giống lai ñầu tiên

kháng ñược bệnh héo “Wilt” do nấm Fusarium (Huang và Shi, 1988, dẫn theo

Ma và Xing, 2006) [36]

Cũng từ nguồn gen “Dong A” và “Gregg” nhập từ Mỹ, bằng phương pháp hồi giao, các nhà khoa học Trung Quốc ñã chuyển ñổi thành công nhiều dòng bất dục mới như Mian A1, Zhongkang A, 81A, Yiyou 1, Xiang D-3, GK39, v.v Từ ñó, một số tổ hợp lai ñã ñược phát triển thành công và thương mại hóa như CCRI 38, Nannong 6 vào năm 2000 ðặc biệt, với CCRI 38, chi

phí sản xuất ñã giảm ñược 50% do tiết kiệm công khử ñực so với sản xuất hạt cho các giống lai truyền thống bấy giờ(Ma và Xing, 2006) [36]

Tại Mỹ, nguồn bất dục “Gregg” cũng là vật liệu khởi ñầu chính và từ

ñó, nhiều dòng chuyển ñổi ñã ñược chọn tạo Tuy nhiên, chúng hầu như chỉ ñược dùng trong các nghiên cứu về ưu thế lai, sản xuất hạt bông lai thụ phấn nhờ côn trùng, nghiên cứu mức ñộ thụ phấn chéo trên cây bông bởi do, thực

tế sản xuất bông của Mỹ chủ yếu trồng bằng các giống bông thuần (Ma và Xing, 2006) [36]

2.3.3 Nghiên cứu sử dụng tính bất dục ñực gen trong tạo giống bông lai ở

hẹp, việc nghiên cứu sử dụng tốn thời gian và chi phí [9]

Chính những hạn chế trên ñây ñã thúc ñẩy việc chuyển hướng nghiên cứu sang sử dụng tính bất dục ñực gen nhân trong ngành Bông Vào năm

1997, 2 dòng bất dục ñực do cặp gen lặn ms5 ms 5 ms 6 ms 6 kiểm soát, gồm K34007 và MCU5 ñược nhập nội từ Ấn ðộ Từ nguồn vật liệu này, hơn 25 dòng chuyển ñổi có triển vọng ñã ñược chọn tạo, trong ñó, một số dòng có nhiều ñặc tính nông học và kinh tế phù hợp như K.TM1, K.LRA 5166 và K.VN36P [10], [11]

Sử dụng nguồn vật liệu trên, 182 tổ hợp lai F1 ñã ñược lai tạo và thử nghiệm; trong ñó, 3 tổ hợp có triển vọng GL.01 (K34007/SSR60F), GL.02 (K34007/LRA5166) và GL.03 (K34007/D97-5) ñã ñược công nhận tạm thời

và ñưa ra sản xuất thử trên những vùng trồng bông trọng ñiểm [11] Tuy nhiên, do tính kháng kém ñối với 2 loại sâu hại chính là sâu xanh ñục quả và rầy xanh chích hút, ñồng thời do tỷ lệ xơ thấp, chất lượng xơ không ổn ñịnh, các tổ hợp này không ñứng vững ñược trong sản xuất Hơn nữa, 25 dòng chuyển ñối từ 2 nguồn vật liệu này cũng mang nhược ñiểm nhiễm sâu xanh ñục quả của dòng gốc cho gen bất dục, bởi vậy, khả năng khai thác và phát triển chúng không có hiệu quả cao [11] và [13]

Trước tình hình thực tế trên, trong giai ñoạn 1999 - 2001, 24 dòng bất dục (ký hiệu từ BD1 ñến BD24) ñã ñược nhập nội từ Trung Quốc ðây là nguồn bất dục có nguồn gốc từ ñột biến Dong A và dòng Gregg với tính bất

dục ñược kiểm soát bởi cặp gen nhân ms5 ms 5 ms 6 ms 6 Kết quả bình tuyển trực

tiếp ñã xác ñịnh ñược một số dòng có triển vọng như BD1, BD21, BD22, BD24 và BD25 Ưu ñiểm nổi bật của nguồn gen này là dạng cây gọn, chín sớm

và tập trung, tỷ lệ xơ cao (>40%) và chất lượng xơ tốt ðặc biệt, tất cả chúng ñều có khả năng kháng sâu xanh ñục quả cao, hơn hẳn so với nguồn gen nhập

từ Ấn ðộ Tuy vậy, nguồn gen này vẫn còn một số nhược ñiểm như khả năng

sinh trưởng kém và nhiễm rầy xanh chích hút [10], [11]

ðể khắc phục hạn chế trên, công tác chuyển gen bằng hồi giao sang các dòng/giống nhận tốt của Việt Nam ñể chọn dòng ñẳng gen và dòng cải tiến ñược thực hiện trên quy mô lớn Kết quả ñã tạo ñược một nguồn vật liệu mới với hơn 20 dòng, trong ñó, các dòng có triển vọng như G.VN36P, G.557, G1247 v.v ñều ñược phát triển theo hướng sinh trưởng khỏe, kết hợp ñược cả

2 tính kháng sâu xanh ñục quả của nguồn cho và khả năng kháng rầy cao của các dòng giống nhận có nguồn gốc trong nước [13]

Hiện tại, một số tổ hợp lai có triển vọng ñang thử nghiệm trên diện hẹp như BD1/D20-9, G.1247.4-2/D20-9 và G.1247.11-6/D20-9

Nh ư vậy, trong những năm qua, thành tựu trong nước về xây dựng quỹ gen các dòng GMS và nghiên c ứu sử dụng chúng trong khai thác ưu thế lai ñã ñặt nền móng cho hướng tạo giống bông lai mới - thế hệ giống bông lai thứ tư

có m ẹ là dòng bất dục ñực gen ðây cũng là tiền ñề cho việc nghiên cứu sản xuất

h ạt giống bông lai thụ phấn nhờ ong và côn trùng tự nhiên, góp phần giảm chi phí s ản xuất và giảm áp lực lao ñộng, hạ giá thành hạt giống so với hiện tại

2.4 Tình hình nghiên cứu về sản xuất hạt giống bông lai sử dụng dòng

mẹ bất dục ñực, thụ phấn nhờ côn trùng

2.4.1 ðặc ñiểm hình thái và sinh trưởng của cây bông có liên quan ñến

hoạt ñộng thụ phấn của côn trùng

2.4.1.1 ðặc ñiểm cấu trúc cây và kiểu ra hoa ñậu quả của cây bông

Cây bông, mặc dù ñược con người canh tác như cây hàng năm, nhưng thực chất là cây thân bụi lâu năm ðối với các loài bông trồng trọt chính, cây cao 1 - 3m, gồm một thân chính và 1 - 5 cành sinh dưỡng (còn gọi là cành ñực) mọc ra từ ñốt thứ 3 - 7 trên thân chính Từ các ñốt trên thân chính và cành ñực, các cành sinh sản (hay còn gọi là cành quả) mọc ra Các nụ hoa

bông hình thành từ các ñốt trên cành quả Kiểu sinh trưởng của cây bông là vô hạn, có nghĩa là tại cùng một thời ñiểm, có thể tồn tại các hình thức sinh trưởng thân, lá, ra nụ, nở hoa, ñậu quả, nở quả và hình thành hạt (Ritchie và cộng sự, 2007) [50]

Mặt khác, trình tự ra hoa và ñậu quả của một cây bông theo ñường xoắn

ốc bắt ñầu từ nụ dưới cùng tại vị trí nốt ñầu tiên của cành quả thứ nhất hướng lên ñỉnh sinh trưởng của cây Nụ hoa ñầu tiên xuất hiện khoảng 28 ñến 30 ngày sau gieo Hoa ñầu tiên nở khoảng 45 ñến 65 ngày sau gieo Sự ra nụ, nở hoa và ñậu quả này thường có thể tiếp tục ñến 60 ngày và khi ñó, quả ñầu tiên nở (hình 2.1.); tiếp ñó, kiểu sinh trưởng vô hạn vẫn tiếp tục (McGregor, 1976) [38]

Hoa bông có kích thước lớn với cánh hoa màu trắng sữa, vàng nhạt hoặc vàng khi bắt ñầu nở vào buổi sáng, chuyển sang màu hồng vào buổi chiều, khép lại và không bao giờ nở ra trở lại Từ ngày thứ hai sau nở, màu ñỏ của cánh hoa chuyển sang ñậm dần, héo tàn và rụng ñi Bao và hạt phấn hoa thường có màu trắng sữa, ñôi khi vàng nhạt hoặc vàng ở loài bông luồi; chủ yếu màu vàng ở loài hải ñảo (McGregor, 1959) [37]

Chính kiểu sinh trưởng phát triển trên ñã tạo nên một tiểu khí hậu mát

mẻ trong ruộng bông với tiểu cảnh ñầy màu sắc xanh của lá, trắng, hồng, ñỏ tím của hoa nở, ñồng thời hoa kích thước lớn, dễ phát hiện có tác ñộng thu hút, hấp dẫn côn trùng thụ phấn (Oosterhuis & Jernstedt 1999; Ritchie & cộng

sự, 2007) [43], [50]

Hình 2.1 Cấu trúc hình thái cây và trình tự ra hoa ñậu quả của cây bông

2.4.1.2 Tuy ến mật và hoạt ñộng tiết mật trên cây bông

Mặc dù rằng cho ñến nay, cơ chế và nguyên nhân tiết mật trên cây bông vẫn chưa ñược biết tường tận, tuy nhiên, cơ quan nào, lượng mật tiết ra bao nhiêu, các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình tiết mật và mối liên quan giữa mật hoa bông và thụ phấn chéo do côn trùng ñã ñược nhiều tác giả nghiên cứu (Vaissière và Vinson, 1994) [62] Tùy theo vị trí phân bố, tuyến mật trên cây bông thường ñược phân thành 3 nhóm chính: nội hoa, ngoại hoa và lá (McGregor, 1976) [38]

Tuyến mật nội hoa nằm ở vành ñai khối tế bào hình nhú tại phần gốc bên trong ñài hoa Hoạt ñộng tiết mật bắt ñầu từ vài giờ hoặc vài ngày trước khi hoa nở Lượng mật tiết tối ña vào khoảng giữa buổi chiều ngày hoa nở và hầu như dừng lại khi cánh hoa bắt ñầu chuyển màu (trắng sữa sang hồng), một dấu hiệu mà theo Kaziev (1964) và Mel’nichenko (1963, dẫn theo McGregor, 1976) [38] báo hiệu quá trình thụ phấn ñã xảy ra

Các tuyến mật ngoại hoa nằm ở 6 vị trí, trong ñó, 3 tuyến mật nằm bên dưới ñài hoa, tại ñiểm nối của 3 lá bắc và 3 tuyến khác nằm ngay dưới gốc lá bắc (Trelease, 1879) [58] Các tuyến này bắt ñầu hoạt ñộng từ vài ngày trước

khi hoa nở và lượng mật nhiều nhất vào ngày trước khi hoa nở, tiếp tục trong thời gian từ vài ngày ñến 2 - 3 tuần sau ñó Nhiều nghiên cứu ñã xác nhận các tuyến mật ngoại hoa có tác ñộng hấp dẫn côn trùng nhiều hơn và cường ñộ viếng thăm của chúng cao hơn (Kaziev, 1964; dẫn theo McGregor, 1976) [38]

Ngoài các bộ phận thuộc hoa, trên lá bông, còn có tuyến mật nằm ở mặt dưới lá, trên gân chính, tại vị trí gần chỗ tiếp giáp giữa phiến lá và cuống lá, ñôi khi có ñến 2 tuyến mật, một trên gân chính và 1 trên gân phụ nằm một bên gân chính Tuyến mật lá bắt ñầu hoạt ñộng trước khi lá ñạt kích thước ñầy ñủ

và kéo dài trong khoảng 2 - 3 tuần Trên cây, tuyến mật lá bắt ñầu tiết mật khi cây có nụ và có thể tiếp tục cho ñến khi cây ra lá mới Tuyến mật lá cũng có tác dụng thu hút côn trùng ñến lấy mật nhưng có lẽ ít liên quan ñến thụ phấn (Kaziev, 1964; dẫn theo McGregor, 1976) [38]

Khả năng tiết mật của bông rất lớn và ñặc trưng riêng Tại nhiều vùng trồng bông, bông ñược xem là cây lấy mật chính của ong và côn trùng (Moffett và Stith, 1976) [40] Mặc dù cây bông không sản xuất nhiều mật bằng một số cây trồng khác như cỏ linh lăng, cỏ ba lá … (Moffett và Stith, 1976) [40], nhưng do nó có một giai ñoạn ra hoa kéo dài nên lượng mật tích lũy theo thời gian lớn Ivanova-Paroiskaya (1950) [27] cho biết trong 1 vụ, lượng mật sản sinh có thể ñạt ñến 300kg/ha ở loài bông luồi và 75 ñến 90kg/

ha ñối với loài bông hải ñảo và thông thường, ong mật ñến viếng thăm hoa không ồ ạt, mà ñều ñặn, tích lũy dần

Sản phẩm mật tiết ra từ tuyến mật trên cây bông là hỗn hợp dung dịch

có hàm lượng các loại ñường cao, trong ñó, gồm cả ñường ña và ñường ñơn như sucrose, glucose, maltose, và fructose Hàm lượng ñường tổng số có thể ñạt tới 21,0 - 46,9%, hoặc 69% ở loài bông luồi và 34% ở loài bông hải ñảo (Buchmann và Nabhan, 1996) [19] Nghiên cứu của Ivanova-Paroiskaya (1956) [28] ñã xác ñịnh ñược hàm lượng fructose - glucose - sucrose trên

tuyến mật nội hoa của giống '35-1' thuộc loài bông hải ñảo lần lượt là 39,78; 37,50 và 1,63%, và ở giống bông luồi '36 - 7 M' là 37,85; 35,65 và 6,89%

Theo Trelease (1879) [58], dịch mật là thức ăn ưa thích của các loại kiến, ong mật, ong bắp cày v.v… và do ñó, có liên quan ñến sự thụ phấn; ngoài ra, nhóm các tuyến mật ngoại hoa lại có tác dụng thu hút côn trùng có hại ra khỏi các bộ phận hấp dẫn chúng trên hoa

Wykes (1952) [67] cho biết thứ tự ưa thích các loại ñường ñơn của côn trùng là sucrose, glucose, maltose và fructose và hỗn hợp cân bằng các loại ñường này hấp dẫn các loại côn trùng nhất Dịch mật cũng chứa nhiều ñường saccarose là thức ăn ưa thích của các loại rệp, rệp sáp và bọ trĩ, các loại côn trùng chích hút có hại trên cây bông (Buchmann và Nabhan, 1996) [19] Nếu lượng dịch mật tiết ra nhiều, nó sẽ kích thích sự phát triển của các loại nấm muội ñen, phủ lên lá làm ảnh hưởng ñến quang hợp, hoặc dính vào xơ làm giảm phẩm chất xơ bông Khi có nhiều ong trên ñồng, chúng sẽ hút dịch mật, góp phần làm giảm ảnh hưởng có hại trên (Hadwich 1961) [22] Nhìn chung, mật và phấn hoa là các yếu tố hấp dẫn các loại ong và côn trùng ñến và gây ra giao phấn tự nhiên trên cây bông (McGregor, 1976) [38] Các loại ong mật bị hấp dẫn bởi các tuyến mật ngoại hoa hơn là tuyến mật nội hoa Ivanova-Paroiskaya (1956) [28] quan sát thấy tỷ lệ số ong viếng thăm các loại tuyến mật nội hoa, ngoại hoa và lá tương ứng là 32: 799 : 389

Nh ư vậy, sự tồn tại của một hệ thống nhiều tuyến mật trên các bộ phận (hoa, lá) c ủa cây bông với thời gian tiết mật dài, lượng mật lớn giàu các loại ñường cũng như kiểu tiểu khí hậu và tiểu sinh cảnh ñặc trưng trên ruộng bông do ki ểu sinh trưởng vô hạn và ñặc ñiểm hình thái hoa của cây bông có

s ức hấp dẫn các loại ong và côn trùng ñến viếng thăm lấy mật, và ngẫu nhiên,

ở nhiều mức ñộ, chúng thực sự là tác nhân thụ phấn có hiệu quả, có thể lợi

d ụng trong sản xuất hạt giống lai sử dụng dòng mẹ bất dục ñực

2.4.2 Thành phần và hoạt ñộng thụ phấn của côn trùng trên cây bông

Thụ phấn ñóng vai trò quan trọng trong hệ thống sinh sản của các loại thực vật có hoa (Corbet và cộng sự, 1991; Buchmann và Nabhan, 1996) [21], [19] với ước tính khoảng 90 % loài thực vật có hoa thụ phấn (và sau ñó, thụ tinh, ñậu quả và kết hạt) nhờ các loại côn trùng như ong (Richards, 1986; Buchmann and Nabhan, 1996) [47], [19] Các loại cây trồng nông nghiệp thường phụ thuộc, ít nhất là một phần, vào các tác nhân thụ phấn không kiểm soát ñể hình thành sản lượng của chúng (Klein và cộng sự, 2003; Kremen và cộng sư, 2002, 2004; Ricketts và cộng sự, 2004) [31], [34], [33], [49]

Các loại côn trùng thụ phấn ước tính ñóng góp khoảng 15 -30% sản lượng lương thực toàn cầu (Roubik, 1995) [52] Giá trị ñóng góp hàng năm

nhờ thụ phấn bởi ong mật (loài Apis mellifera) vào tổng sản lượng cây trồng

của Mỹ lên ñến 9,3 tỷ USD Ở các nước châu Âu, hiệu quả thụ phấn của các loại ong mật trị giá 4,25 tỷ USD và của các tác nhân thụ phấn khác xấp xỉ 0,75 tỷ USD (Robinson và cộng sự, 1989) [51]

ðối với cây bông, hạt phấn bông dạng hình cầu thuộc loại có kích thước lớn, biến ñộng từ 81 - 143 µm, ñược bao bao bởi màng chất nhớt làm cho chúng dính lại với nhau (Kaziev, 1964; dẫn theo McGregor, 1976) [38] Bởi vậy, chúng không thể không thể phát tán nhờ gió mà chỉ có thể nhờ tác nhân truyền phấn tự nhiên là côn trùng (Moffett và Stith, 1978) [41]

Bằng chứng xác nhận tin cậy nhất cho hoạt ñộng thụ phấn của côn trùng là những kết quả nghiên cứu ñã công bố về tỷ lệ giao phấn tự nhiên trên cây bông Theo ñó, tỷ lệ này biến ñộng lớn, phụ thuộc nhiều vào mức ñộ phổ biến của các loài côn trùng véc tơ (Llewellyn và cộng sự, 2007) [35]; ñồng thời tùy ñiều kiện sinh thái từng vùng và mùa vụ (Moffett và cộng sự, 1976) [38] Tuy nhiên, tỷ lệ viếng thăm hoa của côn trùng có thể cao hơn tỷ lệ thụ phấn chéo bởi vì nhiều loại côn trùng véc tơ thích lấy mật hoa hơn là lấy hạt

phấn (Moffett và cộng sự, 1983; Rao và cộng sự, 1996) [42], [45]

Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy tỷ lệ giao phấn trên bông khoảng 10% hoặc ít hơn (Meredith & Bridge 1973; Umbeck et al 1991; Llewellyn và Fitt, 2007) [39], [60], [35] Ngược lại, một số nghiên cứu khác ghi nhận tỷ lệ cao hơn Humbert và Mogford (1927) [25] cho biết tỷ lệ giao phấn biến ñộng từ 2 - 20% trong ñiều kiện bình thường Theo Sappenfield (1963) [53], tỷ lệ này khoảng 1 - 32,2% ở Missouri Ở Úc, tỷ lệ giao phấn biến ñộng lớn giữa các vùng, có thể 1 - 2% ở Ord Valley thuộc miền tây Úc; hoặc rất cao, lên ñến 3,3 - 90% ở Cotton Belt (Simpson, 1954) [54]

2.4.2.1 Lo ại và phân bố của côn trùng thụ phấn trên cây bông

Tsyganov (1953, dẫn theo McGregor, 1976) [38] cho biết các tác nhân

truyền phấn ñáng quan tâm nhất là các loại ong nghệ (Bombus spp.), ong mật (Apis dorsata Fabricius, Apis florea Fabricius, Apis indica Fabricius và Apis mellifera L.) và loài ong ñất Melissodes spp

Tại Tứ Xuyên, Trung Quốc, khoảng 92 loài ñã ñược tìm thấy trên ñồng bông tại giai ñoạn ra hoa (Xing và cộng sự, 2002) [68] Trong ñó, 27 loài có

liên quan ñến quá trình thụ phấn, gồm 22 loài thuộc bộ Hymenoptera và 5 loài thuộc bộ Diptera Trong các loài thuộc bộ Hymenoptera, ong mật, ong nghệ (Bumbus spp) và ong xén lá (Megachile conjunctifomis) là các tác nhân thụ

phấn chính (Xing và cộng sự, 2002) [68]

ðối với các loại ong mật, hoạt ñộng viếng thăm hoa bông của chúng khác nhau tùy thuộc vào mùa vụ, theo ngày, vùng và năm Dù rằng, số lương ong viếng thăm cần thiết ñủ cho sự kết hạt chính xác là bao nhiêu chưa ñược biết rõ, tuy nhiên, tối thiểu cần khoảng 600 ñến 1000 hạt phấn rơi trên ñầu nhụy là ñủ cho tất cả các noãn ñược thụ tinh (Ter Avanesyan, 1952; Xing và cộng sự, 2002) [57], [68]; trong khi ñó, số lượng hạt phấn trên một hoa bông rất lớn, khoảng từ 20.000 ñến 45.000 hạt (McGregor, 1976) [38] McGregor

(1959) [37] cho biết tỷ lệ 10 ong/ 100 hoa là ñủ ñể phủ hạt phấn lên ñầu nhụy hoa bông và sau ñó, tỷ lệ này thường ñược sử dụng ñể ñiều khiển thụ phấn trên ruộng sản xuất hạt lai

Ong mật bị hấp dẫn bởi các tuyến mật ngoại hoa nhiều hơn Chúng viếng thăm hoa bông chủ yếu là ñể lấy mật, không thu thập hạt phấn ngay cả trong trường hợp lượng hạt phấn dự trữ thấp (Moffett, 1976) [40] Tuy nhiên, ñôi khi ong mật cũng lấy nhiều phấn (Waller và cộng sự, 1985) [64] Sự không giống nhau về tập tính này, có thể là do các nhân tố môi trường, kiểu gen, hoặc có lẽ do cơ chế không ưa thích với hàm lượng ñộc tố gossypol trong cây Ở Arizona - Mỹ, McGregor (1976) [38] quan sát thấy nhiều ong mật khi vào ra khỏi hoa thân mình nhuộm vàng hạt phấn, và như thế, ñủ ñể thụ phấn

có hiệu quả cho các dòng bất dục (Moffett, 1983) [42]

Hoạt ñộng viếng thăm hoa bông của ong mật biến ñổi theo thời gian trong mùa vụ gieo trồng với mức ñộ vừa phải trong cả tháng 7 và giảm xuống dưới 10% vào giữa tháng 8, sau ñó tăng lên vào tháng 9 (Moffett và cộng sự, 1976) [40] Moffett và cs (1978) [41] cũng cho biết khoảng 80% số quả ñậu trong 4 tuần ñầu tiên sau khi hoa nở rộ, vì vậy, hoạt ñộng viếng thăm hoa trên ruộng sản xuất hạt lai quan trọng nhất là trong tháng 7 và 2 tuần nửa ñầu tháng 8 (Moffett và cs, 1976) [40]

Nhiều nghiên cứu sớm trước ñây cho biết ong mật (Apis mellifera) là

tác nhân truyền phấn chính (McGregor, 1959, 1976) [37], [38], nhưng nếu chỉ riêng ong mật không thể ñáp ứng ñủ nhu cầu thụ phấn cho bông trong sản xuất hạt lai Các loại ong hoang dại có thể lợi dụng ñược trong sản xuất hạt giống bông lai nếu tính bất thường và không nhất quán trong hoạt ñộng viếng thăm hoa của chúng có thể hạn chế ñược Moffett và cộng sự (1976) [40] cho

biết loài ong Agapostemon spp., loại ong phổ biến ở Lamesa, Texas, Mỹ ñược

xếp thứ 3 trong các loại ong dại viếng thăm hoa bông Tác giả này cũng xác nhận vai trò thụ phấn của một số chi ong khác thường lưu trú trên cây bông

như Bombus và Mellisodes

Trong một nghiên cứu so sánh giữa 2 loài Mellisode thelypodii và Apis mellifera trong lồng lưới, Vaisiere và cs (1984) [63] xác nhận rằng Mellisode thelypodii là tác nhân thụ phấn có hiệu quả trong sản xuất hạt giống bông lai,

và trong ñiều kiện lồng lưới, 20 cá thể loài này có thể cho số quả ñậu tương ñương với một ñàn ong mật cho ăn phấn bổ sung có hạn chế

Theo Moffett và cộng sự (1976) [40], ñể tăng hiệu quả thụ phấn của các loài ong hoang dại, cần có một số giải pháp sau: i)- thay ñổi ñiều kiện môi trường bản ñịa theo hướng có lợi cho chúng, ii)- tạo tập tính qua ñông, iii)- sinh sản nhân tạo cho ong dại, iv)- sản xuất hạt giống ở vùng cách ly (như hoang mạc) tránh cạnh tranh của cây trồng khác hoặc vùng thường có quần thể ong dại phong phú hơn, và v)- sản xuất trên quy mô nhỏ ở những vùng có quần thể ong dại ñông quân

Nhìn chung, thành ph ần và số lượng các loài côn trùng thụ phấn chính

có th ể khác nhau tùy thuộc vào sự phân bố và các ñiều kiện sinh thái v.v…

Kh ả năng thụ phấn của chúng cũng không giống nhau số lượng và kiểu viếng

th ăm hoa, kích thước và ñộ lông cơ thể Nhưng vai trò thụ phấn của chúng không th ể không ñược thừa nhận

2.4.2.2 Ho ạt ñộng thụ phấn của ong

Ma và Xing (2006) [36] cho biết trong một ngày, ong viếng thăm nhiều nhất vào 2 thời ñiểm 11h sáng và 15h chiều trên các cánh ñồng bông tại vùng quê Zu, thuộc tỉnh Hà bắc, Trung Quốc Vào sáng sớm, khi sương còn ñọng trên cây bông và hoa chưa nở hoàn chỉnh, chỉ quan sát thấy một vài con ong hoạt ñộng Khi nhiệt ñộ không khí tăng dần, mức ñộ viếng thăm của ong cũng

dần ñạt ñến ñỉnh cao, giảm dần ñến giữa trưa, khi nhiệt ñộ cao và sau ñó, tăng lên ñạt ñến ñỉnh cao lần thứ 2 lúc 15h Hoạt ñộng của côn trùng thụ phấn chịu ảnh hưởng rất lớn bởi các ñiều kiện ngoại cảnh; trong ñó, phun thuốc hóa học trừ sâu lúc giai ñoạn cây bông nở hoa ảnh hưởng mạnh nhất, giảm hẳn mật ñộ

và hoạt ñộng côn trùng sau phun; ngoài ra, các hiện tượng thời tiết khác như sấm sét, mưa giông… cũng có ảnh hưởng ñáng kể

2.4.3 Nghiên cứu sản xuất hạt giống lai thụ phấn nhờ ong mật

Kohel và Lewis (1984) là những người ñầu tiên cho biết có hoạt ñộng thụ phấn của côn trùng trong sản xuất hạt giống lai dùng mẹ bất dục ñực gen Ngay tại những vùng có sự lai tự nhiên với mức ñộ cao 48%, năng suất thu ñược trên các dòng bất dục ñực thấp hơn 27% trên các dòng hữu dục; trong khi ñó, tại những vùng mà tỷ lệ lai tự nhiên thấp hơn, khoảng 7 và 5%, năng suất dòng bất dục giảm rõ rệt, khoảng 83 và 77% tương ứng so với dòng hữu dục (Srinivasan và Gururajan, 1983) [56]

Trong một thử nghiệm sản xuất hạt giống lai tại ñịa hạt Zu, Hà Bắc, Trung Quốc, nơi không trồng bông và nông dân có nghề nuôi ong, Feng (1990, dẫn theo Ma và Xing, 2006) [36] ñã sử dụng dòng mẹ bất dục ñực gen 81A, dòng có tính trạng chỉ thị hình thái trở xanh; tỷ lệ gieo bố : mẹ là 1:3 Kết quả cho thấy trong suốt thời kỳ ra hoa hữu hiệu, số ong viếng thăm cao từ 5-15 con/100 hoa năm 1986 và từ 3-12 con/100 hoa năm 1987 ðiều này chứng tỏ số lượt ong viếng thăm từ 0,5 ñến 1/100 hoa là ñảm bảo cho sự phát tát hạt phấn hoa (Waller và cs., 1985) [64] Chính vì thế, yêu cầu về nguồn ong cho sản xuất hạt lai về cơ bản có thể ñáp ứng ñược Trong các vùng sản xuất hạt lai, tỷ

lệ ñậu quả ñạt khá cao, khoảng 47,3%, gần như tương ñương với tỷ lệ ñậu 48,2% trên dòng phục hồi San 5254 Do ñó, sử dụng dòng mẹ bất dục ñực, thụ phấn nhờ ong trong sản xuất hạt giống lai là biện pháp khả thi

Moffett và Stith (1978) [41] ñã công bố các thử nghiệm sử dụng ong

mật thụ phấn cho bông trên ruộng sản xuất hạt giống lai tại Arizona, Mỹ Ảnh hưởng kiểu gen bông ñến hoạt ñộng viếng thăm hoa cũng ñược công bố sau

ñó bởi nhóm các tác giả này (Moffett và Stith, 1983) [42]

Các tác giả trên cũng ñã thực hiện một thí nghiệm nghiên cứu sản xuất hạt giống bông lai trên quy mô lớn với các phương thức giao trồng khác nhau (Moffett và Stith, 1976) [40]; bao gồm i)- 2 hàng dòng B và 14 hàng dòng A, ii)- 2 hàng dòng B và 6 hàng dòng A Ở kiểu gieo 1, số hạt/quả ở 2 hàng 1 và

2 dòng A kề dòng B 42 và 49% cao hơn so với các hàng còn lại; Tỷ lệ khối lượng hạt/khối lượng quả ở mỗi hàng dòng A cao hơn hẳn so với trên mỗi hàng dòng B Ở kiểu gieo thứ 2, năng suất cũng như số hạt/quả trên mỗi hàng dòng A không sai khác so với dòng B

Từ kết quả trên, các tác giả cho rằng khi số ong viếng thăm từ 0,5 - hơn

1 con/100 hoa và khoảng cách từ hàng bố cho phấn ñến hàng mẹ bất dục không quá 3 hàng là có thể sản xuất hạt giống lai có hiệu quả Tuy nhiên, trong một thí nghiệm với tỷ lệ gieo 4A:2B (1:4) (với diện tích 22,6ha và 17,7 ñàn ong/ha), năng suất hạt lai chỉ bằng 64% so với dòng B (Moffett và Stith, 1978) [41]

Như vậy, do kiểu hoạt ñộng viếng thăm hoa của ong mật, kiểu trồng xen kẻ hỗn hợp các cây tốt hơn là trồng riêng thành hàng dòng A và B Năm

1980, Vaissiere và Moffett (1984) [63] triển khai thí nghiệm với 5 ruộng tại vùng Texas highland Plains ñể ñánh giá khả năng thụ phấn cho dòng A từ dòng

B Trên 2 ruộng bố trí các ñàn ong ít nhất ở cả 3 phía, năng suất dòng A tương ñương dòng B, như vậy trong ñiều kiện tương tự và hạt phấn lan truyền ñủ, năng suất hạt lai dòng A không kém dòng hữu dục B và phấn hoa phát tán ñồng ñều Tuy nhiên, trên ruộng thứ 3, khi chỉ bố trí ñàn ong 1 phía, năng suất dòng

A kém dòng B 30% và sự truyền phấn không ñồng ñều Trên 2 ruộng còn lại không bố trí ñàn ong nào, năng suất dòng A thấp hơn dòng B 99% trong lồng

lưới và 91% ở ngoài lồng Kết quả này cho thấy hiệu quả thụ phấn cho dòng bất dục phụ thuộc vào số lượng và kiểu bố trí ñàn ong Nếu hạt phấn truyền ñủ, năng suất dòng A không kém dòng B trong sản xuất hạt giống bông lai

Tóm l ại, hiện tại và trong tương lai, theo tổng kết của nhiều tác giả (McGregor, 1976; Bhale và Bhat, 1990; Xing, 2002; Ma và Xing, 2006) [38], [17 ], [68], [36], k ỹ thuật sản xuất hạt giống bông lai sử dụng dòng mẹ bất

d ục ñực, thụ phấn nhờ ong và côn trùng tuy còn một số hạn chế nhưng có nhi ều ưu ñiểm vượt trội so với phương pháp thủ công truyền thống cả về khâu

kh ử ñực lẫn thụ phấn Các so sánh chi tiết về những ưu nhược ñiểm trên ñây

có th ể tóm tắt trong các bảng 2.4 và 2.5 dưới ñây

Bảng 2.4 Ưu ựiểm và nhược ựiểm của phương pháp khử ựực thủ công so

với dùng dòng mẹ bất dục ựực trên cây bông

* Ưu ựiểm * Nhược ựiểm

1 Không cần chuyển ựổi dòng bố/mẹ 1 Cần một thời gian chuyển ựổi

dòng bố mẹ ựạt yêu cầu

2 Không hạn chế trong lựa chọn bố mẹ từ quỹ

gen bông

2 Lựa chọn bố mẹ bị giới hạn trong các dòng chuyển ựổi

3 Duy trì ựược ựặc ựiểm gốc của dòng bố mẹ 3 Có thể gặp rủi ro do thoái hóa

hoặc mất ựi các ựặc tắnh tốt trong quá trình chuyển ựổi

* Nhược ựiểm * Ưu ựiểm

1 Chi phắ lao ựộng cao, giá thành ựắt 1 Không tốn chi phắ lao ựộng,

giá thành rẻ

2 Tốn chi phắ văn phòng phẩm (bao ựựng hoa,

chụp cách ly, dây - biển ựánh dầu v.vẦ

2 Không có chi phắ này

3 Gây rụng quả do tổn thương bầu nhụy - noãn

trong thao tác khử ựực

3 Không có hiện tượng này

4 Rụng cơ giới nụ hoa quả lai do công lao ựộng

di chuyển, thao tác hàng ngày

4 Không có thiệt hại này

5 Quá trình thụ phấn có thể bị gián ựoạn sau

mỗi lần tưới nước

5 Không có sự gián ựoạn này

6 Dắ giẽ ựất do di lại, dẫm ựạp làm giảm ựộ

thông khắ của ựất, chậm sinh trưởng của cây

6 Không có vấn ựề này

7 đôi khi không ựáp ứng nhu cầu lao ựộng, phá

vỡ chương trình thụ phấn

7 Không có tình trạng này

Bảng 2.5 Ưu ñiểm và nhược ñiểm của phương pháp thụ phấn nhờ ong và

côn trùng so với thụ phấn thủ công trên cây bông Thụ phấn thủ công Thụ phấn nhờ ong và côn

trùng

1 Thụ phấn ñầy ñủ và ñồng ñều 1 Thụ phấn kém ñồng ñều

2 Không hạn chế trong lựa chọn loại thuốc

hóa học, và khoảng cách giữa các lần phun

2 Hạn chế sử dụng thuốc

3 Chỉ cần khoảng cách ly gần trong ô sản

xuất

3 Khoảng cách ly xa hơn

1 Chi phí lao ñộng cao, giá thành ñắt 1 Không tốn chi phí lao ñộng,

giá thành rẻ

2 Tốn chi phí văn phòng phẩm (bao ñựng

hoa, chụp cách ly, dây - biển ñánh dầu

v.v…

2 Không có chi phí này

3 Rụng cơ giới nụ hoa quả lai do công lao

ñộng di chuyển, thao tác hàng ngày

3 Không có thiệt hại này

4 Quá trình thụ phấn có thể bị gián ñoạn sau

mỗi lần tưới nước

4 Không có sự gián ñoạn này

5 Dí giẽ ñất do di lại, dẫm ñạp làm giảm ñộ

thông khí của ñất, chậm sinh trưởng của

3 đỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, đỊA đIỂM, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 đối tượng và vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu là các dòng bố mẹ thuộc loài bông luồi tứ bội (2n =

4x = 52) (Gossypium hirrsutum L.), bao gồm:

1) Dòng mẹ mang gen bất dục: 15 dòng có tắnh bất dục ựực quy ựịnh bởi

hai gen lặn ms5 ms 5 ms 6 ms 6 đây là các dòng lưỡng dục có kiểu gen bất dục ở dạng dị hợp tử về một trong gen lặn này (tức là Ms5 ms 5 ms 6 ms 6 hoặc là ms5

ms 5 Ms 6 ms 6); trong ựó:

3 dòng nhập nội từ Trung quốc (BD1, BD21 và BD24);

9 dòng chọn tạo trong nước với nguồn cho gen bất dục từ BD1: G.1247.3-4, G.1247.4-2, G.1247.4-3, G.1247.4-4, G.1247.11-6, G.VN36P, G.557.S2-1, G.557.S2-3 và G.557.S2-4);

3 dòng chọn tạo trong nước với nguồn cho gen bất dục từ dòng K34007 của Ấn độ: K.TM1.1, K.LRA.5166 và K.VN36P

2) Dòng bố hữu dục : dòng phục hồi D20-9 (kiểu gen Ms5 Ms 5 Ms 6 Ms 6)

nguồn gốc từ Trung Quốc

3.2 Thời gian nghiên cứu

Các thắ nghiệm của ựề tài ựược tiến hành từ tháng 11/2006 ựến tháng 5/2009 trong các vụ đông Xuân (bắt ựầu từ tháng 11 - 12 năm trước, kết thúc vào tháng 4 - 5 năm sau) và Hè Thu (bắt ựầu từ tháng 6 - 7, kết thúc vào tháng

11 - 12) đây là các thời vụ trồng bông và sản xuất hạt giống bông lai chắnh tại Ninh Thuận

3.3 địa ựiểm nghiên cứu

Toàn bộ các thắ nghiệm ựược bố trắ tại huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh

Thuận, trên loại ựất phù sa cổ sông Kinh Dinh, trong ựó:

Thắ nghiệm ựánh giá các dòng lưỡng dục: bố trắ trên ựất thắ nghiệm của Viện Nghiên cứu Bông và Phát triển nông nghiệp Nha Hố, xã Nhơn Sơn, huyện Ninh Sơn tỉnh Ninh Thuận

Các thắ nghiệm nghiên cứu xác ựịnh một số biện pháp kỹ thuật phục

vụ cho xây dựng quy trình sản xuất hạt lai sử dụng dòng mẹ lưỡng dục: bố trắ tại thôn đồng Mé, xã Mỹ Sơn, huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận

3.4 Nội dung nghiên cứu

1) đánh giá và chọn lọc dòng mẹ lưỡng dục phục vụ cho nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất hạt giống bông lai thụ phấn nhờ côn trùng

2) Nghiên cứu xác ựịnh một số biện pháp kỹ thuật cơ bản phục vụ cho xây dựng quy trình sản xuất hạt lai sử dụng dòng mẹ lưỡng dục

đánh giá một số ựặc ựiểm chắnh của dòng mẹ lưỡng dục BD1;

Nghiên cứu xác ựịnh mật ựộ gieo thắch hợp trong nhân duy trì dòng

l ưỡng dục BD1;

Nghiên cứu xác ựịnh tỷ lệ bố mẹ thắch hợp trên ruộng sản xuất thử hạt

gi ống bông lai cho tổ hợp lai BD1/D20-9;

đánh giá hiệu quả của các phương thức thụ phấn khác nhau trong sản

xu ất thử hạt giống bông lai cho tổ hợp lai BD1/D20-9;

Nghiên cứu sử dụng dòng mẹ lưỡng dục với tắnh kháng sâu và ựặc ựiểm hình thái hoa thắch h ợp trong sản xuất hạt giống lai thụ phấn nhờ côn trùng

3.5 Phương pháp nghiên cứu

3.5.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài ựồng

3.5.1.1 B ố trắ thắ nghiệm

* Thắ nghi ệm 1 - đánh giá và chọn lọc các dòng lưỡng dục:

Kiểu bố trí: khối ñầy ñủ ngẫu nhiên, nhắc lại 3 lần Diện tích ô: 20m2 Khoảng cách gieo 0,9m x 0,2m x 1cây/hốc

* Thí nghi ệm 3 - Nghiên cứu xác ñịnh mật ñộ gieo thích hợp trong nhân duy

* Thí nghi ệm 4 - Nghiên cứu xác ñịnh tỷ lệ bố mẹ thích hợp trên ruộng sản

xuất thử hạt giống bông lai cho tổ hợp lai BD1/D20-9: