Khảo sát dòng, giống cà chua triển vọng có khă năng chịu nóng và kháng bệnh xoăn vàng lá thu đông và xuân hè tại gia lộc hải dương

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Trương Thị Thương Tên luận văn: Khảo sát dòng, giống cà chua triển vọng có khả năng chịu nóng và kháng bệnh xoăn vàng lá vụ Thu đông và Xuân hè tại Gia

Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu

Bảng 3.1 Nguồn vật liệu nghiên cứu

STT Tên giống Cơ quan chọn tạo và cung cấp giống Chú thích

1 T1 Viện cây lương thực Cây thực phẩm Giống thuần

12 T11 Công ty Phú Nông (nhập nội) Giống lai

13 Montavi Công ty Seminis (nhập nội) Giống lai

14 Mongal Công ty Thành Nông (nhập nội) Giống lai

15 Nun 2258 Công ty Cánh Đồng Xanh (nhập nội) Giống lai

16 Anna Công ty Seminis (nhập nội) Giống lai Đ/c 1 VT3 Viện cây lương thực Cây thực phẩm Giống thuần Đ/c 2 Savior Công ty Sygenta (nhập nội) Giống lai

Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Từ tháng 9 năm 2017 đến tháng 6 năm 2018

Tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm địa chỉ: Liên Hồng- Gia Lộc- Hải Dương và Bộ môn Sinh học phân tử và Công nghệ sinh học ứng dụng- Khoa Công nghệ sinh học- Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

Nội dung nghiên cứu

1 Khảo sát đặc điểm nông sinh học, năng suất và chất lượng của dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017 và Xuân hè 2018;

2 Đánh giá khả năng chịu nóng của dòng, giống cà chua;

3 Xác định khả năng chứa gen kháng bệnh xoăn vàng lá Ty-1, Ty-2, Ty-3 và Ty-4 của dòng, giống cà chua thí nghiệm;

4 Đánh giá khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá bằng lây nhiễm nhân tạo.

Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Khảo sát đặc điểm nông sinh học, năng suất và chất lượng trong vụ Thu đông 2017 và Xuân hè 2018

- Thời vụ trồng: Vụ Thu đông (Thí nghiệm 1): Gieo hạt 5/10 trồng 31/10

Vụ Xuân hè (Thí nghiệm 2): Gieo hạt 6/3 trồng 26/3

- Gieo cây con: Gieo vào bầu thành phần giá thể gồm 50% đất phù sa + 35% (xơ dừa, trấu hun) + 15% (mùn mục) Giá thể được xử lý sạch bệnh và chuẩn bị trước khi sử dụng 5-10 ngày Khi cây cao được 8-10 cm, có 4-5 lá thật, thân cứng, mập, không bị sâu, bệnh hại thì đem trồng

- Chuẩn bị đất và trồng cây

+ Đất trồng: Đất được chọn là đất trồng giàu mùn, tơi xốp, dễ thoát nước, độ pH 5,5-7

Luống trồng rộng 1,5 m, cao 25cm, mặt luống rộng 110cm, rãnh luống rộng 30cm

+ Khoảng cách trồng: Cây x cây 45 cm, hàng x hàng 75 cm Diện tích ô thí nghiệm 10m 2 , trồng 32 cây

* Lượng phân và cách bón: (lượng phân tính cho 1 ha)

STT Loại phân Tổng số phân Bón lót Bón thúc

+ Bón lót: Đánh rạch và bón phân hữu cơ, lân, vôi bột vào hốc (rạch), đảo đều với đất và lấp đất trước khi trồng 2 - 3 ngày

+ Bón thúc lần 1: Sau trồng 10 - 15 ngày, kết hợp với vun đợt 1

+ Bón thúc lần 2 : Sau trồng 30 - 35 ngày, kết hợp với vun cao đợt 2

+ Bón thúc lần 3 : Sau khi thu quả lần đầu

Luôn giữ ẩm cho cây, nhất là ở giai đoạn đầu và giai đoạn ra hoa kết quả tưới rãnh để giữ ẩm Sau khi trồng khoảng 25-30 ngày làm giàn chữ A để chống đổ cho cây

Sơ đồ bố trí thí nghiệm vụ Thu đông 2017

Sơ đồ bố trí thí nghiệm vụ Xuân hè 2018

Dải bảo vệ 3.4.2 Các chỉ tiêu theo dõi

* Các giai đoạn sinh trưởng của cây cà chua trên đồng ruộng

- Thời gian từ gieo đến mọc (ngày): Tính từ lúc gieo cây cho đến khi có 50% số cây mọc

- Thời gian từ mọc đến ra lá thật (ngày): 50% số cây ra lá thật

- Thời gian từ trồng đến ra hoa đầu (ngày): 50% số cây ra hoa đầu tiên

- Thời gian từ trồng đến đậu quả đầu (ngày): 50% số cây đậu quả đầu

- Thời gian từ trồng đến thu quả lứa đầu (ngày)

- Thời gian thu quả (ngày)

- Tổng thời gian sinh trưởng (ngày): Được tính bằng số ngày từ khi mọc đến ngày kết thúc thu hoạch

* Một số đặc điểm về hình thái

- Dạng hình chùm hoa: đơn giản (chỉ có một trục chính, hoa mọc so le trên trục), trung gian (hoa ra 2 nhánh chính) và phức tạp (chùm hoa chia thành nhiều nhánh)

- Hình dạng và màu sắc quả

* Một số chỉ tiêu sinh trưởng và cấu trúc cây

+ Dạng hình sinh trưởng hữu hạn: Khi cây phát triển đến độ cao khoảng 65 cm, chùm hoa thứ nhất thường xuất hiện Khi trên thân chính có 7-8 lá thật cứ 1-2 lá có chùm hoa kế tiếp, cho đến khi có 3-4 chùm thì đỉnh sinh trưởng có chùm hoa cuối cùng, cây ngừng sinh trưởng chiều cao

+ Dạng hình sinh trưởng bán hữu hạn: Cây có độ cao 65-120 cm, khi trên thân chính có 7-8 lá thật thì xuất hiện chùm hoa thứ nhất, sau đó cứ cách 1-2 lá thì có chùm hoa tiếp theo cho đến khi thân chính có tới 7-8 chùm hoa thì chiều cao ngừng sinh trưởng

+ Dạng hình sinh trưởng vô hạn: cây cao trên 120 cm, khoảng cách giữa các lóng dài, vị trí chùm hoa thứ nhất cao, khi trên thân chính có 9- 10 lá thật thì xuất hiện chùm hoa thứ nhất Sau đó cứ cách 2-3 lá có chùm hoa tiếp theo sau đó cứ tiếp tục như vậy cho đến khi cây già hoặc không đủ các yếu tố nước, dinh dưỡng…thì cây ngừng sinh trưởng

- Chiều cao từ gốc đến chùm hoa thứ nhất (cm)

- Chiều cao cuối cùng trên thân chính (cm): đo từ cổ rễ đến đỉnh sinh trưởng thân chính

- Số chùm hoa trên thân chính và thân phụ

- Số hoa trung bình/chùm

- Tỷ lệ đậu quả= Số quả đậu/tổng số hoa x 100%

* Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất

- Tổng số quả/cây (quả): đếm số chùm quả 5 cây/ô

- Tổng số quả thương phẩm, phi thương phẩm/cây

- Số chùm quả/cây (chùm quả): đếm số chùm quả 5 cây/ô

- Khối lượng quả (g): cân 10 quả lấy đại diện / ô

- Tỉ lệ đậu quả (%) = (số quả đậu/số hoa) x 100

Theo dõi trên 3 chùm hoa đầu của cây (từ dưới lên), tính tỉ lệ đậu quả trên từng chùm và tỷ lệ đậu quả trung bình

- Năng suất cá thể: Số quả/cây x khối lượng trung bình quả (kg/cây)

- Năng suất lý thuyết (tấn/ha) = Số quả trung bình/cây x Khối lượng trung bình quả x mật độ trồng/ha

Tổng khối lượng quả thu hoạch (kg/ô)

* Một số chỉ tiêu về hình thái quả và độ chắc quả

- Dạng quả: được tính theo công thức tính chỉ số hình dạng: I = H/D Trong đó, H: chiều cao quả

Theo tiêu chuẩn ngành 10TCN 219: 2006 của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn chia thành:

Nếu 0,6 ≤ I < 0,9 dạng quả tròn dẹt

Nếu 1,1 < I ≤ 1,3 dạng quả tròn dài

Nếu I > 1,3 dạng quả tròn dài

- Màu sắc quả khi chín hoàn toàn

- Độ dày thịt quả (mm): Đo bằng thước panme

- Số ngăn hạt/quả: cắt ngang quả và đếm số ngăn hạt/quả

* Một số chỉ tiêu về chất lượng của quả

- Hàm lượng chất khô hòa tan (°Brix): đo bằng khúc xạ kế cầm tay

- Hàm lượng vitamin C (mg/100g): phương pháp sắc ký lỏng cao áp

- Hàm lượng đường tổng số (%): phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử với ferrycyanure

- Xác định độ chua (%): phương pháp hiệu chỉnh nồng độ dung dịch NaOH 0,1N

* Mức độ nhiễm sâu, bệnh trên đồng ruộng Đối tượng gây hại:

+ Sâu hại: Sâu xanh, sâu đục quả, sâu khoang, sâu vẽ bùa

+ Bệnh hại: Bệnh sương mai, bệnh đốm nâu Đánh giá theo thang điểm từ 0-5 của Trung tâm Rau thế giới

- Bệnh sương mai, bệnh đốm nâu được đánh giá: Điểm 0: Không bị bệnh; Điểm 1: < 10% diện tích bị bệnh; Điểm 2: 10- 24% diện tích bị bệnh; Điểm 3: 25- 49% diện tích bị bệnh; Điểm 4: 50- 74 % diện tích bị bệnh; Điểm 5: >75% diện tích bị bệnh;

3.4.3 Đánh giá khả năng chịu nóng của dòng, giống cà chua

Các giống cà chua được trồng trong vụ Xuân hè muộn gieo hạt ngày 6/3/2018 là vụ có điều kiện nhiệt độ cao, sau đó tiến hành đánh giá khả năng chịu nóng thông qua 2 chỉ tiêu:

- Tỉ lệ đậu quả: tiến hành đánh giá tỉ lệ đậu quả trên 3 chùm hoa đầu tiên, theo dõi tổng số hoa và tổng số quả hình thành trên 3 chùm hoa đầu tiên

- Độ hữu dục của hạt phấn: tiến hành nhuộm hạt phấn được thu từ những hoa mới chớm nở bằng dung dịch KI 1% và đếm tỉ lệ hạt phấn trên hiển vi trường Mỗi giống tiến hành đánh giá 3 cây, mỗi cây 3 hoa mới nở Hạt phấn bất dục là hạt phấn không bắt màu hoặc bắt màu nhạt, bị méo mó

3.4.4 Xác định gen kháng virus xoăn vàng lá Ty-1, Ty-2, Ty-3, Ty-4 bằng chỉ thị phân tử a/ Tách chiết DNA:

DNA tổng số được tách từ lá cà chua theo CTAB cụ thể như sau:

- Thu 1g lá non của mỗi dòng giống , nghiền mẫu lá bằng cối chày sứ trong nitơ lỏng

- Chuyển bột lỏ đó nghiền sang ống eppendorf loại 2 ml, bổ sung 800 àl đệm chiết (100 mM Tris - HCl (pH 8), 1.5 M NaCl, 50 mM EDTA (pH 8), 4% (w/v) CTAB và bổ xung 2 % β-mercaptoethanol ngay trước khi dùng), trộn đều hỗn hợp rồi ủ ở 65 0 C trong 1 giờ, cứ 10 phút lắc nhẹ 1 lần

- Giữ mẫu ở nhiệt độ phũng trong 5 phỳt, thờm 800 àl hỗn hợp chloroform-isoamyl alcohol (24:1) và lắc nhẹ

- Ly tâm tốc độ 13.000 rpm trong 15 phút, chuyển lớp dung dịch trên sang ống eppendorf 1.5 ml mới

- Thờm 800 àl isopropanol để kết tủa DNA, trộn hỗn hợp bằng cỏch lắc nhẹ và ủ 30 phút ở -20 0 C

- Ly tâm tốc độ 13 000 vòng trong 15 phút Đổ dung dịch lỏng đi, rửa DNA ba lần bằng 500 àl dung dịch ethanol 70%

- DNA được làm khô, sau đó hòa tan trong đệm TE (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8) b/ Xác định các gen kháng virus xoăn vàng lá sử dụng cặp mồi của các chỉ thị theo các công bố sau:

Bảng 3.2 Các cặp mồi của gen khán g Ty-1, Ty-2, Ty-3 và Ty-4

TT Trình tự mồi Gen liên kết

TG97F TAA TCC GTC GTT ACC TCT CCT T

NST số 6 (Han et al.,

TG97R CGG ATG ACT TCA AAT GCA ATG

2 T0302F TGG CTC ATC CTG AAG CTG ATA

TT Trình tự mồi Gen liên kết

TY2R TGA T(T/G)T GAT GTT CTC (T/A)TC

P6-25-F2 GGT AGT GGA AAT GAT GCT GAT C

NST số 3 (Ji và cs., 2009) P6-25-R5 GCT CTG CCT ATT GTC CCA TAT

C2-At4g17300F ATT TAA CCG TGT CTG GGC AAC

TCA ATG G Ty-4 NST số 3 (Ji và cs., 2009)

C2-At4g17300R GCT CAC TTT GCA AAT CAC ATC

CCC ATT TCA CC c Thành phần phản ứng PCR

Xác định các gen kháng virus xoăn vàng lá bằng phản ứng PCR: dung tích phản ứng 20àl gồm: 10àl PCR master mix, 1.0 àl mồi xuụi (10 àM), 1.0 àl mồi ngược (10 àM), 7 àl nước cho PCR và 1.0 àl ADN khuụn mẫu d Chu kỳ nhiệt

- Biến tính ban đầu ở 94 0 C/4 phút, 35 chu kỳ gồm 94 0 C/30 giây, 53 0 C/1 phút, 72 0 C/1 phút Kết thúc phản ứng bằng bước kéo dài ở 72 0 C/10 phút và giữ ở -4 0 C

- Riờng gen Ty- 1, 10àl sản phẩm PCR được ủ qua đờm ở 65 0 C với 5 đơn vị enzym TaqI trong 10ul đệm Tango 2X được cung cấp bởi hãng Fermentas để phân biệt alen kháng và mẫn cảm e/ Điện di phát hiện sản phẩm PCR

Sản phẩm PCR được điện di trên gel agarose 1,5% với hiệu điện thế 5V/cm, sau đó được muộn màu bằng ethidiumbromide phát quang và chụp ảnh trong buồng UV

3.4.5 Đánh giá khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá bằng lây nhiễm nhân tạo

Sử dụng cả genome của chủng virus gây bệnh xoăn vàng lá cà chua nhân dòng trong vectơ VB65 sau đó biến nạp vào vi khuẩn Agrobacterial tumefaciens, ký hiệu là AT-VB65

Phương pháp lây nhiễm và đánh giá khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá

Phương pháp xử lý số liệu

Các số liệu được xử lý bằng phương pháp thống kê sinh học thích hợp Sử dụng phần mềm IRRISTAT 5.0 phân tích ANOVA

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Đặc điểm nông sinh học, năng suất và chất lượng cà chua vụ thu đông

4.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cà chua thí nghiệm

Chu kỳ sống của cây cà chua được chia ra làm các giai đoạn: phát triển thân lá, hình thành hoa, đậu quả và chín Thời gian sinh trưởng và phát triển của cây là giai đoạn quan trọng đánh dấu những bước chuyển hóa trong quá trình sinh trưởng của cây Ngoài yếu tố về giống thì nhiệt độ cũng là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến thời gian sinh trưởng và phát triển của cây Để có những biện pháp kỹ thuật có lợi cho sự phát triển của cây, xác định được thời vụ trồng hợp lý thì việc nghiên cứu các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây là cơ sở quan trọng nhất

Kết quả theo dõi các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các dòng, giống cà chua vụ Thu đông năm 2017 và Xuân hè 2018 được trình bày ở bảng 4.1

- Giai đoạn vườn ươm: Hạt được gieo ngày 5/10, nhiệt độ 27- 29 0 C rất thuận lợi cho quá trình nảy mầm của hạt Tất cả các dòng, giống cà chua thí nghiệm đều nảy mầm với tỉ lệ cao Theo tác giả Tạ Thu Cúc, 2006 hạt cà chua có thể nảy mầm ở nhiệt độ 15- 18 0 C, nếu nhiệt độ đạt 25- 30 0 C thì hạt sẽ nảy mầm nhanh hơn Các dòng, giống cà chua nghiên cứu vụ Thu đông có thời gian từ gieo đến mọc là 3- 4 ngày Thời gian từ gieo đến trồng là 25 ngày Vụ Xuân hè 2018 thí nghiệm được tiến hành trong nhà lưới có mái che Điều kiện thời tiết thuận lợi các dòng, giống cà chua đều nảy mầm sau 3- 4 ngày và ra lá thật 6-7 ngày Sau khi gieo được 20 ngày các dòng, giống cà chua có 2- 3 lá thật, cây cứng, mập, không bị sâu bệnh đủ điều kiện đem ra trồng ngoài đồng ruộng Ở vụ Xuân hè giai đoạn đầu thời tiết thuận lợi cho cây cà chua phát triển do đó thời gian từ gieo đến trồng của các giống cà chua thí nghiệm đều ngắn hơn vụ Thu đông 5 ngày

- Giai đoạn từ trồng đến ra hoa đầu: được tính khi 50% số cây cà chua ra hoa đầu tiên, đây là giai đoạn sinh trưởng quan trọng của cây, đánh dấu bước chuyển biến từ sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng sinh thực Ở giai đoạn này cây tích lũy mạnh chất dinh dưỡng chuẩn bị cho giai đoạn ra hoa đậu quả

Giai đoạn từ trồng đến ra hoa đầu phải trải qua giai đoạn hồi xanh, phân hóa mầm hoa, hình thành nụ hoa, hình thành quả Dựa vào độ dài ngắn của thời kỳ này mà có thể xác định được tính chín sớm, chín muộn sinh học của từng giống do đó giai đoạn này còn được gọi là giai đoạn chín sinh học của cây Qua theo dõi nhận thấy các dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017 đều có thời gian từ trồng đến ra hoa dao động từ 22- 30 ngày Các dòng, giống cà chua đều có thời gian từ trồng đến ra hoa ngắn hơn so với giống đối chứng Savior (30 ngày) và cao hơn giống đối chứng VT3 (22 ngày) Vụ Xuân hè các dòng, giống cà chua có thời gian ra hoa đầu từ 24- 27 ngày, T6 có thời gian ra hoa ngắn nhất 24 ngày, ngắn hơn 2 giống đối chứng VT3 (26 ngày) và Savior (27 ngày) Thời gian ra hoa đầu có ý nghĩa rất lớn quyết định đến năng suất của giống sau này

Vì thế nắm rõ được thời gian ra hoa, đặc điểm di truyền của từng giống cùng với điều kiện thời tiết vụ Xuân hè để có biện pháp kỹ thuật tác động, chăm sóc phù hợp hơn

- Giai đoạn thu quả đầu: đây là khoảng thời gian có ý nghĩa rất lớn quyết định đến năng suất cuối cùng của cây Thời gian này phụ thuộc vào đặc điểm của từng giống, điều kiện ngoại cảnh, chế độ chăm sóc Thời gian từ trồng đến ra hoa đầu và thời gian từ trồng đến đậu quả đầu có quan hệ chặt chẽ với nhau, giống ra hoa sớm thì đậu quả sớm Sau khi đậu quả cây cà chua sẽ tập trung tích lũy chất dinh dưỡng để phát triển quả quá trình lớn lên của quả thay đổi từng ngày Quả không chỉ biến đổi về kích thước, trọng lượng mà còn có cả sự thay đổi về chất lượng Khi quả đạt tới kích thước tối đa của giống sẽ xảy ra quá trình biến đổi sinh lý, sinh hóa Giai đoạn chín sẽ diễn ra quá trình biến đổi các hợp chất hữu cơ và tạo ra các hợp chất đặc trưng của từng giống Kết quả theo dõi ở bảng 4.1 cho thấy các dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017 có thời gian từ trồng đến thu quả đầu từ 80- 90 ngày Vụ Xuân hè nhiệt độ cao hơn vụ Thu đông do đó thời gian từ trồng đến thu quả đầu của các dòng, giống cà chua sẽ ngắn hơn dao động từ 71-

77 ngày, ngắn hơn so với vụ Thu đông 9-13 ngày

Bảng 4.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cà chua thí nghiệm

Vụ Thu đông 2017 Vụ Xuân hè 2018

Giai đoạn từ gieo đến mọc (ngày)

Giai đoạn từ trồng đến

…… (ngày) Thời gian thu hoạch (ngày)

Giai đoạn từ gieo đến mọc (ngày)

Giai đoạn từ trồng đến …… (ngày) Thời gian thu (ngày)

Ra hoa Thu quả lần đầu Ra hoa Thu quả lần đầu

(đ/c2) 4 30 88 40 153 3 27 77 28 125 Địa điểm: Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm

- Thời gian thu quả bao gồm: thời gian chín sinh lý, chín kinh tế của quả Đây là tiêu chí để đánh giá khả năng chín tập trung của từng giống Thời gian này càng ngắn thì giống chín càng tập trung Thời gian này phụ thuộc vào đặc điểm của giống và chịu ảnh hưởng trực tiếp của điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, ánh sáng Kết quả nghiên cứu cho thấy ở vụ Thu đông thời gian thu quả của các dòng, giống cà chua dao động từ 35- 45 ngày Giống Anna có thời gian thu quả cao nhất 45 ngày cao hơn giống đối chứng VT3, Savior lần lượt là 10 ngày và 5 ngày Các dòng, giống T4, T8, T11, Montavi có thời gian thu quả thấp nhất

35 ngày, thấp hơn giống đối chứng Savior 5 ngày Ở vụ Xuân hè các dòng, giống cà chua có thời gian thu hoạch ngắn hơn thời gian thu hoạch trong vụ Thu đông từ 10-12 ngày

- Thời gian sinh trưởng: được tính từ khi mọc mầm đến khi thu hoạch Bảng 4.1 cho thấy các dòng, giống cà chua vụ Thu đông có thời gian sinh trưởng dao động từ 140- 160 ngày Các dòng, giống cà chua có thời gian sinh trưởng ngắn gồm: T8, Nun 02258 Giống Anna có thời gian sinh trưởng dài nhất 160 ngày, dài hơn 2 giống đối chứng VT3 và Savior từ 7- 15 ngày Vụ Xuân hè 2018 thời tiết ấm áp, có nắng nhiều hơn so với vụ Thu đông do đó thời gian sinh trưởng của các dòng, giống cà chua sẽ ngắn hơn vụ Thu đông từ 25- 35 ngày T7 có thời gian sinh trưởng dài nhất 125 ngày cao hơn giống đối chứng VT3 và bằng với thời gian sinh trưởng của giống Savior Giống cà chua Nun 02258 có thời gian sinh trưởng thấp nhất 116 ngày thấp hơn hai giống đối chứng VT3 và Savior từ 2- 9 ngày

4.1.2 Một số đặc điểm hình thái của dòng, giống cà chua

Qua theo dõi vụ Thu đông các dòng, giống cà chua có thân màu trắng và màu tím Màu sắc thân lá từ xanh đến xanh đậm Dạng lá đều là dạng lá cà chua

Vụ Xuân hè các đặc điểm về hình thái cây con, màu sắc lá, dạng lá, dạng chùm hoa không có sự khác biệt so với vụ Thu đông 2017 Màu sắc thân cây con vẫn có 2 màu chủ đạo là trắng và tím Mùa sắc lá từ xanh đến xanh đậm

Dạng chùm hoa, chùm quả là đặc tính đặc trưng của giống, ít chịu tác động ngoại cảnh

Kết quả nghiên cứu đánh giá cho thấy: những dòng, giống có dạng chùm hoa trung gian là T3, T4 và giống đối chứng VT3 Những dòng, giống cà chua còn lại đều có dạng chùm hoa đơn giản

Bảng 4.2 Một số đặc điểm hình thái của cà chua thí nghiệm Tên giống

Vụ Thu đông 2017 Vụ Xuân hè 2018

Màu sắc thân cây con

Màu sắc thân lá Dạng lá Dạng chùm hoa

Màu sắc thân cây con

Màu sắc thân lá Dạng lá Dạng chùm hoa

T1 Thân trắng Xanh Cà chua phân thùy Đơn giản Thân trắng Xanh Cà chua phân thùy Đơn giản T2 Thân trắng Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân trắng Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản T3 Thân trắng Xanh đậm Cà chua phân thùy Trung gian Thân trắng Xanh nhạt Cà chua phân thùy Trung gian T4 Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Trung gian Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Trung gian T5 Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản T6 Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh nhạt Cà chua phân thùy Đơn giản T7 Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản T8 Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh nhạt Cà chua phân thùy Đơn giản T9 Thân trắng Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân trắng Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản

T10 Thân tím Xanh Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh Cà chua phân thùy Đơn giản

T11 Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Montavi Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Mongal Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Nun 2258 Thân tím Xanh Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh Cà chua phân thùy Đơn giản

Anna Thân tím Xanh Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh Cà chua phân thùy Đơn giản

VT3 (đ/c1) Thân tím Xanh Cà chua phân thùy Trung gian Thân tím Xanh Cà chua phân thùy Trung gian Savior (đ/c2) Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Thân tím Xanh đậm Cà chua phân thùy Đơn giản Địa điểm: Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm

4.1.3 Một số đặc điểm về cấu trúc của cà chua thí nghiệm

Đánh giá khả năng chịu nóng của cà chua thí nghiệm

Sản xuất cà chua vụ Xuân hè trong điều kiện thời tiết chủ yếu là nắng nhiều, nhiệt độ cao, bức xạ ánh sáng mặt trời mạnh… đây là các điều kiện ngoại cảnh không thuận lợi cho cây cà chua sinh trưởng và phát triển có được năng suất cao Vì vậy để có thể đáp ứng những điều kiện thời tiết khắc nhiệt của vụ Xuân hè thì cần phải chọn những bộ giống cà chua có khả năng chịu nóng cao

Bảng 4.10 Độ hữu dục của hạt phấn và tỉ lệ đậu quả của 17 dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018

Tỷ lệ hạt phấn hữu dục (%)

LSD.05 3,9 2,9 2,7 2,8 3,9 Địa điểm: Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm Đánh giá khả năng chịu nhiệt độ cao của các dòng, giống cà chua trồng vụ Xuân hè thông qua các chỉ tiêu: độ hữu dục hạt phấn và tỉ lệ đậu quả đảm bảo số quả cà chua nhiều cho năng suất cao

Nghiên cứu, đánh giá khả năng chịu nóng của 17 dòng, giống cà chua thí nghiệm được tiến hành gieo hạt ngày 6/3/2018, trồng ngày 26/3/2018 (vụ Xuân hè muộn) Thời gian ra hoa đầu từ ngày 25/4- 5/5/2018 Theo dõi tỷ lệ đậu quả ở

3 chùm hoa đầu/thân chính bao gồm: tổng số hoa/chùm, tổng số quả hình thành trên 3 chùm hoa đầu tiên

Nghiên cứu độ hữu dục của hạt phấn: thu hạt phấn và tiến hành nhuộm hạt phấn bằng dung dịch KI 1% sau đó đếm tỉ lệ hạt phấn hữu dục trên hiển vi trường Mỗi dòng, giống tiến hành đánh giá 3 cây, mỗi cây 3 hoa mới nở Hạt phấn bất dục là hạt phấn không bắt màu hoặc bắt màu nhạt, bị méo mó

Hình 4.4 Tỷ lệ hữu dục hạt phấn (25/5) và tỉ lệ đậu quả dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018

Khi đánh giá tính chịu nóng của các dòng, giống cà chua lúc này nhiệt độ ngoài trời khi tiến hành thu hạt phấn dao động từ 24 0 - 37 0 C Tỉ lệ đậu quả là một trong những yếu tố quan trọng có tính chất quyết định tới năng suất của cà chua

Tỉ lệ đậu quả không chỉ phụ thuộc vào bản chất di truyền của giống mà còn phụ thuộc vào yếu tố ngoại cảnh như: chế độ chăm sóc, điều kiện thời tiết Thông thường cà chua trồng trái vụ (vụ Thu đông, Xuân hè) thường có tỉ lệ đậu quả thấp hơn so với trồng chính vụ (vụ Đông, Đông xuân) Tỉ lệ đậu quả chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện ngoại cảnh đặc biệt là nhiệt độ và lượng mưa Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng này là do: trong vụ Thu đông và Xuân hè thường xuyên có nền nhiệt độ ở ngưỡng cao Theo Metwally (1996): nhiệt độ cao có ảnh hưởng tới sức sống hạt phấn, gây nứt bao phấn, nhụy vươn dài ảnh hưởng tới số lượng hạt phấn, sự nảy mầm của hạt phấn và sự phát triển của các ống phấn Theo Smith

(1932) thì nhiệt độ cao xảy ra trước nở hoa 3 ngày sẽ bất lợi cho sự phát triển của nhụy Theo Kuo et al., 1998 nhiệt độ cao không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sự nở hoa, quá trình thụ phấn, thụ tinh mà nhiệt độ cao còn làm giảm số lượng hạt phấn của noãn Khi ẩm độ không khí quá cao >90% dễ làm cho hạt phấn bị trương nứt, hoa cà chua không thụ phấn được sẽ rụng ảnh hưởng đến tỉ lệ đậu quả của cà chua (Tạ Thu Cúc, 1983) Kết quả nghiên cứu cho thấy những dòng, giống cà chua có tỉ lệ hữu dục, tỉ lệ đậu quả cao gồm có: T2, T3, T8, T10, Montavi, VT3 và Savior Tỉ lệ đậu quả của các dòng, giống cà chua này cao hơn giống đối chứng VT3 (38,3 %), thấp hơn giống đối chứng Savior (52,2%) Các dòng, giống cà chua còn lại đều có tỉ lệ đậu quả và độ hữu dục hạt phấn thấp hơn

Bảng 4.11 Các dòng, giống cà chua triển vọng có khả năng chịu nóng

(%) TL hạt phấn hữu dục (%) Năng suất thực thu (tấn/ha)

Xác định gen kháng bệnh xoăn vàng LÁ TY-1, TY-2, TY-3, TY-4 của dòng, giống cà chua vụ xuân hè 2018

4.3.1 Xác định dòng, giống cà chua mang gen Ty-1

Ty-1 là gen trội được sử dụng sớm nhất để tạo ra các giống kháng xoăn vàng lá trên thế giới (Ji et al., 2007b) Han et al (2012) đã phát triển thành công chỉ thị đồng trội CAPS TG97 cho phép phân biệt được kiểu gen kháng đồng và dị hợp tử Sản phẩm PCR với cặp mồi TG97F/R là một đoạn DNA dài 398 bp ở tất cả các mẫu giống Sản phẩm PCR thu được với marker TG97sau khi ủ sản phẩm với TaqI, các cây có kiểu gen ty-1/ty-1 (đồng hợp tử lặn – không có gen kháng) xuất hiện 1 vạch băng 398 bp, các cây có kiểu gen Ty-1/Ty-1 (đồng hợp tử trội) có 2 vạch băng 303 bp và 95 bp, còn cây có cả 3 vạch băng 398, 303 và 95 bp thì cây đó chứa kiểu gen Ty-1/ty-1 (dị hợp tử) Qua kết quả phân tích đã phát hiện được 3 mẫu giống chứa gen Ty-1 là T3, T5 và T6 Vệt băng gen kháng Ty-1 được thể hiện ở hình 4.5

Hình 4.5 Điện di phát hiện gen Ty-1 , sản phẩm PCR được cắt bằng enzyme TaqI

Ghi chú: 1- T1, 2- T2, 3- T3, 4- T4, 5- T5, 6- T6, 7- T7, 8- T8, 9- T9, 10- T10, 11- T11, 12- Montavi, 13- Mongal, 14- Nun 2258, 15- Anna, 16- VT3 (đ/c1), 17- Savior (đ/c 2) Địa điểm: Bộ môn Sinh học phân tử và Công nghệ sinh học UD

Gen Ty-2 được Hanson et al., (2006) xác định nằm trên nhánh dài nhiễm sắc thể 11, nằm giữa chỉ thị TG36 và TG26 Garcia et al., (2007) đã phát triển chỉ thị SCAR T0302 liên kết chặt với gen Ty-2, sử dụng cặp mồi T0302F/TY2R1, cho phép phát hiện được kiểu gen kháng đồng và dị hợp tử Sản phẩm PCR sau điện di có một băng dài 600bp là những mẫu giống có chứa gen kháng Ty-2 đồng hợp tử, giống có một băng dài 450bp là không chứa gen Ty-2, còn giống nào có ba băng 450, 600 và 700 bp là những giống chứa gen Ty-2 dị hợp tử Qua phân tích phát hiện được 3 mẫu giống chứa gen kháng Ty-2 là T1, T9, VT3 và một giống chứa chứa gen này dạng dị hợp tử là giống đối chứng Savior (Hình 4.6)

Hình 4.6 Điện di phát hiện gen kháng Ty-2

Ghi chú: 1- T1, 2- T2, 3- T3, 4- T4, 5- T5, 6- T6, 7- T7, 8- T8, 9- T9, 10- T10, 11- T11, 12- Montavi, 13- Mongal, 14- Nun 2258, 15- Anna, 16- VT3 (đ/c1) Địa điểm: Bộ môn Sinh học phân tử và Công nghệ sinh học UD

Khi kết hợp các gen kháng Ty-1, Ty-2 với gen kháng Ty-3 sẽ giúp cây có khả năng kháng tốt hơn, kháng được nhiều chủng virus hơn, tính kháng bền vững hơn với các tác nhân gây bệnh Gen Ty-3 là gen trội nằm trên nhiễm sắc thể số 6 (Ji et al., 2007; Ji and Scott, 2007) Theo Ji et al., (2007), gen Ty-3 định vị tại một vùng có chứa locus FER (25 cM, dòng vector BAC 56B23, AY678298) Cặp mồi P6-25 F/R được thiết kế để khuếch đại trình tự gần đầu 5' của dòng vector BAC 56B23, tạo ra sản phẩm là một băng 660bp đối với alen Ty-3b và một băng 630bp với alen Ty-3a, alen mẫn cảm ty-3 cho một băng 320bp Các giống lai dị hợp tử cho sản phẩm là 2 băng 320bp (ty-3) và 660bp (Ty-3) hoặc 630bp (Ty-3a)

Khi sử dụng cặp mồi P6-25F/R để sàng lọc một số giống lai thương mại, Ji et al.,

(2007) đã thu được một băng PCR 660bp ở ba giống khác nhau Qua phân tích phát hiện 4 mẫu giống chứa gen Ty-3 là T3, T4, T5, T10 và mẫu giống T8 chứa gen Ty-3 dạng dị hợp tử

Khi sử dụng cặp mồi C2-At4g17300, kết quả điện di sản phẩm PCR cho vạch băng dài 150 bp là những mẫu giống có chứa gen kháng, vạch băng 180 bp là những mẫu không chứa gen kháng Qua phân tích phát hiện duy nhất một mẫu chứa gen là T9

Như vậy qua phân tích đã phát hiện đc các mẫu giống chứa gen kháng bệnh xoăn vàng lá, có những giống chứa đồng thời hai gen

Bảng 4.12 Dòng, giống cà chua mang gen kháng bệnh virus xoăn vàng lá

STT Mẫu giống Kiểu gen

15 Anna - Đ/c 1 VT3 Ty-2 Đ/c 2 Savior Ty-2/ty-2

Đánh giá khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá của dòng, giống cà chua thí nghiệm bằng lây nhiễm nhân tạo

Khi nhiệt độ ngoài trời cao, bệnh virus xoăn vàng lá xuất hiện và gây hại nặng trên cây cà chua do đó việc đánh giá khả năng kháng bệnh virus xoăn vàng lá của các dòng, giống cà chua thí nghiệm là điều hết sức cần thiết Áp dụng phương pháp lây nhiễm nhân tạo để kiểm tra, dự đoán sự có mặt của gen kháng bệnh virus xoăn vàng lá Trong nghiên cứu này đã sử dụng virus gây bệnh xoăn vàng lá đã được tách vùng gen độc và được gắn vào vecto VB65 sau đó biến nạp vào vi khuẩn Agrobacterial tumefaciens để giữ và nhân dòng, ký hiệu là AT-VB65

Vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens được nuôi cấy trên môi trường LB có bổ sung kháng sinh Kanamycin (50μl/ml), Rifampicin (35μl/ml) và Streptomycin (100μl/ml) Thành phần môi trường gồm: NaCl 10g, Peptone 10g, Cao nấm men 5g, nước cất, pH= 7 Môi trường được hấp khử trùng ở nhiệt độ

121 o C trong 15 – 20 phút Bổ sung kháng sinh trước khi cấy khuẩn

Bảng 4.13 Khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá của dòng, giống cà chua

STT Mẫu giống Kiểu gen Điểm

15 Anna - 1,80 Đ/c 1 VT3 Ty-2 0,90 Đ/c 2 Savior Ty-2/ty-2 0,95 Địa điểm: Học Viện Nông nghiệp Việt Nam

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng những dòng, giống cà chua có khả năng nhiễm bệnh cao gồm có: T2, Montavi, Mongal, Nun 2258, Anna Trong đó giống Nun 2258 có mức độ nhiễm bệnh cao nhất 2,50 điểm (nhiều lá đã bị biến vàng, cong lên, cây vẫn tiếp tục phát triển) cao hơn 2 giống đối chứng VT3 (0,90 điểm) và Savior (0,95 điểm) Có 5 dòng, giống cà chua nhiễm bệnh ở mức độ nhẹ: T3, T4, T5, T8, T10

Bảng 4.14 Các dòng, giống cà chua có khả năng kháng bệnh virus xoăn vàng lá cao

Tên Kiểu gen kháng Thang điểm Năng suất thực thu (tấn/ha)

Từ những đặc điểm nông sinh học, năng suất, chất lượng, khả năng chịu nóng, khả năng kháng bệnh virus xoăn vàng lá có thể rút ra được một số dòng, giống tốt:

Bảng 4.15 Các dòng, giống cà chua triển vọng

Màu sắc quả chín Kiểu gen kháng

Năng suất thực thu (tấn/ha) Thu đông

Định dạng
Số trang	107
Dung lượng	5,47 MB