Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu một số đặc điểm dịch tễ của ngoại ký sinh trùng phổ biến ở chó mèo tại phòng khám thú y hanvet và biện pháp phòng trị

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Mai Thị Tuyết Tên luận văn: Đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của các dòng ngô thuần phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai” Chuyên ngành: Khoa học c

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

MAI THỊ TUYẾT

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CHÍNH CỦA CÁC DÒNG NGÔ THUẦN PHỤC VỤ CÔNG TÁC

CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 Nhi ■ u event thú v ■ , event ki ■ m ti ■ n thi ■ t th ■ c 123doc luôn luôn t ■ o c ■ i gia t ■ ng thu nh ■ p online cho t ■ t c ■ các thành viên c ■ a website.

123doc s ■ u m ■ t kho th ■ vi ■ n kh ■ ng l ■ i h ■ n 2.000.000 tài li ■ t c ■ nh v ■ c: tài chính tín d ■ ng, công ngh ■ thông tin, ngo ■ i ng ■ , Khách hàng có th ■ dàng tra c ■ u tài li ■ u m ■ t cách chính xác, nhanh chóng.

Mang l ■ i tr ■ nghi ■ m m ■ i m ■ cho ng ■■ i dùng, công ngh ■ hi ■ n th ■ hi ■ ■■ ■ n online không khác gì so v ■ i b ■ n g ■ c B ■ n có th ■ phóng to, thu nh ■ tùy ý.

Luôn h ■■ ng t ■ i là website d ■ ■■ u chia s ■ và mua bán tài li ■ u hàng ■■ u Vi ■ t Nam Tác phong chuyên nghi ■ p, hoàn h ■ o, cao tính trách nhi ■ m ■ ng ng ■■ i dùng M ■ c tiêu hàng ■■ ■ a 123doc.net tr ■ thành th ■ vi ■ n tài li ■ u online l ■ n nh ■ t Vi ■ t Nam, cung c ■ p nh ■ ng tài li ■■■ c không th ■ tìm th ■ y trên th ■ ■■ ng ngo ■ i tr ■ 123doc.net

123doc cam k ■ t s ■ mang l ■ i nh ■ ng quy ■ n l ■ t nh ■ t cho ng ■■ i dùng Khi khách hàng tr ■ thành thành viên c ■ a 123doc và n ■ p ti ■ n vào tài kho ■ n c ■ a 123doc, b ■ n s ■ ■■■ c h ng nh ■ ng quy ■ n l ■ i sau n ■ p ti ■ n trên website

Th ■ a thu ■ n s ■ ng 1 CH ■ P NH ■ N CÁC ■ I ■ U KHO ■ N TH ■ A THU ■ N Chào m ■ ng b ■■■ ■ i 123doc.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự chỉ dẫn của Thầy hướng dẫn, Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô và sự giúp đỡ của đồng nghiệp trong Bộ môn chọn tạo giống Kết quả nghiên cứu, số liệu trong luận văn là hoàn toàn trung thực

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu đã công bố trong luận văn

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Mai Thị Tuyết

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài, tôi luôn nhận được sự quan tâm và giúp đỡ của các cơ quan, thầy cô, bạn bè đồng nghiệp và gia đình

Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Lê Văn Hải đã tận tình hướng dẫn

và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn trân thành tới Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô và tập thể cán bộ Bộ môn Chọn tạo giống ngô đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ trong quá trình thực hiện đề tài

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lời cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã luôn động viên, chia sẻ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Mai Thị Tuyết

MỤC LỤC

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục iv

Danh mục chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình ix

Trích yếu luận văn x

Thesis abstract xi

Phần 1.Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Yêu cầu của đề tài 2

1.4 Ý nghĩa của đề tài 2

1.4.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3

1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 3

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 3

Phần 2.Cở sở khoa học và tổng quan tài liệu 4

2.1 Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế 4

2.2 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 5

2.2.1 Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai trên thế giới 5

2.2.2 Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai ở Việt Nam 7

2.3 Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sinh trưởng phát triển cây ngô 9

2.3.1 Vùng sinh thái thích nghi 9

2.3.2 Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sự sinh trưởng phát triển cây ngô 10

2.4 Dòng thuần, vật liệu tạo dòng thuần, các phương pháp đánh giá dòng thuần 12

2.4.1 Dòng thuần, ứng dụng trong chọn tạo giống 12

2.4.2 Vật liệu tạo dòng thuần 12

2.4.3 Các phương pháp tạo dòng thuần 13

2.4.4 Phương pháp đánh giá dòng 15

2.4.5 Mối tương quan giữa năng suất dòng và con lai 23

Phần 3.Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 24

3.1 Vật liệu nghiên cứu 24

3.2 Địa điểm nghiên cứu 25

3.3 Nội dung nghiên cứu 26

3.4 Phương pháp nghiên cứu 26

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng 26

3.4.2 Chăm sóc thí nghiệm 26

3.4.3 Các chỉ tiêu đánh giá, theo dõi 27

3.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 29

Phần 4.Kết quả nghiên cứu và thảo luận 30

4.1 Kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học của 15 dòng ngô 30

4.1.1 Thời gian sinh trưởng và đặc điểm hình thái của 15 dòng ngô 30

4.1.2 Khả năng chống chịu với một số sâu bệnh chính và khả năng chống đổ của các dòng ngô nghiên cứu 34

4.1.3 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng ngô 36

4.2 Kết quả khảo sát đánh giá các tổ hợp lai đỉnh trong vụ thu 2015 40

4.2.1 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai đỉnh trong vụ Thu 2015 40

4.2.2 Đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai đỉnh 42

4.2.3 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng, chiều cao cây giữa dòng bố mẹ và tổ hợp lai 43

4.2.4 Một số đặc điểm chống chịu của các tổ hợp lai đỉnh 46

4.2.5 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai 48

4.2.6 ƯTL thực và ƯTL chuẩn về năng suất hạt của các tổ hợp lai đỉnh vụ Thu 2015 52

4.2.7 Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của 15 dòng ngô thuần bằng phương pháp lai đỉnh 54

4.3 Kết quả khảo nghiệm tác giả 57

Phần 5.Kết luận và kiến nghị 60

5.1 Kết luận 60

5.2 Kiến nghị 60

Tài liệu tham khảo 61

Phụ lục 72

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Viết đầy đủ và nghĩa tiêng Việt

Bộ NN & PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

CIMMYT Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo –

Trung tâm cải lương ngô và lúa mỳ quốc tế

CV Coefficients of variation - Hệ số biến động

DH Double haploid - Đơn bội kép

Đ/c Đối chứng

FAOSTAT Food and Agriculture Organization of the United Nations

statistics division – Cơ sở dữ liệu thống kê của tổ chức nông nghiệp và lương thực thế giới

GMP Global Maize Program – Chương trình ngô toàn cầu

HBP Ưu thế lai thực

Hs Ưu thế lai chuẩn

KNKH Khả năng kết hợp

P1000 hạt Khối lượng 1000 hạt

RFLP Restric tion Fragment Length Polymorphism –

Đa hình chiều dài đoạn cắt giới hạn RAPD Randomly Amplified Polymorphic DNA –

Đa hình các đoạn ADN được khuếch đại ngẫu nhiên SSA Simple Sequence Repeats - Sự lặp lại trình tự đơn giản SNP Single Nucleotide Polymorphism –

Đa hình nucleotide đơn

TB Trung bình

TGST Thời gian sinh trưởng

THL Tổ hợp lai

ƯTL Ưu thế lai

USDA United States Department of Agriculture –

Bộ Nông nghiệp hoa kỳ

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới 2005-2014 6

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở Việt Nam từ 1961-2017 8

Bảng 2.3 Chỉ số đánh giá thời gian sinh trưởng theo thang điểm FAO 21

Bảng 2.4 Phân nhóm giống ngô theo thời gian sinh trưởng và vùng sinh thái 22

Bảng 3.1 Danh sách 15 dòng thuần và 2 cây thử tham gia thí nghiệm 24

Bảng 3.2 Danh sách các dòng tham gia sơ đồ lai đỉnh 25

Bảng 4.1 Thời gian sinh trưởng của các dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 31

Bảng 4.2 Đặc điểm hình thái bông cờ của 15 dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 32

Bảng 4 3 Đặc điểm hình thái của 15 dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 34

Bảng 4.4 Khả năng chống chịu của các dòng ngô vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 36

Bảng 4.5 Hình thái bắp, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 15 dòng ngô vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 37

Bảng 4.6 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai đỉnh vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 41

Bảng 4.7 Đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai đỉnh vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 42

Bảng 4.8 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng và chiều cao cây của dòng bố mẹ và con lai vụ Thu 2015 tại Viện nghiên cứu Ngô 45

Bảng 4.9 Một số đặc điểm chống chịu của các tổ hợp lai vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 47

Bảng 4.10 Hình thái bắp và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 49

Bảng 4.11 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các tổ hợp lai vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 51

Bảng 4.12 Ưu thế lai về năng suất hạt của các tổ hợp lai đỉnh vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô 53

Bảng 4.13 Bảng phân tích phương sai trong thí nghiệm lai đỉnh 54

Bảng 4.14 Giá trị KNKH chung của các dòng và cây thử trong lai đỉnh 55 Bảng 4.15 Phương sai KNKHR về năng suất dòng với cây thử 56 Bảng 4.16 Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại Ba Vì-

Hà Nội 57 Bảng 4.17 Đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại Ba Vì – Hà Nội 57 Bảng 4.18 Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại

Ba Vì – Hà Nội 58 Bảng 4.19 Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại

Ba Vì – Hà Nội 59 Bảng 4.20 Mức độ nhiễm sâu bệnh hai chính của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại

Ba Vì – Hà Nội 59

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới giai đoạn 2005 - 2014 6 Hình 2.2 Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam giai đoạn 1961-2017 8 Hình 4.1 Năng suất của các dòng ngô tham gia thí nghiệm vụ Xuân 2015 tại Viện

Nghiên cứu Ngô 39

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Mai Thị Tuyết

Tên luận văn: Đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của các dòng ngô thuần phục

vụ công tác chọn tạo giống ngô lai”

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 60.62.01.10

Tên cơ sở đào tạo: Học viện nông nghiệp Việt Nam

Đề tài được thực hiện trong năm 2015 và vụ Xuân 2016 Qua đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của 15 dòng ngô thuần được tạo ra bằng phương pháp tự phối và kích tạo đơn bội đã chọn được 2 dòng thuần D8, D9 có nhiều đặc tính nông sinh học tốt và xác định được 2 tổ hợp lai ưu tú ( D8 x D3105M và D9 x TRD9491)

có năng suất cao, chống chịu tốt, tương đương với 2 giống đối chứng NK6654 và DK9901

THESIS ABSTRACT

Name of the author: Mai Thi Tuyet

Thesis title: Evaluation the physio-agronomic traits of maize inbred lines oriented to maize hybrid development

Major: Crop Science Code: 60.62.01.10

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research have been done during 2015 and spring of 2016 By evaluation of the physio-agronomic traits of 15 maize inbred lines have been selected by conventional method and doubled haploid lines, we found out two maize inbred lines D8 and D9 with the good physio-agronomic traits and two elite maize hybrid variety (D8 x D3105 M and D9 x TRD 9491) with high yield, good tolerance, equivalence to two standar control varieties NK6654 and DK9901

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trên thế giới Ngô (Zea mays L.), lúa mì và lúa nước là ba cây lương thực quan trọng Năm 2014, Ngô đứng thứ 2 về diện tích sau lúa mì nhưng đứng đầu

về năng suất và sản lượng, trong đó diện tích trồng ngô trên toàn thế giới đạt 183,32 triệu ha với năng suất 56,6 tạ/ha và tổng sản lượng đạt 1.038,28 triệu tấn Nhu cầu về ngô đến năm 2020 được dự báo sẽ tăng 50% trên toàn cầu so với năm

1995 (FAOSTAT, 2015)

Tại Việt Nam, ngô là loại cây nông nghiệp có diện tích thu hoạch lớn thứ hai sau lúa gạo Những năm gần đây, Ngô cùng một số cây trồng khác như khoai mì và gạo (gạo vỡ, cám gạo) được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi nên sản xuất ngô có tốc độ tăng trưởng mạnh

về diện tích, năng suất và sản lượng Giai đoạn 2000 – 2010, diện tích tăng trưởng 5,4%/năm, năng suất là 4,8%/năm và sản lượng là 12,9%/năm Từ 2006, Việt Nam trở thành một trong 20 nước có sản lượng ngô hạt cao nhất thế giới Đến năm 2015, diện tích trồng ngô 1.179 nghìn ha, trong đó khoảng 95% diện tích là sử dụng các giống ngô lai đã góp phần quan trọng trong việc nâng năng suất trung bình trên toàn quốc lên 4,48 tấn/ha, đạt tổng sản lượng 5.281 nghìn tấn (www.Vietrade.gov.vn/home.htm, 2016)

Tuy nhiên, cho đến nay sản xuất ngô ở nước ta phát triển chưa tương xứng với tiềm năng, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước, lượng ngô sản xuất nội địa không đủ, hàng năm Việt Nam phải nhập khẩu hàng triệu tấn ngô hạt Theo số liệu thống kê trong năm 2014, Việt Nam nhập khẩu tổng cộng 4,79 triệu tấn ngô hạt với kim ngạch đạt 1,22 tỷ USD, tăng 119,05% về lượng và 81,4% về giá trị so với năm 2013 Trong 10 tháng đầu năm 2015 tổng lượng ngô nhập về Việt Nam đạt 5,76 triệu tấn, trị giá 1,269 tỷ USD (www.Vietrade.gov.vn/home.htm, 2015)

Trước thực trạng đó, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã đề ra chiến lược tái cơ cấu lĩnh vực trồng trọt với mục tiêu đưa ngành sản xuất ngô Việt Nam đến năm 2020 đạt 7,5 triệu tấn, diện tích trồng ngô tăng lên 1.500 nghìn ha, năng suất 50 tạ/ha Để đạt được những mục tiêu trên, cần đẩy mạnh công tác nghiên cứu và chọn tạo ra các giống ngô mới có năng suất cao, chống chịu tốt, thích ứng rộng là rất cần thiết

Trong công tác chọn tạo giống ngô tạo dòng không phải là giai đoạn khó khăn nhất mà đánh giá dòng mới là quan trọng nhất Việc tạo dòng và đánh giá dòng là công việc thường xuyên, không thể thiếu trong quy trình chọn tạo giống cây giao phấn nói chung, cây ngô nói riêng Việc đánh giá phải được tiến hành thường xuyên và nghiêm ngặt nhằm loại bỏ những dòng xấu, lựa chọn được dòng có những đặc tính nông sinh học quý Để tạo ra được một giống ngô lai thương mại tốt, việc chọn bố mẹ các cặp lai phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm hình thái, sinh lý và năng suất của chính dòng đó (Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền, 1996)

Để có thể khai thác hiệu quả các dòng tạo ra trong tập đoàn dòng nghiên cứu cũng như định hướng đúng cho từng dòng theo các chương trình tạo giống ngô lai thương mại khác nhau các nhà tạo giống cần phải đánh giá đặc tính nông học của dòng Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của các dòng ngô thuần phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai”

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Đánh giá được các đặc điểm nông sinh học chính của 15 dòng ngô thuần tham gia thí nghiệm từ đó lựa chọn được từ 2 đến 3 dòng thuần ưu tú

- Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai được tạo ra từ 15 dòng nghiên cứu từ đó chọn lựa được 1- 2 THL ưu tú

1.3 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

+ Đánh giá được một số đặc điểm nông sinh học chính của 15 dòng ngô thuần về: thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu, các yếu

tố cấu thành năng suất và năng suất

+ Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai tạo ra từ 15 dòng nghiên cứu Từ kết quả so sánh năng suất hạt của con lai đánh giá được KNKH của các dòng bố mẹ

+ Lựa chọn được từ 1 - 2 tổ hợp lai ưu tú có năng suất cao, chống chịu tốt gửi vào hệ thống khảo nghiệm tác giả, VCU nhằm giới thiệu cho sản xuất

1.4 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

1.4.1 Ý nghĩa khoa học

- Kết quả của đề tài sẽ giới thiệu cho các nhà tạo giống của Viện ngô về kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học, khả năng kết hợp của các dòng Sử dụng các dòng cho việc lai tạo giống

- Bổ sung những thông tin khoa học cần thiết về tập đoàn dòng phục vụ cho công tác nghiên cứu chọn tạo giống trong các vụ tiếp theo

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Giới thiệu 2-3 dòng thuần ưu tú có đặc điểm nông sinh học tốt cho công tác chọn tạo giống ngô lai

- Giới thiệu được 1 – 2 tổ hợp lai triển vọng cho sản xuất

1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1.5.1 Đối tượng nghiên cứu

- Thí nghiệm được tiến hành trên 15 dòng ngô thuần được tạo ra từ các phương pháp khác nhau trong tập đoàn nguyên liệu của Viện Nghiên cứu Ngô 2 dòng đối chứng (D3105M, TRD9491) là bố mẹ của một số giống ngô lai thương mại của Viện nghiên cứu Ngô

- Các tổ hợp lai được tạo ra từ 15 dòng thuần và 2 cây thử theo phương pháp lai đỉnh và 2 giống đối chứng là NK67, LVN61 là các giống ngô lai đơn thương mại đang được trồng phổ biến ở Việt Nam

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu

- Đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của 15 dòng ngô thuần trong vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô

- Đánh giá tổ hợp lai vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô

- Khảo nghiệm tác giả tổ hợp lai triển vọng tại trại giống của Công ty CP giống cây trồng Trung ương – Ba Vì – Hà Nội vụ Xuân năm 2016

PHẦN 2 CỞ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 VAI TRÒ CỦA CÂY NGÔ TRONG NỀN KINH TẾ

Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, với đặc tính

đa dạng di truyền rộng và khả năng thích nghi với nhiều loại hình sinh thái, cho đến nay cây ngô được trồng ở hầu khắp các châu lục trên thế giới với vai trò là một cây cốc quan trọng của loài người

Trước hết ngô được sử dụng làm nguồn lương thực nuôi sống gần 1/3 dân

số thế giới, ở các nước trồng ngô nói chung đều sử dụng ngô làm lương thực ở mức độ khác nhau Giai đoạn 2000- 2007, khoảng 15% sản lượng ngô trên thế giới được sử dụng làm lương thực cho con người, trong đó khu vực Trung Mỹ, Tây Phi, Nam Á coi ngô là nguồn lương thực chính Các nước Châu Phi trong giai đoạn này sử dụng tới 77,8% sản lượng ngô làm lương thực Các nước Đông Phi sử dụng 92% sản lượng ngô làm lương thực; Tây Phi 60%; Nam Á 42,6%; Đông Nam Á 34,8%; Trung Mỹ 66,3%; các nước thuộc Đông Nam Á như Indonesia và Malaysia cũng sử dụng lượng ngô lớn làm lương thực, ở Việt Nam

sử dụng trung bình 21% sản lượng ngô hàng năm làm lương thực cho con người (http://faostat.fao.org/site/339/default.aspx, 2015)

Trong thức ăn chăn nuôi ngô là thành phần quan trọng bậc nhất Khoảng 70% chất tinh trong thức ăn chăn nuôi tổng hợp được chế biến từ ngô, 71% sản lượng ngô trên thế giới được dùng làm thức ăn chăn nuôi Ở các nước phát triển, phần lớn sản lượng ngô được dùng cho chăn nuôi, ở Mỹ là 76%, Bồ Đào Nha 91%, Italia 93%, Croatia 95%, Trung Quốc 76%, Thái Lan 96% (Ngô Hữu Tình, 1997)

Ngô được sử dụng làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến thực phẩm, tạo ra cồn xăng sinh học, rượu, bia, tinh bột, bánh kẹo Sản phẩm từ ngô rất đa dạng có khoảng 760 mặt hàng được tạo ra từ các nghành công nghiệp chế biến, công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, lương thực và nghành công nghiệp nhẹ (Ngô Hữu Tình, 1997)

Ngô còn được coi như một cây thực phẩm có giá trị Bắp ngô non có chứa nhiều chất dinh dưỡng và nhiều loại vitamin được sử dụng như một loại rau sạch cao cấp (ngô rau, ngô nếp, ngô đường…) Ngô rau là một loại thực phẩm sạch có hàm lượng dinh dưỡng cao Sản xuất ngô rau phát triển rất mạnh, mang lại hiệu

quả cao ở Thái Lan, Đài Loan Các loại ngô đường, ngô nếp được dùng để ăn tươi như luộc, nướng hoặc đóng hộp cũng là một loại thực phẩm cung cấp cho tiêu dùng và xuất khẩu có giá trị

Tại Việt Nam, cây ngô có vai trò vô cùng quan trọng trong việc tăng hiệu quả sử dụng của đất và chuyển đổi cơ cấu cây trồng trong hệ thống nông nghiệp Trong chiến lược chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cây ngô được lựa chọn và khuyến cáo là cây trồng thay thế cho những diện tích trồng lúa kém hiệu quả nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và tăng thu nhập cho người nông dân ở vùng đồng bằng

trong nước tăng sẽ góp phần làm giảm lượng ngô nhập khẩu, tiết kiệm được ngoại tệ cho ngân sách nhà nước Đây là giải pháp cần thiết trong điều kiện nền kinh tế nước ta đang phát triển, rất cần nguồn vốn đầu tư phát triển cho các lĩnh vực khác cấp thiết hơn

Cây ngô là cây xóa đói giảm nghèo, góp phần tăng thu nhập cho người nông dân Với giá trị sử dụng và giá trị kinh tế cao, có tiềm năng về năng suất, cây ngô sẽ góp phần nâng cao sản lượng lương thực, tăng thu nhập cho người nông dân, từ đó đáp ứng được mục tiêu xã hội hóa và xóa đói giảm nghèo

2.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2.2.1 Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai trên thế giới

Nhờ có vai trò quan trọng trong nền kinh tế mà cây ngô ngày càng được quan tâm và phát triển Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ

20 Những năm gần đây diện tích trồng ngô trên toàn thế giới không tăng mạnh

do diện tích canh tác có giới hạn, tuy nhiên sản lượng ngô vẫn có xu hướng tăng

là do năng suất ngô ngày càng được cải thiện nhờ áp dụng các giống ngô lai vào sản xuất Năm 2009, diện tích trồng ngô thế giới đạt khoảng 158,74 triệu ha, năng suất bình quân 51,7 tạ/ha, sản lượng 820,2 triệu tấn và năm 2014 diện tích trồng ngô là 183,32 triệu ha, năng suất đạt 56,6 tạ/ha, sản lượng 1.038,28 triệu tấn Qua bảng 1.1 cho thấy, so với năm 2005 thì năm 2014 năng suất ngô đã tăng lên khoảng 17,43% , trong khi diện tích tăng 23,53% và sản lượng là 43,47% (FAOSTAT, 2016)

Mỹ luôn là cường quốc số một về ngô: đứng thứ 2 về diện tích nhưng đứng đầu về sản lượng và năng suất ngô Năm 2014, diện tích trồng ngô của Mỹ đạt 33,64 triệu ha (năng suất: 10,73 tấn/ha), Trung Quốc: 35,98 triệu ha, Brazil: 15,43 triệu ha Năng suất ngô trên thế giới có sự chênh lệch đáng kể giữa các

quốc gia và các nước trong cùng khu vực Trong đó nước có năng suất cao nhất là: Israel: 25,56 tấn/ha, Kuwait: 21,11 tấn/ha, Tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất: 20,00 tấn/ha Quốc gia có năng suất ngô thấp nhất là Botswana: 0,13 tấn/ha và Cape Verde với năng suất chỉ đạt 0,19 tấn/ha (FAOSTAT, 2016)

Để đạt được những kết quả này có đóng góp không nhỏ của các nhà khoa học nông nghiệp trên toàn thế giới, nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật được nghiên cứu và ứng dụng để tạo ra những giống mới kết hợp với việc áp dụng kỹ thuật canh tác, cơ giới hóa đã góp phần nâng cao năng suất và chất lượng của các mặt hàng nông sản nói chung và ngành sản xuất ngô nói riêng

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới 2005-2014

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

2.2.2 Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai ở Việt Nam

Nước ta có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng và phát triển Trên cả nước có 8 vùng trồng ngô chính, mỗi vùng cây ngô giữ một vị trí quan trọng trong hệ thống cơ cấu cây trồng nông nghiệp

Những nghiên cứu về chọn tạo giống ngô ở nước ta bắt đầu từ những năm

60 của thế kỷ trước và đã có một số thành công trong việc cải tạo giống địa phương, phát triển giống thụ phấn tự do Từ đầu năm 1990 nhờ có những chính sách khuyến khích của nhà nước, cùng nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt

là việc đưa các giống ngô lai và kỹ thuật canh tác tiên tiến vào sản xuất góp phần tăng trưởng cả về diện tích năng suất và tổng sản lượng toàn quốc Tỷ lệ tăng trưởng bình quân hàng năm về diện tích là 7,5%, về năng suất 6,7%, về sản lượng 24,5% Các nhà chọn tạo giống ngô Việt Nam đã chú trọng đến việc tạo dòng thuần và đánh giá dòng để tạo ra giống ngô lai và kết quả đã đưa ra được nhiều giống ngô lai có năng suất cao như LVN4, LVN10, LVN25, Phục vụ tất

cả các vùng sinh thái trong cả nước và nhiều thời vụ khác nhau (Nguyễn Hữu Phúc, 2002) Tổ chức FAO và CIMMYT đã đánh giá chương trình phát triển cây ngô của Việt Nam là một trong ba chương trình ngô lai mạnh nhất ở Châu Á (Trung Quốc, Việt Nam và Thái Lan) và có tốc độ phát triển mạnh nhất thế giới (Trần Hồng Uy, 2001)

Năm 1991, diện tích trồng giống ngô lai chiếm chưa đến 1% của hơn 447 nghìn hecta trồng ngô, năng suất đạt 15,0 tạ/ha và sản lượng đạt 672 nghìn tấn Những năm gần đây, sản xuất ngô có tốc độ tăng trưởng mạnh về diện tích, năng suất và sản lượng Giai đoạn 2000-2010, diện tích tăng tưởng 5,4%/năm, năng suất là 4,8%/năm và sản lượng là 12,9%/năm Từ năm 2006, Việt Nam trở thành một trong 20 nước có sản lượng ngô hạt cao nhất thế giới Đến năm 2015, với diện tích trồng ngô 1.179 nghìn ha, trong đó khoảng 95% diện tích là sử dụng các giống ngô lai đã góp phần quan trọng trong việc nâng năng suất trung bình trên toàn quốc lên 4,48 tấn/ha, đạt tổng sản lượng 5.281 nghìn tấn (bảng 2.2)

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở Việt Nam từ 1961-2017

Năm Diện tích

(1000ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Diện tích trồng giống lai

Nguồn: Bộ NN và PTNT (2016); Niên giám thống kê (2015)

Hình 2.2 Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam

giai đoạn 1961 - 2017 Bên cạnh những thành tựu quan trọng về giống, các tiến bộ kỹ thuật về canh tác cũng có những đóng góp lớn cho sự phát triển của cây ngô những năm gần đây Trong hệ thống cơ cấu cây trồng cây ngô giữ một vị trí quan trọng nhất định Cây ngô có mặt trên đất bỏ hóa, đất lúa, đất bãi ven sông và tham gia vào các công thức xen canh, gối vụ góp phần dần xóa bỏ chế độc canh cây lúa, cải thiện

hệ sinh thái nông nghiệp Trong thực tế sản xuất hình thành vụ ngô Đông trên đất hai vụ lúa ở Miền Bắc đã khẳng định được vị trí quan trọng của cây ngô trong hệ thống cơ cấu cây trồng nông nghiệp nước ta

Tuy nhiên, năng suất ngô trung bình của Việt Nam năm 2014 (4,41 tấn/ha) vẫn còn thấp hơn năng suất trung bình của thế giới (5,66 tấn/ha) Nguyên nhân làm năng suất ngô Việt Nam chưa cao là do hơn 80% diện tích trồng ngô nhờ nước trời (trong đó 60% diện tích trồng ngô trên đất dốc); ngô được trồng trên nhiều vùng nhiều vụ và nhiều loại đất khác nhau, đất xấu, đất nghèo dinh dưỡng, ; thời tiết nhiệt đới gây nhiều biến động về nhiệt độ, mưa, gió bão và số giờ chiếu nắng; trình độ canh tác và khả năng đầu tư thâm canh ngô của nông dân giữa các vùng miền biến động rất lớn và chưa cao

Diện tích trồng ngô năm 2016 ước đạt 1,3 triệu ha, cao hơn so với năm

2015 Đây là kết quả của chính sách chuyển đổi sang trồng ngô tại những vùng trồng lúa cho hiệu quả kinh tế thấp Năng suất ngô trung bình trong năm 2016 ước đạt khoảng 4,6 tấn/ha (www.Vietrade.gov.vn/home.htm, 2016) Để có được thành quả đó là nhờ Đảng, Chính phủ, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

đã thấy được vai trò của cây ngô trong nền kinh tế, kịp thời đưa ra những chính sách, chương trình và biện pháp phù hợp nhằm khuyến khích nghiên cứu khoa học kỹ thuật và mở rộng sản xuất Các nhà khoa học đã nắm bắt xu thế, nhạy bén đưa nhanh những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt về các giống mới vào sản xuất

Tháng 3 năm 2015, Cục trồng trọt, Bộ NN & PTNT đã cho phép sản xuất thương mại ba giống ngô biến đổi gen Đây là bước cuối cùng trong quá trình phê duyệt quyết định thương mại hóa ngô sử dụng công nghệ sinh học của Việt Nam Cũng trong tháng 4 năm 2015, việc chấp thuận giống ngô biến đổi gen đã giúp Việt Nam trở thành quốc gia thứ 29 trên thế giới thương mại hóa cây trồng

sử dụng công nghệ sinh học

2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CÂY NGÔ

2.3.1 Vùng sinh thái thích nghi

Có nguồn gốc từ Trung Mỹ đã thích nghi nhanh với những điều kiện sinh thái rất khác nhau, từ Bắc bán cầu đến Nam bán cầu Về độ cao so với mặt nước biển, ngô cũng là cây trồng thích ứng rộng, có thể trồng ở độ cao từ 0 - 3.900m

so với mặt nước biển Theo các nhà khoa học CIMMYT trên thế giới chia sinh thái cây ngô thành 4 vùng sinh thái:

- Ôn đới

- Cận nhiệt đới

- Nhiệt đới cao (độ cao trên 2000m so với mặt nước biển)

- Nhiệt đới thấp (dưới 2000m)

Việt Nam nằm trong vùng sinh thái nhiệt đới thấp Các bộ giống từ vùng nhiệt đới thấp biểu hiện sự thích ứng hơn cả thông qua khả năng chống chịu và năng suất, kể cả ở vùng cao nguyên phía Bắc hoặc vụ Đông ở Đồng bằng Bắc Bộ

Dựa vào điều kiện đất đai, khí hậu, Việt Nam được chia thánh 8 vùng trồng ngô chính như sau (Ngô Hữu Tình, 2003)

1 Vùng Đông Bắc: ở độ cao 300-900 m so với mặt nước biển Vụ chính là

vụ Xuân, gieo vào tháng 2, tháng 3

2 Vùng Tây Bắc: ở độ cao từ 600-1000 m Vụ chính Hè Thu gieo trong tháng 4, đầu tháng 5

3 Vùng Đồng bằng sông Hồng: độ cao 0-200 m Các vụ chính là Vụ Xuân gieo trong tháng 2 Vụ Thu gieo trong tháng 8 và vụ Đông gieo cuối tháng 9, đầu tháng 10

4 Vùng Bắc Trung Bộ: độ cao 0-200 m Vụ chính là vụ Xuân gieo tháng

a Nhu cầu nhiệt độ

Ngô là cây ưa nóng, nhu cầu về nhiệt độ được thể hiện bằng tổng nhiệt độ cao hơn nhiều các cây trồng khác để hoàn thành chu kỳ sống từ gieo đến chín Theo Velican, cây ngô cần tổng nhiệt độ từ 1.700 – 3.7000C Còn theo Lưu

Trọng Nguyên khi nghiên cứu trên các giống ngô của Trung Quốc đã kết luận

học CIMMYIT cho rằng ngô phát triển tốt trong khoảng nhiệt độ từ 24-300C

ngô Ở 450C hạt phấn và râu ngô có thể bị chết Ngược lại, nhiệt độ quá thấp (<

nảy mầm và ra hoa Ở Việt Nam nhiều tác giả như Luyện Hữu Chỉ, Trần Hồng

Uy, Cao Đắc Điểm, Trần Hữu Miện, Võ Đình Long, Đỗ Hữu Quốc thống nhất quan điểm với các nhà khoa học thế giới cho rằng các giống ngô có thời gian sinh trưởng khác nhau có nhu cầu tổng tích nhiệt khác nhau để hoàn thành chu kì sống của mình (Ngô Hữu Tình, 2003)

b Nhu cầu nước và ẩm độ của cây ngô

Nước là yếu tố môi trường quan trọng đối với đời sống cây ngô, vì vậy nhu cầu nước là rất lớn (cần 349 kg nước để đạt được 1 kg chất khô) Ở những vùng nóng, nơi có sự bốc hơi và thoát hơi nước cao, nhu cầu nước của cây ngô lại càng cao Nhu cầu nước của cây ngô thay đổi theo giai đoạn phát triển Theo Trần Hữu Miện, 1987 ngô là cây trồng cạn không đòi hỏi nhiều nước Tuy nhiên,

để hoàn thành một chu kỳ sống, mỗi cây ngô cần khoảng 200-220 lít nước Ở thời kì đầu, cây phát triển chậm tích lũy ít chất xanh và cũng không cần nhiều

trưởng còn nằm dưới mặt đất cây ngô rất nhạy cảm với ẩm độ cao Vào giai đoạn này, chỉ cần cây nằm dưới nước 1-2 ngày cũng có thể bị chết Theo Nguyễn Văn Viết và Ngô Sỹ Giai (2001) đã xác định mức độ thuận lợi của độ ẩm không khí

và độ ẩm đất đối với cây ngô giai đoạn hình thành năng suất là: độ ẩm không khí trong khoảng 71-85%, độ ẩm đất từ 61-85%

có điểm bão hòa ánh sáng cao, có khả năng quang hợp ở điều kiện nồng độ CO2thấp, điều này làm cho cây ngô phát triển mạnh và cho năng suất cao Việc khám phá ra chu trình quang hợp C4, đặc biệt của cây ngô, đã đánh thức tiềm năng năng suất cao của các vùng sinh thái nông nghiệp nhiệt đới mà xưa nay chưa được khai thác triệt để Với điều kiện khí hậu Việt Nam, vụ trồng ngô càng có nhiều nắng càng có lợi cho cây sinh trưởng và tạo năng suất Tuy nhiên, tổng tích

ôn và số giờ chiếu sáng trong ngày ngắn, nên các vụ trồng ngô của Việt Nam thường nhận được tổng bức xạ thấp hơn so với các vùng trồng ngô ôn đới Theo Đào Thế Tuấn một vụ ngô ở miền Trung nước Nga nhận được tổng lượng bức xạ

là 6,8 tỉ kcal/ha, vụ ngô Đông tại miền Bắc Việt Nam chỉ nhận được lượng bức

xạ là 3,9 tỉ kcal/ha Đây là một rong những nguyên nhân làm cho năng suất ngô Việt Nam thấp Do vây, cần phải lựa chọn thời vụ gieo trồng thích hợp để cây ngô nhận được lượng ánh sáng nhiều nhất (Ngô Hữu Tình, 2003)

2.4 DÒNG THUẦN, VẬT LIỆU TẠO DÒNG THUẦN, CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DÒNG THUẦN

2.4.1 Dòng thuần, ứng dụng trong chọn tạo giống

Dòng thuần là khái niệm tương đối để chỉ các dòng tự phối đã đạt đến độ đồng hợp tử và ổn định ở nhiều tính trạng Đối với ngô, thường sau 6-8 đời tự phối các dòng đạt đến độ đồng đều cao ở các tính trạng như chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, năng suất, màu và dạng hạt… và được gọi là “dòng thuần”

Trong tạo giống ngô lai, dòng thuần có vai trò vô cùng quan trọng Để tạo

ra giống ngô lai tốt, trước hết phải có các dòng bố mẹ có năng suất cao, khả năng chống chịu và kết hợp tốt và ổn định qua nhiều vụ và nhiều vùng sinh thái (Duvick D N, 2001)

Công việc chọn tạo dòng thuần có tiềm năng sử dụng làm bố mẹ cho các giống lai năng suất cao, ổn định, thích nghi với các vùng sinh thái khác nhau là công việc quan trọng và là mục tiêu cơ bản của chương trình tạo giống ngô lai năng suất cao

2.4.2 Vật liệu tạo dòng thuần

Cùng với sự phát triển của các giống ngô lai thì vật liệu dùng trong chọn tạo dòng đã có sự thay đổi một cách cơ bản Nếu trước những năm 1960 vật liệu tạo dòng chủ yếu là các giống thụ phấn tự do địa phương thì ở giai đoạn 1960-

1980 vật liệu tạo dòng là các quần thể thụ phấn tự do cải tiến và một phần là các giống tổng hợp Thập niên 80 và nhưng năm đầu thập niên 90, vật liệu tạo dòng

là quần thể giống thụ phấn tự do cải tiến, giống tổng hợp và các tổ hợp lai kép

Từ cuối thập niên 90 đến nay, vật liệu dùng trong tạo dòng chủ yếu là các quần thể ưu tú giống tổng hợp, các tổ hợp lai kép, lai đơn (Duwick, 2001)

Hiệu quả trong tạo dòng từ các loại nguồn nguyên liệu khác nhau tùy thuộc vào tiềm năng của nguồn nguyên liệu và phương pháp tạo dòng mà các nhà tạo giống áp dụng Tuy nhiên việc tạo dòng thuần từ các giống thụ phấn tự do cho kết quả rất thấp, phần lớn các dòng tạo ra đều có sức sống giảm và năng suất thấp Xu hướng hiện nay là sử dụng nguồn nguyên liệu đã qua cải tạo chọn lọc, các giống ngô lai thương mại chịu áp lực tự phối cao và khả năng tạo được dòng thuần tốt cao hơn (Ngô Hữu Tình, 1999)

Theo Vasal (1999) thì nguồn nguyên liệu chon tạo dòng phải có những đặc tính nhất định: Có khả năng kết hợp với các nguồn khác, chịu được áp lực tự phối, có ưu thế lai cao, có khả năng tạo ra nhiều dòng tốt, có nhiều đặc tính nông sinh học mong muốn

Theo Ngô Hữu Tình và Phan Xuân Hào (2005) một trong những tiến bộ của chương trình phát triển ngô ở Việt Nam thời gian qua chính là việc chọn được nguồn nguyên liệu ban đầu phù hợp cho việc tạo dòng thuần là các giống ngô lai ưu tú

Tại Việt Nam, trong quá trình phát triển của cây ngô đã có sự thay đổi cơ bản trong việc sử dụng vật liệu tạo dòng thuần, sử dụng các vật liệu đã được cải tiến về mặt di truyền đã tạo ra nhiều dòng thế hệ mới có khả năng kết hợp cao về năng suất, chống chịu tốt hơn với điều kiện môi trường và có khả năng thích ứng rộng (Bùi Mạnh Cường, 2007)

Hiện nay, trên thị trường Việt Nam có rất nhiều giống ngô lai của các công

ty giống trong và ngoài nước đang được thương mại hóa và trồng rộng rãi trên cả nước như các giống: NK4300, NK67, NK7328 của tập đoàn Syngenta; DK9901, DK9955, DK8868 của Tập đoàn Mosanto; CP999, CP888, CP501 của Công

ty CP; LVN10, LVN99, LVN61, LVN8960, LVN885 của Viện Nghiên cứu Ngô Các giống ngô lai này được sử dụng làm vật liệu khởi đầu đang được khai thác và sử dụng để tạo tạo ra dòng thuần tốt phục vụ cho các chương trình phát triển giống ngô lai

2.4.3 Các phương pháp tạo dòng thuần

Cho đến nay đã có nhiều phương pháp tạo dòng thuần khác nhau đang được các nhà tạo giống, cơ quan nghiên cứu và các công ty trong và ngoài nước nghiên

cứu và ứng dụng Tại Viện Nghiên cứu Ngô các phương pháp tạo dòng thuần khác nhau đã được nghiên cứu và áp dụng trong nhiều chương trình chọn tạo giống qua mỗi thời kỳ Ở mỗi phương pháp tạo dòng đều có ưu và nhược điểm nhất định, nên các phương pháp tạo dòng được áp dụng linh hoạt cho từng thế hệ

để đạt được dòng thuần theo như mục tiêu mong muốn Trong cuốn sách “Chọn lọc và lai tạo giống ngô” của tác giả (Ngô Hữu Tình, 2009) đã tổng hợp và đưa ra một số phương pháp tạo dòng thuần sau:

- Phương pháp tạo dòng thuần bằng tự phối (Selfing)

- Tạo dòng thuần bằng phương pháp thụ phấn chị em (Fullsib)

Tạo dòng thuần bằng phương pháp thuần hoá tích hợp (Additivo cumulative Inbreeding)

Chọn tạo dòng tương đồng

- Tạo dòng thuần bằng phương pháp lai trở lại (Backcross)

- Tạo dòng đơn bội kép bằng nuôi cấy bao phấn và noãn chưa thụ tinh (in vitro)

- Tạo dòng đơn bội kép bằng cây kích tạo đơn bội (in vivo)

Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn này, tác giả đã sử dụng các dòng thuần được tạo bằng phương pháp tự phối và phương pháp kích tạo đơn bội Đây

là hai phương pháp tạo dòng thuần đang được Viện nghiên cứu và áp dụng

* Phương pháp tạo dòng thuần bằng tự phối (Selfing)

Phương pháp tự phối (phương pháp chuẩn – Standard method) bắt đầu nghiên cứu từ năm 1904 và công bố vào năm 1908 (Shull, G H, 1908) Tự phối

là quá trình thụ phấn cưỡng bức ở cây giao phấn Tự phối là biện pháp đồng huyết hóa nhanh nhất đề đạt được đồng hợp tử cao ở các thế hệ sau Các nguồn vật liệu tốt có nhiều tính trạng nông sinh học quý được quan tâm, gieo trồng ở các bãi cách ly, các bắp tốt được chọn lọc và gieo theo kiểu bắp/hàng và được đánh giá chọn lọc qua các thế hệ để tạo dòng thuần Ưu điểm của phương pháp này là nhanh chóng đạt đến độ đồng hợp tử với tỷ lệ ngày càng cao ở các thế hệ tiếp theo Nhược điểm của phương pháp này là tự phối liên tục gây ra suy giảm sức sống, năng suất (Ngô Hữu Tình, 2009)

* Phương pháp tạo dòng bằng cây kích tạo đơn bội (in vivo)

Cây kích tạo đơn bội lần đầu tiên được mô tả bởi các tác giả Stadler and Randolph (1929) Khoảng hai thập kỷ sau, Chase đã tìm ra hạt đơn bội ở tần suất

thấp khoảng 1/1.000 ở các nguồn vật liệu ngô khác nhau ở Mỹ Ông nhận ra được đây là tiềm năng rất lớn cho di truyền và chọn tạo giống ngô Do đó, ông đã dành nhiều thời gian để nghiên cứu và phát triển lĩnh vực này nhằm ứng dụng cho công tác nghiên cứu di truyền và chọn tạo giống ngô (Chase, 1952)

CIMMYT đã bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng phương pháp chọn tạo dòng bằng cây kích tạo đơn bội từ năm 2007, đến nay tạo ra hàng nghìn dòng ngô thuần phục vụ hiệu quả cho nhiều chương trình, dự án nghiên cứu di truyền và chọn tạo giống ngô lai ở vùng châu Phi, châu Mỹ, châu Á và châu Âu

Đến nay, CIMMYT đã tạo được hơn 92.000 dòng DH bằng công nghệ kích tạo đơn bội, trong đó có khoảng 5000 dòng DH được đánh giá là có khả năng kháng bệnh tốt ở Mexico và Kenya Các dòng DH này đang được sử dụng để phát triển cho chương trình phát triển ngô toàn cầu đặc biệt là vùng Châu Phi (Prasanna and Brenda Wawa, 2015)

Tại Việt Nam, Viện Nghiên cứu Ngô là đơn vị ứng dụng công nghệ để tạo dòng ngô đơn bội kép với mục đích thương mại Thực hiện công nghệ qua 3 năm, Viện đã tạo ra hàng trăm dòng DH từ nhiều nguồn vật liệu ưu tú khác nhau của các công ty giống trong và ngoài nước

2.4.4 Phương pháp đánh giá dòng

* Ý nghĩa của công tác đánh giá dòng

Theo M.Misovic (1988) cho rằng, tương đối dễ dàng tạo được lượng lớn các dòng tốt song vấn đề quan trọng giá trị của các dòng đó trong việc tạo ra những tổ hợp lai tốt và hiệu quả Tất cả các dòng không phải có giá trị như nhau trong các giống lai Trong quá trình tạo dòng, các nhà chọn giống thường loại đi các dòng thể hiện rõ ràng những yếu điểm về dạng hình, khó duy trì vì khả năng cho phấn kém hoặc chậm ra bắp, hay mẫn cảm với sâu bệnh và sức sống yếu Chọn lựa kiểu hình đã phần nào loại bỏ các dòng có những tính trạng không mong muốn, tuy nhiên loại bỏ các dòng có khả năng kết hợp thấp thông qua hình thái là không thể Theo M.Misovic lai thử là cách loại bỏ bớt các dòng có khả năng kết hợp thấp và được thực hiện sau khi chọn dòng bằng mắt thường (M Misovic,1988)

Trước khi đánh giá khả năng kết hợp, các dòng triển vọng được đưa vào đánh giá một số đặc tính nông sinh học như: Thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu, năng suất

a Đánh giá dòng về các đặc tính nông sinh học

Trong công tác chọn tạo giống ngô tạo dòng và đánh giá dòng là hai công việc quan trọng, tuy nhiên đánh giá dòng được các nhà tạo giống cho là quan trọng hơn Việc tạo dòng và đánh giá dòng là công việc thường xuyên, không thể thiếu trong quy trình chọn tạo giống cây giao phấn nói chung cây ngô nói riêng Việc đánh giá dòng phải được tiến hành thường xuyên và nghiêm ngặt nhằm loại

bỏ những dòng xấu, lựa chọn được dòng có những đặc tính nông sinh học quý

Để tạo ra được một giống ngô lai thương mại tốt, việc chọn lựa bố mẹ cho các tổ hợp lai phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm hình thái, sinh lý, năng suất của chính dòng đó và kinh nghiệm của từng nhà tạo giống (Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền, 1996)

Để có thể khai thác hiệu quả các dòng tạo ra trong tập đoàn dòng nghiên cứu cũng như định hướng đúng cho từng dòng theo các chương trình tạo giống ngô lai thương mại khác nhau các nhà tạo giống cần phải đánh giá dòng Các dòng được chọn làm mẹ cần có các đặc điểm như: Năng suất hạt cao, mầu hạt đẹp, dạng đá, chống đổ gãy tốt, phun râu đều, trỗ cờ thoát, kích thước cờ không

to, chịu mật độ cao và khỏe, sạch bệnh nhất là bệnh thối bắp Với dòng làm bố cần có các đặc tính nông học sau: Khả năng kết hợp chung về năng suất cao, nhiều đặc điểm gần giống với dòng mẹ (thời gian sinh trưởng, màu hạt, chiều cao cây…), cờ cao to, trỗ thoát, cờ có nhiều nhánh, phấn nhiều, thời gian tung phấn dài, trỗ cờ tập trung, phát tán phấn tốt, chống chịu tốt với các điều kiện bất thuận (Gonzales F.C, Vasal S.K, 1999)

Những dòng triển vọng nhất được đánh giá về các yếu tố nông học khác như: tỷ lệ hạt giống, sử dụng phân bón, mật độ gieo trồng trong đó chọn những dòng chịu được mật độ làm bố mẹ có ý nghĩa rất lớn đối với việc nâng cao năng suất trong nhân dòng và sản xuất hạt giống, điều này giúp cho các nhà chọn tạo giống hoàn thành quy trình sản xuất hạt giống (Hallauer, 1990)

* Các chỉ tiêu quan tâm trong đánh giá dòng

- Thời gian sinh trưởng: là chỉ tiêu theo dõi có ý nghĩa khoa học và thực tiễn được các nhà chọn tạo giống quan tâm khi chọn tạo các giống ngô lai ngắn ngày phục vụ cho việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng vụ, tránh điều kiện bất thuận… Dựa vào thời gian sinh trưởng để chia tập đoàn dòng thành các nhóm chín sớm, trung bình hay chín muộn, từ đó bố trí sơ đồ lai hợp lý đảm bảo việc tung phấn và phun râu được trùng khớp

- Đặc điểm hình thái: đánh giá đặc điểm hình thái của cây có thể biết được khả năng sinh trưởng, phát triển của chúng và duy trì cho thế hệ con lai F1, là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất Đặc biệt hiện nay, sản xuất nông nghiệp đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa, đặt ra yêu cầu các nhà khoa học tạo ra những giống ngoài cho năng suất cao, còn phải đồng đều

về mặt hình thái tạo điều kiện cho việc cơ giới hóa trong quá trình chăm sóc, thu hoạch và chế biến các sản phẩm từ nông nghiệp trong đó có cây ngô

- Khả năng chống chịu: Đánh giá tính chống chịu của các dòng để chọn ra các dòng có khả năng chống chịu tốt, loại bỏ các dòng xấu Tuy nhiên trong quá trình chọn dòng có thể một dòng nào đó có khả năng kết hợp cao, nhưng chống chịu kém sẽ rất khó cho các nhà tạo giống lựa chọn Hiện nay các nhà chọn tạo giống ngô đang tập chung nghiên cứu đánh giá tính chống chịu trong các điều kiện như sau: đánh giá tính chịu hạn, đánh giá tính chịu rét, đánh giá tính chịu mặn, đánh giá tính chống đổ và đánh giá tính chịu ngập úng

- Năng suất: Đây là tính trạng quan trọng quyết định giá trị kinh tế của các loại cây trồng Năng suất là một chỉ tiêu tổng hợp do nhiều yếu tố cấu thành năng suất tạo nên Các yếu tố cấu thành năng suất như: Chiều dài bắp, đường kính bắp,

số hàng hạt, số hạt trên hàng, khối lượng 1.000 hạt, Khối lượng ô, ẩm độ hạt… Các yếu tố cấu thành năng suất được quyết định bởi yếu tố di truyền, điều kiện chăm sóc và sự tác động của điều kiện ngoại cảnh

Phần lớn các nhà tạo giống ngô ở Mỹ cho rằng, chỉ tiêu quan trọng nhất là năng suất hạt của dòng Nếu như một dòng có khả năng kết hợp tốt được dùng trong lai đơn, nhưng năng suất dòng quá thấp thì giá thành hạt giống sẽ rất cao, sản xuất khó chấp nhận

b Đánh giá khả năng kết hợp của dòng bằng phương pháp lai đỉnh

Khả năng kết hợp là đặc tính nông sinh học biểu hiện sự phản ứng của dòng qua lai KNKH được giữ lại qua tự phối và qua lai

Đánh giá khả năng kết hợp của dòng là một chỉ tiêu quan trọng không thể thiếu được trong công tác đánh giá dòng, thông qua khả năng kết hợp của dòng

bố mẹ có thể dự đoán được mức độ ưu thế lai của con lai Thông thường, những dòng có khả năng kết hợp tốt cho tần suất những tổ hợp lai ưu thế lai cao cao hơn những bố mẹ có khả năng kết hợp kém Vì thế, mục tiêu của các nhà tạo giống ngô lai là chọn tạo được những dòng bố mẹ có khả năng kết hợp cao Tùy

vào mục tiêu nghiên cứu cụ thể mà tập trung đánh giá khả năng kết hợp của dòng về thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh lý quan tâm song yếu tố năng suất luôn được các nhà nghiên cứu đặt lên hàng đầu (Ngô Thị Minh Tâm, 2012)

Một dòng thuần được cho là tốt ngoài có những đặc tính nông sinh học quý cần phải có KNKH cao (Ngô Hữu Tình, 1999) KNKH là một thuộc tính quan trọng không chỉ ở ngô mà ở cả các cây trồng khác, nó được kiểm soát bởi yếu tố di truyền và có thể truyền lại cho thế hệ sau qua tự phối cũng như qua lai lại Khái niệm KNKH biểu hiện phản ứng của dòng qua lai Khả năng kết hợp được đánh giá thông qua đánh giá khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng

Khả năng kết hợp là một thuộc tính được chế định di truyền, truyền lại cho thế hệ sau qua tự phối và qua lai (Darrah L L, 1972) Khả năng kết hợp được xác định thông qua lai thử để đánh giá khả năng kết hợp chung (GCA – General Combining Ability) biểu thị giá trị trung bình của ưu thế lai quan sát ở tất cả các

tổ hợp lai Khả năng kết hợp riêng (SCA – Specific Combining Ability) biểu thị

độ lệch của một cặp lai nào đó so với giá trị trung bình (Sprague G F, 1977) Khả năng kết hợp là một phức hợp tính trạng do nhiều gen kiểm soát do vậy đánh giá khả năng kết hợp thực chất là xác định tác động gen Khả năng kết hợp chung được kiểm soát bởi kiểu di truyền cộng tính của các gen trội nên khá ổn định dưới tác động của các yếu tố môi trường còn khả năng kết hợp riêng được xác định bởi các yếu tố trội, siêu trội, yếu tố ức chế của các gen và chịu tác động

rõ rệt của điều kiện môi trưởng (Bùi Mạnh Cường, 2007)

Khái niệm khả năng kết hợp (KNKH) biểu hiện phản ứng của dòng qua lai (Sprague and Tatum, 1942) phân KNKH ra thành 2 loại: KNKH chung và KNKH riêng

Khả năng kết hợp chung (GCA – General Combining Ability) được biểu hiện phản ứng trung bình của một dạng quan sát được ở tất cả các tổ hợp lai mà dòng đó tham gia KNKHC bị chi phối bởi tác động gen cộng tính

Theo (Sprague, 1957) KNKHR được biểu thị bằng độ lệch của tổ hợp cụ thể nào đó so với giá trị ưu thế lai trung bình của nó KNKHR chủ yếu do tác động của yếu tố trội, siêu trội, ức chế và điều kiện môi trường

Do vậy, đánh giá KNKH là xác định tương tác giữa các gen Việc giữ hay loại bỏ dòng thuần ngoài các đặc tính nông học còn dựa vào đánh giá KNKH

(Hallauer and Miaranda, 1988) Trong thực tế việc đánh giá KNKH vô cùng khó khăn vì KNKH của một dòng không thể đo đếm hay đánh giá bằng mắt thường được Ngoài ra, giữa các tính trạng đo đếm được của dòng không có sự tương quan hoặc tương quan rất thấp với KNKH Cho đến nay đã có nhiều nghiên cứu

để xác định khả năng kết hợp của một nguồn vật liệu, nhưng vẫn chưa đưa ra được một phương pháp nào ngoài việc đánh giá bằng cách thông qua lai thử Ảnh hưởng của KNKH chung lớn hơn và quan trọng hơn đối với những dòng không chọn lọc và ảnh hưởng của KNKH riêng quan trọng hơn ở tổ hợp lai giữa các dòng mà đã được thử trước, sự khác nhau về KNKH chung lớn hơn sự khác nhau về KNKH riêng (Sprague and Tatum, 1942)

Việc đánh giá dòng và thử khả năng kết hợp cần thực hiện một lúc bằng cách chia ô: Một phần hàng dùng để đánh giá, phần còn lại dùng để lai thử và duy trì dòng cho vụ sau Một dòng thuần chỉ có ý nghĩa sử dụng khi đồng thời có các đặc điểm nông sinh học phù hợp và có KNKH cao KNKH là một thuộc tính quan trọng không chỉ có ở ngô mà ở cả các cây trồng khác KNKH biểu hiện phản ứng của dòng qua lai

Đánh giá khả năng kết hợp thực chất là xác định tác động gen Việc giữ lại hay loại bỏ dòng thuần dựa trên kết quả đánh giá KNKH thông qua các tính trạng

ở các tổ hợp lai của chúng

Để đánh giá khả năng kết hợp của vật liệu, các nhà tạo giống ngô thường

áp dụng hai phương pháp lai thử truyền thống đó là:

Phương pháp lai đỉnh (Topcross)

Phương pháp lai luân phiên (Diallen cross)

Trong đó lai đỉnh là phương pháp lai thử để xác định khả năng kết hợp chung, theo phương pháp này, các nguồn vật liệu cần được xác định KNKH được lai với cùng một dạng chung gọi là cây thử (tester) để tạo tổ hợp lai thử Kết quả đánh giá các tổ hợp lai thử sẽ xác định được KNKH của dòng Phương pháp này rất có ý nghĩa trong giai đoạn đầu của quá trình chọn lọc khi khối lượng dòng còn quá lớn không thể dùng phương pháp lai luân phiên (Ngô Hữu Tình, 1997) Chọn cây thử (tester) trong lai đỉnh từ lâu đang là vấn đề tranh luận và có nhiều ý kiến khác nhau Cho đến nay vẫn chưa có một thông tin thực nghiệm đầy

đủ nào về cây thử Có thể chọn cây thử có nền di truyền rộng (giống tổng hợp, lai kép ) hoặc có nền di truyền hẹp (dòng thuần, giống lai đơn ) Tuy nhiên, kinh

nghiệm của các nhà tạo giống nên chọn cây thử không có quan hệ họ hàng với vật liệu cần thử và thuộc nhóm ưu thế lai đối ứng sẽ cho ƯTL cao Để có kết quả chính xác các nhà tạo giống thường sử dụng hai hoặc nhiều cây thử có nền di truyền khác nhau (Ngô Hữu Tình, 2009)

Xuất phát từ mục tiêu kinh doanh, các nhà tạo giống ngô lai thương mại thường sử dụng các dòng ưu tú làm cây thử vì họ muốn xác định một tổ hợp lai đỉnh là một lai đơn phục vụ cho sản xuất giống ngô lai thương mại (Ngô Hữu Tình, 1997) Theo CIMMYT mô hình cây thử cần có khả năng phân biệt được sự sai khác giữa các vật liệu được thử về KNKH và các tính trạng mong muốn, đồng thời có khả năng phát hiện ra THL hữu ích để sử dụng ngay, mang tính thực dụng với chương trình phát triển ngô lai (Vasal, 1999)

Tại Việt Nam, các nhà tạo giống thường có sự kết hợp hai loại cây thử: Một

là cây thử có nền di truyền rộng (một quần thể cải tiến hay một giống thụ phấn tự do), hai là cây thử có nền di truyền hẹp (một dòng thuần) để vừa xác định KNKH của dòng nghiên cứu, vừa tìm ra một giống lai ưu tú phục vụ sản xuất (Mai Xuân Triệu, 1998) Nguyễn Thị Nhài (2012) Khi đánh giá khả năng kết hợp chung của

15 dòng ngô nếp bằng phương pháp lai đỉnh đã sử dụng 2 cây thử được tạo ra từ

2 nguồn có nguồn gốc địa lý khác xa nhau là HN1 và HN9

Theo Phan Xuân Hào và Cs (2004), đối với ngô ở vùng nhiệt đới có sự đa dạng về nhóm ƯTL, không phải chỉ có 2 nhóm (ISSS và Lancaster) như ở vành đai ngô nước Mỹ Mặt khác, Việt Nam các nguồn dùng rút dòng đa số là các giống ngô lai của các công ty giống đa quốc gia trên thế giới thường không biết

rõ nguồn gốc, nên cây thử có nguồn gốc di truyền khác với các nguồn đem thử hay không là không rõ Do vậy, nên chọn nhiều cây thử, việc chọn cây thử sẽ phụ thuộc vào nhóm ƯTL, mỗi nhóm ƯTL chọn ít nhất một cây thử, và tùy vào giai đoạn của chương trình tạo giống mà chọn cây thử có nền di truyền rộng hay hẹp Khi đã có các giống lai đơn tốt nên chọn cây thử là bố hay mẹ của giống lai này, khi đó sẽ giúp các nhà chọn giống có thể đánh giá được KNKH của các dòng khá chuẩn xác và có thể xác định được những THL có triển vọng phục vụ sản xuất

* Các chỉ tiêu quan tâm trong đánh giá tổ hợp lai

- Đánh giá về thời gian sinh trưởng:

Việc tạo ra bộ giống ngô có thời gian sinh trưởng khác nhau, phù hợp với mùa vụ và điều kiện sinh thái khí hậu từng vùng là mục tiêu được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Ở nước ta ngô được trồng trên nhiều vùng đất khác nhau nên cơ cấu mùa vụ tại mỗi vùng cũng khác nhau Tại vùng đất dốc Tây Bắc trồng ngô 1 vụ/năm thì nhu cầu của sản xuất cần những giống có thời gian sinh trưởng dài Tuy nhiên, ở những vùng ngô thâm canh cao, xen canh 3 vụ/năm lại cần những giống ngắn ngày để giải quyết vấn đề tăng vụ hoặc sắp xếp cơ cấu mùa vụ hợp lý Mặt khác, giống ngắn ngày còn có thể né được rủi do do thiên tai, biến động thời tiết, khí hậu bất thuận gây ra

Ở Châu Âu, phân nhóm thời gian sinh trưởng theo thang điểm của FAO được sử dụng rộng rãi (bảng 2.3)

Bảng 2.3 Chỉ số đánh giá thời gian sinh trưởng theo thang điểm FAO

Nhóm Khoảng chỉ số Thời gian sinh

trưởng (ngày) Giống lai chuẩn

Bảng 2.4 Phân nhóm giống ngô theo thời gian sinh trưởng và vùng sinh thái

Nhóm giống

Vùng

Phía Bắc (*)

Tây Nguyên (**)

Duyên Hải Miền Trung và

Nam Bộ (**) Chín sớm

(Ngắn ngày) Dưới 105 ngày Dưới 95 ngày Dưới 90 ngày

Chín trung bình

(Trung ngày) 105-120 ngày 95-110 ngày 90-100 ngày

Chín muộn

(Dài ngày) Trên 120 ngày Trên 110 ngày Trên 100 ngày

Ghi chú: (*) Thời gian sinh trưởng của vụ Xuân (**) Thời gian sinh trưởng của vụ Hè Thu (vụ 1)

Nguồn: Quy chuẩn khảo nghiệm QCVN 01- 56 2011/BNNPTNT

- Đánh giá tính chống đổ

Việt Nam nằm trong vùng cận xích đạo, có khí hậu nóng ẩm, gió mùa và được chia thành nhiều vùng tiểu khí hậu khác nhau giữa hai vùng Bắc, Nam Hàng năm, Việt Nam chịu tổn thất nặng nề từ thiên tai hạn hán, gió bão… Do vậy, nghiên cứu chọn tạo giống ngô năng suất cao, thích ứng rộng, chống chịu với điều kiện bất thuận của ngoại cảnh, trong đó chống đổ được các nhà chọn tạo giống ngô rất quan tâm Khả năng chống đổ của giống có liên quan đến chất lượng thân, bộ rễ chân kiềng, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và chế độ canh tác Ngay từ bước đánh giá vật liệu và đánh giá tổ hợp lai các nhà chọn tạo giống

có thể loại bỏ được những dòng, tổ hợp lai có khả năng chống đổ kém Ngô bị đổ thì năng suất rất thấp và thậm chí không cho thu hoạch

Một số phương pháp xác định tính chống đổ phổ biến hiện nay là theo dõi định kỳ sau nhiều vụ, nhiều năm Đặc biệt, đánh giá tính chống đổ ngay sau mỗi trận gió mạnh Qua đó loại bỏ được những nguồn vật liệu, tổ hợp lai mẫn cảm với đổ Đây là cách đánh giá truyền thống có hiệu quả vẫn đang được các nhà tạo giống sử dụng

+ Đánh giá về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất: Quá trình khảo sát, đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai luôn được các nhà chọn tạo giống quan tâm Qua theo dõi các chỉ tiêu này các nhà

chọn tạo giống sẽ chọn tổ hợp lai nào có giá trị cao về năng suất hạt, hình thái bắp, dạng và màu hạt để phát triển các THL thành giống thương mại

- Đánh giá mầu sắc và dạng hạt:

Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai thương mại ở Việt Nam ngoài việc quan tâm đến năng suất hạt, khả năng chống chịu thì màu sắc và dạng hạt là hai đặc điểm rất quan trọng, quyết định tới khả năng thương mại của giống Tại vùng trồng ngô hàng hóa những giống ngô có dạng hạt đá, bán đá, mầu vàng cam, hạt sáng bóng được ưa chuộng hơn những giống ngô dạng hạt răng ngựa, màu vàng nhạt Tuy nhiên, ở những vùng trồng ngô nhỏ lẻ, phục vụ thức ăn chăn nuôi cho gia đình thường không quan tâm tới màu sắc hạt, mà chỉ quan tâm đến giống có năng suất hạt cao, nội nhũ xốp, hạt nhiều bột, có khả năng chống chịu khá Như vậy, dựa vào nhu cầu, điều kiện khí hậu của từng vùng để các nhà chọn tạo giống chọn ra những giống phù hợp nhất với yêu cầu của sản xuất hiện nay

2.4.5 Mối tương quan giữa năng suất dòng và con lai

Từ lâu mối quan hệ giữa năng suất dòng và năng suất con lai F1 đã được rất nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu, thông qua đánh giá đặc điểm nông sinh học cụ thể là các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của dòng với các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của con lai nhiều nhà nghiên cứu đã xây dựng được mối tương quan biện chứng:

Nhiều nghiên cứu đã đưa ra kết luận, cải tiến năng suất dòng bố mẹ trên

cơ sở cải tiến yếu tố cấu thành năng suất của dòng có thể nâng cao được tiềm

cần phải tích lũy được nhóm gen có khả năng tạo ra hiệu ứng gen trội (Hallauer

được nhóm gen cho hiệu ứng cộng tham gia đóng góp vào sự tăng năng suất của dòng cũng như của con lai

PHẦN 3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

Bảng 3.1 Danh sách 15 dòng thuần và 2 cây thử tham gia thí nghiệm

Stt Tên dòng Nguồn gốc dòng Thế hệ Phương pháp tạo dòng

1 D1 NK4300 (Syngenta) >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

2 D2 NK67 (Syngenta) >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

3 D3 NK67 (Syngenta) S2 Kích tạo đơn bội

4 D4 DK9955 - Mosanto >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

5 D5 DK9955 - Mosanto >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

6 D6 DK9955 (Mosanto) S2 Kích tạo đơn bội

7 D7 NK7328 - Syngenta >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

8 D8 NK7328 - Syngenta >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

9 D9 NK7328 - Syngenta S2 Kích tạo đơn bội

10 D10 NK7328 - Syngenta >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

11 D11 NK7328 - Syngenta S2 Kích tạo đơn bội

12 D12 DK9901 - Mosanto >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

13 D13 DK9901 - Mosanto S2 Kích tạo đơn bội

14 D14 30Y87 (Pioneer) >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

15 D15 30Y87 (Pioneer) >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

16 CT1 (đ/c) D3105M(Pioneer) >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

17 CT2 (đ/c) TRD9491 (Mosanto) >S10 Tự phối kết hợp Fullsib

- Vật liệu nghiên cứu: Gồm 15 dòng thuần được tạo ra từ 6 giống ngô lai thương mại của 3 công ty đa quốc gia: 10 dòng được tạo ra bằng phương pháp tự phối và 5 dòng được tạo ra bằng phương pháp kích tạo đơn bội, 2 dòng đối chứng: D3105M là dòng mẹ của giống ngô lai đơn LVN66 và dòng TRD 9491

là dòng mẹ của giống lai LVN102 (PSC102) của Viện Nghiên cứu Ngô

- Đánh giá tổ hợp lai được tạo ra từ 15 dòng ngô thuần bằng phương pháp lai đỉnh theo sơ đồ sau: 15 dòng thuần có mã từ D1 đến D15 lai với hai cây thử D3105M và TRD9491 là bố, mẹ của các giống lai đơn LVN66 và LVN102 (PSC102) có khả năng kết hợp chung cao

Bảng 3.2 Danh sách các dòng tham gia sơ đồ lai đỉnh

3.2 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

- Thí nghiệm đánh giá đặc điểm nông sinh học của dòng, khảo sát các tổ hợp lai được thực hiện tại khu ruộng thí nghiệm Viện Nghiên cứu Ngô thị trấn Phùng - Đan Phượng - Hà Nội

- Tổ hợp lai triển vọng được khảo nghiệm tác giả tại khu thí nghiệm Ba Vì – Hà Nội của Công ty CP giống cây trồng Trung ương

3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Đánh giá các đặc điểm nông sinh học chính (đặc điểm hình thái, thời gian sinh trưởng, năng suất, khả năng chống chịu ) của 15 dòng thuần tham gia thí nghiệm

- Khảo sát 30 tổ hợp lai tạo ra từ 15 dòng nghiên cứu Từ kết quả so sánh năng suất hạt của con lai đánh giá được KNKH của các dòng bố mẹ

- Khảo nghiệm tác giả tổ hợp lai triển vọng được lựa chọn

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng

- Thí nghiệm đánh giá dòng được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện (RCBD), 3 lần nhắc lại, mỗi dòng trồng 4 hàng mỗi hàng dài 5m, khoảng cách gieo 60cm x 25cm x 1 cây/hốc

- Thí nghiệm khảo sát THL được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện, 3 lần nhắc lại, mỗi công thức gieo 4 hàng, mỗi hàng dài 5m khoảng cách gieo 70cm x 25cm x 1 cây/hốc

- Các tổ hợp lai đỉnh được tạo ra bằng cách lấy phấn của cây thử lai với các dòng cần thử

- Thí nghiệm khảo nghiệm tác giả (so sánh giống triển vọng) được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện 03 lần nhắc lại mỗi công thức gieo 4 hàng, mỗi hàng dài 5m khoảng cách gieo 70cm x 25cm x 1 cây/hốc

- Tưới và tiêu nước chủ động, đảm bảo độ ẩm đất từ 70 – 80

- Phát hiện và có biện pháp phòng trừ sâu, bệnh hại kịp thời

3.4.3 Các chỉ tiêu đánh giá, theo dõi

Theo hướng dẫn khảo sát, so sánh, khảo nghiệm các giống ngô lai và Quy chuẩn khảo kiểm nghiệm giống ngô QCVN 01-56:2011/BNNPTNT

Thời gian sinh trưởng

- Ngày tung phấn: Theo dõi khi có trên 50% số cây/ô tung phấn

- Ngày phun râu: Theo dõi khi có trên 50% số cây/ô phun râu

- Ngày chín sinh lý: Theo dõi khi có trên 50% số bắp/ô có xuất hiện điểm đen ở chân hạt

Chỉ tiêu hình thái cây

- Chiều cao cây cuối cùng (cm): Tính từ gốc sát mặt đất đến điểm bắt đầu phân nhánh bông cờ Chọn 10 cây/ô đo liên tục trừ cây đầu hàng

- Chiều cao đóng bắp (cm): Tính từ sát mặt đất đến đốt mang bắp hữu hiệu trên cùng

- Số lá: Đếm tất cả các lá thật và lá dưới bông cờ, để đếm chính xác, các lá thứ 5 và thứ 10 được đánh dấu

- Chiều dài cờ: (chiều dài trục chính) (cm): Đo từ đốt có nhánh cờ đầu tiên đến mút bông cờ

- Số nhánh cờ (số nhánh cấp I): Tính số nhánh từ trục chính

- Màu cờ: Xác định màu sắc mày hoa lúc đang tung phấn

- Màu râu: Xác định màu sắc của râu lúc râu dài 3 – 4cm

Khả năng chống chịu sâu bệnh

- Sâu đục thân, điểm số theo thang: Điểm 1 (<5% số cây bị sâu); Điểm 2 (5-15% số cây bị sâu); Điểm 3 (15-25 % số cây bị sâu); Điểm 4 (25-35 % số cây

bị sâu); Điểm 5 >35% số cây bị sâu)

+ Bệnh đốm lá, bệnh khô vằn: Cho điểm từ 0 đến 5 Điểm 0 khi không có cây nào bị bệnh Điểm 1 khi có từ 1 – 10% số cây bị bệnh Điểm 2 khi có từ 11-25% số cây bị bệnh Điểm 3 khi có từ 26 – 50% số cây bị bệnh; Điểm 4 khi có từ 51-75% số cây bị bệnh Điểm 5 khi số cây bị bệnh > 75%

Khả năng chống đổ

tỷ lệ % cây bị đổ rễ/ô trước khi thu hoạch

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

- Chiều dài bắp hữu hiệu (cm): Được đo từ phần có hàng hạt trung bình

- Đường kính bắp (cm): Đo giữa bắp

Trong đó: FW là trọng lượng ô (kg); MC là ẩm độ hạt khi thu hoạch; RC

mẫu(g); P2 là khối lượng lõi

- Đánh giá ƯTL: Omarov 1975 (dẫn theo Trần Duy Quý, 1994) đã đưa ra các công thức tính ƯTL như sau:

+ Ưu thế lai thực HBP (%): Là giá trị một tính trạng nào đó của con lai F1

so với giá trị của bố (mẹ) tốt nhất (BP)

BP + Ưu thế lai chuẩn (Standard heterosis – Hs): Giá trị một tính trạng nào

đó của con lai (F1) so với giá trị của giống thương mại đại trà (giống đối chứng)