(LUẬN văn THẠC sĩ) ảnh hưởng của thời vụ đến khả năng tạo hạt đơn bội của một số nguồn vật liệu ngô khi lai với dòng kích tạo đơn bội

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KIỀU QUANG LUẬN

ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI VỤ ĐẾN KHẢ NĂNG
TẠO HẠT ĐƠN BỘI CỦA MỘT SỐ NGUỒN VẬT LIỆU
NGƠ KHI LAI VỚI DỊNG KÍCH TẠO ĐƠN BỘI

Chuyên ngành
Mã số
Người hướng dẫn khoa học

: Khoa học cây trồng
: 60.62.01.10
: TS. Đặng Ngọc Hạ

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

download by :


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là kết quả nghiên cứu của tôi dưới sự chỉ dẫn của
Thầy hướng dẫn và sự giúp đỡ của các đồng nghiệp ở Viện Nghiên cứu Ngô. Các số
liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được cơng bố
trong bất cứ cơng trình nào khác. Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đã
được cảm ơn. Các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Kiều Quang Luận

i

download by :


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn
sâu sắc TS. Đặng Ngọc Hạ đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo
điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện đề tài và hồn thành luận văn.
Tơi xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô và tập thể cán bộ
Bộ môn Chọn tạo giống Ngô, Bộ môn Công Nghệ Hạt giống đã luôn giúp đỡ, tạo điều
kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Đào tạo sau đại học
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tơi trong q trình học tập, thực
hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám đốc và toàn thể cán bộ Công ty Cổ phần Nông
Nghiệp Chiềng Sung đã giúp đỡ tơi trong q trình thực hiện thí nghiệm.
Nhân dịp này tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng
nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, ln động viên, chia sẻ,
khuyến khích tơi hồn thành luận văn./.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Kiều Quang Luận

ii

download by :


MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ............................................................................................................................ iii
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục biểu đồ, hình ảnh ............................................................................................ ix
Trích yếu luận văn ........................................................................................... .............. ..x
Thesis abstract ................................................................................................................ .xi
Phần 1. Mở đầu ................................................................................................................ I
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1

1.2.

Mục đích, yêu cầu của đề tài .............................................................................. 2

1.2.1.

Mục đích của đề tài ............................................................................................. 2

1.2.2.

Yêu cầu của đề tài ............................................................................................... 2

1.3.

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ............................................... 2

1.3.1.

Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 2

1.3.2.

Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 2

1.4.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 3

1.4.1.

Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 3

1.4.2.

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 3

Phần 2. Cơ sở khoa học và tổng quan tài liệu .............................................................. 4
2.1.

Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới và Việt Nam ............................................. 4

2.1.1.

Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới ................................................................... 4

2.1.2.

Tình hình sản xuất ngơ tại Việt Nam .................................................................. 5

2.2.

Các yếu tố sinh học, phi sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển
cây ngô .....................................................................................................................7

2.2.1.

Các yếu tố sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển cây ngô ..................... 7

2.2.2.

Các yếu tố phi sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển cây ngô ............... 8

2.3.

Giống ngô lai và phương pháp chọn tạo ........................................................... 10

iii

download by :


2.3.1.

Giống ngô lai .................................................................................................... 10

2.3.2.

Phương pháp tạo giống ngô lai ......................................................................... 11

2.4.

Dòng thuần, các phương pháp tạo dòng thuần ................................................. 11

2.4.1.

Vật liệu tạo dòng thuần ..................................................................................... 12

2.4.2.

Các phương pháp tạo dịng thuần ..................................................................... 13

2.5.

Phương pháp tạo dịng bằng cây kích tạo đơn bội ............................................ 16

2.5.1.

Đánh giá khả năng kích tạo của các dịng kích tạo đơn bội nhiệt đới .............. 19

2.5.2.

Phân loại hạt đơn bội ........................................................................................ 19

2.5.3.

Đánh giá tỷ lệ hạt đơn bội trên từng nguồn vật liệu ......................................... 19

2.5.4.

Lưỡng bội nhiễm sắc thể (NST) ....................................................................... 21

2.5.5.

Quản lý nông học cây D0 .................................................................................. 21

2.6.

Những nghiên cứu sự ảnh hưởng của thời vụ đến sản xuất ngô và tỷ lệ
tạo hạt đơn bội trên thế giới và Việt Nam ........................................................ 22

2.6.1.

Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng ngơ trên thế giới .............. 22

2.6.2.

Nghiên cứu về thời vụ sản xuất ngô tại Việt Nam............................................ 24

2.6.3.

Những nghiên cứu sự ảnh hưởng của thời vụ đến tỷ lệ tạo hạt đơn bội
trên các nguồn vật liệu ngô khác nhau ............................................................. 26

Phần 3. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu ........................................... 30
3.1.

Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 30

3.2.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 32

3.3.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 33

3.3.1.

Phương pháp nghiên cứu trên đồng ruộng........................................................ 33

3.3.2.

Các chỉ tiêu theo dõi ......................................................................................... 35

3.3.3.

Phương pháp tính tốn và xử lý số liệu ............................................................ 38

3.4.

Địa điểm và thời gian nghiên cứu ..................................................................... 30

3.4.1.

Địa điểm nghiên cứu......................................................................................... 30

3.4.2.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 30

Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................... 39
4.1.

Đánh giá đặc điểm nơng sinh học, tính thích ứng và khả năng kích tạo
của 3 dịng kích tạo đơn bội nhiệt đới .............................................................. 39

4.1.1.

Đặc điểm nơng, sinh học và tính thích ứng của 3 dịng kích tạo tại hai địa
điểm nghiên cứu ............................................................................................... 39

iv

download by :


4.1.2.

Đánh giá tỷ lệ kích tạo đơn bội của 3 dịng kích tạo thơng qua cây
liguleless. .......................................................................................................... 51

4.2.

Đánh giá khả năng tạo hạt đơn bội của từng vật liệu ở các thời vụ .................. 53

4.2.1.

Đánh giá kết quả thí nghiệm lai tạo hạt đơn bội trên từng nguồn vật liệu
trong vụ Hè Thu 2015 tại Chiềng Sung – Mai Sơn – Sơn La........................... 53

4.2.2.

Đánh giá kết quả thí nghiệm lai tạo hạt đơn bội trên từng nguồn vật liệu
trong vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô ................................................. 58

4.2.3.

Đánh giá kết quả thí nghiệm lai tạo hạt đơn bội trên từng nguồn vật liệu
trong vụ Thu Đông 2015 .................................................................................. 63

4.2.4.

Kết quả đánh giá, so sánh tỷ lệ hạt đơn bội trong ba thời vụ ........................... 68

4.3.

Kết quả thí nghiệm xử lý lưỡng bội hóa và đánh giá số cây đơn bội kép
thu được ............................................................................................................ 70

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 73
5.1. Kết luận .................................................................................................................... 73
5.2. Kiến nghị.................................................................................................................. 73
Danh mục các cơng trình đã cơng bố .............................................................................. 74
Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 75
Phụ lục .......................................................................................................................... 81
Một số hình ảnh thực hiện đề tài ..................................................................................... 81
Hình ảnh thí nghiệm tạo hạt đơn bội .............................................................................. 82
Hình ảnh phân loại hạt đơn bội ....................................................................................... 86

v

download by :


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

ASI

Chênh lệch tung phấn phun râu

BNNPTNT

Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn

CIMMYT

Centro Internacional de Mejoramiento de
Maiz y Trigo – Trung tâm Nghiên cứu ngô
và lúa mỳ quốc tế

CS

Cộng sự

CV

Coefficients of variation - Hệ số biến động

DH

Double haploid – Đơn bội kép

FAOSTAT

Food

and

Agriculture

Organization

of

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

Haploid induction rate – Tỷ lệ đơn bội

NSTT

Năng suất thực thu

P1000 hạt

Khối lượng 1000 hạt

UTL

Ưu thế lai

vi

download by :


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới trong những năm gần đây .................... 4
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất ngơ của một số nước trên thế giới năm 2015 .................. 5
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1990-2014 ............................. 6
Bảng 3.1. Nguồn gốc và đặc điểm chính của các dịng kích tạo đơn bội nhiệt
đới (Tails) nhập từ CIMMYT và 1 dịng ngơ liguleless làm tester.............. 31
Bảng 3.2. Nguồn gốc và đặc điểm chính của các giống (vật liệu khởi đầu) tham
gia tạo đơn bội.............................................................................................. 31
Bảng 4.1. Các thời kỳ phát dục, thời gian sinh trưởng của 3 dịng kích tạo tại xã
Chiềng Sung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ................................................. 40
Bảng 4.2. Các thời kỳ phát dục, thời gian sinh trưởng của 3 dịng kích tạo tại
Viện Nghiên cứu Ngô .................................................................................. 40
Bảng 4.3. Các thời kỳ phát dục, thời gian sinh trưởng của 3 dịng kích tạo tại
Viện Nghiên cứu Ngơ .................................................................................. 41
Bảng 4.4. Đặc điểm hình thái của 3 dịng kích tạo đơn bội tại xã Chiềng Sung,
huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La ........................................................................ 43
Bảng 4.5. Đặc điểm hình thái của 3 dịng kích tạo đơn bội tại .................................... 44
Bảng 4.6. Đặc điểm hình thái của 3 dịng kích tạo đơn bội tại .................................... 44
Bảng 4.7. Mức độ nhiễm sâu, bệnh và tỷ lệ đổ cây của 3 dịng kích tạo ..................... 46
Bảng 4.8. Mức độ nhiễm sâu, bệnh và tỷ lệ đổ cây của 3 dịng kích tạo ..................... 47
Bảng 4.9. Hình thái bắp và các yếu tố cấu thành năng suất của 3 dịng kích tạo
đơn bội tại xã Chiềng Sung, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La .......................... 48
Bảng 4.10. Hình thái bắp và các yếu tố cấu thành năng suất của 3 dịng kích tạo
đơn bội tại Viện Nghiên cứu Ngơ ................................................................ 49
Bảng 4.11. Hình thái bắp và các yếu tố cấu thành năng suất của 3 dịng kích tạo
đơn bội tại Viện Nghiên cứu Ngơ ................................................................ 50
Bảng 4.12. Tỷ lệ kích tạo đơn bội của 3 dòng TAILS khi lai với cây liguleless
tại Viện Nghiên cứu Ngơ ............................................................................. 51
Bảng 4.13. Tỷ lệ kích tạo đơn bội của 3 dòng TAILS khi lai với cây liguleless
tại Sơn La ..................................................................................................... 52
Bảng 4.14. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu gieo ngày 1/4/2015 ..................... 53

vii

download by :


Bảng 4.15. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu gieo ngày 12/4/2015 ................... 54
Bảng 4.16. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu gieo ngày 25/4/2015 ................... 56
Bảng 4.17. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu gieo ngày 6/2/2015 ..................... 58
Bảng 4.18. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu gieo ngày 18/2/2015 ................... 60
Bảng 4.19. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu gieo ngày 28/2/2015 ................... 61
Bảng 4.20. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu gieo ngày 1/8/2015 ..................... 63
Bảng 4.21. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu gieo ngày 10/8/2015 ................... 65
Bảng 4.22. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu gieo ngày 20/8/2015 ................... 66
Bảng 4.23. Ảnh hưởng của thời vụ đến tỷ lệ hạt đơn bội ( HIR) ................................... 69
Bảng 4.24. Kết quả xử lý lưỡng bội hóa và chăm sóc cây Do ....................................... 70
Bảng 4.25. Kết quả phân loại đánh giá cây đơn bội kép trên đồng ruộng ...................... 71

viii

download by :


DANH MỤC BIỂU ĐỒ, HÌNH ẢNH
Hình 2. 1. Phương pháp tạo dịng thuần: A) chọn tạo truyền thống;
B) cơng nghệ đơn bội kép ....................................................................... 17
Hình 2. 2.

Phương pháp nhận biết hạt đơn bội thông qua chỉ thị Rl-nj ................... 20

Biểu đồ 4. 1. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu khi lai với dòng P1 ................ 56
Biểu đồ 4. 2. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu khi lai với dòng P2 ................ 57
Biểu đồ 4. 3. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu khi lai với dòng P3 ................ 57
Biểu đồ 4. 4. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu khi lai với dòng P1 ................ 62
Biểu đồ 4. 5. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu khi lai với dòng P2 ................ 62
Biểu đồ 4. 6. Tỷ lệ hat đơn bội trên các nguồn vật liệu khi lai với dòng P3. ............... 62
Biểu đồ 4. 7. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu khi lai với dòng P1 ................ 67
Biểu đồ 4. 8. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu khi lai với dòng P2 ................ 67
Biểu đồ 4. 9. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu khi lai với dòng P3 ................ 67
Biểu đồ 4. 10. Tỷ lệ hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu trong năm 2015...................... 68

ix

download by :


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Kiều Quang Luận
Tên Luận văn: Ảnh hưởng của thời vụ đến khả năng tạo hạt đơn bội của một số nguồn
vật liệu ngô khi lai với dịng kích tạo đơn bội
Ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60.62.01.10

Tên cơ sở đào tạo: Viện Khoa học nơng nghiệp việt nam
1. Mục đích nghiên cứu:
Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và duy trì khả năng kích tạo đơn bội của
3 dịng kích tạo đơn bội nhập nội từ CIMMYT. Kết quả của luận văn sẽ chọn được vùng
sinh thái và thời vụ thích hợp nhất để duy trì 3 dịng kích tạo đơn bội.
Đánh giá ảnh hưởng của mùa vụ đến tỷ lệ tạo hạt đơn bội trên các nguồn vật liệu

ngô lai khác nhau bằng sử dụng cây kích tạo đơn bội. Kết quả của luận văn sẽ chọn ra
được thời vụ cho tỷ lệ hạt đơn bội cao nhất góp phần hồn thiện quy trình tạo dịng đơn
bội kép bằng sử dụng cây kích tạo đơn bội tại Việt Nam.
2. Phương pháp nghiên cứu:
8 nguồn vật liệu ngô lai được lai với 3 dịng kích tạo đơn bội nhiệt đới tại hai điểm
thí nghiệm là Viện Nghiên cứu Ngô và Chiềng Sung, Mai Sơn, Sơn La trong 3 thời vụ
khác nhau nhằm đánh giá tỷ lệ hạt đơn bội trên từng thời vụ.
3. Tóm tắt kết quả:
3 dịng kích tạo đơn bội nhiệt đới sinh trưởng phát triển tốt nhất tại Chiềng Sung,
Mai Sơn, Sơn La. Cả 3 dịng đều duy trì được khả năng kích tạo đơn bội.
Thời vụ có ảnh hưởng lớn đến khả năng tạo hạt đơn bội. Vụ Hè Thu tại Mai Sơn,
Sơn La cho tỷ lệ hạt đơn bội cao nhất và số cây đơn bội kép cao nhất.

x

download by :


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Kieu Quang Luan
Thesis title: Effect of season on in vivo induction rate of source germplasm in tropical
maize
Major: Crop Science

Code: 60.62.01.10

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
1. Research Objectives:
Evaluation 3 inducer lines imported from CIMMYT for agronomic performance
and induction rate maintenance. Optimum ecological region and season for inducer

maintenance will be described in the thesis.
Assessment of seasonal imfluence to haploid induction rate of source
germplasm. Optimum season in which haploid indution rate was the highest will be
concluded in the thesis.
The thesis conclusion will contribute partly to completion of application inducer
on maize breeding in Vietnam.
2. Materials and Methods:
Induction crosses of 8 different source germplasm and 3 different inducer lines
was conducted in Maize Research Institute, Dan Phuong, Hanoi and Chieng Sung, Mai
Son, Son La in 3 different seasons for purpose of haploid induction rate evaluation.
3. Main findings and conclusions:
In term of agronomic performanace, especially haploid induction rate, 3 imported
tropical inducer lines performed well in Chieng Sung, Mai Son, Son La.
Season affect significantly to haploid induction rate. The highest haploid
induction rate and number of double haploid lines was observed in summer -autumn
season in Mai Son, Son La.

xi

download by :


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngơ là cây lương thực có diện tích thu hoạch lớn thứ hai tại Việt Nam
sau cây lúa. Ngô là cây lương thực, đồng thời là cây thực phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao. Các loại ngô nếp, ngô đường, ngô rau... được dùng làm thực phẩm
tươi hoặc đóng hộp. Ngơ cũng là nguồn ngun liệu chính cho các ngành cơng
nghiệp chế biến, đã có khoảng 670 mặt hàng được sản xuất từ ngô để phục vụ
các ngành kinh tế khác nhau. Ngơ là ngun liệu chính cho các nhà máy chế

biến thức ăn gia súc tổng hợp (Ngơ Hữu Tình, 2009). Những năm gần đây nhu
cầu ngô cho phát triển chăn nuôi tăng nhanh. Mặc dù sản xuất ngô trong nước
liên tục tăng trưởng cả về năng suất và sản lượng nhưng tình trạng cung khơng
đủ cầu vẫn diễn ra. Trong những năm gần đây nước ta đã và đang phải nhập
hàng triệu tấn ngô, năm 2014 nước ta đã phải nhập 4,76 triệu tấn ngô trị giá
tương đương 1,22 tỷ đô la Mỹ; trong năm 2015 nhập 7,95 triệu tấn ngơ trị giá
1,64 tỷ đơ la Mỹ. Vì vậy, việc tăng sản lượng ngô để phục vụ nhu cầu trong
nước là rất cấp thiết, trong khi đó tích trồng ngô ở Việt Nam chỉ giới hạn tới 1,5
triệu ha/năm. Do vậy tăng năng suất ngô thông qua công tác chọn tạo và đưa
vào sản xuất những giống ngơ có năng suất cao, phẩm chất tốt là một trong
những giải pháp hữu hiệu hàng đầu.
Để tạo được một giống ngô lai năng suất cao, ổn định và mang những tính
trạng mong muốn, các nhà chọn tạo giống phải tiến hành trình tự theo các bước:
tạo dịng, chọn lọc, đánh giá dòng, thử khả năng kết hợp chung và riêng, khảo
sát đánh giá con lai về các tính trạng mong muốn. Tuy nhiên cơng tác tạo dịng
bằng phương pháp truyền thống từ trước đến nay (tự phối, full - sib, half - sib)
gặp phải một số bất cập như: phải mất thời gian 6– 8 vụ để tạo được một dòng
thuần bằng phương pháp tự phối với độ thuần 99,2% alen đồng hợp tử (Forster
and Thomas, 2005; Geiger and Gordillo, 2009). Nhằm khắc phục nhược điểm
trên, kỹ thuật tạo dòng đơn bội kép ra đời và đã trở thành định hướng chính của
nhiều chương trình sản xuất ngơ lai tại châu Âu và châu Mỹ trong vài thập kỷ
qua (Schimidt, 2004; Seitz, 2005). Kỹ thuật này có một số ưu điểm sau: i) Thời
gian tạo dòng nhanh, ii) Các dòng tạo ra đồng hợp tử 100%, iii) Thể hiện được

1

download by :


hết các kiểu gen trội lặn kể cả các tính trạng có tính di truyền thấp (Gordillo

and Geiger, 2008; Mayor and Bernardo, 2009).
Tại Việt Nam, Viện Nghiên cứu Ngô và Học Viện Nông nghiệp Việt Nam
là hai đơn vị tiếp cận sớm với cơng nghệ tạo dịng đơn bội kép bằng cây kích
tạo đơn bội và đã có những nghiên cứu để cải thiện tỷ lệ hạt đơn bội thông qua
dịng kích tạo đơn bội (inducer), tuy nhiên, trong thực tế chúng tơi nhận thấy
thời vụ có ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ hạt đơn bội, nhân tố này hiện nay chưa được
quan tâm nghiên cứu cụ thể. Nhằm bổ sung vào quy trình tạo dịng đơn bội kép
bằng sử dụng cây kích tạo đơn bội trong điều kiện nhiệt đới chúng tôi tiến hành
đề tài: “Ảnh hưởng của thời vụ đến khả năng tạo hạt đơn bội của một số
nguồn vật liệu ngơ khi lai với dịng kích tạo đơn bội”.
1.2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục đích của đề tài
Đánh giá ảnh hưởng của mùa vụ đến tỷ lệ tạo hạt đơn bội trên các nguồn
vật liệu ngơ lai khác nhau bằng sử dụng cây kích tạo đơn bội.
1.2.2. Yêu cầu của đề tài
Nghiên cứu đặc điểm nơng, sinh học, khả năng kích tạo, sự duy trì của
các dịng kích tạo đơn bội.
Nghiên cứu sự ảnh hưởng của thời vụ đến tỷ lệ tạo hạt đơn bội trên các
nguồn vật liệu ngô khác nhau.
1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả của đề tài sẽ góp phần hồn thiện thêm quy trình tạo dịng đơn bội
kép bằng sử dụng cây kích tạo đơn bội trong điều kiện nhiệt đới.
Xác định được thời vụ gieo trồng thích hợp và hiệu quả sẽ giúp cho các
nhà tạo giống đánh giá được tiềm năng của các dịng kích tạo nhiệt đới do
CIMMYT phát triển trong điều kiện Việt Nam và sự ảnh hưởng của thời vụ đến
tỷ lệ kích tạo hạt đơn bội trên từng nguồn vật liệu.
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn
Xác định được thời vụ gieo trồng thích hợp phục vụ cho quy trình tạo
dịng đơn bội kép nhằm tạo ra nhanh các dòng thuần phẩm chất tốt cho mục tiêu

chọn tạo giống ngô lai thương mại.
2

download by :


1.4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành trên 8 nguồn vật liệu khởi đầu và 3 dịng kích
tạo đơn bội nhiệt đới nhập về Viện Nghiên cứu Ngô từ CIMMYT.
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
Thí nghiệm đánh giá đặc điểm nơng, sinh học, tính thích ứng, khả năng
kích tạo, sự duy trì của 3 dịng kích tạo đơn bội nhiệt đới.
Thí nghiệm đánh giá tỷ lệ thành cơng tạo dịng đơn bội kép khi lai với dịng
kích tạo đơn bội nhiệt đới ở từng thời vụ.
So sánh tỷ lệ đơn bội được tạo ra trong từng thời vụ khác nhau và có kết
luận về thời vụ hiệu quả trong tạo hạt đơn bội.

3

download by :


PHẦN 2. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGƠ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.1.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới
Ngơ (Zea mays L.), cùng với lúa mỳ, lúa gạo là ba cây lương thực quan
trọng trên thế giới và là cây sử dụng làm thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện
nay. So với lúa mỳ và lúa nước, ngô đang đứng đầu về năng suất và sản lượng,
đứng thứ 2 về diện tích (FAOSTAT, 2015). Năm 2014 diện tích trồng ngô đạt

183,32 triệu ha, năng suất đạt 5,664 tấn/ha, sản lượng đạt 1.038,28 triệu tấn,
cao nhất trong 5 năm gần đây (Bảng 2.1).
Bảng 2.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới trong những năm gần đây
Năm
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014

Diện tích
(triệu ha)
162,69
158,74
164,05
171.38
179,76
186,02
183,32

Năng suất
Sản lượng
(tấn/ha)
(triệu tấn)
5,11
830,61
5,17
820,20

5,19
851,27
5,18
887,13
4,89
875,49
5,47
1017,75
5,66
1.038,28
Nguồn : FAOSTAT (6/2015)

Trên thế giới, do khác biệt về điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội, tập quán
canh tác và trình độ khoa học kỹ thuật nên sản xuất ngơ giữa các nước có sự
chênh lệch lớn về diện tích, năng suất và sản lượng (Bảng 2.2).
Số liệu bảng 2.2 cho thấy Mỹ là nước có diện tích đứng thứ 2 sau Trung
Quốc nhưng có sản lượng lớn nhất thế giới. Năm 2014 diện tích trồng ngô của
Mỹ là 33,64 triệu ha với năng suất 10,73 tấn/ha và sản lượng 361,09 triệu tấn,
chiếm 34,8% sản lượng ngơ trên tồn thế giới. Mỹ là nước sử dụng giống ngô lai
vào sản xuất đại trà đầu tiên trên thế giới. Hiện nay 100% diện tích trồng ngơ ở
Mỹ sử dụng giống ngô lai (dẫn theo Ngô Thị Minh Tâm, 2012). Trung Quốc năm
2014 có diện tích lớn nhất thế giới là 35,98 triệu ha, tuy nhiên năng suất ngô
Trung Quốc mới chỉ gần bằng 2/3 của Mỹ. Brazin là nước có diện tích trồng ngơ
thứ 3 thế giới nhưng năng suất chỉ tương đương năng suất trung bình thế giới.
Năng suất ngơ trên thế giới có sự chênh lệch đáng kể giữa các quốc gia. Những

4

download by :

nước có năng suất ngơ cao như: Israel (34,10 tấn/ha), Mỹ, Pháp, Hi Lạp (10,0311,96 tấn/ha) là nhờ khoa học kỹ thuật trong chọn giống, canh tác và đầu tư thâm
canh lớn.
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất ngơ của một số nước trên thế giới năm 2014

Trung Quốc

Diện tích
(triệu ha)
35,98

Năng suất
(tấn/ha)
6,00

Sản lượng
(triệu tấn)
215,81

Mỹ

33,64

10,73

361,09

Brazil

15,43

5,18

79,88

Mexico

7,10

3,30

23,17

Argentina

5,00

6,60

33,00

Pháp

1,85

10,03

18,54

Hy lạp

0,18

11,96

2,17

Israel

0,005

34,10

Nước

0,16
Nguồn : FAOSTAT (6/2015)

2.1.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam
Cây ngô được du nhập vào Việt Nam cách đây khoảng hơn 300 năm do
Trần Thế Vinh – người huyện Tiên Phong, Sơn Tây sang sứ nhà Thanh lấy
được giống ngô mang về (Đinh Thế Lộc và cs., 1997) và đã được trồng ở những
điều kiện sinh thái khác nhau trên cả nước. Ngô là cây lương thực quan trọng
thứ hai sau cây lúa nước và là cây màu quan trọng nhất. Trong những năm gần
đây nhận được sự quan tâm của Đảng và Nhà nước cũng như áp dụng nhiều tiến
bộ kỹ thuật vào sản xuất mà cây ngơ ở Việt Nam đã có những bước tiến đáng
kể về diện tích, năng suất và sản lượng (Bảng 2.3).
Số liệu bảng 2.3 cho thấy bước tiến nhảy vọt của ngành sản xuất ngô của
nước ta từ năm 1990 diện tích gieo trồng là 431,8 nghìn ha, năng suất 15,6
tạ/ha, chỉ bằng 42% so với năng suất ngơ bình qn của thế giới, năm 2000 diện

tích trồng là 730,2 nghìn ha, năng suất đạt 27,5 tạ/ha, bằng 60% năng suất ngơ
bình qn của thế giới, tới năm 2007 diện tích trồng đã đạt 1.072,8 nghìn ha
năng suất đạt 39,6 tạ/ha, bằng 81% năng suất ngơ bình qn thế giới. Năm 2014
diện tích trồng ngơ cả nước đạt 1.177,5 nghìn ha với năng suất 44,1 tạ/ha và sản
lượng 5.191,7 nghìn tấn. Ngành sản xuất ngơ có sự phát triển vượt bậc là nhờ
thành cơng của chương trình phát triển giống Ngô lai do Việt Nam chọn tạo và
các công ty giống đa quốc gia đưa vào trồng trên phạm vi cả nước.
5

download by :


Bảng 2.3. Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam giai đoạn 1990-2014
Năm
1990
1995
2000
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014

Diện tích
(nghìn ha)

431,8
556,8
730,2
1052,6
1033,3
1072,8
1125,9
1089,2
1126,3
1121,3
1118,2
1170,3
1177,5

Năng suất
Sản lượng
(tạ/ha)
(nghìn tấn)
15,6
671,0
21,3
1184,2
27,5
2005,1
35,5
3787,1
39,9
3810,0
39,6
4250,9

40,2
4531,2
40,1
4371,7
40,8
4606,8
43,1
4835,7
42,9
4803,2
44,3
5190,8
44,1
5191,7
Nguồn: Tổng cục thống kê (2015)

Trong 5 năm gần đây, mặc dù diện tích có xu hướng giảm nhưng do năng
suất tăng nên sản lượng ngô vẫn tăng dần, nguyên nhân là nước ta đã áp dụng
nhiều tiến bộ kĩ thuật trong sản xuất và đưa nhiều giống ngô mới vào sản xuất,
đặc biệt là sử dụng nhiều giống ngô lai năng suất cao, thích ứng rộng vào sản
xuất đại trà. Theo báo cáo của Viện Nghiên cứu Ngô từ năm 1971 đến năm
2011 Viện đã chọn tạo thành công 52 giống ngô các loại (14 giống TPTD; 4
giống lai không quy ước; 28 giống lai đơn; 3 giống lai kép, 3 giống lai ba). Giai
đoạn từ 2012 đến 2016 Viện đã chọn tạo được 19 giống lai đơn. Những thành
tựu trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ở Việt Nam là do chúng ta đã cập
nhật và ứng dụng nhiều tiến bộ kỹ thuật tiên tiến trên thế giới, kết hợp thành
công phương pháp tạo giống truyền thống với các kỹ thuật công nghệ sinh học
hiện đại, rút ngắn được thời gian tạo giống, nâng cao hiệu quả nghiên cứu (Ngô
Hữu Tình, 2013).
Sản xuất ngơ ở nước ta đã có những bước tiến vượt bậc tuy nhiên vẫn còn

thấp hơn so với sự phát triển chung của thế giới, do sự khác biệt về điều kiện tự
nhiên và trình độ thâm canh giữa các vùng miền. Vùng có diện tích trồng ngô
lớn nhất cả nước tập trung ở trung du, miền núi phía Bắc với 514,7 nghìn ha
(2014) tuy diện tích lớn nhưng lại có năng suất bình qn thấp (36,7 tạ/ha) do
ngơ chủ yếu được trồng trên nương rẫy có độ dốc lớn, phụ thuộc vào nước trời,

6

download by :


khó thâm canh và áp dụng các tiến bộ kỹ thuật. Vùng Đông Nam Bộ và Đồng
Bằng Sông Cửu Long có năng suất cao nhất (59,5 và 59,6 tạ/ha) vì đây là vùng
có khả năng thâm canh cao.
2.2. CÁC YẾU TỐ SINH HỌC, PHI SINH HỌC TÁC ĐỘNG ĐẾN SINH
TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CÂY NGÔ
2.2.1. Các yếu tố sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển cây ngô
Trong các yếu tố sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển của ngơ nói
chung là các loại sâu, bệnh hại (Ngơ Hữu Tình, 2003). Sâu xám (Agrotis
ypsilon) gây hại ngơ chủ yếu trong thời kì cây con (từ khi mọc đến khi cây ngơ
được 5-6 lá). Sâu xanh (Heliothis armigera) có phổ kí chủ tương đối rộng, gây
hại trong suốt quá trình sinh trưởng của cây ngơ. Sâu đục thân (Ostrinia
furnacalis) hại ngơ trong suốt q trình sinh trưởng và ở tất cả các bộ phận từ
thân, lá, bắp. Tác hại lớn là làm cây bị gãy khi gặp gió bão. Muộn hơn, sâu đục
dọc cuống cờ làm gãy bông cờ, đục dọc lõi ngơ, đơi khi vì thế mà gây thối bắp.
Rệp hại ngô (Rhopalosiphum maydis) chủ yếu nhiễm ở lá và cờ ngô (muội hại
ngô). Khi ngô trỗ cờ, rệp trích hút dịch lá bao cờ, làm lá bạc trắng và bao phấn
bị khơ dẫn đến thiếu phấn. Ngồi các loại sâu chính kể trên cịn nhiều lồi cơn
trùng như châu chấu, bọ trĩ… hại ngô. Các loại sâu hại và côn trùng đã làm ảnh
hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng, phát triển của ngơ.

Các yếu tố sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển của ngô tương đối
trầm trọng là các loại bệnh hại. Bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani) gây hại
trong suốt quá trình sinh trưởng cây ngô song biểu hiện rõ và nặng khi cây ngơ
trỗ cờ đến làm hạt. Về bệnh đốm lá có 2 loại là đốm lá lớn do nấm
Helminthosporium turcicum và đốm lá nhỏ do Helminthosporium maydis gây
ra. Vết bệnh của H. turcicum hình bầu dục, lớn hơn nhiều so với H. maydis. Khi
bệnh nặng, các vết liên kết lại làm tồn bộ mặt lá bị khơ. Bệnh bạch tạng
(Sclerospora maydis) phổ biến ở các nước vùng Đông Nam châu Á. Bệnh hại
khi cây cịn non đến khi có bắp. Bệnh gỉ sắt (Puccinia maydis) xuất hiện nhiều
ở những vụ ngô phụ như vụ 2 ở miền núi và Tây Nguyên. Ngồi các bệnh chính
hại ngơ trình bày ở trên, cây ngô nhiễm một số bệnh khác do nấm, vi khuẩn và
virus gây ra. Các bệnh nấm đáng quan tâm là bệnh than đen do Ustiago maydis
gây ra những u ở các bộ phận cây ngô. Bệnh mốc hồng do nấm Fusarium
moniliforme gây thối thân, thối bắp và rất nhiều bệnh nấm khác trên lá, trên
thân và bắp song mức độ tác hại chưa đáng kể. Tuy nhiên, nếu bệnh gây hại có
7

download by :


thể dùng các thuốc trừ nấm để phun. Các bệnh vi khuẩn làm thối thân ngô, chết
xanh do Ervinia và Pseudomonas đôi khi cũng xuất hiện ở một số vùng, đặc
biệt ở các vụ trái có điều kiện kém thuận lợi. Các bệnh virus như khảm lá ngô,
bệnh virus sọc lá, bệnh khảm lùn cây ngô cũng bắt đầu xuất hiện. Chưa có
thuốc bảo vệ thực vật trừ virus, nên khi phát hiện cây bị bệnh, nhổ và mang xa
lô ruộng để tiêu hủy, đồng thời cần phun thuốc sâu để diệt các loại côn trùng
môi giới truyền bệnh.
Trên đây là những tác động sinh học mà người trồng ngô phải kiểm soát
và hạn chế sự phá hoại ảnh hưởng đến q trình sinh trưởng, phát triển và năng
suất ngơ. Tuy nhiên bản thân người trồng ngô cũng là tác nhân sinh học ảnh

hưởng. Đó là tập qn trồng ngơ khơng tn thủ quy trình kỹ thuật do nhà cung
cấp giống ngô khuyến cáo, hoặc nhiều biện pháp kỹ thuật chưa được nghiên
cứu đầy đủ như gói kỹ thuật sản xuất ngô bền vững để khuyến cáo đến người
trồng ngô. Trên đây là một số tác động do trực tiếp con người gây ra ảnh hưởng
đến quá trình sinh trưởng, phát triển và năng suất ngô.
2.2.2. Các yếu tố phi sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển cây ngô
Các yếu tố phi sinh học tác động đến sinh trưởng, phát triển của ngô phải
kể đến nhiệt độ, nước, ẩm độ, ánh sáng và dinh dưỡng cây ngô.
2.2.2.1. Nhiệt độ
Ngơ là cây ưa nóng, để hồn thành chu kỳ sống của nó ngơ cần lượng
nhiệt từ 17.000 0C đến 37.000 0C tùy thuộc vào giống (Velican, 1956). Theo
Văn Tất Tun, 1995 (trích theo Ngơ Hữu Tình, 2003) nhiệt độ tối thiểu để hạt
ngơ có thể mọc được là 13 0C, giai đoạn từ mọc đến 9-10 lá tối thiểu 10 0C, giai
đoạn 9-10 lá đến trỗ là 17 0C, chín sáp đến chín hồn tồn là trên 13 0C. Để
hồn thành thời gian từ gieo đến chín sinh lý, cây ngơ cần tích đủ lượng nhiệt
được gọi là GDD hay tổng tích nhiệt hoạt động (đơn vị nhiệt Hu). GDD thường
được tính bằng hiệu số của nhiệt độ bình quân hàng ngày với nhiệt độ yêu cầu
tối thiểu của cây trồng. Ngơ có thể nảy mầm và sinh trưởng chậm khi nhiệt độ
là 10ºC nhưng sẽ sinh trưởng thuận lợi khi nhiệt độ tăng lên 13ºC.
2.2.2.2. Nước và ẩm độ
Nước không thể thiếu đối với đời sống cây ngô. Để sản sinh ra 1 kg hạt
ngô cần 349 kg nước (Aldrich et al., 1986). Ở những vùng nóng và bốc hơi
nước mạnh thì nhu cầu nước càng cao. Một cây ngơ đã phát triển 1 ngày nó

8

download by :


thốt 2-4 lít nước. Trong q trình sinh trưởng phát triển ngơ hút và thốt 18 tấn

nước/ha, hay 1800 tấn cả giai đoạn tương đương lượng mưa 175mm. Để đạt sản
lượng 3800 kg hạt ngơ thì cần lượng mưa 287,5 mm. Để đạt 6300 kg/ha cần
lượng mưa từ 486-616 mm - Kieselbach (trích theo Ngơ Hữu Tình, 2003). Để
mọc được hạt ngơ đã hút 40-44% trọng lượng của nó. Nếu độ ẩm đất đạt 80%
thì hạt ngơ mọc rất nhanh. Hạt ngô không mọc được ở độ ẩm đất bằng 10% sức
chứa ẩm tối đa đồng ruộng, còn khi độ no nước 100% hoặc cao hơn sự nảy
mầm cũng chậm lại do thiếu oxygen. Cây ngô cần nhiều nước từ 10 lá đến trỗ
cờ, tung phấn phun râu. Các nghiên cứu của Trần Hữu Miện, (1987) cũng chỉ ra
rằng ngô là cây trồng cạn không cần nhiều nước nhưng mỗi chu kỳ sống của 1
cây ngơ cần 200-220 lít nước (trích theo Ngơ Hữu Tình, 2003).
Văn Tất Tun (1995), đã xác định được hệ số tương quan giữa % độ ẩm
của đất với số ngày từ gieo đến mọc là 0,45; mọc đến 9-10 lá là 0,78; 9-10 lá
đến trỗ là 0,89. Độ ẩm khơng khí từ trỗ đến chín sáp là 0,88; từ chín sáp đến
chín hồn tồn là 0,78. Trong cơng trình Kiểm kê và đánh giá tài ngun khí
hậu nơng nghiệp ở Đồng bằng Sơng Hồng, Nguyễn Văn Viết và Ngô Sỹ Giai đã
xác định mức độ thuận lợi của độ ẩm khơng khí và độ ẩm đất đối với cây ngơ
giai đoạn hình thành năng suất là: độ ẩm khơng khí trong khoảng 71 – 85 %, độ
ẩm đất từ 61 - 85 %.
2.2.2.3. Ánh sáng
Ánh sáng là yếu tố quan trọng cho sinh trưởng, phát triển cây ngơ. Theo
phản ứng ánh sáng thì ngơ thuộc nhóm cây ngày ngắn (Iakuskin, 1951). Năng
lượng ánh sáng mặt trời được chuyển hóa và cố định vào các sản phẩm hữu cơ.
Ngơ thuộc nhóm quang hợp C4 (chu trình quang hợp Hatch và Slack). Vì vậy,
ngơ quang hợp theo chu kỳ C4 có cường độ quang hợp cao gấp 3 lần cây quang
hợp theo chu kỳ C3 (Blagovensenskoi, 1984). Do ngô quang hợp theo chu kỳ
C4 nên năng suất ngô ở các vùng nhiệt đới sẽ cho năng suất cao (trích theo Ngơ
Hữu Tình, 2003) .
2.2.2.4. Nhu dinh dưỡng
Theo Ngơ Hữu Tình, (2003) các nhóm dinh dưỡng mà ngơ cần được xếp
theo thứ tự sau:

- Nhóm đa lượng: C, O, H, N, P, S, Ca, Mg.
- Nhóm nguyên tố vi lượng: Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, B, Cl.

9

download by :


- Nhóm nguyên tố siêu vi lượng: Si, Na, Al, Ti, Co, Ag, Ba.
Nguồn cung cấp dinh dưỡng chủ yếu cho ngơ là từ đất và bón phân
bổ sung.
Để tạo ra 1 tấn hạt, cây ngô lấy đi khỏi đất trung bình 1 lượng NPK là:
22,3 kg N; 8,2 kg P2O5; 12,2 kg K2O.
Với điều kiện sinh thái và kinh tế của Việt Nam thì phương thức bón hiệu
quả cao nhất là:
- Bón lót tồn bộ phân chuồng và phân lân.
- Bón thúc vào 3 giai đoạn: + Lúc 3-4 lá, bón 1/3 lượng đạm + ½ kali.
+ Lúc 9-10 lá, bón 1/3 lượng đạm + ½ kali.
+ Lúc trỗ cờ, bón nốt 1/3 lượng đạm.
Tóm lại để đạt được năng suất cao và ổn định, ngơ cần được bón phân cân
đối đặc biệt là giữa các yếu tố đa lượng NPK.
2.3. GIỐNG NGÔ LAI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHỌN TẠO
2.3.1. Giống ngô lai
Giống ngô lai là một thành tựu khoa học nông nghiệp nổi bật của thế kỷ
XX, được tạo ra là nhờ ứng dụng ƯTL trong tạo giống. Về bản chất giống ngô
lai là kết quả của tác động gen trội và hiệu ứng siêu trội. Giống ngô lai có một
số đặc điểm chính như: Giống có nền di truyền hẹp, thường thích ứng hẹp; Yêu
cầu thâm canh cao; Độ đồng đều tốt, năng suất cao. Giống ngô lai được được
chia thành hai loại như sau:
* Giống ngô lai không quy ước (Non – Conventional hybrid): Là giống lai

được tạo ra trong đó có ít nhất thành phần bố hoặc mẹ khơng phải là dịng
thuần.
- Giống x Giống
- Dịng x Giống hoặc giống x dịng (lai đỉnh)
- Gia đình x Gia đình
- Lai đơn x Giống (lai đỉnh kép)
* Giống lai quy ước: Giống lai quy ước là giống lai giữa các dòng thuần.
- Lai đơn là giống lai giữa hai dòng thuần (A x B).

10

download by :


- Lai ba là giống lai giữa một lai đơn và một dòng thuần [(A x B) x C]
- Lai kép là giống lai giữa hai lai đơn [(A x B) x (C x D)]
Trong đó A, B, C, D là những dịng tự phối.
Những chương trình tạo giống tiên tiến đều phát triển theo trình tự từ lai
kép, lai ba, lai đơn cải tiến rồi lai đơn. Lai đơn là giống lai có nhiều đặc tính tốt
hơn và có năng suất cao nhất trong các loại giống lai (Nguyễn Thị Nhài, 2012).
2.3.2. Phương pháp tạo giống ngô lai
Theo phương pháp chuẩn (Standard Method), chọn tạo giống ngô lai quy
ước gồm ba bước cơ bản như sau:
Phát triển dòng thuần: Phát triển dịng thuần có tiềm năng sử dụng làm bố
mẹ cho các giống ngô lai thương mại năng suất cao, ổn định là mục tiêu cơ bản
của các chương trình chọn tạo giống. Tỷ lệ dịng thuần được sử dụng chiếm từ
0,01 đến 0,1% (Hallauer and Miranda, 1988). Vì vậy, cơng việc tạo dịng là
cơng việc thường xun của các nhà chọn tạo giống.
Thử khả năng kết hợp của các dòng thuần bằng lai đỉnh (topcross) và lai
luân phiên (diallel cross): Trong cơng tác tạo giống, tạo dịng khơng phải là giai

đoạn khó khăn nhất của q trình tạo giống ngơ, đánh giá dịng mới là quan
trọng nhất. Cho đến nay con đường chắc chắn nhất để đánh giá khả năng kết
hợp (KNKH) dịng thuần vẫn là thơng qua lai thử và thử nghiệm các thế hệ con
lai. Các nhà chọn tạo giống thường lựa chọn lai đỉnh là lai các dòng cần xác
định khả năng kết hợp với cùng một dạng cây thử để xác định những dòng có
khả năng kết hợp chung cao sau đó lai luân phiên các dịng có khả năng kết hợp
chung cao với nhau (Ngơ Hữu Tình, 2009).
Kết hợp các dịng thuần ưu tú trong con lai ưu thế cao: Từ kết quả thí
nghiệm lai đỉnh và lai luân phiên, các nhà tạo giống chọn ra được những dịng
có KNKH cao. Tập hợp tất cả các dịng này gọi là tập đồn dịng ưu tú. Những
cặp lai ưu tú có ưu thế cao hơn những giống đối chứng đang sử dụng rộng rãi
trong vùng sẽ được lựa chọn đưa đi khảo nghiệm VCU và DUS.
2.4. DỊNG THUẦN, CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO DỊNG THUẦN
Dịng thuần là khái niệm tương đối để chỉ các dòng tự phối đã đạt đến độ
đồng hợp tử cao và ổn định ở nhiều tính trạng. Đối với ngơ, thường sau 7-9 đời
tự phối, các dòng đạt đến độ đồng đều cao ở các tính trạng như chiều cao cây,

11

download by :


chiều cao đóng bắp, năng suất, màu và dạng hạt… và được gọi là “dịng thuần”.
Ngày nay có rất nhiều phương pháp để tạo dịng ngơ thuần. Theo Brow (1953),
có thể khái qt “dịng thuần” là dịng có kiểu gen đồng hợp tử với tỷ lệ cao ở
nhiều tính trạng (Dẫn theo Nguyễn Thị Nhài, 2012; Vũ Ngọc Quý, 2014).
Tạo dịng thuần là bước đầu tiên trong cơng tác chọn tạo giống ngơ lai.
Dịng thuần chỉ có giá trị khi có khả năng kết hợp cao, dễ nhân và sản xuất hạt
lai. Chọn tạo dịng thuần có khả năng sử dụng làm bố mẹ cho các giống lai
thương mại năng suất cao, ổn định, thích nghi với các vùng sinh thái khác nhau

là mục tiêu cơ bản của các chương trình tạo giống ngơ lai. Để có dịng thuần tốt
vấn đề cơ bản đầu tiên là xác định nguồn vật liệu để chọn tạo dòng.
2.4.1. Vật liệu tạo dòng thuần
Vật liệu khởi đầu là nền tảng trong mọi chương trình chọn tạo giống ngô
lai trên thế giới. Vật liệu để tạo các dịng ở ngơ rất đa dạng, bao gồm các giống
địa phương, giống tổng hợp, vốn gen (gen pool), quần thể, các giống lai... Đào
Ngọc Ánh, (2015) đã phân ra các nguồn vật liệu để tạo dòng gồm: Nguồn vật
liệu là các giống thụ phấn tự do (giống địa phương; giống thụ phấn tự do cải
tiến; giống tổng hợp; giống hỗn hợp); Nguồn vật liệu từ giống lai; Nguồn vật
liệu đã qua cải tạo và chưa qua cải tạo; Nguồn vật liệu có nền di truyền rộng và
hẹp; Nguồn vật liệu nhập nội. Mỗi loại vật liệu khác nhau sẽ cho ra những kết
quả tạo dòng khác nhau. Ngày nay, sử dụng các giống ngô lai thương mại để
tạo dòng sẽ mang lại kết quả nhanh hơn so với sử dụng các giống thụ phấn tự
do và giống địa phương (Hallauer, 1991). Để tạo dịng có hiệu quả hơn thì các
vật liệu khởi đầu phải được cải tiến di truyền ở các khía cạnh:
Sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử và tái tổ hợp ADN trong đánh giá khả
năng chống chịu, chống đổ, chịu hạn, chịu nitơ thấp, chịu chua phèn thông qua
chuyển gen kháng sâu, bệnh, từ đó chọn được vật liệu ưu tú cho tạo dịng.
Tăng khả năng kết hợp về năng suất, chất lượng.
Tăng khả năng chống chịu.
Tính thích ứng rộng.
Xu hướng hiện nay là sử dụng nguồn vật liệu đã qua cải tạo chọn lọc, các
giống lai thương mại, các quần thể tổng hợp từ các nguồn có khả năng kết hợp
cao chịu áp lực tự phối và khả năng tạo dịng có năng suất cao (Ngơ Hữu Tình,

12

download by :

1999). Để cơng tác tạo dịng đạt hiệu quả cao, với từng loại vật liệu cần áp dụng
phương pháp tạo dịng và độ lớn của mẫu thích hợp.
2.4.2. Các phương pháp tạo dòng thuần
2.4.2.1. 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, 1908). Các nguồn vật
liệu tốt có nhiều tính trạng nơng sinh học q 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 (Hallauer, 1990). Tự phối đã gây ra 3 hiện tượng điển hình là làm giảm sức
sống, năng suất, gây ra sự phân ly kiểu gen, làm tăng độ thuần (Ngơ Hữu Tình,
2009). Tuy nhiên, hai hiện tượng sau sẽ giúp cho nhà tạo giống chọn được kiểu
gen và làm thuần nó để thu được dịng thuần. Ưu điểm của phương pháp này là
nhanh chóng tạo ra các “dòng thuần” hay tạo ra các đồng hợp tử nhanh hơn.
Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là tự phối liên tục gây ra suy giảm
sức sống, năng suất (Ngơ Hữu Tình, 2009).
2.4.2.2. Tạo dịng thuần bằng phương pháp thuần hố tích hợp
Thuần hố tích hợp (Additivo-cumulative Inbreeding) là phương pháp tạo
dòng thuần nhằm kết hợp tối đa được các gen điều khiển tính trạng nằm ở các
vị trí locus khác nhau và tích luỹ được các alen quản lý các tính trạng trên locus
trong quá trình làm thuần. Theo lý thuyết di truyền số lượng, bằng phương pháp
thuần hố tích hợp có thể cải thiện tần suất gen cần quan tâm và như vậy với
một giá trị trung bình nào đó của gen khi tần suất được tăng lên thì tác động của
nó sẽ tăng lên. Cơ sở lý thuyết của phương pháp là giả sử có hai dịng A và B
được xác định kết hợp tốt với nhau trong phạm vi một tập đoàn dòng (trường
kết hợp). Nếu cải thiện được khả năng kết hợp của hai dịng này có nghĩa là đã
mở rộng không gian trường kết hợp mà không cần thay đổi cấu trúc thành phần
tập đồn (Ngơ Hữu Tình, 2009). Bằng phương pháp thuần hóa tích hợp Nguyễn
Thị Lưu và cs. (1999) đã chọn tạo thành cơng một số dịng ngơ nếp nhiều bắp.

2.4.2.3. Tạo dòng thuần bằng phương pháp thụ phấn chị em (Fullsib)
Do quá trình tự phối quá mạnh, các alen được định vị trong điều kiện đồng
hợp tử quá nhanh dẫn đến suy giảm sức sống và năng suất. Để khắc phục yếu

13

download by :