Kết quả phân tích đa dạng di truyền và khả năng kết hợp tập đoàn dòng ngô nếp thuần pptx

KT QU PHN TCH A DNG DI TRUYN
V KH NNG KT HP TP ON DềNG NGễ NP THUN
inh Cụng Chớnh
1
, Bựi Mnh Cng
2
, Trn ỡnh Long
3
,
on Th Bớch Tho
2
, guyn Th Thu Hoi
2
, guyn Th
Hựng
4
SUMMARY
Genetic Diversity and Combining Ability of Waxy Corn Inbred Line urseries
In maize breeding, using of genetic diversity for development of high yielding hybrids
has been accepted for wide application. Results on analysis of 30 Vietnam waxy conr
inbred lines showed that these lines wese highly diversified and can be split into 4 genetic
groups with dissimilarity index of 0.6. Seven lines had high general combining ability and
specific combining variance were 1, 2, 10, 11, 14, 17 and 18. Four promising
waxy corn hybrids (1 x 10, 2 x 4, 4 x 5, and 18 x 19) yielded higher than that
of checks. The promising hybrids are under large scale testing. Therefore, based on results
of application of parameters on genetic diversity of waxy corn inbred lines, this
achievement should be continuously studied and wider applied for other maize breeding
programs in Vietnam.
Keywords: Genetic diversity and dissimilarity, general combining ability,, waxy corn
inbred lines.
I. ĐặT VấN Đề

Trong cụng tỏc chn to ging núi
chung v cõy ngụ núi riờng, ý tng s
dng a dng di truyn to ging ngụ lai
cú u th lai cao ó c cụng nhn v s
dng rng rói. Khai thỏc nhng thụng tin v
a dng di truyn v mi quan h gia cỏc
ngun vt liu cú ý ngha to ln v l sc
mnh ca cụng tỏc ci to ging cõy trng
(Hallauer v cs., 1988).
nc ta vn trờn c quan tõm
nghiờn cu trc ht mc ch th hỡnh
thỏi, trong nhng nm gn õy ó s dng
ch th phõn t trong vic phõn tớch a hỡnh
di truyn tp on dũng ngụ t (Bựi Mnh
Cng v cs., 2004; 2007; Phan Xuõn Ho
v cs., 2005) i vi vt liu ngụ np thỡ ớt
c quan tõm. Cú th do tp on vt liu
cũn nghốo, hn na cụng tỏc chn to ging
ngụ np lai cú nng sut cao cht lng tt
cha c quan tõm ỳng mc. Xut phỏt
t hn ch trờn, trong bi bỏo ny chỳng tụi
mun trỡnh by mt s kt qu phõn tớch a
dng di truyn v kh nng kt hp ca tp
on dũng ngụ np nhm lm phong phỳ
thờm nhng thụng tin nghiờn cu v ngụ
np Vit Nam.
II. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP
1. Vt liu nghiờn cu
- Tp on dũng ngụ np dựng trong
phõn tớch a hỡnh di truyn bao gm 30

dòng trong đó có 22 dòng được tạo ra từ
nuôi cấy bao phấn có nguồn gốc Việt Nam,
Trung Quốc, Thái Lan; 8 dòng được rút
dòng trực tiếp từ pool1, pool2, pool3, pool4
có nguồn gốc bản địa.
- Thí nghiệm đánh giá khả năng kết hợp
bao gồm 11 dòng thuần diallen1 và 10 dòng
đối với diallen 2.
2. Phương pháp nghiên cứu
-Phương pháp bố trí thí nghiệm theo
quy trình kỹ thuật của Viện Nghiên cứu
Ngô.
- Số liệu được thu thập và xử lý theo
phương pháp thống kê sinh học trên phần
mềm Excel version 5.0 và phần mềm
MSTATC.
- Phân tích đa hình di truyền theo
hướng dẫn của AMBIONET-CIMMYT và
dựa trên phầm mềm NTSYSpc2.1
- Phương pháp đánh giá khả năng kết
hợp chung qua mô hình luân giao Griffing4,
được xử lý bằng chương trình Diallen
version 2.0 của Nguyễn Đình Hiền.
III. KÕT QU¶ Vµ TH¶O LUËN
1. Kết quả phân tích đa hình di truyền
Dựa trên kết quả phân tích đa hình di
truyền tập đoàn xác lập mối quan hệ giữa
các vật liệu
thông qua cây
phả hệ

(hình1).
1
Cục Trồng trọt-Bộ Nông nghiệp và PTNT;
2
Viện Nghiên cứu Ngô;
3
Hiệp hội Giống cây trồng Việt Nam;
4
Đại học Nông nghiệp Hà Nội.
Coefficient
0.31 0.44 0.56 0.68 0.80
N29MW
N29
N1
N2
N3
N4
N12
N22
N5
N6
N24
N25
N7
N8
N9
N28
N10
N23
N11

N26
N13
N30
N14
N27
N15
N16
N17
N18
N19
N20
N21

Hình 1. Cây phả hệ 30 dòng nếp vụ thu 2009
Trên cơ sở đó tập đoàn vật liệu được
phân nhóm cách biệt di truyền. Nếu lấy
khoảng cách di truyền là 0,35 để phân nhóm
thì tập đoàn vật liệu được phân thành 4 nhóm.
- Nhóm I bao gồm 2 nhóm phụ:
Nhóm phụ 1: N1, N29, N2, N3, N4,
N12, N22, N5, N6, N24.
Nhóm phụ 2: N25, N7, N8, N9, N28.
- Nhóm II bao gồm: N10, N23, N11,
N26, N13, N30, N14, N27, N15.
- Nhóm III bao gồm: N16, N17, N18, N19.
- Nhóm IV bao gồm: N20, N21.
Dựa vào kết quả phân nhóm cách biệt
di truyền, xác định khoảng cách di truyền
giữa các nhóm (bảng1).
Bảng 1. Khoảng cách di truyền (GD) giữa các nhóm cách biệt di truyền

Nhóm Số cặp phân tích
GD
Giá trị cao nhất Giá trị thấp nhất Giá trị trung bình
Nhóm I x II 15 x 9 = 135 0,78 0,34 0,61
Nhóm I x III 15 x 4 = 60 0,76 0,48 0,63
Nhóm I x IV 15 x 2 = 30 0,81 0,51 0,66
Nhóm II x III 9 x 4 = 36 0,71 0,45 0,59
Nhóm II x IV 9 x 2 = 18 0,76 0,47 0,61
Nhóm III x IV 4 x 2 = 8 0,68 0,51 0,60
(Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô)
Qua bảng 1 cho thấy: Khoảng cách
di truyền (GD) nhóm I x IV cao nhất
GD = 0,66, thấp nhất nhóm II x III
(GD = 0,59), nhóm I x III có GD =
0,63; Các dòng ở nhóm I với nhóm IV
cho giá trị cực đại GD = 0,81, giá trị
cực tiểu I x II GD = 0,34. So với kết
quả phân tích tập đoàn dòng ngô tẻ, tập
đoàn ngô nếp có khoảng cách di truyền
lớn hơn, đa dạng hơn.
2. Khả năng kết hợp về năng suất của
các dòng
Nhằm đánh giá khả năng ứng dụng của
dòng trong công tác chọn tạo giống ngô nếp
lai, tiến hành đánh giá khả năng kết hợp của
tập đoàn dòng thông qua 2 thí nghiệm
diallen 1 và diallen 2, các thí nghiệm được
bố trí theo mô hình Griffing 4, các thí
nghiệm đánh giá về năng suất của các tổ
hợp lai được bố trí theo khối ngẫu nhiên 3

lần nhắc lại.
Diallen 1 bao gồm các dòng thuộc
nhóm cách biệt di truyền I: N1, N2, N3, N4,
N6, N6 (nhóm phụ cách biệt di truyền 1);
N7, N8, N9 (nhóm phụ cách biệt di truyền
2; Nhóm cách biệt di truyền II: N10, N11.
Diallen 2 bao gồm 10 dòng: N12
(nhóm I); N13, N14, N15 (nhóm II); N16,
N17, N18, N19 (nhóm III); N20, N21
(nhóm IV).
Các dòng sử dụng trong 2 thí nghiệm
diallen là các dòng ưu tú đại diện cho các
nhóm cách biệt di truyền, có khả năng sử
dụng trong tạo giống ngô nếp lai.
Kết quả phân tích khả năng kết hợp của
các dòng thể hiện ở bảng 2 và 3.
Bảng 2. Khả năng kết hợp chung và phương sai khả năng kết hợp riêng
của 11 dòng ngô nếp (diallen 1)-vụ xuân 2010
TT Tên dòng KNKH chung Phương sai KNKH riêng
1 N1 3,62 83,91
2 N2 4,64 45,89
3 N3 -5,67 33,84
4 N4 0,76 84,73
5 N5 0,84 66,50
6 N6 -2,08 35,84
7 N7 -3,54 58,25
8 N8 -1,84 42,93
9 N9 -5,91 45,51
10 N10 4,30 34,88
11 N11 4,87 18,99

(Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô)
Bảng 3. Khả năng kết hợp chung và phương sai khả năng kết hợp riêng
của 10 dòng ngô nếp (diallen 2)-vụ xuân 2010
TT Tên dòng KNKH chung Phương sai KNKH riêng
1 N12 -4,24 48,40
2 N13 0,25 29,15
3 N14 3,78 10,37
4 N15 -0,63 9,32
5 N16 -1,91 3,87
6 N17 3,07 24,72
7 N18 2,11 15,47
8 N19 -0,02 22,17
9 N20 0,25 41,76
10 N21 -2,66 25,19
(Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô).
Qua bảng 2 và 3 cho thấy, ở thí
nghiệm diallen 1 xác định được dòng N1,
N2, N10, N11 có khả năng kết hợp chung
cao, phương sai khả năng kết hợp riêng
cao. Ở thí nghiệm diallen 2 xác định dòng
N14, N17, N18 có khả năng kết hợp chung
cao và phương sai khả năng kết hợp riêng
cao. Những dòng này có thể bổ sung vào
hệ thống cây thử của tập đoàn dòng nếp.
3. Đặc điểm nông sinh học, năng suất của
một số tổ hợp lai ưu tú
Trên cơ sở kết quả 2 thí nghiệm diallen,
chọn lọc 7 tổ hợp lai triển vọng tiến hành
đánh giá đặc điểm nông sinh học (bảng 4),
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

(bảng 5).
Bảng 4. Đặc điểm nông sinh học của một số tổ hợp lai ưu tú
(vụ xuân 2010)
TT

THL
TGST


(ngày)

Cao cây

(cm)
Khả năng chống chịu (điểm)
Chống
đổ
Chịu
hạn
Khô
vằn
Gỉ
sắt
Sâu
đục thân
Sâu
đục bắp
1 N1x N4 98 166,8 3 2 3 2 3 2
2 N1x N10 103 162,4 2 2 3 2 2 2
3

4
N2 x N4
N2 x N5
103
100
169,4
162,6
2
1
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
5 N4 x N5 96 161,2 2 3 2 2 1 2
6 N14 x N17 103 178,0 2 3 2 2 1 2
7 N18 x N19 103 169,4 3 2 2 2 1 2
8 Wax44 (Đ/C)

103 171,8 4 2 3 2 2 2
(Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô)
Bảng 5. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 7 tổ hợp lai triển vọng
(vụ xuân 2010)
TT THL
Dài bắp

(cm)
ĐKbắp
(cm)
Số
h.hạt
Số
hạt/hàng
Tỷ lệ
hạt/bắp (%)
Màu sắc
hạt
Năng suất
(tạ/ha)
1 N1x N4 13,43 3,84 12,00 17,88 78,06 trắng đục

50,25
2 N1x N10 14,27 3,72 14,00 24,80 82,20 trắng đục

62,42
3 N2 x N4 13,20 4,02 12,40 21,80 80,00 trắng đục

57,87
4 N2 x N5 12,94 3,86 12,40 23,46 78,33 trắng đục

52,02
5 N4 x N5 12,92 3,74 13,20 24,20 80,21 trắng đục

57,07
6 N14 x N17 13,49 3,86 12,00 20,16 80,68 trắng đục

51,76
7 N18 x N19 12,97 4,06 13,60 25,00 79,63 trắng đục

53,03
8 Wax44 (Đ/C)

10,98 4,14 14,56 21,15 79,60 trắng đục

48,69
(Nguồn: Bộ môn Công nghệ Sinh học-Viện Nghiên cứu Ngô).
Về tính trạng hình thái, các tổ hợp lai
có thời gian sinh trưởng từ 96-105 ngày,
thuộc nhóm chín sớm. Chiều cao cây từ
162-170cm, thuộc dạng hình thấp cây,
chống đổ, chịu bệnh và hạn, khá hơn đối
chứng. Các tổ hợp lai có chiều dài bắp dài
hơn nhưng đường kính bắp nhỏ hơn đối
chứng, dạng bắp thuôn dài, tỷ lệ hạt/bắp
cao đạt 78-80%, hạt có màu trắng đục, phù
hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Trong số
7 tổ hợp lai triển vọng thì có 4 tổ hợp lai
có năng suất vượt đối chứng ở mức tin cậy
0,05 là N1 x N10 (62,42 tạ/ha); N2 x N4
(57,8t ạ/ha); N4 x N5 (57,07 tạ/ha) và
N18 x N19 đạt 53 tạ/ha. 3 tổ hợp lai còn
lại có năng suất tương đương với đối
chứng 50 tạ/ha.
Kết quả phân tích đa hình di truyền,
đánh giá khả năng kết hợp, đã xác định
được 7 dòng có khả năng kết hợp chung cao

và phương sai khả năng kết hợp riêng cao là
N1, N2, N10, N11, N14, N17, N18, xác
định 4 tổ hợp lai có năng suất cao là tổ hợp
lai 2, 3, 5 và 7.
IV. KÕT LUËN
1. Kết quả phân tích đa hình cho thấy tập
đoàn gồm 30 dòng nếp khá đa dạng và phong
phú, phân thành 4 nhóm cách biệt di truyền
với khoảng cách di truyền trung bình 0,60.
2. Xác định được 7 dòng có khả năng
kết hợp chung và phương sai khả năng kết
hợp riêng cao là N1, N2, N10, N11, N14,
N17, N18. Xác định được 4 tổ hợp lai có
năng suất cao hơn đối chứng là N1 x N10;
N2 x N4; N4 x N5; N18 x N19. Những tổ
hợp lai này cần tiếp tục được khảo nghiệm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bùi Mạnh Cường, Phan Xuân Hào, guyễn
Văn Trường, Đoàn Thị Bích Thảo,
2004. “Phân tích đa dạng di truyền tập
đoàn dòng ngô bằng chỉ thị SSR”. Tạp
chí Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn, số 1, tr. 32-35.
guyễn Phương Đoài, guyễn Huỳnh Minh
Quyên, guyễn Văn Trường, Bùi Mạnh
Cường, Trịnh Đình Đạt, 2004. “Sử dụng
chỉ thị phân tử SSR để nghiên cứu đa
dạng di truyền và dự đoán ưu thế lai của
một số dòng ngô (Zea mays L.)”. Báo
cáo khoa học Hội nghị toàn quốc:

Nghiên cứu cơ bản trong Khoa học và
Sự sống, Thái Nguyên 29-9-2004,
tr.365-369.
Phan Xuân Hào, Bùi Mạnh Cường, guyễn
Văn Trường, Đoàn Thị Bích Thảo,
2005. “Phân tích đa dạng di truyền của
các dòng ngô thuần và mối quan hệ
giữa các hệ số di truyền với năng suất
các tổ hợp lai ở ngô được thể hiện
thông qua chỉ thị SSR”, Tạp chí Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn, số 6, tr.
22-25.
gô Thị Minh Tâm, Bùi Mạnh Cường,
2007. “Sử dụng chỉ thị SSR trong
phân tích đa dạng di truyền để dự
đoán ưu thế lai và khả năng kết hợp
của một số dòng ngô thuần”, Tạp chí
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn,
số 5, tr.30-34.
Hallauer A. R., Russel W. A., Lamkey K. R.,
1988. “Corn breeding”. Corn and corn
improvement, American Society of
Agronomy, USA: 463-564.
gười phản biện:
PGS. TS. Nguyễn Văn Tuất
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
8