Thu thập và đánh giá đa dạng di truyền của các mẫu giống ngô nếp và ngô tẻ địa phương

1
1. MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Theo dự đoán của Viện Nghiên cứu Chương trình Lương thực Thế giới
nhu cầu ngô toàn cầu vào năm 2020 sẽ vượt 50% so với năm 1995, tức sẽ
tăng từ 558 triệu tấn (1995) lên tới 837 triệu tấn vào năm 2020. Đây thực sự là
thách thức lớn đối với sản xuất ngô, đặc biệt đối với các nước đang phát triển,
nơi có tỷ lệ nông dân nghèo cao.
Ở nước ta, trong các cây ngũ cốc thì cây ngô có vị trí quan trọng thứ
hai sau cây lúa và là cây màu quan trọng hàng đầu trong sản xuất nông nghiệp.
Hạt ngô có hàm lượng dinh dưỡng tương đối cao: hàm lượng tinh bột trong
hạt ngô chiếm 68,2/100g, chất lượng protein (% casein) đạt 32,1%, đặc biệt là
trong hạt ngô có nhiều loại amino axit không thay thế quan trọng như leucin,
isoleucin, threonin, tyrosin…
Cây ngô thích ứng rộng với điều kiện thời tiết, đất đai nên cây ngô
được trồng ở khắp các vùng trong cả nước từ vùng núi cao đến vùng trung du
và đồng bằng. Đối với một số vùng miền núi dân tộc người H'mông, Thái,
Tày, Lào, Khơ Mú lương thực chính của người dân là hạt ngô nên cây ngô
lại càng quan trọng trong sản xuất nông nghiệp.
Tuy nhiên, người dân tộc vùng núi cao này trồng ngô trên đất dốc (đất
đồi núi, đất nương rẫy) trong điều kiện canh tác nghèo nàn không bón phân,
nước tưới hoàn toàn phụ thuộc vào nước trời nên một năm chỉ trồng được một
vụ vào mùa mưa và năng suất không cao. Đây là một trong những nguyên
nhân dẫn đến một số giống ngô địa phương đã và đang bị thoái hóa và mất đi
do người dân bắt đầu có xu hướng trồng thay thế bằng các giống mới có năng
suất cao hơn.
Để công tác thu thập và bảo tồn nguồn gen quý hiếm của nước ta đặc
2
biệt là các vùng trung du miền núi không bị xói mòn nguồn gen, các công tác
chọn tạo xây dựng vật liệu khởi đầu là rất cần thiết, nó bao gồm công tác điều
tra, thu thập, bảo tồn, phân loại Để góp phần vào công tác bảo tồn và chọn

tạo giống ngô địa phương, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu:
“Thu thập và đánh giá đa dạng di truyền của các mẫu giống ngô nếp
và ngô tẻ địa phương”
1.2 Mục đích và yêu cầu
1.2.1 Mục đích
Thu thập và đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen ngô địa phương
nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu góp phần bảo tồn và sử dụng nguồn gen ngô địa
phương trong các chương trình chọn tạo giống ngô.
1.2.2 Yêu cầu
- Thu thập nguồn gen ngô địa phương tại một số vùng sinh thái của các
tỉnh miền núi phía Bắc;
- Đánh giá mức độ sai khác các mẫu giống vật liệu dựa trên kiểu hình
và marker phân tử;
- Đánh giá nguồn gen ngô địa phương về đặc điểm nông sinh học;
- Đánh giá sinh trưởng và phát triển của các mẫu giống ngô địa phương;
- Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất;
- Đánh giá khả năng chống chịu đồng ruộng của các mẫu giống ngô địa
phương.
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Thu thập nguồn gen cây ngô và phân loại đánh giá đã cung cấp nguồn
dữ liệu có giá trị và ý nghĩa to lớn cho công tác chọn tạo giống ngô. Tập đoàn
thu thập được và đánh giá chúng, hiểu biết rõ đa dạng di truyền, xem xét biến
dị hiện có trong tập quần thể và các loại khác nhau của nguồn vật liệu chọn
3
tạo giống làm cơ sở khoa học cho nghiên cứu chọn giống ngô và làm tài liệu
tham khảo phục vụ giảng dạy.
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả thu thập được tập đoàn công tác 59 mẫu giống ngô trong đó
có 27 mẫu giống nguồn gen ngô tẻ địa phương và 32 giống ngô nếp ở nhiều

địa phương khác nhau ở miền Bắc Việt Nam. Các mẫu giống đã được mã hóa
và được đưa vào đánh giá sơ bộ trong vụ xuân 2009.
- Đã thu thập và đánh giá tập đoàn gồm 59 mẫu giống ngô trong trong
đó có 27 giống ngô tẻ, 32 giống ngô nếp đánh giá các đặc điểm thực vật học
và nông sinh học, giúp các nhà chọn giống có định hướng khi sử dụng chúng
làm vật liệu, rút ngắn được quá trình nghiên cứu tạo giống.
- Phân nhóm được 27 mẫu giống ngô tẻ, 32 mẫu giống ngô nếp dựa
trên hệ số đa hình, mức độ đa dạng các mẫu ngô nếp địa phương thu thập,
đánh giá được ở vụ xuân 2009 này là khá đa dạng về di truyền và phong phú
chủng loại có ý nghĩa thực tiễn giúp việc ghép cặp cho ưu thế lai cao.
4
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.1.1 Cơ sở khoa học trong chọn giống cây trồng
Để tạo ra một giống mới cần sử dụng nguồn gen thực vật: các dạng rất khác
nhau của cây trồng và cả cây dại, thông qua các phương pháp chọn giống xác định.
Các dạng cây trồng có thể là giống địa phương, giống được tập hợp từ nhiều vùng
sinh thái khác nhau, các dạng cây dại cùng chi với cây trồng được thu thập từ
nhiều nơi trên thế giới .
Nguồn gen cây trồng càng đa dạng phong phú và càng đầy đủ thì càng tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình sáng tạo của nhà chọn giống. Để việc thu thập,
nghiên cứu và sử dụng nguồn gen thực vật được thuận lợi, dễ dàng và chính xác
thì công tác quĩ gen phải được xây dựng trên cơ sở lý luận khoa học vững chắc.
Theo N. I. Vavilov, tác giả học thuyết về dãy biến dị tương đồng của thực
vật thì các loại hình thực vật gần nhau như cùng họ, cùng chi, cùng loài có hàng
loạt biến dị di truyền giống nhau. Người ta có thể nghiên cứu kỹ một số dạng
chính của loài trong cùng một chi ở tất cả các loài. Mô hình toán học của định luật
về dãy biến dị tương đồng của thực vật như sau:
A1 (a + b + c ); A2 (a + b + c ); A3 (a + b + c )
Trong đó: A1, A2, A3 là các chi hoặc loài gần nhau;

a, b, c là dãy biến dị tương đồng.
Qui luật về dãy biến dị tương đồng có ý nghĩa đặc biệt để xác định sự đa dạng
trong loài ở cả về cây trồng và hoang dại.
Cũng theo N. I. Vavilov sự phát tán của các loại hình trong một loài mà ở
địa phương này kiểu gen chiếm ưu thế nhưng ở địa phương khác kiểu gen khác lại
hoạt động mạnh. Kết quả hoạt động của kiểu gen sau khi tương tác với môi trường
xung quanh sẽ cho một loại hình tương ứng. Đó là kiểu gen hay loại hình sinh thái
trong giới hạn của một loài. Các loại hình sinh thái đặc trưng là các kiểu gen đặc
5
trưng. Khi sưu tập nguồn gen cho chọn giống, cần hết sức chú ý thu thập các loại
hình sinh thái địa lý.
Theo Darwin biến dị là thuộc tính của tất cả các loài sinh vật, trong đó biến
dị di truyền là động lực của tiến hóa. Nhờ có biến dị di truyền mà các loài mới, các
dạng mới được hình thành, thành phần của một loài ngày một đa dạng phong phú.
Nhờ có biến dị di truyền mà cây dại qua quá trình chọn lọc đã trở thành cây trồng.
Cơ thể và môi trường luôn là một khối thống nhất, môi trường hết sức đa dạng nên
cũng tồn tại những biến dị đa dạng tương ứng. Trong quá trình chọn nguồn gen,
giống càng được thu thập ở nhiều vùng sinh thái càng tốt.
Theo N.I. Vavilov và P.M. Zukovxki, trên thế giới có 12 trung tâm phát
sinh tất cả các loại cây trồng. Các trung tâm là nơi tập trung đầy đủ bộ gen của chi
hoặc loài trong đó có cây trồng. Bên ngoài trung tâm là vùng phát tán của cây
trồng, ta chỉ có thể tìm thấy sự tập trung của kiểu gen này hay kiểu gen khác
nhưng không thể tìm được đầy đủ bộ gen của cả chi hoặc loài.
2.1.2 Cơ sở khoa học thu thập, nghiên cứu và đánh giá nguồn gen cây ngô
Sử dụng có hiệu quả tài nguyên cây trồng là tiền đề nâng cao sản lượng
nông nghiệp một cách bền vững, góp phần xóa đói giảm nghèo, an toàn lương
thực và bảo vệ môi trường trên toàn cầu. Chiến lược của viện Tài nguyên di
truyền thực vật thế giới (IPGRI) hiện nay và tương lai là đa dạng sinh học cho
hạnh phúc loài người. Con người sống hạnh phúc hơn khi thu nhập tăng, an
toàn lương thực được đảm bảo, dinh dưỡng được cải thiện bền vững, môi

trường sống tốt hơn và chỉ có thể bằng con đường đa dạng sinh học nông
nghiệp trên trang trại nông dân và bảo vệ rừng (IPGRI, 2004).
Cây ngô (Zea mays) là cây lương thực quan trọng và nguyên liệu chính
làm thức ăn gia súc, cho công nghiệp sản xuất cồn, tinh bột, bánh kẹo…Trên
thế giới và Việt Nam, đã có nhiều nghiên cứu về cây ngô và chọn tạo giống
ngô đạt được những thành tựu to lớn, tạo ra những giống ngô ưu thế lai,
chuyển gen có năng suất cao, có ưu thế vùng canh tác thuận lợi. Tuy nhiên,
6
với những nơi có điều kiện khó khăn như đất đai không màu mỡ, thiếu nước,
đất dốc, nông dân nghèo, các nghiên cứu chọn tạo, đặc biệt giống ưu thế lai
phù hợp cho điều kiện này còn hạn chế (Banzinger et al, 2000; Ngô Hữu Tình,
1997). Tại một số vùng và địa phương có ngô là lương thực chính thì những
giống ngô ưu thế lai năng suất cao phải có chất lượng phù hợp với tập quán ăn
uống của người dân mới được nông dân chấp nhận áp dụng trong sản xuất.
Trong đó, các giống ngô địa phương đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu trên
như thích nghi với điều kiện khó khăn, đầu tư thấp.
Vì vậy cơ sở khoa học của việc thu thập và nghiên cứu các giống ngô
địa phương là cải thiện năng suất, các giống ngô địa phương thụ phấn tự do và
tạo vật liệu phát triển giống ngô ưu thế lai trên nền di truyền của giống địa
phương nhằm tạo giống ngô năng suất cao, thích nghi và chất lượng phù hợp
cho người dân vùng núi canh tác nhờ nước trời ở miền núi Việt Nam.
Thu thập, đánh giá và bảo tồn giống ngô nếp địa phương các tỉnh miền
núi Tây Bắc đã được các nhà khoa học Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
thực hiện từ năm 2000 đến T1/2009. Kết quả điều tra thu thập các giống ngô
ở một số tỉnh miền núi phía Bắc của Vũ Văn Liết và cộng sự từ 2000 –
T1/2009 đạt được 276 giống ngô trong đó có 166 mẫu giống ngô là ngô nếp.
Các giống thu về một phần bảo tồn, một phần làm thuần và hiện nay có
khoảng 2500 mẫu giống tự phối từ S
1
– S

5
[7]. Bộ môn cây lương thực khoa
Nông học đã thu thập được 10 mẫu ngô nếp tại Sơn La và 20 mẫu ngô nếp tại
Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào. Kết quả của hai đợt khảo sát cho thấy nguồn
gen (giống) cây ngô tại các vùng miền núi huyện Điện Biên nói riêng, vùng
miền núi phía Bắc và miền Trung Việt Nam còn nhiều, đa dạng và phong phú.
Vì vậy chúng ta cần thiết phải tiến hành thu thập, bảo tồn, phân loại, đánh giá
chúng để phục vụ cho công tác chọn tạo giống mới, đặc biệt là chọn tạo các
giống ngô nếp lai cho các vùng trồng ngô hàng hoá, vùng đồng bằng và các
giống ngô canh tác nhờ nước trời tại các tỉnh miền núi phía Bắc và miền
7
Trung Việt Nam.
Duy trì, bảo tồn những giống ngô nếp địa phương chất lượng cao được
nhiều cơ quan nghiên cứu trong nước và các nhà khoa học quan tâm PGS.TS.Trần
Văn Minh, 2006 [4] đã phục tráng và bảo tồn thành công giống ngô nếp Cồn Hến
của Thừa Thiên Huế nhằm bảo vệ giống ngô nếp quý hiếm của miền Trung nước
ta, sau 5 năm nghiên cứu, tác giả và các đồng nghiệp đã phục tráng được giống
ngô nếp Cồn Hến, giữ lại đặc điểm bản chất quý hiếm của nó.
2.1.3 Ứng dụng của sinh học phân tử trong chọn giống ngô
Sinh học phân tử mới ra đời nhưng nó đã và đang được ứng dụng ngày
càng nhiều vào các lĩnh vực khác nhau của đời sống xã hội, trong nghiên cứu
cơ bản, trong y tế (xác định toàn bộ trình tự gen người, sinh học phân tử còn
hướng đến giải quyết nhiều vấn đề lớn: bệnh ung thư, sự phát triển phôi và
biệt hóa mô), trong công nghiệp, nông nghiệp và ngày nay sinh học phân tử
còn đóng góp vào một lĩnh vực mới đó là khoa học máy tính.
2.1.3.1 Chỉ thị PCR
Phản ứng chuỗi trùng hợp (Polymerase chain reaction – PCR) được
Kary Mullis và cs phát minh năm 1985. Với một tiềm năng to lớn, phương
pháp này đã được nhanh chóng sử dụng hầu hết ở các phòng thí nghiệm trên
toàn thế giới (Nair và cs., 1996). Nhờ vào việc phát hiện ra loại enzym chịu

nhiệt được tách từ một loại vi khuẩn suối nước nóng có tên là Thermus
aquaticus hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ 70-80
o
C, người ta đã kết hợp được
những tính chất cơ bản của ADN là có khả năng duỗi xoắn ở một nhiệt độ
thích hợp, có khả năng kết cặp với những đoạn ADN có trình tự nucleotit bổ
xung với đoạn ADN khuôn mẫu và có khả năng nhân đôi dưới xúc tác của
enzym đặc hiệu để nhân bội những đoạn ADN khuôn mẫu. Sau đó phát minh
ra máy PCR để có thể dễ dàng thực hiện những phản ứng nhân bội ADN.
Phản ứng PCR dựa trên nguyên tắc tổng hợp ADN nhờ enzym ADN
Polymerase chịu nhiệt (Taq, Pfu ) với sự có mặt của đoạn ADN khuôn mẫu,
8
ADN mồi, các nucleotit (dNTP) gồm dATP, dCTP, dGTP, dTTP và ion Mg
2+
hoạt động như một xúc tác . Tùy theo bản chất của những đoạn mồi sử dụng
có những hệ thống chỉ thị đặc trưng gồm chỉ thị RAPD, SSR, AFLP
2.1.3.2 Chỉ thị RAPD
Loại chỉ thị này được sinh ra bởi phản ứng PCR, do sự nhân bội những
đoạn ADN hệ gen, sử dụng những đoạn mồi đơn lẻ, ngẫu nhiên (random
primer) dài khoảng 10 nucletit dưới nhiệt độ kết cặp thấp (khoảng 37
o
C)
(Williiams và cs., 1990). Sản phẩm của phản ứng được phân tách bằng điện di
trên gel agarose, nhuộm trong ethidium bromide và quan sát dưới đèn tím.
RAPD sinh ra những chỉ thị trội bởi sự có mặt hay vắng mặt những băng
ADN đặc trưng. Vì vậy không phân biệt được thể dị hợp tử. Đó là hạn chế của
loại chỉ thị này so với chỉ thị đồng trội RFLP. Mặc dù vậy, chỉ thị này vẫn là
một công cụ hữu hiệu trong việc lập bản đồ những mẫu giống nhị bội, những
mẫu giống cận phối hay các quần thể lai trở lại. Lợi thế của loại chỉ thị này là
không cần biết những thông tin về trình tự (William và cs., 1993). Chỉ thị

RAPD còn có thể sử dụng trong việc điền vào những chỗ trống trên bản đồ
phân tử RFLP (Chang và Meyerwitz, 1991), lập bản đồ kháng đạo ôn ở lúa
(Naqvi và cs.,1995) Chỉ thị RAPD còn có một hạn chế nữa là độ nhạy của
RAPD bị phụ thuộc vào điều kiện của phản ứng, đôi khi kết quả không lặp lại
được, đặc biệt là ở những cơ thể có bộ gen lớn như lúa mì.
Để khắc phục những hạn chế này, đôi khi người ta nhân mẫu giống
những băng RAPD đặc hiệu, xác định trình tự của chúng rồi thiết kế những
đoạn mồi dài khoảng 20bp từ cả hai đầu và gọi là chỉ thị SCAR
s
(Sequence –
Characterized Amplified Region).
2.2 PHÂN LOẠI, SỰ PHÂN BỐ VÀ ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC
2.2.1 Phân loại thực vật
Bộ hoà thảo Graminales
Họ hoà thảo Gramineae
9
Tộc: maydeae. Tộc này khác với các tộc khác là có hoa đơn tính. Tộc
maydeae có 8 chi trong đó có chi Zea, một trong 8 chi nữa là chi Coix, trong
chi này có 1 loài coix lachryma Jobi (cây ý dĩ, bo bo)
Chi: Zea. Chi này có 1 loài duy nhất là Zea mays
Loài: Zea mays
Tên khoa học: Zea mays L
Ngô là cây lương thực (Zea mays ssp. mays) được sử dụng nhiều hình
thức với một số nhóm chính quan trọng là [15]
Ngô bột - Zea mays L. subsp. mays Amylacea Group
Ngô nổ - Zea mays L. subsp. mays Everta Group
Ngô răng ngựa - Zea mays L. subsp. mays Indentata Group
Ngô đá - Zea mays L. subsp. mays Indurata Group
Ngô đường- Zea mays L. subsp. mays Saccharata Group
Ngô nếp - Zea mays L. ceratina Kuleshov

Ngô vỏ - Zea mays L. var. tunicata Larraxnaga ex A. St. Hil
2.2.2 Sự phân bố của cây ngô trên thế giới
2.2.2.1 Nguồn gốc địa lý
Ngô là cây trồng lấy hạt quan trọng trong nền nông nghiệp thế giới.
Hiện nay ngô được trồng rộng khắp các châu lục. Về nguồn gốc đã có nhiều
bằng chứng cho rằng ngô có nguồn gốc từ Trung Mỹ. Những nghiên cứu về
nguồn gốc cây trồng của Vavilov (1926) đã cho rằng Mexico và Peru là
những trung tâm phát sinh và đa dạng di truyền của ngô. Đặc biệt,
Harshberger năm 1893 (theo Wilkes, 1988) đã kết luận ngô bắt nguồn từ
Mexico. Hiện nay, nhiều nhà khoa học đã tìm thấy nhiều loại cây họ hàng
hoang dại của ngô và đã xác định được bằng khảo cổ học.
Cho đến ngày nay các nhà khoa học trên thế giới hầu như đã công nhận
và thống nhất Mexico là trung tâm phát sinh cây ngô, thậm chí người ta còn
cho rằng cái nôi đầu tiên là thung lũng Tehuacan - nằm ở bang Puebla đông
10
nam Mexico. Bằng chứng thuyết phục cho nhận định này là các di tích về ngô
được tìm thấy ở đây là cổ nhất và biểu hiện chuỗi tiến hoá rõ rệt nhất [2].
2.2.2.2. Nguồn gốc di truyền
Nguồn gốc di truyền cây ngô là một đề tài được tranh luận sôi nổi trong
suốt nửa cuối thế kỷ 20, có nhiều giả thuyết về nguồn gốc di truyền cây ngô
và được tóm lược như sau:
1. Là con lai giữa Teosinte và thành viên không rõ thuộc chi
Andropogoneae.
2. Là con lai nhị bội tự nhiên giữa các loại Á châu thuộc chi Maydeae
và Andropogoneae.
3. Là con lai giữa ngô bọc, Teosinte và Tripsacum.
4. Là con lai của ngô bọc Mỹ và Tripsacum Trung Mỹ tới Teosinte.
5. Ngô, Teosinte và Tripsacum bắt nguồn riêng rẽ từ một dạng tổ tiên chung.
6. Teosinte là nguồn gốc của ngô sau một hoặc nhiều đột biến.
Ngày nay, từ những luận cứ khoa học nhiều nhà nghiên cứu ủng hộ giả thuyết

thứ 3: Ngô trồng hiện đại có nguồn gốc từ ngô bọc - dạng dại của nó đã phát
sinh ở Mehicô (Trung Mỹ). Ngô bọc nguyên thuỷ đã lai tự nhiên với Teosinte
và Tripsacum thành nhiều dạng cây, một trong những dạng đã trở thành ngô
trần ngày nay (Zeamays L).
2.3 NGHIÊN CỨU VỀ NGUỒN GEN CÂY NGÔ TRÊN THẾ GIỚI
VÀ Ở VIỆT NAM
2.3.1 Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen ngô địa phương trên thế giới
Ngô (Zea mays L.) nhìn chung là loài cây trồng được tập trung nghiên
cứu nhiều và hiệu quả. Di truyền của một số tính trạng và bộ genome của nó
được biết khá rõ. Một số yếu tố cho đặc điểm mấu chốt của ngô trong các loài
cây giao phấn là: có giá trị đa dạng di truyền và biến dị đã được nhận biết trên
10 NST của nó, hỗ trợ thụ phấn để nhận được số hạt lớn hơn và hỗ trợ để
11
nhận được con cái khác nhau. Cũng đã nhiều nhà khoa học nổi tiếng đã cống
hiến cả cuộc đời nghiên cứu cơ bản về ngô, cũng như kết quả và hầu hết các
phương pháp chọn giống ở cây giao phấn đều được phát triển trên cơ sở
nghiên cứu ở cây ngô. Khoảng 300 biến chủng ngô đã được ghi nhận ở vùng
Tây Bán cầu. Brieger và cs. (1958) và Paterniani & Goodman (1977) đã mô tả
và đánh giá tiềm năng di truyền của các biến chủng ngô ở Brazil và khu vực
liền kế. Xấp xỉ 50% các biến chủng thích nghi với vùng thấp (0 - 1000 m),
10% ở vùng trung bình (100 - 2000m), và 40% ở vùng có độ cao > 2000 m.
Xem xét về dạng nội nhũ có 40% là ngô bột, 30% là ngô đá, 20% là
ngô răng ngựa, 10% là ngô nổ và 3% là ngô đường (Paterniani & Goodman,
1977). Ước tính có 100.000 mẫu nguồn gen ngô được duy trì trong các ngân
hàng gen trên thế giới (Chang, 1992). Năm 1994 trung tâm Cải lương ngô và
lúa mỳ quốc tế (CIMMYT) đã bảo tồn gần 11.000 mẫu nguồn gen ngô trong
ngân hàng gen, sau gần hai thập kỷ mẫu nguồn gen ngô đã đạt đến mức
30,000 đến 35,000 mẫu nguồn gen (Taba,1994). Mục đích cuối cùng của ngân
hàng gen là sử dụng chúng cho cải tiến di truyền của các loài trong tương lai.
Đa dạng di truyền và số lượng mẫu nguồn gen trong các loài hiện nay lớn

nhất là ngô, nó cũng được sử dụng thành công và đạt được mục tiêu của ngân
hàng gen. Các hoạt động liên quan đến nguồn tài nguyên di truyền có đặc
điểm chi phí cao và dài hạn, giới thiệu, trao đổi, thu thập, đặc điểm hóa, đánh
giá, tài liệu hóa và bảo tồn nguồn gen là những bước rất cần thiết. Đồng thời
thực hiện các hoạt động phù hợp khi đó yêu cầu ngân hàng gen duy trì các
biến dị di truyền và đảm bảo sử dụng nguồn gen hiệu quả. Nguồn tài nguyên
di truyền quan trọng là phạm vi rộng. Các hoạt động trong ngân hàng gen đảm
bảo chất lượng theo nhu cầu của các nhà nghiên cứu trong một số lĩnh vực.
Bên cạnh bảo tồn biến dị di truyền cho tương lai, còn sử dụng các mẫu nguồn
gen hiện có cho những mục tiêu thực sự quan trọng khác. Mặc dù vậy sử dụng
nguồn tài nguyên di truyền ở mức thấp hiện nay là một hạn chế ở Brazil và
12
các nước đang phát triển. Các yếu tố ảnh hưởng đến sử dụng nguồn tài
nguyên di truyền ở mức thấp là thiếu tài liệu hóa và mô tả mẫu nguồn gen
không đầy đủ, thiếu những thông tin mong muốn của nhà tạo giống, mẫu
nguồn gen thích ứng ở mức hạn chế và không đủ cho chọn tạo giống cây
trồng ở các nước đang phát triển và thiếu đánh giá nguồn gen. Số hạt nguồn
gen không đủ cho chương trình nhân hạt là cản trở cho các nhà chọn giống sử
dụng (Dowswell và cs,1996). Nhìn chung các nhà chọn giống hình như thỏa
mãn với nguồn biến dị di truyền hiện có trong các vật liệu nông học tiến bộ
(Duvick, 1984; Paterniani, 1987; Peeters & Galwey, 1988; Nass và cs, 1993).
Ghi nhận của Troyer (1990) các mẫu giống thuần ưu tú được coi là tài nguyên
di truyền tốt nhất, bởi vì mỗi mẫu giống chứa tổ hợp các tính trạng di truyền
thỏa mãn thương trường. Mặc dù đa dạng ở ngô rất lớn, các nhà tạo giống tập
trung vào một số biến chủng (Brown, 1975). Sáu mẫu giống thuần và những
mẫu giống có liên quan đại diện cho 70% các giống ngô ưu thế lai ở Mỹ
những mẫu giống này là C103, Mo17, Oh43 và các mẫu giống dạng Lancaster
(vùng Tây Bắc nước Anh) và A632, B37 và B73 (kiểu mẫu giống vùng Reid).
Sự tìm kiếm kiểu gen ưu tú về khả năng cho năng suất, kháng sâu bệnh,
chống chịu bất thuận, chất lượng dinh dưỡng tốt, cứng, cạnh tranh và giá cao.

Điều này giải thích tại sao các nhà tạo giống tập trung vật liệu thích nghi và
cải tiến tránh bố mẹ hoang dại, giống bản địa, nguồn gen ngoài có sẵn trong
ngân hàng gen có thể mất thời gian dài, chi phí cao, bên cạnh đó rất khó nhận
biết gen hữu ích chính là lý do sử dụng ngân hàng gen thấp. Nhìn chung các
giống ngô ưu thế lai thương mại hiện nay có nền tảng di truyền hẹp
(Goodman, 1990). Chọn giống ngô ưu thế lai là sự cạnh tranh và xu hướng
cạnh tranh ngày một tăng, bởi vậy các nhà tạo giống khai thác những mẫu
giống tự phối ưu tú, những mẫu giống này hy vọng cho kết quả năng suất ưu
thế lai mong muốn trong một thời gian chọn tạo ngắn không đi tạo nhiều vật
liệu, đó là nguyên nhân của nền di truyền hẹp của các giống ngô ưu thế lai
13
hiện nay, chọn tạo giống ngô theo một số hướng khác nhau, các nhà tạo giống
ngô cần chú trọng tạo ra nguồn vật liệu mới.
Theo F. J. Betrán
*,a
, J. M. Ribaut
b
, D. Beck
b
and D. Gonzalez de León
,
năm 2002 [23] đã đánh giá đa dạng và khoảng cách di truyền giữa các mẫu
giống ngô nhiệt đới (Zea mays L.) và tương quan giữa khoảng cách di truyền -
genetic distance (GD) và ưu thế lai xác định cho mục tiêu tạo giống ngô.
Nghiên cứu này là:
- Đánh giá khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng với năng
suất hạt dưới môi trường bất thuận và không bất thuận.
- Đa dạng di truyền bằng marker phân tử restriction fragment length
polymorphisms(RFLPs) của các mẫu giống ngô nhiệt đới.
- Khoảng các di truyền và phân loại các mẫu giống ngô dựa trên

khoảng cách di truyền của chúng.
- Tương quan giữa khoảng cách di truyền và ưu thế lai.
Nghiên cứu đa dạng di truyền ở mức độ phân tử cho thấy: 17 mẫu
giống ngô trắng nhiệt đới thuần có mặt trong lai diallel các mẫu giống và con
lai đã được đánh giá ở 12 môi trường bất thuận và không bất thuận. Biểu hiện
ưu thế lai ở môi trường hạn lớn hơn và nhỏ hơn ở điều kiện đạm thấp. Bộ
marker ADN nhận biết 81 locus sử dụng làm chỉ thị 17 mẫu giống ngô. Mức
độ đa dạng di truyền cao với 4,65 allel/locus và giá trị thông tin đa hình ở
phạm vi 0,11 đến 0,82. Vùng genome với các locus tính trạng số lượng (QTL)
cho chịu hạn biểu hiện mức độ đa dạng di truyền thấp hơn. Khoảng cách di
truyền trên cơ sở số liệu marker RFLP sắp xếp các mẫu giống thuần phù hợp
với thế hệ phả hệ của chúng. Tương quan được tìm thấy giữa khoảng các di
truyền và khả năng kết hợp riêng, ưu thế lai trung bình (MPH) và ưu thế lai
thực (HPH) khả năng phối hợp riêng tương quan chặt với khoảng cách di
truyền và tương quan chặt hơn khi điều kiện bất thuận.
14
Nghiên cứu khả năng kết hợp về ngô theo Max A. Glover, David B.
Willmot, Larry L. Darrah,* Bruce E. Hibbard, and Xiaoyang Zhu, 2005,[26]
Phân tích Diallel các tính trạng nông học sử dụng nguồn gen ngô của Mỹ và
Trung Quốc cho kết quả đa dạng di truyền hiệu ứng cộng giữa các ngô
thương mại (Zea mays L.) có thể cho ưu thế lai năng suất cao hơn và giảm
bớt sự tổn thương di truyền. Nhập nguồn gen nước ngoài vào chương trình
tạo giống sẽ tăng nền tảng di truyền từ các mẫu giống thuần thương mại ưu tú,
10 quần thể ngô do Trung Quốc chọn tạo và các mẫu giống thuần của Mỹ đã
được đánh giá bằng phân tích diallel của Griffing về KNKH của năng suất
hạt, chống đổ, chiều cao bắp, thời gian ra hoa và chống sâu đục thân ngô
Châu Âu (ECB; Ostrinia nubilalis Hu¨bner) để ước lượng ưu thế lai của
chúng khi các nguồn gen nhập nội từ Mỹ vào chương trình tạo giống.
KNKH chung năng suất hạt lớn nhất là quần thể Mo17 Syn.(H14) C5, một
quần thể cải tiến bằng chọn lọc chu kỳ half-sib sử dụng US13 làm tester.

Năng suất hạt KNKH riêng lớn nhất là tổ hợp Mix 2 Trung Quốc x Mo17
Syn. (H14) C5 đổ thân hơn tổ hợp B73 x Mo17 và đối chứng Pioneer Brand
3394. Bởi vì tiềm năng năng suất cao và đặc tính nông sinh học khác trung
bình đến tốt của KNKH. Mix 2 do Trung Quốc chọn lọc là quần thể tốt nhất.
KNKH riêng lớn nhất của nó ảnh hưởng với vật liệu Lancaster phổ biến
trong các chương trình tạo giống, biểu hiện tiềm năng cải tiến hơn. Không
phát hiện chống chịu ECB ở nguồn gen Trung Quốc (2 môi trường trong 01
năm) so với đối chứng Pioneer Brand 3184.
Các nhà tạo giống đều nhấn mạnh cần mở rộng nền di truyền nguồn
gen ngô để đảm bảo nhận được di truyền mong muốn tăng lên và hạn chế rủi
ro của nền tảng di truyền hẹp (Eberhart, 1971; Darrah và Zuber, 1986;
Mungoma và Pollak, 1988). Các giống ngô thương mại của Mỹ từ nguồn
nhập nội và nguồn gen nhập nội nhiệt đới chỉ là phần rất nhỏ khoảng dưới
15
1%. Đã có rất nhiều nghiên cứu đánh giá và sử dụng nguồn gen nhập nội cho
chuyển gen vào giống sử dụng thông thường và chuyển vào mẫu giống thuần
ưu tú của chương trình cải tiến giống ngô của các quốc gia trên thế giới.
Nhưng các allel có lợi từ nguồn gen nhập nội rất khó khăn vì nguồn gen
nhập nội như vậy thường không thích nghi.
Ngô là cây trồng được thu thập, mô tả và bảo tồn rất tốt ở các trung tâm
đa dạng di truyền. Từ năm 1943, quỹ Rockefeller hợp tác với các nước Mỹ La
Tinh đã thu thập nguồn gen ngô từ những trung tâm đa dạng chính, tạo cơ sở cho
các tập đoàn ngô ở Mêhicô, Colombia và Braxin. Từ đó, với sự nỗ lực của các
Viện Hàn lâm khoa học quốc gia, các hội đồng nghiên cứu ngô quốc gia… mà
công việc thu thập đã được mở rộng sang các nước Trung, Nam Mỹ và vùng đảo
Caribe. Một số thành tựu bảo tồn đa dạng nguồn gen ngô như sau:
Bảng 2.1. Các mẫu giống ngô được bảo tồn tại ngân hàng quỹ gen
Tên ngân hàng
quỹ gen
Số lượng

mẫu
Tên ngân hàng
quỹ gen
Số lượng mẫu
CIMMYT(Mêhicô)
12.500
ICTA (Guatemala)
800
INIAP(Mêhicô)
9.000
UR (Uruguay)
400
ICA(Columbia)
6.000
VIR (Nga)
15.000
NSSL(Mỹ)
5.000
NIAR (Nhật Bản)
2.650
NCPRIS(Mỹ)
4.225
PGRC (Canada)
1.700
PCIM(Peru)
3.444
IARI (Ấn Độ)
1.750
INTA(Acgentina)
3.000

INIA (Tây Ban Nha)
1.200
CIF(Bolivia)
2.200
PGB (Bồ Đào Nha)
1.100
EMBRAPA(Braxin)
2.150
ORD (Hàn Quốc)
3.000
INIA(Chilê)
855
Tổng
75.974
(Nguồn: Anishettty, 1988 [5])
Bên cạnh đó, các trung tâm tài nguyên di truyền của các nước khác ở
châu Phi, châu Á và châu Âu lưu giữ một số lượng nguồn gen ngô khác nhau.
16
2.3.2 Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen ngô địa phương ở Việt Nam
Công tác điều tra, thu thập nguồn vật liệu ngô địa phương đã được bắt
đầu tiến hành từ những năm 60. Các tác giả chủ yếu thu thập mẫu, phân loại
thực vật theo từng vùng lẻ tẻ. Vì vậy chưa thể đánh giá một cách tổng quát,
khách quan và khoa học về đa dạng di truyền ngô Việt Nam. Tuy nhiên có thể
thấy sự thống nhất giữa các nhà nghiên cứu là: Ngô địa phương Việt Nam tập
trung chủ yếu ở hai loài phụ chính là đá rắn (Zea mayz L. Indurata Sturt.) và
ngô nếp (Zea mayz L. Ceratina Kulesh). Đáng tiếc là mẫu đó không được bảo
tồn đến ngày nay.
Trong tập đoàn của Viện nghiên cứu ngô ngày nay đang bảo tồn 470
mẫu giống thụ phấn tự do và trên 3000 mẫu giống tự phối từ S6 trở lên. Trong
số các mẫu thụ phấn tự do thì nguồn nhập nội chính là (239), chủ yếu thu

nhận từ CIMMYT, Thái Lan, Cuba, Nhật Bản…Nguồn vật liệu địa phương là
150, còn lại là các quần thể tự tạo theo chương trình chọn giống.
2.3.3 Nghiên cứu chọn tạo các giống ngô
Do nhu cầu giống ngô nếp cần nhiều, hiện nay tại các viện nghiên cứu,
trường đại học nhiều nhà nghiên cứu đã tập trung vào việc tạo mẫu giống, lai
tạo thử nghiệm các giống ngô nếp lai.
- Nhóm nghiên cứu truờng đại học Nông nghiệp trong giai đoạn 2003-
2005, được sự hỗ trợ của đề tài chọn tạo các giống ngô đường, ngô nếp phục
vụ sản xuất (Đề tài cấp bộ, mã số B- 2004 - 32 - 89). Nhóm nghiên cứu đã lai
thử khả năng kết hợp của 50 tổ hợp lai, từ kết quả lai tạo đã chọn được các tổ
hợp ngô nếp lai ưu tú : N8 x N11, N4 x N8, N11 x N14 và N2 x N12. Các tổ
hợp lai có các đặc điểm tốt nhất: Thời gian sinh trưởng ngắn, trồng thử lấy
bắp luộc khoảng 75 - 80 ngày, thu lấy hạt từ 95 - 105 ngày. Các tổ hợp ngô
nếp lai có màu hạt trắng, dẻo, ăn ngon, năng suất hạt đạt 40 - 45 tạ/ha cao hơn
giống ngô nếp tổng hợp VN2 một cách chắc chắn.
17
- Tại viện Nghiên cứu ngô các nhà chọn tạo giống đã chọn đuợc một
số tổ hợp ngô nếp lai ưu tú làm nguyên liệu chọn tạo giống ngô nếp lai
trong thời gian tới.
2.3.4 Sử dụng nguồn gen cây ngô
Nguồn gen cây ngô địa phương Việt Nam được sử dụng ít trong công
tác chọn tạo giống, ngoài một số giống tốt, đặc biệt là một số giống ngô nếp,
ở một số địa phương vẫn được nông dân gieo trồng. Một số giống thụ phấn tự
do sử dụng một vài vật liệu địa phương, đặc biệt lợi dụng tính ngắn ngày. Một
số nhà chọn tạo giống có sử dụng vật liệu địa phương trong việc phát triển các
vốn gen (gene pools) để làm vật liệu rút mẫu giống.
Công tác tạo mẫu giống thuần từ các giống ngô địa phương trong
chương trình ngô lai còn rất hạn chế do phần lớn các giống địa phương có
năng suất thấp, suy giảm do tự phối rất mạnh, khả năng kết hợp thấp.
Mặt khác nhu cầu sử dụng về ngô nếp ngoài sản xuất còn rất lớn. Theo

tác giả Phan Xuân Hào (Viện nghiên cứu ngô) hàng năm các công ty sản xuất
hạt giống lớn nhất công ty cổ phần giống cây trồng miền Nam, công ty Lương
nông, công ty Nông tín, công ty cổ phần giống cây trồng Trung ương cung
cấp cho thị trường khoảng 1500 tấn giống, trong đó chủ yếu là các giống thụ
phấn tự do, một số giống ngô nếp lai nhập vào Việt Nam giá bán rất cao.
Chẳng hạn, ngô nếp Wax 44 của công ty Syngenta và giống 286 của công ty
Đông Tây giá bán tới 140.000 đến 160.000 đ/kg hạt giống. Tuy nhiên do hiệu
quả kinh tế cao nên vẫn được người sản xuất chấp nhận. Có thể nhận thấy một
xu hướng mới trong chọn giống ngô của Việt Nam là mở rộng phạm vi chọn
giống, tập trung vào chọn tạo một số giống ngô thực phẩm như ngô đường,
ngô nếp, ngô rau làm đa dạng thị trường giống, điều này giúp tăng hiệu quả
sản xuất ngô và đáp ứng được các đòi hỏi của nền kinh tế. Bên cạnh việc chọn
giống mới, nghiên cứu quy trình sản xuất hạt giống, giảm giá bán giống ngô,
tăng tỉ trọng ngô lai Việt Nam là một trong các nghiên cứu cần được ưu tiên.
18
2.3.5 Xói mòn nguồn gen
Do ảnh hưởng của chiến tranh, thiên tai như lũ lụt, hạn hán và do khai
thác bừa bãi và một phần bị lạm dụng bởi các tổ chức và cá nhân nước ngoài,
hàng năm có khoảng 300 - 400 giống tại các địa phương có nguy cơ cao bị xói
mòn nguồn gen, trong đó có nhiều giống địa phương quí hiếm (ví dụ: năm
1996 số loài bị đe doạ mất là 356, năm 2003 đã là 450). Nhiều giống lúa quí
của Việt Nam có giá trị rất cao trong việc lai tạo giống lúa thơm thương mại
hiện nay không thể tìm thấy tại Việt Nam mà chúng đã thuộc quyền sở hữu của
một số quốc gia khác. Một ví dụ về sự mất mát nguồn gen theo Averyanov et al.
(2003), Trần Thị Hoà (2007) về khai thác kiệt loài lan quí Paphiopedilum
hangianum thuộc chi lan hài, đến năm 2001, sau 2 năm thu mua bùng nổ tất cả
các quần thể được biết hầu như bị tuyệt diệt ngoài thiên nhiên.
Từ những thông tin phân tích cho thấy tài nguyên di truyền thực vật ở
Việt Nam đã và đang bị suy giảm nghiêm trọng do tác động của các yếu tố
kinh tế, yếu tố văn hoá, xã hội và yếu tố sinh học. Các yếu tố chính bao gồm:

- Áp lực tăng dân số, và nghèo đói;
- Tàn phá hệ sinh thái bao gồm nạn phá rừng và khai thác rừng không
hợp lý dẫn đến thoái hoá đất, mất hệ thống canh tác truyền thống dẫn đến mất
dần cây trồng bản địa;
- Sử dụng giống mới năng suất cao làm thay đổi cơ cấu giống cây trồng,
du nhập các loài ngoại lai.
- Thiên tai, sâu bệnh và các điều kiện ngoại cảnh bất lợi;
- Môi trường thay đổi dưới áp lực của công nghiệp hoá, đô thị hoá, tăng
mạnh sử dụng phân hoá học và thuốc trừ sâu;
- Kinh tế thị trường;
- Nhận thức về bảo tồn của các bên liên quan yếu, quản lý lỏng lẻo,
không chặt chẽ
19
Tất cả những vấn đề nêu trên cho thấy biện pháp tổ chức và quản lý
hợp lý nhiệm vụ bảo tồn để phục vụ cho khai thác, sử dụng có hiệu quả tài
nguyên cây nông nghiệp là nhiệm vụ khoa học cấp bách của nước ta hiện nay.
Theo TS. K Riley và TS. V.R.Rao, giám đốc khu vực và là nghiên cứu
viên của Viện tài nguyên di truyền thực vật quốc tế, 1996 cho rằng: để nâng
cao năng suất nông nghiệp là nhiệm vụ quan trọng của nhiều quốc gia, các
chương trình chọn tạo giống quốc gia thường thắng lợi trong cải tiến sản xuất
thông qua việc lựa chọn và đưa ra nhiều giống nhập nội năng suất cao (HYV)
và thích nghi rộng với các vùng thâm canh trong nước. Tuy nhiên, ngân hàng
gen hoặc chương trình quỹ gen quốc gia trong mỗi nước vẫn chưa quan tâm,
đẩy mạnh công tác thu thập và bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật trong
nước [17].
Theo GS.PTS. Nguyễn Đăng Khôi, Viện khoa học kỹ thuật nông
nghiệp Việt Nam, 1996 các tiến bộ trong nền nông nghiệp hiện đại thâm canh
tăng năng suất. Sự đa dạng di truyền trong các loài, được thể hiện ở vô số các
giống cây trồng từ bao đời nay, đã và đang bị mai một một cách hết sức quan
trọng. Hàng loạt các giống cổ truyền thích nghi với điều kiện khí hậu và đất

đai địa phương đã bị thay thế nhường chỗ cho các giống mới năng suất cao,
có nơi diện tích giống mới lên đến 100% [18]. Trong khi đó chúng ta chưa có
kế hoạch cho công tác bảo tồn các giống bản địa vốn đã được gieo trồng từ
lâu đời.
Mặc dầu, nguồn gen ngô đã được thu thập, bảo tồn khá phong phú và
an toàn. Tuy nhiên, sự xói mòn nguồn gen cũng đang diễn ra từng ngày đặc
biệt là từ khi các giống ngô lai năng suất cao xuất hiện. Để phục vụ tốt hơn
nữa nguồn vật liệu cho công tác chọn tạo giống ngô mới và đảm bảo đa dạng
di truyền thì việc điều tra, thu thập, đánh giá, bảo tồn các giống ngô địa
phương hiện nay là rất cần thiết. Đặc biệt là các giống ngô nhiều bắp, bắp to,
chống chịu với sâu, bệnh, và điều kiện bất thuận của môi trường…Việc bảo
20
tồn nguồn gen phải được thực hiện bằng nhiều phương thức như “in situ”, “ex
situ”, và bảo tồn trên đồng ruộng (On farm cosevation).[5]
2.4 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ
Ở VIỆT NAM
2.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới
Ngô cùng với lúa mỳ và lúa nước là ba cây lương thực quan trọng nhất
trên thế giới. Vào cuối thế kỷ XX, ngô vẫn còn kém hai cây lúa mỳ và lúa
nước cả về diện tích và sản lượng. Có thể nói rằng ngô là cây có tiềm năng
năng suất lớn nhất trong ba cây lương thực quan trọng nhất. Thực vậy năng
suất trung bình trên toàn thế giới của ngô tính cho đến năm 2008 là 49 (tạ/ha).
Trong khi đó năng suất bình quân của lúa mì là 28 tạ/ha và lúa nước là 41
tạ/ha (FAOSTAT.2009).
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, 1961- 2008.
Năm
Diệntích
(1000ha)
Năngsuất
(tấn/ha)

Sản lượng
(1000ha)
1961
104.8
2,0
204,2
2004/2005
145,0
4,9
714,8
2005/2006
145,6
4,8
696,3
2006/2007
148,6
4,7
704,2
2007/2008
157,0
4,9
766,2
(Nguồn: FAOSTAT, USDA)
Theo dự báo của Viện Nghiên cứu Chương trình Lương thực thế giới
vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô thế giới là 852 triệu tấn trong đó 15% dùng
làm lương thực, 69% dùng làm thức ăn chăn nuôi, 16% dùng làm nguyên liệu
cho công nghiệp. Ở các nước phát triển dùng 5% làm lương thực, các nước
đang phát triển 22% làm lương thực (IFPRI, 2003).
- Sản lượng ngô của Braxin năm 2008/09 dự báo đạt 49,50 triệu tấn,
21

điều chỉnh giảm 2,0 triệu tấn (3,88%) so với dự báo hồi tháng 1/2009 và giảm
9,10 triệu tấn (15,53%) so với sản lượng 58,60 triệu tấn của năm 2007/08 do
ảnh hưởng của hạn hán. Diện tích thu hoạch ngô năm 2008/09 dự báo đạt
14,20 triệu ha, giảm 500 ngàn ha so với năm 2007/08 với năng suất sẽ đạt
3,49 tấn/ha so với 3,99 tấn/ha của năm 2007/08. Năng suất giảm do hạn hán
cả ở miền Bắc và miền Nam Braxin (WAP, Feb. 2009).
- Sản lượng ngô của Achentina năm 2008/09 dự báo đạt 13,5 triệu tấn,
điều chỉnh giảm 3,0 triệu tấn (18,18%) so với dự báo hồi tháng 1/2009 và giảm
7,35 triệu tấn (35,25%) so với sản lượng 20,85 triệu tấn của năm 2007/08 do
hạn hán. Diện tích thu hoạch ngô dự báo đạt 2,25 triệu ha trong năm 2008/09,
giảm mạnh so với 3,26 triệu ha của năm 2007/08; năng suất ngô sẽ đạt 6,00
tấn/ha, giảm so với 6,40 tấn/ha của năm 2007/08. Khô hạn và nhiệt độ cao
vẫn tiếp tục diễn ra ở các giai đoạn sinh trưởng chủ yếu khiến dự báo năng
suất và sản lượng giảm (WAP, Feb. 2009). Mỹ đã giảm từ mức 359 triệu tấn
năm 2007 xuống còn 344 triệu tấn năm 2008. Lượng ngô xuất khẩu của Mỹ
cũng giảm tương ứng từ 69 triệu tấn xuống 43,8 triệu tấn [19].
2.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô ở Việt Nam
Cây ngô được đưa vào Việt Nam từ cuối thế kỷ 17 (Nguyễn Hữu Tình và
cs, 1999) và đã trở thành cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa nước. Song với
kỹ thuật canh tác lạc hậu và chủ yếu trồng các giống ngô địa phương, năng suất
thấp nên đến những năm 1980 vẫn chỉ đạt khoảng 1 tấn/ha.Từ giữa những năm
1980 thông qua sự hợp tác với Trung tâm Cải lương lúa mỳ quốc tế (CIMMYT)
nhiều giống ngô cải tiến đã được trồng ở nước ta như VM1, HSB1, TH2A …đã
đưa năng suất trung bình của nước ta lên 1,5 tạ/ha vào đầu nhưng năm 1990.
Ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước đột phá khi chương trình phát
triển giống lai thành công. Sau những thành công trong việc chọn tạo các giống lai
không quy ước như LS-3, LS-5, LS-6, LS-7…Các giống này có năng suất 3-7
tấn/ha đã được mở rộng nhanh chóng trên phạm vi toàn quốc.
22
Tiếp đến là những thành công trong công tác nghiên cứu giống lai quy ước,

trong một thời gian ngắn các nhà nghiên cứu ngô Việt Nam đã tạo ra hàng loạt các
giống tốt cho năng suất cao từ 7-10 tấn/ha như: LVN10. LVN4, LVN17, LVN25,
LVN99…Các giống này không thua kém các giống của công ty giống nước ngoài
về cả năng suất và chất lượng.
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 1961 – 2008
Năm
1961
1975
1990
1994
2000
2005
2007
2008
Diện tích
(1000 ha)
229,20
267,0
432,0
534,6
730,2
1052,6
1072,8
1139,8
Sản lượng
(1000 tấn)
260,10
280,60
671,0
1143,9

2005,9
3787,1
4250,9
4530,9
Năng suất
(tạ/ha)
11,4
10,5
15,5
21,4
25,1
36,0
39,6
39,8
Nguồn: Tổng cục thống kê (đến 2005), BộNN&PTNT (2008)[17]
Theo ước tính năm 1991 diện tích trồng giống ngô lai chưa đến 1% trên
hơn 400 nghìn ha trồng ngô, đến năm 2007 giống lai đã chiếm khoảng 95% trong
số hơn 1 triệu ha. Năm 1994 sản lượng ngô Việt nam vượt ngưỡng 1 triệu tấn,
năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn , năm 2007 có diện tích, năng suất và sản lượng
cao nhất từ trước tới nay: diện tích 1.072.800, năng suất 39.6 tạ/ha, sản lượng vượt
ngưỡng 4 triệu tấn. Đây là một tốc độ nhanh trong lịch sử phát triển ngô lai và
Châu Á góp phần đưa nghề trồng ngô của nước ta đứng trong hàng ngũ những
nước tiên tiến về sản suất ngô lai ở Châu Á. Năm 1961, năng suất ngô nước ta
bằng 58% trung bình thế giới (11,2/19,4 tạ/ha). Nhưng 20 năm sau đó,
trong khi năng suất ngô thế giới tăng liên tục thì năng suất của ta lại giảm,
và vào năm 1979 chỉ còn bằng 29% so với trung bình thế giới (9,9/33,9
tạ/ha).Tuy nhiên, từ năm 1980 đến nay, năng suất ngô nước ta tăng nhanh
liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới, nhờ có chính sách khuyến
23
khích và nhiều tiến bộ kỹ thuật, cây ngô đã có những bước tiến về diện tích,

năng suất và sản lượng. Năm 1980, bằng 34% so với trung bình thế giới
(11/32 tạ/ha); năm 1990 bằng 42% (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 bằng 60%
(25/42 tạ/ha); năm 2005 bằng 73% (36/49 tạ/ha) và năm 2007 đã đạt
81,0% (39,6/49 tạ/ha). Năm 2008 diện tích ngô cả nước là 1139,8 nghìn ha
tăng 4,5 lần so với năm 1961, sản lượng ngô đạt 4530,9 nghìn tấn và năng
suất đạt trung bình 39,8 tạ/ha tăng 3,5 lần so với năm 1961. Hiện nay thị phần
giống ngô lai của Việt Nam chiếm khoảng 60%, chủ yếu là giống ngô lai đơn, áp
dụng vào sản xuất ở tất cả các vùng sinh thái trong cả nước. Các giống dài ngày
như: LVN10, HQ2000, LVN98,…Các giống trung ngày: LVN4, LVN12, LVN17,
VN8960,…Các giống ngắn ngày: LVN9, LVN20, LVN24, LVN25, LVN99, VN98-
1, LVN145, LVN885, LVN23 (ngô rau)…(Nguyễn ThịNhài, 2005)[3].
24
3. ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu
3.1.1 Vật liệu nghiên cứu
Nguồn vật liệu nghiên cứu trong các thí nghiệm là 59 mẫu giống ngô,
trong đó có 27 mẫu giống ngô tẻ và 32 mẫu giống ngô nếp có nguồn gốc địa
phương từ các tỉnh miền núi phía Bắc.
Vật liệu được sử dụng trong thí nghiệm là nguồn gen được thu thập từ
một số tỉnh miền núi phía Bắc: Bắc Kạn, Hà Giang, Điện Biên, Cao Bằng,
Tuyên Quang và Hòa Bình.
Các mẫu giống thu thập được là các bắp ngô được bảo quản và đánh số
thứ tự theo ký hiệu giống và được bảo quản tại Trường Đại học Nông nghiệp
Hà Nội.
Các mẫu giống tham gia thí nghiệm đánh giá sự đa dạng di truyền của
một số mẫu giống ngô điển hình bằng phân tích ADN qua nhân bản ngẫu
nhiên PCR - RAPD bao gồm 20 mẫu giống ngô tẻ và 32 mẫu giống ngô nếp
được chọn từ tập đoàn nghiên cứu.
3.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Địa điểm thu thập nguồn gen ở một số tỉnh miền núi phía Bắc: Bắc Kạn,
Hà Giang, Điện Biên, Cao Bằng và Hòa Bình.
Thí nghiệm đánh giá sự đa dạng di truyền của các mẫu giống được tiến
hành tại Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội.
3.1.3 Thời gian nghiên cứu
Đề tài thực hiện thu thập từ tháng 8/2008 – 1/2009
Đánh giá nguồn gen từ tháng 1 năm 2009 đến tháng 6 năm 2009
Phân tích, phân loại tháng 7 - 8 năm 2009
25
3.2 Nội dung nghiên cứu
3.2.1 Thu thập, đánh giá tập đoàn mẫu giống từ nguồn địa phương
- Thu thập nguồn gen ngô địa phương;
- Thu thập tập đoàn công tác mẫu giống ngô từ nguồn địa phương miền Bắc
Việt Nam
- Đánh giá nguồn gen ngô địa phương;
- Đánh giá đặc điểm thực vật học của các mẫu giống;
- Đánh giá đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các mẫu giống;
- Khả năng chống chịu của các mẫu giống;
- Đánh giá khả năng cho năng suất và chất lượng ngô của các mẫu giống.
3.2.2 Đánh giá mức độ đa dạng di truyền của tập đoàn nghiên cứu
- Phân nhóm theo hướng sử dụng;
- Phân tích đánh giá đa dạng di truyền dựa trên đặc điểm kiểu hình của
các mẫu giống ngô nếp và ngô tẻ địa phương trong tập đoàn;
- Khảo sát sự đa dạng di truyền của các mẫu giống điển hình bằng phân
tích ADN qua nhân bản ngẫu nhiên PCR - RAPD.
3.3 Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Phương pháp thu thập và đánh giá nguồn gen
- Thu thập và đánh giá nguồn gen ngô thực hiện theo IPGRI (2001) [27],
[28], [29], và theo Giáo trình chọn giống cây trồng (2005) .
- Thí nghiệm tập đoàn bố trí tuần tự trên đất phù sa cổ sông Hồng không

được bồi hàng năm , diện tích ô thí nghiệm 10m
2
- Thu thập theo địa danh, dân tộc và địa hình
Các loại dữ liệu trong quá trình thu thập mẫu nguồn gen của cây trồng
địa phương theo Moss và Guarino, 1995
3.3.2 Phương pháp đánh giá mức độ đa dạng di truyền của tập đoàn
- Phân tích mức độ đa dạng di truyền dựa trên khoảng cách ơ clit giữa
hai cá thể i và j, có giá trị quan sát trên các đặc điểm hình thái (p) biểu thị