Bài giảng môn giống cây rừng doc

1
Bµi gi¶ng m«n
Gièng c©y rõng
Chuyªn ngµnh: L©m häc vµ CNSH
Ngêi biªn so¹n: ThS. Hå H¶i Ninh
Email:
6/2008
Tài liệu tham khảo
- Giáo trình Giống cây rừng (tài liệu chính) sử dụng tại
trường ĐHLN do GS.TS Lê Đình Khả và PGS.TS Dương
Mộng Hùng biên soạn năm 2003.
- Giáo trình Lai giống cây rừng do GS.TS Lê Đình Khả
biên soạn (tham khảo thêm).
- Giáo trình Kỹ thuật nhân giống cây rừng do PGS.TS
Dương Mộng Hùng biên soạn (tham khảo thêm).
- Tài liệu chuyên sâu: tài liệu quản lí, pháp lệnh giống cây
trồng, tiêu chuẩn ngành, qui phạm về xây dựng và quản lí
vườn giống rừng giống,… do Bộ NN & PTNT phát hành.
(website: />2
3
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
I. Khái niệm về cải thiện giống cây rừng.
Để nắm vững đợc khái niệm cải thiện giống cây rừng
cần hiểu 3 thuật ngữ :
1. Di truyền học giống cây rừng (Forest tree genetics):
2. Khái niệm chọn giống (Forest tree breeding):
- Theo nghĩa hẹp
- Theo nghĩa rộng
- Chọn giống cây rừng
3. Cải thiện giống cây rừng (Forest tree improvement):

Chơng I. Những vấn đề chính trong cải
thiện giống cây rừng
1. .
2. Khái niệm chọn giống (Forest tree breeding).
+ Theo nghĩa hẹp: Là sự chọn lọc những cá thể tốt nhất
trong quần thể rồi lấy sản phẩm giống từ chúng đem ra sản xuất
ở vụ sau hay ở lứa sau.
+ Theo nghĩa rộng: Chọn giống là một quá trình có đợc
những giống tốt với số lợng lớn để đa vào sản xuất cho vụ
sau, lứa sau.
+ Chọn giống cây rừng: Là lĩnh vực nghiên cứu và áp dụng
các phơng pháp tạo giống cây rừng có định hớng nh tăng
năng xuất, tính chống chịu và nhân các giống này phát triển vào
sản xuất.
4
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải
thiện giống cây rừng
1.
2.
3. Cải thiện giống cây rừng (Forest tree improvement):
Là áp dụng các nguyên lý di truyền học và phơng
pháp chọn giống để nâng cao năng xuất và chất lợng cây
rừng theo mục tiêu kinh tế cùng với việc áp dụng các
biện pháp kỹ thuật trồng rừng thâm canh.
5
6
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
II. Vị trí của công tác giống trong sản xuất Lâm nghiệp.
Nh chúng ta đã biết :

P = G + E +A
Phenotype = Gennotype + Environment + Age
(Kiểu hình = Kiểu gen + Môi trờng sống + Tuổi)
- Bản chất của công tác sx LN là làm tăng khả năng thay đổi về
kiểu hình (P) : Có 3 cách.
- Khác với sx NN ở chỗ:
- Nếu tác động vào môi trờng sống trong các giai đoạn:
7
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
III. Mục tiêu của cải thiện giống cây rừng.
Nâng cao sản lợng và chất lợng gỗ (lấy gỗ là lâm sản chính)
Lấy quả, hạt, nhựa, tinh dầu, (LS ngoài gỗ). => MT là trồng rừng kinh tế
Tạo môi trờng (phủ xanh) => mục tiêu cải tạo môi trờng.
=> MT khác thì chỉ tiêu chọn lọc cũng khác .
Chỉ tiêu chọn lọc:
- Sản lợng gỗ + chất lợng gỗ (độ cơ lý + hình dạng thân) => mục
tiêu số một.
- Sản lợng + chất lợng các sản phẩm ngoài gỗ => mục tiêu số hai.
- Tính chống chịu : Khô hạn , nóng , rét, kiềm, mặn, sâu bệnh => mục
tiêu môi trờng (cho năng suất cao).
Chọn giống đa mục tiêu (multipurpose): Chọn giống đa mục tiêu chỉ có kết
quả đối với tính trạng có quan hệ mật thiết với nhau và có tơng quan
thuận.
8
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
IV. Lịch sử phát triển của cải thiện giống cây rừng.
Về hoạt động nghiên cứu: ở Việt Nam và trên thế giới
Về hoạt động sản xuất: 3 giai đoạn chính

+ Giai đoạn 1: Thu hái hạt giống 1 cách sô bồ (Không qua tuyển chọn, kiểm nghiệm)
+ Giai đoạn 2: Chọn lâm phần và chuyển hoá rừng
=> mục đích : hạt giống gồm: phôi => phơng pháp di truyền => lá mầm; nội nhũ => phơng
pháp gieo ơm => hạt giống tốt thì phôi và nội nhũ đều tốt trong trờng hợp này nâng cao
phẩm chất di truyền bằng cách tỉa tha và cách ly, còn nghiên cứu phẩm chất gieo ơm bằng
thâm canh và thu hái quả hạt đúng thời điểm, còn tạo tán và kích thích sai hoa, làm tăng sản
lợng hạt và dễ dàng thu hái.
+ Giai đoạn ba: Chọn cây trội để xây dung vờn giống và rừng giống
Chọn lọc những cây tốt nhất theo KH trong quần thể (cây trội)
Kiểm tra di truyền của những cây trội nhằm chọn ra những cây trội nào theo
KH có KG tốt, (cây u việt) sau đó tiến hành xây dựng vờn giống:
Cây trội Cây u việt
Hữu tính Hữu tính(gia đình)
Sinh dỡng Sinh dỡng(dòng)
Rừng giống Vờn giống
Trồng không theo sơ đồ Trồng theo sơ đồ chặt chẽ
+ Giai đoạn bốn: Chọn giống tổng hợp:
=> Đối với VN chúng ta đang ở giai đoạn 2 là chính và đang bắt đầu tiến hành giai
đoạn 3.
9
Ch¬ng I. Nh÷ng vÊn ®Ò chÝnh trong c¶i thiÖn
gièng c©y rõng
V. C¸c bíc chÝnh cña mét ch¬ng tr×nh c¶i thiÖn gièng c©y rõng.
1. Quy tr×nh c¶i thiÖn gièng c©y rõng b»ng s¬ ®å.
10
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
V. Các bớc chính của một chơng trình cải thiện giống cây rừng.
1. Quy trình cải thiện giống cây rừng bằng sơ đồ.
2. Các bớc chính :

2.1. Chọn loài:
Nguyên tắc chính trong chọn loài:
- Phù hợp với mục tiêu kinh tế hoặc phòng hộ.
- Có thị trờng tiêu thụ ở trong nớc và nớc ngoài.
- Phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai mỗi vùng.
- Mau đa lại hiệu quả kinh tế hoặc phòng hộ.
- Dễ gây trồng hoặc có hiểu biết kỹ thuật gây trồng.
11
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
V. Các bớc chính của một chơng trình cải thiện giống cây rừng.
1. Quy trình cải thiện giống cây rừng bằng sơ đồ.
2. Các bớc chính :
2.1. Chọn loài:
2.2. Chọn xuất xứ:
- Phân bố, sinh trởng trên điều kiện tơng ứng vị trí sinh thái khác nhau => phân ly tính
chất (biến dị địa lí) tạo ra các dạng khác nhau => gọi là xuất xứ
=> Xuất xứ chính là tên địa phơng mà ngời ta tiến hành lấy giống
Vd: tên một giống đợc viết
Mỡ, xuất xứ Lạng Sơn
Mỡ, xuất xứ Yên Bái.
- Xuất xứ bao gồm 2 loại: xuất xứ nguyên sinh và xuất xứ phái sinh.
+ Xuất xứ nguyên sinh: Là giống tồn tại trong rừng tự nhiên
+ Xuất xứ phái sinh: Là xuất xứ tồn tại trong rừng trồng
Vd : Keo lá tràm, xuất xứ Trảng Bom
- Kiểm tra, đánh giá xuất xứ thông qua khảo nghiệm => khảo nghiệm xuất xứ
12
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
V. Các bớc chính của một chơng trình cải thiện giống cây rừng.

1. Quy trình
cải thiện giống cây rừng bằng sơ đồ.
2. Các bớc chính :
2.1.
2.3. Chọn lọc cây trội và gây tạo giống mới:
- Do hiện tợng phân ly hữu tính trong một quần thể (một xuất xứ) các cá thể có đặc điểm di
truyền rất khác nhau vì thế phải tiến hành chọn lọc để có đợc cá thể tốt nhất.
- Về cây trội : Cây trội là cây có sinh trởng nhanh nhất trong rừng, có chất lợng gỗ cũng nh
các sản phẩm khác theo mục đích kinh tế đạt yêu cầu cao nhất của nhà chọn giống.
+ Cây trội dự tuyển : cây trội chọn bằng mắt
+ Cây trội đợc chọn lọc dựa vào kết quả điều tra thực địa
+ Cây u việt: Là cây trội có KG tốt đợc chọn thông qua khảo nghiệm hậu thế =>
toàn bộ việc chọn lọc nh trên gọi là việc chọn lọc theo nghĩa hẹp và rất phụ thuộc vào tự
nhiên.
- Để tăng nguồn nguyên liệu dùng cho chọn lọc con ngời tiến hành công tác lai giống nhằm
tạo biến dị tổ hợp một cách có định hớng theo mục tiêu chọn giống.
- Ngoài lai giống đối với cây rừng còn áp dụng phơng pháp gây đột biến cấu trúc NST hay đột
biến gen gọi chung là phơng pháp gây đột biến đặc biệt là đột biến số lợng NST (gọi là
phơng pháp đa bội thể).
13
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
V. Các bớc chính của một chơng trình cải thiện
giống cây rừng.
1. Quy trình
cải thiện giống cây rừng bằng sơ đồ.
2. Các bớc chính :
2.1.
2.4. Khảo nghiệm giống:
Là so sánh giống tạo ra với giống đại trà có sẵn

trong sản xuất chỉ có những giống nào có năng suất
cao, phẩm chất tốt hay chống chịu cao mới đợc
nhân giống đa vào sản xuất.
14
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
V. Các bớc chính của một chơng trình cải thiện giống cây rừng.
1. Quy trình cải thiện giống cây rừng bằng sơ đồ.
2. Các bớc chính :
2.1.
2.5. Nhân giống:
Là bớc cuối cùng của một chơng trình cải thiện giống.
Để giữ đợc các đặc tính tốt của cây giống ngời ta thờng dùng các phơng thức nhân
giống khác nhau. Có 3 hình thức nhân giống:
- Nhân giống bằng hạt: Lấy hạt từ xuất xứ tốt (từ giống tốt) trồng vào rừng giống
hay vờn giống sau đó lấy hạt đa vào sản xuất.
- Nhân giống sinh dỡng: Đây là phơng thức phân bào về cơ bản không có sự tái
tổ hợp của chất liệu di truyền cho nên các cây mới đợc tạo ra vẫn giữ nguyên các đặc
tính vốn có của cây mẹ lấy vật liệu giống. Vật liệu lấy giống sinh dỡng (hom, cành ghép,
mô,) tạo cây giống sau đó đem trồng vào rừng giống hay vờn giống sau đó lấy vật liệu
sinh dỡng từ rừng và vờn giống này đa vào sản xuất.
- Kết hợp giữa nhân giống sinh dỡng và bằng hạt: Lấy vật liệu sinh dỡng đem
trồng vào vờn giống theo sơ đồ chặt chẽ (của nhiều dòng vô tính) sao cho 2 cây giống
trong cùng một dòng trong vờn giống không có cơ hội giao phấn với nhau, nh vậy hạt
giống thu đợc là kết quả của lai khác dòng => tạo ra u thế lai và đa vào sản xuất.
15
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
VI. Bảo tồn nguồn gen cây rừng.
- Khái niệm nguồn gen: Là những vật thể mang thông tin di truyền sinh

học đợc ding làm đối tợng để tạo ra hay tham ra tạo ra những giống mới
ở ĐV, TV hay VSV. (cây, hạt giống, hạt phấn, mô phôi, )
- Khái niệm bảo tồn nguồn gen cây rừng: Chính là bảo tồn các vật thể
mang thông tin di truyền sinh học mà đối tợng có thể tham gia hoặc tạo
ra giống mới ở cây rừng.
- Sự cần thiết của bảo tồn cây rừng: Cây rừng rất đa dạng và phong phú
trong đó có rất nhiều loài cây quí hiếm và có giá trị kinh tế cao. Ngày nay
con ngời mới khai thác sử dụng có hiệu quả một số loài trong số hàng
nghìn loài có sẵn trong tự nhiên lý do cha biết giá trị kinh tế hoặc biết
nhng cha có điều kiện sử dụng.
Do khai thác không hợp lý, bừa bãi mà tính đa dạng sinh học hiếm
dần làm cho nguồn gen mất dần vì thế mà khi biết đợc giá trị kinh tế
hoặc giá trị khoa học của chúng hay điều kiện sử dụng thì lại không còn
nữa. Chính vì vậy cần phải bảo tồn nguồn gen cây rừng.
16
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
VII. Quan hệ giữa cải thiện giống cây rừng với di truyền học và chọn giống cây
nông nghiệp .
- Chọn giống nói riêng và cải thiện giống cây rừng nói chung là một lĩnh vực học
thuật dựa trên nguyên lý cơ bản của di truyền học cũng nh các phơng pháp
chọn giống cây NN phổ biến, xong chọn giống hay cải thiện giống cây rừng vẫn
có một số nét đặc trng riêng:
+ Cây rừng có phân bố tự nhiên rộng cho nên nó thờng bao gồm nhiều
dạng biến dị địa lý (nhiều xuất xứ) nên việc chọn xuất xứ là rất có hiệu quả.
+ Các loài cây rừng chủ yếu là giao phấn trong khi các cây nông nghiệp
chủ yếu là tự thụ phấn. Kết quả giao phấn khác với tự thụ phấn ở 2 điểm:
Giao phấn trong quần thể luôn tồn tại 3 kiểu gen : AA, Aa và
aa trong khi AA và Aa lại có cùng KH nên ngời ta phải chọn nhiều lần mới cho
giống tốt.

Nhờ hiện tợng giao phấn mà tính đa dạng của quần thể giao
phấn là cao rất so với quần thể tự thụ phấn.
=> Vì vậy nguồn biến dị tự nhiên của cây rừng là rất phong phú, vì thế đối với
chọn giống cây rừng thì chọn là chính còn tạo là cần thiết.
17
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
VII. Quan hệ giữa cải thiện giống cây rừng với di truyền học và chọn
giống cây nông nghiệp .
+ Cây rừng có đời sống dài ngày => mất nhiều thời gian vì thế đối
với cây rừng ngời ta thờng có phơng pháp chọn lọc sớm.
+ Nhiều loài cây rừng có khả năng sinh sản sinh dỡng => bảo tồn
những đặc điểm quý của cây tốt ở thế hệ sau.
+ Sản phẩm thu hoạch từ cây rừng phần lớn không liên quan nhiều
đến sức khoẻ của ngời tiêu dùng. Sử dụng những kỹ thuật công nghệ
sinh học tiên tiến (chuyển gen) không bị cản trở, lên án.
+ Cây rừng đợc phân bố trong hệ sinh thái quần xã sinh vật có
thành phần loài rất phức tạp. Vì vậy công tác bảo tồn nguồn gen gắn liền
với việc bảo tồn cả hệ sinh thái.
Di truyn hc
Cõy lõm nghip
Cõy nụng nghip
18
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
VIII. Quản lí giống.
- .
- Do cây rừng có chu kỳ kinh doanh dài nên chất lợng giống ban
đầu đem trồng có ảnh hởng rất lớn tới kết quả của sản xuất
kinh doanh vì thế mà vấn đề quản lí giống đặc biệt đợc quan

tâm.
- Hiện nay ở nớc ta đang lu trữ các giống có nguồn gốc rất khác
nhau do:
+ Các cơ sở sản xuất giống cung cấp ở địa phơng.
+ Đợc mua bán tự do trên thị trờng là nguồn giống hỗn tạp.
+ Do các công ty liên hiệp tự nhập về từ nớc ngoài hoặc do
một số cán bộ mang từ nớc ngoài về.
+ Do các cơ sở nghiên cứu, các viện khoa học trao đổi với nớc
ngoài là nguồn giống gốc theo các xuất xứ đợc xác định.
19
Chơng I. Những vấn đề chính trong cải thiện
giống cây rừng
VIII. Quản lí giống.
+ Nguồn giống của các dự án trồng rừng do các tổ chức quốc
tế cung cấp.
+ Nguốn giống do các cơ quan nghiên cứu chọn tạo trong thời
gian gần đây là giống đã đợc chọn lọc, lai giống và khảo nghiêm
giống.
=>Nh vậy, nguồn gốc giống là rất khác nhau nên chất
lợng cũng rất khác nhau. Do đó để đảm bảo chất lợng giống
cho trồng rừng phải tăng cờng công tác quản lí giống.
+ Khác với sản xuất nông nghiệp, ảnh hởng của giống
tốt đợc thể hiện rất nhanh nên khuyến khích đợc ngời dân
sử dụng giống tốt. Trong khi đó ảnh hởng của giống tốt trong
kinh doanh rừng là rất lâu dài. Vì thế bên cạnh việc tuyên
truyền động viên khuyến kích, cần phải có chính sách hỗ trợ
ngời dân sử dụng giống tốt.
1
Ch¬ng II. Kh¶o nghiÖm loµi vµ xuÊt xø
Chơng II. Khảo nghiệm loài và xuất xứ

1. Vai trò của khảo nghiệm loài và xuất xứ
trong cải thiện giống cây rừng.
Bớc đầu tiên của một chơng trình cải thiện giống cây
rừng thì đều đợc bắt đầu bằng việc chọn loài và xuất xứ phù
hợp với mục tiêu kinh doanh và phù hợp với điều kiện sinh thái
ở nơi qui hoạch trồng rừng. Để chọn đợc loài và xuất xứ nh
vậy ta phải tiến hành khảo nghiệm.
KN loài và xuất xứ chính là lợi dụng những biến dị DT có
sẵn trong TN một cách có cơ sở khoa học, thông qua KN gây
trồng trong những điều kiện mới. Chính vì vậy, mà KN một
cách nghiêm túc không những tiết kiệm đợc công sức, kinh
phí, thời gian trớc khi mở rộng một chơng trình trồng rừng,
mà còn tránh đợc những thất bị không đáng có.
2
3
Chơng II. Khảo nghiệm loài và xuất xứ
- Khảo nghiệm loài: Là việc đem nhiều loài cây cùng đáp ứng đợc mục tiêu
kinh doanh để ra trồng thử ở một nơi cũng nh đem trồng từng loài cây ở
những nơi có điều kiện sinh thái khác nhau nhằm tìm ra những loài cây
phù hợp nhất với điều kiện sinh thái ở từng vùng.
- Khảo nghiệm xuất xứ: Là công việc đợc tiến hành trồng thử những xuất xứ
khác nhau của những loài cây đã đợc chọn lọc trên cùng một vị trí hoặc
ngợc lại từng xuất xứ trên những vị trí khác nhau nhằm tìm ra những xuất
xứ phù hợp nhất với từng vùng trồng rừng cụ thể.
- Nh vậy, theo quy luật trên khảo nghiệm loài luôn phải đi trớc khảo nghiệm
xuất xứ. Xong trong thực tế các nhà chọn giống đã biết một cách khá chi
tiết những thông tin về những loài khảo nghiệm thì có thể tiến hành bố trí
khảo nghiệm đồng thời loài và xuất xứ trong cùng một lần tại cùng một vị
trí => Thí nghiệm nh vậy đợc gọi là thí nghiệm khảo nghiệm loài
xuất xứ.

=> Cách bố trí này tiết kiệm đợc thời gian, xong đổi lại diện tích của khu vực
tiến hành khảo nghiệm lại phải lớn hơn rất nhiều.
4
Chơng II. Khảo nghiệm loài và xuất xứ
Cơ sở khoa học của khảo nghiệm loài xuất xứ
- Do kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên diễn ra trong một thời
gian khá dài mà dẫn tới hiện tợng phân li tính chất, nhất là loài cây
rừng có phân bố rộng. Kết quả là trong phạm vi mỗi loài đã xuất
hiện nhiều biến dị di truyền (của cả quần thể ứng với điều kiện đó).
Đối với loài có khu phân bố càng rộng ở nhiều vị trí địa lí khác
nhau thì càng có nhiều biến dị di truyền. Do đó nhà chọn giống có
nhiều cơ hội lựa chọn đợc nhiều biến dị di truyền do nhu cầu kinh
tế đặt ra và thích hợp với điều kiện vùng quy hoạch trồng rừng.
- Những biến dị ở mức độ lớn chính là loài khác nhau, còn mức độ biến
dị nhỏ thì tạo xuất xứ khác nhau.
- Khảo nghiệm loài xuất xứ chính là việc lợi dụng biến dị di truyền
có sẵn trong tự nhiên một cách có cơ sở khoa học, nó đợc coi là
phơng pháp chọn giống nhanh và rẻ tiền nhất. Ngoài ra khảo
nghiệm loài xuất xứ còn giúp cho các nhà sản xuất tránh đợc
những rủi do không đáng có trong sản xuất kinh doanh.
5
Chơng II. Khảo nghiệm loài và xuất xứ
2. Những khái niệm đợc dùng trong khảo nghiệm loài và
xuất xứ.
2.1. Loài. (Species)
Tập hợp những cá thể sinh vật có:
Các đặc trng hình thái căn bản giống nhau.
Có đặc trng sinh lý hoá nh nhau.
Có cùng một khu phân bố địa lý sinh thái.
Là đặc điểm sinh thái đặc trng bởi giới hạn sinh thái của từng nhân tố sinh

thái (giới hạn dới, dới hạn trên, điểm cực thuận)
Có thể giao phối với nhau và cho con lai hữu thụ.
Giao phối:
+ Phải cho đời sau hữu thụ (ví dụ: ngựa lai với Lừa tạo ra con La nhng La
không gọi là loài vì đời sau bất thụ)
+ Để giao phối đợc cũng là do có sự trùng hợp về thời điểm ra hoa, cấu tạo
hoa phù hợp, cũng nh có sự phù hợp về sinh lý trong quá trình giao phối
Có bộ NST giống nhau về số lợng, hình dạng cũng nh thứ tự gen trên từng cặp
NST.
6
Chơng II. Khảo nghiệm loài và xuất xứ
2.2. Loài phụ. (Sub species)
Là đơn vị phân loại dới loài bao gồm tập hợp các cá thể của
cùng một loài có ít nhiều khác biệt với đặc trng của loài.
2.3. Thứ (Variety thờng dùng cho TV), nòi (Race dùng
cho ĐV)
Là những biến đổi xuất phát từ cùng một loài điển hình
đợc thể hiện một cách rời rạc trong quần thụ hoang dại hay
đợc gọi là những biến dị không gắn với một khu phân bố rõ
ràng.
Thứ (nòi) và loài phụ : Đơn vị phân loại dới loài xong giữa
chúng có sự khác nhau rõ ràng, loài phụ gắn với một khu phân
bố xác định, thứ nằm tản mạn rời rác ở nhiều khu phân bố
khác nhau.