nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng một số giống ngô nếp lai tại tỉnh vĩnh phúc

1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái
Nguyên
h tt p

://ww w .l r c

-

t nu . e

d

u . v

n
1.
Đặt
vấn

đ
ề
MỞ
ĐẦU
Ngô cùng với lúa mỳ và lúa
nƣớc
là 3 cây
l
ƣ
ơ
ng

thực chính, cổ
nh
ất
,
phổ biến rộng, có năng suất cao và giá trị kinh tế lớn của loài
ng
ƣ
ời
.
Cho
đ
ế
n
giữa những năm 90 của thế kỷ 20, ngô còn xếp thứ 3 về diện
tích và
s
ả
n
l
ƣ
ợ
ng.
Năm 1995 sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô toàn thế giới đạt 517 triệu tấn,
lúa mỳ
542,7

triệu tấn, lúa
nƣớc
547,2 triệu tấn, năm 2006 sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô
toàn thế giới
là
692 triệu tấn (Theo FAO -2006) [28]. Đến năm 2007 theo USDA, diện
tíc
h
ngô đã
vƣợt
qua lúa
n
ƣ
ớc
,
với 157 triệu ha, sản
l
ƣ
ợ
ng
đạt kỷ lục với
766,2
triệu tấn (Theo FAOSTAT, USDA 2008) [36]. Nguyên nhân chính
dẫn
đ

ế
n
việc tăng nhanh năng suất và sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô trên thế giới trong thời
gian
qu
a
,
trƣớc
hết là do đời sống kinh tế toàn cầu có sự tăng
t
r
ƣ
ở
ng
mạnh
mẽ, từ
đó
nhu cầu về sản phẩm ngô cũng tăng theo.
Nh
ƣ
ng
quan trọng hơn
là
t
rong

những năm gần đây, cùng với sự phát triển khoa học công nghệ
nó
i
chung
v
à
trong ngành nông nghiệp nói riêng, việc ứng dụng các tiến bộ
khoa học
kỹ
thuật vào sản xuất cây
l
ƣ
ơ
ng
thực đã mang lại
n
hững kết quả
to lớn, đảm
b
ả
o
đƣợc
an ninh
l
ƣ
ơ
ng
thực trên toàn thế
g
iới

.
Vai trò của ngô
trƣớc
hết phải
nó
i đến đó là nguồn
l
ƣ
ơ
ng
thực
nuô

i
sống gần 1/3 dân số thế giới. Tất cả các
nƣớc
trồng ngô nói chung
đều
ă
n
ngô ở mức độ khác nhau. Ngô là
l
ƣ
ơ
ng
thực
c
hính của
ng
ƣ

ời
dân
khu
v
ực
Đông Nam Phi , Tây Phi, Nam Á. Ngô là thành phần quan trọng
nhất
t
rong
thức ăn chăn nuôi. Hầu
nhƣ
70% chất tinh trong chăn
nuô
i là
tổng hợp
từ
ngô, 71% sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô trên thế giới
đƣợc
dùng cho chăn
nuô
i. Ở các
n
ƣ
ớc
phát triển phần lớn sản

l
ƣ
ợ
ng
ngô
đƣợc
sử dụng cho chăn
nuô
i:
Nhƣ
Mỹ
76%, Bồ Đào Nha 91%, Italia 9%, Croatia 95%, Trung Quốc 76%, Thái
La
n
96%, (Ngô Hữu Tình, 2003)
[17].
Ngô
đƣợc
sử dụng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế
b
iế
n
thực phẩm, tạo ra cồn,
rƣợu,
bia, tinh bột, bánh kẹo.
Ng
ƣ
ời
ta đã sản xuất
r

a
khoảng trên 670 loại sản phẩm từ ngô bằng công nghiệp
l
ƣ
ơ
ng
thực,
t
h
ực
phẩm, công nghiệp nhẹ và
dƣợc
phẩm (Ngô Hữu Tình, 1997)
[15].
Trong những năm gần đây, khi mà đời sống con
ng
ƣ
ời
ngày một
n
â
ng
cao thì nhu cầu sử dụng ngô làm thực phẩm ngày càng lớn.
Ng
ƣ
ời
ta sử
dụng
bắp ngô bao tử làm rau cao cấp, các loại ngô nếp, ngô
đ

ƣ
ờ
ng
(ngô
ngọ
t
)
đƣợc
dùng để làm quà ăn
tƣơi
(luộc,
n
ƣ
ớ
ng),
chế biến thành các
món
ă
n
đƣợc nhiều
ng
ƣ
ời

ƣa
chuộng
nhƣ
ngô chiên, súp ngô, snack ngô
hoặc
đóng

hộp làm thực phẩm xuất khẩu, việc xuất khẩu các loại ngô thực
phẩm
ma
ng
lại hiệu quả kinh tế đáng kể cho một số
nƣớc nhƣ
Thái
lan, Đài
L
o
a
n
Ngoài sản phẩm chính, thân cây ngô còn là nguồn thức ăn
xanh đáng kể
c
ho
gia
sú
c
.
Với ngô nếp, nhờ tinh bột có thành phần chủ yếu là Amylopectin,
c
ó
giá trị
d
inh
d
ƣ
ỡ
ng

cao, giàu Lizin và Triptophan, từ lâu nó đã là nguồn
l
ƣ
ơ
ng
thực quý của đồng bào dân tộc miền núi ở Đông Nam Á và là nguồn
nguy
ê
n
liệu quý cho công nghiệp, đặc biệt công nghiệp thực phẩm và
công
ngh
iệ
p
dệt. Gần đây, vai trò của ngô nếp càng
đƣợc
nâng lên nhờ
những thành
tự
u
trong việc nghiên cứu chọn tạo và mở rộng những giống
lai cho năng
su
ất
khá cao mà vẫn giữ
đƣợc
chất
l
ƣ
ợ

ng
đặc biệt của
nó.
Vĩnh Phúc là tỉnh đồng bằng nằm ở đỉnh của tam giác châu thổ
Bắc
bộ, có vị trí địa lý thuận lợi, Vĩnh Phúc đã
đƣợc
Chính phủ xác định
là
m
ộ
t
trong 8 tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ; là vùng trọng
đ
iểm
phát triển công nghiệp của các tỉnh phía Bắc. Trong những năm gần
đây,
do
tốc độ phát triển Đô thị hoá, Công nghiệp hoá của Vĩnh Phúc diễn
ra
qu
á
nhanh, trong một thời gian ngắn
d
iện tích đất trồng trọt của Vĩnh
Phúc đã
b
ị
giảm rất nhiều. Năm 1997 khi mới tách tỉnh, Vĩnh Phúc có tổng
diện tích

đ
ất
tự nhiên là 137.224,14ha, trong đó diện tích đất sản xuất nông nghiệp
là
66.780,85 ha, đến năm 2008 diện tích đất nông nghiệp của Vĩnh Phúc
c
òn
58.923,71ha (giảm 11,76 %). Nếu theo tốc độ phát triển công nghiệp
nh
ƣ
hiện nay, thì chỉ sau một thời gian ngắn nữa diện tích đất nông nghiệp
c
ủ
a
Vĩnh Phúc sẽ ngày càng bị thu hẹp lại,
ng
ƣ
ời
nông dân sẽ bị mất dần
ruộng,
không có việc làm, ảnh
h
ƣ
ở
ng
nghiêm trọng tới đời sống kinh tế
chính trị
v
à
trật tự an toàn xã

hộ
i ở vùng nông thôn. (Nguồn: Niên giám
thống kê
V
ĩ
nh
Phúc, 1998-2007)
[19].
Chính vì vậy, việc xây dựng cơ cấu cây trồng hợp lý là nhiệm vụ
r
ất
cần thiết trong giai đoạn hiện nay, nhằm nâng cao năng suất, chất
l
ƣ
ợ
ng
nông sản, đầu ra sản phẩm, nâng hệ số sử dụng đất và cuối cùng là
giá
t
r
ị
kinh tế cao trên một đơn vị
d
iện tích. Với ngô nếp là cây đã đƣợc
nông
d
â
n
Vĩnh Phúc chọn trồng ở nhiều
đ

ịa phƣơng để phục vụ cho nhu
cầu ăn tƣơi, chế biến thực phẩm Tuy nhiên, năng suất ngô còn rất thấp do
nông dân
v
ẫ
n
sử dụng giống cũ, giống địa phƣơng. Nên việc tìm ra một bộ
giống mới
c
ho
năng suất cao, chất
l
ƣ
ợ
ng
tốt, thích nghi
đƣợc
với
đ
iều kiện
tự nhiên của
tỉ
nh
là rất cần thiết. Xuất phát từ nhu cầu trên, chúng
t
ô
i tiến
hành nghiên cứu
đ
ề

tài:
«
Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng một
số
giống ngô nếp lai tại tỉnh Vĩnh Phúc
»
.
2.
Mục tiêu
-

y
ê
u

c
ầu
của
đề
tà
i
2.1. Mục
tiê
u
- Xác định
đƣợc
những đặc điểm nông
s

i

n
h học chính của các
nguồn
vật liệu
đƣợc
c
họn.
- Xác định
đƣợc
giống ngô nếp lai mới cho năng suất cao, chất
l
ƣ
ợ
ng
tốt, phù hợp với điều kiện tự nhiên của
tỉ
nh
2.2. Yêu
c
ầu
- Nghiên cứu tình hình sinh
t
r
ƣ
ở
ng,
phát triển của các giống ngô
n
ế
p

lai có triển vọng trong điều kiện vụ xuân và vụ đông
2007.
- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của
các
giống ngô nếp
lai
- Nghiên cứu khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô nếp
lai
.
- Phân tích hàm
l
ƣ
ợ
ng
Prôtêin,
A
m
y
l
op
ecti
n
- Đánh giá chất
l
ƣ
ợ
ng
giống (độ dẻo,
hƣơng
thơm và vị

đ
ậm
).
- Xác
đ
ịnh
đƣợc
một số giống ngô nếp lai có nhiều
ƣu
điểm nổi
t
rộ

i
hơn giống đối chứng để giới thiệu cho sản
xu
ất
.
1.1.
Cơ
s
ở
khoa
họ
c
CHƢƠNG
I
TỔNG QUAN TÀI
LIỆU
Thực tiễn sản xuất nông nghiệp trên thế giới cũng

nhƣ
t
ro
ng
n
ƣ
ớc
đã khẳng định giống cây
t
rồ
ng là một trong những nhân tố quyết
đ
ị
nh
đến năng suất, chất
l
ƣ
ợ
ng
và hiệu quả của sản xuất nông nghiệp.
Nhờ
c
ó
bộ giống cây trồng phong phú đa dạng chúng ta đang thực hiện
c
huy
ể
n
đổi cơ cấu cây
t

rồ
ng, mùa vụ nhằm khai thác hiệu quả hơn tiềm
năng
v
à
khắc
p
hục những hạn chế về đất đai, thời tiết khí hậu
c
ủa
nƣớc
ta, làm
đ

a
dạng hoá sản phẩm nông nghiệp theo
h
ƣ
ớ
ng

s
ản xuất hàng
ho
á, thực
h
iệ
n
công nghiệp hoá hiện
đ

ại
ho
á
nô
ng nghiệp và
nô
ng
t
hôn.
Sản xuất nông nghiệp là đòn
b
ẩy thúc đẩy các ngành khác
ph
át
triển
nhƣ
ngành
c
hăn
nuô
i, công nghiệp chế
b

iế
n
do vậy tăng năng
su
ất
,
chất

l
ƣ
ợ
ng

c
ây trồng là rất cần thiết.
T
uy nhiên năng
s
uất
c
ây
t
rồ
ng
c
òn
phụ thuộc vào
đ
iều kiện
ngo
ại cảnh, kỹ thuật sản xuất, trình độ
dân
t
r
í
,
đặc
b

iệt là việc
s
ử dụng
g
i
ố
ng. Do vậy, để có
g
i
ố
ng mới
phù hợp
v
ới
điều kiện
s
inh thái của từng
đ
ịa
p

h
ƣ
ơ
ng

tr
ƣ
ớc
thì khi

đƣa vào sản
xu
ất
cần phải
đƣợc
khảo nghiệm ở các vùng
s

i
n
h thái
khác nhau để
đ
ánh
g
iá
tính khác
b
iệt, độ đồng
đ
ều, độ ổn
đ
ịnh, khả
năng thích ứng với
đ
iều
k
iệ
n ngo
ại cảnh

b
ất
t
hu
ậ
n.
Vài năm trở lại
đ
ây do áp dụng các tiến bộ
kho
a học kỹ thuật
v
ề
g
i
ố
ng cây trồng,
c
ác nhà
kho
a học Việt Nam
đ
ã
c
họ
n tạo
đƣợc
rất
nh
iề

u g
i
ố
ng ngô lai có triển
vọ
ng làm
c
ho diện tích ngô của cả
nƣớc
tăng
lê
n
rất nhanh, năng suất và
s
ản
l
ƣ
ợ
ng

đƣợc
cải thiện rõ rệt,
n

hƣng
vẫn
c

hƣa
đáp ứng

đƣợc
nhu cầu
c
ủa thị
t
r
ƣ
ờ
ng
tiêu
d
ùng. Do vậy một số nhà
c
họ
n g
i
ố
ng đã bắt đầu chuyển sang
h
ƣ
ớ
ng
tạo
g
i
ố
ng nếp lai và thu
đƣợc
m
ộ

t
số kết
q
uả đáng kể
nhƣ
các giống MX2, MX4 của Công ty cổ phần
g
i
ố

ng
cây
t
rồ
ng Miền Nam,
Bạc
h ngọc của Công ty
L
ƣ
ơ
ng

Nông
và
rất
nh
iề
u
các

g
i
ố
ng mới khác có triển vọng đang cần
đƣợc
khảo
nghiệm và
t
rồng
thử nghiệm ở các vùng
s
inh thái khác nhau
đ
ể
đƣa
vào
sản xuất đại
t
r
à
.
1.2.
Tình hình
sản
xuất và
ngh
iê
n
cứu ngô trên
thế

g
iới
Qua hơn 7000 năm phát triển từ
c
ây
ho
ang
d
ại, trong
đ
iều
k
iệ
n
chọn lọc tự nhiên và
c
họ
n lọc nhân tạo, năng suất ngô hạt bình
quân
t
r
ê
n
thế giới
c
ho đến đầu thế kỷ 20 mới
c
hỉ
chƣa
đ

ến 20 tạ/ha,
nh
ƣ
ng

đ
ến
n
ăm
2004 đã đạt
49,
9 tạ/ha
(FAOS
T
AT, 2004) [28]. Năm 2007 theo
US
DA,
diện tích ngô đã
vƣợt
qua lúa
n
ƣ
ớc
,
với 157 triệu ha, năng
s
uất
49,

0

tạ/ha,
s
ản
l
ƣ
ợ
ng

đ
ạt
766,
2 triệu tấn. Với lúa
nƣớc
năm 1961 có
d
iện
tíc
h
là
115,
26 triệu ha, năng suất
18,
7 tạ/ha và sản
l
ƣ
ợ
ng
là
215,
27

triệu tấn
;
năm 2007
d
iện tích là 153,7 triệu ha,
n
ăng suất 41 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
ng

626,

7
triệu tấn. Còn lúa mỳ, năm 1961 có diện tích là 200,88
triệu ha,
n
ă
ng
suất
10,
9 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
ng

219,
22 triệu tấn và năm 2007

d
iện tích là
217,

2
triệu ha, năng suất
đ
ạt 28,0 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
ng

603,
6
triệu tấn [36]. Sở
d
ĩ
năng suất ngô tăng nhanh là do việc phát hiện ra
ƣu
thế lai
t
ro
ng
c
họ
n
tạ
o g
i

ố
ng cây
t
rồ
ng mà ngô là
đố
i
t
ƣ
ợ
ng
thành công
đ
iển hình trong số
các
cây trồng lƣơng thực, đồng thời
khô
ng ngừng
cải thiện
b
iện pháp
kỹ
thuật
c
anh tác (TS.Phan Xuân Hào, 2008)
[3].
Năm
NGÔ LÚA MÌ LÚA N
Ƣ
ỚC

D.tích
(triệu ha)
N.suất
(tạ/ha)
Sản l
ƣ
ợn g
(triệu tấn)
D.tích
(triệu ha)
N.suất
(tạ/ha)
Sản l
ƣ
ợn g
(triệu tấn)
D.tích
(triệu ha)
N.suất
(tạ/ha)
Sản l
ƣ
ợn g
(triệu tấn)
1961 105,5 19,0 205,0 204,2 11,0 222,4 115,3 19,0 215,6
2004 145,7 50,0 727,4 217,2 29,0 633,3 150,2 40,0 607,3
2005 145,5 49,0 712,9 221,4 28,0 628,7 154,5 41,0 631,5
2006 144,4 48,0 695,2 216,1 28,0 605,9 153,0 41,0 634,6
2007/08 157,0 49,0 766,2 217,2 28,0 603,6 153,7 41,0 626,7
Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản l

ƣ
ợng ngô, lúa mì, lúa
nƣớc
thế giới 1961-2007
Nguồn: FAOSTAT(1961-2006), USDA(2007)
[28],
[36].
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
1961 2004 2005 2006
2007/08
D.
t
ích
(
t
riệu
ha)
N.suất
(
t

ạ
/
ha)
Sản
lƣợng
(
t
riệu
t

ấn)
Hình 1.1: Diện tích, nă ng suất, sản l
ƣ
ợng ngô trên thê giới 1961 - 2005
Có thể nói việc chọn ra giống cây trồng mới
nhƣ
giống thụ phấn tự do
cải
tiến và giống lai, đồng thời với việc áp dụng thành công những tiến bộ
khoa
họ
c
kỹ thuật mới, đã dần dần thay thế các giống cũ trong sản xuất từ
nửa cuối thế
kỷ
trƣớc
đến nay, làm thay đổi căn bản ngành sản xuất ngô trên
thế giới. Ngô
lai
tạo ra

bƣớc
nhảy vọt về năng suất, song lúc đầu nó chỉ phát
huy hiệu quả ở
Mỹ
và các
nƣớc
có nền công nghiệp phát triển. Còn đối
với các
nƣớc
đang
ph
át
triển ngô lai không phát huy tác dụng cho đến
những năm
80
của thế kỷ
t
r
ƣ
ớc
.
Hiện nay, Mỹ là
nƣớc
có diện tích và sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô lớn nhất thế giới
v

à
100% diện tích
đƣợc
trồng bằng giống ngô lai. Năm 2004 năng
s
uất ngô
t
rung
bình của Mỹ là 100,7 tạ/ha, trên diện tích là 29,8 triệu ha
(FAOSTAT,
2004)
[28], và là
nƣớc
có năng suất xếp vào hàng cao nhất trên
thế giới. Thời gian
g
ầ
n
đây, trong khi phần lớn các
nƣớc
phát triển tăng
không đáng kể, thì năng
su
ất
ngô ở Mỹ lại có sự tăng đột biến. Kết quả đó
có đƣợc là nhờ ứng dụng
c
ông
nghệ sinh học. Theo Ming- Tang Chang và
cộng sự (Ming- Tang Chang et

al
,
2005) [33], ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô đƣợc sử dụng là
đƣợc
chọn tạo
t
h
e
o
công nghệ truyền thống, còn lại 52% là bằng công nghệ sinh học (nhiều
h
ơ
n
năm 2004 là 5%), trong đó có những bang có diện tích ngô lớn
nhƣ
Iowa, tỷ
lệ
này là 60%.
Nƣớc
có năng suất ngô cao nhất thế giới hiện nay là
Israel với
160
tạ/ha, sau đó là Bỉ 122,0 tạ/ha, ChiLê 110,0 tạ/ha, Tây Ban
Nha
99
tạ/ha (FAOSTAT, 2004)
[28].
Trung Quốc là
nƣớc
có diện tích ngô đứng thứ hai trên thế giới,

h
à
ng
năm luôn đạt xung quanh 25 triệu ha, trong đó tới 90% diện tích đƣợc
t
rồng
bằng giống lai. Năng suất bình quân ngô của Trung Quốc đã tăng từ
30
tạ/
h
a
(năm 1980) lên 51,5 tạ/ha (năm 2004) (FAOSTAT, 2004) [28].
Ở một
số
nƣớc
đang phát triển
nhƣ
Achentina, Braxin, Colombia,
Mehico, Ấn
Độ,
Pakistan trong thời kỳ 1966 – 1990 có xấp xỉ 852
giống ngô đƣợc tạo
r
a
,
trong đó có 59% là giống ngô thụ phấn tự do, 27%
là giống lai quy
ƣớc,
10%
là giống lai không quy

ƣớc,
4% là các loại giống khác (S.K. Vasal, et
al
.,
1999) [39]. Cũng trong năm 2004 diện tích ngô của ấn Độ là 8 triệu ha,
n
ă
ng
suất bình quân là 25,0 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
ng
là 14 triệu tấn. Ở Thái Lan
diện
tíc
h
ngô 2004 là 1,13 triệu ha, năng suất bình quân là 36,2 tạ/ha.
Indonesia
d
iệ
n
tích ngô lớn nhất ở khu vực, năm 2004 với diện tích 3,35
triệu ha, cho
n
ă
ng
suất bình quân 33,9 tạ/ha và sản
l
ƣ

ợ
ng
là 11,35 triệu tấn.
Tuy nhiên, diện
tíc
h
trồng bằng giống lai của
nƣớc
này còn thấp, khoảng
30 - 40%.
(FAOS
T
A
T
,
2004)
[28].
Công tác nghiên cứu lai tạo giống ngô hiện nay đang có
bƣớc
c
huy
ể
n
biến mới, đó là ứng dụng công nghệ
s
inh học trong chọn tạo dòng
t
hu
ầ
n.

Những năm gần đây, việc nghiên cứu chọn ra những dòng đơn
bội
k
é
p
(Double
h
a
p
l
o
id), bằng nuôi cấy invitro đã giúp cho công việc
chọn tạo
dòng
thuần một cách nhanh chóng, tiết kiệm đƣợc hơn nửa thời
gian so với
v
iệc
tạo dòng bằng các
phƣơng
pháp thông
t
h
ƣ
ờ
ng.
Tạo dòng
thuần bằng phƣơng pháp invitro có thể dựa vào kỹ thuật nuôi cấy một trong
ba bộ phận sinh
s

ả
n
của ngô là bao phấn, hạt phấn tách rời và noãn
chƣa
thụ
tinh. Gần đây,
ng
ƣ
ời
ta đã nghiên cứu thành công phƣơng pháp mới tạo
dòng thuần bằng
dùng
dòng kích tạo đơn bội. Ở Việt Nam, các nghiên
cứu về đơn bội ngô đã
b
ắt
đầu tại Viện Di Truyền Nông nghiệp Việt
Nam từ năm 1995. Viện đã
x
â
y
dựng hoàn chỉnh quy trình nuôi cấy bao
phấn ngô để tạo dòng đồng hợp
tử
phục vụ cho công tác chọn tạo giống
ngô. Hiện nay kỹ thuật
nuô
i cấy
b
a

o
phấn là một trong những
h
ƣ
ớ
ng
nghiên cứu tạo dòng thuần có nhiều
t
r
iể
n
vọng, phƣơng pháp này cho kết
quả khá ổn định và có hiệu quả, tuy
nh
iê
n
còn phụ thuộc vào từng giống,
Viện Di Truyền Nông nghiệp đã phát
t
r
iể
n
các phƣơng pháp khác để tạo
dòng thuần,
nhƣ
phƣơng pháp
nuô
i cấy
no
ã

n
chƣa
thụ tinh và dùng dòng
kích tạo đơn bội. (Lê Huy Hàm và cs, 2005;
Đỗ
Năng Vịnh và cs, 2004)
[2],
[24].
Các ứng dụng công nghệ gen phát triển mạnh từ đầu những năm 90
tới
nay và đang ra tăng nhanh chóng. Năm 2006
d
iện tích trồng cây biến
đổi
g
e
n
là 102 triệu héc-ta; năm 2007 tăng lên 114 triệu ha cây trồng
b
iến đổi
g
e
n,
trong đó ngô kháng sâu đục thân và kháng thuốc trừ cỏ có
19,3 triệu
h
a
(chiếm 24%) (Nguồn: TTXVN, 4/2008)[21]. Diện tích ngô
biến đổi gen
lớ

n
nhất ở Mỹ, chiếm đến 52% tổng diện tích ngô (Ming –
Tang Chang và
c
s,
2005) [33]. Ở Đông Nam Á, Philipin cũng đã sử dụng ngô chuyển gen từ
mấ
y
năm gần đây. Theo Vũ Đức Quang và cs, hiện nay ở Việt Nam cũng
đã
t
rồng
ngô, lúa và bông biến đổi gen ở một số địa phƣơng (Vũ Đức
Quang và
c
s,
2005)
[9].
Hình
1.2
: Sự phát
triể
n của cây trồng
biế
n đổi
gie
n
trê
n thế giới. (Nguồn: w w

w . i s a a a . o r g

)
Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), đã xây dựng,
cải
thiện và phát triển khối
l
ƣ
ợ
ng
lớn nguồn nguyên liệu, vốn gen, các quần
thể
v
à
giống thí nghiệm, cung cấp cho khoảng hơn 80
nƣớc
trên thế giới
thông
qu
a
mạng
lƣới
khảo nghiệm giống Quốc tế. Các nguồn nguyên liệu
mà chƣơng trình ngô CIMMYT cung cấp cho các
nƣớc
là cơ sở cho
chƣơng
trình tạo
dòng
và giống lai (Ngô Hữu Tình và cs, 1999) [16]. Năm 1985,

chƣơng
trình ngô
lai
của CIMMYT
đƣợc
tiến hành với mục tiêu phát triển
các vật liệu mới phục
vụ
chọn tạo giống lai, tích luỹ và công bố KNKH và các nhóm
ƣu
thế lai của
các
vật liệu nhiệt đới và cận nhiệt đới mà CIMMYT đã có, đồng thời tiến
hành
tạ
o
dòng thuần. Gần đây, CIMMYT đẩy mạnh chƣơng trình tạo
giống ngô
c
h
ất l
ƣ
ợ
ng
Prôtêin cao và đã đạt
đƣợc
những kết quả quan
t
rọng
1.3.

Tình hình
sản
xuất và
ngh
iê
n
cứu
ngô
ở
Việt
Nam
Ngô
đƣợc đƣa
vào trồng ở
nƣớc
ta từ cuối thế kỷ 17 (Ngô Hữu
Tì
nh
và cs, 1999) [16], đã trở thành cây
l
ƣ
ơ
ng
thực quan trọng thứ 2 sau lúa
n
ƣ
ớc
.
Song, với nền canh tác quảng canh và chủ yếu dùng
g

i
ố
ng ngô đá và
ngô
n
ế
p
địa phƣơng, nên năng suất thấp. Năng suất ngô Việt Nam những
năm
1960
chỉ đạt trên 1 tấn/ha, với
d
iện tích hơn 200 nghìn ha và sản
l
ƣ
ợ
ng

h
ơ
n
400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phƣơng với kỹ thuật canh tác
lạc
hậu. Từ giữa những năm 1980 trở lại đây, nhờ hợp tác với Trung tâm
Cải
tạ
o
Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã
đƣợc đƣa vào trồng ở
nƣớc

ta
nhƣ
các giống TPTD VM1, HSB1, TH2A,
TSB1,
T
S
B
2,
MSB49, Q2, CV1, góp phần nâng cao năng suất lên gần
gấp 15 tạ/ha
v
à
o
đầu những năm 1990. Tuy nhiên ngành sản xuất ngô ở
nƣớc
ta thực sự đã
c
ó
bƣớc
tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến
nay, gắn liền với
v
iệc
không ngừng mở rộng giống lai ra sản xuất, đồng
thời cải thiện các
b
iệ
n
pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới.
Các giống lai không

quy
ƣớc
: LS3, LS5, LS6, LS7, LS8, Nhờ việc
sản xuất giống dễ dàng,
g
iá
giống rẻ, con lai có năng suất cao và thích
ứng rộng, các giống lai không
quy
ƣớc
đã đƣợc
ngƣời
trồng ngô chấp nhận
và nhanh chóng mở rộng
d
iện
tíc
h.
Đây cũng là
bƣớc
chuyển tiếp quan
trọng từ giống lai không quy
ƣớc
s
a
ng
giống lai quy
ƣớc.
Nhờ chính sách
đổi mới, sự quan tâm đầu

tƣ
đúng mức
c
ủ
a
nhà
nƣớc
và sự phát huy nội lực
cao độ của
ng
ƣ
ời
làm công tác chọn tạo
g
i
ống
ngô, chƣơng trình phát triển
ngô lai ở Việt Nam đã thu đƣợc những kết
qu
ả
quan trọng. Một loạt giống lai có TGST khác nhau
đƣợc
chọn tạo bằng
phƣơng pháp truyền thống và đã áp dụng vào tất cả các vùng sinh thái của
Việt Nam
:
Các giống dài ngày
nhƣ
LVN10, HQ2000, T6, LVN98 , các
giống trung

ng
à
y
nhƣ
: LVN4, LVN12, LVN17, LVN22, VN8960,
MB069 , Các giống
ng
ắ
n
ngày : LVN9, LVN20, LVN24, LVN25,
LVN99 ngoài ra các giống của
các
Công ty giống cây trồng
nƣớc
ngoài
cũng đƣợc đƣa vào trồng ở
nƣớc
ta
góp
phần quan trọng trong việc phát
triển ngô lai trong thời gian
qu
a
.
Năm 1991,
d
iện tích
t
rồ
ng

g
i
ố
ng lai
c
h

ƣa
đến 1% trong
t
ổ
ng
số
400.000 ha trồng ngô, năm 2004
d
iện tích trồng ngô của cả
nƣớc
là
990.400 ha, năng suất đạt 34,9 tạ/ha và sản
l
ƣ
ợ
ng
là
3,
454 triệu tấn
(
T
ổng
cục Thống kê, 2005) [20], Tỉ lệ

d
iện tích trồng bằng giống lai
là
84%
(Phạm Đồng Quảng và cs, 2005 ;
T
rung tâm khuyến nông quốc
gia,
2005)
[12], [23], năm 2007
g
i
ố
ng lai đã chiếm
kho
ảng 95% trong số
hơn 1
t
r
iệ
u
ha. Để đạt đƣợc thành quả đó trong thời gian qua là nhờ
những tiến bộ
v
à
việc chọn đƣợc
nguồ
n nguyên liệu ban đầu phù hợp
cho việc tạo
dòng

thuần là các
g
i
ố
ng lai
ƣu
tú của chƣơng trình
p
hát
triển
g
i
ố
ng ngô lai
ở
Việt Nam (Ngô Hữu Tình, Phan Xuân Hào,
2005
) [18]. Năng suất
ngô
nƣớc
ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn
trung bình thế giới
t
rong
suốt hơn 20 năm
q
ua. Năm 1980, năng suất
ngô
nƣớc
ta chỉ 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 1994,
s
ản
l
ƣ
ợ
ng
ngô Việt Nam
vƣợt
ng
ƣ
ỡ
ng
1
triệu tấn, năm 2000
vƣợt
ng

ƣ
ỡ
ng
2 triệu
tấ
n
và năm 2007 chúng ta
đ
ạt
d
iện tích, năng
s
uất, sản
l
ƣ
ợ
ng
lớn nhất từ
t
r
ƣ
ớc
tới nay : Diện tích là
1.072.800 ha, năng suất
39,
6 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
ng

v
ƣ
ợt
ng
ƣ
ỡ
ng
4 triệu tấn -
4.

250.
900 tấn. (TS. Phan Xuân Hào, 2008)
[3].
Hình 3 D ện ch năng suấ sản
ƣợng
ngô V ệ Nam 1961 – 2005
Hình 3: Diện tích, năng suất sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô Việt Nam từ 1961 -
2005
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam từ nă m1961 – 2007
Năm 1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007
Diện tích (1000 ha) 260,20 267,0 432,0 534,6 730,2 1052,6 1072,8
Sản l
ƣ
ợng (1000

tấn)
292,20 280,60 671,0 1143,9 2005,9 3787,1 4250,9
Năng suất (tạ/ha) 11,2 10,5 15,5 21,4 25,1 36,0 39,6
Nguồn: Tổng cục thống kê (đến 2005), Bộ NN&PTNT (2007
)[20].
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
: i tí , t, l i t
1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007
Diện
t

ích (1000
h
a
)
Sản lƣợng (1000
t

ấ
n) Năng suất (
t

ạ/
h
a
)
Hình 1.3 : Diện tích, năng suất, sản l
ƣ
ợng ngô ở Việt
Nam
1.4. Tình hình sản xuất và
ngh
iê
n cứu ngô ở Vĩnh
P
hú
c
Vĩnh Phúc - cửa ngõ Tây Bắc của Thủ đô Hà
Nộ
i, thuộc vùng
C
h
â
u
thổ sông Hồng là một trong 8 tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng
đ
iểm phía
Bắc
.
Vĩnh Phúc nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa,
nh

iệt độ trung bình
h
à
ng
năm 24,2
0
C,
l
ƣ
ợ
ng

mƣa
trung bình 1733.9 mm
(
C
ục Thống kê
tỉnh
V
ĩ
nh
Phúc, 1998-2008) [19]. Do
đ
ặc
đ
iểm vị trí
đ
ịa lý nên nơi đây
hình thành
3

vùng
s
inh thái rõ rệt: đồng
b
ằng, trung du và miền núi hết
sức thuận
tiệ
n
cho phát triển nông - lâm nghiệp, thủy sản, công nghiệp và du
lịc
h -
d

ịc
h
vụ. Một trong những
ƣu
thế của Vĩnh Phúc so với các tỉnh xung quanh
H
à
14
Nộ
i là có
d
iện tích đất đồi khá lớn của vùng trung du, có đặc tính cơ lý
t
ố
t
thuận tiện cho việc xây dựng và phát triển công
ngh

iệ
p.
Trong những năm gần
đ
ây, ngoài việc phát triển mạnh công
ngh
iệ
p,
dịch vụ và đô thị, Vĩnh Phúc còn là một
t
ro
ng những tỉnh
đ
i đầu
trong
v
iệc
áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất
nô
ng
nghiệp, đặc
b
iệt
là công tác giống cây trồng mới,
nhƣ:
C
ác
g
i
ố

ng lúa lai
B
ồ
i tạp sơn
t
h
a
nh, Q.
ƣ
u1,
HT1, N97…; ngô lai LVN4, LVN10, MX2,
VN2, P60,
P11,
HQ2000,…Với những thuận lợi trên dẫn đến năng suất,
sản
l
ƣ
ợ
ng
lƣơng thực của Vĩnh Phúc đƣợc tăng lên rõ rệt. Năm 1998
d
iện tích trồng ngô
là
19.
802,5 ha, năng suất là
26,
03 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ

ng
đạt
51.

547,
0 tấn ;
n
ăm
2005 là năm năng suất và sản
l
ƣ
ợ
ng
đạt cao nhất ; đến năm 2007
d
iện
tíc
h
ngô chỉ còn
15.
241,8 ha, năng
s
uất đạt 33,86 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
ng

đ
ạt

51.
609,

1
tấn (Cục Thống kê tỉnh Vĩnh Phúc, 1998-2008) [19]. Tình hình
sản
xu
ất
ngô của Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 - 2007 đƣợc trình bày ở bảng
1.

3.
Bảng 1.3: Sản xuất ngô của Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 –
2007
Năm 1998 1999 2001 2005 2007
Diện tích (1000 ha) 19,8025 20,8744 14,9427 16,4900 15,2418
Sản l
ƣ
ợng (1000 tấn) 51,547 60,2983 48,3932 61,7483 51,6091
Năng suất (tạ/ha) 26,03 28,75 32,4 37,45 33,86
Nguồn: Cục thống kê tỉnh Vĩnh Phúc (1998 - 2007
)[19].
15
hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
h tt p

://ww w .l r c

-

t nu . e

d

u . v
1998 1999 2001 2005
2007
700.0
600.0
500.0
Số
400.0
300.0
Diện tích
(1000
ha)
n
Sản lƣợng
(1000
tấ
n)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái
Nguyên
h tt p

://ww w .l r c

-

t nu . e

d

u . v

n
Hình 1.4 : Diện tích, năng suất, sản l
ƣ
ợng ngô Vĩnh Phúc 1998-2007
1.5. Ngô nếp, nguồn gốc, phân loại và đặc
t
í
nh
Ngô nếp (Zea mays L.subsp. Ceratina
K
u
le
sh
), là một trong
nh
ữ
ng
lo
ài
p
hụ chính của
l
o
ài Zea mays L. Hạt ngô nếp nhìn bề ngoài tƣơng
tự

với ngô đá,
nh
ƣ
ng
bề mặt bóng hơn. Lớp ngoài cùng của mặt cắt
nộ
i
nhũ
không có lớp sừng
nhƣ
ở ngô tẻ, có tính chất
q
uang học
g
i
ố
ng
nhƣ
lớ
p
sáp. Do vậy, ngô nếp còn có tên
gọ
i khác là ngô sáp (Tomob,
1984)
[40].
Ngô nếp là dạng ngô tẻ do biến đổi tinh bột mà thành.
T
inh
bột của
ngô

nếp chứa gần
nhƣ
100% amylopectin,
t
ro
ng khi ngô
t
h
ƣ
ờ
ng
chỉ chứa
75%
amylopectin và 25% amyloza. Amylopectin là dạng của
tinh bột có
cấ
u
trúc phân tử gluco phân nhánh dựa trên liên kết
α.
1-4 và
α.
1-6,
ng
ƣ
ợc

lại am
y
l
o

za có cấu trúc phân tử gluco không phân nhánh
trọng
l
ƣ
ợ
ng
phân
tử
của chúng từ 1 đến 3 triệu. Khi cho tinh bột ngô nếp
vào dung
d
ịch KI
t
h
ì
nó chuyển thành màu cà phê đỏ, trong khi tinh
bột của ngô
t
h
ƣ
ờ
ng

t
h
ì
chuyển thành màu xanh tím. Đặc tính của ngô
nếp đƣợc quy định bởi
đơ
n

gen lặn đó là gen wx. Gen wx là gen lấn át
gen khác để tạo tinh bột
d
ạ
ng
nhỏ
(P
eter
T
ho
mpson, 2005) [34].
T
heo
Fergason, 1994 ; Garwood
v
à
Creech, 1972 ; Hallauer, 1994 [27], [29],
[30], thì gen wx nằm ở locus
5S-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái
Nguyên
h tt p

://ww w .l r c

-

t nu . e

d

u . v

n
56 có biểu hiện của gen opaque, do vậy hạt ngô nếp cũng giàu
l
y
zi
n,
triptophan và
pro
tei
n.
Có giả thuyết cho rằng, ngô nếp có nguồn gốc ở Đông Nam Á
mà
Trung Quốc, Miến
Đ
iện, Philippin là quê
hƣơng
đầu tiên của nó.
Nh
ƣ
ng

s
a
u
đó
ng
ƣ

ời
ta thấy rằng đó là kết quả của một đột biến thông
th
ƣ
ờ
ng
của
các
giống ngô răng ngựa biểu hiện gen Wx và gắn liền với
các điều kiện
tr
ồng
trọt không bình
th
ƣ
ờ
ng
đột biến thành gen lặn wx,
chúng có thể xuất hiện
ở
các vùng khác nhau của trái đất (Grebensc 1954,
dẫn theo Nguyễn Thị
Lâm
,
1997)
[8].
Theo James L. Brewbaker (Brewbaker, 1998) [31], quá trình chọn
lọc
tự nhiên đã tạo ra những đột biến
nhƣ

Sugaryl (với phytoglycogen cao)
ở
d
ãy
núi Andes và ở đông bắc
nƣớc
Mỹ, đột biến 2 là waxyl (tinh bột của
hạt
c
ó
cấu tạo bởi amylopectin) ở châu Á với các giống đƣợc chọn lọc có
vỏ
mềm
.
Những giống nếp lai và các giống nếp
th
ƣ
ờ
ng,
với đặc điểm dẻo,
thơm
ngon
rất thông dụng ở châu Á
nhƣ
: Hàn Quốc, Philippin, Thái Lan,
Trung
Qu
ốc
,
Việt Nam và nhiều quốc gia khác (US. Grains Council, 2001)

[38].
1.6. Tình hình nghiên
c
ứu
và sử dụng ngô nếp trên thế giới và ở Việt
Nam
1.6.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế
g
iới
Theo Tomob, để chọn giống ngô nếp
ng
ƣ
ời
ta dùng vật liệu ban
đ
ầu
từ các giống ngô nếp địa phƣơng của Trung Quốc, ngô nếp Cracnoda
ho
ặc
nguồn ngô nếp đột biến tự nhiên hay đột biến nhân tạo
nhƣ
là
donor.
Từ
nguồn vật liệu chọn lọc ban đầu, thông qua tự phối và chọn lọc
cá thể
d
ựa
vào nội nhũ nếp và các đặc tính nông học khác để tạo dòng nếp
thuần.

C
òn
tạo các đồng đẳng ngô nếp từ nguồn ngô
th
ƣ
ờ
ng
thì
ng
ƣ
ời
ta
cho lai ngô
n
ếp
và ngô
th
ƣ
ờ
ng
với nhau sau đó tiến hành lai lại và kiểm
tra bằng phân
tíc
h
hạt phấn qua phản ứng với dung kịch KI. Bằng cách
này
ng
ƣ
ời
ta đã tạo

r
a
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái
Nguyên
h tt p

://ww w .l r c

-

t nu . e

d

u . v

n
khá nhiều dòng và giống nếp lai mới, chúng đƣợc trồng cách ly với các
loại
ngô khác (Tomob, 1984)
[40].
Ngô nếp đƣợc trồng nhiều nhất ở Mỹ,
nh
ƣ
ng
phần lớn diện tích
đƣợc trồng ở miền trung
I
lli
no

is và Indian, phía bắc của Iowa, phía
nam
của
Minnesota và Nebraska (US. Grains Council, 2001)
[37].
Diện
tích ngô
n
ếp
hàng năm của Mỹ khoảng 290.000 ha. Hầu hết
d
iện tích này
đƣợc trồng
là
nếp vàng,
nh
ƣ
ng
gần đây có một số diện tích nhỏ đƣợc trồng
bằng nếp
trắ
ng.
Theo Alexander and Creech, mặc dầu đã trải qua một
thời gian khá
d
ài
nh
ƣ
ng
vẫn gặp rất nhiều vấn đề trong việc tạo các dòng

ngô nếp thƣơng
mại
(Sprague, G.F. et al, 1988) [35]. Ở bang Ohio việc
chọn lọc giống lai
của
những dạng ngô đặc biệt rất phức tạp vì thiếu
những dạng ngô làm
đ
ối
chứng. Cả 2 dạng giống lai có hàm
l
ƣ
ợ
ng
lizin
cao và ngô nếp đã đƣợc đƣa ra những năm qua
nh
ƣ
ng
không có số liệu về
amyloza cao và dầu cao.
Tiềm
năng năng suất hạt của những giống lai đặc
biệt này nhìn chung là thấp
h
ơ
n
so với ngô tẻ. Những giống nếp lai mới đã
đƣợc báo cáo là có khả năng
cạ

nh
tranh hơn với giống răng ngựa về năng
suất. Theo Thompson, năng suất
của
ngô có hàm
l
ƣ
ợ
ng
amyloza cao biến
động tuỳ thuộc vào đất trồng,
nh
ƣ
ng
trung bình cũng đạt từ 65 – 75% so
với ngô tẻ
th
ƣ
ờ
ng
(Peter
Th
o
m
pson,
2005) [34]. Ngô nếp có thể cho năng suất thấp hơn ở điều kiện thời tiết
b
ất
thuận. Theo thông báo của
tr

ƣ
ờ
ng
Đại học Illinois, gần đây đã có một
số
giống nếp lai
đ
iển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô lai
t
hông
th
ƣ
ờ
ng
(College of AgricuIture of
I
lli
no
is, 2003)
[26].
Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh
–
T9/2005, Trung Quốc đã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năng
su
ất
cao và chất
l
ƣ
ợ
ng

tốt. Ví dụ : Giống nếp lai đơn màu trắng JYF
101,
c
ho
năng suất trung bình 150 tạ bắp
tƣơi/ha
; giống nếp lai đơn
màu
tím
Jingkenou 218, năng suất khoảng 120 tạ bắp
tƣơi/ha
; giống ngô
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái
Nguyên
h tt p

://ww w .l r c

-

t nu . e

d

u . v

n
nếp
trắ
ng