Đánh giá khả năng kết hợp và kháng bệnh thối thân, thối bắp của các tổ hợp lai giữa dòng Mo17 và B73 với vật liệu trong nước dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA NÔNG HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
“ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP VÀ KHÁNG BỆNH
THỐI THÂN, THỐI BẮP CỦA CÁC TỔ HỢP LAI GIỮA
DÒNG Mo17 VÀ B73 VỚI VẬT LIỆU TRONG NƯỚC
DỰA TRÊN KIỂU HÌNH VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ ”
Người thực hiện : NGUYỄN ĐỨC MẠNH
Khóa : 56
Ngành : KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Chuyên ngành : CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG
Người hướng dẫn : PGS.TS. VŨ VĂN LIẾT
Hà Nội - 2014
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Danh mục các bảng
Danh mục các đồ thị và hình ảnh
Danh mục các từ viết tắt
PHẦN 1 – ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
1.2 Mục đích và yêu cầu
1.2.1 Mục đích
1.2.2 Yêu cầu
PHẦN 2 – TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới và ở Việt Nam
2.1.1 Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới
2.1.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
2.2. Nguồn gen ngô và nâng cao nguồn gen ngô
2

PHẦN I
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1.Tính cấp thiết của đề tài.
Các nhà chọn giống ngô của Mỹ cho rằng dòng thuần ngô từ nhiều nguồn
khác nhau trong và ngoài nước Mỹ vô cùng quan trọng cho chọn tạo giống ngô
lai (Mauria và cs., 2000). Một khảo sát được thực hiện vào cuối những năm
1970 đến giữa những năm 1980 về các dòng thuần chỉ ra rằng một số dòng
thuần vẫn tiếp tục đóng vào vào tạo giống ngô lai thương mại ở Mỹ. Ví dụ, B73
và Mo17 sử dụng khoảng 28% tổng số giống lai trồng ở Mỹ năm 1979. Dòng
Mo17 do Đại học Missouri chọn tạo và phóng thích năm 1964 và B73 do Đại
học Iowa State chọn tạo và phóng thích năm 1972 các dòng ngô này đã được sử
dụng cải tiến ngô của Mỹ trên 50 năm qua (James G. Gethi và cs,2002). Dòng
thuần B73 và Mo17 hoặc phiên bản của chúng được sử dụng làm bố mẹ phổ
biến nhất tạo giống ngô lai chín trung bình và muộn ở Trung và Nam Châu Âu.
Bởi vì chúng quan trọng trong sản suất ngô lai (Stojakovic và cs 2007).
Các nhà tạo giống đều nhấn mạnh cần mở rộng nền di truyền nguồn gen
ngô để đảm bảo nhận được di truyền tiếp tục và hạn chế rủi ro của nền tảng di
truyền hẹp (Eberhart, 1971; Darrah và Zuber, 1986; Mungoma và Pollak,
1988). Nhỏ hơn 1% các giống ngô thương mại của Mỹ là nguồn nhập nội và
nguồn gen nhập nội nhiệt đới chỉ là phần rất nhỏ trong đó. Rất nhiều đánh giá
và chuyển gen nhập nội và nguồn gen nhiệt đới vào giống sử dụng thông
thường và dòng thuần ưu tú của chương trình cải tiến ngô toàn thế giới. Nhưng
tất cả các allel có lợi từ nguồn gen nhập nội rất khó khăn vì nguồn gen nhập
nội như vậy thường không thích nghi (Max A. Glover và cs, 2005). Mở rộng và
nâng cao nguồn gen ngô đang được sự quan tâm của CIMMYT, Mỹ và các nhà
khoa học chọn giống ngô của hầu hết các quốc gia. Xu hướng nâng cao nguồn
1
gen bằng lai xa là phổ biến nhất, tập trung lớn nhất vào nâng cao các tính trạng
chống chịu và kháng bệnh ở ngô (BM Prasanna, 2012)
Bệnh thối bắp do nấm Fusarium spp. là một thách thức lớn nhất với an

toàn lương thực cho người và thức ăn cho gia súc trong sản xuất ngô, hiện nay
các dòng thuần và giống ngô lai chủ yếu đều bị nhiễm loại nấm này. Thối bắp
Gibberella và Fusarium là hai bệnh chính do nấm Fusarium graminearum và
Fusarium verticillioides, nhưng có trên 10 loài nấm gây bệnh thối bắp và hầu
hết các nghiên cứu của các nhà tạo giống hiện nay đều tập trung vào hai loài
nấm này. Chọn lọc kiểu gen kháng là một giải pháp ưu thế đối với sản xuất ngô,
tuy nhiên chọn lọc ở các địa phương mức độ thành công và hiệu quả khác nhau,
Khả năng kháng không tương quan với tất cả các kiểu gen, và các nhà khoa học
cho rằng cả hai nguồn gen địa phương và ngoại lai đều rất quan trọng nhưng còn
ít báo cáo đề cập (A Kos Mesterhazy và cs, 2012).
Nâng cao nguồn gen ngô của Việt Nam, phát triển dòng thuần ưu tú và
chọn tạo giống ngô lai kháng bệnh thối bắp cũng là một đòi hỏi cấp thiết hiện
nay. Chương trình hợp tác nghiên cứu giữa Học viện Nông nghiệp Việt Nam và
Đại học California, Riverside đã cung cấp hai dòng thuần Mo17 và B73 chúng
tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Đánh giá khả năng kết hợp và kháng bệnh
thối thân, thối bắp của các tổ hợp lai giữa dòng Mo17 và B73 với vật liệu
trong nước dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử ”.
1.2. Mục đích và yêu cầu:
1.2.1. Mục đích:
Đánh giá khả năng kết hợp và kháng bệnh của các tổ hợp lai giữa dòng
Mo17 và B73 nhằm nâng cao nguồn gen và chọn tạo giống ngô lai năng suất
cao, chống chịu bệnh thối thân thối bắp.
1.2.1. Yêu cầu:
2
- Đánh giá sinh trưởng phát triển của các THL trong vụ Thu Đông 2014
tại Gia Lâm, Hà Nội
- Đánh giá một số đặc điểm nông sinh học của các THL
- Đánh giá khả năng chống chịu đồng ruộng của các THL
- Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của các THL trong vụ Thu
Đông 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội

- Đánh giá khả năng chống chịu bệnh thối thân, thối bắp bằng lây nhiễm
nhân tạo.
- Đánh giá khả năng chống chịu bệnh thối thân, thối bắp bằng chỉ thị
phân tử.
- Chọn lọc ra các tổ hợp lai có khả năng kháng tốt để làm nguồn vật liệu
cung cấp cho công tác chọn tạo giống mới.
3
PHẦN II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới và ở Việt Nam.
2.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên Thế giới.
Sản xuất ngô thế giới liên tục phát triển và có nhiều đột phá kể từ đầu thế
kỷ 20 đến nay, đặc biệt trong hơn 40 năm trở lại đây. Năm 2004, năng suất ngô
trung bình thế giới chỉ đạt khoảng 49,2 tạ/ha, đến năm 2013 năng suất đã đạt
55,2 tạ/ha trên diện tích 184,1 triệu ha với sản lượng đạt kỷ lục 1.016,73 triệu
tấn (FAOSTAT, 2013). Kết quả trên có được trước hết là nhờ không ngừng ứng
dụng những thành tựu mới trong chọn tạo giống, trong đó lý thuyết ưu thế lai
được phát huy tác dụng, đồng thời đẩy mạnh cải tiến các biện pháp kỹ thuật
canh tác vào sản xuất. Với việc ứng dụng ưu thế lai và các giải pháp khoa học
kỹ thuật cho sản xuất ngô đã góp phần tăng trưởng về năng suất cao nhất trong
các cây lương thực chủ yếu (ngô, lúa nước, lúa mì và lúa mạch), đưa sản lượng
ngô thế giới năm 2009 (812,4 triệu tấn) tiếp tục vượt trên lúa mì (682,1 triệu tấn)
và lúa nước (441,2 triệu tấn). Mỹ là nước đứng đầu thế giới về diện tích, năng
suất và sản lượng ngô. Năm 2005 diện tích trồng ngô của Mỹ là 30,39 triệu ha,
sản lượng đạt 282,26 triệu tấn. Năm 2013 tổng diện tích trồng ngô nước Mỹ là
35,4 triệu ha, năng suất bình quân đạt 99,69 tạ/ha với sản lượng 353,69 triệu tấn.
Hiện nay ở Mỹ 100% diện tích ngô sử dụng giống lai, trong đó 90% là giống lai
đơn (FAOSTAT, 2013).
Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới (IPRI,
2003), vào năm 2020 tổng nhu cầu ngô trên 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 chỉ dùng 5% ngô làm lương
4
thực nhưng ở các nước đang phát triển sử dụng 22% ngô làm lương thực (IPRI,
2003). Đến năm 2020, nhu cầu ngô thế giới tăng 45% so với nhu cầu năm 1997,
chủ yếu tăng cao ở các nước đang phát triển (72%), riêng Đông Nam Á nhu cầu
tăng 70% so với năm 1997, sở dĩ nhu cầu ngô tăng mạnh là do dân số thế giới
tăng, thu nhập bình quân đầu người tăng, nên nhu cầu thịt, cá, trứng, sữa tăng
mạnh, dẫn đến đòi hỏi lượng ngô dùng cho chăn nuôi tăng. Nhưng thách thức
lớn nhất là 80% nhu cầu ngô thế giới tăng (266 triệu tấn), lại tập trung ở các
nước đang phát triển. Hơn nữa chỉ khoảng 10% sản lượng ngô từ các nước công
nghiệp có thể xuất sang các nước đang phát triển. Vì cậy, các nước đang phát
triển phải tự đáp ứng nhu cầu của mình (IPRI, 2003).
Bảng 2.1.Dự báo nhu cầu ngô thế giới năm 2020.
Vùng Năm 1997
(triệu tấn)
Năm 2020
(triệu tấn)
Tăng 2020/1997
(%)
Thế giới 586 852 45,4
Các nước đang phát triển 295 508 72,2
Đông Á 136 252 85,3
Nam Á 14 19 35,7
Cận Sahara – Châu Phi 29 52 79,3
Mỹ Latinh 75 118 57,3
Tây và Bắc Phi 18 28 55,6
(Nguồn: Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới IPRI, 2003)
Hàng năm, có khoảng 11,5% tổng sản lượng ngô được lưu thông trên thị
trường thế giới, với giá bình quân trên dưới 140 USD/tấn. Xuất khẩu ngô đã

đem lại nguồn lợi lớn cho các nước lớn sản xuất ngô như: Mỹ, Trung Quốc,
Argentina, Hungari…(Ngô Hữu Tình, 2003). Sản lượng ngô xuất khẩu trên thế
giới trung bình hàng năm từ 82,6 đến 86,7 triệu tấn, riêng Mỹ xuất khẩu khoảng
48,6 triệu tấn chiếm 64,41% tổng sản lượng, Argentina 9,5 triệu tấn…Ngược lại,
các nước nhập khẩu ngô chủ yếu là Châu Á: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan,
Malaixia…với số lượng lớn khoảng 30 triệu tấn. Các nước Đông Nam Á cũng
đang có xu hướng tăng nhập khẩu ngô.
5
2.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam.
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực đứng thứ hai sau cây lúa nước. Cây
ngô được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm (Ngô Hữu Tình, 1995),
ngô có nhiều đặc điểm nông sinh học quý, tiềm năng năng suất cao, có khả năng
thích nghi rộng với điều kiện sinh thái đa dạng của Việt Nam. Do điều kiện
chiến tranh kéo dài nên những nghiên cứu về cây ngô cũng bắt đầu rất muộn so
với các nước trong khu vực. Năm 1973 mới có những định hướng phát triển ngô
ở Việt Nam (Trần Hồng Uy, 2001).
Những năm trước đây do chưa được quan tâm, chú trọng phát triển nên
ngô chưa phát huy được tiềm năng của nó. Theo thống kê năng suất ngô Việt
Nam những năm 1960 đến 1975 chỉ đạt 1,0 tấn/ha, sản lượng 280 nghìn tấn. Đến
đầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ đạt 1,1 tấn/ha và sản lượng hơn 400
nghìn tấn, sản xuất ngô ở thời kỳ này phát triển chậm do sử dụng các giống ngô
địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ giữa những năm 1980, nhờ sự hợp
tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô
cải tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta, góp phần nâng năng suất lên gần 1,5
tấn/ha vào đầu những năm 1990. Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước ta thực sự
có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu năm 1990 đến nay, do không ngừng mở
rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh
tác theo đòi hỏi của giống mới. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn
1961 đến 2013 được thể hiện ở bảng 2.2
Bảng 2.2: Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 – 2013

Năm Diện tích
(nghìn ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(nghìn tấn)
1961 260,2 11,2 192,2
1975 267,0 10,5 280,6
1990 432,0 15,5 671,0
6
2000 730,2 25,1 2005,9
2005 1052,6 36,0 3787,1
2010 1125,7 41,1 4625,7
2011 1121,3 43,1 4835,6
2012 1156,6 43,0 4973,6
Sơ bộ 2013
*
1172,5 44,3 5193,5
Nguồn: (Tổng cục thống kê, 2014)
Trong giai đoạn 1990 – 2013 sản xuất ngô ở Việt Nam đã có chuyển biến
rõ rệt về diện tích, năng suất, sản lượng. Qua bảng 2.2, cho thấy năm 1990, diện
tích trồng ngô của nước ta là 432 nghìn ha với tỷ lệ giống lai chưa đến 1%
nhưng đến năm 2013 diện tích đạt 1172,5 nghìn ha trong đó diện tích ngô lai
chiếm khoảng 95%. Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao
hơn trung bình thế giới suốt hơn 20 năm qua.Việt Nam được đánh giá là một
trong những nước có tốc độ tăng trưởng sản xuất ngô khá nhanh trong khu vực
Đông Nam Á. Năm 2005 tổng diện tích ngô cả nước là 1052,6 triệu ha, năng
suất 36,0 tạ/ha với sản lượng đạt 3787,1 triệu tấn (bảng 2.2). Các năm tiếp theo,
tình hình sản xuất ngô trong nước đã có những bước thay đổi cả quy mô diện
tích và sản lượng. Năm 2013, diện tích ngô tăng đáng kể, đạt khoảng 1172,5

triệu ha, tăng 11,4 % so với năm 2005. Về năng suất, sau 9 năm kể từ năm 2005
đã tăng từ 36,0 tạ/ha lên 44,3 tạ/ha (tăng 23,1 % so với năm 2005). Tổng sản
lượng ngô sơ bộ của cả nước năm 2013 đạt xấp xỉ 5,2 triệu tấn, tăng 37,1 % so
với năm 2005.
2.2 Nguồn gen ngô và nâng cao nguồn gen
Các nhà tạo giống đều nhấn mạnh cần mở rộng nền di truyền nguồn gen
ngô để đảm bảo nhận được di truyền tiếp tục và hạn chế rủi ro của nền tảng di
truyền hẹp (Eberhart, 1971; Darrah và Zuber, 1986; Mungoma và Pollak,
1988). Nhỏ hơn 1% các giống ngô thường mại của Mỹ là nguồn nhập nội và
nguồn gen nhập nội nhiệt đới chỉ là phần rất nhỏ trong đó. Rất nhiều đánh giá
và chuyển gen nhập nội và nguồn gen nhiệt đới vào giống sử dụng thống
7
thường và dòng thuần ưu tú của chương trình cải tiến ngô toàn thế giới. Nhưng
tác các allel có lợi từnguồn gen nhập nội rất khó khăn vì nguồn gen nhập nội
như vậy thường không thích nghi.
Mặc dù đa dạng ở ngô rất lớn, các nhà tạo giống tập trung cố gắng của họ
vào một số biến chủng (Brown, 1975). Sáu dòng thuần và những dòng có liên
quan đại diện cho 70% các giống ngô ưu thế lai ở Mỹ những dòng này là C103,
Mo17 và Oh43 các dòng dạng Lancaster (vùng Tây Bắc nước Anh) và A632,
B37 và B73 (kiểu dòng 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 dòng tự phối ưu tú, những
dòng này hy vọng cho kết quả năng suất ưu thế lai mong muốn trong một thời

gian chọn tạo ngắn chứ không đi tạo nhiều vật liệu, đó là nguyên nhân của nền
di truyền hẹp của các giống ngô ưu thế lai hiện nay di truyền, chọn tạo giống
ngô theo một số hướng khác nhau, các nhà tạo giống ngô cần chú trọng tạo ra
nguồn vật liệu mới. Để tiếp tục cải tiến vật liệu và chọn tạo giống ngô theo một
số hướng khác nhau, các nhà tạo giống ngô cần chú trọng tạo ra nguồn vật liệu
mới bằng phát triển quần thể và các dòng thuần. Các giống ngô ưu thế lai
thương mại sẽ được sử dụng nhiều và mở rộng tài nguyên di truyền (Parks,
1993).
Nguồn gen ngô có mức độ đa dạng di truyền cao, nhưng hầu hết các giống
trồng và giống lai hiện nay tập trung vào một số ít nguồn gen, do vậy vấn đề bảo
8
tồn, sử dụng và nâng cao nguồn gen được quan tâm. Theo CIMMYT, sự kết hợp
giữa quản lý nguồn gen ngô với chọn tạo giống ngô như bên cạnh sử dụng vật
liệu có tính trạng ưu tú như các dòng tự phối đã được tạo ra có ý nghĩa lớn với
chương trình tạo giống ngô như các quần thể cải tiến và các giống ngô ưu thế lai
đã tăng giá trị của nguồn gen, vật liệu di truyền đối với các nhà tạo giống. Tiếp
cận nguồn gen ngô để cải tiến vật liệu di truyền và cải tiến cây trồng đã có nhiều
dự án nghiên cứu thực hiện như GEM (Germplasm Enhancement of Maize) và
CIMMYT đã thực hiện đánh giá những tính trạng nông sinh học quan trọng của
các mẫu nguồn gen phục vụ cho các mục tiêu tạo giống. Các dự án tương tự đã
đánh giá và phổ biến các dòng tự phối và các quần thể chọn giống ưu tú. Nhiều
nghiên cứu phân tử và đánh giá chống chịu sâu bệnh với các vật liệu di truyền
như vậy đem lại lợi ích to lớn cho chọn tạo giống ngô. IITA đã sử dụng nguồn
gen ngô bản địa chống chịu bệnh phấn trắng (downy mildew), virus sọc lá ngô,
gỉ sắt và sâu đục thân ngô. Số mẫu nguồn gen đã sử dụng hạn chế. Hầu hết các
chủng bệnh không có phổ rộng ở các vật liệu di truyền ngô Châu Á hoặc Châu
Phi (CIMMYT, 2007).
Các hoạt đông liên quan đến tài nguyên di truyền có đặc điểm là chi phí
cao và dài hạn. Do vậy bảo tồn di truyền đã có và sử dụng hiệu quả nguồn gen
có sẵn là hai mục tiêu cần đạt được. Mặc dù vậy sử dụng ngân hàng gen ở mức

thấp ở Brazil cũng như ở các nước đang phát triển là một hạn chế, bởi vậy tiền
chọn giống như là một lựa chọn triển vọng để liên kết giữa nguồn tài nguyên di
truyền với các chương trình tạo giống. Một số khía cạnh quan trọng liên kết này
ở ngô cần được thảo luận như nguyên lý, mức quan trọng, các phương pháp và
kết quả (Luciano Lourenço Nass và cs, 2000)
Đa dạng di truyền hiệu ứng cộng giữa các ngô thương mại (Zea mays L.)
ưu thế lai có thể tăng năng suất hơn và giảm bớt sự dễ tổn thương di truyền.
Nhập nguồn gen nước ngoài vào chương trình tạo giống sẽ tăng nền tảng di
truyền từ các dòng thuần thương mại ưu tú (Max A. Glover và cs,2005). Theo
9
nhiều tác giả Barata. C. và cộng sự, 2006 khả năng tổ hợp tốt nhất của các dòng
tự phối giữa các nhóm di truyền quyết định đến thành công của phát triển giống
ngô ưu thế lai (Barata. C., 2006).
2.3 Nghiên cứu và sử dụng dòng Mo17 và B73
Dòng Mo17 do Đại học Missouri chọn tạo và phóng thích năm 1964 và
B73 do Đại học Iowa State chọn tạo và phóng thích năm 1972. Các dòng ngô
này đã được sử dụng cải tiến ngô của Mỹ trên 50 năm qua (James G. Gethi và
cs, 2002).
Dòng thuần B73 và Mo17 hoặc phiên bản của chúng được sử dụng làm bố
mẹ phổ biến nhất tạo giống ngô lai chín trung bình và muộn ở Trung và Nam
Châu Âu. Bởi vì chúng quan trọng trong sản xuất ngô lai, Stojakovic và cs
(2007) đã lai những dòng này để cải tiến những dòng thuần đang có. Con lai
được tự phối đến thế hệ S6 bằng chọn lọc phả hệ. Phân tích năng suất hạt của tổ
hợp lai giữa B73 và các dòng nghiên cứu lấy Mo17 làm tester, và các tổ hợp lai
giữa các dòng nghiên cứu với Mo17 và B73 làm tester.Theo dõi đánh giá chiều
dài bắp, số hàng hạt và khối lượng 1000 hạt. Chọn lọc lai dòng B73 và Mo17
biểu hiện biến động mạnh những tính trạng này. Nhận biết 3 trong 19 tổ hợp lai
thử với B73 và Mo17 biểu hiện năng suất cao hơn đối chứng ở mức có ý nghĩa
(P<0.05) sơ với chỉ lai giữa hai dòng chuẩn B73 x Mo17.Trong các dòng có
nguồn B73 có 1 dòng lai với Mo17 có năng suất cao hơn đối chứng ở mức có ý

nghĩa. Một số con cái tự phối biểu hiện đặc điểm tính trạng tốt hơn bố mẹ gốc
B73 hoặc Mo17 (Stojaković M., và cs, 2007).
Steven R. Eichten và cs (2011) nghiên cứu các dòng đẳng gen từ Mo17 và
B73 để tìm hiểu cấu trúc di truyền ở ngô cho rằng sự tái tổ hợp các dòng thuần
ngô (Zea mays ssp. mays), hai dòng thuần Mo17 và B73 đã được sử dụng rộng
rãi để khám phá locus tính trạng số lượng điều khiển rất nhiều tính trạng hình
thái và cũng là một nguồn vật liệu để lập bản đồ di truyền mật độ cao. Hai dòng
10
này đã được sử dụng để tạo một bộ dòng đẳng gen (near – isogenic lines - NILs)
có những vùng chuyển gen nhỏ trong cả hai nền di truyền. Phương pháp phân
tích kiểu gen mới sử dụng điểm của kiểu gen qua 7.000 locus trong 100 dòng
NIL của B73 và 50 dòng NIL của Mo17. Đây là quần thể mang gen ngoài được
chuyển vào phủ phần lớn genome của ngô. Bộ dòng NIL này đóng vai trò giản
dị hợp trên cơ sở phả hệ và sự giảm dị hợp này làm tăng thêm ở vùng tâm động
có khả năng tái tổ hợp thấp. Sử dụng quần thể này để phát hiện và cố định locus
tính trạng số lượng thông qua phân tích phương sai chiều cao cây.
Dòng thuần B73 và Mo17 hoặc một số phiên bản của chúng được sử dụng
làm cặp bố mẹ phổ biến nhất để phát triển các giống ngô lai chin muộn và trung
ngày ở Serbia và Montenegro. Bởi vì tính vượt trội về năng suất của dòng B73
trong tổ hợp ngô lai, các tác giả đã chọn một số dòng kiểu B73 và một số dòng
không có quan hệ để lai tạo tổ hợp lai. Sử dụng phương pháp phả hệ phát triển
con cái đến thế hệ S6. Tiềm năng năng suất hạt, chiều dài bắp, số hàng hạt và
khối lượng 1000 hạt lai thử với tester là dòng Mo17 đã được đánh giá. Giữa các
dòng mới có quan hệ với B73 dòng 260277/2 có tiềm năng năng suất cao khi lai
với Mo17.Các dòng 260465/1, 260362/1, 260747/4, 260357/13, 260151/2 và
260156/2 chiều dài bắp dài hơn trung bình của tất cả con cái.So sánh với trung
bình các dòng 260341/7, 260317/4, 260277/2 và 260187/2 có số hàng hạt nhiều
hơn ở mức có ý nghĩa; trong khi các dòng 260362/1, 260130/5, 260277/2,
260151/2 và 260187/2 có khối lượng 1000 hạt cao hơn trung bình ở mức có ý
nghĩa (Stojaković M. và cs, 2005).

Có thể sử dụng nguồn vật liệu di truyền không ưu tú, nhưng có mang các
allele kháng bệnh, năm 2000 Aldi Kraja và cs nghiên cứu giá trị của các mẫu
nguồn gen ngô (Zea mays L.) ôn đới và nhiệt đới là nguồn vật liệu di truyền có
mang allele kháng bệnh để cải tiến kháng bệnh của giống ngô lai FR1064 x
LH185. Nghiên cứu thực hiện lai một nhóm quần thể nhiệt đới và ngô lai từ dự
11
án nâng cao nguồn gen ngô (Germplasm Enhancement of Maize Project – GEM)
lai với Mo17 hoặc B73 (các dòng thuần ngô ôn đới). Bên cạnh, cũng đáng giá
nhóm mẫu nguồn gen ôn đới. Sự phản ứng với bệnh đốm lá ngô miền Nam
(southern corn leaf blight (SCLB))[Bipolaris maydis (Nisikado & Miyake),
Shoemaker = Helminthosporium maydis Nisikado&Miyake], bệnh đốm lá ngô
miền Bắc (northern corn leaf spot – NCLS) [Bipolaris zeicola (G. L. Stout)
Shoemaker = Helminthosporium carbonum Ullstrup chngr 2 và 3], bệnh đốm
xám lá ngô (gray leaf spot – GLS) (Cercospora zeae – maydis Tehon & E.Y.
Daniels), bệnh đốm lá ngô miền Bắc ( northern corn leaf blight – NCLB)
[Exserohilum turcicum (Pass.) K. J. Leonard & E. G. Suggs =
Helminthosporiumturcicum Pass., chủng 1, 1, 2, 23N và 3 chủng chưa nhận biết]
và bệnh gỉ sắt (Puccinia Sorghi Schwein). Nghiên cứu sử dụng phương pháp
(Dudley’s method) để nhận biết quần thể mang allele có lợi. Tất cả các mẫu
nguồn gen có allele trội kháng bệnh gỉ sắt, đốm lá không có mặt trong FR1064 x
LH185. Bốn mẫu nguồn gen có số allele kháng bệnh không sai khác có ý nghĩa
với mẫu tốt nhất kháng 5 bệnh (Aldi Kraja và cs,2000).
Tổ hợp lai của các mẫu mang Mo17 với FR1064 và LH185 nhiễm nhẹ
hơn với SCLB, NCLB, và gỉ sắt so với cặp lai giữa các mẫu nguồn gen mang
B73. Có 7 trong 10 quần thể nhiệt đới tốt nhất x Mo17 cho kháng SCLB, NCLB,
và gỉ sắt khi các quần thể mang allele kháng và không có mặt trong LH185 và
FR1064. Phân tích thống kê ngô nhiệt đới x B73 và ngô nhiệt đới x Mo17 chỉ ra
rằng khi lai trở lại hoặc tự thụ phấn con lai F1 cho kết quả triển vọng hơn. Do
đó, nếu quần thể ngô nhiệt đới lai với dòng thuần Corn Belt tăng khả năng thích
nghi, sự so sánh giữa các quần thể ngô nhiệt đới chỉ nên so sánh khi tất cả các

quần thể lai với cùng một dòng thuần Corn Belt(Aldi Kraja và cs,2000).
Các dòng thuần ngô đặc thù đã đóng vai trò nền tảng trong di truyền và
chọn giống ở ngô. Nghiên cứu đặc điểm biến dị của các gen đặc thù của các
12
dòng ngô đặc thù này và nguồn gốc của các dòng có ý nghĩa quan trọng để đánh
giá sớm và nhận biết những tính trạng quan trọng của các dòng thuần ngô. Gen
khử nitrate (NR) đóng vai trò trung tâm trong thu nhận nitrate là gen mục tiêu
trong nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc năm 2010. Các tác giả
nghiên cứu trên 41 dòng ngô thuần có 4 dòng chìa khóa là: Huangzaosi, Mo17,
Dan340, và Ye478. Thông qua sắp xếp trình tự nhân của gen NR của B73, sử
dụng như đối chứng, các tác giả đã phát hiện: 1) gen NR của hầu hết các dòng từ
Huangzaosi và các dòng đã có hai đoạn lồng và 2 đoạn lặp lại; 2) gen NR của
hầu hết các dòng từ Mo17 và các dòng của một đoạn lồng và một đoạn lặp lại;
3) có 3 biến dị phổ biến và 8 SNP phổ biến trong gen NR của 4 dòng đặc thù
(J.J. Zhang và cs, 2010).
2.4. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô kháng bệnh.
Trên thế giới theo thống kê, có trên 130 loại bệnh hại bắp trong đó đa số
các bệnh là do nấm bệnh gây ra như: đốm lá nhỏ, đốm lá lớn, bệnh đốm nâu,
bệnh khô vằn, bệnh gỉ sắt, bệnh thối thân, bệnh thối bắp và hạt,…Theo
M.C.Shurtlef et all (1993), trên ngô có tất cả 74 bệnh do nấm gây ra bao gồm tất
cả các bệnh trên lá, trên thân và trên bắp. Ngoài các bệnh do nấm gây ra, trên
cây ngô còn bị ảnh hưởng bởi một số bệnh do vi khuẩn, đặc biệt là bệnh héo rũ.
Tất cả các bộ phận của cây ngô đều liên quan đến chất lượng và năng suất. Thiệt
hại về năng suất hạt do bệnh gây ra trên thế giới trung bình là 9,4% (Shurtlef,
1993).
Những nghiên cứu của Carlos De Leon (1994) tại Mỹ cho thấy, có tới 44
loài nấm bệnh hại ngô, trong đó có 20 bệnh hại lá, 12 bệnh hại thân, 12 bệnh hại
trên bắp làm thiệt hại hàng năm 7 – 17% sản lượng (Carlos De Leon, 1994).
Theo Anon.,(1983), bệnh héo rũ ngô gây tổn thất nặng ở Ý vào những năm 1940
(Anon.,1983).

13
Theo L.Roger (1953), có khoảng 153 loại bệnh hại trên cây ngô ở vùng
nóng, trong đó có 126 loài nấm bệnh. Ở Ấn Độ, có 25 bệnh trên ngô và ở vùng
nhiệt đới ngô bị rất nhiều loại tác nhân gây bệnh tấn công gây thiệt hại đáng kể
về mặt kinh tế. Ở Châu Mỹ, đã ghi nhận có 130 loại bệnh đối với cây ngô, còn
vùng ôn đới chỉ có 85 bệnh hại (L.Roger, 1953).
Trên cây ngô có rất nhiều loại bệnh hại, chủ yếu là do nấm gây ra như:
bệnh thối thân, bệnh mốc hồng, bệnh thối bắp và hạt, bệnh gỉ sắt, bệnh khô vằn,
bệnh đốm lá,…Các bệnh này gây hại phổ biến trên ngô ở hầu hết các nước trên
thế giới. Nhưng bên cạnh đó có một số bệnh do các dịch hại khác gây ra như
vius, vi khuẩn. Bệnh vi khuẩn gây hại trên ngô, hiện nay được nhiều nước quan
tâm và hạn chế nhập khẩu từ các nước đã ghi nhận có bệnh này đó là héo rũ ngô
do vi khuẩn Pantoea stewartii (Smith, 1898).
Thối bắp và thối thân ngô do nấm Fusarium verticillioides, Fusarium
subglutinans và Fusarium proliferatum (Matsush.) Nirenberg gây ra đã được
phát hiện ở hầu hết các vùng trồng ngô trên khắp thế giới . Theo kết quả nghiên
cứu của Ploets (2001) thì bệnh biến dạng quả xoài là bệnh duy nhất gây hại nặng
trên cây xoài do Fusarium subglutinans gây ra làm giảm năng suất quả tới 80%
ở Ấn Độ và 90% ở một số vườn xoài ở Ai Cập (Ploets RC, 2001a). Kết quả
nghiên cứu của Elmer và các cộng tác viên (1999) cho thấy bệnh sùi cành thông
do Fusarium subglutinans f. sp. Pini đã gây hại nghiêm trọng trên cây thông con
ở Nam Phi, bệnh này cũng đã được phát hiện ở các vùng trồng thông tại nước
Mỹ, Châu Âu và Châu Phi (Dwinell DL, 2001).
Fusarium verticillioides (Fusarium moniliforme Sheldon) là nguyên nhân
gây ra bệnh thối rễ, thối tai ngô trên đồng ruộng. Nấm này còn lan truyền qua
đất, qua hạt giống là bệnh đi theo hạt. Nấm Fusarium verticillioides gây hại trên
hạt ngũ cốc sinh ra độc tố. Độc tố này có khả năng ảnh hưởng sức khỏe tới
người và động vật (M. Ayodele và cộng sự). Ở Minnesota năm 1977 đã tìm thấy
14
60% cây bị bệnh này, có tới 8% tai cây ngô bị thối ngoài đồng vào những năm

1924 – 1951. Nấm này còn gây thối cây con, đây là vấn đề lớn ở miền nam nước
Mỹ (Denis C. McGee, 1998). Ở Hokkaido Nhật Bản bệnh gây mất 20% năng
suất lượng ngũ cốc, cao điểm có lúc mất 40 - 50 % năng suất ở Chugoku của
Nhật Bản (Ou, 1985).
Nấm Fusarium graminearum Schwabe là nấm bệnh gây ảnh hưởng nhiều
đến nhiều loại cây trồng, nhưng ảnh hưởng lớn đến kinh tế của cây ngô, những
hạt ngũ cốc nhỏ, đặc biệt lá lúa mì, lúa mạch, lúa mạch đen,…Nấm tấn công vào
đất hay rễ cây dẫn tới thối thân, thối bắp. Những chỗ bị hư hại nặng có một lớp
nấm phủ màu trắng tới phấn hồng, hạt bị teo lại và làm ảnh hưởng tới hạt bên
cạnh (Gilbert and Tekauz, 2000; Tekauz et al., 2000). Hơn nữa bệnh thối thân
cũng gây ra độc tố làm ảnh hưởng tới sức khỏe của người và động vật ăn phải
các sản phẩm này (Tuite và cs., 1990; Leonov và cs., 1994).
Theo kết quả nghiên cứu của hai tác giả Booth (1971) và Burgess (1981)
thì các loài Fusarum phân bố chủ yếu trong đất, trên tàn dư thực vật và các giá
thể hữu cơ khác. Kết quả trên còn được tác giả Nelson và các cộng tác viên
(1994) bổ sung rằng nhiều loài trong số đó thường được tìm thấy ở rễ thực vật
dưới dạng hoại sinh hoặc ký sinh.
Gần đây, một số triệu chứng mới do nấm Fusarum gây ra cũng đã được
một số nhà khoa học nghiên cứu và đã phát hiện trên một số cây trồng như: Đốm
tím trên cây Lô hội (Aloe arborescens Mill) do nấm Fusarum phyllophilum
Nirenberg et O’Donnell gây ra, thối rễ cây đậu faba (vicia faba L.) do nấm
Fusarum nygamai Burgess & Trimbolim gây ra và thối trên cây chuối do nấm
Fusarum verticillioides (Sacc.) gây ra (Kerộnyl Z, 1999).
Một công bố gần đây về siêu phân tích (meta – analysis) cho mQTL ở
ngô. Các tác giả đã xác định mối liên hệ của vị trí NST với vị trí mQTL với vị
trí dQTL. Chardon và cs (2004), tổng hợp số liệu liên quan đến thời kỳ trỗ cờ,
15
chiều cao cây và số lá (tính trạng liên quan đến thời gian chin) đã đánh dấu lên
bản đồ di truyền IBM2n, mặc dù vậy chưa có thông tin để nhận biết tiềm năng
của mQTL. Phân tích của các tác giả cho thấy sự liên kết giữa QTL và kiểu hình

phương sai 16% (độ tin cậy P = 0,00057).
Bản đồ di truyền liên ứng của dQTL đã trình bày ứng dụng cho chọn tạo
giống ngô. Ví dụ QTL kháng virus liên kết chặt (gợi ý rằng số QTL điều khiển
tính kháng bệnh hạn chế). Do vậy chọn gống bằng phả hệ là phù hợp để chuyển
gen kháng virus và chọn lọc trợ giúp marker (MAS) là rất khả thi trong chọn
giống ngô kháng virus.
Kháng bệnh đốm lá lớn các QTL phân bố phức tạp, để cái tiến tính kháng
bệnh cần có nguồn vật liệu đa dạng và đa allel kháng. Chọn lọc chu kỳ là
phương pháp hiệu quả nhất để tăng khả năng kháng bệnh trong chọn tạo giống
ngô.
Trên bản đồ di truyền dQTL gần như bao trùm ở các NST điều này có thể
tạo đa gen kháng, mặc dù vậy cần biết chính xác vị trí các gen trên NST. Rõ
ràng trong tương lai cần phân tích mổ sẻ QTL chính xác hơn để xác định vị trí
của gen liên quan. Quá trình phân tích liên quan đến phát triển dòng đẳng gen
(near – isogenic line (NILs)). Nghiên cứu của tác giả tiếp tục phát triển dòng
NILs của dQTL.
Trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô vừa kháng bệnh lại có tiềm năng
năng suất cao, các nhà tạo giống đã dùng các phương pháp khác nhau như lai trở
lại, lai tester hoặc chuyển gen,…với mục đích chung là quy tụ các gen kháng
bệnh vào các dòng ngô có năng suất cao, phẩm chất tốt, kết hợp với các phương
pháp chọn lọc: chu kỳ ( tái hợp các kiểu gen ưu tú cho lần chọn lọc tiếp theo), cá
thể, hỗn hợp (quần thể, gia đình), half sib, full sib…để không ngừng cải thiện
năng suất và chất lượng ngô tăng lên.
16
Nghiên cứu của Bindiganavile S. Vivek và cs (2009) về khả năng kết hợp
năng suất đồng thời có khả năng kết hợp tính kháng bệnh. Thí nghiệm được
trồng và đánh giá ở 7 điểm thí nghiệm năm 2001. Kết quả cho thấy cả khả năng
kết hợp chung (GCA) và kháng hầu hết cả 7 bệnh phổ biến (đốm lá lớn, đốm lá
nhỏ,…) ở ngô ở mức có ý nghĩa. Khả năng kháng bệnh tăng 69% nhưng năng
suất chỉ tăng 37%, tương quan giữa GCA và mức nhiễm bệnh nhìn chung là

không có ý nghĩa, điều này cho thấy khả năng có thể quy tụ gen kháng bệnh vào
các dòng ngô thuần là rất triển vọng. Đánh giá kháng bệnh ở giai đoạn đánh giá
tập đoàn vật liệu tạo giống sử dụng lây nhiễm nhân tạo hoặc ở những điểm nóng
của bệnh là hiệu quả cho chọn tạo giống kháng bệnh. Trên cơ sở khả năng kết
hợp chung về năng suất và tính kháng bệnh của tác giả đã xác định được các
dòng ưu tú nhất.
2.5. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu đa dạng di truyền và chọn
tạo giống ngô ưu thế lai.
Phương pháp chọn giống nhờ các chỉ thị phân tử (marker assisted
selection - MSA) là một phương pháp chọn giống mới đang áp dụng khá rộng
rãi ở nhiều cây trồng. Phương pháp này cho phép xác định nhanh, chính xác sự
có mặt của các gen mong muốn, do vậy có thể hỗ trợ cho chọn giống. Chọn
giống nhờ chỉ thị phân tử khắc phục được hạn chế của các phương pháp truyền
thống, tiết kiệm công sức và rút ngắn đáng kể thời gian tạo giống mới. Nó đặc
biệt có hiệu quả khi ta phải quy tụ nhiều gen (kể cả các gen lặn) vào một giống
mà các phương pháp chọn dòng theo kiểu hình truyền thống thường gặp rất
nhiều khó khan, thậm chí đôi khi không thể thực hiện được.
Ignjatovic – Micic D và cs (2003) đã sử dụng kỹ thuật RFLP kết hợp với
kỹ thuật RAPD để xác định quan hệ di truyền của 2178 giống ngô địa phương.
Kết quả xác định khoảng cách di truyền dao động từ 0,1311 đến 0,5075. Tác giả
17
kết luận, dữ liệu phân tích RAPD và RFLP đều cho kết quả giống nhau nên có
thể dùng cả hai phương pháp này để xác định đa hình di truyền.
Miranda Oliveria K. và cs (2004) sử dụng kỹ thuật AFLP để đánh giá mối
quan hệ di truyền của 96 dòng ngô lai cùng dòng, kết quả thu được 638 băng
DNA, sơ đồ quan hệ di truyền chia 96 dòng ngô nghiên cứu thành 17 nhóm.
Hartings H. và cs (2008) cũng đã sử dụng kỹ thuật này để xác định khoảng cách
di truyền của 54 giống ngô Italy.
Sharopova N. và cs (2002) đã sử dụng kỹ thuật SSR để lập bản đồ di truyền
các giống ngô nhằm phân lập, chỉ rõ các đặc điểm của chúng. Kỹ thuật SSR còn

được Qi- lun Yao và cs (2007) sử dụng để xác định khoảng cách di truyền của
54 giống ngô từ Tây Nam Trung Quốc dựa trên 42 cặp mồi SSR, tổng số alelle
thu được là 256, trung bình mỗi locus có 6,1 alelle. Legesse B.W. và cs (2007)
cũng đã sử dụng kỹ thuật SSR để nghiên cứu mức độ đa dạng di truyền và đánh
giá cấu trúc gen của các dòng ngô lai cận huyết. Kết quả thu được 204 alelle với
khoảng cách di truyền xác định được từ 0,28 đến 0,73, giá trị PIC là 0,58.
Souza S.G.H.D. và cs (2008) xác định quan hệ di truyền của 16 dòng ngô lai
với sử dụng 22 mồi RAPD khuếch đại được 265 băng DNA và 16 cặp mồi SSR
khuếch đại được 75 băng DNA, 16 dòng ngô được chia thành 3 nhóm
Nghiên cứu của Zhi – Min Li, Jun – Qiang Ding và cs (2011) cho rằng:
hiểu biết về di truyền tính kháng bệnh thối bắp do Fusarium là điều kiện tiên
quyết cơ bản cho việc chọn giống ngô kháng bệnh có hiệu quả. Trong nghiên
cứu này, 250 dòng thuần tái tổ hợp (RILs) cùng với bố mẹ kháng và nhiễm của
chúng (BT-1 và N6) được trồng ở Trịnh Châu – Trung Quốc với 3 lần lặp lại
trong năm 2007 và 2008. Mỗi dòng được nhiễm nhân tạo bằng phương pháp nail
– punch. Dựa trên một bản đồ di truyền chứa 207 đa hình SSR với khoảng cách
di truyền trung bình 8.83 cM, QTL kháng bệnh thối bắp được phân tích cách lập
bản đồ với mô hình hỗn hợp (MCIM) qua các môi trường. Tổng cộng có bốn
18
QTL được phát hiện trên NST là 3, 4, 5 và 6. Các allel kháng ở mỗi QTL này
được thiết lập bởi bố mẹ kháng BT-1, và chiếm 2.5 – 10,2% sự biến động kiểu
hình. Trong số bốn QTL, một QTL có tác dụng lớn nhất trên NST số 4 được đề
nghị là locus mới cho tính kháng bệnh thối bắp do Fusarum, góp phần mở rộng
phạm vi cơ sở di truyền tính kháng bệnh và có thể được sử dụng cho cải tiến di
truyền xa hơn trong chương trình chọn giống thối bắp.
Jun-Qiang Ding và cs (2008) nghiên cứu 187 dòng của quần thể dòng
thuần tái tổ hợp (RIL) với bố mẹ là dòng kháng (87-1) và dòng nhiễm ( Zong3)
trồng tại Quảng Châu và Bắc Kinh, Trung Quốc. Kết quả cho thấy phương sai
kiểu gen phản ứng với bệnh thối thân được dò tìm trong 2 năm. Trên cơ sở bản
đồ di truyền chưa 246 marker SSR đa hình với khoảng cách di truyền trung bình

9,1 cM. QTL kháng bệnh thối bắp đầu tiên được phân tích bằng xây dựng bản
đồ di truyền khoảng cách tổng hợp (composite interval mapping - CIM). Ba
QTL được tìm thấy ở cả 2 môi trường thí nghiệm trong năm 2004 và 3 và 4 QTL
nhận biết được năm 2006. Bố mẹ kháng bệnh đóng góp tất cả các QTL kháng
vào khả năng kháng bệnh của tổ hợp lai.
Lập bản đồ phân tử của QTL kháng thối tai Gibberella ở ngô, gây ra bởi
nấm Fusariumgraminearum : Mục đích của nghiên cusu này là các định các
marker phân tử liên kết với gen kháng bệnh thối tai Gibberella. Một dòng thuần
(RI) tái tổ hợp, được tạo ra từ phép lai giữa một dòng thối tai dòng kháng
Gibberella (CO387) với một dòng nhạy cảm (CG 62), đem lây nhiễm nhân tạo
và thấy rằng triệu chứng thối tai ở F4, F6, F7 và các thế hệ. Sự phân bố của điểm
bệnh là liên tục, chỉ ra rằng tính kháng có thể bị chi phối bởi nhiều locus. Một
bản đồ liên kết phân tử , dựa trên sự phân biệt trong F5 RI, chưa 162 dấu phân
bố trên 10 nhóm liên kết và có tổng chiều dài 2.237 cM, với khoảng cách trung
bình giữa các dấu hiệu của 13,8 cM. Lập bản đồ xác định khoảng thời gian hợp
11 locus tính trạng số lượng (QTL) cho Gibberella kháng thối tai sau tiêm lụa và
19
18 QTL sau tiêm hạt nhân trong 4 môi trường, chiếm 6,7 % - 35 % tổng số thay
đổi kiểu hình. Chỉ có 1 QTLs (vào nhóm liên kết 7) đã được phát hiện trong hơn
1 xét nghiệm kháng lụa, và chỉ có 1 QTL (nhóm liên kết 5) đã được phát hiện
trong hơn 1 xét nghiệm kháng hạt nhân, khẳng định sự ảnh hưởng mạnh mẽ của
môi trường vào các đặc điểm này. Phần lớn các allel thuận lợi được bắt nguồn từ
cha mẹ kháng (CO387). Các tế bào mầm và đánh dấu cho QTLs với các hiệu
ứng kiểu hình quan trọng có thể hữu ích cho trợ giúp của marker lựa chọn để kết
hợp Gibberella kháng thối tai và các giống ngô thương mại.
2.6. Nghiên cứu khả năng kết hợp
Nhận biết các dòng thuần bố mẹ để phát triển các giống ngô lai ưu tú là
một bước khá tốn kém về kính phí và thời gian của một chương trình tạo giống
ngô. Rajab Choukan và cs, 2006 sử dụng thông tin phả hệ để lựa chọn dòng bố
mẹ khác nhau ở Iran, nghiên cứu xác định khoảng cách di truyền (GD) bằng

marker phân tử SSR với 5 vật liệu thử ( tester) và 28 dòng thuần. Đánh gia mối
quan hệ giữa GD và biểu hiện ưu thế lai của con lai, khả năng kết hợp riêng
(SCA), ưu thế lai trung bình ( MPH) của 140 cặp lai về năng suất hạt trong 3
năm và 2 địa phương ở Iran. Kết quả nhân thấy có tương quan dương giữa GD
và biểu hiện của con lai F1 giá trị SCA và MPH đều ở mức có ý nghĩa 1%
(0.39** và 0.28**). Các vật liệu thử có ảnh hưởng rất lớn, vật liệu thử Mo17 có
giá trị cao tương quan giữa GD và ưu thế lai là 0.54**, SCA là 0.61** và MPH
là 0.61** của F1 so với bố mẹ, dòng B73 có giá trị này thấp hơn. Mặc dù vậy
GD giữa bố mẹ tương quan có ý nghĩa đến năng suất của con lai F1.
Trong chương trình tạo giống năm 1988 đã thu được các vật liệu chín
sớm và đánh giá khả năng kết hợp của chúng qua lai đỉnh cho năng suất cao. Hai
cây thử là 1 (t1) và 2 (t2). Hai cây thử tạo ra từ chương trình chọn lọc các dòng
thuần và lai hai dòng này với 7 dòng khác là: B73 và A632 (USA), P465, P1338
và H38 (EEA INTA, Pergamino), AFE và AW (IFSC, UNLP). Thí nghiệm
20
đánh giá con lai là thí nghiệm RCB ba lần nhắc lại. Tính trạng theo dõi đánh giá
là: EL-chiều dài bắp, NKR- số hạt trên hàng, NRE- số hàng hạt trên bắp, KY-
năng suất hạt trên ô (kg ha-1), HUT – khả năng chịu nhiệt của phun râu. Đánh
giá GCA giữa các dòng và tester. Ước lượng như sau: l
i
= x
i.
- x

và l
j
= x
.j
- x

;
trong đó x
i.
trung ình dòng, x
.j
trung bình cây thử, và x

trung bình toàn bộ. Khả
năng kết hợp riêng (SCA). Một so sánh đa chiều sử dụng giá trị sai khác nhỏ
nhất có ý nghĩa (LSD, 5%), cho phép test ý nghĩa của GCA và SCA. Khả năng
chịu nhiệt HUT của dòng B73 và A632 cao nhất của các alllel ra hoa sớm, Chiều
dài bắp sai khác có ý nghĩa với dòng P1338 và H38, B73 có số hạt trên hàng
cao nhất. Tương tác tester và dòng phụ thuộc vào tính trội nhưng không phải cho
tất cả các tính trạng. Tổ hợp P1338 x t1 và H38 x t1 vượt qua giá trị LSD
(Aulicino, MB và cs, 1997)
Đánh giá các dòng tự phối từ nguồn gen ngô miền núi đã được các nhà
chọn giống Ethiopia (B.W.Legesse), Nam Phi (K.V.Pixly) và CIMMYT (A.M.
Botha) nghiên cứu về khả năng kết hợp và nhóm di truyền nhằm đánh giá khả
năng kết hợp của chúng về năng suất hạt và các tính trạng mong muốn khác.
Xác định các nhóm di truyền của nguồn vật liệu là các dòng tự phối để nhận biết
các dòng tự phối cung cấp cho tạo giống lai triển vọng. Tổng số 26 dòng tự phối
từ ngô miền núi đã được lai theo mô hình II, với các tester và đối chứng, thí
nghiệm đánh giá ở 5 địa phương của Ethiopia năm 2002. Tính phân tán GCA và
SCA, GCA giữa các dòng và tester có ý nghĩa cao ( P<0,001) ở tất cả các tính
trạng, tương tự SCA cho hầu hết các tính trang ngoại trừ thời gian sinh trưởng
và bệnh bạc lá miền Bắc (Northern leaf blight do vi khuẩn Exserrobilum
turcicum) đã được nhận biết có ý nghĩa cao ( P<0,001). Tỷ lệ bình phương trung
bình GCA/SCA biểu hiện trội của gen cộng tính. Ước lượng hiệu quả GCA chỉ
ra rằng 3 dòng có KNKH tốt về năng suất hạt, ngày phun râu, bệnh đốm lá, bệnh
bạc lá tỏ ra hiệu quả GCA âm ở mức có ý nghĩa. Nguồn dòng tự phối từ các

21
giống ngô miền núi là vật liệu di truyền tốt cho chương trình tạo giống ngô
(B.W.Legesse và cs, 2009)
Phân các dòng tự phối ngô trong nhóm di truyền có ý nghĩa quan trọng
trong chọn tạo giống, Riboniesa P. Librando và Efren E. Magulama đã nghiên
cứu đánh giá trên đồng ruộng 42 THL ngô trắng và phân chia 21 dòng tự phối
trong 2 nhóm di truyền. 21 dòng tự phối ngô trắng đã được lai với 2 tester đại
diện cho ngô đá và răng ngựa. Kết quả đánh giá năng suất và các đặc điểm nông
học khác của chúng. Sự khác nhau có ý nghĩa cao về năng suất hạt và chiều cao
cây giữa các THL. Ba THL nhận biết là các lai đơn triển vọng năng suất trên 6
tạ/ha cao hơn giống ngô lai đối chứng 60%. Hiệu quả GCA và SCA về năng suất
hạt giữa các dòng cũng được nhận biết, ba dòng tự phối có KNKH chung tốt, ba
tổ hợp nhận biết có khả năng kết hợp riêng tốt. Nghiên cứu chững minh rằng
dựa trên hiệu quả KNKH để phân các dòng tự phối vào các nhóm di truyền khác
nhau là rất hữu ích. Dòng CL 03468 nhanạ biết có KNKH chung tốt nhất trong
21 dòng, ba cặp lai xác nhận có KNKH riêng tốt nhất CL03468 x CML 247; CL
03468 x CML 254 và CML 476 x CML 254 (Riboniesa P. Librando và Efren E.
Magulama, 2009)
22
PHẦN III
VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu nghiên cứu.
Vật liệu nghiên cứu là 16 THL giữa 8 dòng chọn tạo trong nước với 2 dòng
nhập nội từ Mỹ là Mo17 và B73:
23
STT Ký hiệu Đời tự phối Tên dòng Đời tự phối Nguồn gốc
1 Mo17 Mỹ
2 B73 Mỹ
3 D1 S7 DT4
D

4.4.3.1.1.2.1
Giống địa phương, Lào Cai
4 D2 S7 D121 D 1.2.1 Giống địa phương, Lào Cai
5 D3 S6 CT1242 CT 1.2.4.2
Viện nghiên cứu ngô, tự phối
đời S6
6 D4 S4 BA2322 BA 2.3.2.2
Viện nghiên cứu ngô, tự phối
đời S4
7 D5 S6 I2 D2.2.5.3.5.1 Giống địa phương, Hà Giang
8 D6 S7 T2.2
D
1.1.2.2.1.2.2
Giống địa phương, Lào Cai
9 D7 S6 A2
D
1.1.2.2.1.2
Viện nghiên cứu ngô, tự phối
đời S6
10 D8 S6 B3
D
2.1.1.3.3.1
Viện nghiên cứu ngô, tự phối
đời S6
11
THL1 B73/D1 Trong nước
12
THL2 B73/D2 Trong nước
13
THL3 B73/D3 Trong nước

14
THL4 B73/D4 Trong nước
15
THL5 B73/D5 Trong nước
16
THL6 B73/D6 Trong nước
17
THL7 B73/D7 Trong nước
18
THL8 B73/D8 Trong nước
19
THL9 Mo17/D1 Trong nước
20
THL10 Mo17/D2 Trong nước
21
THL11 Mo17/D3 Trong nước
22
THL12 Mo17/D4 Trong nước
23
THL13 Mo17/D5 Trong nước
24
THL14 Mo17/D6 Trong nước
25
THL15 Mo17/D7 Trong nước
26
THL16 Mo17/D8 Trong nước