đánh giá khả năng thích ứng và khả năng kết hợp của dòng ngô mo17 và b73 trong điều kiện miền bắc việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM


PHẠM THỊ HỒNG NHUNG



ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG
VÀ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA DÒNG NGÔ MO17 VÀ B73
TRONG ĐIỀU KIỆN MIỀN BẮC VIỆT NAM



CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ: 60.62.01.10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TS. VŨ VĂN LIẾT






HÀ NỘI - 2015
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan kết quả luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu
của tôi. Tất cả các những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào.
Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được
cảm ơn và thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Người viết cam đoan



Phạm Thị Hồng Nhung

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ii

LỜI CẢM ƠN

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Vũ Văn Liết đã tận
tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Nhân dịp này tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể các thầy, cô giáo
trong trường Học Viện Nông nghiệp Việt Nam đã trang bị cho tôi kiến thức, Ban
chủ nhiệm khoa Nông học, đặc biệt các thầy cô giáo trong bộ môn di truyền và chọn
giống cây trồng- Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam.
Tôi xin cảm ơn các anh chị Phòng Nghiên cứu và phát triển công nghệ cây
trồng Viện nghiên cứu lúa trường Học Viện Nông Nghiệp Việt nam đã tận tình giúp
đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành đề tài.
Nhân dịp này tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người
thân đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Hà Nội, ngày tháng năm 2015
Sinh viên


Phạm Thị Hồng Nhung

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục viết tắt v
Danh mục bảng vi
Danh mục hình và đồ thị viii
MỞ ĐẦU 1
Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 3

1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 3

1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 5

1.2. Nghiên cứu phát triển dòng thuần trong tạo giống ngô lai 7

1.2.1. Phương pháp phát triển dòng thuần 7

1.2.2. Thành tựu phát triển dòng thuần 9

1.3. Nghiên cứu khả năng kết hợp trong chọn tạo giống ngô lai 10

1.3.1. Nghiên cứu KNKH trong chọn tạo giống ngô lai trên thế giới 10

1.3.2. Nghiên cứu KNKH trong chọn tạo giống ngô lai ở Việt Nam 13

1.3.3 Xác định KNKH bằng phương pháp lai đỉnh 15

1.4. Những nghiên cứu về dòng thuần Mo17 và B73 16

1.5. Nghiên cứu về khả năng thích ứng của dòng ngô Mo17 và B73 22

Chương 2

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1. Vật liệu nghiên cứu 24

2.2. Nội dung nghiên cứu 27

2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm: 27

2.4.Kỹ thuật áp dụng, các chỉ tiêu theo dõi 28
2.5. Xử lý số liệu 31

Chương 3

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv

I. Đánh giá khả năng thích ứng của dòng Mo17 và B73. Lai tạo tổ hợp lai
giữa các dòng ngô trong nước với hai dòng thử Mo17 và B73. 33

3.1. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của dòng Mo17 và B73, và các dòng
bố mẹ trong vụ Xuân 2014. 33

3.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các dòng bố mẹ trong
vụ Xuân 2014 38

3.3. Đặc điểm hình thái của các dòng ngô trong vụ Xuân 2014 42

3.4. Khả năng chống chịu đồng ruộng của các dòng ngô nghiên cứu Vụ Xuân
năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội. 47

3.5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng ngô trong vụ
Xuân 2014 50

3.6. Các đặc trưng hình thái bắp 54

3.7. Một số chỉ tiêu về bông cờ và phun râu 57

II. Đánh giá KNKH của Mo17 và B73 với một số dòng ngô trong nước. 59

3.8. Đặc điểm hình thái cây của các dòng bố mẹ và THL 59

3.9. Động thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá của các tổ hợp lai 65

3.9.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây 65

3.9.2. Động thái tăng trưởng số lá 67

3.10. Một số đặc điểm hình thái cây của các dòng bố mẹ và tổ hợp lai 69

3.11. Một số đặc điểm hình thái bắp của các dòng bố mẹ và THL 74

3.12. Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các tổ hợp lai 78

3.13. Khả năng chống chịu đồng ruộng của các tổ hợp lai vụ Thu Đông 2014 80

3.14. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố mẹ và THL 83

3.15. Đánh giá khả năng kết hợp về năng suất của các dòng ngô nghiên cứu 87

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90

5.1. Kết luận 90

5.2. Đề nghị 90

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 91
PHỤ LỤC
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

TGST : Thời gian sinh trưởng
TC : Trỗ Cờ
PR : Phun râu
TP : Tung phấn
G : Gieo
M : Mọc
TB : Trung bình
KNKH : Khả năng kết hợp
GCA : Khả năng kết hợp chung
SCA : Khả năng kết hợp riêng
THL : Tổ hợp lai
RCBD : Khối hoàn toàn ngẫu nhiên
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vi

DANH MỤC BẢNG
STT Tên bảng Trang
1.1 - Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của thế giới năm 2000 - 2013 4
2.2: Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của Việt Nam giai đoạn 2008 –
2012 5
2.3 Tình hình sản xuất ngô theo vùng ở Việt Nam 6
2.1. Tên và nguồn gốc 20 dòng ngô tẻ và 2 Tester 24
2.2 - Ký hiệu các tổ hợp lai 25
3.1: Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các dòng ngô thí nghiệm (Vụ
Xuân năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội). 34
3.2: Động thái tăng trưởng chiều cao cây các dòng ngô thí nghiệm (Vụ Xuân
năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội). 39
3.3: Động thái tăng trưởng số lá cây Dòng ngô thí nghiệm (Vụ Xuân năm 2014
tại Gia Lâm – Hà Nội). 41
3.4: Một số đặc điểm nông sinh học của các dòng ngô thí nghiệm (Vụ Xuân

năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội). 43
3.5: Khả năng chống chịu đồng ruộng của các dòng ngô nghiên cứu trong (Vụ
Xuân năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội.) 48
3.6 Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng ngô nghiên cứu trong Vụ
Xuân năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội. 51
3.7 Phân tích độ ổn định về năng suất của hai dòng thuần Mo17 và B73 54
3.8 Các đặc trưng hình thái bắp của các dòng ngô thí nghiệm trong (Vụ Xuân
năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội.) 55
3.9 Một số chỉ tiêu về bông cờ và phun râu của các dòng ngô thí nghiệm trong
Vụ Xuân năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội. 58
3.10: Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các dòng bố mẹ và THL ngô
thí nghiệm (Vụ Thu Đông năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội). 61
3.11: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của THL thí nghiệm (Vụ Thu Đông
năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội). 66
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vii

3.12: Động thái tăng trưởng số lá của THL trong thí nghiệm (Vụ Thu Đông
năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội). 68
3.13 : Một số đặc điểm nông sinh học của dòng bố mẹ trong thí nghiệm (Vụ
Thu Đông năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội). 70
3.14 : Một số đặc điểm nông sinh học của THL ngô thí nghiệm (Vụ Thu Đông
năm 2014 tại Gia Lâm – Hà Nội). 71
3.15 Một số đặc điểm hình thái bắp của các dòng bố mẹ vụ Thu Đông 2014 tại
Gia Lâm, Hà Nội 76
3.16 Một số đặc điểm hình thái bắp của các THL vụ Thu Đông 2014 tại Gia
Lâm, Hà Nội 77
3.17 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá LAI của các THL vụ Thu Đông 2014
qua các thời kỳ 79
3.18 - Tỷ lệ đổ gốc, gãy thân và nhiễm sâu bệnh hại chính của các THL vụ Thu

Đông 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội 81
3.19 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng bố mẹ vụ Thu
Đông 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội. 83
4.20 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL vụ Thu Đông
2014 tại Gia Lâm, Hà Nội. 84
3.21: Phân tích phương sai khả năng kết hợp 88
3.22: KNKH riêng của dòng Mo17 và B73 với các dòng chọn tạo trong nước 89

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page viii

DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ

STT Tên hình và đồ thị Trang

1.1: Sản phẩm PCR 4 phân đoạn trùng lấp . …… 20
1.2: Hai dòng thuần (B73 và Mo17) và con lai của chúng 21
3.1: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng ngô trong vụ Xuân năm
2014 40
3.2: Động thái tăng trưởng số lá của các dòng ngô trong vụ Xuân năm 2014 42
3.3: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL và đối chứng vụ Thu
Đông năm 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội 67
3.4: Động thái tăng trưởng số lá của các THL và đối chứng vụ Thu Đông năm
2014 tại Gia Lâm, Hà Nội 69
3.5: Chỉ số diện tích lá LAI (m
2
lá/m
2
đất) của các THL trong vụ Thu Đông
2014 qua các thời kỳ. 80

Đồ thị 3.6: Năng suất thực thu của các THL vụ Thu Đông 2014 tại Gia Lâm,
Hà Nội 87
Đồ thị: 3.7 Khả năng kết hợp chung của dòng Mo17 , B73 với các dòng chọn
tạo trong nước 89


Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 1

MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Shull (1908) phát hiện sự suy thoái khi tự phối tạo dòng thuần ở ngô, nhưng
khi lai hai dòng thuần con cái F1 biểu hiện năng suất và sự sống vượt xa bố mẹ của
chúng. Công bố của ông khởi đầu cho khai thác ưu thế lai trong chọn giống cây
trồng nói chung và giống ngô lai nói riêng (James, 1998). Năm 1909 ông công bố
phương pháp phát triển dòng thuần bằng tự thụ phấn cưỡng bức trên tạp chí Hiệp
hội các nhà tạo giống Mỹ và trở thành phương pháp tiêu chuẩn chọn tạo dòng thuần
trong tạo giống ngô ưu thế lai. Chọn tạo giống ngô ưu thế lai giai đoạn phát triển
dòng thuần thử khả năng kết hợp và dòng thuần có vai trò quan trọng, những nghiên
cứu của Anderson và Brown năm 1952; đến nghiên cứu của Troyer (2001) đều đã
khẳng định các dòng thuần là nguồn vật liệu nền tảng cho nghiên cứu di truyền và
chọn giống, các dòng ngô thuần được sử dụng mạnh mẽ trong chọn giống và sản
xuất hạt giống ngô ưu thế lai. Các dòng thuần ngô đặc thù đã đóng vai trò nền tảng
trong di truyền và chọn giống ngô ưu thế lai (Zhang et al., 2010).
Chương trình chọn giống ngô ưu thế lai trên thế giới đã tập trung rất lớn để
phát triển dòng thuần. Từ năm 1991 đến năm 2011 Trung tâm Cải tiến Ngô và Lúa
mỳ Quốc tế (CIMMYT) đã phát triển thành công 539 dòng thuần (CIMMYT,
2011). Dòng thuần được phát triển ở Mỹ từ những năm 1920 và đã phát triển thành
công hơn 600 dòng (Zuber và Darrah, 1980; Gerdes et al, 1994).

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 (Troyer, 1999). Hai dòng này
được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu di truyền và tạo giống lai ở Mỹ và các nước
khác. 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.
Ngoài ra, nhận biết các dòng có giá trị và sử dụng chúng như những dòng bố mẹ nguồn
để phát triển dòng ngô thuần mới. Ngày nay, rất nhiều dòng thuần mới có nguồn từ 7
dòng ưu tú là B73, LH82, LH123, PH207,PH595, PHG39, và Mo17. Sự tái tạo các
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2

dòng thuần ưu tú tạo ra dòng thuần mới bằng lai 2 bố mẹ và chọn lọc phả hệ, đây là
phương pháp phổ biến nhất để phát triển dòng mới (Stojakovic et al., 2007).
Mở rộng đa dạng di truyền các dòng thuần để tăng tiềm năng thích ứng rộng
các nhà tạo giống đã cố gắng sử dụng nguồn gen nhiệt đới để tăng đa dạng di
truyền. Đã có nhiều dòng thuần ngô nhiệt đới ưu tú sử dụng trong các chương trình
tạo giống ngô, nhưng còn thiếu thông tin để lựa chọn chúng làm bố mẹ cho các tổ
hợp lai. Chọn giống với nguồn gen ngoại lai, nhưng chỉ trong môi trường ôn đới là
rất khó khăn, do vậy cố gắng sử dụng nguồn gen ngoại nhiệt đới là rất cần thiết
(Paul and Goodman, 2008)
Giống ngô lai ở Việt Nam đang tập trung khai thác một số dòng ưu tú, như
vậy nền di truyền của các giống ngô lai còn rất hẹp, sẽ gặp rủi ro cao khi gặp điều
kiện bất thuận. Để mở rộng nền di truyền và tăng khả năng tạo ưu thế lai cao của
nguồn gen ngô nhiệt đới của nước ta, chúng tôi thực hiện đề tài: “ Đánh giá khả
năng thích ứng và khả năng kết hợp của dòng ngô Mo17 và B73 trong điều kiện
miền Bắc Việt Nam”
1.2. Mục đích và yêu cầu
1.2.1. Mục đích
Đánh giá khả năng thích ứng và khả năng kết hợp của dòng Mo17 và B73 với
các dòng ngô trong nước nhằm mở rộng di truyền trong chọn tạo giống ngô lai năng

suất cao.
1.2.2. Yêu cầu
-
Đánh giá sinh trưởng phát triển của các dòng bố mẹ và con lai
-
Đánh giá khả năng chống chịu đồng ruộng của các dòng bố mẹ và con lai
-
Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng bố mẹ và con lai
-
Đánh giá khả năng thích nghi của Mo17 và B73 qua các thời vụ.
-
Đánh giá năng suất và yếu tố tạo thành năng suất của các dòng bố mẹ và con lai
-
Xác định THL ưu tú từ các THL Mo17 và B73 với nguồn vật liệu trong nước
-
Đánh giá KNKH của Mo17 và B73 với các dòng ngô trong nước


Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô (Zea mays L.) được coi là một trong ba cây lương thực quan trọng nhất
thế giới, về mặt diện tích trồng và sản lượng ngô đứng vị trí thứ ba, sau lúa mì và
lúa nước. Do có các đặc điểm nổi bật so với cây trồng khác nên ngô được trồng ở
hầu hết các nước trên thế giới. Nếu như đến cuối thế kỷ XX, ngô vẫn còn kém lúa
nước và lúa mỳ về cả diện tích lẫn tổng sản lượng thì bước sang thế kỷ XXI, ưu thế

về năng suất của ngô được khẳng định, tuy vẫn thua kém hai cây trồng trên về diện
tích nhưng sản lượng ngô đã vươn lên đứng đầu một cách vững chắc.
Ngô là cây trồng phổ biến rộng và nó có thể trồng được trong nhiều điều
kiện môi trường khác nhau, sản phẩm được làm lương thực cho con người, thức ăn
cho gia súc và làm nguyên liệu cho công nghiệp (Maize, 2004). Ngoài các chất cơ
bản tinh bột, protein lipit, hạt ngô còn chứa nhiều axit amin không thay thế như
triptophan, lyzise, methiozin. Vì thế các nước ở trung Mỹ, Nam Á và châu Phi sử
dụng ngô làm lương thực chính cho con người (Ngô Hữu Tình và cs., 1997).
Hiện nay trên toàn thế giới có khoảng 140 nước trồng ngô. Theo thống kê
của ISAA trong số 25 nước sản xuất ngô hàng đầu thế giới thì 8 nước là nước công
nghiệp; 17 nước phát triển. Ngô tập trung 2/3 diện tích ở các nước đang phát triển,
1/3 ở các nước đang phát triển. Tuy nhiên 2/3 sản lượng ngô trên thế giới lại tập
trung ở những nước phát triển nhờ áp dụng các giống ngô lai vào sản xuất.
Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay nhất là
những năm gần đây ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng lớn nhất trong các cây
lương thực chủ yếu. Năm 1961 năng suất ngô trung bình của thế giới chưa đạt 20
tạ/ha năm 2004 đã đạt 49,9 tạ/ha. Năm 2007 theo USA diện tích ngô đã đạt qua lúa
nước với 158 triệu ha năng suất 5 tấn/ha và sản lượng đạt kỷ lục với 791,8 triệu tấn
(GMO COMPASS).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4

Theo thống kê của FAO năm 2013, diện tích gieo trồng ngô trên thế
giới là 184,19 triệu ha, năng suất 55,2 tạ/ha, sản lượng 1.016,73 triệu tấn. Mỹ
vẫn là nước đứng đầu về sản xuất ngô với diện tích 35,36 triệu ha, năng suất
77,442 tạ/ha và sản lượng 273,832 triệu tấn (FAOSTAT, 2014). Theo
CIMMYT, tăng trưởng hàng năm về diện tích trồng ngô trên thế giới là 0,7%,
năng suất 2,1% và sản lượng 3,2%. Trong đó tăng trưởng năng suất hàng năm
của Mỹ đạt 2,8%, cao hơn trung bình của thế giới 2,1%.
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của thế giới năm 2000 - 2013

Châu lục

Diện tích (triệu ha) Năng suất(tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn)

Năm
2000
Năm
2013
Tăng
so
với
năm
2000

Năm
2000
Năm
2013
Tăng
so
với
năm
2000

Năm
2000
Năm
2013
Tăng
so

với
năm
2000

Thế giới 137,00

184,19 1,34 43,25 55,20 1,28 592,48

1016,74 1,72
Châu Phi 24,29 35,02 1,44 18,23 20,45 1,12 44,29 71,61 1,62
Châu Á 57,07 70,70 1,24 58,70 73,92 1,26 335,02

522,63 1,56
Châu Mỹ 41,83 59,39 1,42 35,64 51,24 1,44 149,06

304,31 2,04
Châu Âu 13,71 18,97 1,38 46,33 61,90 1,34 63,51 117,45 1,85
Châu Đại
Dương
0,10 0,10 0,98 57,32 70,83 1,24 0,60 0,73 1,21
(Nguồn: FAOSTAT 2014)
Dự kiến cho nhu cầu đảm bảo an ninh lương thực và thức ăn gia súc cho đến
năm 2020, dự kiến lần đầu tiên nhu cầu ngô sẽ cao hơn nhu cầu lúa mì và gạo.
Thách thức đặt ra là làm thế nào để sản xuất thêm được 266 triệu tấn ngô đáp ứng
nhu cầu tiêu thụ của khoảng 852 triệu tấn trên toàn cầu vào năm 2020. Trong số 266
triệu tấn ngô cần sản xuất thêm này thì các nước đang phát triển cần tới 85% hay
tương đương 213 triệu tấn. Do vậy, đối với các nước đang phát triển vấn đề đặt ra là
phải tối đa hóa sản lượng sản xuất trong nước để đáp ứng phần lớn nhu cầu gia tăng
thêm của họ khi mà nhập khẩu dự kiến chỉ tiếp tục đáp ứng được 10% nhu cầu
(International Food Policy Research Institute) (IFPRI, 2003).

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5

Riêng Mỹ đặt mục tiêu phấn đấu đến năm 2030, năng suất ngô sẽ tăng gấp
đôi hiện nay và không ảnh hưởng đến môi trường, dựa trên 3 cơ sở : Kỹ thuật nông
học , tạo giống và ứng dụng công nghệ sinh học. Cây ngô biến đổi gen ở Mỹ chiếm
85% tổng diện tích gieo trồng, bằng những giống kháng thuốc trừ cỏ, kháng sâu đục
thân (ngô bt). Hiện giống ngô chuyển gen chịu hạn đã hoàn tất các công đoạn cần
thiết để thương mại hóa. Hiện nay, hai nước sản xuất Ethanol nhiều nhất thế giới là
Mỹ và Braxin với sự trợ cấp của chính phủ. Trong đó, Mỹ sản xuất Ethanol chủ yếu
từ ngô, năm 2005 trong tổng số 9,66 tỷ gallon Ethanol sản xuất trên thế giới, Mỹ
sản xuất 44,5% từ ngô.Tính đến cuối năm 2006, Mỹ có 110 trung tâm sản xuất
Ethanol, 73 trung tâm khác đang được xây dựng. Chính phủ Mỹ đặt mục tiêu đến
năm 2017 sản xuất 35 tỷ gallon/năm.
1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Ở Việt Nam ngô được đưa vào trồng cách đây 300 năm (Ngô Hữu Tình,
2009). Cho đến nay cây ngô được coi là cây lương thực thứ hai sau lúa.
Do khả năng thích ứng rộng nên ngô được trồng hầu hết ở trên đất nước ta từ
vùng núi cao đến vùng đồng bằng ven biển. Để có thể phát triển như ngày hôm nay,
cây ngô đã trải qua những giai đoạn thăng trầm nhất định trong việc mở rộng diện
tích, cải thiện kỹ thuật canh tác và chọn tạo giống.
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô
của Việt Nam giai đoạn 2008 – 2012
Năm Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (tấn)
2008 1125,9 4531,2 40,2
2009 1089,2 4371,7 40,1
2010 1125,7 4615,7 41,1
2011 1121,3 4835,6 43,1
2012 1118,3 4803,6 43,0

(Nguồn FAOSTAT,2014)
Ngô được trồng trên khắp đất nước Việt Nam. Tuy nhiên, do yếu tố đất đai
và khí hậu không đồng đều nên sản lượng và năng suất có sự khác nhau rõ rệt. Năm
2008, vùng Trung du miền núi phía Bắc có diện tích trồng ngô lớn nhất 440,5 nghìn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 6

ha, vùng đồng bằng sông Cửu Long có diện tích nhỏ nhất 40,9 nghìn ha. Sự khác
biệt này cũng do điều kiện đất đai và tập quán người dân miền núi trồng ngô lớn
hơn ở đồng bằng. Khác với diện tích trồng, năng suất của đồng bằng sông Cửu
Long lớn nhất 56,1 tạ/ha; trung du miền núi phía Bắc thấp nhất 33,7 tạ/ha. Sự khác
biệt này do điều kiện đất đai đồng bằng màu mỡ hơn và điều kiện khí hậu tốt và
trình độ thâm canh cao hơn miền núi.
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất ngô theo vùng ở Việt Nam
Vùng Diện tích
(1000 ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng

(1000 tấn)

Đồng bằng sông Hồng 98,4 43,5 427,9
Trung du miền núi phía Bắc 440,5 33,7 1483,1
Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung 219,7 38,5 846,5
Tây Nguyên 236,9 46,2 1093,9
Đông Nam Bộ 89,5 50,3 450,2
Đồng bằng Sông Cửu Long 40,9 56,1 229,6
Nguồn: Tổng cục thống kê, 2009
Theo kế hoạch của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển nông thôn, đến năm 2015,

dự kiến có hơn 120 nghìn/418 nghìn ha lúa chuyển sang trồng ngô trên cả nước,
chiếm 28,8% tổng diện tích chuyển đổi. Trong đó, các tỉnh phía Bắc chuyển đổi hơn
75.500 ha đất lúa sang trồng ngô, với phương thức mở rộng diện tích vụ đông ở
đồng bằng sông Hồng; tăng diện tích ngô trên đất một vụ lúa ở các tỉnh Trung du và
miền núi phía Bắc; chuyển đổi đất trồng lúa kém hiệu quả trong vụ đông xuân, vụ
mùa và hè thu. Định hướng phát triển cây ngô ở các tỉnh phía Bắc là sản xuất ngô
lai gắn kết chặt chẽ đồng bộ từ khâu sản xuất kỹ thuật về giống, canh tác, quy trình
công nghệ, phơi sấy, chế biến để nâng cao năng suất, chất lượng và tăng giá trị sản
xuất ngô lai.
Theo Cục Trồng trọt, sản phẩm ngô hạt là nguồn nguyên liệu chính được
dùng để sản xuất thức ăn chăn nuôi. Trong năm 2013, Việt Nam nhập khẩu 1,9 triệu
tấn ngô hạt, chiếm 21% tổng số nguyên liệu nhập khẩu để sản xuất thức ăn chăn
nuôi. Dự báo của Bộ Công thương cho thấy, trong 2 năm tới tốc độ tăng trưởng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7

nhập khẩu mặt hàng này trung bình vẫn tăng 20%/năm. Chính vì vậy, Bộ Nông
Nghiệp và Phát Triển nông thôn xác định cây ngô là đối tượng cây trồng số một cần
tập trung phát triển trong thời gian tới.
Trước năm 1980 hầu hết diện tích trồng ngô được gieo bằng các giống ngô
địa phương, đồng thời sử dụng biện pháp canh tác lạc hậu cho nên năng suất thấp,
chỉ đạt khoảng 1,47 – 1,56 tấn/ha/vụ. Phải đến những năm 1980 nhờ 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 như VM1, HSB1, TH2A …, góp phần tăng năng suất
lên gần 1,5 tấn/ha vào đầu những năm 90 (Phan Xuân Hào, 2008).
Năm 1991, diện tích trồng ngô lai chưa đến 1% trên hơn 400 nghìn ha trồng
ngô, năm 2007 giống ngô lai đã chiếm khoảng 95% trong số hơn 1 triệu ha, năng
suất ngô của Việt Nam tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình thế giới
trong suốt 20 năm qua.
Nhưng để nói đến sự đột phá trong ngành sản xuất ngô nước ta phải kể đến

sự thành công của việc chọn tạo và đưa vào sản xuất các giống ngô lai không quy
ước như LS-3, LS-5, LS-6, LS-7…Thay thế cho các giống ngô cũ năng suất thấp
trước đây, với năng suất từ 3-7 tấn/ha các giống ngô lai không quy ước đã nhanh
chóng dành được thiện cảm của bà con nông dân và dần phổ biến trên phạm vi toàn
quốc. Không dừng lại ở đó, sau thành công của giống ngô lai không quy ước, trong
một thời gian ngắn các nhà nghiên cứu ngô Việt Nam đã tạo ra hàng loạt các giống
ngô lai quy ước, không thua kém các giống của công ty giống nước ngoài về cả
năng suất và chất lượng với năng suất đạt từ 7-10tấn/ha như: LVN10. LVN4,
LVN17, LVN25, LVN99, VN8960, HQ2000…các giống ngô này đều đạt năng suất
từ 6- 10 tấn/ha.
1.2. Nghiên cứu phát triển dòng thuần trong tạo giống ngô lai
1.2.1. Phương pháp phát triển dòng thuần
Nghiên cứu và công bố của Shull về phương pháp phát triển dòng thuần
trong tạo giống ngô năm 1909 đã trở thành phương pháp tiêu chuẩn phát triển dòng
thuần và thúc đẩy tạo giống ngô ưu thế lai. Ông viết trong những năm qua tôi đã mô
tả một loạt các thí nghiệm với ngô Ấn Độ và đi đến kết luận (i) thông thường một
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 8

ruộng ngô thể hệ các cá thể nói chung tạo ra từ một sự lai rất phức tạp; (ii) sự suy
thoái là do kết quả của tự thụ phấn. Ông đưa ra phương pháp phát triển dòng thuần
trong tạo giống ngô (A pure-line method in corn breeding). Diện tích, năng suất và
sản lượng ngô ưu thế lai tăng nhanh sau khi Shull nhà chọn giống người Mỹ công
bố một công trình với tiêu đề “Sự tổ hợp của một ruộng ngô”. Những nghiên cứu
của ông đã tạo ra sự khởi đầu khai thác ưu thế lai ở cây trồng, thực sự đây là một
bước nhảy vĩ đại của di truyền học (Crow, 1998). Nghiên cứu của (Shull, 1909 ) đã
chỉ ra rằng những dòng ngô thuần suy giảm năng suất và sức sống, nhưng khi lai hai
dòng thuần đã tạo ra ưu thế lai có năng suất cao và quần thể lai rất đồng nhất.
Phương pháp của ông đưa ra đã trở thành phương pháp tiêu chuẩn của chương trình
chọn tạo giống ngô ưu thế lai (Shull, 1909).

Các phương pháp tạo dòng thuần ở ngô như tự phối cưỡng bức (Shull,
1909), phương pháp cận huyết đồng máu (Fullsib), nửa máu (Halfsib), sib hỗn dòng
có thể tạo ra những dòng có năng suất và sức sống tốt hơn dòng rút ra bằng con
đường tự phối nhưng thời gian đạt tới đồng hợp tử dài hơn và không tạo ra những
dòng có KNKH cao, kéo dài thời gian chọn lọc dòng (Ngô Hữu Tình, 2003).
Chọn tạo giống ngô ưu thế lai của ZP (Maize Research Institute “Zemun
Polje”, Republic of Serbia) có nội nhũ tiêu chuẩn. Thời kỳ đầu chọn tạo giống ngô và
chọn lọc các giống địa phương thụ phấn tự do và phân thành 6 nhóm di truyền cơ bản
sử dụng làm nguồn vật liệu. Đầu tiên phát triển dòng thuần từ nguồn là 3 giống địa
phương thụ phấn tự do là Vukovarski răng ngựa, Rumski Golden răng ngựa và Sidski
răng ngựa tại Viện nghiên cứu Ngô năm 1953. Sau khi chọn lọc kiểu hình mỗi giống
chọn được hàng trăm bắp. Chọn lọc bắp trên hàng và đánh giá khả năng kết hợp ở các
thế hệ tự thụ phấn. Các bố mẹ của lai kép của Mỹ như WF9 x N6, WF9 x 38-11… đã
được sử dụng làm các cây thử. Những tổ hợp ngô lai kép đầu tiên của ZP được phát
triển như ZP 755, ZP 488, ZP 370 có dạng ngô răng ngựa, các tổ hợp lai này từ bố mẹ
là các dòng thuần là V312, V390, V395, V158, V144, R59). Tiểm năng năng suất của
các dòng thuần chỉ ra rằng có thể sử dụng chúng làm mẹ của các tổ hợp lai đơn. Bắt
đầu từ những năm 1960 và 1970 các tổ hợp lai đơn đầu tiên như ZPSC 1, ZPSC 4,
ZPSC 6, ZPSC 3, ZPSC 58c đã được chọn tạo thành công, chứng tỏ rằng nguồn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9

giống ngô địa phương thụ phấn tự do rất có giá trị để phát triển dòng thuần trong
chương trình tạo giống ngô ưu thế lai (Drinic et al., 2007).
Phát triển dòng thuần đơn bội và đơn bội kép bằng nuôi cấy bao phấn hoặc
kích tạo đơn bội. Trong ba đến 5 năm qua, gây tạo đơn bội in vivo đã trở thành công
cụ phổ biến trong nghiên cứu và chọn tạo giống ngô (Zea mays L.). Trong nghiên
cứu có thể sử dụng để phát triển bản đồ di truyền quần thể (doubled haploid -DH)
hoặc để phân tích liên kết không cân bằng và liên kết tính trạng/mẫu chuẩn. Chọn
tạo dòng DH tăng hiệu quả phát triển dòng và chọn lọc chu kỳ và giảm bớt khó

khăn trong duy trì dòng (Röber et al., 2005).
Sử dụng dòng đơn bội kép (DH) bằng phương pháp gây tạo in vivo tạo đơn
bội mẹ là một hướng sử dụng trong chọn tạo giống ngô (Zea mays L.). Tiến bộ chủ
yếu của dòng DH trong chọn tạo giống ngô lai là (i) biến di di truyền tối đa, (ii)
đồng hợp hoàn toàn, (iii) nhanh thương mại, (iv) đơn giản, (v) giảm chi phí (vi) tối
ưu cho ứng dụng marker (Andrés Gordillo et al., 2010)
1.2.2. Thành tựu phát triển dòng thuần
Từ năm 1991 đến năm 2011 Trung tâm Cải tiến Ngô và Lúa mỳ Quốc tế
(CIMMYT ) đã phát triển một số lượng dòng thuần rất lớn 539 dòng, trong đó những
thành công nhất là: CML144, CML159, CML161, CML163, CML176, CML197,
CML202, CML206, CML216, CML247, CML251, CML254, CML264, CML287,
CML311, CML312, CML376, CML387, CML395, and CML444. Những dòng triển
vọng trong tương lai là CML421, CML448, CML451, CML456, CML465, CML470,
CML488, CML491, CML496, CML504, CML505, CML509, and CML511. Các dòng
có KNKH tốt, khả năng chống chịu điều kiện bất thuận, chống bệnh được phát triển
thành công (CIMMYT, 2011).
Các nhà tạo giống ngô Đại học Iowa Mỹ, phát triển 23 dòng thuần những
năm gần đây ký hiệu từ B102 đến B125, dòng B102 phát triển bằng lai giữa B85 và
H99. Trong đó B85 phát triển từ giống tổng hợp chín sớm là nguồn kháng sâu đục
thân và chín sơm. Dòng H99 phát triển từ giống tổng hợp (Oh43) dòng này có chiều
dài rễ dài và khả năng kết hợp tốt. Dòng B125 bắt nguồn từ giống tổng hợp nền di
truyền hẹp (BSKRL2) tái hợp với 5 dòng thuần B90, B91, B95, B97, và B99. Dòng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 10

B125 cũng là dòng thuần tester thương mại tốt của kiểu ưu thế lai stiff stalk và biểu
hiện tester rộng hơn B122, B123 hoặc B124. Dòng B125 có ưu điểm nổi bật chống
đổ rễ, đổ thân (Bộ Nông nghiệp Mỹ, 2007).
Trạm thí nghiệm nông nghiệp của Đại học Delaware, Mỹ năm 2012 thông
báo phóng thích 3 dòng ngô thuần: DE3, DE4, và DE5. DE3 (DKXL212:N11a-191-

1-1-1-1-1-1) và DE4 (DKXL212:N11a-365-1-1-2-1-1-1) từ nguồn chương trình lai
nâng cao nguồn gen ngô (GEM) (ngô lai nhiệt đới Brazil Dekalb DKXL212 lai với
dòng thuần ưu tú không Stiff Stalk ôn đới N11a) sử dụng phương pháp truyền thống
và chọn lọc phả hệ và những thế hệ đầu thử nghiệm năng suất với các bắp S
2
. Cả
hai dòng DE3 và DE4 có sức sống của râu và trùng khớp tốt. DE3 chiều cao thấp
hơn so với dòng đối chứng B73Ht. DE5 chọn lọc chu kỳ 2 từ nguồn BSSS(R)C11
đã thiết kế lai là DE(BSSS)Co. DE5[DE(BSSS)C2-420-3-2-1-1-1-1] và phát triển
bằng chọn lọc phả hệ, thử nghiệm năng suất chu kỳ 2 với các bắp S1 là lai đỉnh với
tester không Stiff Stalk. DE5 cao khoảng 38 cm cao hơn đối chứng B73Ht nhưng
có chiều cao đóng bắp tương tự đối chứng.
1.3. Nghiên cứu khả năng kết hợp trong chọn tạo giống ngô lai
1.3.1. Nghiên cứu KNKH trong chọn tạo giống ngô lai trên thế giới
Dòng thuần có khả năng kết hợp cao là những dòng có tiềm năng phát triển
các giống ngô lai năng suất cao, như lai đỉnh của rất nhiều giống ngô lai truyền
thống, các giống ngô lai truyền thống lai đỉnh có giá hạt giống rẻ hơn và tiềm năng
năng suất cao hơn giống thụ phấn tự do. Các tác giả phát triển 9 tổ hợp lai đỉnh giữa
các dòng có sức sống cao phát triển từ các quần thể ngô khác nhau và đánh giá
trong thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh. Kết quả cho thấy có 1 dòng được
nhận biết có khả năng tổ hợp tốt hơn các dòng khác nó được phát triển từ gia đình
thụ phấn tự do ưu tú và có thể sử dụng để phát triển giống ngô lai bằng tổ hợp với
các nguồn dòng ngoại lai khác và sử dụng đề phát triển giống lai đỉnh (Karunaratne,
2002).
Aliu et al. (2008) lai diallel của các dòng tự phối ngô (Zea mays L.) trung
ngày và và đánh giá ước lượng các tham số di truyền về khối lượng bắp, mục đích
nghiên cứu đánh giá khối lượng bắp của 10 dòng tự phối bố mẹ và con lai của
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11

chúng trên cơ sở KNKH chung và KNKH riêng. Thành phần phương sai di truyền
tính theo công thức của Griffing 1956 ( mô hình lai dialle 2). Xij=µ+gi+gj+sij+e,
của khối lượng bắp tìm hiểu mối quan hệ công tính và không cộng tính của gen cho
thấy ảnh hưởng của gen hiệu ứng cộng quan trong hơn không cộng tính tỷ lệ là 0,25
giữa GCA và SCA. Giá trị cao nhất cho khối lượng bắp tối đa là tổ hợp dị hợp của
dòng thuần L
6
xL
10
(xg = 376.2 g/bắp), trong khi trung bình nhỏ nhất là lai giữa
dòng L
1
xL
10
(240 g/bắp). Phương sai giữa giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của khối
lượng bắp của THL là 136.2 g hoặc 45%. Trung bình chung của thí nghiệm µ của
thế hệ F
1
là 308,1 g/bắp. Sự sai khác về khối lượng bắp ở thế hệ F
1
là ± 68.1 g/bắp
hoặc 23%, so với giá trị trung bình µ ở mức có ý nghĩa cao. Kiểm tra phương sai về
hiệu quả KNKH GCA và SCA có ý nghĩa cao tại mức p ≤ 0.05 và p≤ 0.01 (Aliu et
al., 2008)

Đánh giá lai đỉnh để xác định tiềm năng của các dòng tự phối trong chương
trình tạo giống ngô lai. Lựa chọn cây lai thử rất quan trọng đối với hiệu quả chọn
lọc các dòng cho tiềm năng 1 x CML442, ILOO’E-1-9-1-1-1-1-1 x CML312,
X1264DW-1-2-2-2-2 x CML464 và SC22 x tổ hợp lai của chúng. Các tác giả
nghiên cứu lai đỉnh của 9 dòng ngô tự phối hạt vàng với 3 cây thứ, trong đó có 2

dòng thuần (Gz653 và Gz654) và một cây thử là lai đơn (Sk85) năm 2007. Kết quả
27 tổ hợp lai đỉnh so sánh với 3 giống ngô thương mại SC155, SC162 và TWC352
(giống đối chứng) đánh giá năm 2008. Số liệu thu thập ngày phun râu 50%. Chiều
cao cây, chiều cao đóng bắp, năng suất và yếu tố tạo thành năng suất. Sự sai khác
giữa các tổ hợp lai ở mức có ý nghĩa với tất cả các tính trạng nghiên cứu và sai khác
với đối chứng chỉ với tính trạng ngày phun râu 50%, năng suất hạt, chiều dài bắp và
số hạt/hàng. Đồng thời trái ngược giữa các tổ hợp lai đỉnh và các giống đối chứng
sai khác không ở mức có ý nghĩa. Bình phương trung bình của các dòng, cây thử và
tương tác dòng x cây thử có ý nghĩa ở tất cả các tính trạng trừ chiều dài bắp của các
dòng, đường kính bắp của cây thử và số hàng hạt/bắp. Hiệu ứng di truyền cộng tính
quan trọng nhất đối với tất cả các tính trạng. Cây thử là dòng thuần Gz653 có khả
năng cho năng suất tối đa ở các tổ hợp lai đỉnh, biểu hiện nó có KNKH rộng nhất.
Vì vậy cây thử tốt nhất để đánh giá dòng thuần trong lai đỉnh ở nghiên cứu này là
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12

dòng thuần Gz653. Dòng bố mẹ có tiềm năng biểu hiện GCA mong muốn là Sk10
cho tính trạng 50%, năng suất hạt hạt, đường kính bắp và số hạt/hàng; dòng Sk5027
về năng suất hạt, đường kính bắp, số hàng hạt/bắp và số hạt/hàng; dòng Sk5026 về
chiều cao cây và chiều cao đóng bắp, năng suất hạt, số hàng hạt/bắp; dòng Sk5002
về số ngày phun râu 50%, năng suất hạt, số hàng hạt/bắp và dòng Sk8001 về chiều
cao cây, số hàng hạt/bắp. Cây thử có hiệu quả GCA tốt nhất là Gz653 về năng suất
hạt, chiều dài bắp, số hạt/hàng; cây thử SC Sk85 về năng suất, chiều cao cây và
chiều cao đóng bắp. Nghiên cứu khuyến cáo hữu ích cho các chương trình tạo giống
ngô lai (Mosa et al., 2010).
Zoran et al. (2012) nghiên cứu xác định KNKH chung (GCA) và KNKH
riêng (SCA) của các dòng thuần ngô ZP áp dụng phương pháp lai phân tích dòng x
cây thử và quan hệ phương sai di truyền công và không cộng về năng suất hạt. Kết
quả cho thấy điểm GCA và SCA phương sai yếu, chỉ tester Z2 biểu hiện giá trị
GCA có ý nghĩa (1.30**), vì vậy được đề nghị chọn lọc, trong khi KNKH riêng

không ở mức có ý nghĩa. Tỷ lệ GCA/SCA nhỏ ở cả 2 địa phương thí nghiệm cho
thấy tỷ lệ lớn hơn không cộng tính về năng suất ở cả 2 địa phương. Đóng góp cho
năng suất hạt cao nhất là Zemun Polje và Školsko dobro (68,84%) và tương tác
(dòng × testers) là (46,81%) (Zoran et al., 2012)

Reza Divan et al. (2013) nghiên cứu 7 dòng tự phối đời S6 làm vật liệu cho
THL và 3 giống ngô lai thương mại (A679, K1263/1 và K3615/2) là testers trồng ở
3 nông trại cách ly năm 2011. Sau đó, 21 THL thử được đánh giá trong thí nghiệm
khối ngẫu nhiên, 3 lần nhắc lại năm 2012. Kết quả cho thấy sự sai khác có ý nghĩa
giữa các THL thử ở tất cả các tính trạng nghiên cứu trừ khối lượng bắp khô. Kết quả
phân tích dòng bằng phân tích cây thử biểu hiện sai khác có ý nghĩa ảnh hưởng của
dòng và cây thứ về thời gian gieo đến trỗ cờ, phun râu, chênh lệc trỗ cờ-phun râu
(ASI), chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, đường kính thân, số lá trên bắp. số
bắp/cây, đường kính bắp, chiều dài bắp, chiều cao cờ, diện tích lá. Hiệu quả tương
tác dòng bởi cây thử ở mức có ý nghĩa ở tất cả các tính trạng trừ tính trạng số
bắp/cây, số lá trên bắp, đường kính thân, ASI biểu hiện phương sai trội có ý nghĩa.
Phương sai trội có ý nghĩa quan trọng điều khiển di truyền nhiều tính trạng nghiên
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13

cứu. Đánh giá KNKH chung cho thấy các dòng L4, L2, và L7 và cây thử K1263/1
có giá trị KNKH chung cao nhất. KNKH riêng cao nhất là L3 × T3 với năng suất
chất xanh tươi là 59,125 tấn/ha (Reza et al, 2013)

Chọn lọc 18 dòng thuần ngô đưa vào sơ đồ lai giai thừa (factorial mating
scheme) và phát triển 81 tổ hợp lai để đánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai. Kết
quả cho thấy dòng có KNKH chung cao (CML 202, CML395, 124-b (113),
ILOO’E-1-9 và CML 197) đã được chọn lọc cho phát triển giống ngô lai. Xác định
được 5 THL đơn có năng suất cao nhất > 8 tấn/ ha. Nhận biết các dòng có khả năng
kết hợp riêng cao khi lai giữa các dòng này là CML395 x CML442, DE-78-Z-126-

3-2-2-1- Gibe-1-91-1-1-1-1. Các THL này này đã được thí nghiệm đánh giá và
khuyến cáo cho sản xuất ở Nam Phi (Mengesha, 2013 ).

1.3.2. Nghiên cứu KNKH trong chọn tạo giống ngô lai ở Việt Nam
Từ những năm 80 và nhất là những năm đầu thập kỷ 90, các nhà tạo giống
ngô lai Việt Nam đã nghiên cứu tạo dòng từ những giống tổng hợp, giống hỗn hợp
cải tiến và các giống nhập nội. Chúng ta đã tập trung vào việc tạo dòng từ các giống
lai đơn nhập nội như DK888, DK999, DK9901, NK4300, Kết quả cho thấy, rút
dòng từ các giống địa phương, các quần thể còn rất hạn chế, do phần lớn các giống
địa phương và quần thể có năng suất thấp, suy giảm do tự phối mạnh, KNKH thấp.
Trong khi đó rút dòng từ nguồn nguyên liệu là giống lai nhập nội và từ các tổ hợp
lai đạt kết quả cao hơn (Mai Xuân Triệu, 1998).

Một thí nghiệm lai diallel gồm 9 dòng bố mẹ tự phối đời S7 – S9 ký hiệu
T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20 và T21 được rút từ tập đoàn giống của
Viện Nghiên cứu Ngô Việt Nam và Ấn Độ, tiến hành trong vụ Thu Đông năm
2002. Thí nghiệm khảo sát các THL được tiến hành trong vụ Xuân năm 2003 gồm
36 THL và 1 đối chứng LVN4, bố trí theo sơ đồ khối ngẫu nhiên có sắp xếp RCB
với 4 lần nhắc lại. Sử dụng chương trình Diallel (Nguyễn Đình Hiền, 1996) để đánh
giá KNKH (CA) về tính trạng năng suất. Kết quả cho thấy, 2 dòng thuần T16 và
T18 có KNKH chung cao nhất. Dòng T21 có KNKH riêng cao nhất, tiếp đến là
dòng T16, T19 và T20. Xác định được 3 THL ưu tú nhất là T14 x T16, T18 x T20
và T19 x T21. Các THL này có TGST ngắn (112 – 118 ngày trong vụ Xuân), chiều
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14

cao cây trung bình (190 – 200cm), chống chịu tốt với sâu bệnh và cho năng suất
cao, đề nghị tiếp tục khảo nghiệm thêm (Nguyễn Thế Hùng, 2003).

Với 10 dòng thuần và 2 cây thử từ các nguồn khác nhau, được đánh giá khả

năng kết hợp, tạo ra các tổ hợp lai đơn tại tỉnh Đồng Nai. Đánh giá khả năng kết
hợp của các dòng được thực hiện qua hai phương pháp: lai đỉnh và luân giao. Các tổ
hợp lai từ lai đỉnh và luân giao được thử nghiệm trên đồng ruộng theo kiểu khối đầy
đủ ngẫu nhiên (RCBD) với 4 lần nhắc lại trong thời gian 2002-2003. Những kết quả
đạt được từ nghiên cứu này như sau: Đánh giá khả năng kết hợp của dòng thuần qua
lai đỉnh và luân giao cho thấy 3 dòng thuần IL 2845, IL 51 và ILD 3 đều có khả
năng kết hợp cao. Riêng dòng IL 2845 có phương sai khả năng kết hợp riêng cao rất
thích hợp cho việc tạo giống lai cụ thể. Năng suất hạt các dòng thuần này khá (29-
32 tạ/ha), thích hợp trong việc chọn làm dòng bố mẹ trong sản xuất hạt lai F1. Bảy
tổ hợp lai CT 27 x IL 2845, CT 27 x ILD 3, CT 27 x IL 51, CT 18 x IL 51, CT 18 x
ILD 3, IL 2845 x IL 51 và IL 2845 x ILD 3 đứng đầu về khả năng kết hợp riêng ở
đặc tính năng suất, tiềm năng năng suất vượt đối chứng G 49 từ 16.49% đến
45.15%. Các tổ hợp lai ưu tú này có khả năng chống chịu khá hơn giống G 49, có
thời gian sinh trưởng thuộc nhóm chín trung bình –sớm. Kết quả sản xuất thử hạt lai
của tổ hợp IL 2845 x IL 51 ở Đồng Nai cho thấy hoàn toàn có khả năng sản xuất hạt
giống lai đơn F1 với chi phí thấp, giá bán có thể chỉ bằng 60% so với giống ngoại
nhập. (Nguyễn Thế Hùng, 2003).

Năm 2007, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam hợp tác với
Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Lào tiến hành đánh giá khả năng kết hợp của các
dòng có tiềm năng được sử dụng làm bố mẹ để phát triển giống ngô lai ở khu vực
này. Vật liệu bao gồm 28 THL được tạo ra từ 8 dòng bố mẹ thuần bằng phương
pháp lai diallel (mô hình 4 Griffing). Đối chứng là giống LVN10, một giống thương
mại của Việt Nam. Thí nghiệm tiến hành trong vụ Hè 2007, bố trí theo khối hoàn
toàn ngẫu nhiên RCBD với 3 lần lặp lại, diện tích ô thí nghiệm là 14m
2
. Năng suất
của các THL dao động từ 5,3 – 8,6 tấn/ha. Ba THL năng suất cao là VN2 x IL45
(7,8 tấn/ha), II14 x IL45 (7,98 tấn/ha) và IL19 x IL45 (8,56 tấn/ha). Ba dòng thuần
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 15

bố mẹ AV10, IL87, IL19 và II45 có KNKH chung cao. Ba dòng IL45, IL34 và IL16
có KNKH riêng cao nhất. Đặc biệt IL45 có cả KNKH chung và riêng cao. Các dòng
IL45, AV10, IL87 và IL19 được khuyến cáo cho chương trình tạo giống ngô lai
(Khamtom Vanthannuovong và Nguyễn Thế Hùng, 2008).

Các nhà tạo giống ở Việt Nam nhận định rằng vật liệu nhập nội đã bổ sung
nguồn gen khác nhau làm tăng sự đa dạng di truyền cho vật liệu tạo giống trong
nước. Vì vậy nghiên cứu này nhằm đánh giá những đặc điểm nông học và khả năng
kết hợp của 26 dòng có nguồn gốc địa lý khác nhau để xác định những dòng tốt
phục vụ cho chương trình nghiên cứu và chọn tạo giống ngô lai. Thí nghiệm đánh
giá dòng tại Viện Nghiên cứu Ngô vụ Xuân và Thu năm 2008 cho thấy rằng: 7 dòng
có nguồn gốc cận nhiệt đới (Nhóm 1) được chọn tạo tại Việt Nam có khả năng sinh
trưởng, chống chịu tương đương đối chứng DF5 (dòng mẹ của giống ngô lai
LVN4). Dòng DQ.3 MSTo.919, 30Y.87, 30K.95, 30N.34, 30Y.87 và T8NN. Những
dòng này vừa có năng suất cao vừa có giá trị KNKH chung khá cao, có thể tham gia
vào một số THL có triển vọng. Đã phát hiện được THL T8NN/CMYT.18’ (dòng
cận nhiệt đới/nhiệt đới) và 30Y.87/MSTo.919 (dòng nhiệt đới/nhiệt đới) cho năng
suất cao (Lê Quý Kha và cs., 2009).
1.3.3 Xác định KNKH bằng phương pháp lai đỉnh
Jenkin (1935) và Sprague (1946) là người đề xuất ra phương pháp thử dòng
ở giai đoạn sớm của quá trình tạo dòng để xác định KNKH tương đối của chúng.
Jenkin cho rằng có sự khác nhau đáng kể về KNKH trong số các cá thể của quần thể
được chọn lọc trong quá trình tạo dòng. Sparue (1946) và Lonnquist (1950) đã cung
cấp số liệu về giá trị của thử sớm và chỉ ra các khả năng lớn tìm được những dòng
có KNKH cao. Theo Davis (1934), KNKH của dòng S2 và của dòng S3, S4 là như
nhau nên KNKH thường được thử ở đời S4 hoặc trước S4. Theo Trần Như Nguyện
và Luyện Hữu Chỉ (1991) có thể thử ngay với nguồn nguyên liệu ban đầu định tự
phối. Đặc điểm của dòng về KNKH được hình thành sớm trong quá trình tạo dòng

và được truyền lại về sau tương đối ổn định. Qua nghiên cứu KNKH của các vật
liệu ngô Việt Nam các tác giả cũng nhận xét rằng các dòng tự phối có KNKH cao ở
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 16

giai đoạn sớm vẫn giữ được đặc điểm này ở giai đoạn sau (Trần Văn Diễn, 1980).
Theo Bauman (1981) có 60% các nhà tạo giống đánh giá dòng bằng lai thử ở S3 và
S4, 22% đánh giá ở S5 hoặc muộn hơn.
Phương pháp lai đỉnh có ý nghĩa ở giai đoạn đầu của quá trình tạo và chọn
lọc dòng, khi đó số lượng dòng quá lớn không thể đánh giá bằng phương pháp luân
giao. Phương pháp này cho phép thử số lượng lớn dòng trong cùng một lúc. Kết quả
đánh giá giúp cho quá trình tạo dòng và chọn lọc dòng chỉ tiếp tục đối với những
dòng có KNKH trên mức trung bình, mạnh dạn loại bỏ những vật liệu kém. Theo
Trần Hồng Uy (1985), chỉ giữ lại những dòng có KNKH cao qua lai thử, thông
thường qua lai đỉnh loại bỏ 50% số dòng hoặc nhiều hơn. Những kết quả được
Sprague (1946), Lonnquis (1950) và Wellhausen et al. (1954) trình bày đã chỉ ra
rằng: Thử sớm nhằm bảo vệ những dòng có KNKH cao. Tuy nhiên nếu chọn lọc
quá chặt chẽ, quá sớm trên cơ sở đánh giá trên cơ sở đánh giá KNKH chung qua lai
đỉnh mà loại bỏ quá nhiều dòng cũng không phải là tốt (Trần Hồng Uy, 1985). Vì
thực tế có những dòng qua đánh giá ban đầu thấy có ít giá trị, nhưng nó đã cho
nhũng giống lai tốt (Horner and Lunky, 1963).
1.4. Những nghiên cứu về dòng thuần Mo17 và B73
Dòng thuần B73 và Mo17 hoặc phiên bản của chúng được sử dụng làm bố
mẹ phổ biến nhất trong 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 et al. (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 lại 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 ở mức có ý nghĩa (P<0.05) so với chỉ lai giữa hai dòng
chuẩn B73xMo17. 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.