chọn tạo và đánh giá các dòng dưa chuột địa phương tự phối

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNN
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM






ĐÀM HƯƠNG GIANG






CHỌN TẠO VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC DÒNG DƯA CHUỘT
ĐỊA PHƯƠNG TỰ PHỐI





CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ : 60.62.01.10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
TS. TRẦN THỊ MINH HẰNG

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 đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng công bố trong bất kì
công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được làm rõ
nguồn gốc.



Tác giả luận văn



Đàm Hương Giang

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

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn, ngoài sự cố
gắng và nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự hỗ trợ to lớn của nhà trường, sự
quan tâm động viên giúp đỡ, những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo
trong khoa Nông học nói chung và các thầy cô trong bộ môn Rau - Quả - Hoa cây
cảnh của Học viện Nông nghiệp Việt Nam nói riêng.
Để có được kết quả nghiên cứu này, người tôi trân trọng cảm ơn nhất là Tiến
sỹ Trần Thị Minh Hằng, người trực tiếp hướng dẫn khoa học tận tình, chu đáo cho
tôi trong thời gian nghiên cứu đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, anh chị
em, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành chương trình học tập
và nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!

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 BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH viii

NGUỒN GỐC CÁC DÒNG DƯA CHUỘT ĐỊA PHƯƠNG ix

MỞ ĐẦU 1

1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU 3
3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1. Nguồn gốc và phân bố cây dưa chuột 4
1.1.1. Nguồn gốc 4
1.1.2. Phân bố 5
1.2. Đặc điểm thực vật học của cây dưa chuột 5
1.2.1. Rễ 5
1.2.2. Thân 6
1.2.3. Lá 6
1.2.4. Hoa 6
1.2.5. Quả và hạt 8
1.3. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh 8
1.3.1 Nhiệt độ 9
1.3.2. Ánh sáng 9
1.3.3. Ẩm độ 10
1.3.4. Đất và dinh dưỡng 10
1.4. Tạo dòng dưa chuột tự phối 12
1.5. Đánh giá khả năng kết hợp chung bằng phương pháp lai đỉnh 12
1.6. Tạo giống ưu thế lai ở cây dưa chuột 13
1.7. Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột trên Thế giới và ở Việt Nam 14
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv

1.7.1. Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột trên Thế giới 14
1.7.2. Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột ở Việt Nam 16
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 20
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu 20
2.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 22

2.2. Nội dung nghiên cứu 22
2.3. Phương pháp nghiên cứu 22
2.3.1. Thiết kế thí nghiệm 22
2.3.2. Phương pháp tự phối. 22
2.3.3. Phương pháp lai đỉnh. 23
2.3.4. Phương pháp phân tích số liệu 24
2.3.5. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi. 25
2.4. Kỹ thuật trồng và chăm sóc 26
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 28

3.1. Đánh giá khả năng phân ly các tính trạng của các dòng dưa chuột tự phối
đời I
1
, I
2
có nguồn gốc từ các mẫu giống dưa chuột địa phương các tỉnh
đồng bằng, trung du và miền núi Bắc Bộ. 29
3.1.1. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng chủ yếu của các dòng dưa chuột tự
phối đời I
1
, I
2
. 29
3.1.2. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng kích thước lá mầm và lá thật của các
dòng dưa chuột tự phối đời I
1
, I
2
31
3.1.3. Đánh giá khả năng phân ly các đặc điểm của lá của các dòng dưa chuột tự

phối đời I
1
, I
2
36
3.1.4. Đánh giá khả năng phân ly kiểu sinh trưởng và chiều dài 15 đốt của các
dòng dưa chuột tự phối đời I
1
và I
2
49
3.1.5. Đánh giá khả năng phân ly một số tính trạng ra hoa của các dòng dưa chuột
tự phối đời I
2
53
3.1.6. Đánh giá khả năng phân ly một số tính trạng về quả của các dòng dưa chuột
tự phối đời I
1
, I
2
69
3.1.7. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng hình thái bề mặt vỏ và gai của các
dòng tự phối đời I
1
, I
2
81
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v

3.2. Kết quả tạo dòng dưa chuột tự phối đời I
2
và I
3
từ các dòng dưa chuột tự
phối đời I
1
, I
2
. 92
3.3. Kết quả lai tạo các tổ hợp lai đỉnh giữa các dòng dưa chuột tự phối đời I
1

với Cuc
71
và Lũng. 93
PHẦN V KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 97

5.1. Kết luận 97
5.2. Đề nghị 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

PHỤ LỤC 101


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

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang
Bảng 2.1. Các dòng dưa chuột tham gia thí nghiệm 20

Bảng 2.2. Các dòng dưa chuột sử dụng để lai đỉnh với 2 vật thử Cuc
71
và
Lũng 21

Bảng 3.1. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng chủ yếu của các dòng dưa
chuột tự phối đời I
1
, I
2
29

Bảng 3.2. Đánh giá khả năng phân ly kích thước lá mầm và lá thật của các
dòng dưa chuột tự phối đời I
1
, I
2
31

Bảng 3.3. Đánh giá khả năng phân ly hình dạng lá các dòng dưa chuột đời
I
1
, I
2
36

Bảng 3.4. Đánh giá khả năng phân ly phiến lá của các dòng dưa chuột tự
phối đời I
1
, I
2
38

Bảng 3.5. Đánh giá khả năng phân ly hình dạng lá của các dòng dưa chuột tự
phối đời I
1
, I
2
43

Bảng 3.6. Đánh giá khả năng phân ly chiều dài 15 đốt của các dòng dưa
chuột tự phối đời I
1
, I
2
51

Bảng 3.7. Đánh giá khả năng phân ly một số tính trạng về giới tính và tính
tạo quả không hạt của các dòng dưa chuột tự phối đời I
2
54

Bảng 3.8. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng về kích thước của hoa đực
của các dòng dưa chuột tự phối đời I
1
, I

2
58

Bảng 3.9. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng về kích thước của hoa cái và
màu gai của các dòng dưa chuột tự phối đời I
1
, I
2
64

Bảng 3.10. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng về kích thước quả của các
dòng tự phối đời I
1
, I
2
69

Bảng 3.11. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng hình dạng quả của các dòng
tự phối đời I
1
, I
2
. 72

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

Bảng 3.12. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng màu sắc vỏ quả của các dòng
dưa chuột tự phối đời I
1

, I
2
78

Bảng 3.13. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng hình thái bề mặt vỏ và gai
của các dòng tự phối đời I
1
, I
2
81

Bảng 3.14. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng hình thái bề mặt vỏ, gai quả
và chiều dài cuống của các dòng tự phối đời I
1,
I
2
85

Bảng 3.15. Đánh giá khả năng phân ly tính trạng về hình thái bề mặt vỏ quả
của các dòng tự phối 88

Bảng 3.16. Khả năng kết hạt của các dòng dưa chuột tự phối 92

Bảng 3.17. Khả năng kết hạt của các tổ hợp lai đỉnh các dòng dưa chuột tự
phối đời I
1
x Cuc
71
94

Bảng 3.18. Khả năng kết hạt của các tổ hợp lai đỉnh các dòng dưa chuột tự
phối đời I
1
x Lũng 95


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

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang
Hình 3.1. Các bước tự thụ phấn cho hoa dưa chuột 24
Hình 3.1. Một số giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các dòng dưa chuột 28
Hình 3.2. Hình ảnh lá các dòng dưa chuột địa phương tự phối đời I
1
và I
2
. 49
Hình 3.3. Chiều dài 15 đốt thân đầu tiên của các dòng dưa chuột tự phối
đời I
1
và I
2
52
Hình 3.4. Hình ảnh về hoa đực của các dòng dưa chuột tự phối 63
Hình 3.5. Hình ảnh về hoa cái các dòng dưa chuột tự phối 69
Hình 3.6. Hình ảnh quả các dòng dưa chuột tự phối đời I
1
76

Hình 3.7. Hình ảnh quả các dòng dưa chuột tự phối đời I
2
77


















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


NGUỒN GỐC CÁC DÒNG DƯA CHUỘT ĐỊA PHƯƠNG

Ký hiệu dòng Nguồn gốc
BK

Bắc Kạn
BN

Bắc Ninh
CB

Cao Bằng
ĐB

Điện Biên
HD

Hải Dương
HP

Hải Phòng
HY

Hưng Yên
LCA

Lào Cai
LCH

Lai Châu
LS

Lạng Sơn
SL

Sơn La
TB

Thái Bình
TQ

Tuyên Quang
VP

Vĩnh Phúc
1661 Thái Lan
3681 Thái Lan
LŨNG Hải Phòng
CÚC71
Công ty cổ phần giống
cây trồng miền Nam






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

MỞ ĐẦU


1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Dưa chuột (Cucumis sativus L.) là một cây trồng phổ biến trong họ bầu bí

(Cucurbitaceae), là loại rau ăn quả thương mại quan trọng được trồng lâu đời ở
nhiều nước trên thế giới và được biết đến là một trong những thực phẩm tốt cho sức
khỏe con người. Với những ưu điểm như: thơm, ngon, giòn, ngọt, chứa nhiều
khoáng chất cho sự phát triển cơ thể mà quả dưa chuột được nhiều người tiêu dùng
ưa chuộng. Theo kết quả phân tích hóa sinh, trong 100g phần ăn được của quả dưa
chuột chứa lượng nước rất cao 95g, đồng thời thành phần dinh dưỡng rất đa dạng:
0,8g protein, 0,1g lipid, 23mg can xi, 27mg phospho, 1mg sắt, mangan, iot, và
thiamin. Dưa chuột còn chứa nhiều loại vitamin trong đó: vitamin B
1
0,03mg,
vitamin B
2
0.04mg%, vitamin PP 0,1mg và vitamin C 5mg (Nguyễn Công Khẩn và
cs., 2007). Quả dưa chuột được sử dụng rộng rãi trong các bữa ăn dưới dạng: quả
tươi ăn sống, xào, trộn salad, hay muối đóng hộp, làm phong phú và tăng chất lượng
rau ăn hàng ngày. Ngoài ra, quả dưa chuột còn được dùng như một vị thuốc và làm
mỹ phẩm vì nó chứa nhiều dưỡng chất thiết yếu cho cơ thể.
Dưa chuột là loại rau truyền thống. Đã có nhiều tài liệu nghiên cứu cho rằng
dưa chuột có nguồn gốc ở Việt Nam. Hiện nay, có nhiều giống dưa chuột trồng và
dưa chuột hoang dại còn tồn tại ở nước ta. Nhiều giống đã trở thành cây đặc sản của
đồng bào dân tộc miền núi phía Bắc như dưa Mán của người Mán, dưa Mèo của
người H’mông với ưu điểm quả to, vị ngọt dịu, ăn giòn và thơm. Tuy nhiên, do
phương thức canh tác còn lạc hậu và cách để hạt giống từ vụ này sang vụ khác
không đảm bảo kỹ thuật nên các giống dưa chuột bản địa đang đứng trước nguy cơ
bị thoái hóa do tạp giao và tuyệt chủng. Do vậy, việc khai thác, bảo tồn và sử dụng
hợp lý nguồn gen dưa chuột truyền thống của đồng bào dân tộc là rất cần thiết.
Đồng bằng sông Hồng là một trong những vùng sản xuất rau lớn nhất ở nước
ta. Dưa chuột là cây trồng chính và được trồng phổ biến ở đây. Với tiến bộ khoa học
kỹ thuật ngày càng phát triển thì dưa chuột được trồng nhiều vụ trong năm, quả cho
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 2

thu hoạch nhiều đợt. Tuy nhiên, năng suất và chất lượng quả còn thấp, nguyên nhân
chủ yếu là người dân thiếu bộ giống tốt cho các vùng sinh thái. Các giống dưa chuột
được trồng hiện nay phần lớn là giống địa phương như: Phú Thịnh (Hưng Yên),
Quế Võ (Bắc Ninh), Lũng (thành phố Hải Phòng),… với năng suất trung bình chỉ
đạt từ 15-20 tấn/ha, quả nhỏ, chóng ngả vàng, chất lượng kém, không được người
tiêu dùng ưa chuộng và không đạt tiêu chuẩn chế biến, xuất khẩu. Đồng thời, các
giống này hầu hết do người dân tự sản xuất và để giống trong một thời gian dài nên
giống có nguy cơ bị thoái hóa. Trong những năm gần đây, một số giống dưa chuột
lai F
1
đã được các công ty giống cây trồng giới thiệu và đưa vào sản xuất. Nông dân
có xu hướng sử dụng hạt giống dưa chuột lai F
1
để khắc phục những nhược điểm
của các giống dưa chuột địa phương. Tuy nhiên, phần lớn giống dưa chuột lai sử
dụng trong sản xuất là giống nhập nội, giá hạt giống khá đắt, không chủ động được
nguồn giống và không thích ứng rộng với các thời vụ trồng và các vùng sinh thái ở
nước ta. Do đó, nghiên cứu về các giống dưa chuột ưu thế lai trong nước là rất cần
thiết để đáp ứng nhu cầu về giống ngày càng cao của thực tiễn sản xuất.
Có thể nói, việc chọn lọc và tạo ra các dòng dưa chuột địa phương qua nhiều
đời tự phối sẽ góp phần khai thác hiệu quả nguồn gen dưa chuột bản địa và giới
thiệu giống dưa chuột chất lượng cao phục vụ sản xuất ở vùng đồng bằng sông
Hồng nói riêng và cả nước nói chung. Nhằm bảo tồn và khai thác nguồn gen quý từ
các giống dưa chuột bản địa tại trung du, miền núi phía Bắc - Việt Nam. TS. Trần
Thị Minh Hằng (khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam) và cộng sự đã
tiến hành thu thập và bước đầu nghiên cứu để khai thác nguồn gen này trong công
tác chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai trong nước. Các dòng tự phối được tạo ra là
kết quả của quá trình tự thụ phấn cưỡng bức các cá thể của quần thể cây thụ phấn

chéo liên tục trong nhiều thế hệ. Việc tiến hành chọn tạo các dòng tự phối qua nhiều
thế hệ nhằm tạo dòng thuần, từ đó làm cơ sở cho việc tạo giống ưu thế lai.
Trên cơ sở 30 dòng dưa chuột tự phối đời I
1
đã được chọn tạo từ 30 mẫu
giống thu thập ở các tỉnh phía Bắc để chọn tạo được các dòng thuần từ nguồn vật
liệu khởi đầu này, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu: “Chọn tạo và
đánh giá các dòng dưa chuột địa phương tự phối”.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3

2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU
* Mục đích
- Tạo dòng tự phối đời I
2
, I
3
mang đặc tính tốt từ các mẫu giống dưa chuột
địa phương nhằm chọn tạo dòng thuần phục vụ cho chọn tạo giống ưu thế lai F
1
.
- Đánh giá được mức độ phân ly ở các dòng tự phối đời I
1
, I
2
để sơ bộ xác
định độ thuần của chúng.
- Tạo các tổ hợp lai đỉnh của các dòng tự phối I
1
với 2 vật thử (Cuc

71
và
Lũng) nhằm đánh giá khả năng kết hợp chung sớm của các dòng tự phối I
1.
* Yêu cầu
- Theo dõi các tính trạng chất lượng (vị đắng lá mầm, màu sắc lá, quả, hình
dạng quả,…) và tính trạng số lượng (chiều dài lóng, kích thước lá, số lượng hoa cái,
đường kính quả,…) các dòng tự phối đời I
1
, I
2
, trên cơ sở đó đánh giá được mức độ
phân ly các tính trạng này.
- Lai các dòng tự phối I
1
với 2 vật thử Cuc
71
và Lũng.
- Tạo được các dòng dưa chuột tự phối ưu tú đời I
2
và I
3
.
3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
* Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần cung cấp thêm cơ sở dữ liệu cho
công tác chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai F
1
ở Việt Nam.
* Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả đề tài sẽ cung cấp nguồn vật liệu phục vụ cho công tác chọn tạo
giống dưa chuột chất lượng cao cho thực tiễn sản xuất dưa chuột ở miền Bắc, Việt
Nam.







Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Nguồn gốc và phân bố cây dưa chuột
1.1.1. Nguồn gốc
Cây dưa chuột thuộc họ bầu bí Cucurbitaceae, chi Cucumis, loài C.sativus L.,
có bộ nhiểm sắc thể 2n = 14. Dưa chuột là loại rau ăn quả thương mại quan trọng, nó
được trồng lâu đời trên thế giới và trở thành thực phẩm thông dụng của nhiều nước.
Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có tài liệu nào xác minh về nguồn gốc phát sinh của
cây dưa chuột và còn nhiều ý kiến khác nhau về xuất xứ của loài cây này.
Nhiều tài liệu cho biết dưa chuột có nguồn gốc ở miền Tây Ấn Độ, nơi tồn
tại các loài họ hàng hoang dại. Dưa chuột là loài lưỡng bội (2n = 2x = 14) với kích
thước bộ genome ước tính khoảng 350 Mb, độ thuần của các giống dưa chuột phù
hợp với mức độ đa dạng di truyền được theo dõi ở các giống bản địa Ấn Độ như
loài Cucumis hardwickii. Loài hoang dại Cucumis hardwickii là dạng dưa chuột quả
nhỏ đắng có gai quả cứng, thưa được tìm thấy mọc hoang dại ở chân núi Himalaya.
Từ Ấn Độ, dưa chuột đã được đưa đến Hy Lạp và Ý và sau đó là Trung Quốc. (De
Candole A.P, 1984), (Staub et al., 2009).

Cũng có ý kiến cho rằng dưa chuột còn có nguồn gốc ở Nam Á và được
trồng trọt khoảng 3000 năm nay. Dưa chuột được đưa đến một số vùng phía Tây
châu Á, Bắc Phi và Nam Âu. Sau đó dưa chuột mới được giới thiệu ở Trung Quốc
khoảng 100 năm trước công nguyên và nó xuất hiện ở Pháp vào thế kỷ thứ 9, ở thế
kỷ 13 dưa chuột được gieo trồng ở Anh. Người Tây Ban Nha đã phát hiện ra cây
dưa chuột của địa phương trong thời gian thực dân thống trị lâu dài ở thế kỷ 16. (Tạ
Thu Cúc, 2000).
Nhà thực vật học người Nga Vavilov (1926) lại cho rằng khu vực miền núi phía
Bắc Việt Nam giáp Lào là nơi phát sinh cây dưa chuột vì ở đây còn tồn tại các loài dưa
chuột hoang dại. Ông cũng khẳng định, Trung Quốc là trung tâm khởi nguyên thứ hai
của cây dưa chuột do có giống dưa chuột Trung Quốc với hàng loạt tính trạng như quả
dài, hình thành quả không cần thụ phấn (parthenocarpy), quả không chứa chất gây đắng
Cucubitaxina, gai quả màu trắng,…(Vavilov N.I, 1926).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5

Cây dưa chuột được khoa học xác nhận có nguồn gốc ở Việt Nam, tồn tại ở
nước ta hàng nghìn năm nay. Trong quá trình giao lưu buôn bán nó được trồng phổ
biến sang Trung Quốc và từ đây chúng được phổ biến sang Nhật Bản và Châu Âu
(Trần Khắc Thi và Nguyễn Công Hoan, 2005). Tài liệu sớm hơn cả có nhắc đến dưa
chuột ở nước ta là sách “Nam phương thảo mộc trạng” của Kế Hàm có từ năm Thái
Khang thứ 6 giới thiệu “…cây dưa leo hoa vàng, quả dài cỡ gang tay, ăn mát vào
mùa hè.” Mô tả kỹ hơn cả là cuốn “Phủ biên tạp lục” (năm 1775), Lê Qúy Đôn đã
ghi rõ tên dưa chuột và vùng trồng là Đàng Trong (từ Quảng Bình đến Hà Tiên) và
Bắc Bộ. (dẫn theo Nguyễn Khắc Thi và cs.).
1.1.2. Phân bố
Hiện nay, cây dưa chuột hầu như được trồng khắp mọi nơi trên thế giới từ vùng
nhiệt đới Châu Á, Châu Phi đến tận 63
0
vĩ Bắc. Ở các vùng ôn đới, ở các vùng cực Bắc

Châu Âu, dưa chuột luôn là một trong những cây trồng chính trong nhà ấm.
Ở nước ta, cây dưa chuột có thể trồng được ở nhiều vùng trong cả nước
nhưng thích hợp nhất chủ yếu ở đồng bằng và trung du, miền núi phía Bắc. Một số
tỉnh trồng nhiều dưa chuột như: Hải Dương, Hải Phòng, Hưng Yên, Nam Định, Hà
Nội, Phú Thọ,…
1.2. Đặc điểm thực vật học của cây dưa chuột
1.2.1. Rễ
Rễ cây dưa chuột nhìn chung yếu hơn rễ của một số cây cùng họ bầu bí như:
các cây bí ngô, dưa hấu và dưa thơm do dưa chuột có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới
ẩm ướt. Hệ rễ của cây dưa chuột chiếm 1,5% tổng sinh khối của cây, hệ thống rễ
phân bố trên bề mặt rộng từ 60-90cm, ở tầng đất sâu từ 0-30cm. Trong đất có thành
phần cơ giới trung bình rễ dài 10-15cm và đạt 10-25cm trong đất thịt pha cát. Ở
nhóm có thời gian sinh trưởng dài, bộ rễ cùng các cơ quan trên bề mặt đất phát triển
mạnh hơn. Bộ rễ yếu và sức hấp thụ của rễ kém, nếu gặp hạn hay úng hoặc nồng độ
phân cao, bộ rễ dưa dễ bị vàng khô, vì thế nên trồng dưa trên đất có thành phần cơ
giới nhẹ, thoát nước tốt, có nhiều chất hữu cơ, pH từ 6,5-7,5. Mức độ phát triển bộ
rễ ở giai đoạn đầu là một trong những tính trạng có tương quan chặt chẽ tới năng
suất khi thu hoạch (Lã Đình Mỡ và Dương Đức Huyền).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 6

1.2.2. Thân
Cây dưa chuột có thân mảnh, nhỏ, thuộc loại thân leo hay bò có phủ một lớp
lông dày bảo vệ, gây ngứa và làm rát da. Chiều cao và đường kính thân phụ thuộc
vào giống, điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuật chăm sóc, độ dài thân chính khoảng 2-
3m. Thân cây dưa chuột phân thành nhiều đốt, mỗi đốt mang 1 hoặc 2 lá với 1 tua
cuốn ở phía đối diện. Tốc độ tăng trưởng không xác định, thân tròn hoặc có góc
cạnh, có lóng ít hay nhiều tùy giống. Số đốt càng ngắn thì số lá và vị trí xuất hiện
hoa càng nhiều. Trên thân chính thường hình thành nhánh, số nhánh và sự phát triển
của nhánh phụ thuộc vào giống và ngoại cảnh. Giống chín sớm thường có thân ngắn

và phân nhánh hơn giống chín trung bình và chín muộn.
Do thuộc dạng thân bò leo, cây ra quả chủ yếu trên thân chính nên cần phải
làm giàn để nâng đỡ thân, lá và quả làm tăng năng suất và chất lượng quả. Đường
kính thân là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tình hình sinh trưởng của cây và
chọn giống.
1.2.3. Lá
Lá dưa chuột gồm có 2 lá mầm và lá thật. Hai lá mầm hình trứng, mọc đối
xứng nhau qua trục thân. Khi cây còn nhỏ thì độ lớn, sự cân đối và thời gian tồn tại lá
mầm trên cây là những chỉ tiêu để đánh giá và dự đoán tình hình sinh trưởng của cây.
Lá thật có 5 cánh, bản lá hình trái tim có xẻ thuỳ nông sâu khác nhau tuỳ từng loại
giống, trên lá có lông cứng, ngắn. Độ dày mỏng của lông trên lá, diện tích lá và màu
sắc lá thay đổi từ xanh vàng đến xanh thẫm tùy theo giống, kỹ thuật canh tác. Ở các
cuống lá có tua cuốn giúp cây leo bám. Trong quá trình dịch chuyển từ vùng nhiệt
đới ẩm tới vùng đồng bằng, sa mạc và canh tác trong nhà kính, các giống mới hiện
nay khả năng ra tua cũng yếu hơn, quy trình tiến hoá này kéo dài hàng ngàn năm.
Cùng với sự đột biến tự nhiên và phương thức trồng trọt, dạng dưa chuột bụi không
leo, không hình thành tua là đỉnh cao nhất của sự tiến hoá loài Cucumis sativus.
1.2.4. Hoa
Hoa dưa chuột có màu vàng, có 4-5 đài, 4-5 cánh hợp, đường kính hoa từ 2-
3cm. Hoa cái mọc ở nách lá thành đôi hay riêng biệt, hoa cái bầu thường có 3-4
noãn, núm nhụy phân nhánh hoặc hợp. Hoa đực mọc thành cụm từ 5-7 hoa, có 4-5
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7

nhị đực hợp nhau. Dưa chuột cũng có hoa lưỡng tính (hoa có cả nhị và nhụy).
Hoa dưa chuột thường nở từ 5-10 giờ sáng, trên cùng một cây hoa đực nở
trước hoa cái khoảng 2-3 ngày, tuổi thọ của hoa đực ngắn từ 1-2 ngày, hạt phấn có
sức sống tốt nhất 4-5 giờ sau khi hoa nở. (Vũ Thị Việt Hồng, 2010).
Qua quá trình tiến hóa và tác động của con người trong công tác chọn tạo
giống, nhiều dạng hoa mới của dưa chuột đã xuất hiện và sự biến dị về tính trạng

giới tính ở hoa dưa chuột rất phong phú (theo Tatlioglu, 1993). Các yếu tố phi di
truyền tác động đến sự biến đổi giới tính ở dưa chuột bao gồm: Chế độ dinh dưỡng,
thời gian chiếu sáng, cường độ chiếu sáng và những yếu tố ngoại cảnh bất lợi.
Kooistra (1974) đã chia tất cả các dạng dưa chuột có kiểu hoa khác nhau thành 7
nhóm. Biểu hiện giới tính của hoa dưa chuột cụ thể thư sau:
o Dạng cây đơn tính cùng gốc (Monoecious): Cây có cả hoa đực và hoa cái.
Số lượng hoa và tỷ lệ hoa đực/hoa cái tùy thuộc vào giống, điều kiện môi trường, kỹ
thuật chăm sóc và chất điều tiết sinh trưởng. Dưa chuột dạng đơn tính cùng gốc có
tỷ lệ đậu quả thấp, trung bình khoảng 50-60% (Hossain M.A., et al., 2002). Đây là
dạng đặc trưng cho loài, hầu hết các giống dưa chuột địa phương của Việt Nam và
đa số các giống nhập nội bao gồm cả gống lai F
1
thuộc dạng này.
o Dạng cây đơn tính cái (Gynoecious): Cây chỉ có hoa cái. Cây đơn tính cái
ở dưa chuột được điều khiển bởi gen trội đơn, chủ yếu là do việc biến đổi gen và
yếu tố môi trường. Cây thuộc dạng này xuất hiện hoa cái sớm hơn (28-30 ngày sau
mọc) và cho tỷ lệ đậu quả cao (75-80%). Là do nó mang gen đậu quả không hạt
không qua thụ tinh (Parthenocarpy). Trong công tác chọn giống nhóm này được sử
dụng như dạng bất dục đực. Các con lai từ dòng hoa cái sẽ tiết kiệm được 30–40%
chi phí công khử đực và sử dụng ong trong sản xuất hạt lai. Hầu hết dạng trồng
trong nhà kính thường là cây đơn tính cái (gynoecious) vì chúng hầu như không
cần đến côn trùng thụ phấn và sự thụ tinh giữa hoa đực và hoa cái (Daniel
Nicodemo et al., 2013).
o Dạng cây đơn tính đực (Androecious):Trên cây chỉ có hoa đực, dạng này
rất hiếm.
o Dạng cây lưỡng tính: Trên cây có hoa lưỡng tính. Trong điều kiện thuận
lợi, hoa vẫn có thể đậu và tạo quả dạng tròn. Cây hoa lưỡng tính ít gặp ở dưa chuột.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 8

o Dạng cây lưỡng tính đực (Andromonoecious): Trên cây có hoa đực và
hoa lưỡng tính.
o Dạng cây lưỡng tính cái (Gynomonoecious): Trên cây có hoa cái và hoa
lưỡng tính. Dạng này thường gặp, nó là một gen có sẵn, dùng để phân biệt trong
việc lai giữa hai dạng giới tính khác nhau.
o Dạng tam tính (Trimonoecious): Trên cây có hoa đực, hoa cái và hoa lưỡng tính.
Theo Kubicki 1969a, Pierce và Wehner 1990, sự biểu hiện giới tính ở cây
dưa chuột (Cucumis sativus L.), được kiểm soát về mặt di truyền chủ yếu do 3
locus: đơn tính cùng gốc monoecious (M), đơn tính cái gynoecious (F), và đơn tính
đực androecious (a), cùng với sự tương tác giữa kiểu gen với môi trường có ảnh
hưởng đáng kể đến sự hình thành các dạng hoa. Các dạng cây đơn tính cái có kiểu
gen (M-F-), đơn tính cùng gốc có kiểu gen (M-ff), lưỡng tính nếu kiểu gen là
(mmF-) và kiểu gen andromonoecious (mmff) quy định dạng cây có cả hoa lưỡng
tính và hoa đực. Kiểu gen (aaff) do alen a quy định làm tăng sự phát triển hoa đực,
hình thành cây hoàn toàn hoa đực (Boualem.A, et al., 2014). (Seiji Yamasaki and
Nobuharu Fujii, 2011).
1.2.5. Quả và hạt
Quả dưa chuột thuộc loại quả thịt có 3 ngăn, hạt đính vào giá noãn. Hình
dạng, kích thước, khối lượng, màu sắc quả phụ thuộc vào giống. Quả non thường
được bao phủ bởi một lớp lông, bề mặt quả có gai màu trắng, đen hoặc nâu sáng.
Hầu hết các giống dưa chuột có quả màu xanh sáng, xanh, xanh đậm, khi chín vỏ
quả chuyển sang màu trắng, trắng xanh, vàng, vàng sáng, hay vàng nâu. Quả dưa
chuột thường thuôn dài, có thể hình tròn, hình trứng, hình thon, hình trụ, hay hình
elip. Chiều dài cuống quả từ 1-3cm. Quả tăng trưởng rất nhanh, ở điều kiện thuận
lợi, sau nở hoa 6–8 ngày sẽ cho thu hoạch, 1 cây thu hoạch thành nhiều đợt.
Hạt dưa chuột hình ôvan màu vàng nhạt, dài 10-15mm, khối lượng 1000 hạt
P
1000
hạt = 20–30g.
1.3. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh

Nghiên cứu mối quan hệ giữa cây trồng với điều kiện ngoại cảnh đóng vai
trò rất quan trọng trong việc thiết lập điều kiện ngoại cảnh tối ưu cho cây trồng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9

nhằm giúp cây trồng tăng khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận, cũng như
phát huy hết tiềm năng cây trồng trong điều kiện thuận lợi. Các yếu tố ngoại cảnh
tác động đến sinh trưởng phát triển của cây trồng bao gồm: nhiệt độ, ánh sáng, ẩm
độ, và thổ nhưỡng.
1.3.1 Nhiệt độ
Dưa chuột có nguồn gốc nhiệt đới nên thuộc nhóm cây ưa nhiệt, rất mẫn cảm
với nhiệt độ thấp. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nảy mầm là rất lớn, nhiệt
độ tối thiểu cho dưa chuột nảy mầm 15,5
0
C nhiệt độ tối đa là 35,5
0
C. Nhiệt độ thích
hợp cho cây sinh trưởng phát trển là 25–30
0
C về ban ngày và 18-21
0
C về ban đêm.
Ở nhiệt độ thấp kéo dài <15
0
C các giống sinh trưởng rất khó khăn, cây sẽ phát sinh
trạng thái mất cân bằng giữa quá trình đồng hóa và dị hóa (Trần Khắc Thi và cs).
Nhiệt độ <10
0
C sẽ phá vỡ mối liên kết giữa các phân tử protein và lipit với phân tử
diệp lục dẫn đến quang hợp giảm, một số quá trình sinh hóa bị ngừng trệ, chu trình

sống bị đảo lộn làm chết các tế bào do cây tích lũy nhiều độc tố. Nhiệt độ <5
0
C hầu
hết các giống dưa chuột có nguy cơ bị chết rét, khi nhiệt độ quá cao 35–40
0
C làm
cây ngừng sinh trưởng, hoa cái không xuất hiện.
Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian ra hoa của cây. Ở nhiệt độ thích
hợp, sau nảy mầm 26 ngày cây ra hoa cái. Nhiệt độ thấp sẽ kéo dài thời gian ra hoa.
Tổng tích ôn từ lúc hạt nảy mầm đến thu quả đầu ở các giống địa phương là 900
0
C
đến hết thu hoạch là 1650
0
C (Trần Khắc Thi và Nguyễn Công Hoan, 2005).
Yếu tố nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng, thời gian ra
hoa mà còn tác động trực tiếp đến thời gian nở hoa và quá trình tụ phấn thụ tinh của
cây dưa chuột. Ở nhiệt độ 17-24
0
C hạt phấn nảy mầm tốt nhất, nhiệt độ quá cao hay
quá thấp vượt ngưỡng này đều ảnh hưởng đến sức sống hạt phấn.
1.3.2. Ánh sáng
Cây dưa chuột ưa ánh sáng mạnh, cường độ ánh sáng thích hợp cho sinh
trưởng, phát triển của dưa chuột là 15000–17000 lux. Đủ ánh sáng giúp cây phát
triển nhiều lớp tế bào mô dậu cùng với lượng diệp lục tương ứng tạo ra hoạt động
quang hợp cao, các lớp tế bào thịt lá, thịt quả xốp cũng có khoảng gian bào lớn hơn
chứa nhiều nước làm quả lớn nhanh, chất lượng tốt và rút ngắn thời gian cho thu
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 10

hoạch. Dưa chuột ưa ánh sáng ngày ngắn, thời gian chiếu sáng 10–12 giờ. Cây dưa
chuột cũng như các cây thuộc họ bầu bí, có sự tác động qua lại giữa cường độ ánh
sáng và nhiệt độ theo tỷ lệ hoa đực và hoa cái. Ngày dài và nhiệt độ cao tạo điều
kiện hình thành hoa đực trong khi ngày ngắn và nhiệt độ thấp tạo điều kiện hình
thành hoa cái. (Trần Văn Lài và cs., 2002). Ở điều kiện ngày ngắn cây ra nhiều hoa
cái, kết quả sớm cho năng suất cao.
1.3.3. Ẩm độ
Nước là một nhân tố vô cùng quan trọng đối với sinh khối của các loại cây
rau vì 80-95% trọng lượng của rau là nước và chúng phải tạo ra 5-20% trọng lượng
còn lại của chúng thông qua quang hợp. Nước không thể thiếu cho quá trình sinh
trưởng phát triển của cây. Dưa chuột là cây có nhu cầu nước đứng đầu trong họ bầu
bí. Trong thân lá nước chiếm 93,1%, trong quả tươi có chứa tới 96,8% nước. Tuy
nhiên, sự thâm nhập nước của rễ kém do đặc điểm của bộ rễ nông, có bộ lá to, hệ số
thoát hơi nước cao, mô mềm, quả mọng nước, do vậy cây yêu cầu nhiều nước và
giữ ẩm thường xuyên.
Cây dưa chuột cần nhiều nước nhưng lại kém chịu hạn và chịu úng. Độ ẩm
đất thích hợp cho dưa chuột là 85–95%, độ ẩm không khí 90–95%. (Trần Khắc Thi
và Nguyễn Công Hoan, 2005). Ở các chu kỳ sinh trưởng khác nhau cây nhu cầu
lượng nước khác nhau. Khi hạt nảy mầm yêu cầu lượng nước bằng 50% khối lượng
hạt, thiếu nước hạt mọc chậm, thân lá sinh trưởng kém. Trong giai đoạn tạo quả cần
giữ ẩm thường xuyên từ 90-10% độ ẩm đồng ruộng. Thiếu nước xảy ra trong thời
kỳ này cây sẽ tích lũy nhiều chất cucurbitacins sẽ làm cho quả bị đắng. Ngoài ra,
thiếu nước xuất hiện nhiều quả dị hình, quả nhỏ và mềm, hàm lượng các chất dinh
dưỡng chứa trong trái như đường, khoáng chất, vitamin cũng sẽ bị giảm đi ảnh
hưởng đến năng suất cuối cùng và chất lượng quả. Tuy nhiên, cần chú ý thừa nước
sẽ làm rễ bị hư thối, cây dưa sẽ bị vàng và còi cọc.
1.3.4. Đất và dinh dưỡng
Cây dưa chuột có nguồn gốc ở nơi ẩm ướt ven rừng, do đất đai ở nơi nguyên
sản mầu mỡ nên bộ rễ kém phát triển và cũng vì lý do này mà cây dưa chuột ưa
thích đất tơi xốp, giàu chất hữu cơ. Dưa chuột là cây chịu muối vừa, trong nghiên

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11

cứu của mình Hartman (1988), đã cho thấy năng suất dưa chuột sẽ giảm theo độ
mặn đất (EC): Năng suất giảm 10%, 25% và 50% khi độ mặn đất EC tăng dần 3,3;
4,4 và 6,3. Dưa chuột trồng trên đất cát pha, đất thịt nhẹ, pH đất tối ưu là 5,5-7,0
cho năng suất cao, chất lượng tốt (Hartman, et al.,1988).
Cây dưa chuột yêu cầu dinh dưỡng không lớn lắm vì thời gian sinh trưởng
ngắn. Do cây thu hoạch quả nhiều đợt, cấu tạo và khả năng hấp thu dinh dưỡng
của bộ rễ dưa chuột kém nên không chịu được nồng độ phân cao, vì vậy cần bón
thúc nhiều lần để cây dễ hấp thụ, liều lượng tăng dần ở các lần bón sau. Đối với
giống hoa cái cho thu hoạch quả non để chế biến thường có thời gian sinh trưởng
rất ngắn (40–50 ngày) nên yêu cầu lượng phân rất thấp. Tuy yêu cầu lượng phân
bón ít nhưng dưa chuột cũng rất mẫn cảm với việc thiếu dinh dưỡng. Thiếu N làm
giảm sức sinh trưởng của thân, lá biến vàng, thân gầy, chóng hóa gỗ. Thiếu P sinh
trưởng bị ức chế, lá nhỏ. Thiếu K lá mất màu, lá bị táp và khô mép lá. (Purvis và
Carolus, 1969).
Trong 3 nguyên tố NPK, dưa chuột sử dụng kali với hiệu suất cao nhất, thứ
đến là đạm và ít nhất là lân. Cây dưa chuột lấy chất dinh dưỡng từ đất ít hơn rất
nhiều so với các loại cây rau khác. Ở cây dưa chuột khi năng suất đạt 30000kg/ha,
sự lấy đi các chất dinh dưỡng từ đất là: 50kg/ha N, 40kg/ha P
2
O
5
, 80kg/ha K
2
O.
Trong khi đó, cũng với năng suất đạt 30000 kg/ha, cây cần tây lấy đi từ đất một
lượng dinh dưỡng khá lớn: 180kg/ha N, 80kg/ha P
2

O
5
, 300kg/ha K
2
O. (Trần Văn
Lài và Lê Thị Hà, 2002).
Phân vi lượng cũng có tác dụng đáng kể đến sinh trưởng, phát triển của dưa
chuột. Thí nghiệm của Crlova V. và Cranollen M. (1975) đã chứng minh rằng trộn
hạt giống dưa chuột với hỗn hợp các chất vi lượng sẽ làm tăng năng suất của cây về
sau này. Trung bình trong 4 năm, sản lượng quả trong thí nghiệm tăng 50-60 tạ/ha.
Phân hữu cơ, phân chuồng hoai mục cung cấp chất dinh dưỡng, đặc biệt nó
là nguồn vi lượng rất tốt cung cấp cho cây trồng làm tăng năng suất rõ rệt. Phân
chuồng có tác dụng cải tạo đất, cải thiện sự thoát nước, thông khí, khả năng giữ
nước và dinh dưỡng của đất, tạo điều kiện thuận lợi cho rễ hấp thu nước và dinh
dưỡng tích cực. Lượng phân chuồng bón từ 20-40 tấn/ha.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12

1.4. Tạo dòng dưa chuột tự phối
Dưa chuột là cây giao phấn điển hình. Do thụ phấn chéo nên mỗi cá thể trong
quần thể có kiểu gen khác nhau ở trạng thái dị hợp tử. Do vậy, khi lai giữa các quần
thể thụ phấn tự do với nhau sẽ không tạo ra sự dị hợp tử cao. Một số gen lặn ẩn, nay
ở trạng thái đồng hợp tử và phát huy tác dụng làm giảm sức sống của con lai. Để tạo
được con lai có tỷ lệ dị hợp tử cao mà chứa ít gen lặn thì bố mẹ phải là các dòng
đồng hợp tử. Bởi vậy, để tạo con lai có ưu thế lai cao các dòng bố mẹ dưa chuột
phải là các dòng tự phối. Đặc biệt, các vật liệu ban đầu tham gia tạo dòng tự phối
phải có phổ di truyền rộng. Việc tạo ra quần thể các dòng dưa chuột tự phối là
nguồn vật liệu khởi đầu quan trọng trong công tác chọn giống ưu thế lai. Các dòng
tự phối được tạo ra là kết quả của quá trình tự thụ phấn cưỡng bức các cá thể của
quần thể cây thụ phấn chéo liên tục trong nhiều thế hệ.

Các dòng dưa chuột tự phối làm bố mẹ được tạo ra bằng cách tự phối đến
mức đồng hợp tử nhất định thông qua tự thụ. Tự phối là con đường nhanh nhất để
đạt được mức đồng hợp tử. Tuy nhiên, nếu tự phối liên tục sẽ ảnh hưởng tới sức
sống của dòng làm bố mẹ và khả năng duy trì tính toàn vẹn di truyền, do vậy cần
chú ý mức độ tự phối trước khi một dòng được coi là đồng hợp tử thích hợp. (Vũ
Đình Hòa và cs., 2005). Các phương pháp được sử dụng tạo dòng tự phối gồm
phương pháp chọn lọc phả hệ, hỗn hợp, phương pháp một hạt, phương pháp thử
sớm. Sự lựa chọn một phương pháp hay phối hợp các phương pháp phụ thuộc vào
điều kiện cụ thể của nhà chọn giống.
1.5. Đánh giá khả năng kết hợp chung bằng phương pháp lai đỉnh
Giá trị của một dòng tự phối đối với việc tạo giống ưu thế lai dựa trên cơ sở
khả năng kết hợp. Phương pháp lai đỉnh (top- cross) do các nhà nghiên cứu khoa
học Davis (1927), Jenkins và Bruce (1932) đề xướng, phương pháp này được sử
dụng để xác định khả năng tổ hợp chung nhằm loại bỏ các dòng giống không có khả
năng tổ hợp.
Khả năng kết hợp chung (GCS- General Combining Ability) là khả năng của
một dòng tự phối để tạo ra thế hệ con có năng suất cao, được đo bằng năng suất
trung bình của một dòng tự phối để tạo ra tế hệ con có năng suất cao, được đo bằng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13

năng suất trung bình của một dòng tự phối ở con lai với nhiều bố, mẹ/dòng khác
(Vũ Đình Hòa và cs., 2005).
Phương pháp lai đỉnh: Các cây thử (tester) được sử dụng làm bố và lai với
các dòng dưa chuột tự phối được dùng làm mẹ. Cây thử có thể là giống địa phương
hoặc giống lai, nhưng tốt nhất nên sử dụng vật liệu thử là một dòng tự phối đang
được sử dụng rộng rãi để sản xuất hạt lai nhằm rút ngắn thời gian chọn tạo giống
nhằm rút ngắn thời gian đánh giá khả năng kết hợp. Giữa các dòng dưa chuột tự
phối với tester tạo thành tổ hợp lai đỉnh và con lai tạo ra gọi là con lai thử hay con
lai đỉnh. Vì vật liệu thử giống nhau với tất cả các dòng nên sự khác nhau giữa các

con lai đỉnh phản ánh khả năng kết hợp chung của các dòng tự phối.
1.6. Tạo giống ưu thế lai ở cây dưa chuột
Ưu thế lai (còn gọi là sức sống con lai) là sự tăng sức sống, kích thước, khả năng
sinh sản, tốc độ phát trển, khả năng kháng sâu, bệnh hoặc sự khắc nghiệt của khí hậu,
biểu hiện ở cơ thể lai so với các dòng tự phối tương ứng là kết quả của sự khác nhau về
thể chất của các giao tử bố mẹ (Shull, 1952). Nói cách khác, ưu thế lai là sự ưu việt (đối
với một hay nhiều tính trạng) của con lai F
1
so với bố mẹ. (Vũ Đình Hòa và cs., 2005).
Hayes và Jones (1916) là những người đề cập đầu tiên về hiện tượng ưu thế
lai ở cây dưa chuột và đã chỉ ra rằng: năng suất của con lai F
1
tăng từ 24-39% so với
bố mẹ của chúng, ưu thế lai về số quả trên cây tăng từ 6-27%. Trong sản xuất, giá
hạt giống dưa chuột cao gấp 3 lần so với giống dưa chuột thụ phấn tự do. Tuy
nhiên, người sản xuất vẫn chấp nhận sử dụng giống lai vì khả chất lượng và năng
xuất cao hơn. (Ngô Thị Hạnh, 2011).
Ngày nay, khi tiến bộ khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ cùng với phát
hiện ra dòng đơn tính cái (Gynoecious) và dòng lưỡng tính của Mosharov (1965) và
Kubiski (1968), nhiều nước trên thế giới như Hà Lan, Liên Xô cũ, Bungary hầu hết
đã sử dụng các giống dưa chuột lai F
1
trồng trong nhà kính. Ở các nước Nhật Bản,
Hungari, Mỹ,… năng suất các giống dưa chuột lai F
1
cao hơn từ 30-50% so với
giống dưa chuột thụ phấn tự do. Tỷ lệ giống dưa chuột thụ phấn tự do ngày càng
giảm dần, thay vào đó là các giống dưa chuột ưu thế lai được sử dụng rộng rãi và
phát triển. (Trần Khắc Thi, 1985).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 14

Ở Việt Nam, dưa chuột hiện là cây giữ vị trí hàng đầu trong các chủng loại rau
có sản phẩm chế biến xuất khẩu. Do điều kiện sản xuất ở nước ta còn hạn chế nên chủ
yếu dưa chuột được canh tác ngoài đồng và công tác chọn giống tập trung vào chọn
giống ưu thế lai cho ăn tươi và chế biến công nghiệp theo hướng năng suất, chất
lượng cao, chống chịu sâu bệnh tốt và phù hợp với điều kiện canh tác của vùng.
1.7. Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột trên Thế giới và ở Việt Nam
Công tác nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột đã và đang được nhiều nhà
nghiên cứu, nhà chọn tạo giống dưa chuột trên Thế giới quan tâm. Chọn giống là
tạo ra sự tiến hóa có định hướng là thay đổi các vật liệu có sẵn trong tự nhiên, hình
thành nên kiểu di truyền mới theo ý muốn của con người nhằm đáp ứng nhu cầu sản
xuất và xuất khẩu, đạt hiệu quả kinh tế cao.
1.7.1. Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột trên Thế giới
Từ năm 1935, Vavailov. N nhà khoa học nổi tiếng người Nga đã đánh giá
cao vai trò và hiệu quả của việc sử dụng tính miễn dịch của cây trồng đối với sâu
bệnh hại. Các cơ sở nghiên cứu chọn tạo giống ở Liên Xô tập trung đánh giá khả
năng chống chịu bệnh tạo vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống.
Tại Mỹ, được sự bảo trợ của nhà nước, từ năm 1936 công tác thu thập nguồn
gen có hệ thống đã được tiến hành. Từ các kết quả nghiên cứu đánh giá tập đoàn
quỹ gen, nghiên cứu về di truyền giới tính, sinh lý học tính chống chịu với điều kiện
ngoại cảnh, sâu bệnh hại và miễn dịch học cũng đã được khai thác từ nguồn gen
này. Staub và cộng sự (2000) cho biết, việc nghiên cứu 1345 mẫu dưa chuột tại hệ
thống ngân hàng gen cây trồng Quốc gia Liên bang (NPGS) bằng việc sử dụng
isozyme để xác định cấu trúc quần thể của tập đoàn và trên cơ sở đánh giá so sánh
với 118 giống thương mại. Hiện tại, ngân hàng gen dưa chuột được nghiên cứu, bảo
tồn ở Colorado – phòng bảo quản hạt giống quốc gia Fort Collins và tập đoàn công
tác giống dưa chuột đã nhận được các mẫu giống dưa chuột từ 58 quốc gia trên toàn
thế giới. (Staub et al., 2000).
Tại viện nghiên cứu rau thuộc Viện hàn lâm Khoa học nông nghiệp Gansu –

Trung Quốc đã chọn được giống dưa chuột ưu thế lai Ganfeng3 có tính kháng bệnh
sương mai và bệnh đốm lá vi khuẩn, quả chín cực sớm, chất lượng quả tốt, năng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 15

suất ổn định khi trồng ở nhiều vùng sản xuất và đặc biệt là dễ bảo quản và vận
chuyển (Guiying, et al.,1995). Khi trồng giống Ganfeng3 vào vụ xuân, trong nhà có
mái che năng suất có thể đạt 124,5 tấn/ha.
Từ năm 1872, ở Mỹ và Anh các nhà chọn tạo giống dưa chuột đã chọn tạo
thành công giống dưa chuột lai F
1
. Năm 1939, giống “Maine No2” là giống dưa
chuột đầu tiên chống chịu được bệnh nứt quả ra đời. Sau đó, Walker (1961) đã tiến
hành tổ hợp giữa gen chống chịu bệnh nứt quả với gen chống chịu bệnh virus CMV
tạo thành giống “Winsconsin SMR 18”, đây là giống dưa chuột muối chua quan
trọng trong thời gian đó. Các nhà chọn tạo giống dưa chuột tiếp tục tổng hợp nhiều
gen chống chịu bệnh khác nhau và đã tạo ra giống “Sumter” chống chịu được 7
bệnh và giống “WI2757” chống được 9 loại bệnh (Staub, et al.,1993).
Các nghiên cứu về giống dưa chuột lai ngày càng được các nhà khoa học,
nhà chọn giống quan tâm hơn nữa sau khi sự thể hiện giới tính toàn hoa cái ở giống
dưa chuột của Hàn Quốc được phát hiện. Tính toàn cái được quy định bởi gen trội,
do vậy các gống lai F
1
đơn tính cái thường có tỷ lệ đậu quả cao, năng suất chất
lượng tốt. Các giống này có đặc điểm chín tập trung, rất nhiều quả, quả đơn, phù hợp
thu hoạch bằng máy một lần. Năm 1962, giống dưa chuột lai “Spartan Dawn” được
giới thiệu, đây là giống lai đơn tính cái đầu tiên. Ngày nay hầu hết các giống dưa chuột
của Mỹ là đơn tính cái. (Robinson, et al., 1999).
Giống dưa chuột lai “Polan” phục vụ chế biến đã được các nhà khoa học tại
Ba Lan nghiên cứu tạo ra, với đặc điểm giống 100% hoa cái và không yêu cầu thụ

phấn, quả ngọt, giòn, năng suất cao, chống chịu tốt bệnh vảy nến nên giống Polan
đã được phát triển tại viện nghiên cứu rau và đưa vào sản xuất năm 1972.
Từ những năm 1950, công tác điều tra thu thập, đánh giá và sử dụng nguồn
gen dưa chuột đã được phát triển tại Trung Quốc. Ban đầu các nhà chọn giống chỉ
lựa chọn các giống địa phương thụ phấn tự do, giống có đặc tính chống chịu bệnh
đặc biệt là bệnh sương mai và bệnh phấn trắng, những bệnh khá phổ biến ở cây dưa
chuột để nghiên cứu. Từ năm 1980, khi dưa chuột trở thành cây rau ăn quả bổ
dưỡng được người tiêu dùng ưa chuộng và mang nhiều lợi ích cho nhà sản xuất thì
công tác nghiên cứu chọn tạo giống ưu thế lai ở Trung Quốc càng được quan tâm.