ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG TỰ PHỐI PHÁT TRIỂN TỪ NGUỒN GEN ĐỊA PHƯƠNG CỦA VIỆT NAM VÀ LÀO VỤ XUÂN 2011 TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA NÔNG HỌC
= = = = =  = = = = =

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
“ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC DÒNG
TỰ PHỐI PHÁT TRIỂN TỪ NGUỒN GEN ĐỊA
PHƯƠNG CỦA VIỆT NAM VÀ LÀO VỤ XUÂN 2011
TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI”
Người hướng dẫn:

PGS.TS. VŨ VĂN LIẾT

Bộ môn:
Người thực hiện:

DI TRUYỀN – CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG
TRẦN THẾ HIỆP

Lớp:
Khóa:

Giống
52


HÀ NỘI – 2011

ii

Lời cảm ơn
Trong quá trình học tập, rèn luyện và hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp, ngoài sự nỗ lực của bản thân mình, em còn nhận được sự quan
tâm giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo trong khoa Nông Học
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, cùng các phòng, ban của nhà
trường đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để em hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp này.
Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS.
Vũ Văn Liết bộ môn Di Truyền – Chọn giống đã hướng dẫn, truyền đạt lại
cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu của bản thân mình để em
hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa nông học
cũng như trong bộ môn Di truyền – Chọn giống đã giảng dạy và tạo điều
kiện tốt cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Nghiên cứu Ngô, cán
bộ công nhân viên tại Viện Nghiên cứu lúa - Trường đại học Nông nghiệp
Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ nhiệt tình trong quá trình
thực tập khóa luận tốt nghiệp. Đặc biệt sự giúp đỡ nhiệt tình của nghiên
cứu viên Nguyễn Văn Hà.
Em xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân đã tạo
điều kiện giúp đỡ và động viên em trong trong suốt quá trình học tập và thực
hiện đề tài tại Viện Nghiên cứu lúa - Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội.
Hà Nội, ngày...tháng...năm 2011
Sinh viên thực hiện
Trần Thế Hiệp

i

MỤC LỤC
Lời cảm ơn..............................................................................................................................i
MỤC LỤC..............................................................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG..............................................................................................................v
DANH MỤC ĐỒ THỊ..........................................................................................................vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT....................................................................................viii
PHẦN I
MỞ ĐẦU................................................................................................................................1
1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ..............................................................................................................1
1.1.MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI........................................................................2
1.2.1. Mục đích...............................................................................................................2
1.2.1. Yêu cầu.................................................................................................................3
PHẦN II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................................................................4
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY NGÔ.......................................................................4
2.1.1. Nguồn gốc phân loại ............................................................................................4
2.1.2. Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế..................................................................5
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 7
2.2.1. Tình hình sản xuất ngô và tiêu thụ ngô trên trên thế giới....................................7
2.2.2. Tình hình sản xuất ngô và tiêu thụ ngô ở Việt Nam ..........................................8
2.3. NGHIÊN CỨU VÀ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT
NAM ..................................................................................................................................9
2.3.1. Nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới ..........................................9
2.3.2. Nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp ở Việt Nam..........................................14
2.4. NGHIÊN CỨU TẠO DÒNG THUẦN VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP...18
2.4.1. Ưu thế lai và ứng dụng ưu thế lai trong sản xuất nông nghiệp .........................18
2.4.2. Các học thuyết về ưu thế lai...............................................................................20
2.4.3. Những nghiên cứu đánh giá khả năng kết hợp...................................................21
2.4.4. Một số kết quả nghiên cứu về khả năng kết hợp của các dòng ngô ..................24

PHẦN III
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................29
3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU.......................................................................................29
3.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU..........................................................29
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.....................................................................................30
3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................................................30
3.4.1. Bố trí thí nghiệm.................................................................................................30
3.4.2. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng.........................................................................31
3.5. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI.....................................................................................33
3.5.1. Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển...................................................33
3.5.2. Theo dõi sinh trưởng phát triển..........................................................................33
3.5.3. Theo dõi một số tính trạng chất lượng...............................................................33
3.5.4. Theo dõi năng suất và và các yếu tố cấu thành năng suất..................................34
3.5.5. Đánh giá khả năng chống chịu .........................................................................35
3.6. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU..............................................37
PHẦN IV
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................................................39

ii


4.1. CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC THL VÀ CÁC
DÒNG BỐ MẸ TRONG VỤ XUÂN 2011 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI.............................39
4.1.1. Giai đoạn từ gieo đến mọc.................................................................................41
4.1.2. Giai đoạn từ gieo đến trỗ cờ...............................................................................41
4.1.3. Giai đoạn từ gieo đến tung phấn, phun râu........................................................42
4.1.4. Thời kì chín sinh lý.............................................................................................44
4.2. ĐỘNG THÁI TĂNG TRƯỞNG CHIỀU CAO CÂY VÀ SỐ LÁ CỦA CÁC THL
VỤ XUÂN 2011 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI......................................................................45
4.2.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây..................................................................45

4.2.2. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây .....................................................................48
4.2.3. Số lá và tốc độ tăng trưởng số lá của các THL..................................................51
+ Động thái tăng trưởng số lá...................................................................................51
+ Tốc độ tăng trưởng số lá.......................................................................................53
4.3. MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG VỀ HÌNH THÁI CÂY CỦA CÁC THL VỤ XUÂN 2011
TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI .................................................................................................55
4.3.1. Chiều cao cây cuối cùng và chiều cao đóng bắp................................................55
+ Chiều cao cây cuối cùng.......................................................................................56
+ Chiều cao đóng bắp...............................................................................................56
+ Tỷ lệ chiều cao đóng bắp/chiều cao cây................................................................57
4.3.2. Số lá cuối cùng ..................................................................................................57
4.3.3. Màu sắc thân, lá, cờ............................................................................................59
4.3.4. Đường kính thân, đường kính gốc......................................................................59
4.4. KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU CỦA CÁC THL.........................................................61
4.4.1. Khả năng chống chịu Sâu đục thân (Ostinia nubilalis Hibner)..........................61
4.4.2. khả năng chống chịu bệnh đốm lá......................................................................62
4.4.3. Khả năng chống đổ gẫy .....................................................................................62
4.5. CÁC YẾU TỐ CẤU THÀNH NĂNG SUẤT, NĂNG SUẤT CỦA CÁC THL.......63
4.5.1. Chiều dài bắp (cm).............................................................................................63
4.5.2. Đường kính bắp (cm).........................................................................................64
4.5.3. Chiều dài đuôi chuột (cm)..................................................................................65
4.5.4. Số hàng hạt/bắp (hàng/bắp)................................................................................65
4.5.5. Số hạt/hàng (hạt/hàng)........................................................................................65
4.5.6. Tỷ lệ hạt/bắp.......................................................................................................66
4.5.7. Khối lượng 1000 hạt (g).....................................................................................66
4.5.8. Khối lượng bắp tươi/ô (kg)................................................................................66
4.5.9. Năng suất lý thuyết (NSLT – Tạ/ha)..................................................................68
4.5.10. Năng suất thực thu (NSTT – Tạ/ha)................................................................68
4.6. ĐÁNH GIÁ ƯU THẾ LAI VÀ PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KẾT HỢP....................69
4.6.1. Đánh giá ưu thế lai chuẩn...................................................................................69

Ghi chú: THL: Tổ hợp lai; Đ/C: đối chứng; TGST: thời gian sinh trưởng..............69
- Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng........................................................................69
- Ưu thế lai về các yếu tố cấu thành năng suất ........................................................70
4.7. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KẾT HỢP (KNKH) ...................................74
PHẦN V
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..................................................................................................79
5.1. KẾT LUẬN...............................................................................................................79
5.2. ĐỀ NGHỊ...................................................................................................................81
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................82

iii


iv


DANH MỤC BẢNG
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
1.1. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI.......................................................................2
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY NGÔ......................................................................4
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
............................................................................................................................................7
Bảng 2.1: Sản xuất ngô Việt Nam từ năm 1961 đến những năm gần đây.............9
2.3. NGHIÊN CỨU VÀ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT
NAM ..................................................................................................................................9
2.4. NGHIÊN CỨU TẠO DÒNG THUẦN VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP..18
+Những nghiên cứu chung về KNKH..................................................................................21
+ Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp..........................................................................22
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 tchs 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 hâu hết các tính trang ngoại trừ thời gian sinh
trưởng và bệnh ạc lá miền Bắc (Northern leaf blight do vi khuẩn Exserrobilum turcicum)
đã được nhanạ 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 răng 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 giống ngô miền núi là vật liệu di truyền tốt
cho chương trình tạo giống ngô (Legesse, B.W., Pixly, K.V.,A.M. Botha, 2009)[58]....28
3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU......................................................................................29
3.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU.........................................................29
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU....................................................................................30
3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................................30
3.5. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI....................................................................................33
3.6. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU.............................................37
4.1. CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC THL VÀ CÁC
DÒNG BỐ MẸ TRONG VỤ XUÂN 2011 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI.............................39
Bảng 4.1: Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các THL vụ Xuân 2011 tại
Gia Lâm, Hà Nội..................................................................................................40
(Đơn vị tính : ngày).......................................................................................................40
Bảng 4.2: Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của bố mẹ vụ Xuân 2011 tại Gia
Lâm, Hà Nội.........................................................................................................40
4.2. ĐỘNG THÁI TĂNG TRƯỞNG CHIỀU CAO CÂY VÀ SỐ LÁ CỦA CÁC THL
VỤ XUÂN 2011 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI......................................................................45
Bảng 4.3: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL và ĐC vụ Xuân năm
2011 tại Gia Lâm - Hà Nội...................................................................................47

Bảng 4.4: Tốc độ tăng trưởng chiều cao của các THL và ĐC vụ Xuân 2011 tại
Gia Lâm – Hà Nội................................................................................................49

v


Bảng 4.5: Động thái tăng trưởng số lá của các THL và ĐC tham gia thí nghiệm
vụ Xuân 2011 tại Gia Lâm - Hà Nội....................................................................52
Bảng 4.6: Tốc độ tăng trưởng số lá của các THL và ĐC vụ Xuân 2011 tại Gia
Lâm – Hà Nội.......................................................................................................54
4.3. MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG VỀ HÌNH THÁI CÂY CỦA CÁC THL VỤ XUÂN 2011
TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI .................................................................................................55
Bảng 4.7: Chiều cao cây, cao đóng bắp của các THL và ĐC trong thí nghiệm vụ
Xuân 2011 tại Gia Lâm – Hà Nội.........................................................................58
Bảng 4.8: Đặc điểm hình thái màu sắc của các THL...........................................60
4.4. KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU CỦA CÁC THL........................................................61
Bảng 4.9: Sâu bệnh, hại và đặc tính chống chịu của các THL ngô nếp ở vụ Xuân
năm 2011 tại Gia Lâm - Hà Nội...........................................................................61
4.5. CÁC YẾU TỐ CẤU THÀNH NĂNG SUẤT, NĂNG SUẤT CỦA CÁC THL......63
Bảng 4.10: Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL và ĐC trong thí nghiệm
vụ Xuân 2011.......................................................................................................64
Bảng 4.11. Khối lượng bắp tươi/ô, năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của
các THL và ĐC trong thí nghiệm vụ Xuân 2011 tại Gia Lâm- Hà Nội...............67
4.6. ĐÁNH GIÁ ƯU THẾ LAI VÀ PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KẾT HỢP...................69
Bảng 4.12: Ưu thế lai chuẩn về TGST của các THL vụ Xuân 2011....................69
Bảng 4.13: ƯTL thực (Hb) và ƯTL chuẩn (HS) về các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất của các THL trong thí nghiệm vụ Xuân 2011..........................73
4.7. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KẾT HỢP (KNKH) ..................................74
Bảng 4.14a: Phân tích phương sai I......................................................................74
Bảng 4.14b: Phân tích phương sai II....................................................................74

Bảng 4.15a: Giá trị tổ hợp chung......................................................................75
Bảng 4.15b: Biến động của tổ hợp chung............................................................75
Bảng 4.16a. Giá trị KNKH riêng của 6 dòng ngô................................................76
Bảng 4.16b. Biến động tổ hợp riêng....................................................................77
Bảng 4.17. Kiểm định các giá trị KNKH của 6 dòng ngô nếp tự phối................78
5.1. KẾT LUẬN..............................................................................................................79
5.2. ĐỀ NGHỊ..................................................................................................................81

vi


DANH MỤC ĐỒ THỊ

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
1.1. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI.......................................................................2
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY NGÔ......................................................................4
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
............................................................................................................................................7
2.3. NGHIÊN CỨU VÀ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT
NAM ..................................................................................................................................9
2.4. NGHIÊN CỨU TẠO DÒNG THUẦN VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP..18
+Những nghiên cứu chung về KNKH..................................................................................21
+ Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp..........................................................................22
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 tchs 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 hâu hết các tính trang ngoại trừ thời gian sinh
trưởng và bệnh ạc lá miền Bắc (Northern leaf blight do vi khuẩn Exserrobilum turcicum)
đã được nhanạ 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 răng 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 giống ngô miền núi là vật liệu di truyền tốt
cho chương trình tạo giống ngô (Legesse, B.W., Pixly, K.V.,A.M. Botha, 2009)[58]....28
3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU......................................................................................29
3.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU.........................................................29
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU....................................................................................30
3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................................30
3.5. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI....................................................................................33
3.6. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU.............................................37
4.1. CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC THL VÀ CÁC
DÒNG BỐ MẸ TRONG VỤ XUÂN 2011 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI.............................39
(Đơn vị tính : ngày).......................................................................................................40
4.2. ĐỘNG THÁI TĂNG TRƯỞNG CHIỀU CAO CÂY VÀ SỐ LÁ CỦA CÁC THL
VỤ XUÂN 2011 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI......................................................................45
Đồ thị 4.1. Động thái tăng trưởng chiều cao của một số THL và ĐC trong thí
nghiệm vụ Xuân 2011 tại Gia Lâm - Hà Nội..................................................48
Đồ thị 4.2. Tốc độ tăng trưởng chiều cao của một số THL và ĐC trong vụ
Xuân 2011 tại Gia Lâm – Hà Nội.....................................................................50
Đồ thị 4.3. Động thái tăng trưởng số lá của các THL và ĐC vụ Xuân 2011 tại
Gia Lâm - Hà Nội.............................................................................................53
Đồ thị 4.4. Tốc độ tăng trưởng số lá của một số THL và ĐC vụ Xuân 2011. .55

vii

4.3. MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG VỀ HÌNH THÁI CÂY CỦA CÁC THL VỤ XUÂN 2011
TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI .................................................................................................55
4.4. KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU CỦA CÁC THL........................................................61
4.5. CÁC YẾU TỐ CẤU THÀNH NĂNG SUẤT, NĂNG SUẤT CỦA CÁC THL......63
Đồ thị 4.5: Năng suất thực thu của các THL và ĐC trong thí nghiệm
vụ Xuân 2011...................................................................................................68
4.6. ĐÁNH GIÁ ƯU THẾ LAI VÀ PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KẾT HỢP...................69
4.7. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KẾT HỢP (KNKH) ..................................74
Đồ thị 4.6. Giá trị KNKH chung của 6 dòng bố mẹ trong vụ Xuân 2011 tại Gia
Lâm – Hà Nội...................................................................................................76
5.1. KẾT LUẬN..............................................................................................................79
5.2. ĐỀ NGHỊ..................................................................................................................81

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

THL : Tổ hợp lai
D

: Dòng

NSTT: Năng suất thực thu
NSLT: Năng suất lý thuyết
NSBT: Năng suất bắp tươi
TB

: Trung bình

viii

Cs

: Cộng sự

Đ/C : Đối chứng
Đvt

: Đơn vị tính

KNKH: Khả năng kết hợp

ix


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

PHẦN I

MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngô (Zea mays L.) là cây lương thực quan trọng, so với lúa mì và lúa
nước, đứng thứ ba về diện tích và đứng đầu về năng suất và sản lượng
(CIMMYT, 1999/2000)[39]. Với tốc độ phát triển nhanh nhất trong số các
loại cây lương thực quan trọng, ngô được coi là một trong những loài cây
trồng làm thay đổi bản đồ nông nghiệp thế giới.
Ngày nay ngô được trồng rộng khắp các vùng sinh thái khác nhau,
ngô vẫn được coi là nguồn lương thực chủ yêú đối với một số nước đang
phát triển. Ngô không chỉ cung cấp lương thực cho con nguời mà còn cung

cấp thức ăn cho chăn nuôi và là một trong những nguyên liệu phục vụ cho
nền nông nghiệp chế biến, nguyên liệu cho các nghành công nghiệp chế
biến như: công nghệ thực phẩm, y học, công nghiệp nhẹ… Trong những
năm gần đây ngô là nguồn thu ngoại tệ lớn thông qua xuất khẩu của một số
nước trên thế giới.
Năm 2007, sản lượng ngô thế giới đạt 774,1 triệu tấn tăng 70,8 triệu tấn
so với năm 2006 (FAOSTATS, USDA, 2008) [45]. Một số nước có diện tích
trồng ngô cao là: Mỹ, Trung Quốc, Brazil, Mexico… Trong đó Mỹ là nước
đứng đầu về diện tích và sản lượng ngô thế giới.
Việt Nam là một nước đang phát triển, tuy bắt đầu nghiên cứu và sử
dụng ngô lai muộn nhưng tốc độ sử dụng ngô lai tăng nhanh chóng. Năm
2008 diện tích ngô cả nước là 1125,9 nghìn ha, năng suất đạt 40,2 tạ/ha, sản
lượng đạt 4531,2 nghìn tấn (Tổng cục thống kê, 2009) [29].
Năng suất và sản lượng ngô trên thế giới và Việt Nam không ngừng
tăng lên trong những năm gần đây là nhờ thành tựu khoa học kỹ thuật đặc biệt
trong chọn tạo giống ngô như: ngô ưu thế lai, giống ngô chuyển gen mới trên

1


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

cơ sở những tiến bộ khoa học kỹ thuật. Trong thời gian qua, những nghiên
cứu về ngô ở Việt Nam chủ yếu tập trung vào ngô tẻ. Công tác nghiên cứu
chọn tạo giống ngô nếp và đường đã được tiến hành khá lâu nhưng chủ yếu là
thu thập, bảo tồn các giống ngô nếp địa phương và chọn tạo giống thụ phấn tự
do (Lê Quý Kha, 2009)[5].
Phát triển sản xuất ngô nếp hiện nay gặp rất nhiều khó khăn, một số

khó khăn phải kể đến đó là: năng suất ngô vẫn còn thấp, giống nhập nội có
giá thành cao, sản phẩm chế biến ngô còn ít chưa đáp ứng những thay đổi của
xã hội và nhất là chưa có các giống ngô nếp ưu thế lai. Vì vậy nhiệm vụ đặt ra
trước mắt cần tạo ra giống ngô nếp ưu thế lai có năng suất cao, ổn định, chất
lượng cao và chống chịu tốt để tương xứng với tiềm năng của nó, hơn nữa còn
giảm chi phí đầu vào và tăng thu nhập cho người nông dân.
Trong những hướng chọn tạo giống, hướng chọn tạo giống ngô nếp ưu
thế lai tỏ ra có triển vọng nhất để đáp ứng tốt yêu cầu của thực tế sản xuất.
Quá trình chọn tạo giống ngô lai trải qua rất nhiều giai đoạn, trong đó xác
định khả năng kết hợp và chọn tạo các tổ hợp lai ưu tú, đồng thời loại bỏ
những tổ hợp xấu để rút ngắn thời gian chọn tạo cũng như nâng cao hiệu
quả của công tác chọn tạo giống là một trong những khâu quan trọng không
thể thiếu.
Từ thực tế đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá khả
năng kết hợp của các dòng tự phối phát triển từ nguồn gen địa phương của
Việt Nam và Lào vụ Xuân 2011 tại Gia Lâm - Hà Nội”.
1.1. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục đích
Đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô nếp tự phối phát triển
từ các mẫu nguồn gen ngô có nguồn gốc địa lý khác nhau nhằm tìm ra những
dòng có khả năng kết hợp, đồng thời có những tính trạng nông sinh học mong
muốn phục vụ cho chương trình chọn tạo giống ngô nếp ưu thế lai.

2


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

1.2.1. Yêu cầu
+ Khảo sát đánh giá một số đặc tính sinh trưởng, phát triển, năng suất
của các THL và bố mẹ trong điều kiện vụ xuân 2011 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
+ Đánh giá năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của các THL
+ Xác định giá trị ưu thế lai thực(Hb%), ưu thế lai trung bình (Hm%)
và ưu thế lai chuẩn (Hs%) của các THL
+ Xác định khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ

3


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

PHẦN II

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY NGÔ
2.1.1. Nguồn gốc phân loại
Những nghiên cứu gần đây đã có những phát hiện về nguồn gốc cây ngô,
nhiều tác giả như Rong-lin wang, Adrian Stec, Jody Hey, Lewis Lukens & John
Doebly, 1999 cho rằng ngô được thuần hóa từ loại cỏ Mexican hoang dại
teosinte (Zea mays ssp. Parviglumis hoặc ssp mexicana) ở Mêhicô. Những bằng
chứng khảo cổ học chứng minh rằng thời gian thuần hóa ngô vào khoảng 5000
đến 10.000 năm trước đây, mặc dù nguồn gốc gần đây của ngô từ teosinte,
những cây này khác biệt sâu sắc về hình thái. Một điểm khác biệt chủ yếu là
teosinte điển hình có nhánh cờ dài trên đỉnh bông cờ trong khi ngô có nhánh

đỉnh cờ ngắn bằng bắp. Phân tích di truyền nhận thấy rằng teosinte branched
1(tb1) như là một gen tương hợp rộng điều khiển sự khác biệt này [51].
Ngô thuộc họ hòa thảo Poaecae, tên khoa học là Zea mays L. do nhà thực
vật học Thụy Điển Linnaus đặt theo hệ thống tên kép Latinh. Hệ thống phân loại
như sau:
Giới (Kingdom): Thực vật
Lớp (Class): Liliosida
Bộ (Order): Poales
Họ (Family): Poaceae
Chi (Gennus): Zea
Loài (Species): Zea mays
Từ loài Zea mays L., dựa vào cấu trúc nội nhũ của hạt được phân
thành các loài phụ. Những loài phụ bao gồm:

4


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

Zea mays

Subsp.indurata

Sturt-ngô đá

Zea mays

Subsp.indentata

Sturt-ngô răng ngựa

Zea mays

Subsp.ceratina

Sturt-ngô nếp

Zea mays

Subsp.saccharata

Sturt-ngô đường

Zea mays

Subsp.everta

Sturt-ngô nổ

Zea mays

Subsp.amylacea

Sturt-ngô bột

Zea mays
Subsp.tunecata
Sturt-ngô bọc

Ngô nếp (Zea mays L.subsp.Ceratina Kulesh) là một trong những loài
phụ chính của loài Zea mays L… Theo Procher Michel H và các cộng sự cho
biết, ngô nếp đã được phát hiện ở Trung Quốc từ năm 1909. Cây này biểu
hiện những tính trạng khác thường các nhà tạo giống ở Mỹ một thời gian dài
sử dụng các tính trạng này là chỉ thị những gen ẩn trong các trương trình chọn
tạo giống ngô. Năm 1922, các nhà nghiên cứu đã phát hiện sự khác biệt giữa
nội nhũ của ngô nếp với ngô thông thường. Ngô nếp là một dạng của ngô tẻ do
biến đổi tinh bột mà thành. Tinh bột của ngô nếp chứa gần như 100%
amilopectin trong khi ngô thường chỉ chứa 75% amilopectin và 25% amiloza.
Amilopectin là dạng tinh bột có cấu trúc phân tử glucoza phân nhánh dựa trên
liên kết α.1-4 và α.1-6, ngược lại amiloza có cấu trúc phân tử glucoza không
phân nhánh. Khi cho tinh bột ngô nếp vào dung dịch Iotuakali (KI) thì nó
chuyển sang màu cà phê đỏ, còn tinh bột của của ngô thường thì chuyển sang
màu xanh tím. Vì thế mà cho đến tận đại chiến thế giới thứ II nguồn
amylopectin chính là từ sắn nhưng khi người Nhật cung cấp các dòng ngô nếp
thì amylopectin được sử dụng chủ yếu là từ ngô nếp. (Porcher Michel H. et
al.1995-2000)[48].
2.1.2. Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế
Trong các cây trồng lấy hạt chủ yếu trên trái đất, ngô là cây có tiềm
năng năng suất cao nhất. Ngô là cây trồng phổ biến rộng lớn nó có thể trồng
trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau, sản phẩm từ ngô được sử dụng

5


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

làm lương thực cho người, thức ăn gia súc và cho các nghành công nghiệp chế

biến [36].
Hạt ngô có hàm lượng dinh dưỡng cao. Trong 100 hạt ngô có chứa 60,9
gram hydrocacbon; 9,8 gram protein… đặc biệt hàm lượng chất béo cao hơn
lúa mỳ và lúa gạo (Phan Xuân Hào, 2006) [19]. Với sự phong phú về các
thành phần trong hạt, ngô được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như sử
dụng làm lương thực, thực phẩm nuôi sống 1/3 dân số thế giới, là nguồn
nguyên liệu cung cấp cho các ngành công nghiệp sản xuất thức ăn gia súc, các
nhà máy sản xuất cồn, tinh bột, dầu glucoza, bánh kẹo… ở hầu hết các nước
phát triển (Trần Văn Minh, 2004)[32].
Dân số thế giới ngày càng tăng, mỗi năm thêm khoảng 90 triệu người,
nhu cầu lương thực nói chung và ngô nói riêng là cấp bách hơn bao giờ hết điều
này quan trọng hơn đối với các nước đang phát triển. Ước tính đến năm 2020
nhu cầu ngô của các nước sẽ vượt cả lúa mì và lúa nước, theo trung tâm cải
lương và lúa mì quốc tế [40].
Ngô được sử dụng với các mục đích chính là làm lương thực cho loài
người, Tây phi sử dụng 80%, Bắc: 42%, Tây Á 27%, Nam Á 75%, Đông
Nam Á và Thái Bình Dương 39%, Đông Á 30%, Trung Mỹ và Caribe: 61%,
Nam Mỹ:12%, Đông Âu và Liên Xô Cũ: 4% (Ngô Hữu Tình và CS, 1997)
[7]. Ở một số quốc gia, ngô còn là cây thực phẩm có giá trị. Dùng ngô bao tử
làm rau cao cấp vì có hàm lượng dinh dưỡng cao như các loại: ngô nếp, ngô
nù, ngô đường dùng để ăn tươi (luộc, nướng) hoặc đóng hộp xuất khẩu. Ngô
có thể chế biến các món ăn và các bài thuốc có tác dụng tốt cho sức khỏe
chống suy dinh dưỡng và trị bệnh. Nhiều tài liệu cho thấy ngô có lợi cho hệ
tiêu hóa, tim mạch, sinh dục, chống oxy hóa, não hóa, ung thư (Phó Đức
Thuần,2002)[23]. Một số nước ở Châu Phi và Mỹ la tinh người ta pha chế bột
ngô thành đồ uống dinh dưỡng hàng ngày trong gia đình. Bắp ngô non (ngô
bao tử) là loại rau sạch cao cấp và có rất nhiều dinh dưỡng (Clive Zane, 2003)

6

Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

[40]. Ngoài việc sử dụng làm lương thực cho con người, ngô còn được làm
thức ăn cho gia súc. Hầu như 70% chất dinh dưỡng trong thức ăn tổng hợp
được làm từ ngô [16]. Ở các nước có nền nông nghiệp phát triển sử dụng 7090% sản lượng ngô cho chăn nuôi. Như Pháp sử dụng 90%, Mỹ 89% (Cao
Đắc Điểm, 1998)[2]. Ngoài ra thân lá ngô được sử dụng làm thức ăn tươi và
thức ăn chua cho đại gia súc, đặc biệt là bò sữa [53]. Không chỉ vậy trong nền
kinh tế thế giới xuất khẩu hạt giống và các sản phẩm từ ngô thực phẩm đã
mang lại thu nhập khá cao cho người sản xuất. Theo thống kê của FAO, năm
2006 các nước trên thế giới đã xuất khẩu 36,2 nghìn tấn ngô nếp, thu khoảng
82,4 triệu USD [42].
Trong nhóm ngô làm thực phẩm thì phải kể đến cây ngô nếp. Cây ngô
nếp đem lại hiệu quả cao cho sản xuất vì có thể làm lương thực, làm ngô quà,
hơn nữa có thể trồng gối vụ, rải vụ mà không chịu áp lực lớn bởi thời vụ, đem
lại hiệu quả cao và phục vụ phát triển chăn nuôi. Do vậy cần ưu tiên phát triển
các giống ngô thực phẩm ngắn ngày, cho thu nhập cao.
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NGÔ TRÊN THẾ
GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.2.1. Tình hình sản xuất ngô và tiêu thụ ngô trên trên thế giới
Ngành sản xuất ngô thế giới liên tục tăng và có nhiều đột phá kể từ đầu
thế kỷ 20 đến nay, đặc biệt hơn 40 năm trở lại đây[20]. Năm 2004, năng suất
ngô trung bình thế giới đạt khoảng 49,2 tạ/ha, đến năm 2009 năng suất đã đạt
52,0 tạ/ha trên diện tích 156,34 triệu ha với sản lượng đạt kỷ lục 812,4 triệu
tấn (USDA, 2010)[46].
Có được kết quả như vậy trước hết là nhờ việc ứng dụng rộng rãi
lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống cây trồng, đồng thời không
ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật.

7


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng ngô làm thực phẩm (ngô
đường, ngô nếp, ngô rau) ngày càng tăng. Theo thống kê của FAO, năm 2006
các nước trên thế giới đã xuất khẩu 36,2 nghìn tấn ngô nếp, thu khoảng 82,4
triệu USD (FAO, 2006)[42]. Ngô nếp được trồng nhiều nhất ở Mỹ, hiện nay
diện tích ngô nếp của Mỹ khoảng trên 500 nghìn ha và có thể tăng lên 700
nghìn ha trong một vài năm tới (Nguyễn Thế Hùng, 2006)[13].
2.2.2. Tình hình sản xuất ngô và tiêu thụ ngô ở Việt Nam
Cây ngô được du nhập vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm do Trần
Thế Vinh - người huyện Tiên Phong, Sơn Tây sang sứ nhà Thanh lấy được giống
ngô đem về nước (Đinh Thế Lộc và cs, 1997)[4]. Do truyền thống sản xuất lúa
nước lâu đời nên những năm trước cây ngô chưa được chú trọng phát triển mà
mãi đến năm 1973 mới có những chính sách phát triển ngô ở Việt Nam (Trần
Hồng Uy, 2001)[31].
Năng suất ngô Việt Nam những năm 1960 chỉ đạt trên 1 tấn/ha, với diện tích
hơn 200 nghìn ha; Từ giữa những năm 1980 nhờ trung tâm cải tạo ngô và lúa
mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã được đưa vào trồng ở
Việt Nam, đã góp phần nâng cao năng suất ngô lên 1,5 tấn/ha, tiếp tục nghành
sản xuất ngô của Việt Nam thực sự có bước nhảy vọt là từ những năm 1990
đến nay cùng với việc mở rộng giống ngô lai ra sản xuất đồng thời cải tiến
các biện pháp canh tác theo đòi hỏi của giống mới (Phan Xuân Hào,2008)
[21].
Giai đoạn 1990, diện tích ngô lai của nước ta khi đó chỉ có 5ha. Năm

1991, diện tích trồng giống ngô lai chưa đến 1% trên hơn 400 nghìn ha trồng
ngô, Năm 2007 giống ngô lai chiếm khoảng 95% trong tổng số hơn triệu ha,
năng suất ngô của Việt Nam tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung bình
thế giới trong suất hơn 20 năm qua. Năm 1980, năng suất ngô Việt Nam chỉ
bằng 34% so với trung bình thế giới (11/13 tạ/ha); Năm 1990 bằng 73% so

8


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

với trung bình thế giới (15,5/37 tạ/ha); Năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha);
Năm 2007 đã đạt 81% (39,6/49 tạ/ha). Sản lượng ngô Việt Nam năm 1994
vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn, năm 2007 đạt
diện tích 1.072.800 ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn, còn năm 2008 diện
tích trồng ngô cả nước là 1125,9 nghìn ha, năng suất đạt 40,2 tạ/ha và sản
lượng hơn 4,5 triệu tấn.
Bảng 2.1: Sản xuất ngô Việt Nam từ năm 1961 đến những năm gần đây
Năm
1961
1975
1990
1995
1997
2000
2001
2002
2003

2004
2005
2006
2007
2008

Diện tích
(nghìn ha)
229,2
267,0
432,0
556,8
662,9
730,2
729,5
816,0
912,7
991,1
1052,6
1033,1
1096,1
1125,9

Năng suất
(tạ/ha)
11,4
10,5
15,5
21,1
24,9

27,5
29,6
30,8
34,4
34,6
36,0
37,3
39,3
40,2

Sản lượng
(nghìn tấn)
260,1
280,6
671,0
1174,9
1650,6
2005,9
2167,7
2511,2
3136,3
3430,9
3787,1
3854,6
4303,2
4531,2

(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2009)[29]
2.3. NGHIÊN CỨU VÀ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP TRÊN
THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2.3.1. Nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới
Ngô nếp có tên khoa học là (Zea mays L.subsp. Ceratina Kulesh), là
cây đem lại hiệu quả cao cho sản xuất vì có thể sử dụng vào các mục đích
khác nhau: làm ngô quà, ăn tươi, đóng hộp, chế biến tinh bột...
Trên thế giới công tác nghiên cứu, chọn tạo giống ngô đã được tiến hành rất
sớm bằng nhiều con đường khác nhau như: lai tạo, chọn lọc, đột biến

9


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

Để phục vụ công tác chọn tạo giống, một tập hợp những dòng tự phối
ngô nếp đã được phát triển. Dòng tự phối là khái niệm tương đối để chỉ
những dòng ngô được tạo ra bằng phương pháp tự phối. Vì ngô là cây thụ
phấn chéo có kiểu gen dị hợp tử nên dòng thuần được tạo ra bằng cách tự
phối cưỡng bức từng cây một. Một khái niệm tương đối để chỉ các dòng tự
phối đã đạt đến độ đồng hợp tử cao và ổn định đó là khái niệm dòng thuần.
Khởi đầu của một chương trình tạo giống ưu thế lai là việc tạo dòng thuần.
Theo Chitra Bahadur Kunwar và cộng sự (2003), phương pháp tạo dòng
thuần ở ngô đã là phương pháp chọn tạo giống ngô cơ bản để phát triển
giống ngô ưu thế lai. Một số phương pháp tạo dòng thuần đã được các nhà
khoa học (G.F. Sprague và S.A. Eberhart, 1955; CIMMYT, 1990; R.J.
Saikumar, 1999) đề xuất sử dụng như: Phương pháp chuẩn (Standard
method), cận phối Sib hoặc Fullsib (cận phối giữa anh em đồng máu),
phương pháp lai trở lại (Backcross)... Hiện nay, phương pháp chuẩn là
phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để tạo dòng thuần (Trần Văn Minh,
2004)[32].

Nghiên cứu phát triển dòng tự phối cũng có hai hướng chủ yếu, hướng
thứ nhất tập trung chủ yếu là thanh lọc và áp dụng các kỹ thuật để cải tiến bản
chất dòng tự phối cũng như trên các dòng có KNKH tạo giống ưu thế lai. Một
số ít nghiên cứu khác sử dụng nguồn vật liệu di truyền sẵn có để trực tiếp phát
triển dòng tự phối thuần. Các dòng tự phối ưu tú là nguồn vật liệu di truyền
quan trọng nhất cho tạo giống ngô UTL [41].
Trong thời gian gần đây, cũng đã có những nghiên cứu về sử dụng các
dòng tự phối trong chọn tạo giống ngô ưu thế lai đã được công bố. Theo Rex
Bernardo, 2001: Các dòng tự phối ngô (Zea mays L.) mới thường phát triển
trong một nhóm di truyền, mặc dù vậy tạo giống đôi khi sử dụng các giống
ngô thương mại (chứa 2 nhóm di truyền) như một nguồn không quy ước của

10


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

các dòng tự phối mới. Ảnh hưởng của phương thức di truyền bị phá vỡ ở ngô
do thụ phấn cưỡng bức các giống ngô lai thương mại chưa được nghiên cứu
đầy đủ. Các nhà nghiên cứu so sánh lai các nhóm di truyền trong một nhóm
và giữa các nguồn di truyền chứa 2 nhóm di truyền của các dòng tự phối mới.
Vật liệu nghiên cứu gồm: (i)Các dòng B73 và B99 đại diện cho nhóm di
truyền Iowa Stiff Stalk Synthetic -BSSS ( trong một nhóm), trong khi Mo17
và B99 đại diện cho nhóm di truyền khác ( non-BSSS). Đánh giá trung bình
lai đỉnh và biến động di truyền lai đỉnh ở hai quần thể F2 giữa hai nhóm khác
nhau (Intragoup): (B73 x H93)F2 lai đỉnh với Mo17 x B99; (Mo17 x B99)F2
lai đỉnh với B73 x H93. Tương tự như thế đánh giá trung bình lai đỉnh và biến
dị di truyền giữa hai nhóm quần thể F2 khác nhau: lai đỉnh (B73 x Mo17)F2

với H93 x B99; và (H93 x B99)F2 lai đỉnh với B73 x Mo17. 150 cá thể mỗi
quần thể lai đỉnh F2 được đánh giá ở 3 địa phương của Ấn Độ năm 1999.
Năng suất trung bình của các lai đỉnh 1,0 t/ha cao hơn lai đỉnh của trong nội
bộ nhóm di truyền, nhưng độ ẩm hạt và chống đổ thấp hơn. Biến dị di truyền
của lai đỉnh (VTC) về năng suất hạt của 4 quần thể tương tự như nhau. Tái tổ
hợp lấn át có thể bị phá vỡ ở quần thể (B73 x Mo17)F2. Những kết quả nghiên
cứu chỉ ra rằng phát triển dòng tự phối mới thành công từ một quần thể chứa
các nhóm di truyền khác nhau phụ thuộc vào tìm kiếm được tester phù hợp
cho lai thử[50].
Bên cạnh đó công tác chọn tạo giống ngô lai hiện nay nhiều dòng tự
phối được sử dụng rộng rãi trong các kiểu lai khác nhau để tạo ra các giống
ưu thế lai. Các quan sát và tính toán chỉ ra rằng khi tự phối cây ngô nhanh
chóng đạt được độ đồng hợp tử ở hầu hết các locut, cũng trong quá trình tự
phối, các dạng dị dạng, sức sống yếu, chống chịu kém… bị loại thải. Tuy
nhiên không phải tất cả các dòng tự phối khi lai đều cho ra các giống lai năng
suất cao. Từ hàng vạn các dòng ngô tự phối, để sản xuất giống lai chỉ sử dụng

11


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

khoảng 0.1%, chính vì thế mà để tạo ra các giống lai chất lượng cần phải chọn
lựa các dòng có khả năng kết hợp cao[15].
Trong thời gian gần đây, đã có rất nhiều những nghiên cứu về khả năng
kết hợp giữa các dòng thuần trên nhiều phương diện khác nhau, cụ thể như:
N. Thongnarin và cộng sự năm 2006 đã xác định khả năng kết hợp (GCA và
SCA) để nhận biết các dòng có khả năng kết hợp tốt nhất để phát triển giống

ngô nếp ưu thế lai. Bốn dòng tự phối làm bố là 241, 246, 303 và 5101, bốn
dòng tự phối làm mẹ là 207, 209, 216 và 513. Tổ hợp theo mô hình II được
thí nghiêm đánh giá trong thí nghiệm RCBD, ba lần nhắc lại, 3 đối chứng
trong hai vụ là mùa mát 2005 (12/2004 -2/2005) và mùa mưa 2005 (5/2005 –
7/2005) tại khoa Nông nghiệp của Đại học Khon Kaen, Thái Lan. Kết quả xác
định được 4 dòng 241, 303, 513 và 216 có giá trị GCA về năng suất và chất
lượng dương. Ngoài ra các THL phát triển từ những dòng tự phối này 513 ×
241, 216 × 241 và 513 × 303 có năng suất cao và giá trị KNKH riêng về năng
suất dương. Những dòng phù hợp làm bố là 241 và 303, dòng 216 và 513 phù
hợp làm mẹ[47].
Năm 2008, một phương pháp mới sử dụng KNKH chung và riêng của
nhóm di truyền để phân các dòng tự phối ngô vào các nhóm di truyền đã được
đề xuất là HSGCA (Heterotic group's Specific and General Combining
Ability). Mục đích của nghiên cứu này là: Phân các dòng tự phối ngô vào các
nhóm di truyền sử dụng phương pháp này đồng thời so sánh hiệu quả của
phương pháp này với phương pháp truyền thống và phương pháp marker phân
tử liên quan đến phân trăm năng suất cao của THL nhân được qua tổng số các
cặp lai giữa các dòng và tester. Kết quả cho thấy phương pháp HSGCA đã
tăng hiệu quả tạo giống ngô lên 16.7 đến 23.6% so với phương pháp sử dụng
marker SSR và phương phát kết hợp KNKH riêng với phương pháp chọn lọc
pedigree năng suất SCA_PY (Specific Combining Ability combined line

12


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

Pedigree and hybrid Yield information) rất khả quan. Phân tích phương sai

cho thấy phân loại bằng HSGCA có thể giải thích thêm phương sai về năng
suất của các THL và có khả năng dự đoán năng suất tốt hơn hai phương pháp
khác[57].
Tuy nhiên người ta cho rằng ngô nếp ưu thế lai cũng như các dòng ngô
được tạo ra để có chất lượng protien cao thì năng suất sẽ giảm đi so với ngô
ưu thế lai bình thường, và giả thuyết cho rằng tích lũy mật độ hạt tinh bột
thấp, nội nhũ mềm và khối lượng hạt thấp hơn. Năm 1990, mục tiêu chương
trình tạo giống ngô nếp ưu thế lai và ngô có chất lượng protein của Argentina
được bắt đầu và sau đó 1 vài dòng thuần được phát triển và thử khả năng phối
hợp giữa các dòng tự phối tốt nhất và vụ ngô 02/2001 một số tổ hợp lai đơn
được thử nghiệm. Số tổ hợp phân thành 3 nhóm là :
- Ngô nếp ưu thế lai
- Ngô chất lượng protein cao
- Tổ hợp lai kép cải thiện tinh bột của ngô chất lượng protein
Lai đơn cũng như các bố mẹ được thí nghiệm RCB với 3 lần lặp lại và
mật độ 71.500 cây/ha và tính năng suất trong phạm vi 8,9 đến 20,9 tấn/ha,
khối lượng 1000 hạt thấp và rất biến động, bắp nhỏ, số ắp trên cây ít hơn. Như
thế năng suất cá thể là rất quan trọng cần xem xét và không chỉ đặc điểm của
bắp mà phải quan tâm đến cả số bắp. Các dòng tự phối số chọn để phát triển
tổ hợp lai đơn phải được chọn lọc các tính trạng tạo ra năng suất cao. Những
thử nghiệm mới đã được thực hiện ở nhiều điểm đã nhận được những kết quả
ngạc nhiên với những lai đơn mới trên cơ sở lựa chọn dòng bố mẹ tự phối
thuần như trên đã cho năng suất cao, cải thiện tinh bột, chất lượng protein và
thích nghi tốt[49].

13


Khóa luận tốt nghiệp

Trần Thế Hiệp - Giống 52

Đặc điểm nông học của ngô nếp và kỹ thuật canh tác cũng đã được
nghiên cứu những năm gần đây. Trường đại học Pennsylvania State
University nghiên cứu hướng dẫn kỹ thuật trồng ngô nếp cho rằngTrồng ngô
có tinh bột hoàn toàn là amylopectin không dễ dàng vì gen sáp là lặn,như
vậy ngô nếp cách ly với ngô thường phải ít nhất là 200m. Nếu chi lẫn một
số cây ngô thường trên ruộng hoặc khu sản xuất có thể làm thay đổi ngay cả
có cách ly tốt và trong chọn lọc hạt gieo cũng cần loại ỏ tất cả hạt ngô
thương lẫn trong lô hạt hoặc hạt ngô nếp đã thay đổi do trôi dạt di truyền.
Chất lượng và chống chịu của ngô nếp là một nhận biết, khối lượng hạt ngô
nếp cao hơn ngô thường một chút như Collin cho biết cao hơn khoảng 16%,
độ ẩm hạt ngô nếp cao hơn xấp xỉ 1% nhưng khá biến động như Gallais
nghiên cứu độ ẩm hạt tinh bột ngô nếp cao hơn ngô thường 2 – 3%[ 52].
Ở các nước phát triển như Mỹ, Nga, Trung Quốc việc chọn tạo giống
ngô nếp chủ yếu tập trung cho chọn tạo giống ngô nếp ưu thế lai. Gần đây ở
Trung Quốc ,Nhật cũng đã tạo ra được nhiều giống ngô nếp lai cho năng suất
cao và chất lượng tốt như: Giống ngô nếp lai đơn màu trắng TYE 101, cho
năng suất bắp tươi khoảng 15 tấn/ha, giống ngô nếp đơn tím hejin 2006 cho
năng suất bình quân 20tấn/ha (Báo cáo tại hội nghị ngô Châu Á lần thứ 9, Bắc
Kinh 09/2005) [9].
2.3.2. Nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp ở Việt Nam
Trong thời gian qua, những nghiên cứu về ngô ở Việt Nam chủ yếu tập
trung vào ngô tẻ. Công tác nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp và đường đã
được tiến hành khá lâu nhưng chủ yếu là thu thập, bảo tồn các giống ngô nếp
địa phương và chọn tạo giống thụ phấn tự do (Lê Quý Kha, 2009)[5]

14