Bài thuyết trình phát triển, duy trì và sản xuất hạt của các giống ngô thụ phấn tự do

PHÁT TRIỂN , DUY TRÌ VÀ SẢN XUẤT HẠT
CỦA CÁC GIỐNG NGÔ THỤ PHẤN TỰ DO

Development, Maintenance, and Seed Multiplication
of Open-Pollinated Maize
Shivaji Pandey
Director
CIMMYT Maize Program


Giới thiệu
 Vật liệu ngô năng suất cao đã được trồng ở các
nước đang phát triển tăng lên trong nhưng năm
qua
 Quá trình phát triển nhanh của các giống mới và
giống lai,
 Do vậy hệ thống sản xuất hạt giống ngô ngày
càng có vai trò quan trọng
 Sản xuất giống đảm bảo cân bằng giữa chất
lượng và tiêu chuẩn hạt giống
 Kỹ thuật sản xuất hạt giống ngô lai đã có nhiều
công bố
 Nhưng sản xuất hạt giống ngô thụ phấn tự do
còn hạn chế.


Nội dung


1 Giới thiệu






2 Phát triển giống,đánh giá và đặc điểm






Hạt tác giả
Hạt nguyên chủng
Hạt xác nhận
Tiêu chuẩn cách ly trong sản xuất hạt giống
Tiêu chuẩn duy trì đồng nhất giống

4 Những vấn đề khác trong kế hoạch sản xuất hạt giống






Phương pháp phát triển giống
Đánh giá và hệ tống phóng thích giống
Đặc điểmcả giống thụphấn tự do

3 Duy trìvà sản xuất hạt giống









Sự phù hợp của giống thụ phấn tự do
Những thay đồi khái nệm giống thụ phấn tự do

Lưu giữ giống gốc
Lựa chọn địa phương cho nhân hạt
Hướng dẫn hệ số nhân các cấp

5 Kết luận


Giới thiệu


Cây ngô (Zea mays, L.) được trồng xấp xỉ 140 triệu ha trên
toàn thế giới



trong đó


97 triệu ha ở các nước đang phát triển,



9 triệu ha ở các nước phát triển và



9 triệu ha ở Đông Âu (CIMMYT, 1994).



Ngô là lương thực của hàng 100 triệu người ở các nước đang
phát triển,



bình quân ở Đông và Nam phi tiêu thụ 80 kg/người mỗi năm,


170 kg ở Mexico và Trung Mỹ,



100 kg ở Châu á và Đông Nam Châu Á, và



trên 190kg ở Nam Mỹ


Sự phù hợp của ngô OPVs

 Xấp xỉ 58% diện tích
trồng ngô ở các nước
đang phát triển trồng
các giống cải tiến,
 44% ngô lai và,
 14% giống thụ phấn
tự do cải tiến
(OPVs), và
 42% giống thụ phấn
tự do chưa cải tiến
OPVs (Hình 1)
 (Pandey and
Gardner, 1992;
CIMMYT, 1994


 Ngược lại gần 100% diện tích trồng ngô ở các nước
phát triển là giống ngô lai.
 Ngô OPVs đóng vai trò quan trọng trong canh tác ngô ở
các nước đang phát triển.
 Các giống ngô thụ phấn tự do cải tiến dễ áp dụng hơn ở
các nước này do


Hệ thống cung cấp hạt giống thuận tiện,



nông dân có thể tự để giống,



Giá hạt giống thấp,



Canh tác thâm canh và quản lý sản xuất không yêu cầu
cao

 Thay thế các giống OPV tốt hơn các giống OPV hiện tại
và giống ngô bản địa sẽ tăng năng suất ngô.
 Ngoài ra tăng sử dụng các giống OPV cải tiến khuyến
khích nông dân tăng dần đầu tư và tiếp cận với giống lai


Những thay đổi trong khái niệm
giống thụ phấn tự do(OPVs)
 Ngô là một cây giao phấn,
 Nó biểu hiện biến dị di truyền cao,
 Đa dạng di truyền các giống ngô
 Để phát triển quần thể
 Composite,
 gene pool và


Thế hệ tiến bộ tạo giống bằng chọn lọc chu kỳ.

 Một tái tổ hợp quần thể cải tiến thường được phóng thích ra
sản xuất
 Là một thụ phấn tự do ( OPV) cải tiến

 Một số OPV phóng thích không đồng nhất về
đặc điểm nông học
 Làm giảm sự chấp nhận của nông dân.
 Tính trạng này có phần do chưa thống nhất về
khái niệm và phương pháp tạo giống thụ phấn
tự do.
 Gần đây được định nghĩa lại một giống OPV là :

Một tập hợp các kiểu hình đồng nhất

tương đối khác với các quần thể
khác, đồng nhất tương đối và ổn
định


 Một OPV là khác biêệt nếu
 Nó có các tính trạng phân biệt với các giống
khác đã biết
 Và có thể nhận biết được.

 Nó đồng nhất tương đối và ổn định
 Các tính trạng nông học quan trọng
 Qua thời gian trong vùng giống thích nghi


 Giống được tạo thành bằng nội phối 8 – 10
gia đình hoặc dòng có cùng:
 thời gian sinh trưởng,

 chiều cao cây,
 cao đóng bắp và
 các tính trạng hình thái khác.

 Một OPV đồng nhất sẽ được nông dân chấp
nhận và sản xuất hạt giống dễ dàng hơn


Phát triển giống và đánh giá mô tả
đặc điểm
 Trước khi phương pháp là:
 Duy trì giống
 Sản xuất hạt giống,

 Cần xem xét phương pháp phát triển giống,
 Đánh giá và đặc đểm một giống TPTD


 Phương pháp phát triển giống
 Các gia đình tốt được nhận biết trong
chương trình chọn lọc chu kỳ
 Những gia đình này thường được sử
dụng để hình thành giống TPTD.
 Phát triển giống thụ phấn tự do bị ảnh
hưởng bởi
 Chương trình chọn lọc chu kỳ sử dụng để
cải tiến quần thể ngô.


 Mức độ tự phối quần thể từ các gia đình chọn,

 Số lượng và loại gia đình chọn,
 Phương pháp tái tổ hợp chúng để hình thành
OPV
 Chịu ảnh hưởng trực tiếp mức độ tự phối.
 Sử dụng một số ít gia đình đảm bảo
 Tính xác thực và đồng nhất về các tính trạng hình
thái.


 Một số ít gia đình khi tái tổ hợp biểu hiện
cận phối cao hơn
 Chọn 8-10 gia đình tốt nhất từ chương
trình chọn lọc chu kỳ,
 Những gia đình nhận biết qua thử
nghiệm ở nhiều địa phương.
 Hạt của các gia đình ưu tú còn lại cất
trữ để
 Tạo lai diallel cây với cây ( plant to
plant diallel crosses ) để hình thành
nên OPV


 Lai diallel giữa 10 hoặc ít hơn 10 kiểu gen
 Thực hiện và tái hợp hoàn chỉnh hơn giảm thiểu
cận phối (Hallauer and Miranda, 1988).

 Trong một khối lai nếu
 Một gia đình có cây khác với các cây trong gia đình
 Ở bất kỳ giai đoạn sinh trưởng và phát triển nào
 Cần loại bỏ trước hoặc sau thụ phấn.

 Các cây khác trong gia đình thụ phấn bằng
cây không mong muốn đó cũng phải loại bỏ


 Các OPV cũng có thể phát triển bằng
 Tái tổ hợp các dòng tự phối ưu tú
 Từ các quần thể không trong chương trình
chọn lọc cải tiến.
 Trong trường hợp này chọn
 8 – 10 dòng ưu tú có khả năng kết hợp cao nội
phối chúng như đã mô tả trên


 Giống TPTD năng suất cao cũng có thể
tạo bằng
 Lai giữa 4 đến 5 giống lai đơn , lai ba và lai
kép,
 Nhưng những giống lai đó phải là giống lai
giữa các dòng tự phối
 Các dòng đó đã được chọn lọc và sử dụng
 Thay vì ưu thế lai của chúng để phát triển
giống TPTD


 Hạt F1 nhân lên F2 do thụ phấn bằng tay
 Sử dụng một trong hai phương pháp sau để
cung cấp đủ lượng hạt cho đánh giá,
 Duy trì giống TPTD như hình 2 dưới đây

m

Hình thành giống và thu hạt F2 từ chương trình chọn lọc chu kỳ
100 – 200 gia đình thử nghiêệm lăệp lại ở nhiều địa phương
8 – 10 gia đình để tái tổ hợp
Hạt F1
nhân sang F2

 Chọn số bắp ngang bằng nhau của
mỗi căệp lai ( 3 – 5 bắp)

 Chọn số bắp ngang bằng nhau của
mỗi gia đình( 10 – 15 bắp)

Tách hạt các bắp riêng

(Môệt con cái làm mẹ còn lại làm bố)

Hỗn hạt các bắp ngang bằng từ mỗi
bắp của mỗi tái hợp

Tách hạt các bắp riêng,

Các tái hợp trồng riêng và lai cây với
cây giữa chúng

Hoăệc

Hỗn hợp số hạt bằng nhau từ mỗi bắp

của mỗi gia đình
 Tạo lai cây với cây giữa các gia đình

Chọn số bắp ngang bằng nhau của mỗi tái hợp hay gia đình lai đẻ riêng rẽ
( tổng số 100 – 200 bắp)
Hỗn hợp số hạt ngang nhau
của mỗi bắp nhân F2

Cất trữ 50 – 75 hạt của mỗi bắp
là hạt TG cho sản xuất tiếp theo


Hình thành giống và nhận được hạt F2 từ chọn lọc chu kỳ

100 – 200 gia đính được thử nghiệm ở một số địa phương

Chọn 8 – 10 gia đình đưa vào chương trình Diallel

Hạt F1 nhân sang F2


Hạt F1 nhân sang F2
Chọn số bắp ngang bằng nhau
Chọn số bắp ngang bằng nhau
( 10- 15 bắp) của mỗi gia đình lai.
( 3- 5 bắp) của mỗi cặp lai.
1 sử dụng làm mẹ còn lại làm bố.
Hỗn hợp số hạt ngang bằng
Tách hạt các bắp riêng hỗn hợp số
nhau của mỗi bắp tạo thành hỗn

Hoặc hạt bằng nhau tạo thành các gia
hợp lai.
đình lai.
Các hỗn hợp này trồng riêng để
lai cây với cây trong mỗi gia đình
lai cây với cây

Chọn số bắp ngang bằng nhau của mỗi gia đình lai
hay cặp lai 100 - 200

Hỗn hợp số hạt ngang
bằng nhau của mỗi bắp
nhân F2

Và

Cất trữ 50 – 75 hạt riêng
là hạt tác giả gốc


 Tổng 10 gia đình được sử dụng tạo giống TPTD,
có thể lai 45 cặp giữa các bố mẹ trong một gia
đình
 Cách thứ nhất
 Lấy số lượng ngang bằng nhau (từ 3 – 5 bắp) của mỗi
cặp lai diallel trên( cặp lai đã được chọn)
 Tách hạt số lượng ngang bằng nhau của các bắp (của
cặp đó)
 Mỗi cặp trong 45 cặp lai có thể trồng riêng rẽ khoảng 20
cây,

 Chọn các cây tốt, khỏe để lai cây với cây.
 Nếu có một cặp lai không tốt thì những cặp lai khác đã
nhận phấn của bố mẹ cặp lai đó đều loại bỏ


 Cách thứ hai
 Mỗi gia định tham gia hình thành lên OPV
 Chọn số bắp ngang bằng nhau từ các cặp lai (10
-15 bắp) một trong số đó làm mẹ còn lại làm bố.
 Các bắp tách riêng và số hạt bằng nhau của mỗi
bắp trong mỗi gia đình lai hỗn hợp (trong một gia
đình) để chuẩn bị cho hỗn hợp các gia đình riêng
rẽ.
 Như vây nếu có 10 gia đình tham gia tạo thành
OPV sẽ có 10 hỗn hợp lai tham gia tái tổ hợp
 Những hỗn hợp này có thể trồng cá thể để lai cây
với cây
 Bất kỳ hỗn hợp lai của gia đình nào không mong
muốn trong suốt các giai đoạn sinh trưởng, phát
triển đều bỏ cả hỗn hỗn hợp lai cua gia đình đó


 Cả hai cách thụ phấn bằng tay để thu được
100 – 200 bắp,
 Lấy số hạt ngang bằng nhau để hỗn hợp tái
tổ hợp tạo hạt F2.
 Chọn lọc đồng nhất ở giai đoạn này sẽ có lợi
cho
 Các giai đoạn nhân hạt tiếp theo và duy trì
giống.

 Mỗi bắp lấy ra 50 đến 75 hạt tích trữ riêng
rẽ
 Là con cái của hạt tác giả sử dụng cho duy
trì và sản xuất hạt giống


Đánh giá và hệ thống phóng
tích giống
 Hệ thống đánh giá và phóng thích giống ở các nước rất
khác nhau
 Hệ thống đánh giá đảm bảo nhận biết nhanh và chính
xác giống OPV mới và đối chứng
 Khảo sát 25 nước cho thấy


Các thử nghiệm được tiến hành đồng thời ở trạm nghiên cứu và
ruộng nông dân là một hệ thống hỗ trợ để phóng thích giống
nhanh hơn



Thử nghệm trên ruông nông dân do nông dân quản lý là cơ sở
xác định sự phù hợp và ổn định của giống

 Phối hợp với các công ty cũng là hướng để đánh giá và
phóng thcíh giống hiệu quả