Phát triển các dòng thuần phục vụ chọn giống ngô lai cho điều kiện canh tác nhờ nước trời của miền Bắc, Việt Nam (TT LA tiến sĩ)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ HÂN

PHÁT TRIỂN CÁC DÒNG THUẦN PHỤC VỤ CHỌN TẠO
GIỐNG NGÔ LAI CHO ĐIỀU KIỆN CANH TÁC
NHỜ NƯỚC TRỜI CỦA MIỀN BẮC, VIỆT NAM

CHUYÊN NGÀNH: DI TRUYỀN VÀ CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG
MÃ SỐ: 62 62 01 11

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

HÀ NỘI - 2017


Công trình hoàn thành tại:
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Người hướng dẫn: 1. GS. TS. VŨ VĂN LIẾT
2. PGS.TS. NGUYỄN VĂN CƯƠNG

Phản biện 1:

PGS.TS. Vũ Đình Hòa
Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Phản biện 2:

TS. Khuất Hữu Trung
Viện Di truyền nông nghiệp

Phản biện 3:

TS. Đặng Ngọc Hạ
Viện Nghiên cứu Ngô

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Vào hồi

giờ, ngày

tháng

năm 2017

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngô (Zea mays L.) có nguồn gốc ở Mexico cách đây 7000 năm và châu Mỹ
là quê hương chuyển ngô thành nguồn lương thực tốt hơn cho con người. Hạt ngô
chứa xấp xỉ 72% tinh bột, 10% protein và 4% chất béo, nó cung cấp năng lượng
sinh học (365 Kcal/100g) cho hoạt động sống. Ngô được trồng rộng khắp trên thế
giới, những nước có diện tích sản xuất và sản lượng lớn nhất là Mỹ, Trung Quốc và
Brazil, ba nước này tạo ra xấp xỉ 717 triệu tấn/năm. Ngô sử dụng làm lương thực,
thức ăn chăn nuôi, công nghiệp khác, trong 10 năm gân đây ngô được sử dụng làm

nguyên liệu cho công nghiệp chế biến nhiên liệu sinh học, do vậy nhu cầu ngô của
thế giới ngày càng tăng (Peter et al., 2014).
Hầu hết 160 triệu ha diện tích trồng ngô toàn cầu trong điều kiện canh tác nhờ
nước trời. Tỷ lệ diện tích trồng ngô có tưới ở Mỹ khoảng 14%, Trung Quốc khoảng
40% và chỉ có Ai Cập cao nhất là 100%. Còn lại, các nước khác trên thế giới chỉ
khoảng 10% diện tích trồng ngô là có tưới. Thống kê toàn cầu, thiệt hại năng suất
ngô do hạn trung bình hàng năm là 15%, tương đương với 120 triệu tấn ngô hạt, với
giá hiện nay tương đương với 36 tỷ đô la. Tuy nhiên, ảnh hưởng và tổn thất thực sự
của hạn hán là tác động của nó đến cuộc sống của con người ở những vùng ngô
được sử dụng làm lương thực hàng ngày, như sa mạc Châu Phi và các nước nghèo,
ước tính khoảng 300 triệu người. Chương trình lương thực thế giới đã phải mua
410.000 tấn ngô với kinh phí hơn 100 triệu đô la cứu đói cho những vùng này, năm
2011 hạn cũng làm thiệt hại nông nghiệp của Mỹ 5,2 tỷ đô la (Doug, 2012). Vì thế,
chọn giống ngô chống chịu hạn vẫn đóng vai trò vô cùng quan trọng với thế giới
trong mục tiêu phát triển thiên niên kỷ chống nghèo đói (WFP, 2012).
Hạn hán xảy ra nghiêm trọng trong những thập kỷ qua đã ảnh hưởng nặng nề
đến năng suất và sản lượng của các vùng trồng ngô trên thế giới. Các phương pháp
nhận biết và phát triển ngô lai chịu hạn là mục tiêu quan trọng của các nhà nghiên
cứu. Những cố gắng của các nhà tạo giống cơ bản tập trung tạo giống có năng suất
ổn định khi gặp điều kiện bất thuận hạn, nhận biết để cải tiến khả năng chịu hạn
thông qua các tính trạng gián tiếp. Các tính trạng gián tiếp có thể nhận biết ở các
dòng thuần bố mẹ và khả năng di truyền của chúng cho con cái là tổ hợp lai giữa
các bố mẹ chịu hạn (Meghyn, 2010).
Mở rộng nền di truyền bằng tạo ra nguồn vật liệu di truyền chịu hạn là tiềm
năng to lớn để tạo ra giống ngô chịu hạn, đặc biệt quan trọng với điều kiện môi
trường khắc nghiệt ở các nước đang phát triển (Weiwei et al., 2011). Diện tích
trồng ngô ở Việt Nam chủ yếu trên đất dốc của vùng núi, nơi không có hệ thống
tưới tiêu do vậy canh tác ngô chủ yếu là canh tác nhờ nước trời. Những điều kiện
canh tác này cần thiết có giống ngô lai năng suất cao và có khả năng chịu hạn.
Ngô Hữu Tình (1997) cho rằng ngô của Việt Nam được trồng chủ yếu ở

miền núi trên đất dốc canh tác hoàn toàn phụ thuộc vào nước mưa, nên thường
1


xuyên gặp bất thuận thiếu hụt nước giai đoạn đầu và cuối của cây ngô, bởi vì giai
đoạn này lượng mưa thấp nhất. Để giảm ảnh hưởng của hạn đến sản xuất ngô Viện
Nghiên cứu Ngô đã nghiên cứu quản lý và chọn giống chịu hạn đã thu được những
kết quả đáng ghi nhận. Tuy nhiên các giống chịu hạn vẫn còn hạn chế và chưa đáp
ứng cho từng tiểu vùng sinh thái miền núi Tây Bắc, Việt Nam.
Biến đổi khí hậu tác động đến Việt Nam ngày càng rõ nét, những ảnh hưởng
tiêu cực như nước biển dâng, nhiệt độ cao,...đặc biệt hạn hán ngày càng khốc liệt ảnh
hưởng đến sinh kế của người dân và tác động tiêu cực đến nông nghiệp (Nguyễn Văn
Thắng và cs., 2010). Một trong những giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu là chọn
giống cây trồng chống chịu và thích nghi với các điều kiện bất thuận.
Ở vùng Trung du và Miền núi phía Bắc, ngô là cây lương thực chính chỉ
đứng sau cây lúa. Năm 2015, diện tích ngô là 519,3 nghìn ha (Tổng cục Thống kê,
2015). Sản xuất ngô chủ yếu trên đất dốc và nhờ nước trời (chiếm khoảng 80% diện
tích). Năng suất ngô của vùng Trung du và Miền núi phía bắc chỉ đạt 36,8 tạ/ha, bằng
82,12% so với trung bình cả nước. Năng suất ngô của vùng này đạt thấp như vậy là do
thiếu bộ giống ngô thích hợp với điều kiện của vùng. Nhu cầu giống ngô lai mới của
vùng Trung du và Miền núi phía bắc là rất lớn. Vì vậy, việc nghiên cứu chọn các
giống ngô ngắn ngày, chịu hạn, năng suất cao cho vùng là cần thiết và cấp bách.
1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Phát triển tập đoàn dòng đời thấp và chọn lọc và chọn lọc một số dòng thuần
có đặc điểm nông sinh học tốt, chị hạn, khả năng kết hợp cao làm nguồn vật liệu
cho công tác tạo giống ngô lai năng suất cao, chất lượng, thích hợp với điều kiện
canh tác nhờ nước trời ở Miền Bắc, Việt Nam.
Chọn tạo được một số tổ hợp lai ngô năng suất cao thích hợp với điều kiện
canh tác nhờ nước trời ở miền Bắc, Việt Nam.
Ứng dụng được phương pháp kích tạo đơn bội trên các vật liệu ngô ở điều kiện

nhiệt đới bằng sử dụng cây kích tạo UH400 nhằm phát triển dòng thuần nhanh hơn.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Phát triển dòng tự phối thuần bằng thụ phấn cưỡng bức từ 32 dòng tự phối đời
S3- S4 ban đầu phát triển từ nguồn gen có nguồn gốc địa phương và nhập nội về các
đặc điểm nông sinh học, năng suất và khả năng chịu hạn.
Thử khả năng kết hợp và đánh giá khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai ưu tú
trong điều kiện nhân tạo và canh tác nhờ nước trời.
Nghiên cứu khả năng thích nghi, khả năng kích tạo đơn bội của dòng kích tạo
đơn bội UH400 để phát triển dòng đơn bội kép đối với các dòng ngô nhiệt đới.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Xây dựng cơ sở khoa học trong công tác chọn tạo dòng tự phối chịu hạn để
chọn tạo các giống ngô lai cho điều kiện canh tác nhờ nước trời ở miền Bắc, Việt
Nam. Phát triển được 30 dòng tự phối, đã chọn được 4 dòng (D5, D14, D22 và
D28) chịu hạn và có khả năng kết hợp cao về năng suất.
2


Tạo được 2 tổ hợp lai (THL1, THL8) ưu tú, năng suất cao chống chịu tốt,
thích ứng với điều kiện canh tác nhờ nước trời có thể phát triển thành giống mới
phục vụ sản xuất.
Khẳng định UH400 có khả năng thích nghi và kích tạo đơn bội với các dòng
ngô nhiệt đới và tạo được ra 10 dòng đơn bội kép.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài đã đánh giá được nguồn gen ngô địa phương và nhập nội, chất lượng,
thích nghi với điều kiện khó khăn về nước tưới để phát triển vật liệu di truyền cho
chọn giống ngô lai năng suất cao, thích ứng với điều kiện canh tác nhờ nước trời
miền núi phía Bắc, Việt Nam.
Đề tài đã khẳng định UH400 có khả năng thích nghi và kích tạo đơn bội với các
dòng ngô nhiệt đới có thể sử dụng để phát triển dòng thuần nhanh hơn ở ngô.

1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đã xác định được 4 dòng tự phối có khả năng sử dụng trong chương trình chọn
tạo giống ngô lai cho các điều kiện canh tác ngô nhờ nước trời.
Chọn tạo được 2 tổ hợp lai ưu tú về năng suất, khả năng chịu hạn, thích nghi
với điều kiện canh tác khó khăn về nước tưới.
Tạo ra 10 dòng đơn bội kép sử dụng dòng kích tạo UH400, những dòng đơn
bội kép có thể sử dụng trong phát triển giống ngô lai.
1.6. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN
Luận án gồm 163 trang, chia thành 5 phần: Phần 1 - Mở đầu 4 trang, Phần 2Tổng quan 37 trang, Phần 3- Phương pháp nghiên cứu 17 trang, Phần 4-Kết quả và
thảo luận 94 trang, Phần 5-Kết luận và kiến nghị 1 trang. Luận án gồm 71 bảng số
liệu, 8 hình minh họa, tham khảo 147 tài liệu trong đó có 18 tài liệu tiếng việt và
129 tài liệu tiếng anh, ngoài ra có 5 phụ lục ghi rõ các số liệu thí nghiệm, đặc điểm
nông sinh học của các dòng thuần và tổ hợp lai mới được tạo ra.
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.1.1. Vai trò của cây ngô
Ngô là lương thực quan trọng của nhiều nước, lương thực là quyền cơ bản
nhất của con người. Ngô là một trong ba cây lương thực quan trọng nhất và đứng
thứ 3 sau lúa nước và lúa mỳ, như là nguồn cung cấp calo hàng ngày cho người dân
ở các nước đang phát triển, ngô rẻ hơn hạt ngũ cốc khác. Ngô đặc biệt quan trọng
với hơn 900 triệu người nghèo của các nước thuộc châu Phi, châu Á và Mỹ La Tinh
(CIMMYT and IITA, 2011).
2.1.2. Sản xuất ngô trên thế giới
Vào năm 1961, năng suất ngô trung bình của thế giới chỉ xấp xỉ 20 tạ/ha, thì
năm 2014 tăng gấp hơn 2,8 lần (đạt 56,63 tạ/ha), sản lượng đã tăng từ 205,02 triệu
3


tấn lên 1.038,28 triệu tấn (gấp 4,96 lần), diện tích tăng từ 105,55 triệu lên 183,32
triệu hecta (hơn 1,75 lần) (FAO, 2014).

Bảng 2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 1961- 2014
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
Chỉ tiêu
Năm
(triệu ha)
(tạ/ha)
(triệu tấn)
1961
105,55
19,42
205,02
1971
118,19
26,53
313,62
1975
121,48
28,13
341,75
1990
131,04
36,89
483,37
2000
137,00
43,25
592,48
2001

137,52
44,76
615,53
2002
137,61
43,96
604,87
2003
144,70
44,59
645,16
2004
147,45
49,43
728,97
2005
148,04
48,21
713,68
2006
146,74
48,17
706,85
2007
158,39
49,88
790,16
2008
162,69
51,06

830,61
2009
158,74
51,67
820,20
2010
164,03
51,89
851,26
2011
171,69
51,70
887,66
2012
179,22
48,99
877,92
2013
185,12
55,00
1.018,11
2014
183,32
56,63
1.038,28
Nguồn: FAOSTAT (2014)
2.1.3. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Sản xuất ngô của nước ta tăng nhanh về diện tích, năng suất và sản lượng
trong giai đoạn 2000 – 2015. Từ năm 2000, năng suất và sản lượng ngô của Việt
Nam đã có những bước tiến nhảy vọt. Tốc độ tăng trưởng diện tích, năng suất và

sản lượng ngô của Việt Nam cao hơn nhiều lần của thế giới, lợi nhuận trồng ngô lai
cao hơn hẳn các loại cây trồng khác. Năm 2015, diện tích ngô tăng đáng kể, đạt
khoảng 1.179,3 nghìn ha, tăng xấp xỉ 61,5% so với năm 2000. Về năng suất, sau 10
năm kể từ năm 2005 đã tăng từ 36,0 tấn/ha lên 44,8 tấn/ha (tăng 24,4% so với năm
2003). Tổng sản lượng ngô sơ bộ của cả nước năm 2014 đạt trên 5,2 triệu tấn, tăng
65,6 % so với năm 2004 (Tổng cục Thống kê, 2015).
2.2. ĐA DẠNG NGUỒN GEN VÀ DI TRUYỀN CHỊU HẠN Ở NGÔ
2.2.1. Nghiên cứu đa dạng nguồn gen ngô trên thế giới
Nguồn gen ngô có tầm quan trọng to lớn đối với đa dạng sinh học, đa dạng di
truyền và chọn tạo giống nên được quan tâm thu thập, bảo tồn và sử dụng. Bảo tồn
được thực hiện với cả hai phương thức là bảo tồn in - situ và ex - situ. Trung tâm
phát triển ngô và lúa mỳ Quốc tế CIMMYT vẫn đang cố gắng tiếp tục thu thập và
4


bảo tồn nguồn gen ngô theo mục tiêu và các hướng chính như: thu thập nguồn gen
ngô bản địa đại diện cho châu Mỹ La Tinh như là một điểm tài nguyên di truyền
của cây ngô, tiếp tục hợp tác với các quốc gia ở Mỹ La Tinh và các vùng khác trên
thế giới để thu thập, nhân và bảo tồn đa dạng giống bản địa. Nhận biết và bảo tồn
đa dạng các giống bản địa của Châu Phi, Châu Á bởi vì chúng là những nguồn gen
duy nhất có khả năng thích nghi với khí hậu và thổ nhưỡng của vùng Nhiệt đới, Á
nhiệt đới và vùng cao (Taba et al., 2004).
2.2.2. Đa dạng nguồn gen ngô của Việt Nam
Nguồn gen ngô của miền núi phía bắc Việt Nam rất đa dạng, thu thập trên
phạm vi một huyện ở tỉnh Điện Biên các nhà nghiên cứu có 24 mẫu giống ngô.
Phân loại các mẫu giống ngô thu thập được theo phân bố địa lý, dân tộc và phân
loại thực vật kết quả cho thấy các xã vùng sâu, vùng xa Việt Nam có bộ giống ngô
rất đa dạng, phân bố theo tiểu vùng sinh thái và dân tộc đây là một điểm chú ý
nghiên cứu nguồn gen thực vật nói chung và nguồn gen ngô nói riêng (Vũ Văn Liết
và Đồng Huy Giới, 2006).

2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN DÒNG THUẦN CHO TẠO
GIỐNG NGÔ ƯU THẾ LAI CHỊU HẠN
Một số phương pháp tạo dòng thuần đã được các nhà khoa đề xuất sử dụng như:
+ Phương pháp chuẩn: Do Shull đề xuất sử dụng (1909, 1910)
+ Phương pháp cận phối (sib hoặc fullsib); Phương pháp thuần hoá tích hợp;
Chọn tạo dòng tương đồng; Phương pháp lai trở lại...
Ngoài các phương pháp tạo dòng truyền thống như ở trên, một số phương
pháp tạo dòng thuần mới đã được phát triển như chọn lọc giao tử, tạo dòng đơn bội
kép bằng nuôi cấy bao phấn hoặc noãn chưa thụ tinh, hay phương pháp tạo dòng
đơn bội kép in vivo sử dụng dòng kích tạo đơn bội…
2.4. CÁC NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ CHỐNG CHỊU HẠN
Việt Nam cũng đã xác định được một số chỉ thị SSR liên kết với các gen chịu
hạn và một số chỉ thị liên quan đặc tính chịu hạn ở ngô (Bùi Mạnh Cường, 2013).
Nguồn gen ngô địa phương Việt Nam rất đa dạng cần khai thác và sử dụng trong
chọn tạo giống ngô thích ứng với các điều kiện sinh thái khác nhau cũng đã được
quan tâm nghiên cứu ở Việt Nam. Vũ Văn Liết và cs. (2013) đã thực hiện đề tài
“Chọn lọc dòng ngô có khả năng chịu hạn dựa trên kiểu hình và marker phân tử”.
Hai mươi tám dòng tự phối của ngô có nguồn gốc khác nhau được đánh giá để chọn
dòng bố mẹ có khả năng chịu hạn phục vụ cho tạo giống ngô ưu thế lai. Thí nghiệm
đánh giá khả năng chịu hạn được trồng trong chậu plastic. Sử dụng marker phân tử
SSR để dò tìm các gen và QTL (locus tính trạng số lượng) điều khiển một số tính
trạng liên quan đến khả năng chịu hạn với 3 cặp mồi: UMC1862 dò tìm QTL điều
khiển năng suất ngô dưới điều kiện bất thuận nước (YS), UMC2359 dò tìm QTL
5


điều khiển chỉ số chống chịu bất thuận nước (STI), NC133 dò tìm QTL điều khiển
di truyền khả năng chống chịu bất thuận nước (TOL). Kết quả dựa trên đánh giá
kiểu hình và marker phân tử đã chọn ra 5 dòng TP17, TP12, TP2, TP5 và TP24 ưu
tú có thể sử dụng để lai thử khả năng kết hợp chọn tạo giống ngô lại chịu hạn.

Qua các kết quả về nghiên cứu và sản xuất ngô ở Việt Nam có thể thấy nhu
cầu sử dụng ngô ngày một tăng, đặc biệt là nhu cầu cho ngành công nghiệp thức
ăn chăn nuôi (theo Bộ NN & PTNT sáu tháng đầu năm 2016, Việt Nam đã chi tới
hơn 650 triệu USD, tương đương hơn 14.650 tỉ đồng để nhập 3,3 triệu tấn ngô).
Tuy nhiên các nghiên cứu ngô ở Việt Nam còn hạn chế, các giống ngô lai mới tạo
ra còn ít chưa đủ đáp ứng cho thị trường. Mặt khác ngô ở Việt Nam chủ yếu được
trồng ở miền núi nơi khó khăn về nước tưới, những giống đang sử dụng ở miền núi
vẫn chủ yếu là giống địa phương, năng suất thấp, giống thụ phấn tự do cải tiến và
một số giống lai của các công ty nước ngoài sản xuất với giá thành cao. Từ thực tế
đó, nghiên cứu và chọn tạo các giống ngô lai chất lượng tốt, năng suất cao, phù
hợp với điều kiện canh tác của từng vùng là một vấn đề rất cần thiết đối với các
nhà chọn tạo giống ở Việt Nam.
PHẦN 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu được tiến hành tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng,
Khoa Công nghệ Sinh học, Phòng thí nghiệm Dự án JICA– Học Viện Nông nghiệp
Việt Nam. Thời gian nghiên cứu từ năm 2012 đến năm 2016.
3.2. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
Vật liệu là 32 dòng ngô tự phối đời S3 – S4 phát triển từ các giống ngô có nguồn
gốc địa phương và nhập nội do Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học Viện
Nông nghiệp Việt Nam cung cấp, giống đối chứng là LCH9, VN8960 và DK 9901.
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung 1: Đánh giá các dòng tự phối ngô đời thấp về đặc điểm nông sinh
học, khả năng chống chịu, năng suất và chịu hạn qua các thí nghiệm đồng ruộng,
nhà lưới, chậu vại, chỉ thị phân tử và đánh giá khả năng kết hợp chung sớm tại Gia
Lâm, Hà Nội
Nội dung 2: Phát triển dòng thuần, đánh giá dòng tự phối đời cao tại Gia
Lâm, Hà Nội. Lai thử khả năng kết hợp riêng đối với các dòng tuyển chọn bằng lai
diallel theo mô hình Griffing 4
Nội dung 3: Đánh giá các dòng bố mẹ và tổ hợp lai tại Gia Lâm, Hà Nội. Khảo

nghiệm các tổ hợp lai ưu tú tại môi trường canh tác nhờ nước trời ở Mai Sơn, Sơn La
Nội dung 4: Tạo và phát triển các dòng đơn bội kép bằng kích tạo đơn bội, sử
dụng dòng UH400 tại Gia Lâm, Hà Nội
6


3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4.1. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng, đánh giá dòng tự phối thế hệ S3-S4
và thí nghiệm so sánh
Phương pháp bố trí thí nghiệm đánh giá 32 dòng tự phối thế hệ S3-S4
+ Thí nghiệm bố trí mạng lưới (Lattice) sử dụng đánh giá 32 dòng tự phối
thế hệ S3-S4 theo IPGRI năm 2001, diện tích ô thí nghiệm 14m2, 2 lần lặp lại, đố i
chứng là VN8960, LCH9. Sơ đồ thí nghiệm tóm tắt như sau:

(Ghi chú: A, B, C...: Vật liệu nghiên cứu)

Thời gian và địa điểm tiến hành thí nghiệm: Thí nghiệm được thực hiện năm
2012 tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng.
+ Thí nghiệm so sánh cơ bản các tổ hợp lai
Thí nghiệm bố trị khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) theo phương pháp của
(Gomez, 1984); 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm 14m2, đối chứng LCH9, VN8960.
Thí nghiệm đánh giá các THL ưu tú tại môi trường mục tiêu canh tác nhờ nước
trời (Mai Sơn, Sơn La) vụ Xuân Hè 2016. Thí nghiệm bố trí bố trí khối ngẫu nhiên
hoàn chỉnh (RCBD) theo quy chuẩn Việt Nam (QCVN 01 - 56: 2011/ BNNPTNT), 3
lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm 14m2, đối chứng LCH9 và DK9901.
3.4.2. Phương pháp thí nghiệm đánh giá khả năng chịu hạn của dòng tự phối
và tổ hợp lai
+ Đánh giá chịu hạn giai đoạn cây con của ngô trồng trong chậu vại theo
phương pháp của (Camacho et al., 1994)
Bố trí thí nghiệm chậu plastic trong nhà có mái che, ba lần nhắc lại. mẫu

được trồng trong chậu plastic lớn có thể rút được nước (chậu cao 35 cm, đường
kính 20 cm), mỗi mẫu được trồng trong 3 chậu, mỗi chậu 3 cây. Các chậu đặt
trong nhà có mái che, tưới nước ẩm. Ngừng tưới nước, gây hạn 10 ngày thì thu
mẫu. Thu mẫu sau gieo 4 tuần bằng cách nhổ cả cây và rễ để đánh giá các chỉ tiêu:
Diện tích lá/cây; thể tích rễ = V (tổng) - V (nước); Chiều dài rễ dài nhất; Chiều
cao cây; Khối lượng rễ tươi; Khối lượng rễ khô; Khối lượng thân khô; Tỷ lệ
RDW/SDW (khối lượng rễ khô/khối lượng thân tươi).
+ Đánh giá chịu hạn ở các giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau trong nhà
có mái che theo phương pháp của (Pervez et al., 2002)
Bố trí thí nghiệm tuần tự theo thời điểm (thời vụ) gieo khác nhau trong nhà
có mái che tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng. Vật liệu nghiên cứu gồm
32 dòng ngô đời S3 - S4, đố i chứng là VN8960 và LCH9. Các dòng trồng 4 thời vụ,
thời vụ 1 gieo ngày 2/3 và cứ sau 10 ngày gieo các thời vụ tiếp theo. Mỗi thời vụ
trồng 2 hàng chiều dài 5m. Gây hạn tại thời vụ 1 đã vào chắc, thời vụ 2 vào giai
7


đoạn trỗ cờ- phun râu và thời vụ 3 giai đoạn cây xoắn nõn và thời vụ 4 giai đoạn 7
– 9 lá, sau gây hạn tưới trở lại và theo dõi đánh giá khả năng chịu hạn dựa trên các
chỉ tiêu chính gồm độ cuốn lá, độ tàn lá, chênh lệc trỗ cờ phun râu, năng suất và
yếu tố tạo thành năng suất.
Các chı̉ số đánh giá chiụ ha ̣n.
Chỉ số mẫn cảm hạn (Stress Susceptibility Index) của Fischer and Maurer (1978).


 Ys 
 / SI

 Y p 

SSI = 1 − 
Trong đó SI =1 (Ys / Yp )



Chỉ số chịu bất thuận hạn (Stress Tolerance Index) của Fernandez (1992).
STI =

(Y

p

−Y s )

(Y )

2

p

Chỉ số chịu hạn : Theo CIMMYT (Fischer et al., 1983; Zadi, 2000). Có thể
đánh giả khả năng chịu hạn (DI) theo công thức
Ys / Yp
Ys / Yp
DI =
Trong đó
SSI = chı̉ số mẫm cảm với ha ̣n
STT= Chı̉ số chiụ bấ t thuâ ̣n
Yp = Năng suấ t trong điề u kiê ̣n có tưới
Ys = Năng suấ t trong điề u kiê ̣n bất thuâ ̣n

Y p = Năng suấ t trung bı̀nh trong điề u kiê ̣n có tưới
Ys = Năng suấ t trung bı̀nh trong điề u kiê ̣n bấ t thuâ ̣n

+ Dò tìm QTL kiểm soát một số tính trạng chịu hạn bằng chỉ thị phân tử SSR
theo Mohammadreza (2011).
Bảng 3.1. Tên và trình tự mồi
Tên mồi
Trình tự mồi
umc1719 Forward: CCTGGAAGCACCACTGATACTAGC
Reverse: AGCTCCAGCCTGCCTACCAG
nc133
Forward: AATCAAACACACACCTTGCG
Reverse: GCAAGGGAATAAGGTGACGA
umc1432 Forward: GGCCATGATACAGCAAGAAATGAT
Reverse: TACTAGATGATGACTGACCCAGCG
umc1447 Forward: TAATACTCCTACTAACGGCGCTGC
Reverse: TCTGTCTCCCATGCCTGAAATAAT
umc2359 Forward: CTGGATCAGATGAAAAAGAAGGGA
Reverse: GCCTGACATGAATGTTACATGAGC
umc1862 Forward: ATGGGCACATGAAAAAGAGACATT
Reverse: CCCATGAGAAGAGTGAAGACAACA

8

Dò tìm QTL
Chỉ số chịu hạn
Khả năng chịu hạn
Năng suất dưới điều
kiện hạn
Chỉ số chịu bất thuận

hạn
Năng suấ t trung bı̀nh
dưới điều kiện hạn,
chỉ số chịu bất thuận
Năng suất dưới điều
kiện hạn


Tách chiết DNA từ 3 lá non của cây ở giai đoạn 4 đến 5 lá thật bằng phương
pháp CTAB (cetyl trimethylammonium bromide - CTAB) cải tiến của (Nobuo et
al., 1998); Số lượng và chất lượng DNA đánh giá trên máy quang phổ UV –
spectrophotometer. Sử sụng 10µl hỗn hợp DNA của các cá thể, 10µl tổng số thể
tích DNA phản ứng PCR cho vào đệm phản ứng 1X PCR chứa 2,0mM MgCl2;
0,2mM dNTP mix; 0,4µM mỗi bộ primer 0,5 U Taq DNA polymerase (SIGMA) và
điều chỉnh đến 10µl bằng nước cất 2 lần (dd H2O). Khuếch đại trong máy PCR với
chu kỳ nhiệt như sau chu kỳ 1: làm biến tính tại 94oC trong 5 phút, tiếp theo 35 chu
kỳ tại nhiệt độ 94oC trong 30 giây, nhiệt độ 55oC trong 1 phút và 72oC trong 1 phút
và 30 giây, cuối cùng là chu kỳ mở rộng tại 72oC trong 10 phút. Sản phẩm khuếch
đại đưa vào các giếng của bản agarose 2,0% trong đệm 1X TBE (89 mM Tris, 89
mM Boric acid và 2,5 mM EDTA pH 8,0), chứa 0,15 µg/µl Ethidium Bromide. Điện
di ở hiệu điện thế 100V, thời gian 90 phút, soi bản gel trên đèn UV và chụp ảnh.
3.4.3. Phương pháp phát triển dòng thuần
+ Phát triển dòng thuần bằng tự thụ phấn cưỡng bức, theo phương pháp của
(Shull, 1909)
+ Phương pháp tạo dòng đơn bội kép
Đánh giá tỷ lệ kích tạo hạt đơn bội theo dõi các chỉ tiêu: Số hàng hạt/bắp, số
hạt/hàng, số hạt đơn bội dựa trên chỉ thị hình thái R1 –nj (màu tía nội nhũ đỉnh hạt),
số hạt tự thụ (không có màu tía cả nội nhũ và phôi), số hạt lai F1 (có màu tía ở cả
nội nhũ và phôi theo phương pháp của Andrés and Hartwig (2010) và tính tỷ lệ hạt
đơn bội = số hạt đơn bội/tổng số hạt/bắp.

Hình 3.1. Nhận biết hạt đơn bội thông qua chỉ thị hình thái
+ Nhận biết các dòng đơn bội kép bằng chỉ thị phân tử
Nhân đôi bộ nhiễm sắc thể đơn bội bằng colchicine theo bài giảng của
Schipprack đại học Hohenhiem, 2012. Hạt cho nảy mầm, cắt đỉnh mầm những vào
dung dịch colchicine nồng độ 0,06%. Đặt các bình xử lý vào điều kiện tối và ở
nhiệt độ phòng. Sau đúng 8 giờ tại nhiệt độ phòng và tối chuyển hạt nảy mầm từ
dung dịch xử lý ra hộp rửa dưới vòi nước sạch trong 30 phút. Giữ độ ẩm mầm đến
khi nhúng vào dung dịch và sau khi xử lý cũng giữ ẩm đến khi trồng. Hạt sau xử lý
trồng vào khay trồng là các khay có hốc nhỏ, cho vào các hốc khoảng ½ đất và
tưới. Sau khoảng 10 ngày, cây ở giai đoạn 3 lá có thể trồng ra ngoài ruộng. Tiến
hành chăm sóc, theo dõi tất cả các cây trồng trên đồng ruộng. Bao cách ly và thụ
phấn bắt buộc cho các cây trong thí nghiệm. Đánh giá khả năng lưỡng bội hóa
9


thông qua những chỉ thị hình thái nhất định.
Bảng 3.2. Tên và trình tự mồi
Mồi
Trình tự
bnlg1175 Left End: ACTTGCACGGTCTCGCTTAT (bmc1175 forward)
Right End: GCACTCCATCGCTATCTTCC (bmc1175 reverse)
bnlg1520 Left End: TCCTCTTGCTCTCCATGTCC (bmc1520 forward)
RightEnd: ACAGCTGCGTAGCTTCTTCC (bmc1520 reverse)
bnlg1233 LeftEnd: GAACACCAGAGGAGAGTGGG (bmc1233 forward)
Right End: TTCACTTGTCCACCACTGGA (bmc1233 reverse)
bnlg1258 LeftEnd: GGTGAGATCGTCAGGGAAAA (bmc1258 forward)
Right End: GAGAAGGAACCTGATGCTGC(bmc1258 reverse)
bmc1714 Left End: CATCATGGAGGCATATGTCG
Right End: ACACATTTAGACCCACCCCA

Lặp
Repeat:
AG(38)
Repeat:
AG(22)
Repeat:
AG(24)
Repeat:
AG(24)
AG(25)

Bin
2.04

2.09
2.08
2.08
9.04

3.4.4. Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp
+ Đánh giá KNKH chung bằng lai đỉnh theo Kempthorne (1957)

Đánh giá KNKH chung (GCA) bằng lai đỉnh các dòng hai cây thử DT3 và KE5 do
viện Nghiên cứu và Phát triển cây trổng cung cấp. Lai 32 dòng tự phối đời S3-S4 với 2 cây
thử tạo ra 64 THL đỉnh, đối chứng là LCH9 đưa vào thí nghiệm đánh giá KNKH chung.

+ Đánh giá khả năng kết hợp riêng theo mô hình Griffing 4
Đánh giá khả năng kết hợp riêng bằng lai các dòng thuần đã được đánh giá
chọn lọc theo mô hình Griffing 4, lai một chiều không tự phối. Kết quả chọn các

dòng và sơ đồ lai như sau:
Bảng 3.4. Sơ đồ lai Griffing 4 của 6 dòng và kí hiệu các THL
D5
D5
D22

D22
D5xD22
(THL1)

D23
D5xD23
(THL2)
D22xD23
(THL6)

D23
D9
D14
D28

D9
D5xD9
(THL3)
D22xD9
(THL7)
D23xD9
(THL10)

D14

D5xD14
(THL4)
D22xD14
(THL8)
D23xD14
(THL11)
D9xD14
(THL13)

D28
D5xD28
(THL5)
D22xD28
(THL9)
D23xD28
(THL12)
D9xD28
(THL14)
D14xD28
(THL15)

3.4.5. Phân tích đa dạng di truyền của 30 dòng tự phối đời cao dựa trên đặc
điểm hình thái
Đánh giá đa dạng di truyền trên 11 tính trạng: Năng suất thực thu, KL1000,
ASI, số hàng hạt, số hạt trên hàng, đường kính bắp, chiều dài bắp, LAI, thời gian
sinh trưởng, sô lá cuối cùng, chiều cao cây.
3.5. CHỈ TIÊU THEO DÕI CÁC THÍ NGHIỆM
Các chỉ tiêu theo dõi được tiến hành theo hướng dẫn đánh giá và thu thập số
liệu ở các thí nghiệm của CYMMYT theo quy phạm khảo nghiệm giống ngô Quốc
gia QCVN 01- 56: 2011/BNNPTNT.

10


Chỉ tiêu sinh trưởng, chỉ tiêu hình thái, chỉ tiêu về chống chịu, chỉ tiêu về
năng suất và yếu tố cấu thành năng suất.
- Đánh giá đặc điểm chịu hạn trên đồng ruộng:
+ Độ cuốn lá: Xác định độ cuốn lá bằng thang điểm từ 1- 5
(Điểm 1: Không cuốn, Điểm 2: Bắt đầu cuốn, Điểm 3: Cuốn hình chữ V, Điểm 4:
Lá cuốn tròn lại, Điểm 5: Lá cuộn tròn như lá hành).
+ Độ tàn lá: Quan sát chung triệu chứng của lá trong một ô trên cơ sở tổng
diện tích lá bị khô để cho điểm. Một hệ thống thang điểm thông dụng là từ 1 - 10 điểm:
1 <10% diện tích lá chết
6 < 60% diện tích lá chết
2 < 20% diện tích lá chết
7 < 70% diện tích lá chết
3 < 30% diện tích lá chết
8 < 80% diện tích lá chết
4 < 40% diện tích lá chết
9 < 90% diện tích lá chết
5 < 50% diện tích lá chết
10 < 100% diện tích lá chết .
+ Chênh lệch trỗ cờ - phun râu
3.6. PHÂN TÍCH SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM
+ Phân tích phương sai (ANOVA), hệ số biến động (CV%), sai khác nhỏ
nhất có ý nghĩa (LSD0,05).
+ Phân tích đa dạng di truyền theo mô hình toán hệ số của Nei and Li's (1979).
+ Phân tích line x tester theo mô hình thống kê của Singh and Chaundhary
(1996). Phân tích theo mô hình thống kê chủa Singh và Chaundhary,1996).
+ Phân tích khả năng kết hợp riêng theo mô hình lai diallel của Griffing 4.
+ Phần mềm sử dụng phân tích IRRISTAT ver 5.0, NTsys PC ver 2.0,

chương trình thống kê của Nguyễn Đình Hiền (1995).
+ Tính giá trị ưu thế lai với một số tính trạng.
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ 32 DÒNG TỰ PHỐI ĐỜI THẤP S3- S4 (VẬT LIỆU )
4.1.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu, năng suất và
yếu tố tạo thành năng suất ở thí nghiệm đồng ruộng
Phân tích đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu, năng suất và yếu tố
cấu thành năng suất của 32 dòng tự phối đời S3-S4 cho thấy các dòng nhìn chung
có khả năng chống chịu và năng suất khá. Trong đó có một số dòng có năng suất và
khả năng chống chịu tốt hơn các dòng khác là: H17, H15, H7, H23, H24, H6, H28, H4,
H29, H14, H20, H30, H19, H21 và H18.

4.1.2. Đánh giá sàng lọc khả năng chịu hạn của dòng tự phối đời S3-S4 bằng
phương pháp chậu vại
Kết quả thí nghiệm trong chậu vại đã nhận biết được 15 dòng tự phối đời S3S4 có khả năng chịu hạn tốt nhất trên các tính trạng diện tích lá, độ tàn lá, tỷ lệ rễ
trên thân lá là: H17, H24, H23, H6, H15, H28, H4, H26, H18, H14, H29, H19,
H30, H27 và H20.
4.1.3. Sàng lọc khả năng chịu hạn trong nhà có mái che của 32 dòng tự phối
đời S3-S4
Đánh giá trong nhà có mái che và trong điều kiện đủ nước xác định hạn giai
11


đoạn từ 7 – 9 lá đến thời kỳ bắt đầu vào chắc ảnh hưởng tiêu cực đối với các dòng,
và so sánh với điều kiện đủ nước, phân tích các chỉ số chịu hạn nhận biết 15 dòng
có khả năng chịu hạn và có các đặc điểm nông học khác phù hợp là: H28, H4, H14,
H6, H23, H17, H7, H24, H15, H30, H20, H18, H29, H21 và H19.
4.1.4. Dò tìm QTL kiểm soát một số tính trạng chịu hạn bằng chỉ thị phân
tử SSR
Dò tìm QTL liên quan đến khả năng chịu hạn của 32 các dòng tự phối đời S3S4 và 2 đối chứng với 6 cặp mồi đặc hiệu là umc1862, umc1432, umc1719 dò tìm

QTL điều khiển năng suất ngô dưới điều kiện bất thuận nước (Ys), cặp mồi nc133
dò tìm QTL điều khiển di truyền khả năng chống chịu bất thuận nước (TOL), cặp
mồi umc2359, umc1447 dò tìm QTL điều khiển chỉ số chống chịu bất thuận nước
(STI), chỉ số mẫn cảm hạn (SSI) trên cơ sở tham khảo kết quả nghiên cứu của của
Mohammadreza (2011). Kết quả điện di trên gel agarose đối chứng là LCH9 và
VN8960, Ladder (M) 10000bp (hình 4.1).

Hình 4.1. Sản phẩm PCR với mồi umc1862, umc2359, nc133, umc1432,
umc1447, umc1719 của 32 dòng tự phối và 2 đối chứng trên gel Agarose 2%
Kết quả dò tìm QTL liên quan đến chỉ số chịu hạn đã nhận biết 20 dòng tự
phối mang QTL là H1, H3, H4, H6, H7, H13, H14, H15, H17, H18, H19, H20,
H21, H23, H24, H26, H27, H28, H29 và H30.
4.1.5. Đánh giá khả năng kết hợp chung
Năng suất thực thu có sự chênh lệch về năng suất thực thu của các THL giữa
32 dòng với 2 cây thử. Các THL của KE5 có năng suất thực thu trung bình cao hơn
hẳn so với năng suất THL của DT3. Năng suất thực thu giữa các THL biến động từ
31,07 – 87,11 tạ/ha. 21 THL có năng suất thực thu cao hơn đối chứng H15xKE5
12


(87,11 tạ/ha), H17xKE5 (83,72 tạ/ha), H18 × KE5 (79,38 tạ/ha)…. Đối chứng
LCH9 có năng suất thực thu đạt 65,3 tạ/ha. Một số THL thuộc nhóm năng suất thấp
như: H12xDT3(31,07 tạ/ha), H2xDT3(34,93 tạ/ha), .…
Bảng 4.1. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai
THL

Số hạt/
hàng

H1xDT3

H2xDT3
H3xDT3
H4xDT3
H5xDT3
H6xDT3
H7xDT3
H8xDT3
H9xDT3
H10xDT3
H11xDT3
H12xDT3
H13xDT3
H14xDT3
H15xDT3
H16xDT3
H17xDT3
H18xDT3
H19xDT3
H20xDT3
H21xDT3
H22xDT3
H23xDT3
H24xDT3
H25xDT3
H26xDT3
H27xDT3
H28xDT3
H29xDT3
H30xDT3
H31xDT3

H32xDT3
LCH9(ĐC)

23,65
17,65
27,60
23,60
13,90
22,85
26,85
28,35
22,00
25,30
22,95
19,60
24,90
27,55
23,90
26,55
26,35
28,75
29,90
27,15
24,55
24,42
28,20
29,10
25,34
26,75
25,10

24,28
19,80
21,40
23,14
22,16
28,20

CV%
LSD 0,05

3,7
5,9

Số
bắp/
cây
1,0
1,0
1,0
1,1
1,0
1,1
1,1
1,0
1,0
1,1
1,0
1,0
1,0
1,1

1,0
1,0
1,1
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,1
1,0
1,0
1,0
1,0
1,1

KL
1000
(g)
260,52
201,54
220,27
260,00
207,18
228,62
216,97

243,43
252,56
214,51
257,89
216,18
238,62
254,55
242,14
239,48
227,71
208,58
216,90
220,43
280,57
283,31
227,98
239,20
262,71
226,37
233,52
242,01
293,70
228,86
223,00
267,55
312,5
6,5
4,5

NSTT

(tạ/ha)
49,57
34,93
47,48
35,85
49,38
46,87
49,15
44,71
50,87
48,52
44,12
31,07
49,29
54,63
49,16
51,04
55,94
46,36
54,17
53,09
57,34
39,39
55,28
56,19
50,73
49,02
37,86
55,53
40,96

41,69
41,73
38,09
61,3
4,8
3,2

13

THL
H1xKE5
H2xKE5
H3xKE5
H4xKE5
H5xKE5
H6xKE5
H7xKE5
H8xKE5
H9xKE5
H10xKE5
H11xKE5
H12xKE5
H13xKE5
H14xKE5
H15xKE5
H16xKE5
H17xKE5
H18xKE5
H19xKE5
H20xKE5

H21xKE5
H22xKE5
H23xKE5
H24xKE5
H25xKE5
H26xKE5
H27xKE5
H28xKE5
H29xKE5
H30xKE5
H31xKE5
H32xKE5
DT3
KE5

Số
Số hạt/
bắp/
hàng
cây
27,45
1,0
28,90
1,0
27,80
1,0
31,15
1,1
24,10
1,0

32,15
1,0
29,35
1,1
30,30
1,0
28,50
1,0
25,00
1,0
25,05
1,0
27,40
1,1
29,10
1,0
32,85
1,1
31,15
1,1
29,95
1,0
30,15
1,1
30,90
1,0
29,35
1,0
30,90
1,0

27,70
1,1
25,95
1,0
30,21
1,0
28,75
1,2
31,55
1,0
28,70
1,0
30,95
1,0
33,35
1,0
29,55
1,0
31,35
1,0
29,55
1,0
27,52
1,0
23,40
1,0
24,85
1,0
3,7
5,9

KL
1000
(g)
316,29
324,91
264,80
305,81
263,34
271,72
313,72
324,38
294,16
247,46
313,96
262,63
307,60
308,12
337,76
317,63
344,58
302,93
263,10
327,49
314,42
326,71
229,24
277,18
331,53
309,63

340,42
314,92
338,10
290,00
319,73
308,75
239,60
347,39
6,5
4,5

NSTT
(tạ/ha)
61,71
70,22
63,86
72,39
67,66
69,93
61,25
60,17
72,59
51,39
61,27
57,33
75,60
74,23
78,11
63,41
76,72

74,38
60,85
72,06
70,21
73,04
74,52
73,57
65,92
72,11
76,89
73,49
60,18
59,96
61,07
62,17
31,14
64,06
4,8
3,2


Đánh giá KNKH chung của 32 dòng tự phối đời S3-S4 với 2 cây thử cho
thấy: KNKH chung của các dòng với cây thử KE5 cho năng suất và chất lượng cao
hơn so với KNKH giữa các dòng với cây thử DT3. Mười năm dòng tự phối đời S3S4 có KNKH chung dương, trong đó những dòng có KNKH chung cao là H4, H6,
H14, H15, H17, H23, H24, H28, H13, H16, H21, H26, H27, H18 và H9 được đánh
giá là những dòng triển vọng, có thể tiếp tục sử dụng trong công tác chọn tạo giống.
NSTT
NSTT
15
10

5
0
1

3

5

7

9

11

13

15

17

19

21

23

25

27

29

31

-5
-10
-15

Hình 4.2. Khả năng kết hợp chung về năng suất của 32 dòng ngô đời S3-S4
Trên cơ sở đánh giá nguồn dòng ban đầu là các dòng ngô địa phương và nhập
nội bằng các thí nghiệm (đồng ruộng, chậu vại, nhà lưới và chỉ thị phân tử) cùng
với kết quả đánh giá KNKH chung đã chọn ra 15 dòng (H4, H6, H7, H14, H15,
H16, H17, H18, H20, H21, H23, H24, H26, H27 và H28 tiếp tục phát triển dòng
theo 2 phương pháp: (i) Phương pháp tự thụ phấn của Shull (1909), kết quả đã tạo
ra được 110 dòng tự phối (phần phụ lục 4). Các dòng được đánh giá có đặc điển
nông sinh học, khả năng cho phấn và có khả năng kết hợp được đưa vào quá trình
tự thụ phấn 3-4 thế hệ tạo được 30 dòng tự phối đời cao S6- S8 (ký hiệu từ D1-D30,
phụ lục 3). (ii) Phương pháp phát triển dòng thuần bằng kích tạo đơn bội theo
Schipprack đại học Hohenhiem (2012).
4.2. ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ ĐA DẠNG DI TRUYỀN
30 DÒNG NGÔ TỰ PHỐI (S6 – S8) VỤ XUÂN 2014
Đánh giá đặc điểm nông sinh học và phân tích đa dạng di truyền dựa vào
đặc điểm hình thái của 30 dòng tự phối (S6 – S8) thu được kết quả hình 4.3.
Phân nhóm di truyền dựa trên kiểu hình của 30 dòng cho thấy nếu hệ số
tương đồng là 0,19. Chúng được phân thành 9 nhóm di truyền: Nhóm 1 gồm 3 dòng
D1, D2 và D9; nhóm 2 gồm 2 dòng là D17 và D22; nhóm 3 gồm 7 dòng là D3, D4,
D13, D21, D15, D23 và D30; nhóm 4 gồm 3 dòng là D7, D25 và D27; nhóm 5 gồm
3 dòng là D28, D12 và D20; nhóm 6 gồm 2 dòng là D5 và D10; nhóm 7 gồm 5
dòng là D8, D24, D29, D19 và D16; nhóm 8 gồm 4 dòng là D6, D16, D28 và D14
14

nhóm 9 gồm 1 dòng là D11. Mức độ đa dạng cao của các dòng do nguồn vật liệu tự
phối ban đầu đa dạng bao gồm các giống địa phương thụ phấn tự do ở các địa
phương khác nhau như Lào Cai (D1, D2, D3, D4, D20, D5 và D6), Điện Biên
(D27, D28, D29 và D30), Hà Giang (D22, D23, D24, D25), Trung Quốc (D12,
D13, D14 và D15), Mỹ (D7, D8, D9, D10 và D11).

Hình 4.3. Sơ đồ phân nhóm tương đồng của 30 dòng tự phối (S6 – S8)
dựa trên kiểu hình
Trên cơ sở kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học, chống chịu, năng suất,
yếu tố tạo thành năng suất và khả năng chịu hạn. Sử dụng chương trình chọn lọc
cùng với phân tích đa dang di truyền dựa trên đặc điểm hình thái chúng tôi đã chọn
được 6 dòng ưu tú nhất cho thử khả năng kết hợp riêng là: D5, D22, D23, D9, D14
và D28. Kết quả nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu của (Li et al., 2002). Những
dòng tự phối ưu tú được chọn lọc trong nghiên cứu có nguồn gốc khác nhau có thể
sử dụng làm nguồn vật liệu trong chương trình lai dialen chọn giống ngô lai chịu
hạn thích ứng với điều kiện canh tác nhờ nước trời của miền Bắc, Việt Nam.
15


4.3. ĐÁNH GIÁ 6 DÒNG BỐ MẸ VÀ 15 THL VỤ XUÂN 2015 TẠI GIA
LÂM, HÀ NỘI. KHẢO NGHIỆM 8 THL ƯU TÚ TẠI MAI SƠN, SƠN LA
4.3.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học, năng suất các tổ hợp lai và dòng bố
mẹ trong vụ Xuân 2015 tại Gia Lâm, Hà Nội
Thời gian sinh trưởng của ngô liên quan đến mùa vụ canh tác, hệ thống canh
tác, kỹ thuật canh tác, khả năng tránh điều kiện bất thuận.
Năng suất thực thu của THL và ĐC dao động từ 49,4 – 69,9(tạ/ha), các THL
có năng suất lớn nhất, vượt trội hơn giống đối chứng LCH9 (63,8 tạ/ha) là
THL8(69,9 tạ/ha), THL6(68,1 tạ/ha), THL5(66,3 tạ/ha), THL1(65,6 tạ/ha) và

THL15(65,1tạ/ha). Đối với dòng bố mẹ, dòng D14 có năng suất cao nhất
36,2(tạ/ha) và thấp nhất là dòng D9(26,7 tạ/ha).
Bảng 4.2. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai và dòng bố mẹ
trong Vụ Xuân 2015 tại Gia Lâm, Hà Nội
Số bắp
Tỷ lệ
Số
Chiều Đường Đường
Số
hữu
hạt/
KL
Đuôi
dài
kính
THL
kính
hàng hạt/
hiệu
bắp
1000
chuột
hạt hàng
bắp
lõi
bắp
/cây
(%)
THL1
1,03

17,9
2,2
4,3
1,3
12,9 30,4 89,0
315,8
THL2
1,00
17,8
2,8
4,6
2,1
13,9 25,6 70,0
288,3
THL3
1,00
16,7
2,7
4,5
1,6
11
23,4 67,6
264,4
THL4
1,00
17,4
2,7
4,4
0,6
12,3 28,6 78,4

295,4
THL5
1,10
18,0
2,8
4,6
0,4
14,1 29,8 78,5
316,2
THL6
1,00
17,3
2,1
4,5
1,0
14,8 31,7 85,5
305,6
THL7
1,00
19,2
2,7
4,5
1,4
12
23,5 66,9
280,0
THL8
1,15
19,8
2,8

4,3
0,5
13,7 32,5 89,9
317,2
THL9
1,00
17,8
2,7
4,5
1,2
13,1 28,3 72,0
310,9
THL10
1,00
16,3
2,9
4,0
1,5
13,7 25,6 75,0
276,6
THL11
0,97
17,9
2,6
4,3
1,7
13,8 23,8 74,0
279,1
THL12
1,00

17,8
2,8
4,2
1,3
12,9 22,7 65,0
288,3
THL13
1,00
17,7
2,2
4,2
0,8
13,6 26,1 72,3
297,2
THL14
1,00
18,0
2,5
4,5
0,6
14,7 28,9 87,0
295,1
THL15
1,00
17,9
2,2
4,6
0,9
14
27,4 80,0

294,1
LCH9(ĐC)
1,10
17,9
2,6
4,5
0,7
14,3 28,2 82,0
309,5
2,70
0,5
0,9
1,19 0,45 1,24
6,70
LSD0,05
CV%
4,3
5,4
2,7
16,3
5,8
4,9
2,3
Dòng
D5
0,97
15,1
1,7
3,6
0,7

12,6 19,1 61,3
248,7
D22
0,98
15,5
2,1
4,1
0,6
12,0 23,8 59,6
280,1
D23
1,00
14,5
2,2
3,8
1,2
13,4 21,2 62,1
269,6
D9
0,97
12,2
2,5
3,4
1,3
12,0 18,3 49,3
240,4
D14
1,00
15,9
2,4

3,9
0,6
14,2 22,1 65,9
287,3
D28
1,00
14,3
2,2
4,0
0,7
12,8 21,9 63,8
271,9
LSD0,05
0,79
0,12
0,13
0,23 0,49 1,12
2,18
CV%
5,0
4,2
3,3
9,4
3,6
4,5
1,2
Ghi chú: NSTT; Năng suất thực thu, KL1000: khối lượng nghìn hạt

16

NSTT
(tạ/ha)
65,6
54,9
50,3
58,5
66,3
68,1
51,4
69,9
63,4
49,4
53,8
54,9
60,1
62,8
65,1
63,8
2,13
8,9
31,7
32,2
30,6
26,7
36,2
33,7
2,37
9,5

4.3.2. Đánh giá về khả năng chịu hạn của bố mẹ và các tổ hợp ngô lai ở thời kỳ
cây con trong thí nghiệm chậu vại vụ Xuân 2015
Thí nghiệm đánh giá sàng lọc tính chịu hạn trong chậu vại có thể kết luận các
tổ hợp lai THL1, THL2, THL3, THL5, THL6, THL8, THL9, THL12, THL13,
THL14, THL15, dòng D5, D22, D14 và D28 là những tổ hợp lai và dòng có chỉ
tiêu cao, khả năng chịu hạn tốt hơn.
Bảng 4.3. Chỉ tiêu đánh giá khả năng chịu hạn của bố mẹ và các tổ hợp ngô lai
ở thời kỳ cây con trong thí nghiệm chậu vại vụ Xuân 2015
THL

THL1
THL2
THL3
THL4
THL5
THL6
THL7
THL8
THL9
THL10
THL11
THL12
THL13
THL14
THL15
LCH9(Đ/C)
Dòng
D5
D22
D23

D9
D14
D28

Diện
tích lá
(cm2)

Chiều
cao
cây
(cm)

165,10
175,70
171,80
163,20
176,40
178,10
173,60
168,30
175,20
162,40
136,20
147,70
164,00
179,20
185,10
182,10

44,03
40,77
43,98
49,74
47,00
48,50
48,20
47,00
49,44
44,78
46,78
41,11
45,22
46,33
48,33
46,01

Khối
lượng
thân
tươi
(g)
3,81
3,45
3,73
4,09
4,42
3,54
4,82
4,24

4,53
3,62
4,15
4,00
4,19
4,17
3,91
4,80

150,50
143,00
166,70
147,20
168,50
159,00

28,37
26,34
22,27
28,07
25,91
31,90

3,64
3,75
3,37
2,60
1,84
2,87

0,77
0,79
0,73
0,87
0,86
0,75
0,89
0,88
0,80
0,72
0,79
0,74
0,81
0,82
0,84
0,89

31,70
37,39
41,40
38,53
41,33
36,50
39,17
43,44
45,78
41,11
42,22
44,78
39,33

37,22
42,44
39,00

2,56
2,13
2,67
2,63
3,23
3,17
2,82
3,14
2,61
2,54
2,47
2,58
2,20
3,01
3,08
3,10

Khối
lượng
rễ
tươi
(g)
2,84
3,98
3,42
3,34

2,37
3,23
2,67
2,85
2,73
3,75
3,58
3,77
3,92
2,88
3,12
3,69

0,67
0,62
0,65
0,63
0,71
0,59

26,62
25,39
24,97
25,38
27,43
29,73

2,63
2,50
2,17

2,43
1,93
2,30

2,43
2,99
2,32
2,16
2,24
2,74

Khối
Thể
Chiều
lượng
tích
dài rễ
thân
rễ
(cm)
(ml)
khô (g)

Khối
lượng
rễ khô
(g)

Tỷ lệ
RDW

/SDW

0,91
0,81
0,85
0,79
0,95
0,92
0,83
0,96
0,83
0,52
0,60
0,74
0,86
0,83
0,89
0,99

1,18
1,03
1,16
0,91
1,10
1,23
0,93
1,09
1,04
0,72
0,76

1,00
1,06
1,01
1,06
1,11

0,78
0,65
0,64
0,61
0,76
0,61

1,16
1,05
0,98
0,97
1,07
1,03

Ghi chú: RDW/SDW: tỉ lệ khối lượng rễ khô/ khối lượng thân khô

4.3.3. Dò tìm QTL chịu hạn của một số tính trạng quan trọng liên quan đến
chịu hạn
Kết quả dò tìm QTL liên quan đến chỉ số chịu hạn đã nhận biết THL và bố
mẹ mang QTL gồm: THL1, THL5, THL6, THL8, THL9, THL13, THL14, THL15,
D5, D22, D14, D28 có khả năng chịu hạn tốt hơn các dòng và THL còn lại và phù
hợp với kết quả đánh giá kiểu hình.
17

Hình 4.4. Sản phẩm PCR với mồi nc133, umc2359, umc1862, umc1432,
umc1719, umc1447, umc1862của 21 mẫu vật liệu và 1 đối chứng trên gel
Agarose 2%
4.3.4. Đánh giá khả năng kết hợp của 6 dòng (thế hệ S6 – S8)
Trong nghiên cứu chúng tôi tiến hành phân tích KNKH của 6 dòng ngô đã sử
dụng làm bố mẹ trong sơ đồ lai Griffing 4 kết quả thu được trình bày trong các
bảng 4.4 và 4.5.
Kết quả phân tích phương sai cho thấy phương sai giữa các giống có bình
phương trung bình và Ftn lớn, Khả năng kết hợp chung có phương sai bình phương
trung bình 129,65 và Ftn là 109,07. Khả năng kết hợp riêng có bình phương trung
bình là 25,99 và Ftn là 19,53. Do vậy có sự sai khác về khả năng kết hợp chung và
khả năng kết hợp riêng của các dòng ở mức có ý nghĩa.
Bảng 4.4. Bảng phân tích phương sai I
Nguồn biến động
Toàn bộ
Giống
Lặp lại
Ngẫu nhiên

Tổng BF
2058,4
2006
19,04
33,28

Bậc tự do
29
14
1

14

18

Trung Bình
70,98
143,29
19,04
2,38

Ftn
6027
8,01


Bảng 4.5. Bảng phân tích phương sai II
Nguồn biến động
Toàn bộ
Giống
Tổ hợp chung
Tổ hợp riêng
Ngẫu nhiên

Tổng bình phương
1029,2
1003
648,27
354,75
16,642

Bậc tự do
29
14
5
9
14

Trung bình
35,489
71,644
129,65
39,417
1,189

Ftn
30,135
109,07
19,53

Có 3 dòng D22, D14 và D28 có giá trị KNKH chung dương. Trong 6 dòng bố
mẹ thí nghiệm đánh giá KNKH chung, dòng D28 có KNKH chung cao nhất (+6,86)
với độ biến động (3,64), tiếp đó là các dòng D14 (+4,31), với độ biến động (5,35),
D22 (+3,29) với độ biến động (1,56) ở độ tin cậy 99%.
KNKHC
8

Giá trị TH chung

6
4

2
0
D5

-2

D22

D23

D9

D14

D28

-4
-6
-8
Dòng

Hình 4.5. Khả năng kết hợp chung của 6 dòng ngô (thế hệ S6 – S8)
trong thí nghiệm vụ Xuân 2015 tại Gia Lâm, Hà Nội
Phân tích giá trị khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng là chỉ thị để
nhận biết tiềm năng của các dòng tổ hợp trong cặp lai. Trên cơ sở KNKH riêng có thể
phân nhóm, chọn lọc vật liệu di truyền làm bố mẹ của chương trình chọn giống ngô ưu
thế lai. Phân tích KNKH riêng của 6 dòng vụ Xuân 2015 tại Gia Lâm, Hà Nội.
Bảng 4.6. Giá trị khả năng kết hợp riêng của 6 dòng ngô (thế hệ S6 – S8)
D5
D5

D22
D23
D9
D14
D28

-

D22
5,28
-

D23
-0,29
2.92
-

D9
-3,6
-7,49
-0,47
-

D14
-2,84
2,62
-7,35
1,23
-

D28
1,46
-3,33
5,19
0,93
3,66
-

Kết hợp giữa các thí nghiệm đánh giá đặc điểm nông sinh học, đánh giá khả năng
chịu hạn trong chậu vại, phân tích chỉ thị phân tử và đánh giá khả năng kết hợp riêng.
Chúng tôi đã chọn được 4 dòng (D5, D22, D14 và D28) có khả năng kêt hợp riêng tốt
và 8 tổ hợp lai ưu tú (THL1, THL5, THL6, THL8, THL9, THL13, THL14, THL15).
19


4.3.5. Kết quả đánh giá 8 tổ hợp lai triển vọng tại Sơn La vụ Xuân Hè 2016
Kế t quả bảng 4.7 có hai tổ hơ ̣p lai THL1 và THL8 có năng suấ t lý thuyế t
(88,28; 91,09 tạ/ha) tương đương với đối chứng 1 và đối chứng 2 (90,42; 87,11
ta ̣/ha). Chứng tỏ hai tổ hơ ̣p lai này có tiềm năng năng suấ t cao tương đương và cao
hơn giống đối chứng LCH9 và DK9901. Kết quả thực tế cũng cho thấ y hai tổ hơ ̣p
lai THL1 và THL8 có năng suất thực thu (63,08; 63,99 ta ̣/ha) vượt hơn với đố i
chứng (58,40; 56.07 ta ̣/ha).
Bảng 4.7. Năng suấ t của 8 tổ hơ ̣p lai triển vọng vu ̣ Xuân Hè 2016
ta ̣i Mai Sơn, Sơn La
Tổ hợp lai
THL1
THL5
THL6
THL8
THL9

THL13
THL14
THL15
TB
LCH9(đc1)
DK9901(đc2)
LSD0,05
CV%

Năng suất
lý thuyế t
(ta ̣/ha)
88,28
82,60
82,66
91,09
70,71
69,49
76,80
77,80
80,05
91,42
87,11
6,32
4,30

TB
(ta ̣/ha)
63,08
57,27

56,13
63,99
54,97
52,68
55,43
54,20
56,97
58,40
56,07
5,01
4,90

Năng suấ t thực thu
So với đối
So với đối
chứng 1 (%) chứng 2 (%)
109,9
114,5
99,8
104,0
97,8
101,9
111,5
116,2
95,8
99,8
91,8
95,7
93,1
97,0

94,4
98,4

-

Tóm la ̣i: Các tổ hơ ̣p ngô lai có khả năng sinh trưởng, phát triể n tố t trong
điều kiện vụ Xuân Hè 2016 ta ̣i tı̉nh Sơn La và xác đinh
̣ đươ ̣c 2 tổ hơ ̣p lai ưu tú nhất
là THL1 và THL8. Hai tổ hơ ̣p lai có năng suất cao, đặc điểm nông sinh học phù
hợp, thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng chố ng chiụ khá với mô ̣t số sâu bê ̣nh ha ̣i
chính, chống đổ gãy, năng suất cao hơn cả 2 đố i chứng và vượt xa so với mức năng
suất trung bình của các giố ng ngô lai đang trồng tại Mai Sơn, Sơn La. Đây là các tổ
hợp lai tiềm năng cho phát triể n sản xuấ t ngô lai ở các vùng canh tác nhờ nước trời
của miền Bắc, Việt Nam.
4.4. PHÁT TRIỂN DÒNG BẰNG KÍCH TẠO ĐƠN BỘI
Song song với việc phát triển dòng bằng tự phối cưỡng bức. Chúng tôi còn thực
hiện phát triển dòng bằng phương pháp kích tạo đơn bội trên 15 dòng làm mẹ nhận phấn
là H4, H6, H7, H14, H15, H16, H17, H18, H20, H21, H23, H24, H26, H27 và H28.

4.4.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học, chống chịu và năng suất của dòng
UH400 gieo trồng ở 6 thời vụ khác nhau trong năm 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội
UH400 là dòng kích tạo đơn bội (inducer) dùng kích tạo đơn bội ngô In vivo,
là một trong những thành tựu tạo giống của Đại học Hohenheim, Cộng hòa Liên
20


bang Đức. UH400 được sử dụng để cho phấn (pollinator) nhằm tạo ra nguồn đơn
bội/đơn bội kép (hạt/phôi) ở các thế hệ con cái. UH400 là một dòng kích tạo có tỉ lệ
kích tạo đơn bội cao, rất có ý nghĩa trong kĩ thuật tạo đơn bội kép ở ngô. Thí
nghiệm bố trí 6 thời vụ gieo khác nhau, gồm 3 thời vụ gieo trong vụ Xuân và 3 thời

vụ gieo vụ Thu ĐôngNăng suất cá thể của dòng UH400 dao động từ 8,73 g đến
14,61g và năng suất cao nhất cũng thuộc thời điểm gieo 14/10/2013. Như vậy có thể
khẳng định dòng UH400 gieo trồng thích hợp gieo vào trung tuần tháng 10 cho năng
suất duy trì nhân dòng cao nhất.
4.4.2. Nhận biết hạt đơn bội, lưỡng bội và hạt tự thụ dựa trên chỉ thị N1- rj vụ
Xuân 2014
Để đánh giá khả năng kích tạo đơn bội của dòng UH400 đối với các dòng mẹ
trong thí nghiệm, chúng tôi cũng tiến hành thụ phấn bắt buộc cho các dòng mẹ bằng
cách khi dòng mẹ trỗ cờ - phun râu bao cách ly tất cả các cây, bẻ cờ toàn bộ cây hàng
mẹ, sau đó thu phấn của cây bố kích tạo UH400 thụ cho từng bắp của cây mẹ. Sau khi
thụ phấn xong, tiến hành chăm sóc và thu hoạch các bắp/hàng mẹ để riêng từng cây.
Thông qua hình thái hạt thu được, tiến hành lựa chọn, phân loại và đo đếm các chỉ tiêu.
Bảng 4.8. Tỉ lệ kích tạo đơn bội của UH400 với các vật liệu tự phối nhận phấn
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Tổng cộng

Dòng
mẹ
H4
H6
H7
H14
H15
H16
H18
H17
H20
H21
H23
H24
H26
H28
H30

Hạt
loại 1
8
26
14
25
18
27
20
23
16

15
28
27
13
25
14
299

Hạt
loại 2
154
128
245
150
260
219
183
136
155
276
179
164
160
139
203

Hạt
loại 3
8
5

1
2
0
6
5
3
0
15
2
18
12
6
11

Tổng
1+2
162
154
259
175
278
246
203
159
171
291
207
191
173
164

217

Tổng
1+2+3
170
159
260
177
278
252
208
162
171
306
209
209
185
170
228
3144

Tỉ lệ kích tạo
đơn bội (%)
4,71
16,35
5,38
14,12
6,47
10,71
9,62

14,20
9,36
4,90
13,40
12,92
7,03
14,71
6,14
9,51

Ghi chú:Hạt loại 1 - Hạt đơn bội. Hạt loại 2 - Hạt con lai F1 (lưỡng bội) giữa dòng mẹ và dòng
kích tạo UH400. Hạt loại 3 - Hạt (lưỡng bội) không mong muốn do tự thụ hoặc nhận phấn ngoài

Nhận biết hạt đơn bội, lưỡng bội và hạt tự thụ dựa trên chỉ thị N1- rj cho thấy
tỷ lệ kích tạo đơn bội trung bình của UH400 trên tất cả các dòng mẹ là 9,51% (299
hạt đơn bội 299/3144 hạt). Theo Prigge et al. (2011), Schipprack (2011) tỷ lệ kích
tạo của dòng kích tạo với vật liệu di truyền ngô ôn đới không sai khác với kích tạo
các dòng ngô nhiệt đới. Dòng UH400 có khả năng kích tạo đạt khoảng 8 - 10% tỷ
21


lệ hạt đơn bội tùy thuộc vào khả năng kết hợp của các dòng mẹ, điều kiện thu phấn
cũng như điều kiện môi trường tác động khác. (Prasanna et al., 2012). Nghiên cứu
đánh giá tỷ lệ kích tạo của dòng UH400 với 15 dòng thuần phát triển trong nước,
kết quả thu được có 5 kiểu gen đạt tỷ lệ đơn bội cao trên 10% là H6, H14, H17,
H23, H24 và H28 phù hợp với những nghiên cứu đã công bố trước đây.
Kết quả phân tích cho thấy dòng H6, H14, H17, H23, H24 và H28 là những
dòng có khả năng kết hợp với dòng kích tạo đơn bội UH400 cho kết quả đơn bội cao
nhất, những dòng có tỷ lệ đơn bội thấp là H4, H7, H21, H27 và H15. Như vậy khả
năng kích tạo đơn bội phụ thuộc vào kiểu gen và môi trường, kết quả phù hợp với

nghiên cứu của (Le Huy Ham and Nguyen Thi Khanh Van, 2010; Prigge et al., 2011).
4.4.3. Nhận biết các dòng đơn bội kép bằng chỉ thị phân tử
Để khẳng định đơn bội dựa trên chỉ thị kiểu hình N1-rj về màu tía, nội nhũ
đỉnh hạt, sử dụng chỉ thị phân tử SSR với 5 mồi đặc hiệu dò tìm các dòng đơn bội
kép trên 15 dòng ngô được kích tạo và lưỡng bội hóa bằng colchicine có nguồn
gốc trong nước và nhập nội. Kết quả điện di trên gel agarose được trình bày tại
hình 4.5.
Như vậy dựa trên chỉ thị phân tử có thể nhận biết các dòng đơn bội kép đồng
hợp và dòng còn dị hợp, từ phân tích bằng chỉ thị phân tử nhân biết đơn bội và đơn
bội kép phù hợp với nhận biết dựa trên kiểu hình và như vậy có thể sử dụng nhận
biết đơn bội dựa trên kiểu hình là đáng tin cậy với phương pháp In vivo tạo dòng
đơn bội kép cho phát triển giống ngô lai.

Hình 4.6. Kết quả chạy điện di mồi bnlg1175, bnlg1233, bnlg1258, bnlg1520,
bmc1714, trên gel agarose 2%.
4.4.4. Nhân đôi nhiễm sắc thể các hạt đơn bội bằng colchicine
Hạt đơn bội được nhân biết cho nảy mầm và xử lý colchicine nhân đôi nhiễm
sắc thể (Chromosome doubling) theo phương pháp của Schipprack et al.(2012) kết
quả nhân đôi nhiễm sắc thể trình bày trong bảng 4.9.
22


Bảng 4.9. Tỷ lệ nảy mầm và tạo đơn bội kép sau xử lý với colchicine hạt đơn bội
STT
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14
15

UH400x Tổng số Số hạt
Tỷ lệ nảy
`hạt
dòng mẹ
nảy mầm mầm (%)
đơn bội
H4
8
2
25,00
H6
26
15
57,69
H7
14
5
35,71
H14
25

18
72,00
H15
18
7
38,89
H16
27
13
48,15
H18
20
11
55,00
H17
23
17
73,91
H20
16
7
43,75
H21
15
4
26,67
H23
28
18
64,29

H24
27
15
55,56
H26
13
5
38,46
H28
25
16
64,00
H30
14
3
21,43
Tổng số
156

Số cây Tỷ lệ cây
sống
đơn bội
(cây)
(cây)
1
0
6
3
2
0

9
3
3
1
6
2
8
3
7
2
0
0
1
0
5
2
4
2
2
1
4
2
1
0
59
21
(37,82%) (13,46%)

Tỷ lệ tạo
bắp hữu

hiệu (cây)
0
2
0
2
1
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
10
(6,41%)

Như vậy, tỉ lệ lưỡng bội hóa thành công trong toàn bộ thí nghiệm là 10/156
(đạt 6,41%). Những dòng có khả năng tạo ra cây đơn bội kép và tạo bắp hữu hiệu
đó là H6 (2 cây), H14 (2 cây), H15, H18, H17, H23, H24 và H28 (1 cây).
4.4.5. Đánh giá đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu và năng suất của
các dòng đơn bội kép trong điều kiện vụ Xuân 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội
Năng suất và yếu tố tạo thành năng suất của các dòng đơn bội kép khá phù
hợp làm bố mẹ cho tạo giống ngô lai và phù hợp với nghiên cứu đã công bố (Le
Huy Ham and Nguyen Thi Khanh Van, 2010; Edward, 2011).
Bảng 4.10. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng đơn bội
kép trong điều kiện vụ Xuân 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội
Dòng mẹ x

UH400
H6.1xUH400
H6.2xUH400
H14.1xUH400
H14.2xUH400
H15xUH400
H18xUH400
H17xUH400
H23xUH400
H24xUH400
H28xUH400

Số
Số bắp
Dài Đường Đuôi
Số
KL
NSTT
hữu
bắp kính bắp chuột hàng
hạt
1000 (g) (tạ/ha)
(cm) hạt/bắp /hàng
hiệu/cây (cm)
(cm)
0,8
0,7
0,7
0,8
0,6

0,8
1,0
0,9
0,9
1

14,25
13,98
14,20
14,15
12,38
14,57
16,69
15,34
15,10
14,36

4,10
3,90
4,15
3,97
3,84
4,13
4,33
4,02
4,25
3,74

0,36
0,76

1,06
1,14
1,72
1,30
0,52
0,42
1,04
0,76

23

11,2
12,3
12,5
11,9
12,7
12,0
13,2
11,6
13,1
13,4

20,8
21,2
19,7
22,8
21,7
17,3
23,7
20,5

21,5
18,9

228,3
216,2
223,5
211,9
234,2
204,6
290,8
275,7
250,6
267,8

21,53
23,35
27,37
29,25
24,18
17,39
32,45
31,64
30,78
30,62