ĐÁNH GIÁ TÍNH đa DẠNG DI TRUYỀN của tập đoàn GIỐNG đậu NÀNH NHẬP nội dựa TRÊN các đặc điểm HÌNH THÁI và NÔNG học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Nguyễn Văn Đắc

ĐÁNH GIÁ TÍNH ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA TẬP ĐOÀN
GIỐNG ĐẬU NÀNH (Glycine max (L.) Merrill) NHẬP NỘI
DỰA TRÊN CÁC ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI
VÀ NÔNG HỌC

LUẬN VĂN KỸ SƯ NGÀNH TRỒNG TRỌT

Cần Thơ - 2006


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Chấp nhận luận văn
Hội đồng chấm luận văn
Tiểu sử cá nhân
Cảm tạ
Tóm lược
Mục lục
Danh sách hình
Danh sách bảng
MỞ ĐẦU
Chương 1. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 TẬP ĐOÀN GIỐNG
1.1.1 Khái niệm về tập đoàn giống

1.1.2 Đặc điểm và vai trò của nguồn giống nhập nội
1.2 QUAN ĐIỂM CHỌN TẠO GIỐNG ĐẬU NÀNH
1.3 DI TRUYỀN TÍNH TRẠNG CHẤT LƯỢNG
1.3.1 Dạng lá
1.3.2 Trọng lượng và màu sắc hạt
1.4 ĐA DẠNG DI TRUYỀN
1.4.1 Khái niệm
1.4.2 Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền
1.4.3 Chỉ số đánh giá đa dạng di truyền
1.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DỬ LIỆU
1.5.1 Phân tích phương sai (Variance analysis)
1.5.2 Phân tích thành phần chính
(principal component analysis: PCA)
1.5.3 Phân tích nhóm (cluster analysis)
Chương 2. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 PHƯƠNG TIỆN
2.2 PHƯƠNG PHÁP
2.2.1 Cách bố trí
2.2.2 Phương pháp canh tác
2.2.3 Các chỉ tiêu thu thập
2.2.4 Phương pháp phân tích số liệu
Chương 3. KẾT QUẢ THẢO LUẬN
3.1 GHI NHẬN TỔNG QUÁT
3.1.1 Tinh hình thời tiết khí hậu
3.1.2 Tình hình cỏ dại
3.1.3 Tình hình sâu bệnh

ix

ii

iii
iv
v
vi
viii
ix
x
xi
1
2
2
2
2
3
5
5
7
8
8
9
10
11
11
12
13
14
14
14
14
14

15
18
19
19
19
20
21


3.2 CÁC ĐẶC TÍNH HÌNH THÁI
3.2.1 Màu trục hạ diệp và màu hoa
3.2.2 Màu vỏ trái, vỏ hạt và màu tể
3.2.3 Dạng lá
3.3 CÁC ĐẶC TÍNH SINH TRƯỞNG
3.3.1 Ngày mọc mầm
3.3.2 Ngày trổ hoa
3.3.3 Thời gian sinh trưởng
3.4 CÁC ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC
3.4.1 Chiều cao cây
3.4.2 Chiều cao đóng trái
3.4.3 Số cành hữu hiệu
3.4.4 Số đốt trên thân chính
3.4.5 Năng suất và thành phần năng suất
Chương 4. Kết luận và đề nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ chương

x

22

22
23
26
27
27
28
28
29
29
29
30
30
31
38
41
44


DANH SÁCH HÌNH
HÌNH

TỰA

Trang

Hình 1.1

Dạng lá hẹp

6

Hình 1.2

Dạng trung gian

6

Hình 1.3

Dạng lá rộng

6

Hình 3.1

Biểu đồ thời tiết từ tháng 01/2005 đến 04/2005

20

Hình 3.2

Biểu đồ phân bố màu hoa

24

Hình 3.3

Biểu đồ phân bố màu vỏ trái

25

Hình 3.4

Biểu đồ phân bố màu vỏ hạt

26

Hình 3.5

Biểu đồ phân bố màu tể

28

Hình 3.6

Biểu đồ phân bố dạng lá

29

Hình 3.7

Biểu đồ tương quan giữa số trái/cây và số hạt trên m2

Hình 3.8

Biểu đồ hình nhánh (dendogram) mối liên hệ của 80 giống
đậu nành

xi

37


DANH SÁCH BẢNG

BẢNG

TỰA

Trang

Bảng 1.1

Phân nhóm lá dựa vào tỉ lệ D/R

5

Bảng 1.2

Một số gen qui định tính trạng chất lượng ở hạt

8

Bảng 1.3

Mô hình chung của anova cho thí nghiệm một nhân tố

11

Bảng 3.1

Ghi nhận thời tiết từ tháng 01/2005 đến 04/2005

19

Bảng 3.2

Kết quả phân tích sự đa dạng các đặc tính hình thái

30

Bảng 3.3

Phân nhóm trọng lượng trăm hạt của các giống trong tập

32

đoàn
Bảng 3.4

Khoảng biến động, giá trị trung bình, phương sai kiểu hình

34

và hệ số biến dị của 6 tính trạng ở 3 nhóm giống.
Bảng 3.5

Phân tích thành phần chính của số trái trên cây và số hạt
trên mét vuông

xii

35


TÓM LƯỢC
Thí nghiệm "Đánh giá tính đa dạng di truyền của tập đoàn giống đậu nành
(Glycine Max (L.)Merrill) nhập nội dựa trên các đặc điểm hình thái và nông học"
được thực hiện trên việc khảo sát 80 giống đậu nành từ 3 khu vực địa lý khác nhau
như Hàn Quốc, Trung Quốc và Nhật Bản. Mục tiêu của việc nghiên cứu nhằm khảo
sát tính đa dạng di truyền của nguồn tập đoàn; cung cấp các thông tin cho việc chọn
lựa các nguồn gen tốt dùng trong việc chọn cặp cha mẹ để lai.
Thí nghiệm được gieo vào vụ Đông xuân 2005 tại lô B6, Nông trại thực
nghiệm khu II, trường Đại học Cần Thơ. Mỗi giống được gieo trên hai hàng, mỗi
hàng dài 5m, không lặp lại, khoảng cách 40x15cm, 2 hạt/hốc. Cứ 10 giống khảo sát
thì có 2 hàng giống đối chứng MTĐ 176.
Kết quả bước đầu cho thấy: 86,3% lượng giống trong tập đoàn thuộc nhóm
chín sớm (69-84 ngày). Thấp cây (10,9-26,8 cm), nhiều đốt (6-11 đốt). 63,8% giống
có trọng lượng 100 hạt thấp (<15 g). Chỉ có 7,5% lượng giống có trọng lượng 100
hạt từ 20-25g. Năng suất hạt /cây của các giống đều tương quan thuận với tất cả các
thành phần năng suất ở mức ý nghĩa 1%.
Phân tích tính đa dạng về hình thái cho thấy: tính trạng màu tể hạt đa dạng
nhất. Chỉ số Shannon của 3 nhóm giống Hàn Quốc, Trung Quốc và Nhật lần lượt là
1,329, 1,375, và 1,299 kế đến là tính trạng màu vỏ trái, màu hoa và dạng lá. Màu vỏ
hạt ở nhóm giống Nhật không đa dạng, Chỉ số Shannon rất thấp (0,185). Xét về
tổng thể nhóm giống Hàn Quốc rất đa dạng về hình thái.
Sự biến đổi về phương sai kiểu hình trên các đặc tính nông học tương đối
rộng giữa các nhóm giống. Số trái trên cây, số hạt trên m2, và năng suất hạt/cây có
hệ số biến động kiểu hình cao nhất. Nhóm giống Nhật có hệ số biến động về kiểu
hình giữa các tính trạng lớn nhất. Việc phân tích thành phần chính cho thấy số trái

trên cây và số hạt trên m2 là hai tính trạng quan trọng ảnh hưởng đến năng suất hạt
sau cùng. Kết quả phân nhóm cho thấy, các giống trong tập đoàn được xếp vào 6
nhóm, khi ở khoảng liên kết là 1,4. Qua kết quả phân tích thì việc xếp nhóm của các
giống chủ yếu dựa vào đặc tính số trái trên cây và số hạt trên m2.

viii


MỞ ĐẦU
Tập đoàn giống là nguồn vật liệu khởi đầu rất quan trọng cho công tác chọn
tạo giống. Nguồn gen trong tập đoàn càng phong phú và đa dạng thì càng thuận lợi
cho nhà chọn giống. Thật khó định nghĩa thế nào là tập đoàn giống lý tưởng. Vấn đề
là nhà nghiên cứu phải biết được nguồn tài nguyên di truyền và phát hiện ra những
gen quý để đưa vào chương trình cải thiện giống.
Nước ta tuy là nước có lịch sử lâu đời về canh tác đậu nành, nhưng năng suất
và sản lượng đậu nành đến nay vẫn chưa cao, không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ
trong nước. Một trong những nguyên nhân làm hạn chế năng suất là khâu chọn tạo
giống mới chưa được chú trọng đúng mức. Nhiều nguồn gen quý đã bị mất đi do
việc bảo quản và tồn trử giống không phù hợp luôn làm nguồn gen bị xói mòn.
Ngoài việc áp dụng phòng trừ dịch hại tổng hợp, giống mới góp phần quan
trọng, đẩy mạnh việc năng cao năng suất đậu nành. Nhà chọn giống có thể tạo ra
giống mới bằng nhiều cách khác nhau. Trong đó, nhập nội giống là một trong
những biện pháp làm phong phú và đa dạng cho nguồn giống đậu nành ở nước ta.
Xuất phát từ những nguyên nhân trên đề tài "Đánh giá tính đa dạng di
truyền của tập đoàn giống đậu nành (Glycine Max (L.) Merrill) nhập nội dựa
trên các đặc điểm hình thái và nông học" được thực hiện nhằm mục đích:
ü Cung cấp nguồn vật liệu ban đầu, bổ sung thêm nguồn gen đa dạng cho tập
đoàn giống đậu nành;
ü Cung cấp thông tin cho việc chọn lựa các nguồn gen tốt dùng trong việc chọn
cặp cha mẹ để lai.

ü Khảo sát tính đa dạng di truyền dựa trên đặc điểm hình thái nông học.


CHƯƠNG 1

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 TẬP ĐOÀN GIỐNG

1.1.1 Khái niệm về tập đoàn giống
Tập đoàn giống là bộ sưu tập các nguồn gen thực vật làm nguồn nguyên
liệu mà nhà chọn giống sử dụng thông qua các phương pháp chọn giống để tạo
ra giống mới. Nguồn gen trong tập đoàn càng phong phú và đa dạng thì càng
thuận lợi cho nhà chọn giống. Do vậy việc sưu tập, bảo quản, khai thác nguồn
tập đoàn giống là nhu cầu thiết yếu hiện nay.
Tập đoàn giống bao gồm nhiều nguồn khác nhau như: giống địa phương,
giống nhập nội, các loài hoang, các dòng đột biến, dòng tái tổ hợp và giống
chuyển gen…
1.1.2 Đặc điểm và vai trò của nguồn giống nhập nội
Giống nhập nội thường là những giống có nguồn gốc từ nhiều nơi trên
thế giới, phản ảnh tính đa dạng của điều kiện sinh thái khác nhau, vì thế chúng
có nhiều đặc tính quý, phong phú và đa dạng. Chúng là bộ sưu tập gen rất quý,
có khả năng đáp ứng các mục tiêu cải thiện giống.
Giống nhập thường đóng vai trò quan trọng như:
-

bổ sung nguồn gen quý;

-

làm gia tăng tính đa dạng di truyền;

-

làm nguồn vật liệu khởi đầu cho việc lai tạo (Nguyễn Văn Hoan,
2000).

Nelson (1999) cho rằng việc sưu tập, bảo quản, đánh giá (đặc biệt là
đánh giá tính đa dạng di truyền) và khai thác các nguồn gen này đóng vai trò
quan trọng trong chương trình cải thiện giống. Tuy nhiên trước tiên nhà chọn
giống phải thuần hóa để phù hợp với điều kiện địa phương.


3

Tác dụng to lớn của nguồn giống nhập nội thể hiện qua 3 mặt sau:
-

Sử dụng trực tiếp trong sản xuất;

-

Chọn ra giống mới trực tiếp từ nguồn vật liệu khởi đầu;

-

Dùng làm nguồn vật liệu để lai, gây đột biến, chuyển gen... rồi từ đó
chọn ra giống mới thích hợp (Trần Thượng Tuấn, 1992).
1.2 QUAN ĐIỂM VỀ CHỌN TẠO GIỐNG

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự thành công của chương trình cải thiện

giống. Trước hết phụ thuộc vào những mục tiêu đặt ra đúng, sau đó là phương
pháp tạo giống (chọn bố mẹ, chọn phương pháp chọn lọc, tính trạng số lượng
và chất lượng mà nhà chọn giống muốn cải thiện), môi trường và kỹ năng của
nhà chọn giống. Vì thế, có nhiều quan điểm trong công tác chọn tạo giống đậu
nành.
Trong chương trình lai tạo và thanh lọc giống đậu nành tại Trung Tâm
Phát Triển và Nghiên Cứu Rau Quả Á Châu (AVRDC, 1975), có 7 tiêu chuẩn
đã được đề nghị:
-

Tiềm năng năng suất cao;

-

Chín sớm;

-

Không quang cảm;

-

Kháng nổ trái;

-

Phẩm chất hạt tốt;

-

Kháng một số sâu bệnh chính;

-

Dạng cây thích hợp: lóng ngắn, nhiều trái trên cây, kháng đổ ngã.

Chaudhaly và ctv (1980) cho rằng kiểu cây đậu nành lý tưởng có khả
năng vừa đạt năng suất hạt cao, hàm lượng dầu và hàm lượng protein cao, phải
có những đặc điểm: tán cây cao có một ít cành mọc thẳng, hạt to, thời gian từ
gieo đến nở hoa dài trung bình, chín muộn và số lượng trái trung bình.
Trần Thượng Tuấn và ctv (1983) thì một giống đậu nành tốt cần có các
đặc tính sau:


4

-

Có khả năng cho năng suất cao và ổn định;

-

Có khả năng sinh trưởng ngắn khoảng 80 ngày trở lại tùy vụ;

-

Có khả năng kháng các loại sâu bệnh chính trong vùng;

-

Không đổ ngã;

-

Có khả năng tạo nốt sần với các dòng vi khuẩn Rhizobium
japonicum;

-

Có phẩm chất tốt, trước tiên là có hàm lượng protein cao;

-

Có khả năng thích nghi tương đối rộng, ít quang cảm để có thể trồng
nhiều vùng sinh thái khác nhau, đòi hỏi phải chống chịu được điều
kiện đất chua, phèn thành phần cơ giới nặng;

-

Hạt giống chậm mất sức nẩy mầm trong quá trình bảo quản.

Công tác chọn tạo giống ở Việt Nam tập trung vào một số hướng chính
(Nguyễn Thị Văn và Nguyễn Văn Hiển, 2000).
-

Chọn tạo giống thích hợp cho từng thời vụ gieo trồng khác nhau;

-

Xác định bộ giống thích hợp cho từng vùng sinh thái khác nhau;

-

Chọn giống có năng suất cao và ổn định (Ngô Thế Dân, 1999).

Mục đích chung của chọn tạo giống đậu nành :
-

Năng suất cao, thời gian chín phù hợp cho từng vùng, vụ khác nhau;

-

Khả năng chống chịu sâu bệnh, chống đổ ngã, chống tách vỏ, chống
chịu với điều kiện môi trường không thuận lợi;

-

Khả năng tổng hợp đạm, thành phần năng suất và chất lượng hạt.

Bùi Chí Bửu (1999) nhận định kỹ thuật di truyền và công nghệ sinh học
đã tạo ra một tiềm năng to lớn cho công tác chọn tạo giống cây trồng. Việc áp
dụng kỹ thuật ở mức độ phân tử cho phép chuyển những gen mong muốn vào
trong các giống cây có cùng một loài, và chúng ta cũng có thể du nhập những
gen mới từ loài hoang dại gần gũi với loài cây trồng. Kỹ thuật hỗ trợ cho việc
chọn lọc giống thường được sử dụng là RAPD, RFLP, microsatellite, STS,
AFLP, hoặc ISA và AFLP. Việc chọn giống nhờ các dấu phân tử có nhiều ưu
điểm hơn các đặc điểm hình thái cổ điển. Do đó nó rất có ích cho nhà chọn tạo
giống, vì vậy hiệu quả cải tiến giống cây trồng sẽ gia tăng rất nhiều lần so với
chọn giống cổ điển.

5

1.3 DI TRUYỀN TÍNH TRẠNG
CHẤT LƯỢNG

1.3.1 Dạng lá
Dạng lá của đậu nành rất đa dạng và thay đổi tuỳ theo giống. Nguyễn
Văn Biên (1996) cho rằng những giống có lá chét hình mũi giáo hẹp được xếp
vào nhóm lá hẹp (narrow leaf), lá chét có hình bầu dục được xếp vào nhóm lá
rộng (broad leaf). Tuy nhiên để chính xác người ta thường đo chiều dài và
chiều rộng của lá chét nằm ở giữa và lấy lá chét ở vị trí ở giữa thân sau khi cây
dứt trổ, sau đó lập tỉ số giữa chiều dài và chiều rộng của lá.
Dựa vào tỉ số giữa chiều dài (D) và chiều rộng (R) của lá chét ở giữa,
AVRDC (1993) chia thành 3 dạng lá như sau:

Bảng 1.1 Phân nhóm lá dựa vào tỉ lệ D/R
Tỉ số D/R

Dạng lá

≥ 2,2

Hẹp ( mũi mác: lanceolate)

1,9-2,1

Trung gian (intermediate)

≥ 1,8

Rộng (broad)

Dạng lá chét hình mũi giáo do gen (Na) qui định, lá hình mũi giáo hẹp
chịu sự chi phối của gen (na) (Takahshi, 1934). Gen (na) điều khiển dạng lá
mũi giáo hẹp có liên quan đến số lượng hạt cao trên trái (Williams và Lynch,
1945). Ngoài ra gen (O) điều khiển dạng lá bầu dục, nhưng gen (o) chi phối
dạng lá hình bầu dục và có liên quan đến giảm số lượng hạt trên trái
(Domingo, 1945). Như vậy, dạng lá hẹp liên quan đến việc tăng số lượng hạt
trên trái và dạng lá rộng liên quan đến việc giảm số lượng hạt trên trái
(Johnson và Bernard, 1963).


6

Hình 1.1 Dạng lá hẹp

Hình 1.2 Dạng trung gian

Hình 1.3 Dạng lá rộng

Sự biến đổi về kích thước của lá chét phụ thuộc vào loại hình sinh
trưởng của cây. Cây sinh trưởng vô hạn – thân tiếp tục phát triển sau khi trổ
hoa – kích thước lá chét ở phía trên nhỏ hơn kích thước của những lá chét ở
phía dưới. Cây sinh trưởng hữu hạn kích thước lá chét phía trên và phía dưới
tương đương nhau (Fehr and Caviness, 1980).


7

Số lượng lá chét cũng là đặc tính di truyền của giống. Takahshi và
Fukuyuma (1919); Nagai (1926); Woodworth (1933) cho rằng: các giống có
số lượng lá chét: 5 lá / lá kép được qui định bởi gen (X) và 3 lá chét / lá kép do
gen (x) qui định. Ở Việt Nam, giống đậu nành dạng lá kép có 5 lá chét gặp ở
giống Bàn Tay (Minh Hải). Dzikowski (1936) ghi nhận rằng số lượng lá kép
cũng thay đổi theo giống. Dạng lá và số lượng liên quan mật thiết với năng
suất của giống. Giống lá rộng thường có năng suất cao hơn giống lá hẹp,
ngược lại giống lá hẹp có hiệu suất quang hợp cao hơn giống lá rộng. Vì thế,
khi trồng xen với cây trồng khác thì giống lá hẹp có năng suất cao hơn
(Benard, 1972).
1.3.2 Trọng lượng và màu sắc hạt
Mỗi một giống đậu nành đều có trọng lượng, màu sắc và kích thước hạt
khác nhau. Kích thước hạt đậu nành ở các giống khác nhau có thể chênh lệch
nhau rất lớn. Trọng lượng 100 hạt của các giống có thể thay đổi từ 4 đến 55 g.
Phần lớn các giống đậu nành được phổ biển rộng rãi trong sản xuất thường có
kích thước hạt trung bình đến hơi nhỏ, khoảng 12-18g/100 hạt. Các giống đậu
nành rau thường có cỡ hạt lớn, trọng lượng 100 hạt hơn 20g. Ngoài yếu tố di
truyền, kích thước hạt còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện môi trường (Trần
Thượng Tuấn và ctv., 1983).
Màu sắc hạt đậu nành trồng cũng khác nhau thường thay đổi từ màu
xanh, vàng, nâu đen, đen, và có thể có một màu, hai màu hoặc nhiều màu pha
trộn. Màu vàng là màu phổ biến nhất và phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng
hơn. Màu sắc hạt do gen kiểm soát, đây là một điểm di truyền để nhận biết
giống. Bảng 1.2 trình bày chi tiết một số gen kiểm soát tính trạng này do nhiều
tác giả đề nghị khác nhau:


8

Bảng 1.2 Một số gen qui định tính trạng chất lượng ở hạt

Gen

Kiểu hình

Tác giả
Tarao, 1918; Takahashi và Fukuyama, 1919;

G

Vỏ hạt màu xanh

Nagai, 1921; Woodworth, 1921.

g

Vỏ hạt màu vàng

Nagai, 1921; Nagai và Saito, 1923;

I

Tể màu sáng

Woodworth, 1932;

Ii

Tể màu xám

Mahmud và Probst, 1953

O

Vỏ hạt màu nâu

o

Vỏ hạt màu đỏ

Nagai, 1921

R

Hạt đen

Nagai, 1921; Woodworth, 1921; Stewart,

r

Hạt nâu

1930;

Y11

Tử diệp màu vàng

Williams, 1952

y11

Tử diệp màu xanh

Tarao, 1918; Owen, 1927; Veatch
và Woodworth, 1930

Nguồn : Soybean Genetics and Breeding (1963)

1.4 ĐA DẠNG DI TRUYỀN
1.4.1 Khái niệm
Có nhiều định nghĩa về đa dạng sinh học. Hiệp ước Quốc tế về Đa dạng
sinh học (Biological Diversity hay Biodiversity) ở Đức, 1999 cho rằng: “đa
dạng sinh học bao gồm: đa dạng về loài, đa dạng về di truyền (giống) và đa
dạng hệ sinh thái”, sự đa dạng về sinh thái sẽ quyết định đến sự đa dạng về
loài và đa dạng về di truyền.
Khi nói đến tính đa dạng di truyền là phải xét đến sự khác biệt gen và
kiểu gen giữa các giống. Các cá thể khác nhau về kiểu gen có thể có các kiểu


9

hình khác nhau kể cả khi chúng phát triển trong cùng một môi trường. Ngược
lại các cá thể có cùng kiểu gen có thể có các kiểu hình khác nhau nếu chúng
phát triển trong các môi trường khác nhau.
Tổng các gen và alen trong quần thể chính là vốn gen của quần thể và
những tổ hợp của các alen mà mỗi cá thể có được gọi là kiểu di truyền
(genotype). Kiểu hình (phenotype) của mỗi cá thể được thể hiện bằng các tính
chất về hình thái, sinh lý, hoá sinh và được đặc trưng bởi các kiểu di truyền
trong từng môi trường nhất định (Phạm Bình Quyền và ctv, 2002).
Nghiên cứu sự đa dạng di truyền để cải tiến chất lượng bảo quản và nâng

cao hiệu quả sử dụng nguồn gen cây trồng.
1.4.2 Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền
Dựa trên tính trạng chất lượng
Tính trạng chất lượng (qualitative characters) còn gọi là những tính trạng
Mendel, là những tính trạng khi nghiên cứu người ta có thể đếm được và phân
ra thành từng nhóm, từng loại kiểu hình riêng biệt. Những tính trạng này
thường là do một gen hoặc một ít gen kiểm soát, ít chịu tác động môi trường
(Vương Đình Trị, 1991). Thường những đặc tính sinh ra dưới sự điều khiển
của gen chất lượng (oligogens) có biểu hiện rời rạc, không liên tục (Trần Đình
Long, 1997).
Ở đậu nành các đặc điểm hình thái như: màu thân cây con, màu hoa, màu
vỏ trái, màu vỏ hạt, màu tể… là những đặc điểm mà ta có thể đánh giá và phân
ra thành từng nhóm riêng biệt được. Do đó có thể dùng các đặc tính này trong
việc đánh giá tính đa dạng di truyền và phân nhóm giống.
Dựa trên tính trạng số lượng
Tính trạng số lượng (quanlitiative characters) còn được gọi là tính trạng
đo lường (metric character), là những tính trạng khi nghiên cứu người ta phải


10

đếm, cân và đo đạc, không thể phân thành từng nhóm, từng loại rõ rệt và
thường chịu tác động mạnh mẽ của môi trường. Các tính trạng này do nhiều
gen kiểm soát, mỗi gen chỉ có ảnh hưởng nhỏ trên sự biểu hiện kiểu hình của
tính trạng ấy, vì vậy sự biểu hiện của chúng có dạng liên tục và từ giá trị thấp
đến giá trị cao có nhiều dạng trung gian (Vương Đình Trị, 1991).
Phần lớn các tính trạng kinh tế quan trọng ở thực vật là những tính trạng
số lượng như năng suất, phẩm chất, thời gian sinh trưởng v.v… Sự phân ly
đồng thời nhiều gen tạo ra một phạm vi rộng các kiểu gen mang tính liên tục
không thể phân chia thành những lớp riêng biệt và chịu ảnh hưởng môi trường

(Vũ Đình Hoà, 2000).
1.4.3 Chỉ số đánh giá đa dạng di truyền
Để tạo sự thống nhất trong việc so sánh tính đa dạng, người ta xây dựng
nên công thức toán học gọi là chỉ số (indices) đa dạng. Chỉ số đa dạng là phép
toán đo lường sự đa dạng của loài trong quần thể. Có nhiều chỉ số đa dạng
được sử dụng như chỉ số Shannon, Simpson, Brillouin, Mclntosh... nhưng chỉ
số được dùng phổ biến nhất để nói lên mức độ đa dạng là chỉ số Shannon
(Tang, 1997), được tính theo công thức:

S

H = − ∑ p i ln p i
i =1

Trong đó:
H: chỉ số đa dạng;
S: tổng số dạng (kiểu hình) đánh giá trong 1 tính trạng nào đó;
ith : dạng ( kiểu hình) thứ i trong tính trạng nào đó;
pi : tỉ lệ dạng ( kiểu hình) thứ ith;
Chỉ số Shannon nói lên mức độ (số kiểu hình) trong một tính trạng. Chỉ
số càng lớn tính trạng càng đa dạng.


11

1.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DỬ LIỆU

1.5.1 Phân tích phương sai (Variance analysis)
Thí nghiệm một nhân tố
Phân tích phương sai là phương pháp phân chia biến động tổng cộng của

một tập số liệu thành nhiều thành phần, mỗi thành phần tương ứng với một
nguồn biến động. Lúc này các số trung bình sẽ được so sánh bằng cách phân
tích sự biến động của các số liệu. Trong sự biến động chung của tập hợp ta
phân biệt ra hai nguồn biến động:
Biến động giữa các nhóm (variation between groups) là biến động

-

do các nhân tố được đưa vào bố trí thí nghiệm;
Biến động trong nhóm (variation wthin groups), là những biến động

-

ngẫu nhiên còn gọi là sai số thí nghiệm.

Bảng 1.3 Mô hình chung của anova cho thí nghiệm một nhân tố
Nguồn biến động

df

SS

MS

Giữa nhóm (N.thức)
Trong nhóm (sai số)
Tổng cộng

t-1
n-t

n-1

SSb
SSw

MSnt
MSe

Trong đó:
df: độ tự do;
SS: tổng các bình phương;
MS: trung bình bình phương;
B

và w : giữa và trong các nhóm mẫu;

t: số nghiệm thức;
n: tổng số liệu quan sát.

Kỳ vọng TBBP
E (MS)
σe2 + nσnt2
σe2


12

1.5.2 Phân tích thành phần chính
(principal component analysis: PCA)
Khi tiến hành nghiên cứu, nhà nghiên cứu thường đặt ra nhiều biến để

khảo sát và phân tích. Ví dụ Một nhà chọn giống, khi thiết lập chương trình
chọn giống, có nhiều chỉ tiêu nông học, hình thái, các thành phần năng suất ....
khi tiến hành phân tích cùng lúc các chỉ tiêu này, nhà chọn giống muốn biết
chỉ tiêu nào quan trọng để cải thiện giống nhằm nâng cao năng suất. Để giải
quyết vấn đề vừa nêu phương pháp phân tích thành phần chính tương đối phù
hợp.
Đứng về phương diện sinh trắc, mục tiêu của việc phân tích thành phần
chính là xác định các trục mới trực giao với nhau và có các đặc tính như sau:
-

Toạ độ của các giá trị quan sát sẽ được quy đổi qua phép quy chiếu trên
trục mới. Trục mới hay biến mới được gọi là thành phần chính và giá trị
của trục mới hay biến mới được gọi là điểm của thành phần chính.

-

Mỗi biến mới là tổ hợp tuyến tính của các biến gốc.

-

Biến mới đầu tiên giải thích phương sai cực đại của dữ liệu.

-

Biến mới thứ 2 sẽ giải thích phương sai cực đại của những biến mà nó
chưa giải thích trong biến mới thứ nhất.

-

Biến mới thứ ba sẽ giải thích phương sai cực đại của những biến khác

mà chúng chưa giải thích trong hai biến đầu.

-

Biến mới thứ “p” sẽ giải thích phương sai của những biến mà chúng
chưa giải thích ở những biến “p-1”.

-

Các biến mới thì không tương quan.
Nói khác đi việc phân tích thành phần chính là kỹ thuật giảm bớt đi số

biến và cho chúng ta biết biến nào là biến quan trọng ở thành phần chính thứ
nhất và biến nào quan trọng ở thành phần chính tiếp theo.

1.5.3 Phân tích nhóm (cluster analysis)


13

Phân tích nhóm là kỹ thuật được dùng để kết hợp các quan sát vào trong
một nhóm (groups hoặc cluster), nghĩa là mỗi nhóm có cùng đặc tính nào đó
và mỗi nhóm này khác với mỗi nhóm khác cũng ở cùng đặc tính nào đó mà
chúng ta phân tích được hệ số giống nhau dựa trên các biến quan sát.
Phương pháp phân tích nhóm ngày càng được sử dụng rộng rải trong
nhiều lảnh vực nghiên cứu khác nhau (i) trong lảnh vực nhân chủng học và
tâm lý học, việc phân tích nhóm giúp ta phân loại từng cá nhân vào trong
những nhóm người khác nhau, (ii) trong lảnh vực địa lý, hành chánh, việc
phân tích nhóm giúp cho nhà nghiên cứu sắp xếp các thành phố lại với nhau
dựa trên cơ sở là tài chính, địa hình và nhiều biến khác như trình độ, tôn giáo;

(iii) trong lảnh vực tiếp thị, người ta thường phân nhóm khách hàng dựa trên
cơ sở tâm lý và thị hiếu tiêu thụ sản phẩm....


CHƯƠNG 2

PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP
2.1 PHƯƠNG TIỆN

- Giống: Gồm 80 giống đậu nành có nguồn gốc từ Hàn Quốc (29 giống), Trung
Quốc (29 giống), Nhật (22 giống), được nhập từ Hàn Quốc vào đầu năm 2005.
- Địa điểm : Thí nghiệm được thực hiện vào vụ Đông xuân 2005, tại lô B6 Nông trại
thực nghiệm khu II, Trường Đại Học Cần Thơ.
- Phân bón: Sử dụng 3 loại phân: Urê: (46%N); Super lân (16% P 2O5); KCl
(60%K 2O)
- Thuốc trừ sâu, bệnh và cỏ: Sử dụng các loại thuốc trừ sâu, bệnh phổ biến hiện
nay như: Basudin, Cyperran 25 EC, Vishes 25 ND, Validacin 500 ND, Kasumin
2L…..
- Các thiết bị: Cân 1 số lẽ, cân 2 số lẽ, máy đo ẩm độ hạt, máy chụp hình kỹ thuật
số, cùng những vật dụng linh tinh khác phục vụ cho việc trồng, chăm sóc, thu hoạch
và thu thập các loại chỉ tiêu.
2.2 PHƯƠNG PHÁP

2.2.1 Cách bố trí
Mỗi giống trong tập đoàn được gieo trên hai hàng, mỗi hàng dài 5m, không
lặp lại. Khoảng cách 40x15cm, 2 hạt/hốc. Cứ 10 giống khảo sát thì có một hàng
giống đối chứng MTĐ 176.
2.2.2 Phương pháp canh tác
Áp dụng công thức phân: 50-60-40, chia làm 3 lần bón:
-

Lần 1: bón lót toàn bộ lượng phân lân và kali trước khi gieo một ngày.

-

Lần 2: pha nước tưới trên hàng từ 7-10 ngày sau khi gieo, với một nữa
lượng phân đạm.


15

-

Lần 3: bón theo hàng vào 25-30 ngày sau khi gieo với lượng phân đạm
còn lại.
Làm đất: theo chế độ canh tác nông trại thực nghiệm của trường.

2.2.3 Các chỉ tiêu thu thập
Chỉ tiêu các giai đoạn sinh trưởng
1. Ngày mọc mầm: ghi nhận ngày có 50% số cây trong hàng nẩy mầm
(cây mọc mầm khi có 2 tử diệp xoè ngang);
2. Ngày trổ: ghi nhận ngày có 50% số cây trong lô bắt đầu trổ hoa đầu
tiên trên thân chính hoặc trên cành;
3. Thời gian kéo dài trổ: ghi nhận ngày có 50% số cây trổ đến 50% số
cây ngưng trổ;
4. Ngày chín: ghi nhận ngày có 95% số cây mang trái chín (vỏ trái
chuyển sang màu đặc trưng của giống);
5. Thời gian sinh trưởng: từ ngày gieo hạt đến ngày chín (95% số trái
trên cây chín).
Chỉ tiêu hình thái

1. Màu trục hạ diệp;
2. Màu hoa;
3. Dạng lá;
4. Màu vỏ trái;
5. Màu vỏ hạt;
6. Màu tể.
Các chỉ tiêu hình thái được quan sát và cho điểm từ 1 đến 9 theo bảng lý lịch
giống (record sheet) của Trung Tâm Rau Quả Á Châu (AVRDC) năm 1993.
Chỉ tiêu nông học
1. Chiều cao lúc trổ (cm): đo lúc ghi nhận ngày trổ, đo từ mặt đất đến
chóp ngọn thân chính;


16

2. Chiều cao lúc chín (cm): đo lúc thu hoạch, đo từ cổ rễ đến chóp ngọn
thân chính;
3. Chiều cao đóng trái (cm): đo lúc thu hoạch, đo từ cổ rễ đến đuôi chóp
trái thấp nhất;
4. Số đốt/ thân chín: đếm thu hoạch;
5. Số cành mang trái: đếm lúc thu hoạch, đếm số cành mang trái, (không
kể thân chính). Cành mang trái là cành có hơn một lóng.
Các chỉ tiêu từ 1 đến 5 đều được đo trên 5 cây có ghi dấu cho từng giống.
Năng suất và thành phần năng suất
1. Tổng số trái trên cây: đếm trên 5 cây mẫu lấy bình quân;
2. Số trái: lép, 1 hạt, 2 hạt, 3 hạt, 4 hạt (nếu có);
3. Trọng lượng 100 hạt (g): lấy ngẩu nhiên 100 hạt bình thường, cân rồi
qui về ẩm độ 12% theo công thức:
P12% = P x (100-MC)/88
P: trọng lượng hạt khi cân.

MC: ẩm độ hạt lúc cân.
4. Năng suất thực tế (g/5 cây).
Cách lấy chỉ tiêu dựa theo quyển phương pháp nghiên cứu và đánh giá tập
đoàn giống đậu nành năm 2002.
Các chỉ tiêu sâu bệnh
Đánh giá sâu hại
Các loại sâu phổ biến như sâu xanh da láng (Spodoptera exigua); sâu ăn tạp
(Spodoptera litura); sâu đục thân (Melanagromyza phaseoli), sâu đục trái (Etiella
zinckenella)….mức độ gây hại của các loài sâu này được đánh giá theo thang 5 cấp
của AVRDC đề nghị:
Cấp 1: không bị sâu phá hoại;
Cấp 2: nhẹ, có từ 1-10% lá bị sâu hại (hoặc số cây chết trong lô);
Cấp 3: vừa, có từ 11-50% lá bị hại (hoặc số cây chết trong lô);
Cấp 4: nặng, có từ 51-75% lá bị hại (hoặc số cây chết trong lô);


17

Cấp 5: rất nặng, có từ 76-100% lá bị hại (hoặc số cây chết trong lô).
Đánh giá loại bệnh chính
Ghi nhận các loại bệnh chính như bệnh đốm phấn (Pseudo-perronospora
manshurica); bệnh rỉ (Phakopsora pachyrhizi Sydow); bệnh khảm (SMV)...ghi nhận
ngày đánh giá mức độ bệnh. Mức độ bệnh được đánh giá theo năm cấp của
AVRDC.
Cấp 1: không cây bị bệnh;
Cấp 2: nhẹ, có từ 1-10% diện tích lá bị thiệt hại;
Cấp 3: vừa, có từ 11-50% diện tích lá bị thiệt hại;
Cấp 4: nặng, có từ 51-75% diện tích lá bị thiệt hại;
Cấp 5: thật nặng, có từ 76-100% diện tích lá bị thiệt hại.
Đối với bệnh hạt tím do nấm Cercospora kikuchii được ghi nhận sau khi thu

hoạch theo 3 cấp:
Cấp 1: không có hạt bị bệnh;
Cấp2: có nhiều nhất 30% hạt bị bệnh;
Cấp 3: có hơn 30% hạt bị bệnh.
Tính kháng đổ ngã. Đánh giá lúc thu hoạch theo 5 cấp:
Cấp 1: tất cả các cây đứng thẳng;
Cấp 2: tất cả các cây ngã nhẹ hay có vài cây nằm;
Cấp 3: tất cả các cây ngã trung bình, khoảng 25-30% số cây nằm;
Cấp 4: tất cả các cây ngã nhiều hay từ 50-70% số cây nằm;
Cấp 5: tất cả các cây ngã nằm.
Tính nổ trái: quan sát lúc 95% số trái chín và chia theo 5 cấp:
Cấp1: không tách hạt;
Cấp 2: 1-10% trái tách hạt;
Cấp3: 10-25% số trái tách hạt;
Cấp 4: 25-50% số trái tách hạt;
Cấp 5: trên 50% số trái tách hạt.


18

2.2.4 Phương pháp phân tích số liệu
Các số liệu thu nhận được xử lý bởi các phần mềm:
-

Microsof Excel: xử lý số liệu thô, tính các đặc số thống kê, chỉ số đa dạng
Shannon và vẽ biểu đồ;

-

Statistica: Dùng để phân tích thành phần chính (Principal component

analysis) và xếp nhóm (Cluster analysis).


CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ THẢO LUẬN
3.1 GHI NHẬN TỔNG QUÁT

3.1.1 Tình hình thời tiết khí hậu
Thành phố Cần Thơ nằm ở vĩ độ 10002’ Bắc, kinh độ 1050 45’ Đông, cao độ
0,4m thuộc khu vực khí hậu gió mùa.
Lô B6 nằm ở vùng Tây Nam Sông Hậu, ngoài yếu tố thời tiết khá thuận lợi,
đất thuộc loại đất phù sa bồi ven sông có sa cấu nhẹ, ít nhiều bị nhiễm phèn, và
nghèo lân. Tình hình thời tiết khí hậu trong suốt vụ thí nghiệm được trình bày ở
bảng 3.1.
Bảng 3.1 Ghi nhận thời tiết từ tháng 01/2005 đến 04/2005

Tháng
1
2
3
4

Nhiệt độ
(oC)
25,1
26,6
27,2
28,8

Ẩm độ
(%)
80
79
77
76

Lượng mưa
(mm)
0
0
4,8
0,5

Tổng số giờ chiếu sáng
(giờ)
219,6
242,9
256,4
246,2

Nguồn: Trạm khí tượng thủy văn Thành Phố Cần Thơ (2005).
Vụ Đông xuân ít mây, ánh sáng dồi dào, nhưng thời gian chiếu sáng trong vụ
ngắn. Số giờ nắng nhiều nhất vào tháng 03/2005 (256,4 giờ), tháng có số giờ nắng
thấp nhất là tháng 01/2005 (219,6 giờ). Trung bình mỗi tháng có 241,3 giờ nắng.
Trong mùa này tỉ lệ chất khô tích lũy vào trong trái đậu nành cao hơn trong mùa
mưa. Tuy nhiên, điều kiện ngày ngắn cũng ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của
một số giống quang cảm, đặc biệt là các giống nhập nội lần đầu tiên được trồng tại
Cần Thơ.