Đánh giá các bố mẹ ngô nếp, ngô đường và con lai giữa chúng tại gia lâm hà nội

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT
NAM

VŨ THỊ HUẾ

ĐÁNH GIÁ CÁC BỐ MẸ NGÔ NẾP, NGÔ ĐƯỜNG
VÀ CON LAI GIỮA CHÚNG TẠI GIA LÂM HÀ NỘI
Chuyên ngành:

Khoa học cây trồng

Mã số:

60.62.01.10

Người hướng dẫn khoa học:
Liết

GS. TS. Vũ Văn

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Vũ Thị Huế

i


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài này, tôi nhận được nhiều sự quan tâm giúp đỡ, tạo điều
kiện của các cơ quan, quý thầy cô, bạn bè và gia đình.
Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy GS.TS. Vũ Văn Liết, người đã
tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô, ThS. Phạm Quang Tuân, các anh chị em
trong Viện nghiên cứu và Phát triển cây trồng - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam, đã
hết lòng giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi về vật chất và tinh thần cho tôi trong quá trình
thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Nông học, Học Viện Nông
Nghiệp Việt Nam đã có những góp ý quý báu và kịp thời trong quá trình thực hiện đề
tài này.
Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân đã luôn
giúp đỡ và động viên, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành đề tài.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Vũ Thị Huế

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................ i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt.................................................................................................. vi
Danh mục bảng .......................................................................................................... vii
Danh mục hình ............................................................................................................ ix
Trích yếu luận văn .........................................................................................................x
Thesis abstract............................................................................................................ xii
Phần 1. Mở đầu ...........................................................................................................1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................1

1.2.

Mục đích, yêu cầu của đề tài ............................................................................2

1.2.1.

Mục đích .........................................................................................................2

1.2.2.

Yêu cầu ...........................................................................................................3

1.2.3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ..........................................................3

Phần 2. Tổng quan tài liệu ..........................................................................................4
2.1.

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam ............................................4

2.1.1.

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới: ................................................................4

2.1.2.

Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam:.................................................................5

2.3.

Nguồn gốc và đa dạng ngô nếp ........................................................................7

2.3.1.

Nguồn gốc cây ngô và ngô nếp ........................................................................7

2.3.2.

Đa dạng nguồn gen ngô nếp .............................................................................9

2.4.

Di truyền tính trạng chất lượng ngô nếp .........................................................12

2.5.

Nghiên cứu khả năng kết hợp trong chọn giống ngô nếp lai ...........................17

2.6.

Thành tựu chọn giống ngô nếp .......................................................................20

2.6.1.

Thành tựu chọn giống ngô nếp ở Việt Nam....................................................20

2.6.2.

Thành tựu chọn giống ngô nếp lai trên thế giới ..............................................24

2.7.

Nghiên cứu cải thiện hàm lượng đường trong ngô nếp ...................................25

Phần 3. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu ..........................................27
3.1.

Địa điểm và thời gian nghiên cứu...................................................................27

3.2.

Vật liệu nghiên cứu........................................................................................27

3


3.3.

Nội dung nghiên cứu......................................................................................28

3.4.

Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................28

3.4.1.

Các thí nghiệm, sơ đồ bố trí thí nghiệm..........................................................28

3.4.2.

Biện pháp kỹ thuật áp dụng:...........................................................................30

3.4.3.

Các chỉ tiêu theo dõi ......................................................................................31

3.5.

Phương pháp xử lý số liệu..............................................................................37

Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................38
4.1.

Thời gian sinh trưởng và phát triển của các dòng, các tổ hợp lai nghiên cứu .......38

4.2.

Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng bố mẹ và các THL ...........43

4.3.

Động thái tăng trưởng số lá của các dòng và THL nghiên cứu........................45

4.4.

Một số đặc điểm hình thái của các dòng, các THL ngô nghiên cứu ................48

4.4.1.

Chiều cao cây cuối cùng. ...............................................................................48

4.4.2.

Chiều cao đóng bắp .......................................................................................50

4.4.3.

Tỉ lệ chiều cao đóng bắp trên chiều cao thân ..................................................51

4.4.4.

Đường kính thân và đường kính gốc thân.......................................................52

4.4.5.

Tổng số lá/cây của các dòng và các THL .......................................................52

4.4.6.

Độ che phủ lá bi của các dòng bố mẹ và THL ................................................52

4.4.7.

Màu sắc thân, lá, cờ, râu và lá bi của các dòng bố mẹ ở vụ Thu Đông 2016 ........52

4.4.8.

Chiều dài, kích thước và số nhánh cấp I bông cờ, khả năng cho phấn và
tỷ lệ phấn hữu dục của các dòng bố mẹ vụ Thu Đông 2016 ............................54

4.4.9.

Màu sắc hạt, dạng hạt, dạng bắp của các dòng ngô bố mẹ và các THL ...........55

4.4.10.

Độ sâu cay của các THL ...............................................................................55

4.4.11.

Tỷ lệ bắp loại 1 .............................................................................................55

4.5.

Một số đặc điểm nông học về lá của các dòng và các THL ngô nếp trong
vụ thu đông 2015 và xuân 2016 .....................................................................56

4.6.

Khả năng chống chịu sâu bệnh và đỗ gãy của các dòng và các THL ngô
nghiên cứu .....................................................................................................58

4.6.1.

Mức độ nhiễm các loại sâu hại chính: ...........................................................58

4.6.2.

Mức độ nhiễm các loại bệnh hại chính: .........................................................60

4.6.3.

Khả năng chống đổ, gãy.................................................................................61

4.7.

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng và THL

nghiên cứu .............................................................................................................
61

4


4.7.1.

Chiều dài bắp và đường kính bắp ...................................................................63

4.7.2.

Chiều dài đuôi chuột ......................................................................................64

4.7.3.

Số hàng hạt trên hàng.....................................................................................64

4.7.4.

Số hạt trên hàng .............................................................................................65

4.7.5.

Khối lượng bắp tươi (gram) ...........................................................................65

4.7.6.

Khối lượng 1000 hạt (gram)...........................................................................66

4.7.7.

Tỷ lệ bắp hữu hiệu trên cây ............................................................................66

4.7.8.

Năng suất của các THL và bố mẹ...................................................................66

4.8.

Một số chỉ tiêu liên quan đến chất lượng các THL nghiên cứu .......................69

4.8.1.

Độ Brix (%) ...................................................................................................69

4.8.2.

Đánh giá chất lượng ăn tươi ...........................................................................70

4.8.3.

Tỷ lệ hạt đường trên bắp (%) .........................................................................71

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................72
5.1.

Kết luận .........................................................................................................72

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................73

Tài liệu tham khảo.......................................................................................................74
Phụ lục ......................................................................................................................77

5


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng việt

ASI

Chênh lệch tung phấn - phun râu

NSBT

Năng suất bắp tươi

NSLT

Năng suất lý thuyết

NST

Nhiễm sắc thể

NSTT

Năng suất thực thu

TGST

Thời gian sinh trưởng

THL

Tổ hợp lai

TĐ

Thu đông

XH

Xuân hè

6


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.

Năng suất diện tích và sản lượng ngô thế giới giai đoạn 2006-2013 ..........4

Bảng 2.2.

Sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 2006- 2013.....................................6

Bảng 4.1.

Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn sinh trưởng của các dòng
ngô nếp và ngô đường trong vụ Thu Đông 2015 và Xuân hè 2016
tại Gia Lâm – Hà Nội .............................................................................38

Bảng 4.2.

Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp
ngô lai trong vụ Xuân Hè 2016 tại Gia Lâm, Hà Nội...............................39

Bảng 4.3.

Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng nghiên cứu trong
vụ Thu Đông 2015 tại Gia Lâm – Hà Nội. ..............................................43

Bảng 4.4.

Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng nghiên cứu trong
vụ Xuân 2016 tại Gia Lâm – Hà Nội.......................................................44

Bảng 4.5.

Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL nghiên cứu trong
vụ Xuân 2016 tại Gia Lâm – Hà Nội.......................................................45

Bảng 4.6.

Tốc độ ra lá của các dòng nghiên cứu vụ thu Đông năm 2015 tại
Gia Lâm – Hà Nội. .................................................................................46

Bảng 4.7.

Tốc độ ra lá của các dòng nghiên cứu vụ Xuân 2016 tại Gia Lâm –
Hà Nội....................................................................................................46

Bảng 4.8.

Tốc độ ra lá của các THL nghiên cứu vụ Xuân năm 2016 tại Gia
Lâm – Hà Nội.........................................................................................47

Bảng 4.9.

Các đặc điểm hình thái của các dòng ngô nghiên cứu vụ Thu Đông
2015 tại Gia Lâm, Hà Nội......................................................................48

Bảng 4.10.

Các đặc điểm hình thái của các dòng ngô nghiên cứu vụ Xuân 2016
tại Gia Lâm, Hà Nội ...............................................................................49

Bảng 4.11.

Các đặc điểm hình thái của các THL nghiên cứu vụ Xuân 2016 tại
Gia Lâm, Hà Nội ....................................................................................49

Bảng 4.12.

Một số đặc trưng hình thái lá bi, bắp, hạt của các dòng ngô nếp
trong vụ Thu Đông 2015 tại Hà Nội........................................................53

Bảng 4.13.

Một số đặc trưng hình thái bông cờ, râu và khả năng cho phấn của các
dòng ngô nếp, ngô đường vụ Thu Đông 2016 tại Gia Lâm - Hà Nội
.............53

vi
i


Bảng 4.14.

Đặc điểm nông sinh học của các THL ngô nếp trong vụ Xuân 2016
tại Hà Nội ...............................................................................................54

Bảng 4.15.

Chỉ số diện tích lá, độ tàn lá, góc độ lá các dòng ngô nếp trong vụ
Thu Đông 2015 ......................................................................................56

Bảng 4.16.

Chỉ số diện tích lá, độ tàn lá, góc độ lá các THL trong vụ Xuân 2016..........57

Bảng 4.17.

Mức độ nhiễm sâu bệnh chính và khả năng chống đổ gãy của các

dòng ngô nếp, ngô đường trong vụ Thu Đông 2015 tại Gia Lâm –
Hà Nội....................................................................................................59

Bảng 4.18.

Mức độ nhiễm sâu bệnh chính và khả năng chống đổ gãy của các
THL trong vụ Xuân 2016 tại Gia Lâm – Hà Nội .....................................60

Bảng 4.19.

Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng ngô bố, mẹ trong vụ
Thu Đông 2015 ......................................................................................62

Bảng 4.20.

Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng ngô bố, mẹ trong vụ
Xuân 2016 ..............................................................................................62

Bảng 4.21.

Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL vụ Xuân 2016 ...................63

Bảng 4.22.

Năng suất bắp tươi, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu hạt khô
của các dòng bố mẹ trong thí nghiệm vụ Thu Đông 2015........................68

Bảng 4.23.

Năng suất bắp tươi, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu hạt khô

của các dòng bố mẹ trong thí nghiệm vụ Xuân 2016 ...............................68

Bảng 4.24.

Năng suất bắp tươi, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu hạt khô
của các THL trong thí nghiệm vụ Xuân 2016..........................................69

Bảng 4.25.

Chỉ tiêu chất lượng và độ Brix của các THL nghiên cứu .........................70

8


DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1.

Tổng số lá và vị trí lá đóng bắp của các THL vụ Xuân 2016 ...................50

Hình 4.2.

Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các THL vụ Xuân 2016 ..........51

Hình 4.3.

Chỉ số diện tích lá của các THL và đối chứng qua các thời kỳ.................57

9

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Vũ Thị Huế
Tên luận văn: Đánh giá các bố mẹ ngô nếp, ngô đường và con lai giữa chúng tại Gia
Lâm – Hà Nội.
Ngành : Khoa học cây trồng

Mã số: 60.62.01.10

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông Nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá khả năng kết hợp khi lai thuận và lai nghịch ngô nếp và ngô đường (lai
cặp đơn) để cải thiện chất lượng ngô nếp đặc biệt là độ ngọt nhằm phát triển các giống
ngô nếp lai năng suất cao, chất lượng tốt đáp ứng yêu cầu thị trường ngô nếp ăn tươi.
Phương pháp nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu: Vật liệu nghiên cứu gồm 4 dòng ngô nếp và 2 dòng ngô
đường tự phối đời cao S6, có nguồn gốc rút dòng từ các giống lai đơn nhập nội và các
giống địa phương trong nước. Cho lai thuận nghịch theo cặp đơn tạo 16 tổ hợp lai.
Đánh giá tổ hợp lai, so sánh với đối chứng là ngô nếp HN88 có nguồn gốc nhập nội từ
Trung Quốc.
Nội dung nghiên cứu
- Nội dung 1: Đánh giá các dòng bố mẹ và tiến hành lai thuận nghịch trong vụ
Thu –Đông 2015.
- Nội dung 2: Đánh giá đặc điểm, khả năng sinh trưởng phát triển, khả năng chống
chịu trên đồng ruộng, năng suất và yếu tố tạo thành năng suất, chất lượng của các các
con lai trong vụ Xuân 2016.
Phương pháp nghiên cứu
- Thí nghiệm 1: Đánh giá các dòng ngô nếp, ngô đường và lai tạo tổ hợp lai vụ
2

Thu Đông 2015. Thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên tuần tự không nhắc lại, mỗi dòng 10 m

(7,2m *1,4m), khoảng cách gieo trồng: hàng cách hàng 70 cm, cây cách cây 20cm. Gieo
2

6 dòng bố mẹ làm 2 đợt, cách nhau 3 ngày. Tổng diện tích các ô thí nghiệm là 120,96m

(43,2m*2,8m). Tiến hành lai thuận nghịch từng cặp đơn, bao cách ly và thụ phấn bằng
tay. Đồng thời, duy trì dòng bố mẹ bằng phương pháp bao cách ly và tự thụ phấn bằng
tay cho chính. Theo dõi các chỉ tiêu theo Quy chuẩn 01-56:2011/BNNPTNT.
- Thí nghiệm 2: chia làm 2 ruộng thí nghiệm

10


- Ruộng 1: Đánh giá 16 tổ hợp lai so với đối chứng HN88. Thí nghiệm bố trí theo
2

kiểu RCB với 2 lần nhắc lại. Mỗi tổ hợp lai gieo làm 2 hàng trên ô thí nghiệm 10m
(7,2m*1,4m), khoảng cách gieo trồng: hàng cách hàng 70cm, cây cách cây 25cm. Diện
2

tích các ô thí nghiệm 1 là:342,72 m (122,4m*2,8m). Theo dõi các chỉ tiêu theo Quy
chuẩn 01-56:2011/BNNPTNT.
2

+ Ruộng 2: Duy trì dòng bố mẹ. Mỗi dòng bố mẹ gieo 10m (7,2m*1,4m), hàng
cách hàng là 70 cm, cây cách 20 cm. Tổng diện tích các ô thí nghiệm duy trì dòng ở vụ
2

Xuân 2016 là: 60,48m (43,2m*1,4m).
Kết quả chính và kết luận

Sau khi tiến hành lai thuận nghịch từng cặp đơn của 4 dòng ngô nếp và 2 dòng
ngô đường tự phối đời S6 kết quả thu được 16 tổ hợp lai. Vụ Xuân 2016 đánh giá 16
tổ hợp lai so với đối chứng HN88 kết quả thu được 2 tổ hợp triển vọng là THL4 và
THL5 đều là con lai trong phép lai thuận (ngô nếp làm mẹ và ngô đường làm bố) có
năng suất tương đương và cao hơn đối chứng. Về chất lượng ăn tươi cả hai tổ hợp lai
triển vọng đều ngọt hơn đối chứng HN88 nhưng mùi thơm và độ dẻo không bằng
đối chứng. Cần tiếp tục đánh giá khả năng sinh trưởng, năng suất, mùi thơm và độ
dẻo của 2 tổ hợp lai triển vọng trong các vụ tiếp theo, đồng thời duy trì và phát triển
các dòng thuần bố mẹ làm nguồn vật liệu quý cho công tác chọn tạo giống ngô nếp lai
năng suất, chất lượng cao.

11


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Vu Thi Hue
Thesis title: Evaluating parental lines of waxy and sweet corn, and their hybrid
combinations in Gia Lam, Ha Noi.
Major: Crop Science

Code: 60.62.01.10

Education organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objective
Evaluation of combining ability between waxy and sweet corn lines through
reciprocal cross, to develop new waxy corn lines of high yield and quality, particularly
sweetness of the fresh waxy corn quality.
Meterial and Methods
Materials: Material for the study included 4 waxy maize inbred lines and two
sweet corn lines in S6 generation, which were derived from local germplasm and singlecross hybrids. The parental lines were combined in single reciprocal cross producing 10

hybrids which were then evaluated and compared with the control of HN88 introduced
from China.
Experiments:
- Experiment 1: Evaluating parental lines and conducting reciprocal cross in
autumn-winter season in 2015.
- Experiment 2: Evaluating growth and development, yield and quality of the
hybrid combinations in spring season in 2016.
Methodology:
- Experiment 1: Evaluating parental inbred lines of waxy and sweet corn and their
hybrids in autumn-winter season in 2015. The experiment was in CRD design; the area
2

of a plot was 10 m (7,2m *1,40m); spacing 70 cm x 20 cm. The 6 parental lines were
sown at 2 different times with the gap of 3 days. The total area of the experiment plots
2

was 120,96m (43,2m*2,8m). Reciprocal cross was conducted between each pair of two
parental lines, which were then pollinated by hand and covered with bags for isolation.
At the same time, the parental lines were maintained by the same manners. The
parameters were recorded following the Regulation 01-56: 2011 / BNNPTNT.

xii


- Experiment 2: the experiment field was divided into 2 different smaller fields
+ Field 1: for evaluation of 16 hybrid combinations and comparing with the
control treatment HN88. The experiment was in RCB design with 2 replications. Each
2

hybrid was grown in 2 rows within a plot of 10m (7,2m*1,4m), spacing: 70cm x 25cm.

2

The area of the experiment plots was 342,72m (122,4m*2,8m). The parameters were
recorded following the Regulation 01-56: 2011 / BNNPTNT.
+ Field 2: for maintenance of the parental lines. Each pair of the parental lines
2

was sown in a plot of 10m (7,2m*1,4m), spacing: 70 cm x 20 cm. The total area of the
2

experiment plots was 60,48m (43,2m*1,4m).
Main findings and conclusions
Reciprocal cross among the parental lines of inbred waxy corn (4 lines) and
inbred sweet corn (2 lines) resulted in 16 hybrid combinations. In spring season (2016),
evaluation of the 16 hybrids and comparing with the control HN88 suggested 2 hybrids
of THL4 and THL5, which were derived from the cross between waxy (female corn)
and male (sweet corn), producing higher yield than that of the control. To quality for
fresh use, the two hybrid combinations achieved sweeter taste than that of the control
HN88; however the flavor and glutinous level was lower than that of the control.
Therefore, further study to evaluate growth, development and quality of the two
potential hybrids in the following season is recommended; it is also crucial to maintain
and develop the inbred parental lines as a genetic source for breeding of hybrid waxy
corns of high yield and quality.

xiii


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngô (Zea mays L.), lúa mỳ và lúa nước là ba loại cây lương thực quan

trọng nhất. Ngô có thể chia thành ba dạng trên cơ sở thành phần tính bột trong
nội nhũ của hạt là ngô thường(normal corn), ngô nếp (waxy corn) và ngô ngọt
(sweet corn). Nói chung khác nhau giữa ngô thường và ngô nếp là cấu trúc và
hàm lượng tinh bột (amylose và amylopectin) của hạt. Ngô thường trồng rộng rãi
cho sử dùng làm lương thực, thức ăn chăn nuôi và năng lượng sinh học, trong khi
các dạng ngô đặc thù như ngô nếp và ngô đường chỉ sản xuất làm lương thực,
ngô nếp đã trở thành phổ biến và có giá trị ở các nước Đông Nam Á, đặc biệt ở
Hàn Quốc. Nhu cầu ngô nếp ăn tươi, làm súp đều tăng lên những năm gần đây
(Sa et al., 2010). Hầu hết người tiêu dùng trả giá cao cho ngô nếp ăn tươi, thu
hoạch xấp xỉ sau thụ phấn 25 ngày. Người tiêu dùng cũng yêu cầu ngày càng cao
về chất lượng ngô nếp ăn tươi, do vậy các nhà chọn giống không ngừng cố gắng
chọn tạo giống mới có chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của thị trường (Ki Jin
Park et al., 2013).
Người tiêu dùng Đông Nam Á thích ăn loại gạo dẻo như các giống lúa
japonica , ngô nếp là sản phẩm đóng góp vào sở thích tiêu dùng của người dân
khu vực này với sở thích mềm và dính. Khẩu vị ăn uống của ngô nếp có khác hơn
so với ngô đường về tinh bột và độ dính. Do vậy chương trình tạo giống ngô nếp
cho thị trường ăn tươi tập trung chủ yếu vào độ mềm (Kim et al., 1994). Nghiên
cứu tạo giống ngô nếp có vỏ hạt mỏng ăn mềm đã được tập trung nghiên cứu và
thành công nhờ chỉ thị phân tử (Eunsoo Choe, 2010), ngoài độ mềm ngô nếp ăn
tươi cần có những chất lượng khác các nhà chọn giống ngô nếp quan tâm cải tiến
giống ngô nếp chất lượng. Cải tiến chất lượng ngô nếp bằng tổ hợp các gen điều
khiển độ ngọt, mềm, độ dẻo của nội nhũ, hàm lượng protein, amylopectin và hàm
lượng các chất dinh dưỡng, màu sắc khác nhau và tính trạng có lợi khác như kích
thước bắp để ngô nếp đa dạng sản phẩm để tăng tiềm năng thị trường (S.Simla et
al., 2009; Ki Jin Park et al., 2013; Danupol Ketthaisong et al., 2014, 2015). Bên
cạnh chất lượng, chọn giống ngô nếp có đặc điểm nông sinh học phù hợp như đốt
ngắn, thân dưới bắp khỏe, hệ thống rễ phát triển, kiểu cây gọn (compact) , chiều
cao đóng bắp thấp. Chống chịu điều kiện bất thuận và sâu bệnh hại như kháng
bệnh đốm lá lớn, đốm lá nhỏ, thối thân, thối bắp (Xie Xiao-yi et al., 2014).

1


Những nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp có hàm lượng đường cao ở Thái
Lan đã sử dụng các giống ngô nếp địa phương của Thái lan và Trung Quốc cùng
với các giống ngô siêu ngọt của Thái Lan và Mỹ được sử dụng để phát triển quần
thể cho mục tiêu nâng cao hàm lượng đường trong ngô nếp. Chương trình đã tạo
dòng tự phối và thử khả năng kết hợp nhằm tạo giống ngô lai đơn chất lượng. Hai
tổ hợp ngô nếp lai đơn hạt trắng và hạt hai màu (trắng và vàng) đã phát triển thành
giống mới. Đây là những giống ngô nếp lai đầu tên của kiểu ngô nếp có 75% là
nếp và 25% là ngô siêu ngọt có chất lượng ăn uống tuyệt vời. (K. Lertrat, and
Thongnarin, 2006). Nghiên cứu nâng cao chất lượng đường của Simla et al., 2009
cho thấy hàm lượng đường do ảnh hưởng của gen trội âm và hiệu ứng cộng có ý
nghĩa chỉ ra rằng ảnh hưởng hỗ trợ của tổ hợp gen đường. Trên cơ sở kết quả
nghiên cứu, lai trở lại hay lai ba là lựa chọn tốt nhất để tăng độ ngọt trong ngô nếp
và sử dụng tổ hợp gen tốt hơn là đơn gen. Thông tin này rất hữu ích cho xây dựng
chiến lược chọn giống cải tiến độ ngọt ở ngô nếp (Simla et al., 2009).
Ở Việt Nam, diện tích trồng ngô nếp trong thời gian qua tăng khá nhanh,
hiện chiếm khảng 10% diện tích ngô trên cả nước. Từ năm 2002, Chương trình
chọn tạo giống ngô nếp năng suất cao, phẩm chất tốt ở Việt Nam được bắt đầu
nghiên cứu một cách tương đối hệ thống trên số lượng đáng kể các vật liệu được
thu thập trong và ngoài nước, nhiều tính trạng quý được chọn lựa có định hướng
(Phan Xuân Hào và Nguyễn Thị Nhài, 2007). Nguồn gen ngô nếp Việt Nam rất
phong phú (Vũ Văn Liết và cs., 2009; 2011). Công tác nghiên cứu cải thiện chất
lượng giống ngô nếp hiện nay đã đạt được những thành quả nhất định. Tuy nhiên,
một số giống ngô nếp lai hiện nay vẫn chưa mang lại chất lượng như mong
muốn, đặc biệt là độ ngọt. Để phục vụ cho chương trình chọn tạo giống ngô nếp
lai cho năng suất cao, chất lượng tốt, có độ dẻo, hương thơm, đồng thời có độ
ngọt phù hợp với yêu cầu thị trường ngô nếp ăn tươi, chúng tôi thực hiện đề tài

“Đánh giá các bố mẹ ngô nếp, ngô đường và con lai giữa chúng tại
Gia
Lâm – Hà Nội”
1.2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục đích
Đánh giá khả năng kết hợp khi lai thuận và lai nghịch ngô nếp và ngô
đường để cải thiện chất lượng ngô nếp đặc biệt là độ ngọt nhằm phát triển các
giống ngô nếp lai năng suất cao, chất lượng tốt đáp ứng yêu cầu thị trường ngô
nếp ăn tươi.

2


1.2.2. Yêu cầu
+ Đánh giá đặc điểm sinh trưởng phát triển của các dòng bố mẹ, lai tạo tổ
hợp lai thuận và lai nghịch vụ Thu Đông năm 2015.
+ Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và các chỉ tiêu nông sinh học
của các dòng bố mẹ và con lai trong điều kiện vụ Xuân 2016.
+ Đánh giá khả năng chống chịu đồng ruộng của các dòng bố mẹ và con lai
trong điều kiện vụ Xuân 2016.
+ Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố
mẹ và con lai trong điều kiện vụ Xuân 2016.
+ Nhận biết biểu hiện trong từng hạt và trong cả bắp dựa trên quan sát màu
sắc hạt và phân tích độ brix.
+ So sánh tỷ lệ hạt ngô đường/nếp độ ngọt, chất lượng ăn tươi của con lai
F1 so với đối chứng HN88 trong điều kiện vụ Xuân 2016.
1.2.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
* Ý nghĩa khoa học
Theo dõi, đánh giá được các đặc tính nông sinh học, khả năng chỗng chịu
của 1 số dòng ngô nếp và ngô đường, phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô

nếp lai chất lượng trong điều kiện cụ thể ở Việt Nam.
Xác định được trong phép lai thuận nghịch từng cặp đơn. Dòng nào làm bố,
dòng nào làm mẹ sẽ cho con lai có năng suất và chất lượng như mong muốn
* Ý nghĩa thực tiễn:
Thông qua việc đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất
lượng của các dòng bố mẹ, cũng như con lai giữa chúng để:
Xác định được các tổ hợp lai triển vọng có năng suất cao, chất lượng tốt,
khả năng chống chịu tốt để đưa ra khảo nghiệm vùng sinh thái tiến tới công nhận
giống Quốc Gia.
Làm thuần và duy trì các dòng ngô nếp, ngô đường ưu tú, nhân số lượng
lớn để phục vụ sản xuất hạt lai F1.

3


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
2.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Cây ngô là một trong ba cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế
nông nghiệp toàn cầu, góp phần nuôi sống 1/3 dân số trên thế giới. Ngô không
những làm lương thực thực phâm mà còn làm thức ăn chăn nuôi, ngoài việc cung
cấp thức ăn tinh cây ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lý tưởng, là nguồn
nguyên liệu cho các nghành: cồn, tinh bột, bánh kẹo, dầu… Từ vị trí quan trọng
đó mà hằng năm cây ngô không ngừng tăng trưởng về diện tích và sản lượng cụ
thể như sau:
Bảng 2.1. Năng suất diện tích và sản lượng ngô thế giới giai đoạn 2006-2013
STT
1
2
3

4
5
6
7
8

2
0
2
0
2

D N S
Nămă ả
(t
(t
r /ha r
706
6
,
789
8
,830

0
2
0
2

1

0
2
0
2
0
2

1
6

,875
,
875
,1

0

4

1

8
1

,
849
,885

Nguồn: FAOSTAT (2016)

Hiện nay, trên toàn thế giới có 140 nước trồng ngô. Trong đó, Mỹ là nước
dẫn đầu về diện tích, năng suất và sản lượng với các con số tương ứng là 35,478
triệu ha; năng suất 99,695 tạ/ha; sản lượng đạt 353,699 triệu tấn (năm 2013).
Đứng thứ hai là Trung Quốc, sau đó là Braxin, Ấn Độ. Diện tích ngô của Pháp
chỉ bằng 1/5 diện tích của Ấn Độ nhưng sản lượng ngô của Pháp gần bằng sản
lượng ngô của Ấn Độ, năng suất ngô của Pháp gấp 4 lần Ấn Độ. Điều đó cho
thấy, sản lượng chủ yếu dựa vào năng suất. Vì thế, chúng ta cần phải tập trung
sản xuất nâng cao năng suất bằng cách cải thiện kỹ thuật, áp dụng các giống tốt
(FAOSTAT, 2016).

4


Theo đánh giá của FAO, sự tăng trưởng về nhu cầu ngô trên thế giới giai
đoạn 200-2010 chậm, hàng năm tăng trưởng 1.9 %. Nước xuất khẩu ngô chính là
Mỹ, Pháp…còn các nước thuộc khu vực Đông Nam Á là những nước nhập khấu
ngô chủ yếu. Như vậy, trong những năm tới diện tích ngô sẽ không biến động
lớn, chỉ có năng suất ngô sẽ tăng tương đối nhanh ở nhiều quốc gia, đem lại sự
tăng trưởng về sản lượng đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Sản xuất ngô ở
châu Á đã tăng nhanh trong hai thập kỷ gần đây đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị
trường. Hầu hết ngô tiêu dung ở châu Á là chế biến thức ăn chăn nuôi và thứ hai
là lương thực sau đó là cung cấp cho công nghiệp. Tổng sản lượng ngô ở châu Á
là 234 triệu tấn chiếm khoảng ¼ lương ngô toàn cầu. Đông Nam Á là những
nước sản xuất ngô chính ở châu Á chiếm khoảng 20,2% sản lượng ngô toàn cầu,
những nước sản xuất ngô chủ yếu ở Đông Nam Á

gồm Indonesia, Philippines,

Thailand và Vietnam (Zaidi et al., 2011).

2.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Ngô được trồng ở Việt Nam cách đây khoảng 300 năm nhưng nhanh chóng
trở thành một trong 2 cây lương thực quan trọng nhất trong hệ thống các cây
lương thực ở Việt Nam (Ngô Hữu Tình và cs., 1997).
Những năm trước Ngô chưa được chú trọng nên phát triển chậm chưa tương
xứng với tiềm năng. Từ năm 1980 trở về trước sản xuât ngô phát triển chậm, từ
năm 1980-1992, diện tích trồng ngô tăng nhẹ. Từ năm 1993 đến nay, đặc biệt sản
xuất ngô ở Việt nam trong giai đoạn 2008 - 2013 có sự chuyển biến rõ rệt, có sự
tăng trưởng cả về năng suất và diện tích. Năm 2013, diện tích ngô tăng đáng kể,
đạt khoảng 1172,5 triệu ha, tăng 2,8% so với năm 2008. Về năng suất, sau 5 năm
kể từ năm 2008 đã tăng từ 40,1 tạ/ha lên 44,3 tạ/ha (tăng 10,5% so với năm
2008). Tổng sản lượng ngô sơ bộ của cả nước năm 2013 đạt xấp xỉ 5,2 triệu tấn,
(tăng 13,6% so với năm 2008). Các khu vực Trung du miền núi phía Bắc, Bắc
Trung Bộ và Duyên hải miền Trung, tây Nguyên là những khu vực có diện tích
lớn trong đó Trung du miền núi phía Bắc là lớn nhất tuy nhiên năng suất đạt thấp
nhất so với các khu vực khác trên cả nước chỉ đạt 37,6 ha (năm 2013), nhưng do
có diện tích sản suất ngô lớn, chiếm 43,1% diện tích sản xuất ngô của cả nước
nên sản lượng chung của vùng vẫn cao hơn các vùng khác. Năm 2013, sản lượng
ngô của Trung du miền núi phía Bắc là 1.904,2 nghìn tấn, bằng 36,7% sản lượng
ngô của cả nước, và trở thành một vùng sản xuất ngô trọng điểm cung cấp lượng
ngô lớn nhất cả nước. Vùng đồng bằng sông Cửu Long là vùng có diện tích sản

5


xuất nhỏ nhất (40,3 nghìn ha, 2013). Đồng bằng sông Hồng có xu hướng giảm về
diện tích năm 2010 là 97,6 nghìn ha đến năm 2013 giảm còn 88,3 nghìn ha trong
khi các khu vực khác trên cả nước đều có xu hướng tăng. Đông Nam Bộ có diện
tích sản xuất không lớn nhưng có nền nông nghiệp phát triển nên năng suất đạt
được cao nhất cả nước (57,6 tạ/ha, 2013), bằng 130% năng suất ngô của cả nước.

Tây Nguyên với diện tích sản xuất ngô đứng thứ 2 của cả nước (252,4 nghìn ha,
2013) và năng suất ngô cũng là thuộc nhóm dẫn đầu cả nước (51,7 tạ/ ha), sản
lượng ngô của Tây Nguyên đạt 1.306,1 nghìn tấn (2013), đứng thứ 2 cả nước sau
Trung du và miền núi phía bắc. Đây cũng là một vùng sản xuất ngô trọng điểm
của nước ta Tuy nhiên so với thế giới sản lượng ngô của nước ta thấp, thậm chí
có chiều hướng suy giảm do chịu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, sâu bệnh và
cùng với tốc độ đô thị hóa-hiện đại hóa diện tích trồng ngô ngày càng thu hẹp, và
vấn dề này ngày càng trở nên cấp bách (FAOSTAT, 2016).
Bảng 2.2. Sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 2006- 2013
N
m
20
06
20
07
20
08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
13

DN
i ă

1

S
ả
3

1

4

1

4

1

4

1

4

1

4

1

4

1

5
Nguồn: FAOSTAT (2016)

2.2. SẢN XUẤT NGÔ NẾP TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
Ngô (Zea mays L.), lúa mỳ và lúa nước là ba loại cây lương thực quan
trọng nhất. Ngô có thể chia thành ba dạng trên cơ sở thành phần tính bột trong
nội nhũ của hạt là ngô thường (normal corn), ngô nếp (waxy corn) và ngô ngọt
(sweet corn). Nói chung khác nhau giữa ngô thường và ngô nếp là cấu trúc và
hàm lượng tinh bột (amylose và amylopectin) của hạt. Ngô thường trồng rộng rãi
cho sử dùng làm lương thực, thức ăn chăn nuôi và năng lượng sinh học, trong khi
các dạng ngô đặc thù như ngô nếp và ngô đường chỉ sản xuất làm lương thực,

6


ngô nếp đã trở thành phổ biến và có giá trị ở các nước Đông Nam Á, đặc biệt ở
Hàn Quốc. Nhu cầu ngô nếp ăn tươi, làm súp đều tăng lên những năm gần đây
(Sa et al., 2010).
Diện tích trồng ngô nếp ở Việt Nam trong thời gian qua tăng khá nhanh,
hiện chiếm từ 10 -15% diện tích trồng ngô của cả nước. Một số giống ngô nếp
hiện đang được sử dụng nhiều trong sản xuất như giống ngô nếp thụ phấn tự do
S2, VN2, VN6 (Viện NC Ngô) NN1 (Viện KHKT NN miền Nam); Các giống
nếp lai MX2, MX4, MX10 (Công ty Giống Cây trồng miền Nam); Bạch Ngọc,
NL2, nếp Nù (Công ty Nông Lương). Giống ngô nếp ăn tươi của nước ngoài
được ưa chuộng trong sản xuất nhưng giá giống khá cao như công ty Syngenta có
ngô nếp Wax (Nguyễn Thị Nhài, 2013).
2.3. NGUỒN GỐC VÀ ĐA DẠNG NGÔ NẾP
2.3.1. Nguồn gốc cây ngô và ngô nếp

Một số bằng chứng chỉ ra rằng ngô được thuần hóa từ loài cỏ Mexican
hoang dại teosinte (Zea mays ssp. Parviglumis hoặc ssp mexicana). Những bằng
chứng khảo cổ học chứng minh rằng thời gian thuần hóa ngô vào khoảng 5.000
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 (Wang et al., 1999). Các
nhà thực vật học thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20 bắt đầu nghiên cứu mối quan hệ tiến
hóa của Teosinte đến ngô trồng, nghiên cứu trong nhiều năm từ 1700 đến 1990
và từ 1990 đến nay đã tóm tắt mối quan hệ tiến hóa của ngô từ teosinte
(Hernansdez, 2009).
Nhà thực vật học Collins (1909) trồng một dạng mới của ngô thu thập từ
Trung Quốc và báo cáo mô tả ngô nếp đầu tiên. Báo cáo ghi rõ dạng ngô có
nhiều nội nhũ sáp hơn các giống ngô khác. Sau đó ngô nếp được phát hiện ở
các vùng khác của Châu Á (Collins, 1920; Kuleshov, 1954) mặc dù còn một
số tác giả có quan điểm khác, nhưng cơ bản đều thống nhất rằng ngô nếp có
nguồn gốc từ Trung Quốc (Longjiang Fan et al.,2008). . Zheng et al. (2013)
cho rằng ngô nếp (Zea mays L. var. certain Kulesh) là một dạng đặc biệt của
ngô trồng được phát hiện lần đầu tiên ở Trung Quốc năm 1908 và sau đó ở các
nước châu Á khác. Ngô nếp nội nhũ gần 100% là amylopectin được sử dụng

7


chủ yếu làm lương thực ở châu Á, mặc dù được phát hiện đầu tiên ở Trung
Quốc, nhưng nguồn gốc và tiến hóa của ngô nếp vẫn còn chưa rõ (Hongjian
Zheng et al., 2013).
Những nghiên cứu gần đây cho thấy các giống ngô nếp bản địa rất giàu có ở
Trung Quốc, nó phân bố chủ yếu ở vùng Tây Nam, đặc biệt ở Vân Nam, Quảng

Châu và Quảng Tây (Huang and Rong, 1998; Tian et al., 2009). Tỉnh Vân Nam là
nguồn gốc của nhiều loài cây trồng quan trọng với mức độ đa dạng rất cao. Một
vài nghiên cứu gợi ý rằng ngô nếp Trung Quốc có nguồn gốc từ Vân Nam và
Quảng Tây, nó phù hợp với hình thái, kiểu nhân, isozymes và chỉ thị DNA (Zeng
et al., 1981, 1994; Liu et al., 2005). Ngô nếp có mức độ đa dạng cao về các tính
trạng nông học như chiều cao cây, thời gian sinh trưởng, đặc điểm kính tế, chống
chịu sâu bệnh và năng suất, yếu tố cấu thành năng suất ở vùng Vân Nam, Quảng
Châu và Quảng Tây. Phân tích đa dạng bằng chỉ thị phân tử SSR, Liu et al. (2005)
đã kết luận Vân Nam và Quảng Châu có thể là Trung tâm đa dạng và nguồn gốc
của ngô nếp.
Nguồn gốc tiến hóa của ngô nếp một số nghiên cứu cho rằng ngô nếp là
một đột biến tự nhiên ở ngô rau đã phát hiện ở Trung Quốc năm 1909
(Collins, 1909; Tian et al., 2009). Cây ngô 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 lặn trong các chương trình chọn tạo giống ngô. Năm 1922
các nhà nghiên cứu đã phát hiện nội nhũ của ngô nếp chỉ chứa amylopectin và
không có amylose đối ngược với các giống ngô thường. Đến tận đại chiến thế
giới thứ II nguồn amylopectin chính là từ sắn nhưng khi người Nhật cung cấp
dòng ngô nếp thì amylopectin được sử dụng chủ yếu từ ngô nếp. Colins
(1909) và các nhà khoa học khác đã xác định rằng: ngô nếp bắt nguồn từ ngô
tẻ, do một đột biến đơn gen, gen trội Wx thành gen lặn wx, vì vậy ngô nếp có
thể ở nhiều vùng khác nhau trên trái đất. Gen Waxy mã hóa cho enzyme
granule - bound starch synthase (GBSS = protein waxy) đây là một trong
những isoenzyme chính xúc tác sự tổng hợp amylose từ ADP glucose, được
biểu hiện ở nội nhũ và hạt phấn. Ở ngô tẻ, isoenzyme GBSS có hoạt tính mạnh
và sản phẩm của nó chủ yếu là amylose, một phần ADP glucose không thể
được chuyển hóa hoàn toàn thành amylopeptin bởi enzyme starch branching
(SBE), hàm lượng amylopectin được tích lũy trong nội nhũ tới gần 100% và
biểu hiện kiểu hình là ngô nếp (Fan et al., 2008).

8


Trên cơ sở hình thái cây, phân bố địa lý và đặc điểm sinh học kết hợp với số
liệu lịch sử, văn hóa cho thấy ngô nếp có nguồn là một đột biến gen đơn lặn từ
ngô đá (Tian et al., 2009). Mặc dù vậy năm 1970, một giống bản địa thu thập ở
Menghai, Vân Nam chỉ có 4 hàng hạt và có nhiều đặc điểm tương tự như loài
hoang dại (Zhang et al., 2007). Kiểu C – b và nhân của ngô nếp tương tự như ngô
nổ và sau đó được coi như là dạng ngô cổ xưa nhất (Zhang và Li, 1990), kiểu
isozyme của enzyme khử nước, ngô nếp có 6 bvà đồng đẳng. Những nghiên cứu
di truyền đã cho thấy nguồn gốc di truyền của ngô nếp còn là một bí ẩn đối với
khoa học hiện nay (Zeng, 1992).
Ngô nếp (Zea mays L. var. certaina Kulesh) có nhiều đặc điểm tốt về
thành phần tinh bột và giá trị kinh tế và có lịch sử trồng ở Trung Quốc lâu đời
và sản xuất tăng nhanh trong những thập kỷ qua. Mặc dù vậy nguồn gốc và tiến
hóa của ngô nếp vẫn chưa được rõ (Mengliang Tian et al., 2009). Các tác giả
nghiên cứu đa dạng di truyền ngô nếp trung Quốc gồm giống bản địa, dòng
thuần bằng phân tích SSR và kết quả cho thấy nguồn gen ngô nếp Trung Quốc
có mức đa dạng cao. Phân tích nguồn gốc và tiến hóa qua trình tự 108 mẫu và
52 mẫu từ GenBank của locus nếp trong một số mẫu từ chi Zea. Một mức giảm
sâu sắc đa dạng nucleotide và test có ý nghĩa đã nhận thấy tại locus nếp ở ngô
nếp Trung Quốc nhưng không thấy ở ngô không nếp. Phân tích phát sinh loài
chỉ ra rằng ngô nếp Trung Quốc có nguồn gốc ngô trồng ngô đá và hầu hết các
dòng ngô nếp hiện đại cho thấy nguồn gốc và tiến hóa độc lập với nguồn gen từ
Tây Nam Trung Quốc. Kết quả chỉ ra rằng tính trạng nông học có thể cải tiến
nhanh đáp ứng nhu cầu thị trường bằng chọn lọc (Zheng et al., 2013).
2.3.2. Đa dạng nguồn gen ngô nếp
Đa dạng hình thái theo chỉ số đa dạng của Shannon-Weaver sử dụng phân
tích đa dạng của 13.500 mẫu nguồn gen ngô bản địa và 3.258 dòng tự phối đang
bảo tồn ở Trung Quốc. Trong đó mẫu nguồn gen ngô nếp đa dạng nhất ở Vân

Nam là 315, Quảng Tây là 269 và Quảng Đông là 170, Hắc Long Giang 43, Tứ
Xuyên 43, Hồ Bắc 33. Kết quả chứng minh rằng đa dạng kiểu hình liên quan chặt
chẽ với nguồn địa lý sinh thái. Nhìn chung kết quả nghiên cứu chứng minh các
nguồn gen ngô bản địa đa dạng hơn, điều này chỉ ra rằng bảo tồn nguồn gen bản
địa có ý nghĩa vô cùng quan trọng cho chiến lược tạo giống ngô ở Trung Quốc
(Li et al., 2002).

9


Đa dạng di truyền nguồn gen ngô nếp cũng đã được nghiên cứu đánh giá
cung cấp thông tin quan trọng cho chương trình tạo mối quan hệ di truyền giữa
các vật liệu chọn giống ưu tú có ý nghĩa quan trọng đối giống ngô nếp lai. Park et
al. (2008) cho rằng hiểu biết về đa dạng và với cải tiến cây trồng. Đối với ngô,
thông tin di truyền đặc biệt có lợi trong chọn giống ưu thế lai, phân nhóm di
truyền các dòng thuần và bảo hộ quyền tác giả. Sử dụng kỹ thuật chỉ thị phân tử
SSR để nghiên cứu đa dạng và mối quan hệ di truyền giữa 76 mẫu nguồn gen
ngô nếp của Hàn Quốc, đại diện cho mẫu nguồn gen thu thập ở tất các các vủng
trong cả nước. Nghiên cứu sử dụng 30 chỉ thị SSR đã nhận biết tổng số 127 allen,
trung bình 4,2 allen trên một locus. Đa dạng gen của 30 chỉ thị rất biến động
trong phạm vi từ 0,125 đến 0,795 với trung bình là 0,507. Các dòng thuần phân
thành 2 nhóm di truyền gồm nhóm 1 là 63 dòng và nhóm 2 là 13 dòng với hệ số
đồng hình 36,5%. Nghiên cứu chỉ ra rằng chỉ thị phân tử SSR hữu ích trong
nghiên cứu đa dạng di truyền và chương trình chọn giống ngô nếp lai ở Hàn
Quốc (Park et al., 2008).
Thông tin đa dạng di truyền và mối quan hệ di truyền giữa các dòng thuần
ưu tú là rất cần thiết để cải tiến và tạo giống mới trong chương trình tạo giống
ngô. Các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã nghiên cứu mối quan hệ và đa dạng di
truyền của 84 dòng thuần ngô nếp sử dụng 50 chỉ thị phân tử SSR. Tổng số allen
thu được là 269 trên tất cả các locus, phạm vi 2 đến 13 allen trên một locus và

trung bình là 5,38 allen. Giá trị đa dạng gen rất biến động từ 0,383 đến 0,923 và
trung bình là 0,641. Phân nhóm di truyền cho kết quả nhóm 1 gồm 33 dòng và
nhóm 2 là 51 dòng, các dòng thuần ngô nếp không đồng nhất rõ ràng với nguồn
gốc phát triển của chúng về phả hệ và vùng địa lý. Phân tích đa dạng các dòng
thuần thu thập ở Hàn Quốc và Trung Quốc tại 50 locus SSR biểu hiện giá trị số
allen trung bình (4,9) và đa dạng gen (0,638) của các dòng thuần ngô nếp Hàn
Quốc so với các dòng thuần ngô nếp Trung Quốc (3,5 và 0,563). Những thông tin
đa dạng di truyền rất có lợi cho chương trình tạo giống ngô nếp của Hàn Quốc
(Kyu et al., 2010).
Ngô nếp có nhiều đặc điểm thành phần tinh bột tuyệt vời và có giá trị kinh
tế cao, nó đã được trồng rất lâu đời ở Trung Quốc. Sản xuất và tiêu thụ ngô nếp
ngày càng tăng trong những thập kỷ gần đây. Mặc dù vậy, nguồn gốc và tiến hóa
của ngô nếp vẫn còn chưa được hiểu rõ ràng. Zheng et al. (2013) đã nghiên cứu
đa dạng di truyền nguồn gen ngô nếp bao gồm các giống bản địa và các dòng

10


thuần bằng chỉ thị phân tử SSR, kết quả cho thấy mức đa dạng rất cao của nguồn
gen ngô nếp Trung Quốc. Phân tích nguồn gốc và tiến hoá ngô nếp bằng giải
trình tự 108 mẫu và 52 trình tự từ GenBank của locus waxy trong số nguồn gen
của chi Zea. Sự giảm rõ ràng mức đa dạng nucleotide ở locus waxy trong ngô
nếp Trung Quốc nhưng không giảm trong ngô thường. Di truyền hình thái chỉ ra
rằng ngô nếp Trung Quốc có nguồn gốc từ ngô đá và hầu hết các dòng thuần ngô
nếp hiện đại biểu hiện nguồn gốc và quá trình tiến hóa độc lập so với nguồn gen
Tây Nam Trung Quốc. Kết quả này chỉ ra rằng các tính trạng nông học đã được
cải tiến nhanh chóng do quá trình chọn lọc theo nhu cầu của con người tạo nên sự
đa dạng cao của ngô nếp (Zheng et al., 2013).
Các nhà tạo giống đã chứng minh các giống thụ phấn tự do có biến dị di
truyền ý nghĩa bằng nghiên cứu đóng góp của các tính trạng năng suất biến dị di

truyền công tính trong các dạng khác nhau của các nhóm ngô. Do vậy để nhận
được sớm những gen có lợi và thu được hiệu quả chọn lọc bằng chọn lọc các
giống quần thể thụ phấn tự do là nhóm nguồn của cải tiến vật liệu di truyền.
Trung Quốc là nguồn gốc địa lý của ngô nếp, rất giàu có nguồn tài nguyên di
truyền, những giống bản địa đã có thời gian rất dài chọn lọc tự nhiên và nhân tạo
và có đầy đủ biến dị di truyền của các tính trạng (Xie Xiao-yi et al., 2014).
Nhận biết tính trạng chất lượng và đa dạng di truyền nguồn gen ngô nếp
Trung Quốc đã được Wang et al. (2013) phân tích 165 mẫu nguồn gen bao gồm
cả giống bản địa và dòng thuần bằng chỉ thị phân tử SSR. Kết quả cho thấy mức
độ đa dạng di truyền rất rộng về đặc điểm bắp, chất lượng tinh bột ở nguồn gen
ngô nếp Trung Quốc. Tổng số 281 allen đã tìm thấy trong 60 locus SSR, với
phạm vi từ 2 đến 9 allen/chỉ thị, trung bình là 4,68 allen/chỉ thị qua tất cả các
kiểu gen. Giá trị PIC từ 0,332 đến 0,860. Thông tin đa dạng rất có lợi để lựa chọn
các vật liệu có khoảng cách di truyền xa nhất cho nghiên cứu di truyền và lai tạo
giống (Wang et al., 2013).
Nguồn gen ngô và ngô nếp ở Việt Nam cung rất đa dạng, tại huyện Điện
Biên tỉnh Điện Biên trên 230 hộ điều tra thu thập 24 mẫu giống ngô, các xã, vùng
sâu vùng xã có bộ giống ngô 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. Một số giống ngô có những tính trạng tốt, năng suất khá cần chọn
lọc bồi dục cho sử dụng trực tiếp nh− giống ngô nếp trắng (S11), nếp tím (S15);
ngô tẻ S21 (Xilidim. Một số giống có tính trạng chất lượng tốt như độ dẻo, thơm

11