KL QUACH NGA 18 01 2017

0983772100

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA NÔNG HỌC
----------  ----------

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ MỨC ĐỘ
ĐA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ĐOÀN MÔN - SỌ
THU THẬP VÙNG NÚI TÂY BẮC VIỆT NAM
Người hướng dẫn : TS. VŨ THANH HẢI
TS. VŨ ĐĂNG TOÀN

HÀ NỘI - 2017

Bộ môn

: RAU - HOA - QUẢ

Người thực hiện

: QUÁCH THỊ NGA

Lớp

: KHCTD

Khóa: 58

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập và ngiên cứu, đến nay tôi đã hoàn thành xong luận văn
tốt nghiệp. Để đạt được kết quả này, trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành
tới TS. Vũ Thanh Hải và TS. Vũ Đăng Toàn đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi
trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô và tập thể cán bộ Ban Đào tạo
Học viện Nông Nghiệp Việt Nam đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi
trong thời gian học tập cũng như khi hoàn thành báo cáo luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ trong Bộ môn Quản lý
ngân Hàng gen trong Trung tâm Tài nguyên thực vật đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ
tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên, khuyến khích và
giúp đỡ hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày…tháng…năm 2017
Tác giả luận văn

Quách Thị Nga

2

2
2


MỤC LỤC

3

3
3


DANH MỤC BẢNG

4

4
4


DANH MỤC ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ, HÌNH ẢNH

5

5
5


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CS

: Cộng sự

USDA

: Bộ Nông nghiệp Mỹ

TNTV

: Tài nguyên thực vật

IPGRI

: International Plant Genetic Resources Institute
(Viện nghiên cứu quốc tế)

6

NSTT

: Năng suất thực thu

TGST

: Thời gian sinh trưởng

6
6


PHẦN I: MỞ ĐẦU
1.1.

Đặt vấn đề
Khoai môn - sọ (Colocasia esculenta (L.) Schott) thuộc họ Ráy (Araceae)

là một trong những loài cây trồng lấy củ lâu đời nhất, được trồng nhiều ở vùng
nhiệt đới và cận nhiệt đới ẩm.

Khoai môn - sọ là loài cây trồng có giá trị. Phần có giá trị kinh tế của
khoai môn - sọ là củ cái, củ con và một số giống là dọc lá. Ở nhiều giống, hầu
như tất cả các bộ phận của cây bao gồm củ cái, củ con, dải bò, thân, lá và hoa
đều có thể ăn được. Củ khoai môn sọ chứa hàm lượng tinh bột cao, hàm lượng
chất béo thấp và nhiều khoáng chất canxi, photpho hơn các loại tinh bột khác,
trong củ tươi nước chiếm 63 - 85%, hydrat cacbon chiếm 13 - 29%, protêin
chiếm 1,4% - 3,0% với rất nhiều axit amin cần thiết cho cơ thể. Tinh bột chiếm
tới 77,9% với 4/5 là amylopectin và 1/5 là Amylose. Hạt tinh bột khoai môn - sọ
rất nhỏ nên dễ tiêu hóa (Nguyễn Thị Ngọc Huệ, Nguyễn Văn Viết, 2004;
Nguyễn Thị Ngọc Huệ, Đinh Thế Lộc, 2005). Lá khoai môn sọ chứa hàm lượng
protêin cao hơn ở củ, lá khoai môn - sọ rất giàu protêin chứa khoảng 23% khối
lượng khô, ngoài ra lá chứa nhiều canxi, photpho, sắt, vitamin C, B1 và B2 ( Du
et al., 2006). Ngoài ra cây khoai môn sọ còn được dùng trong các bài thuốc chữa
các bệnh: viêm khớp, sưng hạch, sa trực tràng . Chất chiết từ tinh bột củ khoai
sọ có khả năng chống tế bào ung thư ruột kết. Protêin globulin (G1 và G2) trong
củ khoai sọ có vai trò quan trọng trong cơ chế chống côn trùng và nấm bệnh.
Khoảng 400 triệu người sử dụng khoai môn sọ trong các bữa ăn thường ngày.
Khoai môn sọ là loại rau được tiêu thụ đứng hàng thứ 14 và là loài cây có củ
được tiêu thụ nhiều thứ 5 trên thế giới. Vì thế, cây khoai - môn sọ có vị trí đáng
kể trong sự phát triển của kinh tế thế giới và đa dạng hóa cây trồng (Đặng Thị
Thanh Mai, 2014).

7

7


Ở Việt Nam, cây khoai môn - sọ là một trong số ít các cây trồng có khả
năng phát triển tốt trên đất đầm lầy hoặc đất trống đồi trọc, do đó sẽ rất có ý
nghĩa trong xóa đói giảm nghèo.Tuy nhiên trong những năm gần đây, nguồn tài

nguyên cây khoai môn - sọ nước ta đang dần bị lãng quên. Các giống khoai địa
phương đang dần bị biến mất một cách nhanh chóng trong khi các nghiên cứu di
truyền, chọn giống, bảo tồn nguồn gen đối với loại cây trồng này ở nước ta còn ít.
Mặt khác, diện tích trồng khoai môn sọ giảm dần do thoái hóa giống. Loài
cây trồng này cũng đang đối mặt với sự xói mòn nguồn gen do những thay đổi
về cơ cấu cây trồng, sự phát triển diện tích trồng các giống cây trồng năng suất
cao và sự thu hẹp diện tích đất trồng nông nghiệp do đô thị hóa và cả những áp
lực có tính kỹ thuật đến sự phát triển của loài cây này, bao gồm cả những đặc
tính sinh học, tính dễ bị tàn lụi, tỉ lệ nhân giống thấp, độ ngứa, bệnh bạc lá, thiếu
nguồn giống sạch bệnh.
Việt Nam có nguồn gen khoai môn - sọ rất phong phú. Gần 700 mẫu
giống từ mọi miền đất nước đang được bảo tồn tại Ngân hàng gen cây trồng
Quốc gia. Nguồn gen giống khoai môn - sọ địa phương nổi tiếng, có chất lượng
củ thơm ngon được người tiêu dùng ưa chuộng khá phong phú đặc biệt là các
giống môn sọ vùng Tây Bắc, tuy nhiên do năng suất thấp, nguồn giống sạch
bệnh thiếu đã hạn chế sự phát triển các giống quý này trong sản xuất hàng hóa.
Xuất phát từ thực tiễn đó đề tài: “Đánh giá đặc điểm nông sinh học và mức độ
đa dạng di truyền tập đoàn môn - sọ thu thập vùng núi Tây Bắc Việt Nam”
đã được thực hiện.
1.2. Mục đích và yêu cầu
1.2.1. Mục đích
Đánh giá được các đặc điểm nông sinh học và mức độ đa dạng di truyền
của các mẫu giống môn - sọ thu thập tại vùng núi Tây Bắc Việt Nam dựa vào
đặc điểm hình thái nhằm góp phần phục vụ công tác bảo tồn và khai thác sử
dụng hiệu quả tài nguyên khoai môn - sọ bản địa của nước ta.
8

8

1.2.2 Yêu cầu
Đánh giá, phân loại và phân nhóm được các nguồn gen trong tập đoàn
khoai môn - sọ thu thập năm 2011 - 2012 ở 6 tỉnh miền núi phía bắc Việt Nam
trên cơ sở phân tích sự biến động về đặc điểm nông sinh học và thiết lập sơ đồ
hình cây thể hiện sự đa dạng của các nguồn gen trong tập đoàn.
Đánh giá các đặc điểm sinh trưởng, sự hình thành và phát triển của củ, các
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất nhằm bước đầu xác định được một số
mẫu giống có đặc tính tốt đề xuất cho khai thác sử dụng.

9

9


PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung về cây khoai môn – sọ (Colocasia esculenta)
2.1.1. Nguồn gốc của môn - sọ
Cây khoai môn - sọ (Colocasia esculenta) là cây một lá mầm thuộc chi
Colocasia, họ Araceae (họ Ráy), là một trong những loài cây trồng lấy củ lâu
đời nhất, có niên đại hơn 9.000 năm (Rao et al., 2010). Các bằng chứng phân
loại thực vật cho thấy rằng khoai môn - sọ có nguồn gốc ở Nam Trung Á, có lẽ ở
Ấn Độ hoặc bán đảo Mã Lai. Dạng hoang dại phát sinh ở các vùng khác nhau
của Đông Nam Á (Purseglove, 1972). Gần đây nhiều tác giả đều thống nhất rằng
rất nhiều dạng hoang dại và dạng trồng của cây khoai môn - sọ có nguồn gốc tại
các dải đất kéo dài từ Đông Nam Ấn Độ và Đông Nam Á tới Papua New
Guuinea và Melanesia (Kuruvilla và Singh, 1981; Matthew, 1995; Lebot, 1999).
Cây khoai môn - sọ được sử dụng làm lương thực, thực phẩm rộng trên
khắp thế giới. Theo Wang (1983) cây khoai môn sọ có vai trò quan trọng như là
nguồn lương thực chính của các nước ở quần đảo Thái Bình Dương. Ở các nước
trong khu vực Đông Nam Á, ngoài mục đích sử dụng làm lương thực và nguồn

thức ăn cho gia súc, cây khoai môn sọ còn được sử dụng trong các lễ hội tôn
giáo và các vị thuốc dân gian. Theo nhiều nhà khoa học, có rất nhiều minh
chứng thực vật học dân tộc cho thấy khoai môn - sọ (Colocasia esculenta) có
nguồn gốc phát sinh tại Trung Nam Á như Ấn Độ hoặc bán đảo Malaysia. Nhiều
dạng khoai môn - sọ hoang dại cũng được phát hiện tại nhiều nơi của vùng cận
Đông Nam Á, Trung Quốc, Nhật Bản và tới các quần đảo Thái Bình Dương. Từ
Châu Á cây khoai môn - sọ được đưa tới các nước Ả Rập và Địa Trung Hải và
cuối cùng về phía nam đến châu Phi, từ đó di chuyển đến Caribê và Mỹ (Nguyễn
Thị Ngọc Huệ, Đinh Thế Lộc, 2005). Trong một số tài liệu và công trình nghiên
cứu của Viện Tài nguyên di truyền thực vật Quốc Tế đã khẳng định nguồn gốc
của loài cây này là ở khu vực Đông Nam Á, ý kiến này dựa trên cơ sở khoa học
10

10


đây là vùng có đa dạng di truyền cao nhất về cây khoai môn sọ (Matthews P.J.,
2003). Những năm gần đây, dựa trên dữ liệu isozyme và phân tử ADN, lại có
quan điểm cho rằng, đã có sự tiến hóa song song của 2 vốn gen khoai môn - sọ,
xuất phát từ hai trung tâm tiến hóa khác nhau là vùng Đông Nam Á và vùng Tây
nam Thái Bình Dương. Miền tây Melanesia cũng được coi là nơi cây khoai môn
đã được thuần hóa từ loài hoang dại (Lebot V.,et al.2010; Mace E.S., et al.,
2010). Ngày nay khoai môn - sọ được trồng phổ biến ở khắp các vùng nhiệt đới
cũng như ôn đới ấm áp.
2.1.2. Phân loại
Trong hệ thống phân loại thực vât, loài khoai môn – sọ có vị trí phân loại
sau:
Họ : Ráy (Araceace); Phân họ : Aroideae ; Chi : Khoai môn (Colocasia);
Loài : Colocasia esculenta
Cây khoai môn – sọ thuộc chi Colocasia là một trong những chi quan

trọng nhất trong họ ráy (Araceae). Do có lịch sử dài lâu nhân giống vô tính nên
hiện nay vấn đề phân loại thực vật, còn có nhiều điểm chưa rõ ràng.
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều các giống môn - sọ với nhiều biến dạng
thực vật, tuy nhiên hầu hết các giống đều thuộc hai nhóm chính:
Colocasia esculenta (L.) Schott var. esculenta được mô tả là cây có một củ
cái chính to hình trụ và rất ít củ con thường được gọi là dạng dasheen. Ở loài
này có hai nhóm là nhóm khoai nước (chịu ngập úng) và nhóm khoai môn (sử
dụng củ cái và trồng trên đất cao). Hai nhóm này sử dụng củ cái để ăn, củ con để
làm giống và dọc lá để chăn nuôi. Hầu hết các giống thuộc loài phụ có bộ nhiễm
sắc thể 2n = 28 được gọi là loại "dasheen" của khoai môn.
Colocasia esculenta (L.) Schott var. antiquorum được phân biệt là có một
củ cái nhỏ hình cầu với nhiều củ con mọc ra từ củ cái, thường được gọi là eddoe.
Thuộc loài phụ này chủ yếu là nhóm cây khoai sọ. Nhóm khoai sọ phân bố rộng
có thể trồng trên ruộng lúa nước hoặc trên đất bằng phẳng có tưới nước. Hầu hết
11

11


các giống thuộc phần phụ này đều có bộ nhiễm sắc thể 2n = 48, thường được gọi
là dạng tam bội.
2.1.3. Thành phần dinh dưỡng
Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA), trong 100g củ khoai môn luộc (không
có muối) và trong 100g lá khoai môn tươi có chứa rất nhiều chất dinh dưỡng,
khoáng chất và các loại vitamin ( Bảng 2.1)
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g
(Tỷ lệ % so nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày của người lớn)
Trong củ khoai môn
Trong lá khoai môn
luộc

tươi
594 kJ (142 kcal)
177 kJ (42 kcal)
34,6 g
6,7 g
0,49
3g
5,1 g
3,7 g
0,11 g
0,74 g
0,52 g
5g
241 mg (30%)
0,107 mg (9%)
0,209 mg (18%)
0,028 mg (2%)
0,456 mg (38%)
0,51 mg (3%)
1,513 mg (10%)
0,336 mg (7%)
0,331 mg (25%)
0,146 mg (11%)
19 mg (5%)
126 mg (32%)
5 mg (6%)
52 mg (63%)
2,93 mg (20%)
2,02 mg (13%)
18 mg (2%)

107 mg (11%)
0,72 mg (6%)
2,25 mg (17%)
30 mg (8%)
45 mg (13%)
0.449 mg (21%)
0,714 mg (34%)
76 mg (11%)
60 mg (9%)
484 mg (10%)
648 mg (14%)
0,27 mg (3%)
0,41 mg (4%)
Nguồn: USDA Cơ sở dữ liệu dinh dưỡng 2010

Thành phần trong 100 g
Năng lượng
Carbohydrate
- Đường
- Chất xơ thực phẩm
Chất béo
Protein
Vitamin A equiv.
Thiamine (vit. B 1 )
Riboflavin (vit. B 2 )
Niacin (vit. B 3 )
Pantothenic acid (B 5 )
Vitamin B 6
Folate (vit. B 9 )
Vitamin C

Vitamin E
Canxi
Sắt
Magiê
Mangan
Phốt pho
Kali
Kẽm

Với giá trị dinh dưỡng phong phú như trên, khoai môn có thể cung cấp
nhiều vitamin cho cơ thể hơn cả một số rau xanh, hoa quả, giúp cơ thể con người
12

12


chống lại các chất gây lão hóa da, gia tăng thị lực, tăng cường sức đề kháng,
nhuận tràng…Tuy nhiên lưu ý, các bộ phận cây khoai môn khi còn tươi chứa
chất gây ngứa da do có sự hiện diện của oxalat canxi tinh thể, điển hình
như raphides, chất này có thể gây ngứa cổ khi ăn. Tuy nhiên khi ngâm nước lâu
qua đêm và nấu chín thì các chất độc bị tiêu hủy.
2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ khoai môn - sọ trên thế giới và ở Việt
Nam
2.2.1. Tình hình sản xuất khoai môn - sọ trên thế giới
Khoai môn - sọ xếp hạng thứ 14 trong số các loại cây chủ lực và được coi
là cây có củ quan trọng đứng thứ tư trên thế giới sau khoai lang, khoai tây và
sắn. Tính đến năm 2010, diện tích trồng khoai môn - sọ trên thế giới đạt khoảng
1,26 triệu ha, năng suất bình quân 7,18 tấn/ha, sản lượng đạt khoảng 9,1 triệu tấn
với tỷ suất gia tăng sản lượng hàng năm trung bình từ năm 2000 đến 2010 là
0,2%. (FAO, 2012).

Tại Châu Phi có diện tích trồng khoai môn - sọ lớn nhất (1,055 triệu ha)
nhưng lại có năng suất thấp chỉ đạt 6,1 tấn/ha. Tại Châu Á Thái Bình Dương
khoai môn - sọ chiếm một vị trí đáng kể trong nông nghiệp đặc biệt là các nước
Châu Đại Dương, là cây lương thực chính có vai trò rất quan trọng trong an toàn
lương thực Quốc Gia, cộng đồng và hộ gia đình. Châu Á có năng suất bình quân
cao nhất 15,7 tấn/ha, quốc gia trồng khoai môn - sọ có năng suất bình quân cao
nhất là Trung Quốc đạt 18,8 tấn/ha (FAO, 2012). Khoai môn - sọ là cây trồng
quan trọng trong lịch sử nông nghiệp ở Châu Á bao gồm cả Việt Nam. Mặc dù
hiện nay nó đã không có vai trò chính trong sản xuất lương thực vì đã được thay
thế bằng cây lúa và một số cây trồng khác hiệu quả kinh tế cao hơn.
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng khoai môn - sọ của các Châu lục
và một số nước sản xuất khoai môn lớn trên thế giới năm 2010

13

13


Diện tích
(triệu ha)
Thế giới
1,257.554
Châu Phi
1,055.706
Châu Mỹ
3,506
Châu Á
13,4082
Châu Đại Dương
64,260

Cameroon
14,8000
Trung Quốc
94,095
Ghana
20,5342
Nhật Bản
13,800
Nigeria
47,1611
Papua New Guinea
47,200
Philippines
17,183
Thái lan
8,300
(Nguồn số liệu: FAO 2012)
Châu/ nước

Năng suất
(tấn/ha)
7,1790
6,1048
9,3326
15,7595
6,4658
9,9324
18,7950
6,5978
12,7972

5,5000
5,7436
6,4460
10,8434

Sản lượng
(tấn/ha)
9.112.600
6.444.845
32.720
2.113.060
415.491
1.470.000
1.768.512
1.354.800
153.500
2.593.860
271.100
110.761
76.700

2.2.2. Tình hình sản xuất khoai môn - sọ ở Việt Nam
Khoai môn - sọ đã là cây trồng quan trọng trong nền nông nghiệp ở Châu
Á nói chung và Việt Nam nói riêng. Nó được thuần hoá trước cả cây lúa nước và
đã từng là cây lương thực quan trọng của cư dân các vùng châu thổ sông Hồng,
sông Cửu Long. Đây là nguồn thức ăn chính của người dân Việt Nam từ ngàn
đời khi sản xuất lúa gặp thiên tai, dịch bệnh mất mùa (Trương Văn Hộ và
Nguyễn Thị Ngọc Huệ, 1996). Hơn nữa, khoai môn - sọ còn là cây mang văn
hoá truyền thống, đặc biệt là văn hoá ẩm thực của người Việt Nam. Minh chứng
là chúng ta đã có hàng trăm giống môn - sọ tại tất cả các vùng sinh thái với

những đặc điểm rất khác biệt. Mặc dù hiện nay nó không còn vai trò chính trong
sản xuất lương thực nữa, vì đã thay bằng cây lúa và các cây trồng khác có giá trị
kinh tế để đáp ứng với nhu cầu đời sống ngày càng cao. Nhưng với đặc tính dễ
thích nghi và đa dạng, cùng với dự báo của các nhà khoa học về sự biến đổi khí
hậu có xu hướng bất lợi cho cây lấy hạt nên cây khoai môn - sọ sẽ tồn tại và phát
triển, góp phần quan trọng vào cơ cấu, thành phần lương thực của sản xuất nông
14

14


nghiệp (Nguyễn Thị Ngọc Huệ, Nguyễn Văn Viết, 2004). Nhiều kết quả nghiên
cứu đã cho thấy, nguồn gen khoai môn - sọ được người dân lưu giữ khá tốt trong
các vườn gia đình và tại một số vùng có truyền thống sản xuất khoai môn - sọ
như huyện Yên Thuỷ và Đà Bắc tỉnh Hoà Bình; huyện Nho Quan, Ninh Bình;
huyện Thuận Châu, Sơn La; huyện Tràng Định, Lạng Sơn và huyện Thạch An, Cao
Bằng... (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và CS, 2000; Nguyễn Thị Ngọc Huệ và CS, 2006).
Những năm gần đây nhiều mô hình phát triển sản xuất hàng hóa một số
giống khoai môn - sọ đã được triển khai đã góp phần tăng diện tích khoai môn sọ sau thời gian giảm sút diện tích. Kết quả bước đầu cho thấy các mô hình
trồng khoai môn - sọ tại các địa phương như Lâm Đồng, Trà Vinh, Phú Thọ, Hà
Giang, Phú Thọ, Yên Bái, Ninh Bình... đều đạt hiệu quả kinh tế cao, bước đầu
nâng cao thu nhập cho người dân vùng cao. Gần đây khoai môn - sọ là mặt hàng
nông sản được xuất khẩu sang Nhật Bản và hiện đang được một số công ty mở
ra hướng chế biến tinh bột. Hy vọng, không xa nữa khoai môn sọ sẽ có chỗ đứng
xứng đáng trong sản xuất (Nguyễn Phùng Hà, 2001).
Tuy nhiên cho đến nay việc phát triển vùng sản xuất khoai môn - sọ theo
hướng sản xuất hàng hóa còn gặp nhiều khó khăn. Một trong những khó khăn
lớn nhất là quy hoạch, xác định một số vùng có tiềm năng thực sự để đầu tư tập
trung. Hơn nữa cũng chưa hình thành bộ giống phù hợp với sản xuất hàng hóa.
Bên cạnh đó, một nguyên nhân nữa khiến một số giống khoai môn - sọ đặc sản

như: khoai tầng vàng Thanh Sơn, khoai môn Lục Yên, khoai mán, khoai Thuận
Châu, khoai tàu Bắc Kạn, Lạng Sơn,… chưa phát triển thành hàng hóa là do các
địa phương chưa thực sự quan tâm tới các giải pháp tổng hợp từ đầu vào cho đến
đầu ra của sản phẩm, cũng như chưa xây dựng được quy trình nhân giống, bảo
quản và sơ chế các sản phẩm nên chưa hình thành chuỗi ngành hàng hóa hiệu
quả cao. Do đó, chưa hấp dẫn được nhà đầu tư trong vấn đề chế biến và xuất
khẩu các sản phẩm từ khoai môn. Tuy nhiên, với những nỗ lực trong nghiên cứu
chọn tạo giống ngắn ngày và nếu có những chính sách phù hợp hỗ trợ cho khâu
15

15


chế biến và tạo thị trường, hy vọng rằng cây khoai môn - sọ sẽ giữ được vị trí
của nó trong việc cung cấp lương thực, thực phẩm, tạo thu nhập cho người trồng
thông qua thị trường trong nước, quốc tế và vẫn giữ được vai trò quan trọng
trong đời sống văn hoá xã hội của người dân.
2.3. Tình hình nghiên cứu bảo tồn và sử dụng nguồn khoai môn - sọ
2.3.1. Tình hình nghiên cứu, bảo tồn và sử dụng nguồn gen khoai môn - sọ
trên thế giới
Ở mức độ giống cây trồng, những nghiên cứu đánh giá sự đa dạng nguồn
gen cây khoai môn - sọ còn nhiều tồn tại, chưa có sự phân loại hoàn chỉnh các
giống (Ghani, 1984). Theo Kricorian (1994) Sharma and Sarkar (1963) cây
khoai môn - sọ là cây nhân giống vô tính, tuy nhiên khả năng biến dị của dòng
vô tính xảy ra khá mạnh mẽ. Thêm vào đó là sự chọn lọc trong sản xuất, khi
người ta duy trì và sử dụng những giống cho từng vùng canh tác, vì vậy có thể
tồn tại hàng nghìn giống khoai môn - sọ (Nguyễn Phùng Hà, 2001).
Để nhận biết các giống khoai môn - sọ người ta có thể dựa vào các đặc điểm
hình thái và thời gian sinh trưởng của giống. Màu sắc ruột củ cái, chỏm củ, dọc
lá và phiến lá cũng được sử dụng để phân biệt các giống khoai (Plucknett,

1983). Davis and Gilmartin (1985) nhấn mạnh ý nghĩa quan trọng của những mô
tả hình thái trong lựa chọn đặc điểm phân loại giống cây trồng ở mức độ dưới
loài, đồng thời cũng là những đặc điểm đáng chú ý đối với nhà nghiên cứu nông
học và chọn tạo giống. Đối với cây khoai môn - sọ, nhiều nhà nghiên cứu đã sử
dụng những đặc điểm hình thái để xác định các nhóm giống và đánh giá sự đa
dạng về mặt di truyền.
Ở Nhật Bản, Kumazawa et al. (1956) đã thu thập được 158 giống khoai ở
Nhật Bản và 42 giống khoai tại Đài Loan và một vài hòn đảo chính ở Trung
Quốc. Các giống khoai môn - sọ đã được phân loại thành 15 nhóm dựa vào các
dặc điểm hình thái. Tuy nhiên, các giống khoai môn do Kumazawa et al. thu
thập và nghiên cứu không bảo tồn được giống (Takayanagi and Hirai, 1990).Vào
16

16


năm 1982, Takayanagi et al. đã thu thập lại các giống khoai môn - sọ đang được
trồng tại Nhât Bản và 88 giống khoai đã được phân loại thành các nhóm theo
khóa phân loại của Kumazawa et al. (1956). Sau này Hirai et al. (1989) phân
loại các giống khoai đã thu thập được dựa vào đặc điểm hình thái và mẫu phân
tích điện di thành phần protein của củ, kết quả phân nhóm các giống đã cho cho
thấy phương pháp của Kumazawa et al. (1956) đã sử dụng là thích hợp.
Ở Solomon Islands, tập đoàn khoai môn - sọ gồm 187 giống được thu thập
vào năm 1969, đã sử dụng những kết quả mô tả hình thái để đưa ra một khóa
phân loại (Jackson, 1981).
Ghani (1984) đưa ra khóa phân loại các giống khai môn - sọ được thu thập
ở Malaysia. Dựa vào thời gian sinh trưởng và đặc điểm hình thái tác giả đã phân
thành 4 nhóm như sau:
Nhóm I: có thời gian sinh trưởng 9 - 11 tháng, cây cao 80 - 110cm, dọc lá
to, mập, thảng đứng hoặc nghiêng, lá hình mũi tên. Gồm hai phân nhóm: phân

nhóm có stolon, không có củ con và phân nhóm không có stolon, nhiều củ con.
Nhóm II: có thời gian sinh trưởng 6 - 8 tháng, cây cao 50 - 70cm, dọc lá
nhỏ, thẳng đứng hoặc nghiêng, lá hình mũi tên hoặc hình tim. Gồm hai phân
nhóm: phân nhóm củ dài hình cầu, có stolon, stolon phát triển thành cây và hình
thành củ và phân nhóm với củ dài hình trụ, đơn độc, không có stolon.
Nhóm III: có thời gian sinh trưởng 5 - 6 tháng, cây cao 30 - 50cm, dọc lá bé,
mảnh khảnh, không chụm, lá nhỏ và hình tim. Gồm có hai phân nhóm: phân
nhóm củ cái không phân nhánh, được bao quanh bởi 6 - 8 củ con có cùng kích
thước và phân nhóm củ cái phân nhánh, có 6 - 8 củ cái kết thành khối.
Nhóm IV: thời gian sinh trưởng không xác định, dọc lá và lá ăn được, củ
tiêu biến không ăn được.
Từ 54 giống xác định ban đầu, tác giả đã đưa ra một khóa phân loại các
giống khoai môn - sọ, có 28 giống đã được nhận biết chính xác. Có thể nói đây là
tài liệu rất tốt giúp cho công tác phân loại các giống khoai môn - sọ ở Việt Nam.
17

17


2.3.2 Tình hình nghiên cứu bảo tồn và sử dụng nguồn khoai môn - sọ tại Việt Nam
Ở Việt Nam, công tác đánh giá nguồn gen khoai môn - sọ được bắt đầu tại
Trung tâm Tài nguyên thực vật từ những năm 1998 khi tập đoàn khoai môn - sọ
được hình thành. Giai đoạn 2001 - 2003 trong khuôn khổ dự án TANSAO do
CIRAD tài trợ 201 nguồn gen khoai môn - sọ thu thập trước năm 2001 đã được
mô tả đánh giá đặc điểm hình thái nông học một cách đầy đủ. Kết quả nghiên
cứu cho thấy, thời gian sinh trưởng của các mẫu giống trong tập đoàn biến động
từ 4 đến 12 tháng. Các giống có thời gian sinh trưởng ngắn (4 - 6 tháng) chiếm
23,9%. Chỉ có 3 mẫu giống có thời gian sinh trưởng rất muộn (trên 10 tháng). Số
còn lại có thời gian sinh trưởng trung bình và muộn. Theo dõi quá trình ra hoa
đậu quả của tập đoàn cho thấy có 36 mẫu giống trong số 201 mẫu giống ra hoa

trong điều kiện đồng bằng sông Hồng. Trong số đó đa phần là các mẫu giống
khoai môn thuộc loài phụ Colocasia esculenta var. esculenta. Tuy nhiên tỷ lệ
đậu quả rất thấp. Các mẫu giống thể hiện khả năng kháng bệnh sương mai rất
khác nhau. Trong tập đoàn có 38 mẫu giống được đánh giá là miễn dịch tương
đối trên đồng ruộng. Đây là nguồn gen rất quý công tác chọn tạo giống môn - sọ
kháng bệnh sương mai (Nguyễn Thị Ngọc Huệ, Nguyễn Văn Viết, 2004).
Tập đoàn 201 mẫu giống cũng được đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị
hình thái kết hợp chỉ thị isozyme. Trên cơ sở phân tích kết quả đánh giá các đặc
điểm hình thái, izozyme và số lượng nhiễm sắc thể cho thấy nguồn gen khoai
môn - sọ của Việt Nam rất đa dạng về kiểu gen với 73 zymotype từ 201 nguồn
gen đã được xác định (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và CS, 2000). Tuy nhiên sau đó,
công tác thu thập nguồn gen môn - sọ vẫn được tiếp tục hàng năm ở quy mô nhỏ
lẻ, việc đánh giá ban đầu vẫn được tiến hành thường xuyên theo nhiệm vụ Bảo
tồn của trung tâm (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và CS 2006).
Nghiên cứu đánh giá và phân loại truyền thống các kiểu gen trong khoai
môn - sọ ở Việt Nam của Nguyễn Thị Ngọc Huệ và CS, (2004) cho thấy, loài
khoai môn - sọ được phân ra 2 nhóm gen: Nhóm khoai sọ trồng và khoai sọ mọc
18

18


tự nhiên. Giữa hai nhóm này không thấy có sự cách biệt nghiêm ngặt. Điều này
có thể nhận thấy khi quan sát các giống khoai nước dại, loại cây thường được
người dân sử dụng làm thức ăn chăn nuôi.
Chất lượng củ khoai môn - sọ là một trong số các chỉ tiêu quyết định đến
khả năng thương mại hóa sản phẩm, vì thế vài năm trở lại đây đã có một số
nghiên cứu tập trung vào vấn đề này (Đặng Thị Thanh Mai, Nguyễn Xuân Viết,
2014; Nguyễn Ngọc Nông, Lê Viết Bảo, Hà Thái Nguyên, 2014; Nguyễn
Phương, Lê Thị Cúc, Hoàng Đình Hòa, 2008). Các kết quả đánh giá của Đặng

Thị Thanh Mai và CS (2014); Nguyễn Ngọc Nông và CS (2014) đều cho thấy
các giống khoai môn có hàm lượng chất dinh dưỡng trong củ khá (Hàm lượng
chất khô > 85%; Protein thô từ 1,01-1,92%) nhưng không giống nhau ở các
giống phân tích. Trong củ khoai môn - sọ có đủ thành phần chất khoáng Ca, Mg,
P, Fe và Zn. Nguyễn Phương, Lê Thị Cúc, Hoàng Đình Hòa (2008) đã đánh giá
chi tiết về chất lượng củ của 7 giống khoai môn - sọ phổ biến và có giá trị, gồm
4 giống khoai sọ và 3 giống khoai môn được trồng ở miền Bắc Việt Nam. Trong
7 giống thì khoai sọ KS4 có hàm lượng nước 77,64% và protein 7,39% trong củ
cao nhất. Hàm lượng tinh bột cao nhất là giống môn Tàu (76,41% khối lượng
khô). Keo thô lớn nhất trong giống khoai tía riềng (3,06%) (% so với chất khô).
Vài năm gần đây nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen khoai môn - sọ sử
dụng phân tích chỉ thị phân tử đã bắt đầu được một số viện và trường đại học
quan tâm thực hiện. Kết quả nghiên cứu sự đa dạng di truyền 64 mẫu giống
khoai môn - sọ của Hải Phòng và Quảng Nam bằng kỹ thuật phân tích phổ điện
di isozyme esteraza của Trương Thị Thanh Mai, (2005) cho thấy chỉ 5 trong 64
mẫu giống có bộ NST 2n=3x=42, phổ điện di tách biệt và được xếp vào một
nhóm riêng, 47 mẫu còn lại chia thành 2 nhóm phân biệt nhỏ hơn, trong mỗi
nhóm đều có mặt bộ NST lưỡng bội hoặc tam bội. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng
không thấy kiểu gen bc, bb và cc chỉ thấy các kiểu gen aa, ab, và ac. Nguyễn
Văn Giang và CS (2013) đã báo cáo kết quả đánh giá đa dạng di truyền của
19

19


60 mẫu giống khoai môn - sọ được thu thập ở các vùng khác nhau sử dụng 5 chỉ
thị SSR. Kết quả bước đầu dừng lại ở mức phân 60 mẫu giống khoai môn - sọ
thành 12 nhóm. Gần đây nhất Đặng Thị Thanh Mai, Nguyễn Xuân Viết, (2014),
đã công bố kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền của 51 nguồn gen khoai môn sọ (Colocasia esculnta L.) sử dụng chỉ thị phân tử SSR. Nhóm tác giả này lần
đầu tiên đã kết hợp phương pháp phân tích chỉ thị hình thái và chỉ thị phân tử để

nghiên cứu sâu hơn về đặc trưng phân tử của các giống, đặc trưng vùng sinh thái
và thiết lập được bộ sưu tập hạt nhân với 21 kiểu gen từ 41 nguồn gen thu thập
đánh giá. Đây là những kết quả làm cơ sở cho nghiên cứu tiến hóa, xác định đặc
trưng phân tử cho việc đăng ký bản quyền một số nguồn gen khoai môn - sọ quý
hiếm của Việt Nam.

20

20


PHẦN III
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu bao gồm 54 mẫu giống khoai môn - sọ thu thập được
ở 6 tỉnh thuộc vùng núi phía bắc Việt Nam gồm: Hòa Bình, Sơn La, Yên Bái,
Lào Cai, Lai Châu, Điện Biên.
Bảng 3.1 Danh sách 54 mẫu giống môn - sọ thu thập tại 6 tỉnh vùng núi phía
Tây Bắc Việt Nam
T
T
ư1
2
3
4
5
6
7
8
9

Số
cọc
2016
1
8
9
11
19
30
31
32
36

Nơi thu thập
Tên mẫu giống

40
42
43
58
64

Khoai sọ trắng
Khoai sọ trắng
Má phứa
Phước
Má phứa căn
Hậu plọt
Hầu pè

Cò bong
Hâu
Má phứa lo
lanh
Khoai bỏi
Khoai sọ đồi
Mặc phứa hỏm
Khoai sọ trắng
Phứa lanh

65

Khoai sượng

19

84
100
108

Khoai sọ trắng
Kào pụa
Phước cựa

20

120

Phước hỏm

10
11
12
13
14
15
16
17
18

21
22
23
24

21

37

121
123
148
154

Mặc
phước
nành
Phước hỏm
Khoai nga
Phước hom

Thôn(Bản)

Xã

Huyện

Tỉnh

Tát

Tân Minh

Hoà Bình
Lào Cai
Sơn La
Lào Cai
Sơn La
Sơn La
Lai Châu
Hoà Bình
Sơn La

ốt Noọn
Leo
Huổi Lương

Chiềng Cọ
ChiềngYên
Hoàng Thêm

Nhèm

Phiêng Côn

Đà Bắc
Than Uyên
TX Sơn La
Than Uyên
Bắc Yên
Mộc Châu
Phong Thổ
Mai Châu
Bắc yên

Nà Phán

Chim Vàn

Bắc Yên

Sơn La

Đá mài 2

Nam Phong

Cang

Mường Bon

Đoàn Kết
Phiềng Khoài

Sơn La
Yên Bái
Sơn La
Hoà Bình
Sơn La

Nà Giàng 1

Khao Mang
Quy Hướng

Phù Yên
Văn Chấn
Mai sơn
Đà Bắc
Yên Châu
Thị xã Hoà
Bình
Đà Bắc
Mù Cang Chải
Mộc Châu

Tát

Tân Minh

Đà Bắc

Hoà Bình

Tát

Tân Minh

Đà Bắc

Hoà Bình

Tát
Cải
Phiêng Đón

Tân Minh
Mường Bang
Tân Lập

Đà Bắc
Phù Yên
Mộc Châu

Hoà Bình
Sơn La
Sơn La

Chiềng Xôm

Hoà Bình

Hoà Bình
Yên Bái
Sơn La

21


T
T
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45

46
47
48
49
50
51
52
53
54

22

Số
cọc
155

Phước đòn

Thôn(Bản)
Hoa

Nơi thu thập
Xã
Huyện
Tân Lập
Mộc Châu

205

Cò trơ

Hua Rốm 2

Nà Tấu

279
315
316
377
456
468
469

Hậu đành pẻ
Mặc phước be
Phước đanh
Hậu xiền
Khoai sọ
Cò plông
Hẩu

481

Cò cay tdí

483

Má phứa

486

Tên mẫu giống

Điện Biên

Tỉnh
Sơn La
Điện
Biên
Lào Cai
Hoà Bình
Sơn La
Lào Cai
Lai Châu
Sơn La
Sơn La
Sơn La

Bản Phúc

Mường Khoa

Hợp Ba
Tà Phình
Ít Pháy
Bắng
Khoang

Tà Phìn
Tân Lập

Cà Nàng

Sa Pa
Đà Bắc
Bắc Yên
Sa Pa
Sìn Hồ
Mộc Châu
Quỳnh Nhai

Mường Giôn

Quỳnh Nhai

Bát Na 1

Tủa Thàng

Tủa Chùa

Cọ pọc

Hẹ 2

Sá Nhè

Tủa Chùa

491

Má phớ

Bắc 1

Lay Nưa

Mường Lay

496
497
502
504

à dô pe ni
Pê xỉ ni ly
Plê u
Má phớ

Sheo Thản B
A Mạ
Can Hồ
Nậm Hàng

Mường Tè
Mường Tè
Mường Tè
Mường Tè

510

Cò chơ

Búa Bon

Mai Sơn

Sơn La

511

Cò sá

Búa Bon

Mai Sơn

Sơn La

527
532
556
569
575
585
633

Má phớ cắm
Má phớ
Má phứa
Má phứa pon

Má phứa
Kò kai
Cò sáng

Sìn Hồ
Sìn Hồ
Than Uyên
Than Uyên
Than Uyên
Trạm Tấu
Mù Cang Chải

Lai Châu
Lai Châu
Lai Châu
Lai Châu
Lai Châu
Yên Bái
Yên Bái

668

Khoai tím cạn

Bảo Nhai

Bắc Hà

Lào Cai

670

Khoai sọ tím

Huổi Ca
Pa Tần 1
Pá Pặt
Mường
Bắc Ly
Mông Xi
Chế Tạo
Khởi xỏ
ngoài
Khởi xỏ
ngoài

Pa Vệ Sử
Pa Vệ Sử
Can Hồ
Nậm Hàng
Chiềng
Lương
Chiềng
Lương
Nậm Mạ
Pa Tần
Pha Mu
Mường Mít
Pắc Ta
Bản Mù

Chế Tạo

Điện
Biên
Điện
Biên
Điện
Biên
Lai Châu
Lai Châu
Lai Châu
Lai Châu

Bảo Nhai

Bắc Hà

Lào Cai

Đà Bắc

Hòa Bình

Đà Bắc

Hòa Bình

730
731

Khoai
thơm
chỏm tím
Khoai
thơm
chỏm trắng

Mường
Chiềng
Mường
Chiềng

22


3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
3.2.1. Thời gian nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu : từ tháng 5/2016 đến tháng 12/2016
3.2.2. Địa điểm nghiên cứu
Tiến hành thí nghiệm trồng và đánh giá tập đoàn 54 nguồn gen cây khoai
môn - sọ tại Trung tâm tài nguyên thực vật An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội.
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Bố trí thí nghiêm
+ Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp tuần tự không lặp lại, diện tích
mỗi ô 4 m2, trồng hàng đôi, trên chân đất chủ động tưới tiêu.
+ Thời gian trồng: 25/02/2014, thu hoạch: 10/12/2014.
+ Kỹ thuật trồng và chăm sóc theo quy trình canh tác tập đoàn khoai môn sọ của Trung tâm Tài nguyên thực vật.
* Phương pháp trồng: Đất sau khi được cày bừa kỹ, nhặt sạch cỏ, lên luống rộng
120cm, cao 25cm, rãnh luống rộng 30cm. Mật độ trồng 4 cây/ m 2. Khoảng cách
trồng: trồng hàng đôi, hàng cách hàng 40cm, cây cách cây 30cm

Lượng phân bón cho thí nghiệm tính cho 1 ha:
10 tấn phân chuồng + 100 kg N + 60 kg P2O5 + 80 kg K20.
Bón lót toàn bộ phân chuồng và phân lân tập trung vào hốc trồng. Bón thúc
lần 1 khi cây có 03 lá, bón 1/2 lượng sunphát đạm và và 1/3 lượng phân kali.
Bón thúc lần 2 sau lần thứ nhất 2 tháng, khi củ bắt đầu hình thành và phát triển,
bón 1/2 lượng đạm và 2/3 lượng kali. Bón phân cách gốc 10cm, không bón quá
sâu hoặc quá sát gốc.
* Làm cỏ, xới vun
- Lần 1: Sau khi cây có 03 lá, xới xáo nhẹ, vun nhẹ và bón thúc lần 1
- Lần 2: Sau lần 1 khoảng 30 ngày, xới trên luống, vun gốc nhẹ.

23

23


- Lần 3: Sau lần 2 khoảng 30 ngày, nhổ cỏ trên luống, bón thúc lần 2 và vét
rãnh vun gốc cao.
* Tưới nước
Tưới nước giữ ẩm trong giai đoạn đầu vụ (tháng 2 - tháng 7), tưới nước vào
rãnh khi đất bị hạn.
* Phòng trừ sâu bệnh hại
Theo quy trình kiểm soát sâu bệnh hại Integrated pest management (IPM)
trên cây khoai môn - sọ.
* Thu hoạch củ
Thu hoạch củ khi trên cây còn 2 - 3 lá. Thu riêng từng ô, không để củ bị
sây xát.
3.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá
Các chỉ tiêu theo dõi đều được thực hiện theo “Biểu mẫu mô tả đánh giá
nguồn gen khoai môn sọ” của Trung tâm TNTV biên soạn trên cơ sở tài liệu của

IPGRI. Tổng số 57 tính trạng trong biểu mẫu đã được mô tả, đánh giá. Tuy
nhiên trong khuôn khổ giới hạn của đề tài chỉ mô tả đánh giá 18 tính trạng hình
thái nông học chính và đánh giá 6 chỉ tiêu chất lượng ăn luộc. Các chỉ tiêu đánh
giá mô tả được thực hiện trên 10 cây.
3.3.3 Đánh giá một số tính trạng về hình thái
3.3.3.1. Đánh giá một số tính trạng về hình thái
* Những tính trạng hình thái đã đánh giá
Vào giai đoạn cây có 6 - 7 lá tiến hành mô tả, đánh giá các đặc điểm về
thân lá. Các tính trạng định tính, quan sát đánh giá các trạng thái biểu hiện và
cho điểm theo thang điểm đã được mã hóa. Mỗi trạng thái biểu hiện được ấn
định bằng một mã số tương ứng để dễ ghi chép số liệu và thuận tiện cho việc xử
lý số liệu cũng như xây dựng và trao đổi bản mô tả. Các tính trạng số lượng
được đo, đếm, cân khối lượng trên 10 cá thể.

24

24


- Tập tính sinh trưởng, màu đường viền mép lá, màu phiến lá, màu rốn lá, hình
dạng góc thùy, màu chính của dọc lá: đánh giá.
- Chiều dài phiến lá (cm): Đo từ điểm nối cuống lá tới đỉnh phiến lá
- Chiều rộng phiến lá (cm): Đo chỗ rộng nhất của phiến lá
- Chiều dài bẹ cuống lá (cm): Đo từ mặt đất đến hết vị trí mở của bẹ lá
* Những tính trạng được đánh giá sau khi thu hoạch củ gồm:
- Hình dạng cái củ: đánh giá và cho điểm.
- Chiều dài củ cái (cm): Đo từ đáy đến đỉnh củ
- Chiều rộng củ cái (cm): Đo đường kính chỗ rộng nhất
- Màu sắc chóp củ cái: quan sát và cho mã điểm
- Khối lượng củ cái (g): cân riêng từng củ, lấy bình quân 10 củ

- Màu sắc ruột củ cái: Cắt ngang củ, quan sát và cho điểm
- Màu sắc xơ củ cái: Cắt ngang củ, quan sát và cho điểm
- Sự sắp xếp của củ, hình dạng củ con: đánh giá và cho điểm
- Số củ con: Đếm số củ con riêng của 10 cây, lấy bình quân
Từ đó phân lập các mẫu giống theo một số tính trạng đặc trưng quan trọng
3.3.3.2. Đánh giá một số tính trạng nông sinh học
Tiến hành đánh giá một số tính trạng nông sinh học như chiều cao cây và
thời gian sinh trưởng của các nguồn gen khoai môn - sọ trong nghiên cứu.
- Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt đất đến điểm đính cuống lá
- Thời gian sinh trưởng (ngày): Tính số ngày từ khi trồng đến khi trên cây còn 2
- 3 lá.
- Khối lượng củ/khóm (g): Cân toàn bộ số củ/khóm
- Khối lượng củ/ô (kg): Cân toàn bộ số củ trong ô
- Năng suất thực thu (tấn/ha): Cân toàn bộ số củ thu được mỗi ô và quy ra tấn/ha
- Năng suất lý thuyết (tấn/ ha): (khối lượng củ/ khóm (kg) x mật độ trồng/
ha)/1000
- Đánh giá chất lượng ăn luộc
25

25