Nghiên cứu khai thác nguồn gen cây vừng phục vụ chọn tạo giống vừng năng suất hạt và hàm lượng dầu cao cho vùng đất cát pha ven biển tỉnh Nghệ An

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN TÀI TOÀN

NGHIÊN CỨU KHAI THÁC NGUỒN GEN CÂY VỪNG
PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG VỪNG NĂNG SUẤT HẠT
VÀ HÀM LƯỢNG DẦU CAO CHO VÙNG ĐẤT CÁT PHA
VEN BIỂN TỈNH NGHỆ AN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019


MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ............................................................................................................................ iii
Danh mục chữ viết tắt ..................................................................................................... vii
Danh mục các bảng .......................................................................................................... ix
Danh mục hình ................................................................................................................. xi
Thesis abstract................................................................................................................ xiv
Phần 1. Mở đầu ................................................................................................................1
1.1.

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

1.2.

Mục tiêu nghiên cứu ..............................................................................................3

1.3.

Phạm vi nghiên cứu ...............................................................................................3

1.4.

Những đóng góp mới của đề tài .............................................................................3

1.5.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ...............................................................4

1.5.1. Ý nghĩa khoa học ...................................................................................................4
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ....................................................................................................5
Phần 2. Tổng quan tài liệu ..............................................................................................6
2.1.

Nguồn gốc và phân loại cây vừng..........................................................................6

2.1.1. Nguồn gốc cây vừng ..............................................................................................6
2.1.2. Phân loại cây vừng .................................................................................................6
2.2.

Đặc điểm thực vật học và thụ phấn ở cây vừng .....................................................7

2.2.1. Đặc điểm thực vật học ...........................................................................................7
2.2.2. Đặc tính thụ phấn của cây vừng .............................................................................8
2.3.

Tình hình sản xuất vừng trên thế giới và ở Việt Nam ...........................................9

2.3.1. Tình hình sản xuất vừng trên thế giới ....................................................................9
2.3.2. Tình hình sản xuất vừng ở Việt Nam ...................................................................10
2.3.3. Tình hình sản xuất vừng ở Nghệ An ....................................................................11
2.4.

Đặc điểm khí hậu, đất đai và hệ thống cây trồng trên vùng đất cát ven biển
tỉnh Nghệ An ........................................................................................................12

2.4.1. Đặc điểm khí hậu của tỉnh Nghệ An ....................................................................12
2.4.2. Đặc điểm của đất cát ven biển Nghệ An ..............................................................13

iii


2.4.3. Hệ thống cây trồng trên vùng đất cát ven biển Nghệ An .....................................13
2.5.

Tình hình nghiên cứu về cây vừng ở trên thế giới ...............................................13

2.5.1. Thu thập, đánh giá và khai thác nguồn gen vừng ................................................13
2.5.2. Đa dạng di truyền cây vừng .................................................................................16
2.5.3. Ưu thế lai ở cây vừng...........................................................................................19
2.5.4. Khả năng kết hợp ở cây vừng ..............................................................................21
2.5.5. Di truyền các tính trạng ở cây vừng .....................................................................24
2.5.6. Chọn tạo giống vừng............................................................................................28
2.6.

Tình hình nghiên cứu về cây vừng ở Việt Nam ...................................................30

2.6.1. Thu thập, đánh giá và khai thác nguồn gen vừng ................................................30
2.6.2. Đa dạng di truyền cây vừng .................................................................................31
2.6.3. Chọn giống vừng .................................................................................................33
2.7.

Những điều rút ra từ tổng quan ............................................................................35

Phần 3. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ...........................................................37
3.1.

Địa điểm nghiên cứu ............................................................................................37

3.2.

Thời gian nghiên cứu ...........................................................................................37

3.3.

Vật liệu nghiên cứu ..............................................................................................37

3.4.

Nội dung nghiên cứu............................................................................................38

3.5.

Sơ đồ nghiên cứu .................................................................................................38

3.6.

Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................38

3.6.1. Phương pháp bố trí các thí nghiệm ......................................................................38
3.6.2. Phương pháp theo dõi, đánh giá các chỉ tiêu .......................................................44
3.6.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu ...............................................................47
3.6.4. Phương pháp phân tích số liệu .............................................................................50
Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ....................................................................51
4.1.

Kết quả thu thập và đánh giá nguồn gen ..............................................................51

4.1.1. Kết quả thu thập và phân nhóm các mẫu giống vừng ..........................................51
4.1.2. Đánh giá các đặc điểm nông sinh học và năng suất của các mẫu giống vừng.....54
4.1.3. Đánh giá đa dạng di truyền dựa trên đặc điểm hình thái và chỉ thị phân tử ........59
4.1.4. Kết quả tuyển chọn bộ giống vừng triển vọng từ tập đoàn thu thập ....................66
4.2.

Các đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các mẫu giống bố mẹ và các tổ
hợp lai ..................................................................................................................69

iv


4.2.1. Các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống bố mẹ ....................................70
4.2.2. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể ............................................72
4.3.

Ưu thế lai của các tổ hợp lai ................................................................................75

4.3.1. Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng ......................................................................75

4.3.2. Ưu thế lai về chiều cao cây ..................................................................................76
4.3.3. Ưu thế lai về chiều cao đóng quả .........................................................................77
4.3.4. Ưu thế lai về chiều cao đến quả đầu tiên .............................................................78
4.3.5. Ưu thế lai về số cành cấp 1 trên cây ....................................................................79
4.3.6. Ưu thế lai về số quả trên cây................................................................................81
4.3.7. Ưu thế lai về số hạt/quả .......................................................................................81
4.3.8. Ưu thế lai về P1000 hạt ..........................................................................................82
4.3.9. Ưu thế lai về năng suất cá thể ..............................................................................82
4.4.

Khả năng kết hợp của các mẫu giống với dòng thử.............................................83

4.4.1. Khả năng kết hợp về thời gian sinh trưởng..........................................................83
4.4.2. Khả năng kết hợp về chiều cao cây .....................................................................84
4.4.3. Khả năng kết hợp về chiều cao đóng quả ............................................................86
4.4.4. Khả năng kết hợp về chiều cao đến quả đầu tiên .................................................86
4.4.5. Khả năng kết hợp về số cành cấp 1 trên cây ........................................................87
4.4.6. Khả năng kết hợp về số quả trên cây ...................................................................87
4.4.7. Khả năng kết hợp về số hạt trên quả ....................................................................88
4.4.8. Khả năng kết hợp về khối lượng 1000 hạt ...........................................................90
4.4.9. Khả năng kết hợp về năng suất cá thể..................................................................90
4.5.

Đặc điểm di truyền một số tính trạng ở vừng ......................................................91

4.5.1. Lông trên quả .......................................................................................................92
4.5.2. Số quả trên nách lá ...............................................................................................93
4.5.3. Số hàng hạt trên quả.............................................................................................94
4.5.4. Tính phân cành ở cây vừng ..................................................................................95
4.5.5. Năng suất cá thể ...................................................................................................96

4.6.

Kết quả chọn lọc các dòng vừng triển vọng ........................................................98

4.6.1. Quá trình chọn lọc................................................................................................98
4.6.2. Kết quả đánh giá sơ bộ các dòng vừng mới .........................................................99
4.6.3. Dòng vừng NLV10 .............................................................................................101

v


Phần 5. Kết luận và đề nghị ........................................................................................109
5.1.

Kết luận ..............................................................................................................109

5.2.

Đề nghị ...............................................................................................................110

Danh mục các công trình đã công bố có liên quan đến luận án .....................................111
Tài liệu tham khảo .........................................................................................................112

vi


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
AFLP

Chữ viết đầy đủ

Đa hình chiều dài phân đoạn khuyếch đại
(Amplified Fragment Length Polymorphism)

C.D.

Sự sai khác tới hạn (Critical Difference)

CIM

Phân tích bản đồ cách quãng (Composite Interval Mapping)

CAAS

Viện hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc
(Chinese Academy of Agricultural Sciences)

FAO

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc
(Food and Agiculture Organization of the United Nations)

G

Ký hiệu mẫu giống

GCA

Khả năng kết hợp chung (General Combining Abilities)

GCV

Hệ số biến động kiểu gen (Genotypic Coefficient of Variation)

Hb

Ưu thế lai thực

Hm

Ưu thế lai trung bình

Hs

Ưu thế lai chuẩn

IPGRI

Viện Tài nguyên và Di truyền thực vật Quốc tế
(International Plant Genetic Resources Institute)

Lines

Dòng

Max

Giá trị lớn nhất

MCIM

Phân tích tương quan hỗn hợp bản đồ cách quãng
(Mixed linear composite interval mapping)

Min

Giá trị nhỏ nhất

NBPGR

Trung tâm Quốc gia về tài nguyên di truyền thực vật Ấn Độ
(National Bureau of Plant Genetic Resources)

NL

Nách lá

NSCT

Năng suất cá thể

PCA

Phân tích thành phần chính (Principal Component Analysis)

PCR

Phản ứng chuỗi trùng hợp (Polymerase Chain Reaction)

PIC

Hàm lượng thông tin đa hình (Polymorphic Information Content)

vii


PCV

Hệ số biến động kiểu hình (Phenotypic Coefficient of Variation)

RAPD

Đa hình các đoạn ADN khuếch đại ngẫu nhiên
(Randomly Amplified Polymorphic DNA)

RCB

Bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ
(Randomized Complete Block Designs)

RFLP

Đa hình chiều dài phân cắt giới hạn
(Restriction Fragment Length Polymorphism)

RSAMPL Đa hình các locus tiểu vệ tinh nhân bản chọn lọc
(Random selective amplification of microsatellite polymorphic loci)
S.E.

Sai số chuẩn - Standard Error

SCA

Khả năng kết hợp riêng (Specific Combining Abilities)

SSR

Những trình tự lặp lại đơn giản (Simple Sequence Repeats)

TB

Trung bình

Tester

Dòng thử

UPGMA

Phương pháp nhóm cặp không trọng số trung bình toán học
(Unweighted Pair Group Method using Arithmetic Averages)

USDA

Bộ Nông nghiệp Mỹ (United States Department of Agriculture)

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

2.1.

Diện tích trồng vừng trên thế giới giai đoạn 2012 - 2016 (ha) ..............................9

2.2.

Năng suất vừng trên thế giới giai đoạn 2012-2016 (tạ/ha) ....................................9

2.3.

Sản lượng vừng trên thế giới giai đoạn 2012-2016 (tấn) .....................................10

2.4.

Diện tích, năng suất và sản lượng vừng ở Việt Nam từ 2013-2017 ....................11

2.5.

Tình hình sản xuất vừng ở Nghệ An trong 10 năm gần đây ................................12

3.1.

Các chỉ thị SSR và SRAP sử dụng trong nghiên cứu ..........................................40

3.2.

Các dòng bố mẹ được sử dụng trong sơ đồ lai ....................................................41

3.3.

Các dòng/giống được sử dụng trong thí nghiệm đánh giá một số mẫu giống
vừng triển vọng ....................................................................................................43

4.1.

Các mẫu giống vừng phân theo nguồn gốc xuất xứ.............................................52

4.2.

Phân nhóm các mẫu giống vừng thu thập theo một số đặc điểm thực vật học ....53

4.3.

Phân nhóm các mẫu giống vừng nghiên cứu theo một số đặc điểm nông
sinh học ................................................................................................................55

4.4.

Phân nhóm các mẫu giống vừng nghiên cứu theo một số yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất cá thể ...............................................................................57

4.5.

Số alen thu được bằng PCR sử dụng các chỉ thị SSR và SRAP ..........................63

4.6.

Một số đặc điểm thực vật học của 9 mẫu giống vừng tuyển chọn tại huyện
Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An ......................................................................................66

4.7.

Một số đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống vừng được tuyển chọn .......67

4.8.

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của 9 mẫu giống vừng
tuyển chọn tại huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An ....................................................68

4.9a.

Một số đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống bố mẹ trong vụ Xuân
2012 .....................................................................................................................70

4.9b.

Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2012 ............71

4.10a. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các mẫu giống bố
mẹ trong vụ Xuân 2012 .......................................................................................73
4.10b. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các tổ hợp lai trong
vụ Xuân 2012 .......................................................................................................74
4.11. Ưu thế lai của các tổ hợp về thời gian sinh trưởng và chiều cao cây ..................75

ix


4.12.

Ưu thế lai của các tổ hợp về chiều cao đóng quả và chiều cao đến quả 1 ..........77

4.13. Ưu thế lai của các tổ hợp về số cành cấp 1 và số quả trên cây ............................79
4.14.

Ưu thế lai của các tổ hợp về số hạt trên quả, P1000 hạt và năng suất cá thể .........80

4.15a. Giá trị khả năng kết hợp chung của các mẫu giống bố mẹ cho một số đặc
điểm nông sinh học trong vụ Xuân 2012 .............................................................84
4.15b. Giá trị khả năng kết hợp riêng (sca) của các tổ hợp lai cho một số đặc điểm
nông sinh học trong vụ Xuân 2012 ......................................................................85
4.16a. Giá trị khả năng kết hợp chung của các mẫu giống bố mẹ đến các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất cá thể trong vụ Xuân 2012 ....................................88
4.16b. Giá trị khả năng kết hợp riêng (sca) của các tổ hợp lai về các yếu tố cấu
thành năng suất và năng suất cá thể trong vụ Xuân 2012 ....................................89
4.17.

Sự biểu hiện của 5 tổ hợp lai có triển vọng về năng suất cá thể và các chỉ
tiêu liên quan đến các thế hệ con lai ....................................................................91

4.18.

Sự phân ly một số tính trạng số quả/nách lá và lông trên quả của con lai F2
trong vụ Hè Thu 2012 ..........................................................................................92

4.19.

Sự phân ly tính trạng số hàng hạt/quả và tính phân cành của con lai F2 trong
vụ Hè Thu 2012 ...................................................................................................94

4.20.

Một số đặc điểm hình thái của các dòng vừng mới thế hệ F5 trong vụ Xuân
2014 .....................................................................................................................99

4.21.

Đặc điểm sinh trưởng của các dòng vừng mới thế hệ F5 trong vụ Xuân 2014 ..100

4.22.

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng vừng mới thế hệ
F5 trong vụ Xuân 2014 .......................................................................................101

4.23.

Một số đặc điểm sinh học dòng vừng đen NLV10 ............................................102

4.24.

Một số đặc điểm hình thái của các mẫu giống vừng thí nghiệm .......................103

4.25.

Một số đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống vừng .................................104

4.26. Các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống vừng..................................105
4.27.

Năng suất của các mẫu giống vừng ...................................................................105

4.28.

Thành phần sinh hóa và các chỉ số lipid trong hạt vừng ....................................106

4.29.

Hàm lượng các a xít béo trong hạt vừng ............................................................107

x


DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

3.1.

Sơ đồ nghiên cứu .................................................................................................38

4.1.

Một số trạng thái khác nhau về số hàng hạt/quả, màu sắc hạt và hình dạng
quả của tập đoàn vừng thu thập ...........................................................................56

4.2.

Sự biểu hiện về màu sắc tràng hoa và vị trí lá trên thân của tập đoàn vừng
thu thập ................................................................................................................58

4.3.

Phân nhóm di truyền của tập đoàn nghiên cứu dựa trên 22 tính trạng kiểu
hình của các mẫu giống vừng trong 3 vụ Hè Thu 2013 - 2015 tại huyện
Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An ......................................................................................60

4.4.

Sản phẩm PCR của các mẫu giống vừng thu được cặp mồi SRAP (Me07Em07), Lane M: 1 kb DNA marker, lanes 1-56 tương ứng với các mẫu
giống vừng ...........................................................................................................62

4.5.

Sản phẩm PCR của các mẫu giống vừng thu được từ cặp mồi SSR (HS94),
Lane M: 1 kb DNA marker, lanes 1-56 tương ứng với các mẫu giống vừng .....62

4.6.

Cây phân nhóm đa dạng di truyền của 56 mẫu giống vừng dựa trên chỉ thị
phân tử .................................................................................................................64

4.7.

Số quả trên nách lá và số hàng hạt trên quả của một số mẫu giống vừng
trong các tổ hợp lai ..............................................................................................93

4.8.

Số quả trên nách lá và số hàng hạt trên quả của một số mẫu giống vừng
trong các tổ hợp lai ..............................................................................................93

4.9.

Tính phân cành và không phân cành trên một số một số mẫu giống vừng sử
dụng trong các tổ hợp lai .....................................................................................95

4.10. Sự phân bố về năng suất cá thể quần thể F2 của tổ hợp lai G20xG7 .....................96
4.11. Sự phân bố về năng suất cá thể quần thể F2 của tổ hợp lai V6xG15 .....................96
4.12. Sự phân bố về năng suất cá thể quần thể F2 của tổ hợp lai G20xG15 ....................97
4.13. Sự phân bố về năng suất cá thể quần thể F2 của tổ hợp lai V6xG53 .....................97
4.14. Sự phân bố về năng suất cá thể quần thể F2 của tổ hợp lai G20xG53 ....................97
4.15.

Sơ đồ chọn tạo các dòng vừng mới ......................................................................98

4.16. Một số đặc điểm hình thái của dòng vừng mới NLV10 ....................................104

xi


TRÍCH YẾU CỦA LUẬN ÁN

Tên tác giả: Nguyễn Tài Toàn
Tên Luận án: Nghiên cứu khai thác nguồn gen cây vừng phục vụ chọn tạo giống vừng
năng suất hạt và hàm lượng dầu cao cho vùng đất cát pha ven biển tỉnh Nghệ An.
Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng

Mã số: 9 62 01 11

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
- Thu thập và đánh giá được tập đoàn 56 mẫu giống vừng trong nước và nhập nội
về các đặc điểm thực vật học, nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất.
- Nghiên cứu xác định được đặc điểm di truyền của 1 số tính trạng di truyền ở cây
vừng phục vụ chọn tạo giống vừng.
- Lai tạo và chọn lọc được 1 - 2 dòng vừng có năng suất, hàm lượng dầu cao thích
hợp với điều kiện sinh thái trên địa bàn tỉnh Nghệ An.
Phƣơng pháp nghiên cứu
- Các đặc điểm nông sinh học, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của 56
mẫu giống vừng thu thập được đánh giá theo phương pháp đánh giá nguồn gen của
IPGRI (2001). Thí nghiệm được bố trí tuần tự, không nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm 2
m2 tại vùng đất cát ven biển huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
- Đánh giá đa dạng di truyền của các mẫu giống vừng bằng chỉ thị phân tử SRAP
và SSR theo phương pháp của Zhang et al. (2012) và Wu et al. (2014), có cải tiến theo
Phòng thí nghiệm Chọn giống phân tử, Trung tâm Nghiên cứu cây trồng Việt Nam Nhật Bản, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
- Thí nghiệm đánh giá khả năng kết hợp của 18 tổ hợp lai được tạo ra từ vụ Hè
Thu năm 2011 và 9 mẫu giống bố mẹ của chúng được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy
đủ (RCB), 3 lần lặp lại, diện tích ô thí nghiệm 5 m2. Sử dụng giống vừng V6 làm giống
đối chứng.
- Sự di truyền của một số tính trạng của 18 quần thể F1 và F2 được bố trí theo
phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên, không lặp lại, diện tích ô thí nghiệm lần lượt là 5

m2 cho thế hệ F1 và 10 m2 cho thế hệ F2. Trong mỗi ô thí nghiệm, tiến hành trồng 6
hàng, mỗi hàng cách nhau 30 cm, cây cách cây 15 cm. Các ô thí nghiệm bố trí cách

xii


nhau 35 cm.
- Đánh giá các dòng/giống vừng triển vọng được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy
đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm 10 m2 trong vụ Hè Thu 2014 và
2015.
Kết quả chính và kết luận
1. Thu thập được tập đoàn gồm 56 mẫu giống vừng trong nước và nhập nội. Đã
phân nhóm chúng theo các đặc điểm nông sinh học và thực vật học với 44,64% giống
có 3 quả/nách lá, 64,29% giống với quả có 4 hàng hạt, 66,07% giống có hạt màu đen,
62,50% giống có phiến lá trơn, 51,59% giống có lá mọc đối, 69,64% giống lá rụng hoàn
toàn khi chín và 71,43% phân cành đốt dưới.
2. Đã nghiên cứu đa dạng di truyền của 56 mẫu giống vừng bằng 2 phương pháp
dựa trên đặc điểm hình thái và chỉ thị phân tử. Đã có 11 nhóm được phân chia dựa trên
đặc điểm hình thái và 7 nhóm được phân chia dựa trên chỉ thị phân tử SSR và SRAP.
Các sơ đồ phần bố di truyền hình cây theo 2 phương pháp có thể là những gợi ý có giá
trị trong nghiên cứu di truyền và lai tạo giống.
3. Từ tập đoàn nghiên cứu đã tuyển chọn được 9 mẫu giống vừng có nhiều đặc
điểm tốt về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cao như G4, G6, G10, G14, G15,
G26, G49, G51 và G53, trong đó có 3 mẫu giống nổi bật là G26, G51 và G53 có tiềm năng
năng suất khá với năng suất đạt tương ứng là 8,97, 9,40 và 9,66 g/cây.
4. Từ nghiên cứu một số tổ hợp lai đã xác định được dòng G15 và G53 có khả năng
kết hợp chung cao cho năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất. Dòng mẹ G20 và
giống V6 có khả năng kết hợp chung cao về các chỉ tiêu số quả/cây và số hạt/quả. Một
số tổ hợp lai như V6 x G8, G20 x G51, V6 x G23 và V6 x G15 có khả năng kết hợp riêng
cao, phục vụ công tác chọn tạo giống mới có năng suất và hàm lượng dầu cao. Bên cạnh

đó, đã xác định được sự di truyền của một số tính trạng như lông trên quả, đặc tính phân
cành, số hàng hạt trên quả, số quả trên nách lá được kiểm soát bởi một cặp gen alen theo
kiểu trội lặn và ở F2 phân ly theo tỷ lệ 3:1. Đây là những thông tin quan trọng phục vụ
chọn lọc kiểu cây thâm canh trong chọn giống vừng.
5. Nghiên cứu đã chọn tạo được dòng vừng mới NLV10 có thời gian sinh trưởng
trung bình, vụ Xuân 85 - 90 ngày, vụ Hè Thu 80 - 85 ngày. Giống có thân đứng, không
phân cành, bộ lá đứng, rụng khi chín, thích hợp trồng thâm canh và trồng dày. Dòng
NLV10 có cây cao, nhiều quả trên thân, quả có 4 hàng hạt, hạt có khối lượng lớn (>3,00
g), năng suất biến động từ 11,73 - 12,60 tạ/ha, tương đương với giống vừng V6 và vượt
khoảng 25% so với giống vừng VĐ11. Bên cạnh đó, dòng NLV10 có hàm lượng dầu trung
bình (44,23%), tỷ lệ Oleic/Linoleic thấp (0,87) và chỉ số Iod cao (112) phù hợp để chế
biến dầu cao cấp phục vụ nhu cầu trong nước và hướng đến xuất khẩu.

xiii


THESIS ABSTRACT
PhD. candidate: Nguyen Tai Toan
Thesis title: Research on exploitation of sesame germplasm for sesame breeding with
high seed yield and oil content suitable for coastal sandy land in Nghe An province.
Major: Plant Genetics and Breeding
Code: 9 62 01 11
Education organization: Vietnam National University of Agriculture
Research Objectives
- Collected and evaluated of 56 indigenous and exotic sesame cultivars for
botanical characteristics, agro-biology, yield and its components.
- Estimated the relative magnitude of general and specific combining ability for
seed yield and related characters in a set of lines, generated in hybrid bombination.
- Studied the heterosis for seed yield and some morphological characters serve
sesame breeding in the future.

- Selected 1 - 2 sesame lines with high yield and oil content suitable for coastal
sandy land in Nghe An province.
Materials and Methods
Characterization of the genetic diversity of sessame accessions using method of
IPGRI, 2001 including 56 indigenous and exotic sesame cultivars. Each entry were raised
in 3 row of 2 metter length. The mean values of all characters were used to conduct a
dendrogram using the UPGMA employing NTSYSpc version 2.1 (Rohlf, 2000).
The 9 parents, their 18 hybrids and V6 variety check were raised during spring
2012 in Randomised Block Design with 3 replications. Each entry was raised in 6 row
of 3 metter length. The mean values of the characters for different entries were used for
estimation of heterosis and subjected to line x tester analysis based on the procedure
developed by Kempthorne (1957).
F1 and F2 generations of 18 hybrids which created in summer 2011 were grown at
the same location at Vinh University (2nd campus) in spring and summer 2012. All the
materials were grown in 30 cm row and 15 cm plant spacing in a plot of 10 m2. A chisquare goodness of fit test was performed on the F2 populations against a possible
theoretical segregation ratio using formula: 2 = Σ (O - E)2/E, where O and E are the
observed and expected values (Steel and Torrie, 1980).
The experiment was laid out in a randomized complete block design (RCB) in
three replications. Each block was divided into five plots and the five sesame
lines/varieties were randomly allocated to the plots in each block. Each plot measured 2
m x 5 m and was separated from each other by a spacing of 0.35 m in the summer
season 2014 and 2015. Data collected were subjected to analysis of variance (ANOVA)
by using GenStat version 5.0 software.

xiv


Main findings and Conclusions
- Collection and survey of botanical and agrobiological characteristics of 56
seseme accessions which have different geogrphics origin to serve for sesame breeding

with high yield and oil content in Nghe An province.
- Genetic diversity of 56 sesame seeds was studied by 2 methods based on
morphological characteristics and molecular markers. There were 11 groups divided
based on morphological characteristics and 7 groups were divided based on SSR and
SRAP markers. The dendrogram of two methods may be valuable suggestions in
sesame breeding and genetic studies.
- From collection, 9 cultivars which have good yield components and high yield
such as G4, G6, G10, G14, G15, G26, G49, G51 and G53 were sellected, among them 3
cultivars such as G26, G51 and G53 have high yield potential which could be directly used
in domestic sesame production.
- The estimation of gca effects of parents indicates that among female, G20 and V6
were good general combiners for number of capsule per plant and number of seed per
capsele. Among the males, G15 and G53 were found to be good general combiner for
yield and its components. Corss viz, V6 x G8 followed by G20 x G51, V6 x G23 and V6 x
G15 were the best specific combinations for sellection of new variety. Beside that,
inheritance of number of capsules per leaf axil, capsule hairiness, branching, locules
was controlled by single dominant gene for 1 capsulle per leaf axil, hairiness, branching
and 4 locules. Chi-square values obtained for all the crosses in F2 progeny showed a
good fit for a monogenic inheritance with the F2 phenotypic ratio of 3:1. Three capsules
per leaf axil, hairiness, non-branching and 4 locules are the important characters for
providing more seed yield and natural defense mechanism for some biotic and abiotic
factors, respectively. Therefore these these characters could be assessed as a part of
ideal plant type.
- Selected the new sesame line NLV10 has the superior characteristics serving
sesame production in Nghe An in particular and the North Central provinces in general.
sesame line NLV10 have high plant height, 4 locules per fruit, large seeds (P1000> 3.00
g), leaf angle acute and falling off completely when ripe. High yield potential, from
11.73 to 12.60 quintals per hectare, equivalent to the V6 sesame variety and higher than
VD11 sesame variety. Beside that, sesame line NLV10 has a content of oil 44.23% and
protein 26.82%... Polyunsaturated fatty acids account for 65.43%. Low Oleic/Linoleic ratio

0.87. High Iodine Index 112. Ensure advanced processing of oil for domestic consumption
and export.

xv


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Vừng (Sesamum indicum L.) là cây trồng hàng năm thuộc họ Pedaliaceae
(Zeb et al., 2017). Cây trồng này được xem là cây có dầu cổ xưa nhất và đã được
trồng ở châu Á trên 5.000 năm (Toan Pham Duc, 2011). Vừng được trồng phổ
biến ở vùng có khí hậu nhiệt đới và á nhiệt đới (Zerihun, 2013). Những năm gần
đây, diện tích trồng vừng trên thế giới khoảng từ 10,07 - 10,58 triệu ha với sản
lượng biến động từ 6,01 - 6,53 triệu tấn (FAOSTAT, 2018). Loài cây này được
xem là “hoàng hậu” của những cây có dầu thông qua ưu điểm tuyệt vời của dầu
từ hạt vừng (Falusi and Salako, 2001). Hàm lượng dầu bình quân trong hạt vừng
biến động từ 34,4 đến 59,8% (Ashri, 1998).
Trong dầu vừng có hàm lượng axít béo không no có thể đạt đến 80% thành
phần của dầu và có chất chống oxy hóa nên dầu vừng mang lại nhiều lợi ích cho
sức khỏe (Toan Pham Duc, 2011). Dầu vừng tinh chế được xem là loại dầu ăn
hảo hạng ngày càng được sử dụng nhiều thay thế cho mỡ động vật bởi ăn dầu
vừng tránh được bệnh xơ cứng động mạch. Ngoài ra, do không bị ôxi hoá nên
dầu vừng có thể cất giữ lâu mà không bị ôi và nó có hương vị đặc thù nên được
sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm.
Bên cạnh đó, dầu vừng là nguồn cung cấp protein (19 - 25%),
carbonhydrate (13-14%) (Tripathy et al., 2016) và một số nguyên tố như Fe, Mg,
Cu, Ca… (Zerihun, 2013). Hạt vừng còn chứa 2 chất rất quý là sesamin và
sesamolin. Cả hai chất này đều thuộc về một nhóm chất xơ có ích đặc biệt gọi là
lignan, chống cao huyết áp và tăng nguồn cung cấp vitamin E ở động vật.
Sesamin cũng được biết là có khả năng bảo vệ gan khỏi tác hại oxy hóa (Kato et

al., 1998). Bên cạnh đó, sesamin có hoạt tính diệt vi khuẩn và côn trùng đồng
thời chất này cũng được xem như là chất chống oxy hóa có tác dụng hấp thụ
cholesterol và sự sản xuất cholesterol ở trong gan. Dầu vừng được sử dụng như là
chất hòa tan, tá dược lỏng nhờn cho các loại thuốc, chất làm mềm da và sử dụng
trong chế tạo bơ thực vật và xà phòng (Graham, 1998). Chlorosesamone thu
được từ rễ cây vừng có hoạt tính kháng nấm (Begum et al., 2000).
Ở Việt Nam, vừng là cây lấy dầu quan trọng được trồng phổ biến tại vùng
Bắc Trung bộ, Nam Trung bộ và Tây Nguyên. Diện tích trồng vừng biến động từ
36,70 - 54,50 nghìn ha với năng suất bình quân trong 10 năm qua đạt 6,97 tạ/ha và

1


sản lượng hàng năm đạt khoảng 30 nghìn tấn/năm (Tổng cục Thống kê, 2017).
Tại Nghệ An, cây vừng được xác định là 1 trong 10 loại cây trồng trọng
điểm cần đầu tư nghiên cứu và phát triển. Diện tích trồng vừng hàng năm khoảng
từ 3.201 đến 6.071 ha, phân bố chủ yếu các huyện ven biển như Diễn Châu, Nghi
Lộc và Quỳnh Lưu... (Cục Thống kê tỉnh Nghệ An, 2017). Sản lượng vừng bình
quân trong giai đoạn từ 2007 - 2017 đạt 2.666 tấn/năm, nếu tính theo giá vừng
bình quân trên thế giới năm 2017 là 1.364 USD/tấn thì hàng năm cây vừng mang
lại cho Nghệ An khoảng 3,64 triệu USD. Trên địa bàn tỉnh Nghệ An, diện tích
đất cát ven biển tỉnh Nghệ An đạt khoảng 21.428 ha, đất này được đặc trưng bởi
thành phân cơ giới thô, kết cấu rời rạc, dung tích hấp thụ thấp, nghèo dinh dưỡng,
khả năng giữ nước kém nên thường bị hạn nặng trong mùa hè. Do đó, để nâng
cao hiệu quả sản xuất thì cần lựa chọn loại cây trồng có khả năng chịu được hạn,
nhiệt độ và bức xạ mặt trời cao trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 8 và
tránh được mưa bão từ cuối tháng 8 đến đầu tháng 9 (Phan Thị Thu Hiền, 2017).
Trong điều kiện đó, cây vừng hoặc cây đậu xanh hoàn toàn có thể khắc phục
được các hạn chế cũng như phát huy các lợi thế của vùng đất cát ven biển trong
một hệ thống cây trồng bền vững do cây vừng và cây đậu xanh có phổ thích nghi

rộng, chịu hạn tốt và thời gian sinh trưởng ngắn.
Ở Việt Nam nói chung và Nghệ An nói riêng, việc nghiên cứu, khai thác và
phát triển nguồn gen cây vừng còn rất hạn chế. Đa số các giống vừng trồng phổ
biến hiện nay là các giống vừng địa phương hoặc nhập nội có các đặc tính chưa
phù hợp với các điều kiện canh tác vùng đất cát ven biển. Trong đó, có 3 giống
vừng được trồng phổ biến như vừng vàng Diễn Châu, vừng đen Hương Sơn
(Trần Văn Lài và cs., 1993) và vừng trắng V6 (Nguyễn Vi và cs., 1995). Trong
đó, vừng vàng Diễn Châu và vừng đen Hương Sơn là 2 giống địa phương có
nhiều đặc điểm rất tốt như thích nghi với điều kiện đất đai, khí hậu ở Nghệ An,
đòi hỏi mức đầu tư thấp, chống chịu sâu bệnh, thích hợp với kiểu quảng canh,...
Nhưng năng suất thấp, hàm lượng dầu không cao. Còn vừng V6 là giống nhập nội
có nguồn gốc Nhật Bản, có năng suất tương đối cao. Tuy nhiên, quá trình canh
tác thời gian qua đã bộc lộ một số nhược điểm như mẫn cảm với một số loại sâu
bệnh nhất là bệnh héo xanh vi khuẩn, quá trình chọn lọc nhằm giữ giống không
đảm bảo do đó độ thuần của giống không cao, sản lượng không ổn định.
Xuất phát từ những nhu cầu thực tiễn và khoa học nói trên, cần phải thực
hiện nghiên cứu này nhằm chọn tạo giống vừng có năng suất cao, chất lượng tốt

2


và thời gian sinh trưởng phù hợp. Đây được xem là giải pháp căn bản để thích
ứng với điều kiện canh tác trên vùng đất cát pha ven biển tỉnh Nghệ An.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Thu thập và đánh giá tập đoàn 56 mẫu giống vừng trong nước và nhập nội
về các đặc điểm thực vật học, nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất và
năng suất để phục vụ nghiên cứu di truyền và chọn giống vừng.
- Xác định đặc điểm di truyền của một số tính trạng hình thái ở cây vừng
phục vụ chọn tạo giống vừng.
- Tuyển chọn được 1 - 2 dòng vừng có năng suất và hàm lượng dầu cao

thích hợp với điều kiện sinh thái trên địa bàn tỉnh Nghệ An.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Các đặc điểm nông sinh học, đa dạng di truyền của nguồn vật liệu được
thực hiện trong vụ Hè Thu 2013, 2014 và 2015 trên vùng đất cát pha ven biển xã
Nghi Phong, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
- Đánh giá đa dạng di truyền của 56 mẫu giống vừng bằng chỉ thị phân tử
SRAP và SSR được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Chọn giống phân tử, Trung
tâm Nghiên cứu cây trồng Việt Nam - Nhật Bản, Học viện Nông nghiệp Việt
Nam.
- Đánh giá khả năng kết hợp của 18 tổ hợp lai được thực hiện trong vụ
Xuân 2012 tại xã Nghi Phong, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
- Sự di truyền của một số tính trạng của 18 quần thể F1 và F2 được bố trí trong
vụ Xuân 2012 và vụ Hè Thu 2012 tại xã Nghi Phong, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An.
- Đánh giá khả năng sinh trưởng, năng suất và hàm lượng dầu của các mẫu
giống vừng triển vọng được thực hiện trong vụ Hè Thu 2014 và 2015 trên địa bàn
xã Nghi Phong, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An và Trung tâm thực nghiệp Nông
học, Viện Nông nghiệp và Tài nguyên, Trường Đại học Vinh.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
- Đã thu thập và bảo tồn thành công 56 mẫu giống vừng, trong đó có 46
mẫu giống thu thập trong nước và 10 mẫu giống vừng nhập nội. Các mẫu giống
vừng này là nguồn vật liệu phục vụ cho công tác chọn tạo giống theo các mục
tiêu khác nhau như chọn giống năng suất và có hàm lượng dầu cao... Bên cạnh đó
đã tuyển chọn được 03 mẫu giống là G26, G51 và G53 có tiềm năng năng suất khá
với năng suất đạt tương ứng là 8,97, 9,40 và 9,66 g/cây.

3


- Đã đánh giá được mức độ đa dạng di truyền của 56 mẫu giống vừng dựa
trên đặc điểm hình thái và chỉ thị phân tử SSR và SRAP. Kết quả đánh giá đa dạng

di truyền chỉ ra rằng cần thiết phải bảo tồn nguồn gen vừng. Trong chọn giống
mới, cần sử dụng nguồn gen thuộc các nhóm di truyền khác nhau nhằm tăng khả
năng tạo biến dị tái tổ hợp cho giống tương lai.
- Đã xác định được các dòng bố là dòng G15 và G53 có khả năng kết hợp
chung cao cho năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất. Dòng mẹ G20 (vừng
vàng Diễn Châu) và giống V6 có khả năng kết hợp chung cao về các chỉ tiêu số
quả/cây và số hạt/quả. Một số tổ hợp lai như V6 x G8, G20 x G51, V6 x G23 và V6 x
G15 có khả năng kết hợp riêng cao, phục vụ công tác chọn tạo giống mới có năng
suất và hàm lượng dầu cao.
- Đã sơ bộ xác định được sự di truyền của một số tính trạng như lông trên
quả, đặc tính phân cành, số hàng hạt trên quả, số quả trên nách lá được kiểm soát
bởi một cặp gen alen theo kiểu trội lặn và ở F2 phân ly theo tỷ lệ 3:1. Đây là
những thông tin quan trọng phục vụ chọn lọc kiểu cây thâm canh trong chọn
giống vừng.
- Đã chọn tạo được dòng vừng mới NLV10 có thời gian sinh trưởng trung
bình, vụ Xuân 85 - 90 ngày, vụ Hè Thu 80 - 85 ngày. Giống có thân đứng, không
phân cành, bộ lá đứng, rụng khi chín, thích hợp trồng thâm canh và trồng dày.
Dòng NLV10 có cây cao, nhiều quả trên thân, quả có 4 hàng hạt, hạt có khối lượng
lớn (>3,00 g), năng suất biến động từ 11,73 - 12,60 tạ/ha, tương đương với giống
vừng V6 và vượt khoảng 25% so với giống vừng VĐ11. Bên cạnh đó, dòng NLV10
có hàm lượng dầu trung bình (44,23%), tỷ lệ Oleic/Linoleic thấp (0,87) và chỉ số
Iod cao (112) phù hợp để chế biến dầu cao cấp phục vụ nhu cầu trong nước và
hướng đến xuất khẩu.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án cung cấp các dẫn liệu khoa học về
đặc điểm sinh trưởng, phát triển, di truyền của các mẫu giống vừng thu thập
trong nước và nhập nội.

4

- Kết quả luận án là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy, nghiên cứu
khoa học trong các Trường đại học, Viện nghiên cứu nông nghiệp về cây có dầu
nói chung, cây vừng nói riêng.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Thu thập được tập đoàn gồm 56 mẫu giống vừng có có mức độ đa dạng
cao về các đặc điểm thực vật học và hình thái phục vụ cho chọn tạo giống vừng
năng suất và hàm lượng dầu cao. Bên cạnh đó, một số mẫu giống vừng như G26
và G51 được thu thập tại Đô Lương và mẫu giống G53 được thu thập tại Quảng Trị
là những giống có năng suất cao có thể sử dụng trực tiếp phục vụ nhu cầu giống
vừng năng suất cao ở trong sản xuất.
- Chọn được dòng vừng mới NLV10 có các đặc tính ưu việt phục vụ nhu cầu
sản xuất vừng tại Nghệ An nói riêng và các tỉnh vùng Bắc Trung bộ nói chung.
Dòng vừng NLV10 có chiều cao cây cao, mang nhiều quả trên thân, quả có 4
hàng hạt, hạt có khối lượng lớn (P1000 >3,00 g), bộ lá đứng và rụng hoàn toàn khi
chín. Tiềm năng năng suất cao. Năng suất biến động từ 11,73 - 12,60 tạ/ha, tương
đương với giống vừng V6 và vượt khoảng 25% so với giống vừng VĐ11.

5


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI CÂY VỪNG
2.1.1. Nguồn gốc cây vừng
Cây vừng là cây có dầu lâu đời nhất được con người thuần hóa từ năm
4.000 B.C. (Tengberg, 1999). Nguồn gốc tự nhiên của cây vừng vẫn chưa được
xác định, dù nhiều loài cây trồng hoang dã có liên quan hiện diện ở Châu Phi và
một số nhỏ hơn ở Ấn Độ. Theo Ashri (1995), cây vừng có nguồn gốc ở Châu Phi,
sau đó được đưa vào vùng Tây Á, Trung Quốc và Nhật Bản, tại đây cây vừng

được thuần hóa trở thành một loài cây trồng và vùng này được xem như trung
tâm phát sinh thứ cấp của cây vừng.
Một số quan điểm khác lại cho rằng, nguồn gốc của vừng là Nam Phi, sau
đó bằng các con đường khác nhau vừng lan tỏa ra khắp Châu Phi, sang tận Trung
Mỹ, Nam Mỹ, miền Trung Á, Ấn Độ, Trung Quốc, các nước Đông Nam Á trong
đó có Việt Nam. Các loài vừng hoang dại có nguồn gốc chủ yếu là ở Châu Phi,
một số loài có nguồn gốc ở Ấn Độ, Sri Lanka và Trung Quốc. Có nhiều ý kiến
khác lại cho rằng Ethiopia là nguyên sản của giống vừng trồng hiện nay. Nghiên
cứu của Fuller (2003) đã chỉ ra, canh tác vừng bắt nguồn từ quần thể vừng dại ở
Nam Á và quá trình canh tác vừng được thiết lập ở thời kỳ Hin Đu và mở rộng
đến phía Tây đồng bằng Mesopatomia năm 2.000 B.C. Bên cạnh đó cũng có ý
kiến cho rằng vùng Afghan-Persian là nguyên sản của các giống vừng trồng.
Các nghiên cứu trên các quần thể vừng dại thuộc chi Sesamum spp. của
Begigian and Harlan (1986) và phân tích thành phần protein của Bedigian (1985)
đã góp phần củng cố cho nhận định Nam Á là nơi nguyên sản của vừng.
Vùng phân bố chính của cây vừng ở giữa 250 vĩ độ Bắc và 250 vĩ độ Nam.
Tuy nhiên, cây vừng có thể phát triển tới 400 vĩ độ Bắc thuộc các nước Trung
Quốc, Liên bang Nga, Mỹ và tới 300 vĩ độ Nam ở Úc. Cây vừng được trồng phổ
biến ở độ cao dưới 1.250 m so với mặt biển, nhưng cũng có trường hợp được trồng
ở độ cao 1.500 m. Ở nơi có độ cao càng lớn thì cây vừng càng nhỏ, sinh trưởng
nhanh và ít phân cành, chỉ một hoa/nách lá và năng suất rất thấp (Bedigian, 2003).
2.1.2. Phân loại cây vừng
Chi Sesamum thuộc họ Vừng - Pedaliaceae bao gồm nhiều loài và hầu hết

6


các giống vừng trồng thuộc loài Sesamum indicum L. (Ashri, 1998). Ngoài ra,
cây vừng còn có 2 danh pháp khoa học khác đồng nghĩa là Sesamum orientale L.
và Sesamum mulayanum N.C. Nair. Theo Kobayashi et al. (1990), chi vừng có

36 loài đã được nhận biết và trong đó có 22 loài được tìm thấy ở châu Phi, 5 loài
ở châu Á và 7 loài ở cả châu Phi và châu Á, và 01 loài ở Crete và Brazil.
Chia theo số lượng nhiễm sắc thể có 3 nhóm chính: nhóm 2n = 26 gồm S.
indicum, S. alatum, S. capense, S. schenskii, S. malabaricum; nhóm 2n = 32 gồm
S. prostratum, S. laciniatum, S. angolense, S. angustifolium; nhóm 2n = 64 gồm:
S. radiatum, S. occidentale, S. schinzianum (Toan Pham Duc, 2011). Do có số
nhiễm sắc thể khác nhau giữa 3 nhóm nên đã giảm tính tương hợp giữa các loài.
Do đó, việc chuyển các tính trạng mong muốn như chịu hạn, chống chịu dịch hại
từ các loài hoang dại vào vừng trồng gặp nhiều khó khăn (Carlsson et al., 2008).
2.2. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC VÀ THỤ PHẤN Ở CÂY VỪNG
2.2.1. Đặc điểm thực vật học
Theo Phan Bùi Tân và cs. (1996) và Phạm Văn Chương và cs. (2004) cây
vừng có một số đặc điểm thực vật học như sau:
2.2.1.1. Rễ
Rễ cây vừng thuộc loại rễ cọc, rễ chính ăn sâu. Đồng thời hệ rễ bên của cây
vừng cũng rất phát triển. Rễ vừng phân bố chủ yếu ở lớp đất từ 0 - 25 cm.
2.2.1.2. Thân cành
Thân cây vừng thuộc loại thân thảo, thường có hình 4 cạnh với tiết diện
vuông và những rãnh dọc theo thân. Tuy nhiên, có những dạng thân hình chữ
nhật hoặc hình tròn. Trên thân có nhiều lông hoặc ít lông. Màu sắc của thân thay
đổi tùy theo giống, các giống vừng trồng hiện nay thường có thân màu xanh đậm.
Thân có chiều cao trung bình từ 60 - 120 cm, cá biệt cao đến 3,0 m.
Cành mọc ra từ thân chính, cành có thể mọc cách hoặc mọc đối, cành sẽ
mang hoa và quả, trên các cành cấp một còn có cành cấp 2. Số lượng cành cấp 1
và cấp 2 trên cây phụ thuộc chủ yếu vào giống, thường có khoảng 2 - 6 cành cấp
1, cành thường mọc từ các nách lá gần gốc. Mức độ phân cành là yếu tố quyết
định đến mật độ trồng và năng suất của vừng, những giống có mức độ phân cành
càng lớn thì mật độ trồng càng giảm và ngược lại.

7

2.2.1.3. Lá
Lá vừng biến đổi rất lớn về hình dạng và kích thước trên cùng một cây và giữa
các giống. Lá dưới thường rộng, đôi khi có xẻ thùy, mép lá hình răng cưa hướng ra
ngoài lá. Lá giữa thường nguyên hình thuôn rộng, lá trên hẹp hơn hình múi mác. Lá
mọc đối hoặc luân phiên trên thân, cách sắp xếp lá trên thân ảnh hưởng đến số
hoa/nách lá và năng suất hạt. Những giống thâm canh thường có lá mọc đối. Kích
thước của lá vừng thay đổi từ 3,0 - 17,5 cm chiều dài và 1,5 - 10,7 cm chiều rộng.
Lá có màu xanh đậm hoặc xanh nhạt. Mặt trên của lá có lông tơ bao phủ.
2.2.1.4. Hoa
Hoa vừng có hình chuông, cuống hoa ngắn, tràng hoa gồm 5 cánh hợp
thành hình chuông. Đài hoa có màu xanh, 5 cánh cạn, ống hoa thường dài từ 3 - 4
cm. Hoa mọc ở nách lá, hoa có thể mọc đơn hoặc chùm, số hoa trên mỗi chùm
hoa tùy thuộc vào giống và thường biến động từ 1 - 3 hoa, các giống vừng thâm
canh thường có 3 hoa/nách lá. Hoa có 5 nhị đực nhưng có một nhị bất dục. Bầu
nhụy nằm trên đài hoa, có 2 ngăn với nhiều vách giả, số vách giả nhiều hay ít tùy
thuộc vào giống, thường biến động từ 4 - 12 vách giả/bầu nhụy.
2.2.1.5. Quả và hạt
Quả vừng thuộc loại quả nang, tiết diện hình vuông, hình chữ nhật hoặc
hình tròn, thường phổ biến là hình chữ nhật, có rãnh sâu, có đầu nhọn hình tam
giác ngắn. Chiều dài của quả thay đổi từ 2,5 - 4,3 cm, chiều rộng quả thay đổi từ
0,5 - 2,0 cm, trên quả thường có lông tơ bao phủ. Quả mở ra bằng cách chẻ dọc
vách ngăn từ trên xuống.
Hạt vừng là hạt cây song tử diệp, cấu tạo hạt có nội nhũ. Hạt vừng nhỏ, có
hình trứng hơi dẹt, khối lượng 1000 hạt biến động từ 2 - 4 g.
Vỏ hạt vừng láng hoặc nhăn, có màu đen, trắng, vàng, nâu đỏ, xám… Các
giống phổ biến hiện nay thường có màu đen, vàng hoặc trắng.
2.2.2. Đặc tính thụ phấn của cây vừng
Vừng là loài cây trồng có hoa lưỡng tính và sinh sản theo hình thức tự thụ

phấn (Mukta and Neeta, 2017) và quần thể thường tồn tại ở dạng tập hợp các cá
thể đồng hợp tử (Furat and Uzun, 2010). Mức độ giao phấn chéo biến động từ
4,02 - 5,10% tùy thuộc vào giống và vị trí của hoa ở trên cây (Pathirana, 1994).
Các hoa ở vị trí thấp có mức độ giao phấn chéo khoảng 1,03 - 1,31%, các hoa ở
giữa cây có tỷ lệ giao phấn chéo khoảng 1,51 - 2,08%, các hoa ra muộn ở ngọn
cây có tỷ lệ giao phấn ngoài cao nhất là 2,27 - 2,49% (dẫn theo Stein et al.,

8


2017). Tại Sudan, tỷ lệ giao phấn chéo trung bình ở cây vừng biến động từ 3,1 6,7%. Còn ở Ấn Độ, tỷ lệ giao phấn chéo trung bình khoảng 5%, mặc dù tỷ lệ
này có thể biến động từ 1% - 65% (Singh et al., 2017).
2.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VỪNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
2.3.1. Tình hình sản xuất vừng trên thế giới
Theo FAOSTAT (2018), trên thế giới có khoảng 10,58 triệu ha vừng. Châu
Á và châu Phi là hai khu vực sản xuất vừng chính trên thế giới với diện tích trồng
biến động qua các năm. Giai đoạn trước năm 2010, châu Á luôn dẫn dầu về diện
tích trồng vừng. Tuy nhiên, thời gian gần đây châu Phi đã vượt qua châu Á để dẫn
đầu thế giới đạt 6,01 triệu ha, chiếm 56,79% diện tích vừng trên thế giới.
Bảng 2.1. Diện tích trồng vừng trên thế giới giai đoạn 2012 - 2016 (ha)
Khu vực

Năm 2012

Năm 2013

Năm 2014

Năm 2015

Năm 2016

Châu Á
Châu Phi
Châu Mỹ
Châu Âu
Châu Đại Dương

4.085.988
4.182.946
275.439
339
0

4.060.573
5.775.052
231.726
316
0

4.091.686
6.745.041
312.481
415
0

4.372.477
5.440.931
330.697
454

0

4.268.155
6.005.967
302.050
391
0

Thế giới

8.544.712

10.067.667

11.149.623

10.144.559

10.576.563

Nguồn: FAOSTAT (2018)

Tại châu Mỹ và châu Âu, diện tích trồng vừng khá nhỏ và có xu hướng ổn
định qua các năm. Năm 2012, châu Á có diện tích trồng vừng đạt 4,09 triệu ha,
sau đó tăng dần đến năm 2015 và hiện nay đạt khoảng 4,27 triệu ha, chiếm 40,35
% diện tích trồng vừng thế giới. Tại châu Phi, diện tích trồng vừng có xu hướng
tăng đều qua các năm từ 4,18 triệu ha năm 2012 lên 6,01 triệu ha năm 2016.
Bảng 2.2. Năng suất vừng trên thế giới giai đoạn 2012-2016 (tạ/ha)
Khu vực
Châu Á

Châu Phi
Châu Mỹ
Châu Âu
Châu Đại Dương
Thế giới

Năm 2012

Năm 2013

Năm 2014

Năm 2015

Năm 2016

6,03
6,62
6,26
11,26
0

6,18
5,76
7,29
13,22
0

6,32
5,52

7,05
12,56
0

6,10
6,02
6,82
10,75
0

6,16
5,49
6,14
10,98
0

6,33

5,97

5,86

6,08

5,78

Nguồn: FAOSTAT (2018)

9

Năng suất vừng bình quân trên thế giới giai đoạn 2012 - 2016 đạt khoảng
6,00 tạ/ha, trong đó năm 2012 đạt cao nhất (6,33 tạ/ha). Tại các Quốc gia trồng
vừng nhiều, năng suất vừng có sự khác biệt khá rõ. Trung Quốc là nước dẫn đầu
thế giới với năng suất bình quân trong giai đoạn 2010 - 2014 là 14,22 tạ/ha, trong
đó năm 2013 có năng suất bình quân đạt cao nhất (14,87 tạ/ha). Châu Âu luôn
dẫn đầu các châu lục về năng suất vừng bình quân, đạt 11,75 tạ/ha, tiếp theo đó là
châu Mỹ và châu Á với năng suất bình quân đạt tương ứng là 6,71 và 6,16 tạ/ha.
Sản lượng vừng trên thế giới biến động qua các năm và đạt cao nhất năm
2014 với 6,53 triệu tấn. Châu Phi luôn dẫn đầu về sản lượng, trong giai đoạn
2012 - 2016 đạt trung bình 3,28 triệu tấn và cao nhất năm 2014 với 3,72 triệu tấn,
tiếp theo đó là châu Á đạt 2,57 triệu tấn/năm và cao nhất ở năm 2015 với 2,67
triệu tấn. Tại châu Mỹ, sản lượng vừng biến động từ 0,17 - 0,23 triệu tấn.
Bảng 2.3. Sản lƣợng vừng trên thế giới giai đoạn 2012-2016 (tấn)
Khu vực

Năm 2012

Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015

Năm 2016

Châu Á
Châu Phi

2.465.077
2.768.274

2.508.622
3.327.585

2.585.946
3.722.588

2.668.960
3.277.617

2.630.464
3.294.873

Châu Mỹ
Châu Âu

172.535
382

168.882
418

220.143
521

225.436
488

185.549
429

0

0

0

0

0

5.406.267

6.005.507

6.529.198

6.172.501

6.111.316

Châu Đại Dương
Thế giới

Nguồn: FAOSTAT (2018)

2.3.2. Tình hình sản xuất vừng ở Việt Nam
Ở Việt Nam, vừng là cây lấy dầu quan trọng, được trồng ở khắp các vùng
sinh thái trong cả nước, trong đó tập trung ở các tỉnh Bắc Trung Bộ, Đông Nam
Bộ và Tây Nguyên. Cây vừng có khả năng thích ứng rộng, dễ trồng và chi phí
đầu tư sản xuất vừng thấp. Tuy nhiên, do không được coi là cây trồng chính nên
các hình thức canh tác chủ yếu vẫn là quảng canh, năng suất thấp. Bên cạnh đó,
việc đầu tư nghiên cứu và ứng dụng tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất vừng cũng

chưa được quan tâm đúng mức và là một trong những yếu tố hạn chế phát triển
sản xuất vừng trong thời gian qua.
Theo Tổng cục Thống kê (2018), trong 5 năm qua diện tích trồng vừng ở
Việt Nam biến động trong khoảng từ 36,70 - 54,50 nghìn ha, trong đó ở miền
Bắc biến động từ 7,90 - 13,50 nghìn ha và miền Nam từ 29,20 - 46,00 nghìn ha.
Diện tích trồng vừng ở miền Bắc có xu hướng giảm dần, ở miền Nam tăng lên và

10


đạt cao nhất năm 2015 là 46 nghìn ha.
Năng suất vừng của Việt Nam trong 5 năm gần đây đạt bình quân 7,01
tạ/ha, cao hơn so với với năng suất vừng của thế giới trong giai đoạn 2012 đến
2016. Bình quân năng suất vừng ở miền Nam đạt 7,30 tạ/ha và biến động từ 5,40
- 8,80 tạ/ha. Trong khi đó ở miền Bắc chỉ đạt 5,94 tạ/ha và biến động từ 5,40 6,50 tạ/ha. Sản lượng hạt vừng ở Việt Nam trong 5 năm gần đây đạt bình quân
31,27 nghìn tấn/năm. Trong đó, ở miền Nam đạt 26,27 nghìn tấn/ha, gấp 5,25 lần
so với miền Bắc, chỉ đạt 5 nghìn tấn.
Bảng 2.4. Diện tích, năng suất và sản lƣợng vừng ở Việt Nam từ 2013-2017
Năm

Diện tích (1.000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Cả
nước

Miền
Bắc

Miền
Nam

Cả
nước

Miền
Bắc

2013
2014
2015

42,80
42,40
54,50

9,90
8,00
8,50

32,90
34,40
46,00

7,71
5,49
5,34

2016

2017

49,00
36,70

7,90
7,90

41,10
28,80

Trung bình

45,08

8,44

36,64

Miền
Nam

Sản lượng (1.000 tấn)
Cả
nước

Miền
Bắc

Miền

Nam

5,40
5,90
6,10

8,40 32,98
5,40 23,30
5,20 29,11

5,35
4,72
5,19

27,64
18,58
23,92

8,43
8,08

6,50
5,80

8,80 41,30
8,70 29,64

5,14
4,58

36,17
25,06

7,01

5,94

7,30 31,27

5,00

26,27

Nguồn: Tổng cục Thống kê (2018)

2.3.3. Tình hình sản xuất vừng ở Nghệ An
Nghệ An là một trong những tỉnh có diện tích trồng vừng đứng hàng đầu ở
miền Bắc. Trong giai đoạn 2007 - 2016, bình quân diện tích trồng vừng đạt 4.894
ha và năng suất đạt 5,52 tạ/ha. Trong đó, năm 2009 có diện tích trồng vừng lớn
nhất, đạt 6.071 ha và thấp nhất là năm 2016, chỉ đạt 3.201 ha. Sản lượng hàng
năm của Nghệ An đạt 2.666 tấn. Nếu tính theo giá vừng bình quân năm 2017 trên
thị trường thế giới là 1.364 USD/tấn thì hàng năm cây vừng mang lại cho Nghệ
An khoảng 3,64 triệu USD. Một trong những nguyên nhân làm cho diện tích
vừng ngày càng bị thu hẹp là do thiếu những giống vừng phù hợp và thích ứng
với điều kiện thời tiết. Có 3 giống vừng chủ yếu được người dân sử dụng là
giống vừng đen Hương Sơn, giống vừng vàng Diễn Châu và giống vừng V6,
trong đó giống vừng V6, chiếm 65 - 70% diện tích gieo trồng vừng tại Nghệ An.

11