ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG và KÍCH tạo đơn bội của các DÒNG UH400 và HUA12 tại GIA lâm, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-----

-----

NGUYỄN VĂN HÀ

“ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG VÀ
KÍCH TẠO ðƠN BỘI CỦA CÁC DÒNG UH400
VÀ HUA12 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI”

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-----

-----

NGUYỄN VĂN HÀ

“ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG VÀ
KÍCH TẠO ðƠN BỘI CỦA CÁC DÒNG UH400
VÀ HUA12 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI”

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 60. 62. 01. 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Vũ Văn Liết

Hà Nội - 2014


LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực
và chưa từng được sử dụng để bảo vệ bất kì một học vị nào.
Mọi sự giúp đỡ cho cơng việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và
các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, Ngày 15 tháng 04 Năm 2014
Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Hà

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page i


LỜI CẢM ƠN

ðể có được kết quả nghiên cứu này, ngoài sự lỗ lực làm việc nghiên cứu
nghiêm túc của bản thân, tơi đã nhận được các sự giúp đỡ tận tình, quý báu của
nhiều tập thể và cá nhân.

Trước hết tơi xin được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Vũ Văn
Liết, người ñã trực tiếp, hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tơi
hồn thành luận văn này.
Tơi xin trân thành cảm ơn bộ môn Di truyền và chọn giống, khoa Nông
học, Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội, ln tạo điều kiện và có những đóng
góp ý kiến sâu sắc trong thời gian tơi thực hiện đề tài.
Tơi xin trân thành cảm ơn Phòng nghiên cứu cây trồng cạn - Viện Nghiên
cứu và phát triển cây trồng, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, nơi tơi làm
việc và thực hiện đề tài ñã tạo mọi ñiều kiện tốt nhất ñể tôi thực hiện được đề tài
của mình.
Cuối cùng tơi xin trân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp, bạn bè, người
thân đã động viên giúp đỡ tơi trong suất q trình thực hiện đề tài này.
Tơi xin trân thành cảm ơn!
Hà Nội Ngày 15 tháng 04 năm 2014
Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Hà
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN ........................................................................................... 1
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................ii
MỤC LỤC ......................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .........................................................vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................ viii
Phần 1: MỞ ðẦU............................................................................................ 1

1.1. ðặt vấn ñề: ................................................................................................ 1
1.2. Mục đích và u cầu: ............................................................................... 2
1.2.1 Mục đích: ................................................................................................ 2
1.2.2 Yêu cầu: .................................................................................................. 2
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 3
2.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới và ở Việt Nam............................. 3
2.1.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới.................................................... 3
2.1.2. Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam .................................................... 4
2.2. Nghiên cứu phát triển dòng thuần ở ngơ................................................ 6
2.2.1. Phát triển dịng thuần bằng phương pháp tự thụ phấn. ...................... 6
2.2.2. Phát triển dòng thuần bằng chọn lọc ................................................... 7
2.2.3. Phát triển dịng đơn bội kép bằng ni cấy in vitro ........................... 9
2.2.4 Phát triển dịng ñơn bội kép in vivo ................................................... 10
2.3. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ưu thế lai. .......................................... 16
2.3.1. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ưu thế lai trên thế giới .................. 16
2.3.2. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ưu thế lai của Việt Nam ............... 17
Phần 3: VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 20
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iii


3.1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................ 20
3.2. Nội dung nghiên cứu.............................................................................. 21
3.3. Phương pháp thí nghiệm ....................................................................... 22
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 28
4.1ðánh giá khả năng thích ứng của các dịng kích tạo đơn bội UH400 và
HUA12 vụ xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. .............................................. 28
4.1.1 ðặc điểm khí hậu vụ Xn 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội .................... 28
4.1.2 Các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các dịng kích tạo đơn bội

UH400 và HUA12 gieo trồng ở các thời vụ khác nhau trong vụ Xuân
2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ........................................................................... 30
4.1.3 ðặc điểm nơng sinh học của các dịng kích tạo ñơn bội UH400 và
HUA12 gieo trồng ở các thời vụ khác nhau trong vụ Xuân 2013 tại Gia
Lâm, Hà Nội. ................................................................................................. 31
4.1.4 Khả năng chống chịu ñồng ruộng của các dịng kích tạo đơn bội
UH400 và HUA12 gieo trồng ở các thời vụ khác nhau trong vụ Xuân
2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ........................................................................... 33
4.1.5 ðặc ñiểm bắp và hạt của các dịng kích tạo đơn bội UH400 và
HUA12 gieo trồng ở các thời vụ khác nhau trong vụ Xuân 2013 tại Gia
Lâm, Hà Nội. ................................................................................................. 34
4.2ðánh giá khả năng kích tạo của các dịng kích tạo đơn bội UH400 và
HUA12 vụ Xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ............................................. 36
4.2.1 Các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của các dịng và THL trước khi
kích tạo đơn bội vụ Xn 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ............................... 37
4.2.2 ðặc ñiểm nơng sinh học của các dịng và THL trước khi kích tạo
đơn bội vụ Xn 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. .............................................. 38
4.2.3 Khả năng chống chịu ñồng ruộng của các dịng và THL trước khi
kích tạo đơn bội vụ Xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ............................... 40
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iv


4.2.4 ðặc điểm bắp và hạt của các dịng và THL trước khi kích tạo đơn
bội vụ Xn 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ..................................................... 41
4.2.5 Khả năng kích tạo của các dịng kích tạo đơn bội, vụ Xn 2013 tại
Gia Lâm, Hà Nội. .......................................................................................... 43
4.3ðánh giá các dịng đơn bội sau khi lưỡng bội hóa bằng colchicine vụ
Hè Thu trong nhà lưới. .................................................................................. 45

4.3.1Các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các dịng đơn bội sau sử lý
colchicine vụ Hè thu 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ....................................... 48
4.3.2 ðặc điểm nơng sinh học của các dịng đơn bội sau xử lý colchicine
vụ Hè thu 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội........................................................... 49
4.3.3Khả năng chống chịu ñồng ruộng của các dịng đơn bội sau xử lý
colchicines. ..................................................................................................... 50
4.3.4 ðặc điểm bắp và hạt của các dòng sau xử lý colchicines................. 52
4.4 ðánh giá các dịng đơn bội kép vụ ðơng 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội.53
4.4.1 Các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các dịng đơn bội kép vụ
ðơng 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ................................................................ 53
4.4.2 ðặc ñiểm nơng sinh học của các dịng đơn bội kép vụ ðông 2013 tại
Gia Lâm, Hà Nội. .......................................................................................... 54
4.4.3 Khả năng chống chịu đồng ruộng của các dịng đơn bội kép vụ
ðơng 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ................................................................. 57
4.4.4ðặc điểm bắp và hạt của các dịng đơn bội kép vụ ðông 2013 tại Gia
Lâm, Hà Nội. ................................................................................................. 58
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ............................................................ 61
5.1 KẾT LUẬN ............................................................................................. 61
5.2 ðỀ NGHỊ ................................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 62

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page v


PHỤ LỤCPHỤ LỤC 1: SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG BỐN THÁNG ðẤU
NĂM 2013 ..................................................................................................... 65
PHỤ LỤC 1: SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG BỐN THÁNG ðẤU NĂM 2013 .... 66

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vi


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DH

: Doubled Haploid

STT

: Số thứ tự

THL

: Tổ hợp lai

ƯTL

: Ưu thế lai

KH Dòng

: Ký hiệu dòng

Chênh lệch TF-PR

: Chênh lệch tung phấn - phun râu

CCC

: Chiều cao cây

CCðB

: Chiều cao đóng bắp

MS thân lá

: Màu sắc thân lá

MS cờ

: Màu sắc cờ

CDB

: Chiều dài bắp

ðKB

: ðường kính bắp

SHH

: Số hàng hạt

SH/H

: Số hạt/hàng

NSCT

: Năng suất cá thể

P100

: Khối lượng 100 hạt

P1000 hạt

: Khối lượng 1000 hạt

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vii


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng sản xuất ngơ trên thế giới giai đoạn 2008-2012 3
Bảng 2.4: Diện tích, năng suất, sản lượng trồng ngơ của các vùng trên cả nước giai
ñoạn 2008-2012 ..............................................................................................................5
Bảng 4.1: Nhiệt ñộ, ñộ ẩm, lượng mưa vụ Xuân 2013. ..............................................29
Bảng 4.2: Các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các dịng kích tạo đơn bội UH400 và
HUA12 gieo trồng ở các thời vụ khác nhau trong vụ Xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội.30
Bảng 4.3: ðặc điểm nơng sinh học của các dịng kích tạo đơn bội UH400 và HUA12
gieo ở các thời vụ khác nhau vụ xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. .............................31

Bảng 4.4. Khả năng chống chịu đồng ruộng của các dịng kích tạo đơn bội UH400
và HUA12 gieo ở các thời vụ khác nhau vụ xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ........33
Bảng 4.5. ðặc ñiểm bắp và hạt của các dịng kích tạo đơn bội UH400 và HUA12
gieo ở các thời vụ khác nhau trong vụ Xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội....................34
Bảng 4.6: Các giai đoạn sinh trưởng phát triển của các dịng và THL trước khi kích
tạo đơn bội vụ xn 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội...........................................................37
Bảng 4.7: ðặc điểm nơng sinh học của các dịng và THL trước khi kích tạo đơn bội
vụ Xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ............................................................................39
Bảng 4.8. Khả năng chống chịu đồng ruộng của các dịng và THL trước khi kích tạo
đơn bội vụ xn 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội.................................................................40
Bảng 4.9. ðặc ñiểm bắp và hạt của các dịng và THL trước khi kích tạo đơn bội vụ
xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ..................................................................................42
Bảng 4.10: Khả năng kích tạo của các dịng kích tạo đơn bội UH400 và HUA12 vụ
Xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. .................................................................................44
Bảng 4.11. Kết quả xử lý colchicine các dòng ñơn bội ñược kích tạo........................45
Bảng 4.12: Các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các dịng đơn bội sau sử lý bằng
colchicine ......................................................................................................................48

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page viii


Bảng 4.13: ðặc điểm nơng sinh học của các dịng sau sử lý colchicine vụ Hè thu
2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ...........................................................................................50
Bảng 4.14. Khả năng chống chịu ñồng ruộng của các dịng đơn bội sau xử lý
colchicine ......................................................................................................................51
Bảng 4.15. ðặc điểm bắp và hạt của các dịng đơn bội sau xử lý colchicine. ............52
Bảng 4.16: Các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các dịng đơn bội kép vụ ðơng
2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ...........................................................................................53

Bảng 4.17: ðặc điểm nơng sinh học của các dịng đơn bội kép vụ ðông 2013 tại Gia
Lâm, Hà Nội..................................................................................................................56
Bảng 4.18: Khả năng chống chịu đồng ruộng của các dịng đơn bội kép vụ ðơng
2013 tại Gia Lâm, Hà Nội. ...........................................................................................57
Bảng 4.19. ðặc điểm bắp và hạt của các dịng đơn bội kép vụ ðông 2013 tại Gia
Lâm, Hà Nội..................................................................................................................58

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ix


Phần 1: MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề:
Trong các cây trồng lấy hạt chủ yếu trên trái đất, ngơ là cây có tiềm năng
năng suất cao nhất. Ngơ là cây trồng phổ biến rộng rãi nó có thể trồng trong
nhiều điều kiện mơi trường khác nhau, sản phẩm được sử dụng làm lương thực
cho người, thức ăn gia súc và nguyên liệu cho cơng nghiệp. Do vậy diện tích
canh tác và sản lượng ngô trên Thế giới và khu vực ngày một gia tăng. Sự phát
triển của các giống ngô và phương pháp chọn tạo ñã làm thay ñổi liên tục một
cách tích cực năng suất và sản lượng ngơ trên thế giới.
Nghiên cứu của Shull,1909 ñã chỉ ra rằng những dịng ngơ thuần suy giảm
năng suất và sức sống, nhưng khi lai giữa hai dịng thuần đã tạo ra ưu thế lai có
năng suất cao và quần thể lai rất ñồng nhất. Phương pháp của ông ñưa ra ñã trở
thành phương pháp tiêu chuẩn của chương trình chọn tạo giống ngô ưu thế lai.
Phát triển giống ngô ưu thế lai ngày càng mạnh mẽ, từ diện tích trồng ngơ ưu thế
lai ở Mỹ năm 1935 chỉ chiếm khoảng 10% diện tích trồng ngơ sau 4 năm tăng
lên 90%. Giai đoạn phát triển dịng thuần trong chọn tạo giống ngơ ưu thế lai là
giai ñoạn tốn kém nhất, kỹ thuật ñơn bội kép (DH) ở ngơ hỗ trợ tạo dịng thuần
nhanh và tạo bố mẹ đồng hợp hồn tồn. Kỹ thuật tạo dịng DH sử dụng trên 250

lồi cây trồng và trên 300 giống có nguồn từ DH đã chọn tạo thành cơng ở 12
lồi cây trồng trên thế giới (Forster và Thomas, 2005). Phương pháp tạo ñơn bội
kép và chọn lọc là một tiến bộ đối với cây ngơ và ñã ñược sử dụng rộng rãi
(Ming-Tang Chang và cộng sự, 2009). Röber và cộng sự năm 2005 cho rằng
những năm gần đây, các dịng đơn bội kép(DH) đã được sử dụng ngày một tăng
trong nghiên cứu và chọn tạo giống ngơ (Zea mays L.). Sử dụng dịng đơn bội
kép (DH) bằng phương pháp gây tạo in vivo là một hướng sử dụng trong chọn
tạo giống ngô lai. Tiến bộ chủ yếu của dịng DH trong chọn tạo giống ngơ lai là
(i) biến di di truyền tối ña, (ii) ñồng hợp hồn tồn, (iii) nhanh thương mại, (iv)
đơn giản, (v) giảm chi phí (vi) tối ưu cho ứng dụng. Tuy nhiên theo Schipprack
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 1


và cs, 2012 hiện nay, thiếu các dịng kích tạo thích nghi là một trở ngại của kỹ
thuật đơn bội kép ở các chương trình chọn tạo giống ngơ nhiệt ñới. Trên cơ sở
hợp tác giữa trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội và Viện Nghiên cứu Ngô và
ðậu tương, ðại học Hohenheim, Cộng hịa Liên bang ðức chúng tơi nghiên cứu
đề tài: “ðánh giá khả năng thích ứng và kích tạo đơn bội của các dịng
UH400 và HUA12 tại Gia Lâm, Hà Nội”
1.2. Mục đích và u cầu:
1.2.1 Mục ñích:
ðánh giá khả năng thích ứng và kích tạo ñơn bội của dịng kích tạo đơn
bội UH400 và HUA12 nhằm duy trì dịng đơn bội và phát triển nhanh dịng
thuần ñơn bội kép phục vụ chọn tạo giống ngô ưu thế lai.
1.2.2 u cầu:
- ðánh giá được khả năng thích ứng của dòng UH400 nhập nội từ CHLB ðức và
dòng kích tạo đơn bội chọn tạo trong nước Hua12 trong ñiều kiện Gia Lâm, Hà
Nội.

- ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và yếu tố tạo thành năng
suất của các dịng kích tạo đơn bội ở các mùa vụ khác nhau.
- ðánh giá tỷ lệ kích tạo đơn bội của các dịng kích tạo đơn bội UH400 và
Hua12 với các dịng và THL ngơ nếp nghiên cứu trong thí nghiệm dựa trên tỷ lệ
hạt đơn bội/tổng số hạt.
- ðánh giá các dịng đơn bội kép được kích tạo sau khi lưỡng bội hóa bằng
Colchicines.

Học viện Nơng nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 2


Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới và ở Việt Nam
2.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Trên thế giới, ngô là một trong những cây ngũ cốc quan trọng, diện tích
đứng thứ 3 sau lúa mì và lúa nước; sản lượng thứ hai và năng suất cao nhất trong
các cây ngũ cốc. Năm 1961, diện tích ngơ tồn thế giới đạt 105,5 triệu ha, năng
suất 19,4 tạ/ha, sản lượng 205 triệu tấn, đến năm 2009, diện tích trồng ngơ thế
giới đạt 158,70 triệu ha, năng suất bình quân 51,67 tạ/ha, sản lượng 820,02 triệu
tấn. Trong đó Mỹ, Trung Quốc,…là những nước ñứng ñầu về diện tích và sản
lượng.
Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn
2008-2012
Năm

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

2008

162,87

50,98

830,25

2009

158,70

51,67

820,02

2010

163,82

51,87

849,79

2011

171,74

51,55

885,29

2012

176,99

49,44

875,10
Nguồn FAOSTAT, 2013

Theo FAOSTAT 2013 cho thấy: Năm 2008 diện tích trồng ngơ tại Mỹ là
31,80 triệu ha, năng suất trung bình đạt 96,60 tạ/ha, sản lượng 307,14 triệu tấn.
ðây là nước sản xuất ngô lớn nhất thế giới cả về diện tích và năng suất. Trong
giai đoạn 2008-2012 nước Mỹ khơng ngừng tăng về diện tích trồng ngơ, năm
2012 diện tích trồng ngơ của nước Mỹ là 35,36 triệu ha. Tuy nhiên Năng suất
ngô của Nước Mỹ ñạt cao nhất và năm 2009 (103,38 tạ/ha), sau đó giảm dần đến
năm 2012 năng xuất ngơ trung bình chỉ đạt 77,44 tạ/ha. ðây chính là ngun
nhân khiến sản lượng ngơ của nước Mỹ chỉ đạt 273,83 triệu tấn và năm 2012.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 3


ðứng thứ hai sau Mỹ là Trung Quốc với diện tích trồng ngơ đạt 28,99 triệu ha,
năng suất trung bình của quốc gia này ñạt 55,56 tạ/ha, sản lượng, 166,03 triệu
tấn và năm 2008.Tương tự như vậy tại Trung Quốc, trong 5 năm gần đây diện

tích trồng ngơ ln ln tăng, năm 2012 diện tích trồng ngơ tại nước này ñạt
34,97 triệu ha, tăng 5,09 triệu ha so với năm 2008. Sau Mỹ, Trung quốc cũng là
nước ñứng thứ hai về năng suất.
Năng suất ngô của trung quốc tăng dần qua các năm tuy nhiên khơng đều,
theo thống kê của FAOSTAT, 2013 cho thấy năng suất trung bình của Trung
Quốc năm 2008 là 55,56 tạ/ha, năm 2009 năng suất ngô của nước nà bị giảm
xuống còn 52,59 tạ/ha. Tuy nhiên từ năm 2010 dến nay năng suất ngô của Trung
Quốc liên tục tăng đến năm 2012 năng suất ngơ đạt 59,56 tạ/ha, đây là thành tích
đáng kể cho ngành sản xuất ngô tại Trung Quốc. Trong ba nước Thái Lan,
Indonecia, Việt Nam là nước có năng suất ngơ thấp nhất.
2.1.2. Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là
cây màu quan trọng nhất ñược trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, ña dạng
về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác. Cây ngô không chỉ cung cấp lương
thực cho người, vật nuôi mà cịn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có
điều kiện kinh tế khó khăn. Sản xuất ngơ cả nước qua các năm khơng ngừng
tăng về diện tích, năng suất, sản lượng: Năm 2001 tổng diện tích ngơ là 730,000
ha, ñến năm 2005 ñã tăng trên 1 triệu ha; năm 2008 diện tích ngơ cả nước
1140,2 nghìn ha, năng suất 40,1 tạ/ha, sản lượng 4573,1nghìn tấn. Tuy nhiên từ
năm 2008 cho đến nay diện tích trồng ngơ của nước ta đang có xu hướng giảm
nhẹ, năm 2012 diện tích ngơ của cả nước chỉ cịn 1118,3 nghìn ha, giảm 12,9
nghìn ha so với năm 2008. Về năng suất ngơ của nước ta trong 5 năm gần đây
tăng ốn định. Năm 2008 năm suất ngơ trung bình của cả nước chỉ đạt 40,1 tạ/ha,
trong khi đó của Mỹ là 96,60 tạ/ha, đến năm 2012 năng suất ngơ của chúng ta
đạt 43,0 tạ/ha, đây cũng có thể coi là một tiến bộ đáng kể của nghành sản xuất
ngơ tại Việt Nam. Tuy nhiên, cho đến nay sản xuất ngơ ở nước ta phát triển chưa
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 4

tương xứng với tiềm năng, chưa ñáp ứng ñược nhu cầu tiêu dùng trong nước,
hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu rất nhiều ngô hạt từ các nước trên thế
giới.
Bảng 2.4: Diện tích, năng suất, sản lượng trồng ngơ của các vùng trên cả nước
giai đoạn 2008-2012
Năm
2008

2009

2010

2011

2012

1140,2

1089,2

1125,7

1121,3

1118,3

40,1

40,1

41,1

43,1

43,0

4573,1

4371,7

4625,7

4835,6

4803,6

Diện tích (nghìn ha)

98,4

72,7

97,6

96,0

86,6

ðồng bằng

Năng suất (tạ/ha)

43,6

42,4

45,2

46,2

46,7

sơng Hồng

Sản lượng (nghìn tấn)

429,1

308,4

441,0

443,7

404,3

459,2

443,2

460,6

465,7

466,8

33,6

34,2

33,3

36,5

36,3

Nước
Diện tích (nghìn ha)
Năng suất (tạ/ha)

CẢ NƯỚC

Sản lượng (nghìn tấn)

Trung du và Diện tích (nghìn ha)
miền núi

Năng suất (tạ/ha)

phía Bắc

Sản lượng (nghìn tấn)

1544,6

1515,4

1535,4

1700,8

1696,2

Diện tích (nghìn ha)

219,6

202,8

213,2

207,6

202,3

Năng suất (tạ/ha)

38,4

38,3

39,9

40,3

40,8

Sản lượng (nghìn tấn)

843,4

777,2

849,8

836,9

826,0

Diện tích (nghìn ha)

233,6

243,6

236,8

232,6

243,9

Năng suất (tạ/ha)

46,2

45,9

50,0

52,0

49,8

1079,2

1117,2

1184,2

1210,4

1214,3

Diện tích (triệu ha)

88,8

89,7

79,8

78,7

79,3

Năng suất (tạ/ha)

50,4

51,2

52,0

54,2

56,2

Sản lượng (triệu tấn)

447,7

459,3

414,9

426,6

445,3

Diện tích (triệu ha)

40,6

37,2

37,7

40,7

39,4

Năng suất (tạ/ha)

56,4

52,2

53,2

53,4

55,2

Sản lượng (triệu tấn)

229,1

194,2

200,4

217,2

217,5

Bắc Trung
Bộ và
Dun hải
miền Trung

Tây Ngun Sản lượng (nghìn tấn)
ðơng Nam
Bộ
ðơng Nam
Bộ

Nguồn tổng cục thống kê, 2013
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 5


2.2. Nghiên cứu phát triển dịng thuần ở ngơ
2.2.1. Phát triển dòng thuần bằng phương pháp tự thụ phấn.
Dòng thuần là khái niệm để chỉ các dịng tự phối đã ñạt tới ñộ ñồng ñều
và ốn ñịnh cao ở nhiều tính trạng như chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, Màu
sắc hạt, màu sắc cờ…. ðối với dòng thuần thường ñạt sau 7 - 9 ñời tự phối.
Dòng thuần là dịng có kiểu gen đồng hợp tử với tỉ lệ cao ở nhiều tính trạng (
Brown, 1953).

Khởi đầu của một chương trình tạo giống ngơ ƯTL là việc tạo dịng
thuần. Theo các nhà tạo giống thì tần suất đạt được dịng tốt là rất thấp. Hallauer
và Miranda (1981) đã đánh giá rằng ở Mỹ chỉ có 0,01% đến 0,1% dịng tự phối
trong số các dịng được thử ở đời S2 hoặc ñời S3 ñược dùng vào trong sản xuất
giống lai thương mại. Những nhà tạo giống giàu kinh nghiệm tạo được những
dịng có đặc tính nơng học mong muốn phải làm việc trong nhiều năm với
những giai ñoạn khác nhau ( A. R. Hallauer, 1993). Theo S.K Vasal, H. Cordova
và cs, 1999, nhân tố chính hạn chế việc khai thác thương mại giống lai đơn là do
khơng có được những dịng tự phối khỏe, năng suất cao. Khó khăn lớn nhất
trong cơng việc tạo dịng thuần là dịng thuần khơng chỉ có độ thuần cao, sức
sống và năng suất thấp, mà quan trọng hơn là ở khả năng kết hợp của chúng.
Tuy nhiên từ những năm 80 của thế kỷ trước, các nhà tạo giống ngô trên thế giới
chủ yếu dùng phương pháp tạo dòng từ các nguồn vật liệu ưu tú nên xác suất tạo
được các dịng có ý nghĩa sử dụng là cao hơn hẳn. Như vậy, ñể có một tập đồn
dịng ưu tú cho một chương trình tạo giống lai, cùng với phương pháp việc chọn
ñược các nguồn nguyên liệu ban ñầu phù hợp là rất quan trọng.
Một trong các phương pháp tạo dịng thuần đã được các nhà khoa học như
G. F. Sprague và S. A. Eberhart, 1995; CIMMYT, 1990; R. J. Saikumar, 1999
ñề xuất sử dụng là phương pháp chuẩn (Standard method ). Phương pháp này do
Shull đề xuất sử dụng (1909, 1910). ðó là phương pháp tự phối để tạo dịng
thuần đạt được độ ñồng hợp tử nhanh và ñây là phương pháp chuẩn ñang ñược
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 6


các nhà tạo giống sử dụng phổ biến. Tại Việt Nam, Viện Nghiên Cứu Ngô,
Trường ðại Học Nông nghiệp Hà Nội cũng sử dụng phương pháp này là chủ
yếu. Tự phối nhằm ñạt ñược ñộ ñồng hợp tử với tỷ lệ ngày càng cao ở nhiều tính
trạng, chọn lọc gen tốt và loại bỏ gen xấu, sau 3 hoặc 4 ñời tự phối, những dòng

ñược chọn lọc sẽ phân chia thành những dạng khác nhau và ñược ñánh giá về
ñặc điểm nơng học, khả năng kết hợp. Trong q trình tự phối, chọn lọc là khâu
rất quan trọng ñể rút được những dịng thuần ưu tú. Nhìn chung cơng việc chọn
lọc được tiến hành theo mục tiêu tạo giống, cơng tác chọn lọc ñược tiến hành
vào các thời kỳ: Thời kỳ mọc; thời kỳ trước tung phấn, phun râu, thời kỳ tung
phấn - phun râu và chọn lọc trong khi thu hoạch. Chọn lọc giữa các gia đình
trong cùng một nguồn vật liệu và chọn lọc cá thể trong cùng một gia đình đã. ðộ
lớn mẫu ban đầu và độ lớn mẫu sau từng thế hệ tự phối tùy thuộc nguồn vật liệu
ban ñầu là quần thể, giống thụ phấn tự do (mẫu lớn) hay giống lai ñặc biệt là
giống lai đơn (mẫu nhỏ hơn). Hơn nữa, trong cơng tác tạo dịng tự phối thì độ
lớn mẫu cịn phụ thuộc vào kinh nghiệm của nhà chọn tạo giống (các chuyên gia
có kinh nghiệm lâu năm có thể làm với mẫu nhỏ hơn) (Bauman, L. F. (1977)).
2.2.2. Phát triển dòng thuần bằng chọn lọc
Chọn tạo dòng thuần là phần quan trọng nhất của chương trình tạo giống
lai. Dịng thuần được sử dụng làm bố mẹ của giống lại giữa hai hay nhiều bố mẹ.
Tuy nhiên tạo được dịng tốt là cơng việc khó khăn. ðể đáp ứng điều này một số
phương pháp chọn lọc ñã ñược các nhà khoa học ñề xuất.
Stringfield, G. (1974), ñã ñề xuất phương pháp sib và sử dụng để tạo dịng
nhằm làm giảm mức độ suy thoái do tự phối gây nên. Tuy nhiên, phương pháp
này sẽ kéo dài thời gian chọn lọc dòng.
Mukherjee và Ahuja (1986) khi so sánh các cặp lai ñơn của các dịng tự
phối đời cao (SC-A) và các dịng full-sib đời cao (SC-B) cũng như lai ñỉnh kiểu
DTC-A và kiểu DTC-B thấy rằng phần lớn các cặp lai năng suất cao là các
nhóm SC-B và DTC-B. Từ đó các tác giả đi đến kết luận: “Sử dụng các dịng
Học viện Nơng nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 7


full-sib như các dạng bố mẹ trong lai ñơn và lai đỉnh là rất hiệu quả vì nó làm

giảm chi phí cho q trình tự phối và nâng cao mức dị hợp các giống lai.
Năm 1992 Shivaji Pandey và C. O. Gardner, ñưa ra phương pháp chọn lọc
full-sib ñể cải tiến quần thể giống và giống ngơ lai nhiệt đới. Theo các tác giả
chọn lọc và ñánh giá các gia ñình full-sib liên quan ñến thử nghiệm con cái của
lai các cặp cây trong quần thể. ðánh giá và giao phối được Moll và Robinson
mơ tả năm 1966. Một tổ hợp cân bằng của các cặp lai (mỗi cặp ñại diện cho cặp
bố mẹ chọn ñể tạo full-sib) cung cấp hạt cho chu kỳ chọn lọc tiếp theo, các gia
đình fullsib ñược chọn lai thuận nghịch với nhau ñể tạo ra các gia đình full-sib
mới. Thời gian của một chu kỳ là 3 vụ. Phương pháp này cũng ñã ñược sử dụng
ở các chương trình cải tiến ngơ của CIMMYT cũng như các nước khác trên thế
giới.
Ngơ Hữu Tình và Nguyễn Thế Hùng, sử dụng phương pháp Full-sib,
dạng cải tiến của phương pháp Sib để tạo dịng và đã thành cơng tạo ra một số
dịng từ nguồn ngun liệu là quấn thể chọn lọc SB 2649. Tuy nhiên phương
pháp Sib hoặc Full-sib có cường độ tự phối thấp, q trình ñạt ñến ñộ ñồng hợp
tử chậm hơn và có hệ số biến dị lớn hơn, tạo ra nhiều cơ hội ñể chọn lọc giữa và
trong số các dòng con cháu (Nguyễn Thế Hùng, 1995).
Tạo dòng thuần bằng phương pháp chọn lọc phả hệ (Pedigree selection).
Trong phương pháp này, những cây có đặc điểm tốt được tự phối để tạo thế hệ
dịng tiếp theo và được ghi chép phả hệ. Ưu ñiểm của phương pháp này là chọn
lọc trong số các dịng và trong một dịng có thể thực hiện được.
Chọn lọc phả hệ là phương pháp ñược sử dụng rộng rãi để chọn tạo và
phát triển dịng thuần làm bố, mẹ cho các giống lai. Lai các dòng ưu tú với nhau,
sau đó bổ xung một dịng khác để tạo ra thế hệ F2, chọn lọc phả hệ ñược tiến
hành chọn lọc từ mẫu của quần thể F2. Quần thể F2 được sử dụng rộng rãi nhất
để phát triển dịng thuần(37%), các quần thể có nền di truyền rộng (15%), quần

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 8

thể có nền di truyền hẹp (16%), các quần thể cải thiện các đặc tính đặc biệt và
quần thể từ các dịng ưu tú có quan hệ họ hàng (14%) (Bauman, L. F, 1981).
Chọn lọc phả hệ phụ thuộc vào kỹ năng của nhà chọn tạo giống, mục tiêu
chọn tạo và nguồn lực. Mỗi nhà chọn giống lại có những lựa chọn riêng cho
những ñặc ñiểm của từng giai ñoạn của q trình giao phối cận huyết. Cường độ
chọn lọc sẽ khác nhau tùy thuộc và mức ñộ chọn lọc, ñiều kiện và dạng vật liệu
lựa chọn.
Bauman , L.F. (1977), Bauman , L.F. (1981),

Duvick, D.N. (1977),

Hallauer, A.R (1979) cho rằng, chọn lọc phả hệ là một thành phần quan trọng
trong chương trình chọn tạo giống hiện đại, nó sẽ là ñiểm nhấn quan trọng, là cơ
sở ñể cải tiến các dịng thơng qua chọn lọc phả hệ. Gần đây chọn lọc phả hệ
trong các quần thể phân ly của các cặp lai từ những dịng ưu tú đã trở thành
phương pháp tạo dòng ngày càng phổ biến. Ở nước ta phương pháp này cũng
ñược sử dụng phổ biến trong chương trình chọn tạo giống.
2.2.3. Phát triển dịng đơn bội kép bằng nuôi cấy in vitro
Nuôi cấy bao phấn, nuôi cấy phơi và tiểu bào tử để tạo cây con đơn bội,
nhưng ứng dụng còn hạn chế do hiệu quả thấp, phụ thuộc vào kiểu gen, mất thời
gian và yêu cầu kỹ thuật. Phịng thí nghiệm ni cấy mơ tế bào, của Viện Di
truyền Âcdemia Sinica, lần ñầu tiên báo cáo thành công nuôi cấy bao phấn của
họ, mầm xanh, các lá, rễ xuất hiện từ callus và phát triển thành cây con. Kiểm
tra số lượng NST ở các tế bào ñỉnh rễ cho thấy chúng ñơn bội với 10 NST
(Ming-Tang Chang và cs 2009).
Lai xa và loại trừ NST có thể tạo DH ở một số lồi. Ví dụ phấn ngơ thụ
cho lúa mỳ, hoặc lúa nước có thể tạo ra sự phát triển phơi đơn bội khơng thụ tinh
(Zhou và cs 1979, Zenkteler và Nitzsche 1984, Laruie và Bennett 1986, Matzk

và Mahn 1994, Bains và cs 1995, Berzonsky và cs 2003, Inagaki 2003, Rines
2003). ðây là kỹ thuật khá hữu ích để phát triển dịng đơn bội kép. Bởi vì, tính
khơng tương hợp của NST ngơ bị loại trừ nhanh trong phân chia giảm nhiễm chỉ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 9


cịn bộ genome đơn bội của bố mẹ ban đầu. Hiện nay chưa có báo cáo thành
cơng của phương pháp này ở ngơ, ngay cả lai ngơ với lồi dại hoặc họ hàng
hoang dại (Ming-Tang Chang và cs 2009).
Vô phối là q trình tạo hạt hay cây con khơng qua thụ tinh của các giao
tử, cơ sở di truyền của các gen vơ phối có thể nhận biết bằng xoma đơn
(monosomic) hoặc chuyển đoạn. Có thể chuyển các gen vơ phối từ cỏ gama
(Tripsacum), một loài cỏ cho gia súc ở Bắc Mỹ vào trong ngô (Sokolov và cs
1998, Kindiger 1997,1998, 2006). Những nghiên cứu gần ñây nhận biết một
phân ñoạn nhỏ nhiễm sắc thể 16L (vai dài NST 16) của cỏ gama chuyển vào
NST 6 L(vai dài NST số 6) của ngô khi phản ứng vô phối
2.2.4 Phát triển dịng đơn bội kép in vivo
Việc chọn tạo dịng thuần bằng phương pháp truyền thống mất rất nhiều
thời gian (3-4 năm). ðể rút ngằn thời gian tạo dòng thuần cũng như tạo ra các
dịng hồn tồn thuần về mặt di truyền một kỹ thuật mới được đưa vào sử dụng
đó là kỹ thuật in vivo.
Kỹ thuật In vivo tạo ñơn bội trở thành công cụ tiêu chuẩn trong nghiên
cứu và chọn tạo giống ngơ. Tiến bộ chính của dịng đơn bội kép (Doubled
Haploid -DH) trong tạo giống ngô lai gồm: Biến dị di truyền tối ña ở thế hệ ñầu;
Phù hợp hồn hảo với khảo nghiệm DUS; Nhanh đưa ra thị trường; Logic đơn
giản hóa; Giảm chi phí tự phối và duy trì; Chọn lọc genome hiệu quả trong quá
trình tạo dịng DH; Chọn lọc chu kỳ nhận được tích lũy di truyền; Chọn lọc chu
kỳ cao hơn khi tổ hợp tối ưu RS/LD trong sở ñồ tạo giống; Chọn lọc dịng DH

cần tổ hợp để bảo tồn đa dạng di truyền (Andrers Gordillo and Hartwig H,
Geiger, 2010).
Do tiến bộ về quá trình, phương pháp và di truyền. Chọn tạo dịng DH
được phát triển phụ thuộc vào hiệu quả của kỹ thuật kích tạo đơn bội cũng như
chiến lược tạo giống (Gordillo và Geiger, 2008).

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 10


Một khía cạnh quan trọng của tiếp cận DH là hạn chế sự mất biến dị di truyền
do trôi dạt ngẫu nhiên và chọn lọc duy trì khi kích thước quần thể quá nhỏ. ðể
khắc phục tính trạng này, yêu cầu cần xem xét số dòng bố mẹ DH giao phối cho
chu kỳ chọn lọc mới (Gordillo và Geiger, 2008).
ðể kích tạo đơn bội cây nhận phấn từ một ngun liệu ngơ đặc thù (Dịng,
lai đơn hoặc quần thể) gọi là cây kích tạo (inducer). Bên cạnh các hạt F1 có sọc,
kết quả thụ phấn đảm bảo tỷ lệ phơi ñơn bội và nội nhũ tam bội. Những hạt như
vậy biểu hiện tỷ lệ nảy mầm bình thường dẫn đến các cây con phát triển bình
thường (Rober và cs, 2005; Geiger,2009).
Nanda và Chase (1966), Greenblatt và Bock (1967) lần ñầu tiên sử dụng
ñột biến ñầu hạt ñỏ như chỉ thị chọn lọc trong thí nghiệm kích tạo đơn bội. ðể
hiệu quả, cây nhận phấn hạt khơng có màu và cây kích tạo cần đồng hợp của
R1-nj và các gen biến màu trội như đã nói ở trên. Hạt đơn bội có đầu hạt màu đỏ
và nội nhũ tam bội và bao phôi không biến màu, trong khi hạt F1 biểu hiện biến
màu cả lớp ở lơ ron và bao phôi (Geiger, 2009). Nếu chỉ tế bào trứng thụ tinh
(khơng có thụ tinh của phơi tâm) hạt có phơi lưỡng bội nhuộm màu và 1 phôi
không nhuộm màu, nội nhũ lưỡng bội và thối hóa trong giai đoạn đầu phát triển
của hạt. Các hạt tự thụ phấn hoặc giao phấn không màu với cây nhận phấn
không màu không biểu hiện bất kỳ biến màu nào, Chỉ thị ñầu hạt màu ñỏ khơng

hoạt động nếu genome của cây nhận phấn đồng hợp gen R1hoặc gen hấp thụ
anthocyanin như C1-I. Những gen này khá phổ biến ở ngơ đá Châu Âu hoặc vật
liệu nhiệt đới (Belicuas và cs, 2007). Trong trường hợp đó nhận biết cây đơn bội
có thể nhận biết ở giai ñoạn ñầu của cây con nếu cây kích tạo ñồng hợp gem B1
và P11 liên kết biển màu bao lá mầm và rễ cây con trong ñiều kiện ánh sáng.
Phương khác nhanh và rẻ ñể nhận biết cây ñơn bội do Rotarenko và cs (2007) đề
xuất là: Các hạt có phơi đơn bội có hàm lượng dầu thấp hơn hạt F1 lưỡng bội ở
mức có ý nghĩa. ðiều này làm giảm kích thước phơi đơn bội so với phơi lưỡng
bội
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 11


Các cây ñơn bội nhỏ và sức sống kém hơn dịng lưỡng bội đồng hợp
(Chase, 1952; Auger và cs, 2004). Hầu hết ñơn bội biểu hiện hữu dục cái
(Chalyk, 1994; Geiger và cs, 2006) nhưng thiếu hữu hục phấn (Chase, 1952;
Chalyk, 1994). Mặc dù vậy, các kiểu gen nhận phấn cho thấy cung cấp cho cây
ñơn bội một số lượng nhỏ hạt phấn nên có thể thực hiện tự thụ phấn thành công
(Chalyk, 1994), Zabirova và cs (1993) nhận biết kiểu gen nhận phấn từ cây kích
đơn bội có phấn hữu dục.
Lưỡng bội hóa là cưỡng bức tạo lưỡng bội cây ñơn bội ở mức thương mại,
tự lưỡng bội cũng quan sát thấy ở một số ít nguồn vật liệu di truyền (Chase,
1964; Shatskaya và cs, 1994), Gayen và cs, (1994) thực hiện bằng cắt ñỉnh bao
mầm của cây con ñơn bội ngâm trong Colchicine 0,06% cộng thêm 0,5%
DSMO (dimethyl sulfoxid) trong 12 giờ tại 18°C. Phương pháp của Deimling và
cs (1997) có hiệu quả bằng cắt giảm các rễ từ 20 ñến 30mm ngâm cây con trong
nước và trong tối. Sau khi xử lý colchicine cây con ñược rửa sạch bằng nước
cho sinh trưởng trong nhà kính đến giai ñoạn 5 – 6 lá ( những ngày ñầu ẩm ñộ
cao). Sau ñó ñược chuyển ra ñồng ruộng.

F.K. Roober, và cộng sự , 2005.Các tác giả mô tả phát triển và đặc điểm
của dịng kích tạo mới, RWS, và thảo luận khía cạnh cơ sở và di truyền số lượng
sử dụng dịng đơn bội kép trong chọn tạo giống ngơ ưu thế lai. Dịng kích tạo
RWS bắt nguồn từ cây F5 của cặp lai giữa dịng kích tạo của Nga KEMS và
dịng kích tạo của Pháp WS14. Các hạt có phối F1 đơn bội có thể nhận biết bằng
biểu hiện của gen marker anthocyanin R1-nj. Tỷ lệ phân loại sai lệch trên cơ sở
gen marker này ở mức thấp chấp nhận ñược của cây donor mang các gen ức chế
anthocyanin. ðánh giá tin cậy tỷ lệ kích tạo thu được bằng sử dụng các kiểu
gen tester có chỉ thị hình thái lặn. Qua nhiều mơi trường kích tạo, RWS biểu
hiện tin chắc tỷ lệ kích tạo cao nhất (trung bình 8,1%) so với các dịng kích tạo
khác. Những tiến bộ của sử dụng dịng đơn bội kép (DH) trong tạo giống ưu thế
lai bao gồm (1) Tỷ lệ di hợp tối đa trong dịng và trong lai thử, (2) Kết quả chọn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 12


Ket-noi.com
Ket-noi.com kho
kho tai
tai lieu
lieu mien
mien phi
phi
lọc giai ñoạn ñầu thu ñược nhiều dòng thuần, (3) Hiệu quả cao hài hòa các gen
mục tiêu, (4) ðơn giản hóa q trình. Giảm chi phí so với phương pháp tự thụ
phấn truyền thống, đóng gói và duy trì thuận lợi trong tạo giống, bảo hộ và
thương mại nhanh hơn phương pháp truyền thống.
Gen chỉ thị màu liên kết trong dịng bố kích tạo đơn bội của lá, bẹ lá và
thân tía ( có A1, A2, B1 và Pl1 trội) và ñầu nội nhũ, mầm tía ( có A1, A2, Bz1,

Bz2, C1,C2 và R1-nj trội) ñể hỗ trợ sự nhận biết các hạt ñơn bội trên bắp. R1-nj
đặc biệt hữu ích bở vì nó cung cấp cả hai gen lặn và trội, khi lai như là bố trong
bố mẹ r1, hạt lai ñầu nội nhũ, mầm có màu tía, trong khi hạt đơn bội đầu nội nhũ
màu tía nhưng mầm khơng có màu tía rất dễ nhân biết bằng mắt thường (F.K.
Röber, G.A. Gordillo, H.H. Geiger, 2005).
Sự khác về hình thái của cây đơn bội là lá ít hơn, hẹp hơn và cứng hơn
bình thường, có các phần trắng; cây bé hơn, tỷ lệ sinh trưởng chậm hơn, kích
thước tế bào nhỏ hơn và các tế bào bảo vệ nhỏ hơn ( Chase 1947, 1969; Coe và
Sarkar 1964, Greenblatt và Bock 1967, Dankove và cs 1990, Han và cs 2006).
Cây cho phấn hiệu quả từ dịng kích tạo có hàm lượng dầu cao, có thể
ngay lập tức nhận biết hạt ñơn bội với ñộ chính xác 90% trên cơ sở hàm lượng
dầu hoặc kích thước phơi (Chen 2003), kích thước phơi đơn bội trong cặp lai
này nhỏ hơn phơi của hạt lai. Trung bình ño hạt không bị vỡ NMR (Nuclear
Magnetic Resonance) bằng hút nam châm, hàm lượng dầu của các hạt lai là
5,26%, hạt tự hư hỏng là 3,86% và hạt ñơn bội 3,42%.
Chọn lọc có tỷ lệ đơn bội cao hơn từ một dịng kích tạo, marker cây con
lặn như độ bóng hoặc lưỡi bẹ (liguleless) do gen liguleless-1 (lg1) làm lá khơng
phát triển, có thể trợ giúp tin cậy để xác định tần suất đơn bội. Một dịng mẹ
mang gen bóng hoặc lưỡi bẹ lai với cây kích tạo đơn bội hạt trồng trong cát ñể
thanh lọc cây gen lặn (F.K. Rưber, G.A. Gordillo, H.H. Geiger, 2005)

Học viện Nơng nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 13


Hiện nay, thiếu các dịng kích tạo thích nghi là một trở ngại của kỹ thuật
ñơn bội kép ở các chương trình chọn tạo giống ngơ nhiệt đới. Các tác giả đã
nhân và cải tiến các dịng kích tạo đơn bội thích nghi với điều kiện nhiệt đới
bằng chọn lọc các thế hệ phân ly từ tổ hợp lai giữa cây kích tạo đơn bội ơn đới

(HIR) có tỷ lệ kích tạo 8 – 10% với dịng ngơ nhiệt đới của CIMMYT ( CML;
HIR=0,0%) và ñánh giá về HIR và các đặc điểm nơng học dưới điều kiện đồng
ruộng vùng ñất thấp nhiệt ñới. Áp dụng chương trình tạo giống phả hệ bao gồm
chọn lọc hỗn hợp các cá thể F2 có hệ số di truyền cao và quan sát đánh giá cho
điểm các tính trạng kiểu hình, tiếp tục chọn lọc gia đình về HIR và đặc điểm
nơng sinh học khác ở các thế hệ tiến bộ tự thụ phấn và lai trở lại là phù hợp cao
cho cải tiến dịng kích tạo đơn bội thích nghi với các ñiều kiện sinh thái nông
nghiệp khác nhau. Hầu hết các dịng kích tạo nhiệt đới triển vọng (tropical
inducer candidates -TIC) HIR tổ hợp ñã cải tiến khả năng tạo phấn, kháng bệnh
và sức sống tăng lên tới 10 % so với các dịng kích tạo ơn đới dưới điều kiện
nhiệt ñới. Các ñặc ñiểm nông sinh học ñược cải tiến ở mức có ý nghĩa khi lai trở
lại với CML so với lai trở lại với dịng kích tạo khác, trong khi HIR trung bình
của cả hai quần thể là tương tự nhau, ñiều này chỉ ra rằng lai trở lại với bố mẹ
thích nghi là phù hợp để tạo dịng kích tạo mới từ các dịng khơng có HIR. Khi
sàng lọc ngẫu nhiên các mẫu nguồn gen ngô thụ phấn tự do, ñã quan sát thấy
HIR ñến 3%, gợi ý rằng biến dị di truyền mới có thể có mặt trong các mẫu
nguồn gen ngơ và như thế có khả năng khai tác để cải tiến HIR ở ngơ. Kết luận
phát triển dịng kích tạo đơn bội nhiệt đới là tiến bộ, nhưng cần đánh giá các
dịng kích tạo nhiệt đới triển vọng (TIC) trong thí nghiệm đa mơi trường (MET)
trước khi phổ biến rộng và thương mại dòng (Schipprack và cs,2012).
Giống bản ñịa là nguồn tài nguyên di truyền có giá trị đối với việc rộng
nền di truyền của các vật liệu di truyền ưu tú ở ngô. Sự phát triển trên phạm vi
rộng của các loài bản ñịa bị cản trở bởi sự ña dạng di truyền và gánh nặng di
truyền của chúng. Những cản trở này có thể được loại bỏ bằng kỹ thuật đơn bội
kép (DH) in-vivo. Một tổ hợp 32 dịng DH có nguồn gốc từ ba giống bản địa
Học viện Nơng nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 14