Đánh giá và chọn lọc tổ hợp ngô lai chịu hạn cho vùng canh tác nhờ nước trời luận văn thạc sĩ nông nghiệp

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

SAYPHOULOUANG SOULINSOMPHOU

ĐÁNH GIÁ VÀ CHỌN LỌC TỔ HỢP NGÔ LAI CHỊU HẠN
CHO VÙNG CANH TÁC NHỜ NƯỚC TRỜI

Ngành:

Khoa Học Cây Trồng

Mã số:

8620110

Người hướng dẫn khoa học:

GS.TS Vũ Văn Liết

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm
ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2019
Tác giả luận văn

Sayphoulouang Soulinsomphou

i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết
ơn sâu sắc tới GS. TS Vũ Văn Liết đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian
và tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập và thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nông học - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam
đã tận tình giúp đỡ tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Viện Nghiên cứu và
phát triển Cây trồng đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn.
Hà Nội, ngày tháng năm 2019
Tác giả luận văn

Sayphoulouang Soulinsomphou

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii

Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ....................................................................................................... v
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục hình .................................................................................................................. x
Trích yếu luận văn ........................................................................................................... xi
Thesis abstract................................................................................................................ xiii
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.

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

1.2.

Mục đích nghiên cứu và yêu cầu ........................................................................ 3

1.2.1.

Mục đích ............................................................................................................. 3

1.2.2.

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

1.3.

Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................... 3

1.3.1.

Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 3

1.3.2.

Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 3

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

Cơ sở lý luận của đề tài ...................................................................................... 4

2.2.

Cơ sở thực tiễn của đề tài ................................................................................... 5

2.2.1.

Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới ................................................................... 5

2.2.2.

Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam .................................................................. 7

2.3.

Đa dạng nguồn gen ngô và di truyền chịu hạn ở cây ngô ................................. 10

2.3.1.

Đa dạng nguồn gen ngô .................................................................................... 10

2.3.2.

Di truyền chịu hạn ở ngơ .................................................................................. 12

2.4.

Phát triển dịng thuần chọn tạo giống ngơ ưu thế lai chịu hạn ......................... 16

2.4.1.

Phát triển dịng thuần ở ngơ .............................................................................. 16

2.4.2.

Đánh giá dịng thuần chọn tạo giống ngô ưu thế lai chịu hạn .......................... 17

2.5.

Nghiên cứu khả năng kết hợp ........................................................................... 21

2.5.1.

Nghiên cứu khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng ...................... 21

2.5.2.

Nghiên cứu khả năng kết hợp chịu hạn ............................................................ 22

Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 32
3.1.

Thời gian và địa điểm ....................................................................................... 32

iii


3.1.1.

Thời gian nghiên cứu: ....................................................................................... 32

3.1.2.

Địa điểm nghiên cứu ......................................................................................... 32

3.2.

Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 32

3.3.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 33

3.4.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 34

3.4.1.

Phương pháp bố trí thí nghiệm ......................................................................... 34

3.4.2.

Kỹ thuật gieo trồng và chăm sóc thí nghiệm .................................................... 37

3.4.3.

Phương pháp lấy mẫu và chỉ tiêu theo dõi........................................................ 38

3.4.4.

Phương pháp xử lý thống kê ............................................................................. 41

Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................... 44
4.1.

Kết quả đánh gía đặc điểm của sáu dịng ngơ trong thí nghiệm tại Gia
Lâm, Hà Nội ..................................................................................................... 44

4.1.1.

Đặc điểm của các dịng ngơ bố mẹ trong vụ Đông 2018 và Xuân 2019
trong điều kiện có tưới tại Gia Lâm, Hà Nội .................................................... 44

4.1.1.

Thời gian sinh trưởng của các THL và dòng bố mẹ - vụ Xuân 2019 tại
Gia Lâm – Hà Nội trong điều kiện có tưới và khơng tưới. ............................... 69

4.1.2.

Một số đặc điểm nơng sinh học và hình thái của các THL và dịng bố mẹ
trong điều kiện có tưới và không tưới vụ Xuân 2019 tại Gia Lâm – Hà Nội. ........... 72

4.1.3.

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các THL trong điều kiện
có tưới và gây hạn vụ Xuân 2019 tại Gia Lâm, Hà Nội. .................................. 75

4.2.

Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ về khả năng chịu
hạn và năng suất trong vụ xuân 2019 tại Gia Lâm, Hà Nội ............................. 83

4.2.1.

Khả năng kết hợp của 6 dịng ngơ về tính trạng số hàng hạt/bắp ..................... 83

4.2.2.

Khả năng kết hợp của 6 dịng ngơ về tính trạng khối lượng 1000 hạt trong
điều kiện không tưới ......................................................................................... 85

4.2.3.

Khả năng kết hợp của 6 dịng ngơ về năng suất thực thu trong điều kiện
không tưới ......................................................................................................... 87

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................... 90
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 90

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 91

Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 92
Phụ lục 1. Một số hình ảnh minh họa ............................................................................ 99
Phụ lục 2. Các sơ đồ thí nghiệm ................................................................................... 103
Phụ lục 3. Kết quả phân tích anova các đặc điểm của 6 dòng ...................................... 105

iv


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

ASI

Anthesis-silking interval

Chênh lệch tung phấn phun râu

BNN&PTNT

Ministry of Agricultural and Rural

Bộ Nông nghiệp và Phát

Development

triển nông thôn

CDR

Root length

Chiều dài rễ

CIMMYT

International Maize and Wheat

Trung tâm cải tiến ngô

Improvement Center

và lúa mỳ Quốc tế

CT

Tester

Cây thử

CS

and others

Cộng sự

Diallel

Lai Diallel

Lai luân phiên cả chiều
thuận

DT

Area

Diện tích

et al

and others

Và những người khác

ĐC

Check

Đối chứng

ĐK

Diameter

Đường kính

ĐR

Field

Đồng ruộng

FAO

Food and Agriculture Organization of the

Tổ chức Nông Lương

United Nations

Liên Hợp Quốc

GCA

General Combining Ability

Khả năng kết hợ chung

IITA

International Institute of Tropical

Viện Nông nghiệp Nhiệt

Agriculture

đới Quốc tế

IL

Inbred line

Dòng tự phối thuần

KLTK

Shoot dry weight

Khối lượng thân khơ

LA

Leaf area

Diện tích lá

LAI

Leaf Area Index

Chỉ số diện tích lá

KNKH

Combining ability

Khả năng kết hợp

v


Viện NC và

Crop Research and Development

Viện Nghiên cứu và

PTCT

Institute

Phát triển cây trồng

NS

Yield

Năng suất

NSLT

Theoretical Yield

Năng suất lý thuyết

NSTT

Gain yield

Năng suất thực thu

PR

Silking

Phun râu

QCVN

National Technical Regulation

Qui chuẩn Việt Nam

QTLs

Quantitative trait loci

Locut tính trạng số
lượng

SCA

Specifical Combining Ability

Khả năng kết hợp riêng

SL

Quantitative

Sản lượng

SSR

Simple sequence repeat

Trình tự lặp lại đơn giản

TB

Mean

Trung bình

TGST

Growth duration

Thời gian sinh trưởng

THL

Crosses

Tổ hợp lai

TP

Anthesis

Tung phấn

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.

Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của một số nước trên thế giới
năm 2017 ..................................................................................................... 5

Bảng 2.2.

Diện tích, năng suất và sản lượng ngơ của CHDCND Lào
từ 2014 – 2017 ............................................................................................. 7

Bảng 2.3.

Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 – 2017 .................... 8

Bảng 3.1.

Danh sách các dòng tự phối trong nghiên cứu .......................................... 32

Bảng 3.2.

Danh sách các tổ hợp lai trong nghiên cứu như bảng sau ......................... 33

Bảng 3.3.

Sơ đồ lai tạo tổ hợp lai bằng diallen theo mơ hình 2 của Griffing 1956 .......... 34

Bảng 4.1.

Thời gian sinh trưởng của các dịng ngơ thí nghiệm trong vụ Đơng
2018 và Xn 2019 tại Gia Lâm, Hà Nội .................................................. 44

Bảng 4.2.

Một số đặc điểm nơng sinh học của 6 dịng ngơ thí nghiệm trong vụ
Đông 2018 và Xuân 2019 tại Gia Lâm, Hà Nội ........................................ 46

Bảng 4.3.

Một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 6 dịng ngơ thí
nghiệm quâ hai vụ đánh giá tại Gia Lâm, Hà Nội ..................................... 47

Bảng 4.4.

Mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống chịu điều kiện bất

thuận của 6 dịng ngơ thí nghiệm trong vụ Đơng 2018 ............................. 48

Bảng 4.5.

Mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống chịu điều kiện bất
thuận của 6 dịng ngơ thí nghiệm trong vụ Xuân 2019 ............................. 48

Bảng 4.6.

Kết quả thực hiện khối lai diallel trong vụ Đông 2018 tại Gia Lâm,
Hà Nội ....................................................................................................... 50

Bảng 4.7.

Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2019 tại Gia
Lâm, Hà Nội ............................................................................................. 51

Bảng 4.8.

Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai trong vụ Xuân
2019 tại Gia Lâm Hà Nội .......................................................................... 53

Bảng 4.9.

Một số đặc điểm về bộ lá của các tổ hợp lai trong vụ Xuân 2019 tại
Gia Lâm Hà Nội ........................................................................................ 55

Bảng 4.10. Một số đặc điểm bông cờ và bắp hạt của các tổ hợp lai trong vụ
Xuân 2019 tại Gia Lâm Hà Nội ................................................................. 56
Bảng 4.11. Một số chỉ tiêu hình thái bắp của 15 tổ hợp lai trong vụ Xuân 2019

tại Gia Lâm, Hà Nội .................................................................................. 58

vii


Bảng 4.12. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Xuân
2019 tại Gia Lâm, Hà Nội ......................................................................... 60
Bảng 4.13. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống chịu của các tổ hợp
lai trong vụ Xuân 2019 tại Gia Lâm,Hà Nội ............................................. 63
Bảng 4.14. Độ ẩm cây héo và điểm phục hồi của các tổ hợp ngơ lai trong thí
nghiệm trong chậu ..................................................................................... 65
Bảng 4.15. Thể tích bộ rễ và một số chỉ tiêu về thân lá, bộ rễ của các tổ hợp lại
trong thí nghiệm chậu plastic vụ xuân 2019 .............................................. 68
Bảng 4.16. Thời gian sinh trưởng của các THL và dòng bố mẹ trong điều kiện
có tưới và khơng tưới , vụ Xuân 2019 tại Gia Lâm – Hà Nội. .................. 70
Bảng 4.17. Một số đặc điểm nông sinh học và số lá của các THL trong điều kiện
có tưới và không tưới vụ xuân 2019 tại Gia Lâm – Hà Nội ...................... 72
Bảng 4.18. Sự thay đổi về độ tàn lá, độ cuốn lá và chỉ số diện tích lá của các
THL trong điều kiện có tưới và khơng tưới vụ Xuân 2019 ....................... 74
Bảng 4.19. Một số yếu tố cấu thành năng suất của các THL trong điều kiện có
tưới và khơng tưới nước vụ Xn 2019 tại Gia Lâm, Hà Nội ................... 76
Bảng 4.20. Năng suất của các THL trong điều kiện có tưới và khơng tưới vụ
xn 2019 tại Gia Lâm, Hà Nội ................................................................. 78
Bảng 4.21. Kết quả các chỉ số đánh giá chịu hạn 15 THL và ĐC trong vụ Xuân
2019 tại Gia Lâm, Hà Nội ......................................................................... 81
Bảng 4.22. Bảng phân tích phương sai I ...................................................................... 83
Bảng 4.23. Bảng phân tích phương sai II..................................................................... 84
Bảng 4.24. Giá trị khả năng kết hợp riêng của 6 dòng bố mẹ về tính trạng số
hàng hạt/bắp trong điều kiện khơng tưới nước .......................................... 84
Bảng 4.25. Giá trị trung bình số hàng hạt/bắp trong điều kiện không tưới nướcvụ Xuân 2019 ............................................................................................ 85

Bảng 4.26. Bảng phân tích phương sai I ...................................................................... 85
Bảng 4.27. Bảng phân tích phương sai II..................................................................... 86
Bảng 4.28. Giá trị khả năng kết hợp riêng của 6 dịng bố mẹ về tính trạng khối
lượng 1000 hạt trong điều kiện không tưới nước ...................................... 86
Bảng 4.29. Giá trị trung bình khối lượng 1000 hạt trong điều kiện khơng tưới
nước- vụ Xuân 2019 .................................................................................. 87

viii


Bảng 4.30. Giá trị trung bình năng suất hạt khơ của các tổ hợp lai và bố mẹ, vụ
Xuân 2019 trong điều kiện không tưới ...................................................... 88
Bảng 4.31. Bảng phân tích phương sai I ...................................................................... 88
Bảng 4.32. Bảng phân tích phương sai II..................................................................... 89
Bảng 4.33. Giá trị khả năng kết hợp riêng của 6 dòng bố mẹ về năng suất hạt
khô trong điều kiện không tưới ................................................................. 89

ix


DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1. Sơ đồ thí nghiệm đánh giá các THL diallen và đối chứng LCH9 vụ Xuân
2019 tại Gia Lâm – Hà Nội .......................................................................... 35
Hình 3.2.

Sơ đồ đánh giá các dòng bố mẹ vụ Xuân 2019 tại Gia Lâm - Hà Nội ............. 36

Hình 4.2.

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa đường kính bắp với chiều dài bắp ............... 59

Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa số hàng hạt, số hạt/hàng và khối lượng
1000 hạt với năng suất lý thuyết .................................................................. 61
Hình 4.4. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa số hàng hạt, số hạt/hàng và khối lượng
1000 hạt với năng suất thực thu ................................................................... 61
Hình 4.5. Năng suất lý thực thu và năng suất lý thuyết của 15 tổ hợp lai và đối
chứng trong vụ Xuân 2019 tại Gia Lâm, Hà Nội ......................................... 62
Hình 4.6. Năng suất lý thuyết của các THL trong điều kiện tưới đủ nước và gây hạn
nhân tạo trong vụ Xuân 2019 ....................................................................... 79
Hình 4.7. Năng suất thực thu của các THL trong điều kiện có tưới và khơng tưới
nước trong vụ Xn 2019 ............................................................................ 80
Hình 4.8. Tương quan giữa chỉ số mẫn cảm chịu hạn với năng suất thực thu trong
điều kiện không tưới nước đầy đủ ............................................................... 82
Hình 4.9. Tương quan giữa chỉ số chịu bất thuận hạn (STI) với năng suất thực thu
trong điều kiện khơng có tưới ...................................................................... 82

x


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Sayphoulouang Soulinsomphou
Tên luận văn: Đánh giá và chọn lọc tổ hợp ngô lai chịu hạn cho vùng canh tác nhờ
nước trời
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 8620110

Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu và yêu cầu nghiên cứu:
Mục đích và yêu cầu nghiên cứu:

Đánh giá khả năng kết hợp và khả năng chịu hạn của một số dịng ngơ nhằm xác
định dịng có khả năng kết hợp cao, chịu hạn tốt phục vụ phát triển giống ngô lai có
năng suất cao thích nghi với điều kiện canh tác nhờ nước trời.
Đánh giá các giai đoạn sinh trưởng phát triển, chống chịu, năng suất và yếu tố tạo
thành năng suất của các dòng bố mẹ và tổ hợp lai (THL) trong điều kiện vụ Đông năm
2018 và vụ Xuân 2019. Đánh giá khả năng chịu hạn của 6 dòng bố mẹ và 15 tổ hợp lai
ở giai đoạn cây con và giai đoạn tung phấn – phun râu trong vụ Xuân 2019.
Phương pháp nghiên cứu chính:
Thí nghiệm đồng ruộng bố trí khối ngẫu nhiên (RCBD) theo phương pháp của
Gomez (1984). Lai tạo tổ hợp lai và đánh giá khả năng kết hợp bằng lai Diallel theo
phương pháp 4 của Griffing, (1956). Các chỉ tiêu theo dõi theo UPOV (2010) và
QCVN01:56-2011/BNNPTNT; QCVN 01:66-2011/BNNPTNT. Đánh giá khả năng
chịu hạn của các dòng, TLH trong chậu plastic theo phương pháp của Camacho and
Caraballo (1994). Đánh giá khả năng chịu hạn của các dịng, THL trong nhà có mái che
theo phương pháp của Pervez et al. (2002).
Kết quả nghiên cứu chính
Sáu dịng tự phối ngơ có thời gian sinh trưởng từ 91-104 ngày trong vụ Đông; 99117 ngày trong vụ Xuân và thuộc hai nhóm: nhóm chín sớm (D1, D3) và chín trung bình
(D2, D4, D5, D6). Năng suất cao nhất là dòng D5, đạt 25,0- 27,2 tạ/ha, thấp nhất là dòng
D3 (17,0-17,6 tạ/ha).
Đánh giá 15 THL trong vụ Xuân 2019 cho thấy các tổ hợp lai sinh trưởng phát
triển tốt, trong đó nhóm ngơ ngắn ngày có thời gian sinh trưởng 105 ngày gồm 5 tổ hợp
lai (THL 2, 5, 6, 9, 10); nhóm ngơ trung ngày có thời gian sinh trưởng dao động từ 106113 ngày bao gồm 7 tổ hợp lai (THL 1, 3 ,4, 7, 11, 12, 14); nhóm ngơ dài ngày có thời

xi


gian sinh trưởng trên 120 ngày là 3 tổ hợp lai (THL8, 13 và 15). Ba tổ hợp lai kí hiệu
THL4, THL8, THL13 đạt năng suất cao nhất (74-75 tạ/ha) khi trồng trong điều kiện
thâm canh, có đủ nước tưới; đồng thời được đánh giá có kiểu cây gọn lá, bộ lá xanh bền
và tàn lá muộn (THL4,8,13,15). Ba tổ hợp lai THL4, 8 và 13 có trạng thái cây tốt (điểm

1); có khả năng chống đổ gãy tốt (điểm 1), chịu rét tốt (điểm 1), nhiễm rất nhẹ bệnh khô
vằn, đốm lá.
Đánh giá khả năng chịu hạn của 15 tổ hợp lai và 6 dòng bố mẹ giai đoạn cây con
trong vụ Xuân 2019. Kết quả cho thấy THL4 (D1xD5), THL14 (D4xD6) và THL15
(D5XD6) được đánh giá có khả năng chịu hạn tốt ở giai đoạn cây con. Dòng D3, D4 và
D5 có biểu hiện chịu hạn tốt hơn 3 dòng D1, D2 và D6 ở giai đoạn cây con. Đánh giá
khả năng chịu hạn của 15 tổ hợp lai cùng đối chứng LCH9 vào giai đoạn trỗ cờ-phun
râu tại Gia Lâm – Hà Nội đã chọn được 2 THL (THL3, THL14) có năng suất cao, khả
năng chống chịu tốt, thích ứng với điều kiện canh tác nhờ nước trời. Hai THL này có
triển vọng cho sản xuất.
Dịng D1, D2 và D4 có khả năng kết hợp riêng với dịng D5 về tính trạng năng
suất và một số yếu tố cấu thành năng suất như số hàng hạt/bắp, khối lượng 1000 hạt.
Dòng mẹ D1, D2 và D4 lai với dịng bố D5 tạo ra con lai có ưu thế lai cao về năng suất
hạt khô ngay cả trong điều kiện hạn vào giai đoạn trỗ cờ-phun râu.

xii


THESIS ABSTRACT
Author: Sayphoulouang Soulinsomphou
Thesis title: Evaluating and selecting a combination of drought tolerant hybrid maize
for rain-fed cultivation
Specialized: Crop science

Code: 8620110

Training facility: Vietnam National University of Agriculture
Research purpose and request:
Evaluation of the combining ability and drought tolerance of some maize lines
to lines has high specific combining ability, good drought tolerance were created for

researching and selecting the hybrid maize compatible with the rainfed cultivation
condition.
Evaluation of the growth characteristics, tolerances, yields and yield components
of parent inbred lines and crosses to produced 15 hybrids in winter season 2018 and
spring season 2019. Evaluated for drought tolerance at seedling stage and tassellingsilking of six parental lines and fifteen crosses in spring season 2019.
Research method:
Field experiment was design RCBD along to Gomez, (1984), there replications,
plot size 14m2, data recording along to UPOV(2010) and Vietnam regulation:
QCVN01:56-2011/BNNPTNT và QCVN 01:66-2011/BNNPTNT. Combining ability
analysis was conducted by diallel method along to Griffing, 1956. Software used
analysis is IRRISTAT ver 5.0. Evaluated for drought tolerance lines in plastic pots by
Camacho and Caraballo method (1994). Assessing the drought tolerance of lines in
sheltered houses by the method of Pervez et al.(2002).
Main research results:
Six inbred maize lines, two lines belong to early maturing is D1 and D3 and four
lines belong medium group is D2, D4, D5 and D6. Yield of the parents were gained
highest yield is D5 lines 25,0 to 27,1 t/ha and lowest is D3 (17,0 to 17,6 t/ha) in autumn winter season condition.
Fifteen crosses was get from diallel system of the six maize inbred lines symbol
THL1 to THL15 was take into the evaluation experiment in spring 2019. Results showed
that five crosses with early growth duration (THL2, 5, 6, 9, 10) , seven crosses medium
growth duration (THL1, 3, 4, 7, 11, 12, 14) and three crosses long growth duration
(THL8, THL13 and THL15). Three crosses have highest yield are THL4, THL8 and

xiii


THL13 (74 to 75 quintal/ha) when planted under intensive conditions with sufficient
irrigation water. Three crosses are THL4, THL8 and THL13 have plant architecture is
optimum (score 1); lodging tolerance (score 1), some disease as spot, banded blight.
Evaluated for drought tolerance at seedling stage of six parental lines and fifteen

crosses in spring season 2019. Results showed that D3, D4 and D5 lines exhibited better
drought tolerance than D1, D2 and D6 lines at seedling stage. Three crosses have good
drought tolerance at seedling stage are THL4 (D1xD5), THL14 (D4xD6) and THL15
(D5XD6). Evaluated for drought tolerance at tasselling-silking of fifteen crosses with
LCH9 check in Gia Lam, Ha Noi selected 2 excellent crossing combinations (THL3,
THL14) having high productivity and great drought tolerance in rainfed cultivation
condition. These two crossing combination are prospective for production.
D2 inbred line have combining ability to D1, D2 and D4 lines on the grain yield
trait and yeild components as number of kernels per row, kernel weight of 1000 grain.
Female D1, D2 and D4 line combined male D5 was showed high heterosis about grain
yield under drought conditions at tasselling-silking.

xiv


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cây ngô (Zea mays L.) là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế tồn
cầu, góp phần ni sống gần 1/3 dân số trên thế giới. Ngô là một trong ba cây
ngũ cốc chính, khả năng cho năng suất cao, có giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế
lớn trong sản xuất nông nghiệp (Trần Văn Minh, 2003) và là loại ngũ cốc có sản
lượng cao nhất hàng năm, khoảng 1041,7 triệu tấn vào năm 2017/2018 (so với
lúa gạo là 486,3 triệu tấn và 758,5 triệu tấn ở lúa mì) (USDA, 2018).
Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây
màu quan trọng nhất được trồng ở tất cả các vùng sinh thái (Bộ Nơng nghiệp và
PTNT, 2011a). Diện tích, năng suất và sản lượng ngơ của Việt Nam đã có bước
tăng trưởng rất cao kể từ năm 1990 đến nay. Năm 2010, diện tích ngơ cả nước
1.125,7 nghìn ha, năng suất 41,1 tạ/ha, sản lượng đạt 4,63 triệu tấn (Tổng Cục
Thống kê, 2012), so với mốc năm 1990 mức tăng về năng suất đạt 2,6 lần và tăng
sản lượng tới 7 lần (Trần Kim Định và cs., 2013). Theo báo cáo của Bộ Nông

nghiệp và Phát triển nông thôn, cuối năm 2017, diện tích trồng ngơ trên cả nước
đạt 1,1 triệu ha, năng suất trung bình đạt 4,67 tấn/ha, với tổng sản lượng ước tính
đạt 5,1 triệu tấn. Tuy vậy, con số này không đủ để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong
nước. Năm 2017, Việt Nam phải nhập khẩu 7,75 triệu tấn hạt ngô, tương đương
với 1,51 tỷ USD để sản xuất thức ăn chăn nuôi. Dù nỗ lực nâng cao sản lượng
ngơ nội địa, diện tích trồng ngơ hiện nay lại có xu hướng giảm do giá bán khơng
ổn định, khí hậu thay đổi ảnh hưởng đến mùa vụ của ngô (Bộ Nông nghiệp và
Phát triển nông thôn, 2017).
Mục tiêu đến năm 2020, diện tích ngơ tồn quốc đạt 1,4 triệu ha, năng suất
đạt từ 55,0- 60,0 tạ/ha, sản lượng 8,4 triệu tấn đáp ứng 80% nhu cầu tiêu dùng
trong nước (Đỗ Văn Ngọc, 2016). Tăng sản lượng, giảm nhập khẩu ngô hạt là rất
cần thiết nhưng không dễ thực hiện trong bối cảnh hiện nay khi diện tích trồng
trọt khơng thể mở rộng. Do đó, tăng cường nghiên cứu ứng dụng giống mới, đẩy
mạnh các nghiên cứu ứng dụng về thâm canh, chuyển đổi cơ cấu cây trồng ở
những vùng có thể trồng ngơ là những giải pháp quan trọng cần tiến hành (Trần
Kim Định và cs., 2013). Theo kế hoạch của Bộ Nông nghiệp và PTNT đến năm

1


2020, toàn quốc sẽ chuyển đổi 770 ngàn ha đất trồng lúa không chủ động nước
tưới, kém hiệu quả sang cây trồng khác, trong đó chuyển sang trồng ngơ 236
ngàn ha (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2014). Tuy nhiên, với sự biến đổi của khí
hậu tồn cầu thì tình trạng hạn hán đã ảnh hưởng lớn đến sản lượng cây lương
thực nói chung và cây ngơ nói riêng. Trong những năm gần đây, năng suất và sản
lượng ngô ở nhiều khu vực trên thế giới giảm đáng kể do ảnh hưởng của khô hạn
(Huỳnh Thị Thu Huệ, 2018). Khả năng chịu hạn của ngô lai phụ thuộc vào cường
độ hạn, thời gian sinh trưởng, giai đoạn sinh trưởng, tần suất hạn và kỹ thuật
chọn tạo giống ngô lai. Các tác giả đặt giả thiết rằng ngơ lai có các tính trạng
chịu hạn tạo ra năng suất cao hơn ngô không có tính trạng chịu hạn, Do vậy đã

thực hiện thí nghiệm đánh giá trong môi trường gây hạn nhân tạo và xác định
ngô lai chịu hạn cho năng suất thấp dưới 10,8 t/ha nhưng cao hơn giống lai
không chịu hạn từ 5 đến 7%, giảm năng suất ít hơn giống ngơ lai khơng có các
tính trạng chịu hạn (Adee et al., 2016).
Chiến lược thời kỳ đầu chọn giống ngô chịu hạn là chọn các kiểu gen
ngắn và cực ngắn ngày cho các vùng có lượng mưa thấp. Nhưng gần đây các nhà
khoa học tại IITA chọn giống đã cố gắng phát triển giống có thời gian sinh
trưởng khác nhau và có khả năng chống chịu trong điều kiện thiếu hụt nước và
lựa chọn giống lai chống chịu thơng qua thí nghiệm đánh giá đa môi trường
(Felix Ogar Takim et al., 2017). Thơng tin về chỉ số chịu hạn và tính trạng hình
thái liên quan đến chịu hạn rất có lợi để nhận biết các giống ngô lai tiềm năng
chống chịu hạn. Nghiên cứu xác định chỉ số và tính trạng chịu hạn nhận biết các
giống ngơ lai thích nghi với điều kiện hạn là cần thiết cho phổ biến giống (Poppy
Arisandy et al., 2017).
Mở rộng nền di truyền bằng tạo ra nguồn vật liệu di truyền chịu hạn là
tiềm năng to lớn để tạo ra giống ngô chịu hạn, đặc biệt quan trọng với điều kiện
môi trường khắc nghiệt ở các nước đang phát triển (Weiwei Wen, 2011). Diện
tích trồng ngô ở Việt Nam và Lào chủ yếu trên đất dốc của vùng núi, nơi khơng
có hệ thống tưới tiêu, do vậy canh tác ngô chủ yếu là canh tác nhờ nước trời.
Những điều kiện canh tác này cần thiết có giống ngơ lai có năng suất cao và có
khả năng chịu hạn. Xuất phát từ những thực tế trên chúng tôi tiến hành nghiên
cứu đề tài “Đánh giá chọn lọc tổ hợp ngô lai chịu hạn cho vùng canh tác nhờ
nước trời”.

2


1.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU VÀ U CẦU
1.2.1. Mục đích
Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng bố mẹ và con lai F1 nhằm xác

định dòng và tổ hợp lai ngơ chịu hạn, năng suất cao thích hợp với điều kiện canh
tác ở những vùng khó khăn về nước tưới.
1.2.2. Yêu cầu
Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng bố mẹ và lai tạo tổ hợp lai
(THL) trong vụ Thu Đông 2018.
Đánh giá đặc điểm sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu đồng
ruộng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của dòng bố mẹ và tổ hợp lai
trong vụ Xuân 2019.
Đánh giá khả năng kết hợp và đánh giá khả năng chịu hạn của các dịng
bố mẹ và THL dựa trên kiểu hình trong điều kiện gây hạn nhân tạo trong vụ
Xuân 2019.
1.3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Xác định được di truyền khả năng chịu hạn từ dòng bố mẹ cho con lai F1
làm cơ sở khoa học định hướng phát triển dịng thuần cho chọn tạo giống ngơ lai
chịu hạn.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Xác định và chọn lọc nguồn vật liệu có đặc điểm nơng sinh học phù hợp,
có khả năng chịu hạn khá góp phần tạo nguồn vật liệu có khả năng chịu hạn phục
vụ sản xuất tại những vùng canh tác nhờ nước trời.
Xác định được 1-2 THL chịu hạn giới thiệu cho sản xuất.

3


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
Hạn hán là tác nhân khí hậu gây ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đến sản
lượng ngơ tồn thế giới. Theo ước tính hằng năm, trung bình 15% sản lượng ngô
trên thế giới bị mất mát do hạn hán, tương đương với khoảng 120 triệu tấn hạt và

35 tỷ đô la Mỹ. Tuy nhiên, nếu xét về giá trị phúc lợi xã hội, ở khu vực sa mạc
Sahara của châu Phi, giá trị thiệt hại thực tế còn cao hơn nhiều bởi cuộc sống của
người dân nơi đây phụ thuộc chủ yếu vào cây ngô (IPCC, 2014).
Theo Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) (2014) dự đốn
nhiệt độ trung bình năm ở nhiều khu vực châu Phi sẽ cao hơn 2o C trong khoảng
30 năm tới. Sự tăng nhiệt độ và thay đổi trong lượng mưa sẽ khiến hạn xảy ra
thường xuyên hơn. Trong khi đó, hầu hết các diện tích trồng ngơ ở châu Phi không
được tưới tiêu mà chủ yếu dựa vào nước mưa tự nhiên. Gần đây, báo cáo của
FAOSTAT năm 2017 đã chỉ ra 80% thiệt hại do hạn hán gây ra nằm trong lĩnh vực
nông nghiệp, mà chủ yếu là trong trồng trọt và chăn nuôi. Ở Việt Nam, khoảng
80% diện tích trồng ngơ phụ thuộc vào nước mưa tự nhiên. Các diện tích này chủ
yếu nằm ở khu vực đồi núi phía Bắc và Tây Nguyên. Do hiện tượng biến đổi khí
hậu, điều kiện thời tiết ở các khu vực này diễn biến khó lường, nhiều hiện tượng
thời tiết cực đoan xảy ra gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nơng nghiệp
nói chung và trồng ngơ nói riêng. Chính vì vậy, việc tạo ra các giống ngơ chịu hạn
đã và đang là mục tiêu được các nhà khoa học và các nhà quản lý quan tâm.
Ở ngô, hạn hán gây ảnh hưởng đến tồn bộ chu trình sống, đặc biệt
nghiêm trọng nếu hạn xảy ra vào giai đoạn trước và sau khi ra hoa. Khi bị thiếu
nước, cây ngơ biểu hiện một loạt các triệu chứng như tồn bộ thân và lá sẽ
chuyển từ màu xanh sang màu xanh xám, các lá có hiện tượng cuộn lại từ dưới
lên trên ngọn, khí khổng đóng lại, quang hợp giảm mạnh, giảm cố định cacbon
và do đó sinh trưởng bị chậm lại. Nếu cây gặp hạn trước khi ra hoa 7-10 ngày, sự
phát triển của bắp sẽ chậm hơn cờ, do đó q trình phun râu chậm hơn sự tung
phấn, điều này dẫn đến khả năng thụ phấn thấp. Nếu hạn nặng ở giai đoạn ra hoa
có thể dẫn đến việc mất hồn tồn bắp và do đó mất năng suất (Chapman,
Edmeades, 1999). Nếu hạn hán xảy ra trong thời gian tạo hạt, bắp ngơ sẽ có ít
hàng hạt và các hàng khơng có nhiều hạt (Edmeades et al., 2000). Như vậy, hạn

4

hán dù ngắn hay dài, nhẹ hay nghiêm trọng cũng ảnh hưởng không nhỏ đến sản
lượng và năng suất của ngô.
Các nhà khoa học và người trồng ngô đã sử dụng nhiều phương thức khác
nhau để làm tăng khả năng sống sót của cây qua hạn hán. Hai phương thức chính
là di truyền (tức là tác động vào genome giúp cây trồng chịu được hạn) và nông
học (tức là thay đổi q trình canh tác hoặc mơi trường để giảm khả năng gặp
hạn cho cây trồng). Với thực tế ở Việt Nam và nhiều nước đang phát triển trên
thế giới, phần lớn ngô được trồng ở những khu vực đồi núi, hệ thống thủy lợi
chưa phát triển, tưới tiêu chủ yếu dựa vào nước mưa tự nhiên, phương thức nông
học khó thực hiện, nhất là ở quy mơ lớn. Trong khi đó, phương thức di truyền
giúp tạo ra cây trồng chịu được hạn mang lại nhiều tiềm năng hơn. Phương thức
này gồm phương pháp lai tạo giống truyền thống kết hợp chỉ thị phân tử và
phương pháp sử dụng công nghệ gen.
2.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.2.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới
Bảng 2.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của một số nước trên thế
giới năm 2017
Nước
Argentina

Diện tích
(1000 ha)

Năng suất
(tạ/ha)

Sản lượng
(1000 tấn)

6.530,7

75,76

49.475,9

Brazil

17.393,6

56,18

97.721,9

Canada

1.339,3

105,24

14.095,3

42.428,6

61,10

259.234,5

Ấn Độ

9.219,0

31,15

28.720,0

Mexico

7.327,5

37,89

27.762,5

Nigeria

6.540,0

15,93

10.420,0

Nga

2.702,4

48,98

13.235,7

Ukraine

4.480,7

55,06

24.668,8

Mỹ
Thế giới

33.469,1
197.185,9

110,84
57,55

370.960,4
113.474,8

Trung Quốc

Nguồn: FAOSTAT (2019)

So với lúa mỳ và lúa nước, ngô đang đứng đầu về năng suất và sản lượng,
đứng thứ 2 về diện tích (FAOSTAT, 2019). Nhờ vị trí vai trò quan trọng trong

5

nền kinh tế nên sản suất ngô trên thế giới luôn được quan tâm và ngày càng phát
triển. Trong hơn 50 năm qua, ngơ là cây trồng có tốc độ tăng trưởng cao nhất
trong ba cây lương thực chủ yếu (lúa mì, lúa nước, ngơ), đặc biệt là năng suất.
Năm 1961, diện tích trồng ngơ trên thế giới chỉ đạt 105,5 triệu ha, năng suất 19,4
tạ/ha và tổng sản lượng là 205,0 triệu tấn. Đến năm 2017, diện tích trồng ngô đã
lên tới 197,2 triệu ha với năng suất 57,55 ta/̣ha và tổng sản lượng đạt 1.134,75
triệu tấn (FAOSTAT, 2019). So với năm 1961, diện tích trồng ngơ tăng 86,9%,
năng suất tăng 197% và tổng sản lượng vượt 453%. Trong những năm gần đây,
diện tích trồng ngơ trên thế giới không tăng mạnh như những năm cuối thế kỷ
XX do diện tích đất canh tác có giới hạn, tuy nhiên sản lượng ngơ lại có xu
hướng tăng là do năng suất ngô ngày càng được cải thiện nhờ áp dụng các giống
ngô lai và các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến vào sản xuất.
Mỹ luôn là cường quốc số một về ngơ, chiếm vị trí thứ hai về diện tích và
đứng đầu về sản lượng ngơ, đồng thời cũng là một trong những nước có năng
suất ngơ cao nhất. Mỹ là nước sử dụng giống ngô lai vào sản xuất đại trà đầu tiên
trên thế giới, nhờ đó mà năng suất ngơ bình qn từ 15,0 tạ/ha năm 1930 lên 39,0
tạ/ha năm 1961 và 95,9 tạ/ha vào năm 2010. Năm 2017, diện tích gieo trồng ngơ
ở Mỹ là 33,47 triệu ha, năng suất trung bình đạt 110,84 tạ/ha và sản lượng đạt
370,96 triệu tấn (FAOSTAT, 2019). Hiện nay 100% diện tích trồng ngơ ở Mỹ
được sử dụng giống ngơ lai trong đó 90% là giống lai đơn.
Xu hướng phát triển của cây ngơ trên phạm vi tồn thế giới có những thay
đổi đáng chú ý. Nếu những năm 1970, hơn một nửa sản lượng ngơ tồn thế giới
tập trung ở Mỹ, thì những năm gần đây diện tích và sản lượng ngô tăng lên đáng
kể ở các khu vực khác trên toàn cầu. Nhịp độ tăng trưởng cao được đánh dấu ở
các nước thuộc khu vực châu Á, đặc biệt ở Trung Quốc và Ấn Độ.
Tại khu vực Đông Nam Á, cây ngô là cây ngũ cốc quan trọng thứ 2 sau
cây lúa nước, đóng vai trị là cây lượng thực chủ lực ở Indonesia, Philippines và
Việt Nam, đồng thời là một nguồn tạo ra thu nhập chính cho nông dân ở các
nước này (Thanh Ha et al., 2004).
Hiện nay, Trung Quốc là nước đứng đầu về diện tích trồng ngơ và có sản

lượng đứng thứ hai trên thế giới. Năm 2017, diện tích trồng ngơ ở Trung Quốc là
42,43 triệu ha với năng suất 61,09 tạ/ha và sản lượng đạt 259,23 triệu tấn. Đứng
thứ 3 về diện tích trồng ngơ trên thế giới là Brazil đạt 17,39 triệu ha với năng

6


suất 56,18 tạ/ha và sản lượng 97,72 triệu tấn. Tiếp theo là Ấn Độ 9,2 triệu ha với
năng suất 31,15 tạ/ha và sản lượng là 28,72 triệu tấn (FAOSTAT, 2019).
Nhu cầu ngơ của tồn thế giới tập trung trên 80% ở các nước đang phát
triển và chỉ khoảng 10% từ các nước công nghiệp. Các nước đang phát triển sẽ
phải tự đáp ứng nhu cầu của mình trên diện tích ngô hầu như không tăng (James,
2010). Theo CIMMYT (2011), dự báo từ năm 2011- 2050, nhu cầu về ngô ở các
nước đang phát triển sẽ tăng gấp đôi và đến năm 2025 ngơ sẽ trở thành cây trồng
có nhu cầu sản xuất lớn nhất trên toàn cầu và ở các nước đang phát triển.
Tại Lào, ngô là cây trồng thương mại lớn thứ hai, đặc biệt là ở miền bắc
và khu vực phía Nam. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất ngô là
tuổi tác, giáo dục cấp độ của nơng dân và diện tích đất trồng. Tuổi tác và trình độ
học vấn có ý nghĩa tác động tích cực, trong khi diện tích đất trồng có tác động
tiêu cực (Yaovarate Chaovanapoonphol and Wirasak Somyana, 2018).
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất và sản lượng ngơ của CHDCND Lào
từ 2014 – 2017
Năm

2013

2014

2015

2016

2017

212030

243385

254025

258910

207190

Năng suất (tạ/ha)

5,73

5,80

5,97

5,99

5,76

Sản lượng (triệutấn)

1,21

1,41

1,52

1,55

1,19

Chỉ tiêu
Diện tích (ha)

Nguồn: FAOSTAT (2019)

Bảng 2.3 cho thấy, trong giai đoạn từ 2013 -2016 tình hình sản xuất ngơ
tại Lào liên tục tăng lên cả về diện tích, năng suất và sản lượng. Tuy nhiên, năm
2017 năng suất ngô của Lào đã giảm 3,8% so với năm 2016. Điều này đặt ra cho
ngành sản xuất ngơ Lào những thách thức và khó khăn to lớn, đặc biệt là trong
xu thế hội nhập và phát triển như hiện nay. Đòi hỏi đội ngũ chuyên môn cũng
như các nhà khoa học trong cả nước tiếp tục lỗ lực, nghiên cứu ra những giống
ngô và biện pháp kỹ thuật canh tác hiệu quả để nâng cao năng suất và chất lượng,
góp phần vào sự phát triển của ngành nơng nghiệp Lào.
2.2.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam
Ở Việt Nam, cây ngô giữ vị trí là cây màu số một và là cây lương thực thứ
hai sau cây lúa. Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, thức ăn cho

7


vật ni mà cịn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế
khó khăn (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011a).

Từ đầu thập niên 90 của thế kỷ XX, khi các giống ngô lai được đưa vào
sản xuất đã tạo ra những bước tiến nổi bật trong sản xuất ngô ở nước ta. Năm
1991, diện tích trồng ngơ lai tồn quốc mới chỉ là 500 ha chiếm 0,1% tổng diện
tích trồng ngơ. Năm 1996 diện tích ngơ lai đã lên tới 230 ngàn ha chiếm 40%
diện tích và 74% về sản lượng (Quách Ngọc Ân, 1997). Năm 2000, diện tích
trồng ngơ lai chiếm 65% góp phần đưa năng suất ngơ bình qn cả nước đạt 27,5
tạ/ha. So với các nước có nghề trồng ngơ phát triển trên thế giới thì tốc độ sử
dụng giống ngơ lai ở nước ta được đánh giá là khá nhanh và vững chắc.
Bảng 2.3. Tình hình sản xuất ngơ của Việt Nam giai đoạn 1961 – 2017

1961

Diện tích
(1000 ha)
260,20

Năng suất
(tạ/ha)
11,2

Sản lượng
(1000 tấn)
292,20

1975

267,0

10,5

280,60

1990

432,0

15,5

671,0

2000

730,2

25,1

2005,9

2005

1052,6

36,0

3787,1

2010

1.125,7

41,1

4625,7

2011

1.121,3

43,1

4.835,6

2012

1.156,6

43,0

4.973,6

2013

1.170,4

44,4

5.191,2

2014

1.179,0

44,1

5.202,3

2015

1.178,9

44,8

5.287,2

2016

1.152,7

45,5

5.246,5

2017

1.099,9

46,7

5.131,9

Năm

Nguồn: Tổng cục thống kê (2019)

Giai đoạn 2005- 2015, sản xuất ngơ trong nước có xu hướng tăng và từng
bước ổn định, hình thành ngành sản xuất lớn với những thành tựu vượt bậc trên
cả 3 phương diện: diện tích, năng suất, sản lượng, đưa vị trí nước ta đứng thứ
59/166 về năng suất trong các nước trồng ngô (Đỗ Văn Ngọc, 2016).
Năm 2016, diện tích trồng ngơ cả nước ước đạt 1,1 triệu ha, trong đó khoảng
90% diện tích là sử dụng các giống ngơ lai đã góp phần quan trọng trong việc nâng

8


năng suất ngơ trung bình tồn quốc đạt 46,0 tạ/ha (tăng khoảng 67,3% so với năm
2000), tổng sản lượng đạt khoảng 5,1 triệu tấn (Cục Trồng trọt, 2016).
Tuy nhiên, theo kết quả thống kê cho thấy năng suất ngô của Việt Nam năm
2016 đạt 46,0 tạ/ha vẫn còn thấp hơn nhiều so với năng suất bình quân của thế
giới năm 2014 (56,6 tạ/ha) và thấp hơn rất nhiều so với năng suất ngô ở các nước
phát triển như Mỹ (107,33 tạ/ha), Pháp (100,3 tạ/ha), Canada (93,6 tạ/ha) và
Trung Quốc (59,98 tạ/ha) (Cục Trồng trọt, 2016); FAOSTAT (2017). Nguyên
nhân là do sản xuất ngô nước ta hiện nay đang đối mặt với nhiều thánh thức đó là
biến đổi của khí hậu ngày càng phức tạp, nguồn nước ngọt khan hiếm, hạn hán,
lũ lụt, mưa bão diễn biến thất thường, đã ảnh hưởng lớn đến sản xuất ngô trong
nước. Mặc khác, việc áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất ngơ ở nước ta
hiện nay vẫn cịn nhiều hạn chế, các giống ngơ có khả năng thích nghi tốt với
điều kiện thời tiết bất thuận, cho năng suất cao chưa nhiều. Việc nghiên cứu và
áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác đã được cải thiện song vẫn chưa đáp ứng
được địi hỏi của giống mới, vì vậy năng suất ngô vẫn chưa tương xứng với tiềm
năng của giống.

Nhu cầu ngô ở nước ta ngày một tăng, năm 1990 nhu cầu của cả nước là
636,9 nghìn tấn thì đến năm 2010 nhu cầu lên tới 6.266,5 nghìn tấn, mặc dù sản
lượng ngô trong nước trong những năm qua tăng mạnh nhưng không đáp ứng đủ
nhu cầu. Trong thập kỷ qua (2005- 2015), lượng ngô nhập khẩu tăng nhanh từ
236,3 nghìn tấn năm 2005 lên 2.260,0 nghìn tấn vào năm 2013 và đạt mức kỷ lục
5.627,2 nghìn tấn năm 2015 (Đỗ Văn Ngọc, 2016). Trong thời gian tới, ngô
không chỉ được sử dụng làm lương thực cho người, sản xuất thức ăn chăn ni
mà cịn được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến cồn sinh học, như vậy
ngô tiếp tục đóng một vai trị ngày càng quan trọng, góp phần chuyển đổi nhanh
chóng về cơ cấu kinh tế theo hướng sản xuất hàng hóa nơng nghiệp, phát triển an
toàn, bền vững và đa dạng.
Để đáp ứng nhu cầu ngô hạt ngày càng tăng, cần phải mở rộng diện tích
ngơ vùng đồng bằng sơng Hồng trên cơ sở tăng diện tích ngơ vụ Đơng; Các tỉnh
trung du miền núi phía Bắc mở rộng diện tích theo hướng chuyển đổi cây trồng
kém hiệu quả sang trồng ngơ; Các vùng cịn lại mở rộng diện tích ngơ trên đất
ln canh và chuyển đổi một số diện tích trồng lúa thiếu nước tưới, kém hiệu quả
sang trồng ngô (Đỗ Văn Ngọc, 2016). Đây là những thách thức lớn, không những
mở rộng diện tích mà địi hỏi phải khơng ngừng nâng cao năng suất, chất lượng

9


giống, quy trình canh tác, ứng dụng cơ giới hóa, tưới tiêu để nâng cao tổng sản
lượng ngô sản xuất tại Việt Nam (Trần Kim Định và cs., 2015).
2.3. ĐA DẠNG NGUỒN GEN NGÔ VÀ DI TRUYỀN CHỊU HẠN Ở
CÂY NGƠ
2.3.1. Đa dạng nguồn gen ngơ
Ngơ có mức đa dạng di truyền rất lớn, điều này cho phép nó thích ứng
trong phạm vi rộng của điều kiện môi trường. Kết quả có biến động rất lớn về
kiểu hình do kết quả tương tác kiểu gen và môi trường (Makarevitch et al.,

2015). Trung tâm cải tạo giống ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT) hiện đang lưu
giữ khoảng 17.000 mẫu nguồn gen ngô (Zea mays L.) và teosinte (Z. mays,
several subspecies), một họ hàng hoang dại của ngô. Nghiên cứu 17 quần thể ngơ
CIMMYT và 57 dịng tự phối đã được đặc điểm hóa bằng chỉ thị SSR. Các chỉ
thị SSR được lựa chọn từ hầu hết các bin trong bản đồ gen ngô đã được kiểm tra
lặp lại, tự động các alen và có thể kiểm tra sự chính xác (nội dung thông tin di
truyền) 85 chỉ thị SSR đã được tìm để có thể lặp lại và tự động dễ dàng đã được
chạy trên tất cả các vật liệu trong nghiên cứu. 53 trong số 85 các chỉ thị SSR này
đã được phân biệt hoàn toàn và đã được sử dụng để mô tả di truyền. Bảy quần thể
tạo giống đã được dự đốn trên có thể tạo giống trên cơ sở phả hệ và nhóm giống
ưu thế lai. Đa dạng di truyền trong mỗi quần thể có đa dạng cao hơn đa dạng giữa
các quần thể, nghiên cứu này chỉ ra rằng các quần thể không đồng nhất tại mức
phân tử. Các dòng tự phối cũng thể hiện đa dạng di truyền ở mức cao, chi ra rằng
các nhà tạo giống CIMMYT đã thành công trong tổ hợp di truyền vào trong
nguồn vật liệu di truyền ngô CIMMYT. Các dịng chỉ có quan hệ chặt chẽ với
nhau do phả hệ đã tập hợp cùng với nhau. Nguồn gốc và nhóm di truyền quần thể
khơng liên kết tạo thành các nhóm trên cơ sở chỉ thị SSR. Kết quả khẳng định
chắc chắn có mức độ đa dạng cao trong quần thể nguồn của các dòng tự phối.
Mặc dù điều này sẽ tạo ra khó khăn hơn để xếp các dịng ngơ CIMMYT hiện có
vào các nhóm di truyền bằng giá trị trung bình của các chỉ thị, các chỉ thị có thể
hữu ích để chuẩn mức các nhóm ngơ di truyền của CIMMYT thêm thơng tin bổ
sung các nhóm hoặc trong các nhóm đồng nhất (Warburton et al., 2002).
Đa dạng di truyền của nguồn gen ngô (Zea mays L.) có tầm quan trọng to
lớn với chương trình tạo giống ưu thế lai. Mục đích của nghiên cứu này là (i)
khám phá đa dạng di truyền của các dịng ngơ vùng cao và trung du nhiệt đới và
á nhiệt đới của CIMMYT bằng chỉ thị SSR, (ii) Nhận biết các tester phù hợp cho

10