Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô nếp tím tại gia lâm, hà nội

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHUEVANG VATOUA

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA CÁC
DỊNG NGƠ NẾP TÍM TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI

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 - 2018


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 cám
ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày .... tháng ... năm 2018
Tác giả luận văn

Khuevang Vatoua

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 Học viện, Ban Quản lý
đào tạo, Bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nơng Học, Học viện Nơng
nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn
thành luận văn.
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 2018
Tác giả luận văn

Khuevang Vatoua

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan .................................................................................................................i

Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt................................................................................................... vi
Danh mục bảng ...........................................................................................................vii
Danh mục hình ............................................................................................................. ix
Danh mục đồ thị ............................................................................................................ 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 tiêu nghiên cứu ........................................................................................ 2

1.3.

Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 2

1.4.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .......................................................................... 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu .......................................................................................... 3
2.1.

Nguồn gốc của ngô nếp.................................................................................... 3

2.2.

Đặc điểm của ngơ nếp ...................................................................................... 4

2.3.

Vai trị của ngơ nếp trong nền kinh tế............................................................... 5

2.4.

Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngơ nếp .................................................. 6

2.4.1.

Tình hình nghiên cứu và chọn tạo ngơ nếp trên thế giới ................................... 6

2.4.2.

Tình hình nghiên cứu và chọn tạo giống ngơ ở Việt Nam ............................... 12

2.4.3.

Tình hình nghiên cứu giống ngơ nếp tím tại Việt Nam ................................... 14

2.5.

Dòng thuần và phương pháp phát triển dòng thuần ........................................ 15

2.5.1.

Mơ hình ngơ dịng thuần hiện nay .................................................................. 15

2.5.2.

Phát triển dòng thuần bằng phương pháp tiêu chuẩn (Standard method) ......... 17

2.5.3.

Phát triển dòng thuần bằng phương pháp cận phối (sib hoặc fullsib) .............. 17

2.5.4.

Phát triển dòng thuần bằng phương pháp thuần hố tích hợp (Additivocumulative Inbreeding) .................................................................................. 17

2.5.5.

Phát triển dịng thuần bằng chọn tạo dòng tương đồng ................................... 18

2.5.6.

Tạo dòng ngô thuần bằng phương pháp đơn bội kép ...................................... 18

iii


2.6.

Khả năng kết hợp và đánh giá khả năng kết hợp............................................. 18

Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ........................................................ 21

3.1.

Ðịa điểm nghiên cứu ...................................................................................... 21

3.2.

Thời gian nghiên cứu ..................................................................................... 21

3.3.

Vật liệu nghiên cứu........................................................................................ 21

3.4.

Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 22

3.5.

Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 22

3.5.1.

Bố trí thí nghiệm ............................................................................................ 22

3.5.2.

Chỉ tiêu theo dõi ............................................................................................ 24

3.5.3.

Ðiều kiện thí nghiệm ..................................................................................... 30

3.5.4.

Phương pháp xử lý số liệu.............................................................................. 31

Phần 4. Kết quả và thảo luận .................................................................................... 32
4.1.

Thời gian sinh trưởng của các dòng ngơ nếp tím và thl thí nghiệm ................. 32

4.1.1.

Thời gian sinh trưởng của các dịng ngơ nếp tím thí nghiệm trong vụ
Đông 2017 tại Gia Lâm, Hà Nội .................................................................... 32

4.1.2.

Thời gian sinh trưởng của tổ hợp lai ngơ nếp thí nghiệm trong vụ Xuân
2018 tại Gia Lâm, Hà Nội .............................................................................. 34

4.2.

Một số đặc điểm nơng sinh học của các dịng ngơ nếp tím và thl thí
nghiệm........................................................................................................... 37

4.2.1.

Một số đặc điểm nơng sinh học của các dịng ngơ nếp tím ............................. 37

4.2.2.

Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai ngơ nếp thí nghiệm vụ
Xn 2018 ..................................................................................................... 38

4.3.

Ðặc điểm hình thái của các dịng ngơ nếp tím và thl thí nghiệm ......................... 41

4.3.1.

Đặc điểm hình thái của các dịng ngơ nếp tím thí nghiệm vụ Đơng 2017 ............ 41

4.3.2.

Đặc điểm hình thái của các THL ngơ thí nghiệm vụ Xuân 2018 ..................... 42

4.4.

Khả năng chống chịu sâu bệnh hại trên đồng ruộng của các dịng ngơ nếp tím
và thl thí nghiệm.............................................................................................. 43

4.4.1.

Khả năng chống chịu đồng ruộng của các dịng ngơ nếp tím vụ Đơng 2017 .......... 43

4.4.2.

Khả năng chống chịu sâu bệnh trên đồng ruộng của các THL thí nghiệm
vụ Xuân 2018 ................................................................................................ 46

4.5.

Các yếu tố cấu thành năng suất, đặc điểm bắp, năng suất của các dịng
ngơ nếp tím và thl thí nghiệm......................................................................... 48

iv


4.5.1.

Các yếu tố cấu thành năng suất, đặc điểm bắp, năng suất của các dịng
ngơ nếp tím vụ Đơng 2017 ............................................................................. 48

4.5.2.

Các yếu tố cấu thành năng suất, đặc điểm bắp, năng suất của các THL thí
nghiệm vụ Xuân 2018 .................................................................................... 51

4.6.

Một số tính trạng chất lượng của các dịng ngơ nếp tím và thl thí nghiệm ............. 53

4.6.1.

Một số chỉ tiêu chất lượng của các dịng ngơ nếp tím thí nghiệm.................... 53

4.6.2.

Một số chỉ tiêu chất lượng của các tổ hợp lai thí nghiệm trong vụ Xuân

2018 tại Gia Lâm, Hà Nội .............................................................................. 54

4.7.

Khả năng kết hợp của các dịng ngơ nếp tím trong vụ xn 2018 tại gia
lâm, hà nội. .................................................................................................... 56

Phần 5. Kết luận và kiến nghị ................................................................................... 62
5.1.

Kết luận ......................................................................................................... 62

5.2.

Kiến nghị ....................................................................................................... 63

Tài liệu tham khảo ..................................................................................................... 64
Phụ lục hình ảnh thí nghiệm ........................................................................................ 67
Phụ lục kết quả xử lý thống kê ..................................................................................... 71

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

ANOVA

Phương pháp phân tích phương sai

BHH/C

Số bắp hữu hiệu/cây

BNNPTNT

Bộ Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn

CCC

Chiều cao cây

CĐB

Chiều cao đóng bắp

CIMMYT

Trung tâm cải lương giống ngơ và lúa mì quốc tế

CV%

Hệ số biến động

DĐC

Chiều dài đuôi chuột

ĐKB

Chiều dài bắp

FAO

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

GCA

Khả năng kết hợp chung

NSBT

Năng suất bắp tươi

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

P1000

Khối lượng 1000 hạt

KNKH

Khả năng kết hợp

SCA

Khả năng kết hợp riêng

SH/H

Số hạt trên hàng

SH/B

Số hàng hạt trên bắp

TGST

Thời gian sinh trưởng

THL

Tổ hợp lai

ƯTL

Ưu thế lai

vi


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Một số đặc điểm chất lượng của ngô nếp so với các loại ngô khác .............. 5
Bảng 3.1. Các dịng ngơ nếp tím nghiên cứu ............................................................. 21
Bảng 3.2. Tên và ký hiệu của các tổ hợp lai đỉnh đánh giá vụ Xuân 2018 .................. 22
Bảng 3.3. Thang cho điểm một số chỉ tiêu chất lượng nếm thử ngơ nếp..................... 27
Bảng 3.4. Xác định các tính trạng vỏ hạt và cấu trúc hạt ............................................ 28
Bảng 4.1. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các dịng ngơ nếp tím trong
vụ Đơng 2017 tại Gia Lâm, Hà Nội ........................................................... 32
Bảng 4.2. Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai thí nghiệm trong vụ Xuân
2018 tại Gia Lâm, Hà Nội ......................................................................... 34
Bảng 4.3. Một số đặc điểm nông sinh học của các dịng ngơ nếp tím trong vụ
Đơng 2017 tại Gia Lâm, Hà Nội ................................................................ 37
Bảng 4.4. Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai thí nghiệm trong vụ
Xuân 2018 tại Gia Lâm, Hà Nội ................................................................ 39
Bảng 4.5. Đặc điểm hình thái của các dịng ngơ nếp tím trong vụ Đơng 2017 tại
Gia Lâm, Hà Nội ....................................................................................... 41
Bảng 4.6. Đặc điểm hình thái của các THL trong vụ Xuân 2018 tại Gia Lâm, Hà
Nội ............................................................................................................ 42
Bảng 4.7. Khả năng chống chịu sâu bệnh trên đồng ruộng của các dịng ngơ
nghiên cứu trong vụ Đơng 2017 tại Gia Lâm, Hà Nội ................................ 44
Bảng 4.8. Khả năng chống chịu sâu bệnh trên đồng ruộng của các tổ hợp lai
nghiên cứu trong vụ Xuân 2018 tại Gia Lâm - Hà Nội. .............................. 47
Bảng 4.9. Đặc điểm bắp, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các
dịng ngơ nếp tím thí nghiệm trong vụ Đơng 2017 tại Gia Lâm, Hà
Nội ............................................................................................................ 49
Bảng 4.10. Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai thí nghiệm
ngơ nếp tím trong vụ Xn 2018 tại Gia Lâm, Hà Nội ............................... 51
Bảng 4.11. Một số tính trạng chất lượng của các dịng ngơ nếp tím vụ Đông 2017
tại Gia Lâm, Hà Nội .................................................................................. 53
Bảng 4.12. Chất lượng ăn uống của các tổ hợp lai ngô nếp tím vụ Xuân 2018 tại
Gia Lâm, Hà Nội ....................................................................................... 54

Bảng 4.13. Độ dày vỏ hạt và hàm lượng anthocyanin của các tổ hợp lai ngơ nếp
tím vụ Xn 2018 tại Gia Lâm, Hà Nội ..................................................... 55

vii


Bảng 4.14. Khả năng kết hợp chung về năng suất bắp tươi của các dịng và cây
thử trong thí nghiệm trong vụ Xuân 2018 tại Gia Lâm, Hà Nội.................. 56
Bảng 4.15. Khả năng kết hợp chung về P1000 hạt của các dịng và cây thử trong
thí nghiệm ................................................................................................. 58
Bảng 4.16. Khả năng kết hợp chung về anthocyanin của các dòng và cây thử
trong thí nghiệm ........................................................................................ 59
Bảng 4.17. Khả năng kết hợp chung về độ brix của các dòng và cây thử trong thí
nghiệm ...................................................................................................... 60
Bảng 4.18. Khả năng kết hợp chung về chiều dài bắp của các dòng và cây thử
trong thí nghiệm ........................................................................................ 61

viii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Mơ hình kiểu cây ngơ lý tưởng của Mock and Pearce (1975) ....................... 15
Hình 2.3. Khả năng tiếp nhận và hiệu quả sử dụng ánh sáng của hai kiểu cây ngơ khác
nhau ............................................................................................................ 16
Hình 3.1. Sơ đồ đánh giá các dòng bố mẹ trong vụ Thu Đơng 2017 ............................ 23
Hình 3.2. Sơ đồ đánh giá các tổ hợp lai và đối chứng vụ Xuân 2018 ........................... 23
Hình 3.3. Sơ đồ hạt và phương pháp bóc vỏ hạt .......................................................... 27

ix

DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 4.1. KNKH chung về NSBT của từng dòng và cây thử......................................57
Đồ thị 4.2. KNKH chung về anthocyanin của từng dòng và cây thử.............................59
Đồ thị 4.3. KNKH chung về %Brix của từng dòng và cây thử .....................................60

x


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Khuevang VATOUA
Tên luận văn: Đánh giá khả năng kết hợp của các dịng ngơ nếp tím tại Gia Lâm,
Hà Nội
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
Đánh giá khả năng kết hợp của các dịng ngơ nếp tím thế hệ S4 nhằm xác định
những dịng có khả năng kết hợp cho phát triển giống ngơ nếp tím lai ở Việt Nam.
Đánh giá 10 dịng ngơ nếp tím thế hệ S4, lai thử khả năng kết hợp chung với 2
dòng thử là D141 và D161 trong vụ Thu Đông 2017.
Đánh giá 20 tổ hợp lai (THL) đỉnh trong vụ Xuân 2018
Phân tích khả năng kết hợp xác định dịng có khả năng kết hợp cao phục vụ phát
triển dịng thuần tạo giống ngơ nếp tím lai.
Phương pháp nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu bao gồm: 10 dịng ngơ nếp tím tự phối thế hệ S4 được rút
dịng từ các giống ngô lai đơn nhập nội từ Trung Quốc và Thái Lan. 2 cây thử D141 và
D161 là 2 dòng thuần ngơ nếp trắng. Giống đối chứng Fancy 111.

Thí nghiệm đồng ruộng đánh giá các dòng bố mẹ và lai tạo THL trong vụ Thu
Đơng 2017 được bố trí khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh RCBD, hai lần nhắc lai, diện ơ thí
nghiệm 14m2. Mỗi dịng được trồng thành 4 hàng dài 5m, khoảng cách trồng hàng cách
hàng 60 cm, cây cách cây 25 cm (mật độ khoảng 6,7 vạn cây/ha). Số ơ thí nghiệm = 12
dịng x 2 nhắc lại = 24 ơ thí nghiệm được bố trí như sơ đồ sau:
Thí nghiệm đánh giá 20 tổ hợp lai đỉnh so sánh với đối chứng Fancy111 được bố
trí khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), hai lần nhắc lại trong vụ Xuân 2018 tại Gia
Lâm, Hà Nội.
Theo dõi và đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, mức độ nhiễm sâu bệnh
hại, tỷ lệ đổ gãy, chỉ tiêu chất lượng ngô nếp, các yếu tố cấu thành năng suất và năng
suất theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN:01-56-2011/BNNPTNT, bao gồm các chỉ tiêu:
Phương pháp xác định hàm lượng Anthocyanin theo phương pháp của Ronald E.
Wrolstada et al. (2005), phân tích KNKH chung theo Singh and Chaudhary (1979) trên
cơ sở mơ hình tuyến tính KNKH chung phối hợp với mơi trường.

xi


Số liệu được phân tích phương sai ANOVA tính CV%, LSD0,05 sử dụng phần
mềm IRRISTAT 5.0; phân tích khả năng kết hợp theo mơ hình lai đỉnh sử dụng phần
mềm Thống kê di truyền số lượng của Nguyễn Đình Hiền, 1995
Kết quả nghiên cứu chính
Thời gian sinh trưởng của các THL trong vụ Xuân 2018 tại Gia Lâm, Hà Nội đều
thuộc nhóm ngắn ngày (86 - 94 ngày). Chênh lệch giữa tung phấn – phun râu từ 0-3 ngày
thuận lợi cho q trình thụ phấn thụ tinh. có THL4, THL6, THL8 và THL11 tung phấn phun râu trùng khớp. Các dịng có thời gian sinh trưởng dao động từ 102 đến 105 ngày.
Chiều cao cây, chiều cao đóng bắp của các THL ở mức trung bình và cao. Tỉ lệ
chiều cao cây/ chiều cao đóng bắp đều ở mức thuận lợi cho khả năng chống đổ gãy và
khả năng thụ phấn. Chiều cao cây của các dòng thấp dao động từ 112,5 đến 146,8 cm.
Khả năng chống chịu sâu bệnh và chống đổ gãy của các THL đa số đều ở mức nhẹ
và rất nhẹ tương đương với đối chứng.

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất trong vụ Xuân 2018 tại Gia Lâm, Hà
Nội nhìn chung các THL đều có năng suất khá cao, các THL có năng suất cao là THL4,
THL11 và THL19 có năng suất tươi cao hơn đối chứng; THL4 và THL11 có năng suất
thực thu cao hơn đối chứng.
Chất lượng ăn tươi của các THL trong thí nghiệm vụ Xuân 2018 tại Gia Lâm, Hà
Nội : Độ dẻo, hương thơm, vị đậm của các THL ở mức tốt - khá ( dẻo- dẻo vừa, thơm thơm vừa, đậm - đậm vừa, ngọt – ngọt vừa). THL4 và THL19 có độ dẻo, hương thơm,
vị đậm ở mức rất tốt.
Độ dày vỏ hạt của các THL: nhìn chung độ mỏng vỏ hạt của rất nhiều THL thích
hợp với chất lượng ngơ nếp ăn tươi THL4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 20 có độ
dày mỏng vỏ thích hợp cho ăn tươi.
Hàm lượng anthocyanin dao động từ 95,0 đến 158,0mg/100g. Có 5 THL cao hơn
đối chứng là THL 4, 6, 11, 12, 19. Các THL còn lại đều thấp hơn đối chứng.
Khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ trong vụ xuân 2018 tại Gia Lâm, Hà Nội
đã xác định các dịng TĐ1, TĐ4, TĐ8 và TĐ9 có khả năng kết hợp chung cao.

xii


THESIS ABSTRACT
Author: Khuevang VATOUA
Thesis title: Combining ability of the purple waxy maize inbred lines base on line x
tester analysis at Gialam, Hanoi
Specialized: Crop science

Code: 8620110

Training facility: Vietnam National University of Agriculture
Research purpose and request:
Evaluation of the purple way maize lines ten was inbreeding at S3 and S4
generation, these lines was developed from germplasm with origin from Thailand and

China. Combining ability analysis to identified lines has GCA high level for
development the purple waxy maize hybrids and adapted Vietnam condition
Evaluation of the growth characteristics, tolerances, and anthocyanin content, yields
and yield components of parent inbred lines and top crosses in winter season 2017 to
produced 20 crosses took into evaluation experiment in spring season 2018. General
Combining ability analysis to identified lines has high general combining ability
Research method
Plant materials included 10 inbred purple maize lines in the S4 generation and 2
testers are D141 and D161, hybridization was formed 20 top crosses and check variety
is Fancy 111.
Field experiment was designed RCBD along to Gomez, 1984, two replications,
plot size 14m2, data recording along to UPOV, 2010 and Vietnam regulation:
QCVN01:56-2011/BNNPTNT và QCVN 01:66-2011/BNNPTNT
Measurement of anthocyanin content was implemented along to method of Ronald E.
Wrolstada et al. (2005). Pericarp thickness measure conducted along to Wolf et al. (1969)
and Choe (2010).
Combining ability analysis by top cross method along to Singh and Chaudhary
(1979). Software used analysis is IRRISTAT ver 5.0; quantitative genetic programme,
Nguyen Dinh Hien (1995).
Main results
Parents lines and crosses belong to an early mature group (86 - 94 d), Anthesis - Silk
Interval (ASI) from 0-3 days, there four crosses have ASI synchronous are THL4, THL6,
THL8 and THL11. Parents lines were showed growth duration from 102 to 105 days.

xiii


Plant height of lines were range from 112.5 to 146.8 cm and crosses belong high
level. Lines and crosses were showed tolerance to lodging and disease in the field.
Yields and yield components of lines and crosses were showed high as check

variety, crosses have fresh yield higher check variety are THL4, THL11 and THL19,
crosses have grain yield higher check variety are THL4 and THL11.
Eating quality characters as tenderness, taste, aroma and sweetness were showed
in a good level, Thickness pericarps is suitable are THL4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15,
16, and THL 20.
Anthocyanin content was ranged from 95.0 to 158.0mg/100g and five crosses
have pericarp thicker check variety other crosses thinner check variety.
Combining ability analysis were identified TĐ1, TĐ4, TĐ8 and TĐ9 have high
general combining ability.

xiv


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cây ngô (Zea mays L.) là một trong số các loại cây lương thực quan trọng
nhất trên toàn thế giới và là cây thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay. Diện
tích, năng suất và sản lượng cây ngơ thế giới tăng rất nhanh từ năm 1960 đến
nay. Năm 2014, diện tích ngơ thế giới đạt mức 184,8 triệu ha, cao gấp 1,75 lần,
năng suất 5,6 tấn/ha, cao gấp 2,89 lần, sản lượng đạt hơn 1,0 tỉ tấn, cao gấp gần 5
lần so với năm 1961 (FAOSTAT, 2017).
Ngô nếp (Zea mays L.sub. ceratina) được công bố lần đầu tiên ở Trung
Quốc năm 1909. Sau đó, ngơ nếp được phát hiện ở nhiều nơi khác thuộc Châu Á
(Collins, 1920; Kuleshov, 1954). Ngơ nếp có nội nhũ amylopectin gần 100% và
được sử dụng chủ yếu làm lương thực ở châu Á, ngoài ra cịn được sử dụng làm
ngun liệu cho cơng nghiệp dệt, làm giấy và chế biến thức ăn gia súc rộng rãi
trên thế giới. Ngơ nếp có thành phần tinh bột tuyệt vời và dinh dưỡng cao nên có
giá trị kinh tế trong sản xuất nơng nghiệp, vì thế sản xuất ngô nếp tăng nhanh
những năm gần đây (Sa et al., 2010)
Mục tiêu cơ bản của các nhà tạo giống là nâng cao năng suất, nhưng nhìn

nhận cải thiện sinh kế thơng qua tăng thành phần các chất hoạt tính sinh học, đặc
biệt là anthocyanins trong lương thực thực phẩm được quan tâm ở mức cao. Do
vậy, lợi ích sẽ tăng gấp đôi nếu hàm lượng anthocyanin cao cả trong hạt và lõi
ngô. Nhận biết nguồn gen ngô nếp (Zea mays L. var. ceratina) có biến di cao
thành phần anthocyanins, phenolic và chất kháng oxy hóa antioxidant là giai
đoạn quan trọng trong chọn giống ngô nếp cải tiến thành phần hóa sinh có lợi cho
sức khỏe con người đã được các nhà chọn giống ngô trên thế giới quan tâm
những năm gần đây (Bhornchai Harakotr et al., 2014).
Ngô nếp ăn tươi chất lượng ăn uống theo nhu cầu người tiêu dùng cơ bản là
độ ngọt và độ mềm của hạt. Độ mỏng vỏ là chiến lược chọn lọc chủ yếu để cải
tiến độ mềm và độ ngọt ở ngô ngọt, cũng như mức độ nổ của ngô nổ. Độ ngọt
được quyết định bởi hàm lượng đường sucrose. Trong quá trình chín sau thu
hoạch, các hạt chuyển nhanh đường sucrose và glucose thành tinh bột và giảm độ
ẩm xảy ra. Do vậy, hàm lượng đường sucrose trong hạt là yếu tố cơ bản và được
đánh giá bằng cảm quan của một nhóm cán bộ kỹ thuật thử nếm và đo độ Brix.
Ngơ nếp tím cũng được sử dụng cho chế biến và ăn tươi, cho nên ngoài hàm

1


lượng các chất kháng oxy hóa các tính trạng chất lượng khác như độ ngọt, độ
mềm, hương thơm được quan tâm nghiên cứu (Ki Jin Park et al., 2013).
Nghiên cứu chọn tạo giống ngơ nếp tím chất lượng ăn tươi cao cịn ít được
nghiên cứu ở Việt Nam. Để đáp ứng nhu cầu của thực tế sản xuất và cơ sở khoa học
chọn tạo giống ngơ nếp tím có chất lượng ăn tươi đáp ứng nhu cầu của sản xuất.
Chọn lọc khả năng kết hợp chung nhận biết dịng có KNKH để phát trển giống
ngô nếp lai bắt đầu từ thế hệ S3 hoặc S4. Lai các dòng với dòng thử và đánh giá so
sánh năng suất của các THL, hỗn hợp các dịng tự phối có KNKH năng suất cao, sau
đó tạo quần thể cải tiển tổng hợp (composite) bằng lai các dịng thuần với một quần
thể có KNKH chúng cao. Đồng thời các dịng có khả năng kết hợp chung tiếp tục tự

phối phát triển dòng thuần cho tạo giống ngơ nếp lai (Xie Xiao-yi et al., 2014).
Chính vì vậy, chúng tơi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá khả năng kết hợp
của các dịng ngơ nếp tím tại Gia Lâm Hà Nội”.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Đánh giá khả năng kết hợp của các dịng ngơ nếp tím thế hệ S4 nhằm xác
định những dịng có đặc điểm nông sinh học phù hợp, năng suất cao, chống chịu
và có khả năng kết hợp cho phát triển giống ngơ nếp tím lai ở Việt Nam.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu: Các dịng ngơ nếp tím tự phối đời S4 do Viện
Nghiên cứu và Phát triển cây trồng – VNUA phát triển từ các nguồn vật liệu có
nguồn gốc khác nhau.
Thời gian nghiên cứu: Vụ Thu Đông 2017 (tháng 9-12/2017) và vụ Xuân
2018 (tháng 2 - 6/2018).
Địa điểm nghiên cứu: tại Viện nghiên cứu và Phát triển cây trồng – Học
viện Nông nghiệp Việt Nam, Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội.
1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngơ nếp tím là đề tài nghiên cứu
mới ở nước Việt Nam để đưa ra hướng chọn tạo. Trên cơ sở dòng làm nghiên
cứu mới nhất, đánh giá khả năng kết hợp chung làm nguồn vật liệu cho các
nghiên cứu tiếp theo.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. NGUỒN GỐC CỦA NGÔ NẾP
Ngô nếp được báo cáo lần đầu tiên ở Trung Quốc năm 1909 và chủ yếu sử
dụng làm lương thực ở Châu Á. Những chứng minh về chọn lọc thuần hóa sâu
sắc ở locus waxy ở lúa và chọn lọc sâu sắc xung quanh vùng genome của nó đã
hướng các tác giả suy luận nó tương tự như chọn lọc waxy ở ngơ nếp. Trình tự

DNA của waxy có các gen và một gen không liên kết (Adh1) của 30 mẫu nguồn
gen ngô nếp Trung Quốc đại diện cho giống bản địa, dòng tự phối đã được sử dụng
trong nghiên cứu. Sự giảm đa dạng các nucleotide rõ ràng và có ý nghĩa khi kiểm
định độc lập (neutrality tests - Tajima’s D; Fu và Li’s F*) đã nhận thấy ở locus
Waxy của ngô nếp Trung Quốc nhưng không thấy ở ngô thường; Sự so sánh với
gen không liên kết khẳng định đây là phương thức khác biệt của Waxy. Phân tích
trình tự qua 143kb phân đoạn genome trên locus Waxy chứng minh phương thức
phù hợp với chọn lọc tràn qua vùng ngược lại của Waxy. Chọn lọc tràn qua đã dị
tìm trên cơ sở trình tự genome giới hạn vượt qua 50 kb, chỉ ra rằng chọn lọc cường
độ cao ở vùng này hoặc một vùng rộng hơn. Mặc dù vậy chọn lọc tràn qua không
ảnh hưởng trong vùng xuôi theo Waxy. Phân tích phát sinh lồi chỉ ra rằng ngơ nếp
Trung Quốc được thuần hóa từ ngơ trồng lồi phụ ngô đá (Zea mays ssp. mays)
được giới thiệu từ thế giới mới. Ít nhất 2 trong 7 exon dị tìm thấy (30 bp) và 10
(15 bp) nhận biết trong mẫu nguồn gen Trung Quốc, những phát hiện này cho thấy
thuần hóa ngơ nếp và lúa nếp tương tự nhau và phương thức này giống như kiểu
hình ở cây ngũ cốc khác (Longjiang Fan et al., 2008).
Jian-dong Bao et al. (2012) đánh giá nhận biết 157 dịng thuần ngơ nhận
biết dòng thuần mang gen Wx, wx-D7 và wx-D10 phục vụ chương trình chọn
giống ngơ nếp lai chất lượng ở Trung Quốc. Thông tin đa dạng di truyền và mối
quan hệ giữa các dòng thuần ưu tú rất cần thiết đối với một chương trình cải tiến
giống ngơ. Kyu Jin Sa và cs. 2010 đã nghiên cứu đa dạng di truyền của của 84
dịng thuần ngơ nếp của Hàn Quốc sử dụng 50 chỉ thị phân tử SSR. Kết quả thu
được tổng số 269 allele tại tất cả các locus và trung bình 5,38 allel/locus, giá trị
đa dạng gen trong phạm vi 0.383 đến 0.923 và 84 dịng thuần ngơ nếp phân thành
2 nhóm di truyền, nhóm 1: 33 dịng và nhóm 2 là 51 dịng. Hầu hết các dịng này
khơng có mối liên hệ rõ ràng với nguồn, phả hệ và vùng địa lý. Phân tích các
dịng thuần ngơ nếp thu thập ở Hàn Quốc và Trung Quốc tại 50 locus SSR biểu

3

hiện đa dạng gen cao (0.638).Thông tin thu được từ nghiên cứu rất hữu ích cho
chương trình tạo giống ngơ nếp lai ở Hàn Quốc (Kyu Jin Sa et al., 2010).
Bản đồ di truyền liên kết ở ngô sử dụng chỉ thị SSR và SNP xây dựng trên
Quần thể dòng thuần tái hợp F7:8 (RIL) bắt nguồn từ tổ hợp lai ngô nếp (KW7) và
ngô răng ngựa (Mo17). Tổng số chỉ thị là 465 bao gồm 459 SSR và 6 SNP, các tác
giả đã đưa vào 10 nhóm liên kết với mở rộng 2.656,5 cM với khoảng cách trung
bình giữa các chỉ thị 5.7 cM,và số locus trên nhóm từ 39 đến 55. Chỉ thị SSR
(85.4%) và SNP (83.3%) biểu hiện tỷ lệ phân ly trong quần thể RIL theo định luật
Mendel ở mức có ý nghĩa 5%. Phân tích liên kết 6 locus SNP liên kết với gen tổng
hợp tinh bột ở hạt (ae1, bt2, sh1, sh2, su1, và wx1), Tất cả 6 locus lập bản đồ di
truyền thành công và liên kết chặt với chỉ thị phân tử SSR trên NST số 3 (sh2), 4
(su1 and bt2), 5 (ae1), và 9 (sh1 và wx1). Chỉ thị SSR liên kết với các gen tổng
hợp tinh bột có thể sử dụng trong chương trình tạo giống nhờ chỉ thị phân tử. Kết
quả xây dựng bản đồ di truyền rất có lợi để dị tìm các tính trạng số lượng và nhân
biết các QTL cao của ngô nếp lai. Số liệu hỗ trợ phân tích di truyền tiếp theo và
phát triển chương trình tạo giống ngơ (Kyu Jin Sa et al., 2012).
2.2. ĐẶC ĐIỂM CỦA NGƠ NẾP
Ngơ nếp là dạng ngơ hình thành từ ngơ tẻ do đột biến gen lặn phát sinh từ
locus Waxy gây ra biến đổi tinh bột mà thành. Tinh bột của ngô nếp chứa gần
như 100% amylopectin trong khi tỷ lệ này ở ngô thường chỉ là 75%, còn lại là
25% amyloza. Amylopectin là dạng của tinh bột có cấu trúc phân tử gluco phân
nhánh. Collins (1909) và Kempton (1919) là những người đầu tiên phát hiện ra ở
ngô nếp một đơn gen lặn nằm trên vai ngắn của nhiễm sắc thể số 9, mã hóa kiểu
hình nội nhũ nếp của hạt (Wx mã hóa cho kểu hình của ngơ tẻ).
Các nhà di truyền học đã phát hiện ra rằng: Trong quá trình tổng hợp tinh
bột, ngơ nếp có một lỗi trong q trình tổng hợp amylose trong nội nhũ. Nó là
biểu hiện kiểu hình của một loại đột biến với tần số thấp ở hầu hết các loại ngô
và đột biến này được giữ lại thông qua chọn lọc tự nhiên (Nelson, 1968). Theo
Fergason (1994), Hallauer (1994), thì gen wx nằm ở locus 5S-56 có biểu hiện của

gen opaque, do vậy hạt ngô nếp cũng giàu lyzin, triptophan và protein. Ngơ nếp
có tính dẻo và thơm, được sử dụng chính dưới dạng ngơ luộc, nướng hoặc đồ xôi.
Trường Đại học Tổng hợp Ohio (Hoa Kỳ) đã đưa ra tiêu chuẩn dinh dưỡng của
ngô nếp so với một số loại ngơ khác (bảng 1.1), trong đó hàm lượng protein
tương đương với ngô giàu protein.

4


Bảng 2.1. Một số đặc điểm chất lượng của ngô nếp
so với các loại ngơ khác
Loại ngơ
Ngơ nếp
Ngơ tẻ
Ngơ có hàm lượng dầu cao
Ngô giàu lysine

Tỷ lệ dầu
(%)
3,2-3,6
4,2-4,8
7,2-8,2
4,0-4,5

Tỷ lệ
protein
(%)
8,9-10,1
7,7-8,2
8,0-9,0

7,3-8,5

Tỷ lệ tinh
bột (%)

Năng lượng
(kcal/kg)

73,1-73,3
71,3-73,4
66,2-67,9
70,5-72,2

1747-1758
1777-1795
1851-1869
1770-1785

Nguồn: Đại học Tổng hợp Ohio, Hoa Kỳ (2001)

Theo các nhà nghiên cứu, có thể sử dụng dung dịch Ioduakali (KI) nhuộm
hạt phấn để xác định hiệu quả của việc chuyển gen wx vào ngô thường. Khi cho
tinh bột ngơ nếp vào dung dịch KI thì nó chuyển thành màu nâu đỏ, trong khi
tinh bột của ngô thường thì chuyển màu xanh tím. Cây dị hợp tử gen nếp
(Wx:wx) thì có một nửa hạt phấn hóa xanh và một nửa cịn lại hóa nâu trong khi
tất cả các tinh bột đều hóa xanh. Nếu cây đồng hợp tử lặn (wx:wx) thì cả hạt phấn
và tinh bột hóa nâu. Đồng hợp tử trội (Wx:Wx) cả hạt phấn và tinh bột đều hóa
xanh (Peter and Thomison, 2001). Đột biến wx là một trong những đột biến khó
xác định nhất. Rất nhiều đột biến khác nhau của ngô nếp đã được xác định. Đột
biến nếp của ngô ở Trung Quốc được cho là đột biến mất một vài nucleotid ở

locus Waxy của ngơ nếp hoang dại trong q trình canh tác ngô thường. Những
đột biến này là đột biến điểm nên việc tìm những chỉ thị để chọn lọc ngơ nếp là
rất phức tạp và không thể dùng bất cứ một chỉ thị phân tử nào để có thể phân biệt
được tất cả các gen nếp từ kiểu gen ngô thường. Vì vậy, cách hiệu quả nhất để
chọn lọc hạt nếp đó là phản ứng màu của hạt phấn hoặc tinh bột.
Như vậy, đặc tính của ngơ nếp là tinh bột dạng nhỏ được quy định bởi đơn
gen lặn (wx). Tinh bột và hạt phấn chứa chủ yếu là amylopectin và có thể nhận
biết qua phản ứng màu với iod.
2.3. VAI TRỊ CỦA NGƠ NẾP TRONG NỀN KINH TẾ
Ngơ nếp được sử dụng chủ yếu làm lương thực, thực phẩm cho con người
và làm thức ăn chăn ni. Khi nấu chín, ngơ nếp có độ dẻo, mùi vị thơm ngon, có
giá trị dinh dưỡng cao bởi tinh bột của nó có cấu trúc đặc biệt, dễ hấp thụ hơn so
với tinh bột ngô tẻ. Một số thử nghiệm ở Mỹ đã chỉ ra rằng, bê đực lớn nhanh
hơn khi được nuôi bằng ngô nếp. Những nghiên cứu sử dụng ngô nếp cho chăn
nuôi được bắt đầu từ 1940. Báo cáo đầu tiên của James L. Brewbaker về kết quả

5


nghiên cứu này vào năm 1944 cho thấy việc sử dụng ngơ nếp có tiềm năng để
tăng hiệu quả chuyển hóa thức ăn hơn so với ngơ tẻ. Nhiều cuộc thử nghiệm khác
nhau về việc sử dụng ngô nếp trong chăn ni đều cho kết quả khả quan. Nó làm
tăng sản lượng sữa và mỡ trong sản phẩm sữa của trâu bị, làm tăng trọng hàng
ngày đối với chăn ni cừu và trâu bò thịt. Một trong những nguyên nhân dẫn
đến hiệu quả trên là do trong ngơ nếp có hàm lượng các axit amin không thay thế
như lysine, triptophan cao.
Ngơ nếp cịn được sử dụng vào các mục đích khác như ăn tươi, đóng hộp,
chế biến tinh bột,… Nhìn chung có hai cách sử dụng chính là làm thực phẩm và
chế biến tinh bột. Người ta chế biến tinh bột ngô nếp bằng cách xay ướt để
dùng trong công nghiệp chế biến thực phẩm, keo dán, chất hồ dính, công

nghiệp dệt, công nghiệp giấy, lên men sản xuất cồn chuyển thành đường
fructose,… Tinh bột của ngô nếp rất khác với tinh bột ngô thường cả về đặc
điểm cấu trúc phân tử và đặc điểm kết dính. Tính kết dính của tinh bột ngô nếp
tốt hơn tinh bột ngô thường. Các loại tinh bột ngơ nếp có tác dụng nâng cao
tính thống nhất, ổn định và kết cấu của thực phẩm. Sự ổn định của tinh bột ngơ
nếp rất thích hợp cho sản xuất các loại bánh hoa quả, amylopectin làm tăng độ
nở của bánh trái cây; làm cải thiện độ mềm, mịn của những loại thực phẩm
đóng hộp, thực phẩm khô và đông lạnh; tạo ra sản phẩm khô và sản phẩm hỗn
hợp có kết cấu mong muốn. Tinh bột ngô nếp cũng là nguồn vật liệu ban đầu để
sản xuất maltodextrins vì nó làm tăng tính hịa tan và tính chống chịu (Xu et al.,
2010). Ngồi ra tinh bột ngơ nếp cịn được sử dụng như một dạng sữa ngơ làm
đồ gia vị cho món salad. Phạm vi sử dụng tinh bột ngô nếp ngày một phát triển
nhờ những tính chất đặc biệt của nó.
2.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGƠ NẾP
2.4.1. Tình hình nghiên cứu và chọn tạo ngô nếp trên thế giới
Trên thế giới, ngô nếp đã được nghiên cứu từ khá lâu, tuy nhiên do đặc
điểm năng suất thấp và nhu cầu sử dụng trước đây khơng cao nên ít được quan
tâm đầu tư nghiên cứu kỹ lưỡng. Từ hơn một thế kỷ nay, ngô nếp được trồng và
sử dụng như là một cây trồng hàng hóa ở quy mơ nhỏ ở một số nước châu Á như
Thái Lan, Việt Nam, Lào, Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc. Ngô nếp được
trồng phổ biến ở nhiều địa phương bởi tính dẻo của nó. Tương tự như gạo nếp,
tính dẻo của ngơ nếp là do hàm lượng amylopectin cao trong nội nhũ. Không
giống như các loại ngũ cốc khác, có rất ít chương trình chọn giống đối với ngô

6


nếp. Việc phải kết hợp các gen quy định độ ngọt, độ mềm, dẻo, các màu hạt khác
nhau và các đặc điểm hữu ích khác vào ngơ nếp để đa dạng hóa sản phẩm và tăng
khả năng thâm nhập thị trường cũng khiến cho những nghiên cứu về ngô nếp bị

hạn chế hơn so với ngơ tẻ. Song, nhìn chung trên thế giới đã đạt được những
thành tựu đáng kể trong việc nghiên cứu và chọn tạo các giống ngô nếp.
Theo các nhà nghiên cứu, để tạo dịng ngơ nếp, người ta dùng vật liệu ban
đầu từ các giống ngô nếp địa phương của Trung Quốc hoặc nguồn ngô nếp đột
biến tự nhiên hay đột biến nhân tạo. Từ nguồn vật liệu chọn lọc ban đầu, thông
qua tự phối và chọn lọc cá thể dựa vào nội nhũ nếp và các đặc điểm nơng sinh
học khác để tạo dịng ngơ nếp thuần. Cịn tạo các đồng đẳng ngơ nếp từ nguồn
ngơ thường thì người ta cho lai ngơ nếp với ngơ thường, sau đó tiến hành lai lại
và kiểm tra bằng phân tích hạt phấn qua phản ứng thử với dung dịch KI. Bằng
cách này, người ta đã tạo ra khá nhiều dịng và giống ngơ nếp mới (Thongnarin,
Lertrat and Techawongstien, 2008).
Các kết quả nghiên cứu cho thấy, thành phần của các hợp chất chứa các bon
ở hạt là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng ngô nếp. Chúng bao gồm đường
ở các dạng: sucrose, glucose và fructose, phytoglycogen và tinh bột. Đường
quyết định độ ngọt, glycogen quyết định độ mềm và cấu trúc hạt, tinh bột ở dạng
amylopectin quyết định tính dẻo và mùi vị. Sự cân bằng các thành phần trên
mang lại hương vị của ngô nếp mà khơng có ở bất cứ loại ngơ ăn tươi nào khác
(Simila, Lertrat and Suriharn, 2009).
Bên cạnh đó cũng có rất nhiều những nghiên cứu đánh giá đa dạng di
truyền của các dịng ngơ nếp như: Yu et al. (2012) đã đánh giá đa dạng di truyền
của 80 dòng tự phối ngô nếp sử dụng 22 chỉ thị phân tử SSR có thể nghiên cứu
để nhận biết ưu thế lai ở ngơ nếp và kết luận có di truyền khác nhau giữa các
dịng tự phối ngơ nếp có màu sắc khác nhau. Khoảng cách di truyền giữa các
dịng có cùng màu nhỏ hơn những dịng có màu khác. Các tác giả cũng cho rằng
xác định chính xác sự khác nhau giữa các quần thể nên sử dụng chỉ thị di truyền
DNA ổn định (Yu et al., 2012).
Nghiên cứu về nguồn gen ngô bản địa của tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã được
phối hợp phân tích dạng di truyền, giống và màu sắc hạt. Kết quả chỉ ra rằng nguồn
gen ngô bản địa tại Vân Nam có 7 dạng khác nhau, chúng rất đa dạng và phân bố
rộng, các mẫu nguồn gen đa dạng về màu sắc hạt; Zea mays L. indurate Sturt phân

bố rộng nhất, chỉ số đa dạng và màu sắc hạt cũng đa dạng nhất khoảng 58.2%, tiếp

7


theo là Zea mays L .semindentata Kulesh và Zea mays L.ceratina Kulesh; hạt của
chúng màu vàng và màu trắng là chủ yếu chiếm khoảng 43.3% và 42.8% trong tổng
số nguồn gen nghiên cứu (Wu Shao-yun et al., 2004).
Một vài đột biến trong quá trình tổng hợp carbonhydrate đã được khai thác
để cải thiện chất lượng ngô nếp. Bốn gen đột biến thường được sử dụng là gen
waxy (wx), shrunken-2 (sh2), brittlel (bt) và sugary (su). Gen wx thay đổi thành
phần carbohydrate, làm thay đổi độ dẻo của hạt. Hạt chín khơ của thể đột biến
nếp có màu cờ đục. Gen su có ảnh hưởng đến độ mềm và một số tính trạng khác,
trong đó có độ mịn. Hạt chín khơ của thể đột biến su có nếp nhăn và màu trong
mờ. Gen su có tác dụng làm tăng sự tập trung sucrose và tích lũy chuỗi
polysaccaride phân nhánh phức tạp. Trong khi gen sh2 và bt tham gia vào việc
cắt giảm lượng tinh bột và đường. Hạt chín khơ của cả hai thể đột biến này đều
co lại, có góc cạnh, mờ đục và giòn. Cả hai gen sh2 và bt có ảnh hưởng đến chất
lượng ngơ nếp, đặc biệt là độ ngọt. Gen bt, sh2 và su gây ức chế lên gen wx
(Byer and Shannon, 1984).
Các nhà chọn giống đã cải thiện dược chất lượng ngô đường thành công
thông qua chọn tạo các tính trạng có khả năng di truyền cao theo quy luật
Menden. Những lý thuyết này cũng có thể được áp dụng để cải thiện chất lượng
ngơ nếp. Việc kết hợp tính trạng ngọt vào hạt ngơ nếp đã không thành công do
ảnh hưởng ức chế của gen quy định tính ngọt lên gen quy định tính dẻo của ngơ
nếp. Tuy nhiên, có thể kết hợp tính ngọt vào một bắp ngô nếp thế hệ F2. Trong
hầu hết các đề tài chọn giống chỉ một hoặc hai gen quy định tính ngọt được sử
dụng và độ ngọt đạt được thấp hơn ngô ngọt thông thường. Kết hợp gen su, sh2
và bt vào các thể ngô nếp lai ngược có thể thu được bắp ngơ nếp lai có độ ngọt
tăng và cải thiện chất lượng về độ mịn trong một bắp từ đó đa dạng hóa sản phẩm

ngơ nếp (Creech, 1968; Simila Lertrat and Suriharn, 2009).
Có một số phương pháp được đưa ra để cải thiện chất lượng protein ngô
nếp. Ngoc Chi Dang (2010), đã nghiên cứu cải tạo chất lượng protein ngơ nếp
bằng dịng kích tạo đơn bội và sử dụng chỉ thị phân từ để kiểm tra sự có mặt của
gen. Ngơ chất lượng protein cao (QPM) cận nhiệt đới và á nhiệt đới được lai với
ngô nếp địa phương. Các tổ hợp lai được tạo ra mà mang đặc điểm của cả bố và
mẹ chứa đồng thời 2 gen wx và o2 sẽ được dùng làm vật liệu để lai với dịng kích
tạo đơn bội để tạo hạt đơn bội (hạt đơn bội đạt từ 9,6 – 13,3%). Sau đó xử lý
colchicine ở giai đoạn mầm non để tạo dòng đơn bội kép. Mặc dù những dịng
đơn bội kép này có thời gian phun râu kéo dài và tỷ lệ tái sinh thấp (<30%) so

8


với dòng đơn bội, nhưng đây cũng là một nghiên cứu cho thấy khả năng áp dụng
kỹ thuật này đối với tổ hợp lai nếp cận nhiệt đới và á nhiệt đới vào việc cải tạo
dịng thuần cho tạo giống.
Ngơ nếp là dạng đột biến từ ngơ tẻ, do đó nó dễ được lai trở lại với ngơ tẻ
nhưng năng suất của ngô nếp thấp hơn năng suất ngô tẻ. Thông qua lai trở lại,
một phương pháp được sử dụng rộng rãi để đưa gen đơn như wx, o2, htl vào ngô
thường, làm tăng sức đề kháng bệnh đốm lá nhỏ (Gardner, 1978).
Thời gian thu hoạch và bảo quản bắp tươi ngơ nếp thường ngắn, gây ra
những khó khăn trong khâu vận chuyển, tiêu thụ. Để cải thiện chất lượng ngô nếp
ăn tươi, việc tăng thời gian thu hoạch và khả năng bảo quản sau thu hoạch, Simla
Lertrat and Surinharn (2010) đã nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch
và thời gian bảo quản đến thành phần của các hợp chất các bon của 6 giống ngô
nếp thu tươi.
Phần lớn tinh bột của ngô nếp là amylopectin, các thành phần của
amylopectin và thành phần tinh bột của tất cả các giống là tương tự nhau.
Amylopectin và tinh bột tổng số thường tăng sau khi thụ phấn 15 đến 25 ngày và

đạt cao nhất vào lúc chín sinh lý. Tuy nhiên, sự tăng amylopectin và tinh bột tổng
số có sự khác nhau tương đối lớn giữa các giống. Hàm lượng các loại đường của
các giống nhìn chung giảm mạnh sau khi thụ phấn 15 đến 25 ngày và hầu như
không có ở hạt khi chín. Những nghiên cứu gần đây về sự biến động của việc
tổng hợp các hợp chất các bon đối với ngô đường và ngô tẻ của các tác giả
Laughnan (1953), Xu et al. (2010), Ayers and Creech (1969),…đều có chung kết
quả nghiên cứu là hàm lượng đường tăng dần sau khi thụ phấn và sau đó lại giảm
dần đến khi chín sinh lý. Việc tổng hợp phytoglycogen và tinh bột tổng số phụ
thuộc vào các loại ngô khác nhau. Thứ tự về khả năng tổng hợp phytoglycogen
giảm dần theo trình tự su > wx > sh2, còn đối với khả năng tổng hợp tinh bột tổng
số theo trình tự wx < su < sh2, sự tổng hợp tinh bột tổng số theo hướng tăng lên
và đạt đỉnh khi hạt chín. Trong thí nghiệm của Simla, Lertrat and Suriharn
(2009), thời điểm thu hoạch thích hợp nhất là 17 đến 25 ngày sau thụ phấn và
thời gian thu hoạch có thể kéo dài từ 3 đến 9 ngày tùy theo giống.
Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh – T9/2005,
Trung Quốc đã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năng suất cao và chất
lượng tốt. Ví dụ: Giống nếp lai đơn màu trắng JYF 101 cho năng suất trung bình
150 tạ bắp tươi/ha; giống nếp lai đơn màu tím Jingkenou 218 năng suất khoảng
120 tạ bắp tươi/ha; giống ngô nếp trắng Jingkenou 2000 năng suất trung bình trên

9


130 tạ bắp tươi/ha; giống ngơ nếp lai đơn tím trắng Jingtianzihuanuo và giống
ngô nếp trắng lai đơn Yahejin 2006 cho năng suất tới 200 tạ bắp tươi/ha (Beijing
Maize Reseach Center, 2005).
Các giống ngô nếp địa phương của Thái Lan và Trung Quốc cùng với các
giống ngô siêu ngọt của Thái Lan và Mỹ đã được sử dụng để phát triển quần thể.
Đã tạo dòng tự phối và thử khả năng kết hợp nhằm tạo giống ngô lai đơn. Hai tổ
hợp ngô nếp lai đơn hạt trắng và hạt hai màu (trắng và vàng) đã phát triển thành

giống. Đây là những giống ngô nếp lai đầu tiên của kiểu glutinous corn có 75%
là ngơ nếp và 25% là ngơ siêu ngọt có chất lượng ăn uống tuyệt vời. Cả hai
giống khả năng kết hạt tốt 12 – 16 hàng hạt/bắp, thời gian sinh trưởng ngắn 60
ngày, chiều dài bắp là 17 cm, đường kính 4,2 cm, khối lượng bắp từ 137 đến
139g/bắp. Các giống lai này được đưa vào thương mại năm 2007.
Ngơ có sự đa dạng rất cao về màu sắc hạt như trắng, vàng, đen, tím. Một số
giống mang sắc tố anthoxianin đặc thù tạo ra các giống ngơ hạt có màu đen và màu
tím có ý nghĩa rất lớn. Nghiên cứu đặc tính kháng oxy hóa và chống ung thư của
anthocyanin được thực hiện chủ yếu ở ngô nếp thường, tạo ra sự thu hút của thị
trường thực phẩm dinh dưỡng và thực phẩm chức năng (Cevallos-Casals and
Cisneros-Zevallos, 2003; 2004). Các hạt và lõi ngơ tím được sử dụng chế biến chất
kháng oxy hóa và phẩm màu (Yang and Zhai, 2010). Yang and Zhai (2010) đã báo
cáo lõi ngơ tím có hàm lượng anthocyanin hai vịng các bon cao hơn trong hạt.
Tiềm năng để các nhà tạo giống ngơ thành cơng cải tiến giống có hàm lượng
anthocyanin cao hơn lựa chọn chiến lược tạo giống hiệu quả cho mục tiêu này tuy
nhiên cần có những hiểu biết di truyền tính trạng hỗ trợ, khả năng di truyền của
tính trạng và các thành phần phương sai. Trong các cây ngũ cốc di truyền màu tía
ở ngơ là nghiên cứu dễ dàng bằng di truyền phân tử. Kiểu hình này do ảnh hưởng
bởi nhiều gen theo “genetic background” (Ford, 2011). Do vậy nghiên cứu của các
tác giả nhằm khám phá di truyền nồng độ anthocyanin trong hạt và lõi ngơ nếp
thơng qua phân tích trung bình ở các thế hệ (generation mean analysis -GMA).
Chọn tạo giống ngơ nếp có hàm lượng anthocyanin vô cùng quan trọng
nhưng năng suất cao vẫn là mục tiêu cơ bản của hầu hết các chương trình tạo
giống ngơ (Ferh, 1987). Kháng cơn trùng, cứng cây, đồng đều, chất lượng hạt và
chín sớm cũng là mục tiêu cơ bản của các chương trình chọn tạo giống ngô nếp.
Ngày nay hầu hết các giống ngô là giống lai, nhưng những giống ngô nếp ở châu
Á vẫn là giống ngô thụ phấn tự do (OPVs). Do vậy chọn lọc cải tiến giống thụ
phấn tự do là một tiềm năng lớn như là nguồn vật liệu di truyền cho phát triển
giống lai. Giống OPVs có năng suất cao hoặc thích nghi tốt là nguồn.

10