(Luận văn thạc sĩ) đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô nếp tím bằng phương pháp lai đỉnh năm 2015 tại gia lâm hà nội

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ NHUNG

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ
DỊNG NGƠ NẾP TÍM BẰNG PHƯƠNG PHÁP LAI
ĐỈNH NĂM 2015 TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI
Chuyên ngành:

Khoa học cây trồng

Mã số:

60.62.01.10

Người hướng dẫn khoa học:

GS.TS. Vũ Văn Liết

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016


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 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Nhung

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 GS.TS Vũ Văn Liết đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian
và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá 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, 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.
Tôi 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 tơi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành
luận văn./.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Nhung

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan............................................................................................................................... i
Lời cảm ơn.................................................................................................................................. ii
Mục lục....................................................................................................................................... iii
Danh mục các từ viết tắt.......................................................................................................... vi
Danh mục bảng........................................................................................................................ vii
Danh mục hình........................................................................................................................ viii
Danh mục hình........................................................................................................................ viii
trích yếu luận văn...................................................................................................................... ix
thesis abstract.............................................................................................................................. x
Phần 1. Mở đầu........................................................................................................................ 1
1.1.

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

1.2.

Mục đích, phạm vi, ý nghĩa thực khoa học và thực tiễn nghiên cứu..................2

1.2.1.

Mục đích....................................................................................................................... 2

1.2.2.

Phạm vi......................................................................................................................... 2

1.2.3.

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

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

Tình hình sản xuất ngơ............................................................................................... 3

2.1.1.

Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới.........................................................................3

2.1.2.

Tình hình sản xuất ngơ tại Việt Nam........................................................................4

2.2.

Nghiên cứu chọn tạo giống ngô................................................................................6

2.2.1.

Nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới..........................................................6

2.2.2.

Nghiên cứu chọn tạo giống ngô tại Việt Nam.........................................................7

2.3.

Thành tựu chọn tạo giống ngô nếp và ngô Nếp Tím.............................................9

2.4.

Nghiên cứu cải thiện chất lượng của ngơ nếp...................................................... 11

2.4.1.

Cải thiện chất lượng ngô nếp bằng gen ngô đường............................................. 11

2.4.2.

Cải thiện chất lượng ngô nếp bằng cách tăng hàm lượng protein ..................... 12

2.4.3.

Cải thiện tính trạng vỏ mỏng để nâng cao chất lượng ngô nếp .........................12

2.4.4.

Màu sắc hạt ảnh hưởng đến chất lượng của ngô nếp.......................................... 13

2.5.

Cơ sở khoa học của đề tài........................................................................................ 14

2.5.1.

Ưu thế lai và phương pháp tạo ưu thế lai.............................................................. 14

2.5.2.

Khả năng kết hợp và phương pháp đánh giá khả năng kết hợp......................... 17
iii


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

Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................

3.1.1.

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

3.1.2.

Thời gian nghiên cứu: Được tiến hành trong hai v

3.2.

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

3.3.

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

3.3.1.

Khảo sát các dịng tự phối ngơ nếp tím vụ Xn 2

3.3.2.

Đánh giá các tổ hợp lai thu được vụ Thu Đông nă

3.4.

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

3.5.

Kỹ thuật canh tác và quản lý đồng ruộng ............

3.5.1.

Làm đất ................................................................

3.5.2.

Bón phân. .............................................................

3.5.3.

Chăm sóc và phịng trừ sâu bệnh .........................

3.6.

Phân tích kết quả thí nghiệm ...............................

Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ...................................................................
4.1.

Kết quả khảo sát các dịng ngơ thí nghiệm ..........

4.1.1.

Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các d

4.1.2.

Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dò

năm 2015 .............................................................
4.1.3.

Động thái ra lá của các dịng ngơ nếp trong vụ xu

4.1.4.

Một số đặc trưng về hình thái cây của các dịng

2015 .....................................................................
4.1.5.

Mức độ chống chịu của các dòng trong vụ xuân n

4.1.6.

Đặc điểm màu sắc cây của các dịng ngơ trong v

4.1.7.

Một số chỉ tiêu chất lượng của các dòng trồng tro

4.1.8.

Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của cá

xuân năm 2015 tại Gia Lâm – Hà Nội .................
4.2.

Kết quả khảo sát các tổ hợp lai và xác định khả

dịng ngơ bằng phương pháp lai đỉnh (vụ thu đơn
4.2.1.

Động thái tăng trưởng chiều cao của các tổ hợp

đông năm 2015 ....................................................
4.2.2.

Động thái ra lá của tổ hợp lai ngô nếp tím vụ đơn

iv

4.2.3.

Một số đặc trưng về hình thái cây của các

năm 2015 ...................................................
4.2.4.

Thời gian phát triển của tổ hợp lai ngô nếp

4.2.5.

Đặc điểm màu sắc hình thái của tổ hợp la

2015 ............................................................
4.2.6.

Chỉ tiêu chất lượng của các tổ hợp lai ngô

4.2.7.

Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp la

2015 ............................................................
4.2.8.

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng s

tím năm 2015 .............................................
4.2.9.

Kết quả xác định về khả năng kết hợp trê

của các tổ hợp lai ......................................
Phần 5. Kết luận và kiến nghị ......................................................................................
5.1.

Kết luận .....................................................

5.2.

Kiến nghị ...................................................

Tài liệu tham khảo ..........................................................................................................
Phụ lục

....................................................................

v


Chữ viết tắt
CCC
CĐB
CIMMYT
CV%
DĐC
ĐKB
FAO
GCA

H/H
HH/B
KNKH
NSBT
NSTT
P1000
SBHH/C
SCA
TC–PR
TGST
THL
ƯTL

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngơ trên thế giới 2010-2013 ...........................3
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô tại Việt Nam 2010-2013 ..........................5
Bảng 3.1. Danh sách các dịng ngơ nếp tự phối đời S3 – S8............................................ 21
Bảng 3.2. Bảng ký hiệu các tổ hợp ngô nếp lai (Vụ thu đông năm 2015) ......................24
Bảng 4.1. Thời gian sinh trưởng của các dịng ngơ (Vụ Xn năm 2015 tại Gia
Lâm - Hà Nội) 30
Bảng 4.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dịng ngơ nếp

trong vụ

Xuân năm 2015 (tại Gia Lâm – Hà Nội)

32

Bảng 4.3. Động thái ra lá của các dịng ngơ nếp trong vụ xuân năm 2015 (tại Gia
Lâm – Hà Nội) 33
Bảng 4.4. Một số đặc trưng hình thái cây của các dịng ngơ............................................ 35
Bảng 4.5. Khả năng chống chịu sâu bệnh của các dịng ngơ nếp

trong vụ xn

năm 2015 (Tại Gia Lâm – Hà Nội)

36

Bảng 4.6. Đặc điểm màu sắc cây của các dịng ngơ nếp trong vụ xn năm 2015
(tại Gia Lâm – Hà Nội) 37
Bảng 4.7. Các chỉ tiêu chất lượng của các dịng ngơ nếp trong vụ xuân 2015 (tại
Gia Lâm – Hà Nội)

39

Bảng 4.8. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dịng ngơ nếp trong
trồng vụ xn năm 2015 tại Gia Lâm – Hà Nội 40
Bảng 4.9. Động thái tăng trưởng chiều cao của tổ hợp lai ngơ nếp tím vụ thu đông
năm 2015 (tại Gia Lâm – Hà Nội)

44

Bảng 4.10. Động thái ra lá của tổ hợp lai ngô nếp tím vụ thu đơng năm 2015 (tại
Gia Lâm – Hà Nội)

45

Bảng 4.11. Một số đặc trưng hình thái cây của các tổ hợp lai ngô .................................. 47
Bảng 4.12. Thời gian phát triển của tổ hợp lai ngơ nếp tím vụ thu đông năm 2015
(tại Gia Lâm – Hà Nội) 48
Bảng 4.13. Đặc điểm màu sắc hình thái của tổ hợp lai ngơ nếp tím vụ thu đơng
năm 2015 (Tại Gia Lâm – Hà nội)

50

Bảng 4.14. Chỉ tiêu chất lượng của các tổ hợp lai ngơ nếp tím vụ thu đơng năm
2015 (tại Gia Lâm – Hà Nội) 52

vii


Bảng 4.15. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các tổ hợp lai ngơ nếp tím vụ thu đơng
năm 2015 (tại Gia Lâm – Hà Nội)

56

Bảng 4.16. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai ngơ nếp
tím vụ thu đơng năm 2015 (tại Gia Lâm – Hà Nội)

58

Bảng 4.17. Khả năng kết hợp chung một số tính trạng của các dịng bố mẹ ..................61
Bảng 4.18. Khả năng kết hợp riêng theo tính trạng năng suất thực thu .......................... 63

DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Động thái ra lá của các tổ hợp ngơ nếp tím trồng tại vụ thu đông năm

2015 (tại Gia Lâm – Hà Nội) 46
Hình 4.2. Khả năng kết hợp chung của dịng bố............................................................... 61
Hình 4.3. Khả năng kết hợp chung của dịng mẹ.............................................................. 62

viii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Nguyễn Thị Nhung
Tên luận văn: “Đánh giá khả năng kết hợp của một số dịng ngơ nếp tím bằng
phương pháp lai đỉnh năm 2015 tại Gia Lâm, Hà Nội”.
Ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60.62.01.10

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt
Nam Mục đích nghiên cứu:
Đánh giá dịng, tổ hợp lai nhằm xác định dịng có khả năng kết hợp và tổ hợp
lai ưu tú phục vụ cho chương trình chọn giống ngơ nếp tím ưu thế lai cho sản xuất ngơ
ở miền Bắc nước ta.
Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp nghiên cứu đánh giá dịng tự phối ngơ nếp tím về đặc điểm sinh
trưởng, phát triển, một số đặc điểm nông sinh học, chống chịu, chất lượng và hàm
lượng anthocyanin trong thí nghiệm đồng ruộng và phân tích trong phịng. Thơng qua
đánh giá chọn 10 dòng ưu tú để đưa vào lai đỉnh với 2 dòng thử để đánh giá khả năng
kết hợp chung.
Kết quả chính và kết luận:
Đánh giá các tổ hợp lai đỉnh trong thí nghiệm đồng ruộng đã xác định 2 dịng
tự phối và phân tích khả năng kết hợp đã xác định 2 dịng có KNKH chung cao là NT6
và D601, một THL triển vọng là THL11. Các dịng và tổ hợp lai này có thể sử dụng

trong chương trình phát triển giống ngơ nếp tím lai.

ix


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Nguyen Thi Nhung
Thesis title: “General Combining abilty evaluation of the waxy purple corn inbred
lines by topcross in 2015 in Gia Lam, Hanoi”.
Major: Crop Science

Code: 60.62.01.10

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives:
Evaluating line and the hybrid combination identifies potentially combined lines and
the excellent hybrid combination to use for the programs of sticky purple maize
heterosis selection for maize production in the south of our country.
Materials and methods:
Methods applied field experiment to evaluate 12 lines of the waxy purple inbred lines
on the growth, development, tolerance, quality, anthocyanin content and agronomical
chracteristics. Topcrossing between 10 inbred lines with two testers to produced 20
hybrids for evaluated next season. Results was selected 18 hybrids from 20 hybrids
have good quality as taste, tenderness, flovor and high anthocyaning content.
Simulteneously, these lines also have fresh yield higher than check variety.
Main findings and conclusions:
This study was indentified two of the elite lines with high GCA are NT6 and D601,
one promisinh hybrid is THL11 can used for purple waxy hybrid breeding programme.

x

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nguồn gốc của ngô nếp, nhà thực vật học Collins (1909) trồng một dạng
mới của ngô thu thập từ Trung Quốc và báo cáo mô tả ngô nếp đầu tiên. Báo cáo
ghi rõ dạng ngơ có nhiều nội nhũ sáp hơn các giống ngơ khác. Sau đó ngơ nếp
được phát hiện ở các vùng khác của Châu Á (Collins 1920; Kuleshov 1954) mặc
dù cịn một số tác giả có quan điểm khác, nhưng cơ bản đều thống nhất rằng ngơ
nếp có nguồn gốc từ Trung Quốc.
Ngô nếp là một Lương thực phổ biến ở các nước châu Á, bởi vì những đặc
điểm chủ yếu của nó về chất lượng ăn uống, dạng bắp, màu sắc hạt. Do vậy đã có
rất nhiều báo cáo đã cơng bố hạt ngơ màu sẫm có hàm lượng các thành phần hợp
chất hoạt tính sinh học và chất chống oxy hóa có giá trị cao. Anthocyanins đặc biệt
rất giàu trong ngơ có màu đậm, có lợi cho sức khỏe con người và được cho là chất
kháng oxy hóa và tiềm năng hoạt động chống ung thư, ngăn chặn bệnh tim mạch,
điều khiển chống béo phì, giảm nhẹ bệnh tiểu đường và khả năng kháng viêm
nhiễm (Jones, 2005; He and Giusti, 2010).
Mục tiêu của các nhà tạo giống ngơ ln là nâng cao năng suất, nhưng khía
cạnh cải tiến chất lượng cuộc sống thông qua tăng lượng thành phần hoạt chất sinh
học, đặc biệt là chất anthocyanins trong Lương thực thực phẩm có hàm lượng cao.
Thực tế, có lợi gấp đơi, nếu ngơ có hàm lượng anthocyanin cao ở cả lõi và hạt ngô.
Yang and Zhai (2010) đã báo cáo lõi ngơ tím có hàm lượng anthocyanin mạch
nhánh cao hơn trong hạt. Điều này là một hướng tiềm năng cho các nhà tạo giống
ngơ có hàm lượng anthocyanin cao. Lựa chọn chiến lược tạo giống hiệu quả nhất
cho mục tiêu này, cần thiết phải đánh giá di truyền và hệ số di truyền của biến dị và
thành phần phương sai (Ford, 2011).
Nhận biết nguồn gen ngô nếp (Zea mays L. var. ceratina) có biến dị 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. Có cùng đặc điểm với dòng bắp nếp dẻo, thơm, ngọt, bắp tím có
thành phần và giá trị dinh dưỡng cao: chứa nhiều beta caroten, vitamin A, sinh tố B
(thiamin, riboflavin, niacin), C, hợp chất phenolic và nhiều khoáng vi lượng như
Ca, P, Fe, Na, K, protein, chất xơ, dầu, đường. Bên cạnh đó, màu tím hạt bắp được
quy định bởi sắc tố anthocyanin rất có ích cho sức khỏe. Đã có rất nhiều báo cáo
màu sẫm ở ngơ có hàm lượng các chất hoạt tính sinh học và chất
1


kháng oxy hóa có lợi cho sức khỏe con người. Chất kháng oxy hóa anthocyanins
đặc biệt rất giàu ở ngơ có màu sẫm. Chất anthocyanin có lợi cho sức khỏe là thuộc
tính kháng oxy cao của chúng và có tiềm năng hoạt động kháng ung thư, ngăn chặn
bệnh tim mạch, chống béo phì, bệnh tiểu đường và khả năng kháng viêm nhiễm
(Jones, 2005; He and Giusti, 2010).
Chọn tạo giống ngô nếp tím đã được thực hiện ở nhiều nước châu Á như
Thái Lan, Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản. Các nhà tạo giống Việt Nam đã
nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp thành công và cung cấp cho sản xuất, nhưng
nghiên cứu và chọn tạo giống ngơ nếp tím chưa có những nghiên cứu đầy đủ, các
giống ngơ nếp tím hiện nay trong sản xuất chủ yếu là giống địa phương và nhập
nội. Do vậy chọn tạo giống ngô nếp tím là một yêu cầu cấp thiết hiện nay của thực
tế sản xuất. Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá
khả năng kết hợp của một số dịng ngơ nếp tím bằng phương pháp lai
đỉnh năm 2015 tại Gia Lâm – Hà Nội”.
1.2. MỤC ĐÍCH, PHẠM VI, Ý NGHĨA THỰC KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
NGHIÊN CỨU
1.2.1. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá dịng, tổ hợp lai nhằm xác định dịng có khả năng kết hợp và tổ
hợp lai ưu tú phục vụ cho chương trình chọn giống ngơ nếp tím ưu thế lai cho sản
xuất ngô ở miền Bắc nước ta.
1.2.2. Phạm vi nghiên cứu

Đánh giá các dịng ngơ nếp tím về đặc điểm nông sinh học, chống chịu, chất
lượng, hàm lượng anthocyanin.
Lai thử khả năng kết hợp trong vụ Xuân 2015 giữa 10 dịng tự phối ngơ nếp
tím và 2 dịng thử ngơ nếp trắng.
Đánh giá các THL về đặc điểm nông sinh học, chống chịu, chất lượng và
hàm lượng anthocyanin, năng suất và yếu tố cấu thành năng suất vụ Thu Đông năm
2015.
1.2.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Đề tài nghiên cứu góp phần hiểu rõ về các dịng ngơ nếp tím triển vọng
Duy trì, lựa chọn các giống ngơ nếp tím tốt để đưa vào sản xuất phục vụ
nghiên cứu.
Thúc đẩy, giới thiệu ngơ nếp tím vào hệ thống cây trồng của người nông dân.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGƠ
2.1.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới
Ngơ (Zea mays L. Ssp. Mays) được trồng 184,192 triệu ha (FAOSTAT,
2015). Ngô vừa là cây lương thực vừa là nguồn thức ăn quan trọng đối với chăn
ni cho nên diện tích ngô và sản lượng ngô trên thế giới tăng không ngừng qua
các năm, nhất là trong 40 năm trở lại đây, ngơ là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về
năng suất cao nhất trong các cây lương thực chính. Vào năm 2006, năng suất ngơ
trung bình thế giới đạt 4,81 (tấn/ha) và có xu hướng tăng lên 4,99 tăng gấp 1,03
lần, sản lượng từ 706,83 (triệu tấn) lên 790,11 tăng gấp 1,12 lần, diện tích từ
146,94 (triệu ha) lên 158,39 tăng gấp 1,1 lần. Tuy nhiên vào năm 2009, theo FAO
sản lượng đạt 820,20 (triệu tấn), giảm 10,41 (triệu tấn) so với năm 2008 mà
nguyên nhân chính là do diện tích giảm 3,94 triệu ha và năm 2012 sản lượng đạt
872,79 triệu tấn giảm 1,02 lần so với năm 2011 ngun nhân là do biến đổi khí hậu

tồn cầu nên năng suất giảm và năm 2013 diện tích tăng lên 184,19 và sản lượng
đạt kỉ lục 1016,7 (FAOSTAT, 2015).
Bảng 2.1. Diện tích, năng suất, sản lượng ngơ trên thế giới 2010-2013

Nguồn: FAOSTAT, WORLD (2015)

Điều đó cho thấy nhu cầu tiêu thụ ngơ ngày càng tăng và có xu hướng tăng
mạnh trong tương lai.
Năng suất ngô tăng nhanh trong những năm qua là thành quả của việc phát
hiện ưu thế lai trong chọn tạo giống cây trồng mà ngô là đối tượng thành cơng điển
hình trong số các cây trồng lương thực, đồng thời không ngừng cải thiện kỹ thuật
canh tác (Phan Xn Hịa, 2008). Có thể nói việc chọn tạo ra các giống ngô mới và
những tiến bộ cao về kỹ thuật canh tác của nửa cuối thế kỷ trước đến nay đã làm
thay đổi căn bản ngành sản xuất ngô trên thế giới.
Những năm gần đây, nhu cầu sử dụng ngô làm thực phẩm (Ngô đường,

3


ngô nếp, ngô rau) ngày càng tăng. Xuất khẩu hạt giống và các sản phẩm từ ngô
thực phẩm đã mang lại thu nhập khá cao cho người sản xuất. Theo thống kê của
FAO, năm 2006 các nước trên thế giới đã xuất khẩu 36,2 nghìn tấn ngơ nếp,
khoảng 82,4 triệu USD (FAO, 2009).
Ngô nếp ngày một trở nên quan trọng đối với thị trường Thái Lan và nhiều
nước khác ở Châu Á như Việt Nam, Trung Quốc, Hàn Quốc và Đài Loan bở mùi
vị, độ ngọt, mềm và dẻo của nó khi sử dụng bắp tươi. Thị trường xuất khẩu hạt
giống và ngô nếp đông lạnh ở Thái Lan đang có nhiều triển vọng, mở rộng cả trong
và ngồi nước(Lertrat and Thongnarin, 2008).
Hiện nay, trên tồn thế giới có 140 nước trồng ngơ. Trong đó, Mĩ là nước có diện
tích trồng ngô lớn nhất thế giới là 35,478 triệu ha với năng suất là 99,695 tạ/ha, sản

lượng đạt 353,699 triệu tấn (2013) (theo FAOSTAT,2015). Đứng thứ hai là Trung
Quốc, sau đó là Ấn Độ. Diện tích ngơ của Pháp gấp 4 lần Ấn Độ nhưng phần lớn
diện tích được trồng ở miền trung Illinois và Indiana, phía bắc Iowa, phía nam
Minnesota và Nebraska (U.S and Council, 2001). Hiện nay, diện tích ngơ nếp của
Mỹ khoảng trên 500 nghìn ha và có thể tăng lên khoảng 700 nghìn ha trong một
vài năm tới (Nguyễn Thế Hùng, 2006). Diện tích này được trồng nếp vàng, nhưng
gần đây có một số diện tích nhỏ được trồng bằng nếp trắng. Các nước Châu Á như
Hàn Quốc, Philippines, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam, Lào,… lại trồng phổ
biến các giống nếp có đặc điểm dẻo, thơm, ngon (Lê Quý Kha, 2009).
2.1.2. Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam
Ở Việt Nam ngô được coi là loại cây lương thực quan trọng đứng thứ hai
sau lúa được đưa vào trồng cách đây 300 năm (Ngô Hữu Tình, 2009). Do có vài trị
quan trọng đối với kinh tế xã hội cộng với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa nên
ngơ đã nhanh chóng được mở rộng trồng khắp các vùng miền cả nước từ trung du
đến đồng bằng, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ tống canh tác (Báo Nông
nghiệp Việt Nam, 2013).
Những năm trước đây do chưa được quan tâm, chú trọng phát triển nên cây
ngô chưa được phát huy hết tiềm năng của nó. Năng suất ngơ của nước ta trước
đây rất thấp so với năng suất ngô của thế giới, do sử dụng các giống ngô địa
phương và áp dụng kỹ thuật canh tác lạc hậu, bên cạnh đó do truyền thống sản xuất
lúa nước lâu đời nên những năm trước đây cây ngô vẫn chưa được chú
4


trọng phát triển mãi cho đến năm 1973 mới có những chính sách phát triển ngơ ở
Việt Nam (Trần Hồng Uy, 2001). Từ giữa những năm 1980 trở lại đây, nhờ hợp tác
với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa Mỳ Quốc Tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải
tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta như TPTD VM1, HSB1, TH2A, TSBI, TSB2,
… góp phần đưa năng suất của ngơ lên gần 1,5 tấn/ha vào đầu những năm 1990.
Tuy nhiên, ngành sản xuất ngơ của nước ta có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu

những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng sử dụng rộng rãi các
giống ngô lai vào trong sản xuất, đồng thời áp dụng các kỹ thuật canh tác mới
nhằm phát huy hết tiềm năng năng suất của các giống mới. Nhờ việc sản xuất
giống dễ dàng, giá thành rẻ, con lai có năng suất cao và thích ứng rộng, trong đó
các giống ngô lai không quy ước đã được người nông dân nhanh chóng chấp nhận
và mở rộng diện tích. Năm 1991, diện tích trồng ngơ lai chưa đến 1% trên hơn 400
nghìn ha trồng ngơ, năm 2004 diện tích trồng ngơ của cả nước là hơn
990 nghìn ha năng suất đạt 34,9 tạ/ha và sản lượng là 3,454 triệu tấn (Tổng cục

thống kê, 2005), tỷ lệ trồng ngô lai là 84% (Phạm Đồng Quảng và cs, 2005; Trung
tâm khuyến nông quốc gia, 2005).
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng ngơ tại Việt Nam 2010-2013
Năm
2010
2011
2012
2013
Nguồn: FAOSTAT (2015)

Diện tích, năng suất, sản lượng trồng ngô tăng từ năm 2010 sản lượng đạt
4,61 (triệu tấn) thì đến năm 2013 đã tăng lên 5,19 (triệu tấn), năm 2014 sản lượng
đạt 5,19 (triệu tấn) đã cho thấy việc ứng dụng và chuyển giao áp dụng không
ngừng các tiến bộ kỹ thuật nhằm đem lại hiệu quả nhất trong nền sản xuất ngô của
nước ta hiện nay. Tuy nhiên diện tích, năng suất và sản lượng ngơ của chúng ta đều
tăng nhanh nhưng so với bình quân chung của thế giới năng suất ngô nước ta cịn
rất thấp, nhu cầu sử dụng ngơ của Việt Nam ngày càng lớn. Điều này đặt ra nhiệm
vụ rất quan trọng và cấp thiết cho các cơ quan nghiên cứu và chọn tạo giống là tạo
ra các giống ngơ có năng suất cao, chống chịu tốt đồng thời đáp ứng cả yêu cầu về
chất lượng.

5


2.2. NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ
2.2.1. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô trên thế giới
Ngô nếp được sử dụng làm lương thực và thức ăn chăn nuôi gia súc, gia
cầm. Khi nấu chín có độ dẻo, mùi vị thơm ngon. Nó có giá trị dinh dưỡng cao, bởi
tinh bột của nó có cấu trúc đặc biệt, dễ hấp thụ hơn so với tinh bột của ngơ tẻ. Có
khá nhiều báo cáo về những kết quả đạt được trong chăn nuôi cho cả động vật
thường và động vật nhai lại (Fergason, 1994). Một số thử nghiệm ở Mỹ đã chỉ ra
rằng, bị đực non lớn nhanh hơn khi được ni bằng ngô nếp (US.Grains Council).
Một trong những nguyên nhân dẫn đến hiệu quả trên là do trong ngơ nếp có hàm
lượng các axitamin không thay thế như lyzin và triptophan cao (Grawood, 1972 ;
Jemes Brewbaker, 1998).
Những năm gần đây khi đời sống của người dân được nâng cao thì các sản
phẩm ngô nếp được sử dụng ngày càng đa dạng. Ngô nếp không chỉ để sử dụng
làm lương thực ăn tươi như trước kia mà chế biến thành các sản phẩm ngày càng
được người dân ưa chuộng như ngô chiên, snack ngô, súp ngô, chế biến tinh bột
ngô,… Ở Mỹ và các nước phát triển, phần lớn sản lượng ngô nếp được sử dụng để
chế biến tinh bột ngô, sản phẩm được sử dụng để chế biến thực phẩm, sữa ngơ, keo
dán, chất hồ dính, cơng nghiệp dệt, cơng nghiệp giấy, chế biến siro v.v… Do đó, tại
Mỹ ngơ nếp ưu thế lai được trồng khoảng 700.000 mẫu anh (0.4ha/mẫu). Các nước
phát triển ngô nếp như Trung Quốc, Mỹ, Nhật… là các nước hàng năm đều cho ra
những giống ngô nếp mới có năng suất cao và chất lượng tốt, các giống này chủ
yếu là các giống ngô nếp ưu thế lai, có thể kể như giống ngơ nếp lai đơn trắng JYE
101, giống ngơ nếp lai đơn tím Jingkenou 218, giống nếp tím trắng
Jingtianzihuanuo và giống nếp trắng lai đơn Yahejin 2006 (Báo cáo tại hội nghị
ngô châu Á lần thứ 9, Bắc Kinh 09/2005).
Theo Tomob, để chọn giống ngô nếp người ta dùng vật liệu ban đầu từ các
giống ngô nếp địa phương của Trung Quốc, ngô nếp Cracnoda hoặc nguồn ngô nếp

đột biến tự nhiên hay đột biến nhân tạo như là donor. 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 tính
nơng học khác để tạo dịng nếp thuần. Cịn tạo các đồng đẳng ngơ nếp từ nguồn
ngơ thường thì người ta cho lai ngô nếp và ngô thường với nhau sau đó tiến hành
lai lại và kiểm tra bằng phân tích hạt phấn qua phản ứng với dung kịch KI. Bằng
cách này người ta đã tạo ra khá nhiều dòng và giống nếp lai mới, chúng được trồng
cách ly với các loại ngô khác (Tomob, 1984).
6


2.2.2. Nghiên cứu chọn tạo giống ngô tại Việt Nam
Theo các nghiên cứu phân loại ngô địa phương ở Việt Nam từ những năm
1960 cho thấy, ngô Việt Nam chủ yếu tập trung vào 2 lồi phụ chính là đá rắn và
nếp (Ngơ Hữu Tình, 1997). Ngơ nếp được phân bố ở khắp các vùng, miền trong cả
nước, với nhiều dạng màu hạt khác nhau: trắng, vàng, tím, nâu, đỏ,...
Quá trình thu thập, đánh giá và bảo tồn các giống ngô nệp địa phương đã
được các nhà khoa học Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội thực hiện từ năm
2000 – 2005. Kết quả là, Vũ Văn Liết và các cộng sự đã thu thập được 20 giống
ngô ở một số vùng trong đó có 13 mẫu giống ngơ nếp. Năm 2004, Bộ môn Cây
Lương Thực, Khoa Nông Học đã thu thập được 10 mẫu giống ngô nếp ở Sơn La,
20 mẫu ngơ nếp tại Cộng hồ Dân chủ nhân dân Lào. Trên cơ sở thu thập nguồn

gen Nguyễn Thế Hùng cùng cộng sự đã tiến hành phân loại, đánh giá và tạo ra các
dịng ngơ nếp tự phối đời cao phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô nếp. Năm
2004, Bộ môn Cây lương thực khoa Nông học của trường cũng đã thu thập được
10 mẫu giống ngô nếp tại Sơn La và 20 mẫu giống ngô nếp tại nước Cộng hòa dân
chủ nhân dân Lào. Kết quả của hai đợt khảo sát cho thấy nguồn gen (giống) cây
ngơ tại các vùng miền núi huyện Điện Biên nói riêng, vùng miền núi phía Bắc và
miền Trung Việt Nam còn nhiều đa dạng, phong phú. Trên cơ sở thu thập nguồn
gen đó hiện nay Nguyễn Thế Hùng cùng cộng sự đã tiến hành phân loại, đánh giá

và tạo ra các dịng ngơ nếp tự phối đời cao phục vụ cho công tác chọn tạo giống
ngô nếp.
Theo các tác giả Lưu Cao Sơn, Nguyễn Thị Lưu và Lê Quý Kha về đánh giá
đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp của 26 dịng ngơ có nguồn gốc địa lý
khác nhau tại phía Bắc (2008 – Viện Nghiên cứu Ngơ) thì 7 dịng có nguồn gốc cận
nhiệt đới (nhóm 1) gồm DQ.3 MSTo.919, 30Y.87, 30K.95, 30N.34, 30Y.87 và
T8NN được chọn tạo tại Việt Nam có khả năng sinh tưởng, chống chịu tương
đương đối chứng DF5 (dòng mẹ của giống ngơ lai LVN4). Những dịng này vừa có
năng suất cao và có giá trị KNKH chung khá cao, có thể tham gia vào một số THL
có triển vọng. Đã phát hiện được 2 tổ hợp lai T8NN/CMYT.18’ (dòng cận nhiệt
đới/nhiệt đới) và 30Y.87/MSTo.919 (dòng nhiệt đới/nhiệt đới) cho năng suất cao
(Lưu Cao Sơn và cs., 2008).
Kết quả chọn tạo và sử dụng ngô nếp trong những năm qua cũng đạt được
những thành cơng nhất định trong việc tạo dịng, lai tạo thử nghiệm các giống ngô
nếp lai. Kết quả này được thực hiện chủ yếu tại các trường Đại học, các Viện
7


nghiên cứu. Cụ thể giai đoạn 2003 – 2005 nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học
Nông nghiệp Hà Nội đã lai thử khả năng kết hợp của 50 tổ hợp lai, kết quả đã chọn
được các tổ hợp ngô nếp lai ưu tú: N8 x N11; N4 x N8; N11 x N14 và N2 x N12.
Các tổ hợp lai có các đặc điểm tốt như: Thời gian sinh trưởng ngắn, từ khi gieo đến
khi thu bắp luộc khoảng 75 – 80 ngày, từ gieo đến chín sinh lý khoảng 95 – 105
ngày. Các tổ hợp ngơ nếp lai có hạt màu trắng, dẻo, thơm, năng suất hạt đạt khoảng
40 – 45 tạ/ha (Nguyễn Thế Hùng, 2006).
Tại Viện nghiên cứu ngô đã lai tạo ra được các tổ hợp ngô nếp lai đơn từ
các nguồn nếp Trung Quốc, Thái Lan... kết hợp với các dịng VN2, nếp vàng
Pleiku, Vàng Hồ Bình, Vàng - trắng miền Bắc... Các tổ hợp được tạo ra đều có
năng suất trung bình 50 – 55 tạ/ha. Trên cơ sở đó phát triển tạo ra nhiều giống ngơ
thương mại có chất lượng cao (Phan Xn Hào, 2006).

Từ các giống ngô nếp trắng ngắn ngày, năng suất khá, chất lượng tốt, có
nguồn gốc khác nhau : Nếp Tây Ninh, Nếp Quảng Nam – Đà Nẵng, nếp Thanh
Sơn, Phú Thọ và nếp S-2 từ Philippin, Phan Xuân Hào và cộng sự đã chọn tạo
thành công giống ngô nếp trắng VN2 và được công nhận giống quốc gia năm 1997.
Đây là giống nếp trắng ngắn ngày, có thời gian sinh trưởng vụ Xuân 100 105 ngày, vụ Hè 80 - 85 ngày. Năng suất bình quân 30 tạ/ha, thâm canh tốt có thể

đạt 40tạ/ha. Ngơ nếp VN2 cũng là giống có chất lượng dinh dưỡng cao (Phan xuân
Hào, 1997). VN2 là một trong những giống có khả năng thích ứng rộng, trồng
được nhiều vùng trong cả nước (Phạm Đồng Quảng và cs, 2000 – 2003).
Kết quả chọn tạo giống ngô nếp của Việt Nam trong thời gian qua cho thấy
nhiều kết quả, điển hình một số giống:
Ngơ nếp lai Fancy 111 có xuất xứ từ Thái Lan do Cty Atvanta VN lai tạo.
Màu tím hạt ngơ được quy định bởi sắc tố Anthocyanin - một loại hợp chất mang
lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Theo báo cáo của Trường ĐH Ohio State (Mỹ), hợp
chất trong bắp tím có tác dụng chữa trị ung thư hiệu quả. Các nhà nghiên cứu Nhật
Bản cũng khẳng định bắp tím có tác dụng chống ung thư nhờ chức năng chống oxy
hóa của sắc tố anthocyanin. Trọng lượng bắp của giống Fancy 111 là 3,5-4 kg/10
bắp. Về chất lượng ăn tươi, Fancy 111 có mùi thơm nhẹ và rất dẻo, ăn có vị hơi
ngọt và đậm, do vỏ hạt mỏng nên không thô sáp.
MX4 là giống ngô lai không quy ước, được tạo ra từ tổ hợp lai SNC07 x
SN1, trong đó SNC07 và SN1 là các giống nếp thụ phấn tự do đã được chọn lọc
thuộc Công ty Giống cây trồng Miền nam Giống MX4 bắt đầu khảo nghiệm quốc
8


gia vụ Đông 2000. Giống ngô nếp lai MX2 do nhóm kỹ sư chọn lọc giữa 2 giống ngơ
nếp địa phương. MX2 được công nhận là giống quốc gia năm 2005. Đặc điểm chung
của các giống này là thời gian thu hoạch hạt khô 80 - 85 ngày, thu trái ăn tươi 62 - 64
ngày sau gieo. Sinh trưởng khoẻ, chiều cao cây 186 cm, chiều cao đóng bắp 88 cm,
chiều dài bắp 14,7 cm, đường kính bắp 4,2 cm, 12 - 14 hàng hạt, tỷ lệ hạt/bắp 74,1%.

Chất lượng luộc ăn tươi bắp có vị thơm và dẻo. Năng suất hạt khơ trung bình từ 3,5 –
4,5 tấn/ha. Năng suất bắp tươi lột vỏ 7,7 tấn trái tươi/ha, bị nhiễm bệnh đốm vằn và gỉ
sắt nhẹ, ít đổ ngã, thích nghi rộng, chịu rét khá, chịu hạn tốt.

Có thể nhận thấy xu hướng trong chọn giống ngô ở Việt Nam là mở rộng
phạm vi chọn giống, tập trung vào chọn tạo ở một số chủng loại giống ngô thực
phẩm như ngô đường, ngô nếp, ngô rau.
2.3. THÀNH TỰU CHỌN TẠO GIỐNG NGƠ NẾP VÀ NGƠ NẾP TÍM
Những loại ngơ đặc thù là do những tính trạng đặc thù và điều khiển di
truyền những tính trạng này, những yêu cầu cố gắng tạo giống truyền thống trong
quá trình tạo giống, đặc biệt những cố gắng điều khiển thụ phấn trong quá trình tạo
giống. Để quá trình chọn lọc thành các tính trạng này cần có các phương pháp đặc
thù trong đánh giá những tính trạng cần thiết như ước lượng thể tích nổ và độ bơng
của ngơ nổ; xác định hàm lượng được khi thu hoạch của ngô đường; xác định hàm
lượng dầu trong mẫu ngơ có hàm lượng dầu cao…Chương trình chọn tạo giống
ngơ đặc thù, ngoại trừ ngơ có hàm lượng amylosse cao đã được thực hiện tại Viện
Nghiên cứu Ngô Zemun, Polje, Belgrade trong 45 năm qua đã chọn tạo thành công
một số lớn ngô đường, ngô nổ, ngô hàm lượng dầu cao, ngô hàm lượng lysine cao,
ngô đa và ngô hạt trắng. Chọn lọc và tạo giống những tính trạng này cần có sự
phong phú của biến dị, di truyền, phương pháp và kỹ thuật hỗ trợ để đạm bảo thành
công (Pajić, 2007).
Ngô nếp là một Lương thực phổ biến ở các nước châu Á, bởi vì những đặc
điểm chủ yếu của nó về chất lượng ăn uống, dạng bắp, màu sắc hạt. Do vậy đã có
rất nhiều báo cáo đã cơng bố hạt ngơ màu sẫm có hàm lượng các thành phần hợp
chất hoạt tính sinh học và chất chống oxy hóa có giá trị cao. Anthocyanins đặc biệt
rất giàu trong ngơ có màu đậm, có lợi cho sức khỏe con người và được cho là chất
kháng oxy hóa và tiềm năng hoạt động chống ung thư, ngăn chặn bệnh tim mạch,
điều khiển chống béo phì, giảm nhẹ bệnh tiểu đường và khả năng kháng viêm
nhiễm (Jones, 2005; He and Giusti, 2010)

9


Năng suất cao và chín sớm là những đặc điểm quan trọng trong tạo giống
ngô. Các tác giả nghiên cứu đánh giá phản ứng của ngơ nếp tím qua 4 chu kỳ chọn
lọc bằng phương pháp chọn lọc hỗn hợp cải tiến để tăng năng suất và chín sớm tìm
ra tương quan giữa năng suất và các tính trạng quan trọng khác ở quần thể ngơ nếp
tím (Zea mays L. var.ceratina). Bốn chu kỳ đánh giá trong 2 vụ năm 2012 và
2013. Thí nghiệm đánh giá khối ngẫu nhiên hồn chỉnh 4 lần lặp lại. Kết quả cho
thấy phương pháp chọn lọc đã cải tiến nhiều đặc điểm của quần thể này. Chu kỳ C4
thu được năng suất bắp cao nhất 16.0 t/ha tiếp theo chu kỳ C3 đạt năng suất 15.4 t/
ha. Chu kỳ C4 cũng có năng suất bắp bán tươi cao nhất (9.9 t/ha). Nó cũng có ngày
trỗ cờ và phun râu nhỏ nhất. Tiến bộ di truyền đạt được quan một chu kỳ là 0.68
(P≤0.01) và 0.37 (P≤0.01) về năng suất bắp và năng suất bắp đủ tiêu chuẩn bán
được, trong khi tiến bộ di truyền ngày tung phấn và phun rấu là -1.8. Tương quan
giữa năng suất bắp đủ tiêu chuẩn với ngày trỗ cờ phun râu âm và thấp, chọn lọc
trực tiếp năng suất bắp thương phẩm có thể thu được kết quả chín sớm ở quần thể
ngô này và yêu cầu cải tiến quần thể yêu cầu chọn lọc chu kỳ một một số thế hệ
(Satang Hussanun et al., 2014).
Wang Yi Fa và cs, 2009 đã chọn tạo thành công giống ngô nếp đen tía
"Huziheinuo 1" đã được chọn tạo bằng lai giữa "SW74" và "SW71", cả hai dịng
thuần có chất lượng tốt và khả năng kết hợp cao. Đánh giá sinh thái cho thấy giống
chín sơm hơn 2 ngày so với giống "Suyunuo 1", năng suất cao hơn 26,8% và nội
nhũ sáp tốt hơn, chống chịu với điều kiện bất thuận và thích nghi rộng. Nghiên cứu
thay đổi màu sắc hạt biểu hiện thay đổi màu hạt nhanh và có thời gian thu hoạch
dài. Khi tất cả các hạt màu đen tía, bắp vẫn giữ được chất lượng ôn định về cảm
quan, nội nhũ sáp và hương vị (Wang Yi Fa et al., 2009).
Một giống ngô nếp lai đơn là Heukjinjuchal là giống ngơ nếp có màu đen
(Zea mays L.) được nhóm các nhà tạo giống tại NICS chọn tạo thành công 2008.
Heukjinjuchal chọn tạo bằng lai giữa 2 dòng thuần KBW24 làm mẹ và KBW2 là

bố. Chiều dài bắp và đường kính bắp của Heukjinjuchal là 16,0 cm và 4,4 cm, Tỷ
lệ kết hạt trên chiều dài bắp 89%, tương đương với giống đối chứng Chalok1.
Giống kháng bệnh đốm lá và chống chịu để tốt. Năng suất bắp tươi tương đương
đối chứng Chalok1 trong thí nghiệm vùng qua ba năm. Sản xuất hạt lai F1 của
giống này dễ dàng vì trùng giữa tung phấn và phun râu của bố mẹ tốt. Giống phù
hợp phổ biến ra sản xuất ở Hàn Quốc (Tae-wook Jung et al., 2009).
10


2.4. NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG CỦA NGÔ NẾP
2.4.1. Cải thiện chất lượng ngô nếp bằng gen ngô đường
Các nhà chọn giống đã cải thiện được chất lượng ngô đường thành cơng 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 ngô 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 ngơ 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 cá thể ngơ 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 ngô nếp (Creech, R.G., 1968; S.Simila
et al.,2009).
Thoungnarin et al. (2005, 2008); Lertrat and Thongnarin (2008) ở trường
Đại học Khon Kaen, Thái Lan đã tiến hành thí nghiệm để liên kết những gen trên
vào thể nếp lai trở lại. Tuy nhiên hầu hết các nghiên cứu trước đây chỉ tập trung
vào một hoặc hai gen đơn quy định độ ngọt được biết đến trước đó. Các giống có
chứa các gen này có hàm lượng đường khác nhau và cũng khác với giống có chứa
them các liên kết thơng thường quy định độ ngọt. Mimla, Lertrat và Suriharn
(2009) đã nghiên cứu tính trạng chất lượng thơng qua thống kê đặc điểm thế hệ để
xác định các gen ảnh hưởng đến hàm lượng đường (sucrose, glucose, fructose và

đường tổng số) của hai tổ hợp ngô nếp lai (101su x 101bt và 101su x 216 sh2).
Hàm lượng đường trong hạt được xác định ở thời điểm 21 ngày sau thụ phấn. Các
số liệu được xử lý thống kê sinh hoc để xác định các gen ảnh hưởng. Tính trội lặn
của các gen ảnh hưởng giải thích hầu hết sự di truyền hàm lượng đường, đường
tổng số ở tất cả các tổ hợp lai. Gen có ảnh hưởng trội khơng hồn tồn cho biết
hàm lượng đường ở con lai F1 không cao như bố mẹ chúng. Gen có ảnh hưởng
cộng ln liên kết với gen quy định độ ngọt. Kết quả cho thấy, lai ngược hoặc lai 3
là sự lựa chọn tốt nhất để cải thiện độ ngọt cho ngô nếp và sử dụng các gen liên kết
cho kết quả tốt hơn các gen đơn. Đây là những thơng tin rất hữu ích đối với
chương trình chọn tạo giống nhằm cải thiện độ ngọt của ngô nếp (S.Simila et
al.,2009).

11


2.4.2. Cải thiện chất lượng ngô nếp bằng cách tăng hàm lượng protein
Có một số phương pháp được đưa ra để cải thiện chất lượng protein ngô
nếp. Ngoc Chi Dang and Zurich (2010) đã nghiên cứu cải tạo chất lượng protein
ngơ nếp bằng dịng kích tạo đơn bội và sử dụng chỉ thị phân tử để kiểm tra sự có
mặt của gen. Ngô 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 dung 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
colchicines ở giai đoạn mầm non để tạo dòng đơn bội kép. Mặc dù những dòng
đơn bội kép này có thời gian phun râu kéo dài và tỷ lệ tái sinh thấp (<30%) so 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 dòng
thuần chọn tạo giống (Nguyễn Thị Tuyến, 2016).
Peter Stam et al., (2014) báo cáo cho rằng những dân tộc ít người ở Đơng
Nam Á sử dụng ngơ nếp làm lương thực hàng ngày, nhưng trong ngô nếp thiếu một

số amino axit cần thiết. Gần đây, nghiên cứu phối hợp các alen lặn wx và
opaque2 để tăng gấp đôi chất lượng trong hạt ngô (w/o, amylopectin, protein
cao), sự kết hợp này cần thực hiện lai chuyển gen vào nguồn vật liệu di truyền ngô
nếp địa phương của dân tộc ít người. Các tác giả sử dụng hai dòng w/o có nền di
truyền của Trung Quốc và Thái Lan lai với hai giống ngô nếp địa phương Việt
Nam, hai giống địa phương của dân tộc ít người có chất lượng ăn uống tốt ký hiệu
là WVN 3 và WVN 10. Thu hoạch và phân tích lại thời gian thu hoạch cho ăn tươi
và giai đoạn chín sữa các con cái F2 của w/o WVN 3 đồng đều bắp đã bóc lá bi
như với ngô nếp lai thương mại và 40% của 10 con cái F2 với giống WVN 10.
Trong tổ hợp lai WVN 3 và F2 lại trở lại với WVN3, tất cả bắp đã bóc lá bi w/o
đồng đều về chất lượng ăn uống và hàm lượng protein; nhưng năng suất bắp và
hàm lượng tryptophan cao nhất ở tổ hợp lai đỉnh. Các tác giả cho rằng nguồn vật
liệu di truyền chất lượng cao hiện có như là một nguồn QPM của dân tộc ít người.
Tổ hợp lai nguồn dòng w/o hướng đến cân bằng chất lượng protein khi lai với
giống địa phương, nhưng các tổ hợp lai năng suất cao chỉ ra rằng đây là nguồn tiềm
năng cho tạo giống ngô lai QPM thương mại ở Đông Nam Á (Peter Stamp et al.,
2014) (Nguyễn Thị Tuyến, 2016).
2.4.3. Cải thiện tính trạng vỏ mỏng để nâng cao chất lượng ngô nếp
Vỏ mỏng là mục tiêu chọn lọc cải tiến hạt mềm ở ngô đường (Ito and
Brewbaker, 1981), khả năng nổ lớn hơn đối với ngô nổ (Mohamed et al., 1993),

12


và tỷ lệ hạt khơ (Stroshine and et al.,1987). Vì thế vỏ mỏng cũng là mục tiêu chủ
yếu chọn cải tiến ngô nếp ăn tươi mềm hơn. Trên cơ sở những nghiên cứu ở ngô
đường lai (Tracy and Galinat 1987) và xác định độ dày vỏ ở ngô nếp lai trong
nghiên cứu này đề xuất độ dày vỏ thích hợp cho tiêu dung ngô nếp ăn tươi từ xấp
xỉ 35 m đến 60 m. Thành phần chính là chất xơ ngơ, khơng lên men trong sản
xuất ethanol truyền thống. Vì vậy, hiểu biết về mối quan hệ di truyền độ dày vỏ

giữa các vùng khác nhau của hạt và đánh giá di truyền độ dày vỏ có thể giúp
chương trình chọn lọc ngô nếp vỏ mỏng thiết kế để tăng hiệu xuất ethanol (Dien et
al., 2002; Raush and Belyea, 2002). Độ dày vỏ biến động rất lớn từ 35

mở

ngô đường mềm đến 200 m ở ngô răng ngựa Corn Belt (Brewbaker et al.,
1996). Có hạt hay đổi hình thái góp vào phương sai độ dày vỏ là: số lớp tế bào vỏ,
độ dày khác nhau của vỏ hai mặt hạt và độ dày vách tế bào vỏ (Ito and
Brewbaker,1991).
2.4.4. Màu sắc hạt ảnh hưởng đến chất lượng của ngô nếp
Các tác giả đầu tư nghiên cứu cơ bản về các chất carotenoids, anthocyanins,
phenolics, và chất khàng oxy hóa antioxidant của 3 dạng ngơ nếp có màu hạt khác
nhau (trắng, vàng và đen) trong thời gian chín, cũng như ngơ vàng thường làm đối
chứng. Kết quả cho thầy ngô nếp đen có chất lượng anthocyanis, phenolics và chất
khàng oxy hoa antioxidant cao nhất, ngô nếp vàng liên quan đến số lượng
carotenoids lớn nhất, ngơ trắng có hàm lượng carotenoids, anthocyanins, phenolics
và chất kháng oxy hóa thấp nhất. Để mỗi loại ngơ có hàm lượng carotenoids cao
hơn nên tìm ở giai đoạn M2 (khơng có sai khác lớn giữa giai đoạn M1 và M2 ở
ngô vàng). Hàm lượng anthocyanin và phenolics giảm ở ngô trắng và ngô vàng,
trái ngược với ngô nếp đen trong thời gian chín. Hàm lượng chất kháng oxy hoa
antioxidant xác định bằng máy quét Scavenging 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl
(DPPH), máy giảm năng lượng oxy hóa sắt (the ferric reducing antioxidant power
(FRAP), và máy Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) đánh giá tăng lên
với q trình chín, nhưng khơng nhận biết sự sai khác giữa M2 và các giai đoạn
chín của ngơ vàng và ngô nếp đen. Ngô trắng DPPH đầu tiên tăng sau đó giảm,
trong khi xác định antioxidant bằng TEAC FRAP giảm trong q trình chín. Sự
khác nhau của các thơng số chỉ ra rằng các dạng ngô và thời gian thu hoạch ảnh
hưởng có ý nghĩa đến đặc tính chức năng của ngô nếp (Qing – ping Hu and Jian –
guo Xu, 2011).

13


Nghiên cứu đặc tính 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 tía được sử dụng chế biến chất kháng oxy hóa và
phẩm màu tuyệt vời (Yang and Zhai 2010). Vì vậy chọn tạo giống ngơ nếp có hàm
lượng anthocyanin vơ cùng quan trọng. 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 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 thụ phấn tự do (OPVs). Do vậy chọn lọc cải
tiến giống thụ phấn tự do là một tiền 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
(Klimek-Kopyra, et al.,2012; Nguyễn Thị Tuyến, 2016).
2.5. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Theo phương pháp chuẩn (standard Method), chọn tạo giống ngô lai quy
ước gồm 3 bước cơ bản sau đây: Phát triển dòng thuần; thử khả năng kết hợp bằng
lai đỉnh và lai luân giao; kết hợp các dòng thuần ưu tú trong con lai ưu thế cao.
2.5.1. Ưu thế lai và phương pháp tạo ưu thế lai
Hiện tượng ưu thế lai (ƯTL) hay sức sống ưu thế lai và sự biểu hiện nông
học ưu tú của con lai so với hai hai bố mẹ của chúng. Mặc dù đây là một vấn đề rất
quan trọng nhưng cịn rất ít hiểu biết về di truyền và cơ sở phân tử của hiện tượng
ưu thế lai. Sự hình thành bắp (hoa cái) của ngơ chín sớm ảnh hưởng đến năng suất
hạt và là mơ hình tuyệt vời để nghiên cứu cơ chế phân tử liên quan đến hiện tượng
ưu thế lai. Để xác định đóng góp của bố mẹ và điều khiển của chúng trong di
truyền phát triển bắp ngô của con lai, các tác giả đã phân tích biểu hiện của gen
trong genome rộng ở hai dịng ngơ thuần (B73 và Mo17) và con lai F 1 của chúng

bằng kỹ thuật giải trình tự sâu. Phân tích của các tác giả nhận biết 17.128 gen biểu
hiện ở ba kiểu gen này và 22.789 gen biểu hiện chung trong các nghiên cứu hiện
nay. Xấp xỉ 38% các gen là sai khác biểu hiện bắp ngô giống chín sớm của tổ hợp
lai F1, bao gồm nhiều gen nhân tố sao mã và một số gen biến đổi có mặt hoặc
khơng có mặt (presence/absence variations -PAVs) biểu hiện mơ hình hoạt động đa
gen. Các gen khác nhau biểu hiện phương thức khác nhau chủ yếu làm giàu thêm 5
thành phần tế bào (cơ quan tử, không bào, các thành phân của cơ quan tử và các
thành phần trong không bào). Chức năng phân tử phân
14