Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nguồn vật liệu khởi đầu cho chọn tạo giống dưa chuột cucumis sativus l ưu thế lai phục vụ chế biến

....

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

NGÔ THỊ HẠNH

NGHIÊN CỨU NGUỒN VẬT LIỆU KHỞI ðẦU
CHO CHỌN TẠO GIỐNG DƯA CHUỘT (Cucumis sativus L.)
ƯU THẾ LAI PHỤC VỤ CHẾ BIẾN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI - 2011


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

NGÔ THỊ HẠNH

NGHIÊN CỨU NGUỒN VẬT LIỆU KHỞI ðẦU
CHO CHỌN TẠO GIỐNG DƯA CHUỘT (Cucumis sativus L.)
ƯU THẾ LAI PHỤC VỤ CHẾ BIẾN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
Mã số: 62 62 05 01
Người hướng dẫn: 1. PGS.TS. Vũ ðình Hồ
2. GS.TS. Trần Khắc Thi

HÀ NỘI - 2011


LỜI CAM ðOAN
- Tơi xin cam đoan rằng, đây là cơng trình nghiên cứu của tơi. Các số
liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa từng được
cơng bố trong bất kỳ một cơng trình nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận án
ñã ñược cám ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận án này ñều ñược
chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận án

Ngô Thị Hạnh

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

i


LỜI CÁM ƠN
ðể hồn thành luận án này, tơi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của
các thầy, cơ giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè ñồng nghiệp.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Vũ ðình Hồ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội, GS. TS. Trần Khắc Thi - Viện Nghiên
cứu Rau quả đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện
đề tài cũng như hồn chỉnh luận án.
Tơi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Nghiên cứu Rau - Quả, Viện
ðào tạo Sau ñại học, các thầy cô giáo Bộ môn Di truyền Giống, Khoa Nông
học - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện
thuận lợi ñể tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu này.

Tơi xin trân trọng cảm ơn Vụ Khoa học Công nghệ và Môi trường, Bộ
Nông nghiệp và PTNT, GS. TS Trần Khắc Thi chủ nhiệm ñề tài: “Nghiên cứu
chọn tạo giống và kỹ thuật sản xuất tiên tiến cho một số loại rau chủ lực phục
vụ cho nội tiêu và xuất khẩu (cà chua, dưa chuột, mướp ñắng, dưa hấu và ớt)”
ñã hỗ trợ kinh phí để thực hiện đề tài nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị em Bộ môn Rau - gia vị, Viện
Nghiên cứu Rau quả, các sinh viên thực tập tốt nghiệp từ khóa 47 đến khóa 50
đã cộng tác giúp đỡ tơi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của Sở Nơng nghiệp và Phát
triển Nơng thơn Hưng n, đã tạo điều kiện thuận lợi để tơi thực hiện và hồn
thành luận án.
Sau cùng là gia đình đã ln động viên khích lệ, tạo điều kiện về thời
gian, cơng sức và kinh phí để tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu này.
Tơi xin chân thành cám ơn
Hà Nội, ngày 22 tháng 9 năm 2011
Tác giả

Ngô Thị Hạnh

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

ii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cám ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các ký hiệu, các chữ viêt tắt

vi

Danh mục các bảng

vii

Danh mục các hình

xi

MỞ ðẦU

1

1

Tính cấp thiết của đề tài

1

2

Mục tiêu của đề tài

3

3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3

4

ðối tượng và phạm vi nghiên cứu

4

5

Những đóng góp mới của luận án

5

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA
1.1

ðỀ TÀI

6

Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột

6

1.1.1

Nguồn gốc và phân bố

6

1.1.2

Phân loại thực vật học

8

1.2

ðặc ñiểm di truyền và nguồn gen cây dưa chuột

11

1.2.1

ðặc ñiểm di truyền cây dưa chuột

11

1.2.2

Nguồn gen dưa chuột

18

1.2.3

Sự ña dạng di truyền của nguồn gen dưa chuột

21

1.3

Tạo giống ưu thế lai ở cây dưa chuột

24

1.3.1

Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai

24

1.3.2

Cơ sở phân lập dòng và tạo giống ưu thế lai ở cây dưa chuột

24

1.3.3

Tạo giống ưu thế lai cây dưa chuột trên thế giới

28

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

iii


1.4

Tạo giống dưa chuột cho chế biến

40

1.4.1

Tạo giống dưa chuột cho chế biến trên thế giới

40

1.4.2

Tạo giống dưa chuột cho chế biến trong nước

42

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45
2.1

Vật liệu nghiên cứu

45

2.2

Nội dung nghiên cứu

46

2.3

ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu

46

2.3.1

ðịa ñiểm

46

2.3.2

Thời gian

46

2.4

Phương pháp nghiên cứu

2.4.1

Nội dung 1: ðánh giá nguồn vật liệu khởi ñầu các mẫu giống
dưa chuột chế biến

2.4.2

46
46

Nội dung 2: Phát triển dịng thuần và đánh giá khả năng kết
hợp của các dòng dưa chuột quả nhỏ tự phối

49

2.4.3

Nội dung 3: ðánh giá tổ hợp lai có triển vọng

52

2.4.4

Nội dung 4: Xây dựng mơ hình trình diễn của giống có triển vọng

53

2.4.5

Các chỉ tiêu theo dõi

53

2.5

Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1

57

ðánh giá nguồn vật liệu khởi ñầu các mẫu giống dưa chuột
chế biến

3.1.1
3.1.2

57

ðánh giá tập đồn các mẫu giống dưa chuột chế biến dựa
trên các đặc tính nơng sinh học

57

ðánh giá sự ña dạng di truyền của các mẫu giống dưa chuột
quả nhỏ dựa trên các tính trạng nơng sinh học

3.2

55

91

Phát triển dịng thuần và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng
dưa chuột quả nhỏ tự phối

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

95

iv


3.2.1

Phát triển dòng thuần dưa chuột quả nhỏ phù hợp chế biến
muối chua đóng hộp ngun quả

3.2.2. ðánh giá khả năng kết hợp của các dòng dưa chuột tự phối
3.2.3

ðánh giá các dòng dưa chuột tự phối ưu tú

3.2.4

Khảo sát quan hệ di truyền của các giống dưa chuột làm bố mẹ
và các dòng tự phối phân lập sử dụng chỉ thị phân tử RAPD

3.2.5

97
108
113

ðánh giá khả năng kết hợp riêng của các dịng dưa chuột quả
nhỏ có triển vọng

3.2.6

95

119

ðánh giá mức độ biểu hiện một số tính trạng liên quan ñến
yêu cầu cho chế biến

3.3

ðánh giá tổ hợp lai có triển vọng

3.4

Xây dựng mơ hình trình diễn của giống có triển vọng tại vùng
sản xuất dưa chuột nguyên liệu cho chế biến

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

129
131
135
139

1

Kết luận

139

2

ðề nghị

140

Danh mục cơng trình đã cơng bố có liên quan đến luận án

141

Tài liệu tham khảo

142

Phụ lục

154

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

v


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIÊT TẮT
Chữ viết tắt
Nghĩa ñầy ñủ
AVRDC
Asian vegetable Research and Development Center
Tên mới: The World Vegetable Center (Trung tâm Rau thế giới)
AFLP
Amplified Fragment Length Polymorphism
(ða hình chiều dài phân đoạn khuyếch đại)
BSA
Bulked segregant analysis (Phân tích phân ly hỗn hợp)
DNA
Deoxyribonucleic acid (axit Deoxyribonucleic)
FAO
Food and Agriculture Organization
(Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc)
GCA
General combining ability (Khả năng kết hợp chung)
IBPGR
Internatinal Board for Plant Genetic Resources
(Ủy ban Quốc tế Nguồn Tài nguyên Di truyền Thực vật )
ISSR
Inter - Simple Sequence Repeat (Trình tự lập lại ñơn giản xen giữa)
MAS
Marker-assisted selection (Chọn lọc dựa vào chỉ thị)
KNKHC Khả năng kết hợp chung

OP
Open pollination (Thụ phấn tự do)
PCR
Polymerase Chain reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp)
QTLs
Quantitative trait loci (Những lơcut tính trạng số lượng)
RAPD
Random Amplified Polymorphic DNA
(ða hình các đoạn ADN khuyếch đại ngẫu nhiên)
RILs
Recombinant inbred lines (Các dòng nội phối tái tổ hợp)
RFLP
Restriction Fragment Length Polymorphism
(ða hình chiều dài phân đoạn giới hạn)
SCA
Specific combining ability (Khả năng kết hợp riêng)
SCAR
Sequence characterized amplified region
(Vùng khuyếch ñại có trình tự đặc trưng)
SRAP
Sequence - related amplified polymorphism
(Tính đa hình khuếch đại liên quan đến trình tự)
SSR
Simple Sequence Repeat (Lặp lại trình tự đơn giản)
STS
Sequence Tagged Site (ðiểm trình tự ñược ñánh dấu)
TCN
Tiêu chuẩn ngành
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

vi


DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

1.1

Tình hình sản xuất dưa chuột trên thế giới (1999 - 2008)

8

1.2

Quan hệ giữa kiểu gen và biểu hiện kiểu hình ở dưa chuột

14

2.1

Các mồi RAPD sử dụng trong đánh giá đa dạng di truyền

51

3.1

Phân nhóm các mẫu giống theo mục tiêu chế biến

58

3.2a

Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của các mẫu
giống trong vụ đơng và vụ xn 2003

60

3.2b

Phân nhóm các mẫu giống theo thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng

62

3.3a

Chiều cao cây, số lá/thân chính và số cành cấp 1 của các mẫu
giống trong vụ đơng và vụ xn 2003

3.3b

Phân nhóm các mẫu giống theo dạng hình sinh trưởng và mức ñộ
phân cành

3.4a

64
66

ðặc ñiểm ra hoa, ñậu quả của các mẫu giống trong vụ đơng và vụ
xn 2003

67

3.4b

Phân nhóm các mẫu giống dựa vào tỷ lệ hoa cái/cây

69

3.5a

Mức ñộ nhiễm bệnh sương mai và bệnh phấn trắng trên ñồng
ruộng của các mẫu giống trong vụ đơng và vụ xn 2003

3.5b

Phân nhóm các mẫu giống theo mức độ nhiễm bệnh sương mai
và phấn trắng trong vụ đơng

3.5c

75

Phân nhóm các mẫu giống theo mức ñộ nhiễm bệnh sương mai
và phấn trắng trong vụ xuân

3.6a

72

75

ðánh giá tính kháng bệnh sương mai và phấn trắng của các mẫu
giống bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo trong nhà lưới (vụ
đơng, 2003)

77

3.6b

Một số mẫu giống kháng bệnh sương mai và phấn trắng

80

3.7a

ðặc ñiểm quả của các mẫu giống trong vụ đơng và vụ xn năm 2003

81

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

vii

3.7b

Phân nhóm các mẫu giống theo đặc điểm quả

3.8a

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các mẫu giống
trong vụ đơng và vụ xn 2003

3.8b

83
84

Phân nhóm các mẫu giống theo khối lượng quả, số quả/cây và
năng suất

86

3.9

Phân nhóm các mẫu giống theo hệ số tương đồng di truyền

94

3.10

Một số đặc điểm chính của 5 mẫu giống sử dụng phát triển dòng thuần

96

3.11

Giá trị khả năng kết hợp chung sớm của 56 dòng dưa chuột tự
phối với cây thử Nếp Hà Nam trong vụ đơng 2005

3.12

Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển của các con
lai thử giữa dịng và cây thử trong vụ đơng 2006

3.13

101

Mức ñộ nhiễm bệnh sương mai, bệnh phấn trắng và bệnh virus
trên ñồng ruộng của các con lai thử trong vụ đơng 2006

3.15

100

Chiều cao cây, số lá/thân chính và số cành cấp 1 của các con lai
thử giữa dòng và cây thử trong vụ đơng 2006

3.14

98

103

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các con lai thử
vụ trong đơng 2006

104

3.16

ðặc điểm quả của các con lai thử trong vụ đơng 2006

106

3.17

Giá trị khả năng kết hợp chung về năng suất thực thu của các
dòng với 2 cây thử trong vụ đơng 2006

107

3.18

Kết quả tuyển chọn dịng bằng chỉ số chọn lọc

108

3.19

Thời gian sinh trưởng và phát triển của các dịng dưa chuột trong

vụ xn và vụ đơng 2007

3.20

Chiều cao cây và số lá của các dòng dưa chuột trong vụ xn và
vụ đơng 2007

3.21

110
110

Số cành cấp 1, mức ñộ nhiễm bệnh sương mai, bệnh phấn trắng trên
ñồng ruộng của các dòng dưa chuột trong vụ xuân và vụ đơng 2007

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

111

viii


3.22

ðặc điểm hình thái của các dịng dưa chuột

3.23

ðặc điểm quả của các dòng dưa chuột trong vụ xuân và vụ đơng 2007 112

3.24

Các yếu tố cấu thành năng suất của các dịng dưa chuột trong vụ
xn và vụ đơng 2007

3.25

111

113

Số và tỉ lệ băng đa hình của 5 giống dưa chuột và 6 dòng tự phối
với chỉ thị RAPD

114

3.26a Hệ số tương ñồng di truyền của các giống bố mẹ

116

3.26b Hệ số tương đồng di truyền giữa các dịng tự phối

116

3.27

Các nhóm di truyền của 11 mẫu giống dưa chuột thơng qua phân
tích kiểu gen

3.28

Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai dưa
chuột trong vụ xn 2008

3.29

120

Một số đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai dưa chuột trong vụ
xuân 2008

3.31

119

Chiều cao cây, số lá/cây và số nhánh/thân chính của các tổ hợp
lai dưa chuột trong vụ xuân 2008

3.30

118

121

Mức ñộ nhiễm bệnh sương mai, phấn trắng và bệnh virus trên
ñồng ruộng của các tổ hợp lai dưa chuột trong vụ xuân 2008

122

3.32

ðặc ñiểm quả của các tổ hợp lai dưa chuột trong vụ xuân 2008

123

3.33

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai
dưa chuột trong vụ xuân 2008

3.34

Giá trị ưu thế lai chuẩn (Hs) của tính trạng chiều cao cây, số hoa
cái, số quả/cây và năng suất của các tổ hợp lai

3.35

126

Giá trị khả năng kết hợp riêng giữa các dịng bố mẹ ở tính trạng
số hoa cái/cây

3.36

124

127

Giá trị khả năng kết hợp riêng giữa các dòng bố mẹ ở tính trạng
số quả/cây

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

127

ix


3.37

Giá trị khả năng kết hợp riêng giữa các dòng bố mẹ ở tính trạng
năng suất thực thu

3.38

Khoảng cách di truyền của các mẫu giống dưa chuột và năng
suất, ưu thế lai về năng suất của các tổ hợp lai

3.39

129

Mức ñộ biểu hiện một số tính trạng về ñặc ñiểm quả giữa dòng
bố mẹ và con lai F1

3.41

128

Một số chỉ tiêu sinh hóa quả của các tổ hợp lai có triển vọng

(xn 2008)

3.40

127

129

Mức độ biểu hiện tính trạng màu sắc gai quả của dòng bố mẹ D2,
D6 và con lai thế hệ F1 và F2

130

3.42

Một số đặc điểm của dịng bố, mẹ và giống CV209

131

3.43

ðặc ñiểm sinh trưởng phát triển của giống dưa chuột CV209 và
các giống ñối chứng trong vụ đơng 2008, vụ xn 2009 tại Viện
Nghiên cứu Rau quả

3.44

ðặc điểm nơng sinh học của giống dưa chuột lai CV209 so với
giống dưa chuột phổ biến ngoài sản xuất trong vụ xuân 2009

3.45

132
135

Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và ñặc ñiểm quả của
giống CV209 so với giống dưa chuột phổ biến ngoài sản xuất
trong vụ xuân 2009

3.46

Một số đặc điểm nơng sinh học của giống dưa chuột lai CV209 so
với giống dưa chuột phổ biến ngoài sản xuất trong vụ đơng 2009

3.47

136

Mức độ nhiễm bệnh hại trên ñồng ruộng của giống CV209 so với
giống dưa chuột phổ biến ngồi sản xuất trong vụ đơng 2009

3.48

136

137

Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và ñặc ñiểm quả của
giống CV209 so với giống dưa chuột phổ biến ngồi sản xuất
trong vụ đơng 2009

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

137

x


DANH MỤC CÁC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

3.1

Tỷ lệ các mẫu giống dưa chuột chế biến theo nguồn gốc thu thập

58

3.2

Diễn biến nhiệt ñộ TB giữa các tháng năm 2003

59

3.3

Một số dạng hoa của tập đồn dưa chuột

70

3.4

Hệ số tương quan giữa một số tính trạng của các mẫu giống quả
nhỏ trong vụ ñông và vụ xuân 2003

3.5

Hệ số tương quan giữa một số tính trạng của các mẫu giống quả
bao tử trong vụ đơng và vụ xn 2003

3.6

88

Hệ số tương quan giữa một số tính trạng của các mẫu giống quả
dài muối mặn trong vụ đơng và vụ xn 2003

3.7

87

88

Cây phả hệ của 29 mẫu giống dưa chuột quả nhỏ trên cơ sở giá
trị tương đồng của kiểu hình

92

3.8

Diễn biến nhiệt độ TB giữa các tháng năm 2007

109

3.9

Các dòng dưa chuột tự phối có triển vọng

112

3.10

Sản phẩm RAPD-PCR với mồi OPA 10

115

3.11

Sản phẩm RAPD-PCR với mồi RADP2

115

3.12

Cây phả hệ của của 11 mẫu giống dưa chuột

117

3.13

Năng suất thực thu và tỷ lệ ñạt tiêu chuẩn của các tổ hợp lai

125

3.14

Giống dưa chuột CV209 và sản phẩm chế biến

134

3.15

Mơ hình trình diễn của giống dưa chuột CV209 tại Kim ðộng
và Tiên Lữ - Hưng Yên

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

138

xi


MỞ ðẦU
1

Tính cấp thiết của đề tài
Cây dưa chuột (Cucumis sativus L.) là loại cây rau ăn quả có giá trị trao

ñổi thương mại lớn, ñược trồng phổ biến làm thực phẩm thông dụng của
nhiều nước trên thế giới. Dưa chuột có hàm lượng các chất dinh dưỡng và
năng lượng thấp nhưng lại có hàm lượng vitamin và chất khống cao nên rất
được ưa chuộng ở các nước có khẩu phần ăn giàu năng lượng (Bose và cs.,
2002) [47].
Dưa chuột có thời gian sinh trưởng ngắn nhưng cho năng suất cao; quả
dưa chuột vừa ñược sử dụng ăn tươi vừa ñược sử dụng cho chế biến. Theo số
liệu thống kê của FAO năm 2008, tổng diện tích dưa chuột trên thế giới là
2,64 triệu ha với sản lượng ñạt trên 44 triệu tấn quả. Nước có diện tích trồng
dưa chuột lớn trên thế giới là Trung Quốc với diện tích gieo trồng chiếm 64,6%
và sản lượng chiếm 63,7% về tổng sản lượng của toàn thế giới. ðứng sau
Trung Quốc là các nước Nga, Iran, Mỹ và Thổ Nhĩ Kỳ [59].
Dưa chuột là sản phẩm rau phổ biến ñứng hàng thứ tư sau cà chua, bắp
cải và hành tây với thị trường xuất nhập khẩu rất sơi động. Mỹ là nước có
lượng nhập khẩu lớn nhất thế giới, khoảng 2 triệu tấn với giá trị khoảng 1,7 2,0 tỷ đơ la Mỹ/năm. Nga là nước nhập khẩu lớn tiếp theo với khoảng 90 triệu
USD trong năm 2008. Một trong các nước xuất khẩu dưa chuột lớn nữa phải kể
ñến là Thổ Nhĩ Kỳ, với kim ngạch xuất khẩu ñạt 30 triệu USD trong năm 2008.
Năm 2009, tổng diện tích dưa chuột của nước ta đạt 31.570 ha với năng
suất bình qn ñạt 182,8 tạ/ha, cao hơn so với năng suất trung bình của tồn
thế giới (Tổng cục Thống kê, 2010). Dưa chuột được trồng ở tất cả các tỉnh,
phía Bắc và phía Nam, nhưng diện tích dưa chuột được trồng tập trung với
diện tích lớn ở các tỉnh vùng ðồng bằng sông Hồng và các tỉnh vùng ðồng
bằng sông Cửu Long. Ở các vùng trồng dưa chuột tập trung như Vĩnh Phúc,
Hưng Yên và Hà Nam ñạt năng suất ñạt trên 230 tạ/ha, lớn hơn nhiều so với

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

1

năng suất bình qn của cả nước. Những địa phương có diện tích trồng dưa
chuột tập trung càng lớn thì năng suất càng cao và ngược lại [37].
Sản lượng dưa chuột sản xuất hàng năm ngoài cung cấp cho thị trường
ăn tươi trong nước còn cung cấp cho chế biến xuất khẩu trên 65% tổng sản
lượng. Kim ngạch xuất khẩu dưa chuột và các sản phẩm chế biến từ dưa chuột
trong 6 tháng ñầu năm 2009 ñạt 24,1 triệu USD. Thị trường xuất khẩu chủ
yếu gồm Nga, Nhật Bản và Rumani, chiếm tới 77,5% tổng kim ngạch xuất
khẩu của cây trồng này. Với diện tích gieo trồng và kim ngạch xuất khẩu ñạt
ñược hàng năm lớn hơn nhiều so với các cây rau khác, cây dưa chuột ñã trở
thành cây rau quan trọng trong sản xuất nơng nghiệp, đặc biệt là ở các vùng
trồng tập trung cung cấp nguyên liệu cho chế biến xuất khẩu. Dưa chuột có
thể xuất khẩu dưới nhiều hình thức như quả tươi hoặc sản phẩm chế biến như:
muối chua nguyên quả, muối mặn, chẻ tư, chẻ nhỏ và dầm dấm. Việc mở rộng
diện tích trồng dưa chuột đặc biệt là diện tích dưa chuột cho chế biến ngày
càng ñược quan tâm nghiên cứu và phát triển.
Hiện nay, ở các vùng trồng dưa chuột tập trung cung cấp nguyên liệu
cho chế biến ở nước ta chỉ một phần diện tích được trồng bằng các giống dưa
chuột ñịa phương, còn lại hầu hết là sử dụng các giống dưa chuột lai F1 được
nhập nội từ nước ngồi. Các giống nhập nội có ưu điểm cho năng suất cao,
chất lượng quả tốt và phù hợp cho chế biến. Tuy nhiên, các giống dưa chuột
nhập nội đều có giá hạt giống khá cao, một số giống có khả năng kháng sâu
bệnh kém. Một nhược ñiểm nữa là người sản xuất phụ thuộc vào nguồn hạt
giống ñược cung cấp. Với sự ña dạng về nguồn gen nhập nội và trong nước,
đặc biệt các đặc tính thích nghi của các giống dưa chuột ñịa phương là các
ñiều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu, chọn tạo các giống dưa chuột mới.
Việc chọn tạo các giống dưa chuột lai mới ở trong nước có năng suất và chất
lượng cao, có khả năng thích nghi, kháng sâu bệnh tốt, sử dụng cho chế biến
và xuất khẩu sẽ góp phần làm giảm chi phí hạt giống và chi phí sản xuất dưa
chuột, chủ động trong cung cấp hạt giống và cải thiện lợi ích kinh tế cho

người sản xuất.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

2


Trong cơng chọn tạo giống cây trồng nói chung và cơng tác chọn tạo
giống dưa chuột lai (F1) nói riêng, việc ñánh giá và hiểu kỹ giá trị chọn giống
của nguồn vật liệu khởi đầu ln là khâu trọng yếu khơng thể thiếu để sử dụng
chúng một cách hiệu quả trong chọn tạo, cải lương giống. Sự ña dạng di truyền
về các tính trạng nơng học, năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu với các
ñiều kiện ngoại cảnh sẽ là nguồn tính trạng có giá trị để chọn tạo thành công
các giống dưa chuột lai F1 cung cấp cho sản xuất. Việc ñánh giá nguồn vật liệu
khởi ñầu sẽ góp phần quan trọng để phát triển giống dưa chuột lai F1 nói chung
và cho mục tiêu chế biến nói riêng.
2

Mục tiêu của ñề tài
- ðánh giá, xác ñịnh nguồn vật liệu khởi đầu của cây dưa chuột có các

đặc tính phù hợp cho chế biến cơng nghiệp.
- Chọn được các dịng thuần dưa chuột có các đặc tính phù hợp chế
biến đóng hộp ngun quả.
- Chọn được tổ hợp lai dưa chuột quả nhỏ mới sinh trưởng khỏe, năng
suất cao, chất lượng tốt và có khả năng chống chịu bệnh trong ñiều kiện sản
xuất ở miền Bắc Việt Nam.
3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3.1

Ý nghĩa khoa học
- ðây là cơng trình nghiên cứu có hệ thống về ñánh giá, phân loại và sử

dụng nguồn vật liệu khởi ñầu các giống dưa chuột phù hợp với mục tiêu chế
biến làm cơ sở cho các nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai
phục vụ chế biến đóng hộp ngun quả trong điều kiện sinh thái miền Bắc
Việt Nam.
- Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ bổ sung thêm cơ sở lý luận và
phương pháp ñánh giá, sử dụng nguồn vật liệu khởi ñầu các giống dưa chuột
chế biến, chọn tạo các dòng tự phối với tỷ lệ hoa cái cao, có tính kháng tốt với
bệnh sương mai và phấn trắng trong ñiều kiện miền Bắc Việt Nam.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

3


3.2

Ý nghĩa thực tiễn
- Tuyển chọn ñược nguồn vật liệu khởi ñầu dưa chuột phong phú với

các ñặc ñiểm phù hợp cho mục tiêu chế biến công nghiệp ở miền Bắc Việt
Nam, phục vụ cho công tác chọn tạo giống ưu thế lai trước mắt cũng như
trong tương lai.
- Tạo được một số dịng dưa chuột tự phối có đặc tính tốt: tỷ lệ hoa cái
trên cây cao, kháng tốt với bệnh sương mai và phấn trắng, có khả năng kết
hợp cao, trong đó có dịng tự phối dưa chuột dạng quả nhỏ 100% hoa cái làm

nguồn vật liệu phục vụ cho công tác chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai có
tiềm năng cho năng suất cao và phù hợp cho chế biến đóng hộp ngun quả
trong điều kiện miền Bắc Việt Nam.
- Tuyển chọn một tổ hợp lai (F1) ñặt tên CV209, dạng quả nhỏ phù hợp
chế biến ñóng hộp nguyên quả, sinh trưởng khỏe, năng suất cao, có thể trồng
hai vụ/năm, kháng bệnh sương mai và phấn trắng tốt. Giống đã được Bộ
Nơng nghiệp và PTNT cơng nhận là giống cho sản xuất thử theo quyết ñịnh
89/Qð-BNN-TT ngày 16 tháng 4 năm 2010.
- Giống dưa chuột lai trong nước được nơng dân chấp nhận, bổ sung vào
cơ cấu giống dưa chuột chế biến lai ñược chọn tạo trong nước.
4

ðối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1

ðối tượng nghiên cứu
ðề tài sử dụng các mẫu giống dưa chuột ñịa phương trong nước, các

giống dưa chuột thụ phấn tự do (OP) và các giống dưa chuột lai F1 nhập nội
có ñặc ñiểm phù hợp cho các dạng chế biến, tạo các dịng tự phối để tạo
nguồn vật liệu khởi đầu, ñồng thời thử khả năng kết hợp chung và riêng ñể
xác ñịnh tổ hợp lai dưa chuột quả nhỏ với ưu thế lai cao phục vụ chế biến
đóng hộp ngun quả.
4.2

Phạm vi nghiên cứu
- ðề tài giới hạn phạm vi nghiên cứu về các mẫu giống dưa chuột có các

đặc ñiểm phù hợp cho các dạng chế biến và chế biến đóng hộp ngun quả.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

4


- Q trình nghiên cứu nguồn vật liệu khởi đầu, q trình lai tạo và
đánh giá các dịng tự phối, các tổ hợp lai mới ñược thực hiện tại Viện Nghiên
cứu Rau quả. Xây dựng mơ hình sản xuất thử, trình diễn và mở rộng tổ hợp
lai mới được thực hiện ở các vùng sản xuất dưa chuột nguyên liệu của tỉnh
Hưng n.
5

Những đóng góp mới của luận án
- Phân nhóm được các nhóm dưa chuột theo từng mục tiêu chế biến khác

nhau. Xác ñịnh ñược một số giống dưa chuột ñịa phương của Việt Nam kháng
bệnh sương mai và bệnh phấn trắng, đây là nguồn gen có giá trị trong chọn
giống dưa chuột ưu thế lai phục vụ chế biến.
- Tạo được 6 dịng dưa chuột tự phối dạng quả nhỏ ND3-2-5, NB1-3-2,
NB1-6-7, NC6-2-1, NC5-2-3 và NA4-1-2 phù hợp chế biến đóng hộp ngun
quả với các ưu điểm như: tỷ lệ hoa cái cao, có tính kháng tốt với bệnh sương
mai và phấn trắng trong ñiều kiện miền Bắc Việt Nam.
- Tạo ñược giống dưa chuột quả nhỏ lai F1 CV209 phục vụ chế biến đóng
hộp ngun quả đầu tiên trong nước có tỷ lệ hoa cái cao, kháng bệnh sương
mai và phấn trắng tốt, phù hợp trồng 2 vụ/năm trong ñiều kiện sinh thái miền
Bắc Việt Nam.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

5

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI
1.1

Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột

1.1.1 Nguồn gốc và phân bố
Dưa chuột (Cucumis sativus L.) thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae), là
cây rau ăn quả ñược trồng trọt lâu ñời nhất, nó ñược biết cách ñây khoảng
5.000 năm (Tatlioglu, 1993) [109]. Song, hiện chưa có tài liệu nào xác minh
chính xác về nguồn gốc của cây dưa chuột và vẫn tồn tại nhiều ý kiến khác
nhau về nguồn gốc của loại cây này. Phần lớn các nhà nghiên cứu ñều thống
nhất với quan ñiểm do De Candolle đưa ra năm 1912 là dưa chuột có nguồn
gốc từ Tây Bắc Ấn ðộ, nơi tồn tại các loài họ hàng hoang dại với số lượng
nhiễm sắc thể 2n = 14. Loài hoang dại, Cucumis hardwickii là dạng dưa chuột
quả nhỏ đắng có gai quả cứng và thưa ñược tìm thấy mọc hoang dại ở chân
núi Himalaya (De Candolle, 1984) [56]; (IBPGR, 1983) [68]; (Robinson,
Decker, 1999) [97]; (Siemonsma, Kasem, 1994) [101]; (Vincent và cs., 1997)
[114]. Cũng có những ý kiến cho rằng dưa chuột có nguồn gốc tại Nam Á và
ñược trồng trọt từ rất lâu, khoảng 3000 năm. Từ những nơi này dưa chuột
ñược ñưa ñến các vùng như Tây châu Á, các nước Bắc Phi và Nam Âu (Bose,
Som, 1986) [46].
Ở Trung Quốc dưa chuột ñã được trồng rất sớm, có thể trước cơng
ngun. Các giống dưa chuột địa phương của Trung Quốc có nhiều tính trạng
lặn như quả dài, hình thành quả khơng cần qua thụ phấn (dạng parthenocarpy),
quả khơng chứa chất gây đắng (cucurbitaxin), gai quả màu trắng. Từ kết quả
qua các cuộc thám hiểm cùng với sự nghiên cứu của mình, nhà thực vật
Vavilốp (1926) [113]; Tatlioglu (1993) [109] cho rằng, Trung Quốc là Trung

tâm khởi nguyên thứ hai của cây dưa chuột. Nhiều tài liệu cổ của Trung Quốc
cho rằng dưa chuột ñược trồng tại ñây từ khoảng 100 năm trước Công nguyên.
Mesherov và Kobylyanskaya (1981) [85] chứng minh rằng, dưa chuột ở Nhật

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

6


Bản và Trung Quốc có cùng nguồn gốc. ðiều này cũng phù hợp với ý kiến của
một số nhà khoa học khác cho rằng dưa chuột ñược chuyển từ Trung Quốc
sang Nhật Bản trong khoảng thời gian từ năm 923 - 930.
Trong thời kỳ La Mã dưa chuột ñược phát triển theo phương pháp trồng
dưới mái che, ñến thế kỷ 13 dưa chuột ñược ñưa ñến nước Anh, Columbus ñã
gieo trồng dưa chuột ở Haiti trong chuyến du lịch ñường biển lần thứ 2 của
ông. Từ thế kỷ 16, người Tây Ban Nha ñã phát hiện ra cây dưa chuột ở các
thuộc ñịa bị họ thống trị (Tạ Thu Cúc, 2007) [3]; (De Candolle, 1984) [56];
(Robinson, Decker, 1999) [97].
Việc phát hiện ra các dạng cây dưa chuột dại, quả rất nhỏ, mọc tự nhiên
ở các vùng ðồng bằng Bắc Bộ và các dạng quả to, gai trắng, mọc tự nhiên ở
các vùng núi cao phía Bắc Việt Nam, cho thấy có thể khu vực miền núi phía
Bắc Việt Nam giáp Lào ñược coi là nơi phát sinh cây dưa chuột. Ở đây đang
cịn tồn tại các dạng hoang dại của cây này (Trần Khắc Thi (1985) [31].
Ở nước ta, dưa chuột ñược trồng từ bao giờ cho ñến nay vẫn chưa được
rõ. Tài liệu sớm hơn cả có nhắc đến dưa chuột là sách “Nam phương thảo
mộc trạng” của Kế Hàm có từ năm Thái Khang thứ 6 giới thiệu “… cây dưa
leo hoa vàng, quả dài cỡ gang tay, ăn mát vào mùa hè”. Mô tả kỹ hơn cả là
cuốn “ Phủ biên tạp lục” (năm 1775) Lê Quý ðơn đã ghi rõ tên dưa chuột và
vùng trồng là ðàng Trong (từ Quảng Bình đến Hà Tiên) và Bắc Bộ (Nguyễn
Văn Hiển và cs., 2000) [6]. Theo Lưu Trấn Tiêu (1974), qua việc phân tích

bào tử phấn hoa ở di chỉ tràng kênh từ thời Hùng Vương, ngoài lúa nước, còn
phát hiện thấy phấn hoa dưa chuột (Trần Khắc Thi và cs., 2008) [34].
Dưa chuột là loại rau ăn quả thương mại quan trọng, ñược trồng lâu ñời
trên thế giới và trở thành thực phẩm của nhiều nước. Theo thống kê của Tổ
chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), diện tích trồng dưa
chuột trên tồn thế giới ñều tăng hàng năm (bảng 1.1). Những nước dẫn ñầu
về diện tích gieo trồng và năng suất dưa chuột là: Trung Quốc (diện tích:

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

7


1.702.777 ha, sản lượng 28.247.373 tấn); Iran (82.000 ha, 1.800.000 tấn); Thổ
Nhĩ Kỳ (59.000 ha, 1.678.770 tấn); Nga (73.000 ha, 1.000.000 tấn); Mỹ
(59.480 ha, 963.000 tấn) (FAO, 2010) [59].
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất dưa chuột trên thế giới (1999 - 2008)
Năm

Diện tích

Năng

Sản lượng

(ha)

suất

(tấn)

Năm

Diện tích

Năng

Sản lượng

(ha)

suất

(tấn)

(tạ/ha)

(tạ/ha)
1999

1.836.672

162,8

29.899.717

2004

2.427.436

168,3

40.860.985

2000

1.955.052

170,0

33.239.835

2005

2.471.544

174,6

42.958.445

2001

1.953.445

179,3

35.397.195

2006

2.524.109

172,3

44.065.865

2002

2.011.462

180,9

36.397.195

2007

2.562.767

173,2

44.375.371

2003

2.377.888

158,1

37.607.067

2008

2.635.058

168,2

44.321.303

Nguồn: FAO statistical data base (1999- 2008) [59].

1.1.2 Phân loại
Dưa chuột thuộc Họ bầu bí Cucurbitaceae, Chi Cucumis, lồi C.
sativus L., có bộ nhiễm sắc thể 2n =14. Do trong quá trình tồn tại và phát
triển, từ một dạng ban ñầu, dưới tác dụng của ñiều kiện sinh thái khác nhau và
các ñột biến tự nhiên, dưa chuột đã phân hố thành nhiều kiểu sinh học
(biotype). Việc phân loại chúng theo đặc tính sinh thái và di truyền học giúp
cho công tác nghiên cứu giống sử dụng ñúng ñắn và dễ dàng các ñối tượng
nghiên cứu. Các nhà phân loại ñã cố gắng nhiều trong lĩnh vực này, tuy nhiên,
cho đến nay vẫn chưa có một bản phân loại thống nhất (Ram, 2007) [94].
Theo bảng phân loại của Gabaev (1932) (dẫn theo Trần Khắc Thi,
1985) [31], lồi C. sativus được phân chia thành 3 lồi phụ:
1. Lồi phụ ðơng Á - ssp - Righi dus Gab
2. Loài phụ Tây Á - ssp - Graciolos Gab
3. Dưa chuột hoang dại - ssp - Agrostis Gab, Var. hardwickii (Royla)
Alef.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

8

Theo ñặc ñiểm quả giống và vùng phân bố, các lồi phụ trên được chia
thành 14 thứ. Lồi phụ ðơng Á có 8 thứ, lồi phụ Tây Á có 5 thứ và dưa
chuột hoang dại hardwikii.
Bảng phân loại của Gabaev về cơ bản là hợp lý, nhưng khi sử dụng bản
phân loại này thường gặp nhiều khó khăn trong chọn giống (Timofeev và cs.,
1972) (dẫn theo Trần Khắc Thi, 1985) [31].
Trên cơ sở nghiên cứu sự tiến hoá sinh thái của lồi C. sativus, Filov
(1940) đã đưa ra bảng phân loại chính xác hơn. Theo bảng này, dạng hoang
dại được ñưa vào nhóm phụ ssp Agrosuis Gab. Các dạng khác thuộc loài
trồng trọt và tập trung vào 6 loài phụ mang đặc trưng của sự phân hóa sinh
thái rõ rệt (Mai Thị Phương Anh và cs., 1996); (Nguyễn Văn Hiển, 2000) [1],
[6]. Các lồi phụ đó bao gồm:
1/ ssp. Europaeo - americanus Fil - loài phụ Âu - Mỹ là lồi phụ lớn nhất về
vùng phân bố và được chia thành 3 nhóm sinh thái (proles):
a- Pr. Europaeo - americanus Fil - nhóm Âu - Mỹ
b- Pr. Orientali - europaeur Fil - nhóm ðơng Âu.
c- Pr. Borealis Fil - nhóm phương Bắc
2/ ssp. Occidentali - asiaticus Fil - loài phụ Tây Á là lồi phổ biến tại các
vùng khơ hạn Trung và Tiểu Á, Iran, Afganistan và Azerbaizan với ñặc điểm
đặc trưng là chịu nóng và chịu hạn cao. Lồi phụ này được chia thành 5
nhóm sinh thái:
a. Pr. Medio - asiaticus Fil - nhóm Trung Á
b. Pr. Astrachanicus Fil - Nhóm Astrakhan
c. Pr. Anatolicus Fil - Nhóm Anatoni
d. Pr. Jranicus Fil – Nhóm Pecxich
e. Pr. Cilicicus Fil - Nhóm Lilici.
3/ ssp. Chinensis Fil - Loài phụ Trung Quốc. Loài phụ này được trồng phổ
biến trong nhà kính ở châu Âu, bao gồm các giống quả ngắn thụ phấn nhờ côn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

9


trùng; quả dài, tự kết quả không qua thụ phấn (parthenocarpic). Lồi phụ này
bao gồm các nhóm sinh thái sau:
a. Pr. Australi - chinesis Fil - nhóm nam Trung Quốc
b. Pr. Anglicus Fil - nhóm Anh
c. Pr. Germanicus Fil - nhóm ðức
d. Pr. Klinensis Fil - nhóm Klin
e. Pr. Kashgaricus Fil - nhóm tây Trung Quốc.
4/ ssp. Indico - Japonicus Fil - loài phụ Nhật - Ấn, phổ biến ở các vùng nhiệt
đới và cận nhiệt đới nơi có lượng mưa lớn. Tính chịu nước của cây thuộc lồi
này biểu hiện ở tất cả các cơ quan. Ở loài này có 4 nhóm sinh thái địa lý:
a. Pr. Indicus Fil - Nhóm Ấn ðộ
b. Pr. Japonicus Fil - Nhóm Nhật Bản.
c. Pr. Manshuricus Fil - Nhóm Manshuri
d. Pr. Abchansicus Fil - Nhóm Abkhazi
Căn cứ vào đặc điểm hình thái và sinh học, hầu như các giống dưa
chuột Việt Nam nằm trong lồi này nhưng khơng hồn tồn thuộc một trong 4
nhóm sinh thái trên.
5/ ssp. Himalaicus Fil - Nhóm Himalaya
6/ ssp. Hermaphroditus Fil - Nhóm dưa chuột lưỡng tính.
Ngồi ra, nhà chọn giống dưa chuột Liên Xô, tiến sĩ Tcachenco (1967)
đã phân lồi C. sativus thành 3 thứ: dưa chuột thường, dưa chuột lưỡng tính
và dưa chuột hoang dại (Tạ Thu Cúc, 2007) [3].
Nhà di truyền học Ba Lan Kubieki (1969) ñã chia C. sativus thành 3 thứ
(Nguyễn Văn Hiển, 2000) [6]:
1. Var. Vulgaris - dưa chuột trồng, gồm 2 nhóm sinh thái địa lý là ðơng

và Tây Á.
2. Var. Hermaphroditus - dưa chuột lưỡng tính
3. Var. Hardwikii - dưa chuột hoang dại

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

10


Bảng phân loại này mặc dù chỉ dựa trên quan ñiểm hình thái thực vật
nhưng tương ñối thuận lợi khi sử dụng trong công tác nghiên cứu giống.
Theo Libner Nonneck (1989), C. sativus L. ñây là một dạng của dưa
chuột, là cây rau thương mại quan trọng. Một số cây khác cũng ñược gọi là
dưa chuột như: C. flexucosu và C. melo (dưa chuột rắn); dưa chuột Tây Ấn
ðộ (Gherkin): C. anguria L.; dưa chuột tròn C. prophetarum; dưa chuột trắng
Trung Quốc Var. conomon hoặc dưa chuột sao: Sicyos angulatus (Tạ Thu
Cúc, 2007) [3].
Gần ñây, Jeffrey (1990) [70] ñã ñưa ra bảng phân loại mới, theo ơng, họ
Bầu bí (Cucurbitaceae) bao gồm 118 chi, 825 loài (species). Theo bảng phân
loại này, họ Bầu bí được chia thành 5 họ phụ: Fevilleae, Melothrieae,
Cucurbitaceae, Sicyoideae và Cyclanthereae. Các loài trồng trọt quan trọng
nhất là Cucurbita L., Cucumis L., Citrullus L., Lagenaria L., Luffa L. và
Cechium L., được tìm thấy trong họ phụ Sicyoideae (Whitaker & Davis,
1962). Trong đó, lồi quan trọng nhất là Cucurbita gồm bí và bí ngơ (C.
maxima Duch, C. moschata Duch. Ex Lam.). Trong loài Cucumis bao gồm
dưa chuột (C. sativus L.), dưa lê hoặc dưa thơm (C. melo L.); ở lồi Citrullus
có dưa hấu (Citrullus lanatus Thunb); lồi Lagenaria có bầu (L. siceraria
M.), Sechium có su su và dưa trời (Trichosanthes anguina L.).
Theo Tatlioglu (1993) [109], chi Cucumis nằm ở hai vùng địa lý khác nhau:
+ Nhóm châu Phi: chiếm phần lớn các lồi, được trồng phổ biến ở châu

Phi và Trung ðơng đến Pakistan và Nam Ả Rập.
+ Nhóm châu Á: dưa chuột (Cucumis sativus) được tìm thấy ở các vùng
thuộc phía đơng và nam dãy Himalaya. Các giống dưa chuột ñang trồng ở
Việt Nam nằm trong nhóm này.
1.2

ðặc điểm di truyền và nguồn gen cây dưa chuột

1.2.1 ðặc ñiểm di truyền cây dưa chuột
1.2.1.1 Di truyền về đặc tính sinh trưởng
Pierce và Wehner (1989) [90] đã phát hiện, mô tả và lập danh sách gen

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

11


và các nhóm gen liên kết ở dưa chuột. Trong số 105 gen được mơ tả, có 15
đột biến cây con, 8 ñột biến thân, 14 ñột biến lá, 20 ñột biến hoa, 18 ñột biến
quả, 12 ñột biến màu sắc quả, 15 gen chống chịu bệnh, 2 gen chống chịu bất
thuận của ngoại cảnh và 1 gen chống chịu sâu hại. Song ñến năm 1990, Pierce
và Wehner lại cho rằng có 6 nhóm liên kết, trong mỗi nhóm có số lượng gen
liên kết khác nhau. Ở nhóm 1 có 12 gen, nhóm 2 có 9, nhóm 3 có 5, nhóm 4
có 12, nhóm 5 có 3 và nhóm 6 có 2 gen, dựa trên các kết quả này tác giả ñã
xây dựng bản ñồ gen liên kết ở cây dưa chuột (Pierce và Wehner, 1990) [91],
(Wehner, 2006) [120].
Khi nghiên cứu về ñặc ñiểm sinh trưởng ở cây dưa chuột, Tatlioglu (1993)
[109] ñã phát hiện ra một loại dưa chuột sau một thời gian sinh trưởng trên
ñỉnh ngọn của thân chính xuất hiện một chùm hoa và cây ngừng sinh trưởng về
chiều cao. Hiện tượng này ñược gọi là dạng hình sinh trưởng hữu hạn và do

gen lặn de kiểm sốt, cịn gen trội De kiểm sốt dạng hình sinh trưởng vơ hạn.
Tuy gen de xác định sinh trưởng hữu hạn nhưng chiều dài của thân dưa chuột
lại do gen t quy định, gen này hoạt động hồn tồn độc lập với gen de. Khi có
mặt của gen t ở trạng thái ñồng hợp tử, các cây dưa chuột thường có thân ngắn.
Ở giai đoạn cuối của thời kỳ sinh trưởng, gen de cũng đóng vai trị làm giảm số
đốt và làm ngắn đốt trên cây do đó sẽ làm giảm chiều cao của cây. Theo quan
ñiểm của Franken (1981) [61], dạng hình sinh trưởng hữu hạn có quan hệ ñến
chiều cao cây, số lượng ñốt và chiều dài ñốt là do hàng loạt gen kiểm sốt, hoạt
động đa gen lại chịu tác động bởi điều kiện mơi trường.
Năm 1998, Carlos [49] cho biết có ít nhất 70 gen quy ñịnh các tính trạng
trên cây dưa chuột. Các gen quy ñịnh ñặc ñiểm cây, ñặc ñiểm quả như: gen dw
quy ñịnh cây dạng bụi, gen td kiểm soát việc ức chế hình thành tua cuốn, gen
trội B quy định gai quả màu ñen, gai màu ñen hoặc màu nâu trội so với gai màu
trắng (Tkachenko, 1935) [111]. Nhưng gen B quy định màu sắc gai lại có liên
kết chặt với gen R xác định màu quả chín đỏ và cũng liên kết với gen H quy
ñịnh phân bố dạng lưới nhăn trên vỏ quả. Hutchins (1940) [67] cho biết gen c
quy định tính trạng vỏ quả dưa chuột khi chín có màu trắng kem, gen này
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………….

12