Nghiên cứu nguồn vật liệu khởi đầu cho tạo giống cà chua ưu thế lai phục vụ chế biến ở đồng bằng sông hồng

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



DƯƠNG KIM THOA


NGHIÊN CỨU NGUỒN VẬT LIỆU KHỞI ðẦU
CHO TẠO GIỐNG CÀ CHUA ƯU THẾ LAI
PHỤC VỤ CHẾ BIẾN Ở ðỒNG BẰNG SÔNG HỒNG


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. Nguyễn Hồng Minh
2. GS.TS. Trần Khắc Thi




HÀ NỘI - 2012

i

LỜI CAM ðOAN

- Tôi xin cam ñoan rằng, ñây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số
liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa từng ñược
công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.
Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận án
ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này ñều ñược
chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận án



Dương Kim Thoa














ii

LỜI CÁM ƠN

ðể hoàn thành luận án này, tôi ñã nhận ñược sự quan tâm, giúp ñỡ của các

thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè ñồng nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến PGS.TS. Nguyễn Hồng Minh -
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, GS.TS. Trần Khắc Thi - Viện Nghiên cứu
Rau quả, những người ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực
hiện ñề tài cũng như hoàn chỉnh luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh ñạo 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
tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Tôi 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
ñể thực hiện ñề tài nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị em Bộ môn nghiên cứu Rau và cây
gia vị, Viện Nghiên cứu Rau quả, các sinh viên thực tập tốt nghiệp từ khóa 47 ñến
khóa 51 trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã cộng tác giúp ñỡ tôi trong suốt thời
gian học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cám ơn sự giúp ñỡ của Sở Nông nghiệp và Phát triển
Nông thôn Hải Phòng, Hội nông dân tỉnh Bắc Ninh, ban chủ nhiệm các hợp tác xã
ðoàn Xá, Huyện Kiến Thụy, HTX Cấp tiến, Huyện Tiên Lãng,-Hải Phòng, HTX
Tân chi, Tiên Du- Bắc Ninh ñã tạo ñiều kiện thuận lợi ñể tôi thực hiện và hoàn
thành luận án.
Sau cùng là gia ñình ñã luôn bên cạnh ñộng viên khích lệ, tạo ñiều kiện về thời
gian, công sức và kinh phí ñể tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cám ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Tác giả

Dương KimThoa

iii

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 ñề tài 1

2

Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài 3

3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

4

Những ñóng góp mới của luận án 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA
ðỀ TÀI 5

1.1

Nguồn gốc, sự phát triển sản xuất và phân loại thực vật của cà chua 5

1.1.1

Nguồn gốc, tình hình phát triển sản xuất 5

1.1.2

Phân loại thực vật 13

1.2

Nguồn gen cây cà chua và sử dụng nguồn gen trong chọn tạo giống 15

1.2.1

Nguồn gen cây cà chua 15

1.2.2

Nghiên cứu tạo nguồn vật liệu khởi ñầu trong chọn tạo giống
cà chua 22

1.2.3

Sử dụng nguồn vật liệu khởi ñầu trong chọn tạo giống cà
chua chế biến 25

1.3

Nghiên cứu và tạo giống cà chua trên thế giới 30

1.3.1

Nghiên cứu và tạo giống cà chua UTL trên thế giới 30

1.3.2

Nghiên cứu và tạo giống cà chua UTL phục vụ chế biến trên
thế giới 39


iv

1.4

Tạo giống cà chua ở Việt Nam 45

1.4.1

Chọn tạo giống cà chua ở Việt Nam 45

1.4.2

Tạo giống cà chua UTL cho chế biến tại Việt nam 50

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU- NỘI DUNG –PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 54

2.1

Vật liệu nghiên cứu 54

2.2

Nội dung nghiên cứu 57

2.3

ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 58

2.3.1

ðịa ñiểm 58

2.3.2

Thời gian 58

2.4

Phương pháp nghiên cứu 58

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 65

3.1

ðánh giá tập ñoàn các dòng, giống cà chua về hình thái, sinh
trưởng, phát triển, sâu bệnh hại, năng suất và phẩm chất quả 65

3.1.1

Phân nhóm các mẫu giống cà chua theo thời gian sinh trưởng 65

3.1.2

Phân nhóm các mẫu giống theo các ñặc ñiểm sinh trưởng,
hình thái, cấu trúc cây 66

3.1.3

Phân nhóm các mẫu giống theo mức ñộ nhiễm một số sâu
bệnh hại chính trên ñồng ruộng 69

3.1.4

Phân nhóm các mẫu giống cà chua theo các yếu tố cấu thành
năng suất 70

3.1.5

Phân nhóm các mẫu giống cà chua theo một số ñặc ñiểm về
hình thái và chất lượng quả 72

3.2

ðánh giá ña dạng di truyền của các mẫu giống cà chua bằng
phương pháp marker phân tử SSR 74

3.2.1

Sản phẩm phản ứng PCR 74

3.3.2

Phân tích nhóm của 34 dòng cà chua dựa trên dữ liệu sản
phẩm PCR 76


v

3.3

Nghiên cứu biểu hiện di truyền các tính trạng cơ bản liên quan tới
năng suất, chất lượng quả ở thế hệ F1 và ñánh giá các khả năng
kết hợp của các dòng, giống trong hệ thống lai ñỉnh và lai diallel 79

3.3.1

Nghiên cứu các KNKH và biểu hiện di truyền một số tính
trạng ở ñời F1 của các dòng, giống cà chua trong hệ thống lai
ñỉnh 35x2 79

3.3.2

Nghiên cứu biểu hiện ưu thế lai và khả năng kết hợp của các
dòng, giống cà chua trong hệ thống lai diallel 102

3.4

Kết quả thử nghiệm các tổ hợp lai cà chua ở một số mùa vụ và
vùng sinh thái khác nhau 116

3.4.1

Thử nghiệm các tổ hợp lai cà chua ở các thời vụ 116

3.4.2

Kết quả xây dựng mô hình sản xuất giống cà chua HPT10 tại
các ñịa phương 130

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 134

1

Kết luận 134

2

ðề nghị 135

Danh mục công trình ñã công bố có liên quan ñến luận án 136

Tài liệu tham khảo 137
Phụ lục 152



vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIÊT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa ñầy ñủ
AFLP Amplified Flagment Length Polymorphism
AVRDC Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau thế giới
BSA Bovine Serum Albumin
DNA Deoxyribonucleic acid
FAO Food and Agriculture Organization
GCA General combinaing ability
ISSR Inter - Simple Sequence Repeat
KNKH Khả năng kết hợp
KNKHC Khả năng kết hợp chung
KNKHR Khả năng kết hợp riêng
NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
OP Opend Pollination

PCR
Polymerase Chain Reaction
QTLs Quantitative trait loci
RAPD Random Amplified Polymorphic DNA
RFLP Restriction Fragment Length Polymorphisms
SCA Specific combining ability
SCAR Sequence characterized amplified region
SRAP Sequence - related amplified polymorphism
SSR Simple Sequence Repeat
STS Sequence Tagged Site
TCN Tiêu chuẩn ngành
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TNHHTM&SX Trách nghiệm hữu hạn thương mại và sản xuất
TYLCV Virus xoăn vàng lá cà chua
UTL Ưu thế lai
VLKð Vật liệu khởi ñầu


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

STT Tên bảng Trang
1.1 Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới trong những năm gần ñây 6
1.2 Diện tích trồng cà chua của các nước dẫn ñầu thế giới từ năm
2005-2009 7
1.3 Năng suất cà chua của các nước dẫn ñầu thế giới 8
1.4 Sản lượng cà chua của các nước dẫn ñầu thế giới 9
1.5 Tình hình sản xuất cà chua của Việt Nam những năm gần ñây 10
1.5 Một số ñặc tính quí trong cà chua hoang dại ñược các nhà chọn

giống quan tâm 16
1.6 Tình hình lưu giữ nguồn gen cà chua trên thế giới 18
1.7 Các yêu cầu của chọn giống cà chua chế biến theo hướng sử dụng 26
2.1 Danh sách các dòng, giống cà chua tham gia thí nghiệm 54
2.2 Danh sách các primer sử dụng trong phương pháp SSR marker 56
3.1 Phân nhóm các mẫu giống cà chua theo thời gian sinh trưởng 66
3.2 Phân nhóm các mẫu giống cà chua theo một số ñặc ñiểm nông
sinh học 68
3.3 Phân nhóm các mẫu giống cà chua theo mức ñộ nhiễm bệnh hại
trên ñồng ruộng 69
3.4 Phân nhóm các mẫu giống cà chua theo các yếu tố cấu thành
năng suất 71
3.5 Phân nhóm các mẫu giống cà chua theo một số ñặc ñiểm về hình
thái và chất lượng quả 73
3.7 Phân nhóm các mẫu giống cà chua trên cơ sở phân tích ña dạng
di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR 77

viii

3.8 Khả năng kết hợp về tính trạng số quả/cây của các dòng cà chua
trong phép lai ñỉnh vụ thu ñông năm 2007 83
3.9 Ưu thế lai và ñộ trội về tính trạng số quả/cây của các tổ hợp lai
thu ñược trong phép lai ñỉnh vụ thu ñông năm 2007 85
3.10 Khả năng kết hợp về năng suất cá thể của các dòng cà chua trong
phép lai ñỉnh vụ thu ñông năm 2007 87
3.11 Ưu thế lai và ñộ trội về tính trạng năng suất cá thể của các tổ hợp
lai thu ñược trong phép lai ñỉnh vụ thu ñông năm 2007 89
3.12 Khả năng kết hợp về tính trạng hàm lượng chất khô hòa tan (ðộ Brix)
của các dòng cà chua trong phép lai ñỉnh vụ thu ñông năm 2007 90
3.13 Ưu thế lai và ñộ trội về tính trạng hàm lượng chất khô hòa tan (ðộ

Brix) của các tổ hợp lai trong phép lai ñỉnh vụ thu ñông năm 2007 92
3.14 Ưu thế lai và ñộ trội về tính trạng ñộ dầy cùi của các tổ hợp lai
thu ñược trong phép lai ñỉnh vụ thu ñông năm 2007 93
3.15 Ưu thế lai và ñộ trội về tính trạng số ngăn ô của các tổ hợp lai thu
ñược trong phép lai ñỉnh vụ thu ñông năm 2007 95
3.16 Tương quan giữa một số tính trạng cấu trúc và chất lượng quả cà
chua của các tổ hợp lai trong phép lai ñỉnh vụ thu ñông 2007 97
3.17 Kết quả chọn lọc các tổ hợp lai triển vọng có trợ giúp của chỉ số
chọn lọc 98
3.18 Biểu hiện của các dòng cà chua có KNKHC cao trong phân tích
ña dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử và ñánh giá KNKH 99
3.19 Một số ñặc ñiểm sinh trưởng và mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại của
các dòng bố mẹ và các tổ hợp lai trong phép lai diallen vụ thu
ñông năm 2009 103
3.20 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố mẹ
và các tổ hợp lai trong phép lai diallen vụ thu ñông năm 2009 104

ix

3.21 ðặc ñiểm hình thái, chất lượng quả của các dòng bố mẹ và tổ hợp
lai trong phép lai diallen vụ thu ñông năm 2009 106
3.22 Ưu thế lai về tính trạng tỷ lệ ñậu quả trong phép lai diallen vụ thu
ñông năm 2009 107
3.23 Giá trị khả năng kết hợp giữa các dòng cà chua theo tính trạng tỷ
lệ ñậu quả 107
3.24 Ưu thế lai về tính trạng số quả/cây trong phép lai diallen vụ thu
ñông năm 2009 108
3.25 Giá trị khả năng kết hợp giữa các dòng bố mẹ theo tính trạng số
quả/cây 109
3.26 Ưu thế lai về tính trạng khối lượng trung bình quả trong phép lai

diallen vụ thu ñông năm 2009 110
3.27 Giá trị khả năng kết hợp giữa các dòng bố mẹ theo tính trạng
KLTB quả 110
3.28 Ưu thế lai về tính trạng năng suất cá thể trong phép lai diallen vụ
thu ñông năm 2009 111
3.29 Giá trị khả năng kết hợp giữa các dòng bố mẹ theo tính trạng
năng suất cá thể 112
3.30 Ưu thế lai về tính trạng hàm lượng chất khô hòa tan trong phép
lai diallen vụ thu ñông năm 2009 113
3.31 Giá trị khả năng kết hợp giữa các dòng bố mẹ theo tính trạng
hàm lượng chất khô hòa tan 114
3.32 Ưu thế lai về tính trạng ñộ dày thịt quả trong phép lai diallen vụ
thu ñông năm 2009 115
3.33 Mức ñộ bị hại bởi sâu ñục quả và tỷ lệ nứt quả của các tổ hợp lai
cà chua ở các thời vụ 117

x

3.34 Mức ñộ nhiễm bệnh sương mai và bệnh virus trên ñồng ruộng
của các tổ hợp lai ở các thời vụ 118
3.35 Tỷ lệ ñậu quả, số quả/cây, khối lượng trung bình quả của các tổ
hợp lai ở các thời vụ 120
3.36 Năng suất và hàm lượng chất khô hòa tan (Brix) của các tổ hợp
lai cà chua ở các thời vụ 121
3.37 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa sinh quả của các tổ hợp lai
cà chua vụ thu ñông năm 2010 125
3.38 Một số ñặc ñiểm của các tổ hợp lai triển vọng tuyển chọn ở các
thời vụ trồng 127
3.39 Một số ñặc ñiểm của giống HPT10 và các giống ñối chứng ở các
thời vụ trồng 129

3.40 ðặc ñiểm sinh trưởng, mức ñộ nhiễm một số bệnh trên ñồng
ruộng của giống cà chua HPT10 tại các ñiểm thử nghiệm 130
3.41 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống cà chua
HPT10 tại các ñiểm thử nghiệm 132


xi

DANH MỤC CÁC HÌNH

STT Tên hình Trang
1.1 Các nước xuất khẩu cà chua ñóng hộp lớn nhất trên thế giới 11
1.2 Các nước nhập khẩu cà chua ñóng hộp lớn nhất thế giới 12
3.1 Kết quả ñiện di sản phẩm PCR với primer TG370 trên gel
agarose 3% 75
3.2 Kết quả ñiện di sản phẩm PCR với primer cachuaL3 trên gel
agarose 3% 75
3.3 Kết quả phân nhóm các mẫu giống cà chua trên cơ sở phân tích
ña dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR 76
3.4 Một số dòng cà chua có khả năng kết hợp chung cao 101
3.5 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai cà chua ở các vụ trồng 122
3.6 Hàm lượng chất khô hòa tan của các tổ hợp lai cà chua ở các vụ trồng 124
3.7 Một số hình ảnh giống cà chua HPT10 và giống ñối chứng 133



1

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài
Cà chua (Lycopersicon esculentum. Mill) thuộc loài rau ăn quả có diện
tích và sản lượng lớn nhất trong các loài rau trồng hiện nay trên thế giới. Quả
cà chua, ngoài giá trị dinh dưỡng cao, ñược sử dụng ñể ăn tươi, nấu nướng, là
nguyên liệu cho chế biến công nghiệp với hàng chục sản phẩm khác nhau, còn
có giá trị dược lý không thể phủ nhận. ðặc biệt Lycopen-một hợp chất có
nhiều trong cà chua, không phân hủy khi nấu chín có tác dụng chống ôxy hoá
tốt nhất so với các loại rau quả khác trong cơ thể con người.
Sản xuất cà chua là ngành luôn mang lại hiệu quả cao cho nông dân do
nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng và là cây có tiềm năng năng suất cao, có thể
ñạt hàng trăm tấn/ha trên diện tích rộng.
Hiện nay, phần lớn các vùng sản xuất cà chua hàng hóa trên thế giới và
trong nước ñều sử dụng giống lai F1 và tỷ lệ này sẽ càng gia tăng do những
lợi thế sau: lượng hạt giống cho ñơn vị diện tích thấp hơn nhiều các cây trồng
khác (0,15- 0,3 kg/ha); năng suất cao nên chỉ cần tăng 10% ñã có khối lượng
sản phẩm tăng 3-4 tấn/ha; tỷ lệ sản phẩm cho chế biến cao ñòi hỏi mức ñộ
ñồng ñều của quả, cả hình thái và chất lượng ñều nghiêm ngặt mà chỉ có
giống UTL mới ñáp ứng ñược.
Ở Việt Nam, diện tích trồng cà chua biến ñộng từ 20.000 ñến 24.000 ha
tập trung tại ñồng bằng Sông Hồng còn ở miền Nam cà chua ñược trồng chủ
yếu ở Lâm ðồng. Năng suất bình quân của các giống cà chua ñịa phương
không cao chỉ từ 20 – 24 tấn/ha trong khi các giống cà chua lai có năng suất
cao hơn từ 35 – 40 tấn/ha. (Tổng cục thống kê, 2008-2010)[34].
Năm 2010, riêng tỉnh Lâm ñồng diện tích trồng cà chua ñã lên tới 5.000
ha với năng suất trung bình 70 tấn/ha, sản lượng 350.000 tấn (Cục Thống kê



2

Lâm ðồng, 2010). Với tiềm năng cho việc phát triển cà chua lớn như vậy mà
chỉ tập trung cho tiêu dùng trong nước và phục vụ cho ăn tươi dẫn ñến giá cà
chua giảm có khi chỉ khoảng 500-700ñ/kg tại nơi sản xuất, không khích lệ
ñược người nông dân. Chính vì vậy, ñể phát triển sản xuất lâu dài và bền
vững cần phải có các giải pháp ñồng bộ, hợp lý ñể phát triển cà chua không
chỉ cho tiêu dùng trong nước mà còn cho cả chế biến và xuất khẩu.
Theo số liệu của Tổ chức Nông lương liên hiệp quốc (FAO, 2011)[35],
năm 2009 với diện tích gieo trồng 4,393 triệu ha, năng suất 348 tạ/ha, sản
lượng thu hoạch ñạt 152.956 triệu tấn cà chua ñã ñảm bảo cho bình quân ñầu
người xấp xỉ 25 kg/năm, trong khi ñó theo số liệu của Tổng cục Thống kê
năm 2010, sản lượng cà chua sản xuất năm cao nhất (2009) ở nước ta là
494.332 tấn, cũng chỉ mới ñảm bảo bình quân ñầu người xấp xỉ 6 kg/năm,
bằng 24% so với trung bình toàn thế giới. Có rất nhiều nguyên nhân của sự
hạn chế này như sản xuất tập trung trong vụ ñông xuân chiếm 50% thời
gian/năm (tháng 10-3), tập quán tiêu dùng ñơn ñiệu, chủ yếu sử dụng cà chua
ñể nấu nướng, công nghệ sau thu hoạch còn yếu…song nổi bật hơn cả là năng
suất và hiệu quả còn thấp do thiếu bộ giống và quy trình canh tác phù hợp cho
các vụ trồng, cho mỗi vùng sinh thái và cho các mục ñích sử dụng khác nhau
như nấu nướng, ăn tươi, chế biến công nghiệp, xuất khẩu tươi…
Việc thay ñổi tập quán tiêu dùng, tăng tỷ lệ cà chua chế biến sẽ kéo
theo sự gia tăng nhu cầu sản phẩm cà chua, kích thích sản xuất phát triển. Bên
cạnh việc xây dựng các xí nghiệp chế biến cho các vùng cà chua trọng ñiểm ở
ðồng bằng Sông Hồng và tỉnh Lâm ðồng như ñang triển khai những năm gần
ñây, việc tạo ra bộ giống tốt phục vụ cho mục ñích này là yêu cầu cấp bách
hiện nay của ngành.
ðể thực hiện có hiệu quả nhiệm vụ này, công tác nghiên cứu nguồn vật liệu
khởi ñầu là công việc ñầu tiên, không thể thiếu, nhất là ở ñiều kiện Việt nam,
nghiên cứu và chọn tạo giống cà chua phục vụ chế biến gần như còn mới mẻ.

3

Xuất phát từ những nhu cầu trên ñây, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề
tài: “Nghiên cứu nguồn vật liệu khởi ñầu cho tạo giống cà chua ưu thế lai
phục vụ chế biến ở ñồng bằng sông Hồng”.
2 Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài
- ðánh giá ñược các ñặc ñiểm giá trị của tập ñoàn các mẫu giống cà
chua chế biến, mức ña dạng di truyền của chúng.
- Xác ñịnh ñặc ñiểm biểu hiện di truyền ở ñời F1 một số tính trạng về
năng suất, chất lượng quả liên quan ñến chế biến, KNKH của các mẫu giống
trong tập ñoàn phục vụ cho việc tạo giống cà chua ưu thế lai.
- Tuyển chọn ñược các tổ hợp lai triển vọng và ñưa ra giống cà chua
chế biến UTL phục vụ sản xuất tại ñồng bằng sông Hồng.
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1 Ý nghĩa khoa học
- ðây là công trình nghiên cứu có hệ thống về ñánh giá, phân lập và sử
dụng nguồn vật liệu phuc vụ cho chọn tạo giống cà chua ưu thế lai chế biến
tại ñiều 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 chọn giống hợp lý cho tạo
giống cà chua UTL chế biến tại ñiều kiện miền Bắc Việt Nam.
3.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Tạo lập ñược tập ñoàn công tác các dòng, giống cà chua, phục vụ cho
chọn tạo giống cà chua UTL phù hợp cho chế biến công nghiệp.
- Tạo ñược một tổ hợp lai D33/D34 ñặt tên HPT10 có khả năng sinh
trưởng, phát triển tốt, là giống có dạng hình sinh trưởng bán hữu hạn, ra quả
và chín tập trung, thời gian sinh trưởng trung bình, khả năng chống chịu khá
với một số loại sâu bệnh hại chính, có khả năng trồng rải vụ cho năng suất cao

4

597,6 - 650,7 tạ/ha vụ thu ñông và 554,6 tạ/ha vụ xuân hè sớm, dạng quả hình
trụ tròn (chỉ số dạng quả I=1,05), màu ñỏ ñẹp ở các vụ trồng, ñộ pH thấp 4,03,
hàm lượng chất khô hòa tan cao (5,18-5,44 ñộ Brix), ñộ nhớt và các chỉ tiêu
hóa sinh cao thích hợp cho chế biến cô ñặc ñồng thời ñược ñược người tiêu
dùng ưa chuộng.
4 Những ñóng góp mới của luận án
- Phân nhóm các mẫu giống cà chua trong tập ñoàn theo các mục tiêu
chế biến khác nhau với các ñặc ñiểm giá trị như mức ñộ ra hoa, chín sớm tập
trung, năng suất cao, hàm lượng chất khô hòa tan cao, khả năng chống chịu
tốt với bệnh hại ñặc biệt là bệnh Virus xoăn vàng lá cà chua, phục vụ công tác
chọn tạo giống cà chua chế biến UTL.
- Xác ñịnh ñược 6 dòng cà chua có khả năng kết hợp chung cao về tính
trạng số quả/cây, năng suất cá thể và hàm lượng chất khô hòa tan, trong ñó
dòng D6 có khả năng chống chịu tốt với bệnh virus xoăn vàng lá cà chua ở
ñiều kiện ñồng ruộng có thể sử dụng cho nghiên cứu tạo giống cà chua chế
biến tăng khả năng chịu bệnh ở ñiều kiện Miền bắc Việt nam.
- Tuyển chọn ñược một số tổ hợp lai triển vọng ở các thời vụ trồng, xác
ñịnh ñược tổ hợp lai HPT10 có năng suất cao, chất lượng tốt, thích hợp cho
chế biến cô ñặc sản xuất thử và phát triển tại một số ñịa phương.






5

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

1.1 Nguồn gốc, sự phát triển sản xuất và phân loại thực vật của cà chua
1.1.1 Nguồn gốc, tình hình phát triển sản xuất
Cà chua là một loại rau ăn quả ñược trồng khắp các nước trên thế giới
từ xích ñạo tới bắc cực như Alaska. Theo tài liệu nghiên cứu của nhiều tác giả
cho rằng: Bờ biển Tây Nam Mỹ nằm giữa dãy núi Andes và biển, trải dài từ
Ecuador ñến Peru là trung tâm khởi nguyên của cà chua. (Dẫn theo Mai
Phương Anh, 1996)[1]
Tài liệu nghiên cứu của các tác giả De Candolle(1884),Muller(1940),
Luckwill(1943), Zukobckii(1959) và Xinskaia(1969) cho rằng số lượng lớn
của cà chua hoang dại cũng như cà chua trồng ñược tìm thấy ở Pêru, Equador,
Bolivia dọc theo bờ biển Thái Bình Dương, từ quần ñảo Galanpagos tới Chi
lê. (Dẫn theo Mai Phương Anh, 1996)[1]
Cây cà chua ñược du nhập vào châu Âu tương ñối sớm (Giữa thế kỷ
16) Luckwill (1943)[95], nhưng ñến thế kỷ 17 thì mới ñược trồng phổ biến,
song tại thời ñiểm ñó cà chua chỉ ñược xem như là cây cảnh và có quan niệm
sai lầm là quả có chất ñộc, vì cà chua thuộc họ cà có họ hàng với cây cà ñộc
dược. Năm 1650 ở Bắc Âu, thời gian ñầu cà chua chỉ ñược dùng ñể trang trí
và thoả mãn tính tò mò. Cho ñến thế kỷ 18 cà chua mới ñược xác ñịnh là cây
thực phẩm. Lần ñầu tiên chúng ñược trồng ở Italia và Tây Ban Nha, ñến năm
1750 ñược dùng làm thực phẩm ở Anh, ñến năm 1830 cà chua mới ñược coi
là cây thực phẩm cần thiết như ngày nay sau ñó ñược lan rộng khắp mọi nơi
trên thế giới (Kuo et al., 1998) [90].
Từ châu Âu qua các nhà buôn và thực dân Tây Ban Nha, Bồ ðào Nha và
Hà Lan, cà chua ñược ñưa tới châu Á vào thế kỷ 18, ñầu tiên là Phillipin, ñông
Java (Inñônêxia) và Malaysia. Từ ñây chúng ñược phổ biến ñến các vùng khác

6

của châu Á. Một số nhà nghiên cứu cho rằng cà chua ñược nhập vào Việt Nam
từ thời gian thực dân Pháp chiếm ñóng (Trần Khắc Thi và cộng sự, 2003)[24]
Tuy có lịch sử trồng trọt lâu ñời nhưng mãi ñến nửa ñầu thế kỷ 20, cà chua
mới thực sự trở thành cây trồng phổ biến trên thế giới (Morrison,1938) [100]
Cà chua là một loại rau ăn quả ñược sử dụng rộng rãi trên khắp thế
giới, trong các bữa ăn, thẩm mỹ và ñặc biệt là trong công nghiệp chế biến.
Chính vì thế mà diện tích trồng cà chua luôn luôn tăng qua các năm. Theo dõi
tình hình sản xuất cà chua trên thế giới 5 năm gần ñây cho thấy diện tích trồng
cà chua trên thế giới biến ñộng không ổn ñịnh, giảm thấp nhất trong năm
2007 sau ñó tăng trở lại nhưng chưa ñạt mốc của những năm 2005 và 2006.
Tuy vậy, nhờ ứng dụng tiến bộ kỹ thuật năng suất bình quân cà chua trên thế
giới tăng ñáng kể qua từng năm (tốc ñộ tăng trung bình khoảng 5,8% năm,
mức ñộ tăng cao nhất ñạt ñược giữa năng suất trung bình năm 2007 và 2006
(16,8%) và giữa năm 2009 so với năm 2005 là 24,4% dẫn ñến sản lượng hàng
năm cũng tăng.(Bảng 1.1)
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới trong những năm gần ñây
Năm
Diện tích
(ngàn ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2005 4.571,11 27,99 127,93
2006 4.639,81 28,07 130,23
2007 4.188,58 32,78 137,29

2008 4.238,54 33,54 142,15
2009 4.393,05 34,82 152,96
Nguồn: FAOSTAT | © FAO Statistics Division 2011
Trên thế giới cà chua ñược trồng quanh năm, mặc dù là cây trồng ñược
xem là mẫn cảm với sương giá nhưng nó vẫn ñược trồng thành công trong
ñiều kiện che chắn từ Equador cho ñến tận vùng cực Bắc như Alaska. Hiện
nay trên thế giới việc sản xuất cà chua ñược chuyên môn hóa cao, các nước có



7

nền công nghiệp tiên tiến thường thu hoạch bằng máy. Ở châu Mỹ, châu Âu,
cà chua sản xuất ñược chế biến thành các dạng sản phẩm khác nhau như cà
chua ñóng hộp, cà chua cô ñặc. Các nước EU là nơi xuất khẩu cà chua ñóng
hộp lớn nhất thế giới, sản lượng năm 2006 khoảng gần 350 nghìn tấn. Trong
khi ñó của Mỹ khoảng 50 nghìn tấn, thấp hơn nhiều. Trung Quốc là nước
châu Á ñầu tiên có cà chua ñóng hộp xuất khẩu, mặc dù sản lượng không
cao (dưới 10 nghìn tấn). Những nước nhập khẩu cà chua ñóng hộp lớn nhất
thế giới từ năm 1999 ñến năm 2006 là: Nhật Bản, Canada, Australia,
Switzerland trong ñó Nhật Bản là nước nhập khẩu lớn nhất, với khối lượng
gần 90 nghìn tấn năm 2005, tiếp ñó là Canada gần 50 nghìn tấn năm 2005 và
khoảng 54 nghìn tấn năm 2006, Australia hơn 40 nghìn tấn, Switzerland hơn
20 nghìn tấn.
Bảng 1.2. Diện tích trồng cà chua của các nước dẫn ñầu thế giới
từ năm 2005-2009 (ngàn ha)
TT Tên nước 2005 2006 2007 2008 2009
1 Trung Quốc 1.304,76

1.404,60

903,94

850,93

920,83

2 Ấn ðộ 505,40

546,10

596,00

566,00

599,10

3 Italia 138,76

122,19

125,30

115,48

124,00

4 Mỹ 164,28

169,81

170,66

162,58

175,44

5 Thổ Nhĩ Kỳ 270,00

228,71

226,67

300,00

324,61

6 Ai Cập 195,00

220,11

225,63

240,17

250,00

7 Tây Ban Nha 72,29

56,69

53,30

54,87

62,20

8 Brazil 60,53

58,89

58,40

60,91

67,61

9 Mêhico 118,68

126,56

116,73

101,78

99,09

10 Hy lạp 34,70

33,88

33,00

25,00

27,05

Nguồn: FAOSTAT | © FAO Statistics Division 2011[35]
Số liệu bảng 1.2, 1.4 cho thấy, mặc dù là nơi phát triển cà chua muộn
nhưng Châu Á lại là châu lục có diện tích trồng cà chua lớn nhất thế giới và



8

gấp 4-5 lần các châu lục khác. Trong các nước có diện tích trồng cà chua lớn
thì Trung Quốc là nước có diện tích lớn nhất và chiếm khoảng 50% diện tích
trồng cà chua của cả châu Á và ñây cũng là nước có sản lượng cà chua lớn
nhất thế giới.
Bảng 1.3. Năng suất cà chua của các nước dẫn ñầu thế giới (tấn /ha)
TT Tên nước 2005 2006 2007 2008 2009
1 Trung Quốc 24,23

23,15 39,93 46,94 49,27
2 Ấn ðộ 17,46

17,98 16,87 18,20 18,61
3 Italia 51,79

51,98 52,12 51,76 55,46

4 Mỹ 72,55

72,18 83,12 84,38 80,61
5 Thổ Nhĩ Kỳ 37,22

43,09 43,88 36,62 33,10
6 Ai Cập 38,97

38,96 38,29 38,32 40,00
7 Tây Ban Nha 66,55

67,04 76,58 73,81 74,01
8 Brazil 57,05

57,10 58,75 63,50 63,76
9 Mêhico 23,59

22,91 26,99 28,85 26,15
10 Hy lạp 49,38

46,30 44,39 53,54 49,91
Nguån: FAOSTAT | © FAO Statistics Division 2011[35]

Mỹ, Tây Ban Nha và Italia là các nước có công nghệ trồng cà chua
phát triển nhất, ñây cũng là những nước có năng suất cà chua tương ñối ổn
ñịnh và cao nhất trên thế giới ñăc biệt là Mỹ, với năng suất trung bình rất cao
700-800 tạ/ha, gấp 3-4 lần năng suất trung bình của các nước châu Á. Tuy
nhiên có thể nói Trung Quốc là nước rất nỗ lực trong việc cải thiện năng suất
cà chua chúng tăng nhanh và tăng liên tục qua các năm từ 242,332 tạ/ha năm
2005 thì ñến 2009 năng suất cà chua của Trung Quốc ñã lên tới 492,673 tạ/ha

và tương ñương với năng suất bình quân của cả châu Mỹ, nơi ñược coi là khởi
nguyên, quê hương của cà chua.(Bảng 1.3)



9

Số liệu bảng 1.4 cho thấy, Trung Quốc vẫn là nước có sản lượng cà chua
lớn nhất thế giới, sau ñó ñến Mỹ, Ấn ðộ, Thổ Nhĩ Kỳ và một số nước khác.
Sản lượng cà chua ở Trung Quốc ñặc biệt tăng ñáng kể từ trên 31,6 triệu
tấn năm 2005 lên ñến trên 45 triệu tấn năm 2009. ðây là một sự ñóng góp lớn
cho sự tăng trưởng sản lượng cà chua trên toàn thế giới. Một số nước Châu Âu
như Italia, Tây Ban Nha là nơi tiêu thụ cà chua lớn trên thế giới nhưng sản
lượng cà chua không tăng trong những năm gần ñây và ñó là lý do ñây là các
nước phải nhập khẩu một lượng lớn cà chua ñặc biệt là cà chua chế biến.
Bảng 1.4. Sản lượng cà chua của các nước dẫn ñầu thế giới (triệu tấn)
TT


Tên nước 2005 2006 2007 2008 2009
1 Trung Quốc 31,62 32,52 36,10 39,94 45,37
2 Ấn ðộ 8,83 9,82 10,55 10,30 11,15
3 Italia 7,19 6,35 6,53 5,98 6,88
4 Mỹ 11,92 12,26 14,19 13,72 14,14
5 Thổ Nhĩ Kỳ 10,05 9,85 9,95 10,99 10,75
6 Ai Cập 7,60 8,58 8,64 9,20 10,00
7 Tây Ban Nha 0,67 0,67 0,77 0,74 0,74
8 Brazil 3,45 3,36 3,43 3,87 4,31
9 Mêhico 2,80 2,90 3,15 2,94 2,59
10 Hy lạp 1,71 1,57 1,46 1,34 1,35

Nguồn: FAOSTAT | © FAO Statistics Division 2011[35]

Cà chua là cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao và ñược phát triển ở
Việt nam. Những năm gần ñây diện tích trồng cà chua ở Việt nam tương ñối
ổn ñịnh và có xu hướng giảm trên cả nước, mặc dù vậy với ưu thế về ñiều
kiện khí hậu diện tích trồng cà chua tại Lâm ðồng lại liên tục tăng và tăng
mạnh trung bình khoảng hơn 500 ha/năm, tính ñến năm 2009 diện tích trồng



10

cà chua của cả tỉnh lên ñến hơn 5000 ha. Với việc thường xuyên cập nhật và
ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong trồng trọt, năng suất cà chua của
cả nước liên tục tăng qua các năm, cao hơn các nước trong khu vực và ñặc
biệt Lâm ðồng cũng là nơi có năng suất cà chua cao nhất và cao gần gấp ñôi
trung bình năng suất cả nước.
Bảng 1.5. Tình hình sản xuất cà chua của Việt Nam những năm gần ñây
Năm
Diện tích (ngàn
ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(ngàn tấn)
Cả nước
2007 23,13 19,68 455,18
2008 24,85 21,55 535,44
2009 20,54 24,07 494,33
Miền Bắc

2007 12,38 18,45 228,40
2008 12,68 19,56 247,95
2009 8,40 20,97 176,13
ðồng bằng Sông Hồng
2007 7,83 22,01 172,30
2008 8,09 23,38 189,19
2009 5,77 23,99 138,32
Lâm ðồng
2007 4,06 33,86 137,32
2008 4,64 39,76 184,39
2009 5,14 43,18 221,94
Nguồn: Tổng cục Thống kê, 2008-2010[34]
Như vậy, với lợi thế về ñiều kiện thời tiết, khí hậu cũng như khả năng
nắm bắt, ứng dụng tiến bộ kỹ thuật mới nhanh và có hiệu quả mở ra tiềm năng
rất lớn cho việc sản xuất cà chua. ðể tận dụng và phát huy tốt lợi thế này, phát



11

triển một cách toàn diện và có hiệu quả công nghiệp chế biến cà chua là ñiều
cần thiết giúp cây trồng có giá trị kinh tế cao này phát triển bền vững, mang
lại hiệu quả cho sản xuất.
Tình hình sản xuất, tiêu thụ cà chua chế biến trên thế giới
Các sản phẩm ñược chế biến từ cà chua có rất nhiều dạng khác nhau
hoặc có thành phần rất khác nhau. Một phần lớn mức tiêu thụ cà chua trên ñầu
người ở Hoa Kỳ trong 40 năm qua có thể do việc tăng mức sử dụng các sản
phẩm ñã ñược chế biến từ cà chua. Sự phát triển ấn tượng của công nghiệp
chế biến ñồ ăn nhanh và tính phổ biến của các loại thực phẩm có chứa cà chua
tăng lên nhanh chóng như Pizza ñã ñảm bảo sự tăng trưởng ñều ñặn trong

việc tiêu dùng các sản phẩm ñược chế biến từ cà chua. Cho ñến nay California
là bang dẫn ñầu về sản xuất cà chua chế biến, cung cấp hơn 85% các sản
phẩm ñược chế biến từ cà chua ở Hoa Kỳ mỗi năm. Italia, Tây Ban Nha và
Hy Lạp là các nước chính cung cấp các sản phẩm cà chua chế biến ñến thị
trường toàn thế giới. Sản lượng của những vùng này ñược ưu ñãi bởi thời vụ
trồng thường khô và thời gian thì kéo dài, thuận lợi cho quá trình quản lý,
chăm sóc, có thể dự ñoán ñược khả năng cung cấp, ñảm bảo cung cấp nguyên
liệu thô có ñủ chất lượng cho chế biến.

Hình 1.1. Các nước xuất khẩu cà chua ñóng hộp lớn nhất trên thế giới



12


Qua biểu ñồ ta có thể thấy khu vực các nước EU là những nước xuất
khẩu cà chua ñóng hộp lớn nhất thế giới, sản lượng năm 2006 khoảng gần 350
nghìn tấn. Trong khi ñó của mỹ là khoảng 50 nghìn tấn, thấp hơn nhiều.
Lượng cà chua ñóng hộp xuất khẩu ở các nước chấu Âu có biến ñộng qua các
năm sau ñó có xu hướng tăng dần từ 2004-2006, trong khi ñó lượng cà chua
ñóng hộp xuất khẩu ở Mỹ tương ñối ổn ñịnh từ 1999-2004 (Khoảng 40 nghìn
tấn) sau ñó tăng dần ở các năm 2005, 2006 (khoảng 50 nghìn tấn)
Trung Quốc là nước châu Á ñầu tiên có cà chua ñóng hộp xuất khẩu
mặc dù sản lượng không cao (dưới 10 nghìn tấn).

Hình 1.2. Các nước nhập khẩu cà chua ñóng hộp lớn nhất thế giới

Những nước nhập khẩu cà chua ñóng hộp lớn nhất thế giới từ năm 1999
ñến năm 2006 là: Nhật Bản, Canada, Australia, Switzerland. Trong ñó Nhật Bản

là nước nhập khẩu cà chua ñóng hộp lớn nhất, với khối lượng gần 90 nghìn tấn
năm 2005. Tiếp ñó là Canada gần 50 nghìn tấn năm 2005 và khoảng 54 nghìn
tấn năm 2006, Australia hơn 40 nghìn tấn, Switzerland hơn 20 nghìn tấn.



13

1.1.2 Phân loại thực vật
Cà chua thuộc chi Lycopersicon Tourn, họ cà (Solanaceae) có bộ
nhiễm sắc thể 2n=24. Phân loại thực vật giúp cho công tác nghiên cứu chọn
tạo giống sử dụng ñúng ñắn và dễ dàng các ñối tượng nghiên cứu.
Chi Lycopersicon Tourn ñược phân lọai theo nhiều tác giả: Muller
(1940), Daskalov và Popov (1941), Luckwill (1943), Lehmann (1953),
Brezhnev (1955, 1964), Zhucopski (1964). Ở Mỹ thường dùng phân loại của
Muller, ở Châu Âu, Liên xô (cũ) thường dùng phân loại của Brezhnev và hệ
thống phân loại này ñược sử dụng rộng rãi ở rất nhiều nước khác.
Với cách phân loại của Brezhnev (1964), chi Lycopersicon Tourn ñược
phân làm 3 loài thuộc 2 chi phụ (Dẫn theo Nguyễn Hồng Minh, 2000)[15]
- Subgenus 1- Eriopersicon.
Chi phụ này gồm các loài dại, cây dạng một năm hoặc nhiều năm, gồm
các dạng quả có lông, màu trắng, xanh lá cây hay vàng nhạt, có các vết màu
atoxian hay xanh thẫm. Hạt dầy, không có lông, màu nâu Chi phụ này gồm
2 loài và các loài phụ.
1. Lycopersicon Peruvianum Mill
Loài này phát sinh từ Chi lê và Pê ru, là cây lâu năm, dạng thân leo, quả
nhỏ (1-3g) không ăn ñược, khi còn xanh quả có lông, hình tròn
- L. Peruvianum var.Cheesmanii Riloey và var. Cheesmanii f. Minor
C.H. Mull (L. Esc.var.miror Hook).
- L. Peruvianum var. Detantum Dun.

2. Lycopersicon hirsutum Humb.et. Bonpl
Thường xuất hiện trên vùng núi Andess ở ñộ cao 2200 ñến 2500 m so với
mực nước biển. Là cây một năm hoặc nhiều năm, thân bụi phủ ñầy lông, lá phân
thùy mạnh, quả rất nhỏ 2-5 g, không ăn ñược, không chín thành màu ñỏ.
-

L. Hirsutum var. Glabratum C.H.Mull
- L. Hirsutum var. glandulosum C.H.Mull