Nghiên cứu chọn tạo giống khoai tây từ nguồn andigena và nhân giống khoai tây ở vùng cao phía bắc việt nam

  • Số trang: 172 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 13 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 26946 tài liệu

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐÀO HUY CHIÊN NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG KHOAI TÂY TỪ NGUỒN ANDIGENA VÀ NHÂN GIỐNG KHOAI TÂY Ở VÙNG CAO PHÍA BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP Hà Nội-2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐÀO HUY CHIÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG KHOAI TÂY TỪ NGUỒN ANDIGENA VÀ NHÂN GIỐNG KHOAI TÂY Ở VÙNG CAO PHÍA BẮC VIỆT NAM Luận án Tiến sỹ Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống Cây trồng Mã số: 62 62 05 01 Người hướng dẫn khoa học: 1. GSTS Nguyễn Quang Thạch 2. GSTS Nguyễn Hữu Nghĩa Hà Nội-2013 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong Luận án này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Hà nội, ngày 20 tháng 04 năm 2013 Nghiên cứu sinh Đào Huy Chiên ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với GS. TS. Nguyễn Quang Thạch, Viện Sinh học Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội và GS. TS. Nguyễn Hữu Nghĩa, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, những người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho quá trình thực hiện và hoàn thành thiện Luận án. Tôi xin cảm ơn PGS. TS. Nguyễn Văn Bộ, Giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (VAAS), PGS. TS. Phạm Văn Toản, Trưởng Ban Đào tạo Sau Đại học, TS Nguyễn Tất Khang, Phó Ban Đào tạo Sau Đại học, ThS. Trần Huệ Hương, chuyên viên Ban Đào tạo Sau Đại học, VAAS, đã quan tâm giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành Luận án. Tôi xin cảm ơn TS. Merideth Bonierbale, Lãnh đạo Khoa Di truyền-Chọn giống của Trung tâm Khoai tây quốc tế (CIP), Lima, Peru; TS. Fernando Ezeta, Lãnh đạo của CIP ở Khu vực Đông Á, Đông Nam Á và Thái Bình Dương (CIP-ESEAP), Bandung, Indonesia; TS. Enrique Chujoy, Trưởng Ban phân phối nguồn gene, CIP, Lima, Peru; năm 2005, đã cung cấp các vật liệu di truyền khoai tây Andigena quý giá cho Trung tâm Nghiên cứu Cây có củ (RCRC) thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI) cũng như cho đề tài Luận án. Tôi xin cảm ơn những ý kiến và gợi ý quý giá của các thầy phản biện Luận án và các thầy trong Hội đồng chấm Luận án cấp cơ sở và Hội đồng chấm Luận án cấp Viện. Tôi xin cảm ơn TS. Đào Mạnh Hùng, đã nhiệt tình giúp đỡ và khích lệ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thiện Luận án. Tôi xin cảm ơn KS Trần Thị Thanh Hương, KS Nguyễn Thị Thanh Thúy, KS Nguyễn Trọng Huế và KS Ngô Doãn Tùng, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây có củ, Viện Cây Lương thực và Cây Thực phẩm, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, những người đã có nhiều sự giúp đỡ đối với tôi trong quá trình thực hiện Luận án. Cuối cùng, tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn đối với những người thân trong gia đình, đã thường xuyên động viên, quan tâm và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành Luận án. Hà Nội, ngày 20 tháng 04 năm 2013 Tác giả Luận án Đào Huy Chiên iii CÁC CHỮ VIẾT TẮT BP: Bulked pollen: hỗn hợp hạt phấn CIP: Trung tâm Khoai tây Quốc tế DAP: Ngày sau trồng (days after planting) ĐB: Đồng bằng HYB: Hybrid LA: Luận án LB: Late Blight: Bệnh mốc sương NST: Ngày sau trồng RFLP: Restriction fragment length polymorphisms RRD: Red River Delta SP: Sa Pa TL: Tân Lạc TPS: True Potato Seed VC: Vùng cao VR: Virus iv MỤC LỤC TRANG LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................i LỜI CẢM ƠN......................................................................................................ii CÁC CHỮ VIẾT TẮT.......................................................................................iii DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU.................................................................ix DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ............................................................................xv MỞ ĐẦU...............................................................................................................1 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................6 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY KHOAI TÂY.......................................6 1.1.1 Tầm quan trọng......................................................................................6 1.1.2 Nguồn gốc, phân loại và lịch sử phát triển...........................................6 1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI TÂY TRÊN THẾ GIỚI...................8 1.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI TÂY Ở VIỆT NAM.......................10 1.4 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CHỌN TẠO GIỐNG KHOAI TÂY TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM...........................................................................13 1.4.1 Đặc tính của cây khoai tây liên quan đến chọn tạo giống...................13 1.4.2 Nguồn vật liệu di truyền cho chọn tạo giống khoai tây.......................13 a. Khoai tây trồng (cultivated potatoes)................................................14 b. Khoai tây dại (wild potatoes) và phạm vi thích ứng.........................15 c. Các dạng bố mẹ chủ yếu trong chọn tạo giống khoai tây...................16 1.4.3 Các mục tiêu chọn tạo giống...............................................................18 a. Năng suất cao....................................................................................19 b. Chất lượng tốt.....................................................................................20 c. Chống chịu sâu bệnh.........................................................................20 1.4.4 Phương pháp chọn tạo giống truyền thống.........................................23 a. Lai hữu tính thông qua phương pháp chọn lọc theo chu kỳ (recurrent selection)................................................................................................23 v b. Chọn tạo giống ở mức tứ bội thể........................................................25 c. Chọn tạo giống ở mức nhị bội thể......................................................25 1.4.5 Triển vọng ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống khoai tây.................................................................................................................27 a. Sử dụng công nghệ tế bào trong chọn tạo giống khoai tây: Dung hợp tế bào trần (protoplast fusion)................................................................27 b. Chuyển gene từ các loài khoai tây dại................................................29 1.4.6 Chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam..................................................29 1.5 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NHÂN GIỐNG VÀ SẢN XUẤT KHOAI TÂY GIỐNG CHỦ YẾU................................................................................32 1.5.1 Hiện tượng thoái hóa khoai tây giống do virus...................................32 1.5.2 Hiện tượng thoái hóa khoai tây giống do củ giống trồng bị già về sinh lý...................................................................................................................35 1.5.3 Nhân giống bằng hạt giống khoai tây (TPS).......................................36 1.5.4 Nhân giống và sản xuất khoai tây giống ở Việt Nam..........................36 a. Hệ thống sản xuất khoai tây giống ở Đà lạt (1500 m so với mặt biển) ................................................................................................................37 b. Hệ thống sản xuất khoai tây giống ở Đồng bằng Bắc bộ (5 m so với mặt biển).................................................................................................38 c. Hệ thống sản xuất khoai tây giống ở Vùng cao Sa Pa (1581 m so với mặt biển).................................................................................................38 d. Hệ thống khoai tây giống dựa vào nguồn khoai tây giống nhập khẩu từ các nước phát triển.............................................................................39 e. Khoai tây ăn nhập từ Trung quốc dùng làm củ giống trồng...............40 f. Bảo quản khoai tây giống..................................................................40 g. Kiểm nghiệm và xác nhận khoai tây giống........................................41 Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP...........................43 2.1 VẬT LIỆU.................................................................................................43 vi 2.1.1 Các vật liệu di truyền Andigena sử dụng trong nghiên cứu................43 2.1.2 Các giống khoai tây Tuberosum (bảng 2.3)sử dụng trong nghiên cứu nhân giống....................................................................................................45 2.1.3 Tên và ký hiệu các vật liệu nghiên cứu...............................................46 2.2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................46 2.2.1 Nội dung 1: Nghiên cứu lai tạo giống và chọn giống khoai tây từ nguồn vật liệu Andigena...............................................................................46 a. Lai tạo các tổ hợp lai tại Sa Pa, Lào Cai.............................................46 b. Đánh giá các tổ hợp hạt giống khoai tây và chọn các dòng khoai tây có triển vọng được lai tạo tại Sa Pa từ nguồn vật liệu khoai tây Andigena................................................................................................49 2.2.2 Nội dung 2 : Nghiên cứu chọn lọc giống từ nguồn vật liệu Andigena nhập từ CIP (năm 2005)...............................................................................50 2.2.3 Nội dung 3 : Nghiên cứu nhân giống từ nguồn vật liệu Tuberosum. .52 a. Nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 tại Vùng cao Sa Pa................................................................................52 b. Nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 ở Đồng bằng sông Hồng.........................................................................53 c. Nghiên cứu nhân giống một số giống khoai tây (đã được công nhận chính thức) tại Vùng cao Sa Pa.............................................................53 d. Nghiên cứu ảnh hưởng của giống và nguồn củ giống đến nhân giống khoai tây.................................................................................................54 2.3 CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI VÀ ĐÁNH GIÁ.......................................56 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................58 3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG KHOAI TÂY TỪ NGUỒN VẬT LIỆU DI TRUYỀN ANDIGENA.........................................58 3.1.1 Kết quả lai tạo các tổ hợp lai tại Sa Pa bằng cách sử dụng các nguồn Andigena làm bố mẹ.....................................................................................58 vii 3.1.2 Kết quả chọn lọc các dòng khoai tây có triển vọng từ các vật liệu được lai tạo tại Sa Pa............................................................................................64 3.1.3 Kết quả đánh giá và chọn lọc các dòng khoai tây Andigena nhập từ Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP).............................................................82 3.1.4 Chất lượng một số dòng khoai tây Andigena có triển vọng................93 3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG KHOAI TÂY TỪ CÁC VẬT LIỆU TUBEROSUM............................................................................94 3.2.1 Kết quả nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 tại Vùng cao Sa Pa......................................................................94 3.2.2 Kết quả nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 ở Đồng bằng sông Hồng (Thanh Trì, Hà Nội)...........................100 3.2.3 Kết quả nghiên cứu nhân giống một số giống khoai tây (đã được công nhận chính thức) tại Vùng cao Sa Pa........................................................106 3.2.4 Ảnh hưởng của giống và nguồn củ giống đến nhân giống khoai tây 109 3.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN NHÂN GIỐNG KHOAI TÂY Ở VÙNG CAO VÀ ĐỒNG BẰNG..........117 3.3.1 Các dòng khoai tây Andigena ở Vùng cao và Đồng bằng.................117 3.3.2 Các giống khoai tây Tuberosum ở đồng bằng và vùng cao...............121 3.3.3 Tình hình gây hại của một số loại sâu bệnh chủ yếu đối với cây khoai tây ở Vùng cao Sa Pa và Đồng bằng Bắc bộ.............................................123 a. Bệnh mốc sương (Phytophthora infestans (Mont.) de Bary)............124 b. Các loại bệnh virus...........................................................................124 c. Rệp đào (Myzus persicea)................................................................126 d. Bọ trĩ (Thrips palmi).......................................................................126 e. Mật độ nhện (Polyphagus esculentus)..............................................127 f. Kiến nâu (mối) đục củ khoai tây.......................................................128 g. Bệnh héo xanh (Ralstonia solanacearum)........................................129 viii 3.3.4 Hệ số nhân giống, năng suất khoai tây giống (tấn/ha), sản lượng củ giống (số củ/ha), thời vụ và lợi thế nhân giống ở Vùng cao phía Bắc so với Đồng bằng..................................................................................................131 a. Hệ số nhân giống, năng suất khoai tây giống và sản lượng củ giống ..............................................................................................................131 b. Thời vụ nhân giống..........................................................................134 c. Lợi thế của Vùng cao so với đồng bằng đối với vịệc nhân giống và sản xuất khoai tây giống.......................................................................135 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..........................................................................137 4.1 KẾT LUẬN.............................................................................................137 4.2 ĐỀ NGHỊ.................................................................................................138 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................139 PHỤ LỤC..........................................................................................................150 ix DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TRANG Bảng 2.1 Các vật liệu Andigena nhập từ CIP năm 2005 được sử dụng làm bố mẹ trong nghiên cứu lai tạo giống và chọn giống.....................................................43 Bảng 2.2 Các vật liệu Andigena được chọn tạo tại Việt Nam được sử dụng làm bố mẹ trong lai tạo giống ở chu kỳ lai tạo thứ hai...............................................44 Bảng 2.3 Các giống khoai tây thuộc nguồn vật liệu Tuberosum.........................45 Bảng 3.1 Kết quả lai tạo các tổ hợp hạt lai khoai tây ở chu kỳ thứ nhất từ quần thể vật liệu bố mẹ kháng bệnh virus, Sa Pa, từ ngày 8 tháng 4 đến ngày 8 tháng 9, 2007..................................................................................................................59 Bảng 3.2 Kết quả lai tạo các tổ hợp hạt lai khoai tây ở chu kỳ thứ nhất từ quần thể vật liệu bố mẹ kháng bệnh mốc sương, Sa Pa, từ ngày 8 tháng 4 đến ngày 8 tháng 9, 2007........................................................................................................60 Bảng 3.3 Kết quả lai tạo các tổ hợp hạt lai khoai tây ở chu kỳ lai tạo thứ hai từ quần thể vật liệu bố mẹ kháng bệnh virus (chọn lọc từ chu kỳ lai tạo thứ nhất), tại Sa Pa, từ ngày 9 tháng 5 đến ngày 9 tháng 10, 2010.....................................61 Bảng 3.4 Kết quả lai tạo các tổ hợp hạt lai khoai tây chu kỳ lai tạo thứ hai từ quần thể vật liệu bố mẹ kháng bệnh mốc sương (chọn lọc từ chu kỳ lai tạo thứ nhất), tại Sa Pa, từ ngày 9 tháng 5 đến 9 tháng 10, 2010....................................62 Bảng 3.5 Năng suất, các yếu tố năng suất của các dòng khoai tây có triển vọng (được chọn từ các tổ hợp lai ở chu kỳ thứ nhất, 2007), trồng bằng củ, tại Trác Bút, Yên Phong, Bắc Ninh, vụ Đông năm 2010-11, trồng ngày 7/11/2010 và thu hoạch ngày 30/1/2011..........................................................................................65 Bảng 3.6 Năng suất củ của các dòng được chọn lọc từ các tổ hợp hạt lai được lai tạo tại Sa Pa năm 2010, trồng bằng cây con ngày 24/11/2011 và thu hoạch ngày 24/2/2012 tại Trác Bút, Yên Phong, Bắc Ninh, vụ Đông-Xuân 2011-12............69 x Bảng 3.7 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng khoai tây được chọn từ các tổ hợp lai tại Sa Pa, 2010, được trồng bằng củ giống tại Trác Bút, Yên Phong, Bắc Ninh, trồng ngày 21/11/2011, thu hoạch ngày 22/2/2012.74 Bảng 3.8. Năng suất và các yếu tố năng suất của các dòng khoai tây của CIP và các dòng khoai tây được lai tạo tại Sa Pa (chu kỳ lai tạo thứ nhất, 2007), ở Trác Bút, Yên Phong, Bắc Ninh, Đông-Xuân 2011-12, trồng ngày 21/11/2011, thu hoạch ngày 22/2/2012..........................................................................................82 Bảng 3.9. Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại ở một số dòng khoai tây chống virus, tại Thanh Trì, Hà Nội, vụ Đông-Xuân 2007-08 (trồng ngày 9/12/2007, thu hoạch ngày 8/3/2008)...........................................................................................82 Bảng 3.10 Năng suất và yếu tố năng suất của một số dòng khoai tây chống bệnh virus tại Thanh Trì, Hà Nội,vụ Đông-Xuân 2007-08 (trồng 9/12/2007, thu hoạch 8/3/2008)..............................................................................................................84 Bảng 3.11 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại của một số dòng khoai tây có triển vọng, tại Vùng cao Tân Lạc, Hòa Bình, trồng 13/2 và thu hoạch 15/5/2008 ..............................................................................................................................85 Bảng 3.12 Năng suất và các yếu tố năng suất của một số dòng khoai tây chống bệnh virus tại Vùng cao Tân Lạc, Hòa Bình, trồng 13/2 và thu hoạch 14/5/2008. ..............................................................................................................................86 Bảng 3.13 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại của một số dòng khoai tây chống bệnh mốc sương, tại Thanh Trì, Hà Nội, trồng 9/12/2007, thu hoạch 8/3/2008...............................................................................................................87 Bảng 3.14 Năng suất và các yếu tố năng suất của một số dòng chống bệnh mốc sương tại Thanh Trì, Hà Nội, vụ Đông-Xuân 2007-08, trồng ngày 9/12/2007,. .88 thu hoạch ngày 8/3/2008......................................................................................88 Bảng 3.15 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại của một số dòng khoai tây chống bệnh mốc sương, tại Tân Lạc, Hòa Bình, trồng 13/2, thu hoạch 14/5/2008 ..............................................................................................................................89 xi Bảng 3.16 Năng suất và các yếu tố năng suất của các dòng khoai tây chống bệnh mốc sương tại Vùng cao Tân Lạc, Hòa Bình, trồng ngày 13/2 thu hoạch ngày 15/5/2008.............................................................................................................90 Bảng 3.17 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại của một số dòng khoai tây có triển vọng, tại Việt Hùng, Quế Võ, Bắc Ninh, trồng ngày 15/10/2010, thu hoạch ngày 14/1/2011.....................................................................................................92 Bảng 3.18 Năng suất và các yếu tố năng suất của một số dòng khoai tây có triển vọng tại Việt Hùng, Quế Võ, Bắc Ninh, trồng 15/10/2010, thu hoạch 14/1/2011 ..............................................................................................................................92 Bảng 3.19 Chất lượng của một số dòng giống khoai tây có triển vọng, tính theo phần trăm khối lượng tươi...................................................................................93 Bảng 3.20 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại của một số giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức 2003 tại Sa Pả, Sa Pa, Lào Cai, trồng ngày 17/2 và thu hoach ngày 17/5/ 2004.........................................................................................95 Bảng 3.21 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của một số giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức 2003 tại Sa Pả, Sa Pa, Lào Cai, trồng ngày 17/2,. .95 thu hoạch ngày 17/5/2004....................................................................................95 Bảng 3.22 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại của một số giống khoai tây nhập từ Đức năm 2003 tại đất dốc ở Sa Pa, vụ Xuân 2004, trồng ngày 19/2 thu hoạch ngày 22/5/2004..........................................................................................96 Bảng 3.23 Năng suất và các yếu tố hợp thành năng suất của các giống khoai tây nhập từ Đức 2003, trồng vụ Xuân 2004 tại đất dốc, Sa Pa, Lào Cai,..................97 trồng ngày 19/2 thu hoạch ngày 22/5/2004..........................................................97 Bảng 3.24 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh cử một số giống khoai tây nhập từ Đức năm 2003 tại đất ruộng ở Tả Phìn, Sa Pa, vụ Xuân 2006, trồng ngày 9/2 và thu hoạch ngày 10/5/2006...............................................................................99 xii Bảng 3.25 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của một số giống khoai tây nhập từ Đức năm 2003 tạiđất ruộng ở Tả Phìn, Sa Pa, Lào Cai, vụ Xuân 2006, trồng ngày 9/2 và thu hoạch ngày 10/5/2006...........................................100 Bảng 3.26 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại của một số giống khoai tây nhập từ Đức năm 2003, tại Thanh Trì, Hà Nội, vụ Đông-Xuân 2003-04,........101 trồng 30/12/2003 và thu hoạch 18/3/2004.........................................................101 Bảng 3.27 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của một số giống khoai tây Đức nhập năm 2003 tại Thanh Trì, Hà Nội, vụ Đông-Xuân 2003-04, trồng 30/12/2003, thu hoạch 18/3/2004......................................................................102 Bảng 3.28 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại của một số giống khoai tây nhập từ Đức năm 2003 tại đất ruộng ở Thanh Trì Hà Nội, vụ Đông-Xuân 200506, trồng 9/12/2005, thu hoạch 7/3/2006...........................................................103 Bảng 3.29 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của một số giống khoai tây Đức nhập năm 2003 tại Thanh Trì, Hà Nội, vụ Xuân năm 2006, trồng ngày 9/12/2005 và thu hoạch ngày 7/3/2006..............................................................103 Bảng 3.30 Sinh trưởng, phát triển và sâu bênh hại của một số giống khoai tây nhập từ Đức năm 2003, tại Thanh Trì, Ha Nội, trồng 9/12/2007, thu hoạch 8/3/2008.............................................................................................................105 Bảng 3.31 Năng suất của một số giống khoai tây Đức nhập năm 2003, tại Thanh Trì, Hà nội, trồng 9/12/2007, thu hoạch 8/3/2008.............................................106 Bảng 3.32 Sinh trưởng và sâu bệnh hại của một số giống khoai tây trồng tại đất dốc Sa Pa, vụ Xuân 2004, trồng 19/2 và thu hoạch 22/5/2004.........................107 Bảng 3.33 Năng suất và các yếu tố hợp thành năng suất của một số giống khoai tây tại đất dốc ở Sa Pa, Lào Cai, vụ Xuân 2004, trồng 19/2 và thu hoạch 22/5/2004...........................................................................................................107 Bảng 3.34 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại một số giống khoai tây tại đất ruộng lúa nước, Tả Phìn, Sa Pa, Lào Cai, vụ Xuân 2006, trồng ngày 10/2, thu hoạch ngày 12/5/2006........................................................................................108 xiii Bảng 3.35 Năng suất và các yêu tố hợp thành năng suất của một số giống khoai tây tại Tả Phìn, Sa Pa, Lào Cai, vụ Xuân 2006, trồng ngày 10/2 thu hoạch ngày 12/5/2006...........................................................................................................109 Bảng 3.36 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh của khoai tây trồng bằng hai nguồn củ giống Diamant mini đồng bằng (ĐB) và Sa Pa (SP), tại đất ruộng lúa nước, Tả Phìn, Sa Pa, Lào Cai, vụ Xuân 2006, trồng 10/2, thu hoạch 11/5/2006. ............................................................................................................................110 Bảng 3.37 Năng suất và các yếu tố năng suất từ nguồn củ giống Diamant mini đồng bằng (ĐB) và Sa Pa (SP) khác nhau tại đất ruộng ở Tả Phìn, Sa Pa, Lào Cai, vụ Xuân 2006, trồng 10/2, thu hoạch 11/5/2006........................................110 Bảng 3.38 Năng suất và các yếu tố năng suất của khoai tây từ các nguồn củ giống khác nhau tại Thanh Trì, Xuân 2006.......................................................111 Bảng 3.39 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại một số giống và nguồn củ giống khoai tây tại đất ruộng ở Thanh Trì, Hà Nội, vụ Đông-Xuân 2007-08, trồng ngày 9/12/2007, thu hoạch ngày 8/3/2008...............................................112 Bảng 3.40 Năng suất và các yếu tố năng suất của một số giống và nguồn củ giống khoai tây tại đất ruộng ở Thanh Trì, Hà Nội, trồng 9/12/2007, thu hoạch 8/3/2008.............................................................................................................113 Bảng 3.41 Sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại một số giống và nguồn củ giống khoai tây tại đất ruông, Vùng cao Tân Lạc, Hòa Bình, vụ Xuân 2008, trồng 14/2 thu hoạch 14/5/2008.........................................................................114 Bảng 3.42 Năng suất và các yếu tố năng suất của một số giống và nguồn củ giống khoai tây ở đất ruộng Vùng cao Tân Lạc, Hòa Bình, vụ Xuân 2008, trồng 14/2 và thu hoạch 14/5/2008..............................................................................115 Bảng 3.43 Năng suất và sinh trưởng của một số dòng khoai tây Andigena chống bệnh virus tại Thanh Trì, Hà Nội và Vùng cao Tân Lạc....................................118 Bảng 3.44 Năng suất và sinh trưởng của một số dòng khoai tây Andigena chống bệnh mốc sương tại Thanh Trì, Hà Nội và Vùng cao Tân Lạc..........................119 xiv Bảng 3.45 Tổng hợp năng suất (tấn/ha) của một số giống khoai tây nhập từ Đức năm 2003 ở Vùng cao và vùng đồng bằng.........................................................122 Bảng 3.46 Mức nhiễm sâu bệnh chính của khoai tây ở các vùng sinh thái khác nhau....................................................................................................................124 Bảng 3.47 Hệ số nhân giống (số củ/khóm), sản lượng củ giống (củ/ha) và năng suất (tấn/ha) của khoai tây ở Vùng cao và Đồng bằng......................................133 Bảng 3.48 So sánh các ưu điểm và nhược điểm của nhân giống ở Vùng cao so với đồng bằng.....................................................................................................135 xv DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ TRANG Biểu đồ 3.1 Năng suất bình quân của một số dòng khoai tây Andigena chống bệnh virus ở đồng bằng (Thanh Trì, Hanội) và Vùng cao Tân Lạc...................119 Biểu đồ 3.2 Năng suất của một số dòng khoai tây chống bệnh mốc sương ở các hệ sinh thái Vùng cao (Tân Lạc) và Đồng bằng (Thânh trì, Hà Nội)................120 Biểu đồ 3.3 Năng suất bình quân của một số giống Tuberosum.......................123 Biểu đồ 3.4 Tỷ lệ cây bị nhiễm bênh virus (tổng số) ở các hệ sinh thái (bảng 3.46)...................................................................................................................125 Biểu đồ 3.5 Mật độ rệp đào hại khoai tây ở các hệ sinh thái (bảng 3.46).........126 Biểu đồ 3.6 Mật độ bọ trĩ hại khoai tây ở các hệ sinh thái (bảng 3.46)............127 Biểu đồ 3.7 Mật độ nhện hại khoai tây ở các hệ sinh thái (bảng 3.46).............128 Biểu đồ 3.8 Mức độ kiến nâu đục củ khoai tây ở cấc hệ sinh thái (bảng 3.46).129 Biểu đồ 3.9 Tỷ lệ phần trăm số cây khoai tây bị bệnh héo xanh (bảng 3.46).. 130 Biểu đồ 3.10 Hệ số nhân giống ở các vùng sinh thái (bảng 3.47).....................132 Biểu đồ 3.11 Sản lượng củ giống ở các hệ sinh thái (bảng 3.47)......................134 1 MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Ở Việt Nam, khoai tây là một trong những cây thực phẩm quan trọng và đặc biệt là một cây hàng hóa có hiệu quả kinh tế cao. Trong vụ Đông-Xuân 2011-12, ở Đồng bằng Bắc bộ, trên cùng một đơn vị diện tích gieo trồng, chỉ trong vòng 90 ngày, từ khi trồng đến khi thu hoạch, cây khoai tây cho giá trị thu nhập cao gấp từ 2 đến 3 lần giá trị thu nhập từ cây lúa với thời gian từ khi cấy đến khi thu hoạch là 120 ngày. Việt Nam có tiềm năng lớn về sản xuất khoai tây, ước tính, có khoảng 400 000 ha đất có thể dùng cho việc trồng khoai tây (Hộ và các đồng tác giả, 1993).Từ những năm đầu thập niên 1970, việc phát triển mạnh lúa Xuân ở miền Bắc Việt Nam trên cơ sở những giống lúa mới ngắn ngày, năng suất cao, đã mở ra một khoảng thời gian khoảng 4 tháng từ tháng 10 đến tháng 2 cho cây Vụ Đông phát triển. Vụ Đông trên thực tế đã trở thành một trông những vụ sản xuất chính trong sản xuất nông nghiệp ở miền Bắc Việt Nam. Trong đó, cây khoai tây là một cây lương thực, thực phẩm vụ Đông có giá trị cao. Tuy nhiên, cho đến nay, các giống khoai tây Tuberosum vẫn chiếm ưu thế trong sản xuất. Nhìn chung, các giống khoai tây Tuberosum có nhiều ưu điểm như năng suất cao, chất lượng tốt nhưng khả năng chống chịu sâu bệnh bị hạn chế. Từ năm 1996 đến nay, một số giống khoai tây Andigena đã được chọn lọc đưa vào sản xuất như KT-2, KT-3 và VC38-6, nhưng chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ trong tổng diện tích trồng khoai tây. Trong các nguồn vật liệu di truyền có thể sử dụng cho chọn tạo giống khoai tây, nguồn gene khoai tây Andigena rất giàu biến dị di truyền, có nền di truyền rộng, đa dạng và phong phú, nhiều nguồn gene chống các bệnh khoai tây như các loại virus, bệnh mốc sương v.v… Andigena còn giàu nguồn gene về năng suất củ và hàm lượng chất khô cao. Tuy nhiên việc nghiên cứu sử dụng khoai tây nguồn Andigena trong chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam còn rất hạn chế, chính vì thế chúng tôi đã lựa 2 chọn đề tài: “Nghiên cứu chọn tạo giống khoai tây từ nguồn Andigena và nhân giống khoai tây ở Vùng cao phía Bắc Việt Nam” làm đề tài luận án tiến sỹ. Luận án đã được thực hiện trong thời gian từ năm 2003 đến năm 2012. 1.2. Mục tiêu của đề tài - Từ nguồn vật liệu khoai tây Andigena, nghiên cứu xác định được khả năng lai tạo và chọn lọc, tạo vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam. - Đề xuất được các cơ sở khoa học cho việc lựa chọn vùng cao là vùng thích hợp cho việc sản xuất khoai tây giống. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài là những dẫn liệu khoa học mới phục vụ cho nghiên cứu và giảng dậy về cây khoai tây ở Việt Nam, đặc biệt ở những vấn đề chính sau: - Khẳng định điều kiện tự nhiên vùng Sa Pa thích hợp cho công tác lai tạo giống khoai tây. - Khẳng định được tính ưu việt của nguồn gen khoai tây Andigena trong công tác chọn tạo giống khoai tây của Việt Nam. - Đề xuất được những cơ sở khoa học của việc sử dụng vùng cao làm vùng nhân giống khoai tây cho các vùng đồng bằng. 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đã thực hiện lai tạo được 59 tổ hợp lai, tạo ra được tổng số 536 208 hạt lai (kiểu gene) để sử dụng làm vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam. Đã khẳng định được rằng áp dụng phương pháp chọn lọc theo chu kỳ là đúng đắn. - Đã chọn lọc được 67 dòng có triển vọng từ các tổ hợp lai tạo được ở Sa Pa. Trong đó có 9 dòng đã đạt được năng suất từ 30 tấn/ha trở lên. - Đã chọn được một số dòng khoai tây Andigena nhập nội từ CIP có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh tốt như VR02 (33,26 tấn/ha), VR03 3 (29,54 tấn/ha), VR09 (29,09 tấn/ha), LB43 (26,38 tấn/ha). Các dòng khoai tây Andigena này đã và đang được nông dân sản xuất thử. - Đã xác định được lợi thế ưu việt của Vùng cao phía Bắc trong việc sản xuất khoai tây giống và đề xuất sử dụng Vùng cao phía Bắc làm vùng nhân giống khoai tây. 1.4 Những đóng góp mới của Luận án: - Đề tài của Luận án là công trình đầu tiên nghiên cứu về lai tạo giống khoai tây theo phương pháp chọn lọc theo chu kỳ ở miền Bắc Việt Nam. Luận án đã chứng minh vùng cao Sa Pa có các điều kiện sinh thái phù hợp với việc lai tạo giống khoai tây và đã tạo ra được 59 tổ hợp lai với 536 208 hạt lai (genotype) từ nguồn khoai tây Andigena. - Luận án đã phát hiện được triển vọng của hướng sử dụng nguồn vật liệu di truyền khoai tây Andigena trong chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam. - Đã chọn lọc được hàng loạt dòng khoai tây Andigena có triển vọng từ các tổ hợp lai tại Sa Pa và từ các dòng khoai tây Andigena nhập nội, cho năng suất cao, chất lượng tốt. - Từ việc nghiên cứu một số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến nhân giống khoai tây ở Đồng Bằng sông Hồng và Vùng cao phía Bắc, đã cung cấp các dữ liệu làm cơ sở khoa học cho việc lựa chọn Vùng cao phía Bắc là vùng sinh thái thích hợp cho việc nhân giống và sản xuất khoai tây giống. 1.5 Đối tượng và phạm vi nội dung nghiên cứu 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng về vùng sinh thái cho nghiên cứu là Vùng cao phía Bắc Việt Nam, thuộc khu vực Vùng cao á nhiệt đới như Sa Pa (1581 m cao so với mặt biển), Lào Cai và Tân Lạc (650 m cao so với mặt biển), Hòa Bình và vùng Đồng bằng Bắc bộ (5 m cao so với mặt biển) . Đối tượng về vật liệu nghiên cứu bao gồm các giống khoai tây nhập từ Đức, Hà Lan và Úc năm 2003, 2005 và 2007 (thuộc nhóm khoai tây Tuberosum), các giống đối chứng địa phương, các dòng khoai tây nhập khẩu từ Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP) năm 2005 (thuộc nhóm khoai tây Andigena),
- Xem thêm -