Tài liệu Tóm tắt luận án Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai cho vùng Tây Bắc Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ------------------------------------------------- ĐÀO NGỌC ÁNH NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI CHO VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số: 62.62.01.11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2015 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI VIỆN KHNN VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Mai XuânTriệu 2. TS. Phan Xuân Hào Phảnbiện 1: Phảnbiện 2: Phảnbiện 3: Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Viện Họp tại Viện Khóa học Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi……..giờ……ngày…….tháng……..năm 2015 Có thể tìm hiểu luận án tại các thư viện: - Thư viện Quốc gia – Hà Nội - Thư việnViện Khoa họcNông nghiệp Việt Nam - Thư viện Viện Nghiên cứu Ngô 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Vùng Tây Bắc bao gồm 4 tỉnh: Lai Châu, Điện Biên, Sơn La và Hoà Bình. Địa hình vùng Tây Bắc có nhiều sự biến đổi nên các loại cây trồng ở đây rất đa dạng tùy thuộc chất đất và nguồn cung cấp nước (Diện tích đất canh tác của các tỉnh vùng Tây Bắc chủ yếu nhờ nước trời). Vì vậy, Cây ngô với những đặc tính thích nghi rộng, dễ chăm sóc, chịu hạn tốt (Cây ngô cần lượng mưa ít nhất 500 - 700 mm phân bố đều trong vụ), ít sâu bệnh, chi phí đầu tư thấp, hiệu quả kinh tế cao. Đã đem lại vị thế số 1 về cho cây ngô cả về diện tích, lẫn sản lượng tại Tây Bắc. Năm 2013, so với cả nước, diện tích toàn vùng là 250,9 nghìn ha (chiếm 21,39 %), sản lượng ngô đạt 942,9 nghìn tấn (chiếm 18,15 %), nhưng năng suất ngô bình quân của toàn vùng Tây Bắc lại thấp hơn nhiều so với trung bình năng suất của cả nước. Năm 2013, chỉ đạt 76,18 % ( 33,75/44,30 tạ/ha), nguyên nhân dẫn đến năng suất, sản lượng ngô của Tây Bắc còn thấp so với tiềm năng, do diện tích trồng ngô tại đây phần lớn không chủ động tưới tiêu và điều kiện sống của người dân ở Tây Bắc còn khó khăn, nên đầu tư chăm bón hạn chế, chủ yếu dựa vào độ phì nhiêu tự nhiên, dẫn tới đất đai ngày càng bị thoái hoá nghiêm trọng nhất là khu vực có độ dốc lớn. Với điều kiện về đất đai (có diện tích lớn, tập trung) và khí hậu thuận lợi cho cây ngô sinh trưởng và phát triển. Đã giúp Tây Bắc không những được biết đến là vùng sản xuất ngô hàng hóa lớn nhất, mà còn là vùng sản xuất hạt giống ngô lai F1 của Việt Nam. Hàng năm, tại Lạc Thủy- Hòa Bình và Mai Sơn, Mộc Châu - Sơn La, đã sản xuất ra từ 1.200 - 1.500 tấn hạt giống ngô lai F 1 các loại (LVN 10, VN 8960, LVN 61, LVN 885,...), trong đó tiêu thụ trong nước từ 800 - 1.000 tấn chiếm 4 - 5 % lượng giống ngô lai của cả nước. Còn lại là xuất khẩu sang Lào, Campuchia, Myanma, Trung Quốc. Sản xuất ngô Tây Bắc ngoài các thuận lợi ra, thì gặp không ít những khó khăn về điều kiện canh tác, khí hậu (hạn hán đầu vụ; mưa nhiều lúc thu hoạch;...), tạo điều kiện cho các loại sâu, bệnh hại phát triển. Đặc biệt là các bệnh về thân, lá, bắp (đốm lá, rỉ sắt, khô vằn và thối bắp), đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất, chất lượng của hạt ngô được sản xuất ra tại đây. Để bổ sung thêm các giống mới, phù hợp với điều kiện sản xuất ngô tại Tây Bắc, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai cho vùng Tây Bắc Việt Nam”. 2. Mục tiêu: - Lựa chọn được nguồn vật liệu phù hợp trong chương trình chọn giống ngô lai cho vùng Tây Bắc- Việt Nam. - Xác định được 1 - 2 tổ hợp lai triển vọng cho vùng Tây Bắc. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn * Ý nghĩa khoa học: 2 - Bước đầu xác định được các vật liệu có khả năng ứng dụng trong tạo giống ngô lai năng suất cao cho riêng Tây Bắc và các vùng khác trên cả nước. - Kết quả của đề tài là các dữ liệu khoa học cho các nghiên cứu sau này. * Ý nghĩa thực tiễn: - Chọn tạo và xác định được một số dòng (3 - 5 dòng), có khả năng kết hợp tốt và cho năng suất cao, thích ứng với điều kiện khí hậu của Tây Bắc. - Tạo được 1 – 2 tổ hợp lai ưu tú có năng suất 8 - 10 tấn/ha, chống chịu tốt, phù hợp với điều kiện sản xuất của Tây Bắc. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4.1. Đối tượng nghiên cứu: - Các giống ngô thụ phấn tự do (giống địa phương, quần thể) và các giống ngô lai thương mại được nhập nội. - Các dòng thuần được tạo ra từ các nguồn vật liệu khác nhau. - Các tổ hợp lai đỉnh, lai luân phiên từ các dòng triển vọng. 4.2. Phạm vi nghiên cứu: - Thí nghiệm đánh giá vật liệu tạo dòng. - Thí nghiệm chọn lọc đánh giá dòng. - Thí nghiệm khảo sát THL đỉnh (Topcross), lai luân phiên (Dialen cross). - Thí nghiệm khảo nghiệm tác giả (so sánh các THL triển vọng), khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng giống ngô (VCU). CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC 1.1. Tình hình Sản xuất và tiêu thụ ngô thế giới 1.1.1. Tình hình sản xuất ngô thế giới Ngô cùng với lúa mỳ và lúa nước - ba cây lương thực chính của loài người đã có sự tăng trưởng liên tục về năng suất và sản lượng trong suốt gần 50 năm qua. Đặc biệt, trong khoảng thời gian này, ngô là cây trồng có tốc độ tăng cao nhất về hai chỉ tiêu trên. Theo thống kê của Faostat năm 2013, diện tích ngô toàn thế giới đạt 184,3 triệu ha, năng suất bình quân 55,2 tạ/ha và sản lượng 1.016,4 triệu tấn. Đây là năm có diện tích, năng suất và sản lượng cao nhất từ trước tới nay. So với năm 1961, năm 2013 diện tích của ngô tăng khoảng 78,8 triệu ha, lúa nước 51,4 triệu ha, còn lúa mỳ chỉ tăng 14,2 triệu ha. Tuy nhiên, nhờ năng suất tăng cao: ngô tăng thêm hơn 35,8 tạ/ha (từ gần 20 tạ/ha lên 55,2 tạ/ha), còn lúa nước là 25,9 tạ/ha (từ 18,7 lên 44,6 tạ/ha) và lúa mỳ là 21,7 tạ/ha(từ 10,09 lên 32,6 tạ/ha). Sản lượng cả ba cây đều tăng rất cao, ngô thêm 811,4 triệu tấn, lúa nước là 529,2 triệu tấn và lúa mỳ 490,8 triệu tấn. 1.1.2. Tiêu thụ ngô trên thế giới Về tỷ lệ sử dụng ngô, theo thống kê của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), thì niên vụ 2013 - 2014 nguồn cung ngô thế giới có sản lượng là 3 956,67 triệu tấn, thì có đến 556,87 triệu tấn. Ngô được sản xuất và tiêu thụ nhiều nhất ở Mỹ (30,7%), Trung Quốc (24,25 %) và Brazil (21,2 %), chủ yếu làm thức ăn gia súc và dùng trong công nghiệp. Mỹ và Brazil cũng là hai nước dẫn đầu về xuất khẩu ngô trên thế giới, trong khi đó dẫn đầu trong các nước nhập khẩu là Nhật và Mexico. Quốc gia có sản lượng nhập khẩu cao nhất thế giới là Nhật Bản với khối lượng nhập khẩu là 16,1 triệu tấn, tăng 445 nghìn tấn so với niên vụ trước. Đứng thứ 2 là Mexico với lượng nhập khẩu đạt 10,5 triệu tấn, tăng 2,24 triệu tấn so với năm ngoái. Tiếp đến là Hàn Quốc với sản lượng nhập khẩu là 8 triệu tấn, giảm 107 nghìn tấn. 1.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô tại Việt Nam 1.2.1. Tình sản xuất ngô Việt Nam Năm 1991, diện tích sử dụng giống ngô lai chưa đến 1% trong tổng số hơn 400 nghìn ha, năm 2007 giống lai đã chiếm hơn 90% trong tổng số hơn 1 triệu ha diện tích và năng suất ngô Việt Nam đã tăng nhanh liên tục so với trung bình thế giới. Nếu như năm 1980, năng suất ngô Việt Nam chỉ bằng 35% so với năng suất trung bình thế giới (11/31,5 tạ/ha), năm 1990 bằng 42% (15,5/36,8 tạ/ha), năm 2000 bằng 63% (27,4/43,2 tạ/ha), năm 2005 bằng 74%,năm 2009 bằng 78% và năm 2013 đã đạt 80,25 %. Năm 1994, sản lượng ngô Việt Nam vượt qua ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn và năm 2013 sản lượng đạt 5.193.500tấn trên diện tích hơn 1.172.500ha và năng suất trung bình đạt 44,3 tạ/ha Tiêu thụ ngô Việt Nam Là nước nông nghiệp nhưng hàng năm Việt Nam vẫn phải nhập khẩu một lượng ngô lớn, lượng nhập năm sau luôn cao hơn năm trước. 80% ngô nhập về chủ yếu dùng trong chăn nuôi, còn lại làm bột ngô dùng trong thực phẩm và số ít sử dụng trong công nghiệp như sản xuất bia, vải, dược. Trong năm 2012, có hơn 1,6 triệu tấn ngô được nhập khẩu, tăng hơn 66% so với năm trước đó, năm 2013 nhập gần 2,2 triệu tấn và chỉ trong 6 tháng đầu năm 2014, nhập khẩu ngô đã là 2.394.081 tấn, trị giá 617.971.247 USD, tăng 148,58% về lượng và tăng 92,91% về trị giá so với cùng kỳ năm trước. 1.3. Điều kiện tự nhiên, xã hội và sản xuất, tiêu thụ ngô Tây Bắc 1.3.1. Điều kiện tự nhiên và xã hội Tây Bắc Điều kiện tự nhiên: Vùng Tây Bắc bao gồm 4 tỉnh: Lai Châu, Điện Biên, Sơn La và Hoà Bình. Có diện tích tự nhiên 37.533,8 km2, chiếm 11,33 % diện tích tự nhiên của cả nước. Phía Bắc giáp với Trung Quốc, phía Tây giáp Lào, phía Đông giáp với Đông Bắc và một phần của Vùng Đồ. vùng Bắc Trung Bộ Địa hình vùng Tây Bắc có nhiều sự biến đổi nên các loại cây trồng ở đây cũng rất đa dạng, tùy thuộc vào chất đất và nguồn cung cấp nước (Diện tích đất canh tác của các tỉnh vùng Tây Bắc chủ yếu nhờ nước trời). Vì vậy, Cây ngô với những đặc tính thích nghi rộng, dễ chăm 4 sóc, chịu hạn tốt (Cây ngô cần lượng mưa ít nhất 500 - 700 mm phân bố đều trong vụ), ít sâu bệnh, chi phí đầu tư thấp, hiệu quả kinh tế cao. Điều kiện xã hội: Nguồn lương thực chủ yếu của nhân dân Tây Bắclà lúa nương, ngô. Việc canh tác tại Tây Bắc chủ yếu phụ thuộc vào tự nhiên, nhờ nước trời (Trần Bình, 2003)[14]. Do đó năng suất ở đây thường không ổn định, làm ảnh hưởng không nhỏ tới vấn đề an ninh lương thực. Ngoài ra, còn làm ảnh hưởng tới quá trình thoái hoá đất, diện tích rừng giảm nghiêm trọng. Xuất phát điểm kinh tế của Tây Bắc quá thấp, cơ sở hạ tầng yếu kém, đặc biệt là giao thông đường bộ, chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội. 1.3.2. Tình hình sản xuất ngô tại Tây Bắc Dựa vào điều kiện địa hình, khí hậu các nhà khoa học phân đã phân nước ta thành 8 vùng sinh thái Nông nghiệp. Trong đó vùng sinh thái nông nghiệp Tây Bắc là vùng miền núi phía Tây của miền Bắc Việt Nam (gồm 4 tỉnh Điện Biên, Lai Châu, Sơn La và Hoà Bình), với tổng diện tích tự nhiên là 3.753,4 nghìn ha, song chỉ có 501,6 nghìn ha đất sản xuất nông nghiệp và là vùng có diện tích đất sản xuất nông nghiệp nhỏ nhất cả nước. Số liệu ở bảng 1.5. cho thấy có sự đối lập về diện tích, sản lượng giữa lúa và ngô của vùng Tây Bắc so với cả nước. Về diện tích lúa đạt 177,00 nghìn ha chỉ chiếm 2,24 % so với cả nước, ngô ngược lại đạt 250,9 nghìn ha chiếm đến 21,40 % diện tích của cả nước. Về sản lượng lúa đạt 678,60 nghìn tấn (chiếm 1,54 % so với cả nước), thì ngô đạt 942,90 nghìn tấn (chiếm 18,16 % của cả nước). Về năng suất của lúa và ngô, số liệu thống kê cho thấy năng suất bình quân toàn vùng Tây Bắc còn thấp hơn nhiều so với năng suất bình quân của cả nước, đối với lúa chỉ đạt 39,43/55,80 tạ/ha (bằng 70,65 %), và ngô đạt 33,75/44,30 tạ/ha(bằng 76,19 %). CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu 2.1.1. Vật liệu để chọn tạo dòng thuần Gồm 25 giống ngô các loại chia làm 3 nhóm gồm: 05 giống ngô địa phương; 05 giống ngô thụ phấn tự do cải tiến và quần thể; 15 giống ngô lai nhập nội. 2.1.2. Các dòng thuần được tạo ra từ các nguồn vật liệu khác nhau Gồm 25 dòng mới được tạo ra từ các vật liệu khác nhau có đời tự tự phối S6, trong đó có 03 dòng được tạo từ giống địa phương, 04 dòng được tạo từ giống thụ phấn tự do cải tiến và quần thể, 18 dòng được tạo ra từ giống lai thương mại và 02 dòng đối chứng là DF2 (Mẹ LVN 10) và IL 9 (Bố LVN 8960) (bảng 2.2): 5 2.1.3. Các dòng triển vọng được lựa chọn đánh giá tại Tây Bắc Gồm 15 dòng triển vọng, được mã hóa theo kí hiệu từ D1 đến D15 và 02 dòng đối chứng là DF2 (Mẹ LVN 10) và IL 9 (Bố LVN 8960). Bảng 2.3. Các dòng triển vọng được chọn để tiếp tục đánh giá tại Tây Bắc TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Mã hóa D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 Dòng D - 30Y87.2 D - DK 5252 D – CP A88 D - DK 171.1 D – CP3Q D - B06 D - NK 54.1 D - CP989 D – DK 414 TT 10 11 12 13 14 15 16 17 Mã hóa D10 D11 D12 D13 D14 D15 DF 2 (Đ/c 1) IL9 (Đ/c 2) Dòng D – B9034.2 D - NK 4300 D - CP333 D - B 9698 D - Pop24.1 D - NK 66 Mẹ LVN 10 Bố LVN 8960 2.1.4. Các tổ hợp lai đỉnh giữa các dòng triển vọng và cây thử - 30 Tổ hợp lai giữa 15 dòng (D1 đến D 15) và cây thử (DF2 và IL9); - 01 giống đối chứng là C919 2.1.5. Các tổ hợp lai luân phiên (Dialen) - 28 tổ hợp lai giữa các dòng ưu tú gồm: D4, D8, D10, D11, D12, D13, D14 và D15; - 02 giống đối chứng là C919 và NK 6326. 2.1.6. Các tổ hợp lai triển vọng - 12 tổ hợp lai triển vọng, có 04 tổ hợp lai đỉnh (D9 x IL 9, D12 x IL 9, D13 x IL 9 và D14 x IL 9) và 8 tổ hợp lai luân giao (D4 x D8, D4 x D14, D8 x D14, D10 x D11, D12 x D13 - LVN 255, D12 x D 14, D13 x D 14 và D14 x D 15 LVN 26). - 03 đối chứng là LVN 99, DK 9901 và NK 6326. 2.1.7. Các mồi sử dụng trong phân tích đa dạng di truyền Thí nghiệm phân tích đa dạng di truyền các dòng ngô thuần sử dụng 17 mồi SSR có kiểu lặp lại đa dạng và nằm trên các NST khác nhau để phân tích (bảng 2.4). 2.2. Nội dung nghiên cứu - Nội dung 1: Đánh giá đặc điểm nông học của các vật liệu phục chương trình chọn tạo giống ngô lai cho vùng Tây Bắc. - Nội dung 2: Đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn dòng được tạo ra từ các nguồn vật liệu. - Nội dung 3: Đánh giá đặc điểm nông sinh học và tính đa hình di truyền của các dòng triển vọng. - Nội dung 4:Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng triển vọng thông qua (lai đỉnh, lai luân phiên). - Nội dung 5:Thí nghiệm khảo sát, đánh giá các THL triển vọng tại các 6 tỉnh thuộc vùng Tây Bắc. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị SSR [59]. Phương pháp tách chiết ADN tổng số: Mỗi dòng lấy 10 - 15 cây đại diện, mỗi cây lấy 1 lá ở giai đoạn 15 ngày tuổi; ADN tổng số được tách chiết từ các lá non của cây ngô 15 ngày tuổi theo phương pháp sử dụng CTAB của Saghai-Maroof và cs (1984). Phương pháp PCR, chạy điện di và nhuộm bạc: Sản phẩm PCR được điện di trên gel polyacrylamide 4,5% với công suất 60W, nhiệt độ trên gel khoảng 50 - 550C trong thời gian 55 - 60 phút. Sau khi sản phẩm điện di sẽ được biểu hiện bằng phương pháp nhuộm bạc và đọc số liệu. 2.3.2. Bố trí thí nghiệm đồng ruộng Thí nghiệm so sánh, đánh giá các dòng và THL được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh, 3 lần nhắc lại. Mỗi dòng, giống được gieo 4 hàng (dài 4 m, rộng 0,6 m). 2.3.3. Chỉ tiêu theo dõi Các chỉ tiêu theo dõi được tiến hành theo phương pháp đánh giá và thu thập số liệu của CIMMYT và Viện Nghiên cứu Ngô. 2.3.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu - Số liệu được thu thập và xử lý theo phương pháp thống kê sinh học bằng phần mềm quản lý và nghiên cứu thống kê MSTATC (Management ADN Statistical Research Tool); - Số liệu được thống kê và xử lý theo hướng dẫn của AMBIONET CIMMYT (2004). Dựa vào thang chuẩn phiX174/HinfI, số liệu được đọc theo quy ước: các alen xuất hiện băng ADN (1), không xuất hiện băng (0) và khuyết số liệu (9). Kết quả được phân tích bằng chương trình NTSYS pc 2.1. Phân nhóm bằng phương pháp UPGMA (Unweighted Pair - Group Method with Arithmetical Averages). 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 2.3.1. Địa điểm nghiên cứu - Đánh giá vật liệu, chọn tạo và đánh giá đa dạng di truyền của các dòng triển vọng tại Viện Nghiên cứu Ngô (Đan Phượng - Hà Nội và Lạc Thủy - 7 Hòa Bình). - Các thí nghiệm đánh giá các dòng triển vọng và các THL đỉnh lai luân phiên tại Chiềng Sung, Mai Sơn, Sơn La. - Thí nghiệm đánh giá các THL triển vọng tại các tỉnh thuộc vùngTây Bắc. 23.2. Thời gian nghiên cứu Các nội dung chính của đề tài thực hiện từ năm 2005 đến năm 2013, cụ thể: - Năm 2005 đến 2008, đánh giá vật liệu và tạo dòng thuần; - Năm 2009 đến 2010, đánh giá đặc điểm nông sinh học và phân tích đa hình di truyền của các dòng tham gia nghiên cứu trong điều kiện khí hậu của Tây Bắc; - Từ năm 2009 - 2014, lai tạo, khảo sát và đánh giá các THL đỉnh và lai luân phiên; khảo nghiệm giống; xử lý số liệu, viết và hoàn chỉnh luận án. CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Một số đặc tính nông sinh học chính của các nguồn vật liệu tạo dòng Để xác định phần nào những đặc điểm chính của các vật liệu trước khi rút dòng chúng tôi tiến hành đánh giá các vật liệu thông qua các đặc điểm nông sinh học chính của chúng. Số liệu được trình bầy trong các bảng 3.1, 3.2, 3.3 và 3.4 cho thấy: 3.1.1. Đặc điểm nông sinh học của nguồn vật liệu là giống địa phương Sau khi đánh giá các vật liệu là các giống ngô địa phương, chúng tôi thấy có 03 giống là Tẻ Vàng Đồng Văn - Hà Giang, Tẻ Vàng Na Hối - Lào Cai và Đá Vàng - Mai Sơn - Sơn La có nhiều đặc điểm quý để rút dòng. 3.1.2. Đặc điểm nông sinh học của nguồn vật liệu là giống thụ phấn tự do cải tiến và quẩn thể Qua quá trình theo dõi, đánh giá các nguồn vật liệu là các giống thụ phấn tự do và các quần thể, chúng tôi đã lựa chọn được 03 nguồn gồm Q2, Pop. 24 và TSB 1, để tiếp tục rút dòng phục vụ chương trình tạo giống. 3.1.3. Đặc điểm nông sinh học của nguồn vật liệu là giống ngô nhập nội: Trong khuôn khổ chương trình nghiên cứu này, chúng tôi đã thu thập và đánh giá 15 giống ngô nhập nội trong chương trình chọn tạo giống ngô lai cho vùng Tây Bắc. Qua đánh giá trong 02 vụ của năm 2005 cho thấy, các giống lai thương mai có năng suất cao hơn so với các ngồn vật liệu là giống địa phương, giống thụ phấn tự do cải tiến và quần thể. Có tỷ lệ hạt/bắp cao > 70 %, cá biệt một số giống có tỷ đệ đạt trên 80 % như CP A 88, 30Y87, NK 54, DK 5252. Trong Vụ Xuân 2005, năng suất các giống đạt 69,31 - 79,11 tạ/ha, Vụ Thu Đông đạt 68,63 - 78,42 tạ/ha. Khả năng chống chịu của các giống ở mức khá, duy nhất chỉ có P.3011, bị nhiễm sâu bệnh nặng ở nhiều chỉ tiêu. Những điểm cần quan tâm trong quá trình rút dòng là: Năng suất, chất 8 lượng hạt tốt, hình dạng cây thưa thoáng (chịu mật độ cao), ít nhiễm sâu bệnh. Sau quá trình đánh giá chúng tôi đã lựa chọn 14 giống để phục vụ cho chương trình chọn tạo dòng tại Tây Bắc. * Tóm lại: Trong 02 vụ đánh giá các nguồn vật liệu khác nhau phục vụ chương trình chọn tạo giống ngô lai cho vùng Tây Bắc - Việt Nam, chúng tôi đã xác định đước 20 nguồn vật liệu có các đặc tính nông sinh học phù hợp với công tác chọn tạo giống ngô lai gồm: 03 nguồn vật liệu địa phương (tẻ Vàng Đồng Văn - Hà Giang, tẻ Vàng Na Hối - Lào Cai, Tẻ Vàng Mai Sơn - Hòa Bình); 03 nguồn vật liệu là giống thụ phấn tự do cải tiến và quần thể (Q2, Pop 24 và TSB 1); 14 nguồn vật liệu là giống ngô lai nhập nội (CP A88, DK 5252, NK66, B9698, B9034, NK4300, CP 989, CP3Q, DK414, DK171, B.06, CP333, 30Y87, NK54). 3.2. Kết quả chọn tạo, đánh giá và chọn lọc tập đoàn dòng được tạo từ các nguồn vật liệu khác nhau Sau quá trình tự phối từ vụ Thu 2005 đến vụ Thu Đông 2008, chúng tôi đã tạo được 25 dòng từ các nguồn vật liệu khác nhau gồm: D - TVĐV, D – TVNH, D – TVMS, D - Q2, D - Pop24.1, D - Pop24.2, D - TSB 1, D – B06, D – CP A88, D - DK5252, D - NK 66, D - B 9698, D - NK 54.1, D - NK 54.2, D - B9034.1, D - B9034.2, D - NK 4300, D - DK414, D - CP3Q, D - 30Y87.1, D - 30Y87.2, D - CP 989, D - CP333, D - DK 171.1 và D - DK 171.2. Các dòng này tiếp tục được đánh giá, trong điều kiện hai vùng sinh thái Đồng Bằng Sông hồng và Tây Bắc, để lựa chọn được những dòng phù hợp cho chương trình chọn tạo giống ngô lai . Tóm lại: Qua đánh giá các đặc điểm nông sinh học của tập đoàn dòng được tạo ra từ các vật liệu khác nhau trong điều kiện hai vùng sinh thái Đồng bằng Sông Hồng (Đan Phượng – Hà Nội) và Vùng Tây Bắc (Lạc Thủy – Hòa Bình). Chúng tôi thấy, các dòng đều sinh trưởng phát triển tốt ở cả hai vùng khí hậu. Song tại điểm Hà Nội có phần thuận lợi hơn điểm Hòa Bình, thể hiện ở các chỉ tiêu về khả năng chống chịu và năng suất của các dòng. Trong khi đó, việc lựa chọn các dòng phục vụ chương trình chọn tạo giống ngô lai cho Vùng Tây Bắc, ngoài chỉ tiêu về năng suất, thì khả năng chống chịu của dòng cũng được đặt lên hàng đầu. Vì vậy, qua các chỉ tiêu theo dõi các dòng trong vụ Thu Đông 2008 tại hai vùng sinh thái, chúng tôi đã chọn được 15/25 dòng có những đặc tính nông sinh học tốt để tiếp tục đánh giá trong điều kiện Tây Bắc là D - DK 414, D – 9034.2, D – CP A88, D – Pop 24.1, D – CP3Q, D – B06, D - DK5252, D - NK 66, D - B 9698, D - NK 54.1, D - NK 4300, D 30Y87.2, D - CP 989, D - CP333 và D - DK 171.1. 3.3. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng triển vọng tại Tây Bắc Để tiếp tục mô tả, đánh giá 15 dòng (được chọn từ tập đoàn 25 dòng ở vụ Thu Đông 2008 tại Đan Phượng - Hà Nội và Lạc Thủy - Hòa Bình), tại Tây Bắc. Trong Vụ Hè Thu 2009 và Hè Thu 2010, chúng tôi tiến hành mã hóa các dòng với kí hiệu từ D1 đến D15 (Bảng 2.3). 9 3.3.1. Thời gian sinh trưởng của các dòng tham gia thí nghiệm Qua số liệu bảng 3.10 cho thấy, các dòng đều có thời gian sinh trưởng ngắn và trung ngày, thời gian từ gieo đến chín giữa các dòng có sự chênh lệch đáng kể. Hè Thu 2009, thời gian sinh trưởng trung bình của các dòng là 110,46 ngày, trong đó dòng có thời gian sinh trưởng ngắn nhất là D2 với 102 ngày và dòng có thời gian sinh trưởng dài nhất là D4 với 117 ngày; ở vụ Hè Thu 2010, thời gian sinh trưởng dài hơn tư 4 - 8 ngày so với vụ Hè Thu 2009, trung bình giữa các dòng là 116,86 ngày, ngắn nhất gồm D2 (110 ngày), dài nhất là D6 với 121 ngày. So với đối chứng DF 2 và IL 9 thì đa số các dòng đều có thời gian sinh trưởng ngắn hơn, chỉ duy nhất có dòng D 6 có thời gian sinh trưởng là 121 ngày, dài hơn cả hai đối chứng. 3.3.2. Đặc điểm hình thái của các dòng Đặc điểm hình thái là chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá dòng, các đặc tính này phản ánh khả năng sinh trưởng, phát triển, chống chịu điều kiện bất thuận và năng suất của dòng. * Chiều cao cây: Chỉ tiêu về chiều cao cây cũng chịu ảnh hưởng không nhỏ bởi các điều kiện ngoại cảnh như: điều kiện chiếu sáng, nhiệt độ,... và chế độ chăm sóc cho ngô trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển. Qua theo dõi cho thấy, chiều cao cây của các dòng có biến đổi ở vụ Hè Thu 2009 cao hơn trong Hè Thu 2010. Do ở vụ Hè Thu 2009 giai đoạn đầu gặp điều kiện thời tiết thuận lợi hơn vụ Hè Thu 2010, nên cây ngô sinh trưởng và phát triển tốt. Số liệu theo dõi ở Bảng 3.11 cho thấy, chiều cao cây của các dòng trong Hè Thu 2009, biến động từ 74,0 - 139,2 cm và vụ Hè Thu 2010 là 80,4 - 147,2 cm, dòng thấp nhất là D7, với chiều cao tương ứng trong 2 vụ là 74,0 cmvà 80,5 cm và dòng cao nhất là D 12 tương ứng với 139,2 cm và 147,2 cm. Độ đồng đều ở các dòng rất cao, thể hiện ở chỉ số CV% về chiều cao cây rất nhỏ. Hè Thu 2009, dòng có CV% biến động nhỏ nhất là D 1 với CV% = 2,2 % và lớn nhất là D 10 với CV% = 9 %. Vụ Hè Thu 2010 nhỏ nhất là D2, CV% = 1,8% và lớn nhất vẫn là D 10, CV% = 14 %. Như vậy, có thể thấy hầu hết các dòng đều thấp cây, ở các thời vụ khác nhau thì chiều cao cây có sự thay đổi nhưng không lớn (CV% nhỏ). Dòng có chiều cao cây lớn nhất là D 12 và thấp nhất là D 7. * Chiều cao đóng bắp: Số liệu ở Bảng 3.11 cho thấy, chiều cao đóng bắp giữa các dòng có sự biến động lớn. Trong vụ Hè Thu 2009, chiều cao đóng bắp trung bình giữa các dòng là 41,15 cm, dòng có chiều cao đóng bắp thấp nhất là D 7 là 22,5 cm và cao nhất ở D 2 đạt 58,5 cm. Vụ Hè Thu 2010, chiều cao đóng bắp trung bình giữa các dòng là 48,7 cm, đóng bắp thấp nhất vẫn là D 7 là 26,0 cm, cao nhất là D 11 đạt 67,6 cm. Độ đồng đều về chiều cao đóng bắp của các dòng cũng biến động lớn, nhiều dòng có độ biến động (CV % >10 %), ở vụ Hè Thu 2009 là D3, D4, D7, 10 D8, D10, D12, D13, nhưng đến vụ Hè Thu 2010 chỉ tiêu này có xu hướng ổn định dần, (CV% > 10 %) chỉ còn ở D 3 với CV% = 10,4 % và D7 với CV% = 10,8%. Sở dĩ có sự ổn định dần này là do sau mỗi đời tự phối, các dòng trở lên thuần hơn (sau mỗi đời tự phối, tỷ lệ dị hợp giảm dần) và hình thái sẽ ổn đỉnh. Trong số 15 dòng tham gia thí nghiệm có 3 dòng đạt độ đồng đều rất cao, về chiều cao đóng bắp trong vụ Hè Thu 2010 là D 1 đạt CV% = 3,8 %, D 11 là CV% = 2,6 % và D 14 với CV% = 2,4%. Kết quả theo dõi cho thấy các dòng đều có chiều cao đóng bắp phù hợp (khoảng 50% so với chiều cao cây), thuận lợi cho quá trình thụ phấn, phòng trừ sâu bệnh hại, thân cây ngô vững vàng hơn khi gặp điều kiện mưa to, gió lớn. Dạng hình cây đẹp, có độ đồng đều cao cả chiều cao cây và chiều cao đóng bắp. Đặc tính hình thái cây của các dòng, phản ánh sự sinh trưởng, phát triển của chúng và khả năng duy trì cho thế hệ con lai F1. Do đó, các dòng có độ đồng đều cao về chiều cao đóng bắp, tạo điều kiện thuận lợi cho thụ phấn và thu hoạch trong quá trình sản xuất hạt lai F1. Đặc biệt, nông nghiệp nước ta hiện nay đang chuyển dịch theo hướng sản xuất tập trung, quy mô lớn. Do đó, các giống ngô mới ngoài cho năng suất cao, còn phải có sự đồng đều về mặt hình thái tạo điều kiện thuận lợi cho việc cơ giới hoá trong quá trình chăm sóc, thu hoạch và chế biến. * Số lá: Lá là một bộ phận quan trọng của ngô, số lá ngô càng tồn tại lâu trên cây thì hiệu suất quang hợp sẽ tốt hơn, bắp chắc, tỉ lệ hạt trên bắp cao. Qua theo dõi cho thấy, số lá của các dòng không có sự thay đổi lớn với điều kiện thời vụ khác nhau. Trong vụ Hè Thu 2009, số lá của các dòng biến động trong khoảng 16 20 lá, các dòng có số lá ít nhất gồm D 6, D 7 và D 10 với 16 - 17 lá, các dòng có số lá lớn nhất là D 2 và D 4 với 19 - 20 lá; ở vụ Hè Thu 2010, số lá ở các dòng biến động trong khoảng 16 - 20 lá, dòng có số lá ít nhất là D6, D7, D9, D10, D13 và D14, các dòng có số lá lớn nhất là D2 và D4 với 19 - 20 lá. Chỉ tiêu này được các nhà chọn giống quan tâm trong chọn tạo dòng cũng như tạo giống lai, các dòng có lá xanh bền được ưu tiên lựa chọn do chúng có khả năng sinh trưởng phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh, chịu hạn, đồng thời có hiệu suất quang hợp cao và tích luỹ chất khô tốt, dẫn tới cho năng suất cao. * Đường kính thân và rễ chân kiềng: Đường kính thân, rễ chân kiềng là chỉ tiêu liên quan đến khả năng chống đổ của cây. Kết quả theo dõi ở bảng 3.13 cho thấy, ở vụ Hè Thu 2009 các dòng có đường kính thân trung bình là 1,6 cm. Trong đó có 2 dòng có đường kính thân nhỏ nhất là D6 và D13 chỉ đạt 1,4 cm, lớn nhất là D5 đạt 1,8 cm. Trong vụ Hè Thu 2010, đường kính thân của các dòng có sự biến đổi tăng lên, trung bình giữa các dòng là 1,7 cm và dòng D5 vẫn có đường kính thân lớn nhất với 2,0 cm (Bảng 3.13). 11 Rễ chân kiềng là bộ phận quan trọng đối với cây ngô, rễ mọc quanh đốt trên mặt đất và sát gốc, giúp cây chống đỡ và bám chặt vào đất. Qua số liệu theo dõi cho thấy, trong điều kiện vụ Hè Thu 2009 số rễ chân kiềng trung bình của các dòng là 6,0 rễ/cây, dòng có số rễ nhiều nhất là D8, 12 rễ/cây và ít nhất là D6 chỉ có 4 rễ/ cây. Ở vụ Hè Thu 2010, các dòng có sự biến động tăng hoặc giảm so với vụ Hè Thu 2009, số rễ trung bình giữa các dòng đã tăng lên 8,0 rễ/cây. Dòng D6 trong vụ Hè Thu 2009 chỉ có 4 rễ thì trong vụ Hè Thu 2010 tăng lên 8 rễ, dòng D8 trong vụ Hè Thu 2009 có 12 rễ thì ở vụ Hè Thu 2010 chỉ còn 9 rễ, và dòng có số rễ lớn nhất là D7, 11 rễ/cây. Qua đánh giá cho thấy, các dòng có đường kính thân lớn và có bộ rễ chân kiềng nhiều, thường có khả năng chống đổ tốt hơn như dòng D3, D5, D7, D8 và D11. * Trạng thái bắp và độ hở lá bi: Trạng thái bắp là một chỉ tiêu được các nhà chọn giống quan tâm nhiều trong quá trình chọn tạo dòng, giống ngô. Kết quả theo dõi ở bảng 3.13 cho thấy, trong vụ Hè Thu 2009 điểm về trạng thái bắp của các dòng dao động từ 1,5 - 3,5 điểm, những dòng có trạng thái bắp đẹp nhất là D2 đạt 1,5 điểm, và kém nhất là D6 và D 14, 3,5 điểm. Nhưng ở vụ Hè Thu 2010, trạng thái bắp có sự thay đổi lớn do trong thời gian chín gặp mưa nhiều đã làm ảnh hưởng không nhỏ tới việc đánh giá thí nghiệm. Số liệu theo dõi Bảng 3.14 cho thấy, trạng thái bắp ở Vụ Hè Thu 2010 của các dòng dao động từ 2 - 4 điểm, dòng có trạng thái đẹp nhất là D2, D 3 đạt 2,0 điểm, dòng kém nhất là D 12 đạt 4,0 điểm. Chỉ tiêu này được các nhà chọn tạo giống ngô quan tâm vì ngoài có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, các dòng phải có trạng thái bắp đẹp như: bắp dài, đều, hàng hạt thẳng, hạt kín đầu bắp, các chỉ tiêu này thường di truyền cho thế hệ con lai sau này. Độ che phủ lá bi cũng là một chỉ tiêu được quan tâm, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của Việt Nam. Trong điều kiện vụ Xuân Hè và Hè Thu, tại Tây Bắc giai đoạn thu hoạch ngô vào thời điểm này khí hậu mưa nhiều nên các dòng hoặc giống bị hở lá bi sẽ dễ bị thối đầu bắp, ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng và năng suất hạt. Số liệu trong bảng 3.13 cho thấy, trong cả 2 vụ chỉ tiêu độ hở lá bi ở các dòng dao động từ 1 - 3 điểm. Đa số các dòng đều có độ che phủ lá bi tốt ở mức 1 - 1,5 điểm. Duy nhất chỉ có dòng D11 có độ che phủ lá bi kém nhất 2,0 điểm trong Hè Thu 2009 và 1,5 điểm ở vụ Hè Thu 2010. 3.3.3.Khả năng chống chịu của các dòng Trong khuôn khổ đề tài này, chúng tôi tiến hành theo dõi một số loài sâu, bệnh hại chính như sâu đục thân (Ostrinia nubilalis), bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani), bệnh đốm lá lớn (Helminthosporium turcicum), bệnh rỉ sắt (Puccinia sorghi). * Sâu đục thân (Ostrinia nubilalis): 12 Số liệu ở bảng 3.16 cho thấy, tỉ lệ nhiễm sâu đục thân của các dòng trong 3 vụ theo dõi là không lớn. Tỷ lệ nhiễm phổ biến của các dòng trong 2 vụ từ 1 - 2 %, trong đó dòng có tỷ lệ nhiễm sâu đục thân nhẹ nhất trong cả 2 vụ là D1 với 1,5 % ở vụ Hè Thu 2009 và 1,2 % ở vụ Hè Thu 2010, dòng có tỷ lệ nhiễm nặng nhất là dòng D9, với 1,5 % ở vụ Hè Thu 2009 và 3,1 % ở vụ Hè Thu 2010. Sâu đục thân gây hại làm cho thân ngô bị gãy khi gặp mưa to, gió lớn. Với mức độ bị hại như trên chưa ảnh hưởng nhiều đến năng suất và chất lượng của các dòng. *Bệnh đốm lá lớn(H. Turcicum): Bệnh đốm lá phát triển ở hầu hết các dòng với mức độ khác nhau, tỷ lệ nhiễm thấp và không ảnh hưởng nhiều tới năng suất dòng. Mức nhiễm bệnh trung bình của các dòng trong vụ Hè Thu 2009 là 2,5 điểm, ở vụ Hè Thu 2010 là 2,0 điểm. Kết quả theo dõi Bảng 3.16 cho thấy, ở điều kiện vụ Hè Thu 2009 bệnh đốm lá có phần phát triển mạnh hơn trong điều kiện vụ Hè Thu 2010. Trong số 15 dòng, thì dòng D 9 bị hại nặng nhất trong cả 2 vụ với 3,5 điểm ở vụ Hè Thu 2009 và 3 điểm ở vụ Hè Thu 2010. Dòng D5, ở vụ Hè Thu 2010 bị nhiễm ở mức nhẹ 1,5 điểm, nhưng trong vụ Hè Thu 2009 bị nhiễm nặng hơn là 3,5 điểm qua đó cho thấy dòng này rất mẫn cảm với sự thay đổi thời tiết. Bệnh đốm lá lớn, phát triển mạnh trong điều kiện nóng ẩm. Vì vậy, để hạn chế sự lây lan của bệnh, ngoài dùng thuốc có thể sử dụng các biện pháp canh tác như, làm sạch cỏ dại, vệ sinh đồng ruộng, giữ nước đủ ẩm, bóc các lá bị bệnh. * Bệnh khô vằn (Rh. Solani): Bệnh khô vằn cũng phát triển nhiều trong điều kiện nóng, ẩm, nó phụ thuộc vào bản chất di truyền và thời tiết khí hậu. Kết quả theo dõi cho thấy, bệnh không phát triển nhiều ở các dòng tham gia thí nghiệm, tỷ lệ nhiễm trung bình của các dòng trong 02 vụ không lớn, vụ Hè Thu 2010 là 2,78 %, vụ Hè Thu 2009 là 2,02 %. Dòng bị nhiễm nặng nhất trong vụ Hè Thu 2009 là D3 (4,7%), đặc biệt có dòng D4 hoàn toàn không nhiễm, ở vụ Hè Thu 2010 tỷ lệ nhiễm ở các dòng ở mức nhẹ hơn, dòng bị nặng nhất là D8 (3,5%), và D4 vẫn hoàn toàn không nhiễm. * Khả năng chống đổ gãy: Số liệu theo dõi ở Bảng 3.16 cho thấy, trong vụ Hè Thu 2009 hầu hết các dòng đều ít bị đổ, gãy ở mức khá, mặc dù trong vụ này cũng gặp phải một số đợt mưa gió. Nhưng trong vụ Hè Thu 2010, tỷ lệ đổ gãy của các dòng cao hơn vụ Hè Thu 2009, do giai đoạn chín sáp gặp phải mưa lớn kéo dài, đã làm cho một số dòng bị đổ gãy nhưng ở mức nhẹ. Như vậy, có thể thấy hầu hết các dòng đều có trạng thái cây khá, cây cứng, bộ rễ phát triển tốt, ít bị đổ gãy. Sở dĩ các dòng có khả năng chống chịu tốt là do trong quá trình rút dòng, những dòng có khả năng chống chịu kém đã được loại bỏ liên tục. 3.3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất Yếu tố cấu thành năng suất, thể hiện tiềm năng năng suất của các dòng, 13 quyết định năng suất cuối cùng của dòng. Đây là các chỉ tiêu có giá trị cao, đồng thời có thể truyền lại cho thế hệ con lai. *Số bắp trên cây: Là chỉ tiêu luôn được các nhà chọn giống quan tâm trong suốt quá trình tạo dòng. Thông qua chỉ tiêu này có thể xác định được tiềm năng năng suất, khả năng chịu mật độ, chịu hạn, ... Kết quả theo dõi số bắp/cây ở Bảng 3.17 cho thấy, số bắp/trên cây trung bình của các dòng trong vụ Hè Thu 2009 là 1,35 bắp/cây, dòng có số bắp/cây lớn nhất là D6 đạt 1,8 bắp/cây và dòng có số bắp/cây ít nhất là D9 với 1,1 bắp/cây. Trong vụ Hè Thu 2010, số bắp trung bình của các dòng có tăng hơn so với vụ Hè Thu 2009, song tỷ lệ tăng lên không nhiều 0,03 bắp/cây, dòng có số bắp trên cây lớn nhất vẫn là D6 đạt 1,85 bắp/cây và dòng có tỷ lệ này ít nhất là D7 (1,10 bắp/cây). Như vậy, số bắp/cây của các dòng đều ở mức lớn hơn 1 bắp/cây, đặc biệt dòng D 6 có tỷ lệ này cao nhất trung bình 2 vụ là 1,82 bắp/cây. *Chiều dài bắp: Đây là chỉ tiêu rất quan trọng, nó quyết định đến năng suất của dòng và duy trì tính trạng này cho thế hệ con lai về sau. Kết quả theo dõi ở bảng 3.17 cho thấy, chiều dài bắp của các dòng có sự biến động không lớn trong 2 vụ: vụ Hè Thu 2009, chiều dài bắp trung bình của các dòng là 11,68 cm, dòng D9 có chiều dài bắp nhỏ nhất là 9,2 cm, dài nhất là D13 đạt 13,5 cm. Trong vụ Hè Thu 2010, chiều dài bắp trung bình của các dòng không có sự khác biệt nhiều so với vụ Hè Thu 2010 và đạt 11,37 cm trong đó dòng D8 có bắp ngắn nhất là (9,8 cm), dòng có bắp dài nhất là D2 đạt 12,8 cm. Hệ số biến động CV% của các dòng cũng không lớn, trung bình CV% là 2,6 % trong vụ Hè Thu 2010, các dòng có CV% nhỏ nhất là D4, D5, D8, D10 và D13 (CV% = 2 %), dòng D3 có CV% lớn nhất, CV% = 3,8 %. Trong vụ Hè Thu 2010, CV% trung bình giữa các dòng biến đổi không lớn, dòng có CV% nhỏ nhất D4 (CV% = 1,7 %) và dòng lớn nhất là D14 (CV% = 3,7 %). Như vậy, các dòng đều có chiều dài bắp trung bình và có độ đồng đều khá cao biểu hiện ở chỉ số CV% về bắp của các dòng đều ở mức thấp. * Đường kính bắp: Hầu hết các dòng đều có đường kính bắp nhỏ, trong vụ Hè Thu 2009, đường kính bắp trung bình của các dòng là 3,79 cm, trong đó dòng D1 có đường kính bắp nhỏ nhất chỉ đạt 2,8 cm, và lớn nhất là dòng D7 đạt 4,2 cm. Trong vụ Hè Thu 2010, đường kính bắp trung bình giữa các dòng có phần giảm đi một chút với 3,5 cm, dòng lớn nhất là D3 và D6 đạt 3,9 cm. Tất cả các bắp đều khá ổn định ở các thời vụ, chỉ số CV% thấp: trong vụ Hè Thu 2009, dòng có có CV % nhỏ nhất là D4, D5, D6 và D11, và lớn nhất là D2 (CV% = 3,4 %); ở vụ Hè Thu 2010, CV% trung bình các dòng là 2,68 %, dòng có CV% lớn nhất là D8 và D14, nhỏ nhất là D11 có CV% = 1,6 %. Tóm lại: Từ kết quả theo dõi chiều dài và đường kính bắp của các dòng cho thấy, các dòng đều có chiều dài bắp từ trung bình đến ngắn, bắp nhỏ, độ 14 đồng đều khá cao. Trong chọn tạo dòng, yếu tố đồng đều về hình dạng bắp được quan tâm nhiều, bắp đều sẽ dễ dàng trong chế biến sản phẩm (sấy, tẽ...). * Số hàng hạt/bắp: Số hàng hạt trên bắp thể hiện tỷ lệ hạt trên bắp cao, chỉ tiêu này ảnh hưởng khá lớn tới năng suất của dòng. Số liệu theo dõi ở Bảng 3.18 cho thấy, số hàng hạt/bắp trong 2 vụ không có sự biến động nhiều. Vụ Hè Thu 2009, số hàng hạt/bắp trung bình của các dòng là 12,04 hàng/bắp, dòng D4 có số hàng hạt/bắp cao nhất đạt 13,8 hàng, nhỏ nhất là D14, đạt 10,05 hàng/bắp; ở vụ Hè Thu 2010, số hàng hạt/bắp trung bình là 11,9 hàng/bắp, dòng có số hàng hạt/bắp lớn nhất là D3 và D9 với 12,6 hàng/bắp, ít nhất ít nhất là dòng D10 với 10,3 hàng/bắp. Hệ số biến động (CV%) về số hàng hạt/bắp của các dòng trong điều kiện thời vụ khác nhau không có sự biến động nhiều, trong số 15 dòng thì dòng D11 là dòng có độ ổn định cao nhất với CV% = 4,4 % (Hè Thu 2009) và CV% = 5,2 % (Hè Thu 2010). Dòng có độ ổn định kém nhất là dòng D6 với CV% = 9,3 % vụ Hè Thu 2009, và 10,4 % vụ Hè Thu 2010. * Số hạt/hàng: Chỉ tiêu số hạt/hàng ảnh hưởng lớn đến năng suất. Nếu số hạt/hàng cao thể hiện bắp dài, khả năng kết hạt tốt. Qua số liệu theo dõi ở bảng 3.18, số hạt/hàng của dòng không có sự biến động lớn. Ở vụ Hè Thu 2009 và Hè Thu 2010, số hạt/hàng của các dòng không có sự biến động nhiều, trung bình có 20,71 hạt/hàng trong vụ Hè Thu 2009, dòng D7 có số hạt/hàng ít nhất là 17,8 hạt/hàng, dòng nhiều nhất là D1 là 23,5 hạt/hàng. Còn ở vụ Hè Thu 2010, trung bình có 21,51 hạt/hàng, dòng D3 nhiều nhất đạt 24,5 hạt/hàng và D 12 với 24,6 hạt/hàng, trong đó dòng có số hạt/hàng ít nhất là D 7 (18,5 hạt/hàng). Đồng thời các bắp có độ đồng đều cao ở chỉ tiêu này trong tất cả các dòng. Kết quả trên chứng tỏ các dòng có số hạt/hàng khá cao, mặc dù chiều dài bắp không lớn, các bắp kết hạt tốt, hạt kín đầu bắp. Chỉ tiêu số hạt/hàng không tỷ lệ thuận với chiều dài bắp, nhiều khi bắp dài nhưng tỷ lệ kết hạt kém dẫn đến số hạt/hàng không cao và ngược lại. Thông qua chỉ tiêu này cũng có thể nhận xét sơ bộ về khả năng sinh trưởng, phát triển của một dòng nào đó. Thực tế nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Ngô cho thấy, nhiều dòng có khả năng kết hạt tốt thì con lai giữa chúng với các dòng khác cũng có khả năng kết hạt tốt. *Tỷ lệ hạt/bắp: Tỷ hạt trên bắp ảnh hưởng rất lớn đến năng suất của một dòng hoặc một giống nào đó, tỷ lệ này cao thể hiện bắp kết hạt tốt, hạt chắc, lõi nhỏ, cây sinh trưởng khoẻ, hấp thụ dinh dưỡng tốt, ít bị sâu bệnh hại. Trong chọn tạo dòng, giống ngô, chỉ tiêu này rất được quan tâm. Kết quả ở Bảng 3.19. cho thấy, trong vụ Hè Thu 2009, tỷ lệ hạt/bắp của các dòng trung bình của các dòng là 73,53 %, dòng có tỷ lệ hạt cao nhất là dòng D4 với 79,59 %, thấp nhất là D12 chỉ đạt 70,37 %. Trong vụ Hè Thu 2010, tỷ lệ hạt/bắp trung bình là 69,28 %, dòng có tỷ lệ cao nhất là vẫn là D4 15 đạt 79,06 %, thấp nhất dòng D6 chỉ đạt 70,60 %. Các dòng có hạt răng ngựa hoặc bán răng ngựa thường có tỷ lệ hạt cao hơn các dòng có dạng hạt đá hoặc bán đá. Tuy nhiên, các nhà chọn giống thường lựa chọn các dòng có hạt dạng bán đá hoặc bán răng ngựa, tuy có tỷ lệ hạt thấp hơn nhưng chất lượng hạt thường cao hơn, khi lựa chọn các dòng làm mẹ, các nhà chọn giống hay sử dụng các dòng trên, còn dòng bố là các dòng có dạng hạt răng ngựa, con lai giữa chúng sẽ có dạng hạt bán răng ngựa, tỷ lệ hạt/bắp cao, chất lượng hạt tốt. Bảng 3.19. Tỷ lệ hạt/bắp, P.1000 hạt và năng suất của các dòng triển vọng (Tổng hợp kết quả thí nghiệm tại Chiềng Sung - Mai Sơn - Sơn La) Tỷ lệ hạt/bắp P1000 hạt Năng suất Tên (%) (gam) (tạ/ha) dòng HT.09 HT.10 TB 72,80 78,06 73,74 79,33 72,84 70,88 73,65 78,78 71,53 72,33 74,13 71,65 75,65 71,91 75,39 HT.09 HT.10 TB HT.09 HT.10 TB 34,20 30,55 15,40 44,57 21,20 20,40 32,00 30,30 20,25 20,67 27,75 28,30 31,20 30,40 26,85 38,96 40,09 20,58 48,84 22,96 25,90 35,43 37,94 25,40 26,86 32,19 35,07 37,04 38,33 36,96 36,58 35,32 17,99 46,71 22,08 23,15 33,72 34,12 22,83 23,77 29,97 31,69 34,12 34,37 31,91 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 72,34 77,65 73,62 79,59 72,22 71,15 72,16 79,23 72,00 71,19 73.53 70,37 75,44 72,57 74,56 73,26 78,46 73,86 79,06 73,46 70,60 75,13 78,33 71,06 73,46 74,73 72,93 75,86 71,24 76,21 242 245 250 260 235 245 235 230 225 235 245 240 245 235 235 240 238 245 256 232 245 232 226 222 225 241 234 242 228 232 241,0 241,5 247,5 258,0 233,5 245,0 233,5 228,0 223,5 230,0 243,0 237,0 243,5 231,5 233,5 DF2 (Đ/c1) IL9 (Đ/c2) 77,23 76,33 76,78 220 226 223,0 26,30 27,94 27,12 71,52 70,86 71,19 235 225 230,0 21,40 22,58 21,99 CV% = 12,2; LSD 0,05 = 2,34 tạ/ha *Khối lượng 1000 hạt: Các dòng thuần thường có hạt nhỏ, khối lượng 1000 hạt thấp và năng suất không cao. Khối lượng 1000 hạt phụ thuộc vào bản chất di truyền của giống, thời vụ và điều kiện canh tác. Kết quả theo dõi cho thấy, khối lượng 1000 hạt biến động không lớn giữa các dòng và các thời vụ khác nhau. Khối lượng 1000 hạt trung bình ở vụ Hè Thu 2009 là 240 g, dòng có khối lượng lớn nhất là D 4 với 260 g, nhỏ nhất là D9 với 225 g. Ở vụ Hè Thu 2010, khối lượng 1000 hạt trung bình của các dòng là 236 g, nhỏ nhất là vẫn là D9 với 222 g và lớn nhất là D4 với 256 g (Bảng 3.19). Trong chọn dòng, các nhà chọn tạo thường có xu hướng chọn có kích thước hạt trung bình trở lên, vì nếu hạt quá nhỏ, sự nảy mầm của hạt sẽ gặp khó khăn trong điều kiện thời tiết 16 không thuận lợi. Với kết quả theo dõi trên, hầu hết các dòng đều có cỡ hạt trung bình, thể hiện ở khối lượng 1000 hạt đạt trung bình. *Năng suất hạt: Năng suất hạt là chỉ tiêu được các nhà chọn giống quan tâm nhất, đánh giá năng suất và các chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển có ý nghĩa rất lớn cho việc lựa chọn và sử dụng dòng sau này. Đặc biệt, khi các dòng đã tham gia vào các cặp lai ưu tú và trở thành những giống lai thương mại, thì chỉ tiêu năng suất còn có ý nghĩa hơn nữa. Nếu dòng được sử dụng làm bố trong các cặp lai hoặc sản xuất giống lai thì chỉ tiêu này chỉ có ý nghĩa đóng góp vào tiềm năng của con lai, còn việc đạt năng suất cao hay thấp không ảnh hưởng lớn đến quá trình lai tạo và sản xuất giống. Đối với các dòng được sử dụng làm mẹ thì chỉ tiêu này có ý nghĩa rất lớn, vì năng suất dòng mẹ cũng là hiệu quả của sản xuất hạt giống, ảnh hưởng đến giá thành hạt giống. Kết quả theo dõi trong 2 vụ (Bảng 3.19) cho thấy, năng suất của các dòng tham gia thí nghiệm ở mức khá, ổn định trong các thời vụ khác nhau, đa số đều cho năng suất cao hơn 02 đối chứng IL9 và DF2. Dòng có năng suất thấp nhất là D3 trung bình 02 vụ chỉ đạt 25,40 tạ/ha, dòng có năng suất cao nhất là D4 đạt 46,71 tạ/ha. Năng suất dòng cao hay thấp ảnh hưởng nhiều đến giá thành hạt giống, khi dòng đó tham gia vào các giống lai. Do đó, việc chọn tạo được các dòng thuần không những phải có các đặc điểm nông học tốt, mà còn phải có khả năng kết hợp cao với nhau. Đây là yêu cầu hết sức khó khăn, vì thường những dòng có năng suất không cao lại có khả năng kết hợp tốt và ngược lại. Trong thí nghiệm này, năng suất của một số dòng khá cao, cây sinh trưởng khoẻ, ít nhiễm sâu bệnh, chịu hạn và chống đổ tốt. Để tìm ra dòng có khả năng kết hợp cao, chúng tôi tiến hành các phép lai thử (lai đỉnh) để phân tích và tính toán khả năng kết hợp của các dòng ở chỉ tiêu năng suất hạt khô. Tóm lại: 15 dòng được chọn để mô tả và đánh giá trong vụ Hè Thu 2009 và Hè Thu 2010 đã xác định được một số dòng phù hợp với điều kiện tự nhiên và khí hậu của vùng Tây Bắc như: nóng ẩm (do mưa nhiều vào tháng 6 tháng 7), chống chịu với các loại sâu bệnh hại, đổ, chịu hạn đầu vụ và cho năng suất cao. Trong đó các dòng D1, D4, D7, D8, D12, D14 và D 15, có nhiều triển vọng về năng suất. 3.4. Đánh giá đa dạng di truyền của các dòng bằng chỉ thị phân tử SSR 3.4.1. Kết quả khảo sát các mồi trên các dòng nghiên cứu Từ kết quả điện di sản phẩm PCR của 22 dòng ngô nghiên cứu với 17 mồi SSR, chúng tôi tiến hành xử lý số liệu thu được kết quả được trình bày ở bảng 3.20. Qua kết quả ở bảng 3.20 cho thấy, mồi phi101049 có số alen xuất hiện nhiều nhất là 8 alen, tiếp đến là mồi umc1545 có 7 alen, các mồi có số alen ít nhất là 4 allen. Số alen trung bình thể hiện trên một mồi nghiên cứu ở mức 17 tương đối cao là 5,12 alen, cho thấy các mồi sử dụng phân tích có mức độ đa hình rất cao. Bên cạnh đó, giá trị PIC (Polymorphism Information Content) là thước đo của sự đa dạng alen ở tại một locus. Giá trị PIC ước lượng khả năng phân biệt của một chỉ thị bằng cách không chỉ dựa vào mô tả số alen ở tại một locus mà còn mô tả tần suất tương đối của các alen trong quần thể nghiên cứu. Kết quả trình bày ở bảng 3.20 cho thấy giá trị PIC biến thiên từ thấp nhất 0,39 (phi223376) đến cao nhất 0,74 (phi101049 và umc1545) và hệ số PIC trung bình là 0,59. Kết quả này tương đương với kết quả nghiên cứu của Senior và cs (1998) là 0,59 và thấp hơn kết quả nghiên cứu của Simith và cs (1997) là 0,62. Như vậy với hệ số PIC như trên cũng chứng tỏ các mồi sử dụng cho nghiên cứu có sự đa dạng tương đối cao. Tỷ lệ khuyết số liệu của các mồi nghiên cứu (bảng 3.20) cho thấy rằng, tỷ lệ khuyết số liệu dao động từ 0 % đến 9,09 %, tỷ lệ khuyết số liệu trung bình của các mồi ở mức tương đối thấp là 2,67 % và nhỏ hơn 15 % theo khuyến cáo của AMBIONET - CIMMYT. Như vậy, số liệu của các mồi nghiên cứu được sử dụng phân tích đảm bảo có độ tin cậy cao. 3.4.2. Kết quả đánh giá độ thuần di truyền của các dòng nghiên cứu Kết quả nghiên cứu tỷ lệ dị hợp và tỷ lệ khuyết số liệu của các dòng được thể hiện tại bảng 3.21 cho thấy: 17 mồi nghiên cứu đều có khả năng gắn vào ADN hệ gen của các dòng tham gia nghiên cứu và được nhân bằng phản ứng PCR, tỷ lệ khuyết số liệu dao động từ 0,00 - 11,74 % và tỷ lệ khuyết trung bình của các mồi là 3,74 %. Theo hướng dẫn của AMBIONET – CIMMYT [12], tỷ lệ khuyết số liệu nhỏ hơn 15 % là đảm bảo độ tin cậy cho phép tiến hành các bước xử lý số liệu tiếp theo (số liệu bảng 3.21). Như vậy, tỷ lệ khuyết số liệu của các dòng đều nằm trong khoảng cho phép và số liệu thống kê sau khi điện di sản phẩm PCR của 22 dòng ngô thuần là đáng tin cậy và được sử dụng cho việc tính toán các hệ số quan tâm khác. Trong thí nghiệm, việc đánh giá tỷ lệ dị hợp tử của các dòng được căn cứ vào sự xuất hiện các băng ADN là sản phẩm của phản ứng PCR trên gel điện di theo từng locus SSR. Nếu xuất hiện 1 băng ADN (1 alen) thì locus đó là đồng hợp tử; nếu xuất hiện 2 băng ADN (2 alen khác nhau/locus) thì locus đó là dị hợp tử. Kết quả bảng 3.21 cho thấy, tỷ lệ dị hợp tử thay đổi từ 0 đến 6,67 %. Như vậy, tất cả 15 dòng đánh giá và 7 dòng tham khảo có độ thuần di truyền cao, phù hợp với số thế hệ tự phối của các dòng. Bước tiếp theo chúng tôi sử dụng phần mềm NTSYS để xử lý số liệu và thông qua đó phân tích mối quan hệ di truyền giữa các dòng nghiên cứu. 3.4.3. Đa dạng di truyền của các dòng triển vọng Ngoài các thông tin về nguồn gốc vật liệu và nguồn gốc địa lý của các dòng, thì thông tin đa dạng di truyền của tập đoàn dòng là rất quan trọng đối với các nhà chọn giống, giúp tăng khả năng dự đoán chính xác các cặp dòng 18 cho ưu thế lai cao về tính trạng mong muốn, đặc biệt là năng suất hạt. Kết quả phân tích đa dạng di truyền cho thấy, hệ số tương đồng di truyền (GS) giữa các cặp dòng biến động từ 0,29 - 0,82 (tương ứng với khoảng cách di truyền (GD) là 0,18 - 0,71). Như vậy, các dòng tham gia nghiên cứu đều có sự cách biệt di truyền khá cao, do đó rất có ý nghĩa trong công tác tạo giống ngô lai vì khoảng cách di truyền giữa các dòng có mối tương quan dương với năng suất hạt, khả năng kết hợp riêng và ưu thế lai trung bình. Từ kết quả về độ tương đồng di truyền chúng tôi sử dụng chương trình NTSYS để phân nhóm theo phương pháp UPGMA để thấy rõ hơn nữa mối quan hệ di truyền của các dòng. Thông qua sơ đồ quan hệ di truyền của 22 dòng được phân tích dựa trên 17 chỉ thị phân tử SSR (hình 3.2) cho thấy: Ở hệ số tương đồng 0,29 có thể phân các dòng ngô nghiên cứu thành 2 nhóm chính gồm: Nhóm chính I: Gồm 13 dòng nghiên cứu (D7, D10, D11, D2, D3, D4, D5, D8, D12, D13, D14, D15, D1) và 5 dòng tham khảo (DF9, DF4, IL9, CML161, C9491). Trong nhóm chính I các dòng có thể chia thành 3 nhóm phụ ở hệ số tương đồng tương đương 0,35 bao gồm: Nhóm phụ 1: gồm 3 dòng nghiên cứu (D7, D10, D13) và dòng tham khảo DF9. Nhóm phụ 2: Gồm 8 dòng nghiên cứu (D2, D3, D4, D5, D8, D12, D11, D14,) và 4 dòng tham khảo (DF4, IL9, CML 161, C9491). Nhóm phụ 3: Có 02 dòng nghiên cứu D1 và D15 Nhóm chính II: Gồm 2 dòng nghiên cứu (D9, D6) và 2 dòng tham khảo (CST73, DF2). Căn cứ vào kết quả phân nhóm di truyền dựa vào 17 locus SSR trên kết hợp với kết quả đánh giá về đặc điểm nông sinh học các dòng nghiên cứu tiến hành thiết kế sơ đồ lai giữa các dòng thuộc các nhóm với nhau để chọn ra những tổ hợp lai cho ưu thế lai cao nhất vì ưu thế lai chịu sự chi phối mạnh bởi sự khác biệt di truyền giữa 2 dạng bố mẹ. Vì vậy, việc phân nhóm dòng dựa trên hệ số đa dạng di truyền được xác định bằng chỉ thị phân tử là một trong những cơ sở quan trọng để định hướng cho công tác lai tạo. 3.5. Kết quả đánh giá KNKH của các dòng thông qua lai đỉnh 15 dòng được đánh giá KNKH chung bằng thí nghiệm lai đỉnh với 2 cây thử: cây thử 1 (T1) là dòng DF2 (Mẹ của giống ngô lai LVN 10); cây thử 2 (T2) là dòng IL 9, là dòng bố của giống ngô lai VN 8960. Đây là 2 cây thử được rút ra từ 2 giống có nguồn gốc khác nhau đã tham gia vào nhiều tổ hợp lai triển vọng và là thành phần làm bố, mẹ của hai giống ngô thương mại đang được trồng phổ biến là LVN 10 và VN 8960. Cả 2 đều có những đặc tính quý như hình dạng đẹp, cây sinh trưởng khỏe, cho năng suất khá và ít nhiễm sâu bệnh. Qua phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử (SSR) tập đoàn dòng của Viện Nghiên cứu Ngô cho thấy, 2 dòng này có độ thuần rất cao và nằm ở 2 nhóm ưu thế lai khác nhau. Do đó, lai đỉnh ngoài tác dụng xác định khả năng kết hợp của dòng, còn hy vọng phát hiện được một số tổ hợp lai có