Đánh giá đặc điểm nông học và biến động di truyền ở quần thể đậu tương Glycine max

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu vnua đánh giá đặc điểm nông học và biến động di truyền các tính trạng ở quần thể phân ly của đậu, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Đặng Thị Kim Anh
• Người hướng dẫn: PGS. Vũ Đình Hòa
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Đánh giá đặc điểm nông học và biến động di truyền các tính trạng ở quần thể phân ly của đậu tương (Glycine max (L.) Merrill)
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 2. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 3. DANH MỤC BẢNG
• 4. DANH MỤC HÌNH
• 5. TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
• 6. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 7. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU
• 8. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
• 9. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 9.1. NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI, ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC VÀ YÊU CẦU SINH THÁI CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNG
• 10. PHƯƠNG PHÁP CHỌN TẠO GIỐNG ĐẬU TƯƠNG
• 11. DI TRUYỀN TÍNH TRẠNG Ở ĐẬU TƯƠNG
• 12. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 13. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 14. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 15. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đậu tương Glycine max và giá trị dinh dưỡng

Cây đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là một trong những cây trồng quan trọng nhất trên thế giới. Đậu tương không chỉ cung cấp thực phẩm cho con người mà còn là nguồn thức ăn cho gia súc và nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến. Hạt đậu tương chứa nhiều thành phần dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe, bao gồm protein, lipid, glucid, vitamin nhóm B và các khoáng chất. Hàm lượng protein trong hạt đậu tương chiếm từ 36-43%, trong khi hàm lượng dầu từ 18-28%. Đặc biệt, đậu tương có khả năng cố định nitơ từ không khí, giúp cải tạo đất và bổ sung dinh dưỡng cho cây trồng khác. Do đó, đậu tương đã trở thành một trong những cây trồng chủ lực trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt ở các nước như Mỹ, Brazil và Argentina.

1.1. Đặc điểm sinh học và phân loại của đậu tương

Đậu tương thuộc họ Đậu (Fabaceae), có nguồn gốc từ Trung Quốc. Cây có thể cao từ 30-150 cm, với lá kép và hoa màu trắng hoặc tím. Đậu tương có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, với yêu cầu về đất đai không quá khắt khe.

1.2. Vai trò của đậu tương trong nông nghiệp và kinh tế

Đậu tương không chỉ là nguồn thực phẩm mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc cải tạo đất và tăng cường độ phì nhiêu. Năng suất đậu tương có thể đạt từ 1-3 tấn/ha, tùy thuộc vào giống và điều kiện canh tác. Việc phát triển đậu tương còn giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nguồn nguyên liệu nhập khẩu.

II. Đánh giá di truyền và biến động di truyền ở đậu tương Glycine max

Đánh giá di truyền là một phần quan trọng trong việc cải tiến giống đậu tương. Sự biến động di truyền của đậu tương ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng hạt. Các nghiên cứu cho thấy rằng di truyền tính trạng ở đậu tương chủ yếu được kiểm soát bởi nhiều gen, và sự tương tác giữa gen và môi trường cũng đóng vai trò quan trọng. Việc hiểu rõ về di truyền sẽ giúp các nhà chọn giống có thể lựa chọn phương pháp phù hợp để cải tiến giống.

2.1. Các phương pháp đánh giá di truyền trong đậu tương

Các phương pháp đánh giá di truyền bao gồm phân tích di truyền, hồi quy bố mẹ - con cái và phân tích trung bình thế hệ. Những phương pháp này giúp xác định mức độ biến động di truyền và hệ số di truyền của các tính trạng quan trọng như năng suất và chất lượng hạt.

2.2. Biến động di truyền và ảnh hưởng đến năng suất

Biến động di truyền ở đậu tương có thể ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng hạt. Các yếu tố như số lượng quả trên cây, khối lượng hạt và chỉ số thu hoạch đều có mối liên hệ chặt chẽ với năng suất cá thể. Nghiên cứu cho thấy rằng hệ số di truyền của số quả trên cây có thể đạt 0,56, cho thấy sự ảnh hưởng lớn của gen đến tính trạng này.

III. Phương pháp chọn tạo giống đậu tương hiệu quả

Chọn tạo giống đậu tương là một quá trình phức tạp, bao gồm nhiều phương pháp khác nhau như lai hữu tính, đột biến và công nghệ sinh học. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong việc cải tiến giống.

3.1. Lai hữu tính trong chọn tạo giống đậu tương

Lai hữu tính là phương pháp truyền thống được sử dụng phổ biến trong chọn tạo giống đậu tương. Phương pháp này giúp tạo ra các giống mới với các đặc tính ưu việt hơn, như khả năng chống chịu sâu bệnh và năng suất cao hơn.

3.2. Công nghệ sinh học trong cải tiến giống đậu tương

Công nghệ sinh học, đặc biệt là chuyển gen, đang trở thành xu hướng mới trong chọn tạo giống đậu tương. Phương pháp này cho phép tạo ra các giống đậu tương có khả năng chống chịu tốt hơn với điều kiện môi trường khắc nghiệt và sâu bệnh.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về đậu tương

Nghiên cứu về đậu tương không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong sản xuất nông nghiệp. Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cải tiến giống đậu tương có thể giúp tăng năng suất và chất lượng hạt, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân.

4.1. Kết quả nghiên cứu về năng suất và chất lượng hạt

Các nghiên cứu cho thấy rằng năng suất của các giống đậu tương mới có thể đạt từ 2-3 tấn/ha, cao hơn so với các giống truyền thống. Chất lượng hạt cũng được cải thiện, với hàm lượng protein và dầu cao hơn.

4.2. Ứng dụng công nghệ trong sản xuất đậu tương

Việc áp dụng công nghệ trong sản xuất đậu tương, như sử dụng giống mới và các biện pháp canh tác hiện đại, đã giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho nông dân mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của đậu tương Glycine max

Đậu tương Glycine max có vai trò quan trọng trong nông nghiệp và kinh tế. Việc nghiên cứu và cải tiến giống đậu tương sẽ tiếp tục được chú trọng trong tương lai. Các phương pháp chọn tạo giống hiện đại sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng hạt, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.1. Tương lai của nghiên cứu đậu tương

Nghiên cứu về đậu tương sẽ tiếp tục mở rộng, với sự chú trọng vào việc phát triển các giống mới có khả năng chống chịu tốt hơn với điều kiện khí hậu biến đổi. Điều này sẽ giúp đảm bảo nguồn cung thực phẩm bền vững cho tương lai.

5.2. Định hướng phát triển bền vững trong sản xuất đậu tương

Định hướng phát triển bền vững trong sản xuất đậu tương sẽ bao gồm việc áp dụng các biện pháp canh tác thân thiện với môi trường, giảm thiểu sử dụng hóa chất và tăng cường sử dụng các biện pháp sinh học trong quản lý sâu bệnh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) giữ vị trí chiến lược trong nền nông nghiệp toàn cầu nhờ chứa hàm lượng protein cao từ 36% đến 43%, chất béo 18% đến 28% và khả năng cố định từ 60 đến 80 kg Nitơ tự do/ha nhờ vi khuẩn cộng sinh. Tại Việt Nam, đậu tương là cây thực phẩm và cây công nghiệp ngắn ngày quan trọng, góp phần cải tạo đất và chuyển dịch cơ cấu cây trồng. Tuy nhiên, theo số liệu từ Tổng cục Thống kê năm 2015, diện tích gieo trồng đậu tương cả nước chỉ đạt 100,8 nghìn ha với sản lượng 146,4 nghìn tấn, giảm 7,9% về diện tích và giảm 6,5% về sản lượng so với năm 2014 (109,4 nghìn ha và 156,6 nghìn tấn). Năng suất bình quân nội địa còn ở mức khiêm tốn khoảng 14,3 đến 14,5 tạ/ha, khiến nước ta phải chi hơn 3,7 tỷ USD mỗi năm để nhập khẩu nguyên liệu thức ăn chăn nuôi, trong đó có khoảng 2,7 triệu tấn khô dầu đậu tương (tương đương 5,4 triệu tấn hạt), đáp ứng nhu cầu nội địa khi nguồn cung trong nước chỉ bù đắp chưa đầy 7%.

Thực trạng này bắt nguồn từ sự nghèo nàn về quỹ gen thương mại và mức độ biến động di truyền bị hạn chế do đặc tính tự thụ phấn nghiêm ngặt của loài. Đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Khoa học cây trồng của tác giả Đặng Thị Kim Anh, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Vũ Đình Hòa tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, được thực hiện nhằm giải quyết nút thắt trên. Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá toàn diện đặc điểm nông học, xác định các tham số biến động di truyền, ước lượng hệ số di truyền nghĩa rộng của các tính trạng số lượng và lượng hóa mức độ đóng góp của từng yếu tố cấu thành vào năng suất cá thể ở 33 gia đình đậu tương phân ly thế hệ F4 và F5 từ tổ hợp lai LSB10 (VI045032 × 4904). Nghiên cứu tiến hành trong vụ xuân hè và vụ thu đông năm 2016 tại Hà Nội, cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng phục vụ công tác chọn tạo giống đậu tương mới có tiềm năng năng suất đạt từ 20 đến 25 tạ/ha, góp phần hiện thực hóa mục tiêu quy hoạch 350 nghìn ha đậu tương của ngành nông nghiệp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết di truyền số lượng của Falconer và Mackay (1996) kết hợp với mô hình phân tích thế hệ của Mather và Jinks (1982). Năng suất hạt ở cây họ đậu được xác định là tính trạng số lượng phức tạp chịu sự kiểm soát của nhiều gen tương tác (polygenes) và chịu ảnh hưởng sâu sắc từ các yếu tố ngoại cảnh sinh thái. Mô hình phân tách phương sai kiểu hình (VP) thành hai thành phần cơ bản gồm phương sai di truyền (VG) và phương sai môi trường (VE) tạo nền tảng để tính toán hệ số di truyền nghĩa rộng (h2). Chỉ số này phản ánh tỷ lệ đóng góp của bản chất di truyền trong toàn bộ biến dị quan sát được ngoài đồng ruộng, đóng vai trò then chốt giúp nhà chọn giống quyết định áp dụng phương pháp chọn lọc cá thể hay chọn lọc gia đình.

Bên cạnh đó, khung lý thuyết phân tích hệ số đường (Path Coefficient Analysis) phát triển từ Wright (1921) được áp dụng để phân tách các hệ số tương quan đơn giản giữa các tính trạng nông học thành các tác động trực tiếp và tác động gián tiếp lên năng suất cá thể. Các khái niệm trung tâm bao gồm: tính trạng chất lượng Mendel (màu thân mầm, màu sắc hoa, kiểu sinh trưởng hữu hạn), tính trạng số lượng đo lường (chiều cao đóng quả, số đốt hữu hiệu, số cành cấp 1, số quả chắc/cây, khối lượng 1000 hạt), chỉ số thu hoạch (Harvest Index - HI) và năng suất sinh khối khô theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-68:2011/BNNPTNT.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn vật liệu nghiên cứu gồm 33 gia đình đậu tương ở thế hệ F4 (vụ xuân hè 2016) và F5 (vụ thu đông 2016) tạo ra từ tổ hợp lai hai bố mẹ LSB10 (VI045032 × 4904) cùng hai dòng bố mẹ thuần chủng. Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 2 lần lặp lại trên diện tích ô 3 m2 tại khu thí nghiệm đồng ruộng Khoa Nông học và Viện Nghiên cứu Phát triển Cây trồng thuộc Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Mật độ gieo trồng được thiết kế phù hợp với đặc tính mùa vụ: 25 cây/m2 trong vụ xuân hè (gieo ngày 28/02/2016) và 35 cây/m2 trong vụ thu đông (gieo ngày 21/07/2016). Cỡ mẫu theo dõi thu thập trực tiếp trên 30 cây ngẫu nhiên cho mỗi ô thí nghiệm, đảm bảo tính đại diện thống kê cao.

Quy trình canh tác áp dụng nền phân bón chuẩn gồm 5 tấn phân chuồng, 30 kg N, 90 kg P2O5 và 60 kg K2O cho mỗi hecta, kết hợp kỹ thuật chăm sóc, xới xáo 2 đợt và quản lý sâu bệnh theo quy trình IPM. Phương pháp phân tích phương sai ANOVA một yếu tố và giải hệ phương trình ma trận hệ số đường trên phần mềm MS Excel được lựa chọn vì tính chính xác cao trong việc bóc tách phương sai môi trường VE dựa trên trung bình phương sai kiểu hình của hai dòng bố mẹ thuần, từ đó ước lượng giá trị hệ số di truyền h2 = VG / (VG + VE) và định lượng đường truyền ảnh hưởng của 4 yếu tố cấu thành chính đến năng suất hạt.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, thời gian sinh trưởng của các gia đình đậu tương có sự phân hóa sâu sắc theo mùa vụ. Trong vụ xuân hè 2016, thời gian sinh trưởng dao động từ 129 đến 146 ngày, trong khi ở vụ thu đông 2016 rút ngắn chỉ còn từ 85 đến 97 ngày, tương đương mức giảm từ 33% đến 35% tổng số ngày sinh trưởng do phản ứng quang chu kỳ ngày ngắn và nền nhiệt độ biến động.

Thứ hai, quần thể phân ly thể hiện tính đa dạng hình thái cao nhưng có sự liên kết di truyền bền vững. Toàn bộ 33 gia đình đều mang kiểu sinh trưởng hữu hạn. Nghiên cứu ghi nhận mối liên kết chặt chẽ giữa màu sắc thân mầm và màu hoa: 100% cây có thân mầm màu xanh đều nở hoa màu trắng, trong khi thân mầm màu tím luôn cho hoa màu tím hoặc tím nhạt. Ba gia đình LSB10-3, LSB10-4 và LSB10-8 biểu hiện vượt trội về độ cứng cây, khả năng phân cành cấp 1 và số đốt hữu hiệu mang quả.

Thứ ba, hệ số di truyền nghĩa rộng của các tính trạng năng suất quan trọng đạt giá trị cao. Cụ thể, hệ số di truyền của số quả/cây, số quả chắc/cây, số hạt/cây và năng suất cá thể đều vượt ngưỡng 0,25. Đáng chú ý nhất, tính trạng số quả trên cây đạt hệ số di truyền h2 = 0,56 (tương ứng 56% biến dị kiểu hình do kiểu gen quy định), chứng minh ảnh hưởng của ngoại cảnh lên tính trạng này là thứ yếu và hiệu quả chọn lọc cá thể ở thế hệ F4 - F5 có độ tin cậy rất cao.

Thứ tư, phân tích tương quan và hệ số đường bóc tách rõ bản chất cấu thành năng suất. Năng suất cá thể tương quan thuận chặt chẽ với số hạt/cây, khối lượng hạt trung bình, sinh khối khô và chỉ số thu hoạch. Giữa số hạt/cây và khối lượng hạt có tương quan nghịch mang tính chất bù trừ sinh học rõ nét. Phân tích hệ số đường chỉ ra số hạt/cây là yếu tố đóng góp trực tiếp lớn nhất vào năng suất cá thể, kế tiếp là khối lượng 1000 hạt và chỉ số thu hoạch.

Thảo luận kết quả

Sự biến động thời gian sinh trưởng chênh lệch từ 44 đến 49 ngày giữa hai vụ mùa được giải thích bởi đặc tính thực vật học của đậu tương là cây ngày ngắn C3 mẫn cảm với độ dài chiếu sáng và nhiệt độ. Điều kiện ngày ngắn và nhiệt độ hạ thấp trong vụ thu đông đã thúc đẩy sớm quá trình phân hóa mầm hoa và rút ngắn giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng. Các phát hiện này có thể được trình bày trực quan qua biểu đồ đường động thái sinh trưởng kết hợp bảng so sánh các thành phần phương sai di truyền (VG, VE, VP) và giá trị h2 giữa hai mùa vụ.

Biểu đồ phân tán (scatter plot) thể hiện mối tương quan giữa số hạt/cây và năng suất hạt cá thể sẽ minh họa rõ tác động tích cực vượt bậc của tính trạng này. Kết quả nghiên cứu hoàn toàn tương đồng với các công bố học thuật kinh điển của Trần Đình Long (1977) và Vũ Đình Chính (1995) tại Việt Nam, khẳng định rằng số hạt trên cây và khối lượng 1000 hạt là hai tiêu chí quan trọng hàng đầu cần ưu tiên trong chỉ số chọn lọc dòng đậu tương tự thụ phấn.

Đề xuất và khuyến nghị

Thiết lập chỉ số chọn giống chuẩn hóa cho thế hệ F5 - F6: Áp dụng quy trình chọn lọc cá thể trực tiếp dựa trên tính trạng số quả/cây (h2 = 0,56) và số hạt/cây làm tiêu chí sàng lọc tiên quyết, đồng thời duy trì áp lực chọn lọc khối lượng 1000 hạt đạt mức trên 150 đến 180 gram nhằm tối ưu hóa năng suất cá thể. Lộ trình thực hiện trong 6 đến 12 tháng tới do nhóm chuyên gia chọn giống cây trồng tại các viện và trường đại học chủ trì.

Khảo nghiệm diện rộng các dòng đậu tương ưu tú: Đưa 3 gia đình triển vọng gồm LSB10-3, LSB10-4 và LSB10-8 vào hệ thống khảo nghiệm tính ổn định năng suất tại 3 vùng sinh thái chính (Đồng bằng sông Hồng, Trung du miền núi phía Bắc và Tây Nguyên), hướng tới mục tiêu đạt năng suất thực thu từ 20 đến 25 tạ/ha, vượt từ 15% đến 20% so với các giống đối chứng địa phương. Thời gian triển khai trong giai đoạn 2017 đến 2019 do Trung tâm Nghiên cứu Đậu đỗ và hệ thống khuyến nông thực hiện.

Hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác thích ứng theo vụ: Điều chỉnh mật độ gieo trồng vụ xuân hè ở mức 25 đến 30 cây/m2 và vụ thu đông từ 35 đến 40 cây/m2, kết hợp bón phân cân đối theo tỷ lệ 30 kg N, 90 kg P2O5 và 60 kg K2O cùng 5 tấn phân chuồng/ha nhằm nâng cao chỉ số diện tích lá (LAI) và tăng tích lũy chất khô thêm 10% đến 15%. Kế hoạch áp dụng thường niên do cán bộ kỹ thuật nông nghiệp và các hợp tác xã chỉ đạo sản xuất.

Ứng dụng công nghệ chỉ thị phân tử (MAS): Kết hợp chọn giống truyền thống với sàng lọc các chỉ thị phân tử SSR và SNP liên kết với các QTLs kiểm soát số quả, gen kháng bệnh gỉ sắt và kháng virus khảm đậu tương trên các dòng thuần xuất phát từ LSB10, rút ngắn thời gian tạo giống từ 2 đến 3 vụ. Lộ trình thực hiện 2 đến 3 năm do các phòng thí nghiệm công nghệ sinh học nông nghiệp đảm trách.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhà khoa học và chuyên gia chọn tạo giống cây trồng: Khai thác kho dữ liệu tham số di truyền định lượng (VG, VE, VP, h2) và hệ số đường của tổ hợp lai LSB10 để hoạch định chiến lược lai hữu tính, quy tụ gen năng suất cho cây đậu tương với độ chính xác trên 80%.

Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học ngành Nông học: Vận dụng mô hình phân tích phương sai phân ly F4 - F5 và quy trình đánh giá tính trạng theo tiêu chuẩn QCVN 01-68:2011/BNNPTNT làm tài liệu tham khảo phương pháp luận chuẩn mực trong nghiên cứu di truyền thực vật tự thụ phấn.

Cán bộ khuyến nông và chuyên viên kỹ thuật nông nghiệp: Sử dụng các dẫn liệu thực nghiệm về mật độ gieo trồng từ 25 đến 35 cây/m2 và phản ứng thời gian sinh trưởng giữa vụ xuân hè (129 đến 146 ngày) và vụ thu đông (85 đến 97 ngày) để xây dựng lịch thời vụ và gói kỹ thuật chuyển giao chuẩn xác cho nông dân.

Doanh nghiệp sản xuất hạt giống và chế biến thức ăn chăn nuôi: Tiếp cận các dòng triển vọng LSB10-3, LSB10-4 để hợp tác phát triển thương mại hóa nguồn giống năng suất cao, góp phần giảm áp lực phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu đậu tương nhập khẩu 5,4 triệu tấn hạt mỗi năm.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao hệ số di truyền của tính trạng số quả trên cây đạt h2 = 0,56 lại có ý nghĩa quyết định trong chọn giống đậu tương? Hệ số di truyền h2 = 0,56 khẳng định 56% sai khác kiểu hình của tính trạng số quả trên cây do kiểu gen chi phối, môi trường chỉ tác động 44%. Mức di truyền trung bình cao này (h2 > 0,5) cho phép nhà chọn giống tiến hành chọn lọc cá thể trực tiếp ngay tại thế hệ phân ly sớm ngoài đồng với độ tin cậy cao mà không sợ sai số lớn do môi trường.

Tại sao thời gian sinh trưởng của các gia đình đậu tương có sự cách biệt lớn giữa vụ xuân hè và vụ thu đông? Thực nghiệm ghi nhận thời gian sinh trưởng vụ xuân hè kéo dài 129 đến 146 ngày, trong khi vụ thu đông chỉ từ 85 đến 97 ngày, chênh lệch từ 44 đến 49 ngày. Điều này do đậu tương là cây ngày ngắn điển hình; điều kiện quang chu kỳ ngày ngắn và nhiệt độ giảm dần của vụ thu đông đã kích thích cây phân hóa hoa và tích lũy chất khô nhanh hơn nhiều so với vụ xuân hè.

Phân tích hệ số đường (Path Analysis) mang lại giá trị thực tiễn gì so với phân tích tương quan đơn thuần? Phân tích hệ số đường bóc tách tương quan thô giữa các tính trạng thành tác động trực tiếp và tác động gián tiếp qua các biến trung gian. Kết quả luận văn chứng minh số hạt trên cây có tác động trực tiếp mạnh nhất tới năng suất cá thể, vượt qua khối lượng hạt và chỉ số thu hoạch, giúp nhà khoa học xác định đúng tính trạng chỉ điểm mà không bị đánh lừa bởi các tương quan ảo.

Các dòng đậu tương LSB10-3, LSB10-4 và LSB10-8 sở hữu những ưu thế nông học nổi bật nào? Cả 3 dòng LSB10-3, LSB10-4 và LSB10-8 đều thể hiện ưu thế vượt trội về phân cành cấp 1, số đốt hữu hiệu, độ cứng thân chống đổ ngã và tỷ lệ quả chắc đạt trên 85%. Các dòng này duy trì năng suất ổn định qua cả 2 vụ thử nghiệm ở mật độ từ 25 đến 35 cây/m2, là ứng viên sáng giá cho bộ giống sản xuất.

Nghiên cứu này đóng góp giải pháp gì cho bài toán nhập khẩu đậu tương của Việt Nam? Hàng năm nước ta phải chi 3,7 tỷ USD nhập khẩu nguyên liệu thức ăn chăn nuôi, bao gồm 2,7 triệu tấn khô dầu đậu tương (5,4 triệu tấn hạt). Việc chọn tạo thành công các dòng thuần ưu tú từ tổ hợp lai LSB10 đạt tiềm năng từ 20 đến 25 tạ/ha sẽ bổ sung nguồn giống tốt, hỗ trợ đắc lực cho đề án mở rộng diện tích đậu tương nội địa lên 350 nghìn ha.

Kết luận

Thứ nhất, tổ hợp lai LSB10 (VI045032 × 4904) tạo ra phổ biến dị di truyền phong phú qua hai thế hệ F4 và F5, tuyển chọn thành công 3 gia đình ưu tú LSB10-3, LSB10-4 và LSB10-8 mang nhiều đặc tính nông học vượt trội.

Thứ hai, xác định hệ số di truyền nghĩa rộng của tính trạng số quả trên cây đạt mức cao h2 = 0,56 và các tính trạng số hạt/cây, năng suất cá thể đều có h2 > 0,25, chứng minh kiểu gen đóng vai trò chi phối kiểu hình và bảo đảm hiệu quả chọn lọc thực tế.

Thứ ba, làm sáng tỏ quy luật phản ứng quang chu kỳ của tập đoàn dòng lai với thời gian sinh trưởng biến động từ 129 đến 146 ngày ở vụ xuân hè và rút ngắn còn 85 đến 97 ngày trong vụ thu đông, định hình cơ sở bố trí luân canh mùa vụ tối ưu.

Thứ tư, chứng minh bằng phân tích hệ số đường rằng số hạt trên cây là yếu tố đóng góp trực tiếp lớn nhất đến năng suất cá thể, thiết lập hệ tiêu chuẩn chọn lọc phối hợp khoa học giữa số hạt và khối lượng hạt trung bình.

Thứ năm, hoàn thiện hệ thống dữ liệu di truyền và nông học định lượng mẫu mực, phục vụ nâng cao hiệu quả chương trình chọn tạo giống cây trồng tự thụ phấn tại Việt Nam.

Đóng góp chính của luận văn là cung cấp cơ sở khoa học chính xác và nguồn vật liệu khởi đầu chất lượng cao, giúp rút ngắn từ 1 đến 2 năm trong quy trình tạo giống đậu tương thuần mới. Kế hoạch tiếp theo cần tiếp tục thuần hóa các dòng chọn lọc qua thế hệ F6 - F7 trong 12 đến 18 tháng tới và tiến hành khảo nghiệm VCU diện rộng trong giai đoạn 2018 đến 2020. Các cơ quan nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp nông nghiệp nên nhanh chóng liên kết thử nghiệm sản xuất các dòng LSB10 ưu tú để đưa giống mới vào thực tiễn canh tác.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Cây đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là một trong những cây trồng có lịch sử trồng trọt lâu đời, được trồng ở rất nhiều nơi trên thế giới. Ngoài tác dụng cung cấp thực phẩm cho con người, đậu tương còn làm thức ăn gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và cải tạo đất. Hạt đậu tương chứa nhiều thành phần dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe con người như protein, lipit, gluxit, vitamin nhóm B và các khoáng chất; trong đó hàm lượng Protein là cao nhất chiếm 36 – 43%, hàm lượng dầu 18 – 28%, Hydrat cacbon 30 – 40%, khoáng chất 4 – 5% (Vũ Thị Thư, 1998). Trong nông nghiệp, đậu tương còn có khả nằng cố định Nito tự do cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm, bổ sung cho đất từ 60 – 80kg N/ha.

Nhờ những ưu điểm nổi bật trên mà đậu tương đã trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong sản xuất nông nghiệp và đời sống nhiều nước trên thế giới, đem lại nguồn thu xuất khẩu đáng kể, đặc biệt ở các nước như Mỹ, Brazil, Achentina. Ở Việt Nam, đậu tương nằm trong những cây trồng quan trọng đang phát triển. Song trong việc phát triển đậu tương thì một điều hay gặp phải đó là năng suất và sản lượng đậu tương thường rất thấp so với các nước trên thế giới và khu vực, đây là một trong những hạn chế lớn. Trên thế giới, năm 2013, diện tích đậu tương chiếm 117,8 nghìn ha, năng suất bình quân 1,43 tấn/ha, sản lượng đạt 168,3 nghìn tấn so với năm 2011 diện tích gieo trồng cả nước diện tích giảm 63,7 nghìn ha và sản lượng giảm 98 nghìn tấn (Niên giám thống kê năm 2013).

Hàng năm, Việt Nam phải nhập nguồn nguyên liệu để chế biến thức ăn gia súc với tổng giá trị lên đến 3,7 tỷ USD, trong đó riêng khô dầu đậu tương đã có 2,7 triệu tấn (tương đượng 5,4 triệu tấn hạt), gấp gần 20 lần so với sản lượng sản xuất được tại Việt Nam (Bùi Chí Bửu, 2012). Trong chọn giống cây trồng, mức độ cải tiến phụ thuộc vào độ biến động di truyền của quần thể chọn giống và hiệu quả của quy trình chọn lọc. Là cây trồng tự thụ điển hình, sự biến động di truyền của đậu tương bị giới hạn rất nhiều và cải tiến di truyền thường được thực hiện nhờ phương pháp lai truyền thống và chọn lọc. Năng suất cây trồng nói chung và đậu tương nói riêng là một tính trạng số lượng chịu chi phối bởi nhiều các yếu tố cấu thành năng suất được kiểm soát bởi nhiều gen và và tác động của các yếu tố ngoại cảnh (Fehr, 1987; Burton, 1997; Coryell, 1999).

Vì thế, để chọn lọc về năng suất có hiệu quả, thông tin đầy đủ về bản chất và mức độ biến động di truyền trong vật liệu chọn giống cụ thể là 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] rất cần thiết (St. Các tham số liên quan tới biến động di truyền gồm các thành phần phương sai và hệ số di truyền. Những tham số này có ý nghĩa đặc biệt với nhà chọn giống, giúp nhà chọn giống quyết định lựa chọn phương pháp chọn lọc thích hợp. Hệ số di truyền được ước lượng bằng nhiều phương pháp khác nhau, chẳng hạn hồi quy bố mẹ - con cái (Falconer and MacKay, 1996) hay phương pháp phân tích trung bình thế hệ (Mather and Jinks, 1982).

Sự ước lượng các tham số di truyền của quần thể phân ly từ các tổ hợp lai có ý nghĩa đặc biệt để định hướng quá trình chọn giống về chọn lọc bố mẹ mong muốn.