Đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của các dòng ngô thuần phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu vnua đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của các dòng ngô thuần phục vụ công tác chọn tạo giống, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Mai Thị Tuyết
• Người hướng dẫn: TS. Lê Văn Hải
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của các dòng ngô thuần phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.3. YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
• 1.5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 2. CỞ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. VAI TRÒ CỦA CÂY NGÔ TRONG NỀN KINH TẾ
• 2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
• 2.2.1. Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai trên thế giới

Tóm tắt

I. Tổng quan về đánh giá đặc điểm nông sinh học của dòng ngô thuần

Đánh giá đặc điểm nông sinh học của dòng ngô thuần là một bước quan trọng trong công tác chọn tạo giống ngô lai. Dòng ngô thuần không chỉ ảnh hưởng đến năng suất mà còn quyết định khả năng chống chịu với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh. Việc nghiên cứu và đánh giá các đặc điểm này giúp xác định được những dòng ngô có tiềm năng cao trong sản xuất nông nghiệp.

1.1. Đặc điểm nông sinh học của dòng ngô thuần

Các đặc điểm nông sinh học của dòng ngô thuần bao gồm thời gian sinh trưởng, khả năng chống chịu và năng suất. Những yếu tố này cần được đánh giá một cách toàn diện để lựa chọn được dòng giống phù hợp cho sản xuất.

1.2. Vai trò của dòng ngô thuần trong chọn tạo giống

Dòng ngô thuần đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra giống ngô lai có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt. Việc lựa chọn dòng ngô thuần phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

II. Thách thức trong việc đánh giá dòng ngô thuần hiện nay

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong công tác chọn tạo giống, nhưng việc đánh giá dòng ngô thuần vẫn gặp phải nhiều thách thức. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, sâu bệnh và điều kiện canh tác không ổn định ảnh hưởng đến kết quả đánh giá. Do đó, cần có các phương pháp đánh giá chính xác và hiệu quả hơn.

2.1. Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến đánh giá

Điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng có thể ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của dòng ngô. Việc đánh giá cần phải được thực hiện trong nhiều điều kiện khác nhau để có kết quả chính xác.

2.2. Khó khăn trong việc lựa chọn dòng ngô thuần

Việc lựa chọn dòng ngô thuần phù hợp không chỉ dựa vào năng suất mà còn phải xem xét khả năng chống chịu với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh. Điều này đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải có kiến thức sâu rộng và kinh nghiệm thực tiễn.

III. Phương pháp đánh giá dòng ngô thuần hiệu quả

Để đánh giá dòng ngô thuần một cách hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học hiện đại. Các phương pháp này bao gồm phân tích di truyền, đánh giá hình thái và sinh lý, cũng như khảo nghiệm thực địa. Việc kết hợp các phương pháp này sẽ giúp đưa ra những đánh giá chính xác hơn về đặc điểm nông sinh học của dòng ngô.

3.1. Phân tích di truyền trong đánh giá dòng ngô

Phân tích di truyền giúp xác định các đặc điểm di truyền của dòng ngô, từ đó đưa ra những lựa chọn phù hợp cho công tác chọn tạo giống. Các phương pháp như PCR và phân tích SNP đang được áp dụng rộng rãi.

3.2. Đánh giá hình thái và sinh lý của dòng ngô

Đánh giá hình thái và sinh lý giúp xác định các đặc điểm như chiều cao cây, kích thước bắp và khả năng chống chịu. Những thông tin này rất quan trọng trong việc lựa chọn dòng ngô có năng suất cao.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu về đặc điểm nông sinh học của dòng ngô thuần đã chỉ ra rằng một số dòng có khả năng chống chịu tốt và năng suất cao. Những dòng này có thể được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân.

4.1. Dòng ngô thuần ưu tú và ứng dụng trong sản xuất

Các dòng ngô thuần ưu tú đã được xác định có thể được sử dụng để tạo ra giống ngô lai có năng suất cao. Việc ứng dụng các dòng này trong sản xuất sẽ giúp nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân.

4.2. Kết quả khảo nghiệm thực địa

Kết quả khảo nghiệm thực địa cho thấy các dòng ngô thuần có khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh. Điều này chứng tỏ rằng việc đánh giá dòng ngô thuần là rất cần thiết.

V. Kết luận và triển vọng tương lai trong chọn tạo giống ngô

Kết luận từ nghiên cứu cho thấy việc đánh giá đặc điểm nông sinh học của dòng ngô thuần là rất quan trọng trong công tác chọn tạo giống ngô lai. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các dòng ngô mới có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường.

5.1. Tương lai của dòng ngô thuần trong sản xuất

Dòng ngô thuần sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển giống ngô lai. Việc nghiên cứu và phát triển các dòng mới sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

5.2. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Định hướng nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc phát triển các dòng ngô có khả năng chống chịu tốt với biến đổi khí hậu và sâu bệnh. Điều này sẽ giúp đảm bảo an ninh lương thực cho đất nước.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây ngô (Zea mays L.) giữ vị thế là cây lương thực có sản lượng đứng đầu thế giới, đạt trên 1,038 tỷ tấn với diện tích gieo trồng 183,32 triệu ha và năng suất bình quân 56,6 tạ/ha. Tại Việt Nam, ngô là cây trồng cạn có diện tích lớn thứ hai sau lúa nước, đóng vai trò sống còn đối với ngành công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi. Đến năm 2015, diện tích canh tác ngô nước ta đạt 1.179 nghìn ha với 95% diện tích sử dụng giống ngô lai, mang lại tổng sản lượng 5.281 nghìn tấn và năng suất bình quân 4,48 tấn/ha. Tuy nhiên, nguồn cung nội địa vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ; riêng năm 2014, nước ta phải chi 1,22 tỷ USD để nhập khẩu 4,79 triệu tấn ngô hạt, tăng 119,05% về khối lượng so với năm 2013. Trước sức ép gia tăng sản lượng và mục tiêu tái cơ cấu ngành trồng trọt đạt 7,5 triệu tấn ngô vào năm 2020 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, việc chủ động chọn tạo nguồn vật liệu dòng bố mẹ chất lượng cao mang tính cấp bách hàng đầu.

Đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Khoa học cây trồng của tác giả Mai Thị Tuyết tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Lê Văn Hải, tập trung thực hiện mục tiêu: Đánh giá toàn diện các đặc điểm nông sinh học chính của 15 dòng ngô thuần và 30 tổ hợp lai đỉnh, từ đó tuyển chọn 2 đến 3 dòng thuần ưu tú và 1 đến 2 tổ hợp lai triển vọng có năng suất cao, chống chịu tốt. Nghiên cứu được triển khai từ vụ Xuân 2015 đến vụ Xuân 2016 tại Viện Nghiên cứu Ngô (Đan Phượng, Hà Nội) và Trại giống Ba Vì của Công ty Cổ phần Giống cây trồng Trung ương. Kết quả nghiên cứu đóng góp giá trị khoa học to lớn trong việc xác định khả năng kết hợp của tập đoàn dòng, đồng thời cung cấp vật liệu nguồn phục vụ trực tiếp cho các chương trình lai tạo giống thương mại nội địa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng di truyền học số lượng và lý thuyết ưu thế lai (Heterosis) do Shull và Omarov khởi xướng, kết hợp phương pháp phân tích khả năng kết hợp của Sprague và Tatum. Khả năng kết hợp chung (GCA) phản ánh hiệu ứng tác động cộng tính của gen trội có tính di truyền ổn định qua các thế hệ, trong khi khả năng kết hợp riêng (SCA) biểu thị độ lệch của từng cặp lai cụ thể do hiệu ứng gen trội, siêu trội và tương tác át chế quy định. Bên cạnh đó, nghiên cứu vận dụng lý thuyết quang hợp thực vật C4 (chu trình Hatch - Slack) ở cây ngô, chỉ ra tiềm năng sinh học vượt trội với cường độ quang hợp cao gấp 3 lần thực vật C3, điểm bão hòa ánh sáng cao và khả năng tích lũy sinh khối lớn trong điều kiện nhiệt đới.

Ba khái niệm học thuật then chốt xuyên suốt đề tài bao gồm:

1. Dòng thuần: Quần thể các cá thể đồng hợp tử cao qua 6 đến 8 thế hệ tự phối hoặc tạo dòng đơn bội kép.
2. Cây kích tạo đơn bội (in vivo Doubled Haploid - DH): Công nghệ tạo dòng đồng hợp tử tuyệt đối 100% chỉ sau 2 thế hệ, giúp rút ngắn thời gian chọn tạo so với chu kỳ tự phối truyền thống.
3. Phương pháp lai đỉnh (Topcross): Kỹ thuật lai thử nghiệm các dòng nghiên cứu với cây thử chung có nền di truyền xác định để đánh giá chuẩn xác giá trị GCA và phát hiện tổ hợp lai triển vọng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn vật liệu gồm 15 dòng ngô thuần (10 dòng tạo bằng phương pháp tự phối kết hợp Fullsib thế hệ trên S10 và 5 dòng tạo bằng công nghệ đơn bội kép S2) có nguồn gốc từ 6 giống ngô lai thương mại của Syngenta, Monsanto và Pioneer, cùng 2 cây thử đối chứng gồm D3105M (dòng mẹ giống LVN66) và TRD9491 (dòng mẹ giống LVN102).

Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần nhắc lại. Mỗi ô thí nghiệm đánh giá dòng gồm 4 hàng, dài 5m, mật độ gieo 60cm x 25cm (tương đương 6,6 vạn cây/ha); thí nghiệm tổ hợp lai gieo với khoảng cách 70cm x 25cm. Quy trình bón phân chuẩn cho 1 ha gồm 2.500 kg phân vi sinh, 140 kg N, 80 kg P2O5 và 60 kg K2O, kết hợp tưới tiêu giữ ẩm độ đất từ 70% đến 80%.

Các chỉ tiêu hình thái, thời gian sinh trưởng, mức độ nhiễm sâu đục thân, bệnh đốm lá, bệnh khô vằn và tỷ lệ đổ rễ được theo dõi nghiêm ngặt theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-56:2011/BNNPTNT. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được thu thập trên mẫu đại diện 10 cây/ô và xử lý thống kê bằng phần mềm Excel 2010, IRRISTAT 5.0 và chương trình Topcross Version 2.0 nhằm phân tích phương sai, xác định độ biến động CV% và giá trị sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa LSD ở mức xác suất 95%.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình khảo nghiệm thực địa đã mang lại 4 phát hiện khoa học nổi bật:

• Sự phân hóa thời gian sinh trưởng và hình thái bông cờ: Thời gian từ gieo đến chín sinh lý của 15 dòng dao động từ 114 đến 121 ngày trong vụ Xuân. Dòng D5 chín sớm nhất (114 ngày, sớm hơn đối chứng 2 đến 6 ngày), dòng D15 chín muộn nhất (121 ngày). Chiều dài bông cờ đạt từ 18,4 cm (dòng D14) đến 29,7 cm (dòng D9), số nhánh cờ dao động từ 5,2 đến 10,5 nhánh, cung cấp lượng hạt phấn dồi dào cho quá trình thụ phấn chéo.
• Độ đồng đều di truyền vượt trội của dòng đơn bội kép (DH): Các dòng DH thể hiện tính đồng nhất rất cao về kiểu hình; hệ số biến động chiều cao cây (121,8 - 145,3 cm) và chiều cao đóng bắp (35,6 - 55,0 cm) đạt mức CV% dưới 3%, thấp hơn đáng kể so với mức CV% từ 3,5% đến 5,8% ở các dòng tự phối truyền thống.
• Tuyển chọn 2 dòng thuần ưu tú D8 và D9: Dòng D8 đạt năng suất hạt dẫn đầu 32,7 tạ/ha, vượt đối chứng có ý nghĩa ở mức tin cậy 95%, sở hữu đường kính bắp 4,3 cm, 14,8 hàng hạt/bắp, 29,1 hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt đạt 283,8 g và tỷ lệ đổ rễ 0%. Dòng D9 đạt năng suất 30,7 tạ/ha, chiều dài cờ 29,7 cm, 14,2 hàng hạt/bắp, khối lượng 1000 hạt đạt 280,5 g và kháng hoàn toàn bệnh khô vằn (điểm 0).
• Xác định 2 tổ hợp lai đỉnh triển vọng: Qua khảo nghiệm 30 cặp lai đỉnh, hai tổ hợp D8 x D3105M và D9 x TRD9491 biểu hiện ưu thế lai cao về năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh vượt trội và tiềm năng kinh tế tương đương hai giống lai đối chứng thương mại hàng đầu là NK6654 và DK9901.

Thảo luận kết quả

Khi phân tích dữ liệu, các tham số có thể được mô hình hóa trực quan thông qua biểu đồ phân tán tương quan giữa các yếu tố cấu thành năng suất (số hàng hạt, khối lượng 1000 hạt) và năng suất thực thu của từng dòng ngô. Kết quả chỉ ra rằng khối lượng 1000 hạt đóng vai trò quyết định đến năng suất thực thu; dòng D8 có khối lượng 1000 hạt cao nhất (283,8 g) tương ứng với năng suất hạt cao nhất (32,7 tạ/ha). Năng suất của dòng mẹ cao là tiền đề cốt lõi giúp hạ giá thành sản xuất hạt giống lai F1 thương phẩm.

Sự vượt trội của dòng D8 và D9 xuất phát từ nguồn gốc cải tiến di truyền của các giống thương mại hiện đại chịu áp lực tự phối cao, kết hợp với hiệu ứng cộng tính tích lũy các alen có lợi. Khi so sánh với các nghiên cứu chọn tạo dòng tại Trung tâm Ngô Quốc tế (CIMMYT), việc ứng dụng công nghệ đơn bội kép in vivo đã rút ngắn thời gian tạo dòng thuần từ 6 thế hệ xuống chỉ còn 2 thế hệ mà vẫn bảo tồn nguyên vẹn các tính trạng nông sinh học quý như bộ lá đứng thoáng, quang hợp tối ưu và kháng sâu bệnh.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết luận thực nghiệm, luận văn đề xuất 4 giải pháp khoa học ứng dụng cụ thể:

1. Đưa 2 tổ hợp lai triển vọng D8 x D3105M và D9 x TRD9491 vào hệ thống khảo nghiệm diện rộng: Viện Nghiên cứu Ngô phối hợp với Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, Sản phẩm cây trồng Quốc gia triển khai khảo nghiệm VCU và DUS trên quy mô 5 đến 10 ha tại các vùng sinh thái trọng điểm phía Bắc trong giai đoạn 2016-2018.
2. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ kích tạo đơn bội kép (DH): Bộ môn Chọn tạo giống ngô cần mở rộng quy mô chọn lọc dòng DH, đặt chỉ tiêu tạo lập trên 100 dòng thuần đồng hợp tử mới mỗi năm từ các tổ hợp lai ưu tú nhằm rút ngắn 60% thời gian tạo nguồn vật liệu bố mẹ giai đoạn 2017-2020.
3. Hoàn thiện quy trình sản xuất hạt lai F1 thương phẩm: Thiết lập tỷ lệ hàng cây bố và mẹ (tỷ lệ 1:4 hoặc 1:6) phù hợp với đặc tính tung phấn - phun râu của dòng D8 và D9, hướng đến mục tiêu đạt năng suất ruộng sản xuất hạt lai trên 2,5 tấn/ha vào năm 2018.
4. Chuyển giao gói kỹ thuật canh tác thâm canh đồng bộ: Các Trung tâm Khuyến nông địa phương hướng dẫn nông dân áp dụng mật độ 6,6 đến 7,0 vạn cây/ha, kết hợp công thức bón phân cân đối 140 kg N + 80 kg P2O5 + 60 kg K2O và 2.500 kg phân vi sinh/ha để phát huy tối đa tiềm năng năng suất của giống mới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Cán bộ nghiên cứu và chuyên gia chọn tạo giống: Tiếp cận phương pháp luận chuẩn xác về quy trình đánh giá nông sinh học dòng thuần, kỹ thuật lai đỉnh xác định GCA và phương thức khai thác công nghệ đơn bội kép in vivo.
• Học viên cao học và sinh viên ngành Nông nghiệp: Làm tài liệu tham khảo mẫu mực về thiết kế thí nghiệm nông học RCBD, kỹ thuật phân tích phương sai thống kê sinh học và cấu trúc hoàn chỉnh của một luận văn thạc sĩ Khoa học cây trồng.
• Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh hạt giống: Khai thác bản quyền hoặc liên kết phát triển thương mại 2 tổ hợp lai tiềm năng D8 x D3105M và D9 x TRD9491 nhằm đa dạng hóa danh mục sản phẩm ngô lai chất lượng cao.
• Cơ quan quản lý ngành nông nghiệp và cán bộ khuyến nông: Căn cứ vào dữ liệu thích ứng sinh thái để xây dựng quy hoạch cơ cấu giống ngô chuyển đổi trên đất lúa kém hiệu quả tại các tỉnh miền Bắc và miền Trung.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao công tác đánh giá dòng thuần lại quan trọng hơn việc tạo dòng trong chọn giống ngô lai? Đánh giá dòng cho phép sàng lọc, loại bỏ các dòng suy giảm sức sống do thoái hóa đồng huyết và nhận diện những dòng có khả năng kết hợp cao. Thực tế chứng minh nhiều dòng có hình thái đẹp nhưng GCA thấp thì con lai F1 không đạt ưu thế lai về năng suất.

2. Phương pháp kích tạo đơn bội (DH) mang lại lợi thế gì so với phương pháp tự phối truyền thống? Phương pháp DH giúp tạo ra dòng thuần đồng hợp tử tuyệt đối 100% chỉ sau 2 thế hệ, trong khi tự phối truyền thống mất từ 6 đến 8 thế hệ (tương đương 3-4 năm). Dòng DH đạt độ đồng đều hình thái rất cao với chỉ số biến động CV% dưới 3%.

3. Hai dòng ngô thuần D8 và D9 có những ưu điểm nông sinh học nổi bật nào? Dòng D8 đạt năng suất cao nhất 32,7 tạ/ha, khối lượng 1000 hạt 283,8 g, chống đổ rễ 100%. Dòng D9 đạt năng suất 30,7 tạ/ha, bông cờ dài 29,7 cm cho lượng phấn dồi dào và kháng hoàn toàn bệnh khô vằn trên đồng ruộng.

4. Khả năng kết hợp chung (GCA) được xác định bằng phương pháp nào trong luận văn? Nghiên cứu sử dụng phương pháp lai đỉnh (Topcross), cho 15 dòng thuần lai với 2 cây thử chuẩn D3105M và TRD9491, sau đó thu thập số liệu năng suất của 30 con lai và xử lý phương sai bằng phần mềm chuyên dụng Topcross Version 2.0.

5. Tiềm năng ứng dụng của hai tổ hợp lai D8 x D3105M và D9 x TRD9491 ra sao? Cả hai tổ hợp lai đều thể hiện ưu thế lai vượt trội về năng suất hạt, thân cứng chống đổ tốt, mức độ nhiễm sâu bệnh nhẹ và cho năng suất thương phẩm tương đương hai giống ngô lai đối chứng hàng đầu là NK6654 và DK9901.

Kết luận

• Luận văn đã hoàn thành việc đánh giá toàn diện đặc điểm nông sinh học của 15 dòng ngô thuần và 30 tổ hợp lai đỉnh trong điều kiện sinh thái vụ Xuân và vụ Thu tại Hà Nội.
• Tuyển chọn thành công 2 dòng thuần ưu tú D8 và D9 đạt năng suất hạt cao (30,7 - 32,7 tạ/ha), hình thái bông cờ tốt, chống đổ hoàn toàn và nhiễm sâu bệnh hại ở mức rất thấp.
• Xác định được 2 tổ hợp lai đỉnh triển vọng D8 x D3105M và D9 x TRD9491 có năng suất và khả năng chống chịu tương đương các giống thương mại NK6654 và DK9901.
• Khẳng định tính ưu việt của công nghệ đơn bội kép in vivo trong việc rút ngắn chu kỳ chọn tạo dòng thuần đồng nhất với hệ số biến động CV% dưới 3%.
• Đề nghị tiếp tục đưa 2 tổ hợp lai triển vọng vào mạng lưới khảo nghiệm quốc gia VCU diện rộng trong các vụ tiếp theo nhằm nhanh chóng công nhận giống và chuyển giao vào sản xuất thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM MAI THỊ TUYẾT ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC CHÍNH CỦA CÁC DÒNG NGÔ THUẦN PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI Chuyên nghành: Khoa học cây trồng Mã số: 60.10 Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Văn Hải NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự chỉ dẫn của Thầy hướng dẫn, Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô và sự giúp đỡ của đồng nghiệp trong Bộ môn chọn tạo giống. Kết quả nghiên cứu, số liệu trong luận văn là hoàn toàn trung thực. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu đã công bố trong luận văn.

Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Mai Thị Tuyết ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài, tôi luôn nhận được sự quan tâm và giúp đỡ của các cơ quan, thầy cô, bạn bè đồng nghiệp và gia đình. Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Lê Văn Hải đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin gửi lời cảm ơn trân thành tới Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô và tập thể cán bộ Bộ môn Chọn tạo giống ngô đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ trong quá trình thực hiện đề tài.

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lời cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã luôn động viên, chia sẻ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Mai Thị Tuyết iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Lời cảm ơn. iii Mục lục.

iv Danh mục chữ viết tắt. vi Danh mục bảng. vii Danh mục hình. ix Trích yếu luận văn.

Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu. Yêu cầu của đề tài. Ý nghĩa của đề tài.

Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài. Đối tượng nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu. Cở sở khoa học và tổng quan tài liệu. Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam.

Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai trên thế giới. Tình hình sản xuất và sử dụng giống ngô lai ở Việt Nam. Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sinh trưởng phát triển cây ngô. Vùng sinh thái thích nghi.

Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sự sinh trưởng phát triển cây ngô. Dòng thuần, vật liệu tạo dòng thuần, các phương pháp đánh giá dòng thuần. Dòng thuần, ứng dụng trong chọn tạo giống. Vật liệu tạo dòng thuần.

Các phương pháp tạo dòng thuần. Phương pháp đánh giá dòng .15 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Mối tương quan giữa năng suất dòng và con lai. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu.

Vật liệu nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.

Phương pháp bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng. Chăm sóc thí nghiệm. Các chỉ tiêu đánh giá, theo dõi. Phương pháp xử lý số liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận. Kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học của 15 dòng ngô. Thời gian sinh trưởng và đặc điểm hình thái của 15 dòng ngô. Khả năng chống chịu với một số sâu bệnh chính và khả năng chống đổ của các dòng ngô nghiên cứu.

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng ngô. Kết quả khảo sát đánh giá các tổ hợp lai đỉnh trong vụ thu 2015. Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai đỉnh trong vụ Thu 2015. Đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai đỉnh.

Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng, chiều cao cây giữa dòng bố mẹ và tổ hợp lai. Một số đặc điểm chống chịu của các tổ hợp lai đỉnh. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai. ƯTL thực và ƯTL chuẩn về năng suất hạt của các tổ hợp lai đỉnh vụ Thu 2015.

Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của 15 dòng ngô thuần bằng phương pháp lai đỉnh. Kết quả khảo nghiệm tác giả. Kết luận và kiến nghị .60 Tài liệu tham khảo .72 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Viết đầy đủ và nghĩa tiêng Việt Bộ NN & PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn CIMMYT Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo – Trung tâm cải lương ngô và lúa mỳ quốc tế CS Cộng sự CV Coefficients of variation - Hệ số biến động DH Double haploid - Đơn bội kép Đ/c Đối chứng FAOSTAT Food and Agriculture Organization of the United Nations statistics division – Cơ sở dữ liệu thống kê của tổ chức nông nghiệp và lương thực thế giới GMP Global Maize Program – Chương trình ngô toàn cầu HBP Ưu thế lai thực Hs Ưu thế lai chuẩn KNKH Khả năng kết hợp P1000 hạt Khối lượng 1000 hạt RFLP Restric tion Fragment Length Polymorphism – Đa hình chiều dài đoạn cắt giới hạn RAPD Randomly Amplified Polymorphic DNA – Đa hình các đoạn ADN được khuếch đại ngẫu nhiên SSA Simple Sequence Repeats - Sự lặp lại trình tự đơn giản SNP Single Nucleotide Polymorphism – Đa hình nucleotide đơn TB Trung bình TGST Thời gian sinh trưởng THL Tổ hợp lai ƯTL Ưu thế lai USDA United States Department of Agriculture – Bộ Nông nghiệp hoa kỳ vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới 2005-2014.

Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở Việt Nam từ 1961-2017. Chỉ số đánh giá thời gian sinh trưởng theo thang điểm FAO. Phân nhóm giống ngô theo thời gian sinh trưởng và vùng sinh thái. Danh sách 15 dòng thuần và 2 cây thử tham gia thí nghiệm.

Danh sách các dòng tham gia sơ đồ lai đỉnh. Thời gian sinh trưởng của các dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô. Đặc điểm hình thái bông cờ của 15 dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô. Đặc điểm hình thái của 15 dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô.

Khả năng chống chịu của các dòng ngô vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô. Hình thái bắp, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 15 dòng ngô vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô. Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai đỉnh vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô. Đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai đỉnh vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô.

Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng và chiều cao cây của dòng bố mẹ và con lai vụ Thu 2015 tại Viện nghiên cứu Ngô. Một số đặc điểm chống chịu của các tổ hợp lai vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô. Hình thái bắp và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các tổ hợp lai vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô.

Ưu thế lai về năng suất hạt của các tổ hợp lai đỉnh vụ Thu 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô. Bảng phân tích phương sai trong thí nghiệm lai đỉnh. 54 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Giá trị KNKH chung của các dòng và cây thử trong lai đỉnh.

Phương sai KNKHR về năng suất dòng với cây thử. Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại Ba Vì- Hà Nội. Đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại Ba Vì – Hà Nội. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại Ba Vì – Hà Nội.

Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại Ba Vì – Hà Nội. Mức độ nhiễm sâu bệnh hai chính của các tổ hợp lai vụ Xuân 2016 tại Ba Vì – Hà Nội. 59 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC HÌNH Hình 2. Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lượng ngô thế giới giai đoạn 2005 - 2014.

Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam giai đoạn 1961-2017. Năng suất của các dòng ngô tham gia thí nghiệm vụ Xuân 2015 tại Viện Nghiên cứu Ngô. 39 ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Mai Thị Tuyết Tên luận văn: Đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của các dòng ngô thuần phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai” Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 60.10 Tên cơ sở đào tạo: Học viện nông nghiệp Việt Nam Đề tài được thực hiện trong năm 2015 và vụ Xuân 2016. Qua đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của 15 dòng ngô thuần được tạo ra bằng phương pháp tự phối và kích tạo đơn bội đã chọn được 2 dòng thuần D8, D9 có nhiều đặc tính nông sinh học tốt và xác định được 2 tổ hợp lai ưu tú ( D8 x D3105M và D9 x TRD9491) có năng suất cao, chống chịu tốt, tương đương với 2 giống đối chứng NK6654 và DK9901.

x LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] THESIS ABSTRACT Name of the author: Mai Thi Tuyet Thesis title: Evaluation the physio-agronomic traits of maize inbred lines oriented to maize hybrid development. Major: Crop Science Code: 60.10 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research have been done during 2015 and spring of 2016. By evaluation of the physio-agronomic traits of 15 maize inbred lines have been selected by conventional method and doubled haploid lines, we found out two maize inbred lines D8 and D9 with the good physio-agronomic traits and two elite maize hybrid variety (D8 x D3105 M and D9 x TRD 9491) with high yield, good tolerance, equivalence to two standar control varieties NK6654 and DK9901. xi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trên thế giới Ngô (Zea mays L.), lúa mì và lúa nước là ba cây lương thực quan trọng. Năm 2014, Ngô đứng thứ 2 về diện tích sau lúa mì nhưng đứng đầu về năng suất và sản lượng, trong đó diện tích trồng ngô trên toàn thế giới đạt 183,32 triệu ha với năng suất 56,6 tạ/ha và tổng sản lượng đạt 1.