Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1. Nguồn gốc, giá trị và phân loại bắp ngọt 1. Nguồn gốc Bắp thuộc họ hòa thao Poaceae, tộc Tripsaceae, chi Zea, có tên khoa học là Zea mays L., có nguồn gốc từ Trung Mỹ, là một trong 3 cây lương thực quan trọng nhất của con người, góp phần nuôi sống 1/3 dân số trên thế giới, bắp ngọt có bộ nhiễm sắc thé 2n = 20. Bắp ngọt có độ ngọt cao hơn bắp bình thường, đây là đột biến lặn tại locus quy định tính ngọt của bắp (sul: sugaryl, gen ngọt bình thường).
Đột biến tính ngọt của bắp tạo cho nội nhũ của hạt tích luỹ lượng đường gấp hai lần so với bắp thường. Gần đây, nhiều đột biến đã được ứng dụng dé nâng chất lượng ngọt của bắp ngọt, đặc biệt là gen nhăn nheo (sh2: shrunken2, gen siêu ngọt) và tang cường độ ngọt (se: sugary enhanced) (Vince và cs. Bap siêu ngọt được nhà khoa học John Laughnan của đại học Urbana phát hiện năm 1959 khi thử hạt bắp khô nhận được từ trung tâm dự trữ di truyền cây bắp của trường ở Urbana. Đột biến đó được biết là shrunken2 (McGraw và Sachs, 2000).
Bap ngọt có rất nhiều mau sắc khác nhau: Trang, vàng, đỏ, tim va dạng lẫn tạp. Trong đó phô biến là dang có nội nhũ trắng, nội nhũ vàng. Sự lẫn tạp phan của các dạng nội nhũ vàng và nội nhũ trắng tạo ra dạng lẫn tạp vàng — trang (bi — colors) (gồm 75% vàng và 25% trăng trên cùng 1 bắp) ở bắp ngọt. Tuy nhiên, nếu dạng lẫn vàng — trắng giao phấn với dang màu vàng, màu của nội nhũ sẽ có màu vàng là chính (Abedon và Tracy, 1996; Stevens và cs.
Phan loai Phan loại bap ngọt dựa trên hàm lượng đường và một số đặc điểm khác, Schultheis (1998) chia bắp ngọt thành 3 nhóm: - Bap ngọt thường — normal sugary (su) là bắp tiêu chuẩn cho tiêu dùng ăn tươi, hàm lượng đường từ 5 — 11%, nảy mầm được ở nhiệt độ > 15°C. - Bap ngọt đậm — sugary enhanced (se) độ đường khá cao từ 12 — 20% và thời gian chuyên đường thành tinh bột chậm hơn sau thu hoạch, nội nhũ rất mềm, nảy mầm được ở nhiệt độ > 15°C. - Bap siêu ngọt — supersweet or shrunken — 2 (sh2) bắp có hàm lượng đường cao 21 — 30%, gấp 2 — 3 lần bắp ngọt tiêu chuẩn, bắp cho thị trường ăn tươi, hạt nhỏ và nhẹ hơn hai loại trên, hạt nhăn nheo. Phân nhóm bắp theo gen quy định tính ngọt R fag Ham luong v v y R ⁄ Tên loại bap đường (%) Cặp gen lặn Năm trên NST sô Bap ngọt thông thường 5-11 susu 4 Bap ngọt tăng cường 12-20 sese 4 Bap siéu ngot 21-30 sh2sh2 3 (Schultheis, 1998) Ngoài ra theo Lerner và Dana (1998), bắp ngọt được phân thành 6 nhóm sau: - Bap ngọt cơ bản (sugary): susu.
- Loài bắp ngọt đã bị biến đổi một phan tối thiểu là 25% nội nhũ như sau: + Bắp siêu ngọt (su sh2) + Bap ngot dam (su se) - Dạng biến đôi hoàn toàn (su se) biến đôi tat cả nội nhũ. - Chỉ có | gen thay thế gen (su) thông thường là (sh2). - Có nhiều gen thay thé gen (su — ae), và wx là nhóm thay thé (su). - Một dang tương đối mới của bắp ngọt được biết như bộ ba gồm hai phần gen tăng cường (se) và một phần gen siêu ngọt (sh2) trong nội nhũ trên một bắp.
Khi canh tác cây bắp ngọt nên chú ý, phải trồng cách ly (không gian hoặc thời gian) với các loại bắp khác vì tính ngọt của bắp là do gen lặn quy định, vì thế cho nên tính ngọt chỉ biểu hiện khi cặp gen su, se hoặc sh2 ở dạng đồng hợp tử. Khi một giống bắp ngọt nào đó mà nhận phấn từ giống bắp khác không có gen se, su hoặc sh2, cặp alen tại vị trí đột biến ở dạng dị hợp tử, như thế bắp sẽ không có tính ngọt. Alen se và su đột biến tại cùng một vi trí trên NST số 4, vì thế hai giống bắp có gen se và su có thê trồng gần nhau mà bắp vẫn có tính ngọt. Riêng giống bắp có gen sh2, tuyệt đối phải trồng cách ly với bất cứ loại bắp nào khác mới duy trì được tính ngọt (Schultheis, 1998).
> Phân loại theo màu sắc Màu vàng của nội nhũ là tính trội được kiểm soát bởi gen Y, và màu trắng có tính lặn được kiểm soát bởi gen y. Màu hỗn hợp là kết quả lai giữa dòng nội nhũ vàng (YY) bởi dòng nội nhũ trắng (yy) (Tracy, 2000). Phần lớn bắp chế biến có nội nhũ vàng, và bắp có nội nhũ vàng chiếm ưu thế hơn ở dạng tươi (màu hỗn hợp đặc biệt quan trọng ở Bắc Mỹ và Nhật Bản). Nội nhũ trắng được yêu thích hơn ở Đại Tây Dương và vùng Nam Mỹ.
Mặc dù alen Y quy định nội nhũ vàng tuy nhiên vẫn có những biểu hiện khác của gen quy định màu vàng với đạng sáng hơn, vàng bóng là dạng mong muốn (Tracy, 2000). Màu sắc hạt và lõi của một số dạng bắp Màu sắc Ä : Hat Loi Tên thứ Trắng Trăng var. duleis Korn Trang Do var. subduleis Kulesh et Kozhuh Hồng (đỏ nhạt) Trắng var.
flavoduleis Korn Hồng (do nhạt) Trắng var. rubentiduleis Kiorn Do Do var. subrubentideis Kulesho et Kzhuh Tim — var. rubroduleis Kron Xanh — var.
lilacinoduleis Korn Den Trắng var. cocruleoduleis Korn Hat trong với vạch đỏ = var. atratoduleis Kulesh et Kozhuh Hạt trên bắp có nhiều màu — var. varioduleiss Korn (Ngô Hữu Tinh, 1997) Hai tô hợp lai bắp ngọt đang nghiên cứu va đánh giá tại huyện Hàm Tân, tinh Bình Thuận thuộc nhóm bắp ngọt tăng cường, với hàm lượng đường từ 13 — 15%.
Giá trị của bắp ngọt Bắp ngọt có thành phần dinh dưỡng phong phú và đầy đủ nên được dùng rất nhiều trong khẩu phần ăn hàng ngày. Bap ngọt vừa là món ăn bổ dưỡng vừa cung cấp nhiều năng lượng và vitamin giúp tăng sức mạnh miễn dịch cho cơ thể, ngăn 5 ngừa các bệnh về tim và tăng cường sức mạnh tổng thé của xương (USDA Nutrient database, 2011). Bên cạnh đó, bắp ngọt cũng mang lại giá trị kinh tế cao, là nguồn hàng hóa xuất khẩu quan trọng (Nguyễn Trung Đức và cs. Đặc điểm thực vật học Theo Ngô Hữu Tình (2003) bắp ngọt có những đặc điểm thực vật học như sau: 1.
Rễ Bắp (Zea mays L.) giỗng các cây họ hòa thảo khác có hệ rễ chùm. Căn cứ vào hình thái, vị trí và thời gian phát sinh chia rễ bắp thành 3 loại: - Rễ mam: Rễ mam phát triển từ rễ sơ sinh của phôi giữ nhiệm vụ tạm thời cung cấp nước và chất dinh dưỡng cho cây khoảng 2 — 3 tuần đầu. - Rễ đốt: Rễ đốt phát triển từ các đốt thấp của thân nằm dưới mặt đất 3 — 4 cm, mọc vòng quanh các đốt dưới mặt đất bắt đầu lúc bắp được 3 — 4 lá. Rễ đốt làm nhiệm vụ cung cấp nước và chất dinh dưỡng suốt thời ky sinh trưởng và phát triển của cây bắp.
- Rễ chân kiéng: Ré chân kiéng là loại rễ đốt mọc ở đốt gần sát trên mặt dat. Ré chân kiéng ngoài nhiệm vụ chống đồ ngã còn hút nước và chất dinh dưỡng cho cây. Thân Bap thuộc họ hòa thảo song có thân khá chắc, đường kính khoảng 2 — 3 em tùy thuộc vào giống, môi trường sản xuất và trình độ thâm canh. Thân cây bắp có thể cao từ 2 — 3 m.
Chiều dài của các lóng khác nhau và được xem như một đặc điểm có giá trị trong việc phân loại các giống bắp. Thường các giống ngắn ngày có khoảng 14 — 15 long, các giống trung ngày 18 — 20 lóng và các giống dài ngày có khoảng 20 — 22 lóng. Long mang bắp có chiều dài thích hợp dé bắp có thể định vị và phát triển. Trong điều kiện bình thường, cây bap cao từ 1,8 — 2,0 m có số lóng thay đổi tùy thuộc vào giống.
Chiều dài long trên thân không đều nhau. Long ở gần gốc thường ngắn, lên cao lóng to và dài dần, phát triển nhất là những lóng mang bắp. Các lóng về phía ngọn lại ngắn và nhỏ dần. Trên các đốt thân, bao gồm các đốt từ đốt mang bắp trở xuống mỗi dét đều mang một mâm nách, do vậy tiệt diện ngang của các dot thân này có hình trăng khuyết do vết lõm chứa mầm nách.
Tóm lại, các dòng có đường kính thân lớn và chiều cao cây tỷ lệ với đường kính thân sẽ giúp cho cây có khả năng sinh trưởng khỏe, hạn chế d6 ngã và tạo ra năng suất cao. Với các dong bố, mẹ tham gia thí nghiệm đều có đường kính lớn (2,6 — 2,8 em) và chiều dài cây thích hợp (2 - 3 m). Lá Sau khi bao lá nhú lên khỏi mặt đất, những lá bắt đầu mọc theo thứ tự thời gian. Căn cứ vào hình thái và vị trí trên thân có thể chia thành 4 loại lá: Lá mầm, lá thân, lá ngọn, lá bi.
Mỗi một lá được cấu tạo bởi bản lá (phiến lá), bẹ lá ôm chặt lấy thân và lưỡi lá (thìa lá). Các giống khác nhau thay đổi về số lá, chiều dài, chiều rộng, độ dày, lông tơ, màu lá va gân lá. Số lá là một đặc điểm khá 6n định và quan hệ chặt với số đốt và thời gian sinh trưởng. Dé tính số lá của bắp ở một giai đoạn nào đó, chỉ cần đếm số lá đã có bẹ lá nhìn thấy bằng mắt.
Hoa Hoa đực: Hay còn gọi là bông cờ nằm ở đỉnh cây, bao gồm các hoa đực sắp xếp theo kiểu chùm bông, gồm một trục chính, trên trục chính phân làm nhiều nhánh và trên mỗi nhánh hay trục chính có nhiều gié. Các gié mọc đối diện nhau trên trục chính hay các nhánh, mỗi gié có 2 chùm hoa một chùm cuống đài và một chùm hoa cuống ngắn, mỗi chùm 2 hoa. Trên mỗi chùm hoa có 2 vỏ trâu ngoài có chứa 2 hoa, mỗi hoa có 2 vỏ trau trong, mỏng, màu trang, ở giữa mỗi hoa có 3 nhị đực, mỗi nhị đực có 1 bao phan. Mỗi bao phấn có 2 ô và trong mỗi ô chứa khoảng 1000 — 2500 hat phan.
Mỗi bông cờ có từ 700 — 1400 hoa như vậy tổng cộng mỗi bông cờ cho 10 — 30 triệu hạt phan. Trên 1 bông cờ, hoa thường nở theo thứ tự từ trên xuống dưới, từ ngoài vào trong. Một bông cờ trong mùa Xuân, mùa Hè đủ ấm thường tung phan trong 5 — 8 ngày, mùa lạnh, khô có thé kéo dai 10 — 12 ngày. Hoa tung phan rộ vào khoảng 8 — 10 giờ sáng và 14 — 16 giờ chiều.