Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu sơ lược về cây dưa leo 1. Nguồn gốc và phân bố Theo Siemonsma và cs (1994) dưa leo thuộc ho bầu bí, là cây rau ăn quả được trồng lâu đời nhất, nó được biết đến cách đây khoảng 5000 năm. Song, hiện chưa có tài liệu nào xác minh chính xác về nguồn gốc của cây dưa leo và vẫn tồn tại nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc của loại cây này.
Phần lớn các nhà nghiên cứu đều thống nhất với quan điểm do De Candolle đưa ra năm 1912 là dưa leo có nguồn gốc từ Tây Bắc Ấn Độ, nơi tồn tại các loại họ hàng hoang dại với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 14. Loài hoang dại C. hardwickii là dang dua leo quả nhỏ đắng có gai quả cứng và thưa được tìm thấy mọc hoang dại ở chân núi Himalaya. Cũng có những ý kiến cho rang dua leo có nguồn gốc tại Nam A và được trồng trọt từ rất lâu, khoảng 3000 năm.
Từ những nơi này dưa leo được đưa đến các vùng như Tây Châu Á, các nước Bắc Phi và Nam Âu (Bose và cs, 1986). Việc phát hiện ra các dạng cây dưa leo dai, quả rất nhỏ, mọc tự nhiên ở các vùng Đồng bằng Bắc bộ và các dang quả to, gai trang, mọc tự nhiên ở các vùng núi cao phía Bắc Việt Nam, cho thấy có thể khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam giáp Lào được coi là noi phát sinh cây dưa leo. Ở đây dang còn tôn tại các dạng hoang dai của cây này (Trần Khắc Thi, 1985). Ở nước ta, dua leo được trồng từ bao giờ cho đến nay vẫn chưa được rõ.
Tài liệu sớm hơn cả có nhắc đến dưa leo là sách “Nam phương thảo mộc trạng” của Kế Hàm có từ năm Thái Khang thứ 6 giới thiệu “.cây dưa leo hoa vàng, quả dải cỡ gang tay, ăn mát vào mùa hè”. Mô tả kĩ hơn cả là cuốn “Phủ biên tạp lục” của Lê Quý Đôn đã ghi rõ tên đưa leo và vùng trồng là Đàng trong (từ Quảng Bình đến Hà Tiên) và Bắc bộ (Nguyễn Văn Hiển, 2000). Phần loại Dưa leo thuộc họ Bau bí Cucurbitaceae, chi Cucumis, loài C., có bộ nhiễm sắc thể 2n=14. Trên cơ sở nghiên cứu sự tiễn hoá sinh thái của loài C.
sativus, Filov (1940) đã đưa ra bảng phân loại chính xác hơn. Theo bảng này, dạng hoang dại được đưa vào nhóm phụ ssp Agrosuis Gab. Các dạng khác thuộc loài trồng trot và tập trung vào 6 loài phụ mang đặc trưng của sự phân hóa sinh thái rõ rệt (Mai Thị Phương Anh và cs, 1996; Nguyễn Văn Hiên, 2000). Các loài phụ đó bao gồm: - Loài sp.
Europaeo- americanus Fil — Loài phụ Âu- Mỹ là loài phụ lớn nhất về phân bố. - Loài phụ Tây Á: là loài phụ phân bố chủ yếu tại các vùng khô hạn của Trung Á, Tiểu Á, Iran, Afganistan và Azerbaizan. Loài phụ này có đặc trưng là chịu nóng và chịu hạn rất cao. - Loài phụ sp.Chinensis Fil- loài phụ Trung Quốc được trồng phố biến tại các nhà kính ở châu Âu.
Đặc trưng của loài phụ này là quả ngắn, thụ phan nhờ côn trùng: quả dai, tự tạo quả không qua thụ phan (Parthenocarpic). - Loài phụ sp. Indico-japonicus Fil loài phụ Nhật -An, phé biến tại các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới có lượng mưa lớn. Đặc tính của nhóm phụ này là khả năng chịu ngập, úng cao.
Tính chống chịu này biểu hiện trên tat cả các cơ quan của cây. Nhóm này gồm 4 nhóm sinh thái: + Pr. Indicus Fil Nhóm ấn Độ. Japonicus Fil Nhóm Nhật Ban.
Manshuricus Nhóm Manshuri. Abchansicus Fil Nhóm Abkhazi. Cac giống dưa leo của Việt Nam đa số thuộc loài phụ này nhưng không hoàn toàn thuộc 1 trong bốn nhóm sinh thái trên. - Loài phụ sp.
Himalaicus Fil- Nhóm Himalaya - Loài phụ loài phụ sp. Hermaphroditus Fil- Nhóm dưa leo lưỡng tính. Đặc điểm thực vật học Bộ rễ : Rễ dưa leo thuộc loại rễ cọc. Khi hạt mới mọc, rễ chính do phôi rễ của hạt vươn đài ra, sau 5 - 6 ngày mới mọc rễ phụ.
Rễ chính tương đối phát triển, phân bố chủ yếu ở tầng canh tác có độ sâu từ 0 - 30 em, rộng 50 - 60 cm, rễ chính có thé ăn sâu từ 60 - 100 em trong điều kiện lý tưởng (đất có tầng canh tác dày, nhiều mùn, tơi xốp, thoáng khí). Rễ phụ phân bồ tương đối nông, chủ yếu ở độ sâu 0 - 20cm (Tạ Thu Cúc, 2005). Thân : Thân dưa leo thuộc loại thân thảo một năm, có đặc tính leo bò. Độ dài thân chính phụ thuộc vào giống, điều kiện ngoại cảnh và kĩ thuật chăm sóc.
Chiều cao cây khoảng từ 1,3 - 3,0 m, tuy nhiên thân chính của dua leo cũng có thé phát triển trên 3,0 m (Lê Thị Khánh, 2009). Lá : Lá dưa leo gồm lá mầm và lá thật. Hai lá mam có hình trứng, tròn dải, mọc đối xứng qua trục thân, làm nhiệm vụ quang hợp, tạo vật chất nuôi cây và ra lá mới. Nách lá là nơi phát sinh ra lá, tua cuốn, hoa đực, hoa cái và rễ bất định (Lê Thị Khánh, 2009).
Lá thật là những lá đơn có cuống dai, lá có 5 cạnh, chia thùy nhọn hoặc có dạng chân vịt, hai mặt phiến lá, cuống lá đều có lông (Lê Thị Khánh, 2009). Hoa : Hoa dưa leo có 4 - 5 đài, 4 - 5 trang hoa, bầu thượng, có mau vàng, đường kính từ 2 - 3 cm (Lê Thị Khánh, 2009). Căn cứ vào kiểu phân bố của hoa trên cây mà có các dạng giới tính của dưa leo như sau: +Dang cây đơn tính cùng gốc (Ä⁄onoeciows): trên cây có cả hoa đực và hoa cái +Dang cây đơn tính đực (Androecious): trên cây chỉ có hoa đực +Dang cây lưỡng tính (Hermaphrodifus): trên cây chỉ có hoa lưỡng tính +Dang lưỡng tính đực (Andromonoecious): trên cây có cả hoa đực và hoa lưỡng tính +Dang lưỡng tính cái (Gynomonoecious): trên cây có hoa cái và hoa lưỡng tinh +Dạng cây tam tính (7rimonoecious): trên cây có cả hoa đực, hoa cai và hoa lưỡng tính. +Dang cây đơn tinh cái (Gynoecious): Dạng cây đơn tính cái là dạng cây mà trên cây chỉ có hoa cái.
Cây don tính cái xuất hiện hoa cái sớm (28-30 ngày sau mọc) ngay từ những đốt thứ 3-5 trên thân chính. Dưa leo đơn tính cái có tỷ lệ đậu quả cao (75-80%) là do nó mang gen đậu quả không qua thụ phan thụ tinh (Parthenocarpy). Dạng này chủ yếu là các giống dùng trong nhà lưới - không có tác nhân truyền phan từ hoa đực sang cho hoa cái. Quả của các giống dua leo đơn tinh cái mang gen Parthenocarpy không có hạt, một vài trường hợp có 1 ít hạt.
Để quả của dưa leo đơn tính cái phát triển bình thường người ta phải xử lý hoocmon đậu quả vi dụ như Chlorflurenol nhưng cũng có giống không cần phải dùng hooc mon đậu quả nhưng vẫn thu được quả bình thường nếu giống đó mang gen parthenocarpy (Swiader và cs, 1996). Theo Makus và cs (1975) cây đơn tính cái có lá mầm dày hơn lá mầm của cây đơn tính cùng gốc. Dạng đơn tính cái có thời gian sinh trưởng ngắn 75-80 ngày, một số giống cho thu hoạch quả đầu sớm ở thời gian 50 ngày sau mọc quả thu hoạch tập trung đồng đều và rất thích hợp cho thu hoạch bằng máy (Swiader và cs, 1996). Dưa leo đơn tính cái có tiềm năng năng suất cao nhưng khả năng chống chịu với sâu bệnh hại kém hơn so với cây đơn tính cùng gốc (Sun và cs, 2006).
Với đặc điểm chỉ có hoa cái nên những dòng dưa leo đơn tính cái thường được dùng làm dòng mẹ trong tạo giống dưa leo lai F1 dé giảm chi phí công khử đực và sử dung ong cho sản xuất hạt lai. Qua va hat Lúc còn non có gai xù xì, khi quả lớn gai từ từ mat đi. Qua từ khi hình thành đến khi thu hoạch có màu xanh đậm, xanh nhạt, có hoặc không có hoa văn (sọc, vệt, chấm), khi chín quả chuyển sang màu vàng sậm, nâu hoặc trắng xanh. Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh và chất điều hòa sinh trưởng đền giới tính dưa leo 1.
Anh hưởng của yếu tố môi trường đến giới tính dưa leo Theo nghiên cứu cua Yamasaki va cs (2005) trong điều kiện ngày dải, nhiệt độ cao kích thích sự hình thành hoa đực và điều kiện ngược lại ngày ngắn, nhiệt độ thấp kích thích sự hình thành hoa cái. Ito và cs 1960 cho rằng nhiệt độ ban đêm ảnh hưởng đến việc hình thành giới tính ở dưa chuột mạnh hơn so với độ dài ngày, kết luận này đã được Frankel và cs (1977) kiểm chứng. Nhiệt độ ban đêm 99C — 17°C rat phù hợp cho phát triển hình thành hoa cái. Ví dụ như giống dưa chuột Sagami-Hanziro được trồng trong điều kiện thời gian chiếu sáng 16h nếu nhiệt độ ban đêm là 25°C cây chỉ cho 2 đốt/25 đốt trên thân chính mang hoa cái nhưng nếu nhiệt độ ban đêm là 15°C thì cây có 9/25 đốt mang hoa cái.
Trong điều kiện 17°C va 8h chiếu sáng số hoa cái/đốt của giống dưa chuột Sagami-Hanziro là 27,2 hoa và trong điều kiện 24°C và 16h chiếu sáng số hoa cái/đốt chỉ đạt 4,6 hoa. Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng Theo Yin và cs (1995); Perl-Treves (1999); Yamasaki va cs (2005) ethylen là chất điều hòa sinh trưởng ảnh hưởng chủ yếu đến biểu hiện giới tính của dưa leo. Thân hay đỉnh sinh trưởng của dòng dưa leo đơn tính cái sản sinh nhiều ethylen hơn dòng đơn tính cùng gốc (Trebitsh và cs, 1987). Dòng đơn tính cùng gốc và dòng lưỡng tính đực được xử lý ethylen sẽ sản sinh nhiều hoa cái cũng như hoa lưỡng tính (Shannon và cs, 1969).
Mặt khác, xử lý dung dich ức chế sinh tông hợp ethylen sẽ làm dưa leo giảm số lượng hoa cái hay hoa lưỡng tính (Takahashi và cs, 1984). Gần đây có nhiều ý kiến đưa ra rằng ethylen ảnh hưởng đến gen M và ức chế nhị đực phát triển (Yin va cs, 1995; Yamasaki và cs, 2001). Do Ethylen có kha năng làm thay đôi giới tính của dưa leo như đã nêu ở trên nên có một giả thiết rằng vị trí sinh tong hợp ethylen có thé là ở mam hoa (Yamasaki và cs, 2001). Đặc biệt ở dua leo đơn tinh cùng góc, sinh tổng hợp ethylen có liên quan đến việc xuất hiện hoa cái.