Khảo Sát 10 Dòng Dưa Leo (Cucumis sativus L.) Ưu Tú Đời S6 và Đánh Giá Khả Năng Tạo Hạt Lai

Dưa leo (Cucumis sativus L.) là một loại rau ăn quả lâu đời, có lịch sử trồng trọt kéo dài hàng ngàn năm. Nguồn gốc chính xác của dưa leo vẫn còn là một chủ đề tranh luận, nhưng phần lớn các nhà nghiên cứu đều đồng ý rằng nó có nguồn gốc từ khu vực Tây Bắc Ấn Độ. Khu vực này được cho là nơi tồn tại các loài hoang dại có liên quan đến dưa leo, với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 14. Một loài hoang dại đáng chú ý là C. hardwickii, một loại dưa leo quả nhỏ với gai cứng, được tìm thấy mọc hoang dại ở chân núi Himalaya. Từ Ấn Độ, dưa leo đã lan rộng sang các khu vực khác như Tây Á, Bắc Phi và Nam Âu. Ở Trung Quốc, dưa leo đã được trồng từ rất sớm, có thể là trước Công nguyên. Trung Quốc được coi là trung tâm khởi nguyên thứ hai của cây dưa leo, nơi các giống dưa leo địa phương có nhiều đặc tính độc đáo như quả dài, khả năng tạo quả không cần thụ phấn (parthenocarpy) và quả không chứa chất gây đắng (cucurbitaxin).

Dưa leo (Cucumis sativus L.) thuộc giới Plantae, ngành Magnoliophyta, lớp Magnoliopsida, bộ Cucurbitales, họ Cucurbitaceae, và chi Cucumis. Cây dưa leo là một loại cây giao phấn. Trong quá trình tồn tại và phát triển, từ một dạng ban đầu, dưới tác động của điều kiện sinh thái khác nhau và các đột biến tự nhiên, dưa leo đã phân hóa thành nhiều kiểu sinh học (biotype). Việc phân loại chúng theo đặc tính sinh thái và di truyền học giúp cho công tác nghiên cứu giống sử dụng đúng đắn và dễ dàng các đối tượng nghiên cứu. Các nhà phân loại đã cố gắng nhiều trong lĩnh vực này, tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa có một bản phân loại hoàn chỉnh được công nhận rộng rãi.

Vật liệu khởi đầu đóng vai trò then chốt trong quá trình chọn tạo giống dưa leo. Chất lượng và sự đa dạng của vật liệu khởi đầu quyết định tiềm năng di truyền và khả năng cải thiện các đặc tính mong muốn của giống mới. Vật liệu khởi đầu tốt cần có các đặc tính như khả năng kháng bệnh, năng suất cao, chất lượng quả tốt, khả năng thích nghi với điều kiện địa phương và khả năng tạo tổ hợp lai tốt. Việc sử dụng vật liệu khởi đầu đa dạng từ các nguồn khác nhau, bao gồm các giống địa phương, giống nhập nội và các dòng thuần, giúp tăng cường tính đa dạng di truyền và mở rộng phạm vi chọn lọc. Các phương pháp như lai tạo, đột biến và công nghệ sinh học có thể được sử dụng để tạo ra vật liệu khởi đầu mới với các đặc tính ưu việt.

Phân lập dòng và tạo giống ưu thế lai là hai phương pháp quan trọng trong chọn tạo giống dưa leo. Phân lập dòng là quá trình tạo ra các dòng thuần, trong đó các cá thể có kiểu gen đồng nhất. Các dòng thuần này được sử dụng làm bố mẹ để tạo ra các giống lai F1. Ưu thế lai là hiện tượng con lai F1 có năng suất và chất lượng vượt trội so với bố mẹ. Cơ sở của ưu thế lai là sự kết hợp các gen trội từ bố mẹ, giúp che lấp các gen lặn có hại và tăng cường biểu hiện của các đặc tính mong muốn. Việc lựa chọn các dòng thuần có khả năng bổ trợ di truyền tốt là yếu tố quan trọng để tạo ra các giống lai F1 có ưu thế lai cao.

Để đánh giá hiệu quả của quá trình lai tạo, việc xác định mức biểu hiện của ưu thế lai là vô cùng quan trọng. Điều này được thực hiện bằng cách so sánh các chỉ tiêu năng suất và chất lượng của các dòng lai F1 với các dòng bố mẹ và các giống đối chứng. Các chỉ tiêu thường được sử dụng để đánh giá ưu thế lai bao gồm năng suất quả, số lượng quả trên cây, khối lượng quả trung bình, chất lượng quả (độ ngọt, độ giòn, hương vị), khả năng kháng bệnh và khả năng thích nghi với điều kiện môi trường. Mức độ ưu thế lai càng cao, hiệu quả của quá trình lai tạo càng lớn và tiềm năng thương mại của giống lai càng cao.

Việc lựa chọn vật liệu phù hợp là yếu tố quyết định trong việc tạo ra các dòng tự phối thành công. Các dòng tự phối được tạo ra từ các cá thể có kiểu gen tương đồng, giúp cố định các đặc tính mong muốn và loại bỏ các đặc tính không mong muốn. Vật liệu để tạo dòng tự phối cần có các đặc tính như khả năng sinh trưởng tốt, năng suất ổn định, chất lượng quả tốt và khả năng kháng bệnh. Việc sử dụng các dòng địa phương và các giống nhập nội có tiềm năng di truyền tốt sẽ giúp tăng cường tính đa dạng di truyền của các dòng tự phối.

Tự thụ phấn là một phương pháp quan trọng để tạo ra các dòng tự phối. Quá trình này bao gồm việc tự thụ phấn các cá thể trong nhiều thế hệ liên tiếp để giảm dần sự đa dạng di truyền và tạo ra các dòng có kiểu gen đồng nhất. Trong quá trình tự thụ phấn, cần chọn lọc các cá thể có các đặc tính mong muốn và loại bỏ các cá thể có các đặc tính không mong muốn. Việc sử dụng các kỹ thuật hỗ trợ như thụ phấn nhân tạo và cách ly cây trồng có thể giúp tăng hiệu quả của quá trình tự thụ phấn.

Để đảm bảo sự thành công của nghiên cứu, việc áp dụng quy trình kỹ thuật trồng và chăm sóc dưa leo trong nhà màng là rất quan trọng. Quy trình này bao gồm các bước như chuẩn bị đất, gieo hạt, trồng cây, tưới nước, bón phân, phòng trừ sâu bệnh và thu hoạch. Việc sử dụng nhà màng giúp kiểm soát các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây dưa leo. Việc tuân thủ quy trình kỹ thuật sẽ giúp tối ưu hóa năng suất và chất lượng của dưa leo.

Việc đánh giá khả năng tạo hạt lai là một bước quan trọng để xác định tiềm năng của các dòng dưa leo trong chương trình lai tạo giống. Khả năng tạo hạt lai được đánh giá bằng cách lai các dòng tự phối với các giống thử và đánh giá số lượng và chất lượng hạt lai thu được. Các dòng có khả năng tạo ra số lượng hạt lai lớn và tỷ lệ hạt chắc cao được coi là có tiềm năng cao để sử dụng làm bố mẹ trong phép lai luân giao. Kết quả này cho thấy sáu dòng dưa leo tự phối (L3.6) thể hiện khả năng tạo hạt lai và tỷ lệ hạt chắc cao khi lai với giống thử TN 456 và Cuct 1450.

Năng suất quả và hạt của con lai thử là một chỉ số quan trọng để đánh giá tiềm năng của các dòng dưa leo trong việc tạo ra các giống lai F1 có năng suất cao. Các con lai thử có năng suất quả cao và số lượng hạt lớn được coi là có tiềm năng cao để sử dụng trong chương trình lai tạo giống. Kết quả nghiên cứu cho thấy, các con lai thử từ các dòng L3.6 với giống thử TN 456 có số lượng hạt dao động từ 517,0 đến 510,0 hạt/quả và tỷ lệ hạt chắc từ 62,5% đến 67,8%. Các con lai thử với giống Cuct 1450 có số lượng hạt từ 490,0 đến 515,0 hạt/quả và tỷ lệ hạt chắc từ 72,1% đến 77,3%.

Việc chọn giống dưa leo phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm. Các tiêu chí chọn giống cần xem xét bao gồm khả năng sinh trưởng và phát triển tốt, năng suất cao, chất lượng quả tốt (hình dạng, màu sắc, độ ngọt, độ giòn), khả năng kháng bệnh và khả năng thích nghi với điều kiện địa phương. Ngoài ra, cần xem xét thị hiếu của thị trường và nhu cầu của người tiêu dùng để chọn ra các giống có tiềm năng thương mại cao. Ví dụ, người tiêu dùng Đông Nam Bộ ưa chuộng các giống dưa leo có quả màu xanh nhạt, hình trụ và không có vị đắng.

Thị hiếu của người tiêu dùng đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng quá trình chọn tạo giống dưa leo. Ở vùng Đông Nam Bộ, người tiêu dùng thường ưa chuộng các giống dưa leo có quả màu xanh nhạt, hình trụ, không có vị đắng và có độ giòn cao. Các giống dưa leo có khả năng bảo quản tốt và ít bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển cũng được ưa chuộng. Việc nắm bắt được thị hiếu của thị trường sẽ giúp các nhà chọn giống tạo ra các giống dưa leo đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng và có tiềm năng thương mại cao.

Nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc đánh giá khả năng kháng bệnh của các dòng dưa leo ưu tú và phát triển các giống dưa leo có khả năng kháng bệnh cao hơn. Việc sử dụng các kỹ thuật chọn giống phân tử và công nghệ sinh học có thể giúp tăng tốc quá trình chọn tạo giống và tạo ra các giống dưa leo có các đặc tính ưu việt. Ngoài ra, cần nghiên cứu về các phương pháp canh tác bền vững và thân thiện với môi trường để giảm thiểu tác động tiêu cực của sản xuất dưa leo đến môi trường.