Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về cây dưa leo 1.1 Nguồn gốc cây dưa leo và phân bố Dua leo (Cucumis sativus L.) là loại rau ăn qua trồng lâu đời nhất, được biết đến cách đây khoảng 5. 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 dua leo có nguồn gốc từ Tay Bắc An Độ, nơi tồn tại các loại họ hàng hoang đại với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 14. Loài hoang đại C.
hardwickii là dang dưa leo quả nhỏ dang có gai quả cứng và thưa được tìm thấy mọc hoang dại ở chân núi Himalaya (De Candole A., 1984; IBPGR, 1983; Robinson, Decker-Walter, 1999; Siemonsma, Piluck (1994); Vincent, Yamaguchi, 1997). Cũng có những ý kiến cho rằng dưa leo có nguồn gốc tai 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 , Som, 1986). Ở Trung Quốc dưa leo đã được trồng rất sớm, có thể trước công nguyên.
Các giống Dưa leo địa phương của Trung Quốc có nhiều tính trạng lặn như quả dài, hình thành quả không cần qua thụ phấn (dạng parthenocarpy), quả không chứa chất gây dang (cucurbitaxin), gai quả màu trang. Từ kết quả qua các cuộc thám hiểm cùng với sự nghiên cứu của mình, nhà thực vật (Vavilop, 1926). Theo Tatlioglu (1993) cho rằng, Trung Quốc là trung tâm khởi nguyên thứ hai của cây dưa leo. Nhiều tài liệu cổ của Trung Quốc cho rằng dưa leo được trồng tại đây từ khoảng 100 năm trước Công nguyên.
Mesherov, Kobylyanskaya ( 1981), chứng minh rang, dua leo ở Nhật Bản và Trung Quốc có cùng nguồn gốc. Điều này cũng phù hợp với ý kiến của một số nhà khoa học khác cho rằng dưa leo được chuyên từ Trung Quốc sang Nhật Bản trong khoảng thời gian từ năm 923 — 930. Việc phát hiện ra các dạng cây dưa leo dại, quả rất nhỏ, mọc tự nhiên ở các vùng Đồng bằng Bắc Bộ và các dạng qua to, gai trang, mọc tự nhiên ở các vùng núi cao phía Bắc Việt Nam, cho thay có thé khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam giáp Lào được coi là nơi phát sinh cây dưa leo. Ở đây đang còn tồn tại các dạng hoang đại của cây này (Trần Khắc Thi, 1985).
Ở nước ta, dưa 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 ca là cuốn “Phủ biên tạp lục” của Lê Quý Đôn đã ghi rõ tên dưa leo và vùng trồng là Đàng trong (từ Quảng Bình đến Hà Tiên) và Bắc Bộ (Nguyễn Văn Hiển và cs. Phan loại thực vat học của cây Dưa leo Tên khoa hoc: Cucumis sativus L.
Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsid Bộ: Cucurbitales Họ: Cucurbitaceae Chi: Cucumis Dua leo là cây giao phan. Do trong quá trình tồn tại và phát triển, từ một dang ban đầu, dưới tác dụng 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 va dé dàng các đối tượng nghiên cứu. Các nha phân loại đã cố gắng nhiều trong lĩnh vực này, tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa có một bản phân loại thống nhất.
Theo bảng phân loại của Gabaev (1932) (dẫn theo Trần Khắc Thi, 1985), loài C. sativus được phân chia thành 3 loài phụ: - Loài phụ Đông A — ssp. — Righi dus Gab - Loài phụ Tay A — ssp. — Graciolos Gab - Dưa chuột hoang dại — Sap Agrostis Gab Var.
Theo đặc điểm của giống và vùng phân bó, các loài phụ trên được chia thành 14 thứ. Loài phụ Đông A có 8 thứ, loài phụ Tay A có 5 thứ và dưa leo hoang dai hardwickii. Bảng phân loại của Gabaev về cơ bản là hợp lý nhưng khi sử dung thường gặp nhiều khó khăn trong chọn giống (Timofeev và cs. Trên cơ sở nghiên cứu sự tiến hóa sinh thái của loài Cucumis sativus L.
Theo bang này, dạng hoang dại được đưa vào nhóm phụ spp. Các dạng thuộc loài trồng trọt và tập trung vào 6 loài phụ mang đặc trưng của sự phân hóa sinh thái rõ rệt (Mai Thị Phương Anh, 1996;Nguyễn Văn Hiền, 2000; Trần Khắc Thi, Ngô Thị Hanh, 2005). Các loài phụ đó bao gồm: - Ssp. Eropaeo — Americanus Fil — loài phụ Âu — Mỹ - Ssp.
Occidentall — asiaticus Fil — loài phụ Tay A - Ssp. Chinensis Fil — loài phụ Trung Quốc - Ssp. Indicus—Japonicus Fil — loài phụ Nhật - An - Ssp. Himalaicus Fil — nhóm Hymalaya - Ssp.
Hernaphroditus Fil — nhóm dưa chuột lưỡng tinh. Tổng quan về chon tạo giống dưa leo 1.1 Vai trò của vật liệu khởi đầu trong chọn tạo giống Dé công tác chọn giống thực vật thành công, trước tiên phải tiến hành thu thập nguồn vật liệu khởi đầu phong phú và da dang trong tự nhiên hoặc tao ra các thay đổi đa dang trong kiểu gene của các loài cây trồng làm cơ sở cho việc chon lọc và đánh giá. Vật liệu khởi đầu hay nguồn gen trong chọn giống thực vật là tất cả các dạng đã được con người tách ra và trồng trọt từ xa xưa hoặc mới được tạo ra cho đến các loài hoang đại được nhà chọn giống sử dụng để tạo ra các giống mới bằng các phương pháp chọn giống thích hợp. Sự thành công trong việc tạo ra các giống cây trồng mới phụ thuộc rất lớn vào mức độ phong phú và da dạng của nguồn gen thu thập được (Hoàng Trọng Phán và cs, 2008).2 Cơ sở phân lập dòng và tạo giống ưu thế lai ở cây dưa leo Ưu thê lai là hiện tượng con lai có sức sông mạnh hơn bô mẹ, hoặc cả cơ thê cây lai, hoặc từng cơ quan bộ phận cua cây lai sinh trưởng, phát triển nhanh, mạnh hơn, có tính chống chịu cao hon, phẩm chất tốt hơn bố mẹ.
Dưa leo là cây giao phan điền hình, các cá thé trong quan thé luôn ở trạng thái dị hợp tử. Do vậy khi lai giữa các quan thé thụ phan tự do với nhau sẽ không tao ra sự dị hợp tử cao. Dé tạo con lai có tỷ lệ dị hợp tử cao chứa ít gen lặn bó mẹ phải là các dòng đồng hop tử. Bởi vậy, dé tạo con lai có ưu thé lai cao, các dòng bố mẹ dua leo phải là các dòng tự phối.
Đặc biệt, các vật liệu ban đầu tham gia tạo dòng tự phối phải có phổ di truyền rộng, chúng càng khác nhau càng tốt. Theo Trần Văn Quang (2013) nguyên tắc chọn dòng bố mẹ: Dòng bố mẹ phải có tính đa dạng di truyền lớn. Đây là nguyên tắc quan trọng nhất. Dòng bố mẹ phải có đặc tính bổ sung cho nhau.
Dòng bố mẹ phải có khả năng kết hợp cao như ở các tính trạng về yếu tố cầu thành năng suất và năng suất. Dòng bồ mẹ phải có hệ số di truyền cao. Dòng bố mẹ phải có khả năng về năng suất cao, ít nhất một trong hai bố mẹ phải có tiềm năng năng suất cao như có số hoa trên cây cao (Hoàng Trọng Phán và cs, 2008). Nghiên cứu của Trần Duy Quy, (1997) cho thấy dé thuận lợi cho công tác nghiên cứu và ứng dụng ưu thế lai vào sản xuất các nhà khoa học chia ưu thế lai thành các loại sau: + Ưu thế lai sinh sản: Đó là sự vượt trội về khả năng sinh sản của con lai F1 so với bố mẹ của chúng.
Cây lai có đặc điểm nổi bật như: Ra hoa cái nhiều, tỷ lệ đậu quả cao, khối lượng trung bình quả/cây cao, năng suất cao hơn so với bố, mẹ. Đây là dạng ưu thế lai được sử dụng phổ biến trong sản xuất nông nghiệp đặc biệt là ứng dụng với cây lương thực (ngô, lúa). + Ưu thé lai sinh đưỡng: Đó là hiện tượng các cơ quan của con lai sinh trưởng mạnh hơn dạng bố mẹ của chúng. Con lai có nhiều cành, nhánh, thân lá lớn hơn, dày hơn tích lũy nhiều hợp chất hữu cơ, con lai có sinh khối lớn hơn bố mẹ.
Dạng con lai này được nghiên cứu và sử dụng nhiều trên đối tượng sử dụng các bộ phận sinh dưỡng như: Mia, day, các loại rau ăn lá, rau ăn củ. + Ưu thé lai thích ứng: Là ưu thé lai do sự tăng cường sức sống, tăng cường kha năng chống chịu với các loại sâu bệnh, với sự bất thuận của thời tiết như: rét, hạn, nóng. Đây là loại ưu thế lai sử dụng trong chọn tạo giống chống chịu trong nông nghiệp (Trần Duy Quý, 1997).3 Xác định mức biểu hiện của ưu thé lai Việc đánh giá mức biéu hiện của wu thé lai là rất quan trong trong công tác chọn tạo giống dé biết được tiềm năng của các vật liệu nghiên cứu. Nguyễn Văn Hiển (2000) đã đưa ra một vài thông số giúp cho việc đánh giá ưu thế lai của vật liệu được chính xác và thuận tiện hơn.
Các thông số đó là: + Ưu thé lai giả định (Heterosis): Ưu thé lai giả định còn được gọi là ưu thế laitrung bình. Ưu thé lai giả định được sử dụng để tìm hiểu xem con lai có giá trị hơn bô mẹ chúng là bao nhiêu. EI-1⁄2(PI+P2) Hm (%) = x 100 Y% (P1 + P2) Trong do: Hm (%) là ưu thé lai vượt trung bình bố me F1 là số đo trung bình của tính trạng ở con lai Fl PI, P2 là số đo trung bình của tính trạng tương ứng ở bố và mẹ Trung bình bố mẹ = (giá trị dòng bố + giá trị dong mẹ)/2 + Ưu thé lai thực (Heterobeltiosis): Ưu thé lai thực được sử dụng dé đánh giá mức độ vượt trội của con lai F1 so với bố mẹ tốt nhất ở các tính trạng cần nghiên cứu. F1—Pb Hb (%) = x100 Pb Trong đó: Hb (%) là ưu thế lai thực.
F1 là số đo tính trạng ở con lai FI. Pb là số đo tính trạng ở bố hoặc mẹ có giá trị cao nhất.