mở đầu trong việc sử dụng ƣu thế lai vào thực tế sản xuất bằng các công trình ở Ngô, với những con lai đơn giữa dòng có năng suất cao hơn những thứ ban đầu là 10 - 15%. Sau này, Jone (1917) là một trong những ngƣời đầu tiên đã đề ra việc sử dụng con lai kép giữa dòng ở Ngô. Trong chọn 7 tạo giống Ngô, ngoài việc sử dụng con lai đơn giữa dòng, lai kép giữa dòng, ngƣời ta còn tạo ra các dạng con lai giữa giữa 3 dòng, con lai giữa các thứ để dùng vào sản xuất. Theo nguyên tắc của ƣu thế lai trong các kiểu giống sẽ đƣợc sắp xếp theo thứ tự là lai đơn > lai ba > lai kép > lai tổng hợp.
Trong cây Ngô thì lai kép đƣợc ứng dụng rộng rãi nhiều nhất (dẫn theo Hoàng Trọng Phán và Trƣơng Thị Bích Phƣơng, 2008). Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống Ngô Chuyển gen hay kỹ thuật di truyền là sự chuyển một đoạn ADN lạ, thƣờng là một gene có chức năng mã hóa cho một thông tin hay đặc điểm có lợi nhất định vào tế bào thực vật nhƣ khả năng kháng sâu hại, virus hay kháng thuốc trừ cỏ. Cây tái sinh từ tế bào chuyển nạp có gene là đƣợc lồng vào genome, biểu hiện ra kiểu hình và di truyền ổn định đƣợc gọi là chuyển gene. Chuyển gen vào thực vật có thể đƣợc thực hiện thông qua gián tiếp hoặc trực tiếp.
Cây Ngô biến nạp gene đầu tiên là tái sinh từ protoplast đƣợc biến nạp bằng xung điện đã bất thụ. Ngoài ra cũng có thể dùng phôi Ngô trong nuôi cấy dịch huyền phù phát sinh phôi để tái sinh cây hữu thụ mang gene biến nạp, sử dụng phƣơng pháp bắn gen và chọn lọc bằng chất diệt cỏ “bialapphos” đã cho kết quả là mô callus phát sinh các phôi đƣợc biến nạp gene. Hiện nay, kết quả biến nạp gene ở Ngô đã bằng gián tiếp ở Ngô nhờ Agrobacterium cũng đã đƣợc thông báo. Các biến thể nạp gene của dòng Ngô lai gần (inbredline) A188 đã đƣợc tái sinh sau khi nuôi cấy chung (cocultivation) giữa vector “supper-binary” với phôi non gene (Ishida và cộng sự, 1996).
Để tăng độ chính xác trong giám định nguồn gen, hiện nay các nhà chọn giống đã áp dụng phƣơng pháp điện di isozym và tính đa hình về độ dài phân đoạn hạn chế (restriction fragment length polymorphism, viết tắt là RFLP). Điện di enzyme dựa vào một định lƣợng một loại các enzyme chứa trong các mô đặc thù, chẳng hạn cây đang nẩy mầm. Trong mỗi enzyme có thể xác định đƣợc các allele khác nhau (allozyme hay isozyme) nhờ tính di động khác nhau trên màng polyacrylamide gel trong một điện trƣờng. Tính di động của enzyme phụ thuộc vào trọng lƣợng phân tử, tính tích điện và cấu trúc 3 chiều của nó.
8 Khả năng ứng dụng của isozym và RFLP là lập bản đồ di truyền và hỗ trợ cho chọn lọc các kiểu gen mong muốn nhờ chỉ thị di truyền. Tuy nhiên, hạn chế của chỉ thị isozym là không đủ bao trùm toàn bộ nhiễm sắc thể. Hiện nay, bản đồ RFLP đã đƣợc thiết lập cho cây Ngô. Các bản đồ này có thể dùng để định vị các gene kiểm soát các tính trạng nông học khác nhau, gồm các locut kiểm soát tính trạng số lƣợng.
Định vị gene bằng RFLP giúp các nhà chọn tạo giống giám định và mô tả đặc điểm của giống và chọn lọc các tính trạng phức tạp khó thực hiện đƣợc bằng các phƣơng pháp truyền thống. Hơn nữa, kỹ thuật PCR giúp nhà chọn giống xác định đƣợc sự có mặt của gen, đặc biệt là các gene kháng bệnh - những gene mà trƣớc đây chỉ khảng định đƣợc khi có mặt của vật ký sinh (Vũ Đình Hòa và cộng sự, 2005). Cơ sở thực tiễn 2. Tình hình sản xuất Ngô trên thế giới và Việt Nam 2.
Tình hình sản xuất Ngô trên thế giới Hiện nay Ngô đƣợc sản xuất trên gần 100 triệu ha ở 125 nƣớc đang phát triển, là 1 trong 3 cây lƣơng thực chính Lúa, Lúa mì và Ngô của 75 quốc gia. Vào năm 2050, dân số thế giới dự kiến sẽ đạt 9,7 tỷ ngƣời. Vì vậy, mục tiêu chính là đảm bảo an ninh lƣơng thực. Đến năm 2050 để đáp ứng nhu cầu lƣơng thực của ngƣời nông dân thì cần phải tăng sản lƣợng lƣơng thực lên khoảng 70% (Violeta và cộng sự, 2012).
Đối với các nƣớc phát triển thì việc trồng Ngô chủ yếu là làm thức ăn cho gia súc và làm nguyên liệu cho nhiều sản phẩm công nghiệp. Nhƣng nó cũng rất quan trọng làm lƣơng thực cho con ngƣời đối với các nƣớc đang phát triển. Diện tích, năng suất và sản lƣợng Ngô của thế giới giai đoạn 1990 - 2020 Năm Diện tích Năng suất Sản lƣợng (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2000 136,9 43,2 592,0 2012 180,4 48,5 875,6 2013 187,6 54,2 1.1629,9 (Nguồn: FAO, 2023) 9 Nhờ có vị trí quan trọng trong nền kinh tế nên diện tích sản xuất Ngô trên thế giới luôn đƣợc quan tâm và phát triển. Năm 2000 diện tích trồng Ngô của thế giới đạt 136,9 triệu ha, đến năm 2012 diện tích đạt 180,4 triệu ha, tăng 43,5 triệu ha, đến năm 2021 diện tích đạt 202,9 triệu ha, tăng 69,0 triệu ha so với năm 2000.
Nhìn chung, diện tích trồng Ngô của thế giới có xu hƣớng tăng và ổn định theo theo các năm. Về năng suất, năm 2000 năng suất Ngô thế giới đạt 43,2 tạ/ha, đến 2021 đạt 58,8 ta/ha, tăng 15,6 tạ/ha. Về năng suất có sự tăng giảm và không ổn định theo các năm. Về sản lƣợng, từ năm 2000 - 2021, dao động trong khoảng 592,0 - 1.1629,9 triệu tấn, tăng 1.1037,9 triệu tấn so với năm 2000.
Đây đƣợc coi là thành tựu lớn trong ngành sản xuất Ngô của thế giới. Cây Ngô có khả năng thích nghi rộng với các điều kiện trồng trọt khác nhau. Vì vậy nó đã trở nên thích nghi và sản xuất ở tất cả các châu lục thông qua du nhập và nhân giống (CIMMYT, 2023). Trong thời gian hiện nay, nhiều châu lục cũng đã quan tâm đến việc sản xuất Ngô và đạt đƣợc nhiều thành tựu.
Diện tích, năng suất và sản lƣợng Ngô của các châu lục và thế giới năm 2021 đƣợc thể hiện tại bảng dƣới đây. Diện tích, năng suất và sản lƣợng trồng Ngô ở các châu lục và thế giới năm 2021 Châu lục Diện tích Năng suất Sản lƣợng (triệu (triệu ha) (tạ/ha) tấn) Châu Phi 42,5 22,8 96,6 Châu Mỹ 75,9 78,1 592,4 Châu Á 67,8 55,9 278,9 Châu Âu 19,7 72,0 141,8 Thế giới 205,9 58,8 1.1629,9 (Nguồn: FAO, 2023) Tại châu Phi, Ngô đƣợc coi là cây trồng số 1 với đóng góp đáng kể cho nền nông nghiệp hiện đại và an ninh lƣơng thực ở châu Phi. Phần lớn dân số trong khu vực phụ thuộc vào Ngô nhƣ nguồn cung cấp lƣơng thực, thu nhập và sinh kế chính của họ (Luka và cộng sự, 2019). Năm 2021 châu Phi có diện tích trồng Ngô là 42,5 triệu ha, đứng thứ 3 sau châu Mỹ và châu Á.
Về năng suất, châu Phi là châu lục có năng suất Ngô thấp nhất chỉ đạt 22,8 tạ/ha và sản lƣợng đạt 96,6 triệu tấn, cũng thấp hơn các châu lục khác. 10 Tại châu Mỹ, diện tích trồng Ngô của châu lục này đạt 75,9 triệu ha, cao nhất các châu lục khác. Về năng suất đạt 78,1 tạ/ha, cao nhất so với các châu lục khác và sản lƣợng đạt 562,4 triệu tấn, cao nhất trong các châu lục. Châu Á là châu lục có đặc điểm là tỷ lệ đói nghèo cao, nền nông nghiệp tự cung tự cấp thấp, áp lực gia tăng dân số, dẫn đến suy thoái môi trƣờng làm năng suất cây trồng giảm.
Trong những thập kỷ gần đây, trong lĩnh vực sản xuất Ngô tại châu Á đã đạt đƣợc những kết quả đáng kể, do tiến bộ của khoa học kỹ thuật áp dụng vào thực tế trong sản xuất. Trong năm 2021 châu Á có diện tích sản xuất Ngô đạt 67,8 triệu ha, cao thứ 2 sau châu Mỹ. Về năng suất đạt 55,9 tạ/ha, đứng thứ 3 sau châu Mỹ và châu Âu và sản lƣợng đạt 278,9 triệu tấn, đứng thứ 2 sau châu Mỹ. Năm 2021 diện tích trồng Ngô của châu Âu đạt 19,7 triệu ha, thấp hơn châu Phi, châu Mỹ và châu Á.
Mặc dù có diện tích trồng khá thấp những năng suất của châu lục này khá cao đạt 72,0 tạ/ha, chỉ sau châu Mỹ. Về sản lƣợng năm 2021 đạt 141,8 triệu tấn, đứng thứ 3 sau châu Mỹ và châu Á. Tình hình sản xuất Ngô ở Việt Nam Ở Việt Nam, cây Ngô giữ vị trí là cây màu số một và là cây lƣơng thực số hai sau cây Lúa. Cây Ngô không chỉ cung cấp lƣơng thực cho con ngƣời, thức ăn cho vật nuôi mà còn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn (Bộ NN & PTNT, 2011).
Những năm gần đây nhờ những chính sách khuyến khích và sự phát triển của khoa học kỹ thuật cây Ngô đã không ngừng ổn định cả về diện tích, năng suất và sản lƣợng, những thành tựu này là nhờ việc không ngừng mở rộng các giống Ngô lai, Ngô cải tiến ra sản xuất, đồng thời cải thiện tốt các biện pháp canh tác. Ngoài những thành tựu đạt đƣợc trong sản xuất Ngô ở Việt Nam, trong đó vẫn còn những thách thức và khó khăn. Theo Cục Chăn nuôi (2023), riêng tháng 7 năm 2022 Việt Nam đã phải nhập mặt hàng Ngô đạt 500.000 tấn với giá trị đạt 191,7 triệu USD (Cục Chăn nuôi, 2023). Nguyên nhân chính là do diện tích trồng Ngô của Việt Nam không ngừng giảm theo các năm và nhiều chính sách chuyển đổi cơ cấu đất sang trồng những loại cây khác có hiệu quả hơn.
Diện tích, năng suất và sản lƣợng Ngô của Việt Nam giai đoạn 2011 - 2021 đƣợc trình bày tại bảng dƣới đây. Diện tích, năng suất và sản lƣợng Ngô của Việt Nam giai đoạn 2011 - 2021 11 Năm Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (nghìn tấn) 2011 1.446,4 (Nguồn: Tổng cục Thống kê, 2023) Giai đoạn năm 2011 - 2018 diện tích trồng Ngô của Việt Nam dao động trong khoảng 1.032,9 nghìn ha, đến năm 2021 diện tích trồng Ngô của Việt Nam chỉ đạt 902,8, giảm 130,1 nghìn ha so với năm 2018. Về năng suất, năm 2011 năng suất Ngô của Việt Nam đạt 43,1 tạ/ha, đến năm 2021 đạt 49,3 tạ ha, chỉ tăng 6,2 tạ/ha so với năm 2011. Về sản lƣợng, năm 2011 sản lƣợng Ngô của Việt Nam đạt 4.835,6 nghìn tấn, đến năm 2021 sản lƣợng trồngNgô của Việt Nam chỉ đạt 4.446,4, giảm 389,2 nghìn tấn so với năm 2011.
Nhìn chung, diện tích và sản lƣợng Ngô của Việt Nam có xu hƣớng giảm theo các năm.