PHẦN MỞ ĐẦU Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill.) là một trong những cây rau quan trọng, được trồng và sử dụng rộng rãi khắp thế giới. Theo số liệu thống kê của FAO (Food and Agriculture Organisation), năng suất cà chua trên toàn thế giới năm 2005 đạt 28,05 tấn/ha và đến năm 2010 năng suất đã tăng lên 33,5 tấn/ha. Năm 2010 diện tích trồng cà chua toàn thế giới đạt 4,5 triệu ha trong đó diện tích trồng cà chua ở châu Á là 2,5 triệu ha, chiếm 55,5% diện tích cà chua toàn thế giới [35]. Ở Việt Nam, cà chua được trồng từ rất lâu đời, cho đến nay cà chua vẫn là loại rau ăn quả chủ lực được nhà nước ưu tiên phát triển.
Năm 2010 diện tích cà chua khoảng 17,6 nghìn ha, năng suất đạt 11,6 tấn/ha. Phần lớn diện tích trồng cà chua tập trung tại Lâm Đồng, Bắc Giang, Hà Tây, Hải Dương. Tuy nhiên, năng suất và chất lượng cà chua của nước ta còn thấp, thị trường tiêu thụ chủ yếu là nội địa. Năng suất cà chua bình quân của nước ta hiện chỉ bằng 65% so với năng suất trung bình của thế giới.
Nguyên nhân chính là do bộ giống của chúng ta còn nghèo nàn, chủ yếu là giống địa phương, nông dân tự để giống nên giống thường nhanh bị thoái hóa. Các giống cà chua lai F1 có năng suất chất lượng cao còn ít. Các giống cà chua lai F1 hiện nay chủ yếu là giống nhập nội có giá thành cao khó được sản xuất chấp nhận. Việc nghiên cứu lai tạo giống mới F1 tại Việt Nam vẫn còn nhiều hạn chế, vì thế diện tích ngoài sản xuất chưa phát triển như giống nhập nội [12].
Theo tính toán của Phòng Kỹ thuật canh tác, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam, để cung cấp đủ cho khoảng 18.000 ha gieo trồng, ta cần vào khoảng 1.260 kg hạt giống. Theo số liệu giá nhập, các công ty nhập khẩu phải chi 16 triệu đồng/kg. Như vậy, hàng năm nước ta phải bỏ ra 20,1 tỷ đồng để nhập khẩu hạt giống cà chua các loại. Vào những thời gian cao điểm, lượng hạt giống trong nước khan hiếm do cung cao hơn cầu, dẫn đến giá hạt giống có lúc tăng lên tới 18-20 triệu đồng/kg.
Việc nghiên cứu lai tạo ra các giống mới F1 cho năng suất cao, thích hợp với điều kiện canh tác trong nước và tự sản xuất hạt lai là điều rất cần thiết cho sản xuất [14]. 1 Đa dạng di truyền là sự thể hiện phong phú kiểu hình và kiểu gen của cây trồng. Các gen đa hình là nguyên nhân dẫn đến sự tồn tại các kiểu gen dị hợp trong quần thể. Đa dạng di truyền còn là cơ sở để tạo nên ưu thế lai.
Trong một chừng mực nhất định, nếu tính đa dạng di truyền của các bố mẹ càng lớn thì ưu thế lai càng cao. Việc đánh giá đa dạng di truyền có thể dựa vào các đặc điểm hình thái, nông học và cấp độ gen (DNA) của cây trồng. Phương pháp đánh giá dựa vào các đặc điểm hình thái và nông học được tiến hành đơn giản nhưng có thể mắc sai lầm do sự biểu hiện kiểu hình là tương tác giữa kiểu gen và môi trường hay do tính chủ quan của người tiến hành đánh giá. Ngày nay, phương pháp đánh giá dựa vào phân tích dấu chuẩn phân tử (DNA) được nhiều nhà khoa học quan tâm do dấu chuẩn này không bị chi phối bởi các yếu tố môi trường và có thể tiến hành nhanh và chính xác.
Nghiên cứu đa dạng di truyền có ý nghĩa rất lớn trong chọn giống [8]. Việc sử dụng dấu chuẩn phân tích đa dạng di truyền trong chọn giống cây trồng là yêu cầu cấp thiết, rút ngắn thời gian chọn lọc, hiệu quả cải tiến giống cây trồng sẽ gia tăng rất nhiều lần so với chọn giống cổ điển [1]. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài " Ứng dụng dấu chuẩn phân tử trong chọn giống cà chua cho năng suất cao" được thực hiện nhằm đánh giá tiềm năng, tính đa dạng về quỹ gen của các giống cà chua nhập nội đang được trồng phổ biến ở Lâm Đồng. Đồng thời, đề tài này còn góp phần tạo nền tảng khoa học cho công tác lai chọn tạo giống để cải thiện phẩm chất của các giống cà chua.
Mục tiêu của đề tài: Chọn tạo được giống cà chua lai F1 trồng ngoài đồng và trong nhà lưới có năng suất chất lượng tương đương giống nhập nội đang trồng phổ biến và thích hợp cho các vùng trồng cà chua chính ở các tỉnh phía Nam. Trong phạm vi thời gian và các điều kiện khác cho phép, đề tài được giới hạn trong các nội dung sau đây: Đánh giá tiềm năng năng suất và phẩm chất quả của các giống cà chua nhập nội hiện đang được trồng tại trung tâm nghiên cứu Khoai tây, Rau & Hoa - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam. 2 Ứng dụng phần mềm NTSYSpc version 2.1 phân tích nhóm di truyền theo kiểu gen nhằm đánh giá đa dạng di truyền các giống cà chua. Xác định khả năng kết hợp trên một số tính trạng về năng suất của các giống cà chua trong hệ thống lai đỉnh.1 Tổng quan về cây cà chua 1.1 Nguồn gốc Giống cà chua trồng hiện nay (Lycopersicon esculentum Mill.) có nguồn gốc từ Nam Mỹ.
Những loài cà chua hoang dại gần gũi với loài cà chua trồng trọt ngày nay được mang từ nơi xuất xứ đến Trung Mỹ, rồi đến Mehico. Người Tây Ban Nha đem cà chua về châu Âu rồi sau đó đem đến vùng Địa Trung Hải. Cà chua có nhiều tên gọi khác nhau và được giới thiệu đi khắp thế giới. Đầu tiên, năm 1554 nhà nghiên cứu về thực vật Pier Andrea Mattioli giới thiệu những giống cà chua của Mehico có màu vàng và đỏ nhạt.
Năm 1650 ở Bắc Âu thời gian đầu cà chua chỉ được dùng để trang trí và thỏa tính tò mò. Thomas Jefferson (1710) đã trồng cà chua trong vườn nhưng không thu được những kết quả mong muốn trong việc cải tiến giống cà chua. Năm 1750 cà chua được dùng làm thực phẩm ở nước Anh, nhưng thời bấy giờ cà chua chưa được chấp nhận là thực phẩm. Đâu đó vẫn quan niệm cho rằng trong quả cà chua có chất độc bởi vì cà chua là thành viên trong họ cà, có họ hàng với cây cà độc dược.
Cuối thế kỉ 18, cà chua mới được dùng làm thực phẩm ở Nga và Italia. Đến thế kỉ 19 (1830) quả cà chua đã trở thành loại thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn thường ngày. Năm 1860, những giống cà chua mới đã được giới thiệu ở Mỹ, cũng trong thời kỳ này cà chua trở thành cây trồng chính của nước Pháp. Quá trình cải tiến giống được các nhà chọn tạo giống cà chua thực hiện liên tục cho đến ngày nay.
Nhờ vậy, giống cà chua trở nên phong phú, đa dạng đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng ở mọi nơi trên thế giới [4].2 Đặc điểm thực vật học Hệ rễ Hệ rễ cây cà chua thuộc loại rễ chùm, có khả năng ăn sâu trong đất. Rễ phụ cấp 2 phân bố dày đặc trong đất ở thời kỳ cây sinh trưởng mạnh. Khi gieo thẳng rễ cà chua có thể ăn sâu tới 1,5m, nhưng ở độ sâu dưới 1m rễ ít, khả năng hút nước và 4 chất dinh dưỡng ở tầng đất 0,5 m yếu. Khả năng tái sinh của hệ rễ cà chua mạnh, khi rễ chính bị đứt, rễ phụ phát triển mạnh.
Dựa vào đặc tính này nhà vườn có thể nhổ cây giống ở thời kì 2-3 lá thật trồng "tạm" ra nơi có diện tích dinh dưỡng rộng hơn ở vườn ươm để kích thích hệ rễ phát triển. Cây cà chua còn có khả năng ra rễ bất định, loại rễ này tập trung nhiều nhất ở đoạn thân dưới 2 lá mầm. Dựa vào đặc điểm này trong kỹ thuật trồng trọt nhà vườn có thể nhân giống theo phương pháp vô tính. Dùng những đoạn thân có tuổi sinh trưởng trung bình cắt từng đoạn ngắn từ 15-18cm trồng vào hàng, khi trồng cần đặt xiên, vùi sâu vào đất từ 5-7cm để rễ có điều kiện sinh trưởng tốt.
Trong quá trình sinh trưởng hệ rễ chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện môi trường như nhiệt độ đất và ẩm độ đất v. Ở nhiệt độ đất từ 18-200C rễ phụ phát triển mạnh, khi nhiệt độ xuống thấp 14-160C sự phát triển của rễ chậm lại 15-20 ngày. Nhiệt độ cao trên 350C rễ cà chua phát triển bị trở ngại và có thể chết. Rễ cà chua tương đối chịu hạn, nhưng hệ rễ sinh trưởng tốt ở đất có sức giữ ẩm đồng ruộng trong khoảng 70-80% [4].
Thân Đặc tính của cây cà chua là bò lan ra xung quanh hoặc mọc thành bụi. Thân cây cà chua thay đổi trong quá trình sinh trưởng phụ thuộc vào giống, điều kiện ngoại cảnh (nhiệt độ) và chất dinh dưỡng v. Ở thời kì cây con, thân tròn, có màu tím nhạt, có lông tơ phủ dày, thân giòn, dễ gãy, dễ bị tổn thương v. Khi trưởng thành cây có màu xanh nhạt hơi tối, thường có tiết diện đa giác, cây cứng, phần gốc hóa gỗ.
Đặc điểm của thân cà chua phát triển theo kiểu lưỡng phân, các chùm hoa sinh ra trên thân chính và các cành. Vì vậy thân chính có vị trí quan trọng đối với sản lượng cây, các chồi phát triển mạnh ở nách lá, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ thích hợp và ẩm độ không khí cao [4]. Lá Lá cà chua là đặc trưng hình thái để phân biệt giống này với giống khác. Lá cà chua thuộc lá kép lông chim lẻ, mỗi lá hoàn chỉnh gồm có 3-4 đôi lá chét.
Tùy theo 5 giống, ngọn lá có một phiến lá riêng biệt gọi là lá đỉnh. Ở giữa các đôi lá chét còn có lá giữa, trên gốc lá chét có những phiến lá nhỏ gọi là lá bên. Bộ lá có ý nghĩa quan trọng đối với năng suất, số lá trên cây ít, khi lá bị bệnh hại sẽ ảnh hưởng đến năng suất quả. Số lá là đặc tính di truyền của giống, nhưng quá trình hình thành cũng chịu ảnh hưởng của nhiệt độ.
Để hình thành 10 lá đầu sau khi trồng cần nhiệt độ trung bình trên 130C, khi hình thành 20 lá cần nhiệt độ trung bình ngày đêm là 240C, nếu nhiệt độ thấp hơn 130C thời gian xuất hiện lá mới sẽ chậm lại [4]. Hoa Hoa cà chua thuộc loại hoa hoàn chỉnh (gồm lá đài, cánh hoa, nhị và nhụy). Do đặc điểm cấu tạo của hoa nên cà chua tự thụ phấn là chủ yếu. Các bao phấn bao quanh nhụy, thông thường vị trí của nhụy thấp hơn nhị.
Hoa cà chua nhỏ, màu sắc không sặc sỡ, không có mùi thơm nên không hấp dẫn côn trùng.
