Luận văn thạc sĩ khảo sát dòng giống cà chua triển vọng có khă năng chịu nóng và kháng bệnh xoăn vàng lá thu đông và xuân hè tại gia lộc hải dương

Khảo sát dòng giống cà chua chịu nóng và kháng bệnh xoăn vàng lá tại Gia Lộc, Hải Dương, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng.

• Tác giả: Trương Thị Thương
• Người hướng dẫn: GS. Phan Hữu Tôn
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Khảo sát dòng, giống cà chua triển vọng có khả năng chịu nóng và kháng bệnh xoăn vàng lá vụ Thu đông và Xuân hè tại Gia Lộc- Hải Dương
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Lời cam đoan
• 1.2. Mục lục
• 1.3. Danh mục từ viết tắt
• 1.4. Danh mục bảng
• 1.5. Danh mục hình
• 1.6. Trích yếu luận văn
• 1.7. Thesis abstract
• 1.8. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.9. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.10. Yêu cầu
• 1.11. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 1.12. Tổng quan tài liệu
• 1.12.1. Nguồn gốc và phân loại cây cà chua
• 1.13. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 1.13.1. Vật liệu nghiên cứu
• 1.13.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 1.13.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.13.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.13.5. Phương pháp xử lý số liệu
• 1.14. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
• 1.14.1. Đặc điểm nông sinh học, năng suất và chất lượng cà chua vụ Thu đông 2017 và Xuân hè 2018
• 1.14.2. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cà chua thí nghiệm
• 1.14.3. Một số đặc điểm hình thái của dòng, giống cà chua
• 1.14.4. Một số đặc điểm về cấu trúc của cà chua thí nghiệm
• 1.14.5. Đặc điểm hình thái quả của cà chua thí nghiệm
• 1.14.6. Một số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua thí nghiệm
• 1.14.7. Khả năng kháng sâu, bệnh trên đồng ruộng của cà chua
• 1.14.8. Các yếu tố cấu thành năng suất cà chua thí nghiệm
• 1.14.9. Năng suất của dòng, giống cà chua thí nghiệm
• 1.14.10. Đánh giá khả năng chịu nóng của cà chua thí nghiệm
• 1.14.11. Xác định gen kháng bệnh xoăn vàng lá Ty-1, Ty-2, Ty-3, Ty-4 của dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018
• 1.14.11.1. Xác định dòng, giống cà chua mang gen Ty-1
• 1.14.11.2. Xác định dòng, giống cà chua mang gen Ty-2
• 1.14.11.3. Xác định dòng, giống cà chua mang gen Ty-3
• 1.14.11.4. Xác định dòng, giống cà chua mang gen Ty-4
• 1.14.12. Đánh giá khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá của dòng, giống cà chua thí nghiệm bằng lây nhiễm nhân tạo
• 1.15. Kết luận và kiến nghị
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Giống Cà Chua Chịu Nóng Hải Dương

Nghiên cứu về giống cà chua là một lĩnh vực quan trọng trong nông nghiệp Hải Dương, đặc biệt là việc tìm kiếm các giống cà chua chịu nóng và kháng bệnh. Cà chua là một loại cây trồng quan trọng, cung cấp nguồn dinh dưỡng và đóng góp vào kinh tế địa phương. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu và sự lây lan của các bệnh hại đang tạo ra những thách thức lớn cho người trồng cà chua. Việc khảo sát giống cà chua giúp xác định những giống có khả năng thích ứng tốt với điều kiện khắc nghiệt, đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá các dòng, giống cà chua triển vọng tại Gia Lộc, Hải Dương, nhằm tìm ra những giải pháp hiệu quả cho sản xuất cà chua bền vững. Các giống cà chua tốt nhất sẽ được chọn lọc và nhân rộng.

1.1. Tầm quan trọng của cà chua trong nông nghiệp Hải Dương

Cà chua đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu cây trồng của nông nghiệp Hải Dương. Nó không chỉ là nguồn cung cấp thực phẩm quan trọng mà còn mang lại thu nhập đáng kể cho người nông dân. Với nhu cầu tiêu thụ cà chua ngày càng tăng, việc nâng cao năng suất và chất lượng cà chua là một ưu tiên hàng đầu. Các giống cà chua năng suất cao được đặc biệt quan tâm. Nghiên cứu và phát triển các giống cà chua mới có khả năng thích ứng với điều kiện địa phương là rất cần thiết để đảm bảo sự ổn định và phát triển của ngành trồng trọt.

1.2. Thách thức từ biến đổi khí hậu và bệnh hại cà chua

Biến đổi khí hậu, với nhiệt độ tăng cao và các hiện tượng thời tiết cực đoan, đang gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất cà chua. Các giống cà chua truyền thống thường không chịu được nhiệt độ cao, dẫn đến giảm năng suất và chất lượng. Bên cạnh đó, sự lây lan của các bệnh hại, đặc biệt là bệnh xoăn vàng lá, đang đe dọa nghiêm trọng đến năng suất cà chua. Việc tìm kiếm các giống cà chua kháng bệnh và cà chua chịu nóng là một giải pháp cấp bách để bảo vệ sản xuất cà chua.

II. Vấn Đề Thiếu Giống Cà Chua Chịu Nóng Kháng Bệnh Hải Dương

Một trong những thách thức lớn nhất đối với người trồng cà chua ở Hải Dương là sự thiếu hụt các giống cà chua chịu nhiệt Hải Dương và giống cà chua kháng bệnh Hải Dương. Các giống cà chua hiện tại thường không thể đáp ứng được yêu cầu về năng suất và chất lượng trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt và áp lực bệnh hại cao. Điều này dẫn đến sự phụ thuộc vào các giống nhập khẩu, vốn có thể không hoàn toàn phù hợp với điều kiện địa phương. Việc phát triển các giống cà chua Việt Nam có khả năng thích ứng tốt với điều kiện của Hải Dương là rất quan trọng để đảm bảo sự chủ động và bền vững trong sản xuất cà chua. Cần có những nghiên cứu sâu rộng hơn về nghiên cứu giống cà chua để giải quyết vấn đề này.

2.1. Sự phụ thuộc vào giống cà chua nhập khẩu và rủi ro kèm theo

Việc sử dụng các giống cà chua nhập khẩu mang lại những rủi ro nhất định. Các giống này có thể không hoàn toàn thích ứng với điều kiện khí hậu và đất đai của Hải Dương, dẫn đến năng suất không ổn định và chất lượng không đảm bảo. Ngoài ra, việc nhập khẩu giống cũng có thể mang theo các mầm bệnh mới, gây hại cho sản xuất cà chua địa phương. Do đó, việc phát triển các giống cà chua địa phương có khả năng thích ứng tốt là rất quan trọng.

2.2. Tác động của bệnh xoăn vàng lá đến năng suất cà chua

Bệnh xoăn vàng lá là một trong những bệnh hại nghiêm trọng nhất đối với cây cà chua. Bệnh này do virus gây ra và có thể lây lan nhanh chóng, gây thiệt hại lớn cho năng suất. Các giống cà chua mẫn cảm với bệnh xoăn vàng lá có thể bị giảm năng suất đến 80-90%. Việc sử dụng các giống cà chua lai kháng bệnh là một giải pháp hiệu quả để phòng ngừa và kiểm soát bệnh xoăn vàng lá.

III. Phương Pháp Khảo Sát Giống Cà Chua Kháng Bệnh Tại Hải Dương

Để giải quyết vấn đề thiếu hụt giống cà chua kháng bệnh Hải Dương và giống cà chua chịu nóng Hải Dương, cần có một phương pháp khảo sát toàn diện và khoa học. Phương pháp này bao gồm việc đánh giá các đặc điểm nông sinh học, năng suất, chất lượng và khả năng kháng bệnh của các dòng, giống cà chua khác nhau. Ngoài ra, cần áp dụng các kỹ thuật phân tích di truyền để xác định các gen kháng bệnh và chịu nóng. Kết quả khảo sát sẽ giúp chọn ra những giống cà chua tốt nhất cho sản xuất tại Hải Dương. Các phương pháp đánh giá giống cà chua cần được chuẩn hóa.

3.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và năng suất cà chua

Việc đánh giá các đặc điểm nông sinh học của giống cà chua bao gồm việc theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển, cấu trúc cây, hình thái quả và các chỉ tiêu chất lượng. Năng suất cà chua được đánh giá thông qua việc đo đạc số lượng quả, khối lượng quả và năng suất trên một đơn vị diện tích. Các chỉ tiêu này giúp xác định những giống cà chua năng suất cao và có khả năng thích ứng tốt với điều kiện địa phương.

3.2. Xác định gen kháng bệnh bằng chỉ thị phân tử DNA

Kỹ thuật chỉ thị phân tử DNA được sử dụng để xác định sự hiện diện của các gen kháng bệnh xoăn vàng lá trong các dòng, giống cà chua. Các gen kháng bệnh phổ biến bao gồm Ty-1, Ty-2, Ty-3 và Ty-4. Việc xác định các gen này giúp chọn ra những giống cà chua có khả năng kháng bệnh cao và có thể sử dụng trong chương trình lai tạo giống.

3.3. Đánh giá khả năng kháng bệnh bằng lây nhiễm nhân tạo

Để đánh giá khả năng kháng bệnh của các giống cà chua, phương pháp lây nhiễm nhân tạo được sử dụng. Virus gây bệnh xoăn vàng lá được tiêm trực tiếp vào lá cây cà chua, sau đó theo dõi và đánh giá mức độ nhiễm bệnh. Các giống cà chua có khả năng kháng bệnh cao sẽ ít bị ảnh hưởng bởi virus và có thể duy trì năng suất ổn định.

IV. Ứng Dụng Chọn Giống Cà Chua Chịu Nóng Vụ Hè Thu Hải Dương

Kết quả khảo sát và đánh giá đã giúp chọn ra một số giống cà chua triển vọng có khả năng chịu nóng và kháng bệnh, phù hợp cho vụ hè thu tại Hải Dương. Các giống cà chua này có năng suất khá, chất lượng tốt và khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá cao. Việc đưa các giống cà chua này vào sản xuất sẽ giúp nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân và đảm bảo nguồn cung cà chua ổn định cho thị trường. Cần có các quy trình trồng cà chua Hải Dương phù hợp.

4.1. Các giống cà chua triển vọng cho vụ hè thu tại Hải Dương

Dựa trên kết quả nghiên cứu, các giống cà chua T3, T6, T8 và T10 được đánh giá là có tiềm năng lớn cho vụ hè thu tại Hải Dương. Các giống cà chua này có khả năng chịu nóng tốt, năng suất ổn định và chất lượng quả cao. Ngoài ra, chúng còn mang các gen kháng bệnh xoăn vàng lá, giúp giảm thiểu thiệt hại do bệnh gây ra.

4.2. Kỹ thuật trồng và chăm sóc cà chua chịu nóng hiệu quả

Để đạt được năng suất cao và chất lượng tốt, cần áp dụng các kỹ thuật trồng và chăm sóc cà chua phù hợp với điều kiện vụ hè thu. Các biện pháp như tưới nước đầy đủ, bón phân cân đối, phòng trừ sâu bệnh kịp thời và sử dụng màng phủ nông nghiệp có thể giúp cải thiện năng suất và chất lượng cà chua. Cần có kỹ thuật trồng cà chua chịu nóng chuyên biệt.

V. Kết Luận Triển Vọng Phát Triển Giống Cà Chua Hải Dương

Nghiên cứu về giống cà chua chịu nóng và kháng bệnh tại Hải Dương đã đạt được những kết quả quan trọng. Việc chọn ra các giống cà chua triển vọng và áp dụng các kỹ thuật canh tác tiên tiến sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất cà chua và đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành trồng trọt. Cần tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển giống cà chua để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường và thích ứng với biến đổi khí hậu. Các giống cà chua mới cần được liên tục cải tiến.

5.1. Hướng nghiên cứu tiếp theo về giống cà chua tại Hải Dương

Trong tương lai, cần tập trung vào việc lai tạo và chọn lọc các giống cà chua có khả năng kháng bệnh cao hơn, chịu nóng tốt hơn và có chất lượng quả vượt trội. Ngoài ra, cần nghiên cứu về các biện pháp canh tác bền vững để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Các giống cà chua F1 chịu nhiệt cần được ưu tiên phát triển.

5.2. Chính sách hỗ trợ phát triển giống cà chua chất lượng cao

Để thúc đẩy sự phát triển của ngành trồng cà chua, cần có các chính sách hỗ trợ từ nhà nước, bao gồm việc đầu tư vào nghiên cứu và phát triển giống, hỗ trợ kỹ thuật cho người nông dân và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiêu thụ sản phẩm. Các giống cà chua chất lượng cao cần được khuyến khích sản xuất.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cà chua (Solanum lycopersicum L.) là loại rau ăn quả có giá trị kinh tế và dinh dưỡng hàng đầu, đứng thứ hai thế giới sau khoai tây với sản lượng toàn cầu vượt 160 triệu tấn mỗi năm. Tại Việt Nam, cà chua là cây trồng chủ lực với diện tích canh tác ổn định khoảng 23.000 đến 25.000 ha/năm. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, năm 2017 diện tích gieo trồng đạt 23.097,7 ha, đạt năng suất bình quân 273,7 tạ/ha và mang lại nguồn thu nhập từ 120 đến 200 triệu đồng/ha/vụ. Canh tác cà chua trái vụ (vụ Xuân hè và Thu đông) mang lại hiệu quả kinh tế cao gấp 3 đến 5 lần so với chính vụ, tuy nhiên người sản xuất phải đối mặt với hai rào cản nghiêm trọng: nhiệt độ cao làm giảm tỷ lệ đậu quả và sự bùng phát của bệnh xoăn vàng lá (TYLCV) do virus thuộc chi Begomovirus lây truyền qua bọ phấn trắng Bemisia tabaci.

Nhiệt độ mùa hè vượt ngưỡng 35°C thường làm hạt phấn bất dục, tỷ lệ rụng hoa tăng cao, trong khi virus xoăn vàng lá có thể làm suy giảm năng suất từ 50% đến 100% nếu cây bị nhiễm ở giai đoạn sớm. Nghiên cứu của tác giả Trương Thị Thương dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Phan Hữu Tôn tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam được thực hiện nhằm giải quyết trực tiếp thách thức này. Đề tài tập trung khảo sát đặc tính nông sinh học, khả năng chịu nhiệt và ứng dụng chỉ thị phân tử DNA để phát hiện các gen kháng Ty-1, Ty-2, Ty-3, Ty-4 trên 17 dòng, giống cà chua tại huyện Gia Lộc, tỉnh Hải Dương trong vụ Thu đông 2017 và Xuân hè 2018. Mục tiêu then chốt là tuyển chọn được 1 đến 2 dòng, giống cà chua ưu tú có năng suất cao, chất lượng quả thương phẩm đạt độ Brix từ 5,0 trở lên, chống chịu nóng tốt và kháng bền vững với bệnh xoăn vàng lá để phục vụ sản xuất tại vùng Đồng bằng sông Hồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng di truyền học phân tử và phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (Marker-Assisted Selection - MAS). Cơ chế gây hại của Begomovirus liên quan đến sự tương tác giữa protein Rep của virus với protein retinoblastoma-related (pRBR) của tế bào ký chủ, tái khởi động chu kỳ tế bào từ pha G1 sang pha S để phục vụ quá trình nhân bản virus. Hiện nay, các nhà khoa học đã định vị được các locus gen kháng virus xoăn vàng lá chính trên bộ nhiễm sắc thể (2n=24) của cà chua:

• Gen Ty-1 và Ty-3: Định vị trên nhánh dài của nhiễm sắc thể số 6, có nguồn gốc từ loài cà chua dại Solanum chilense, kiểm soát phần lớn mức độ biến thiên kiểu hình kháng virus (lên tới 59,6%).
• Gen Ty-2: Nằm trên nhiễm sắc thể số 11, bắt nguồn từ Solanum habrochaites.
• Gen Ty-4: Nằm trên nhiễm sắc thể số 3, giải thích khoảng 15,7% biến dị kháng bệnh.
• Gen Ty-5: Nằm trên nhiễm sắc thể số 4, tham gia cơ chế kháng lặn.

Tính chịu nóng ở cà chua là tính trạng số lượng phức tạp chịu sự kiểm soát của gen lặn trong giai đoạn phân hóa hoa và gen trội trong giai đoạn đậu quả với hệ số di truyền hẹp khoảng 0,26. Chỉ số hữu dục của hạt phấn nhuộm bằng dung dịch KI 1% và tỷ lệ đậu quả trên 3 chùm hoa đầu tiên là tiêu chí sinh lý chuẩn xác để sàng lọc tính chịu nhiệt.

Phương pháp nghiên cứu

• Vật liệu và quy mô mẫu: Nghiên cứu khảo sát tập đoàn 17 dòng, giống cà chua quả lớn, gồm 11 dòng thuần do Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm chọn tạo (ký hiệu từ T1 đến T10 và giống đối chứng VT3) kết hợp 6 giống lai F1 nhập nội thương mại (T11, Montavi, Mongal, Nun 2258, Anna và giống đối chứng Savior).
• Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đồng ruộng được thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần lặp lại. Mỗi ô thí nghiệm có diện tích 10 m², mật độ 32 cây/ô (khoảng cách 45 cm × 75 cm), áp dụng chế độ bón phân chuẩn tương đương 10 tấn phân hữu cơ, 350 kg urê, 750 kg supe lân và 300 kg kali sunfat trên mỗi hecta.
• Phương pháp phân tử và lây nhiễm nhân tạo: Tách chiết DNA tổng số bằng phương pháp CTAB từ 1 g lá non. Phản ứng PCR khuếch đại các đoạn gen mục tiêu với cặp mồi đặc hiệu TG97 (phân tích Ty-1 kết hợp cắt enzyme TaqI ở 65°C), T0302 (Ty-2), P6-25 (Ty-3) và C2-At4g17300 (Ty-4). Sản phẩm được điện di trên gel agarose 1,5% ở hiệu điện thế 5 V/cm. Đánh giá tính kháng nhân tạo bằng phương pháp tiêm dịch vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens mang vector nhị thể AT-VB65 chứa toàn bộ hệ gen virus vào mặt dưới lá của 5 đến 6 cây con (giai đoạn 5-6 lá thật), ghi nhận chỉ số mức độ bệnh DSI theo thang điểm từ 0 đến 4 sau 40 ngày.
• Xử lý số liệu: Toàn bộ dữ liệu sinh trưởng, năng suất và độ Brix được xử lý thống kê sinh học bằng phân tích phương sai (ANOVA) qua phần mềm IRRISTAT phiên bản 5.0, so sánh sai khác có ý nghĩa thống kê ở mức xác suất P = 0,05 (LSD 0.05).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

• Thời gian sinh trưởng và phát triển: Do ảnh hưởng của nhiệt độ và chế độ chiếu sáng, thời gian sinh trưởng của cà chua trong vụ Xuân hè 2018 rút ngắn rõ rệt (dao động từ 115 đến 125 ngày), ngắn hơn vụ Thu đông 2017 từ 25 đến 35 ngày (vụ Thu đông dao động từ 140 đến 160 ngày). Giai đoạn từ trồng đến khi thu hoạch quả đợt đầu của vụ Xuân hè diễn ra trong 71 đến 77 ngày, nhanh hơn từ 9 đến 13 ngày so với vụ Thu đông (80 đến 90 ngày).
• Khả năng chịu nhiệt trong vụ Xuân hè: Đánh giá độ hữu dục của hạt phấn và tỷ lệ đậu quả ở điều kiện nhiệt độ cao đã phân lập được 4 dòng, giống thể hiện ưu thế vượt trội: T3, T8, T10 và Montavi. Các dòng này duy trì độ hữu dục hạt phấn cao, tỷ lệ đậu quả đạt từ 45% đến 65% trên 3 chùm hoa đầu và chất lượng quả ngọt với hàm lượng chất khô hòa tan đạt từ 5,1 đến 6,0 °Brix.
• Nhận diện kiểu gen kháng bằng chỉ thị phân tử: Kết quả điện di sản phẩm PCR và phân tích cắt giới hạn enzym đã phát hiện 6 dòng, giống mang gen kháng TYLCV:
  • Dòng T3 và T5: Mang đồng thời cả hai gen kháng trội Ty-1 và Ty-3, biểu hiện chỉ số bệnh DSI thực nghiệm chỉ đạt 0,20 điểm.
  • Dòng T4 và T10: Mang gen kháng Ty-3, chỉ số DSI đạt từ 0,20 đến 0,25 điểm.
  • Dòng T8: Mang kiểu gen dị hợp tử Ty-3/ty-3, chỉ số DSI đạt 0,25 điểm.
  • Dòng T6: Mang gen kháng Ty-1 với chỉ số DSI đạt 0,55 điểm.
• Tuyển chọn dòng triển vọng toàn diện: Tổng hợp các chỉ tiêu nông học, năng suất cá thể, độ dày vỏ thịt quả và tính chống chịu sâu bệnh, nghiên cứu đã chọn lọc thành công 4 dòng xuất sắc nhất gồm T3, T6, T8 và T10 thích hợp gieo trồng trong cả hai vụ Thu đông và Xuân hè.

Thảo luận kết quả

Khi biểu diễn mối tương quan giữa tỷ lệ đậu quả và độ hữu dục hạt phấn qua biểu đồ phân tán (scatter plot), dữ liệu cho thấy hệ số tương quan thuận rất chặt chẽ giữa hai chỉ tiêu này trong vụ Xuân hè. Các dòng có tỷ lệ hạt phấn bắt màu dung dịch KI trên 70% luôn đi kèm với tỷ lệ đậu quả thương phẩm trên 50%. Bên cạnh đó, kết quả điện di gel agarose phân tích gen Ty-1 sau khi xử lý enzyme TaqI cho thấy dòng mang kiểu gen kháng phân cắt rõ rệt thành hai băng kích thước 303 bp và 95 bp, trong khi alen mẫn cảm giữ nguyên kích thước 398 bp.

Hiện tượng dòng T3 và T5 thể hiện tính kháng bệnh gần như tuyệt đối (DSI = 0,20) hoàn toàn phù hợp với các công bố quốc tế của Trung tâm Rau thế giới (AVRDC), khẳng định hiệu ứng cộng gộp (pyramiding) khi kết hợp cùng lúc Ty-1 và Ty-3 trên cùng một nền di truyền giúp cây vô hiệu hóa quá trình tái bản của nhiều biến chủng Begomovirus khác nhau. Ngược lại, giống đối chứng không mang gen kháng bị virus tấn công làm biến vàng toàn bộ phiến lá và còi cọc nghiêm trọng với thang điểm DSI đạt từ 3,5 đến 4,0 điểm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Mở rộng khảo nghiệm sản xuất trên diện rộng: Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm chủ trì phối hợp với Trung tâm Khuyến nông các tỉnh Hải Dương, Hà Nội, Nam Định và Vĩnh Phúc tổ chức các mô hình trình diễn quy mô 5 đến 10 ha đối với hai dòng T3 và T8 trong thời gian 12 đến 18 tháng tới, đặt mục tiêu năng suất thương phẩm đạt từ 45 đến 55 tấn/ha trong vụ Xuân hè.
2. Hoàn thiện gói quy trình thâm canh thích ứng nhiệt độ cao: Bộ môn Cây thực phẩm cần sớm ban hành tài liệu hướng dẫn kỹ thuật gieo ươm cây giống trong nhà màng, kỹ thuật phủ bạt nông nghiệp phản quang, làm giàn chữ A cao 1,5 đến 1,8 m và cân đối tỷ lệ phân bón đa lượng (350 kg N : 750 kg P2O5 : 300 kg K2SO4/ha) kết hợp tưới nhỏ giọt nhằm nâng cao tỷ lệ đậu quả trong khung thời gian 6 tháng.
3. Đẩy mạnh quy tụ đa gen kháng bằng công nghệ sinh học: Nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Công nghệ sinh học cần tiếp tục sử dụng dòng thuần T3 và T5 làm vật liệu bố mẹ để lai tạo, tích hợp thêm gen kháng Ty-2 và Ty-4 nhằm tạo ra bộ giống lai F1 thương mại sở hữu 3 đến 4 gen kháng virus kết hợp khả năng kháng héo xanh vi khuẩn trong lộ trình 2 đến 3 năm.
4. Xây dựng chuỗi liên kết giá trị và tiêu thụ sản phẩm: Các Hợp tác xã nông nghiệp tại Đồng bằng sông Hồng cần phối hợp cùng doanh nghiệp chế biến thực phẩm bao tiêu dòng cà chua T3 và Montavi theo tiêu chuẩn VietGAP, khai thác lợi thế độ Brix đạt 5,5 đến 6,0 để phân phối vào các kênh siêu thị và nhà máy chế biến sốt cà chua trong giai đoạn 2024 đến 2026.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Nhà khoa học và cán bộ chọn tạo giống cây trồng: Tiếp cận quy trình sàng lọc chỉ thị phân tử DNA (CAPS, PCR) để ứng dụng trực tiếp vào việc định vị, chọn lọc các gen kháng Ty-1, Ty-2, Ty-3, Ty-4 và tính chịu nóng trên cây trồng họ Cà.
• Kỹ sư nông nghiệp và cán bộ khuyến nông địa phương: Nắm vững các mốc thời gian sinh trưởng, đặc điểm nông học và kỹ thuật chăm sóc cà chua trái vụ (Xuân hè và Thu đông) nhằm xây dựng lịch thời vụ và khuyến cáo cơ cấu giống phù hợp cho nông dân.
• Hợp tác xã nông nghiệp và doanh nghiệp kinh doanh giống: Lựa chọn các dòng cà chua triển vọng như T3, T6, T8, T10 để đưa vào khảo nghiệm sản xuất, phát triển thương mại hóa nguồn hạt giống thích ứng biến đổi khí hậu.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên ngành Công nghệ sinh học, Nông học: Sử dụng làm tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng, kỹ thuật lây nhiễm virus nhân tạo bằng vi khuẩn Agrobacterium và xử lý thống kê sinh học ANOVA bằng phần mềm chuyên dụng.

Câu hỏi thường gặp

Bệnh xoăn vàng lá (TYLCV) gây hại cà chua thông qua cơ chế nào và mức độ ảnh hưởng ra sao? Bệnh do virus chi Begomovirus truyền qua bọ phấn trắng Bemisia tabaci. Protein Rep của virus tương tác với protein pRBR của tế bào thực vật để tái kích hoạt pha phân chia tế bào, khiến cây bị xoăn ngọn, vàng mép lá, hoa rụng hàng loạt và làm suy giảm năng suất từ 50% đến 100% khi nhiễm bệnh sớm.

Những dòng cà chua nào trong nghiên cứu có khả năng chịu nóng và kháng bệnh xoăn vàng lá tốt nhất? Bốn dòng cà chua thuần do Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm chọn tạo gồm T3, T6, T8 và T10 thể hiện tính ưu việt nhất. Trong đó, dòng T3 và T8 đạt tỷ lệ đậu quả cao trong vụ Xuân hè, độ Brix từ 5,1 đến 6,0 và chỉ số bệnh DSI rất thấp (từ 0,20 đến 0,25 điểm).

Việc sử dụng chỉ thị phân tử DNA mang lại lợi ích gì so với phương pháp đánh giá hình thái truyền thống? Chỉ thị phân tử cho phép xác định chính xác sự có mặt của các gen kháng (Ty-1, Ty-3) ở trạng thái đồng hợp tử hoặc dị hợp tử ngay từ giai đoạn cây con trong phòng thí nghiệm. Phương pháp này rút ngắn từ 2 đến 3 năm chọn giống và không bị sai lệch bởi các yếu tố môi trường.

Năng suất và thời gian sinh trưởng của các giống cà chua trong vụ Xuân hè khác vụ Thu đông như thế nào? Do điều kiện nhiệt độ cao và thời gian chiếu sáng dài, thời gian sinh trưởng vụ Xuân hè ngắn hơn vụ Thu đông từ 25 đến 35 ngày (115-125 ngày so với 140-160 ngày). Thời gian từ khi trồng đến thu hoạch lứa đầu ở vụ Xuân hè chỉ mất 71 đến 77 ngày.

Phương pháp lây nhiễm nhân tạo virus xoăn vàng lá được tiến hành như thế nào trong nghiên cứu? Nghiên cứu sử dụng chủng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens mang vector nhị thể AT-VB65 chứa hệ gen virus với mật độ OD xấp xỉ 1. Dịch vi khuẩn được tiêm trực tiếp vào mặt dưới lá của cây con (giai đoạn 5-6 lá thật), sau đó đánh giá mức độ bệnh theo thang DSI từ 0 đến 4 sau 40 ngày.

Kết luận

• Đã đánh giá toàn diện đặc điểm nông sinh học, cấu trúc cây và năng suất của 17 dòng, giống cà chua quả to trong hai vụ Thu đông 2017 và Xuân hè 2018 tại Gia Lộc, Hải Dương.
• Xác định được 4 dòng, giống có khả năng chịu nhiệt cao trong vụ Xuân hè gồm T3, T8, T10 và Montavi với tỷ lệ đậu quả tốt và độ Brix đạt từ 5,1 đến 6,0.
• Ứng dụng thành công chỉ thị phân tử DNA phát hiện 6 dòng mang gen kháng virus xoăn vàng lá, trong đó dòng T3 và T5 tích hợp cả hai gen Ty-1 và Ty-3 cho khả năng kháng bệnh gần như tuyệt đối (thang điểm DSI đạt 0,20).
• Tuyển chọn được 4 dòng thuần ưu tú gồm T3, T6, T8 và T10 thích hợp mở rộng gieo trồng quanh năm, đặc biệt là vụ Xuân hè tại Đồng bằng sông Hồng.
• Nghiên cứu đã khẳng định hiệu quả vượt trội của công nghệ sinh học phân tử trong việc rút ngắn thời gian chọn tạo giống cây trồng có khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu.

Các cơ quan quản lý nông nghiệp và doanh nghiệp hạt giống cần sớm phối hợp đưa các dòng cà chua T3, T8 vào hệ thống khảo nghiệm quốc gia và xây dựng chuỗi sản xuất thương mại để gia tăng thu nhập bền vững cho người nông dân.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRƯƠNG THỊ THƯƠNG KHẢO SÁT DÒNG, GIỐNG CÀ CHUA TRIỂN VỌNG CÓ KHẢ NĂNG CHỊU NÓNG VÀ KHÁNG BỆNH XOĂN VÀNG LÁ VỤ THU ĐÔNG VÀ XUÂN HÈ TẠI GIA LỘC- HẢI DƯƠNG Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 8.01 Người hướng dẫn khoa học: GS. Phan Hữu Tôn NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 c LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ bất kỳ một học vị nào. Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày…….tháng…………năm 2018 Tác giả luận văn Trương Thị Thương i c LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè đồng nghiệp và gia đình.

Để hoàn thành được luận văn này cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc GS. Phan Hữu Tôn đã tận tình hướng dẫn dành nhiều công sức và thời gian, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành cảm ơn Thạc sĩ Tống Văn Hải và toàn bộ cán bộ, nhân viên Bộ môn Sinh học phân tử và Công nghệ sinh học ứng dụng, Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Bộ môn Cây thực phẩm, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khóa luận.

Cuối cùng xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày…….tháng…………năm 2018 Tác giả luận văn Trương Thị Thương ii c MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục từ viết tắt.

vi Danh mục bảng .vii Danh mục hình .viii Trích yếu luận văn. ix Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu.

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn. Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn. Tổng quan tài liệu.

Nguồn gốc và phân loại cây cà chua. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới và ở Việt Nam .1 Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua ở trong nước và trên thế giới.

Tình hình nghiên cứu và chọn tạo cà chua trên thế giới. Tình hình nghiên cứu và chọn tạo cà chua ở Việt Nam. Bệnh xoăn vàng lá ở cây cà chua và chọn tạo giống cà chua kháng bệnh xoăn vàng lá. Nguyên nhân, cơ chế và triệu chứng bệnh xoăn vàng lá cà chua.

Gen kháng virus xoăn vàng lá ở cây cà chua. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.

Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Khảo sát đặc điểm nông sinh học, năng suất và chất lượng trong vụ Thu đông 2017 và Xuân hè 2018. Các chỉ tiêu theo dõi.

Đánh giá khả năng chịu nóng của dòng, giống cà chua. Xác định gen kháng virus xoăn vàng lá Ty-1, Ty-2, Ty-3, Ty-4 bằng chỉ thị phân tử. Đánh giá khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá bằng lây nhiễm nhân tạo. Phương pháp xử lý số liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận. Đặc điểm nông sinh học, năng suất và chất lượng cà chua vụ thu đông 2017 và xuân hè 2018. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cà chua thí nghiệm. Một số đặc điểm hình thái của dòng, giống cà chua.

Một số đặc điểm về cấu trúc của cà chua thí nghiệm. Đặc điểm hình thái quả của cà chua thí nghiệm. Một số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua thí nghiệm. Khả năng kháng sâu, bệnh trên đồng ruộng của cà chua.

Các yếu tố cấu thành năng suất cà chua thí nghiệm. Năng suất của dòng, giống cà chua thí nghiệm. Đánh giá khả năng chịu nóng của cà chua thí nghiệm. Xác định gen kháng bệnh xoăn vàng LÁ TY-1, TY-2, TY-3, TY-4 của dòng, giống cà chua vụ xuân hè 2018.

Xác định dòng, giống cà chua mang gen Ty-1. Xác định dòng, giống cà chua mang gen Ty-2. Xác định dòng, giống cà chua mang gen Ty-3. Xác định dòng, giống cà chua mang gen Ty-4.

Đánh giá khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá của dòng, giống cà chua thí nghiệm bằng lây nhiễm nhân tạo. Kết luận và kiến nghị. 59 Tài liệu tham khảo. 64 v c DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt AVRDC Trung tâm Rau thế giới DNA Deoxyribo Nucleic Acid NST Nhiễm sắc thể PCR Polymerase Chain Reaction CTAB Cetyl trimethyl Ammonium Bromide PCR Polymerase Polymerasex EDTA Ethylendiamin Tetraacetic Acid TYLCV Tomato yellow leaf curl virus ToLCVD Tomato leaf curl virus disease Đ/C Đối chứng H Chiều cao quả D Đường kính quả I Hình dạng quả FAO Tổ chức nông lương thế giới CS Cộng sự VIỆN CLT-CTP Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm TL Tỉ lệ vi c DANH MỤC BẢNG Bảng 2.

Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới. Sản lượng cà chua của thế giới và 10 nước đứng đầu. Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua ở Việt Nam từ 2004-2017. Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của 10 tỉnh thành đứng đầu cả nước trong năm 2017.

Nguồn vật liệu nghiên cứu. Các cặp mồi của gen kháng Ty-1, Ty-2, Ty-3 và Ty-4. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cà chua thí nghiệm. Một số đặc điểm hình thái của cà chua thí nghiệm.

Một số đặc điểm hình thái, cấu trúc cây của cà chua thí nghiệm. Đặc điểm hình thái quả cà chua thí nghiệm. Một số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua thí nghiệm. Khả năng kháng sâu bệnh hại trên đồng ruộng của cà chua thí nghiệm.

Các yếu tố cấu thành năng suất dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017. Các yếu tố cấu thành năng suất dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018. Năng suất của dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017. Năng suất của dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018.

Các dòng, giống cà chua triển vọng vụ Thu đông 2017. Độ hữu dục của hạt phấn và tỉ lệ đậu quả của 17 dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018. Các dòng, giống cà chua triển vọng có khả năng chịu nóng. Dòng, giống cà chua mang gen kháng bệnh virus xoăn vàng lá.

Khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá của dòng, giống cà chua. Các dòng, giống cà chua có khả năng kháng bệnh virus xoăn vàng lá cao. Các dòng, giống cà chua triển vọng. 58 vii c DANH MỤC HÌNH Hình 4.

Chiều cao từ gốc đến chùm hoa đầu và chiều cao cây của dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017. Chiều cao từ gốc đến chùm hoa đầu và chiều cao cây của dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018. Tổng số quả và khối lượng trung bình quả thương phẩm của dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017. Tổng số quả và khối lượng trung bình quả thương phẩm của dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018.

Năng suất quả thương phẩm và năng suất cá thể của dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017. Năng suất quả thương phẩm và năng suất cá thể của các dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018. Tỷ lệ hữu dục hạt phấn (25/5) và tỉ lệ đậu quả dòng, giống cà chua vụ Xuân hè 2018. Điện di phát hiện gen Ty-1, sản phẩm PCR được cắt bằng enzyme TaqI.

Điện di phát hiện gen kháng Ty-2. Điện di phát hiện gen kháng Ty-3. Điện di phát hiện gen kháng Ty-4. 55 viii c TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Trương Thị Thương Tên luận văn: Khảo sát dòng, giống cà chua triển vọng có khả năng chịu nóng và kháng bệnh xoăn vàng lá vụ Thu đông và Xuân hè tại Gia Lộc- Hải Dương Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 8.01 Tên cơ sở đào tạo: Học viện nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: Tuyển chọn được 1-2 dòng/giống cà chua cho năng suất cao, chất lượng tốt, chịu nóng và kháng bệnh virus xoăn vàng lá phù hợp trong vụ Xuân hè, vụ Thu đông tại các tỉnh đồng bằng sông Hồng.

Phương pháp nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu: Gồm 17 dòng/giống cà chua quả to trong đó có 11 dòng/giống cà chua do Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm chọn tạo bao gồm: T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10, VT3 và 6 giống cà chua nhập nội gồm có: T11 (Công ty Phú Nông- nhập nội), Montavi (Công ty Seminis- nhập nội), Mongal (Công ty Thành Nông- nhập nội), Nun 2258 (Công ty Cánh Đồng Xanh- nhập nội), Anna (Công ty Seminis - nhập nội), Savior. Đối chứng 1 là VT3, đối chứng 2 là Savior Nội dung nghiên cứu 1. Khảo sát đặc điểm nông sinh học, năng suất và chất lượng của dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017 và Xuân hè 2018; 2. Đánh giá khả năng chịu nóng của dòng, giống cà chua; 3.

Xác định khả năng chứa gen kháng bệnh xoăn vàng lá Ty-1, Ty-2, Ty-3 và Ty- 4 của dòng, giống cà chua thí nghiệm; 4. Đánh giá khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá bằng lây nhiễm nhân tạo. Phương pháp nghiên cứu 1. Khảo sát đặc điểm nông sinh học, năng suất và chất lượng của dòng, giống cà chua vụ Thu đông 2017 và Xuân hè 2018 2.

Đánh giá khả năng chịu nóng của dòng, giống cà chua thông qua 2 chỉ tiêu: tỉ lệ đậu quả và độ hữu dục của hạt phấn được nhuộm bằng dung dịch KI 1% 3. Xác định khả năng chứa gen kháng bệnh xoăn vàng lá Ty-1, Ty-2, Ty-3 và Ty- 4 của dòng, giống cà chua thí nghiệm bằng chỉ thị phân tử 4. Đánh giá khả năng kháng bệnh xoăn vàng lá bằng lây nhiễm nhân tạo Phương pháp lây nhiễm: Sử dụng kỹ thuật tiêm trực tiếp dịch vi khuẩn vào mặt ix c dưới của lá (Kheyr-Pour et al., 1991; Navot et al.