Nghiên cứu đặc điểm hình thái và nông học nguồn gen bí đỏ địa phương phục vụ công tác bảo tồn

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu đặc điểm hình thái và nông học nguồn gen bí đỏ địa phương phục vụ công tác bảo tồn và, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Lê Minh Nguyệt
• Người hướng dẫn: TS. Đỗ Thị Hường
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm hình thái và nông học nguồn gen bí đỏ địa phương phục vụ công tác bảo tồn và phát triển nguồn gen
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỤC LỤC
• 2. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 3. DANH MỤC BẢNG
• 4. DANH MỤC HÌNH
• 5. TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
• 6. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 7. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
• 7.1. Mục đích của đề tài
• 7.2. Yêu cầu của đề tài
• 8. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 8.1. Ý nghĩa khoa học
• 8.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 9. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 9.1. Đối tượng nghiên cứu

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên cứu Hình thái và Nông học Bí đỏ địa phương

Bí đỏ, hay còn gọi là bí ngô, là cây trồng quan trọng với tên khoa học Cucurbita pepo L., thuộc họ Bầu bí. Có nguồn gốc từ châu Mỹ nhiệt đới, bí đỏ đã gắn bó với đời sống con người hơn 12.000 năm. Bí đỏ có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều chất đạm, chất béo, chất bột đường, khoáng chất và vitamin. Nó được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực, y học cổ truyền và chăn nuôi. Khả năng thích ứng rộng rãi của bí đỏ cho phép trồng ở nhiều điều kiện khác nhau, từ vườn gia đình đến vùng chuyên canh. Theo FAO, năm 2012, diện tích trồng bí đỏ trên thế giới đạt 1,79 triệu ha, với năng suất trung bình 13,76 tấn/ha. Châu Á chiếm hơn 50% diện tích và sản lượng toàn cầu. Ở Việt Nam, bí đỏ là cây trồng phổ biến, dễ trồng và có thị trường tiêu thụ rộng lớn. Tuy nhiên, nguồn gen bí đỏ địa phương đang bị xói mòn do chuyển đổi mục đích sử dụng đất và du nhập giống lai. Do đó, việc thu thập, lưu giữ, đánh giá và khai thác nguồn gen bí đỏ là rất quan trọng.

1.1. Giá trị Dinh dưỡng và Ứng dụng Đa dạng của Bí đỏ

Bí đỏ không chỉ là một loại rau củ thông thường mà còn là nguồn cung cấp dinh dưỡng dồi dào. Nó chứa nhiều vitamin A, C, chất xơ và các khoáng chất thiết yếu. Giá trị dinh dưỡng này làm cho bí đỏ trở thành một phần quan trọng trong chế độ ăn uống lành mạnh. Ngoài ra, bí đỏ còn được sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị một số bệnh. Các bộ phận của cây bí đỏ, như nụ, hoa, ngọn và lá non, đều có thể ăn được, nhưng phổ biến nhất vẫn là phần thịt quả. Bí đỏ còn được chế biến thành nhiều món ăn ngon và bổ dưỡng, từ súp đến bánh và đồ uống.

1.2. Tình hình Nghiên cứu và Sản xuất Bí đỏ trên Thế giới

Trên thế giới, bí đỏ là cây trồng quan trọng, đặc biệt ở châu Á. Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia có diện tích và sản lượng bí đỏ lớn nhất. Châu Âu có năng suất bí đỏ cao nhất. Nghiên cứu về bí đỏ tập trung vào cải thiện năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu bệnh. Các giống bí đỏ mới được phát triển để đáp ứng nhu cầu thị trường và thích ứng với biến đổi khí hậu. FAO thống kê năm 2012, tổng diện tích cây họ bầu bí nói chung trên thế giới vào khoảng 1,79 triệu ha với năng suất trung bình đạt 13,76 tấn/ha, sản lượng đạt 24,6 triệu tấn.

II. Thách thức Bảo tồn Nguồn gen Bí đỏ Địa phương Việt Nam

Nguồn gen bí đỏ ở Việt Nam rất đa dạng và phong phú, nhưng đang đối mặt với nguy cơ bị xói mòn. Sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất và sự du nhập của các giống bí đỏ lai thương mại có năng suất cao đã làm giảm diện tích trồng các giống bí đỏ địa phương. Bảo tồn nguồn gen là rất quan trọng để duy trì sự đa dạng sinh học và đảm bảo nguồn cung cấp vật liệu di truyền cho tương lai. Ngân hàng gen cây trồng quốc gia đã thu thập được khoảng 1000 mẫu giống thuộc chi Cucurbita. Tuy nhiên, việc bảo tồn chỉ có ý nghĩa khi các nguồn gen này được mô tả, đánh giá và tư liệu hóa đầy đủ.

2.1. Nguy cơ Xói mòn và Mất đa dạng Di truyền Bí đỏ

Sự du nhập ồ ạt của các giống bí đỏ lai thương mại có năng suất cao đang đe dọa sự tồn tại của các giống bí đỏ địa phương. Các giống lai thường có năng suất cao hơn và khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn, khiến nông dân ưa chuộng hơn. Tuy nhiên, việc trồng các giống lai này có thể dẫn đến mất đa dạng di truyền và làm suy yếu khả năng thích ứng của cây trồng với biến đổi khí hậu. Mất đa dạng di truyền có thể làm tăng nguy cơ dịch bệnh và giảm năng suất trong tương lai.

2.2. Thiếu hụt Thông tin và Đánh giá về Nguồn gen Bí đỏ

Việc bảo tồn và khai thác sử dụng nguồn gen bí đỏ chỉ có ý nghĩa khi những nguồn gen này được mô tả, đánh giá, tư liệu hóa chính xác và đầy đủ. Hiện nay, thông tin về các giống bí đỏ địa phương còn hạn chế. Cần có các nghiên cứu để đánh giá đặc điểm hình thái, nông sinh học và chất lượng của các giống bí đỏ này. Đánh giá nguồn gen là cơ sở khoa học để tiến tới tạo lập tập đoàn hạt nhân của cây bí đỏ, với mục đích giảm tối đa mẫu nguồn gen bảo quản, lưu giữ được tối đa kiểu gen trong tập đoàn.

III. Phương pháp Đánh giá Hình thái và Nông học Bí đỏ Địa phương

Đánh giá đặc điểm hình thái và nông sinh học là bước quan trọng trong công tác bảo tồn và khai thác nguồn gen bí đỏ. Việc này giúp phân loại đúng nguồn gen, xác định sự đa dạng di truyền và phát hiện các tính trạng quý phục vụ chọn tạo giống. Phương pháp đánh giá bao gồm theo dõi các chỉ tiêu về hình thái thân, lá, hoa, quả, hạt, sinh trưởng, năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu bệnh. Kết quả đánh giá là cơ sở khoa học để tiến tới tạo lập tập đoàn hạt nhân của cây bí đỏ.

3.1. Các Chỉ tiêu Đánh giá Hình thái Thân Lá Hoa Quả Hạt

Các chỉ tiêu hình thái được sử dụng để mô tả và phân loại các giống bí đỏ. Các chỉ tiêu này bao gồm hình dạng, kích thước, màu sắc của thân, lá, hoa, quả và hạt. Ví dụ, hình dạng lá có thể là tròn, tim, hoặc xẻ thùy. Màu sắc quả có thể là xanh, vàng, cam, hoặc đỏ. Kích thước quả có thể là nhỏ, trung bình, hoặc lớn. Đánh giá hình thái giúp phân biệt các giống bí đỏ khác nhau và xác định sự đa dạng di truyền.

3.2. Đánh giá Nông sinh học Sinh trưởng Năng suất Chất lượng

Các chỉ tiêu nông sinh học được sử dụng để đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của các giống bí đỏ. Các chỉ tiêu này bao gồm thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số lượng quả trên cây, khối lượng quả, hàm lượng đường, vitamin và khoáng chất. Đánh giá nông sinh học giúp xác định các giống bí đỏ có tiềm năng năng suất cao, chất lượng tốt và khả năng thích ứng với điều kiện địa phương.

IV. Kết quả Nghiên cứu Hình thái và Nông học Bí đỏ Địa phương

Nghiên cứu đã đánh giá đặc điểm hình thái và nông sinh học của 30 mẫu giống bí đỏ địa phương. Kết quả cho thấy tập đoàn nghiên cứu được phân thành 2 nhóm, đa số là loài C.moschata (94%), còn lại là loài C.maxima. Mức biểu hiện của các đặc điểm hình thái, nông sinh học khá cao. Về mức độ phân cắt thùy lá, 94% mẫu giống có lá phân thùy vừa phải. Về đặc điểm hoa, chiều dài đài hoa cái và chiều dài đài hoa đực đa số thuộc nhóm trung bình. Hình thái quả có sự xuất hiện của 8 trạng thái quả trong tập đoàn nghiên cứu. Vỏ hạt, màu kem chiếm ưu thế (62%), màu vàng chiếm 38%.

4.1. Phân loại và Đánh giá Đặc điểm Hình thái Thân Lá Hoa

Nghiên cứu đã phân loại các mẫu giống bí đỏ theo loài và đánh giá các đặc điểm hình thái thân, lá, hoa. Kết quả cho thấy sự đa dạng về hình dạng, kích thước và màu sắc của các bộ phận này. Ví dụ, lá có thể có hình dạng tròn, tim, hoặc xẻ thùy. Màu sắc hoa có thể là vàng, cam, hoặc trắng. Phân loại và đánh giá hình thái giúp xác định sự đa dạng di truyền và phân biệt các giống bí đỏ khác nhau.

4.2. Đánh giá Đặc điểm Hình thái Quả và Hạt của Bí đỏ

Nghiên cứu đã đánh giá các đặc điểm hình thái quả và hạt của các mẫu giống bí đỏ. Kết quả cho thấy sự đa dạng về hình dạng, kích thước, màu sắc và khối lượng của quả và hạt. Ví dụ, quả có thể có hình dạng tròn, bầu dục, hoặc dài. Màu sắc quả có thể là xanh, vàng, cam, hoặc đỏ. Đánh giá hình thái quả và hạt giúp xác định các giống bí đỏ có tiềm năng năng suất cao và chất lượng tốt.

V. Đánh giá Năng suất Chất lượng và Khả năng Chống chịu Bí đỏ

Nghiên cứu đã đánh giá năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu bệnh của các mẫu giống bí đỏ. Kết quả cho thấy có sự khác biệt đáng kể giữa các giống về các chỉ tiêu này. Sâu gây hại nhiều là ruồi đục lá, bọ phấn, rệp muội, sâu xanh, và bọ dưa. Phát hiện 4 loại bệnh gây hại là bệnh phấn trắng, bệnh giả sương mai, bệnh cháy lá và bệnh khảm do virus. Hai mẫu giống SĐK6555 và SĐK7546 có tỷ lệ nhiễm bệnh phấn trắng nhẹ nhất (20-25%).

5.1. Phân tích Năng suất và Các yếu tố Cấu thành Năng suất

Nghiên cứu đã phân tích năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống bí đỏ. Các yếu tố này bao gồm số lượng quả trên cây, khối lượng quả, và số lượng hạt trên quả. Phân tích năng suất giúp xác định các giống bí đỏ có tiềm năng năng suất cao và các yếu tố cần cải thiện để tăng năng suất.

5.2. Đánh giá Chất lượng Quả và Khả năng Chống chịu Sâu bệnh

Nghiên cứu đã đánh giá chất lượng quả và khả năng chống chịu sâu bệnh của các mẫu giống bí đỏ. Chất lượng quả được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu như hàm lượng đường, vitamin, khoáng chất và màu sắc thịt quả. Khả năng chống chịu sâu bệnh được đánh giá dựa trên tỷ lệ nhiễm sâu bệnh và mức độ thiệt hại. Đánh giá chất lượng và khả năng chống chịu giúp xác định các giống bí đỏ có chất lượng tốt và khả năng chống chịu sâu bệnh cao.

VI. Chọn lọc và Giới thiệu Nguồn gen Bí đỏ Triển vọng

Nghiên cứu đã chọn lọc được hai giống bí đỏ tiềm năng: Mẫu giống bí đỏ (SĐK6555) có thời gian sinh trưởng ngắn (154 ngày), ra hoa khá tập trung, năng suất trung bình (12,9 tấn/ha), chống chịu với bệnh phấn trắng, hàm lượng β-Caroten cao. Mẫu giống xéng to (SĐK7546) có thời gian sinh trưởng ngắn (154 ngày), năng suất trung bình (10,8 tấn/ha), quả nhỏ, thịt quả ngọt, chống chịu với bệnh phấn trắng, hàm lượng đường tổng số cao. Chọn lọc nguồn gen là bước quan trọng để bảo tồn và khai thác các giống bí đỏ có giá trị.

6.1. Mô tả Chi tiết về Giống Bí đỏ SĐK6555

Giống bí đỏ SĐK6555 có thời gian sinh trưởng ngắn (154 ngày), ra hoa khá tập trung, năng suất trung bình (12,9 tấn/ha), chống chịu với bệnh phấn trắng, hàm lượng β-Caroten cao. Giống này có tiềm năng phát triển trong các vùng có điều kiện khí hậu khắc nghiệt và nhu cầu về bí đỏ giàu dinh dưỡng.

6.2. Mô tả Chi tiết về Giống Bí đỏ Xéng to SĐK7546

Giống bí đỏ xéng to (SĐK7546) có thời gian sinh trưởng ngắn (154 ngày), năng suất trung bình (10,8 tấn/ha), quả nhỏ, thịt quả ngọt, chống chịu với bệnh phấn trắng, hàm lượng đường tổng số cao. Giống này có tiềm năng phát triển trong các vùng có nhu cầu về bí đỏ có hương vị đặc biệt và khả năng chống chịu sâu bệnh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây bí đỏ (Cucurbita spp.) thuộc họ Bầu bí (Cucurbitaceae) là một trong những loại rau ăn quả bản địa có lịch sử canh tác lâu đời hơn 12.000 năm và giữ vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo an ninh dinh dưỡng toàn cầu. Theo số liệu từ Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO), diện tích canh tác cây họ bầu bí trên thế giới đạt khoảng 1,79 triệu ha với sản lượng trên 24,6 triệu tấn, trong đó châu Á chiếm hơn 50% tổng sản lượng toàn cầu. Tại Việt Nam, diện tích trồng bí đỏ đạt hơn 8.000 ha với sản lượng hàng năm vượt 30.000 tấn. Tuy nhiên, nguồn gen bí đỏ địa phương phong phú đang đối mặt với nguy cơ xói mòn di truyền nghiêm trọng do quá trình chuyển đổi cơ cấu cây trồng và sự xâm nhập ồ ạt của các giống lai thương mại nhập nội.

Nhằm ngăn chặn sự suy giảm nguồn gen bản địa và phục vụ công tác chọn tạo giống bền vững, đề tài "Nghiên cứu đặc điểm hình thái và nông học nguồn gen bí đỏ địa phương phục vụ công tác bảo tồn và phát triển nguồn gen" được triển khai thực hiện tại Trung tâm Tài nguyên thực vật thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam từ tháng 12/2018 đến tháng 08/2019. Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là đánh giá hệ thống 42 chỉ tiêu hình thái, nông sinh học cùng 06 chỉ tiêu chất lượng hóa sinh trên tập đoàn 30 mẫu giống bí đỏ địa phương thu thập từ các vùng sinh thái đặc trưng trên cả nước. Công trình không chỉ cung cấp cơ sở dữ liệu số hóa hoàn chỉnh cho Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia mà còn tuyển chọn thành công 02 dòng gen ưu tú có khả năng chống chịu sâu bệnh và hàm lượng dinh dưỡng vượt trội, mở ra tiềm năng thương mại hóa và làm vật liệu khởi đầu cho các chương trình lai tạo giống mới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật ngoại vi (ex-situ conservation) của Viện Tài nguyên Di truyền Thực vật Quốc tế (IPGRI, nay là Bioversity International) kết hợp với nguyên lý di truyền học tính trạng số lượng và chất lượng ở thực vật bậc cao. Khung phân tích tập trung vào các quy luật phân ly, tính tương tác gen kiểm soát kiểu hình thân, lá, hoa, quả và hạt ở chi Cucurbita, điển hình như locus Bn quy định hình dạng quả hay các alen trội L-1, L-2 và B kiểm soát màu sắc vỏ và thịt quả.

Các khái niệm then chốt được vận dụng xuyên suốt gồm:

• Nguồn gen thực vật nông nghiệp: Nguồn vật liệu di truyền sơ cấp chứa các gen có giá trị thực tế hoặc tiềm năng phục vụ nông nghiệp và đời sống.
• Đánh giá ban đầu (Characterization): Mô tả có hệ thống các tính trạng hình thái có tính ổn định di truyền cao nhằm phân loại và loại trừ trùng lặp nguồn gen.
• Đánh giá chi tiết (Evaluation): Đo lường các đặc tính nông học, chất lượng dinh dưỡng và khả năng chống chịu sinh học đối với sâu bệnh hại.
• Tập đoàn quĩ gen công tác (Working collection): Tập hợp các mẫu giống được lưu giữ và khai thác trực tiếp cho nghiên cứu khoa học và chọn tạo giống.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn vật liệu gồm 30 mẫu giống bí đỏ địa phương thu thập từ các tỉnh miền núi phía Bắc, Đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung Bộ, hiện được lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia. Cỡ mẫu 30 đại diện đầy đủ cho sự đa dạng sinh thái và tập quán canh tác của các cộng đồng bản địa. Thí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo phương pháp tuần tự không nhắc lại, một phương pháp tiêu chuẩn áp dụng trong đánh giá tập đoàn nguồn gen tại Trung tâm Tài nguyên thực vật. Mỗi ô thí nghiệm có diện tích 15 m² với mật độ 10 cây/ô (luống rộng 2,7 m, khoảng cách cây cách cây 1,0 m). Phân bón được cung ứng đồng bộ theo định mức 1 ha gồm 25 tấn phân chuồng kết hợp 115 kg N, 72 kg P2O5 và 180 kg K2O.

Quá trình thu thập dữ liệu tuân thủ nghiêm ngặt Hướng dẫn khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định (DUS) của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn kết hợp bảng mô tả nguồn gen bí đỏ của AVRDC và Bioversity. Các chỉ tiêu hóa sinh được xác định bằng các phương pháp chuẩn hóa trong phòng thí nghiệm: hàm lượng chất khô theo TCVN 5366-91, đường tổng số theo phương pháp Bertrand (TCVN 4594-1998), vitamin C theo TCVN 6427-2:1998, β-Caroten bằng phương pháp so màu quang phổ UV-VIS theo TCVN 9092:2012 và độ Brix bằng khúc xạ kế theo TCVN 7771:2007. Mức độ hại của sâu bệnh được điều tra theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 01-169:2014/BNNPTNT.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả đánh giá 30 mẫu giống bí đỏ địa phương đã xác lập những phát hiện quan trọng:

• Phân loại thực vật và đặc điểm tán lá: Tập đoàn nghiên cứu phân thành 2 nhóm loài rõ rệt, trong đó loài Cucurbita moschata Duch. chiếm ưu thế tuyệt đối với 94% (28 mẫu giống), còn lại là loài Cucurbita maxima Duch. chiếm 6% (2 mẫu giống). Về hình thái lá, có 94% số mẫu giống biểu hiện mức độ phân thùy lá vừa phải, tạo tán thông thoáng giúp giảm thiểu ẩm độ vi khí hậu trên đồng ruộng.
• Đa dạng hình thái quả và hạt: Nghiên cứu ghi nhận 8 dạng quả khác nhau trong toàn tập đoàn (hình trụ, hình đĩa, hình cầu, hình quả lê, hình tạ, hình cong cổ,...). Vỏ hạt thể hiện tính đa hình với 62% số mẫu có màu kem sáng và 38% có vỏ hạt màu vàng óng.
• Khả năng chống chịu sâu bệnh hại: Ghi nhận sự xuất hiện của 5 loại sâu hại chính (ruồi đục lá, bọ phấn, rệp muội, sâu xanh, bọ dưa) và 4 loại bệnh phổ biến (phấn trắng, giả sương mai, cháy lá, khảm virus). Đáng chú ý, 2 mẫu giống SĐK6555 (Quản Bạ - Hà Giang) và SĐK7546 (Đà Bắc - Hòa Bình) thể hiện tính chống chịu vượt trội với tỷ lệ nhiễm bệnh phấn trắng chỉ từ 20% đến 25%, thấp hơn đáng kể so với mức nhiễm trên 60% ở các giống mẫn cảm.
• Chất lượng dinh dưỡng và chọn lọc dòng triển vọng: Đánh giá cảm quan cho thấy 76% số mẫu có thịt quả màu vàng đậm đến vàng cam và 57% quả có vị ngọt thanh. Phân tích hóa sinh đã định danh mẫu SĐK6555 sở hữu hàm lượng β-Caroten rất cao đạt 52,8 mg/kg cùng năng suất 12,9 tấn/ha trong thời gian sinh trưởng ngắn 154 ngày. Mẫu SĐK7546 đạt hàm lượng đường tổng số 7,55% với năng suất thực thu 10,8 tấn/ha và phẩm chất thịt quả dẻo ngọt đặc trưng.

Thảo luận kết quả

Sự chiếm ưu thế của loài Cucurbita moschata (94%) giải thích khả năng thích nghi sinh thái rộng của tập đoàn bí đỏ miền Bắc Việt Nam, do loài này có khả năng chịu nhiệt và chịu ẩm cao hơn hẳn so với Cucurbita maxima vốn thích hợp vùng ôn đới. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu của mạng lưới tài nguyên rau châu Á (AVRDC), khẳng định vùng nhiệt đới gió mùa là trung tâm đa dạng thứ cấp phong phú của C. moschata.

Trên đồ thị biểu diễn tần suất và bảng phân tích tương quan kiểu hình, các biến động về hình dạng quả và màu sắc vỏ hạt cho thấy độ đa dạng di truyền lớn, là nguồn vật liệu dồi dào để cải tiến tính trạng thương phẩm. Việc phát hiện mẫu giống SĐK6555 có hàm lượng β-Caroten lên tới 52,8 mg/kg và SĐK7546 có hàm lượng đường 7,55% đi kèm khả năng kháng bệnh phấn trắng cấp nhẹ (20-25%) có ý nghĩa khoa học sâu sắc. Đây là minh chứng cho thấy các giống bản địa lưu giữ nguồn gen kháng sinh học và giá trị dinh dưỡng cao mà nhiều giống lai cao sản đã bị thoái hóa trong quá trình chọn lọc công nghiệp.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phát huy giá trị của tập đoàn nguồn gen bí đỏ địa phương, nghiên cứu đưa ra 4 khuyến nghị hành động cụ thể:

• Khảo nghiệm và mở rộng diện tích sản xuất: Triển khai mô hình khảo nghiệm diện hẹp và diện rộng đối với 2 giống triển vọng SĐK6555 và SĐK7546 tại các vùng sinh thái trọng điểm (Hà Giang, Hòa Bình, Vĩnh Phúc) trên quy mô 5-10 ha trong giai đoạn 2024-2026, hướng tới mục tiêu duy trì năng suất thực thu ổn định 12-14 tấn/ha. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Khuyến nông Quốc gia phối hợp với Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật các địa phương.
• Khai thác làm vật liệu lai tạo giống mới: Ứng dụng nguồn gen SĐK6555 (giàu β-Caroten) và SĐK7546 (hàm lượng đường cao, chống chịu bệnh phấn trắng) làm dòng bố mẹ thuần trong các chương trình chọn tạo giống bí đỏ lai F1 thương mại trong vòng 3-5 năm tới. Chủ thể thực hiện: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
• Chuẩn hóa quy trình thâm canh tích hợp: Hoàn thiện và chuyển giao quy trình kỹ thuật canh tác tối ưu (bón lót 25 tấn phân chuồng + cân đối 115 kg N, 72 kg P2O5, 180 kg K2O/ha kết hợp các biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp IPM) nhằm giảm tỷ lệ nhiễm bệnh phấn trắng và giả sương mai xuống dưới 15% trong 12 tháng tới. Chủ thể thực hiện: Hợp tác xã nông nghiệp và Trung tâm Dịch vụ Nông nghiệp cấp huyện.
• Bảo tồn ngoại vi dài hạn và số hóa cơ sở dữ liệu: Hoàn thiện hồ sơ lý lịch điện tử cho 30 mẫu giống bí đỏ, đưa 100% mẫu hạt đạt chuẩn độ ẩm 7-10% vào bảo quản dài hạn ở nhiệt độ -18°C đến -20°C tại Ngân hàng gen Quốc gia trước năm 2025. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Tài nguyên thực vật.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho nhiều nhóm đối tượng:

• Nhà khoa học và chuyên gia chọn tạo giống cây trồng: Tiếp cận nguồn dẫn liệu chi tiết về 42 chỉ tiêu hình thái, nông học cùng mã số đăng ký của 30 mẫu giống bản địa, trực tiếp sử dụng 2 dòng SĐK6555 và SĐK7546 làm vật liệu khởi đầu cho các nghiên cứu di truyền và lai giống.
• Cán bộ quản lý ngân hàng gen và bảo tồn đa dạng sinh học: Ứng dụng khung phương pháp luận đánh giá sơ bộ và chi tiết theo chuẩn quốc tế Bioversity và UPOV để hoàn thiện quy trình lưu giữ tài nguyên thực vật.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Nông học, Di truyền và Chọn giống: Sử dụng luận văn như tài liệu tham khảo chuẩn mực về thiết kế thí nghiệm đánh giá tập đoàn nguồn gen thực địa và phương pháp phân tích hóa sinh chất lượng nông sản (TCVN).
• Doanh nghiệp nông nghiệp và hợp tác xã sản xuất rau sạch: Tham khảo các đặc tính sinh trưởng, năng suất và tiêu chuẩn dinh dưỡng để quy hoạch vùng nguyên liệu bí đỏ giàu vitamin A, phục vụ chế biến thực phẩm chức năng và nông sản an toàn.

Câu hỏi thường gặp

• Tại sao loài Cucurbita moschata lại chiếm tới 94% trong tập đoàn giống thu thập?
  Loài Cucurbita moschata sở hữu đặc tính thích nghi sinh thái rộng, chịu được nền nhiệt cao và ẩm độ lớn của khí hậu nhiệt đới gió mùa tại Việt Nam. Trải qua hàng trăm năm chọn lọc tự nhiên và canh tác truyền thống, 28 trên 30 mẫu giống địa phương được người dân bản địa lưu giữ đều thuộc loài này nhằm đảm bảo năng suất ổn định.

• Mẫu giống bí đỏ SĐK6555 có những ưu điểm vượt trội nào?
  Mẫu giống SĐK6555 thu thập tại Quản Bạ (Hà Giang) có thời gian sinh trưởng ngắn chỉ 154 ngày, năng suất thực thu đạt 12,9 tấn/ha, khả năng kháng bệnh phấn trắng tốt với tỷ lệ bệnh chỉ 20-25% và đặc biệt chứa hàm lượng β-Caroten cao vượt trội đạt mức 52,8 mg/kg thịt quả tươi.

• Nghiên cứu đã áp dụng những quy chuẩn kỹ thuật nào để phân tích chất lượng hóa sinh?
  Tất cả các chỉ tiêu chất lượng đều được kiểm định bằng hệ thống tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 5366-91 xác định chất khô, TCVN 4594-1998 phân tích đường tổng số theo Bertrand, TCVN 6427-2:1998 đo vitamin C, TCVN 9092:2012 định lượng β-Caroten qua quang phổ UV-VIS và TCVN 7771:2007 đo độ Brix.

• Phương pháp bố trí thí nghiệm tuần tự không nhắc lại mang lại lợi ích gì cho nghiên cứu nguồn gen?
  Với diện tích ô 15 m² và mật độ 10 cây/ô, phương pháp này cho phép đánh giá đồng thời số lượng lớn mẫu giống trong tập đoàn trên cùng một nền đồng nhất, tiết kiệm tối đa diện tích thực nghiệm mà vẫn đảm bảo độ tin cậy khoa học khi theo dõi 42 chỉ tiêu hình thái và nông sinh học.

• Hai giống bí đỏ triển vọng có tiềm năng kiểm soát bệnh phấn trắng ra sao?
  Trong điều kiện tự nhiên tại thực địa, cả 2 mẫu giống SĐK6555 và SĐK7546 chỉ nhiễm bệnh phấn trắng ở mức nhẹ với tỷ lệ lá bị hại dao động từ 20% đến 25%, thấp hơn rất nhiều so với mức trung bình và nặng (30-60%) của các mẫu giống đối chứng trong tập đoàn.

Kết luận

• Đã đánh giá toàn diện 42 chỉ tiêu hình thái, nông sinh học và 06 chỉ tiêu hóa sinh trên 30 mẫu giống bí đỏ địa phương thuộc Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia.
• Xác định cơ cấu tập đoàn gồm 94% loài Cucurbita moschata và 6% loài Cucurbita maxima, ghi nhận sự phong phú với 8 dạng quả và 2 nhóm màu sắc vỏ hạt chính.
• Tuyển chọn thành công 02 nguồn gen xuất sắc: SĐK6555 có hàm lượng β-Caroten 52,8 mg/kg (năng suất 12,9 tấn/ha) và SĐK7546 có hàm lượng đường tổng số 7,55% (năng suất 10,8 tấn/ha).
• Giai đoạn 2025-2030, các viện nghiên cứu và địa phương cần đẩy mạnh khảo nghiệm diện rộng 5-10 ha và sử dụng 2 nguồn gen này làm vật liệu lai tạo giống thương phẩm F1.
• Hãy tham khảo toàn văn luận văn thạc sĩ để khai thác chi tiết bộ dữ liệu hình thái, nông học và tiếp cận giải pháp bảo tồn, phát triển bền vững nguồn gen cây trồng bản địa Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ MINH NGUYỆT NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ NÔNG HỌC NGUỒN GEN BÍ ĐỎ ĐỊA PHƯƠNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC BẢO TỒN VÀ PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 8620110 Người hướng dẫn khoa học: TS. Đỗ Thị Hường TS. Hoàng Thị Huệ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019 c LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn, TS. Hoàng Thị Huệ và TS.

Đỗ Thị Hường, người đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc, lãnh đạo và tập thể cán bộ Trung tâm Tài nguyên thực vật đã giúp đỡ nhiệt tình, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn chủ nhiệm đề tài cấp nhà nước: “Đánh giá tiềm năng di truyền một số nguồn gen rau địa phương họ Bầu bí và Hoa thập tự ở miền Bắc Việt Nam” - PGS. Lã Tuấn Nghĩa đã tạo điều kiện cho tôi được tham gia và sử dụng số liệu của đề tài.

Tôi xin cảm ơn Ban Đào tạo sau đại học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin bảy tỏ lòng biết ơn tới các Thầy, Cô giáo đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp đã luôn động viên, khuyến khích và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn Lê Minh Nguyệt i c LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS.

Hoàng Thị Huệ và TS. Đỗ Thị Hường cùng với sự giúp đỡ của tập thể cán bộ nghiên cứu thuộc Trung tâm Tài nguyên thực vật. Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận văn này.

Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn Lê Minh Nguyệt ii c MỤC LỤC Lời cảm ơn. i Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt.

v Danh mục các bảng. vi Danh mục các hình. vii Trích yếu luận văn. viii Thesis abstract.

Tính cấp thiết của đề tài. Mục đích và yêu cầu của đề tài. Mục đích của đề tài. Yêu cầu của đề tài.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Tổng quan tài liệu nghiên cứu. Cơ sở khoa học của bảo tồn.

Thu thập và nhập nội nguồn gen. Lưu giữ nguồn gen. Đánh giá nguồn gen. Tư liệu và thông tin nguồn gen.

Giới thiệu chung về nguồn gen cây bí đỏ. Nguồn gốc, phân bố và phân loại thực vật. Giá trị dinh dưỡng và sử dụng của nguồn gen cây bí đỏ. Tình hình nghiên cứu về nguồn gen cây bí đỏ.

Tình hình nghiên cứu về nguồn gen cây bí đỏ trên thế giới. Tình hình nghiên cứu về nguồn gen cây bí đỏ ở Việt Nam. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu.

Thời gian nghiên cứu. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu.

Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp bố trí. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi:.

Phương pháp xử lý số liệu. Kết quả nghiên cứu và thảo luận. Kết quả đánh giá đặc điểm hình thái, nông sinh học nguồn gen bí đỏ. Đánh giá về một số đặc điểm hình thái thân lá.

Đánh giá về một số đặc điểm hình thái hoa. Đánh giá về một số đặc điểm hình thái quả. Đánh giá về một số đặc điểm hình thái hạt. Đánh giá một số đặc điểm nông học của nguồn gen bí đỏ nghiên cứu.

Kết quả đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại của nguồn gen bí đỏ nghiên cứu. Kết quả đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của nguồn gen bí đỏ nghiên cứu. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của nguồn gen bí đỏ. Giới thiệu một số nguồn gen bí đỏ triển vọng.

Kết luận và đề nghị. 75 Tài liệu tham khảo. 81 iv c DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt AVRDC Asian Vegetable Research and Development Center (Nay là The World Vegetable Center Trung tâm Rau Thế giới) C.dài Chiều rộng/Chiều dài CS Cộng sự CPM Quy trình kiểm soát sâu bệnh hại ĐLC Độ lệch chuẩn ECPGR The European Cooperative Programme for Plant Genetic Resources (Chương trình tài nguyên di truyền thực vật, cộng đồng châu Âu) FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc) IPGRI International Plant Genetic Resources Institute (Nay là BIOVERSITY Tổ chức sinh học quốc tế) MĐN Mật độ nhiễm NSTT Năng suất thực thu P100 hạt Khối lượng 100 hạt PTNT Phát triển nông thôn TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TB Trung bình TGST Thời gian sinh trưởng TNTV Tài nguyên Thực vật TLB Tỷ lệ bệnh Tỷ lệ D/R Tỷ lệ chiều dài/chiều rộng v c DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các nhóm loài và phân bố của chi Cucurbita. Danh sách và nguồn gốc thu thập.

33 của các mẫu giống nghiên cứu. Phân loại tập đoàn mẫu giống bí đỏ nghiên cứu theo loài. Đánh giá mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. Đánh giá mẫu giống bí đỏ nghiên cứu theo trạng thái.

46 biểu hiện của đặc điểm hình thái lá. Đánh giá mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. 49 theo trạng thái biểu hiện của đài hoa. Đánh giá hình thái quả của các mẫu giống bí đỏ nghiên cứu.

Đánh giá mẫu giống bí đỏ nghiên cứu theo. 55 một số tính trạng số lượng về hình thái quả. Đánh giá mẫu giống bí đỏ nghiên cứu theo một số. 58 tính trạng số lượng về hình thái hạt.

Đánh giá mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. 60 theo một số chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển. Sâu bệnh hại các mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. Mức độ phát sinh sâu hại mẫu giống bí đỏ nghiên cứu.

Mức độ nhiễm bệnh các mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. Năng suất mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. Đánh giá mẫu giống bí đỏ nghiên cứu theo trạng thái. 69 biểu hiện của một số đặc điểm về quả.

Các chỉ tiêu hoá sinh của một số mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. Một số đặc điểm khả năng sinh trưởng và chống chịu. 73 bệnh phấn trắng của 02 mẫu giống bí đỏ triển vọng. Một số đặc điểm hình thái, nông sinh học chính.

73 của 02 mẫu giống bí đỏ triển vọng. 73 vi c DANH MỤC HÌNH Hình 2. Hình vẽ minh hoạ đặc điểm thực vật học của C. Hình ảnh đặc điểm chung về thân, lá, hoa, quả của các mẫu giống Cucurbita moschata Duch.

Hình ảnh đặc điểm chung về thân, lá, hoa, quả của các mẫu giống Cucurbita maxima Duch. Một số trạng thái đặc trưng của tính trạng về lá. Hình ảnh về đặc điểm đài hoa. Hình thái quả của tập đoàn bí đỏ nghiên cứu.

Màu sắt mẫu giống hạt bí. Hình ảnh về hình thái hạt của các mẫu giống. Một số hình ảnh sâu hại mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. Một số hình ảnh bệnh hại mẫu giống bí đỏ nghiên cứu.

Một số trạng thái đặc trưng thịt quả của các mẫu giống bí đỏ. 70 vii c TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Lê Minh Nguyệt Tên Luận văn: Nghiên cứu đặc điểm hình thái và nông học nguồn gen bí đỏ địa phương phục vụ công tác bảo tồn và phát triển nguồn gen Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 8620110 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam 1. Mục đích nghiên cứu Đánh giá được đặc điểm hình thái và nông học có ý nghĩa của nguồn gen bí đỏ địa phương nhằm bổ sung thông tin dữ liệu cho các nguồn gen đang lưu giữ, từ đó tạo cơ sở cho bảo tồn, chọn lọc nguồn gen tiềm năng, hướng tới khai thác sản xuất cũng như tạo nguồn vật liệu cho công tác chọn tạo giống mới. Phương pháp nghiên cứu 2.

Nội dung nghiên cứu - Đánh giá đặc điểm hình thái và nông học của một số mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. - Đánh giá mức độ nhiễm sâu, bệnh hại của một số mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. - Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của một số mẫu giống bí đỏ nghiên cứu. - Đánh giá chất lượng của một số mẫu giống bí đỏ nghiên cứu.

Vật liệu nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu bao gồm 30 mẫu giống cây bí đỏ có nguồn gốc thu thập từ các vùng sinh thái của Việt Nam đang được lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia, An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội. Phương pháp nghiên cứu Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp đang được áp dụng cho đánh giá tập đoàn quĩ gen cây bí đỏ tại Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam. Ô thí nghiệm được bố trí tuần tự không nhắc lại, mỗi ô thí nghiệm 15 m2 với 10 cây. - Luống trồng rộng 2,7m, rãnh 0,3m, cao luống 0,3m.

- Gieo ươm cây con trong khay ngày 4/12/2018, trồng cây con khi cây đạt 2-3 lá thật vào ngày 26/12/2018, trồng 2 hàng nanh sấu trên luống, cây cách cây 1m. - Lượng phân bón tính cho 1 ha: 25 tấn phân chuồng +115N + 72P2O5 + 180 K2O ( quy ra 250kg ure + 450kg supe lân + 300kg kaliclorua) viii c - Kỹ thuật chăm sóc theo quy trình canh tác bí đỏ tập đoàn tại Trung tâm Tài nguyên thực vật. Kết quả chính và kết luận - Nghiên cứu đánh giá đặc điểm hình thái nông sinh học (hình thái thân, lá, hoa, quả, hạt, sinh trưởng) cho thấy: tập đoàn nghiên cứu được phân thành 2 nhóm, đa số là loài C.moschata chiếm 94%, còn lại là loài C.