Luận án tiến sĩ lâm nghiệp nghiên cứu ảnh hưởng của loài cây mẹ và biến dị di truyền về sinh trưởng và tính chất gỗ trong chọn giống keo lai tự nhiên

Luận án tiến sĩ nghiên cứu lâm nghiệp nghiên cứu ảnh hưởng của loài cây mẹ và biến dị di truyền về sinh trưởng và tính chất gỗ, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2017

186
2
0

Phí lưu trữ

45 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan về keo lai tự nhiên

Keo lai tự nhiên là kết quả lai giữa Keo tai tượngKeo lá tràm, có vai trò quan trọng trong ngành lâm nghiệp Việt Nam. Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của cây mẹbiến dị di truyền đến sinh trưởngchất gỗ của keo lai. Keo lai được đánh giá cao về khả năng sinh trưởng nhanh, chất lượng gỗ tốt và khả năng thích ứng với môi trường. Tuy nhiên, việc trồng rừng với số lượng dòng hạn chế có thể dẫn đến nguy cơ mất đa dạng di truyền và tăng khả năng bị sâu bệnh. Nghiên cứu này nhằm bổ sung cơ sở khoa học cho việc cải thiện giống cây và tối ưu hóa năng suất rừng trồng.

1.1. Lịch sử và đặc điểm của keo lai

Keo lai tự nhiên được phát hiện từ những năm 1990 và nhanh chóng trở thành giống cây trồng chính ở Việt Nam. Keo tai tượngKeo lá tràm là hai loài cây mẹ chính tạo nên giống lai này. Keo lai kế thừa các đặc tính ưu việt từ cả hai loài, bao gồm khả năng sinh trưởng nhanh, chất lượng gỗ tốt và khả năng cải tạo đất. Tuy nhiên, việc trồng rừng với số lượng dòng hạn chế đã dẫn đến những thách thức về đa dạng di truyền và khả năng chống chịu sâu bệnh.

1.2. Tình hình nghiên cứu và phát triển

Các nghiên cứu về chọn giống keo lai đã được thực hiện từ những năm 1990, với hơn 20 giống keo lai được công nhận là giống quốc gia. Tuy nhiên, việc sử dụng một số lượng dòng hạn chế trong trồng rừng đã làm giảm tính đa dạng di truyền. Nghiên cứu này nhằm bổ sung các dòng mới có khả năng sinh trưởng tốt và chất lượng gỗ cao, đồng thời tăng cường tính đa dạng di truyền để giảm thiểu rủi ro về sâu bệnh.

II. Ảnh hưởng của cây mẹ và biến dị di truyền

Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của cây mẹbiến dị di truyền đến sinh trưởngchất gỗ của keo lai. Cây mẹ đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các đặc tính di truyền của keo lai. Biến dị di truyền giữa các dòng vô tính được đánh giá thông qua các thông số di truyền như hệ số di truyền và tương tác kiểu gen – hoàn cảnh. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt đáng kể về sinh trưởngchất gỗ giữa các dòng keo lai có nguồn gốc từ các loài cây mẹ khác nhau.

2.1. Ảnh hưởng của cây mẹ đến sinh trưởng

Cây mẹ có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng của keo lai. Các dòng keo lai có nguồn gốc từ Keo tai tượng thường có tốc độ sinh trưởng nhanh hơn so với các dòng có nguồn gốc từ Keo lá tràm. Tuy nhiên, các dòng từ Keo lá tràm lại có khả năng chống chịu bệnh tốt hơn. Nghiên cứu này đã xác định được sự khác biệt về tính trạng sinh trưởng giữa các dòng keo lai, từ đó hỗ trợ việc chọn lọc các dòng có tiềm năng cao.

2.2. Biến dị di truyền và chất gỗ

Biến dị di truyền giữa các dòng keo lai được đánh giá thông qua các thông số di truyền như hệ số di truyền và tương tác kiểu gen – hoàn cảnh. Kết quả cho thấy sự khác biệt đáng kể về chất gỗ giữa các dòng, đặc biệt là về khối lượng riêng cơ bảnmô đun đàn hồi. Các dòng keo lai có nguồn gốc từ Keo lá tràm thường có chất lượng gỗ tốt hơn, phù hợp cho sản xuất gỗ xẻ và đồ mộc.

III. Chọn lọc và phát triển giống keo lai

Nghiên cứu này đã chọn lọc được một số dòng keo lai tự nhiên có triển vọng, dựa trên các tiêu chí về sinh trưởng, chất lượng thân câytính chất gỗ. Các dòng được chọn lọc có khả năng sinh trưởng nhanh, chất lượng gỗ tốt và khả năng chống chịu bệnh cao. Việc chọn lọc các dòng mới không chỉ giúp tăng năng suất rừng trồng mà còn góp phần tăng tính đa dạng di truyền, giảm thiểu rủi ro về sâu bệnh.

3.1. Tiêu chí chọn lọc

Các tiêu chí chọn lọc bao gồm sinh trưởng nhanh, chất lượng thân cây tốttính chất gỗ phù hợp. Các dòng keo lai được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu như đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn, độ thẳng thân, khối lượng riêng cơ bản và mô đun đàn hồi. Các dòng có khả năng sinh trưởng tốt và chất lượng gỗ cao được ưu tiên chọn lọc.

3.2. Kết quả chọn lọc

Nghiên cứu đã chọn lọc được một số dòng keo lai tự nhiên có triển vọng, với khả năng sinh trưởng nhanh và chất lượng gỗ tốt. Các dòng này có tiềm năng lớn trong việc cải thiện năng suất và chất lượng rừng trồng. Việc chọn lọc các dòng mới cũng góp phần tăng tính đa dạng di truyền, giảm thiểu rủi ro về sâu bệnh và thích ứng với biến đổi khí hậu.

01/03/2025
Luận án tiến sĩ lâm nghiệp nghiên cứu ảnh hưởng của loài cây mẹ và biến dị di truyền về sinh trưởng và tính chất gỗ trong chọn giống keo lai tự nhiên

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (23 trang). - Chương 2: Nội dung, vật liệu và phương pháp nghiên cứu (20 trang). - Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (47 trang). - Kết luận, tồn tại và khuyến nghị (4 trang).

- Luận án đã tham khảo 102 tài liệu, trong đó 35 tài liệu tiếng Việt và 67 tài liệu tiếng nước ngoài. 6 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Keo lai tự nhiên trên thế giới 1. Lịch sử phát hiện và các đặc tính, đặc trưng Keo lai được phát hiện lần đầu tiên vào những năm 1970 ở Sabah, Malaysia (Pinso và Nasi, 1992) [77].

Những cây keo lai ở Ulu Kukut có kích thước lớn hơn, dạng cành và thân tròn đều hơn các cây Keo tai tượng đứng gần đó (Rufelds, 1988) [85]. Ngoài ra còn có dấu hiệu cho thấy khối lượng riêng gỗ và một số tính chất gỗ khác tốt hơn cây mẹ Keo tai tượng (Rufelds, 1988) [85]. Theo Pinso và Nasi (1992) [77] keo lai giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm được Hepburn và Shim phát hiện lần đầu tiên vào năm 1972 ở Sook. Sau này vào năm 1976, Tham [96] cho biết hai loài trên có thể lai với nhau và cây lai thường cao hơn cây bố mẹ.

Đến tháng 7 năm 1978, sau khi xem xét các mẫu tiêu bản tại phòng tiêu bản thực vật ở Queensland (Úc) được gửi đến từ tháng 1 năm 1977, Pedgley đã xác nhận đó là giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm (dẫn từ Lê Đình Khả, 1999c) [16]. Keo lai tự nhiên cũng được tìm thấy ở một số nơi khác tại Sabah (Rufelds, 1988) [85] và Ulu Kukut (Darus và Rasip, 1989) [39] của Malaysia, vùng Balamuk và Old Tonda của Papua New Guinea (Gun và cộng sự, 1998; Griffin, 1988) [47] [45]. Keo lai còn được tìm thấy ở vườn ươm Keo tai tượng (lấy giống từ Malaysia) tại Trạm nghiên cứu Jon - Pu của Viện nghiên cứu Lâm nghiệp Đài Loan (Kiang Tao và cộng sự, 1988) [56] và ở khu trồng Keo tai tượng tại Quảng Châu, Trung Quốc (dẫn từ Lê Đình Khả, 1999c) [16]. Các kết quả nghiên cứu về hình thái cho thấy keo lai có các đặc trưng hình thái và giải phẫu trung gian giữa hai loài keo bố mẹ.

Tuy nhiên, keo lai khác với Keo lá tràm và Keo tai tượng ở một số điểm: khi còn nhỏ tuổi thì keo lai có lớp vỏ mầu lục nhạt, tương tự như vỏ cây Keo lá tràm, thêm một vài tuổi nữa, vỏ chuyển sang màu nâu, cuối cùng trở thành mịn như vỏ cây Keo lá tràm, với vảy mỏng, rãnh nông ở gần sát gốc cây (Rufeld, 1988; Pinso và Nasi, 1992; Kijkar, 1992) [85] [77] [57]. 7 Tính chất trung gian của keo lai so với Keo tai tượng và Keo lá tràm còn được phát hiện ở các tính trạng khác như hoa tự, hoa và hạt (Bowen, 1981) [36]. Một số nghiên cứu đã cho thấy rằng, trong giai đoạn vườn ươm cây con keo lai hình thành lá giả (Phyllode) sớm hơn Keo tai tượng và muộn hơn Keo lá tràm. Lá giả đầu tiên của Keo lá tràm thường xuất hiện ở lá thứ 4 - 5 của cây con, của Keo tai tượng thường xuất hiện ở lá thứ 8 - 9 đến 10 - 11 thì lá giả đầu tiên ở keo lai thường xuất hiện ở lá thứ 5 - 6 đến 8 – 9 (Rufelds, 1988) [85].

Rufelds (1988) [85] khi đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của cây, cho rằng keo lai hơn Keo tai tượng về độ tròn đều của thân, có đường kính cành nhỏ hơn và khả năng tỉa cành khá hơn Keo tai tượng, song độ thẳng thân cây, hình dạng tán lá và góc phân cành lại kém hơn Keo tai tượng. Pinso và Nasi (1992) [77] lại thấy rằng, độ thẳng thân cây, đoạn thân dưới cành, độ tròn đều của thân v. ở cây keo lai đều tốt hơn các loài keo bố mẹ và cho rằng keo lai rất phù hợp với các chương trình trồng rừng thương mại. Sedgley và cộng sự (1992) [89], còn thấy keo lai có các kiểu isozym trung gian và gần với Keo lá tràm.

Phân tích Peroxydase isozym của keo lai và 2 loài bố mẹ cho thấy keo lai thể hiện tính trung gian giữa hai loài bố mẹ (Kiang Tao và cộng sự, 1988) [56]. Trong lúc phổ isozym của Keo tai tượng có 2 vạch ở vị trí 1và 2, Keo lá tràm có 2 vạch ở vị trí 1, 3 thì keo lai có 3 vạch ở vị trí 1, 2, 3 (Zakaria, 1993) [102]. Ngoài ra, cây keo lai cũng có hình thái thể nhiễm sắc trung gian giữa hai loài bố mẹ (Shukor và cộng sự, 1994) [90]. Tình hình gây trồng và tiềm năng phát triển Các loài keo nhiệt đới thuộc chi Acacia có vai trò quan trọng trong trồng rừng ở các nước nhiệt đới, nóng ẩm ở vùng Đông Nam Á.

Trong đó 3 loài có tầm quan trọng đặc biệt cho trồng rừng bao gồm Keo tai tượng (Acacia mangium), Keo lá tràm (A. auriculiformis), Keo lá liềm (A. crassicarpa) và giống lai giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm (A. Tổng diện tích rừng trồng các loài keo ở các nước nhiệt đới vùng Đông Nam Á đến năm 2013 là gần 3,5 triệu ha tập trung chủ yếu ở Indonesia, Malaysia và Việt Nam, có một ít diện tích rừng trồng ở khu vực nhiệt đới Nam Á, Châu Phi và Châu Mĩ La tinh.

Trong số các loài 8 keo thì Keo tai tượng có diện tích trồng rừng lớn nhất với tổng diện tích khoảng 1,5 triệu ha, tiếp đến là Keo lá liềm khoảng 1,2 triệu ha, keo lai là khoảng 600.000 ha và Keo lá tràm khoảng 200. Rừng trồng các loài keo phần lớn được kinh doanh để sản xuất bột giấy với chu kỳ 5 – 8 năm. Ngoài ra, gỗ keo còn được dùng để đóng đồ nội thất, chế biến ván MDF và gỗ dán (Harwood và cộng sự, 2014) [50]. Hiện nay, keo lai mới chỉ được gây trồng quy mô lớn ở Việt Nam, ở các nước khác keo lai mới chỉ được gây trồng ở quy mô nhỏ mang tính thử nghiệm.

Cụ thể ở Lào, công ty OJI và STORAENSO đã gây trồng khoảng 2.000 ha keo lai sử dụng các dòng vô tính từ Việt Nam tại các tỉnh Khăm Muộn và Savannakhet (OJI Group, 2013) [69]. Một số công ty trồng rừng ở Việt Nam và các nước khác cũng đã mua cây giống keo lai từ Việt Nam và trồng rừng tại Campuchia, hiện nay diện tích rừng trồng keo lai ở Campuchia vào khoảng 1. Ở Ấn Độ từ đầu năm 2000, keo lai đã bắt đầu được trồng thử nghiệm trên diện rộng tại vùng khô nóng của bang Karnataka để cung cấp nguyên liệu giấy (Mohamed Amanulla và cộng sự, 2004) [62], cho đến nay ước tính có khoảng hơn 10.000 ha rừng trồng keo lai đã được trồng ở đây (Damodarapers. Malaysia là nước đầu tiên trong khu vực nghiên cứu về keo lai (Rufeld, C.

Năm 1995, công ty Sabah Softwood Berhad đã trồng thử keo lai, các kết quả đánh giá bước đầu cho thấy keo lai có sinh trưởng nhanh hơn Keo tai tượng, tuy nhiên do không khắc phục được hiện tượng già hóa của vật liệu gốc nên cây keo lai thế hệ sau sinh trưởng kém, thân cong, cành nhánh nhiều nên không tiếp tục phát triển nữa (Nguyễn Đức Kiên, 2016a) [67]. Indonesia là nước có diện tích rừng trồng keo lớn nhất hiện nay với khoảng gần 2 triệu ha để làm bột giấy (Christopher Barr và Christian Cossalter, 2004) [37]. Các loài keo trồng rừng chính là Keo tai tượng trên các nhóm đất khoáng (mineral soil) và Keo lá liềm trên đất than bùn (peat soil), keo lai không phải là loài cây trồng rừng chính. Công ty Riau Andalan Pulp and Paper đã trồng thử nghiệm các dòng keo lai của Việt Nam trên cả hai nhóm đất từ năm 2000, kết quả trồng thử cho thấy trên đất khoáng, keo lai có sinh trưởng tương đương Keo tai tượng trong khi ở đất 9 than bùn cây có sinh trưởng kém hơn so với Keo lá liềm.

Do kết quả trồng thử không khả quan nên công ty này đã không tiếp tục phát triển keo lai trên quy mô lớn. Có thể thấy, hiện nay keo lai chưa được quan tâm phát triển trên thế giới mà nguyên nhân chủ yếu là do năng suất không cao hơn so với Keo tai tượng (Indonesia) do sử dụng giống chưa qua chọn lọc kỹ hoặc không phù hợp với điều kiện khí hậu đất đai, hoặc sự suy giảm năng suất, chất lượng thân cây ở thế hệ sau do sự già hóa của vật liệu giống (Malaysia). Tuy nhiên điều này không có nghĩa rằng keo lai không có tiềm năng phát triển rộng trên thế giới. Hiện nay, rừng trồng Keo tai tượng ở các nước Indonesia và Malaysia đang bị bệnh chết héo do nấm Ceratocystis gây ra trên diện rộng, gây chết hàng loạt làm suy giảm năng suất rừng trồng (Roux và Wingfield, 2009; Tarigan và cộng sự, 2010; Jeremy Brawner và cộng sự, 2015) [84] [95] [54].

Nghiên cứu của Jeremy Brawner và cộng sự (2015) [54] đã chỉ ra rằng, mức độ biến dị về khả năng kháng hoặc chống chịu bệnh này ở Keo tai tượng là rất thấp, chứng tỏ việc chọn giống chống chịu bệnh này là không khả thi. Kết quả nghiên cứu bước đầu của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thông qua dự án ACIAR, cũng chỉ ra rằng có một số dòng keo lai có khả năng chống chịu bệnh tốt, trong khi một số dòng khác lại rất mẫn cảm với bệnh. Harwood (2016) [51] cho rằng trong tương lai nghiên cứu chọn giống chống chịu bệnh chết héo (Ceratocystis sp.) nên tập trung vào keo lai do cây lai được di truyền một phần khả năng chống chịu bệnh của Keo lá tràm trong khi vẫn duy trì được khả năng sinh trưởng nhanh của Keo tai tượng. Tình hình nghiên cứu cải thiện giống a.

Nghiên cứu chọn giống Đánh giá keo lai tại Sabah một cách tổng hợp của Pinso và Nasi (1992) [77], kết quả cho thấy cây lai có ưu thế lai và ưu thế lai này có thể chịu sự ảnh hưởng của cả yếu tố di truyền lẫn điều kiện lập địa. Các tác giả cũng thấy sinh trưởng của cây Keo lai tự nhiên đời F1 tốt hơn xuất xứ Sabah của Keo tai tượng, song kém hơn xuất xứ ngoại lai như Oriomo (Papua New Guinea) hoặc Claudie River (Queesland, Úc), 10 còn sinh trưởng của những cây đời F2 trở đi thì không đồng đều so với trị số trung bình và còn kém hơn cả Keo tai tượng, mặc dầu một số cây xuất sắc có khá hơn. Theo thông báo của Tham (1976) [96] thì cây lai thường cao hơn cả hai loài bố mẹ, song vẫn giữ hình dáng kém của Keo lá tràm.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Nghiên cứu ảnh hưởng của cây mẹ và biến dị di truyền đến sinh trưởng và chất gỗ trong chọn giống keo lai tự nhiên là một tài liệu chuyên sâu tập trung vào việc phân tích các yếu tố di truyền và ảnh hưởng của cây mẹ đến sự phát triển và chất lượng gỗ của giống keo lai. Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết quan trọng về cách tối ưu hóa quá trình chọn giống, giúp cải thiện năng suất và chất lượng gỗ trong lâm nghiệp. Đây là nguồn tài liệu hữu ích cho các nhà nghiên cứu, nhà quản lý lâm nghiệp và những người quan tâm đến việc phát triển giống cây trồng bền vững.

Để mở rộng kiến thức về các nghiên cứu liên quan đến sinh trưởng và quản lý rừng trồng, bạn có thể tham khảo Luận văn đánh giá sinh trưởng của rừng trồng quế tại thị trấn phố lu huyện bảo thắng tỉnh lào cai, nghiên cứu này tập trung vào đánh giá hiệu quả sinh trưởng của rừng quế. Ngoài ra, Luận văn tốt nghiệp đánh giá thực trạng và đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả rừng trồng sản xuất tại công ty lâm công nghiệp bắc quảng bình tỉnh quảng bình cung cấp những giải pháp thiết thực để cải thiện hiệu quả quản lý rừng trồng. Cả hai tài liệu này đều là nguồn tham khảo quý giá để hiểu sâu hơn về các phương pháp và chiến lược trong lâm nghiệp.