Luận án tiến sĩ: Chọn tạo giống dâu lai F1 tam bội thể thích hợp cho đồng bằng sông Hồng

Luận án tiến sĩ nghiên cứu chọn tạo giống dâu lai F1 tam bội thể, phù hợp trồng hạt tại vùng đồng bằng sông Hồng, nâng cao năng suất và chất lượng.

• Tác giả: Nguyễn Thị Len
• Người hướng dẫn: PGS. Hà Văn Phúc
• Trường học: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu chọn tạo giống dâu lai F1 tam bội thể phù hợp vùng đồng bằng sông Hồng
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.2. Cơ sở khoa học của lai hữu tính trong chăn thỏ giống dâu
• 1.3. Đặc tính di truyền một số tính trạng ở cây dâu
• 1.4. Đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử RAPD
• 1.5. Đặc điểm của giống dâu đa bội thô và ý nghĩa của nó trong chăn thỏ giống
• 1.6. Cơ sở thực tiễn của đề tài
• 1.7. Đặc điểm sinh thái vùng đồng bằng sông Hồng
• 1.8. Thực trạng trồng dâu, nuôi tằm vùng đồng bằng sông Hồng
• 1.9. Thuận lợi và khó khăn đối với nghề dâu tằm vùng ĐBSH
• 1.10. Đặc điểm sinh thái của cây dâu
• 1.10.1. Yêu cầu về ánh sáng
• 1.10.2. Yêu cầu về nhiệt độ
• 1.10.3. Yêu cầu về nước
• 1.10.4. Yêu cầu về đất đai
• 1.10.5. Yêu cầu dinh dưỡng
• 1.11. Tình hình nghiên cứu cây dâu trên thế giới và tại Việt Nam
• 1.11.1. Một số kết quả nghiên cứu cây dâu trên thế giới
• 1.11.2. Một số kết quả nghiên cứu cây dâu ở Việt Nam
• 1.12. Những nhận xét rút ra từ tổng quan
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.2.1. Nghiên cứu lựa chọn vật liệu khởi đầu
• 2.2.2. Lai thỏ và chọn lọc giống dâu lai F1 trên hạt
• 2.2.3. Khảo nghiệm các giống dâu lai tam bội thô với một số điều kiện ngoại cảnh thuận
• 2.2.4. Nghiên cứu tính thích ứng của giống dâu lai VH17 ở vùng ĐBSH
• 2.2.5. Nghiên cứu tình huống của một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng suất chất lượng lá giống dâu lai VH17
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu trên đồng ruộng
• 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng
• 2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá
• 2.3.4. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả nghiên cứu lựa chọn vật liệu khởi đầu
• 3.1.1. Nghiên cứu lựa chọn VLKĐ bằng phương pháp đánh giá kiểu hình
• 3.1.2. Đánh giá sự sai khác di truyền của nguyên VLKĐ bằng chỉ thị phân tử RAPD
• 3.2. Kết quả lai tạo và chọn lọc giống dâu lai F1 trên hạt
• 3.2.1. Kết quả lai hữu tính đo tạo các tổ hợp dâu lai F1
• 3.2.2. Kết quả tuyển chọn tổ hợp dâu lai F1 trên hạt
• 3.2.3. Tiêu chuẩn hạt giống và xây dựng vườn bảo mẫu sản xuất hạt dâu lai
• 3.3. Kết quả khảo nghiệm các giống dâu lai tam bội thô với một số điều kiện ngoại cảnh thuận
• 3.4. Kết quả nghiên cứu tính thích ứng của giống dâu lai VH17 tại vùng đồng bằng sông Hồng
• 3.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến năng suất, chất lượng lá giống dâu lai VH17
• 3.5.1. Kết quả nghiên cứu xác định hiệu quả bón phân vô cơ NPK kết hợp với tưới nước ở vụ Xuân cho giống dâu lai VH17
• 3.5.2. Kết quả nghiên cứu biện pháp hạn chế bệnh bạc thau, gỉ sắt bằng phương pháp thu hoạch lá
• CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu và tính cấp thiết của nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào chọn tạo giống dâu lai F1 tam bội thể phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng đồng bằng sông Hồng. Mục tiêu chính là phát triển các giống dâu có năng suất và chất lượng lá cao, đáp ứng nhu cầu sản xuất nông nghiệp trong khu vực. Dâu lai F1 và tam bội thể là những công nghệ tiên tiến giúp cải thiện đặc tính di truyền của cây dâu, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Nghiên cứu này cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng kỹ thuật trồng dâu hiện đại để tối ưu hóa sản xuất.

1.1. Bối cảnh và nhu cầu

Vùng đồng bằng sông Hồng có tiềm năng lớn trong việc phát triển nghề trồng dâu nuôi tằm. Tuy nhiên, năng suất và chất lượng lá dâu hiện tại còn thấp do sử dụng các giống dâu cũ và kỹ thuật canh tác lạc hậu. Việc chọn tạo các giống dâu lai F1 tam bội thể sẽ giúp khắc phục những hạn chế này, đồng thời tăng cường khả năng thích ứng với điều kiện khí hậu và đất đai của khu vực.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm chọn tạo các giống dâu lai F1 tam bội thể có năng suất lá trên 33 tấn/ha/năm, chất lượng lá tốt, và khả năng chống chịu sâu bệnh cao. Đồng thời, nghiên cứu cũng tập trung vào việc phát triển các kỹ thuật trồng dâu phù hợp để nâng cao hiệu quả sản xuất.

II. Phương pháp và quy trình nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp hiện đại trong chọn tạo giống, bao gồm lai hữu tính và đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử RAPD. Quy trình nghiên cứu bao gồm việc lựa chọn vật liệu khởi đầu, lai tạo và chọn lọc các tổ hợp lai F1, cũng như đánh giá khả năng thích ứng của các giống dâu trong điều kiện thực tế tại vùng đồng bằng sông Hồng.

2.1. Lựa chọn vật liệu khởi đầu

Các giống dâu được lựa chọn làm vật liệu khởi đầu dựa trên các đặc điểm hình thái, năng suất lá, và khả năng chống chịu sâu bệnh. Quá trình này bao gồm việc đánh giá sự sai khác di truyền giữa các giống dâu để đảm bảo tính đa dạng và hiệu quả trong lai tạo.

2.2. Lai tạo và chọn lọc giống

Các tổ hợp lai F1 được tạo ra từ các giống dâu bố mẹ đã được lựa chọn. Quá trình chọn lọc dựa trên các tiêu chí như năng suất lá, chất lượng lá, và khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái của vùng đồng bằng sông Hồng.

III. Kết quả và đánh giá

Nghiên cứu đã chọn tạo thành công các giống dâu lai F1 tam bội thể có năng suất lá cao và chất lượng tốt. Các giống này thể hiện khả năng thích ứng tốt với điều kiện khí hậu và đất đai của vùng đồng bằng sông Hồng, đồng thời có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt. Các kỹ thuật trồng dâu được đề xuất cũng giúp tăng cường hiệu quả sản xuất và nâng cao chất lượng lá dâu.

3.1. Đánh giá năng suất và chất lượng

Các giống dâu lai F1 tam bội thể được đánh giá dựa trên năng suất lá, chất lượng lá, và khả năng chống chịu sâu bệnh. Kết quả cho thấy các giống này có năng suất lá đạt trên 33 tấn/ha/năm, chất lượng lá tốt, và khả năng chống chịu sâu bệnh cao.

3.2. Khả năng thích ứng

Các giống dâu được đánh giá khả năng thích ứng với điều kiện khí hậu và đất đai của vùng đồng bằng sông Hồng. Kết quả cho thấy các giống này có khả năng thích ứng tốt, đặc biệt là trong điều kiện ngập úng và nhiệt độ cao.

IV. Kết luận và đề xuất

Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của việc chọn tạo các giống dâu lai F1 tam bội thể trong việc nâng cao năng suất và chất lượng lá dâu tại vùng đồng bằng sông Hồng. Các giống này không chỉ đáp ứng nhu cầu sản xuất nông nghiệp mà còn góp phần phát triển bền vững nghề trồng dâu nuôi tằm trong khu vực. Các kỹ thuật trồng dâu được đề xuất cần được áp dụng rộng rãi để tối ưu hóa sản xuất.

4.1. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu mang lại ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc cải thiện năng suất và chất lượng lá dâu, đồng thời góp phần phát triển bền vững nghề trồng dâu nuôi tằm tại vùng đồng bằng sông Hồng.

4.2. Hướng phát triển tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống dâu mới có khả năng thích ứng tốt hơn với điều kiện biến đổi khí hậu, đồng thời áp dụng các kỹ thuật trồng dâu tiên tiến để nâng cao hiệu quả sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TLNG QUAN TÀI LIOU VÀ CƠ S( KHOA HQC CRA ðS TÀI 1. CƠ S( KHOA HQC CRA ðS TÀI 1. Cơ sT khoa h<c c1a lai h@u tính trong ch<n tJo giGng dâu Trong công tác chAn tho giBng cây trEng, ngưJi ta s‰ d‹ng các phương pháp khác nhau ño tho ra các t› h^p gen m‹c tiêu tŠ hai hoqc nhi?u bB m• nhxm tho ñư^c giBng mKi ñưa vào stn xuyt. Các bưKc ñi ch_ ymu c_a quá trình yy như sau: Xác ñ•nh ñúng các giBng bB m• mang các ñqc trưng cfn thimt, timn hành thp giao giua các bB m•, phân tích các ñJi phân ly m`t cách thích h^p ño chAn lAc các tho tái t› h^p cfn thimt, cB ñ•nh ñư^c các tho tái t› h^p yy và cuBi cùng ñánh giá chúng qua m`t loht khto nghiYm, cách timp cZn yy ñã tk ra ryt có kmt qut vì nó ñã liên t‹c tăng mvc thu hohch c_a cây trEng (Trfn ðình Long và cs.

ðo phát trion ngành stn xuyt dâu txm tơ, cây dâu có v• trí quan trAng bzi vì lá dâu là thvc ăn duy nhyt c_a con txm dâu (Bombyx mori L). Năng suyt và chyt lư^ng lá dâu ph‹ thu`c vào nhi?u ymu tB như ñi?u kiYn ñyt ñai, khí hZu, các biYn pháp qutn lý, chăm sóc,. nhưng giBng dâu cũng là nhân tB có tnh hưzng ryt lKn. ðo tho ra giBng dâu mKi có năng suyt lá cao chyt lư^ng lá tBt cùng vKi viYc chAn lAc các giBng dâu ñ•a phương, nhZp n`i giBng, áp d‹ng phương pháp gây b`t bimn, ngày nay nhi?u nưKc trên thm giKi như Trung QuBc, NhZt Btn, Liên Xô ñã s‰ d‹ng phương pháp lai huu tính trong chAn tho giBng dâu ño tho ra các giBng dâu lai F1.

trong ñó có ViYt Nam. Lai huu tính là viYc lai 2 cá tho có tính di truy?n khác nhau, phBi h^p tính trhng c_a 2 giBng và chAn lAc ra con lai mang ñqc tính mong muBn c_a ct 2 bB m• thông qua tái t› h^p trong quá trình phân ly z ñJi con cháu (Trfn ðình Long và cs. Lai huu tính là quá trình tái t› h^p gen. Thông qua sX tái t› h^p gen ño tích lũy nhung gen tBt c_a giBng bB m• làm xuyt hiYn z con lai nhung lohi gen tBt hơn giBng bB m•.

Mqt khác khi lai huu tính do có sX tương tác giua các gen hoqc ñ`t bimn gen mà stn sinh nhung ñqc tính mKi vư^t xa các tính trhng c_a giBng bB m•. Sau khi lai huu tính, thông qua phương pháp chAn lAc mà chAn ra ñư^c nhung cá tho tBt ñáp vng yêu cfu m‹c tiêu tho giBng và ñào thti nhung cá tho xyu, tŠ ñó bEi d‹c ra giBng dâu mKi theo ý muBn. Nhung cá tho tBt ñqc biYt như vZy thông qua nhân vô tính ño duy trì bto tEn các tính trhng tBt. Do ñó lai huu tính ñư^c coi như m`t biYn pháp huu hiYu ño tho các bimn d•.

ði theo hưKng nghiên cvu này ViYt Nam ñã chAn tho ñư^c các giBng dâu lai tam b`i tho trEng hom sB 7, sB 11, sB 12, sB 28 và sB 36 (Hà Văn Phúc, 2003). Dâu là cây th‹ phyn chéo nên nó có tính d• h^p t‰ cao. M§i lfn lai huu tính ñ?u phát sinh sX tái t› h^p và tho ra sX bimn d• ryt ña dhng. Vì vZy khi lai huu tính, tính ña dhng c_a giBng bB m• càng nhi?u thì tính di truy?n bimn d• càng phong phú và cơ h`i ño thu ñư^c lohi hình mKi càng lKn.

Do ñó tái t› h^p gen z cây dâu lai tho ra nguEn bimn d• di truy?n vô cùng lKn. Trong quá trình lai huu tính do sX tương tác giua các gen mà thm hY cây lai còn xuyt hiYn nhung bimn d• mKi không có z giBng bB m•. Như khi lai hai giBng có tính kháng bYnh trung bình z thm hY ñJi sau có tho xuyt hiYn cá tho có tính kháng bYnh cao vư^t h«n tính kháng bYnh c_a giBng bB m•. Thông qua lai huu tính, các gen di truy?n khác nhau c_a cùng m`t tính trhng c_a hai giBng bB m• ñư^c tích lũy lhi z cây lai, tŠ ñó làm xuyt hiYn tính trhng vư^t giBng bB m•.

Như vZy viYc stn sinh tính trhng vư^t giBng bB m• là do tích lũy các gen có l^i khBng chm cùng m`t tính trhng kinh tm tŠ các giBng bB m• khác nhau làm cho gen c_a cây lai tBt hơn lohi hình di truy?n c_a giBng bB m•. Trong cùng m`t t› h^p lai, các tính trhng ñBi lZp c_a giBng bB m• càng nhi?u thì z thm hY cây lai xuyt hiYn các lohi hình mKi càng nhi?u. Nhưng các tính trhng ñBi lZp tác ñ`ng b› tr^ càng nhi?u thì mâu thuMn giua các giBng bB m• càng lKn, thJi gian phân ly z ñJi sau càng dài. Các tính trhng s® không ›n ñ•nh.

TrưJng h^p như vZy t¡ lY ñ`t bimn s® thyp. Vì thm cfn phti chAn giBng bB m• có nhi?u ưu ñiom, ít khuymt ñiom, tZp trung vào m`t sB m‹c tiêu ch_ ymu như thm mKi thu ñư^c kmt qut. Các giBng dâu tam b`i tho ñư^c tho ra do phương pháp lai huu tính là sB 7, sB 11, sB 12, sB 28 và sB 36 ñã phfn nào ñáp vng ñư^c yêu cfu v? giBng cho stn xuyt nhưng ñ?u nhân giBng bxng hom (nhân giBng vô tính). Nhân giBng vô tính không nhung hhn chm v? mqt năng suyt lá do b` r– phát trion không sâu r`ng mà còn nhi?u như^c ñiom như hY sB nhân giBng ryt thyp, cây dâu d– dàng truy?n lhi m`t sB bYnh hhi mà z cây bB m• ñã có s¯n, chi phí cho nguyên liYu trEng cao.

Do ñó brt ñfu tŠ năm 1993 các nhà chAn tho giBng dâu ViYt Nam ñã ñi theo hưKng nghiên cvu chAn tho giBng dâu lai F1 trEng hht (nhân giBng huu tính). Nhân giBng theo phương pháp huu tính có nhi?u ưu ñiom hơn bzi vì nó s‰ d‹ng ñư^c ưu thm lai F1 nên cho năng suyt lá cao hơn. Cây dâu thích vng r`ng vKi các ñi?u kiYn khí hZu và ñyt ñai, kht năng ch•u hhn, ch•u úng tBt. HY sB nhân giBng cao, m`t kilogam hht dâu sau khi ươm thành cây con có tho trEng ñư^c tŠ 5~6 ha.

M`t ha vưJn dâu bB m• có tho stn xuyt ñư^c trên 300 kg hht dâu. Kmt qut c_a phương pháp lai huu tính ñã tho ra các giBng dâu lai trEng hht gEm VH9, VH13, VH15. Các giBng dâu lai mKi này ñư^c phát trion z hfu hmt các tsnh có ngh? dâu txm trên ct nưKc, diYn tích chimm tŠ 35~40% (Trung tâm Nghiên cvu Dâu txm tơ Trung ương, 2014). ðUc tính di truy4n mit sG tính trJng T cây dâu Do cây dâu là cây th‹ phyn chéo nên xét v? mqt di truy?n nó có tính d• h^p cao, trong tX nhiên thưJng thyy cây dâu có nhi?u lohi hình, nên viYc nghiên cvu xác ñ•nh quy luZt di truy?n m`t sB tính trhng c_a cây dâu lai còn chưa ñfy ñ_.

Tác git Hà Văn Phúc (2003) khi nghiên cvu quy luZt di truy?n m`t sB tính trhng z cây dâu cho bimt: ~ SX di truy?n v? kht năng sinh trưzng: Svc sinh trưzng c_a cây dâu là kht năng tăng lên v? chi?u cao cây và ñ` to c_a cành trong m`t ñơn v• thJi gian nhyt ñ•nh. Nmu giBng bB m• có svc sinh trưzng mhnh thì thm hY cây lai cũng s® sinh trưzng mhnh, sX di truy?n svc sinh trưzng là ñqc tính di truy?n tính tr`i ~ SX di truy?n v? ñ` dài ñBt: ð` dài ñBt c_a cành là biou hiYn sB lá nhi?u hay ít trong m`t ñơn v• ñ` dài cành và ñây là m`t trong nhung chs tiêu quan trAng tnh hưzng ñmn năng suyt lá dâu. Di truy?n ñ` dài ñBt c_a cây dâu lai nhìn chung thưJng lYch v? phía giBng bB, hoqc m• có ñBt ngrn hoqc z v• trí trung gian giua hai giBng bB và m•. ~ SX di truy?n v? t¡ lY và thJi kỳ nty mfm: ðBi vKi cây dâu thJi kỳ nty mfm xuân sKm hay mu`n có ý nghĩa quan trAng trong viYc lyy lá nuôi lva txm xuân.

Kmt qut nghiên cvu cho thyy khi lai giua giBng dâu nty mfm sKm vKi giBng này mfm mu`n thì cây lai F1 s® nty mfm sKm. Do ñó ñqc tính nty mfm sKm z cây dâu là di truy?n tính tr`i. ~ SX di truy?n m`t sB tính trhng c_a lá: Kích thưKc lá dâu hay ñ` to c_a lá ñư^c biou hiYn thông qua chi?u dài và chi?u r`ng lá. SX di truy?n v? ñ` to, nhk c_a lá dâu là v• trí trung gian hoqc lYch v? phía giBng bB, m• có kích thưKc lá nhk hơn.

ð` dày c_a lá z giBng dâu lai thưJng có tr• sB trung gian hoqc lYnh v? phía giBng bB m• có lá mkng hơn. Hình thái lá cây dâu thay ñ›i nhi?u tùy thu`c vào nguyên liYu khzi ñfu khi lai giBng, vào mùa v‹ và kiou ñBn. Khi lai huu tính giua cây có hình thái lá nguyên vKi cây có lá x° thùy thì phfn lKn cây dâu lai có hình thái lá x° thùy, như vZy hình thái lá x° thùy là ñqc tính di truy?n tính tr`i. ~ SX di truy?n giKi tính c_a hoa: Cây dâu có nhi?u hoa (ñqc biYt là nhi?u qut) ñ?u kìm hãm sX sinh trưzng c_a cây, làm gitm năng suyt và chyt lư^ng lá.

Do ñó m‹c tiêu tho giBng dâu có ít hoa, ít qut. Kmt qut nghiên cvu c_a tác git Tri~cBp thì giKi tính c_a cây dâu lai phân ly theo t¡ lY 1:1 tvc là sB cây dâu có hoa cái và hoa ñXc bxng nhau hoqc theo t¡ lY 2:1 (sB cây hoa cái nhi?u hơn). Nhưng khi lai giua cây dâu có hoa ñơn tính vKi cây dâu lưcng tính thì thưJng xty ra hai trưJng h^p: hoqc t¡ lY cây dâu lai có hoa cái và hoa ñXc bxng nhau, hoqc t¡ lY cây dâu có hoa ñXc nhi?u hơn. Kmt qut nghiên cvu c_a Hà Văn Phúc (2003) lhi cho thyy ngoài nhung cây dâu lai có hoa ñơn tính là hoa cái và hoa ñXc ra còn có m`t sB cây có hoa lưcng tính cùng gBc và t¡ lY giua cây dâu lai có hoa cái và hoa ñXc ph‹ thu`c nhi?u vào ñqc ñiom c_a giBng chAn làm nguyên liYu khzi ñfu.

Nmu nguyên liYu khzi ñfu là nhung giBng dâu lưcng b`i (2n = 28) thì t¡ lY cây dâu có hoa cái và hoa ñXc bimn ñ`ng ryt lKn và ph‹ thu`c vào giBng m• hoqc giBng bB. Nmu vZt liYu khzi ñfu là giBng lưcng b`i tho dùng làm giBng m•, còn giBng tv b`i tho (4n=56) dùng làm giBng bB thì phfn lKn cây dâu lai có hoa ñXc, còn cây hoa cái chimm t¡ lY ryt thyp (8~10%).