Nghiên cứu chọn tạo giống khoai tây từ nguồn andigena và nhân giống khoai tây ở vùng cao phía bắc việt nam

Nghiên cứu chọn tạo giống khoai tây từ nguồn andigena và nhân giống khoai tây tại vùng cao phía Bắc Việt Nam, nâng cao năng suất và chất lượng.

• Tác giả: Đào Huy Chiên
• Người hướng dẫn: GSTS Nguyễn Quang Thạch
• 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 Khoai Tây Từ Nguồn Andigena Tại Vùng Cao Phía Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sỹ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY KHOAI TÂY
• 1.1.1. Tầm quan trọng
• 1.1.2. Nguồn gốc, phân loại và lịch sử phát triển
• 1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI TÂY TRÊN THẾ GIỚI
• 1.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI TÂY Ở VIỆT NAM
• 1.4. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CHỌN TẠO GIỐNG KHOAI TÂY TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
• 1.4.1. Đặc tính của cây khoai tây liên quan đến chọn tạo giống
• 1.4.2. Nguồn vật liệu di truyền cho chọn tạo giống khoai tây
• 1.4.2.1. Khoai tây trồng (cultivated potatoes)
• 1.4.2.2. Khoai tây dại (wild potatoes) và phạm vi thích ứng
• 1.4.2.3. Các dạng bố mẹ chủ yếu trong chọn tạo giống khoai tây
• 1.4.3. Các mục tiêu chọn tạo giống. Năng suất cao. Chất lượng tốt
• 1.4.4. Phương pháp chọn tạo giống truyền thống. Lai hữu tính thông qua phương pháp chọn lọc theo chu kỳ (recurrent selection). Chọn tạo giống ở mức tứ bội thể. Chọn tạo giống ở mức nhị bội thể
• 1.4.5. Triển vọng ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống khoai tây. Sử dụng công nghệ tế bào trong chọn tạo giống khoai tây: Dung hợp tế bào trần (protoplast fusion). Chuyển gene từ các loài khoai tây dại
• 1.4.6. Chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam
• 1.5. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NHÂN GIỐNG VÀ SẢN XUẤT KHOAI TÂY GIỐNG CHỦ YẾU
• 1.5.1. Hiện tượng thoái hóa khoai tây giống do virus
• 1.5.2. Hiện tượng thoái hóa khoai tây giống do củ giống trồng bị già về sinh lý
• 1.5.3. Nhân giống bằng hạt giống khoai tây (TPS)
• 1.5.4. Nhân giống và sản xuất khoai tây giống ở Việt Nam. Hệ thống sản xuất khoai tây giống ở Đà Lạt (1500 m so với mặt biển). Hệ thống sản xuất khoai tây giống ở Đồng bằng Bắc bộ (5 m so với mặt biển). Hệ thống sản xuất khoai tây giống ở Vùng cao Sa Pa (1581 m so với mặt biển). Hệ thống khoai tây giống dựa vào nguồn khoai tây giống nhập khẩu từ các nước phát triển. Khoai tây ăn nhập từ Trung quốc dùng làm củ giống trồng. Bảo quản khoai tây giống. Kiểm nghiệm và xác nhận khoai tây giống
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Các vật liệu di truyền Andigena sử dụng trong nghiên cứu
• 2.2. Các giống khoai tây Tuberosum (bảng 2.3) sử dụng trong nghiên cứu nhân giống
• 2.3. Tên và ký hiệu các vật liệu nghiên cứu
• 2.4. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.4.1. Nội dung 1: Nghiên cứu lai tạo giống và chọn giống khoai tây từ nguồn vật liệu Andigena. Lai tạo các tổ hợp lai tại Sa Pa, Lào Cai. Đánh giá các tổ hợp hạt giống khoai tây và chọn các dòng khoai tây có triển vọng được lai tạo tại Sa Pa từ nguồn vật liệu khoai tây Andigena
• 2.4.2. Nội dung 2: Nghiên cứu chọn lọc giống từ nguồn vật liệu Andigena nhập từ CIP (năm 2005)
• 2.4.3. Nội dung 3: Nghiên cứu nhân giống từ nguồn vật liệu Tuberosum. Nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 tại Vùng cao Sa Pa. Nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 ở Đồng bằng sông Hồng. Nghiên cứu nhân giống một số giống khoai tây (đã được công nhận chính thức) tại Vùng cao Sa Pa. Nghiên cứu ảnh hưởng của giống và nguồn củ giống đến nhân giống khoai tây
• 2.5. CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI VÀ ĐÁNH GIÁ
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG KHOAI TÂY TỪ NGUỒN VẬT LIỆU DI TRUYỀN ANDIGENA
• 3.1.1. Kết quả lai tạo các tổ hợp lai tại Sa Pa bằng cách sử dụng các nguồn Andigena làm bố mẹ
• 3.1.2. Kết quả chọn lọc các dòng khoai tây có triển vọng từ các vật liệu được lai tạo tại Sa Pa
• 3.1.3. Kết quả đánh giá và chọn lọc các dòng khoai tây Andigena nhập từ Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP)
• 3.1.4. Chất lượng một số dòng khoai tây Andigena có triển vọng
• 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG KHOAI TÂY TỪ CÁC VẬT LIỆU TUBEROSUM
• 3.2.1. Kết quả nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 tại Vùng cao Sa Pa
• 3.2.2. Kết quả nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 ở Đồng bằng sông Hồng (Thanh Trì, Hà Nội)
• 3.2.3. Kết quả nghiên cứu nhân giống một số giống khoai tây (đã được công nhận chính thức) tại Vùng cao Sa Pa
• 3.2.4. Ảnh hưởng của giống và nguồn củ giống đến nhân giống khoai tây
• 3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN NHÂN GIỐNG KHOAI TÂY Ở VÙNG CAO VÀ ĐỒNG BẰNG
• 3.3.1. Các dòng khoai tây Andigena ở Vùng cao và Đồng bằng
• 3.3.2. Các giống khoai tây Tuberosum ở đồng bằng và vùng cao
• 3.3.3. Tình hình gây hại của một số loại sâu bệnh chủ yếu đối với cây khoai tây ở Vùng cao Sa Pa và Đồng bằng Bắc bộ. Bệnh mốc sương (Phytophthora infestans (Mont. Các loại bệnh virus. Kiến nâu (mối) đục củ khoai tây. Bệnh héo xanh (Ralstonia solanacearum)
• 3.3.4. Hệ số nhân giống, năng suất khoai tây giống (tấn/ha), sản lượng củ giống (số củ/ha), thời vụ và lợi thế nhân giống ở Vùng cao phía Bắc so với Đồng bằng. Hệ số nhân giống, năng suất khoai tây giống và sản lượng củ giống. Thời vụ nhân giống. Lợi thế của Vùng cao so với đồng bằng đối với việc nhân giống và sản xuất khoai tây giống
• CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới Thiệu Nghiên Cứu Chọn Tạo Giống Khoai Tây Andigena 55 ký tự

Ở Việt Nam, khoai tây đóng vai trò quan trọng trong an ninh lương thực và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Tại Đồng bằng Bắc bộ, vụ Đông-Xuân 2011-12 cho thấy cây khoai tây có giá trị thu nhập gấp 2-3 lần so với cây lúa trên cùng diện tích và thời gian sinh trưởng ngắn hơn (90 ngày so với 120 ngày). Ước tính Việt Nam có khoảng 400.000 ha đất thích hợp trồng khoai tây. Việc phát triển các giống lúa Xuân ngắn ngày đã tạo điều kiện cho vụ Đông phát triển, trong đó khoai tây là cây lương thực, thực phẩm có giá trị cao. Tuy nhiên, các giống khoai tây Tuberosum vẫn chiếm ưu thế với nhược điểm là khả năng chống chịu sâu bệnh còn hạn chế. Một số giống khoai tây Andigena đã được đưa vào sản xuất nhưng chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ.

1.1. Tầm Quan Trọng Kinh Tế và Tiềm Năng Phát Triển Khoai Tây

Khoai tây là một cây trồng vụ đông quan trọng, có giá trị kinh tế cao hơn hẳn so với lúa ở Đồng bằng Bắc Bộ. Tiềm năng phát triển của khoai tây còn rất lớn với khoảng 400.000 ha đất có thể canh tác được. Chính phủ và các nhà nghiên cứu cần tập trung vào việc phát triển các giống khoai tây mới, có năng suất cao và khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, để khai thác tối đa tiềm năng này. Việc phát triển giống khoai tây phù hợp có thể cải thiện thu nhập cho người nông dân và góp phần vào sự phát triển kinh tế nông thôn.

1.2. Thực Trạng Sử Dụng Giống Khoai Tây Tuberosum và Andigena

Hiện nay, các giống khoai tây Tuberosum chiếm ưu thế trong sản xuất, mặc dù có nhiều ưu điểm về năng suất và chất lượng. Tuy nhiên, khả năng chống chịu sâu bệnh của chúng còn hạn chế. Một số giống khoai tây Andigena đã được đưa vào sử dụng nhưng tỷ lệ còn thấp. Việc nghiên cứu và phát triển các giống khoai tây Andigena có tiềm năng lớn do nguồn gen đa dạng, khả năng kháng bệnh tốt, năng suất cao, hàm lượng chất khô cao. Cần có chính sách khuyến khích sử dụng và phát triển các giống Andigena để đa dạng hóa nguồn gen và tăng cường khả năng chống chịu của cây khoai tây.

II. Thách Thức Thiếu Giống Khoai Tây Chống Chịu Bệnh 57 ký tự

Các giống khoai tây Tuberosum hiện nay dễ bị sâu bệnh tấn công, gây thiệt hại lớn cho năng suất. Nguồn gene Andigena giàu biến dị di truyền và khả năng chống chịu các bệnh như virus và mốc sương. Tuy nhiên, việc nghiên cứu sử dụng nguồn gene này trong chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam còn hạn chế. Vì vậy, cần tập trung nghiên cứu chọn tạo giống khoai tây từ nguồn Andigena để giải quyết vấn đề thiếu giống kháng bệnh, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất khoai tây.

2.1. Hạn Chế Về Khả Năng Chống Chịu Sâu Bệnh của Giống Tuberosum

Các giống khoai tây Tuberosum hiện đang được trồng phổ biến tại Việt Nam thường gặp phải các vấn đề về sâu bệnh, đặc biệt là bệnh virus và mốc sương. Điều này gây ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng của khoai tây. Nông dân thường phải sử dụng nhiều thuốc bảo vệ thực vật để phòng trừ, làm tăng chi phí sản xuất và gây hại cho môi trường. Việc nghiên cứu và phát triển các giống khoai tây có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn là một yêu cầu cấp thiết.

2.2. Tiềm Năng Kháng Bệnh từ Nguồn Gene Khoai Tây Andigena

Khoai tây Andigena là một nguồn gene quý giá với nhiều đặc tính ưu việt, đặc biệt là khả năng chống chịu sâu bệnh. Các nghiên cứu cho thấy Andigena có khả năng kháng các loại virus, bệnh mốc sương và nhiều loại bệnh khác. Việc khai thác và sử dụng nguồn gene này trong chọn tạo giống khoai tây có thể tạo ra các giống mới có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn, giảm thiểu việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và bảo vệ môi trường. Đồng thời, việc này cũng giúp tăng năng suất và ổn định sản xuất khoai tây.

2.3. Nghiên Cứu Ứng Dụng Nguồn Gene Andigena Còn Hạn Chế

Mặc dù tiềm năng của nguồn gene khoai tây Andigena rất lớn, nhưng việc nghiên cứu và ứng dụng nguồn gene này trong chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam vẫn còn hạn chế. Cần có thêm các chương trình nghiên cứu chuyên sâu để khai thác tối đa tiềm năng của nguồn gene Andigena. Đồng thời, cần tăng cường hợp tác quốc tế với các trung tâm nghiên cứu khoai tây hàng đầu thế giới để tiếp thu kinh nghiệm và công nghệ mới. Việc đầu tư vào nghiên cứu và phát triển các giống khoai tây Andigena sẽ mang lại lợi ích to lớn cho ngành nông nghiệp Việt Nam.

III. Phương Pháp Lai Tạo và Chọn Lọc Giống Tại Sa Pa 58 ký tự

Luận án tập trung nghiên cứu khả năng lai tạo và chọn lọc từ nguồn Andigena, tạo vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống khoai tây. Mục tiêu là xác định điều kiện tự nhiên vùng cao Sa Pa thích hợp cho việc lai tạo giống khoai tây. Đề tài được thực hiện từ 2003 đến 2012, sử dụng các vật liệu Andigena nhập từ Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP) và các giống Tuberosum để lai tạo và đánh giá các tổ hợp lai tại Sa Pa.

3.1. Mục Tiêu Nghiên Cứu và Phạm Vi Thời Gian Thực Hiện

Nghiên cứu hướng đến việc xác định khả năng lai tạo và chọn lọc từ nguồn Andigena, nhằm tạo ra vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống khoai tây tại Việt Nam. Đồng thời, nghiên cứu cũng nhằm đánh giá tính phù hợp của vùng cao Sa Pa đối với việc lai tạo giống khoai tây. Đề tài đã được triển khai trong khoảng thời gian từ năm 2003 đến năm 2012, cho phép thu thập dữ liệu và đánh giá một cách toàn diện.

3.2. Sử Dụng Vật Liệu Andigena và Tuberosum Trong Lai Tạo

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, đề tài đã sử dụng các vật liệu Andigena nhập từ Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP) cùng với các giống Tuberosum. Việc sử dụng cả hai nguồn vật liệu này cho phép lai tạo và tạo ra các tổ hợp lai đa dạng. Từ đó, có thể chọn lọc ra các dòng khoai tây có tiềm năng, kết hợp được những đặc tính tốt từ cả Andigena và Tuberosum.

3.3. Địa Điểm Thực Nghiệm Chính Vùng Cao Sa Pa Lào Cai

Vùng cao Sa Pa, Lào Cai được lựa chọn làm địa điểm thực nghiệm chính cho nghiên cứu. Điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng đặc biệt của Sa Pa được cho là phù hợp với việc lai tạo và chọn lọc giống khoai tây. Các thí nghiệm được tiến hành tại Sa Pa nhằm đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp lai trong điều kiện tự nhiên của vùng cao.

IV. Kết Quả Chọn Lọc Dòng Khoai Tây Triển Vọng 52 ký tự

Nghiên cứu đã xác định điều kiện tự nhiên vùng Sa Pa thích hợp cho lai tạo giống khoai tây. Đã chọn lọc được các dòng khoai tây có triển vọng từ các tổ hợp lai tại Sa Pa và các vật liệu nhập từ CIP. Các dòng này được đánh giá về năng suất, khả năng kháng bệnh virus và mốc sương, cũng như chất lượng củ. Kết quả cho thấy tiềm năng lớn của nguồn gene Andigena trong cải thiện giống khoai tây.

4.1. Khả Năng Lai Tạo Giống Khoai Tây tại Sa Pa Được Khẳng Định

Nghiên cứu đã chứng minh rằng điều kiện tự nhiên tại vùng Sa Pa rất phù hợp cho việc lai tạo giống khoai tây. Khí hậu mát mẻ và độ ẩm cao tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thụ phấn và phát triển của cây khoai tây. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển các chương trình chọn tạo giống khoai tây tại Sa Pa và các vùng cao khác ở Việt Nam.

4.2. Các Dòng Khoai Tây Triển Vọng Được Chọn Lọc Thành Công

Từ các tổ hợp lai được tạo ra tại Sa Pa và các vật liệu nhập từ CIP, nghiên cứu đã chọn lọc được một số dòng khoai tây có triển vọng. Các dòng này có năng suất cao, khả năng kháng bệnh virus và mốc sương tốt, cũng như chất lượng củ đáp ứng yêu cầu thị trường. Các dòng này có thể được sử dụng làm vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam.

4.3. Đánh Giá Chất Lượng và Khả Năng Kháng Bệnh của Các Dòng

Các dòng khoai tây được chọn lọc đã được đánh giá kỹ lưỡng về năng suất, khả năng kháng bệnh và chất lượng củ. Các thử nghiệm được tiến hành trong điều kiện đồng ruộng và phòng thí nghiệm để đảm bảo tính chính xác của kết quả. Các dòng có khả năng kháng bệnh virus và mốc sương cao, năng suất ổn định và chất lượng củ tốt được đánh giá là có tiềm năng lớn để phát triển thành các giống khoai tây thương phẩm.

V. Ứng Dụng Vùng Cao Thích Hợp Nhân Giống Khoai Tây 58 ký tự

Luận án đề xuất cơ sở khoa học cho việc lựa chọn vùng cao là vùng thích hợp để sản xuất khoai tây giống. Điều kiện khí hậu ở vùng cao giúp hạn chế sự lây lan của virus và bệnh tật, từ đó nâng cao chất lượng khoai tây giống. So sánh hiệu quả nhân giống giữa vùng cao và đồng bằng cho thấy vùng cao có nhiều ưu thế vượt trội trong sản xuất khoai tây giống.

5.1. Cơ Sở Khoa Học Cho Lựa Chọn Vùng Cao Sản Xuất Giống

Luận án cung cấp cơ sở khoa học vững chắc cho việc lựa chọn vùng cao làm khu vực sản xuất khoai tây giống. Khí hậu mát mẻ, độ ẩm cao và sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn ở vùng cao tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của khoai tây giống. Đồng thời, môi trường vùng cao ít bị ô nhiễm hơn so với vùng đồng bằng, giúp giảm thiểu nguy cơ lây lan của các bệnh virus.

5.2. Ưu Thế Vượt Trội Của Vùng Cao So Với Đồng Bằng

So sánh hiệu quả nhân giống khoai tây giữa vùng cao và đồng bằng cho thấy vùng cao có nhiều ưu thế vượt trội. Vùng cao có hệ số nhân giống cao hơn, năng suất ổn định hơn và ít bị sâu bệnh tấn công hơn. Điều này giúp giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng khoai tây giống.

5.3. Hạn Chế Lây Lan Virus và Bệnh Tật ở Vùng Cao

Điều kiện khí hậu đặc biệt ở vùng cao giúp hạn chế sự lây lan của virus và bệnh tật trên cây khoai tây. Nhiệt độ thấp và độ ẩm cao làm giảm hoạt động của các loại côn trùng truyền bệnh. Đồng thời, sự cách ly địa lý của vùng cao cũng giúp ngăn chặn sự xâm nhập của các mầm bệnh từ các khu vực khác. Điều này góp phần quan trọng vào việc sản xuất khoai tây giống chất lượng cao.

VI. Kết Luận Tiềm Năng Phát Triển Giống Khoai Tây 52 ký tự

Nghiên cứu này cung cấp dẫn liệu khoa học mới về cây khoai tây ở Việt Nam, đặc biệt về khả năng sử dụng nguồn gene Andigena trong chọn tạo giống. Kết quả khẳng định điều kiện tự nhiên vùng Sa Pa thích hợp cho lai tạo giống và đề xuất vùng cao là khu vực lý tưởng để sản xuất khoai tây giống. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống khoai tây mới để đáp ứng nhu cầu sản xuất.

6.1. Khẳng Định Điều Kiện Sa Pa Thích Hợp Lai Tạo Giống

Nghiên cứu đã khẳng định rằng điều kiện tự nhiên ở vùng Sa Pa là rất thích hợp cho công tác lai tạo giống khoai tây. Khí hậu mát mẻ, độ ẩm cao và sự khác biệt nhiệt độ giữa ngày và đêm tạo điều kiện lý tưởng cho quá trình thụ phấn và phát triển của cây khoai tây.

6.2. Vùng Cao Có Ưu Thế Trong Sản Xuất Khoai Tây Giống

Luận án đã chỉ ra rằng vùng cao có nhiều ưu thế vượt trội so với vùng đồng bằng trong việc sản xuất khoai tây giống. Vùng cao có hệ số nhân giống cao hơn, năng suất ổn định hơn và ít bị sâu bệnh tấn công hơn. Điều này giúp giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng khoai tây giống.

6.3. Cần Tiếp Tục Nghiên Cứu và Phát Triển Giống Khoai Tây

Nghiên cứu đã mở ra một hướng đi mới trong công tác chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giống khoai tây mới có năng suất cao, khả năng kháng bệnh tốt và chất lượng củ đáp ứng yêu cầu thị trường. Đồng thời, cần tăng cường hợp tác quốc tế để tiếp thu kinh nghiệm và công nghệ mới trong lĩnh vực này.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Tại Việt Nam, khoai tây (Solanum tuberosum L.) là một trong những cây thực phẩm quan trọng và là cây hàng hóa mang lại hiệu quả kinh tế cao trong vụ Đông - Xuân ở các tỉnh phía Bắc. Theo số liệu ghi nhận trong vụ Đông - Xuân 2011-2012 tại Đồng bằng Bắc bộ, với thời gian sinh trưởng khoảng 90 ngày, cây khoai tây đem lại thu nhập cao gấp 2 đến 3 lần so với cây lúa có chu kỳ canh tác 120 ngày. Mặc dù tiềm năng đất đai có thể mở rộng diện tích trồng khoai tây ước tính lên tới 400.000 ha (Hộ và cs., 1993), diện tích gieo trồng thực tế trong giai đoạn 1992–2010 lại có xu hướng suy giảm và dao động từ 17.200 ha đến 40.200 ha với năng suất bình quân thấp (từ 8,15 đến 14,0 tấn/ha), thấp hơn mức trung bình 16,8 tấn/ha của thế giới.

Nguyên nhân căn bản của thực trạng trên xuất phát từ cơ cấu giống và hệ thống sản xuất giống:

• Các giống thuộc nhóm Tuberosum đang chiếm ưu thế trong sản xuất có ưu điểm về năng suất và chất lượng nhưng khả năng chống chịu sâu bệnh còn hạn chế.
• Nguồn củ giống thương mại chất lượng cao nhập khẩu từ châu Âu, châu Mỹ và Úc có giá thành cao, trong khi nguồn giống lưu hành nội địa bị thoái hóa nghiêm trọng do nhiễm các loại virus (PLRV, PVY, PVA, PVX, PVM, PVS, PSTV) và thoái hóa sinh lý do tuổi củ giống.
• Nguồn gene khoai tây Andigena (Solanum tuberosum subsp. andigena) vốn sở hữu nền di truyền rộng, phong phú về các gene kháng bệnh mốc sương (Phytophthora infestans), kháng virus, cho năng suất và hàm lượng chất khô cao, nhưng chưa được nghiên cứu khai thác và ứng dụng bài bản trong công tác chọn tạo giống tại Việt Nam.
• Miền Bắc Việt Nam chưa xác lập được đầy đủ các luận cứ khoa học để quy hoạch vùng sinh thái phù hợp phục vụ sản xuất và nhân củ giống sạch bệnh cung cấp cho vùng đồng bằng.

Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài luận án xác định 2 mục tiêu cụ thể:

1. Từ nguồn vật liệu khoai tây Andigena, nghiên cứu xác định khả năng lai tạo và chọn lọc, tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam.
2. Đề xuất các cơ sở khoa học cho việc lựa chọn vùng cao là vùng thích hợp cho việc sản xuất khoai tây giống.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng vùng sinh thái:
  • Vùng cao á nhiệt đới: Sa Pa (độ cao 1.581 m so với mực nước biển, tỉnh Lào Cai) và Tân Lạc (độ cao 650 m so với mực nước biển, tỉnh Hòa Bình).
  • Vùng đồng bằng á nhiệt đới: Đồng bằng Bắc bộ (độ cao 5 m so với mực nước biển), gồm Thanh Trì (Hà Nội), Quế Võ và Yên Phong (Bắc Ninh).
• Đối tượng vật liệu di truyền:
  • Các giống khoai tây thuộc nhóm Tuberosum nhập nội từ Đức, Hà Lan và Úc các năm 2003, 2005, 2007 cùng các giống đối chứng địa phương.
  • Các dòng khoai tây thuộc nhóm Andigena nhập từ Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP) năm 2005 (kháng virus và kháng mốc sương).
  • Các tổ hợp hạt lai (TPS) và các dòng chọn lọc từ các tổ hợp hạt lai được tạo ra tại Sa Pa năm 2007 (chu kỳ 1) và năm 2010 (chu kỳ 2) từ nguồn vật liệu Andigena.
• Đối tượng sâu bệnh hại theo dõi: Bệnh mốc sương (Phytophthora infestans (Mont.) de Bary), bệnh héo xanh (Ralstonia solanacearum), các loại bệnh virus, rệp đào (Myzus persicae), bọ trĩ (Thrips palmi), nhện (Polyphagus esculentus) và kiến nâu đục củ.
• Phạm vi thời gian: Các nội dung thí nghiệm được triển khai liên tục từ năm 2003 đến năm 2012 với tổng cộng 15 thí nghiệm đồng ruộng và nhà lưới.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trong nước và quốc tế

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các kết quả nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam theo các mảng nội dung chính:

1. Nguồn gốc và nguồn vật liệu di truyền khoai tây:

   • Hawkes (1994) và Stevenson và cs. (2001) xác định nguồn gốc khoai tây tại dãy Andes Nam Mỹ với 7 loài trồng trọt và 228 loài hoang dại phân bố từ nhị bội thể (2n=2x=24) đến lục bội thể (2n=6x=72). Loài trồng trọt phổ biến nhất là Solanum tuberosum L. (tứ bội thể, 2n=4x=48) gồm hai phân loài tuberosum (thích nghi ngày dài) và andigena (thích nghi ngày ngắn).
   • Hoopes và Plaisted (1987), Bradshaw và Mackay (1994) chỉ ra rằng nền di truyền của nhóm giống Tuberosum ở châu Âu và Bắc Mỹ tương đối hẹp, trong khi nhóm Andigena có biến dị di truyền rất phong phú.
   • Các chương trình phát triển quần thể Neotuberosum thông qua phương pháp chọn lọc theo chu kỳ (recurrent selection) từ nguồn Andigena được khởi xướng bởi Simmonds (1963, 1966) tại Anh, Plaisted (1971, 1987) và Rasco và cs. (1980) tại Mỹ, Maris (1989) tại Hà Lan, Tarn (1968, 1992) tại Canada.

2. Mục tiêu và phương pháp chọn tạo giống:

   • Về chất lượng: Dale và Mackay (1994), Akeley và Stevenson (1944), Beukema và Vander Zaag (1990) nhấn mạnh chỉ tiêu hàm lượng chất khô (yêu cầu 21–22% cho chế biến) và hàm lượng đường khử (dưới 0,10–0,20% cho khoai tây chiên giòn và dưới 0,40% cho khoai tây chiên kiểu Pháp).
   • Về tính kháng bệnh: Vander Plank (1963, 1968, 1984) phân định tính chống dọc (VR - chuyên nòi, đơn gene) và tính chống ngang (HR - đa gene, bền vững). Việc chọn tạo giống kháng mốc sương hiện đại tập trung vào tính chống ngang HR (Parlevliet và Niks, 1989; Singh, 1983). Đối với virus, Swiezynski (1994) và Hooker (1981) nhấn mạnh vai trò kiểm soát 36 loài virus và viroid gây hại.
   • Về phương pháp lai: Bradshaw (2009), Carroll và De Maine (1989), Hermundstad và Peloquin (1987), Jansky và cs. (1990) đánh giá hiệu quả của chọn lọc theo chu kỳ ở mức tứ bội thể và nhị bội thể. Công nghệ sinh học và dung hợp tế bào trần (protoplast fusion) được đề cập bởi Wenzel (1994), Kumar (1994), Nguyễn Quang Thạch và cs. (1993), Nguyễn Thị Phương Thảo và cs. (2011).

3. Thực trạng chọn tạo và sản xuất giống khoai tây tại Việt Nam:

   • Giống truyền thống Thường Tín (Ackersegen) du nhập từ Pháp năm 1929 đã bị thoái hóa hoàn toàn (Ho và cs., 1987; Mân, 1978; Viết, 1991, 1993).
   • Hợp tác với CHDC Đức (1973–1988) đã đưa vào các giống Mariella, Kardia, Lipsi (Hùng, 1996); hợp tác với Hà Lan (1985–1995) đưa vào giống Diamant, Nicola (1988); hợp tác với CHLB Đức (2000–2009) chọn tạo giống Solara (Liêm và cs., 2006), Marabel, Esprit, Afra; hợp tác với CIP (từ 1982) đưa vào các giống Utatlan, CFK 69-1, Atzimba, KT-2, KT-3, VC 38-6, PO3 (Igorota), tổ hợp hạt lai Hồng Hà 2, Hồng Hà 7 (Chiến và cs., 2001; Tùng, 2011).
   • Viết và cs. (1987) khẳng định Việt Nam thiếu hệ thống sản xuất giống đồng bộ và chưa xác định được vùng sản xuất giống tối ưu ở phía Bắc.

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết

Luận án tập trung giải quyết khoảng trống về:

• Việc khai thác vật liệu di truyền Andigena đa dạng từ CIP thông qua lai tạo hữu tính bằng phương pháp chọn lọc theo chu kỳ tại vùng núi cao phía Bắc Việt Nam để tạo các tổ hợp lai và chọn dòng ưu tú thích ứng với đồng bằng.
• Việc thiếu hụt các dẫn liệu thực nghiệm có hệ thống so sánh các chỉ tiêu sinh trưởng, hệ số nhân giống, năng suất củ giống, mật độ sâu bệnh truyền virus giữa vùng cao (Sa Pa, Tân Lạc) và vùng đồng bằng (Hà Nội, Bắc Ninh) để làm cơ sở khoa học phát triển vùng nhân giống khoai tây.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

• Lý thuyết di truyền số lượng và chọn lọc theo chu kỳ (Recurrent Selection): Áp dụng nhằm làm tăng tần số các gene mong muốn kiểm soát các tính trạng số lượng (năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất, hàm lượng chất khô) và duy trì tính chống chịu bệnh mốc sương (tính chống ngang HR), tính chống virus của quần thể khoai tây Andigena tứ bội thể.
• Phương pháp thụ phấn bằng hỗn hợp hạt phấn (Bulked Pollen - BP): Sử dụng hỗn hợp hạt phấn thu từ các dòng bố trong cùng nhóm để thụ phấn cho các dòng mẹ, trong đó mỗi dòng vừa đóng vai trò dòng bố vừa đóng vai trò dòng mẹ nhằm tối đa hóa sự tái tổ hợp di truyền.
• Dịch tễ học bệnh cây và thoái hóa giống vô tính: Phân tích sự suy giảm năng suất và phẩm chất củ do áp lực xâm nhiễm virus qua môi giới truyền bệnh (rệp đào, bọ trĩ, nhện) kết hợp với hiện tượng già hóa sinh lý của củ giống qua các vụ canh tác.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nội dung thực nghiệm gồm 15 thí nghiệm, chia thành 3 nhóm nội dung chính:

                                      CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU
    Nội dung 1                              Nội dung 2                              Nội dung 3
Lai tạo & chọn giống Andigena           Chọn lọc dòng Andigena nhập CIP         Nhân giống vật liệu Tuberosum
- 2 chu kỳ lai tại Sa Pa (2007, 2010)   - Đánh giá tại Thanh Trì (Hà Nội),      - Đánh giá giống nhập từ Đức (2003)
- Gieo hạt lai TPS, chọn dòng đơn         Tân Lạc (Hòa Bình), Quế Võ (Bắc Ninh) - Đánh giá nguồn củ (Sa Pa vs ĐB)
- Đánh giá củ giống tại Bắc Ninh        - Khảo sát dòng kháng VR và LB          - So sánh vùng cao và đồng bằng

1. Phương pháp lai tạo và chọn lọc giống từ nguồn Andigena:
   • Lai tạo chu kỳ 1 (2007) và chu kỳ 2 (2010): Triển khai tại Sa Pa từ tháng 4 đến tháng 10. Tiến hành riêng biệt trên 2 nhóm: nhóm vật liệu kháng virus và nhóm vật liệu kháng mốc sương.
   • Đánh giá con lai: Thu hạt lai TPS, gieo ươm cây con, đánh giá dòng vô tính qua các thế hệ củ tại Trác Bút (Yên Phong, Bắc Ninh) trong các vụ Đông và Đông - Xuân 2010-2011, 2011-2012.
2. Phương pháp đánh giá dòng Andigena nhập nội từ CIP:
   • Trồng và khảo nghiệm tập đoàn dòng nhập nội năm 2005 tại các điểm sinh thái: Thanh Trì (Hà Nội), Tân Lạc (Hòa Bình), Quế Võ (Bắc Ninh).
   • Theo dõi sinh trưởng, tỷ lệ nhiễm sâu bệnh hại, năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất và phân tích chất lượng củ tươi (tỷ lệ chất khô, hàm lượng đường khử).
3. Phương pháp nghiên cứu nhân giống và so sánh vùng sinh thái:
   • Khảo sát các giống Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 và các giống đã công nhận tại vùng cao Sa Pa (đất dốc, đất ruộng Sa Pả, Tả Phìn) và Đồng bằng sông Hồng (Thanh Trì).
   • Đánh giá ảnh hưởng của nguồn gốc củ giống (củ mini sản xuất tại Sa Pa so với củ mini sản xuất tại Đồng bằng).
   • So sánh hệ số nhân giống (số củ/khóm), sản lượng củ giống (số củ/ha, tấn/ha), thời vụ canh tác và mật độ vector truyền bệnh (rệp đào, bọ trĩ, nhện, kiến nâu đục củ, vi khuẩn héo xanh) giữa vùng cao và đồng bằng.

Nguồn tư liệu và dữ liệu

• Dữ liệu sơ cấp: Thu thập từ 15 thí nghiệm đồng ruộng và nhà lưới trong giai đoạn 2003–2012 của Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây có củ.
• Dữ liệu thứ cấp: Thống kê diện tích, năng suất khoai tây từ Niên giám Thống kê Việt Nam, số liệu của FAOSTAT và tài liệu chuyên khảo từ CIP.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết toàn diện cơ sở lý luận và thực tiễn về cây khoai tây. Tác giả trình bày vai trò lương thực toàn cầu của khoai tây (xếp thứ tư sau lúa mì, ngô và lúa nước), phân tích đặc tính tạo protein vượt lúa mì 54% và lúa nước 78% trên cùng đơn vị diện tích (Stevenson và cs., 2001). Chương 1 phân tích lịch sử tiến hóa từ 7 loài khoai tây trồng và 228 loài dại, đặc điểm phân loài Tuberosum và Andigena, các thành tựu tạo quần thể Neotuberosum trên thế giới. Đồng thời, tác giả tổng kết bức tranh sản xuất khoai tây thế giới (Trung Quốc, Ấn Độ, Bangladesh, New Zealand...), thực trạng diện tích - năng suất tại Việt Nam từ năm 1890 đến năm 2010, cơ sở di truyền chọn giống kháng mốc sương, kháng virus và các mô hình sản xuất giống vô tính tại Đà Lạt, Đồng bằng Bắc Bộ và Sa Pa.

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp

Chương 2 mô tả chi tiết danh mục vật liệu nghiên cứu và thiết kế thí nghiệm:

• Danh mục vật liệu Andigena nhập từ CIP năm 2005 phục vụ làm bố mẹ lai tạo và khảo nghiệm trực tiếp.
• Danh mục vật liệu Andigena chọn tạo tại Việt Nam dùng cho chu kỳ lai thứ hai.
• Danh mục các giống Tuberosum nhập khẩu và giống đối chứng.
• Chi tiết phương pháp bố trí 15 thí nghiệm, quy trình lai hỗn hợp hạt phấn, quy trình ươm hạt TPS, phương pháp theo dõi các chỉ tiêu nông học, tỷ lệ sâu bệnh hại, phương pháp xác định năng suất và phẩm chất hóa sinh của củ.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được trong 10 năm nghiên cứu (2003–2012), được chia thành 3 phần chính:

1. Kết quả chọn tạo giống khoai tây từ nguồn vật liệu di truyền Andigena

• Kết quả lai tạo tại Sa Pa: Luận án đã thực hiện thành công 2 chu kỳ lai tạo bằng phương pháp chọn lọc theo chu kỳ tại Sa Pa:
  • Chu kỳ 1 (2007): Thực hiện trên quần thể kháng virus và quần thể kháng mốc sương từ ngày 08/04/2007 đến 08/09/2007.
  • Chu kỳ 2 (2010): Thực hiện từ ngày 09/05/2010 đến 09/10/2010 từ các dòng bố mẹ được chọn lọc ở chu kỳ 1.
  • Tổng số thu được 59 tổ hợp lai với 536.208 hạt lai (kiểu gene) có chất lượng tốt.
• Kết quả chọn lọc dòng từ hạt lai tại Sa Pa: Từ các tổ hợp hạt lai, qua các vụ gieo trồng cây con và đánh giá củ tại Trác Bút (Yên Phong, Bắc Ninh) các vụ 2010–2011 và 2011–2012, tác giả đã chọn lọc được 67 dòng có triển vọng, trong đó có 9 dòng đạt năng suất củ từ 30 tấn/ha trở lên.
• Kết quả đánh giá tập đoàn dòng Andigena nhập nội từ CIP: Thử nghiệm tại Thanh Trì (Hà Nội), Tân Lạc (Hòa Bình) và Quế Võ (Bắc Ninh) đã xác định được các dòng nổi bật về năng suất và tính kháng:
  • Nhóm dòng kháng virus: Dòng VR02 đạt năng suất 33,26 tấn/ha; VR03 đạt 29,54 tấn/ha; VR09 đạt 29,09 tấn/ha.
  • Nhóm dòng kháng mốc sương: Dòng LB43 đạt năng suất 26,38 tấn/ha.
• Chất lượng củ của các dòng triển vọng: Các dòng Andigena chọn lọc thể hiện hàm lượng chất khô cao, màu sắc ruột và mắt củ đáp ứng tiêu chuẩn tiêu dùng tươi và định hướng chế biến công nghiệp.

2. Kết quả nghiên cứu nhân giống khoai tây từ các vật liệu Tuberosum

• Các giống Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 được khảo nghiệm nhân giống tại các tiểu vùng sinh thái của Sa Pa (Sa Pả, Tả Phìn, đất dốc) và tại Thanh Trì (Hà Nội) qua nhiều vụ (2003–2004, 2005–2006, 2007–2008).
• Nghiên cứu so sánh nguồn củ giống Diamant mini sản xuất tại Sa Pa (SP) và tại Đồng bằng (ĐB) cho thấy: Củ giống có nguồn gốc sản xuất tại Sa Pa có sức sinh trưởng khỏe hơn, tỷ lệ nhiễm bệnh virus trên đồng ruộng thấp hơn và cho năng suất củ thương phẩm cao hơn rõ rệt khi đem trồng đại trà.

3. Kết quả nghiên cứu các yếu tố liên quan đến nhân giống khoai tây giữa Vùng cao và Đồng bằng

Luận án đã tổng hợp, so sánh toàn diện các chỉ tiêu kỹ thuật và sinh thái giữa Vùng cao phía Bắc và Đồng bằng Bắc bộ:

Yếu tố so sánh	Vùng cao phía Bắc (Sa Pa, Tân Lạc)	Đồng bằng Bắc bộ (Hà Nội, Bắc Ninh)
Độ cao địa hình	650 m (Tân Lạc) đến 1.581 m (Sa Pa)	5 m so với mực nước biển
Thời vụ nhân giống chính	Vụ Xuân (tháng 2 đến tháng 5) hoặc vụ Hè - Thu	Vụ Đông (tháng 10 đến tháng 1 - 2 năm sau)
Áp lực bệnh mốc sương (P. infestans)	Xuất hiện ở mức độ nhất định trong vụ Xuân nhưng dễ kiểm soát hơn	Phát sinh nặng trong điều kiện ẩm lạnh cuối vụ Đông
Bệnh virus và côn trùng môi giới	Mật độ rệp đào (M. persicae), bọ trĩ, nhện rất thấp	Mật độ côn trùng môi giới cao, áp lực lây truyền virus mạnh
Bệnh héo xanh & kiến nâu đục củ	Tỷ lệ hại thấp trên đất ruộng luân canh lúa	Xuất hiện rải rác tùy chân đất
Hệ số nhân giống (số củ/khóm)	Cao hơn, số lượng củ giống cỡ nhỏ và vừa nhiều	Thấp hơn
Sản lượng củ giống (số củ/ha)	Đạt sản lượng củ giống hữu hiệu cao	Sản lượng củ giống đạt chuẩn thấp hơn
Chất lượng sinh lý củ giống	Củ giống sau thu hoạch vụ Xuân có độ ngủ nghỉ phù hợp để làm giống cho vụ Đông đồng bằng cùng năm	Củ giống thu hoạch vụ Đông phải qua bảo quản lạnh kéo dài qua mùa hè nóng bức

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

1. Khẳng định tính phù hợp sinh thái của vùng cao Sa Pa cho lai tạo khoai tây: Luận án là công trình đầu tiên tại miền Bắc Việt Nam nghiên cứu có hệ thống về lai tạo giống khoai tây bằng phương pháp chọn lọc theo chu kỳ (recurrent selection). Kết quả chứng minh điều kiện khí hậu vùng cao Sa Pa (nhiệt độ, độ dài ngày vụ Xuân - Hè) hoàn toàn thích hợp cho sự ra hoa, tạo quả và thu hạt lai của cây khoai tây.
2. Xác lập tiềm năng của nguồn vật liệu di truyền Andigena: Luận án chứng minh nguồn gene Andigena là nguồn vật liệu khởi đầu có giá trị cao cho công tác chọn tạo giống khoai tây tại Việt Nam, khắc phục nền di truyền hạn hẹp của nhóm giống Tuberosum, đồng thời kết hợp được tính kháng virus, kháng mốc sương với năng suất và chất lượng củ.
3. Cung cấp cơ sở khoa học cho hệ thống sản xuất giống vùng cao: Luận án làm rõ các căn cứ khoa học về sinh thái học, áp lực dịch hại và chu kỳ sinh lý củ giống để khẳng định Vùng cao phía Bắc là địa bàn tối ưu cho việc sản xuất củ giống cung cấp cho vụ Đông Đồng bằng sông Hồng.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

1. Tạo lập nguồn vật liệu lai phong phú: Đã tạo ra 59 tổ hợp lai với tổng số 536.208 hạt lai TPS (kiểu gene mới) từ nguồn Andigena, làm nguồn vật liệu khởi đầu lâu dài cho công tác chọn giống khoai tây quốc gia.
2. Chọn tạo các dòng triển vọng:
   • Chọn lọc được 67 dòng khoai tây triển vọng từ các tổ hợp lai tại Sa Pa, trong đó 9 dòng đạt năng suất trên 30 tấn/ha.
   • Chọn lọc từ tập đoàn Andigena nhập nội của CIP các dòng ưu tú: VR02 (33,26 tấn/ha), VR03 (29,54 tấn/ha), VR09 (29,09 tấn/ha) và LB43 (26,38 tấn/ha), đưa ra sản xuất thử nghiệm trong nông hộ.
3. Đề xuất giải pháp tổ chức hệ thống giống: Đề xuất mô hình liên kết sản xuất giống: sản xuất củ giống tại Vùng cao phía Bắc trong vụ Xuân để cung ứng trực tiếp củ giống đạt tiêu chuẩn chất lượng sinh học cho nông dân vùng Đồng bằng Bắc bộ gieo trồng trong vụ Đông.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án

• Các kết quả chọn tạo giống mới dừng lại ở mức độ xác định các dòng khoai tây có triển vọng và khảo nghiệm sản xuất thử; chưa hoàn tất toàn bộ quy trình khảo nghiệm VCU/DUS cấp quốc gia để công nhận giống chính thức trong khung thời gian của luận án.
• Nghiên cứu về các đối tượng sâu bệnh hại (virus, mốc sương, héo xanh, côn trùng môi giới) chỉ giới hạn ở mức độ đánh giá mức độ gây hại, tỷ lệ hại trên các ô thí nghiệm đồng ruộng, chưa đi sâu vào cơ chế phân tử của tính kháng.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Tiếp tục thực hiện các chu kỳ chọn lọc tiếp theo từ các tổ hợp hạt lai đã thu thập để ổn định các tính trạng nông học quý.
• Đưa các dòng triển vọng nhất (VR02, VR03, VR09, LB43 và các dòng lai Sa Pa năng suất trên 30 tấn/ha) vào hệ thống khảo nghiệm mạng lưới quốc gia để tiến tới công nhận giống cây trồng mới.
• Hoàn thiện gói quy trình kỹ thuật nhân giống củ bi, củ mini chất lượng cao tại Sa Pa và xây dựng chuỗi cung ứng củ giống khép kín từ Vùng cao phía Bắc về vùng Đồng bằng sông Hồng.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu chuyên khảo có giá trị ứng dụng và tham khảo cho nhiều nhóm đối tượng:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên ngành Di truyền - Chọn giống cây trồng, Nông học, Bảo vệ thực vật: Tham khảo phương pháp thiết kế thí nghiệm chọn lọc theo chu kỳ (recurrent selection), kỹ thuật thụ phấn bằng hỗn hợp hạt phấn (bulked pollen), phương pháp xử lý hạt lai TPS và đánh giá dòng vô tính khoai tây.
• Giảng viên và nhà khoa học chuyên ngành Cây có củ: Sử dụng các dẫn liệu thực nghiệm về nguồn gene Andigena, phân loài khoai tây, cơ chế chống chịu bệnh mốc sương và virus trong giảng dạy và nghiên cứu học thuật.
• Cán bộ quản lý nông nghiệp, cơ quan khuyến nông và doanh nghiệp sản xuất giống cây trồng: Ứng dụng các luận cứ khoa học để quy hoạch vùng sản xuất khoai tây giống tại các huyện miền núi phía Bắc (như Sa Pa - Lào Cai, Tân Lạc - Hòa Bình), xây dựng chính sách thay thế nguồn giống nhập khẩu bằng nguồn củ giống sạch bệnh sản xuất trong nước.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao luận án lựa chọn nguồn vật liệu di truyền Andigena thay vì tiếp tục khai thác nhóm Tuberosum truyền thống?

Nhóm giống Tuberosum trồng trọt ở châu Âu và Bắc Mỹ có nền di truyền hẹp và khả năng chống chịu sâu bệnh hạn chế. Ngược lại, nhóm khoai tây Andigena có nguồn gene rất đa dạng, nền di truyền rộng, chứa nhiều gene kháng quan trọng đối với bệnh mốc sương (P. infestans), các bệnh virus, đồng thời có tiềm năng cho năng suất cao và hàm lượng chất khô củ cao.

2. Luận án đã tạo ra được bao nhiêu tổ hợp lai và hạt lai tại vùng cao Sa Pa?

Luận án đã thực hiện 2 chu kỳ lai tạo theo phương pháp chọn lọc theo chu kỳ tại Sa Pa (chu kỳ 1 năm 2007 và chu kỳ 2 năm 2010), tạo ra tổng cộng 59 tổ hợp lai với 536.208 hạt lai (kiểu gene mới).

3. Những dòng khoai tây Andigena nhập nội từ CIP nào đạt kết quả xuất sắc nhất trong nghiên cứu?

Luận án đã chọn lọc được 4 dòng nổi bật: nhóm kháng virus gồm VR02 (năng suất 33,26 tấn/ha), VR03 (29,54 tấn/ha), VR09 (29,09 tấn/ha); nhóm kháng bệnh mốc sương có dòng LB43 (26,38 tấn/ha).

4. Vùng cao phía Bắc có những lợi thế sinh thái nổi bật nào so với vùng đồng bằng trong việc sản xuất khoai tây giống?

Vùng cao (như Sa Pa, Tân Lạc) có mật độ côn trùng môi giới truyền virus (rệp đào, bọ trĩ, nhện) rất thấp, giảm nguy cơ thoái hóa giống do virus; thời vụ nhân giống vụ Xuân tại vùng cao cho củ giống có trạng thái sinh lý thích hợp để trồng ngay vào vụ Đông cùng năm ở đồng bằng, tránh được việc phải bảo quản củ giống qua mùa hè nóng ẩm.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Đào Huy Chiên đã giải quyết trọn vẹn hai mục tiêu khoa học trọng tâm: khai thác thành công nguồn di truyền Andigena để tạo lập 59 tổ hợp lai với hơn 536 nghìn hạt lai, chọn lọc ra 67 dòng triển vọng có năng suất và khả năng kháng bệnh cao; đồng thời xác lập hệ thống dẫn liệu khoa học thực nghiệm vững chắc chứng minh lợi thế sinh thái của Vùng cao phía Bắc trong công tác lai tạo và nhân củ giống khoai tây sạch bệnh phục vụ vùng Đồng bằng Bắc bộ. Kết quả công trình đóng góp thiết thực cho công tác chọn tạo giống cây có củ và định hướng phát triển sản xuất khoai tây bền vững tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU. 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY KHOAI TÂY .1 Tầm quan trọng .2 Nguồn gốc, phân loại và lịch sử phát triển .2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI TÂY TRÊN THẾ GIỚI.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI TÂY Ở VIỆT NAM .4 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CHỌN TẠO GIỐNG KHOAI TÂY TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .1 Đặc tính của cây khoai tây liên quan đến chọn tạo giống .2 Nguồn vật liệu di truyền cho chọn tạo giống khoai tây. Khoai tây trồng (cultivated potatoes). Khoai tây dại (wild potatoes) và phạm vi thích ứng.

Các dạng bố mẹ chủ yếu trong chọn tạo giống khoai tây .3 Các mục tiêu chọn tạo giống. Năng suất cao. Chất lƣợng tốt. Chống chịu sâu bệnh .4 Phương pháp chọn tạo giống truyền thống.

Lai hữu tính thông qua phƣơng pháp chọn lọc theo chu kỳ (recurrent selection). Chọn tạo giống ở mức tứ bội thể. Chọn tạo giống ở mức nhị bội thể .5 Triển vọng ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống khoai tây. Sử dụng công nghệ tế bào trong chọn tạo giống khoai tây: Dung hợp tế bào trần (protoplast fusion).

Chuyển gene từ các loài khoai tây dại.6 Chọn tạo giống khoai tây ở Việt Nam .5 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP NHÂN GIỐNG VÀ SẢN XUẤT KHOAI TÂY GIỐNG CHỦ YẾU .1 Hiện tượng thoái hóa khoai tây giống do virus .2 Hiện tượng thoái hóa khoai tây giống do củ giống trồng bị già về sinh lý .3 Nhân giống bằng hạt giống khoai tây (TPS).4 Nhân giống và sản xuất khoai tây giống ở Việt Nam. Hệ thống sản xuất khoai tây giống ở Đà lạt (1500 m so với mặt biển). Hệ thống sản xuất khoai tây giống ở Đồng bằng Bắc bộ (5 m so với mặt biển). Hệ thống sản xuất khoai tây giống ở Vùng cao Sa Pa (1581 m so với mặt biển).

Hệ thống khoai tây giống dựa vào nguồn khoai tây giống nhập khẩu từ các nƣớc phát triển. Khoai tây ăn nhập từ Trung quốc dùng làm củ giống trồng. Bảo quản khoai tây giống. Kiểm nghiệm và xác nhận khoai tây giống.

41 Chƣơng 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP .1 Các vật liệu di truyền Andigena sử dụng trong nghiên cứu .2 Các giống khoai tây Tuberosum (bảng 2.3)sử dụng trong nghiên cứu nhân giống .3 Tên và ký hiệu các vật liệu nghiên cứu .2 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .1 Nội dung 1: Nghiên cứu lai tạo giống và chọn giống khoai tây từ nguồn vật liệu Andigena. Lai tạo các tổ hợp lai tại Sa Pa, Lào Cai. Đánh giá các tổ hợp hạt giống khoai tây và chọn các dòng khoai tây có triển vọng đƣợc lai tạo tại Sa Pa từ nguồn vật liệu khoai tây Andigena.2 Nội dung 2 : Nghiên cứu chọn lọc giống từ nguồn vật liệu Andigena nhập từ CIP (năm 2005).3 Nội dung 3 : Nghiên cứu nhân giống từ nguồn vật liệu Tuberosum. Nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 tại Vùng cao Sa Pa.

Nghiên cứu nhân giống khoai tây Tuberosum nhập từ Đức năm 2003 ở Đồng bằng sông Hồng. Nghiên cứu nhân giống một số giống khoai tây (đã đƣợc công nhận chính thức) tại Vùng cao Sa Pa. Nghiên cứu ảnh hƣởng của giống và nguồn củ giống đến nhân giống khoai tây .3 CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI VÀ ĐÁNH GIÁ. 56 Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG KHOAI TÂY TỪ NGUỒN VẬT LIỆU DI TRUYỀN ANDIGENA .1 Kết quả lai tạo các tổ hợp lai tại Sa Pa bằng cách sử dụng các nguồn Andigena làm bố mẹ .2 Kết quả chọn lọc các dòng khoai tây có triển vọng từ các vật liệu được lai tạo tại Sa Pa .