Luận án tiến sĩ nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen mướp luffa aegyptiaca mill ở miền bắc việt nam phục vụ công tác chọn tạo giống

Luận án tiến sĩ nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen mướp Luffa aegyptiaca Mill tại miền Bắc Việt Nam, hỗ trợ công tác chọn tạo giống hiệu quả.

• Tác giả: Lê Thị Thu Trang
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thị Minh Hằng
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu đa dạng di truyền mướp Luffa Aegyptiaca Mill tại miền Bắc Việt Nam phục vụ chọn tạo giống
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 1.5. Những đóng góp mới của luận án
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
• 2.1. Giới thiệu chung về cây mướp
• 2.2. Nguồn gốc, phân loại và phân bố cây mướp
• 2.3. Giá trị dinh dưỡng và sử dụng của cây mướp
• 2.4. Đặc điểm thực vật học
• 2.5. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh
• 2.6. Tình hình sản xuất và tiêu thụ mướp trên thế giới và ở Việt Nam
• 2.6.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cây rau họ bầu bí
• 2.6.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cây mướp trên thế giới
• 2.6.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ mướp ở Việt Nam
• 2.7. Tình hình nghiên cứu về cây mướp
• 2.7.1. Tình hình thu thập, bảo tồn nguồn gen mướp
• 2.7.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống mướp
• 2.7.3. Nghiên cứu đa dạng di truyền cây mướp
• 2.8. Những nhận định về tổng quan tài liệu
• 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Vật liệu nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của các mẫu giống mướp ở miền Bắc Việt Nam
• 3.2.2. Đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống mướp ở miền Bắc Việt Nam
• 3.2.3. Đánh giá, xác định một số mẫu giống mướp triển vọng
• 3.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp mô tả, đánh giá đặc điểm nông sinh học chính của các mẫu giống mướp
• 3.4.2. Các phương pháp sử dụng trong đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống mướp
• 3.4.3. Phương pháp đánh giá, xác định một số giống mướp triển vọng
• 3.4.4. Phương pháp phân tích xử lý số liệu
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống mướp ở miền Bắc Việt Nam
• 4.1.1. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các mẫu giống mướp nghiên cứu
• 4.1.2. Đặc điểm hình thái của các mẫu giống mướp nghiên cứu
• 4.1.3. Đánh giá khả năng kháng, nhiễm bệnh trên đồng ruộng của các mẫu giống mướp nghiên cứu
• 4.2. Đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống mướp ở miền Bắc Việt Nam
• 4.2.1. Đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống mướp dựa vào kiểu hình
• 4.2.2. Đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống mướp bằng chỉ thị SSR
• 4.3. Đánh giá, xác định một số mẫu giống mướp triển vọng
• 4.3.1. Đánh giá một số đặc điểm chính của các mẫu giống mướp triển vọng
• 4.3.2. Giới thiệu một số mẫu giống mướp triển vọng cho sản xuất
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu đa dạng di truyền mướp Luffa Aegyptiaca

Cây mướp (Luffa aegyptiaca Mill.) là một trong những loại rau ăn quả quan trọng tại Việt Nam, đặc biệt là ở miền Bắc. Nghiên cứu đa dạng di truyền của cây mướp không chỉ giúp bảo tồn nguồn gen mà còn hỗ trợ trong công tác chọn tạo giống. Việc hiểu rõ về nguồn gen mướp sẽ tạo điều kiện cho việc phát triển các giống mới có năng suất và chất lượng cao.

1.1. Đặc điểm sinh học và giá trị dinh dưỡng của cây mướp

Cây mướp có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều vitamin và khoáng chất. Mướp không chỉ được sử dụng làm thực phẩm mà còn có ứng dụng trong y học và công nghiệp chế biến.

1.2. Tình hình sản xuất mướp tại miền Bắc Việt Nam

Sản xuất mướp ở miền Bắc Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ với diện tích trồng lớn. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức trong việc cải thiện giống và kỹ thuật canh tác.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu mướp Luffa Aegyptiaca

Mặc dù cây mướp có tiềm năng lớn, nhưng sản xuất mướp vẫn gặp nhiều khó khăn. Các giống hiện tại chủ yếu là giống thụ phấn tự do, dẫn đến năng suất và chất lượng không ổn định. Việc thiếu thông tin về đa dạng di truyền cũng là một thách thức lớn.

2.1. Hạn chế trong việc chọn tạo giống mướp

Nhiều giống mướp hiện nay không được cải tiến, dẫn đến tình trạng thoái hóa và giảm năng suất. Việc phụ thuộc vào giống nhập nội cũng làm giảm tính tự chủ trong sản xuất.

2.2. Thiếu thông tin về đa dạng di truyền

Các nghiên cứu về đa dạng di truyền của mướp ở miền Bắc Việt Nam còn hạn chế. Điều này ảnh hưởng đến khả năng phát triển giống mới và bảo tồn nguồn gen.

III. Phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền mướp Luffa Aegyptiaca

Nghiên cứu đa dạng di truyền mướp được thực hiện thông qua các phương pháp hiện đại như phân tích chỉ thị SSR và đánh giá đặc điểm nông sinh học. Các phương pháp này giúp xác định chính xác mức độ đa dạng di truyền của các mẫu giống.

3.1. Phương pháp phân tích chỉ thị SSR

Chỉ thị SSR (Simple Sequence Repeat) được sử dụng để phân tích đa dạng di truyền. Phương pháp này cho phép xác định các alen đặc trưng của từng mẫu giống.

3.2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học

Đánh giá các đặc điểm nông sinh học như thời gian sinh trưởng, năng suất và khả năng kháng bệnh là rất quan trọng để xác định giống mướp triển vọng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng có nhiều mẫu giống mướp triển vọng với năng suất và chất lượng cao. Những giống này có khả năng kháng bệnh tốt, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất.

4.1. Các mẫu giống mướp triển vọng

Nghiên cứu đã xác định được ba mẫu giống mướp có năng suất cao và chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện sản xuất tại miền Bắc Việt Nam.

4.2. Ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp

Các giống mướp triển vọng sẽ được giới thiệu cho nông dân, giúp nâng cao thu nhập và cải thiện đời sống. Việc áp dụng các giống này sẽ góp phần phát triển bền vững ngành nông nghiệp.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu mướp

Nghiên cứu đa dạng di truyền mướp Luffa aegyptiaca là cần thiết để phát triển giống mới và bảo tồn nguồn gen. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho ngành nông nghiệp Việt Nam.

5.1. Tầm quan trọng của việc bảo tồn nguồn gen

Bảo tồn nguồn gen mướp là rất quan trọng để duy trì sự đa dạng di truyền và phát triển giống mới có năng suất cao.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc cải tiến giống mướp và ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ nông nghiệp của nghiên cứu sinh Lê Thị Thu Trang có tiêu đề "Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen mướp (Luffa aegyptiaca Mill.) ở miền Bắc Việt Nam phục vụ công tác chọn tạo giống", được thực hiện tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Trần Thị Minh Hằng và PGS. Lã Tuấn Nghĩa. Công trình thuộc chuyên ngành Di truyền và chọn giống cây trồng (mã số 96.111), được hoàn thành và bảo vệ năm 2020. Nghiên cứu được hỗ trợ kinh phí từ nhiệm vụ quỹ gen cấp nhà nước mã số 10/2016-HĐ-NVQG: "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".

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Cây mướp (Luffa aegyptiaca Mill.) là một trong 26 loại rau ăn quả quan trọng, có giá trị dinh dưỡng và y học cao với các hoạt chất sinh học như phenolic, flavonoid, saponin, luffein. Ngoài ra, xơ mướp còn được sử dụng trong công nghiệp sản xuất đồ nội thất, vật liệu cách nhiệt, màng lọc kim loại nặng, xử lý nước thải phenolic và cố định vi sinh vật sản xuất ethanol. Năm 2018, diện tích mướp tại Việt Nam đạt 24.105,4 ha với sản lượng 368.051,2 tấn. Tại miền Bắc, các vùng chuyên canh tại Hải Dương, Hưng Yên, Vĩnh Phúc và Thái Bình đạt năng suất trên 20 tấn/ha.

Tuy nhiên, sản xuất mướp hiện nay chủ yếu sử dụng các giống thụ phấn tự do do nông dân tự để giống qua nhiều vụ canh tác, dẫn đến hiện tượng thoái hóa giống, lẫn tạp, xói mòn quỹ gen bản địa và phụ thuộc vào hạt giống nhập nội. Các nghiên cứu trước đây ở Việt Nam hầu như chỉ dừng lại ở việc đánh giá sơ bộ nông sinh học hoặc tuyển chọn dòng lai truyền thống ở quy mô nhỏ. Luận án giải quyết khoảng trống nghiên cứu về việc đánh giá có hệ thống đặc điểm nông sinh học, phân tích đa dạng di truyền ở cấp độ kiểu hình và kiểu gen phân tử, đồng thời tuyển chọn các giống mướp địa phương triển vọng có năng suất cao, chất lượng tốt và kháng bệnh tại khu vực miền Bắc Việt Nam.

Mục tiêu nghiên cứu

1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học, mức độ đa dạng hình thái và đa dạng di truyền của tập đoàn 108 mẫu giống mướp địa phương thu thập ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam đang lưu giữ tại Trung tâm Tài nguyên thực vật.
2. Tuyển chọn và giới thiệu một số mẫu giống mướp triển vọng có năng suất cao, chất lượng tốt và có khả năng kháng bệnh phấn trắng nhằm phục vụ sản xuất và làm vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Tập đoàn gồm 108 mẫu giống mướp địa phương (Luffa aegyptiaca Mill.) thu thập tại các tỉnh miền Bắc Việt Nam, được lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng quốc gia thuộc Trung tâm Tài nguyên thực vật.
• Phạm vi không gian: Các thí nghiệm nông sinh học, lây nhiễm nhân tạo và khảo nghiệm đồng ruộng được thực hiện tại Trung tâm Tài nguyên thực vật, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Viện Nghiên cứu Rau quả và vùng sản xuất rau tại huyện Thanh Miện, tỉnh Hải Dương. Các phân tích sinh học phân tử và hóa sinh được tiến hành tại các phòng thí nghiệm chuyên ngành.
• Phạm vi thời gian: Toàn bộ dữ liệu thu thập, khảo nghiệm và phân tích được thực hiện trong giai đoạn từ năm 2016 đến năm 2019.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trong và ngoài nước

Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các kết quả nghiên cứu về nguồn gốc, phân loại thực vật học, tình hình sản xuất và công tác chọn tạo giống mướp:

1. Nguồn gốc và phân loại học:

   • Chi Luffa thuộc họ Cucurbitaceae (bộ Cucurbitales, lớp Magnoliopsida), có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội $2n = 26$ ($n = 13$).
   • Heiser & Schiling (1990) đã mô tả 7 loài thuộc chi Luffa, xác định hai loài trồng trọt chính là Luffa aegyptiaca Mill. (mướp ngọt/mướp hương) và Luffa acutangula (L.) Roxb. (mướp khía), có nguồn gốc phát sinh từ loài hoang dại Luffa graveolens.
   • Theo CABI (2018), cây mướp được ghi nhận gieo trồng tại 73 quốc gia trên thế giới với các vùng trồng lớn như Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil, Sri Lanka, Nhật Bản, Malaysia.

2. Nghiên cứu ưu thế lai và tương quan di truyền tính trạng:

   • Sonavane et al. (2013) nghiên cứu khả năng kết hợp trên 8 dòng mướp tại Ấn Độ, ghi nhận con lai $F_1$ của tổ hợp $P_7 \times P_8$ (PSG-9 $\times$ HASG-5) tăng năng suất 50,49% so với bố mẹ.
   • Vijay et al. (2018) khảo sát 15 dòng lai từ 6 cặp bố mẹ, xác định tổ hợp $P_2 \times P_3$ (PSG-82 $\times$ PSG-07-04) có ưu thế lai năng suất đạt 81,58%.
   • Venugopala et al. (2019) phân tích 36 tổ hợp lai từ 9 giống mướp, xác định tổ hợp Kulgod bản địa $\times$ Pusa Chikni có năng suất quả trên cây tăng 100,74%.
   • Samadia et al. (2010), Amar et al. (2017), Abhijeet et al. (2018), Kumar et al. (2019) và Indu et al. (2020) xác định các tính trạng có hệ số tương quan kiểu hình (PCV) và kiểu gen (GCV) cao đóng góp vào năng suất gồm: số quả/cây, khối lượng quả trung bình, số nhánh và số hạt/quả.

3. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá đa dạng di truyền mướp:

   • Hoque & Rabbani (2009) sử dụng chỉ thị RAPD phân tích 28 mẫu mướp khía ở Bangladesh, ghi nhận tỷ lệ đa hình 81,5%.
   • Cui et al. (2012) dùng chỉ thị SRAP phân tích 56 giống mướp khía và 8 giống mướp thường, phân tách thành 2 nhóm chính ở mức tương đồng 0,17.
   • Wu et al. (2014) phát triển chỉ thị EST-SSR phân tích 60 dòng mướp ở Malaysia, Thái Lan và Trung Quốc.
   • Ravi et al. (2015) kết hợp RAPD và ISSR đánh giá 17 giống mướp ở Ấn Độ, thu được hệ số PIC từ 0,48 đến 0,89.
   • Zhu et al. (2016) và An et al. (2017) đã phát triển và sàng lọc các tập hợp chỉ thị SSR chuyên biệt trên cây mướp, chứng minh tính hiệu quả của chỉ thị SSR trong việc phân nhóm và xác định quan hệ di truyền.

4. Nghiên cứu về cây mướp tại Việt Nam:

   • Truong et al. (2014) đánh giá nông sinh học 49 giống mướp tại Gia Lâm (Hà Nội). Thao et al. (2015) khảo sát 10 dòng mướp triển vọng tại Thừa Thiên Huế.
   • Trương Thị Hồng Hải và cs. (2015) phân nhóm di truyền 49 giống mướp dựa trên 21 tính trạng hình thái thành 5 nhóm ở hệ số tương đồng 0,67. Trương Thị Hồng Hải và Trần Bảo Ngà (2018) dùng 11 chỉ thị RAPD phân loại 48 mẫu mướp thành 7 nhóm.
   • Lê Thị Khánh Hạ và Trương Thị Hồng Hải (2017) phân tích di truyền quần thể $F_2$ từ tổ hợp lai B29 $\times$ B9; Trương Thị Hồng Hải và cs. (2017) đánh giá 9 tổ hợp lai tại Huế, ghi nhận tổ hợp M7 đạt năng suất 23,3 tấn/ha.

Dữ liệu nguồn gen mướp tại Trung tâm Tài nguyên thực vật

Cơ sở dữ liệu của Trung tâm Tài nguyên thực vật (tính đến tháng 12/2017) ghi nhận lưu giữ 1.024 mẫu giống mướp thu thập trên 8 vùng sinh thái từ 34 cộng đồng dân tộc:

Vùng sinh thái	Số lượng mẫu giống	Tỷ lệ (%)	Các dân tộc sở hữu chính
Đông Bắc Bộ	331	32,32	Dao, Giáy, Tày, Nùng, Phù Lá, H’Mông, Sán Chay
Tây Bắc Bộ	303	29,59	H’Mông, Hà Nhì, Thái, Khơ Mú, Mường, La Hủ, Lự
Đồng bằng sông Hồng	20	1,95	Kinh, Dao
Bắc Trung Bộ	91	8,89	Khơ Mú, Kinh, Mường, Thái
Duyên hải Nam Trung Bộ	64	6,25	Ba Na, Cơ Ho, Ê Đê, Gia Rai, Giẻ Triêng, Kinh
Tây Nguyên	99	9,67	Ba Na, Cơ Ho, Gia Rai, M’Nông, Xơ Đăng, Tày
Đông Nam Bộ	43	4,20	Khơ Me, Kinh, Mạ, M’Nông, Ra Glai, X’Tiêng
Đồng bằng sông Cửu Long	73	7,13	Khơ Me, Kinh
Tổng cộng	1.024	100,0	34 dân tộc

Trong 34 dân tộc sở hữu, chiếm số lượng lớn nhất là dân tộc Kinh (188 mẫu giống - 18,36%), dân tộc Thái (149 mẫu - 14,55%), dân tộc Dao (135 mẫu - 13,18%), dân tộc Tày (120 mẫu - 11,72%), dân tộc H’Mông (110 mẫu - 10,74%) và dân tộc Nùng (63 mẫu - 6,15%).

Khoảng trống luận án giải quyết

Mặc dù quỹ gen mướp thu thập tại Việt Nam khá phong phú, chưa có công trình nào đánh giá quy mô lớn về kiểu hình kết hợp với bộ chỉ thị phân tử SSR chuyên biệt trên tập đoàn mướp miền Bắc. Luận án đã đi sâu đánh giá toàn diện 108 mẫu giống, thiết lập cơ sở dữ liệu nhận dạng phân tử bằng chỉ thị SSR và tuyển chọn các giống ưu tú đáp ứng đồng thời tiêu chí năng suất, phẩm chất và tính kháng sâu bệnh.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và tiếp cận nghiên cứu

Luận án tiếp cận dựa trên lý thuyết di truyền số lượng và công nghệ sinh học phân tử:

• Đánh giá kiểu hình (Phenotyping): Sử dụng hệ thống 26 tính trạng hình thái và nông sinh học đặc trưng (thân, lá, hoa, quả, hạt) theo hướng dẫn của IPGRI và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.
• Đánh giá kiểu gen (Genotyping): Sử dụng kỹ thuật chỉ thị phân tử lặp lại chuỗi đơn giản (Simple Sequence Repeat - SSR), là chỉ thị đồng trội có tính đa hình cao, phân bố đều trên hệ gen nhằm xác định cấu trúc di truyền, khoảng cách di truyền và nhận diện các alen đặc trưng.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

                             [TẬP ĐOÀN 108 MẪU GIỐNG MƯỚP MIỀN BẮC]
[ĐÁNH GIÁ NÔNG SINH HỌC & HÌNH THÁI]                                        [PHÂN TÍCH DI TRUYỀN PHÂN TỬ]
- 26 tính trạng hình thái (thân, lá, hoa, quả, hạt)                         - Tách chiết ADN bằng CTAB
- Thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn                                    - 50 cặp chỉ thị SSR (An et al., 2017)
- Khảo sát sâu bệnh đồng ruộng (phấn trắng, sương mai, ruồi đục quả)        - Điện di polyacrylamide/agarose
- Đánh giá chất lượng cảm quan và hóa sinh                                  - Phân tích đa hình, hệ số PIC, ma trận di truyền
                                   [PHÂN NHÓM & CÂY PHẢ HỆ UPGMA]
                             [SÀNG LỌC BẰNG PHẦN MỀM CHỈ SỐ DI TRUYỀN]
                                   (Tuyển chọn 14 mẫu giống ưu tú)
                             [LÂY NHIỄM NHÂN TẠO NẤM Podosphaera xanthii]
                                 (Đánh giá kháng bệnh sau 7, 15, 21 ngày)
                         [XÁC ĐỊNH 03 GIỐNG TRIỂN VỌNG: M41, M47, M70]

1. Phương pháp mô tả và đánh giá nông sinh học:

   • Bố trí thí nghiệm đánh giá tập đoàn 108 mẫu giống trong vụ xuân hè năm 2017 tại Hải Dương.
   • Theo dõi các chỉ tiêu: thời gian mọc mầm, ra lá thật, phân nhánh, thời gian ra hoa đực, ra hoa cái, thời gian thu hoạch quả đầu/cuối, tổng thời gian sinh trưởng.
   • Đo đếm các tính trạng số lượng: chiều dài thân chính, số nhánh cấp 1, chiều dài/đường kính cuống lá, chiều dài/chiều rộng phiến lá, chiều dài/đường kính quả, khối lượng quả trung bình, số quả/cây, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu, số hạt/quả, khối lượng 100 hạt.
   • Đánh giá chất lượng quả: độ đặc ruột, độ dẻo, độ thơm (trước và sau nấu), vị ngọt, đo độ brix bằng khúc xạ kế cầm tay.
   • Theo dõi mức độ nhiễm sâu bệnh ngoài đồng ruộng: ruồi đục quả, bệnh phấn trắng (theo thang cấp bệnh và chỉ số bệnh của Wang et al.), bệnh sương mai (theo thang đánh giá của Boso et al.).

2. Phương pháp sinh học phân tử:

   • Tách chiết ADN tổng số từ lá non bánh tẻ theo quy trình CTAB (Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide) có cải tiến. Kiểm tra độ sạch và nồng độ ADN bằng quang phổ kế NanoDrop và điện di trên gel agarose 0,8%.
   • Phân tích PCR với 50 cặp mồi SSR (ký hiệu từ ZJULM1 đến ZJULM80 theo An et al., 2017), có nhiệt độ gắn mồi ($T_m$) dao động từ $50^\circ\text{C}$ đến $60^\circ\text{C}$.
   • Thành phần phản ứng PCR và chu trình nhiệt chuẩn hóa; sản phẩm khuếch đại được điện di trên gel polyacrylamide hoặc agarose, nhuộm ethidium bromide hoặc nhuộm bạc để đọc kích thước băng alen.

3. Phương pháp đánh giá phẩm chất hóa sinh và lây nhiễm nhân tạo:

   • Phân tích các chỉ tiêu hóa sinh trong 100g quả tươi: hàm lượng vitamin C (phương pháp chuẩn độ iod), chất xơ (phương pháp Weende), đường tổng số (phương pháp Bertrand), protein tổng số (phương pháp Kjeldahl), độ brix.
   • Khảo sát lây nhiễm nhân tạo bệnh phấn trắng: sử dụng bào tử nấm Podosphaera xanthii thu thập từ đồng ruộng trên cây bí đỏ tại Gia Lộc (Hải Dương). Lây nhiễm nhân tạo trên cây con ở giai đoạn 3-4 lá thật trong điều kiện nhà lưới. Đánh giá tỷ lệ diện tích lá bị bệnh và chỉ số bệnh (CSB %) tại các thời điểm 7 ngày, 15 ngày và 21 ngày sau lây nhiễm.

4. Phương pháp xử lý số liệu:

   • Số liệu nông sinh học được xử lý thống kê mô tả, phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm Excel và phần mềm thống kê nông học.
   • Sử dụng phần mềm hệ số chọn lọc / chỉ số di truyền để sàng lọc các mẫu giống ưu tú.
   • Dữ liệu nhị phân từ chỉ thị phân tử và dữ liệu hình thái được phân tích ma trận tương đồng di truyền và thiết lập sơ đồ hình cây (cây phả hệ) theo thuật toán UPGMA bằng phần mềm NTSYS-pc.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài

Chương 1 tổng hợp toàn diện các cơ sở lý luận và thực tiễn về cây mướp (Luffa aegyptiaca Mill.):

• Đặc điểm thực vật học và yêu cầu sinh thái: Mướp là cây dây leo thân thảo, ưa nhiệt độ ấm áp ($24 - 29^\circ\text{C}$ ban ngày, $22 - 25^\circ\text{C}$ nhiệt độ đất), độ dài chiếu sáng 9-10 giờ/ngày, ẩm độ đất thích hợp $80 - 85%$, ẩm độ không khí $85 - 90%$, đất cát pha hoặc thịt nhẹ giàu mùn có pH từ 5,5 đến 6,8.
• Tình hình sản xuất rau họ bầu bí và mướp: Năm 2017, sản lượng rau họ bầu bí toàn cầu đạt 27.449,48 nghìn tấn, dẫn đầu bởi Trung Quốc (7 triệu tấn) và Ấn Độ (4,9 triệu tấn). Tại Việt Nam, diện tích mướp năm 2018 đạt 24.105,4 ha, sản lượng đạt 368.051,2 tấn. Đồng bằng sông Cửu Long có diện tích lớn nhất (6.419,8 ha), tiếp theo là Đông Nam Bộ (4.305,8 ha) và Đồng bằng sông Hồng (3.348,2 ha) nhưng Đồng bằng sông Hồng đạt năng suất cao nhất (19,74 tấn/ha).
• Thống kê sản xuất mướp tại một số tỉnh miền Bắc (năm 2018): Hà Nội đạt diện tích 705,3 ha (sản lượng 12.650,4 tấn; năng suất 17,94 tấn/ha); Thái Bình đạt 383,9 ha (năng suất 27,98 tấn/ha); Hưng Yên đạt 382,5 ha (năng suất 20,62 tấn/ha); Hải Dương đạt 302,0 ha (năng suất 22,65 tấn/ha); Nam Định đạt 267,0 ha (năng suất 12,79 tấn/ha); Quảng Ninh đạt 253,9 ha; Hải Phòng đạt 196,8 ha (năng suất 19,30 tấn/ha); Nghệ An đạt 1.297,6 ha.
• Hiện trạng nghiên cứu chọn giống và đa dạng di truyền: Phân tích các thành tựu chọn tạo ưu thế lai ở Ấn Độ, Bangladesh, Trung Quốc và Việt Nam, đồng thời chỉ ra tính cấp thiết của việc áp dụng chỉ thị SSR để phân tích đa dạng di truyền trên tập đoàn mướp miền Bắc.

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết nguồn vật liệu và các bước phương pháp luận:

• Vật liệu: 108 mẫu giống mướp địa phương miền Bắc từ Trung tâm Tài nguyên thực vật; 14 mẫu giống tuyển chọn qua chỉ số di truyền; mẫu đối chứng là giống mướp hương địa phương Hải Dương; mẫu nấm phấn trắng Podosphaera xanthii thu thập tại Gia Lộc, Hải Dương.
• Hệ thống 50 chỉ thị SSR: Bao gồm các cặp mồi từ ZJULM1 đến ZJULM80 với trình tự mồi xuôi, mồi ngược và nhiệt độ gắn mồi ($T_m$) xác định (như ZJULM1: $55^\circ\text{C}$, ZJULM16: $60^\circ\text{C}$, ZJULM41: $50^\circ\text{C}$, ZJULM56: $60^\circ\text{C}$, ZJULM78: $58^\circ\text{C}$).
• Quy trình đánh giá và phân loại: Quy chuẩn hóa phương pháp thu thập dữ liệu nông sinh học theo 26 tính trạng; thang điểm đánh giá chỉ số bệnh phấn trắng (Wang et al.) và bệnh sương mai (Boso et al.); quy trình lây nhiễm nhân tạo cây con và đánh giá cảm quan chất lượng.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được theo 3 nội dung trọng tâm:

1. Đặc điểm nông sinh học của 108 mẫu giống mướp:

   • Thời gian sinh trưởng: Tập đoàn có sự phân hóa rõ rệt về các giai đoạn phát dục: thời gian mọc mầm (Bảng 3.1), thời gian ra lá thật, phân nhánh, thời gian ra hoa đực, hoa cái và thời gian thu hoạch quả (Bảng 3.2).
   • Đặc điểm hình thái: Thể hiện sự đa dạng lớn về màu sắc và hình dạng lá (Hình 3.1, Hình 3.2, Bảng 3.3, Bảng 3.4), đặc điểm hoa (Bảng 3.5, Hình 3.3), hình thái quả (Bảng 3.6, Bảng 3.7, Hình 3.8). Về phẩm chất cảm quan, các mẫu giống được phân nhóm chi tiết theo độ đặc, độ dẻo, vị ngọt và độ thơm trước/sau khi nấu (Bảng 3.8, Hình 3.4, Hình 3.5). Tính trạng hạt (chiều rộng, độ dày, khối lượng 100 hạt) cũng biến động mạnh (Bảng 3.9, Hình 3.6, Hình 3.7).
   • Khả năng kháng sâu bệnh ngoài đồng ruộng: Đánh giá mức độ gây hại của ruồi đục quả (Bảng 3.11), bệnh phấn trắng (Bảng 3.12, Hình 3.10) và bệnh sương mai (Bảng 3.13, Hình 3.11). Kết quả đã chọn lọc được danh sách các mẫu giống có khả năng kháng sâu bệnh vượt trội (Bảng 3.14).

2. Đánh giá đa dạng di truyền:

   • Đa dạng dựa trên kiểu hình: Phân tích 26 tính trạng hình thái trên 108 mẫu giống đã thiết lập cây phả hệ phân nhóm di truyền hình thái rõ ràng (Hình 3.12).
   • Đa dạng dựa trên chỉ thị phân tử SSR: 50 chỉ thị SSR khảo sát đều cho thấy mức độ đa hình cao (Bảng 3.15, Hình 3.13, Hình 3.14, Hình 3.15). Biến động kích thước alen tại các locut được xác định chi tiết (Hình 3.16).
   • Phát hiện alen đặc trưng: Xác định được 5 locut SSR cho các phân đoạn alen đặc trưng để nhận diện chính xác 7 mẫu giống địa phương (Hình 3.17 đến Hình 3.22):
     • Locut ZJULM51: Alen đặc trưng cho mẫu giống M59 (Má puốp - SĐK15399) và M65 (Sơ cua - SĐK16629).
     • Locut ZJULM28: Alen đặc trưng cho mẫu giống M101 (Xúi qua - SĐK21900).
     • Locut ZJULM69: Alen đặc trưng cho mẫu giống M108 (Quê khêu - SĐK21916).
     • Locut ZJULM64: Alen đặc trưng cho mẫu giống M30 (Quả đây - SĐK9766).
     • Locut ZJULM56: Alen đặc trưng cho mẫu giống M45 (Plái buộp - SĐK13615) và M101 (Xúi qua - SĐK21900).
   • Thiết lập cây phả hệ UPGMA biểu diễn mối quan hệ di truyền của 108 mẫu giống mướp dựa trên dữ liệu 50 chỉ thị SSR (Hình 3.23).

3. Tuyển chọn và giới thiệu các mẫu giống triển vọng:

   • Sử dụng phần mềm hệ số chọn lọc/chỉ số di truyền đã sàng lọc được 14 mẫu giống ưu tú từ tập đoàn ban đầu (Bảng 3.16, Bảng 3.17).
   • Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống triển vọng (Bảng 3.18).
   • Phân tích thành phần hóa sinh (Bảng 3.19, Hình 3.24) và chấm điểm xếp hạng chất lượng cảm quan (Bảng 3.20).
   • Kết quả lây nhiễm nhân tạo nấm Podosphaera xanthii gây bệnh phấn trắng xác định được phản ứng kháng/nhiễm ở các thời điểm 7, 15, 21 ngày (Bảng 3.21, Hình 3.25, Hình 3.26). Luận án xác định 03 mẫu giống kháng cao đồng thời bệnh phấn trắng và sương mai là M41, M47, M95.
   • Tuyển chọn được 03 mẫu giống mướp triển vọng xuất sắc nhất giới thiệu cho sản xuất (Bảng 3.22):

Chỉ tiêu nông sinh học & hóa sinh	M41 - Mướp hương (SĐK12246)	M47 - Má noi (SĐK15380)	M70 - Cà lây (SĐK19987)
Năng suất thực thu (tấn/ha)	22,07	21,50	20,87
Độ brix ($^\circ\text{Bx}$)	4,90	4,60	4,40
Hàm lượng Vitamin C (mg/100g quả tươi)	7,30	7,70	7,50
Hàm lượng chất xơ (g/100g)	0,42	0,44	0,45
Hàm lượng đường tổng số (mg/100g)	1,89	1,87	1,92
Hàm lượng protein tổng số (g/100g)	0,92	0,95	0,95
Phản ứng với bệnh phấn trắng	Kháng	Kháng	Kháng

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học

1. Thiết lập được hệ thống dữ liệu toàn diện về 26 tính trạng nông sinh học, hình thái và mức độ đa dạng di truyền kiểu gen của tập đoàn 108 mẫu giống mướp địa phương miền Bắc Việt Nam lưu giữ tại Trung tâm Tài nguyên thực vật.
2. Xác định được 5 locut chỉ thị phân tử SSR (ZJULM28, ZJULM51, ZJULM56, ZJULM64, ZJULM69) mang các alen đặc trưng giúp nhận diện chính xác 7 mẫu giống mướp bản địa: M30 (Quả đây - SĐK9766), M101 (Xúi qua - SĐK21900), M74 (Pìu tản - SĐK20373), M59 (Má puốp - SĐK15399), M65 (Sơ cua - SĐK16629), M45 (Plái buộp - SĐK13615) và M108 (Quê khêu - SĐK21916). Đây là công cụ phân tử phục vụ công tác giám định, bảo tồn và bảo hộ nguồn gen.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

1. Xác định được 03 mẫu giống (M41, M47, M95) có khả năng kháng cao đồng thời cả hai loại bệnh nguy hiểm trên đồng ruộng là bệnh phấn trắng (Podosphaera xanthii) và bệnh sương mai, cung cấp nguồn vật liệu khởi đầu có giá trị cho các chương trình lai tạo giống kháng bệnh.
2. Tuyển chọn và giới thiệu 03 mẫu giống mướp triển vọng phù hợp cho sản xuất tại các địa phương miền Bắc:
   • M41 (Mướp hương - SĐK12246): Năng suất 22,07 tấn/ha, độ brix 4,9, chất lượng thơm ngon, kháng bệnh phấn trắng.
   • M47 (Má noi - SĐK15380): Năng suất 21,50 tấn/ha, độ brix 4,6, hàm lượng vitamin C đạt 7,7 mg/100g.
   • M70 (Cà lây - SĐK19987): Năng suất 20,87 tấn/ha, đường tổng số 1,92 mg/100g, sinh trưởng tốt.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

• Đưa 03 mẫu giống triển vọng M41, M47, M70 vào mạng lưới khảo nghiệm sản xuất diện rộng tại các vùng trồng rau trọng điểm miền Bắc nhằm hoàn thiện quy trình canh tác và phổ biến cho người dân.
• Khai thác 03 nguồn gen kháng cao M41, M47, M95 và các dòng bố mẹ phân dị di truyền cao trong các tổ hợp lai tạo giống mướp ưu thế lai $F_1$.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Các thí nghiệm đồng ruộng, đánh giá năng suất và chất lượng quả của luận án chủ yếu được thực hiện tập trung tại vùng sinh thái đồng bằng sông Hồng (tỉnh Hải Dương) trong các năm 2016 - 2019; chưa tiến hành khảo nghiệm đa điểm trên nhiều vùng sinh thái khác nhau như Trung du miền núi phía Bắc hay Bắc Trung Bộ.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  1. Tiếp tục khảo nghiệm sinh thái đa vùng đối với 3 mẫu giống triển vọng (M41, M47, M70) để xác định tính ổn định năng suất và độ thích nghi.
  2. Ứng dụng các chỉ thị phân tử SSR đã sàng lọc để lập bản đồ liên kết gen và nghiên cứu các chỉ thị liên kết với tính trạng chất lượng quả (mùi thơm, độ brix) và tính kháng bệnh phấn trắng.
  3. Xây dựng các tổ hợp lai $F_1$ từ các nguồn vật liệu ưu tú đã được phân nhóm di truyền trong luận án.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với nghiên cứu sinh, học viên và giảng viên: Cung cấp tài liệu tham khảo có hệ thống về phương pháp kết hợp chỉ thị hình thái và chỉ thị SSR trong nghiên cứu nguồn gen thực vật thuộc họ Cucurbitaceae; là cơ sở dữ liệu về tính trạng nông học và chỉ thị phân tử phục vụ giảng dạy chuyên ngành Di truyền và chọn giống cây trồng.
• Đối với cơ quan quản lý và bảo tồn quỹ gen: Cung cấp bộ dữ liệu kiểu hình và kiểu gen của 108 mẫu giống mướp miền Bắc, đặc biệt là các mã chỉ thị nhận dạng alen đặc trưng hỗ trợ công tác quản lý, lưu giữ và chống xói mòn tài nguyên di truyền thực vật tại Ngân hàng gen quốc gia.
• Đối với cán bộ khuyến nông và người sản xuất: Cung cấp thông tin kỹ thuật về 3 giống mướp địa phương triển vọng (M41, M47, M70) có năng suất trên 20 tấn/ha, phẩm chất tốt và khả năng kháng bệnh, giúp đa dạng hóa cơ cấu giống và giảm chi phí mua hạt giống nhập nội.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã sử dụng bao nhiêu chỉ thị phân tử SSR và kết quả phân tích đa dạng di truyền kiểu gen đạt được là gì?

Luận án sử dụng 50 cặp chỉ thị phân tử SSR (từ ZJULM1 đến ZJULM80 theo bộ mồi của An et al., 2017). Tất cả các chỉ thị đều cho mức độ đa hình cao trên 108 mẫu giống nghiên cứu, cho phép thiết lập cây phả hệ UPGMA phản ánh quan hệ di truyền rõ rệt và phát hiện 5 locut SSR mang alen đặc trưng nhận diện 7 mẫu giống mướp địa phương.

2. Bảy mẫu giống mướp địa phương nào được nhận diện bằng các alen đặc trưng tại 5 locut SSR?

Bảy mẫu giống gồm: M30 (Quả đây - SĐK9766 tại locut ZJULM64), M101 (Xúi qua - SĐK21900 tại locut ZJULM28 và ZJULM56), M74 (Pìu tản - SĐK20373), M59 (Má puốp - SĐK15399 tại locut ZJULM51), M65 (Sơ cua - SĐK16629 tại locut ZJULM51), M45 (Plái buộp - SĐK13615 tại locut ZJULM56) và M108 (Quê khêu - SĐK21916 tại locut ZJULM69).

3. Những mẫu giống nào có khả năng kháng cao đồng thời cả bệnh phấn trắng và bệnh sương mai?

Qua khảo sát diễn biến bệnh trên đồng ruộng và thử nghiệm lây nhiễm nhân tạo nấm Podosphaera xanthii, luận án đã xác định được 03 mẫu giống có khả năng kháng cao đồng thời cả bệnh phấn trắng và bệnh sương mai là M41, M47 và M95.

4. Đặc điểm nổi bật về năng suất và chất lượng của 3 giống mướp triển vọng được đề xuất cho sản xuất là gì?

Ba giống triển vọng gồm: M41 - Mướp hương (năng suất 22,07 tấn/ha, độ brix 4,9, vitamin C 7,3 mg/100g), M47 - Má noi (năng suất 21,50 tấn/ha, độ brix 4,6, vitamin C 7,7 mg/100g) và M70 - Cà lây (năng suất 20,87 tấn/ha, độ brix 4,4, đường tổng số 1,92 mg/100g). Cả 3 giống đều đạt năng suất vượt trội so với mức trung bình cả nước và có khả năng kháng bệnh phấn trắng.

5. Nguồn gốc dân tộc và phân bố địa lý của tập đoàn nguồn gen mướp lưu giữ tại Trung tâm Tài nguyên thực vật như thế nào?

1.024 mẫu giống mướp thu thập trên cả nước được phân bố ở 8 vùng sinh thái (nhiều nhất ở Đông Bắc Bộ với 32,32% và Tây Bắc Bộ với 29,59%) và thuộc sở hữu của 34 cộng đồng dân tộc, trong đó các dân tộc sở hữu nhiều nhất gồm Kinh (18,36%), Thái (14,55%), Dao (13,18%), Tày (11,72%) và H’Mông (10,74%).

---

Kết luận

Luận án của NCS. Lê Thị Thu Trang đã hoàn thành việc đánh giá có hệ thống đặc điểm nông sinh học và cấu trúc đa dạng di truyền của 108 mẫu giống mướp địa phương miền Bắc Việt Nam bằng 26 tính trạng hình thái kết hợp 50 chỉ thị SSR. Nghiên cứu đã xác định được 5 locut SSR mang alen đặc trưng nhận dạng 7 giống bản địa và phát hiện 3 nguồn gen kháng cao bệnh phấn trắng và sương mai. Đồng thời, công trình đã tuyển chọn và giới thiệu thành công 03 mẫu giống mướp triển vọng (M41, M47, M70) đạt năng suất từ 20,87 đến 22,07 tấn/ha, chất lượng tốt và kháng bệnh phục vụ phát triển sản xuất. Kết quả luận án cung cấp cơ sở khoa học và nguồn vật liệu khởi đầu có giá trị cho công tác bảo tồn, khai thác quỹ gen và chọn tạo giống cây trồng họ bầu bí tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây mướp (Luffa aegyptiaca Mill.) là một trong 26 loại rau ăn quả quan trọng được trồng và sử dụng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới do mướp có giá trị dinh dưỡng cao, chứa các chất khoáng, vitamin, chất chống oxy hóa (phenolic, flavonid, saponin, luffein), vi lượng,. có lợi cho sức khỏe con người [40, 43, 89, 90, 129, 133]. Ngoài việc làm thực phẩm thông dụng, cây mướp còn được sử dụng trong y học, dược liệu và ngành công nghiệp chế biến.

Mướp được trồng lấy hạt để sản xuất rau mầm, ép dầu và lấy xơ để sản xuất nội thất [40], vật dụng cách nhiệt [62, 101], chế tạo màng lọc kim loại nặng [82, 112], xử lý nước thải phenolic [110], hỗ trợ sản xuất ethanol [36, 84]. Mướp có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, ra hoa đậu quả tốt trong mùa nóng nên thích hợp trồng trái vụ. Vì thế, mướp ngày càng được chú trọng phát triển. Tuy cây mướp không được xếp vào nhóm cây rau chủ lực ở nước ta là cà chua, dưa chuột, ớt cay, nhưng mướp có diện tích trồng tương đương với cây cà chua.

Năm 2018, tổng diện tích mướp trên cả nước đạt 24.105,4 ha, tổng sản lượng đạt 368.051,2 tấn, nhiều hơn gần 5.000 ha so với diện tích trồng cây bầu [20]. Do vậy, cây mướp đã đóng góp quan trọng vào tổng sản lượng rau của Việt Nam, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Cây mướp trở thành cây rau hàng hóa được trồng từ Bắc vào Nam. Ở miền Bắc, mướp được trồng tập trung với diện tích lớn ở các tỉnh Hải Dương, Hưng Yên, Vĩnh Phúc và Thái Bình đạt năng suất trên 20 tấn/ha, lớn hơn nhiều so với năng suất bình quân của cả nước [19].

Tuy nhiên, sản xuất mướp vẫn gặp nhiều khó khăn do hạn chế về yếu tố giống và kỹ thuật canh tác. Các giống áp dụng trong sản xuất hiện nay là các giống thụ phấn tự do, được người dân thu hái, cất giữ theo kinh nghiệm dẫn đến năng suất và chất lượng thấp. Với phương thức 2 canh tác và tự để giống như hiện nay, các giống mướp địa phương có đặc tính quí bị thoái hóa, lẫn tạp và đồng thời xói mòn quỹ gen do thay thế dần các giống mướp lai có năng suất cao. Người sản xuất phụ thuộc vào nguồn hạt giống nhập nội.

Do vậy, việc tuyển chọn bộ giống mướp địa phương có năng suất và chất lượng cao sẽ góp phần giảm chi phí hạt giống, chi phí sản xuất mướp đang được các nhà chọn tạo giống quan tâm. Cho đến nay, trong số các nghiên cứu về mướp hầu hết chỉ tập trung vào việc đánh giá, tuyển chọn vật liệu lai tạo giống theo phương pháp truyền thống [12, 13, 116, 118]. Riêng nghiên cứu một cách có hệ thống về đặc điểm nông sinh học và mức độ đa dạng di truyền của quần thể mướp ở Việt Nam chưa nhiều, đặc biệt là ở miền Bắc chưa được quan tâm đúng mức, chưa có nhiều công trình nghiên cứu liên quan được công bố, có ít giống mướp triển vọng được giới thiệu ra sản xuất. Vì vậy, việc đánh giá chi tiết các nguồn gen mướp phục vụ công tác chọn tạo giống là hết sức cần thiết, là cơ sở để phát triển nhanh loại cây trồng này có hiệu quả.

Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi đã thực hiện luận án: “Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen mướp (Luffa aegyptiaca Mill.) ở miền Bắc Việt Nam phục vụ công tác chọn tạo giống”. Kết quả của đề tài sẽ cung cấp thông tin khoa học cho công tác chọn tạo giống, bảo tồn và phát triển nguồn gen mướp ở miền Bắc Việt Nam. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu của luận án nhằm đánh giá được đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và mức độ đa dạng di truyền của tập đoàn 108 mẫu giống mướp địa phương thu thập ở các tỉnh miền Bắc Việt Nam. Tuyển chọn, giới thiệu được một số mẫu giống mướp triển vọng có năng suất, chất lượng và khả năng kháng bệnh phấn trắng phục vụ cho phát triển sản xuất và công tác chọn tạo giống.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3. Ý nghĩa khoa học Kết quả của luận án đã cung cấp các dẫn liệu khoa học một cách hệ thống cho việc đánh giá đặc điểm nông sinh học, phân nhóm theo các tính trạng đặc trưng và mức độ đa dạng di truyền của tập đoàn 108 mẫu giống mướp địa phương phục vụ cho công tác bảo tồn và chọn tạo giống mướp. Đồng thời xác định được các locut nhận dạng alen đặc trưng phục vụ cho việc nhận dạng chính xác nguồn gen phục vụ cho công tác nghiên cứu, bảo tồn và chọn tạo giống mướp sau này. Luận án sẽ là nguồn dẫn liệu tham khảo tốt cho công tác nghiên cứu và đào tạo liên quan đến cây mướp 3.

Ý nghĩa thực tiễn Việc đánh giá và xác định được một số mẫu giống mướp triển vọng có năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu sâu bệnh sẽ cung cấp vật liệu có giá trị cho công tác chọn tạo giống mướp. Các giống mướp được đánh giá về đặc tính nông sinh học sẽ là nguồn vật liệu quý cho phục vụ nghiên cứu và sản xuất. Luận án đã tuyển chọn và giới thiệu 03 mẫu giống mướp triển vọng có chất lượng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh nhằm giúp người dân lựa chọn giống phù hợp cho sản xuất, nâng cao thu nhập, cải thiện đời sống. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4.

Đối tượng nghiên cứu Tập đoàn gồm 108 mẫu giống mướp địa phương thu thập ở miền Bắc Việt Nam đang lưu giữ tại Trung tâm Tài nguyên thực vật. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và tính đa dạng di truyền của tập đoàn 108 mẫu giống mướp địa phương thu thập ở miền Bắc Việt Nam. Tuyển chọn xác định mẫu giống mướp triển vọng giới thiệu cho sản xuất. 4 Nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm, nhà lưới, ruộng thí nghiệm tại Trung tâm Tài nguyên Thực vật; Viện Cây lương thực và cây thực phẩm, Viện Nghiên cứu Rau Quả và vùng trồng rau ở Thanh Miện, Hải Dương trong thời gian từ năm 2016 - 2019.

Những đóng góp mới của luận án Tạo lập được bộ dữ liệu về đặc điểm nông sinh học, đa dạng di truyền của tập đoàn 108 mẫu giống mướp thu thập từ miền Bắc Việt Nam, phục vụ cho công tác bảo tồn và khai thác sử dụng nguồn gen mướp ở Việt Nam. Phát hiện 5 locut cho nhận dạng alen đặc trưng của 7 mẫu giống (các mẫu giống ký hiệu M30 (Quả đây - SĐK9766), M101 (Xúi qua - SĐK21900), M74 (Pìu tản - SĐK20373), M59 (Má puốp - SĐK15399), M65 (Sơ cua - SĐK16629), M45 (Plái buộp -SĐK13615) và M108 (Quê khêu - SĐK21916)). Các locut này là những chỉ thị phân tử có thể sử dụng cho việc xác định chính xác nguồn gen phục vụ cho công tác bảo tồn và chọn tạo giống mướp trong thời gian tới. Đã xác định và giới thiệu 03 mẫu giống mướp (M41, M47, M95 ) kháng cao đồng thời bệnh phấn trắng và bệnh sương mai làm vật liệu khởi đầu cho chọn tạo giống kháng bệnh; 03 mẫu giống mướp triển vọng có năng suất cao, chất lượng tốt và kháng bệnh phấn trắng là (i) M41 - Mướp hương (SĐK12246), năng suất 22,07 tấn/ha, độ brix 4,9, vitamin C 7,3 mg/100g, chất xơ 0,42 g, đường tổng số 1,89 mg và protein tổng số 0,92 g; (ii) M47 - Má noi (SĐK15380), có năng suất 21,5 tấn/ha, độ brix 4,6, vitamin C 7,7 mg/100g, chất xơ 0,44 g, đường tổng số 1,87 mg và protein tổng số 0,95 g; (iii) M70 - Cà lây (SĐK19987), năng suất 20,87 tấn/ha, độ brix 4,4, vitamin C 7,5 mg/100g, chất xơ 0,45 g, đường tổng số 1,92 mg và protein tổng số 0,95 g.

Ba giống này đều là nguồn gen có tiềm năng phát triển tại các địa phương ở miền Bắc Việt Nam, đem lại lợi ích cho người sản xuất. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Giới thiệu chung về cây mướp 1. Nguồn gốc, phân loại và phân bố cây mướp Mướp ngọt (Luffa aegyptiaca Mill.

hoặc Luffa cylindrica (L. Roem) hay còn gọi là mướp hương, mướp gối, mướp ta được trồng hay còn gọi là mướp hương, mướp gối, mướp ta [8]. Mướp là loài thực vật có hoa thuộc họ bầu bí Cucurbitaceae, chi Luffa, được (L. Roem mô tả khoa học lần đầu năm 1846, có tên khoa học là Luffa cylindrica (L.

Roem và tên đồng nghĩa là Luffa aegyptiaca Mill. Các chi cổ nhất tập trung ở Đông Hymalaya, Đông và Đông Nam Á và du nhập đến Địa Trung Hải vào thế kỷ thứ ba. Đến nay vẫn có nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc xuất xứ của loại cây này. Phần lớn các nhà nghiên cứu đều thống nhất với quan điểm là mướp (L.) có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, xuất phát từ Ấn Độ sau đó được đưa đến Trung Quốc, Nhật Bản, Indonexia và nhiều nước khác [34, 113, 114].

Một số tài liệu cho rằng cây mướp có nguồn gốc từ các vùng sa mạc Ả rập, là loài cây bản địa của Bắc Phi. Indo-burma và Ấn Độ (bao gồm cả Bangladesh) là các trung tâm đa dạng mướp chính [126]. Hiện mướp được trồng phổ biến tại khu vực Châu Phi, Ấn Độ, Bangladesh, Việt Nam, Hàn Quốc, Thái Lan, Nhật Bản và. đồng thời các sản phẩm từ xơ cây mướp cũng được tiêu thụ mạnh ở Mỹ [83].

Theo Kirtikar & Basu (1973), mướp (L.) thuộc chi Luffa, họ bầu bí - Cucurbitaceae, bộ bầu bí - Cucurbitales, lớp thực vật hai lá mầm - Mangoliosida, ngành thực vật có hoa - Mangoliophyta [62]. Trong họ bầu bí (Cucurbitaceae) gồm khoảng 130 chi và hơn 900 loài trong đó chỉ có một số ít được trồng. Họ bầu bí có sự đa dạng di truyền lớn và mức độ thích nghi của loài cao ở khắp các sa mạc khô cằn đến các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và vùng ôn đới [126]. 6 Heiser & Schiling (1990) đã mô tả 7 loài L.

Trong đó, loài hoang dại L. được tìm thấy ở phía tây dãy Himalaya, Trung Ấn và vùng đồng bằng Gangetic. Còn loài hoang dại L. graveolens phân bố ở một số vùng Bắc Trung Ấn Độ.

Loài hoang dại L. saccata được phát hiện ở lãnh thổ phía Bắc nước Úc. Hai loài rất gần nhau là L. Nhiều nghiên cứu về tế bào học và lai tạo giống đã chỉ ra mối quan hệ chặt chẽ giữa hai loài trồng trọt quan trọng L.

và cho rằng chúng đều có nguồn gốc từ loài hoang dại L.