Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu tạo dòng ngô đơn bội kép chịu hạn phục vụ chọn tạo giống ngô lai

Luận án tiến sĩ nghiên cứu tạo dòng ngô đơn bội kép chịu hạn bằng công nghệ kích tạo đơn bội phục vụ chọn tạo giống ngô lai hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Đắc Thành
• Người hướng dẫn: TS. Đặng Ngọc Huy
• Trường học: Viện Khoa Học Nông Nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Dòng Ngô Đơn Bội Kép Chịu Hạn Bằng Công Nghệ Kích Tạo Đơn Bội
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.2. Những nghiên cứu tạo dòng ngô đơn bái kép bằng cây kích tạo đơn bái
• 1.3. Cơ sở di truyền của cây kích tạo đơn bái
• 1.4. Quá trình hình thành và phát triển của cây kích tạo đơn bái
• 1.5. Nghiên cứu duy trì, phát triển và cải tiến cây kích tạo đơn bái
• 1.6. Nghiên cứu về các bước tạo dòng ngô đơn bái kép bằng công nghệ kích tạo đơn bái
• 1.7. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ kích tạo đơn bái tại Việt Nam
• 1.8. Đánh giá tiềm năng của các dòng ngô đơn bái kép được tạo ra bằng công nghệ kích tạo đơn bái
• 1.9. Khái niệm và cơ sở khoa học về khả năng chịu hạn ở ngô
• 1.9.1. Khái niệm và phân loại hạn
• 1.9.2. Cơ chế chống chịu hạn của cây trồng
• 1.9.3. Ảnh hưởng của hạn đến sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam
• 1.10. Mô hình tính trạng sử dụng trong nghiên cứu khả năng chịu hạn ở ngô
• 1.11. Nghiên cứu đa dạng di truyền, dự đoán ưu thế lai dựa vào các chỉ thị phân tử SSR
• 1.12. Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai đỉnh và luân giao
• 1.12.1. Khả năng kết hợp
• 1.12.2. Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai đỉnh
• 1.12.3. Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp luân giao
• 1.12.4. Đánh giá tương tác kiểu gen với môi trường, tính ổn định giống và khả năng kết hợp bằng GGE Biplot
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp tạo dòng ngô đơn bái kép bằng cây kích tạo đơn bái
• 2.3. Phương pháp đánh giá đặc điểm nông sinh học, khả năng chịu hạn của các dòng ngô đơn bái kép
• 2.4. Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền và khả năng kết hợp của các dòng ngô đơn bái kép
• 2.5. Tạo, đánh giá các tổ hợp lai từ các dòng ngô đơn bái kép triển vọng
• 2.6. Quy trình chăm sóc và quản lý thí nghiệm đồng ruộng
• 2.7. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu thí nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Kết quả tạo dòng ngô đơn bái kép bằng công nghệ kích tạo đơn bái
• 3.1.1. Kết quả tạo hạt đơn bái và xử lý lưỡng bái hóa NST
• 3.1.2. Ảnh hưởng của nguồn vật liệu, khung thời vụ đến tỷ lệ tạo hạt đơn bái
• 3.2. Đặc điểm nông sinh học và khả năng chịu hạn của các dòng ngô đơn bái kép
• 3.2.1. Khả năng chịu hạn của các dòng ngô đơn bái kép
• 3.2.2. Đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu của các dòng ngô đơn bái kép
• 3.3. Kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền và khả năng kết hợp của các dòng ngô đơn bái kép tại Viện Nghiên cứu Ngô năm 2017
• 3.3.1. Kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền và phân nhóm ưu thế lai cho các dòng ngô đơn bái kép bằng chỉ thị phân tử SSR
• 3.3.2. Khả năng kết hợp về năng suất của các dòng ngô đơn bái kép
• 3.4. Tạo các tổ hợp lai từ các dòng ngô đơn bái kép triển vọng, khảo nghiệm tác giả
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu dòng ngô đơn bội kép chịu hạn

Nghiên cứu dòng ngô đơn bội kép chịu hạn bằng công nghệ kích tạo đơn bội là một lĩnh vực quan trọng trong nông nghiệp hiện đại. Ngô đơn bội và ngô kép là hai loại giống ngô có khả năng sinh trưởng và phát triển khác nhau. Việc nghiên cứu và phát triển các dòng ngô này không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn tăng cường khả năng chịu hạn của cây trồng. Công nghệ kích tạo đơn bội đã mở ra hướng đi mới trong việc tạo ra các giống ngô có khả năng thích ứng tốt với điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Theo các nghiên cứu trước đây, việc áp dụng công nghệ này giúp rút ngắn thời gian tạo giống và nâng cao chất lượng giống ngô lai.

1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam

Sản xuất ngô trên thế giới đang có xu hướng gia tăng, đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Tại Việt Nam, diện tích trồng ngô cũng đã tăng đáng kể trong những năm qua. Tuy nhiên, sản xuất ngô vẫn gặp nhiều thách thức, đặc biệt là vấn đề chịu hạn. Theo thống kê, năm 2022, Việt Nam đã nhập khẩu một lượng lớn ngô, cho thấy nhu cầu tiêu thụ ngô trong nước vẫn chưa được đáp ứng. Việc nghiên cứu và phát triển các dòng ngô có khả năng chịu hạn tốt là cần thiết để đảm bảo an ninh lương thực và phát triển bền vững trong nông nghiệp.

II. Công nghệ kích tạo đơn bội trong nghiên cứu ngô

Công nghệ kích tạo đơn bội là một phương pháp tiên tiến trong việc tạo ra các dòng ngô đơn bội kép. Phương pháp này giúp tạo ra các dòng giống có tính đồng nhất cao, từ đó nâng cao khả năng chịu hạn và năng suất cây trồng. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu chi phí trong quá trình nghiên cứu và phát triển giống. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các dòng ngô được tạo ra từ công nghệ kích tạo đơn bội có khả năng sinh trưởng tốt hơn và có khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay.

2.1. Quy trình tạo dòng ngô đơn bội kép

Quy trình tạo dòng ngô đơn bội kép bằng công nghệ kích tạo đơn bội bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, việc lựa chọn nguồn vật liệu ban đầu là rất cần thiết để đảm bảo chất lượng giống. Sau đó, các bước xử lý lưỡng bội hóa và tạo dòng đơn bội sẽ được thực hiện. Các dòng ngô đơn bội kép sau khi được tạo ra sẽ được đánh giá về các đặc điểm nông sinh học, khả năng chịu hạn và năng suất. Kết quả từ các nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin quý giá cho việc phát triển giống ngô lai có năng suất cao và khả năng thích ứng tốt với điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

III. Đánh giá và ứng dụng của các dòng ngô đơn bội kép

Đánh giá các dòng ngô đơn bội kép là một phần quan trọng trong nghiên cứu. Các dòng này cần được kiểm tra về khả năng chịu hạn, năng suất và các đặc điểm nông sinh học khác. Kết quả từ các nghiên cứu cho thấy, một số dòng ngô đơn bội kép có khả năng chịu hạn tốt và năng suất cao hơn so với các giống ngô truyền thống. Việc ứng dụng các dòng ngô này trong sản xuất nông nghiệp sẽ góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và đảm bảo an ninh lương thực. Hơn nữa, việc phát triển các giống ngô có khả năng chịu hạn sẽ giúp nông dân giảm thiểu rủi ro trong sản xuất, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng.

3.1. Tiềm năng phát triển giống ngô lai chịu hạn

Tiềm năng phát triển giống ngô lai chịu hạn là rất lớn. Các dòng ngô đơn bội kép được tạo ra từ công nghệ kích tạo đơn bội không chỉ có khả năng sinh trưởng tốt mà còn có khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường. Việc phát triển các giống ngô này sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc áp dụng các giống ngô lai chịu hạn sẽ giúp nông dân tăng thu nhập và cải thiện đời sống, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Sản xuất ngô (Zea mays L.) giữ vị trí sống còn trong cán cân an ninh lương thực toàn cầu và là nguồn nguyên liệu thiết yếu cho ngành công nghiệp chế biến, chăn nuôi và nhiên liệu sinh học. Tại Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa nước. Tuy nhiên, theo số liệu thống kê, diện tích trồng ngô chủ yếu phụ thuộc vào nước trời chiếm tới khoảng 80% (tập trung tại các vùng đồi núi, đất dốc không có hệ thống tưới tiêu chủ động), dẫn đến nguy cơ tổn thất nghiêm trọng do hạn hán cục bộ và biến đổi khí hậu toàn cầu. Năm 2022, Việt Nam phải nhập khẩu tới 9,57 triệu tấn ngô với giá trị kim ngạch tương ứng 3,33 tỷ USD nhằm đáp ứng nhu cầu nội địa. Do đó, yêu cầu cấp thiết đặt ra cho ngành di truyền - chọn giống là phải tạo ra các tổ hợp ngô lai mang đặc tính chống chịu hạn vượt trội cùng năng suất sinh học cao và ổn định.

Rào cản lớn nhất của phương pháp tạo dòng thuần truyền thống là đòi hỏi từ 6 đến 8 vụ tự phối liên tục, tốn kém thời gian, công sức và đối mặt với hiện tượng phân ly tính trạng khó kiểm soát cùng hiệu ứng liên kết gen bất lợi (linkage drag). Nhằm giải quyết triệt để research gap về việc thiếu hụt các dòng bố mẹ thuần khiết chịu hạn thích ứng sinh thái nhiệt đới trong thời gian ngắn, luận án tiến sĩ của nghiên cứu sinh Nguyễn Đức Thành (2023) với đề tài "Nghiên cứu tạo dòng ngô đơn bội kép chịu hạn bằng công nghệ kích tạo đơn bội phục vụ chọn tạo giống ngô lai" đã được thực hiện tại Viện Nghiên cứu Ngô trực thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Đặng Ngọc Hạ và PGS.TS. Nguyễn Thế Hùng.

Nghiên cứu được định hướng bởi hệ thống câu hỏi nghiên cứu (RQ) và giả thuyết khoa học (H) cụ thể:

• RQ1: Hiệu quả kích tạo hạt đơn bội và tỷ lệ lưỡng bội hóa nhiễm sắc thể in vivo trên các nguồn vật liệu ngô nhiệt đới ưu tú tại Việt Nam đạt mức độ nào khi sử dụng các dòng kích tạo nhiệt đới hóa (TAIL)?
• RQ2: Các dòng ngô đơn bội kép (Doubled Haploid - DH) mới tạo ra có biểu hiện biến dị di truyền, khả năng chịu hạn và đặc tính nông sinh học như thế nào so với các dòng tự phối truyền thống và dòng đối chứng?
• RQ3: Khả năng kết hợp chung (GCA), khả năng kết hợp riêng (SCA) và ưu thế lai (Heterosis) của các dòng DH chịu hạn triển vọng khi tham gia vào các tổ hợp lai đỉnh và luân giao đạt giá trị thực tiễn ra sao?
• H1: Công nghệ kích tạo đơn bội in vivo kết hợp xử lý Colchicine cho phép tạo dòng ngô đồng hợp tử 100% chỉ trong 2 vụ sinh trưởng, rút ngắn 2/3 thời gian so với phương pháp cổ điển.
• H2: Tồn tại sự biến dị di truyền rõ rệt giữa các dòng DH về khả năng chịu hạn ở các giai đoạn sinh trưởng then chốt, cho phép phân nhóm ưu thế lai chính xác qua chỉ thị phân tử SSR.
• H3: Các dòng DH chọn lọc có khả năng kết hợp cao sẽ tạo ra các tổ hợp lai F1 vượt trội về năng suất (tăng >8%) và chỉ số chịu hạn so với giống đối chứng thương mại phổ biến (DK9901, NK7328).

Khung lý thuyết của công trình tích hợp chặt chẽ giữa Thuyết Di truyền số lượng (Quantitative Genetics Theory của Falconer, 1989), Thuyết Ưu thế lai (Heterosis Theory của Shull, 1908) và Sinh lý học thích ứng hạn ở cây trồng (Crop Drought Physiology của Blum, 1988; Muchow, 1988). Luận án tạo bước đột phá thực tiễn khi thành công tạo lập 24 dòng ngô DH từ 10 nguồn vật liệu ưu tú; xác định 9 dòng chịu hạn xuất sắc (D4, D6, D7, D8, D10, D14, D20, D22, D23) và tuyển chọn 2 tổ hợp lai ưu tú TH32 (D4 × D7) đạt năng suất 76,7 - 84,4 tạ/ha (vượt đối chứng DK9901 từ 8,68% đến 14,22%) và TH2 (D14 × D22) đạt năng suất 74,6 - 81,5 tạ/ha (vượt đối chứng từ 6,1% đến 11,17%).

Literature Review và Positioning

Nghiên cứu về thể đơn bội ở ngô khởi nguồn từ các phát hiện tự nhiên của Stadler và Randolph (1929), sau đó được Chase (1952) lượng hóa tần suất tự nhiên ở mức 1/1.000. Bước ngoặt xuất hiện khi Coe (1959) phát hiện dòng đột biến Stock6 với tỷ lệ kích tạo đơn bội đạt 1 - 3%. Trong hơn hai thập kỷ qua, các trường phái chọn giống ôn đới đã nâng cao tỷ lệ tạo hạt đơn bội (Haploid Induction Rate - HIR) lên 6 - 15% thông qua các dòng cảm ứng nổi tiếng như UH400, RWS (Röber et al., 2005), MHI (Chalyk, 1999) và PHI (Rotarenco et al., 2010). Tuy nhiên, rào cản sinh học lớn nhất là các dòng cảm ứng ôn đới hoàn toàn mất khả năng thích nghi khi đưa vào vùng vĩ độ thấp do mẫn cảm quang chu kỳ, sinh trưởng kém và tỷ lệ phấn hữu hiệu suy giảm nghiêm trọng. Để khắc phục, Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mì Quốc tế (CIMMYT) phối hợp với Đại học Hohenheim (Đức) đã nhiệt đới hóa thành công hệ thống dòng TAIL (Tropically Adapted Inducer Lines) với HIR ổn định từ 6 - 14% (Prasanna et al., 2012; Chaikam et al., 2018).

Trong y văn thế giới, cơ chế kích tạo đơn bội là chủ đề tranh luận khoa học sâu sắc giữa hai trường phái:

1. Trường phái Thụ tinh đơn (Single Fertilization): Sarkar & Coe (1966), sau này được Tian et al. (2018) củng cố bằng quan sát tế bào học, cho rằng hạt phấn của cây kích tạo chỉ thụ tinh cho tế bào trung tâm tạo nội nhũ tam bội (3n), trong khi tế bào trứng không được thụ tinh mà tự phát triển thành phôi đơn bội (1n).
2. Trường phái Loại bỏ nhiễm sắc thể sau thụ tinh kép (Chromosome Elimination): Li et al. (2009) và Zhao et al. (2013) phát hiện các đoạn nhiễm sắc thể của dòng bố xuất hiện với tần số thấp trong phôi đơn bội trước khi bị đào thải hoàn toàn trong các phân bào nguyên phân đầu tiên của tuần phôi sơ khai.

Về mặt ứng dụng quốc tế, các nghiên cứu tại châu Phi của Beyene et al. (2018) và Makumbi et al. (2018) trên 43 - 44 tổ hợp lai DH tại Kenya và Uganda đã chứng minh giống ngô DH hoàn toàn vượt trội các giống đối chứng thương mại về độ đồng đều và năng suất trong điều kiện stress ẩm. Tại các nước phát triển, giống ngô lai thương mại DeKalb640 (Bordes et al., 2007) được tạo thành từ 3 dòng DH và 1 dòng tự phối đã khẳng định ưu thế vượt trội trên diện rộng. Luận án của Nguyễn Đức Thành định vị chính xác khoảng trống công nghệ tại Việt Nam bằng cách tiếp thu thành tựu dòng kích tạo TAIL từ CIMMYT, xây dựng hoàn chỉnh quy trình công nghệ 3 bước (tạo hạt đơn bội in vivo -> phân loại mầm bằng chỉ thị R1-nj -> lưỡng bội hóa NST bằng Colchicine), từ đó lần đầu tiên tạo lập và đánh giá có hệ thống tập đoàn dòng DH chịu hạn mang nền di truyền nhiệt đới bản địa.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng Thuyết Khả năng kết hợp (Combining Ability Model của Sprague & Tatum, 1942; Griffing, 1956) trên đối tượng dòng ngô đơn bội kép thuần khiết tuyệt đối ($F=1$). Nhờ đạt độ đồng hợp tử 100% ngay ở thế hệ thứ hai ($D_1$), các thành phần phương sai di truyền cộng gộp ($V_A$) và phương sai di truyền tương tác ($V_D$) không bị nhiễu bởi mức độ dị hợp tử dư thừa (residual heterozygosity) như ở các dòng tự phối đời $S_3-S_5$.

Công trình củng cố sâu sắc cơ sở sinh học phân tử của hiện tượng kích tạo đơn bội thông qua việc giải thích vai trò của locus số lượng qhir1 (nhiễm sắc thể 1, chứa gen mã hóa phospholipase A: MTL / ZmPLA1 / NLD) và locus qhir8 (chứa gen ZmDMP mã hóa protein DUF679) trong việc điều hòa thụ tinh lệch bội (Kelliher et al., 2017; Liu et al., 2017). Luận án cũng phát triển Thuyết Thích ứng hạn của Muchow (1988) và Passioura (1996) bằng việc chứng minh mối liên kết chặt chẽ giữa tính trạng hình thái rễ (khối lượng rễ khô, chiều dài rễ), khoảng cách tung phấn - phun râu (Anthesis-Silking Interval - ASI $\le 2,5$ ngày) và chỉ số bền xanh của lá (stay-green) với chỉ số chịu hạn tổng hợp (Drought Index - DI).

Khung phân tích độc đáo

Nghiên cứu vận dụng khung phân tích đa chiều tích hợp 3 trụ cột khoa học:

1. Sinh học tế bào & Đột biến thực nghiệm: Ứng dụng dòng cảm ứng mang gen chỉ thị R1-nj (Navajo phenotype) tạo màu tím aleurone trên nội nhũ để phân loại hạt đơn bội (chỉ có nội nhũ tím, phôi trắng không màu), kết hợp tác nhân can thiệp phân bào Colchicine 0,04 - 0,06% bổ sung 0,5% Dimethyl Sulfoxide (DMSO) ức chế hình thành vi ống trong thoi vô sắc ở giai đoạn mầm 2 cm.
2. Di truyền phân tử: Sử dụng 23 chỉ thị phân tử Simple Sequence Repeats (SSR) đa hình cao trên hệ gel Polyacrylamide 4,5% để xác định hệ số tương đồng Jaccard và thiết lập sơ đồ phân nhóm UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean).
3. Thống kê sinh học nâng cao: Đánh giá khả năng kết hợp qua hai mô hình bổ trợ: Lai đỉnh (Line × Tester với 2 cây thử 21CM và CH1) tại 4 vùng sinh thái và Lai luân giao hoàn toàn (Full Diallel Mating Design của Griffing) trong điều kiện hạn nhân tạo nghiêm ngặt tại Ninh Thuận, kết hợp phân tích tương tác kiểu gen × môi trường qua mô hình GGE Biplot (Yan & Kang, 2002).

Điều kiện biên (boundary conditions) của khung phân tích được xác định rõ: Khả năng nhận diện chỉ thị R1-nj bị chi phối khi dòng mẹ mang gen ức chế anthocyanin $C1-I$ (chiếm ~30% ở nguồn gen nhiệt đới), đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt các tính trạng bổ trợ ở giai đoạn rễ mầm hoặc cây con.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án tuân thủ thế giới quan thực chứng (Positivism Paradigm) với thiết kế thực nghiệm định lượng nghiêm ngặt, chia làm các tầng thí nghiệm tuần tự:

[10 Nguồn vật liệu ngô ưu tú] x [3 Dòng kích tạo: TAILP1, TAILP2, TAILP1xTAILP2]
                   [Thu hạt lai & Phân loại bằng R1-nj]
             [Xử lý mầm 2cm: Colchicine 0.04-0.06% + DMSO 0.5% (8-12h)]
        [Trồng cây D0 trong nhà lưới -> Tự phối thu dòng DH (thế hệ D1)]
[Hình thái & Sinh lý hạn]   [Đa dạng di truyền SSR]     [Khả năng kết hợp GCA/SCA]
- Nhà lưới Đan Phượng       - 23 cặp mồi SSR            - Lai đỉnh (Line x Tester)
- Hạn đồng ruộng Ninh Thuận - Gel Polyacrylamide 4.5%     tại 4 vùng sinh thái
- Chỉ tiêu: ASI, rễ, DI     - Phần mềm NTSYSpc-2.1      - Lai luân giao 9 dòng DH
                                                          chịu hạn tại Ninh Thuận
            [Tuyển chọn 2 Tổ hợp lai triển vọng: TH32 và TH2]
      [Khảo nghiệm tác giả đa điểm, so sánh đối chứng DK9901, NK7328]

Quy trình nghiên cứu rigorous

1. Nguồn vật liệu mẹ: 10 nguồn ngô lai thương mại ưu tú thích ứng rộng, có khả năng chịu hạn: NK67, NK4300, NK7328, DK8868, DK9901, CP333, 30Y87, VN8960, LCH9 và 1 tổ hợp triển vọng.
2. Nguồn kích tạo đơn bội: 3 dòng TAILP1, TAILP2 và TAILP1 × TAILP2 nhập nội từ CIMMYT (Mexico).
3. Gây hạn nhân tạo: Thực hiện tại vùng sinh thái khô hạn đặc trưng Ninh Thuận (vụ Đông Xuân 2017 - 2018) với 2 công thức: Tưới đủ nước (CT1) và Gây hạn nhân tạo ngắt nước hoàn toàn trước trỗ cờ 15 ngày đến sau thụ tinh 10 ngày (CT2). Dòng đối chứng chịu hạn sử dụng 21CM (mẹ giống VN8960) và CH1 (mẹ giống LCH9).

Data và phân tích

• Phân tích phân tử: DNA tổng số được tách chiết từ lá non theo phương pháp CTAB cải tiến. 23 cặp mồi SSR được khuếch đại qua PCR chu nhiệt và điện di trên gel Polyacrylamide 4,5%, nhuộm bạc nitrate ($AgNO_3$). Độ đa dạng alen và hệ số đa hình thông tin (Polymorphism Information Content - PIC) được tính toán tự động.
• Xử lý thống kê: Dữ liệu nông sinh học, năng suất và khả năng kết hợp được xử lý bằng phần mềm chuyên dụng IRRISTAT 5.0, CropStat 7.2 và GGE Biplot Software. Phân tích phương sai (ANOVA) gộp và riêng, so sánh sai khác trung bình bằng phép thử LSD ở mức ý nghĩa $P < 0,05$ và $P < 0,01$.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

1. Tỷ lệ tạo hạt đơn bội và hiệu quả lưỡng bội hóa: Nghiên cứu chứng minh dòng TAILP1 × TAILP2 cho tỷ lệ kích tạo đơn bội (HIR) cao nhất, dao động từ 6,21% đến 8,45%. Mùa vụ có ảnh hưởng rõ rệt đến HIR; trong đó vụ Thu Đông đạt HIR cao hơn và tỷ lệ hạt lẫn tạp thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với vụ Hè Thu ($P < 0,05$). Xử lý mầm bằng Colchicine 0,04 - 0,06% kết hợp 0,5% DMSO đạt tỷ lệ sống và tự thụ thành công thế hệ $D_0$ từ 12,4% đến 28,6%.

2. Sàng lọc 9 dòng DH chịu hạn ưu tú: Trong số 24 dòng DH thu được, đánh giá qua chỉ số chịu hạn ($DI = \frac{Y_s \times Y_p}{\bar{Y}_p^2}$), độ già hóa lá và sinh khối rễ đã xác định được 9 dòng DH có tính chịu hạn vượt trội gồm: D4, D6, D7, D8, D10, D14, D20, D22 và D23. Dưới điều kiện hạn hán khốc liệt tại Ninh Thuận, các dòng này duy trì độ dài rễ đạt 28,5 - 34,2 cm, khối lượng rễ khô đạt 8,4 - 11,2 g/cây, vượt dòng đối chứng CH1 và 21CM từ 18,5% đến 35,4%.

3. Phân nhóm ưu thế lai bằng 23 chỉ thị SSR: 23 mồi SSR phân tích trên 24 dòng DH đã phát hiện tổng cộng 68 alen với hệ số PIC trung bình đạt 0,58 (biến thiên từ 0,38 ở locus phi101049 đến 0,74 ở locus umc1862). Hệ số tương đồng di truyền Jaccard dao động từ 0,42 đến 0,86. Ở mức tương đồng 0,56, tập đoàn 24 dòng DH được phân chia chính xác thành 4 nhóm ưu thế lai rõ rệt, làm cơ sở khoa học để thiết kế các cặp lai chéo không trùng huyết thống.

4. Khả năng kết hợp và biểu hiện ưu thế lai:

   • Đánh giá lai đỉnh tại 4 điểm sinh thái (Hòa Bình, Đồng Nai, Thái Nguyên, Hà Nội) xác định các dòng D4, D7, D14, D22 có giá trị GCA về năng suất cao nhất ($GCA > +4,5$ tạ/ha, $P < 0,01$).
   • Đánh giá luân giao 36 tổ hợp lai giữa 9 dòng DH chịu hạn tại Ninh Thuận ghi nhận ưu thế lai thực ($HBP$) về năng suất hạt dao động từ 12,4% đến 48,6%.
   • Tuyển chọn được 2 tổ hợp ngô lai mới:
     • TH32 (D4 × D7): Năng suất hạt trung bình đạt 76,7 - 84,4 tạ/ha, vượt giống đối chứng DK9901 từ 8,68% đến 14,22%; khoảng cách ASI đạt 1,2 - 1,8 ngày trong điều kiện hạn; khả năng chống đổ rễ và sạch sâu bệnh.
     • TH2 (D14 × D22): Năng suất hạt trung bình đạt 74,6 - 81,5 tạ/ha, vượt đối chứng DK9901 từ 6,10% đến 11,17%; tỷ lệ hạt đóng bắp sâu, lá bi bao kín bắp đạt 100%.

Implications đa chiều

• Về mặt học thuật: Khẳng định tính khả thi tuyệt đối của việc ứng dụng công nghệ kích tạo đơn bội in vivo trực tiếp trên nền vật liệu ngô thương mại nhiệt đới phân ly, bỏ qua giai đoạn thuần hóa phức tạp kéo dài nhiều năm.
• Về mặt phương pháp luận: Cung cấp quy trình tích hợp khép kín từ khâu cảm ứng hạt, xử lý hóa chất mầm mống, giám định SSR đến đánh giá kiểu hình stress nước đa địa điểm, có thể chuyển giao và áp dụng cho các cây trồng họ hòa thảo khác (Poaceae).
• Về ứng dụng thực tiễn & chính sách: Hai giống ngô lai TH32 và TH2 là giải pháp công nghệ trực tiếp phục vụ đề án chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất lúa kém hiệu quả tại các tỉnh Trung du miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ, giảm thiểu rủi ro mất mùa do biến đổi khí hậu và hạ tỷ trọng nhập khẩu ngô hạt của quốc gia.

Limitations và Future Research

Luận án thừa nhận một số giới hạn nghiên cứu khách quan:

1. Hiệu ứng ức chế sắc tố: Tỷ lệ nhận diện hạt đơn bội bằng chỉ thị R1-nj bị suy giảm khoảng 25 - 30% trên các nguồn vật liệu mang alen ức chế màu $C1-I$, dẫn đến nguy cơ bỏ sót hạt đơn bội hoặc tốn công sàng lọc bổ trợ.
2. Độc tính của tác nhân Colchicine: Mặc dù quy trình ngâm mầm chuẩn hóa mang lại hiệu quả cao, Colchicine là hóa chất có độc tính tế bào cao đối với người thao tác và môi trường phòng thí nghiệm.
3. Quy mô đánh giá tự phục hồi sinh sản: Luận án tập trung vào phương pháp lưỡng bội hóa hóa học nhân tạo mà chưa khai thác sâu tiềm năng tự phục hồi khả năng sinh sản tự phát (Spontaneous Haploid Genome Doubling / Haploid Male Fertility - HMF) sẵn có trong nguồn gen bản địa.

Chương trình nghiên cứu tiếp nối trong giai đoạn 5 - 10 năm tới cần tập trung vào các hướng đột phá:

• Nghiên cứu ứng dụng các chất chống phân bào thế hệ mới ít độc tính hơn như Amiprophos-methyl (APM), Pronamide hoặc xử lý khí Nitrous Oxide ($N_2O$) trong buồng áp suất 0,6 MPa.
• Tích hợp công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 định hướng trực tiếp vào gen ZmPLA1/MTL và ZmDMP để chủ động tạo các dòng cảm ứng đơn bội mang đặc tính nông sinh học ưu việt trực tiếp trên các dòng thuần tinh hoa của Việt Nam.
• Kết hợp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (Marker-Assisted Selection - MAS) và chọn lọc bộ gen (Genomic Selection - GS) để tích hợp các QTL chịu hạn chính (qDTL) vào các dòng DH triển vọng.

Tác động và ảnh hưởng

• Tác động học thuật: Cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm chuẩn mực về di truyền học đơn bội kép trên cây ngô nhiệt đới tại Đông Nam Á, tạo nguồn tài liệu tham khảo giá trị cao cho các chương trình đào tạo sau đại học chuyên ngành Di truyền và Chọn giống cây trồng.
• Tác động ngành giống cây trồng: Cắt giảm chi phí và thời gian tạo dòng thuần từ 3 - 4 năm (6 - 8 vụ) xuống còn 1 năm (2 vụ), gia tăng năng lực cạnh tranh của các doanh nghiệp và viện nghiên cứu giống cây trồng nội địa trước các tập đoàn đa quốc gia.
• Tác động kinh tế - xã hội: Nếu đưa hai tổ hợp lai TH32 và TH2 vào sản xuất đại trà trên quy mô 50.000 ha tại các vùng khô hạn, với mức tăng năng suất bình quân 6 - 8 tạ/ha so với giống cũ, sản lượng ngô cả nước có thể tăng thêm 30.000 - 40.000 tấn/năm, làm lợi hàng trăm tỷ đồng cho nông hộ vùng khó khăn.

Đối tượng hưởng lợi

• Nghiên cứu sinh & Nhà khoa học: Tiếp cận quy trình công nghệ DH chuẩn hóa, phương pháp phân nhóm ưu thế lai bằng SSR và mô hình đánh giá chịu hạn in vivo.
• Các Viện nghiên cứu & Doanh nghiệp giống: Nhận chuyển giao 9 dòng ngô DH thuần khiết tuyệt đối và bản quyền khai thác 2 tổ hợp lai ngô chịu hạn năng suất cao TH32, TH2.
• Cơ quan quản lý nông nghiệp (Bộ NN & PTNT): Có căn cứ khoa học và cơ sở thực tiễn để phê duyệt công nhận lưu hành giống ngô mới phục vụ chiến lược tái cơ cấu ngành trồng trọt thích ứng biến đổi khí hậu.
• Bà con nông dân trồng ngô: Tiếp cận bộ giống ngô lai chất lượng cao, giá thành hạt giống cạnh tranh, giảm thiểu tổn thất năng suất trong các vụ khô hạn khắc nghiệt.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì?

Luận án mở rộng Thuyết Khả năng kết hợp của Sprague & Tatum (1942) trên nền tảng các dòng ngô đơn bội kép thuần khiết 100% ($F=1$) được tạo ra từ công nghệ kích tạo đơn bội in vivo. Công trình chứng minh rằng các dòng DH giúp loại bỏ triệt để hiện tượng phân ly tính trạng dư thừa, cho phép xác định chính xác phương sai khả năng kết hợp chung ($GCA$) đại diện cho hiệu ứng gen cộng gộp mà không bị sai lệch bởi tương tác dị hợp tử, đồng thời làm sáng tỏ mối tương quan đồng thuận giữa các chỉ số sinh thái - sinh lý rễ (khối lượng rễ khô, tốc độ phát triển rễ sâu) với chỉ số chịu hạn tổng hợp ($DI$).

2. Phương pháp nghiên cứu của luận án có gì đổi mới so với các nghiên cứu trước đây?

So với các nghiên cứu chọn giống truyền thống tại Việt Nam (thường dựa trên tự phối $S_1-S_6$ phân ly kéo dài và đánh giá kiểu hình đơn điểm), luận án đổi mới vượt bậc bằng cách:

1. Tiếp thu và chuẩn hóa thành công quy trình tạo dòng DH 3 bước sử dụng dòng kích tạo thích ứng nhiệt đới (TAILP).
2. Kết hợp phân tích đa dạng di truyền phân tử phân giải cao (23 chỉ thị SSR trên gel Polyacrylamide 4,5%) với phân tích tương tác kiểu gen × môi trường qua mô hình GGE Biplot.
3. Thiết kế hệ thống thử nghiệm stress nước đa tầng (nhà lưới kiểm soát ẩm, gây hạn nhân tạo tại Ninh Thuận và khảo nghiệm sinh thái 4 điểm: Hòa Bình, Đồng Nai, Thái Nguyên, Hà Nội), tương đương với các quy trình chọn giống tiên tiến tại CIMMYT (Mexico/Kenya).

3. Phát hiện bất ngờ hoặc phản trực giác nhất trong kết quả nghiên cứu là gì?

Phát hiện bất ngờ nhất là một số dòng ngô DH tạo ra từ nguồn vật liệu mẹ có nguồn gốc thương mại năng suất cao nhưng chưa từng được công bố tính chịu hạn (như NK67, DK8868) lại phân ly ra các cá thể đơn bội kép có khả năng chịu hạn cực kỳ xuất sắc (tiêu biểu là dòng D4 và D14). Điều này chứng minh rằng công nghệ đơn bội kép in vivo có khả năng "giải phóng" và cố định các alen lặn quý hoặc các tổ hợp gen cộng gộp chịu hạn bị che lấp trong trạng thái dị hợp tử của giống lai thương mại, tạo ra nguồn vật liệu bố mẹ vượt trội hơn cả nguồn gốc ban đầu.

4. Luận án có cung cấp quy trình nhân bản thực nghiệm (Replication Protocol) hoàn chỉnh không?

Hoàn toàn có. Luận án cung cấp chi tiết từng thông số kỹ thuật: Tỷ lệ thụ phấn dòng cảm ứng TAILP; tiêu chuẩn nhận diện mầm hạt qua chỉ thị R1-nj; quy trình ngâm ủ hạt trên giấy ẩm 96 - 120 giờ; kỹ thuật cắt bỏ 2 mm bao lá mầm; nồng độ và thời gian ngâm Colchicine (0,04 - 0,06% + 0,5% DMSO trong 8 - 12 giờ); chế độ chăm sóc phục hồi cây $D_0$ trong điều kiện che sáng và độ ẩm bão hòa; cùng kỹ thuật chụp bao cách ly tự thụ kép 2 - 3 lần/bắp để thu hạt $D_1$. Bất kỳ phòng thí nghiệm chọn giống nào có trang bị cơ bản đều có thể tái lập chính xác quy trình này.

5. Định hướng lộ trình nghiên cứu 10 năm tiếp theo được vạch ra như thế nào?

Lộ trình 10 năm tập trung vào 3 trọng tâm:

1. Tự động hóa khâu phân loại hạt đơn bội bằng hệ thống phân tích hình ảnh cận hồng ngoại (NIR-HSI) hoặc máy đo hàm lượng dầu tự động nhằm khắc phục hạn chế của chỉ thị R1-nj.
2. Nghiên cứu khai thác cơ chế tự nhân đôi nhiễm sắc thể tự phát (HMF) trong tập đoàn ngô nhiệt đới để tiến tới loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng hóa chất độc hại Colchicine.
3. Ứng dụng công nghệ chỉnh sửa bộ gen (HI-Edit / IMGE) đưa phức hợp CRISPR/Cas9 vào dòng kích tạo đơn bội để vừa tạo dòng DH vừa chỉnh sửa các gen đích quy định tính chống chịu sâu bệnh và hàm lượng dinh dưỡng cao.

Kết luận

1. Chuẩn hóa công nghệ DH nhiệt đới: Tiếp thu và làm chủ hoàn chỉnh công nghệ kích tạo đơn bội in vivo bằng các dòng cảm ứng TAILP thích ứng vùng nhiệt đới, rút ngắn thời gian tạo dòng ngô thuần từ 6 - 8 vụ xuống còn 2 vụ sinh trưởng.
2. Tạo lập tập đoàn dòng DH thuần khiết 100%: Tạo thành công 24 dòng ngô đơn bội kép đồng hợp tử tuyệt đối từ 10 nguồn vật liệu ưu tú, mở rộng nguồn gen bố mẹ chất lượng cao cho công tác chọn giống ngô quốc gia.
3. Phân nhóm ưu thế lai chuẩn xác: Sử dụng 23 chỉ thị phân tử SSR xác định 68 alen ($PIC = 0,58$), phân chia 24 dòng DH thành 4 nhóm ưu thế lai độc lập với hệ số tương đồng Jaccard dao động từ 0,42 đến 0,86.
4. Sàng lọc 9 dòng DH chịu hạn đột phá: Xác định được 9 dòng DH ưu tú (D4, D6, D7, D8, D10, D14, D20, D22, D23) có đặc tính sinh lý thích ứng hạn xuất sắc, duy trì bộ rễ khỏe và khoảng cách tung phấn - phun râu ngắn ($ASI \le 2,0$ ngày).
5. Chọn tạo 2 giống ngô lai thương mại triển vọng: Lai tạo thành công 2 tổ hợp ngô lai mới TH32 (D4 × D7) đạt năng suất 76,7 - 84,4 tạ/ha (vượt đối chứng DK9901 từ 8,68% đến 14,22%) và TH2 (D14 × D22) đạt năng suất 74,6 - 81,5 tạ/ha (vượt đối chứng từ 6,10% đến 11,17%), đáp ứng trọn vẹn yêu cầu sản xuất tại các vùng sinh thái khô hạn của Việt Nam.
6. Mở ra hướng nghiên cứu mới: Đặt nền móng vững chắc cho việc ứng dụng công nghệ đơn bội kép kết hợp chỉnh sửa gen và chọn giống bộ gen (Genomic Selection) trên cây trồng nhiệt đới trong các thập kỷ tiếp theo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O Bà NÔNG NGHIàP VÀ PTNT VIâN KHOA HâC NÔNG NGHIâP VIâT NAM -----ö÷ ----- NGUYàN ĐĆC THÀNH NGHIÊN CĆU T¾O DÒNG NGÔ Đ¡N BàI KÉP CHàU H¾N BÄNG CÔNG NGHâ KÍCH T¾O Đ¡N BàI PHĂC VĂ CHâN T¾O GIÞNG NGÔ LAI LUÀN ÁN TIÀN S) NÔNG NGHIâP HÀ NàI - 2023 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O Bà NÔNG NGHIàP VÀ PTNT VIâN KHOA HâC NÔNG NGHIâP VIâT NAM -----ö÷ ----- NGUYàN ĐĆC THÀNH NGHIÊN CĆU T¾O DÒNG NGÔ Đ¡N BàI KÉP CHàU H¾N BÄNG CÔNG NGHâ KÍCH T¾O Đ¡N BàI PHĂC VĂ CHâN T¾O GIÞNG NGÔ LAI Chuyên ngành: Di truyÃn và Chãn gißng cây trßng Mã sß: 9620111 LUÀN ÁN TIÀN S) NÔNG NGHIâP NG¯äI H¯âNG DÂN KHOA HàC: 1. Nguyán ThÁ Hùng HÀ NàI - 2023 LàI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cāu cÿa tôi d°ãi sự chỉ dÃn cÿa các th¿y h°ãng dÃn và sự giúp đỡ cÿa đồng nghiáp. Các số liáu và kết quÁ nghiên cāu trong luận án là hoàn toàn trung thực, các thông tin trích dÃn đều đ°ÿc ghi rõ nguồn gốc. Tôi hoàn toàn chßu trách nhiám về những số liáu đã công bố trong luận án.

Tác giÁ Nguyán Đćc Thành LàI CÀM ¡N Trong quá trình thực hián đề tài tôi luôn nhận đ°ÿc sự ÿng há và giúp đỡ cÿa C¡ quan, quý Th¿y Cô, đồng nghiáp, b¿n bè và gia đình. Tr°ãc tiên, tôi xin đ°ÿc bày tỏ lòng biết ¡n sâu sắc tãi Ban lãnh đ¿o Vián Khoa hác Nông nghiáp Viát Nam, Ban Thông tin và Đào t¿o Vián Khoa hác Nông nghiáp Viát Nam đã t¿o điều kián thuận lÿi và tận tình giúp đỡ trong suốt quá trình hác tập cũng nh° hoàn thành luận án. Tôi xin trân tráng cÁm ¡n Ban lãnh đ¿o Vián Nghiên cāu Ngô, cán bá Bá môn Nông hác, Bá môn Chán t¿o giống ngô, Bá môn Công nghá sinh hác đã hß trÿ, t¿o điều kián thuận lÿi cho Tôi trong suốt quá trình thực hián luận án. Đặc biát, tôi xin tỏ lòng biết ¡n sâu sắc tãi hai th¿y h°ãng dÃn khoa hác TS.

Đặng Ngãc H¿ - Phó Vián tr°çng Vián Nghiên cāu Ngô PGS. Nguyán ThÁ Hùng - Hác vián Nông nghiáp Viát Nam Hai Th¿y đã giành thåi gian, tận tình h°ãng dÃn tôi thực hián đề tài và hoàn thành luận án. Tôi xin cÁm ¡n Ban quÁn lý Dự án cÃp nhà n°ãc <Nghiên cāu āng dāng công nghá kích t¿o đ¡n bái trong chán t¿o giống ngô lai=, Ban quÁn lý Đề tài cÃp bá <Nghiên cāu chán t¿o giống ngô lai ngắn ngày, chßu h¿n năng suÃt cao phāc vā chuyển đổi cây trồng cho vùng Trung du miền núi phía Bắc=, tập thể cán bá Công ty cổ ph¿n Giống cây trồng Nha Hố, Trung tâm SÁn xuÃt giống cây trồng Nha Hố đã t¿o điều kián thuận lÿi và nhiát tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hián đề tài nghiên cāu. Nhân dßp này, tôi xin gửi låi cÁm ¡n đặc biát đến gia đình và những ng°åi thân đã đáng viên giúp đỡ cÁ về vật chÃt và tinh th¿n để tôi hoàn thành luận án.

Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Nghiên cću sinh Nguyán Đćc Thành iii MĂC LĂC Trang Lái cam đoan. iii Danh măc chā viÁt tÃt. iv Danh măc các bÁng. vi Danh măc hình.

1 CH¯¡NG 1: TàNG QUAN TÀI LIâU VÀ C¡ Sâ KHOA HâC CĄA Đ TÀI. Tình hình sÁn xu¿t ngô trên thÁ gißi và ã Viãt Nam .1 Tình hình sÁn xuÃt ngô trên thế giãi. Tình hình sÁn xuÃt ngô ç Viát Nam. Nhāng nghiên cću t¿o dòng ngô đ¢n bái kép bÅng cây kích t¿o đ¢n bái.

C¡ sç di truyền cÿa cây kích t¿o đ¡n bái. Quá trình hình thành và phát triển cÿa cây kích t¿o đ¡n bái. Nghiên cāu duy trì, phát triển và cÁi tiến cây kích t¿o đ¡n bái. Nghiên cāu về các b°ãc t¿o dòng ngô đ¡n bái kép bằng công nghá kích t¿o đ¡n bái.

Nghiên cāu āng dāng công nghá kích t¿o đ¡n bái t¿i Viát Nam. Đánh giá tiềm năng cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép đ°ÿc t¿o ra bằng công nghá kích t¿o đ¡n bái. Khái niãm và c¢ sã khoa hãc và khÁ năng cháu h¿n ã ngô .1 Khái niám và phân lo¿i h¿n .2 C¡ chế chống chßu h¿n cÿa cây trồng .3 Ành h°çng cÿa h¿n đến sÁn xuÃt ngô trên thế giãi và Viát Nam. Mát số tính tr¿ng sử dāng trong nghiên cāu khÁ năng chßu h¿n ç Ngô.

Nghiên cću đa d¿ng di truyÃn, dă đoán °u thÁ lai dăa vào các chß thá phân tÿ SSR. Đánh giá khÁ năng kÁt hāp bÅng ph°¢ng pháp lai đßnh và luân giao. KhÁ năng kết hÿp. Đánh giá khÁ năng kết hÿp bằng ph°¡ng pháp lai đỉnh.

Đánh giá khÁ năng kết hÿp bằng ph°¡ng pháp luân giao. Đánh giá t°¡ng tác kiểu gen vãi môi tr°ång, tính ổn đßnh giống và khÁ năng kết hÿp bằng GGE Biplot. 40 CH¯¡NG 2: VÀT LIâU, NàI DUNG VÀ PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĆU. Ph°¢ng pháp nghiên cću.

Ph°¡ng pháp t¿o dòng ngô đ¡n bái kép bằng cây kích t¿o đ¡n bái .2 Ph°¡ng pháp đánh giá đặc điểm nông sinh hác, khÁ năng chßu h¿n cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép. Ph°¡ng pháp đánh giá đa d¿ng di truyền và khÁ năng kết hÿp cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép .4 T¿o, đánh giá các tổ hÿp lai từ các dòng ngô đ¡n bái kép triển váng. Quy trình chăm sóc và quÁn lý thí nghiãm đßng ruáng .5 Ph°¢ng pháp thu thÁp và xÿ lý sß liãu thí nghiãm. Thu thÁp sß liãu.2 Xÿ lý sß liãu thí nghiãm.

S¢ đß nghiên cću thăc hiãn đà tài luÁn án&.&&&&&&&&54 CH¯¡NG 3: KÀT QUÀ NGHIÊN CĆU. KÁt quÁ t¿o dòng ngô đ¢n bái kép bÅng công nghã kích t¿o đ¢n bái. Kết quÁ t¿o h¿t đ¡n bái và xử lý l°ỡng bái hóa NST.2 Ành h°çng cÿa nguồn vật liáu, khung thåi vā đến tỷ lá t¿o h¿t đ¡n bái. Đặc đißm nông sinh hãc và khÁ năng cháu h¿n và cąa các dòng ngô đ¢n bái kép.

KhÁ năng chßu h¿n cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép .2 Đặc điểm nông sinh hác và khÁ năng chống chßu cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép. KÁt quÁ nghiên cću đa d¿ng di truyÃn và khÁ năng kÁt hāp cąa các dòng ngô đ¢n bái kép vă Xuân năm 2017 t¿i Viãn Nghiên cću Ngô .1 Kết quÁ nghiên cāu đa d¿ng di truyền và phân nhóm °u thế lai cho các dòng ngô đ¡n bái kép bằng chỉ thß phân tử SSR. KhÁ năng kết hÿp về năng suÃt cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép. T¿o các tổ hÿp lai từ các dòng ngô đ¡n bái kép triển váng, khÁo nghiám tác giÁ.

130 KÀT LUÀN VÀ Đ NGHà. 134 CÁC CÔNG TRÌNH Đà CÔNG BÞ LIÊN QUAN ĐÀN LUÀN ÁN. 136 TÀI LIâU THAM KHÀO. 137 iv DANH MĂC CHĀ VIÀT TÂT ViÁt tÃt ViÁt đÁy đą AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism - Đa hình chiều dài đo¿n nhân bÁn ASI Chênh lách thåi gian tung phÃn và phun râu Bá NN & PTNT Bá Nông nghiáp và Phát triển nông thôn CC Chiều cao cây CĐB Chiều cao đóng bắp CIMMYT Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo - Trung tâm cÁi l°¡ng giống ngô và lúa mì quốc tế CV(%) Coefficients of variation - Há số biến đáng CS Cáng sự DB Chiều dài bắp DH Double haploid - Đ¡n bái kép ĐV D¿ng h¿t đá màu vàng BĐV D¿ng h¿t bán đá màu vàng ĐX Vā Đông Xuân ĐKB Đ°ång kính bắp GMP Global Maize Program - Ch°¡ng trình ngô toàn c¿u H/H Số h¿t/hàng HMP Midparent heterosis - ¯u thế lai trung bình HBP Heterobeltiosis- ¯u thế lai thực HT Vā Hè Thu HIR Haploid induction rate - Tỷ lá đ¡n bái KNKHC KhÁ năng kết hÿp chung KNKHR KhÁ năng kết hÿp riêng LSD Least Signification Difference - Sai khác nhỏ nhÃt có ý nghĩa ViÁt tÃt ViÁt đÁy đą NSTB Năng suÃt trung bình NTT Năng suÃt thực thu P1000 Khối l°ÿng 1000 h¿t IRRISTAT International Rice Research Institute statistical research tool - Ph¿n mềm quÁn lý nghiên cāu thống kê QTLs Quantitative trait locus Locus - tính tr¿ng số l°ÿng RNV D¿ng h¿t răng ngựa màu vàng SHH Số hàng h¿t SG % suy giÁm RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism - Đa hình chiều dài đo¿n cắt giãi h¿n RAPD Randomly Amplified Polymorphic DNA - Đa hình các đo¿n ADN đ°ÿc khuếch đ¿i ngÃu nhiên PR Thåi gian phun râu TAIL Tropical adapted kích t¿o đ¡n bái line - Dòng kích t¿o đ¡n bái thích āng vùng nhiát đãi TB Trung bình TĐ Trong điều kián t°ãi đÿ THL Tổ hÿp lai TTC Tr¿ng thái cây TGST Thåi gian sinh tr°çng TP Thåi gian tung phÃn ¯TL ¯u thế lai vi DANH MĂC CÁC BÀNG TT bÁng Tên bÁng Trang BÁng 1.

Các phÁn āng cÿa cây trồng trong điều kián h¿n. Tác đáng cÿa thåi tiết bÃt thuận tãi 8 vùng ç Viát Nam. Các vùng sinh thái th°ång xÁy ra h¿n ç Viát Nam.1 Nguồn gốc, đặc điểm vật liáu làm mẹ để t¿o h¿t đ¡n bái .2 Thåi điểm t°ãi n°ãc cho thí nghiám t°ãi đÿ và gây h¿n. Quy trình chăm sóc và quÁn lý thí nghiám.

Kết quÁ t¿o dòng ngô đ¡n bái kép trong vā Thu Đông và Đông năm 2017 t¿i Đan Ph°ÿng - Hà Nái. Tổng bình ph°¡ng (SS) và bình ph°¡ng trung bình (MS) tỷ lá h¿t đ¡n bái trong vā Hè Thu và Thu Đông năm 2016 t¿i khu ruáng thí nghiám Vián Nghiên cāu Ngô. Giá trß trung bình tỷ lá h¿t đ¡n bái thu đ°ÿc từ các nguồn vật liáu trong 2 vā Hè Thu và Thu Đông năm 2016 t¿i khu ruáng thí nghiám Vián Nghiên cāu Ngô. Tỷ lá cây bß héo và cây phāc hồi cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép vā Hè Thu năm 2017 t¿i khu nhà l°ãi Vián Nghiên cāu Ngô .5 Ành h°çng cÿa h¿n đến chỉ tiêu chiều dài thân lá, chiều dài rß cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép vā Hè Thu năm 2017 t¿i khu nhà l°ãi Vián Nghiên cāu Ngô.

Ành h°çng cÿa h¿n đến chỉ tiêu khối l°ÿng thân khô và rß khô (gram) cÿa các dòng trong điều kián t°ãi đÿ và gây h¿n trong nhà l°ãi vā Hè Thu 2017. Thåi gian sinh tr°çng cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép trong điều kián t°ãi đÿ và h¿n t¿i Ninh Thuận vā Đông Xuân 2017 - 2018. Đặc điểm hình thái cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép trong điều kián t°ãi đÿ và h¿n t¿i Ninh Thuận vā Đông Xuân 2017 - 2018. Đá già hóa lá, đá cuốn lá cÿa các dòng ngô đ¡n bái kép trong điều kián t°ãi đÿ và h¿n t¿i Ninh Thuận vā Đông Xuân 2017 - 2018 .10 Các yếu tố cÃu thành năng suÃt cÿa 24 dòng ngô đ¡n bái kép trong điều kián t°ãi đÿ và h¿n t¿i Ninh Thuận vā Đông Xuân 2017 - 2018 .