Tổng quan luận án

Cây bí xanh (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn) thuộc họ Bầu bí (Cucurbitaceae), là cây rau ăn quả bản địa có giá trị dinh dưỡng, dược liệu và hiệu quả kinh tế cao tại Việt Nam. Giai đoạn 2017–2021, diện tích gieo trồng bí xanh cả nước dao động quanh mức 38.900–40.900 ha với sản lượng đạt xấp xỉ 770.000–795.000 tấn, trong đó các tỉnh phía Bắc (Đồng bằng sông Hồng, Trung du miền núi phía Bắc và Bắc Trung Bộ) chiếm trên 50% diện tích và sản lượng cả nước. Tuy nhiên, thực trạng sản xuất bí xanh tại các địa phương này đối mặt với hai vấn đề lớn:

  1. Cơ cấu giống sản xuất đại trà chủ yếu là các giống địa phương thụ phấn tự do (OP) qua nhiều vụ tự để giống, dẫn đến hiện tượng thoái hóa giống, phân ly tính trạng, dạng quả không đồng đều và tiềm năng năng suất thấp. Ngược lại, một số giống lai F1 nhập nội có giá thành cao, tính thích ứng chưa cao và mẫn cảm với các bệnh hại nghiêm trọng như bệnh phấn trắng (Erysiphe cichoracearum / Sphaerotheca fuliginea) và bệnh giả sương mai (Pseudoperonospora cubensis).
  2. Sự không phù hợp giữa đặc tính sản phẩm hiện có và thị hiếu tiêu dùng ăn tươi: Phần lớn các giống bí thương phẩm đang lưu thông có kích thước lớn (khối lượng 1,7–2,5 kg, chiều dài 50–75 cm), trong khi nhu cầu tiêu thụ tươi hàng ngày của các hộ gia đình đô thị hiện đại chỉ cần quả nhỏ gọn (1,0–1,5 kg, chiều dài 35–45 cm), thịt quả xanh, dày cùi, đặc ruột, vị ngọt và mềm.

Xuất phát từ khoảng trống nghiên cứu và thực tiễn trên, nghiên cứu sinh Nguyễn Đình Thiều đã thực hiện luận án tiến sĩ với mục tiêu chọn tạo nguồn vật liệu khởi đầu và tổ hợp lai F1 phục vụ ăn tươi.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án gồm 3 nội dung cụ thể:

  1. Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng và hiện trạng sản xuất bí xanh phục vụ ăn tươi tại một số tỉnh phía Bắc.
  2. Thu thập, đánh giá và tạo nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo dòng bố, mẹ và tổ hợp bí xanh F1 mới phù hợp ăn tươi.
  3. Chọn tạo được tổ hợp lai bí xanh mới có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh, năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp thị hiếu ăn tươi của người tiêu dùng tại các tỉnh phía Bắc.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: 22 mẫu giống bí xanh thu thập tại các tỉnh phía Bắc, các dòng tự phối tạo ra qua các thế hệ (I2, I4), các tổ hợp lai F1, người tiêu dùng và các hộ nông dân trồng bí xanh chuyên canh.
  • Phạm vi không gian: Điều tra thị hiếu tiêu dùng tại 4 tỉnh/thành phố (Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Hải Dương); điều tra hiện trạng sản xuất tại 6 tỉnh thuộc 3 vùng sinh thái (Bắc Giang, Hòa Bình, Hà Nam, Nam Định, Thanh Hóa, Nghệ An); nghiên cứu tạo dòng, lai tạo và tuyển chọn thực hiện tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm (Gia Lộc, Hải Dương); khảo nghiệm sinh thái tổ hợp lai tại Hòa Bình (huyện Kim Bôi) và Thanh Hóa (huyện Hoằng Hóa).
  • Phạm vi thời gian: Các đợt điều tra và thí nghiệm đồng ruộng, phòng thí nghiệm được triển khai từ năm 2015 đến năm 2021.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế trên nhiều phương diện:

  • Nguồn gốc, phân bố và phân loại học: Theo Marr & cs. (2007) và Grubben (2004), Benincasa hispida có nguồn gốc cổ xưa tại khu vực Đông Nam Á và Nam Á, sau đó lan rộng sang Đông Á, châu Mỹ và châu Phi. Cây có bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội 2n = 24 (Mabud & cs., 2018). Phân loại bí xanh theo Derek & Ernest (1997) chia thành 4 nhóm chính: nhóm không gờ, nhóm có gờ, nhóm có gờ mờ và nhóm bí sáp.
  • Thành phần hóa sinh và giá trị y học: Quả bí xanh chứa hàm lượng nước cao (khoảng 95–96,5%), giàu chất xơ, vitamin C, khoáng chất (Ca, Mg, Fe, P) nhưng nhiệt lượng thấp (Sarker & cs., 2017, 2018, 2022; Anuja, 2022; Dhaliwal, 2017). Các nghiên cứu dược lý ghi nhận hoạt chất chống oxy hóa, hỗ trợ điều trị đái tháo đường, bảo vệ gan, thận, tim mạch và hệ thần kinh (Geeta, 2010; Jayasree & cs., 2011; Naik & cs., 2016; Xue & cs., 2022). Hợp chất 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) và gen BhAMADH quy định mùi thơm đặc trưng ở một số kiểu gen bí thơm địa phương (Ruangnam & cs., 2017).
  • Nguồn gen và công tác chọn tạo giống ưu thế lai: Trung tâm Rau Thế giới (WorldVeg) bảo tồn khoảng 285–315 nguồn gen; các ngân hàng gen tại Ấn Độ (NBPGR, IARI), Trung Quốc, Nhật Bản, Bangladesh lưu giữ hàng trăm mẫu giống (Dhillon & cs., 2019; Ebert & cs., 2021). Tại Việt Nam, Trung tâm Tài nguyên Thực vật lưu giữ 555 nguồn gen và Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm lưu giữ 200 nguồn gen bí xanh. Các nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử và GWAS đã bước đầu lập bản đồ các gen quy định dạng quả, màu vỏ (Bch02G016830, Bch05G003950) và tính trạng hạt (Huang & cs., 2022; Su & cs., 2022).
  • Phương pháp chọn tạo dòng thuần và con lai F1: Phương pháp truyền thống dựa trên tự thụ phấn bắt buộc qua 6–8 thế hệ kết hợp chọn lọc cá thể, hoặc ứng dụng nuôi cấy bao phấn in vitro tạo dòng đơn bội kép (Sauton, 1988; Lazarte & Sasser, 1982; Lê Văn Hải & cs., 2019). Tại Ấn Độ, các giống như Co1, Co2, Pusa Ujwal và các tổ hợp lai diallel thể hiện ưu thế lai cao về năng suất vượt trội bố mẹ từ 20% đến 165% (Veerendra & Behera, 2007; Latif & cs., 2007). Tại Việt Nam, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm đã chọn tạo thành công các giống bí xanh thuần như Bí xanh Số 1 (2007), Thiên Thanh 5 (2012), Bí xanh Số 2 (2013) (Đào Xuân Thảng, 2011, 2013).

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết: Các công trình chọn giống bí xanh trước đây ở Việt Nam chủ yếu tập trung vào giống thuần OP hoặc các giống có quả dài, khối lượng lớn phục vụ vận chuyển xa và chế biến bánh mứt kẹo. Chưa có công trình nào nghiên cứu đánh giá toàn diện thị hiếu ăn tươi đô thị kết hợp phân lập tập đoàn dòng tự phối thuần, đánh giá khả năng kết hợp chung/riêng và ứng dụng chỉ thị phân tử để phát triển tổ hợp lai F1 quả ngắn, chất lượng cao, kháng bệnh phục vụ riêng cho phân khúc ăn tươi tại các tỉnh phía Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết di truyền số lượng, quy luật di truyền tính trạng nông sinh học ở cây giao phấn họ Bầu bí, hiệu ứng ưu thế lai (heterosis) và lý thuyết về khả năng kết hợp chung (GCA - General Combining Ability), khả năng kết hợp riêng (SCA - Specific Combining Ability).

Vật liệu nghiên cứu

Tập đoàn khởi đầu gồm 22 mẫu giống bí xanh thu thập từ các địa phương phía Bắc và giống đối chứng:

STT Ký hiệu mẫu Nguồn gốc địa lý Tình trạng giống STT Ký hiệu mẫu Nguồn gốc địa lý Tình trạng giống
1 BX 01 Vino Super 109 Lai F1 12 BX 12 Nghệ An Thuần (OP)
2 BX 02 Bắc Kạn 01 Thuần (OP) 13 BX 13 Hưng Yên Thuần (OP)
3 BX 03 Bắc Kạn 02 Thuần (OP) 14 BX 14 Hà Nam Thuần (OP)
4 BX 04 Sơn La (BA) Thuần (OP) 15 BX 15 Vĩnh Phúc Thuần (OP)
5 BX 05 Hà Giang Thuần (OP) 16 BX 16 Nam Định Thuần (OP)
6 BX 06 Bắc Giang (BC) Thuần (OP) 17 BX 17 Ninh Bình Thuần (OP)
7 BX 07 Điện Biên Thuần (OP) 18 BX 18 Hà Tây Thuần (OP)
8 BX 08 Yên Bái Thuần (OP) 19 BX 19 Thái Bình Thuần (OP)
9 BX 09 Tuyên Quang Thuần (OP) 20 BX 20 Hải Phòng Thuần (OP)
10 BX 10 Lạng Sơn (BE) Thuần (OP) 21 BX 21 Thanh Hóa Thuần (OP)
11 BX 11 Hòa Bình (BD) Thuần (OP) 22 BX 22 Hải Dương (BB) Thuần (OP)

6 mẫu giống ưu tú được chọn để phát triển dòng tự phối gồm: BX04 (ký hiệu dòng BA), BX22 (BB), BX06 (BC), BX11 (BD), BX10 (BE) và BX01 (BF).

Phương pháp nghiên cứu cụ thể

  • Phương pháp điều tra xã hội học nông thôn: Thu thập số liệu sơ cấp qua 360 phiếu phỏng vấn người tiêu dùng và tiểu thương (30 phiếu/điểm × 3 điểm/tỉnh × 4 tỉnh). Thu thập số liệu thứ cấp từ Sở Nông nghiệp & PTNT, Bộ Nông nghiệp & PTNT, Tổng cục Thống kê theo phương pháp của Nguyễn Lê Hà Phương (2021).
  • Đánh giá nguồn gen và tính trạng nông sinh học: Áp dụng bản mô tả tiêu chuẩn cây bí xanh của Viện Tài nguyên Di truyền Thực vật Quốc tế (IPGRI, 2001). Bố trí thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần nhắc lại theo phương pháp của Nguyễn Thị Lan & Phạm Tiến Dũng (2006).
  • Phương pháp lây nhiễm nhân tạo và đánh giá tính kháng bệnh:
    • Bệnh giả sương mai (Pseudoperonospora cubensis): Đánh giá lây nhiễm nhân tạo trong phòng thí nghiệm theo quy trình của Cohen & cs. (2003).
    • Bệnh phấn trắng (Erysiphe cichoracearum): Đánh giá lây nhiễm nhân tạo theo phương pháp của Zhang & cs. (2008).
    • Đánh giá ngoài đồng ruộng tự nhiên theo thang điểm phân cấp của Trung tâm Rau Thế giới (WorldVeg, 1995).
  • Phương pháp di truyền phân tử: Sử dụng 11 cặp chỉ thị phân tử đa hình (như mồi A2, ACTR, L1L2...) để kiểm tra ADN tổng số trên gel agarose 1%, tính toán chỉ số tương đồng di truyền và thiết lập sơ đồ phân nhóm UPGMA cho 31 dòng bí xanh.
  • Phương pháp tạo dòng và đánh giá khả năng kết hợp:
    • Tự thụ phấn bắt buộc kết hợp chọn lọc cá thể qua các thế hệ I1 đến I4.
    • Đánh giá GCA bằng phương pháp lai đỉnh (Topcross) giữa các dòng tự phối với cây thử (giống Bí xanh Số 2 - ký hiệu S) theo phương pháp của Davis (1927), Jenkins & Bruce (1932).
    • Đánh giá SCA và quy luật di truyền bằng phương pháp lai luân phiên (Diallel), sơ đồ Griffing 4 không có các tổ hợp lai thuận nghịch và bố mẹ (Griffing, 1954; 1956).
  • Phương pháp phân tích hóa sinh và cảm quan: Xác định hàm lượng chất khô (sấy khô đến khối lượng không đổi), đường tổng số (phương pháp Bertrand), vitamin C (chuẩn độ iod), chất xơ (phương pháp Henneberg - Stohmann). Đánh giá cảm quan độ mềm, độ đậm, độ ngọt sau luộc/chế biến.
  • Phương pháp xử lý số liệu: Thống kê mô tả trên Microsoft Excel và phân tích phương sai (ANOVA), so sánh trung bình (LSD 0,05) bằng phần mềm IRRISTAT phiên bản 5.0.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 1 cung cấp bức tranh tổng thể về nguồn gốc thực vật, lịch sử thuần hóa, phân loại học của chi Benincasa, đặc tính thực vật học (dây leo thân thảo, đơn tính cùng gốc, hoa vàng nở sau 6–9 tuần, thụ phấn nhờ côn trùng), các yêu cầu sinh thái (nhiệt độ tối thích 24–28°C, ưa sáng ngày ngắn, chịu hạn khá, pH đất 6,0–7,0, nhạy cảm với úng nước).

Chương này cũng tổng hợp số liệu diện tích và sản lượng trên phạm vi toàn cầu: tổng sản lượng bầu bí thế giới đạt trên 27–34 triệu tấn (FAOSTAT 2018, 2022), trong đó Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia dẫn đầu về diện tích (Ấn Độ: 531.619 ha; Trung Quốc: 399.619 ha), Mỹ có năng suất cao nhất đạt 23,47–24,62 tấn/ha. Tại Việt Nam, diện tích dao động từ 38.900 đến 40.900 ha với giá trị thu nhập canh tác đạt 250–300 triệu đồng/ha/năm trong công thức luân canh lúa - màu. Đồng thời, chương 1 điểm lại các thành tựu chọn tạo giống F1 trên thế giới (Ấn Độ, Thái Lan, Đài Loan, Trung Quốc, Nhật Bản) và tổng kết các giống bí xanh thuần đã được công nhận ở Việt Nam (Bí xanh Số 1, Số 2, Thiên Thanh 5).

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết toàn bộ thiết kế thực nghiệm của luận án, bao gồm:

  • Thiết kế mẫu điều tra thị trường (360 phiếu tại 4 tỉnh tiêu thụ chính) và khảo sát thực trạng canh tác chuyên canh tại 6 tỉnh miền Bắc.
  • Danh mục 22 mẫu giống nguồn gen khởi đầu thu thập từ các địa phương.
  • Sơ đồ phát triển dòng tự phối thuần từ 6 nguồn vật liệu triển vọng (BA, BB, BC, BD, BE, BF) qua các thế hệ tự phối cưỡng bức (I1 đến I4).
  • Hệ thống thí nghiệm lai đỉnh (Topcross) với giống thử Bí xanh Số 2 trong vụ Thu Đông 2017–2018 để xác định GCA của các dòng.
  • Ma trận phân tích đa dạng di truyền phân tử bằng 11 chỉ thị phân tử trên gel agarose 1%.
  • Phương pháp đánh giá chỉ tiêu nông sinh học, sâu bệnh hại (nhân tạo và đồng ruộng), phân tích hóa sinh quả và xử lý thống kê bằng IRRISTAT ver 5.0.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 là phần cốt lõi của luận án, gồm 5 nội dung thực nghiệm chính:

1. Điều tra đánh giá thị hiếu tiêu dùng và hiện trạng sản xuất bí xanh ăn tươi

  • Thị hiếu tiêu dùng: Người tiêu dùng tại Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh và Hải Dương có xu hướng lựa chọn quả bí xanh ăn tươi đạt các tiêu chuẩn: vỏ màu xanh đậm, thịt quả màu xanh hoặc phớt xanh, cùi dày, ruột đặc, hạt nhỏ, ăn mềm, vị ngọt thanh; dạng quả thuôn dài vừa phải, khối lượng trung bình 1,0–1,5 kg/quả, đường kính 6,0–8,0 cm, chiều dài 35–45 cm. Về hóa sinh: hàm lượng chất khô 4,45–4,99%, chất xơ 10,12–18,56%, đường tổng số 2,04–2,91% và vitamin C từ 3,30–4,83 mg/100g.
  • Hiện trạng sản xuất: Tại các tỉnh phía Bắc, diện tích sản xuất bí xanh khoảng 23.000 ha (Đồng bằng sông Hồng chiếm 51,3%). Có tới 77,5% diện tích chuyên canh đang gieo trồng các giống quả to (chiều dài 50–75 cm, đường kính 7,0–9,0 cm, khối lượng 1,7–2,5 kg), dẫn đến sự chênh lệch lớn so với nhu cầu sử dụng tươi trong bữa ăn hàng ngày của hộ gia đình.

2. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu 22 mẫu giống bí xanh

Qua đánh giá nông sinh học 2 vụ (Xuân Hè và Thu Đông 2015) tại Gia Lộc, Hải Dương:

  • Về năng suất: Tuyển chọn được 07 mẫu giống có năng suất thực thu cao gồm BX01, BX02, BX11, BX06, BX19, BX20 và BX22.
  • Về chất lượng cảm quan ăn tươi: 11 mẫu giống (BX01, BX04, BX06, BX10, BX11, BX13, BX16, BX18, BX19, BX20, BX22) đạt độ ngon, cùi dày, vị ngọt và mềm.
  • Về hóa sinh: 11 mẫu giống (BX01, BX04, BX06, BX07, BX10, BX11, BX12, BX16, BX19, BX20, BX22) có hàm lượng chất xơ, đường và vitamin C cao.
  • Về tính chống chịu bệnh: 08 mẫu giống (BX02, BX03, BX04, BX09, BX10, BX13, BX15, BX19) thể hiện mức độ nhiễm rất nhẹ đối với bệnh giả sương mai và phấn trắng.
  • Luận án đã lựa chọn 6 mẫu giống ưu tú nhất (BX04, BX22, BX06, BX11, BX10, BX01) để tiến hành tự phối tạo dòng thuần.

3. Phát triển dòng thuần và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng tự phối

  • Từ 6 nguồn vật liệu ban đầu, tiến hành tự phối và chọn lọc cá thể qua các thế hệ. Đánh giá 58 dòng ở thế hệ I2 (vụ Thu Đông 2017) và 31 dòng ở thế hệ I4 (vụ Thu Đông 2018 và Xuân Hè 2019).
  • Đánh giá khả năng kết hợp chung (GCA) về năng suất qua phép lai Topcross với giống thử S (Bí xanh Số 2) và phân tích đa dạng di truyền phân tử bằng 11 chỉ thị phân tử: Đã tuyển chọn được 06 dòng tự phối thuần ưu tú gồm BA6-3-7, BB3-4-5, BB5-6-4, BB7-3-6, BF5-6-4 và BF9-3-2 có GCA cao về năng suất, chất lượng quả và tỷ lệ đậu quả cao.

4. Đánh giá, tuyển chọn tổ hợp lai triển vọng phù hợp cho ăn tươi

  • Tiến hành lai luân phiên theo sơ đồ Diallel Griffing 4 giữa các dòng tự phối ưu tú. Đánh giá các con lai F1 trong hai vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2020 tại Hải Dương.
  • Đã xác định được tổ hợp lai ưu tú nhất là BF5-6-4 × BB3-4-5, được đặt tên thương mại là giống VC21. Con lai này biểu hiện ưu thế lai cao, vượt trội về độ đồng đều, dạng quả và năng suất.
Chỉ tiêu nông sinh học / hóa sinh Tiêu chuẩn thị hiếu ăn tươi (ĐBSH) Giống bí xanh lai F1 VC21 (BF5-6-4 × BB3-4-5)
Thời gian sinh trưởng (ngày) Ngắn - trung bình 105 – 110 (thu quả đợt 1 sau 70 – 75 ngày)
Khối lượng quả trung bình (kg) 1,0 – 1,5 1,45 – 1,51
Chiều dài quả (cm) 35 – 45 39,7 – 42,8
Đường kính quả (cm) 6,0 – 8,0 7,5 – 7,8
Chiều dày thịt quả (cm) > 2,0 2,3 – 2,5
Màu sắc vỏ quả Xanh đậm Xanh đậm
Màu sắc thịt quả Xanh đến xanh nhạt Xanh nhạt, cùi dày, đặc ruột
Hàm lượng chất khô (%) 4,45 – 4,99 4,80
Hàm lượng chất xơ (%) 10,12 – 18,56 17,30
Hàm lượng đường tổng số (%) 2,04 – 2,91 2,45
Hàm lượng Vitamin C (mg/100g) 3,30 – 4,83 4,75
Năng suất thực thu vụ Xuân Hè (tấn/ha) Cao 57,76
Năng suất thực thu vụ Thu Đông (tấn/ha) Cao 50,04

5. Khảo nghiệm sinh thái tổ hợp lai triển vọng VC21 tại một số địa phương

Trong năm 2021, giống lai VC21 được đưa vào khảo nghiệm sinh thái hai vụ (Xuân Hè và Thu Đông) tại tỉnh Hòa Bình (Nam Thượng, Kim Bôi) và tỉnh Thanh Hóa (Hoằng Thắng, Hoằng Hóa), so sánh với giống đối chứng Thiên Thanh 5 (TT5) và giống VA:

Điểm khảo nghiệm (Năm 2021) Giống khảo nghiệm / đối chứng Năng suất vụ Xuân Hè (tấn/ha) Năng suất vụ Thu Đông (tấn/ha) Mức độ nhiễm bệnh giả sương mai / phấn trắng
Hòa Bình (Kim Bôi) VC21 56,12 50,65 Nhiễm nhẹ (điểm 1 - 2)
Đối chứng TT5 / VA Thấp hơn có ý nghĩa Thấp hơn có ý nghĩa Nhiễm trung bình
Thanh Hóa (Hoằng Hóa) VC21 54,80 50,12 Nhiễm nhẹ (điểm 1 - 2)
Đối chứng TT5 / VA Thấp hơn có ý nghĩa Thấp hơn có ý nghĩa Nhiễm trung bình

Kết quả khảo nghiệm khẳng định giống VC21 có khả năng thích ứng rộng, sinh trưởng khỏe, chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận, mức độ nhiễm bệnh giả sương mai và phấn trắng rất nhẹ, năng suất vượt trội so với các giống đối chứng có ý nghĩa thống kê ở mức xác suất tin cậy 95%.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

  • Thiết lập một cách có hệ thống cơ sở dữ liệu khoa học về bộ tiêu chí thị hiếu tiêu dùng bí xanh ăn tươi tại khu vực Đồng bằng sông Hồng và các tỉnh phía Bắc, bao gồm kích thước quả ngắn (35–45 cm), khối lượng vừa phải (1,0–1,5 kg), màu sắc và hàm lượng hóa sinh chuẩn hóa.
  • Xác lập tập đoàn nguồn gen gồm 22 mẫu giống bí xanh địa phương và nhập nội có đánh giá đặc tính nông sinh học và khả năng kháng bệnh; phân lập và xác định được giá trị di truyền (GCA) của các dòng tự phối thế hệ I4 bằng phương pháp lai Topcross kết hợp phân tích đa dạng di truyền phân tử qua 11 chỉ thị.
  • Chọn tạo thành công 06 dòng tự phối thuần (BA6-3-7, BB3-4-5, BB5-6-4, BB7-3-6, BF5-6-4, BF9-3-2) có độ thuần đồng hợp tử cao, GCA cao về các tính trạng năng suất và chất lượng, làm nguồn vật liệu bố mẹ ổn định cho công tác chọn giống ưu thế lai họ Bầu bí.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  • Tạo ra giống bí xanh lai F1 mới mang tên VC21 (tổ hợp BF5-6-4 × BB3-4-5) có thời gian sinh trưởng 105–110 ngày, quả thuôn đẹp (dài 39,7–42,8 cm, khối lượng 1,45–1,51 kg), ruột đặc, thịt xanh nhạt, thơm ngọt, giàu vitamin C (4,75 mg/100g) và chất xơ (17,30%), năng suất đạt 50,04–57,76 tấn/ha, nhiễm nhẹ bệnh phấn trắng và giả sương mai.
  • Giống VC21 bổ sung một giống lai F1 chất lượng cao vào cơ cấu cây trồng vụ Xuân Hè và Thu Đông tại các tỉnh phía Bắc, giúp giảm sự phụ thuộc vào hạt giống nhập nội và nâng cao giá trị kinh tế trên đơn vị diện tích canh tác.

Kiến nghị và đề xuất

  • Đề nghị tiếp tục mở rộng mạng lưới khảo nghiệm sản xuất và hoàn thiện quy trình kỹ thuật thâm canh, sản xuất hạt lai F1 giống bí xanh VC21 tại các vùng sinh thái khác nhau.
  • Tiếp tục khai thác 6 dòng tự phối thuần ưu tú đã tạo ra để phối hợp lai tạo thêm các tổ hợp lai mới phục vụ chế biến và các phân khúc tiêu dùng đặc thù.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu khảo nghiệm sinh thái diện rộng của giống VC21 mới chỉ được thực hiện tại 2 tỉnh đại diện (Hòa Bình và Thanh Hóa) trong năm 2021; chưa khảo nghiệm tại các tiểu vùng sinh thái đặc thù ở Trung du miền núi phía Bắc hay vùng Duyên hải Nam Trung Bộ. Đánh giá di truyền phân tử mới dừng lại ở mức 11 chỉ thị phân tử đa hình để xác định chỉ số tương đồng di truyền, chưa đi sâu vào giải trình tự toàn bộ hệ gen (whole-genome sequencing) hoặc định vị chi tiết các locus tính trạng số lượng (QTL) kiểm soát tính kháng bệnh giả sương mai.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng khảo nghiệm sản xuất diện rộng tại các vùng trồng chuyên canh bí xanh khác; hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất hạt lai F1 thương mại quy mô công nghiệp; ứng dụng chỉ thị phân tử chọn lọc hỗ trợ (MAS) để đưa các gen kháng bệnh và gen mùi thơm (BhAMADH) vào các dòng tự phối bố mẹ.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao đối với:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Di truyền và Chọn giống cây trồng, Nông học, Sinh học ứng dụng: Cung cấp phương pháp luận chọn tạo giống ưu thế lai từ khâu tạo dòng thuần, lai đỉnh (Topcross), lai luân phiên (Diallel Griffing 4), đánh giá GCA/SCA đến kiểm tra đa dạng phân tử bằng chỉ thị ADN.
  • Cán bộ nghiên cứu tại các Viện, Trung tâm nghiên cứu cây trồng: Cung cấp nguồn tư liệu và quy trình thực nghiệm tạo dòng tự phối, phương pháp lây bệnh nhân tạo nấm giả sương mai và phấn trắng trên cây họ Bầu bí.
  • Các doanh nghiệp sản xuất giống cây trồng và cán bộ khuyến nông: Tham khảo bộ tiêu chí thị hiếu ăn tươi đô thị để định hướng sản phẩm, tiếp nhận giống bí xanh VC21 đưa vào cơ cấu gieo trồng nhằm nâng cao thu nhập cho nông dân.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đề tài lại đặt trọng tâm chọn tạo giống bí xanh có khối lượng quả nhỏ (1,0–1,5 kg) thay vì giống quả to truyền thống?
Kết quả điều tra 360 phiếu tại Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh và Hải Dương cho thấy thói quen tiêu dùng tại các đô thị hiện đại chỉ cần lượng bí xanh từ 1,0–1,5 kg cho một bữa ăn của hộ gia đình trong ngày để đảm bảo độ tươi ngon, tránh lãng phí khi phải bảo quản quả dở trong tủ lạnh. Các giống cũ có quả quá dài (50–75 cm) và nặng (1,7–2,5 kg) chiếm tới 77,5% cơ cấu sản xuất chuyên canh nhưng chủ yếu phù hợp vận chuyển xa hoặc chế biến công nghiệp, không còn tối ưu cho phân khúc ăn tươi hàng ngày.

2. Sáu mẫu giống bí xanh nào được chọn làm vật liệu khởi đầu để phát triển dòng tự phối?
Sáu mẫu giống ưu tú được chọn lọc từ 22 mẫu giống ban đầu gồm: BX04 (ký hiệu dòng BA - thu thập tại Sơn La), BX22 (ký hiệu BB - Hải Dương), BX06 (ký hiệu BC - Bắc Giang), BX11 (ký hiệu BD - Hòa Bình), BX10 (ký hiệu BE - Lạng Sơn) và giống lai F1 BX01 Vino Super 109 (ký hiệu BF - Công ty cổ phần Vino).

3. Tổ hợp lai F1 VC21 được tạo ra từ cặp bố mẹ nào và có những đặc tính nổi bật gì?
Tổ hợp lai VC21 là kết quả của phép lai giữa dòng mẹ BF5-6-4 và dòng bố BB3-4-5. Giống VC21 có thời gian sinh trưởng 105–110 ngày, quả thuôn dài 39,7–42,8 cm, đường kính 7,5–7,8 cm, khối lượng quả 1,45–1,51 kg, vỏ xanh đậm, thịt quả xanh nhạt đặc ruột dày 2,3–2,5 cm, hàm lượng đường tổng số 2,45%, vitamin C 4,75 mg/100g, năng suất đạt 50,04–57,76 tấn/ha và nhiễm nhẹ bệnh phấn trắng, giả sương mai.

4. Luận án đã sử dụng những phương pháp chọn giống và xử lý thống kê nào để đánh giá khả năng kết hợp của các dòng?
Luận án áp dụng phương pháp tạo dòng tự phối cưỡng bức qua các thế hệ (I2, I4), đánh giá khả năng kết hợp chung (GCA) bằng phương pháp lai đỉnh (Topcross của Davis 1927, Jenkins & Bruce 1932) với giống thử Bí xanh Số 2, đánh giá khả năng kết hợp riêng (SCA) qua lai luân phiên Diallel theo sơ đồ Griffing 4 (1954, 1956), kết hợp phân tích 11 chỉ thị phân tử và xử lý thống kê ANOVA bằng phần mềm IRRISTAT ver 5.0.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Đình Thiều đã giải quyết thành công bài toán chọn tạo giống bí xanh ăn tươi thông qua việc kết hợp chặt chẽ giữa điều tra nhu cầu thị trường với công nghệ di truyền và chọn giống cây trồng hiện đại. Đề tài đã xây dựng được tập đoàn vật liệu nguồn gen 22 mẫu giống, tinh tuyển 06 dòng tự phối thuần có khả năng kết hợp chung cao và tạo ra con lai F1 VC21 có năng suất cao (50,04–57,76 tấn/ha), kháng bệnh tốt và đáp ứng chuẩn mực các tiêu chí chất lượng ăn tươi tại các tỉnh phía Bắc. Công trình đóng góp cơ sở dữ liệu học thuật quan trọng cho chuyên ngành Di truyền và Chọn giống cây trồng, đồng thời mang lại sản phẩm giống lai có giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho ngành sản xuất rau Việt Nam.