BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ----- ----- LƯƠNG THÁI HÀ NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI NGẮN NGÀY, CHỊU HẠN CHO CÁC TỈNH MIỀN TRUNG LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ----- ----- LƯƠNG THÁI HÀ “NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI NGẮN NGÀY, CHỊU HẠN CHO CÁC TỈNH MIỀN TRUNG” Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống Cây trồng Mã số: 9.11 LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học 1. Nguyễn Xuân Thắng 2. Vương Huy Minh HÀ NỘI, 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự chỉ dẫn của các thầy hướng dẫn và sự giúp đỡ của đồng nghiệp. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là hoàn toàn trung thực, các thông tin trích dẫn đều được ghi rõ nguồn gốc.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu đã công bố trong luận án. Tác giả Lương Thái Hà ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài tôi luôn nhận được sự ủng hộ và giúp đỡ của Cơ quan, quý Thầy Cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Trước tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban lãnh đạo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Ban Thông tin đào tạo – Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi và tận tình giúp đỡ trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn thành luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô, cán bộ Bộ môn Vật liệu Di truyền, Bộ môn tạo giống ngô đã hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, tinh thần, thời gian trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Đặc biệt, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thầy hướng dẫn khoa học TS. Nguyễn Xuân Thắng - Viện trưởng Viện Nghiên cứu Ngô TS. Vương Huy Minh – Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Ngô Hai thầy đã dành thời gian, tận tình hướng dẫn tôi thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Nhân dịp này, tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến gia đình và những người thân đã động viên giúp đỡ về tinh thần để tôi hoàn thành luận án.
Hà Nội, ngày…tháng…năm 2023 Tác giả Lương Thái Hà iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC. iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .vii DANH MỤC BẢNG. viii MỞ ĐẨU. Tính cấp thiết của đề tài.
Mục tiêu của đề tài. Ý nghĩa khoa học của đề tài. Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới của đề tài.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nước. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới. Tình hình sản xuất ngô trong nước.
Tình hình sản xuất ngô của các tỉnh miền Trung .1 Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên và xã hội. Cơ cấu thời vụ và nhu cầu giống ngô ngắn ngày, chịu hạn ở các tỉnh miền Trung. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày trên thế giới và Việt Nam. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày trên thế giới.
Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu về phân nhóm thời gian sinh trưởng ở cây ngô. Ảnh hưởng của hạn đến sản xuất và kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai chịu hạn trên thế giới và ở Việt Nam .1 Ảnh hưởng của hạn đến sinh trưởng phát triển cây ngô. Ảnh hưởng của hạn đối với sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam.
Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai chịu hạn trên thế giới. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai chịu hạn ở Việt Nam. Dòng thuần và phương pháp đánh giá khả năng kết hợp. Khái niệm dòng thuần và phát triển dòng thuần.
Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp .1: Khái niệm về khả năng kết hợp:. Lai thử và chọn cây thử:. Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai đỉnh (Topcross). Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai luân phiên (Dialell cross).
Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá đa dạng di truyền và dự đoán nhóm ưu thế lai ở ngô. Nhận xét rút ra từ tổng quan. 48 CHƯƠNG II. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Vật liệu nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Địa điểm và thời gian nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.
Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chịu hạn của các dòng ngô. Phương pháp đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng ngô. Phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ngô. Phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô.
Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền của các dòng nghiên cứu. Phương pháp đánh giá ưu thế lai và khả năng kết hợp của các dòng ngô theo Omarov (1975). Chọn lọc các tổ hợp lai ngắn ngày, chịu hạn cho các tỉnh miền Trung. Đánh giá đặc điểm nông sinh học, năng suất và khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai trong thí nghiệm có tưới và không tưới.
Phương pháp so sánh đánh giá tổ hợp lai. Đánh giá tính thích ứng và khả năng ổn định của các tổ hợp ngô lai ngắn ngày, chịu hạn triển vọng cho các tỉnh miền Trung. 61 v CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.
Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chịu hạn của các dòng ngô. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng ngô. Thời gian sinh trưởng và đặc điểm hình thái của các dòng ngô. Khả năng chống chịu của các dòng ngô.
Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt của các dòng ngô. Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ngô trong điều kiện gây hạn nhân tạo. Đánh giá khả năng giữ nước và khả năng phục hồi của các dòng ngô ở giai đoạn cây con. Đánh giá một số chỉ tiêu chịu hạn của các dòng ngô ở giai đoạn cây con trong điều kiện gây hạn nhân tạo.
Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ngô ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau trong điều kiện nhà lưới có mái che. Phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô. Phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR của các dòng ngô. Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô.
Đánh giá ưu thế lai và khả năng kết hợp chung bằng phương pháp lai đỉnh của các dòng ngô. Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai luân phiên của các dòng ngô. Chọn lọc các tổ hợp lai ngắn ngày và chịu hạn cho miền Trung. Đánh giá đặc điểm nông sinh học, năng suất và khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai trong thí nghiệm có tưới và không tưới.
Thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn của các tổ hợp lai. Kết quả theo dõi một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai. So sánh đánh giá tổ hợp lai đỉnh triển vọng và tổ hợp lai luân phiên tại Nghệ An và Bình Định. So sánh đánh giá tổ hợp lai đỉnh triển vọng và tổ hợp lai luân phiên tại Nghệ An.
So sánh đánh giá tổ hợp lai đỉnh triển vọng và tổ hợp lai luân phiên tại Bình Định. Đánh giá tính thích ứng và khả năng ổn định của các tổ hợp ngô lai ngắn ngày, vi chịu hạn triển vọng cho các tỉnh miền Trung. 135 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. 144 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN.
145 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 146 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ CIMMYT Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo – Trung tâm cải lương giống ngô và lúa mì Quốc tế CV Coefficients of variation – Hệ số biến động CS Cộng sự DH Double haploid – Đơn bội kép ĐVT Đơn vị tính GCA General combining ability – Khả năng kết hợp chung KNKHC Khả năng kết hợp chung KNKHR Khả năng kết hợp riêng LSD Least Signification Difference – Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa P1000 Khối lượng 1000 hạt IRRISTAT Intenational Rice Research Institute statistical research tool – Phần mềm quản lý nghiên cứu thống kê QTLs Locus tính trạng số lượng (Quantitative trait locus) SCA Specific Combining Ability – Khả năng kết hợp riêng RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism – Đa hình chiều dài đoạn cắt giới hạn THL Tổ hợp lai TB Trung bình TGST Thời gian sinh trưởng ƯTL Ưu thế lai viii DANH MỤC BẢNG Số bảng Tên bảng Trang Bảng 1. Tình hình sản xuất ngô của một số vùng trên thế giới năm 2021. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 2010 - 2021.
Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trồng tại các vùng sinh thái năm 2020. Sản xuất ngô ở các tỉnh Miền Trung giai đoạn 2015 – 2020. Chỉ số đánh giá thời gian sinh trưởng theo thang điểm của FAO. Phân nhóm thời gian sinh trưởng cây ngô dựa trên các chỉ số về chiều cao cây, số đốt (lóng) và số lá.
Phân nhóm giống ngô lai theo thời gian sinh trưởng. Ảnh hưởng của hạn đến sinh trưởng phát triển cây ngô. Khả năng gặp hạn ở 8 vùng ngô tại Việt Nam. Danh sách các dòng ngô tham gia thí nghiệm.
Danh sách các mồi SSR sử dụng cho phân tích đa dạng di truyền 51 Bảng 2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu. Thời gian sinh trưởng và đặc điểm hình thái của các dòng ngô trong vụ Xuân và Đông 2015 tại Đan Phượng. Khả năng chống chịu của các dòng ngô trong vụ Xuân và Đông 2015 tại Đan Phượng.
Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt của các dòng ngô trong vụ Xuân và Đông 2015 tại Đan Phượng. Khả năng chịu hạn và phục hồi của các dòng ngô trong vụ Xuân 2015 tại Đan Phượng. Một số chỉ tiêu đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ngô trong vụ Xuân 2015 tại Đan Phượng. Ảnh hưởng của hạn ở các thời vụ khác nhau đến các giai đoạn sinh trưởng của các dòng ngô tại Đan Phượng .