CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀNGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu 1.Nguồngốccây ngô Một số bằng chứng chỉ ra rằng ngô được thuần hóa từ loài cỏ Mexican hoang dại teosinte (Zea mays L. Parviglumis hoặc ssp mexicana).
Bằng chứng khảo cổ học chứng minh rằng thời gian thuần hóa ngô vào khoảng 5.000 năm trước đây, mặc dù nguồn gốc gần đây của ngô làtừ teosinte, những cây này khác biệt sâu sắc về hình thái. Một điểm khác biệt chủ yếu là teosinte điển hình có nhánh cờ dài trên đỉnh bông cờ trong khi ngô có nhánh đỉnh cờ ngắn bằng bắp. Phân tích di truyền nhận thấy rằng teosinte branched 1 (tb1) như là một gen tương hợp rộng điều khiển sự khác biệt này (Wang et al. Các nhà thực vật học thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20 bắt đầu nghiên cứu mối quan hệ tiến hóa của teosinte đến ngô trồng, nghiên cứu trong nhiều năm từ 1700 đến 1990 và từ 1990 đến nay đã tóm tắt mối quan hệ tiến hóa của ngô làtừloàihoang dạiteosinte.
Nguồn gốc ngô nếp: Nhà thực vật học Collins (1909) [38]trồng một dạng mới của ngô thu thập từ Trung Quốc và báo cáo mô tả ngô nếp đầu tiên. Báo cáo ghi rõ dạng ngô có nhiều nội nhũ sáp hơn các giống ngô khác.Sau đó ngô nếp được phát hiện ở các vùng khác của Châu Á, ngoài ra còn một số tác giả có quan điểm khác, nhưng cơ bản đều thống nhất rằng ngô nếp có nguồn gốc từ TrungQuốc. Nguồn gốc địa lý: Theo nhà thực vật học Collins, ngô nếp được phát hiện ở Trung Quốc vào đầu những năm 1900. Từ khi phát hiện ra ngô nếp ở Trung Quốc, ngô nếp cũng đã được tìm thấy ở nhiều nơi khác ở Đông Nam Á như Miến Điện, Philippine (Collins, 1909)[38].
Những nghiên cứu gần đây cho thấycác giống ngô nếp bản địa có ở Trung Quốc, nó phân bố chủ yếu ở vùng Tây Nam, đặc biệt ở Vân Nam, Quảng Châu và Quảng Tây (Huang and Rong,1998) [29]. TỉnhVân Nam là nguồn gốc của nhiều loài cây trồng quan trọng với mức độ đa dạng rất cao.Một vài nghiên cứu gợi ý rằng ngô nếp Trung Quốc có nguồn gốc từ Vân Nam và Quảng Tây, nó phù hợp với hình thái, kiểu nhân, isozymes và chỉ thị DNA.Ngô nếp có mức độ đa dạng cao về các tính trạng nông học nhưchiều cao cây, thời gian sinh trưởng, đặc điểm kinh tế, chống chịu sâu bệnh và năng suất, yếu tố cấu thành năng suất ở vùng Vân Nam, Quảng Châu và Quảng Tây. Phân tích đa dạng bằng chỉ thị phân tử SSR đãkết luận Vân Nam và Quảng Châu có thể là Trung tâm đa dạng và nguồn gốc đầu tiên của ngônếp. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 Nguồn gốc tiến hóa của ngô nếp: một số nghiên cứu cho rằng ngô nếp là một đột biến tự nhiên ở ngô rau đã phát hiện ở Trung Quốc năm 1909 (Collins, 1909; Tian et al.
Câyngô biểu hiện những tính trạng khác thường, các nhà tạo giống ở Mỹ một thời gian dài sử dụng các tính trạng này là chỉ thị những gen ẩn trong các chương trình chọn tạo giống ngô.Năm 1922 các nhà nghiên cứu đã phát hiện nội nhũ của ngô nếp chỉ chứa amylopectin và không có amylose đối ngược với các giống ngô thường, Đến khi người Nhật cung cấp dòng ngô nếp thì amylopectin được sử dụng chủ yếu từ ngô nếp. Colins (1909) [38] và một nhà khoa học đã xác định rằng: ngô nếp bắt nguồn từ ngô tẻ, do một đột biến đơn gen, gen trội Wx thành gen lặn wx, vì vậy ngô nếp có thể ở nhiều vùng khác nhau trên trái đất. Gen Waxy mã hóa cho enzyme granule - bound starch synthase (GBSS = protein waxy) đây là một trong những isoenzyme chính xúc tác sự tổng hợp amylose từ ADP glucose, được biểu hiện ở nội nhũ và hạt phấn. Ở ngô tẻ, isoenzyme GBSS có hoạt tính mạnh và sản phẩm của nó chủ yếu là amylose, một phần ADP glucose không thể được chuyển hóa hoàn toàn thành amylopeptin bởi enzyme starch branching (SBE), hàm lượng amylopectin được tích lũy trong nội nhũ tới gần 100% và biểu hiện kiểu hình là ngônếp.
Đặc điểm của ngônếp Ngô nếp (Zea mays L. ceratina Kulesh) là một trong những loài phụ chính của loài Zea mays L. Hạt ngô nếp nhìn bề ngoài tương tựa như ngô đá, bề mặt bóng hơn lớp ngoài cùng của mặt cắt nội nhũ không có lớp sừng như ở ngô tẻ, có tính chất quang học giống như sáp, do vậy còn có tên gọi là ngô sáp. Khi nấu chín có độ dẻo, mùi vị thơm ngon.
Ngô nếp có hạt tròn và ngắn, màu vàng, trắng đục hoặc tím, màu của mày hạt chủ yếu là trắng. Ba thứ thường gặp chủ yếu của ngô nếp là: var. Alboceratina với màu hạt trắng, mày trắng; var. Luteoceratina với màu hạt vàng, mày trắng; var.
Rubrocertina với màu hạt tím, mày trắng hoặc tím (Ngô Hữu Tình, 2009b) [20]. Là dạng ngô tẻ do biến đổi tinh bột mà thành, ở ngô nếp tinh bột dạng amylopectin trên 99% trong khi ngô khác chỉ chứa 72 - 76% amylopectin và 24 - 28% amylase. Amylopectin là dạng của tinh bột có cấu trúc phân tử gluco phân nhánh dựa trên liên kết α.1-6, ngược lại amyloza nhỏ hơn có cấu trúc phân tử gluco mạch thẳng khối lượng phân tử của chúng từ 1 đến 3 triệu. Các nhà khoa học ở Đại học tổng hợp Ohio - Hoa Kỳ đã phân tích và đưa ra tiêu chuẩn dinh dưỡng của ngô nếp so với một số loại ngô khác, trong đó % protein cao tương đương với ngô giàu protein.
Những giống nếp lai và các giống nếp thường, PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 với đặc điểm dẻo, thơm ngon rất thông dụng ở châu Á như: Hàn Quốc, Philippin, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam. * Đặc điểm cơ quan sinhdưỡng của ngô nếp - Rễ ngô: Ngô có hệ rễ chùm tiêu biểu cho bộ rễ các cây họ hòa thảo, bao gồm 3 loại rễ chính là: rễ mầm, rễ đốt và rễ chânkiềng. Rễ mầm bao gồm rễ mầm sơ sinh và rễ mầm thứ sinh.Rễ mầm sơ sinh (phôi) là cơ quan xuất hiện đầu tiên sau khi ngô được gieo.Sau một thời gian ngắn xuất hiện, rễ mầm sơ sinh có thể ra nhiều lông hút và nhánh.Thường thì rễ mầm sơ sinh ngừng phát triển, khô đi và biến mất sau một thời gian ngắn vào khoảng giai đoạn lá thứ 3.Rễ mầm thứ sinh xuất hiện từ trụ gian lá mầm (mesosotyle) của phôi phía dưới mấu của bao lá mầm (coleoptyle) sau sự xuất hiện của rễchính. Rễ đốt: Còn gọi là rễ phụ cố định xuất hiện ở các đốt thấp của thân, mọc vòng quanh các đốt dưới mặt đất.
Ngô ra rễ đốt đầu tiên lúc 3 – 4 lá và có số lượng lớn từ 8 – 16 rễ ở mỗiđốt. Rễ chân kiềng: Rễ chân kiềng mọc quanh các đốt trên mặt đất sát gốc. Rễ chân kiềng to, nhẵn, ít phân nhánh, không có rễ con và lông hút ở phần trên mặtđất. - Thân, lácây ngô nếp Ngô nếp thuộc họ hoà thảo song có thân khá chắc, có đường kính từ 2 – 4cm tuỳ theo giống, điều kiện sinh thái và chăm sóc.
Thân có chiều cao khoảng 1,5 – 2,0 m. Thân chính của ngô có nguồn gốc từ chồi mầm (plumule) bao phủ bởi bao lá mầm (coleotyle) nằm trong phôi của hạt ngô.Thân ngô trưởng thành bao gồm nhiều lóng nằm giữa các đốt và kết thúc bằng bông cờ.Số lượng và chiều dài lóng là chỉ tiêu quan trọng trong việc phân loại các giống ngô.Thường các giống ngô nếp ngắn ngày có khoảng 14 – 15 lóng, các giống trung bình ngày 18 – 20 lóng và các giống ngô nếp dài ngày có khoảng 20 – 22 lóng.Lóng mang bắp có một rãnh dọc cho phép sự bám và phát triển bình thường củabắp. Lá ngô: Sau khi bao lá mầm mọc lên khỏi mặt đất, các lá bắt đầu lần lượt mở ra. Mỗi một lá được cấu tạo bởi bản lá (phiến lá) và bẹ lá ôm chặt lấy thân và lưỡi lá (thìa lá).Các giống khác nhau có số lá khác nhau, chiều dài chiều rộng, độ dày, lông tơ, màu lá gân lá cũng có sự thayđổi.
- Hoa đực: Hoa đực thường là bông cờ nằm ở đỉnh cây.Hoa đực xếp theo chùm gồm một trục chính và nhiều nhánh. Hoa đực mọc thành bông nhỏ còn gọi là chét,bông con hoặcgié.Cácgiémọcđốidiệnnhautrêntrụcchínhhaytrêncác nhánh. Trong mỗi bông nhỏ có hai chùm hoa, một chùm cuống dài và một chùm cuống ngắn.Đôi khi một bông nhỏ có một hoặc ba chùm hoa. Mỗi chùm hoa có hai hoa, có vỏ trấu dài chung cho PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 hai hoa (mày trên và mày dưới) với gân và lông tơ.
Ở giữa mỗi hoa có thể thấy dấu vết thoái hoá của của nhụy hoa cái, quanh đó có ba chỉ đực mang ba nhị đực và hai mày nhỏ - mày ngoài tương ứng với lá đài hoa. Khi hoa chín các mày phồng lên, các chỉ nhị dài ra, bao phấn tách ra khỏi hoa và tung các phấn hình trứng có đường kính khoảng 0,1mm. Mỗi bông nhỏ có hai hoa, mỗi hoa có ba nhị đực, mỗi nhị đực có một bao phấn, mỗi bao phấn có hai ô và trong mỗi ô (phòng) chứa khoảng 1000 – 2500 hạt phấn. Khi bắt đầu nở, các hoa ở 1/3 phía đỉnh trục chính tung phấn trước, sau đó tung phấn theo thứ tự từ trên xuống dưới và từ ngoài vào trong.
Mộtbông cờ trong mùa xuân, mùa hè đủ ấm thường tungphấntrong5–8ngày,mùalạnhkhôcóthểkéodài10– 12ngày.Hoatungphấn rộ vào khoảng 8 – 10 giờ sáng và 14 – 16 giờ chiều. Phấn ngô thích hợp cho thụ tinh tốt nhất khi thời tiết mát mẻ, nhiệt độ khoảng 18 – 200C, độ ẩm không khí khoảng 80% và ngay sau khi bứt khỏi bao phấn nếu không khả năng thụ tinh sẽ giảm. - Hoacái Hoa cái (bắp ngô) phát sinh từ chồi nách các lá, song chỉ một đến ba chồi khoảng giữa thân mới tạo thành bắp.Hoa có cuống gồm nhiều đốt ngắn, mỗi đốt trên cuống có một lá bi bao bọc, lá bi thường không có phiến lá.Trên trục đính hoa cái (cùi, lõi ngô), hoa mọc từng đôi bông nhỏ.Mỗi bông nhỏ có 2 hoa nhưng một hoa thoái hoá, chỉ còn một hoa tạo thành hạt.Phía ngoài hoa có 2 mày (dưới và trên). Tiếp đến là mày ngoài và mày trong, ngay sau mày ngoài quansátthấydấuvếtcủanhịđựcvàhoacáithứhaithoáihoáchínhgiữabầuhoa, trên bầu hoa có núm vòi nhụy vươn dài thành râu.
Trên râu có nhiều lông tơ và chất tiết làm cho hạt phấn bám vào và dễ nãy mầm. Thời gian phun râu thường sau khi tung phấn 1 – 5 ngày tùy thuộc vào giống và điều kiện tự nhiên. Hiện tượng tung phấn trước phun râu thường gặp nhiều ở điều kiện Việt Nam và gọi là tính nhị chín trước (protandry).