Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khoai tây (Solanum tuberosum L.), thuộc họ Cà (Solanaceae), có nguồn gốc từ vùng núi Andes thuộc Bolivia và Peru. Đây là cây lương thực ngắn ngày giữ vị trí thứ tư trên thế giới về sản lượng, chỉ đứng sau lúa gạo, lúa mì và ngô. Tại Việt Nam, khoai tây được đưa vào trồng từ năm 1890, chủ yếu phát triển trong vụ đông tại các tỉnh đồng bằng sông Hồng và một số vùng khí hậu mát mẻ. Tuy nhiên, sản xuất khoai tây thường xuyên đối mặt với nhiều loài dịch hại, trong đó bệnh sương mai do nấm Phytophthora infestans gây ra là mối đe dọa nghiêm trọng nhất, gây tổn thất trung bình khoảng 16% năng suất khoai tây toàn cầu (Haverkort và cộng sự, 2009). Nấm bệnh có khả năng lây nhiễm phá hủy toàn bộ hệ thống thân, lá và củ, tạo nguy cơ mất trắng nếu gặp điều kiện thời tiết ẩm ướt kéo dài.

Để hạn chế thiệt hại, việc lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học đã dẫn đến hiện tượng gia tăng tính kháng thuốc của quần thể nấm bệnh và làm ô nhiễm môi trường sinh thái. Chiến lược giải quyết triệt để và bền vững là chọn tạo các giống khoai tây mang gen kháng cao với Phytophthora infestans. Công nghệ chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (Marker-Assisted Selection - MAS) cho phép rút ngắn thời gian lai tạo, nâng cao độ chính xác và hỗ trợ quy tụ nhiều gen kháng mục tiêu vào một dòng giống. Nhằm khai thác nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác lai tạo giống tại Việt Nam, đề tài "Khảo sát nguồn gen khoai tây in vitro nhập nội kháng bệnh sương mai" được thực hiện dưới sự hướng dẫn của GS. Phan Hữu Tôn.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm 4 nội dung cụ thể:

  1. Theo dõi đánh giá đặc điểm nông sinh học của cây khoai tây nhập nội in vitro.
  2. Xác định gen kháng bệnh sương mai trong cây khoai tây nhập nội in vitro bằng chỉ thị phân tử DNA (R1, R3a).
  3. Từ đó xác định được các mẫu giống khoai tây có đặc điểm sinh trưởng tốt và kháng bệnh sương mai.
  4. Xác định mẫu giống khoai tây có mang gen kháng sương mai bằng chỉ thị phân tử phục vụ lai tạo giống kháng.

Nhiệm vụ nghiên cứu tương ứng bao gồm:

  • Khảo sát các đặc điểm nông sinh học của giống khoai tây nhập nội in vitro.
  • Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kháng sâu bệnh.
  • Đánh giá khả năng kháng nhiễm của các mẫu giống khoai tây trên đồng ruộng.
  • Dùng chỉ thị phân tử DNA phát hiện gen kháng bệnh sương mai (R1, R3a).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: 27 mẫu giống khoai tây nhập nội từ Mỹ ở dạng in vitro, mang ký hiệu từ KTNN01 đến KTNN27, lưu giữ tại Trung tâm Bảo tồn và Phát triển nguồn gen cây trồng.
  • Phạm vi không gian: Nghiên cứu thực địa ngoài đồng ruộng và nhà lưới được bố trí tại Trung tâm Bảo tồn và Phát triển nguồn gen cây trồng – Học viện Nông nghiệp Việt Nam (Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội). Các phân tích sinh học phân tử được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Sinh học phân tử và Công nghệ sinh học ứng dụng, Khoa Công nghệ Sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
  • Phạm vi thời gian: Vụ đông 2021 đến vụ xuân 2022 (từ tháng 10/2021 đến tháng 5/2022).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu dựa trên cơ sở sinh học của tác nhân gây bệnh sương mai Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, loài vi nấm thuộc lớp nấm trứng (Oomycetes), bộ nấm sương mai (Peronosporales). Nấm sinh sản vô tính bằng cành bào tử phân sinh và bọc bào tử giải phóng du động bào tử (zoospore) có hai roi; sinh sản hữu tính hình thành bào tử trứng (oospore) khi có sự phối giao giữa hai nhóm tương hợp A1 và A2. Về mặt di truyền, nguồn gen kháng sương mai chính được khai thác từ loài khoai tây dại Solanum demissum của Mexico với 11 gen kháng trội (R1 đến R11). Trong đó:

  • Gen R1 nằm trên nhánh ngắn của nhiễm sắc thể số V, nằm giữa hai chỉ thị GP21 và GP179, quy định tính kháng chủng đặc hiệu cao. Chỉ thị liên kết R1F/R (76-2sf2/76-2SR) do Ballvora và cộng sự (2002) thiết kế nhân bản đoạn DNA đặc hiệu có kích thước 1400 bp.
  • Gen R3a nằm trên nhánh ngắn của nhiễm sắc thể số XI, cũng mang tính kháng chủng đặc hiệu. Chỉ thị liên kết R3-1380 do Sokolova và cộng sự (2011) công bố nhân bản đoạn DNA kích thước 1380 bp.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng:

  • Bố trí thí nghiệm theo phương pháp tuần tự: 27 mẫu giống trồng thành các hàng dài 5 m, khoảng cách hàng cách hàng 30 cm, cây cách cây 40 cm; mỗi mẫu giống gồm 6 khóm.
  • Chế độ phân bón cho 1 ha gồm: 250 - 300 kg đạm urê, 350 - 400 kg lân supe, 200 - 250 kg kali sunphat. Kỹ thuật bón: bón lót toàn bộ lân + 1/3 đạm + 2/3 kali; bón thúc đợt 1 khi cây cao 15 - 20 cm với 1/3 đạm + 1/3 kali; bón thúc đợt 2 sau lần một 15 - 20 ngày với 1/3 đạm + 1/2 lượng kali còn lại.
  • Đánh giá nông sinh học: Căn cứ theo tiêu chuẩn ngành của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2011), bao gồm các chỉ tiêu về thời gian nảy mầm, tỷ lệ nảy mầm, thời gian sinh trưởng, dạng thân, số cành nhánh, chiều cao thân chính, dạng củ, màu sắc củ, khả năng ra hoa, mức độ sinh trưởng, khả năng thích ứng, độ đồng đều, cùng các yếu tố cấu thành năng suất. Thang điểm đánh giá bệnh hại (sương mai, đốm lá, virus, héo xanh do vi khuẩn, héo vàng do nấm) được theo dõi định kỳ từ 15 đến 75 ngày sau trồng.

Phương pháp sinh học phân tử:

  • Tách chiết DNA tổng số: Áp dụng phương pháp CTAB (Doyle, 1990) từ 100 mg mô lá non thu vào buổi sáng. Nghiền mẫu cùng đệm chiết DEB (Tris-HCl 1M pH 8: 50 mM; EDTA 0,5M pH 8; NaCl 5M: 300 mM; nước cất), ủ nhiệt tại 65°C trong 1 giờ. Hỗn hợp được trích ly với dung môi Phenol : Chloroform : Isoamylalcohol (25:24:1) và Chloroform : Isoamylalcohol (24:1), thu hồi dịch trong bằng ly tâm 12.000 vòng/phút. Tủa DNA bằng ethanol tuyệt đối lạnh ở nhiệt độ -20°C, rửa tủa hai lần bằng ethanol 70%, để khô tự nhiên và hòa tan lại trong 50 µl đệm TE (Tris-HCl 10 mM, EDTA 1 mM). Kiểm tra độ tinh sạch và nồng độ DNA bằng điện di trên gel agarose 1% ở hiệu điện thế 100 V trong 15 phút.
  • Kỹ thuật PCR nhân bản gen:
    • Phản ứng khuếch đại gen R1 sử dụng cặp mồi R1F/R: mồi xuôi 5'-CACTCGTGACATATCCTCACTA-3', mồi ngược 5'-CAACCCTGGCATGCCACG-3'. Chu trình nhiệt: biến tính ban đầu 93°C (2 phút); 35 chu kỳ gồm biến tính 93°C (45 giây), bắt cặp mồi 55°C (90 giây), kéo dài 72°C (90 giây); kéo dài kết thúc ở 72°C (10 phút).
    • Phản ứng khuếch đại gen R3a sử dụng cặp mồi R3-1380: mồi xuôi 5'-TCCGACATGTATTGATCTCCTG-3', mồi ngược 5'-AGCCACTTCAGCTTCTTACAGTAGG-3'. Chu trình nhiệt: biến tính ban đầu 94°C (2 phút); 35 chu kỳ gồm biến tính 94°C (45 giây), bắt cặp mồi 53°C (90 giây), kéo dài 72°C (90 giây); kéo dài kết thúc ở 72°C (10 phút).
    • Thành phần mỗi mẻ phản ứng PCR (tổng thể tích 20 µl): 10 µl master mix, 1 µl mồi xuôi, 1 µl mồi ngược, 7 µl nước khử ion và 1 µl khuôn DNA mẫu. Sản phẩm PCR được điện di trên gel agarose 1,5% ở điện áp 90 V trong 25 phút, nhuộm Ethidium bromide (10 mg/ml) và quan sát hình ảnh băng vạch dưới ánh sáng tử ngoại UV.

Nội dung chính theo từng phần của khóa luận

Phần I: Đặt vấn đề

Phần mở đầu nêu rõ vị trí chiến lược của cây khoai tây trong an ninh lương thực và chuyển đổi cơ cấu cây trồng vụ đông tại Việt Nam. Tác giả phân tích tác hại nghiêm trọng của nấm Phytophthora infestans, thực trạng kháng thuốc bảo vệ thực vật của nấm bệnh, từ đó xác lập tính cấp thiết của việc tìm kiếm nguồn gen kháng tự nhiên từ các dòng nhập nội kết hợp kỹ thuật chọn giống phân tử. Phần này đưa ra hệ thống 4 mục tiêu nghiên cứu và 4 yêu cầu chuyên môn cụ thể làm định hướng cho toàn bộ đề tài.

Phần II: Tổng quan tài liệu

Tác giả tổng hợp toàn diện các nghiên cứu về nguồn gốc phân loại của loài khoai tây tứ bội (Solanum tuberosum, 2n = 4x = 48), 4 thời kỳ sinh trưởng (ngủ nghỉ, nảy mầm, hình thành thân củ, củ phát triển) cùng các yêu cầu sinh thái về nhiệt độ (18 - 20°C tạo củ), cường độ ánh sáng, chế độ ẩm và phân bón. Tổng quan phân tích bức tranh sản xuất khoai tây thế giới (khoảng 324,4 triệu tấn/năm trên diện tích 18,6 triệu ha) và sản xuất tại Việt Nam (diện tích dao động quanh 25.000 ha, năng suất 13 - 14 tấn/ha, tập trung ở đồng bằng sông Hồng). Tác giả làm rõ cơ chế phát sinh, triệu chứng gây hại trên lá, thân, củ của nấm sương mai, sự phân bố của hai nhóm giao phối A1 và A2, đồng thời hệ thống hóa 11 gen kháng R nguồn gốc từ loài hoang dại Solanum demissum và các chỉ thị phân tử DNA tương ứng.

Phần III: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Nội dung chương mô tả chi tiết nguồn gốc 27 mẫu giống khoai tây in vitro nhập khẩu từ Mỹ, ký hiệu KTNN01 đến KTNN27. Chương này trình bày cụ thể sơ đồ bố trí ô thí nghiệm tuần tự ngoài đồng ruộng, định mức bón phân hóa học, bảng 23 chỉ tiêu nông sinh học và thang điểm đánh giá các loại sâu bệnh hại (sương mai, đốm lá Alternaria solani, virus, héo xanh Pseudomonas solanacearum, héo vàng Fusarium oxysporum). Bên cạnh đó, quy trình hóa chất tách chiết DNA bằng dung dịch CTAB/DEB và quy trình vận hành nhiệt cho phản ứng PCR với hai cặp mồi R1F/R và R3-1380 được chuẩn hóa thành các bảng thông số kỹ thuật rõ ràng.

Phần IV: Kết quả và thảo luận

Chương tập trung trình bày và phân tích các số liệu thực nghiệm thu được từ vụ đông 2021:

  • Khảo sát đặc điểm nông sinh học: Thời gian nảy mầm dao động từ 7 đến 18 ngày, trong đó các mẫu nảy mầm nhanh nhất gồm KTNN17 (7 ngày), KTNN08 (8 ngày), KTNN01 và KTNN07 (10 ngày); mẫu nảy mầm muộn nhất là KTNN10 (18 ngày). Có 18/27 mẫu đạt tỷ lệ nảy mầm tuyệt đối 100%, 7 mẫu đạt từ 50% đến 83%, và 2 mẫu thấp nhất là KTNN15, KTNN20 (đạt 33%). Thời gian sinh trưởng của tập đoàn nằm trong khoảng 85 - 100 ngày.
  • Đặc điểm thân lá và củ: Dạng thân tròn chiếm đa số (22 mẫu), dạng thân vuông xuất hiện ở 5 mẫu (KTNN03, KTNN05, KTNN20, KTNN24, KTNN25). Chiều cao thân chính dao động mạnh từ 12,5 cm (KTNN20) đến 88,8 cm (KTNN03). Về dạng củ, 23 mẫu mang củ dạng ovan, 3 mẫu có củ tròn (KTNN05, KTNN06, KTNN15) và duy nhất 1 mẫu mang củ dạng dài (KTNN11). Màu sắc thịt củ chủ yếu là vàng (22 mẫu), trắng (KTNN07, KTNN13, KTNN14) và trắng vàng (KTNN08, KTNN22). Số nhánh trên thân chính thấp (từ 1 đến 5 nhánh).
  • Đặc điểm sinh trưởng và ra hoa: Trong 27 mẫu, duy nhất 3 mẫu có khả năng ra hoa gồm KTNN02 (8 hoa/nhánh), KTNN03 (10 hoa/nhánh) và KTNN04 (5 hoa/nhánh); 24 mẫu còn lại hoàn toàn không ra hoa. Tỷ lệ mẫu giống có khả năng sinh trưởng tốt đạt khoảng 40%, thích ứng tốt đạt 63%.
  • Năng suất củ: Số củ trung bình trên khóm biến thiên từ 2 củ (KTNN16) đến 30,2 củ (KTNN03). Năng suất quy đổi có sự phân hóa lớn, từ mức rất thấp 25 kg/ha (KTNN19) đến mức cao nhất 28.000 kg/ha (KTNN02). Các mẫu đạt năng suất trên 10 tấn/ha gồm KTNN02 (28 tấn/ha), KTNN04 (25 tấn/ha), KTNN07 (25 tấn/ha), KTNN08 (21 tấn/ha), KTNN22 (21 tấn/ha), KTNN23 (18 tấn/ha), KTNN11 (17 tấn/ha), KTNN10 (13 tấn/ha), KTNN16 (13 tấn/ha), KTNN17 (13 tấn/ha), KTNN09 (12,5 tấn/ha) và KTNN03 (10 tấn/ha).
  • Phân tích PCR phát hiện gen kháng: Điện di sản phẩm PCR cho thấy có 14 mẫu giống xuất hiện vạch băng đặc hiệu kích thước 1400 bp tương ứng với gen R1, và 13 mẫu xuất hiện vạch băng 1380 bp tương ứng với gen R3a.

Phần V: Kết luận và kiến nghị

Tác giả tổng hợp các kết quả nổi bật về thời gian sinh trưởng, năng suất và phân loại nguồn gen kháng bệnh. Kiến nghị tiếp tục khảo nghiệm các dòng có năng suất cao và mang gen kháng qua nhiều mùa vụ, đồng thời sử dụng các mẫu giống ưu tú làm vật liệu khởi đầu cho công tác lai tạo giống khoai tây tại Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu và đóng góp thực tiễn

Khóa luận đã xác định được các chỉ tiêu nông sinh học và đặc điểm di truyền về gen kháng sương mai của tập đoàn 27 mẫu giống khoai tây nhập nội. Dưới đây là bảng tổng hợp các chỉ tiêu chính của một số mẫu giống tiêu biểu:

Tên mẫu giống Thời gian nảy mầm (ngày) Tỷ lệ nảy mầm (%) Thời gian sinh trưởng (ngày) Chiều cao thân (cm) Dạng củ Màu thịt củ Khả năng ra hoa Sinh trưởng Thích ứng Năng suất quy đổi (tấn/ha) Mang gen R1 (1400 bp) Mang gen R3a (1380 bp)
KTNN01 10 100 85 33,5 Ovan Vàng Không Yếu Yếu 8,5 Có Có
KTNN02 13 100 95 72,4 Ovan Vàng Có (8 hoa) Tốt Tốt 28,0 Có Không
KTNN03 15 100 100 88,8 Ovan Vàng Có (10 hoa) Tốt Tốt 10,0 Có Có
KTNN04 13 67 90 68,5 Ovan Vàng Có (5 hoa) Tốt Tốt 25,0 Không Không
KTNN07 10 100 100 81,5 Ovan Trắng Không Tốt Tốt 25,0 Không Không
KTNN08 8 67 95 76,0 Ovan Trắng vàng Không Tốt Tốt 21,0 Có Không
KTNN11 15 83 90 72,2 Dài Vàng Không Tốt Tốt 17,0 Có Có
KTNN16 15 100 90 37,5 Ovan Vàng Không Yếu Trung bình 13,0 Có Có
KTNN17 7 100 100 23,3 Ovan Vàng Không Yếu Trung bình 13,0 Không Có
KTNN22 12 83 95 67,5 Ovan Trắng vàng Không Tốt Tốt 21,0 Có Có
KTNN23 16 100 90 64,8 Ovan Vàng Không Tốt Tốt 18,0 Có Có

Kết quả định danh gen kháng bệnh bằng chỉ thị phân tử DNA cụ thể như sau:

  • Các mẫu mang gen kháng R1 (14 mẫu): KTNN01, KTNN02, KTNN03, KTNN05, KTNN06, KTNN08, KTNN11, KTNN15, KTNN16, KTNN20, KTNN21, KTNN22, KTNN23, KTNN25.
  • Các mẫu mang gen kháng R3a (13 mẫu): KTNN01, KTNN03, KTNN06, KTNN10, KTNN11, KTNN16, KTNN17, KTNN18, KTNN19, KTNN21, KTNN22, KTNN23, KTNN24.
  • Các mẫu mang đồng thời cả hai gen kháng R1 và R3a (8 mẫu): KTNN01, KTNN03, KTNN06, KTNN11, KTNN16, KTNN21, KTNN22, KTNN23.

Đóng góp của tác giả:

  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm toàn diện về đặc tính nông sinh học của 27 dòng khoai tây nhập nội từ Mỹ trồng trong điều kiện vụ đông miền Bắc Việt Nam.
  • Xác định được các dòng giống ưu tú hội tụ nhiều đặc tính có giá trị: mẫu KTNN02 cho năng suất cao nhất (28 tấn/ha), sinh trưởng tốt, có hoa và mang gen R1; mẫu KTNN03 sinh trưởng mạnh, chiều cao vượt trội (88,8 cm), ra hoa nhiều nhất (10 hoa), số củ trên khóm cao nhất (30,2 củ), năng suất 10 tấn/ha và tích hợp đồng thời cả hai gen kháng R1 và R3a; mẫu KTNN22 đạt năng suất cao (21 tấn/ha), sinh trưởng tốt và mang cả hai gen kháng. Đây là nguồn vật liệu bố mẹ phục vụ công tác lai hữu tính và chọn giống kháng sương mai.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

  • Thí nghiệm đồng ruộng chỉ được tiến hành trong phạm vi một vụ đông duy nhất (vụ đông 2021 - 2022) tại một địa điểm tập trung (Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội), do đó chưa phản ánh đầy đủ tính ổn định của các chỉ tiêu năng suất và khả năng thích nghi qua nhiều mùa vụ hoặc các tiểu vùng sinh thái khác nhau.
  • Việc đánh giá tính kháng bệnh sương mai mới dừng lại ở mức độ sàng lọc sự hiện diện của đoạn gen bằng chỉ thị phân tử DNA và theo dõi cảm quan trên đồng ruộng; chưa tiến hành lây nhiễm nhân tạo với các chủng nấm Phytophthora infestans có độc tính xác định để kiểm chứng mức độ biểu hiện kháng bệnh trên mô lá và củ trong điều kiện kiểm soát.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Tiếp tục theo dõi, đánh giá đặc tính nông sinh học và tính ổn định năng suất của các mẫu giống có triển vọng qua các vụ tiếp theo và mở rộng khảo nghiệm tại các vùng trồng khoai tây trọng điểm khác.
  • Thực hiện các thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo nguồn nấm bệnh Phytophthora infestans trên các mẫu giống mang gen R1, R3a và các mẫu mang đồng thời cả hai gen để đánh giá chính xác mối tương quan giữa sự có mặt của chỉ thị phân tử với khả năng kháng thực tế.
  • Khai thác các mẫu giống vừa có khả năng ra hoa vừa mang gen kháng (đặc biệt là KTNN02 và KTNN03) để đưa vào các tổ hợp lai tạo giống khoai tây mới có năng suất cao và kháng bệnh bền vững.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu hữu ích cho:

  • Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Công nghệ sinh học, Di truyền và Chọn giống cây trồng, Nông học, Bảo vệ thực vật.
  • Các nhà chọn giống khoai tây tìm kiếm thông tin về nguồn vật liệu bố mẹ nhập nội phục vụ các chương trình lai tạo kháng bệnh sương mai bằng phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS).

Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu:

  • Quy trình chuẩn tách chiết DNA từ mô lá khoai tây bằng phương pháp CTAB cải tiến và quy trình phản ứng PCR phát hiện gen kháng R1, R3a với các thông số mồi, thành phần phản ứng và chu trình nhiệt cụ thể.
  • Hệ thống dữ liệu mô tả hình thái, các giai đoạn phát triển nông học và các chỉ tiêu năng suất của 27 dòng khoai tây in vitro nhập khẩu từ Mỹ khi canh tác tại miền Bắc Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận sử dụng những chỉ thị phân tử DNA nào để phát hiện các gen kháng bệnh sương mai và kích thước băng sản phẩm PCR là bao nhiêu?
Nghiên cứu sử dụng cặp mồi R1F/R (76-2sf2/76-2SR) của Ballvora và cộng sự (2002) để khuếch đại phân đoạn đặc hiệu có kích thước 1400 bp liên kết với gen R1, và cặp mồi R3-1380 của Sokolova và cộng sự (2011) để khuếch đại phân đoạn đặc hiệu kích thước 1380 bp liên kết với gen R3a.

2. Mẫu giống nào trong tập đoàn nghiên cứu vừa có khả năng ra hoa tốt nhất, vừa mang đồng thời cả hai gen kháng R1 và R3a?
Mẫu giống KTNN03 là dòng đáp ứng cả hai tiêu chí trên. Mẫu này có số hoa trên nhánh chính đạt cao nhất (10 hoa), sinh trưởng và thích ứng tốt, chiều cao cây đạt 88,8 cm, số củ trung bình đạt 30,2 củ/khóm, năng suất 10 tấn/ha và cho kết quả điện di dương tính với cả hai băng vạch đặc hiệu 1400 bp (gen R1) và 1380 bp (gen R3a).

3. Mẫu khoai tây nào đạt năng suất quy đổi cao nhất trong thí nghiệm đồng ruộng và đặc điểm của mẫu đó như thế nào?
Mẫu KTNN02 đạt năng suất quy đổi cao nhất với 28.000 kg/ha (28 tấn/ha). Mẫu giống này có thời gian sinh trưởng 95 ngày, tỷ lệ nảy mầm đạt 100%, chiều dài thân chính 72,4 cm với 4 nhánh, củ dạng ovan thịt vàng, có khả năng ra hoa (8 hoa), sinh trưởng tốt và mang gen kháng R1.

4. Có bao nhiêu mẫu giống khoai tây mang đồng thời cả hai gen kháng R1 và R3a trong tổng số 27 mẫu khảo nghiệm?
Qua phân tích điện di sản phẩm PCR của hai phản ứng khuếch đại, có 8 mẫu giống mang đồng thời cả hai gen kháng R1 và R3a, gồm các mẫu: KTNN01, KTNN03, KTNN06, KTNN11, KTNN16, KTNN21, KTNN22 và KTNN23.

5. Thí nghiệm thực địa ngoài đồng ruộng được bố trí với mật độ và chế độ bón phân như thế nào?
Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp tuần tự, mỗi mẫu trồng 6 khóm trên hàng dài 5 m, hàng cách hàng 30 cm, cây cách cây 40 cm. Lượng phân bón quy đổi cho 1 ha gồm 250 - 300 kg đạm urê, 350 - 400 kg lân supe và 200 - 250 kg kali sunphat; được chia làm 1 lần bón lót và 2 lần bón thúc theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phạm Đình Kiêm đã hoàn thành việc khảo sát đặc tính nông sinh học và sàng lọc di truyền trên tập đoàn 27 mẫu giống khoai tây in vitro nhập nội từ Mỹ trong vụ đông 2021 - 2022 tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Nghiên cứu đã xác định được 14 mẫu mang gen kháng R1, 13 mẫu mang gen kháng R3a, trong đó có 8 mẫu mang đồng thời cả hai gen kháng nấm Phytophthora infestans. Kết quả thực nghiệm đã phát hiện các dòng triển vọng nổi bật như KTNN02 (năng suất 28 tấn/ha, mang gen R1), KTNN03 (sinh trưởng mạnh, ra hoa nhiều, mang cả hai gen R1 và R3a) và KTNN22 (năng suất 21 tấn/ha, mang hai gen kháng), tạo lập nguồn vật liệu bố mẹ phục vụ công tác lai tạo giống khoai tây kháng bệnh sương mai tại Việt Nam.