Tuyển Chọn Giống Mía (Saccharum officinarum L.) Năng Suất Cao Tại Tây Ninh Và Khánh Hòa

Tuyển chọn giống mía năng suất cao là một trong những yếu tố quan trọng trong sản xuất nông nghiệp tại… 222 trang · Trường Đại Học Nông Lâm TP. HCM · 2023.

• Người hướng dẫn: PGS. Tên Giảng Viên
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm TP. HCM
• Chuyên ngành: Khoa Học Cây Trồng
• Đề tài: Tuyển Chọn Giống Mía Năng Suất Cao Tại Tây Ninh Và Khánh Hòa
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• SUMMARY
• MỤC LỤC
• DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• DANH SÁCH CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu sơ lược cây mía
• 1.2. Nguồn gốc và lịch sử phát triển
• 1.3. Đặc điểm thực vật học của cây mía
• 1.4. Yêu cầu sinh thái của cây mía
• 1.5. Tình hình sản xuất mía đường Việt Nam những năm gần đây
• 1.6. Cơ cấu giống mía sản xuất tại Việt Nam
• 1.7. Cơ cấu giống mía tại hai tỉnh Tây Ninh và Khánh Hòa
• 1.8. Tuyển chọn giống mía
• 1.8.1. Tiêu chuẩn chọn giống mía
• 1.8.2. Các phương pháp chọn tạo giống mía
• 1.8.2.1. Tuyển chọn từ nguồn giống sẵn có
• 1.8.2.2. Chọn giống với sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử MAS (Marker - assisted - selection)
• 1.8.2.3. Phương pháp đột biến
• 1.8.2.4. Phương pháp chuyển gen
• 1.9. Một số kết quả nghiên cứu giống mía trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.9.1. Một số kết quả nghiên cứu giống mía trên thế giới
• 1.9.2. Một số kết quả nghiên cứu giống mía ở Việt Nam
• 1.10. Tình hình hạn và vấn đề chọn tạo giống mía chịu hạn
• 1.10.1. Nhu cầu nước của cây mía
• 1.10.2. Các thiệt hại trong sản xuất mía do khô hạn gây ra
• 1.10.3. Quan hệ giữa ẩm độ và phản ứng của cây mía
• 1.10.3.1. Khô hạn và sinh trưởng, phát triển của cây mía
• 1.10.3.2. Khô hạn và phản ứng tế bào/mô
• 1.10.3.3. Khô hạn và phản ứng sinh hóa
• 1.10.3.4. Khô hạn và phản ứng mức độ biểu hiện gen
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.2.1. Thời vụ, điều kiện thời tiết và đặc điểm đất thí nghiệm tại tỉnh Tây Ninh
• 2.2.2. Thời vụ, điều kiện thời tiết và đặc điểm đất thí nghiệm tại tỉnh Khánh Hoà
• 2.3. Vật liệu nghiên cứu
• 2.3.1. Các hóa chất dùng trong nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Nội dung 1: Sơ tuyển và đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn 32 giống mía nhập nội bằng chỉ thị phân tử SSR
• 2.4.1.1. Thí nghiệm 1: Sơ tuyển 32 giống mía nhập nội tại tỉnh Tây Ninh
• 2.4.1.2. Thí nghiệm 2: Đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn 32 giống mía nhập nội bằng chỉ thị phân tử SSR
• 2.4.2. Nội dung 2: Khảo nghiệm cơ bản 10 giống mía tiềm năng được chọn lọc từ sơ tuyển 32 giống mía nhập nội tại hai tỉnh Tây Ninh và Khánh Hòa
• 2.4.2.1. Thí nghiệm 3: Khảo nghiệm cơ bản 10 giống mía tiềm năng tại tỉnh Tây Ninh
• 2.4.2.2. Thí nghiệm 4: Khảo nghiệm cơ bản 10 giống mía tiềm năng tại tỉnh Khánh Hòa
• 2.4.3. Nội dung 3: Nghiên cứu khả năng chống chịu với điều kiện khô hạn của 5 giống mía triển vọng
• 2.4.3.1. Thí nghiệm 5: Đánh giá đặc điểm bề mặt lá và mật độ khí khổng của 5 giống mía triển vọng
• 2.4.3.2. Thí nghiệm 6: Nghiên cứu biểu hiện gen P5CS trong điều kiện khô hạn của 5 giống mía triển vọng
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Sơ tuyển và đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn 32 giống mía nhập nội sử dụng chỉ thị phân tử SSR
• 3.1.1. Sơ tuyển 32 giống mía nhập nội tại tỉnh Tây Ninh
• 3.1.1.1. Đặc điểm sinh trưởng của 32 giống mía nhập nội
• 3.1.1.2. Khả năng chống chịu sâu, bệnh, đổ ngã và trổ cờ
• 3.1.1.3. Năng suất, CCS và năng suất đường của 32 giống mía
• 3.1.1.4. Tương quan giữa các chỉ tiêu chọn giống
• 3.1.2. Đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn 32 giống mía nhập nội bằng chỉ thị phân tử SSR
• 3.1.2.1. Một số đặc điểm hình thái của các giống mía nhập nội được khảo sát
• 3.1.2.2. Kết quả ly trích DNA tổng số
• 3.1.2.3. Kết quả đánh giá đa dạng di truyền của tập đoàn 32 giống mía nhập nội
• 3.1.2.4. Phân tích tương đồng di truyền của 32 giống mía nhập nội
• 3.1.2.5. Thảo luận về kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền đối với 32 giống mía khảo nghiệm
• 3.2. Khảo nghiệm cơ bản 10 giống mía tiềm năng được chọn lọc từ sơ tuyển 32 giống mía nhập nội tại hai tỉnh Tây Ninh và Khánh Hòa
• 3.2.1. Khảo nghiệm cơ bản 10 giống mía được tuyển chọn tiềm năng tại tỉnh Tây Ninh
• 3.2.1.1. Đặc điểm sinh trưởng ở giai đoạn đẻ nhánh, tái sinh của 10 giống mía trong khảo nghiệm cơ bản tại tỉnh Tây Ninh
• 3.2.1.2. Diễn tiến mật độ cây qua các giai đoạn sinh trưởng của cây mía được khảo ngiệm
• 3.2.1.3. Chiều cao cây và tốc độ vươn cao của các giống mía khảo nghiệm
• 3.2.1.4. Khả năng chống chịu sâu đục thân (Phragmataecia castaneae)
• 3.2.1.5. Mức độ trổ cờ và khả năng chống đổ ngã
• 3.2.1.6. Các yếu tố cấu thành năng suất mía của các giống thí nghiệm
• 3.2.1.7. Năng suất mía, chữ đường (CCS) và năng suất đường
• 3.2.2. Thí nghiệm 4: Khảo nghiệm cơ bản 10 giống mía được tuyển chọn tiềm năng tại tỉnh Khánh Hòa
• 3.2.2.1. Khả năng mọc mầm, tái sinh và đẻ nhánh của các giống mía khảo nghiệm
• 3.2.2.2. Diễn biến mật độ cây qua các giai đoạn sinh trưởng chính của các giống mía khảo nghiệm tại tỉnh Khánh Hòa
• 3.2.2.3. Chiều cao cây và tốc độ vươn cao của các giống mía khảo nghiệm
• 3.2.2.4. Khả năng đề kháng sâu đục thân (Phragmataecia castaneae) và bệnh trắng lá (Phytoplasma)
• 3.2.2.5. Khả năng trổ cờ và chống đổ ngãc của các giống mía khảo nghiệm
• 3.2.2.6. Chiều cao cây nguyên liệu và đường kính thân của các giống mía khảo nghiệm
• 3.2.2.7. Năng suất mía, chữ đường (CCS) và năng suất đường của các giống mía khảo nghiệm
• 3.2.2.8. Năng suất mía, chữ đường và năng suất đường trung bình 2 vụ (tơ và gốc I) của các giống mía khảo nghiệm
• 3.3. Nghiên cứu đặc tính chống chịu với điều kiện khô hạn của 5 giống mía triển vọng
• 3.3.1. Thí nghiệm 5: Đánh giá đặc điểm bề mặt lá và mật độ khí khổng của 5 giống mía triển vọng
• 3.3.2. Thí nghiệm 6: Biểu hiện gen P5CS trong điều kiện khô hạn của 5 giống mía triển vọng
• 3.3.2.1. Khuếch đại gen mục tiêu P5CS bằng kỹ thuật PCR
• 3.3.2.2. Tạo dòng gen P5CS
• 3.3.2.3. Định lượng biểu hiện gen P5CS dựa vào đường chuẩn
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Tuyển Chọn Giống Mía Năng Suất Cao

Tuyển chọn giống mía năng suất cao là một trong những yếu tố quan trọng trong sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam, đặc biệt là ở các tỉnh Tây Ninh và Khánh Hòa. Việc lựa chọn giống mía phù hợp không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá và lựa chọn các giống mía có năng suất cao, phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai của hai tỉnh này.

1.1. Đặc Điểm Của Giống Mía Năng Suất Cao

Giống mía năng suất cao thường có khả năng sinh trưởng tốt, chống chịu sâu bệnh và điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Các giống này được chọn lọc dựa trên các tiêu chí như năng suất đường, khả năng chống chịu hạn và khả năng thích ứng với môi trường.

1.2. Tình Hình Sản Xuất Mía Tại Tây Ninh Và Khánh Hòa

Tây Ninh và Khánh Hòa là hai tỉnh có tiềm năng lớn trong sản xuất mía đường. Tuy nhiên, việc lựa chọn giống mía phù hợp vẫn còn nhiều thách thức. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về tình hình sản xuất mía tại hai tỉnh này.

II. Vấn Đề Trong Tuyển Chọn Giống Mía Tại Tây Ninh Và Khánh Hòa

Mặc dù có nhiều giống mía được phát triển, nhưng việc tuyển chọn giống mía năng suất cao vẫn gặp phải nhiều vấn đề. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, sâu bệnh và điều kiện đất đai không đồng nhất là những thách thức lớn trong quá trình này.

2.1. Thách Thức Về Biến Đổi Khí Hậu

Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng mía. Nhiệt độ tăng cao và lượng mưa không ổn định làm giảm khả năng sinh trưởng của cây mía.

2.2. Sâu Bệnh Và Ảnh Hưởng Đến Năng Suất

Sâu bệnh là một trong những nguyên nhân chính làm giảm năng suất mía. Việc phát hiện và quản lý sâu bệnh kịp thời là rất quan trọng để bảo vệ mùa màng.

III. Phương Pháp Tuyển Chọn Giống Mía Năng Suất Cao

Để tuyển chọn giống mía năng suất cao, nhiều phương pháp đã được áp dụng. Các phương pháp này bao gồm tuyển chọn truyền thống, sử dụng chỉ thị phân tử và các công nghệ sinh học hiện đại.

3.1. Tuyển Chọn Truyền Thống

Tuyển chọn truyền thống dựa trên kinh nghiệm và quan sát thực tế. Phương pháp này tuy hiệu quả nhưng cần nhiều thời gian và công sức.

3.2. Sử Dụng Chỉ Thị Phân Tử

Chỉ thị phân tử giúp xác định các giống mía có đặc tính di truyền tốt. Phương pháp này cho phép chọn lọc nhanh chóng và chính xác hơn.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Giống Mía Tại Tây Ninh Và Khánh Hòa

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số giống mía như FG05-623 và FG05-256 có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt với điều kiện khô hạn. Những giống này đã được khuyến cáo trồng tại Tây Ninh và Khánh Hòa.

4.1. Đánh Giá Năng Suất Của Các Giống Mía

Các giống mía được khảo nghiệm cho thấy năng suất đường cao, với FG05-623 đạt 12,8 tấn đường/ha. Đây là một kết quả đáng khích lệ cho nông dân.

4.2. Khả Năng Chống Chịu Hạn Của Giống Mía

Giống FG05-256 cho thấy khả năng chống chịu tốt với điều kiện khô hạn, giúp nông dân giảm thiểu rủi ro trong sản xuất.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Tuyển Chọn Giống Mía

Tuyển chọn giống mía năng suất cao là một quá trình quan trọng và cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Nghiên cứu này đã cung cấp những thông tin quý giá cho việc phát triển giống mía tại Tây Ninh và Khánh Hòa.

5.1. Tầm Quan Trọng Của Tuyển Chọn Giống

Việc tuyển chọn giống mía phù hợp không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu thị trường.

5.2. Hướng Đi Tương Lai Trong Nghiên Cứu Giống Mía

Nghiên cứu và phát triển giống mía mới sẽ tiếp tục được đẩy mạnh, với sự hỗ trợ của công nghệ sinh học và các phương pháp hiện đại.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Cây mía (Saccharum officinarum L.) giữ vai trò là cây nguyên liệu chủ lực cho ngành công nghiệp sản xuất đường tại Việt Nam. Vùng Đông Nam Bộ và Duyên hải Nam Trung Bộ là hai địa bàn canh tác mía trọng điểm, trong đó tỉnh Tây Ninh có khoảng 15.600 ha mía cung cấp nguyên liệu cho ba nhà máy đường Thành Thành Công Tây Ninh, Biên Hòa và Nước Trong (với tổng công suất chế biến 15.500 tấn mía/ngày), còn tỉnh Khánh Hòa có diện tích đất trồng mía khoảng 23.180 ha. Tuy nhiên, diện tích mía những năm gần đây suy giảm do tác động bất lợi của biến đổi khí hậu gây hạn hán kéo dài, thiếu nước tưới. Tại Khánh Hòa, điều kiện đất đai kém màu mỡ kết hợp khô hạn khiến năng suất và chất lượng mía thuộc nhóm thấp nhất cả nước. Phần lớn các giống mía đang đưa vào sản xuất thương mại tại Việt Nam là giống nhập nội từ Thái Lan và Trung Quốc (như K95-84, Suphanburi 7, KK3, LK92-11), được nhập khẩu chủ yếu dựa trên năng suất công bố tại nước bản địa mà chưa qua đánh giá thích nghi bài bản với từng tiểu vùng sinh thái.

Khoảng trống nghiên cứu mà luận án giải quyết là sự thiếu hụt các giống mía vừa đạt năng suất sinh khối và chữ đường cao trong điều kiện thâm canh bình thường, vừa có khả năng duy trì sinh trưởng, chống chịu tốt trước tình trạng khô hạn tại hai vùng sinh thái đặc thù là Tây Ninh và Khánh Hòa; đồng thời giải quyết yêu cầu kết hợp giữa khảo nghiệm nông học ngoài đồng ruộng với phân tích chỉ thị phân tử và biểu hiện gen chức năng liên quan đến tính chịu hạn.

Mục tiêu tổng quát của đề tài là tuyển chọn được giống mía nhập nội có năng suất, chất lượng cao và chống chịu hạn, phù hợp với điều kiện canh tác tại hai tỉnh Tây Ninh và Khánh Hòa.

Các mục tiêu cụ thể được xác định bao gồm:

1. Đánh giá đặc điểm nông học, di truyền của tập đoàn 32 giống mía nhập nội làm cơ sở chọn ra các giống mía triển vọng để nghiên cứu phục vụ sản xuất;
2. Tuyển chọn các giống mía có năng suất cao hơn đối chứng 10-15%, chữ đường (CCS) ≥ 10%; ít trổ cờ, ít đổ ngã, kháng sâu, bệnh cho hai vùng canh tác là hai tỉnh Tây Ninh và Khánh Hòa;
3. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống mía triển vọng dựa trên sự biểu hiện gen P5CS trong điều kiện khô hạn.

Đối tượng nghiên cứu là các đặc điểm nông học, năng suất, chất lượng và khả năng chịu hạn của tập đoàn 32 giống mía nhập nội tại tỉnh Tây Ninh và tỉnh Khánh Hòa. Phạm vi không gian của đề tài diễn ra tại Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng Mía đường Thành Thành Công (xã Thái Bình, huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh), vùng khảo nghiệm tại huyện Ninh Hòa (tỉnh Khánh Hòa) và phòng thí nghiệm tại Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường (Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh). Phạm vi thời gian thực hiện nghiên cứu kéo dài từ tháng 01 năm 2016 đến tháng 12 năm 2021.

Giới hạn đề tài được xác định: Trong giai đoạn sơ tuyển tập đoàn 32 giống nhập nội, nghiên cứu chỉ tập trung theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất mà không theo dõi đầy đủ các chỉ tiêu chất lượng và chỉ tiêu bảo vệ thực vật một cách hệ thống; việc đánh giá khả năng chống chịu hạn của 5 giống mía triển vọng dựa trên mức độ biểu hiện gen P5CS trong điều kiện khô hạn mà không theo dõi các chỉ tiêu sinh lý và hình thái chuyên sâu trong cùng thí nghiệm đó.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu chỉ ra rằng các giống mía thương phẩm hiện đại đều là dạng con lai phức tạp giữa loài tích lũy đường cao Saccharum officinarum (2n = 80) và loài dại chống chịu bất lợi Saccharum spontaneum (2n = 40 đến 128), trong đó bộ gen chứa khoảng 80% nhiễm sắc thể từ S. officinarum, 10% từ S. spontaneum và 10% nhiễm sắc thể tái tổ hợp (D'Hont và ctv, 1996; Piperidis và ctv, 2010; Vieira và ctv, 2018). Trên phạm vi quốc tế, công tác chọn tạo giống mía được đẩy mạnh tại các quốc gia sản xuất lớn:

• Tại Brazil, chương trình giống RB đã phóng thích 94 giống trong giai đoạn 1970 - 2015, đóng góp 68% cơ cấu sản xuất niên vụ 2015/2016 (Gazaffi và ctv, 2016; Rossetto, 2015).
• Tại Ấn Độ, Viện Nghiên cứu Mía đường lai tạo các bộ giống Co, PI; xác định các giống chín sớm như CoS8436, CoS08272, CoSe8231, Co0238 và Co0118 có hàm lượng đường vượt trội (Rajeswari và ctv, 2016; Singh và ctv, 2016a).
• Tại Thái Lan, Trung tâm Nghiên cứu Cây trồng Suphan Buri phóng thích 17 giống, đưa các giống KK3, LK92-11, K88-92, K95-84, K99-72 và U-thong 12 trở thành giống chủ lực (Machado, 2015; Sukyai và ctv, 2016).
• Tại Indonesia, hơn 98% giống mía sản xuất được tạo ra trong nước; năm 2013 đã phóng thích 3 giống chuyển gen chịu hạn gồm NXI-1T, NXI-4T và NXI-6T (Machado, 2015).
• Tại Đài Loan, bộ giống ROC (như ROC1, ROC9, ROC15, ROC16) đã thay thế bộ giống F cũ và thích nghi với điều kiện khô hạn (Taiwan Sugarcane Research Institute, 2001).
• Tại Cuba, các bộ giống được phân nhóm chi tiết theo khả năng giữ đường, chịu đất xấu, chịu mặn và kháng bệnh than (Ustilago scitaminea), bệnh thối đỏ (Glomerella tucumanensis) (Ismael và Ayala, 2003).

Tại Việt Nam, từ năm 1990 đến năm 2019, có 68 giống mía được công nhận sản xuất thử nhưng chỉ có 16 giống (chiếm 23,5%) được công nhận chính thức (Lê Quang Tuyền, 2019). Các giống phổ biến gồm có My5514, F156, VN84-4137, ROC1, ROC10, VĐ63-237, ROC16, VĐ79-177, VN84-422, VN85-1427, ROC 23, ROC 26, K95-156, Suphanburi 7, LK92-11 và KK3 (Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, 2016). Các công trình khảo nghiệm vùng miền của Đoàn Lệ Thủy (2007, 2012), Cao Anh Đương (2012, 2013a, 2017), Nguyễn Đức Quang và ctv (2011, 2016, 2017), Lê Thị Thường và ctv (2006, 2008), Nguyễn Văn Dự (2008, 2016) cho thấy mỗi vùng sinh thái đòi hỏi bộ giống thích ứng riêng biệt: giống Suphanburi 7, K95-156 thích hợp Nam Trung Bộ; VN84-422, VN85-1427 thích hợp Tây Nguyên; K88-92, K95-84, KK3 thích hợp đất thấp và đất có tưới tại Đông Nam Bộ; KK3, LK92-11 thích hợp Tây Nam Bộ.

Về nghiên cứu chỉ thị phân tử và cơ chế chịu hạn, Nguyễn Văn Trữ và ctv (2012) dùng 20 cặp mồi SSR trên 42 giống mía Việt Nam thu được 85 alen, xác định mồi M12 có tính đa hình cao gắn với hàm lượng đường; Thân Thị Thu Hạnh và ctv (2019) sử dụng 45 chỉ thị SSR trên 30 giống mía ghi nhận hệ số tương đồng từ 0,52 đến 0,90. Về mặt sinh hóa và phân tử, hạn hán làm giảm tỷ lệ quang hợp, độ dẫn khí khổng và diện tích lá (Inman-Bamber và Smith, 2005; Basnayake và ctv, 2015; Bui The Khuynh và ctv, 2019). Sự tích lũy proline thông qua hoạt động của enzyme Δ1-pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS) đóng vai trò điều hòa thẩm thấu và giảm thiểu stress oxy hóa tế bào (Han và Hwang, 2003; Wahid và ctv, 2007; Balestro và ctv, 2017; Silva, 2019).

Vị trí của luận án: Luận án giải quyết khoảng trống trong việc tuyển chọn có hệ thống tập đoàn giống mía nhập nội mới tại hai địa bàn có tính chất sinh thái đối lập (Đông Nam Bộ và Duyên hải Nam Trung Bộ), kết hợp giữa đánh giá chỉ tiêu nông học theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia (QCVN 01-131:2013/BNN & PTNT) với kỹ thuật chỉ thị phân tử SSR và kiểm tra sự biểu hiện của gen P5CS chịu hạn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu dựa trên cơ sở lý thuyết chọn giống cây trồng hiện đại kết hợp phương pháp truyền thống và công nghệ sinh học phân tử (Marker-Assisted Selection - MAS). Cơ chế chịu hạn được soi chiếu qua con đường sinh tổng hợp proline từ glutamate xúc tác bởi enzyme P5CS và P5CR. Sự gia tăng biểu hiện của gen P5CS dưới điều kiện stress mất nước được dùng làm chỉ thị phân tử mức độ phiên mã để đánh giá khả năng phản ứng chống chịu khô hạn.

Phương pháp nghiên cứu gồm ba nội dung thực nghiệm cụ thể:

Nội dung nghiên cứu	Thiết kế thí nghiệm	Vật liệu và nghiệm thức	Phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu
Nội dung 1: Sơ tuyển và đánh giá đa dạng di truyền	- Thí nghiệm sơ tuyển ngoài đồng: bố trí tuần tự, không lặp lại. - Thí nghiệm phòng thí nghiệm: phân tích chỉ thị phân tử SSR.	- 32 giống mía nhập nội. - 2 giống đối chứng: KK3 và K94-2-483. - 14 cặp mồi SSR (như M22, M58...).	- Đo đạc tỷ lệ mọc mầm, đẻ nhánh, chiều cao, đường kính thân, mật độ cây, sâu bệnh, đổ ngã, chữ đường (CCS), năng suất mía và năng suất đường. - Ly trích DNA tổng số bằng phương pháp CTAB. - Điện di gel agarose 2% (100 V, 400 mA trong 30 phút). - Tính hệ số PIC, lập ma trận tương đồng di truyền, xây dựng dendrogram bằng UPGMA trên phần mềm NTSYSpc 2.1.
Nội dung 2: Khảo nghiệm cơ bản tại 2 vùng sinh thái	- Thí nghiệm một yếu tố theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD), thực hiện qua 2 vụ (mía tơ và mía gốc I).	- 10 giống khảo nghiệm: 8 giống tiềm năng chọn từ sơ tuyển (FG05-623, FG05-088, FG07-320, FG05-300, FG05-256, VMC96-161, MPT97-004, ECU01) kết hợp giống đối chứng K95-84 và các giống đối chiếu CoSi8 (Ấn Độ), SUP7 (Thái Lan), U1/U4 (Úc).	- Bố trí song song tại Tây Ninh (huyện Châu Thành) và Khánh Hòa (huyện Ninh Hòa). - Theo dõi: tỷ lệ mọc mầm, tái sinh, đẻ nhánh, mật độ cây hữu hiệu, chiều cao, tốc độ vươn lóng, tỷ lệ sâu đục thân (Phragmataecia castaneae), bệnh trắng lá (Phytoplasma), trổ cờ, chống đổ ngã, các yếu tố cấu thành năng suất, CCS và năng suất đường. - Xử lý thống kê bằng ANOVA.
Nội dung 3: Nghiên cứu đặc tính chống chịu khô hạn	- Thí nghiệm trong chậu gồm 6 nghiệm thức. - Các mức xử lý: ngừng tưới 2 tuần, ngừng tưới 6 tuần và đối chứng tưới nước bình thường.	- 5 giống mía triển vọng: FG05-088, FG05-256, FG05-623, FG07-320, VMC96-161. - 1 giống đối chứng: KK3.	- Quan sát bề mặt lá, cấu trúc lớp sáp và mật độ khí khổng. - Ly trích mRNA tổng số từ mẫu lá sau thời gian xử lý hạn. - Khuếch đại đoạn gen mục tiêu P5CS kích thước 252 bp bằng kỹ thuật PCR. - Tạo dòng gen P5CS vào vector pGEM-T Easy, biến nạp vào vi khuẩn trên môi trường LB có Ampicillin, X-gal, IPTG. - Định lượng mức độ biểu hiện gen bằng real-time PCR dựa trên đường chuẩn các mẫu plasmid DNA pha loãng (10⁻³ đến 10⁻⁸). - Giải trình tự sản phẩm PCR để kiểm tra trình tự gen Act và P5CS.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần Mở đầu thiết lập tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ thực trạng suy giảm diện tích mía tại Tây Ninh và Khánh Hòa do hạn hán, năng suất đường chưa cao và cơ cấu giống phụ thuộc vào giống ngoại nhập chưa qua sàng lọc thích ứng. Tác giả xác định mục tiêu tổng quát, 3 mục tiêu cụ thể, 3 nội dung nghiên cứu, đối tượng, phạm vi thời gian (2016-2021) và không gian tại hai tỉnh, nêu rõ giới hạn nghiên cứu cũng như ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình.

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 1 cung cấp tổng quan toàn diện về cây mía trên các khía cạnh: nguồn gốc lai khác loài giữa S. officinarum và S. spontaneum; đặc điểm hình thái thân, lóng, mắt mầm, bẹ lá, lớp sáp và bộ rễ; yêu cầu sinh thái về nhiệt độ (25-26°C), ánh sáng C4 (tối thiểu 1200 giờ/năm), lượng nước (tổng lượng mưa yêu cầu 2000-2500 mm/năm, độ ẩm đất 60-80%). Chương này phân tích chi tiết thực trạng ngành mía đường Việt Nam theo thống kê FAOSTAT (diện tích đứng thứ 17, năng suất đứng thứ 45 thế giới) và Tổng cục Thống kê (năng suất cả nước năm 2020 giảm còn 62,20 tấn/ha, sản lượng đạt 11,535 triệu tấn).

Tác giả hệ thống hóa các tiêu chuẩn chọn giống tại Brazil và Việt Nam; điểm lại các phương pháp tạo giống (tuyển chọn nguồn sẵn có, chọn giống nhờ chỉ thị phân tử MAS, gây đột biến phóng xạ Cobalt-60 hoặc tia gamma, chuyển gen thông qua vi đạn và công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9). Tổng quan nghiên cứu trên thế giới bao quát kết quả từ Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Úc, Indonesia, Đài Loan, Cuba. Tại Việt Nam, tác giả tổng hợp 16 giống mía công nhận chính thức (1990-2019) và kết quả tuyển chọn phân theo 5 vùng sinh thái: Bắc Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Tây Nam Bộ; quỹ gen 917 mẫu lưu giữ tại Viện Nghiên cứu Mía đường (SRI); ứng dụng chỉ thị SSR phân tích đa dạng di truyền mía của các tác giả trong nước. Phần cuối chương phân tích chi tiết nhu cầu nước, các tổn thương do hạn hán ở giai đoạn đẻ nhánh và vươn lóng, phản ứng sinh lý (đóng khí khổng, suy giảm quang hợp, Fv/Fm, SPAD) và cơ chế phân tử của con đường sinh tổng hợp proline qua gen P5CS.

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết điều kiện khí tượng, thổ nhưỡng tại huyện Châu Thành (Tây Ninh) và huyện Ninh Hòa (Khánh Hòa). Tác giả trình bày danh mục 32 giống mía nhập nội, 2 giống đối chứng và các giống đối chứng sản xuất; danh mục hóa chất, các cặp mồi SSR, hóa chất PCR, vector tách dòng pGEM-T Easy và hệ thống máy giải trình tự DNA. Chương này quy định chi tiết quy trình bố trí của 6 thí nghiệm, từ bố trí sơ tuyển tuần tự không lặp lại đến bố trí khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) cho khảo nghiệm cơ bản 10 giống mía qua hai vụ (mía tơ và mía gốc I), cùng quy trình gây hạn trong chậu, ly trích mRNA, PCR bán định lượng và định lượng real-time PCR theo đường chuẩn.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm tương ứng với ba nội dung chính:

1. Kết quả sơ tuyển và đánh giá đa dạng di truyền 32 giống mía nhập nội:

• Qua sơ tuyển tại Tây Ninh, tác giả ghi nhận biến động lớn về tỷ lệ mọc mầm, đẻ nhánh, chiều cao thân, mức độ sâu đục thân và trổ cờ giữa 32 giống. Năng suất đường của các giống biến thiên rộng từ 11,5 tấn/ha đến 16,3 tấn/ha.
• Phân tích tương quan chỉ ra rằng năng suất đường tương quan thuận rất chặt với năng suất mía hơn là với chữ đường (CCS); trong khi đó, năng suất mía đạt tương quan cao nhất với mật độ cây hữu hiệu.
• Phân tích di truyền bằng 14 cặp mồi SSR cho thấy hệ số tương đồng di truyền giữa 32 giống dao động trong khoảng từ 35% đến 85% (theo tóm tắt tiếng Anh là 35% đến 89%). Giá trị hàm lượng thông tin đa hình (PIC) trung bình đạt 0,37. Ở mức tương đồng di truyền 63%, 32 giống mía được phân thành 5 nhóm di truyền độc lập. Tác giả đã tuyển chọn được 8 giống mía tiềm năng thuộc các nhóm di truyền I, III và V gồm: FG05-623, FG05-088, FG07-320, FG05-300, FG05-256, VMC96-161, MPT97-004 và ECU01.

2. Kết quả khảo nghiệm cơ bản 10 giống mía tiềm năng tại Tây Ninh và Khánh Hòa:

• Tại tỉnh Tây Ninh: Các giống ECU01, FG05-088, FG05-623 và MPT97-004 đạt năng suất đường tương đương hoặc vượt trội so với giống đối chứng K95-84 ở cả hai vụ khảo nghiệm. Trong đó, giống FG05-623 biểu hiện ưu thế cao nhất ở cả vụ mía tơ (năng suất mía đạt 119,6 tấn/ha; năng suất đường đạt 12,8 tấn/ha) và vụ mía gốc I (năng suất mía đạt 82,7 tấn/ha; năng suất đường đạt 7,3 tấn/ha).
• Tại tỉnh Khánh Hòa: Giống FG05-256 thể hiện tính thích ứng vượt trội trong điều kiện khô hạn và đất đai kém dinh dưỡng. Năng suất mía trung bình hai vụ (mía tơ và gốc I) của FG05-256 đạt 114,0 tấn/ha và năng suất đường đạt 12,4 tấn/ha, vượt giống đối chứng K95-84; đồng thời giống này thể hiện khả năng kháng sâu đục thân (Phragmataecia castaneae Hubner) khá tốt, tỷ lệ trổ cờ thấp và chống đổ ngã tốt.

Bảng tổng hợp kết quả khảo nghiệm của hai giống nổi trội tại hai vùng sinh thái:

Tỉnh khảo nghiệm	Giống mía	Vụ khảo nghiệm	Năng suất mía (tấn/ha)	Năng suất đường (tấn/ha)	Đặc tính nông học và chống chịu
Tây Ninh	FG05-623	Mía tơ	119,6	12,8	Năng suất mía và đường cao nhất vụ tơ; sinh trưởng nhanh, đẻ nhánh khỏe.
		Mía gốc I	82,7	7,3	Tái sinh gốc tốt, duy trì năng suất vượt trội so với đối chứng K95-84.
Khánh Hòa	FG05-256	Trung bình 2 vụ (Tơ + Gốc I)	114,0	12,4	Vượt đối chứng K95-84; chống chịu sâu đục thân tốt; thích nghi điều kiện khô hạn.

3. Kết quả nghiên cứu đặc tính chịu hạn và biểu hiện gen P5CS của 5 giống mía triển vọng:

• Khảo sát bề mặt lá và khí khổng ở 5 giống (FG05-088, FG05-256, FG05-623, FG07-320, VMC96-161) và đối chứng KK3 cho thấy sự khác biệt về mật độ khí khổng và lớp cutin/sáp.
• Phản ứng PCR khuếch đại thành công đoạn gen mục tiêu P5CS kích thước 252 bp, sản phẩm nối dòng vào vector pGEM-T Easy và kiểm tra khuẩn lạc trắng trên môi trường chọn lọc. Đường chuẩn định lượng được thiết lập từ các độ pha loãng 10⁻³ đến 10⁻⁸ của plasmid DNA.
• Kết quả phân tích mức độ biểu hiện gen cho thấy: sau 2 tuần xử lý khô hạn (ngừng tưới), mức độ biểu hiện của gen P5CS gia tăng rõ rệt ở các giống FG05-256, FG05-623, VMC96-161 và giống đối chứng KK3 so với nghiệm thức đối chứng được tưới nước đầy đủ. Điều này xác nhận phản ứng tăng cường tổng hợp enzyme P5CS để kích hoạt con đường tích lũy proline bảo vệ tế bào dưới stress hạn hán ở các giống này.

Kết luận và đề nghị

Luận án tóm tắt các kết quả đạt được về mặt sơ tuyển, phân tích đa dạng di truyền, khảo nghiệm nông học 2 vụ và biểu hiện gen chịu hạn. Tác giả kiến nghị đưa hai giống FG05-623 và FG05-256 vào cơ cấu sản xuất thử diện rộng tại Tây Ninh và Khánh Hòa, đồng thời đề nghị tiếp tục khai thác các giống có nguồn gen chịu hạn và giàu đường làm vật liệu bố mẹ cho các chương trình lai tạo giống mía tiếp theo.

Kết quả và những đóng góp mới

Luận án đã công bố những đóng góp mới cụ thể về mặt lý luận khoa học và thực tiễn sản xuất:

1. Về mặt khoa học và lý luận:

• Thiết lập cơ sở dữ liệu về mức độ tương đồng di truyền của 32 giống mía nhập nội dựa trên 14 chỉ thị phân tử SSR, với hệ số tương đồng dao động từ 35% đến 85% và giá trị PIC trung bình là 0,37; xác định mức độ tương đồng di truyền 63% là ngưỡng phân tách thành 5 nhóm di truyền rõ rệt.
• Xác định mối quan hệ tương quan trong chọn giống mía tại vùng nghiên cứu: năng suất đường có tương quan chặt chẽ với năng suất mía hơn so với chữ đường (CCS); trong khi đó, năng suất mía đạt tương quan cao nhất với mật độ cây hữu hiệu.
• Ứng dụng thành công kỹ thuật sinh học phân tử để đánh giá sự biểu hiện của gen P5CS liên quan đến tính chịu hạn ở cây mía. Chứng minh được sự gia tăng biểu hiện của gen P5CS sau 2 tuần chịu hạn ở các giống FG05-256, FG05-623, VMC96-161 và KK3, cung cấp bằng chứng thực nghiệm về phản ứng phân tử liên quan đến cơ chế chống chịu khô hạn ở cây mía.

2. Về mặt thực tiễn và giải pháp đề xuất:

• Tuyển chọn thành công hai giống mía nhập nội có ưu thế nổi trội phù hợp cho từng vùng sinh thái:
  • Giống FG05-623 được đề xuất phát triển tại tỉnh Tây Ninh nhờ năng suất mía và năng suất đường dẫn đầu ở cả vụ mía tơ (119,6 tấn mía/ha; 12,8 tấn đường/ha) và vụ mía gốc I (82,7 tấn mía/ha; 7,3 tấn đường/ha).
  • Giống FG05-256 được đề xuất cho tỉnh Khánh Hòa nhờ khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khô hạn, kháng sâu đục thân (Phragmataecia castaneae) khá tốt, đạt năng suất trung bình 2 vụ là 114,0 tấn mía/ha và 12,4 tấn đường/ha, vượt trội so với giống đối chứng K95-84.
• Cung cấp tập đoàn nguồn gen nhập nội đã được định danh về đặc tính nông học và quan hệ di truyền, tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho các chương trình lai tạo và chọn lọc giống mía của ngành nông nghiệp Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Theo công bố của tác giả trong phần giới hạn đề tài, công trình có một số hạn chế:

• Trong thí nghiệm sơ tuyển tập đoàn 32 giống mía nhập nội, nghiên cứu chỉ thu thập và theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất mà chưa thực hiện đánh giá đầy đủ, có hệ thống các chỉ tiêu về phẩm chất công nghệ chi tiết và các chỉ tiêu sâu bệnh hại bảo vệ thực vật.
• Việc đánh giá tính chống chịu hạn ở 5 giống mía triển vọng mới chỉ tiếp cận ở mức độ biểu hiện gen phiên mã P5CS trong điều kiện khô hạn nhân tạo trong chậu, chưa đồng thời theo dõi các biến đổi về đặc điểm hình thái và các chỉ tiêu sinh lý chi tiết (như biến thiên thế nước, hàm lượng proline tự do tuyệt đối hay độ dẫn khí khổng ngoài đồng ruộng) trong cùng bố trí thí nghiệm này.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được gợi ý từ nội dung luận án là: Tiếp tục khảo nghiệm diện rộng hai giống FG05-623 và FG05-256 tại các vùng đất chuyên biệt của Tây Ninh và Khánh Hòa; phân tích chi tiết động thái tích lũy đường trong suốt chu kỳ thu hoạch; và ứng dụng bộ chỉ thị phân tử SSR cùng các dòng mang gen P5CS biểu hiện mạnh vào các chương trình lai tạo chọn giống chịu hạn tiếp theo.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng chuyên môn:

• Nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Khoa học Cây trồng, Di truyền và Chọn giống: Có thể tham khảo phương pháp tiếp cận kết hợp giữa khảo nghiệm đồng ruộng theo quy chuẩn quốc gia (QCVN 01-131:2013/BNN & PTNT) với kỹ thuật phân tích chỉ thị phân tử SSR và quy trình định lượng mức độ biểu hiện gen bằng real-time PCR dựa trên plasmid đường chuẩn.
• Giảng viên và cán bộ nghiên cứu tại các trường đại học, viện nghiên cứu mía đường: Có thể khai thác dữ liệu về 14 cặp mồi SSR, ma trận hệ số tương đồng di truyền của 32 giống mía nhập nội và trình tự khuếch đại gen P5CS kích thước 252 bp.
• Cán bộ kỹ thuật nông nghiệp, nhà quản lý và doanh nghiệp mía đường tại Tây Ninh và Khánh Hòa: Có thể ứng dụng trực tiếp các số liệu khảo nghiệm thực tế về năng suất sinh khối, chữ đường và khả năng lưu gốc của hai giống FG05-623 và FG05-256 để xây dựng cơ cấu giống vùng nguyên liệu nhằm ứng phó với điều kiện khô hạn.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đặt ra các tiêu chí định lượng cụ thể nào để tuyển chọn các giống mía tiềm năng?

Theo yêu cầu đề tài, các giống mía được chọn phải đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn: năng suất mía nguyên liệu cao hơn giống đối chứng ít nhất 10% đến 15%; chữ đường (CCS) đạt từ 10% trở lên; ít trổ cờ, ít đổ ngã, tái sinh gốc tốt và có khả năng kháng các loài sâu, bệnh hại chính.

2. Kết quả phân tích đa dạng di truyền bằng 14 chỉ thị SSR cho thấy điều gì về tập đoàn 32 giống mía nhập nội?

Kết quả phân tích ghi nhận hệ số tương đồng di truyền giữa 32 giống mía dao động từ 35% đến 85% (theo tóm tắt tiếng Anh là 35% đến 89%), với giá trị hàm lượng thông tin đa hình (PIC) trung bình đạt 0,37. Ở mức tương đồng di truyền 63%, tập đoàn 32 giống mía được phân chia thành 5 nhóm di truyền riêng biệt; trong đó 8 giống mía tiềm năng được lựa chọn thuộc về các nhóm di truyền I, III và V.

3. Mối tương quan giữa các yếu tố cấu thành năng suất mía và năng suất đường được xác định như thế nào?

Luận án chỉ ra rằng năng suất đường có mối tương quan thuận chặt chẽ với năng suất mía hơn so với chữ đường (CCS). Đồng thời, trong các yếu tố cấu thành sinh khối, năng suất mía đạt mối tương quan thuận cao nhất đối với mật độ cây hữu hiệu trên một đơn vị diện tích.

4. Giống mía nào thể hiện kết quả tốt nhất tại tỉnh Tây Ninh và tỉnh Khánh Hòa qua hai vụ khảo nghiệm?

Tại tỉnh Tây Ninh, giống FG05-623 đạt năng suất mía và năng suất đường cao nhất ở cả vụ mía tơ (119,6 tấn mía/ha; 12,8 tấn đường/ha) và vụ mía gốc I (82,7 tấn mía/ha; 7,3 tấn đường/ha). Tại tỉnh Khánh Hòa, giống FG05-256 thể hiện tính thích ứng tốt nhất với năng suất trung bình hai vụ đạt 114,0 tấn mía/ha và 12,4 tấn đường/ha, đồng thời thể hiện khả năng chống chịu sâu đục thân (Phragmataecia castaneae) và chịu hạn tốt.

5. Biểu hiện của gen P5CS ở các giống mía triển vọng thay đổi ra sao khi gặp điều kiện khô hạn?

Khi xử lý ngừng tưới nước trong 2 tuần, mức độ biểu hiện của gen P5CS (kích thước sản phẩm khuếch đại 252 bp) gia tăng rõ rệt ở 4 giống mía gồm FG05-256, FG05-623, VMC96-161 và giống đối chứng KK3 so với mẫu đối chứng được tưới nước đầy đủ, phản ánh phản ứng phiên mã kích hoạt con đường sinh tổng hợp proline dưới tác động của stress khô hạn.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả đã thực hiện việc đánh giá nông học và đa dạng di truyền trên tập đoàn 32 giống mía nhập nội tại hai vùng sinh thái Tây Ninh và Khánh Hòa trong giai đoạn 2016-2021. Bằng việc kết hợp phương pháp khảo nghiệm đồng ruộng theo quy chuẩn quốc gia với kỹ thuật chỉ thị phân tử SSR và phân tích định lượng biểu hiện gen P5CS, công trình đã tuyển chọn được hai giống mía ưu tú gồm FG05-623 phù hợp cho tỉnh Tây Ninh và FG05-256 thích ứng cho điều kiện khô hạn tại tỉnh Khánh Hòa. Các kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu di truyền và tính trạng nông học có giá trị thực tiễn cho công tác phát triển vùng nguyên liệu cũng như các chương trình lai tạo giống mía tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cây mía (Saccharum officinarum L.) là cây nguyên liệu chủ lực cho ngành công nghiệp sản xuất đường. Đông Nam Bộ là một trong những vùng trồng mía lớn với diện tích mía nguyên liệu hàng năm trên 20. Trong đó, tỉnh Tây Ninh có 15.600 ha mía cung cấp nguyên liệu cho ba nhà máy đường Thành Thành Công Tây Ninh, Biên Hòa và Nước Trong, với tổng công suất 15. Tuy nhiên, diện tích mía trong những năm gần đây liên tục giảm do biến đổi khí hậu gây nên hạn hán, không có nước tưới, nhiều diện tích mía bị khô hạn nên hiệu quả từ cây mía không cao so với các cây trồng khác như sắn, rau màu và cây ăn quả.

Khu vực Duyên hải Nam Trung Bộ, tỉnh Khánh Hòa là một trong những vùng mía trọng điểm, toàn tỉnh có khoảng 23.180 ha đất trồng mía. Đây là khu vực có điều kiện tự nhiên không thuận lợi, đất xấu, thường gặp hạn nên năng suất, chất lượng mía thấp nhất trong cả nước (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2017). Trong sản xuất mía đường, giống luôn giữ vai trò quan trọng. Giống mía tốt không chỉ cho năng suất sinh khối cao, hàm lượng đường cao mà còn khắc phục được nhiều nhược điểm của sản xuất, chế biến và chống chịu được những điều kiện bất lợi.

Tuy nhiên, các giống mía đang phổ biến trong sản xuất hiện nay phần lớn là các giống thương mại nhập nội từ các nước sản xuất mía khác như Trung Quốc, Thái Lan và chủ yếu được chọn dựa vào năng suất thương mại được công bố ở các nước bản địa. Thêm vào đó, biến đổi khí hậu đang ngày càng trở nên gay gắt. Các khu vực trồng mía đang chịu sự thay đổi bất thường của điều kiện môi trường như các đợt hạn, mặn, ngập úng và sâu, bệnh với tần suất ngày càng dày hơn. Đặc biệt là vấn đề hạn đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, nhất là đối với cây mía vì đây là loài cây có sinh trưởng, năng suất và chất lượng phụ thuộc rất lớn vào lượng nước được cung cấp (Saliendra & Singh, 2002; Balasubramanian & Mohanty, 2011; Ahmad & Khaliq, 2011; Mwale và ctv.

Điều này đang đặt ra những rủi ro rất lớn cho người nông dân và các doanh nghiệp mía đường trong đầu tư canh tác và sản xuất. Do đó, điều 2 cấp thiết hiện nay là tuyển chọn được các giống mía tiềm năng từ những tập đoàn giống mía tốt trên thế giới. Trong đó, cần lưu ý xác định các giống mía phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng sản xuất mía khác nhau tại Việt Nam. Mặt khác, cần cân nhắc tuyển chọn ra các giống mía, vừa có năng suất và phẩm chất cao trong điều kiện canh tác bình thường, vừa có khả năng chống chịu tốt, duy trì năng suất và phẩm chất trong điều kiện khô hạn bất lợi để ổn định sản xuất và giảm rủi ro cho người nông dân và doanh nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu ngày càng gay gắt hiện nay.

Trong công tác chọn giống, hiện nay cần thiết phải áp dụng kết hợp kỹ thuật truyền thống (theo dõi ngoài đồng) và các kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại (phân tích DNA, các thành phần protein, thiết lập mối quan hệ di truyền). Để đáp ứng nhu cầu cấp thiết trên và góp phần nâng cao năng suất, chất lượng, và ổn định sản xuất mía trong vùng Đông Nam Bộ cũng như Duyên hải Nam Trung bộ nói riêng và cả nước nói chung, đề tài “Tuyển chọn giống mía (Saccharum officinarum L.