bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học nông nghiệp hà nội

Nguyễn thị nhung
đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng
ngô nếp tự phối đời 4 V 5 từ các
giống ngô nếp địa phơng
luận văn thạc sĩ nông nghiệp Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
Mã số : 60.62.05
Ngời hớng dẫn khoa học: pgs.ts.Vũ văn liết
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
iiLời cảm ơn

Để hoàn thành luận văn, tôi đ nhận đợc sự giúp đỡ tận tình và
đóng góp quý báu của nhiều cá nhân và tập thể.
Tr

ớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy hớng dẫn trực
tiếp PGS.TS. Vũ Văn Liết đ tận tình h

ớng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt thời
gian tôi thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của các Thầy, Cô giáo Bộ
môn Di truyền - Chọn giống, Khoa Nông học, Viện NC Lúa Trờng
Đại học Nông nghiệp Hà Nội.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lnh đạo và các đồng nghiệp Công
ty CP Giống cây trồng Thái Bình đ tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin cảm ơn đến gia đình, ngời thân, các cán bộ đồng nghiệp và bạn
bè đ động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện về mọi mặt cho tôi trong quá trình thực
hiện đề tài.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn
!
Hà Nội, ngày tháng năm 2010
Tác giả luận văn

2.5 Khả năng kết hợp và phơng pháp đánh giá KNKH 27
3. Vật liệu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu 30
3.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 30
3.2 Nội dung nghiên cứu 31
3.3 Phơng pháp nghiên cứu 31
4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 40
4.1 Kết quả nghiên cứu các dòng ngô bố mẹ trong vụ Thu Đông 2009 40
4.1.1 Đặc điểm sinh trởng, phát triển của các dòng ngô bố mẹ 40
4.1.2 Một số đặc điểm hình thái của các dòng bố mẹ 43
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
iv4.1.3 Đặc điểm hình thái bắp 45
4.1.4 Đặc điểm sinh lý của các dòng bố mẹ 46
4.1.5 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các dòng bố mẹ 50
4.1.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 51
4.2 Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ thí nghiệm bằng
phơng pháp lai luân giao (vụ Xuân 2010) 54
4.2.1 Các giai đoạn sinh trởng, phát triển của các tổ hợp ngô nếp lai
vụ xuân 2010 54
4.2.2 Động thái tăng trởng của các tổ hợp ngô nếp lai vụ xuân 2010 56
4.2.3 Đặc điểm hình thái cây của các tổ hợp ngô nếp lai vụ xuân 2010 61
4.2.4 Các đặc điểm hình thái bắp của các tổ hợp ngô nếp lai 63
4.2.5 Chỉ số diện tích lá 65
4.2.6 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính và khả năng chống đổ của các
tổ hợp ngô nếp lai vụ xuân 2010 67
4.2.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai vụ
xuân 2010 69
4.2.7 Một số chỉ tiêu chất lợng của các tổ hợp ngô nếp lai 71


Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
viDanh mục bảng
STT Tên bảng Trang

2.1 Sản lợng ngô sản xuất trên thế giới năm 2005-2007 6
2.2 Sản xuất lúa gạo, lúa mì và ngô trên thế giới 8
2.3 Sản xuất ngô Việt Nam từ 1985 2008 11
2.4 Dự kiến diện tích, năng suất và sản lợng ngô đến 2015 và 2020 12
2.5 Một số đặc tính chất lợng của ngô nếp so với ngô thờng 15
2.6 Năng suất một số tổ hợp ngô nếp u thế lai đợc nghiên cứu ở
Achentina giai đoạn 2001 - 2002 16
3.1 Nguồn gốc các dòng ngô thí nghiệm 30
3.2 Danh sách vật liệu thí nghiệm vụ xuân 2010 33
4.1 Thời gian sinh trởng của các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu
Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 41
4.2 Một số đặc điểm hình thái của các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ
Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 43
4.3 Đặc điểm hình thái bắp của các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu
Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 45
4.4 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ
Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 47
4.5 Một số chỉ tiêu bông cờ, lợng hạt phấn, khả năng phun râu của
các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà
Nội) 49
4.6 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu
Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 50

viiiDanh môc h×nh

STT Tªn h×nh Trang

4.1 DiÖn tÝch l¸ cña mét sè dßng bè mÑ qua c¸c thêi kú 48
4.2 ChØ sè diÖn tÝch l¸ cña mét sè dßng bè mÑ qua c¸c thêi kú 48
4.3 N¨ng suÊt lý thuyÕt cña mét sè dßng bè mÑ 53
4.4 §éng th¸i t¨ng tr−ëng chiÒu cao c©y cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai 58
4.5 §éng th¸i t¨ng tr−ëng sè l¸ cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai 60
4.6 DiÖn tÝch l¸ cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai 67
4.7 ChØ sè diÖn tÝch l¸ cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai 67
4.8 N¨ng suÊt thùc thu cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai vô xu©n 2010 71
4.9 §å thÞ gi¸ trÞ KNKH chung cña c¸c dßng 77 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
11. Mở đầu

1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Cây Ngô (Zea mays L.) có những đóng góp to lớn cho con ngời, bởi
cây ngô đợc con ngời chọn làm đối tợng và đầu t nghiên cứu khá toàn

phát triển mạnh nhất là ngô nếp. Hiện nay ngô nếp thụ phấn tự do đ chiếm tỷ
lệ khoảng 10% về diện tích trồng ngô cả nớc. Theo thông tin từ các công ty
sản xuất hạt giống (Công ty CP giống cây trồng Miền Nam, Công ty Lơng
Nông, Công ty Nông Tín ) mỗi năm cung cấp cho thị trờng khoảng 1.500
tấn ngô nếp giống, chủ yếu là giống thu phấn tự do, một số giống ngô lai
không quy ớc, một số giống ngô nếp lai nhập từ nớc ngoài với giá hạt giống
rất cao.
Trớc tình hình đó, nớc ta cần tập trung phát triển chọn tạo ra các giống
ngô nếp lai có năng suất cao, chất lợng tốt đáp ứng nhu cầu về hạt giống của
sản xuất, góp phần chủ động nguồn hạt giống và hạ giá thành hạt giống (giá
hạt giống sản xuất trong nớc chỉ bằng 1/2 - 2/3 so với nhập từ nớc ngoài).
ng trc ủũi hi rt ln v ngụ, cỏc nh khoa hc ủó ủa ra hai ủnh
hng ln: Mt l, tng din tớch v nng sut ngụ bng cỏch ủa ra nhng
ging ngụ lai tt hn v k thut canh tỏc tt hn. Hai l, tng din tớch mc
ủ nht ủnh ủi ủụi vi nng sut v tng hm lng v cht lng ủm lysine
v tryptophan (ngụ giu ủm cht lng cao - ngụ QPM). nc ta trong
nhng nm qua cụng tỏc chn to ging u th lai v ging chuyn gen mi
tp trung ch yu l cỏc ging ngụ t phc v nguyờn liu lm thc n chn
nuụi. Vỡ vy ủ to ủc nhng dũng ging ngụ np cú nng sut cao, phm
cht tt, kh nng thớch ng rng gúp phn lm phong phỳ thờm b ging ngụ
lai chỳng tụi tin hnh thc hin ủ ti:
ỏnh giỏ kh nng kt hp ca mt s dũng ngụ np t phi ủi 4
v 5 t cỏc ging ngụ np ủa phng.
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
31.2 Mục tiêu của đề tài
ỏnh giỏ cỏc dũng t phi ngụ np ủi 4 v 5 nhm xỏc ủnh nhng
dũng cú kh nng kt hp phc v chng trỡnh to ging ngụ np u th lai,

2.1 Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế
Sở dĩ cây ngô đợc toàn thế giới gieo trồng là do vai trò quan trọng của
nó trong nền kinh tế. Vai trò đó thể hiện qua những mặt chính sau:
- Ngô dùng làm lơng thực cho con ngời do hạt ngô có thành phần dinh
dỡng cao hơn hạt gạo nh hạt ngô vàng có chất đạm đạt 9,6g/100g phân tích
trong khi gạo đạt 8g, hàm lợng chất béo gấp hơn 2 lần gạo (2,5g) và đặc biệt
hạt ngô vàng có hàm lợng vitamin C cao là 7,7mg/100g trong khi hạt gạo
trắng không có (Cao Đắc Điểm, 1998) [12].
Cây ngô đ nuôi sống gần 1/3 dân số thế giới. Trong giai đoạn 1995-
1997, ngô làm lơng thực cho con ngời chiếm 17% [11]. ở các nớc Trung
Mỹ, Nam á và Châu Phi sử dụng ngô làm lơng thực chính cho con ngời,
Tây Trung Phi 80%, Bắc Phi 42%, Tây á 27%, Nam á 75%, Đông Nam á và
Thái Bình Dơng 39%, Đông á 30%, Trung Mỹ và Caribe 61%, Nam Mỹ
12%, Đông Âu và Liên Xô cũ 4% (Ngô Hữu Tình và CS, 1997) [14].
- Cây ngô dùng làm thức ăn trong chăn nuôi
Hiện nay 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp chăn nuôi là ngô. Ngoài
ra cây ngô còn dùng làm thức ăn xanh hoặc ủ chua lý tởng cho đại gia súc.
- Ngô đợc dùng làm thực phẩm và thuốc chữa bệnh
- Ngô bao tử làm rau có hàm lợng dinh dỡng cao. Các loại ngô khác
nh: ngô đờng, ngô nếp, dùng để ăn tơi hay xuất khẩu.
- Theo Đông y, các bộ phận của ngô đều đợc sử dụng làm thuốc với
công dụng làm lợi tiểu, tiêu thũng, trừ thấp, Theo Tây y, ngô chứa nhiều kali
có tác dụng tăng bài tiết mật, giảm bililubin trong máu. Nhiều tài liệu cho
thấy ngô có lợi cho hệ tiêu hoá, tim mạch, tiết niệu, chống oxy hoá, lro hoá,
ung th (Phó Đức Thuần)[13].
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
5- Ngô dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp


các nước khác chiếm 35,59 %. (Bảng 2.1).
Sản lượng ngô trên thế giới năm 2007 tăng gÊp ñôi so với 30 năm trước
ñây (sản lượng khoảng 349 triệu tấn vào năm 1977).
B¶ng 2.1: S¶n l−îng ng« s¶n xuÊt trªn thÕ giíi n¨m 2005-2007
(ðVT: triệu tấn)
Năm
STT

Sản lượng
2005/06 2006/07 2007/08
Trung
bình
1
Sản xuất
696,2 702,2 771,5 723,3
- Mỹ 282,3 267,6 331,6 293,8
- Các nước khác 413,9 434,6 439,9 429,5
2
Tiêu thụ nội ñịa

702,5 722,8 768,8 731,4
- Mỹ 232,1 235,6 267,7 245,1
- Các nước khác 470,5 487,2 501,1 486,3
3
Xuất khẩu
82,6 84,7 86,7 84,7
- Mỹ 56,1 53,0 54,5 54,5
- Các nước khác 26,5 31,7 32,2 30,1
Nguồn: sokhoahoccn.angiang.gov.vn

Riêng Hoa Kỳ ñang ñặt mục tiêu phấn ñấu ñến năm 2030, năng suất ngô
sẽ tăng gấp ñôi hiện nay, lên >18 tấn/ha nhưng chi phí vẫn như hiện nay và
không ảnh hưởng ñến môi trường, dựa trên 3 cơ sở: kỹ thuật nông học (trồng
ngô dày hơn hiện nay), tạo giống cổ truyền và ứng dụng tiến bộ CNSH (tạo
giống kháng sâu, bệnh, năng suất cao, chống chịu bất thuận phi sinh vật tốt
hơn, chất lượng cao hơn hiện nay, chịu ñất nghèo ñạm).

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
8B¶ng 2.2: S¶n xuÊt lóa g¹o, lóa m× vµ ng« trªn thÕ giíi
Diện tích (000 ha)
Năng suất
(tÊn/ha)
Sản lượng (000 tấn)
Năm

Lúa gạo

Lúa mì

Ngô
Lúa
gạo

Lúa

148.808

212.144

134.644

3,67

2,53

3,83

546.018

537.140

515.579

2000

153.480

211.797

138.003

3,89

2,76


153.850

211.950

148.3 4,07

2,80

4,80

420.561

592.959

705.300
2007

154.267

217.428

157.8 4,11

2,79

4,90

425.288

606.692

4,21

2,93

5,07

433.514

663.720

794.058

Nguồn: 9/2009, USDA:

Kết quả trên có ñược, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế
lai trong chọn tạo giống, ñồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ
thuật canh tác. ðặc biệt, từ 10 năm nay, cùng với những thành tựu mới trong
chọn tạo giống lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh
học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô ñã góp phần ñưa
sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước. Với 52% diện tích
trồng bằng giống ñược tạo ra bằng công nghệ sinh học, năng suất ngô nước
Mỹ năm 2005 ñạt hơn 10 tấn/ha trên diện tích 30 triệu ha. Năm 2007, diện
tích trồng ngô chuyển gen trên thế giới ñã ñạt 35,2 triệu ha, riêng ở Mỹ ñã lên
ñến 27,4 triệu ha, chiếm 73% trong tổng số hơn 37,5 triệu ha ngô của nước
này (GMO.COMPASS). Tuy nhiên, với ngô nếp về sản lượng, năng suất chưa
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
9tng xng vi tim nng ca nú. Din tớch trng ngụ trng v ngụ np trờn

2.2.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô ở Việt Nam
Những năm gần đây, nhờ có những chính sách khuyến khích của Đảng và
Chính phủ và có nhiều tiến bộ kỹ thuật, đặc biệt về giống, cây ngô đ có những
bớc tiến đáng kể trong tăng trởng về diện tích, năng suất và sản lợng.
Nng sut ngụ Vit Nam nhng nm 1960 ch ủt trờn 1 tn/ha, vi din
tớch hn 200 nghỡn hộcta; ủn ủu nhng nm 1980, nng sut cng ch ủt
1,1 tn/ha v sn lng hn 400.000 tn do vn trng cỏc ging ngụ ủa
phng vi k thut canh tỏc lc hu. T gia nhng nm 1980, nh hp tỏc
vi Trung tõm Ci to Ngụ v Lỳa m Quc t (CIMMYT), nhiu ging ngụ
ci tin ủó ủc ủa vo trng nc ta, gúp phn nõng nng sut lờn gn
1,5 tn/ha vo ủu nhng nm 1990. Tuy nhiờn, ngnh sn xut ngụ nc
ta thc s cú nhng bc tin nhy vt l t ủu nhng nm 1990 ủn nay,
gn lin vi vic khụng ngng m rng ging ngụ lai ra sn xut, ủng thi
ci thin cỏc bin phỏp k thut canh tỏc theo ủũi hi ca ging mi.
Nm 1991, din tớch trng ging lai cha ủn 1% trờn hn 400 nghỡn
hộcta trng ngụ, nm 2007 ging lai ủó chim khong 95% trong s hn 1
triu hộca. Nng sut ngụ nc ta tng nhanh liờn tc vi tc ủ cao hn trung
bỡnh th gii trong sut hn 20 nm qua. Nm 1980, nng sut ngụ nc ta
ch bng 34% so vi trung bỡnh th gii (11/32 t/ha); nm 1990 bng 42%
(15,5/37 t/ha); nm 2000 bng 60% (25/42 t/ha); nm 2005 bng 73%
(36/49 t/ha) v nm 2007 ủó ủt 81,0% (39,6/49 t/ha). Nm 1994, sn lng
ngụ Vit Nam vt ngng 1 triu tn, nm 2000 vt ngng 2 triu tn, v
nm 2007 chỳng ta ủt din tớch, nng sut v sn lng cao nht t trc ủn
nay: din tớch l 1.072.800 ha, nng sut 39,6 t/ha, sn lng vt ngng 4
triu tn ủn 4.250.900 tn. Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
11


3,45 triệu tấn. So với năm 1985, sản xuất ngô tăng trởng 2,5 lần diện tích, 2,3
lần năng suất và 5,9 lần sản lợng, theo Ngô Hữu Tình, 2005. Để đạt đợc
mục tiêu, chúng ta cần vợt qua một số trở ngại khách quan nh diện tích đất
canh tác ngày càng thu hẹp, khí hậu khắc nghiệt và sâu bệnh trở lên trầm trọng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp
12B¶ng 2.4: Dù kiÕn diÖn tÝch, n¨ng suÊt vµ s¶n l−îng ng« ®Õn 2015 vµ 2020
2005 2010 2015 2020
Vùng
DT NS SL DT NS SL DT NS SL DT NS SL
Cả nước
1043,3

36,0 3756,3

1200 45 5400 1300 55 7150 1500 60 9000
ðông Bắc
220,8

29,7 655,8

250 35 875 270 45 1215 280 49 1372
Tây Bắc
156,4

25,7 401,9

170 42 714 170 56 952 170 65 1105


90 60 540 100 66 660 120 70 840
DT: diện tích (000ha); NS: năng suất (tạ/ha); SL: sản lượng (000 tấn)

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
13Xuất phát từ lợi ích của cây ngô cũng nh đợc sự quan tâm thích đáng
của Đảng v Nh nớc đến ngô lai m rất nhiều cơ quan nghiên cứu v các
công ty trong v ngoi nớc đ lai tạo đợc nhiều giống lai có thời gian sinh
trởng khác nhau thích ứng với nhiều vùng sinh thái nh: LVN14, LVN4,
LVN10, LVN45 và giống có chất lợng cao nh HQ2000 (10 - 11% protein
trong hạt, hai axitamin lysine và triptophan cao hơn 2 lần ngô bình thờng).
Theo tinh thần nghị quyết 09 của Chính phủ, năm 2010 sản lợng ngô đạt 5-6
triệu tấn. Muốn đạt chỉ tiêu trên chúng ta phải tăng cả diện tích lẫn năng suất
trong đó với những biện pháp:
- Tăng tỷ lệ sử dụng giống lai từ 70 - 75% hiện nay lên 85 - 90%;
- Tạo ra những giống lai u việt (ngắn ngày, chống chịu tốt với điều kiện
bất thuận, năng suất cao, phẩm chất tốt);
- Đầu t cơ sở vật chất cũng nh nâng cao biện pháp kỹ thuật trong canh tác.
2.3 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới và Việt Nam
2.3.1 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới
2.3.1.1 Một số nghiên cứu về nguồn gốc phân loại và đặc điểm của giống ngô nếp
Ngụ np (Z. ceritina Kulesh) l gen ủn ủiu khin tng hp hp cht
húa hc tinh bt trong cỏc ging ngụ np l amylopectin trong khi cỏc ging
khỏc l gm c amylose v amylopectin v ngụ np ủc tỡm thy ch yu
ụng Nam Chõu . Trong nhng nm gn ủõy ủó ủc s dng trong lnh
vc cụng nghip M thay th cho tinh bt sn v gen waxy ủc t hp
trong cỏc ging ci tin. (J.W. Purseglvoe). Porcher Michel H v cng s cho

sáp vốn là một nhược ñiểm trong trao ñổi chất nó trái ngược với chọn lọc tự nhiên.
Các nhà khoa học ở ðại học Tổng hợp Ohio – Hoa Kỳ còn ñưa ra tiêu
chuẩn dinh dưỡng của ngô nếp so với một số loại ngô khác (Bảng 2.5), trong
ñó % protein cao tương ñương với ngô giàu protein.
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip
15Bảng 2.5: Một số đặc tính chất lợng của ngô nếp so với ngô thờng
Loi ngụ % du % Protein % tinh bt

Nng lng
(Kcal/kg)
Thng (rng nga) 4,2 - 4,8 7,7 - 8,2 71,3 - 73,4 1777 - 1795
Hm lng du cao 7,2 - 8,2

8,0 - 9,0 66,2 - 67,9

1851 - 1869
Giu Lysine 4,0 - 4,5 7,3 - 8,5 70,5 - 72,2 1770 - 1785
Np 3,2 - 3,6

8,9 - 10,1 73,1 - 73,3

1747 - 1758

Khi nghiờn cu v ủc ủim nụng hc v k thut canh tỏc ca ngụ np cỏc
nh khoa hc thuc trng i hc Pennsylvania State University cho rng:
Trồng ngô có tinh bột hoàn toàn là amylopectin không dễ dàng vì gen sáp là lặn,
do đó yêu cầu vùng trồng ngô nếp cách ly với ngô thờng ít nhất là 200m. Nếu

Tổ
hợp
Số
hàng

Số
bắp/h

Hạt/Bắp

P1000
(gam)
Số
bắp/cây

Tiềm năng
năng suất
(tấn/ha)
3166 16 17 330,0 134,7 "1,7" 16,0
3170 16 33 350,0 147,1 "1,6" 15,8
3176 16 34 340,0 170,2 "1,8" 20,9
(Corcuera,VR, Naranjo,CA)
Lai ñơn cũng như các bố mẹ ñược thí nghiệm RC với 3 lần lặp lại và
mật ñộ 71.500 cây/ha và tính năng suất trong phạm vi 8,9 ñến 20,9 tấn/ha,
khối lượng 1000 hạt thấp và rất biến ñộng, bắp nhỏ, số bắp trên cây ít hơn.
Như thế năng suất cá thể là rất quan trọng cần xem xét và không chỉ ñặc ñiểm
của bắp mà phải quan tâm ñến cả số bắp. Các dòng tự phối bố mẹ chọn ñể