1
1

ABSTRACT
Drought causes a significant reduction in maize grain with
unpredicable forecast in incidence, severity and frequence. Therefore,
selecting for drought tolerance hybrids has always been an interest in
any maize breeding program. Both planting density and fertilizer
levels are the most affected on maize yield. Establisment of optimum
planting density and fertilizer are essential to get maximum yield.
Evaluation of 62 maize inbred lines as breeding materials for drought
tolerant hybrid development. All trials evaluate phenotypes, growth
ability of hybrid combination in the fields arranged in (RCBD) with 3
replications. Evaluation genetic diversity of inbred lines through
marker SSR. Evaluate gene and environment interaction through
BIPLOT map. Experiments on cultivation practices were arranged in
Split plot design and RCBD design with 3 replications.
Results of study showed that, through UPGMA clustering (62 inbred
maize lines in the IAS gene bank) due to SSRs, there were 80 new
hybrids created, some of them exhibited their higher yielding and
more desirable characters as compared to the leading
hybrid C919 under Southern region condition. Evaluations of
adaptability and stability had identified a number of F1 maize crosses
showed good potential: early maturity: 92-93 days after planting, good
yields. Prominently, two crosses: VE8 x BC3F3-26 and VK1 x NK67-
2 showed better yields both in normal and drought stress conditions.
Based on experiments in cultivation practices, good plant densities and
rates of fertilizers were determined to attain better yields and higher
income.


- Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật canh tác ngô lai theo hướng

3
3
thâm canh
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1 Ý nghĩa khoa học
- Đây là công trình nghiên cứu có hệ thống về đánh giá mức độ
đa đạng di truyền nguồn vật liệu khởi đầu có liên quan đến
tính chịu hạn. Kết quả về phân nhóm các dòng dựa vào tính đa
dạng sẽ làm cơ sở cho các nghiên cứu về chọn tạo giống ngô
lai chịu hạn sau này.
- Đề tài đã khẳng định có tính chất bổ sung rằng, tính trạng thứ
cấp như khoảng cách giữa trỗ cờ và phun râu liên quan chặt
chẽ đến năng suất trong điều kiện khô hạn.
- Đề tài đóng góp vào cơ sở lý luận về việc nâng cao năng suất
ngô bằng việc gia tăng mật độ trồng với khoảng cách hàng
hợp lý và liều lượng phân bón thích hợp
3.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Trên cở sở phân tích tính đa dạng của nguồn vật liệu khởi đầu,
kết quả nghiên cứu đã đánh giá, phân loại các dòng thuần làm cơ sở
cho công tác lai tạo giống ngô ưu thế lai trước mắt cũng như trong
tương lai.
- Ứng dụng sơ đồ phân nhóm UPGMA dựa vào chỉ thị phân tử
SSR, công trình này đã tạo ra được 80 tổ hợp lai đã thể hiện được tính
trạng nông học và năng suất vượt giống đối chứng đang sản xuất đại
trà ở miền Nam là C919.
- Tạo được một số tổ hợp ngô lai F
1
có thời gian sinh trưởng

phân khoáng NPK
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Hạn hán và phân loại
IMO (International Meteorological Organization) phân loại các mức
độ hạn như sau:
+ Hạn nhẹ: Khi lượng mưa ít hơn 11-25% lượng mưa bình thường.
+ Hạn vừa: Khi lượng mưa ít hơn 26-50% lượng mưa bình thường.
+ Hạn nặng: Khi lượng mưa ít hơn 50%lượng mưa bình thường
Theo CIMMYT lượng mưa trong một vụ canh tác ngô vào khoảng
500-700 mm, nếu lượng mưa trong một vụ giảm dưới 500 mm thì xem
như cây ngô bị hạn.
1.2 Nghiên cứu về đa dạng di truyền ở ngô

5
5
Đa dạng di truyền có tầm quan trọng rất to lớn trong chọn tạo giống
ngô, đặc biệt là trong chương trình ngô lai. Các nhà khoa học còn
nhận thấy có sự tương đồng giữa khác biệt di truyền và xa cách địa lý
(Ngô Hữu Tình, 2009). Ước đoán về giá trị của lai đơn hoặc ưu thế lai
giữa các dòng bố mẹ có thể gia tăng hiệu quả của những chương trình
tạo giống lai. Mối quan hệ giữa khoảng cách di truyền và ưu thế lai đã
được ghi nhận trước khi có sự phát triển của các chỉ thị phân tử. Các
bản đồ liên kết di truyền được xây dựng bằng các phương tiện của các
chỉ thị phân tử DNA luôn sẵn có ở cây ngô (Coe và cộng sự, 1995)
1.3 Tương tác giữa kiểu gen và môi trường
Hai khái niệm cơ bản của sự ổn định kiểu hình được phân biệt: i) khái
niệm sinh học, và ii) khái niệm động thái. Theo Becker và Léon
(1988), sự ổn định theo khái niệm động thái cho rằng một kiểu gen sẽ
không thay đổi bất kể có sự thay đổi của môi trường, hay phương sai

1.5.2 Nghiên cứu về phân bón cho ngô
Một trong những nguyên nhân chính làm năng suất ngô thấp là
do sự màu mỡ của đất bị suy giảm. Đó là hậu quả của việc không cung
cấp đầy đủ dinh dưỡng khoáng và sử dụng mất cân đối các yếu tố dinh
dưỡng trong quá trình sản xuất ngô trong một thời gian dài. Ngô đòi
hỏi sự cung cấp đầy đủ N, P và K để sinh trưởng tốt và cho năng suất
cao. N và P là hai yếu tố cần thiết cho sự phát triển sinh dưỡng và sự
phát triển của hạt. Tuy nhiên, sử dụng P với tỷ lệ cao có khả năng gây
ra sự mất cân bằng dinh dưỡng và hậu quả là năng suất giảm (Buresh
và cộng sự, 1997) [48]. Báo cáo trước đây trong một nghiên cứu về
dinh dưỡng trên ngô cho thấy năng suất hạt tăng đáng kể chủ yếu phát
sinh từ việc bón N và kế đến là từ P. Việc bón N và P có một tác động
trên năng suất ngô có ý nghĩa hơn tác động trên nồng độ các chất dinh
dưỡng trong hạt (Hussaini và cộng sự, 2008) [97]. 7
7
CHƯƠNG 2
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu
- Các tổ hợp ngô lai hình thành từ sự lai tạo giữa các dòng thuần
dựa trên cơ sở đánh giá đa dạng di truyền, khả năng chịu hạn và trên
cơ sở các dòng được chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử.
- Các công thức phân bón NPK và các mật độ trồng
2.2 Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Nghiên cứu khả năng chịu hạn ,
đặc điểm nông học và mức độ đa dạng di truyền của 62 dòng
ngô thuần dựa vào chỉ thị phân tử

- Thí nghiệm khảo sát các đặc tính nông học và năng suất của các
dòng thuần bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên (RCBD) theo
hướng dẫn của Gomez và Gomez, 1984[86].
- Thí nghiệm đánh giá đặc điểm nông học, năng suất và khả năng chịu
hạn của tập đoàn 62 dòng ngô thuần ở hai chế độ tưới đủ nước và tạo
hạn bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên (RCBD) với ba lần
lập lại cho mỗi chế độ tưới.
ii) Phân tích đa dạng di truyền dựa vào chỉ thị phân tử.
Thu thập mẫu lá ngô của 62 dòng ngô thuần ở giai đoạn 15 ngày sau
khi gieo để ly trích DNA từ lá ngô bằng nitơ lỏng và thực hiện phản
ứng PCR để phân tích đa dạng di truyền 62 dòng ngô thuần theo
Murray và Thompson, 1980
2.4.2 Khảo sát khả năng sinh trưởng và năng suất các tổ hợp lai
được tạo ra từ việc đánh giá đa dạng di truyền dựa vào chỉ thị
phân tử và các tổ hợp lai từ các dòng hồi giao với cây thử
Các thí nghiệm so sánh, đánh giá khả năng sinh trưởng của
các tổ hợp lai được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên (RCBD)

9
9
với 3 lần lập lại. Mỗi tổ hợp lai trồng 4 hàng trong một ô dài 5m,
khoảng cách giữa hai hàng là 75cm, khoảng cách giữa hai cây là 20cm
2.4.3 Đánh giá một số tổ hợp lai ưu tú có liên quan đến tính chịu
hạn
2.4.2.1 Đánh giá khả năng sinh trưởng và năng suất của một số tổ
hơp lai ưu tú
Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên
(RCBD) với 3 lần lập lại. Bao gồm 7 thí nghiệm, được thực hiện trong
vụ Thu Đông và Thu Đông muộn năm 2011. Mỗi tổ hợp lai trồng 4
hàng trong một ô dài 5m, khoảng cách giữa hai hàng là 75cm, khoảng

2.8 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
Số liệu thống kê sinh học trên đồng ruộng được xử lý trên
chương trình Excell, NTSYSpc và IRRISTAT 5.0 trên máy vi tính.

CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Nghiên cứu khả năng chịu hạn, đặc điểm nông học và mức độ
đa dạng di truyền của 62 dòng ngô thuần dựa vào chỉ thị phân tử
3.1.1 Nghiên cứu khả năng chịu hạn giai đoạn cây con và đặc điểm
nông học, năng suất của 62 dòng ngô thuần
3.1.1.1 Khảo sát đặc điểm nông học và năng suất các dòng thuần
Số liệu về đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây con của 62
dòng thuần trong vụ Đông - Xuân năm 2009-2010 ở bảng 3.1 cho
thấy, sau khi ngưng tưới một tuần, chỉ có 6 dòng trong tổng số 62
dòng chưa bị héo. Sau khi ngưng tưới ba tuần, tất cả các dòng bị héo
với những tỷ lệ khác nhau, thấp nhất là 45,63% (dòng RM97) cao nhất
là 100% .Trong số 62 dòng thuần, có 15 dòng phục hồi tốt đạt tỷ lệ từ

11
11
82,78% đến 100% sau khi tưới lại, tỷ lệ này cao hơn rất nhiều so với
các dòng đối chứng.
3.1.1.2 Khảo sát đặc điểm nông học và năng suất tập đoàn 62
dòng ngô thuần trong vụ Thu Đông năm 2009.
Trong tổng số 62 dòng, đã xác định được 10 dòng có năng suất hạt cao
và các chỉ tiêu liên quan đến năng suất
công tác lai tạo lai.
3.1.1.3 Đánh giá đặc điểm nông học và năng suất dưới hai chế độ
tưới đủ và tạo hạn

3.2 Khảo sát khả năng sinh trưởng và năng suất của các tổ
hợp lai tạo ra từ kết quả đánh giá đa dạng di truyền và từ
các dòng hồi giao với cây thử
3.2.1 Khảo sát khả năng sinh trưởng và năng suất của các tổ
hợp lai trong vụ H năm 2010 tại Hưng Lộc-Đồng Nai.
Qua khảo sát đánh giá đặc điểm nông học và năng suất của 80
tổ hợp lai trong hai vụ Hè Thu và Thu Đông năm 2010, có những tổ
hợp lai biểu hiện năng suất cao, ổn định cả hai vụ (bảng 3.16) và có
một số tổ hợp lai biểu hiện năng suất cao trong từng vụ riêng biệt với
xu thế chung là các tổ hợp lai cho năng suất cao trong vụ Hè Thu
cũng có biểu hiện tốt trong vụ Thu Đông. Những tổ hợp lai này được
chọn để đưa vào khảo sát ở giai đoạn tiếp theo. Năng suất và thời gian
sinh trưởng của 9 tổ hợp lai tốt nhất được trình bày ở hình 3.7. 13
13

Hình 3.7: Năng suất và thời gian sinh trưởng của 9 tổ hợp lai tốt nhất
và hai giống đối chứng
G 1 đến G9: các tổ hợp lai mói. G10 : Giống C.919 , G11: Giống NK67
3.2.2 Đánh giá khả năng sinh trưởng và năng suất các tổ hợp lai
tạo ra từ các dòng hồi giao với cây thử
Qua việc đánh giá 36 tổ hợp lai được phát triển từ những dòng
lai hồi giao có mang gen chịu hạn và các dòng làm mẹ D1, VE8 và
VK1, kết quả khảo sát, đánh giá cho thấy rằng, năng suất của các tổ
hợp lai được phát triển từ hai dòng lai hồi giao BC3F3-26, BC3F3-28,
BC3F3-1 với các dòng thuần làm mẹ D1, VE8 và VK1 có năng suất
cao và ổn định hơn những dòng lai hồi giao khác. Nhìn chung, một số
tổ hợp lai hồi giao có khả năng sinh trưởng tốt và năng suất cao, thời

Trong điều kiện hạn, các tổ hợp lai VK1 x NK67-2, VE8 x
BC3F3-1 và VE8 x BC3F3-26 có năng suất 5,3 -6,68 tấn/ha, tương
đương với giống chịu hạn P.30Y87 và cao hơn có ý nghĩa so với giống
lai đơn ngắn ngày C.919 (4,69 tấn/ha).
3.3.2.2 Xác định chỉ số chịu hạn DI (Drought Index)
Ở Hưng Lộc, Đồng Nai các tổ hợp có chỉ số DI lớn hơn 1 là
VK1 x NK67-2 (DI=1,0918); D12 x D1 (DI=1,12911), D1 x
TB61(DI=1,22281), VE8 x BC3F3-1(DI=1,03193), D12 x 30D-1

15
15
(1,03749), VK1 x 30 D-2 (1,06582) và VE8x BC3F3-26 (DI=1,15571)
tốt hơn so với chỉ số này của giống C.919 (DI=0,94496), tương đương
so với DI của P.30Y87 (DI=1,08178).
Tương tự, ở Bà Rịa Vũng Tàu, các tổ hợp lai VK1 x NK67-2,
VE8 x BC3F3-26 và D1 x TB61 có chỉ số DI tương ứng là 1,12972;
1,01449 và 1,09722 so với C.919 (0,89837) và P.30Y87 (1,18049).
Như vậy, trong mặt bằng chung của 14 tổ hợp lai và so với ba đối
chứng C.919, V 98-1 (hai giống không chịu hạn) và P.30Y87 (giống
chịu hạn tốt) các tổ hợp lai VK1 x NK67-2, D1 x TB61 và VE8 x
BC3F3-26 có thể được xếp vào loại có triển vọng tốt và chịu hạn khá.
3.4 Phân tích tính ổn định, tính thích nghi của các tổ hợp lai

Trên giản đồ, tương tác giữa kiểu gen và môi trường với thứ tự môi
trường từ kém thuận lợi đến thuận lợi như sau: Dlac2 < BRVT1 <
DN1 < Dlac1 < BRVT2 < Dnong < DN2 nằm trên trục Ij với giá tri
theo thứ tự: -2,8963 < -0,27807 < -0,05277 < 0,624874 < 0,703109 <
0,887227 < 1,011933
Phân tích qua giản đồ BIPLOT nhận thấy, trên giản đồ qua cả 7 môi
trường, các tổ hợp lai VK1 x 30D-2, D1 x BC3F3-14, D12 x D1, D1

7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
A
B
C
D
E
F
GHình 3.11 Giản đồ BIPLOT về sự phân tán của các tổ hợp lai quanh 7
điểm thí nghiệm
Phân tích chỉ số ổn định và thích nghi
Qua phân tích tương tác giữa kiểu gen và môi trường, hai tổ
hợp lai VK1 x NK67-2 và VE8 x BC3F3-1 thích
nghi cao nhất trong tất cả các môi trường khảo nghiệm, thể hiện ở
chỉ số ổn định S
2
di tiến đến giá trị 0, chỉ số thích nghi bi xung quanh
giá trị 1. Đây là hai tổ hợp lai có nhiều triển vọng để phát triển, phục

VK1 x NK67-2
7,93
0,973
0,569
0,083
0,780
P.30Y87
7,90
0,941
0,644
0,048
0,707
VE8 x BC3F3-1
7,78
1,417
0,994 *
-0,075
0,320
VE8 x BC3F3-26
7,70
0,851
0,934
-0,125
0,138
D12 x D1
7,67
0,809
0,942
-0,087
0,273

D1 x BC3F3-14
7,13
0,981
0,559
-0,021
0,513
D12 x 30D-1
7,13
0,989
0,533
-0,050
0,412
M65 x VK1
7,10
0,881
0,691
0,356
0,981*
D1 x BC3F3-6
7,07
0,909
0,807
-0,098
0,232
C.919
6,72
1,143
0,927
-0,125
0,137

độ trồng của hai công thức đối chứng (là những mật độ trồng phổ biến
hiện nay), khi trồng với khoảng cách hàng hẹp hơn và tăng khoảng
cách giữa hai cây thì năng suất có xu thế tăng cao hơn.
3.5.2 Nghiên cứu liều lượng NPK và giống ngô
Kết quả nghiên cứu về liều lượng phân bón NPK ở Bà Rịa Vũng Tàu
cho thấy cây ngô đáp ứng khá tốt dinh dưỡng khoáng. Trong nghiên
cứu này, với liều lượng phân bón NPK như hiện nay (công thức 4) là
chưa đủ để đạt năng suất tối đa khi so sánh năng suất với công thức
.

19
19
3.5.2.1 Nghiên cứu liều lượng NPK và giống ngô lai
Hình 3.12: Năng suất hạt ở các liều lượng phân bón NPK và hai giống
ngô lai tại BRVT
-60 P
2
O

2
O
210 N-110 P
2
O
5
-80 K
2
O

Hình 3.13: Năng suất hạt ở các liều lượng phân bón NPK và hai giống
ngô lai tại Đắc Nông

20
20
3.5.2.2 Nghiên cứu liều lượng NPK và phân bón hữu cơ

Hình 3.14: Năng suất hạt ở các liều lượng phân bón NPK và phân hữu
cơ tại BRVT

Hình 3.15: Năng suất hạt ở các liều lượng phân bón NPK và phân hữu
cơ tại Đắc Nông
Kết quả nghiên cứu ở hai địa điểm trên cho thấy, phân hữu cơ
có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng, phát triển và năng suất ngô.
Sự hiện diện của phân hữu cơ làm tăng hiệu quả của phân khoáng
NPK và vì vậy sẽ giảm lượng NPK trong quy trình bón phân cho ngô
để đạt năng suất cao. Bón kết hợp NPK và phân hữu cơ làm gia tăng
năng suất ngô hơn so với việc bón đơn
3.15)


5,9b
6,7c
7,3b
8,0a
Mật độ 5
(Đ/C1)
7,2ab
7,7abc
7,9b
8,0a
Mật độ 6
(Đ/C2)
6,1b
7,4bc
7,6b
7,7b
Kết quả bảng 3.50 cho thấy, có sự tương tác có ý nghĩa giữa
yếu tố mật độ và liều lượng phân bón. Ở công thức phân bón 1, năng
suất đạt cao nhất ở mật độ 2 ( 66.666 cây/ha, khoảng cách trồng 60
cm x 25 cm), khác biệt có ý nghĩa so với công thức đối chứng 2 ( mật
độ 66.666 cây/ha, khoảng cách trồng 75 cm x 20 cm). Ở công thức
phân bón 2, năng suất đạt cao nhất ở mật độ trồng 1 (66.666 cây/ha,
khoảng cách trồng 50 cm x 30 cm), khác biệt có ý nghĩa so với công
thức 4 (83.333 cây/ha, khoảng cách trồng 60 cm x 20 cm) và công
thức đối chứng 2. Ở công thức phân bón 1 và 2, năng suất đạt cao ở
mật độ 1 và 2, khác biệt có ý nghĩa so với các mật độ khác. Riêng đối
với công thức phân bón 4, năng suất đạt cao tương ở hầu hết các mật
độ trồng và công thức đối chứng 1 (mật độ 5), khác biệt có ý nghĩa so

22

Nai
Đức
Hòa
Long
An
Tân
Châu
An
Giang

MN-1
6,62
8,01
8,15
7,93
7,68
C919
6,48
7,02
7,98
8,05
7,38
CP888
6,47
8,40
7,96
8,17
7,75
CV%
8,61

biệt là giống C.919 được trồng phổ biến ở một số tỉnh phía
Nam.
 Khoảng cách giữa các hàng ngô 50 – 60 cm và khoảng cách
giữa các cây 25-30 cm đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao

24
24
nhất. Về mật độ cây/ha, có thể gia tăng lên đến 80.000 cây/ha
để đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao. Trong thực tiễn canh
tác ở các tỉnh phía Nam, mật độ tăng trên 80.000 cây/ha năng
suất sẽ giảm.
 Liều lượng NPK phù hợp cho việc canh tác ngô đạt năng suất
cao là 150 – 180 kg N+ 90-100 kg P
2
O
5
+ 60-70 kg K
2
O/ha
đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao. Bổ sung 5-10 tấn phân
chuồng làm tăng năng suất ngô rõ rệt đồng thời giảm lượng
phân NPK vẫn duy trì năng suất tối ưu.
 Năng suất bình quân của tổ hợp lai VK1 x NK 67-2 (giống
MN-1) trong tất cả các điểm khảo nghiệm ở hai vùng đạt 6,43
tấn/ha so với 6,04 tấn/ha của giống C.919 trong vụ Thu Đông
2011 và đạt năng suất bình quân 7,68 tấn/ha, so với 7,38
tấn/ha của giống đối chứng C.919 trong vụ Đông Xuân 2011-
2012.

2. Đề nghị