BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HƯƠNG ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP VÀ CHỌN LỌC CÁC TỔ
HỢP LAI CÀ CHUA TRONG VỤ XUÂN HÈ VÀ THU ðÔNG
TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI- 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Nguyễn Thị Hương
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này ngoài những nỗ lực của
bản thân, tôi ñã nhận ñược những sự giúp ñỡ hết sức tận tình và quý báu từ
nhiều tập thể và cá nhân.
Trước hết tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới
PGS. TS Nguyễn Hồng Minh – Giám ñốc trung tâm nghiên cứu và phát triển
rau chất lượng cao – Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội, giảng viên bộ
môn Di truyền – Chọn giống cây trồng, ñã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ
bảo và tạo mọi ñiều kiện ñể tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ công nhân viên thuộc Trung tâm
1.2.1 Mục ñích của ñề tài 3
1.2.2 Yêu cầu của ñề tài 3
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 4
1.3.1 Ý nghĩa khoa học 4
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 4
PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
2.1 Nguồn gốc, sự phân bố cà chua trên thế giới 5
2.1.1 Nguồn gốc và sự phân bố 5
2.1.2 Phân loại 7
2.2 Nghiên cứu về khả năng kết hợp 8
2.2.1 Nghiên cứu về ưu thế lai 8
2.2.2 Nghiên cứu về khả năng kết hợp 13
2.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu cà chua trên thế giới 15
2.3.1 Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới 15
2.3.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua trên thế giới 18
2.4 Tình hình sản xuất và nghiên cứu cà chua tại Việt Nam 30
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
iv
2.4.1 Tình hình sản xuất cà chua tại Việt Nam 30
2.6.2 Tình hình nghiên cứu và phát triển cà chua ở Việt Nam 30
PHẦN III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36
3.1 Nội dung nghiên cứu 36
3.2 Vật liệu nghiên cứu 36
3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 38
3.4 ðịa ñiểm thí nghiệm 38
3.5 Các biện pháp trồng trọt 38
3.5.1 Thời vụ 38
3.5.2 Vườn ươm 38
4.3 Một số tổ hợp lai cà chua triển vọng trong vụ Xuân hè 70
Phân tích tương quan một số tính trạng trong chọn giống 71
4.4 Kết quả nghiên cứu các chỉ tiêu trên ñồng ruộng của các tổ hợp
lai vụ sớm Thu ñông 2013. 72
4.4.1 Các giai ñoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua 72
4.4.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao và số lá của THL 74
4.4.3 Một số ñặc ñiểm về cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua 78
4.4.4 Một số tính trạng hình thái và ñặc ñiểm nở hoa 78
4.4.5 Tình hình nhiễm sâu bệnh hại của các tổ hợp lai cà chua 80
4.4.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai 81
4.5 Kết quả nghiên cứu hình thái chất lượng quả các tổ hợp lai vụ
sớm thu ñông 2013. 85
4.5.1 Một số ñặc ñiểm về hình thái quả 85
4.5.2 Một số ñặc ñiểm về phẩm chất quả 87
4.6 Một số tổ hợp lai cà chua triển vọng vụ thu ñông 2013 90
4.7 ðánh giá khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu 91
4.7.1 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính
trạng tỷ lệ ñậu quả 91
4.7.2 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính
trạng tổng số quả trên cây 92
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
vi
4.7.3 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính
trạng khối lượng trung bình quả lớn. 93
4.7.4 Khả năng kết hợp của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính
trạng năng suất cá thể 95
4.7.5 KNKH của các dòng cà chua nghiên cứu theo tính trạng ñộ brix 96
Phân tích tương quan một số tính trạng trong chọn giống 97
BHH : Bán hữu hạn
HH : Hữu hạn
VH : Vô hạn
CM : Chắc mịn
CB : Chắc bở
L : Chiều cao
Sð : Số ñốt
CCC : Chiều cao cây
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
viii
DANH MỤC BẢNG
STT Tên bảng Trang
2.1 Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới. 16
2.2 Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua của các châu lục năm 2011 16
2.3 Những nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới năm
2011
18
2.4 Những nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới năm
2011
18
2.5 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua giai ñoạn 2004-2008 30
4.1 Thời gian sinh trưởng của các THL 42
4.2 ðộng thái tăng trưởng CCC của các tổ hợp lai vụ XH 2013 45
4.3 ðộng thái tăng trưởng số lá của các THL vụ Xuân hè 2013 (lá) 46
4.4 Một số ñặc ñiểm cấu trúc cây của các THL vụ Xuân hè 2013 48
4.6 Tình hình nhiễm virus của các THL vụ Xuân hè 2013 54
4.7 Tỷ lệ hữu dục hạt phấn của các tổ hợp lai vụ xuân hè 2013 57
DANH MỤC BIỂU ðỒ, ðỒ THỊ STT Tên biểu ñồ, ñồ thị Trang
Biểu ñồ 2.1: Biểu ñồ thể hiện diện tích trồng cà chua các châu lục năm 2011 17
Biểu ñồ 2.2 : Biểu ñồ thể hiện năng suất cà chua các châu lục năm 2011 17
Biểu ñồ 2.3 : Biểu ñồ thể hiện sản lượng cà chua các châu lục năm 2011 18 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
1
PHẦN I
MỞ ðẦU
1.1 ðặt vấn ñề
Rau là một loại thực phẩm ñã ñược con người sử dụng rất lâu ñời, hiện
nay trong bữa ăn hàng ngày rau xanh không thể thiếu ñược. Khi cuộc sống
ñược nâng cao thì nhu cầu về rau càng tăng cao và khắt khe hơn. Cà chua là
loại rau giàu dinh dưỡng, dễ chế biến, có thể sử dụng lâu dài, liên tục. Do vậy
cà chua là loại rau rất ñược ưa chuộng. Không những có ý nghĩa kinh tế nông
nghiệp quan trọng mà cà chua còn ñược sử dụng như một ñối tượng nghiên
lâu qua các dạng khác nhau nhưng vẫn giữ ñược hương vị ñặc trưng, phẩm
chất tốt. Với ñặc tính ñó, cây cà chua ñã góp phần tích cực trong việc cân ñối
nguồn thực phẩm giữa các tháng trong năm, cũng như giữa các vùng khác
nhau ñể không ngừng nâng cao ñời sống của con người.
Mặt khác, cà chua còn là một mặt hàng rau tươi có giá trị xuất khẩu vào
loại lớn trên thị trường thế giới. Châu Á là thị trường ñứng ñầu về diện tích
trồng và sản lượng, Trung Quốc là quốc gia ñứng ñầu.
Ở Việt Nam, cây cà chua ñược xếp vào loại rau có giá trị kinh tế cao,
diện tích trồng cà chua lên ñến chục ngàn ha, tập trung chủ yếu ở ñồng bằng
và trung du phía Bắc ñược trồng ở nhiều vùng như: Hà Nội, Hải Dương,
Hưng Yên, Bắc Giang, Nam ðịnh…
Trong những năm gần ñây cà chua không chỉ ñược trồng nhiều trong vụ
chính mà còn ñược trồng trái vụ. ðây là một bước tiến quan trọng trong sản
xuất cà chua và có ý nghĩa giải quyết vấn ñề rau giáp vụ vừa nâng cao hiệu
quả, năng suất cho người dân.
Cà chua trái vụ thường cho năng suất và chất lượng thấp hơn so với
chính vụ vì nguồn giống nước ta chưa nhiều, trồng trái vụ khí hậu thường
khắc nghiệt bất lợi cho quá trình sinh trưởng phát triển của cây do ñó tỷ lệ ñậu
quả cũng như sự tích lũy các chất dinh dưỡng vào quả kém.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
3
Ở Việt Nam việc trồng, sản xuất cà chua còn nhiều bất cập như chưa có
bộ giống tốt, lượng giống cung cấp chủ yếu ñược nhập từ nước ngoài, giá
thành ñắt, chất lượng chưa cao. Mặt khác do ñiều kiện thời tiết thay ñổi, do
nhập khẩu ồ ạt các loại giống rau do dó dẫn ñến nguy cơ tiềm ẩn dịch bệnh
cao và ñã bùng phát lan tràn trên diện tích rộng nhất là các vùng chuyên canh.
Ở nhiều vùng sản xuất và nhiều mùa vụ sản xuất cà chua bị giảm nghiêm
trọng, hầu hết các bộ giống trước ñây ñều khó ñứng vững ñược trước nguy cơ
- ðánh giá tình hình nhiễm bệnh virus trên ñồng ruộng theo các triệu
chứng quan sát trên cây qua các lần theo dõi ở hai thời vụ trên.
- ðánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ của các tổ hợp lai
thí nghiệm.
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
1.3.1 Ý nghĩa khoa học
- Xác ñịnh cơ sở khoa học của khả năng chịu nóng của cây cà chua ñể
bố trí vào cơ cấu trồng trái vụ
- Khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ có ý nghĩa trong nghiên cứu
chọn tạo giống
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Chọn ñược các tổ hợp lai có khả năng chịu nóng trồng trái vụ có khả
năng sinh trưởng, phát triển tốt ñể giới thiệu ñưa vào sản xuất.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
5
PHẦN II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Nguồn gốc, sự phân bố cà chua trên thế giới
2.1.1 Nguồn gốc và sự phân bố
Cà chua có nguồn gốc ở Pêru, Bôlivia và Equado. Những loài cà chua
hoang dại vẫn ñược tìm thấy ở dãy núi Anñơ (Pêru), Equado và Bôlivia. Có
nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc của cây cà chua trồng. Các nhà thực vật
học DeCandole (1884), Mule (1940), Luckwill (1943), Breznev
(1955)…thống nhất rằng cây cà chua có nguồn gốc ở bán ñảo Galanpgos bên
bờ biển Nam Mỹ, ở Pêru, Equado, Chilê. Có 3 chứng cớ tương ñối tin cậy ñể
khẳng ñịnh Mêhico là trung tâm khởi nguyên trồng trọt hóa cây cà chua.
- Cà chua ñược bắt nguồn từ Châu Mỹ
“Gojeh Farangi”.
Ở Bắc Mỹ cà chua ñược du nhập vào từ năm 1710. Chúng ñược trồng
và phát triển mạnh ở California và Floria. Sau này, Trường ñại học Califorlia
ñã trở thành một trung tâm lớn về nghiên cứu cà chua.
Vào thế kỷ thứ XVIII cà chua ñược du nhập vào Châu Á và ñầu tiên là
vào Philippin, quần ñảo Java và Malayxia nhờ các lái buôn người Châu Âu và
thực dân Tây Ban Nha, Bồ ðào Nha, Hà Lan (Tạ Thu cúc, Hồ Hữu An,
Nghiêm Thị Bích Hà, 2000).
Trong nhiều năm cây cà chua chỉ ñược xem như cây thuốc và cây cảnh.
Cho ñến cuối thế kỷ XVIII và ñầu thế kỷ XIX cà chua mới ñược liệt vào cây
rau thực phẩm có giá trị và từ ñó ñược phát triển mạnh. ðầu thế kỷ XX cà
chua ñược trồng và phát triển trên diện rộng.
Ở Việt Nam, lịch sử trồng cà chua chỉ mới hơn 100 năm nay. Trong
những năm gần ñây, diện tích trồng cà chua ngày một tăng. ðiều kiện thiên
nhiên, khí hậu và ñất của nước ta rất thích hợp cho cây cà chua sinh trưởng và
phát triển (Mai Phương Anh, 2000).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
7
2.1.2 Phân loại
Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc họ cà (Solaneceae), chi
(Lycopersicon). Có bộ nhiễm sắc thể 2n=24. Cà chua ñược nghiên cứu và lập
thành hệ thống phân loại theo quan ñiểm riêng của nhiều tác giả: H.J.Muller
(1940), Daskalov và Popov (1941); Luckwill, Lehman (1953), Brezhnev
(1955, 1964). Ở Mỹ thường dùng phân loại của Muller; ở Châu Âu, Liên Xô
(cũ) thường dùng phân loại của Bzezhnev.
ðã có nhiều tác giả ñưa ra nhiều quan ñiểm khác nhau về phân loại
nhưng hiện nay hệ thống phân loại của Brezhnev (1964) ñược sử dụng ñơn
giản và rộng rãi nhất ñó là Eulycopersicon (chi phụ 1) và Eriopersicon (chi
L. cheesmanii, L. chilense, L. glandulosum, L.hirsutum, peruvianum
.
- Lycopersicum hisrutum Humb: ðây là loại cây ngày ngắn, quả chỉ
hình thành trong ñiều kiện chiếu sáng trong ngày 8-10 h/ngày, quả chín xanh,
có mùi ñặc trưng. Loài này thường sống ở ñộ cao 2200 – 2500m.
- Lycopersicum peruviarum Mill: mọc ở miền Nam Pêru, bắc Chilê, có
xu hướng thụ phấn chéo cao, có khả năng chống bệnh cao, sống ở ñộ cao 300
– 2.000m so với mặt nước biển. Có 3 loại dựa vào hình dạng quả:
- Cà chua hồng: quả có hình dạng quả hồng, không chia múi. Các giống
thường gặp: Ba Lan, Hồng lan của Viên CLT, giống 214, HP5, HP1….
- Cà chua múi: quả to, nhiều ngăn hạt tạo thành múi, sinh trưởng vô
hạn, thời gian sinh trưởng dài, năng suất và chống chịu khá.
- Cà chua bi: quả nhỏ phục vụ ăn tươi.
2.2 Nghiên cứu về khả năng kết hợp
2.2.1 Nghiên cứu về ưu thế lai
2.2.1.1 Khái niệm về ưu thế lai
Ưu thế lai (Heterosis) ñược nhà chọn giống ngô người Mỹ Shull ñưa ra
vào năm 1917 ñể chỉ các thế hệ có ưu thế hơn bố mẹ. Năm 1760 nhà thực vật
học I.G Kolreuter ñã thu ñược con lai giữa 2 loài thuốc lá Nicotiana tabacum
và Nicotinana rustica có sức sinh trưởng mạnh vượt qua bố mẹ của chúng. Dựa
trên kết quả này I.G Kolreuter ñã xây dựng phương pháp thu nhận hạt lai có ưu
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
9
thế lai cao ở thuốc lá và ñề nghị sử dụng ưu thế lai cho các cây khác. Năm
1878, Beal ñã thu ñược các giống ngô khi lai các giống ngô khác nhau. Năm
1904, G. Shull tiến hành thụ phấn cưỡng bức ở ngô và năm 1908 ñã thu ñược
con lai có ưu thế lai giữa các dòng tự phối. Các năm tiếp theo các nhà chọn
giống ở nhiều nước khác ñã thu ñược hiệu ứng ưu thế lai ở các cây trồng khác
nghĩa lớn về tiến hóa và sản xuất song bản chất và nguyên nhân của hiện tượng
ưu thế lai ñến nay vẫn chưa sáng tỏ.
ðể giải thích hiện tượng ưu thế lai ñã có một số giả thuyết ñược ñưa ra:
- Giả thuyết liên quan tới tương tác giữa các gen cùng locus – hiệu quả
trội, siêu trội.
Con lai F1 thu ñược dị hợp tử nào ñó về các kiểu gen. Các gen trội ñược tích
lũy và lấn át các gen lặn gây hiệu quả xấu dẫn tới con lai F1 có ưu thế hơn bố mẹ:
AA bb CC dd x aaBBccDD AaBbCcDd
Các gen lặn a, b, c, d có hại hoặc có hiệu quả yếu về biểu hiện kiểu hình
của tính trạng, mỗi bố mẹ có 2 gen lặn ñồng hợp tử. Ở thế hệ F1 các gen lặn
ñược lấp trống, 4 gen trội ñược phát huy tác dụng nó có ưu thế hơn hẳn bố mẹ.
Trường hợp kiểu dị hợp tử có tương tác ñặc biệt dẫn tới hiệu quả thể hiện mạnh
hơn so với các kiểu ñồng hợp tử - hiệu ứng siêu trội:
AA≤ Aa ≥ aa
Cơ sở của hiệu ứng siêu trội: ñược kiểm chứng rõ ở sự ñối lập giữ sức
mạnh của con lai và mức thể hiện tính trạng yếu ở các dòng tự phối do ở các
dòng tự phối có thể xuất hiện nhiều gen lặn gây hiệu quả xấu. ðối với các tính
trạng số lượng do nhiều gen kiểm tra, sự thể hiện ñộ lớn tính trạng tăng khi các
yếu tố trội tăng và mức dị hợp tử.
- Giả thuyết liên quan ñến sự tương tác giữa các gen khác locus
Nhóm giả thiết này bao gồm những dạng tương tác giữa các gen khác
locus gây lên hiệu quả ưu thế về thể hiện tính trạng ở con lai F1 so với bố mẹ.
Hiệu quả tương tác bổ sung giữa các gen theo mô hình:
AA bb x aa BB Aa Bb
Các nhân tố di truyền riêng rẽ ở 2 dòng bố mẹ có thể không hoặc cho
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
11
hiệu quả yếu hơn về thể hiện kiểu hình ở tính trạng, sự tồn tại của chúng ở F1
giới cũng như ở nước ta ñến nay chủ yếu sử dụng quy trình sản xuất hạt giống
cà chua lai thông qua khử ñực và thụ phấn bằng thủ công (Nguyễn Hồng
Minh, 2006); (Yulingbai and Pimlindhout, 2007).
Nguyễn Văn Hiển (2000), hệ thống chọn giống cà chua ưu thế lai theo
phương thức khử ñực thụ phấn bằng thủ công gồm các bước sau ñây:
• Chọn bố mẹ
Các nguyên tắc cơ bản trong chọn cặp bố mẹ khi lai. ðó là nguyên tắc
khác nhau về: kiểu sinh thái ñịa lý; các yếu tố cấu thành năng suất; thời gian
các giai ñoạn sinh trưởng; về tính chống chịu; bổ sung các tính trạng ñặc biệt.
• Làm thuần bố mẹ
Bản thân các giống ñã là các dòng thuần nhưng vẫn có một tỷ lệ nhỏ nào
ñó xảy ra thụ phấn chéo. Do ñó cần tiến hành làm thuần bố mẹ. Trước tiên
chọn các cá thể ñiển hình, bao cách ly ñể thu hạt tự thụ tuyệt ñối, hạt thu ñược
gieo thành dòng, chọn các dòng ñồng nhất và bao cách ly một lần nữa sẽ có các
dòng bố mẹ thuần dùng cho bước tiếp theo. Các dạng bố mẹ tiếp tục bao cách
ly ñể thu hạt duy trì.
• Thử khả năng kết hợp
Chia bố mẹ thành các nhóm, mổi nhóm 5-6 giống ñể thử khả năng kết
hợp giữa chúng với nhau. Tiến hành dialen theo sơ ñồ, con lai ñược trồng thử
nghiệm và tính khả năng kết hợp riêng theo mô hình của sơ ñồ. Mỗi sơ ñồ lai
chọn ra một tổ hợp có khả năng kết hợp riêng cao nhất
.
• Lai thử
lại và
so sánh giống
Các tổ hợp tốt nhất ñược lai thử lại ñể có ñủ hạt giống cho bố trí thí
nghiệm so sánh giống, các tổ hợp ñược so sánh với nhau. Thí nghiệm so sánh
truyền lại cho thế hệ sau.
Kết quả ñánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ thông qua các
tính trạng trên tổ hợp lai của chúng, giúp chúng ta có thể xác ñịnh về việc giữ
lại dòng có KNKH cao, loại ñi những dòng kém có KNKH thấp.
Việc ñánh giá khả năng kết hợp chung, khả năng kết hợp riêng của các
giống, dòng là rất quan trọng và cần thiết trong việc tạo giống ưu thế lai. ðể
Copyright: Tài liệu đại học ©