BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
**********************
TRẦN ÁNH NGUYỆT ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG
KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ NỔ MỚI
TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ
HÀ NỘI, 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn Trần Ánh Nguyệt Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ii
LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Văn Cương
đã nhiệt tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài và bản
luận văn Thạc sĩ nông nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn, tập thể các thầy cô Bộ môn Di truyền và Chọn
giống cây trồng trong Khoa Nông học, Ban quản lý đào tạo-Học viện Nông nghiệp
Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và
thực hiện đề tài này.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 3
2.1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô trên thế giới 3
2.1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam 5
2.2. Tình hình nghiên cứu và phát triển trên ngô nổ . 6
2.2.1. Tình hình nghiên cứu ngô nổ trên thế giới. 6
2.2.2. Tình hình nghiên cứu ngô nổ trong nước. 10
2.3. Cơ sở khoa học của đề tài. 11
2.3.1. Khái niệm dòng thuần. 11
2.3.2. Khái niệm ưu thế lai 11
2.3.3. Ứng dụng ưu thế lai trong sản xuất ngô 13
2.3.4. Khái niệm khả năng kết hợp 14
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv
2.3.5. Các phương pháp đánh giá khả năng kết hợp 15
2.4. Giới thiệu chung về ngô nổ 18
2.4.1. Nguồn gốc và phân loại ngô nổ 18
2.4.2. Đặc điểm và giá trị của ngô nổ 19
PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
3.1. Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu. 22
3.1.1. Vật liệu 22
3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 23
3.2. Nội dung nghiên cứu 23
3.3. Phương pháp nghiên cứu 23
3.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi 26
3.3.3. Một số chỉ tiêu cảm quan 29
3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu 29
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30
PHỤ LỤC 85
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vi
DANH MỤC BẢNG
STT Tên bảng Trang
2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới từ 2003 – 2013 4
2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô của một số nước 4
2.3. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 2000 – 2011 6
2.4. Phân loại ngô nổ 19
2.5. Thành phần dinh dưỡng của 100g ngô nổ 21
4.1. Thời gian sinh trưởng của các dòng ngô nổ, vụ Thu Đông 2013 31
4.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng ngô nổ 34
4.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các dòng ngô nổ 35
4.4. Động thái tăng trưởng số lá của các dòng ngô nổ 36
4.5. Tốc độ tăng trưởng số lá của các dòng ngô nổ 37
4.6. Chiều cao cây cuối cùng và chiều cao đóng bắp của các dòng 39
4.7. Các đặc điểm hình thái của các dòng ngô nổ. 41
4.8. Tổng số lá, diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các dòng 42
4.9. Một số chỉ tiêu về bông cờ và bắp của các dòng ngô nổ 44
4.10. Đặc tính chống chịu của các dòng ngô nổ 48
4.11. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các dòng
ngô nổ thí nghiệm 49
4.12. Chỉ tiêu về độ nổ của 12 dòng ngô nổ thí nghiệm 52
4.13. Mục tiêu và cường độ chọn lọc các dòng ngô nổ thí nghiệm 53
4.14. Chỉ số chọn lọc và các đặc trưng của 5 dòng ngô nổ được chọn 54
4.13. Thời gian sinh trưởng của các THL ngô nổ 55
4.15. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL ngô nổ 56
4.16. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các THL ngô nổ 57
4.17. Động thái tăng trưởng số lá cây của các THL ngô nổ 59
4.7. Năng suất của các THL ngô nổ thí nghiệm 75
4.8. KNKH chung tính trạng năng suất của các dòng ngô nổ 78
4.9. KNKH riêng của các dòng và cây thử 79Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BHH : Bắp hữu hiệu
CB : Cao đóng bắp
CC : Cao cây
CD : Chiều dài
CIMMYT : International Maize and Wheat Improvement Center
Trung tâm cải lương Ngô và Lúa mỳ Quốc tế.
CSL : Chín sinh lý
DTL : Diện tích lá
ĐK : Đường kính
KNKH : Khả năng kết hợp
G : Gieo
HH : Hàng hạt
IFPRI : International Food Policy Research Institute
Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới
LAI : Leaf Area Index - Chỉ số diện tích lá
M : Mọc
MM : Mọc mầm
chất dẫn dụ côn trùng, làm túi bỏng ngô, hộp ngô nổ, sản xuất đồ hộp, bánh
kẹo, làm thức ăn chăn nuôi… Ngô nổ được trồng khá nhiều ở Mỹ, Brazil,
Trung Quốc và các nước khác (Jose Antonio Serratos Hernández, 2009).
Ở Việt Nam ngô nổ rất hiếm xuất hiện trên đồng ruộng Việt Nam.
Trước đây có một số giống địa phương như: Ngô nổ Tây Nguyên (màu tím),
ngô nổ Tây Nguyên (màu vàng), ngô nổ Hồng (Đăk Lak), ngô nổ Dài, ngô nổ
Tím (Cao Bằng)… (Nguyễn Văn Cương, 2010). Vì thế việc trồng và chế biến
các sản phẩm từ ngô nổ là một vấn đề khá mới mẻ ở Việt Nam cần được quan
tâm, chú trọng phát triển. Để có được điều đó cần phải thu thập, đánh giá các
dòng, khả năng kết hợp của các dòng và tìm ra các tổ hợp lai tốt.
Xuất phát từ những lí do trên, được sự giúp đỡ của PGS. TS. Nguyễn Văn
Cương (Bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng, HVNN VN), chúng tôi xin
tiến hành nghiên cứu đề tài : “Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kết
hợp của một số dòng ngô nổ mới tại Gia Lâm, Hà Nội”. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2
1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài.
1.2.1. Mục đích.
Đánh giá đặc điểm nông sinh học cơ bản của 12 dòng ngô nổ.
Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô nổ từ đó xác định được
một số dòng ngô nổ triển vọng có đặc điểm nông sinh học phù hợp, chất
lượng tốt, độ nổ cao.
Chọn dòng có các đặc điểm tốt giới thiệu cho các đơn vị quan tâm đến
chọn tạo và phát triển giống ngô nổ.
1.2.2. Yêu cầu
Đánh giá đặc điểm sinh trưởng, phát triển của12 dòng ngô nổ và 20 tổ
hợp lai trong điều vụ Đông 2013 và vụ Xuân 2014.
mưa chiếm khoảng 90% tổng diện tích trồng ngô.
Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay,
nhất là trong 40 năm gần đây, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng
suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. Năm 1961, năng suất ngô
trung bình của thế giới chưa đến 2 tấn/ha. Năm 1990, năng suất ngô trung
bình trên thế giới là 3,6 tấn/ha và sản lượng chỉ đạt khoảng 480 triệu tấn.
Nhưng đến năm 2003, năng suất đạt 4,46 tấn/ha và đạt 5,3 tấn/ha vào năm
2009, Sản lượng cũng tăng tương ứng là 645,2 triệu tấn (2003) đến 1016,7
triệu tấn (năm 2013). Diện tích trồng ngô trên thế giới cũng tăng đáng kể.
Diện tích trồng ngô năm 2003 là 144,673 triệu ha đến vào năm 2013, diện tích
trồng ngô thế giới là 184,19 triệu ha (bảng 2.1).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4
Bảng 2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới từ 2003 – 2013
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2003 144,67 4,46 645,23
2004 147,47 4,95 729,21
2005 147,44 4,84 713,91
2006 148,61 4,75 706,31
2007 158,61 4,97 788,11
2008 161,02 5,11 822,71
2009 159,53 5,13 817,11
2010 161,76 5,19 849,79
9,2 331,0 333,0
314,0
Trung Quốc 29,5 31,2 33,6 5,2 5,3 5,7 152,4 164,0 193,0
Braxin 13,7 13,7 13,2 3,8 3,7 4,2 52,1 50,7 55,7
Argentina 2,8 2,4 3,7 7,7 5,6 6,4 21,8 13,1 23,8
Mexico 7,3 7,2 6,1 3,2 2,8 2,9 23,5 20,2 17,6
Ấn Độ 8,1 8,4 8,8 2,3 2,1 2,5 18,9 17,3 21,8
Indonesia 3,6 4,2 3,9 3,7 4,2 4,6 13,3 17,6 17,6
Pháp 1,5 1,7 1,6 9,6 9,1 9,97
14,4 15,3 15,9
Việt Nam 1,1 1,1 1,1 3,9 4,0 4,3 4,3 4,4 4,8
Nguồn: FAOSTART, 2014
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5
Ngô được trồng nhiều nhất ở Mỹ năng suất, sản lượng ngô đẫn đầu thế
giới, diện tích ngô của Mỹ đạt 34 triệu ha, sản lượng ngô đạt 314 triệu ha năm
2011. Trung Quốc đứng thứ 2 với diện tích năm 2011 là 33, 6 triệu ha, sản
lượng đạt 193 triệu tấn. Một số nước có diện tích, năng suất, sản lượng cao
như Braxin, Mexico, Ấn Độ,…
2.1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô ở Việt Nam
Ngô được đưa vào Việt Nam vào cuối thế kỷ XVII (Ngô Hữu Tình,
1997) và trở thành cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa. Do điều kiện
tự nhiên thuận lợi cùng với những lợi ích mà cây ngô mang lại nên cây ngô
sớm được người Việt chấp nhận và mở rộng sản xuất trên khắp các vùng
miền, kể là những vùng núi và trung du không có điều kiện nước tưới.
2010 1.125,7 41,1 4.625,7
2011 1.117,2 42,9 4.799,3
2012 1.156,6 43,0 4.973,6
2013 1.172,5 44,3 5.193,5
Nguồn: Tổng cục thống kê, 2014
2.2. Tình hình nghiên cứu và phát triển trên ngô nổ .
2.2.1. Tình hình nghiên cứu ngô nổ trên thế giới.
Ngô nổ là một trong 6 loài ngô chính, được trồng khá nhiều trên thế
giới nhưng không phổ biến như các giống ngô tẻ, ngô nếp, ngô lai Ngô nổ
có những đặc điểm, tính chất khác biệt so với các giống ngô khác, là giống
ngô duy nhất có thể nổ bung rất nhanh khi đem rang.
Người đầu tiên phát hiện ra giống ngô này chính là những người Mỹ
bản địa sinh sống ở vùng Bắc Mỹ từ 56 000 năm trước. Đến thế kỉ 16 - 17,
khi người Anh đặt chân đến khai phá vùng đất này, họ tìm ra những hạt ngô
khô và hạt ngô đã “nổ” còn sót lại trong một hang động thuộc vùng New
Mexico ngày nay. Kể từ đó, bỏng ngô bắt đầu được biết đến và phát triển
rộng rãi và được nghiên cứu sâu như ngày nay.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về ngô nổ như: Ziegler K. E. và
Ashman B. (Khoa nông học, Đại học Tổng hợp Iowa, Mỹ) nghiên cứu về ngô
nổ và nhận thấy ngô nổ khác với tất cả các loại ngô khác về màu trắng tuyết
của hạt sau khi nổ nhờ sử dụng nhiệt độ (Ziegler, 1994).
Việc sử dụng bỏng ngô là một thực phẩm ăn nhẹ đã tăng liên tục trên
toàn thế giới. Năng suất là đặc điểm rất quan trọng trong bỏng ngô cũng như
trong các loại ngũ cốc khác. Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng
suất ngô nổ là kiểu gen (Pajic 1990; Pajic & Babic 1991). Sự khác nhau ở
ngô nổ từ vùng này sang vùng khác, dựa trên điều kiện sinh thái, khả năng
thích ứng của các giống cây trồng, và sở thích của người tiêu dùng (Ziegler
cứu đánh giá đặc điểm và các dạng ngô nổ thực hiện trên 39 tính trạng về màu
sắc, hình thái, nở hoa được nghiên cứu ở ngô nổ Italy. Phương sai của mỗi
tính trạng được xem xét cho thấy, chúng có thể được sử dụng cho đánh giá
các mục tiêu chọn giống. Phương sai về chỉ số mật độ cờ, và chiều dài giữa
các nhánh cờ, là hình dạng nguyên thủy, bồi hoàn của loài Confite Morocho
từ Peru (Melchiorre).
Trong việc nghiên cứu quần thể và KNKH của ngô nổ với các dòng
thuần ngô thường thuộc các nhóm di truyền khác nhau, Wang Xiaoly và cộng
sự (Đại học nông nghiệp Henan, Zhengzhou 450002, Trung Quốc) đã dùng
mô hình NC II, 6 dòng ngô nổ lai với 10 dòng và có 9 tính trạng được phân
tích. Kết quả cho thấy hầu hết khối lượng hạt/bắp của 60 tổ hợp ngô nổ x ngô
thường đều cao hơn nhiều so với đối chứng nhưng khối lượng bỏng nổ của
chúng rất thấp. Vì vậy, ngô nổ lai với ngô thường không có giá trị sử dụng
trực tiếp. Có 6 dòng ngô nổ được xếp vào 4 nhóm di truyền với N04, N05 và
N14 cùng nhóm, còn 3 dòng còn lại thuộc 3 nhóm khác (Wang XiaoLi, 1001).
Ly. Y. L. và cộng sự (Khoa Nông học, Đại học Nông nghiệp Henan,
Zhengzhou 450002, Trung Quốc) đã sử dụng phương pháp SSR marker để
nghiên cứu đa dạng di truyền của các dòng ngô nổ tự phối thường. Tập hợp có
56 dòng ngô nổ tự phối và 21 dòng ngô thường tự phối được chọn lọc là
nhóm có ưu thế lai để đánh giá mức độ đa dạng di truyền giữa các dòng ngô
nổ tự phối và nghiên cứu quan hệ di truyền giữa chúng. Kết quả cho thấy
khoảng cách di truyền giữa các nhóm ưu thế lai của ngô nổ tự phối và các
dòng ngô thường tự phối là khác nhau. Phân tích quần thể các dòng tự phối nhận
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9
thấy sự khác biệt giữa nguồn gen nhiệt đới và cận nhiệt đới. 56 dòng ngô nổ tự phối
và 21 dòng ngô thường tự phối được chia thành 7 nhóm ưu thế lai tương ứng với
kết quả nghiên cứu và chọn giống thực tế trước đây. Từ kêt quả thu được cho thấy
các SSR makers có thể được sử dụng để đo khoảng cách di truyền giữa các dòng
Nguyên. Hiện nay, ngô nổ rất hiếm thấy trên đồng ruộng Việt Nam. Các
nghiên cứu về ngô nổ còn rất ít, hầu như chưa có hoặc chưa được công bố
chính thức, thậm chí chưa thấy tài liệu nghiên cứu chính thức về ngô nổ lai.
Một số tài liệu về phân loại ngô có đề cập đến ngô nổ là một trong các loài
phụ song không có các kết quả về nghiên cứu ngô nổ.
Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội, Viện Nghiên cứu Ngô và một
số cơ quan khác có lưu giữ một số lượng các mẫu giống nhưng không nhiều
(Cục trồng trọt, 2010 ). Gần đây nhất là nghiên cứu đánh giá về sinh trưởng,
phát triển và khả năng tạo bỏng của ngô nổ vụ thu đông 2009 tại vùng Gia
Lâm – Hà Nội của Nguyễn Văn Cương và Nguyễn Văn Lộc (Khoa Nông học,
trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội), kết quả cho thấy ngô nổ phía Bắc Việt
Nam có thời gian sinh trưởng 102 – 125 ngày; chiều cao cây 123,5 – 198,5 cm;
số lá trung bình 14,4 – 18,8 lá; số bắp trên cây 1 – 2 bắp; số hàng hạt/bắp 10,0 –
16,0 hàng; số hạt/ hàng 12,4 – 32,0; năng suất của các dòng ngô nổ không cao,
trong đó dòng No21 (ngô nổ Tây nguyên) có năng suất cao nhất và độ nổ tốt
nhất (Nguyễn Văn Cương, Nguyễn Văn Lộc, 2010).
Trong khi nguồn giống ngô nổ đang bị mất dần, nguồn gen bị xói mòn
thì hạt ngô nổ vẫn được nhập dưới dạng thực phẩm và được bán khá đắt (20000
đồng/lạng) tại các siêu thị nhưng vẫn được tiêu thụ mạnh. Do đó Việt Nam cần
chú trọng và có nhiều nghiên cứu hơn nữa về ngô nổ đặc biệt là về ngô nổ lai
nhằm ngăn chặn xói mòn, bảo tồn và phát triển nguồn gen, từ đó góp phần làm
vật liệu ban đầu cho công tác chọn tạo giống ngô nổ ở Việt Nam.
Nguyễn Văn Cương, và cs (2013) nghiên cứu về sự đa dạng di truyền
của 40 dòng ngô nổ được phân tích bằng 28 mồi RAPD. Phân tích sản phẩm
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11
PCR của các mồi ngẫu nhiên này cho thấy có 8 mồi cho kết quả đa hình di
truyền với 157 băng/ mồi. Trong đó, mồi OPB 07 cho nhiều băng nhất với số
băng là 255 băng. Mồi OPC-11 cho số băng thấp nhất (79 băng/ mẫu). Mồi
chống chịu cao hơn, năng suất cao hơn, phẩm chất tốt hơn so với bố mẹ của
chúng và so với đối chứng.
Hiện tượng ưu thế lai tăng sức sống ở con lai đã được Koelreuter miêu tả
đầu tiên vào năm 1776, khi tiến hành lai các cây thuốc lá thuộc chi Nicotiana,
Dianthus, Verbascum, Mirabilis, và Datura với nhau . Năm 1876, Chales
Darwin – người đầu tiên đưa ra lý thuyết về ưu thế lai,, sau đó vào năm 1877
Chales Darwin sau khi làm thí nghiệm so sánh hai dòng ngô tự phối và giao
phối đã đi tới kết luận: chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19 % và
chin sớm hơn 9 % so với dạng ngô tự phối. Sau đó ông đã lai rất nhiều loài,
giống cây trồng với nhau và ông đã rút ra rằng “Tự phối thường làm giảm sức
sống còn giao phối thì khôi phục lại nó” (Ngô Hữu Tình và CS, 1997).
Người đầu tiên nghiên cứu ưu thế lai ở ngô là Shull. Năm 1904, Shull
tiến hành tự phối ở ngô để thu được các “dòng thuần” và đã tạo ra những lai
đơn từ những dòng thuần này. Shull là người đầu tiên đưa ra giải thích đúng
đắn về hiện tượng suy giảm sức sống do tự phối và hiện tượng gia tăng sức
sống của con lai
Ưu thế lai thể hiện ở tổ hợp lai trên các tính trạng có thể chia thành các
dạng biểu hiện chính sau:
1. Ưu thế lai về hình thái: Biểu hiện qua sức mạnh phát triển trong thời
gian sinh trưởng như tầm vóc của cây. Theo tác giả Kiesselback (1992) con lai
F1 của ngô có độ lớn hạt tăng hơn bố mẹ 11,1%, đường kính thân tăng 48%,
chiều cao cây tăng 30 – 50%, Ngoài ra diện tích lá, chiều dài bông cờ, số
nhánh trên bông cờ ở các tổ hợp lai thường lớn hơn bố mẹ.
2. Ưu thế lai về năng suất: Được biểu hiện thông qua các yếu tố cấu thành
năng suất như khối lượng hạt, số hạt/bắp, tỷ lệ hạt/bắp, Ưu thế lai về năng
suất ở các giống lai đơn giữa dòng có thể đạt 193 – 263% so với năng suất
trung bình của bố mẹ (Trần Hồng Uy, 1985).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13
ngô lai là 876.350 (tổng cục thống kê, 2006) . Việt Nam trở thành quốc gia có
tốc độ phát triển rất nhanh trong lịch sử ngô lai thế giới.
2.3.4.Khái niệm khả năng kết hợp
Khả năng kết hợp (KNKH) là một thuộc tính quan trọng không chỉ ở
ngô mà ở cả cây trồng khác, nó được kiểm soát di truyền có thể truyền lại qua
tự phối cũng như qua lai. Thuật ngữ này lần đầu tiên được Sprague và Tatum
(1942) đưa ra và sử dụng. Khả năng kết hợp là thuật ngữ chung để chỉ khả
năng của một dòng hay một kiểu gen có thể tạo ra thế hệ tốt nhờ lai tạo với
các dòng giống khác. Khả năng kết hợp phụ thuộc vào kiểu gen và tương tác
giữa chúng. Khả năng kết hợp là đặc tính di truyền, lai các dòng có khả năng
kết hợp tốt cho giống lai tốt hơn khi lai các dòng có khả năng kết hợp yếu.
Sprague và Tatum cũng đưa ra hai thuật ngữ quan trọng khác là khả năng kết
hợp chung và khả năng kết hợp riêng.
- Khả năng kết hợp chung (General combining ability – GCA): thể hiện
khả năng của dòng hoặc giống truyền các đặc tính tốt cho hầu hết các tổ hợp
lai có dòng hoặc giống đó tham gia; được biểu thị bằng giá trị ưu thế lai trung
bình ở tất cả các tổ hợp lai. Khả năng kết hợp chung bởi yếu tố di truyền cộng
của các gen trội, khá ổn định dưới tác động của môi trường.
- Khả năng kết hợp riêng (Specific combining ability – SCA): của một
dòng hoặc giống thể hiện trong tổ hợp lai của dòng hoặc giống đó với dòng
hoặc giống khác cho ưu thế lai cao hay thấp. Nó được đánh giá thông qua trị
số tính trạng cần đánh giá thu được của tổ hợp lai đó so với tổ hợp lai
khác.Khả năng kết hợp riêng chủ yếu do tác động của tính trội, siêu trội, ức
chế và điều kiện môi trường.
Mối quan hệ giữa khả năng kết hợp riêng và khả năng kết hợp chung
thông qua đồng trội và ức chế được xác định bằng việc tính toán phương sai
di truyền, di truyền trội, ức chế trội (Trần Đình Long và cộng sự, 1990).