.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
ĐOÀN XUÂN CẢNH

NGHIÊN CỨU NGUỒN VẬT LIỆU KHỞI ĐẦU PHỤC VỤ
CHỌN TẠO GIỐNG CÀ CHUA ƯU THẾ LAI CHỊU NÓNG
VÀ CHỐNG CHỊU BỆNH VIRUS XOĂN VÀNG LÁ
TRỒNG TRÁI VỤ TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH: DI TRUYỀN VÀ CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG

HÀ NỘI, 2015


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả
nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng
dùng bảo vệ để lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được
cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 15 tháng08 năm 2015
Tác giả luận án
Đoàn Xuân Cảnh
giống cà chua lai mới cho sản xuất.
Sự thành công ngày hôm này là kết quả sự động viên, khích lệ to lớn của gia
đình, người thân đã dành thời gian, công sức và kinh phí để tôi hoàn thành công
trình khoa học này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 tháng 08 năm 2015
Người cảm ơn!
Đoàn Xuân Cảnh

iii

MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục chữ viết tắt vi
Danh mục các bảng viii
Danh mục các hình xiii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu đề tài 2
4. Những đóng góp mới của đề tài 3
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3
4.1. Ý nghĩa khoa học 3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn 4
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

2.4.2. Các chỉ tiêu theo dõi chính 52
2.4.3. Quy trình kỹ thuật trồng và chăm sóc cà chua ở các thí nghiệm 55
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm 55
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56
3.1. Nghiên cứu, đánh giá nguồn vật liệu chọn giống cà chua 56
3.1.1. Nghiên cứu, đánh giá tập đoàn các mẫu giống cà chua 56
3.1.2. Nghiên cứu chọn lọc và đánh giá các dòng cà chua thuần 64
3.1.3. Nghiên cứu xác định dòng cà chua kháng bệnh virus xoăn vàng lá 74
3.1.4. Đánh giá khả năng chịu nóng của 26 dòng cà chua 80
3.1.5. Nghiên cứu, phân tích đa dạng di truyền 26 dòng cà chua 82
3.2. Nghiên cứu khả năng kết hợp và chọn lọc các tổ hợp lai ưu tú 85
3.2.1. Đánh giá khả năng kết hợp chung của 26 dòng cà chua 85
3.2.2. Nghiên cứu khả năng kết hợp riêng và tuyển chọn các tổ hợp lai
ưu tú 89
3.3. Nghiên cứu khảo nghiệm cơ bản các tổ hợp lai cà chua ưu tú và khảo
nghiệm sinh thái các tổ hợp lai triển vọng tại một số tỉnh thuộc đồng
bằng sông Hồng 102

v

3.3.1. Nghiên cứu khảo nghiệm cơ bản 8 tổ hợp lai ưu tú 102

3.3.2.

Khảo nghiệm vùng sinh thái một số tổ hợp lai cà chua triển vọng ở
một số tỉnh đồng bằng sông Hồng 112

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 121

1.


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AFLP Amplified Flagment Length PolymorphismAVRDC Asia Vegetale Research and Development Center
BHH Bán hữu hạn
BSA Bovine Serum Albumin
BVTV Bảo vệ thực vật
CLNS Chất lượng nông sản
CSB Chỉ số bệnh
CTCP Công ty cổ phần
CTP Cây thực phẩm
D. tích Diện tích
Đ/c Đối chứng
ĐBSH Đồng bằng sông Hồng
ĐG Đơn giản
DNA Deoxyribonucleic acid
FAO Food and Agriculture Organization
GCA General combinaing ability
ISSR Inter - Simple Sequence Repeat
KHKTNN Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam
KNKHC Khả năng kết hợp chung
KNKHR Khả năng kết hợp riêng
LCC Lá cà chua
LKT Lá khoai tây
NXB Nhà xuất bản
OP Opend Pollination
PCR Polymerase Chain Reaction
QTLs Quantitative trait loci
viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
STT Tên bảng Trang
1.1. Năng suất và sản lượng cà chua sản xuất của thế giới trong 10 năm
(2002 - 2011) 9

1.2. Năng suất và sản lượng cà chua của 10 nước sản xuất lớn nhất thế
giới năm 2010 10

1.3. Tình hình xuất, nhập khẩu cà chua 10 nước lớn nhất thế giới trong
năm 2010 11

1.4. Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua Việt Nam trong 4 năm
(2010 - 2013) 13

1.5. Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua của 10 tỉnh thành đứng
đầu cả nước trong 2 năm (2012-2013) 14


tố cấu thành năng suất ở vụ Đông năm 2007 tại Gia Lộc, Hải Dương 62

3.5. Phân nhóm các mẫu giống cà chua theo mức độ nhiễm bệnh hại trên
đồng ruộng ở vụ Đông năm 2007 tại Gia Lộc, Hải Dương 64

3.6. Nguồn gốc 26 dòng cà chua được chọn lọc năm 2009 tại Viện Cây
lương thực và Cây thực phẩm, huyện Gia Lộc, Hải Dương 65

3.7. Một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển và chiều cao cây của 26 dòng
cà chua nghiên cứu ở vụ Đông năm 2010 tại Gia Lộc, Hải Dương 66

3.8. Một số đặc điểm hình thái quả của 26 dòng cà chua nghiên cứu ở vụ
Đông năm 2010 tại Gia Lộc, Hải Dương 68

3.9. Năng suất và một số yếu tố cấu thành năng suất của 26 dòng cà chua
nghiên cứu ở vụ Đông năm 2010 tại Gia Lộc, Hải Dương 70

3.10. Diễn biến bệnh mốc sương Phytophthora infestans gây hại trên
26 dòng cà chua nghiên cứu ở vụ Đông năm 2010 tại Gia Lộc,
Hải Dương 71

3.11. Diễn biến bệnh héo xanh vi khuẩn Ralstonia solanacearum gây hại
trên 26 dòng cà chua nghiên cứu ở vụ Đông năm 2010 tại Gia Lộc,
Hải Dương 72

3.12. Diễn biến bệnh virus xoăn vàng lá gây hại trên 26 dòng cà chua
nghiên cứu ở vụ Đông năm 2010 tại Gia Lộc, Hải Dương 73

3.13. Diễn biến mức độ nhiễm bệnh virus xoăn vàng lá trên 26 dòng
cà chua bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo vụ Xuân năm 2011

3.21. Kết quả phân tích khả năng kết hợp riêng của 36 tổ hợp lai cà chua
trên tính trạng số quả trung bình/cây ở vụ Thu Đông năm 2012 tại
Gia Lộc, Hải Dương 92

3.22. Kết quả phân tích khả năng kết hợp riêng của 36 tổ hợp lai cà chua
trên tính trạng khối lượng trung bình quả trong vụ Thu Đông năm
2012 tại Gia Lộc, Hải Dương 93

3.23. Kết quả phân tích khả năng kết hợp riêng của 36 tổ hợp lai cà chua
trên tính trạng năng suất cá thể trong vụ Thu Đông năm 2012 tại Gia
Lộc, Hải Dương 94

3.24. Kết quả phân tích khả năng kết hợp riêng của 36 tổ hợp lai cà chua
trên tính trạng năng suất thực thu trong vụ Thu Đông năm 2012 tại
Gia Lộc, Hải Dương 95

3.25. Biểu hiện ưu thế lai ở tính trạng năng suất thực thu của 36 tổ hợp lai
trong vụ Thu Đông năm 2012 tại Gia Lộc, Hải Dương 96xi

3.26. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của 15 tổ hợp lai
cà chua có ưu thế lai cao trong vụ Thu Đông năm 2012 tại Gia Lộc,
Hải Dương 97

3.27. Một số đặc điểm hình thái, cấu trúc thân, lá của 15 tổ hợp lai
cà chua có ưu thế lai cao trong vụ Thu Đông năm 2012 tại Gia Lộc,
Hải Dương 99



3.38. Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của 5 tổ hợp lai cà chua triển
vọng khảo nghiệm tại Nam Định năm 2013-2014 114xii

3.39. Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và khả năng chống chịu bệnh
hại chính của 5 tổ hợp lai cà chua triển vọng khảo nghiệm tại Hải
Dương năm 2013-2014 115

3.40. Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai cà chua
triển vọng khảo nghiệm tại Hải Dương năm 2013-2014 116

3.41. Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và khả năng chống chịu bệnh
hại chính của 5 tổ hợp lai cà chua triển vọng khảo nghiệm tại Lạng
Giang, Bắc Giang năm 2013-2014 117

3.42. Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai cà chua
triển vọng khảo nghiệm tại Lạng Giang, Bắc Giang năm 2013-2014 118

3.43. Chiều cao cây trung bình của 5 tổ hợp lai triển vọng khảo nghiệm
năm 2013-2014 tại Nam Định, Hải Dương và Bắc Giang 119

3.44. Năng suất thực thu trung bình của 5 tổ hợp lai triển vọng khảo
nghiệm năm 2013-2014 tại Nam Định, Hải Dương và Bắc Giang 120
xiii

3.7. Sơ đồ biểu diễn mối quan hệ di truyền của 26 dòng cà chua 84

3.8. Biểu đồ năng suất thực thu (tấn/ha) của 36 tổ hợp lai cà chua ở vụ
Thu Đông năm 2012 tại Gia Lộc, Hải Dương 91

3.9. Biểu đồ năng suất thực thu của 8 tổ hợp lai cà chua ưu tú khảo
nghiệm năm 2013 107

3.10. Biểu đồ biểu thị độ hữu dục hạt phấn và tỷ lệ đậu quả của 8 tổ hợp
lai cà chua ưu tú ở vụ Xuân Hè năm 2013 tại Gia Lộc, Hải Dương 110

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Cà chua là cây rau ăn quả có tên khoa học Lycopercicum esculentum Mill, thuộc
họ cà Solanaceae cùng với cây ớt, cà tím, khoai tây được Miller phân loại năm
1754, sau đó Peralta and Spooner (2006) đã đổi tên cà chua thành Solanum
lycopersicum. Quả cà chua có giá trị dinh dưỡng khá, phân tích trong 100gam cà chua
có 2,2mg đường, 8mg canxi, 3,7mg kali, 0,4mg sắt, 0,3mg carotene, 0,6mg nitơ,
vitamin A, B1, B2, C, P và các axit hữu cơ (Barbara et al., 2013). Quả cà chua có
thể sử dụng cho ăn tươi, nấu chín cho bữa ăn hàng ngày của mỗi gia đình và là
nguyên liệu trong công nghiệp chế biến thực phẩm. Từ quả cà chua có thể chế biến ra
nhiều loại sản phẩm khác nhau như: cà chua đóng hộp nguyên quả, cà chua cô đặc,
tương cà chua, mứt cà chua là những mặt hàng xuất khẩu rất giá trị và có nhu cầu
cao trên thế giới, giá trị mặt hàng này hàng năm đạt 5 tỷ USD (Hanson, 2010).

Cây cà chua trồng ở vụ Xuân Hè gieo hạt từ tháng 1, thu hoạch tháng 6 và vụ
Thu Đông gieo hạt từ tháng 8-9. Trong các thời vụ này, sản xuất cà chua ở các tỉnh
phía Bắc gặp nhiều khó khăn. Nhiệt độ, độ ẩm cao, dịch bọ phấn phát sinh, truyền
bệnh virus xoăn vàng lá, gây hại làm giảm năng suất, chất lượng. Theo kết quả điều
tra tình hình bệnh hại cà chua trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng tại Hà Nội cho
thấy: bệnh virus xoăn vàng lá cà chua ở nước ta gây thiệt hại từ 80-90% năng suất
cà chua, bệnh chỉ lan truyền qua bọ phấn Bemisia spp với tỷ lệ bệnh rất cao
(Nguyễn Thị Thơ, 1984).
Để mở rộng diện tích và nâng cao hiệu quả sản xuất cà chua trong vụ Xuân
Hè, vụ Thu Đông tại các tỉnh phía Bắc thì việc nghiên cứu chọn tạo giống cà chua
mới có năng suất cao, khả năng chống bệnh virus xoăn vàng lá, chuyển giao cho sản
xuất là yếu tố quyết định.
2. Mục tiêu đề tài
- Bổ sung nguồn vật liệu có những ưu điểm nổi bật về một số tính trạng: năng
suất, chất lượng quả, kháng bệnh virus xoăn vàng lá phục vụ nghiên cứu chọn tạo
giống cà chua ưu thế lai năng suất cao, chịu nóng và khả năng chống chịu bệnh
virus xoăn vàng lá ở Việt Nam.

3

- Chọn tạo được một số tổ hợp lai cà chua ưu tú, thích hợp trồng trong vụ Xuân
Hè và vụ Thu Đông, khả năng chống chịu bệnh virus xoăn vàng lá khá, năng suất đạt
trên 45 tấn/ha, chất lượng tốt đáp ứng yêu cầu nội tiêu và chế biến xuất khẩu.
3. Những đóng góp mới của đề tài
Bằng hệ thống tổng hợp các phương pháp nghiên cứu, bao gồm: đánh giá diễn
biến bệnh virus xoăn vàng lá gây hại trên đồng ruộng, lây nhiễm nhân tạo, sử dụng
phân tích chỉ thị phân tử, đã xác định được 4 dòng cà chua thuần mang gen kháng
bệnh virus xoăn vàng lá Ty1 là dòng D10, D12, D13 và D15, các dòng này có ý
nghĩa ứng dụng trong nghiên cứu chọn tạo giống cà chua ưu thế lai kháng bệnh
virus xoăn vàng lá ở nước ta.

và nâng cao hiệu quả kinh tế cho người trồng cà chua trong vụ Xuân Hè, vụ Thu
Đông tại các vùng trồng cà chua. 5

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Nguồn gốc và phân loại thực vật học cây cà chua
1.1.1. Nguồn gốc và phân bố cây cà chua
Cây cà chua, có tên khoa học (Lycopercicum esculentum Mill) thuộc họ cà
Solanaceae. Cây cà chua có bộ nhiễm sắc thể 2n=24, được Miller phân loại năm 1754.
Theo tài liệu của các tác giả Choudhury (1970), Luckwill (1943), Rick
(1973). Cây cà chua có nguồn gốc ở vùng Andean, bao gồm Colombia, Ecuador,
Peru, Bolivia và Chile dọc bờ biển Thái Bình Dương, từ quần đảo Galapagos tới
Chi Lê, đây là các khu vực có khí hậu nhiệt đới khô. Nguồn gốc và quá trình
thuần hóa của cà chua trồng hiện vẫn chưa được xác định rõ ràng (Rick, 1976).
Một số tác giả cho rằng, cây cà chua trồng có nguồn gốc từ cà chua bán hoang

XX (Esquinas and Nuez, 1995).
Cây cà chua được du nhập vào châu Mỹ nhờ thực dân Tây Ban Nha và Thổ
Nhĩ Kỳ ở thế kỷ XVII, XVIII. Tại khu vực Bắc Mỹ, cây cà chua được đưa vào đầu
tiên ở California và San Diego vào năm 1850.
Ở Việt Nam, một số nhà nghiên cứu cho rằng cây cà chua được nhập vào Việt
Nam

từ thời gian thực dân Pháp chiếm đóng (Trần Khắc Thi và cs., 2005). Hiện nay,
diện tích sản xuất duy trì trong khoảng 23-25 nghìn ha/năm và được trồng chủ yếu ở
các tỉnh thành thuộc đồng bằng sông Hồng, trung du miền núi phía Bắc và Đức
Trọng, Đà Lạt thuộc tỉnh Lâm Đồng
1.1.2. Phân loại cây cà chua
Từ lâu, nhiều tác giả nghiên cứu, phân lập, xây dựng hệ thống phân loại cây cà
chua theo quan điểm của riêng mình như: Muller (1940); Daskalov and Popov
(1941); Luckwill (1943); Lehman (1953); Breznhev (1955, 1964); Zuhucospki
(1964). Ở Mỹ dùng phân loại của Muller, ở châu Âu, Liên Xô (cũ) thường dùng
phân loại của Brezhnev và hệ thống phân loại này được sử dụng rộng rãi ở rất nhiều
nước khác (dẫn theo Nguyễn Hồng Minh, 2000).
Với phân loại của Breznhev (1955, 1964) cho rằng L.esculentum Tourn được
chia 3 loài thuộc 2 chi phụ (dẫn theo Nguyễn Hồng Minh, 2000).
- Subgenus 1- Eriopersicon. Chi phụ này gồm các loài dại, cây dại một năm
hoặc nhiều năm, quả có lông, màu trắng, lá xanh vàng nhạt chi này gồm 2 loài và
các loài phụ.

7

+ Lycopersicon peruvianun Mill.
Loài này phát sinh từ Chi Lê, Peru là cây lâu năm, dạng thân leo, quả nhỏ 1-3
gam không ăn được, khi xanh có lông, dạng tròn.
L. peruvianun var, Cheesmanii Piloey, Cheesmanii F.minor CH. Mull

Subgenus I: Eulycopersicon C. H.Mull
Quả thường không có lông, màu đỏ hoặc đỏ vàng, hạt to, chùm hoa

không có lá bao, là loài ăn được với sắc tố caroten và là cây hàng năm, loài

này lại được phân thành nhiều chi khác nhau trong đó Lycopersicon

esculentum Mill nằm trong loài phụ này.
Subgenus II: Eriopersicon C.H.Mull
Quả thường loang lổ, trắng, xanh hoặc vàng nhạt, có sắc tố antoxian, hạt mỏng,
chùm hoa có lá bao. Loài phụ này lại được chia thành 4 chi nhỏ khác.
Ngoài 2 cách phân loại như đã nói ở trên, cà chua được phân loại

theo nhiều
tác giả khác nhau. Gần đây nhất là hệ thống phân loại của Peralta và cộng sự năm
2006. Cà chua thuộc loài

Solanum chi Lycopersicon này phân thành 4 nhóm

khác
nhau trong đó:
+ Nhóm thứ nhất - Lycopersicon bao gồm các loài phụ như:
S.lycopersicum; S. pimpinellifolium; S. cheemaniae; S. galapagene.
+ Nhóm thứ hai - Neolycopersicon có loài phụ là S.pennellii.
+ Nhóm thứ ba - Eriopersicon gồm các loài phụ: S. habrochaites;
S.

huaylasense; S. cornrlliomulleri; S. peruvianum và S. chilense.
+ Nhóm thứ tư - Acanum gồm các loài phụ: S. acanum; S. chmielewskii
và S. neorickii.

(nghìn ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2002 4.085,371 28,05 116,265
2003 4.201,149 28,48 119,097
2004 4.397,873 28,58 127,644
2005 4.528,519 27,99 127,929
2006 4.597,219 28,07 130,226
2007 4.626,232 32,78 137,291
2008 4.238,338 33,54 142,153
2009 4.386,467 34,87 152,956
2010 4.582,438 32.84 150,513
2011 4.734,365 33,59 159,02
Nguồn: FAO (2013)
Theo số liệu thống kê FAO (2013), 10 nước có sản lượng cà chua sản xuất lớn
nhất là Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Ai Cập, Ý, Iran, Tây Ban Nha, Brazil, Mexico
chiếm trên 75%, tất cả các nước còn lại, sản lượng khoảng 38.026,9 nghìn tấn, đạt
25% tổng sản lượng cà chua thế giới.

10

Bảng 1.2. Năng suất và sản lượng cà chua của 10 nước
sản xuất lớn nhất thế giới năm 2010
Nước
Diện tích
(nghìn ha)
Năng suất
(tấn/ha)