HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN DUY HƯNG
ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KHẢ NĂNG
KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ NỔ MỚI CHỌN TẠO
TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI
Chuyên ngành:
Khoa học cây trồng
Mã số:
60.62.01.10
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Nguyễn Văn Cương
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016
LỜI CAM ĐOAN
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.
Hà Nội, ngày
tháng
Tác giả luận văn
Nguyễn Duy Hưng
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan .................................................................................................................i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục các từ viết tắt ............................................................................................... vi
Danh mục bảng ...........................................................................................................vii
Danh mục biểu hình ...................................................................................................viii
Trích yếu luận văn ........................................................................................................ ix
Thesis abstract ............................................................................................................... x
Phần 1. Mở đầu ........................................................................................................... 1
1.1.
Đặt vấn đề ....................................................................................................... 1
1.2.
Mục đích, yêu cầu của đề tài ............................................................................ 1
1.2.1. Mục đích của đề tài .......................................................................................... 1
1.2.2
Yêu cầu của đề tài ............................................................................................ 2
1.3.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .......................................................... 2
Phần 2. Tổng quan tài liệu .......................................................................................... 3
2.1.
Giới thiệu chung về ngô nổ .............................................................................. 3
2.1.1. Vai trò và giá trị của ngô nổ ............................................................................. 3
3.3.1. Bố trí thí nghiệm ............................................................................................ 23
3.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi ...................................................................................... 26
3.3.3. Một số chỉ tiêu cảm quan ............................................................................... 28
3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu.............................................................................. 29
Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................. 30
4.1.
Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các dòng ngô nổ thí nghiệm vụ
xuân 2015 ...................................................................................................... 30
4.2.
Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng ngô nổ thí nghiệm ............ 32
4.3.
Động thái tăng trưởng số lá của các dòng ngô nổ thí nghiệm .......................... 34
4.4.
Đặc trưng hình thái của các dòng ngô nổ........................................................ 36
4.4.1. Chiều cao cây cuối cùng ................................................................................ 36
4.4.2. Chiều cao đóng bắp ....................................................................................... 37
4.4.3. Tỷ lệ chiều cao đóng bắp/chiều cao cây ......................................................... 38
4.4.4. Màu sắc thân, hình dạng thân và một số đặc trưng khác ................................. 38
4.4.5. Số lá, diện tích lá và chỉ số diện tích lá........................................................... 39
4.5.
Đặc trưng hình thái bông cờ và bắp của ngô nổ .............................................. 41
4.5.1. Đặc trưng hình thái bông cờ ........................................................................... 41
4.5.2. Đặc trưng hình thái bắp.................................................................................. 42
4.6.
Sâu, bệnh hại và đặc tính chống đổ gẫy của một số dòng ngô nổ .................... 43
4.6.1. Sâu, bệnh hại ngô nổ...................................................................................... 43
4.6.2. Đặc tính chống đổ, gẫy của các dòng ngô nổ .................................................. 44
4.7.
Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số dòng ngô nổ
thí nghiệm ..................................................................................................... 44
Độ nổ của các THL ngô nổ ............................................................................ 65
4.18.
Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô nổ ............................................ 67
4.18.1. Đánh giá khả năng kết hợp chung của các dòng ngô nổ .................................. 67
4.18.2. Đánh giá khả năng kết hợp riêng của các dòng ngô nổ ................................... 68
Phần 5. Kết luận và kiến nghị ................................................................................... 70
5.1.
Kết luận ......................................................................................................... 70
5.2.
Kiến nghị ....................................................................................................... 70
Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 71
Phụ lục ...................................................................................................................... 77
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Nghĩa Tiếng Việt
BHH
: Bắp hữu hiệu
CB
: Chiều cao đóng bắp
: Gieo
HH
: Hàng hạt
IFPRI
: Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới
(International Food Policy Research Institute)
LAI
: Chỉ số diện tích lá (Leaf Area Index)
M
: Mọc
MM
: Mọc mầm
NĐ
: Nhọn đầu
NSLT
THL
: Tổ hợp lai
TP
: Tung phấn
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng của 100g ngô nổ ................................................... 5
Bảng 2.2. Phân loại ngô nổ......................................................................................... 6
Bảng 2.3
Diện tích, năng suất và sản lượng ngô thế giới giai đoạn 2006 - 2013 ......... 7
Bảng 2.4. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của các châu lục năm 2013 .............. 7
Bảng 2.5. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam từ 2006 – 2014 .............. 11
Bảng 4.1. Thời gian sinh trưởng của các dòng ngô nổ vụ Xuân 2015........................ 30
Bảng 4.2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng ngô nổ ........................ 33
Bảng 4.3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ............................................................. 34
Bảng 4.4. Động thái tăng trưởng số lá của các dòng ngô nổ ...................................... 35
Bảng 4.5. Tốc độ ra lá của các dòng ngô nổ.............................................................. 36
Bảng 4.6. Chiều cao cây cuối cùng và chiều cao đóng bắp của các dòng .................. 37
Bảng 4.7. Các đặc điểm hình thái của các dòng ngô nổ............................................. 39
Bảng 4.8. Số lá, diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các dòng ở các thời kỳ ........... 39
Bảng 4.9. Một số chỉ tiêu về hình thái bông cờ ......................................................... 41
Bảng 4.10. Một số đặc điểm về bắp của các dòng ngô nổ thí nghiệm ......................... 42
viii
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Nguyễn Duy Hưng
Tên Luận văn: Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp của một số dòng
ngô nổ mới chọn tạo tại Gia Lâm, Hà Nội.
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô nổ từ đó xác định được các dòng có năng
suất cao, chất lượng tốt, độ nổ cao, kết hợp tốt; lựa chọn tổ hợp lai triển vọng, loại bỏ
các dòng, các tổ hợp lai có khả năng kết hợp không tốt trong quá trình chọn tạo.
Phương pháp nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu:
Thí nghiệm 1: Đánh giá đặc điểm nông sinh học của 12 dòng ngô nổ và thu nhận
các tổ hợp lai.
Thí nghiệm 2: Đánh giá các THL được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ, 3
lần nhắc lại.
Vật liệu nghiên cứu: 10 dòng ngô nổ và 02 dòng được chọn làm cây thử trong đó
04 dòng có nguồn gốc từ Học viện Nông nghiệp Việt Nam và 08 dòng có nguồn gốc từ
trung tâm cải lương Ngô và lúa mỳ quốc tế (CIMMYT).
Phương pháp nghiên cứu: Các số liệu, kết quả thí nghiệm được xử lý bằng
phần mềm Excel 2007, chương trình IRRISTAT 5.0 và xác định khả năng kết hợp
bằng phương pháp phân tích Topcross (phương pháp thông dụng của Nguyễn Đình
Hiền, 1996).
Kết quả nghiên cứu chính
Thông qua kết quả đánh giá chọn 10 dòng ưu tú đưa vào lai đỉnh với 02 dòng thử
để đánh giá khả năng kết hợp chung. Đánh giá các tổ hợp lai đỉnh trong thí nghiệm đồng
ruộng khi phân tích khả năng kết hợp đã xác định 03 dòng có khả năng kết hợp chung
Main findings and conclusions
By this evaluation, the best 10 pop corn kinds were chosen to breed with 2
experiment kinds to judge the combinatory. Evaluate the best hybrids in mass
experiment at a field while judging the combinatory, there are 3 kinds with good
combinatory: S11B(3), S11C(3), S11C(4). Those kinds can be used in cross-breed study
to find out new pop corn kinds.
x
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây lương thực quan trọng nhất
(ngô, lúa mì và lúa gạo) trên toàn thế giới. Ngô còn là cây thức ăn chăn nuôi
quan trọng. Hiện nay, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là từ ngô.
Ngô còn là cây thực phẩm, người ta dùng bắp ngô bao tử làm rau cao cấp vì nó
sạch và có hàm lượng dinh dưỡng cao, làm quà (ngô nếp, ngô nổ,…) (Ngô Hữu
Tình 2003).
Ngô nổ (Zea mays Everta Sturt) thuộc loài Zea mays, chi Zea, họ Poaceae
(Gramineae) là loại ngô đặc biệt của nhóm ngô đá, được người bản địa châu Mỹ
phát hiện ra cách đây khoảng 1.000 năm (Ziegler et al., 1994). Hạt ngô nổ là loại
ngô thực phẩm, khi gặp nhiệt độ cao thì nổ phồng rất to, được gọi là bỏng. Bỏng
ngô nổ xốp và giòn (snack) được sử dụng làm đồ ăn nhanh hoặc làm một số loại
bánh ngô hấp dẫn (Nguyễn Văn Cương và Nguyễn Hữu Đống, 1993).
Trước đây, Việt Nam có một số giống ngô nổ địa phương như Ngô nổ Tây
Nguyên, ngô nổ Hồng (Đăk Lăk), ngô nổ Dài, ngô nổ Tím (Cao Bằng)….
(Nguyễn Văn Cương và cs., 2010). Hiện tại, ngô nổ ít thấy trồng trên đồng ruộng
Việt Nam, thậm chí có nguy cơ biến mất, trong khi nhu cầu sử dụng ngô nổ nhập
nội, bỏng ngô (Popcorn) ở nước ta đang được ưa chuộng trên thị trường nhất là
giới trẻ và phụ nữ.
1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Đề tài nghiên cứu góp phần hiểu rõ về các dòng ngô nổ triển vọng.
- Duy trì, lựa chọn các giống ngô nổ tốt để đưa vào sản xuất phục vụ nghiên cứu.
- Thúc đẩy, giới thiệu ngô nổ vào hệ thống cây trồng của người nông dân.
2
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGÔ NỔ
2.1.1. Vai trò và giá trị của ngô nổ
2.1.1.1. Vai trò
Ngô nổ là loại ngô được dùng làm thực phẩm. Hạt ngô nổ khác với các
giống ngô khác ở chỗ hạt có vỏ cứng, nội nhũ hầu như hoàn toàn là nội nhũ sừng.
Khi bị làm nóng, độ ẩm trong hạt gây áp lực ép lên thành vỏ hạt, hạt nổ ra với thể
tích lớn. Hạt bị nổ là do lớp sừng bên ngoài hạt có chất keo dai và đàn hồi, chứa
lượng protein cao, khi nhiệt độ còn trong giới hạn hạt chịu đựng được thì hạt có
thể chống được áp suất hơi nước, khi vượt quá giới hạn đó thì hạt đột nhiên
trương to rồi nổ ra làm nội nhũ bật ra thành một đám bột tơi và nhanh chóng khô
lại và xốp, thể tích có thể tăng 15 - 30 lần. Hạt ngô nổ phồng to lên như vậy được
gọi là bỏng ngô.
Hạt ngô nổ tương đối nhỏ và có nhiều màu sắc, hình dạng khác nhau như:
màu trắng, vàng, đen, đỏ, tím, màu đỏ có sọc trắng, màu trắng có sọc đỏ … trong
đó có màu trắng hoặc vàng là chủ yếu.
Ngoài ra còn có dạng ngô nổ jargon cũng là loại hạt khi nổ có bỏng ngô
trắng sáng như tuyết cũng được ưa chuộng trong đời sống. Loại ngô nổ "nấm"có
bỏng hình tròn, sáng, vỏ mỏng ăn giòn.
Để nổ ngô tạo bỏng có nhiều phương pháp như dùng lò vi sóng, máy nổ,
nổ trong chảo dầu hoặc bơ nóng... Trên thị trường người ta dùng máy để nổ ngô
để làm bỏng ngô với số lượng nhiều. Khi nổ ngô có thể cho thêm bơ hoặc đường
Bắp ngô cũng giàu vitamin B1 giúp acetylcholine-một chất truyền tín hiệu
thần kinh cho bộ nhớ. Nếu cơ thể thiếu vitamin B1 sẽ gây ra tình trạng đầu óc
mệt mỏi và giảm trí nhớ. Một bát ngô có thể đáp ứng được khoảng 24% lượng
thiamin mà cơ thể cần mỗi ngày ().
2.1.2. Nhu cầu và thị hiếu ngô nổ ở Việt Nam
Ngô nổ là loại ngô thực phẩm hiện nay rất được ưa chuộng ở thị trường
Bắc Mỹ, Châu Âu và một số nước ở Châu á như Singapore, Hàn Quốc, Việt
Nam.. Ngô nổ ở Việt Nam chủ yếu ở dạng hình bướm (buttterfly), trong khi các
nước trên thế giới như Hoa Kỳ, Châu âu, Singapore... ưa chuộng dùng ngô nổ
hình nấm (mushroom). Ngô nổ dạng hình bướm khi nổ sẽ làm hạt ngô bung xòe
không đồng đều dẫn tới việc không thấm đều gia vị hoặc gia vị bị vón cục ở vài
điểm làm ngô nổ không ngon. Ngổ nổ hình nấm (mushroom) được ưa chuộng
4
hơn ngô nổ hình bướm do có nhiều hương vị hơn hẳn. Ngô nổ ở Việt Nam có hai
mùi vị chính là vị ngọt và vị mặn nên ít có sự lựa chọn cho người tiêu dùng.
Hiện nay, công ty trách nhiệm hữu hạn Nhà hạt (Nut house) đã chính thức
đưa ra sản phẩm ngô nổ hình nấm Panther Popcorn duy nhất Việt Nam. Ngô nổ
dạng hình nấm khi nổ bung đều và có đầu tròn như cây nấm nên thường được
dùng để bọc thêm lớp áo ngoài như caramen, socola hoặc vị cafe hay hương
thơm đầy quyến rũ từ ngô nổ vị phô mai. Bên cạnh đó, Panther Popcorn được
đựng trong các túi Zip đảm bảo hạt ngô nổ ra luôn thơm ngon, giữ được độ giòn
và nguyên mùi vị, nếu dùng không hết có thể zip lại không sợ ngô nổ bị mềm.
().
Thành phần dinh dưỡng của ngô nổ thể hiện ở bảng sau:
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng của 100g ngô nổ
Năng lượng 380 kcal 1600 Kj
Carbohydrates
Poaceae (Gramineae), tộc Poales. Ngô nổ được người bản địa Châu Mỹ phát hiện
ra cách đây khoảng 1000 năm.
Ngô nổ là loại ngô thực phẩm, khi gặp nhiệt độ cao thì nổ phồng rất to nên
gọi là bỏng. Ngô nổ được trồng khá nhiều ở Mỹ, Brazil, Trung Quốc và các quốc
gia khác. Việt Nam trước đây có một số giống địa phương như: Ngô nổ Tây
Nguyên, ngô nổ Hồng (Đăk Lăk), ngô nổ Dài, ngô nổ Tím (Cao Bằng).
5
Căn cứ vào màu sắc hạt và màu sắc lõi ngô để phân thành các thứ như sau:
Bảng 2.2. Phân loại ngô nổ
Màu sắc
Tên loài phụ
Ngô nổ
(Zea mays
subsp.everta
Sturt)
Hạt
Lõi
Tên thứ
Ngô nổ trắng
Trắng
Var.haematornis Al
Hạt tròn đầu, đen
-
Var.melanormis Korn.
2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI
2.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Cây ngô có nguồn gốc từ Mexico thuộc Trung Mỹ, sau đó được trồng phổ
biến, rộng rãi khắp khu vực châu Mỹ. Năm 2013 cây ngô được trồng ở khắp nơi
trên thế giới với diện tích lớn 184,2 triệu ha (FAOSTART, 2014). Ngô là một
trong ba loại cây lương thực quan trọng trên thế giới bên cạnh lúa mỳ, lúa nước.
Nếu xét về tiềm năng cho năng suất thì cây ngô có năng suất cao nhất. Từ cuối
thế kỷ XVIII đến trước những năm 40, năng suất trung bình của cây ngô đạt
khoảng 1,2-1,8 tấn/ha. Nhưng trong khoảng 40 năm trở lại đây, tốc độ tăng
trưởng về năng suất và sản lượng của ngô đạt được ở mức rất cao, sản xuất ngô
đã giữ một vị trí đặc biệt trong nền nông nghiệp thế giới (Đinh Thế Lộc, 1997).
Trong những năm gần đây, diện tích trồng ngô ngày càng được mở rộng cả về
diện tích cũng như nâng cao sản lượng, chất lượng. Theo FAO, năm 2006 diện
tích ngô được gieo trồng trên thế giới là 146,94 triệu ha, sản lượng đạt 706,83
triệu tấn thì đến năm 2013, diện tích ngô là 184,2 triệu ha, sản lượng đạt 1.016,4
triệu tấn (FAOSTAT 2014, bảng 2.3).
6
Bảng 2.3. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô thế giới
161,16
5,13
830,26
2009
158,81
5,16
820,02
2010
161,76
5,19
849,79
2011
171,78
5,15
885,29
59,39
51,238
304,31
Châu Mỹ
70,70
73,918
522,62
Châu Phi
35,01
20,449
71,61
Châu Âu
18,97
61,902
117,45
Hoseney et al. (2008) nghiên cứu về ngô nổ thấy rằng khối lượng ngô nổ
phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ ẩm, kiểu gen, tính chất vật lý của hạt, phương
pháp nổ, nhiệt độ nổ, thu hoạch và xử lý. Tuy nhiên, độ ẩm là yếu tố có ảnh
hưởng quan trọng nhất đến khối lượng của ngô nổ vì nó ảnh hưởng đến tốc độ và
mức độ áp lực tích tụ lượng tinh bột trong hạt.
Ngô nổ có những đặc điểm, tính chất khác biệt so với các giống ngô khác
(ngô tẻ, ngô nếp, ngô đường) là giống ngô duy nhất có thể nổ bung rất nhanh khi
đem rang. Năng suất ngô nổ rất thấp song có chất lượng dinh dưỡng cao, thường
được dùng để rang, làm bỏng hoặc bột dinh dưỡng. Chất lượng của ngô nổ cũng
rất quan trọng do đó cải thiện các đặc tính chất lượng được coi là mục tiêu quan
trọng nhất trong chương trình nhân giống ngô nổ (Dofing et al., 1990).
Khi nghiên cứu về ngô nổ thì Ziegler and Ashman (1994), Khoa nông học,
Đại học Tổng hợp Iowa, Mỹ 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. Sản phẩm từ ngô nổ
như bỏng ngô, bánh ngọt có giá trị dinh dưỡng cao và ngày càng được ưa
chuộng. Ngô nổ còn được sử dụng làm vật liệu cách điện, chất dẫn dụ côn trùng,
hộp ngô nổ, bánh kẹo, thức ăn chăn nuôi (Jose, 2009).
Prodhan (1997), Trường đại học Nông nghiệp Ấn Độ khi nghiên cứu sự liên
quan giữa các tính trạng ở ngô nổ đã thấy có sự liên quan giữa khối lượng và năng
suất hạt nổ trên 154 dạng. Năng suất hạt đã liên kết chặt với trọng lượng hạt.
Melchiorre (1998), Trường đại học tổng hợp Buenos Aires, Argentina
đánh giá về đặc điểm và các dạng ngô nổ khi thực hiện trên 39 tính trạng về màu
sắc, hình thái, nở hoa của ngô nổ tại Italy. Phương sai của mỗi tính trạng khi xem
xét cho thấy, chúng có thể được sử dụng cho đánh giá các mục tiêu chọn giống.
Phương sai trong 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.
Wang Xiaoli et al. (2001), Trường đại học Nông nghiệp Henan,
Zhengzhou 450002, Trung Quốc nghiên cứu quần thể và KNKH của ngô nổ với
các dòng thuần ngô thường thuộc các nhóm di truyền khác nhau, đã dùng mô
việc chọn giống.
Nghiên cứu tính trạng số lượng trong phân loại các giống ngô nổ, Zhang et al.
(2006), Trường đại học Nông nghiệp Thượng Hải, Trung Quốc thấy rằng chiều
cao cây, khối lượng 100 hạt, năng suất hạt, tỷ lệ hạt nổ, thời gian nổ và mức độ
nổ được sử dụng để phân loại 08 giống ngô thuộc 03 nhóm phân tích. Giống
Guangxiban, Quảng Đông 1, Quảng Đông 2 và Quảng Đông 3 được đề nghị làm
nguồn gen cho chọn giống.
Viana and Matta (2008) khi phân tích Khả năng kết hợp chung (KNKHC)
và khả năng kết hợp riêng (KNKHR) của quần thể ngô nổ, bao gồm cả bố mẹ tự
phối đã phân tích hiệu quả của KNKH chung và KNKH riêng trong phân tích lai
diallel của quần thể giao phấn, có cả bố mẹ tự thụ phấn cho thấy, việc phân tích sự
thay đổi giá trị của quần thể do tự phối còn cho phép đánh giá trực tiếp tính trội, sự
lệch trội và sự thay đổi di truyền trong mỗi quần thể bố mẹ. Phương pháp này
9
được sử dụng để chọn lọc quần thể ngô nổ trong chương trình chọn giống quần thể
và sản xuất hạt lai được Đại học liên bang Vicosa, Minas, Brazil phát triển. Kết
quả phân tích đã có 2 quần thể ngô nổ hạt ngọc được chọn đưa vào sản xuất.
Joel (2008), Bộ môn khoa học và kỹ thuật trường McPherson College, khi
nghiên cứu về ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến năng suất và phát triển cây ngô
nổ thấy rằng sản xuất ngô nổ hàng hẹp có tiềm năng tăng năng suất hơn hàng rộng
và mật độ hàng hẹp còn làm hạn chế cỏ dại; không tìm thấy sai khác về chiều cao
cây, đường kính bắp, đường kính thân, dài bắp, số bắp/cây, P1000 hạt hay năng suất.
2.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU NGÔ, NGÔ NỔ Ở
VIỆT NAM
2.3.1. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Ngô được đưa vào trồng ở nước ta vào cuối thế kỷ 17 (Ngô Hữu Tình và
cs., 1999), đã trở thành cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa gạo, là cây trồng
chính để phát triển ngành chăn nuôi và được trồng trên các điều kiên sinh thái
sản lượng 5,2 triệu tấn) (FAOSTAT, 2014). Tuy nhiên năng suất và sản lượng
ngô của nước ta vẫn còn ở mức thấp so với năng suất bình quân toàn thế giới.
Năng suất và sản lượng ngô của thế giới và Việt Nam tăng lên mạnh mẽ nhờ
thành tựu phát triển giống ngô lai đơn và kỹ thuật canh tác. Ở Việt Nam, nhiều
cơ quan, tổ chức tham gia nghiên cứu chọn tạo giống ngô gồm các Viện (Viện
nghiên cứu Ngô, Viện Khoa học kỹ thuật miền Nam), Trung tâm nghiên cứu,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam, nhiều công ty (công ty cổ phần Giống cây
trồng miền Bắc, công ty cổ phần Giống cây trồng miền Nam, công ty cổ phần
Giống cây trồng Trung ương…). Các giống dài ngày (LVN10, HQ2000, LVN8),
các giống trung ngày (LVN4, LVN12, LVN17), các giống ngắn ngày (LVN9,
LVN99, VN98-1, LVN885). Một số giống ngô lai có năng suất và chất lượng tốt
phục vụ cho nhu cầu sản xuất giống như LVN-35, DP-5, SC16161, SC184,
LVN98… Tuy nhiên giống ngô lai ngắn ngày cho canh tác vụ Đông ở đồng bằng
sông Hồng còn rất hạn chế.
Bảng 2.5. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam từ 2006 – 2014
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất (tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2006
1,03
3,73
4,09
4,61
2011
1,12
4,31
4,84
2012
1,11
4,30
4,80
2013
1,17
4,43
5,19
2014
nổ Tây nguyên) có năng suất cao nhất và độ nổ tốt nhất (Nguyễn Văn Cương và
Nguyễn Văn Lộc, 2010).
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 PCR của
các mồi ngẫu nhiên này thấy có 08 mồi cho kết quả đa hình di truyền với 157
băng/ mồi. Trong khi, 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 OPM 02 cho tỷ lệ số
băng đa hình là 100% và mồi OPC-11 có tỷ lệ số băng đa hình thấp nhất là 50%.
Kết quả phân tích bằng phần mềm NTSYS 2.0 cho thấy mức tương đồng di
truyền của các dòng ngô nổ này dao động trong khoảng 0,69 đến 0,94.
2.4. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
2.4.1. Khái niệm dòng thuần
Dòng thuần là khái niệm tương đối để chỉ các dòng tự phối đã đạt đến độ
đồng hợp tử cao và ổn định ở nhiều tính trạng. Đối với ngô thường sau 7-8 đời tự
12
phối, dòng đạt đến độ đồng đều cao như chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, năng
suất, màu sắc, dạng hạt... và được gọi là dòng thuần.
Dòng thuần là vật liệu cơ bản quan trọng trong chọn tạo và phát triển
giống ngô lai. Dòng thuần được tạo ra từ những vật liệu đa dạng, giống địa
phương, giống thụ phấn tự do, các quần thể các gia đình và bằng các phương
pháp khác nhau như: tự thụ phấn cưỡng bức các hình thức nội phôi như: half Sib, Full - sib, nuôi cấy bao phấn hoặc noãn chưa thụ tinh...với mục đích lựa
chọn kiểu gen có những đặc điểm nông sinh học tốt và khả năng sử dụng cao.
Shull (1904) tiến hành thụ phấn cưỡng bức ở ngô đến năm 1908 đã thu
được con lai có ưu thế lai cao giữa các dòng tự phối và đây là phương pháp đang
được các nhà tạo giống sử dụng nhiều. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ưu
thế lai tăng nhanh sau năm 1908 và 1909 khi Shull nhà chọn giống người Mỹ
công bố một công trình với tiêu đề “Sự tổ hợp của một ruộng ngô”. Những
nghiên cứu của ông đã tạo ra sự khởi đầu khai thác ưu thế lai ở cây trồng, đây
ZPSC 6, ZPSC 3, ZPSC 58c đã được chọn tạo thành công, chứng tỏ nguồn giống
ngô địa phương thụ phấn tự do rất có giá trị để phát triển dòng thuần trong
chương trình tạo giống ngô ưu thế lai (Drinic et al., 2007).
Đinh Công Chính (2010) tiến hành thí nghiệm trên 08 quần thể ngô nếp
địa phương đã được chọn lọc với các tính trạng tốt được duy trì tại quỹ gen của
Viện nghiên cứu Ngô, có 5 giống ngô nếp lai nhập nội từ Trung Quốc và 17
giống nếp lai nhập nội từ Thái Lan, SW 226-SW290 và 4 tổ hợp lai kép giữa các
vật liệu trên. Kết quả khẳng định rằng có thể ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy bao
phấn trong tạo dòng ngô nếp thuần, nguồn vật liệu nhập nội từ Thái Lan có tỷ lệ
tạo phôi, tái sinh cây, cây hữu thụ cao hơn vật liệu nhập nội từ Trung Quốc và
vật liệu nhập nội bản địa của Việt Nam. Tập đoàn dòng thuần được tạo ra từ kỹ
thuật nuôi cấy bao phấn có các tính trạng nông học khá ổn định, có khả năng
chống chịu khá, năng suất khá cao và có thể dùng trong các thí nghiệm phân tích
đa hình di truyền và tạo giống lai.
2.4.2. Khái niệm ưu thế lai
Nghiên cứu và so sánh sự sinh trưởng, phát triển của cây lai so với bố mẹ
có thể xảy ra 3 trường hợp: cây lai không khác gì bố mẹ hoặc chỉ khác rất ít; cây
lai kém hơn bố mẹ; cây lai tốt hơn bố mẹ. Thực tế trường hợp thứ ba có ý nghĩa
kinh tế đối với sản xuất gọi là hiện tượng ưu thế lai.
Ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống khỏe hơn bố mẹ, sinh trưởng
phát triển nhanh hơn, có tính chống chịu cao hơn, năng suất cao hơn, phẩm chất
tốt hơn so với bố mẹ của chúng.
Năm 1876, Darwin là người đầu tiên đưa ra lý thuyết về ưu thế lai, ông
làm thí nghiệm so sánh hai dòng ngô tự phối và ngô giao phối và đi đến kết luận
rằng chiều cao cây ở dạng ngô giao phối cao hơn 19% và chín sớm hơn 09% so
với dạng ngô tự phối. Tương tự, ông đã lai rất nhiều loài, giống cây trồng với
14