HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM QUANG TUÂN

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN NGUỒN VẬT LIỆU PHỤC VỤ
CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP LAI CHẤT LƯỢNG CAO
VÀ GIÀU HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2019


HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM QUANG TUÂN

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN NGUỒN VẬT LIỆU PHỤC VỤ
CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP LAI CHẤT LƯỢNG CAO
VÀ GIÀU HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN

Chuyên ngành

: Di truyền và chọn giống cây trồng

Mã số

: 9.62.01.11

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Nguyễn Thế Hùng
2. PGS.TS. Nguyễn Việt Long

Hoa - Viện Nghiên cứu và Phát triển Cây trồng, đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học
tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn xã Văn Yên - huyện Đại Từ - Thái Nguyên; Trung tâm
Giống cây trồng Nghệ An - Thành Phố Vinh Nghệ An; HTXDV và Thương Mại xã
Đông Xuyên - Tiền Hải - Thái Bình đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban Giám đốc, Ban đào tạo, Học viện Nông nghiệp
Việt Nam, đã cho tôi có được môi trường học tập tốt và mọi điều kiện thuận lợi để tôi
hoàn thành luận án.
Sau cùng tôi xin cảm ơn gia đình đã luôn động viên, khích lệ, tạo mọi điều kiện
thuận lợi để giúp tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng

năm 2019

Tác giả

Phạm Quang Tuân

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii


Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

1

1.2.

Mục tiêu nghiên cứu

3

1.3.

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

3

1.4.

Những đóng góp mới của luận án

4

1.5.

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

4

Phần 2. Tổng quan tài liệu


8

2.3.

Đa dạng di truyền nguồn gen ngô và ngô nếp

10

2.3.1.

Đa dạng nguồn gen cây ngô

10

2.3.2.

Đa dạng di truyền nguồn gen ngô nếp

13

2.3.3.

Đa dạng di truyền nguồn gen ngô nếp ở Việt Nam

16

2.4.

Nghiên cứu di truyền tính trạng ở ngô nếp


27

iii


2.5.1.

Phát triển dòng thuần ngô bằng phương pháp tự thụ cưỡng bức

27

2.5.2.

Phát triển dòng thuần ngô bằng phương pháp chọn lọc phả hệ

28

2.5.3.

Thành tựu phát triển dòng thuần ngô trên thế giới

30

2.5.4.

Phát triển dòng thuần ngô nếp tại Việt Nam

30


2.7.2.

Thành tựu chọn tạo giống ngô nếp tại Việt Nam

37

2.7.3.

Thành tựu chọn tạo giống ngô nếp tím giàu anthocyanin

38

Phần 3. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

40

3.1.

Vật liệu nghiên cứu

40

3.2.

Nội dung nghiên cứu

41

3.3.


Các phương pháp thí nghiệm áp dụng cho các thí nghiệm trong phòng

47

3.4.3.

Các chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm

52

3.4.4.

Phân tích kết quả thí nghiệm

53

Phần 4. Kết quả và thảo luận

54

4.1.

Đánh giá, sàng lọc nguồn vật liệu ngô nếp

54

4.1.1.

Đánh giá sàng lọc 56 dòng tự phối ngô nếp nghiên cứu dựa trên kiểu hình


Kết quả thí nghiệm lai tạo tổ hợp lai đỉnh

71

iv


4.2.2.

Đánh giá khả năng kết hợp chung của 18 dòng ngô nếp tím ưu tú

71

4.3.

phát triển dòng ngô nếp thuần

80

4.3.1.

Phát triển dòng thuần bằng phương pháp thụ phấn cưỡng bức

81

4.3.2.

Phát triển dòng thuần bằng phương pháp lai trở lại và thụ phấn cưỡng bức

94

4.5.

Thử nghiệm các tổ hợp lai một số vùng sinh thái

123

4.5.1.

Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai ngô nếp vụ Thu Đông 2017 và
Xuân năm 2018 tại một số vùng sinh thái

4.5.2.

Các đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai ngô nếp vụ Thu Đông
2017 và Xuân năm 2018 tại một số vùng sinh thái

4.5.3.

128

Một số chỉ tiêu chất lượng của các THL vụ Thu Đông và Xuân tại một số
vùng sinh thái

4.5.6.

127

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL vụ Thu Đông
2017 và Xuân2018 tại một số vùng sinh thái


Đề nghị

136

Các công trình đã công bố có liên quan đến luận án

137

Tài liệu tham khảo

138

Phụ lục

149

v


DANH MỤC VIẾT TẮT
Chữ và ký hiệu

Nghĩa tiếng Việt

viết tắt trong các
bảng
CDB

Chiều dài bắp


Năng suất

NSBT

Năng suất bắp tươi

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

T/ha

Tấn/ha

PIC

Polymorphic information content (Giá trị thông tin đa hình)

PR

Phun râu

SH/H

Số hạt /hàng


Tổ hợp lai

TP

Tung phấn

X

Vụ Xuân

ns

Không sai khác so với đối chứng

-

Thấp hơn đối chứng

+

Sai khác so với đối chứng ở mức ý nghĩa 95%

++

Sai khác so với đối chứng ở mức ý nghĩa 99%

vi


DANH MỤC BẢNG


3.5.

Trình tự mồi thí nghiệm đánh giá chất lượng sử dụng chỉ thị phân tử DNAError! Bookmark not defi

3.8.

Thang điểm đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng nếm thử ngô nếp

51

3.9.

Xác định các tính trạng vỏ hạt và cấu trúc hạt

52

3.1.

Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các dòng ngô thí nghiệm vụ
Xuân 2015 tại Gia Lâm - Hà Nội

3.2.

55

Các đặc điểm nông sinh học của các dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2015
tại Gia Lâm - Hà Nội

3.3.

Đặc điểm các dòng ngô nếp tím ưu tú vụ Xuân 2015

70

3.8.

Các giai đoạn sinh trưởng và các đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp
lai ngô nếp vụ Thu Đông 2015 tại Gia Lâm - Hà Nội

3.9.

Các chỉ tiêu chống chịu sâu bệnh và tỷ lệ đổ gãy của các tổ hợp lai ngô
nếp vụ Thu Đông 2015 tại Gia Lâm - Hà Nội

3.10.

74

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai ngô nếp
vụ Thu Đông 2015 tại Gia Lâm - Hà Nội

3.11.

72

76

Các chỉ tiêu tiêu chất lượng cảm quan của các tổ hợp lai ngô nếp vụ Thu
Đông 2015 tại Gia Lâm - Hà Nội


3.16.

85

Các chỉ tiêu chống chịu sâu bệnh và tỷ lệ đổ gãy của các dòng ngô nếp
tím vụ Xuân 2016 tại Gia Lâm - Hà Nội

3.17.

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng ngô nếp tím vụ
Xuân2016 tại Gia Lâm - Hà Nội

3.18.

89

Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng ăn tươi của các dòng ngô nếp tím vụ
Xuân 2016 tại Gia Lâm - Hà Nội

3.19.

87

91

Đặc điểm các dòng ngô nếp tím ưu tú được chọn lọc ở vụ Xuân 2016 tại
Gia Lâm - Hà Nội

93


Các tổ hợp lai luân phiên 9 dòng tự phối theo mô hình Griffing IV

3.25.

Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai vụ Thu Đông 2016 tại Gia Lâm Hà Nội

3.26.

Một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai ngô nếp tím vụ Thu
104

Một số đặc tính chống chịu của các tổ hợp lai ngô nếp tím vụ Thu Đông
2016 tại Gia Lâm, Hà Nội

4.28.

101

102

Đông 2016 tại Gia Lâm, Hà Nội
3.27.

99

106

Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai ngô nếp tím vụ Thu
Đông 2016 tại Gia Lâm, Hà Nội


3.33.

Giá trị khả năng kết hợp riêng về tính trạng hàm lượng anthocyanin tổng số

113

3.34.

Kết quả chọn lọc các tổ hợp lai triển vọng vụ Thu Đông 2016 tại Gia
Lâm - Hà Nội

114

4.35.

Thứ tự các tổ hợp lai ngô nếp tím nghiên cứu trên giếng điện di

115

3.36.

Các giai đoạn sinh trưởng phát triển của các tổ hợp lai ngô nếp tím vụ
Xuân 2017 tại Gia Lâm - Hà Nội

3.37.

116

Một số đặc điểm nông sinh học của các THL ngô nghiên cứu đánh giá vụ
Xuân 2017 tại Gia Lâm - Hà Nội

3.42.

Các giai đoạn sinh trưởng của các THL vụ Thu Đông 2017 và Xuân năm
2018 tại một số vùng sinh thái

3.43.

124

Một số đặc điểm nông sinh học của các THL vụ Thu Đông 2017 và Xuân
năm 2018 tại một số vùng sinh thái

3.44.

Khả năng chống chịu sâu bệnh và tỷ lệ đổ gốc của các THL vụ Thu Đông
2017 và Xuân 2018 tại một số vùng sinh thái

3.45.

129

Một số chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất của các THL vụ Thu
Đông 2017 tại một số vùng sinh thái

3.47.

130

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của các THL vụ Xuân và Thu Đông tại
một số vùng sinh thái


Trang

Sơ đồ minh họa gen Wx và các mồi giải trình tự DNA, cDNA và các chỉ
thị phân tử phát triển nghiên cứu ngô: S1F/R-S5F/R để giải trình tự
DNA, R1F/R và R2F/R để giải trình tự cDNA và D7F/R và D10F/R để
phân tích kiểu gen Wx, mũi tên chỉ vùng và hướng của chúng

20

2.2.

Cấu trúc gen wx ở ngô, các hộp xanh là exon và giữa các eexon là introns

21

2.3.

Màu sắc hạt của các kiểu gen ở giai đoạn chín hoàn toàn

25

2.4.

Sơ đồ các bước tạo giống đã sử dụng để phát triển hai dòng ngô thuần
ND2005 và ND2006

28

2.5.

65

Kết quả dò tìm QTL quy định tính trạng vỏ hạt mỏng của 56 dòng ngô sử
dụng mồi bmc1325

66

4.3.

Kết quả đa hình của 56 dòng ngô sử dụng mồi phi065

67

4.4.

Kết quả đa hình của 56 dòng ngô sử dụng mồi phi299852

67

4.5.

Kết quả đa hình của 56 dòng ngô sử dụng mồi phi101049

67

4.6.

Kết quả đa hình của 56 dòng ngô sử dụng mồi phi223376

68

4.12.

4.13.

69

Khả năng kết hợp chung về năng suất bắp tươi của 18 dòng tự phối ngô
nếp nghiên cứu

79

Khả năng kết hợp chung về độ Brix của 18 dòng tự phối ngô nếp nghiên cứu

80

xi


4.14.

Khả năng kết hợp chung về hàm lượng Anthocyanin của 18 dòng tự phối
ngô nếp nghiên cứu

4.15.

80

Cây phân nhóm đa dạng di truyền 40 dòng ngô nếp tím thế hệ S6-S7 dựa
trên kiểu hình vụ Xuân 2016 tại Gia Lâm - Hà Nội



TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
Tên tác giả: Phạm Quang Tuân
Tên Luận án: Nghiên cứu phát triển nguồn vật liệu phục vụ chọn tạo giống ngô nếp lai
chất lượng cao và giàu hàm lượng anthocyanin
Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số: 9.62.01.11
Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá và chọn lọc vật liệu di truyền ngô nếp có năng suất, chất lượng và giàu
anthocyanin phục vụ chọn tạo giống ngô nếp lai cho các tỉnh miền Bắc, Việt Nam.
Khai thác và cải tiến nguồn vật liệu ngô nếp trong nước và nhập nội, chọn tạo
giống ngô nếp tím lai có chất lượng cao và giàu anthocyanin cho các tỉnh miền Bắc,
Việt Nam.
Phương pháp nghiên cứu
Nội dung nghiên cưu chính:
+ Đánh giá sàng lọc nguồn vật liệu từ 56 tự phối ngô thế hệ S3 đến S6
+ Chọn dòng ưu tú tiếp tục tự phối và lai trở lại phát triển dòng thuần
+ Lai cải tiến chất lượng các dòng ngô nếp
+ Lai tạo, đánh giá khả năng kết hợp và chọn lọc các tổ hợp lai triển vọng.
+ Thử nghiệm các tổ hợp lai triển vọng ở các vúng sinh thái.
Vật liệu nghiên cứu:
Vật liệu nghiên cứu gồm có 56 dòng tự phối ngô, trong đó có 45 vật liệu (ký
hiệu NT1-NT45) là ngô nếp tím, 9 vật liệu (ký hiệu NT46-NT54) là ngô nếp trắng và
2 vật liệu ngô ngọt (ký hiệu Đ1, Đ2). Các vật liệu này được kế thừa từ chương trình
thu thập và đánh giá, phát triển nguồn gen ngô của Viện Nghiên cứu và Phát triển cây
trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam từ năm 2008 đến 2015. Các dòng phát triển từ
nguồn vật liệu có nguồn gốc khác nhau gồm Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan, Mỹ và
Việt Nam. Các dòng đã tự phối đến các thế hệ S3 (18), S4 (26), S6(1) và S8 (11) đưa
vào nghiên cứu đánh giá lựa chọn dòng ưu tú cho phát triển dòng thuần tạo giống lai
Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng:

GCA chọn lọc được 9 dòng có khả năng kết hợp chung cao về các tính trạng năng suất
bắp tươi, độ Brix và hàm lượng anthocyanin.
Chín dòng ngô nếp có khả năng kết hợp tiếp tục tự phối phát triển dòng thuần đến thế
hệ S6 đã thu được 40 dòng, đánh giá 40 dòng về các đặc điểm nông sinh học, năng suát,
chất lượng đã chọn được 8 dòng ưu tú. Các dòng này có các đặc điểm như thời gian cho
thu hoạch ngắn (74-81 ngày); các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cao; độ brix
cao (11,8-13,5 %). vỏ hạt (61,33-77,25 µm) và hàm lượng anthocyanin cao (226,6371,0 mg/100g). Đánh giá khả năng kết hợp riêng (SCA) của 8 dòng ngô ưu tú.
Kết quả phát triển dòng thuần bằng phương pháp lai trở lại và tự phối đến thế hệ
BC2F4, thu được 45 dòng tự phối, đánh giá, chọn lọc được 20 dòng tự phối ưu tú, trong
đó đặc biệt là các dòng: D1, D2, D3, D5, D6, D7, D13 và D16 khi % Brix tăng từ 2,04,0% so với vật liệu ban đầu.
Lai tạo được 36 tổ hợp lai chọn lọc được 15 tổ hợp lai, đánh giá 15 THL, thu được 7
tổ hợp lai ngô nếp tím ưu tú là THL2, THL8, THL22, THL26, THL30, THL35, THL36.
Đánh giá 7 THL ngô nếp tím tại 3 vùng sinh thái trong 2 vụ đã chọn lọc được 2 THL
triển vọng: THL30 (NT46xT27), THL35(NT46xT36), có khả năng thích ứng tốt, ổn
định qua hai vụ thí nghiệm, sinh trưởng phát triển khỏe, chiều cao cây trung bình từ 171
- 195cm, thời gian từ gieo đến thu hoạch bắp tươi từ 82-85 ngày ở vụ Xuân, 84-90 ngày
ở vụ Thu Đông, nhiễm nhẹ sâu bệnh (điểm 1-2), năng suất bắp tươi trung bình ba điểm
là 133-145 tạ/ha vụ Xuân và 107-142 tạ/ha vụ Thu Đông, độ Brix từ 12,6-13,7% trong
vụ Xuân, 12,5-13,6% vụ Đông, hàm lượng anthocyanin tổng số vụ Xuân (117-165
mg/100g), vụ Đông (118-162 mg/100g).

xiv


THESIS ABSTRACT

PhD candidate: Pham Quang Tuan
Thesis title: Germplasm development for waxy maize breeding with high quality and
abundant in anthocyanin
Major: Plant Genetic and Breeding


xv


1909) method, backcrossing by Kendall R. Lamkey et al., (1994) method. Selection by
index was implemented along to Hazel (1943), GCA and SCA evaluation along to
Griffing (1956). Data record conducted along to QCVN 01-66 : 2011/BNNPTNT
included growth and developments, field tolerance, yield and yield component and
quality.
Statistical analysis ANOVA, cv%, LSD0,05, diversity and GCA, SCA used
software IRRISTAT ver 5.0, Quantity genetic program of the Nguyen Dinh Hien (1995)
and NTSYSpc 2.0, Excel.
Main findings and conclusions
Screening 56 inbred lines base on phenotype and genotype was selected 18 inbred
lines have best characteristics for general combining ability evaluation, and identified 9
inbred lines with high GCA value at LSD.05 significantly about fresh cob yield, brix value
and anthocyanin content
Nine inbred lines were selected took into continuous self-pollination until to S6
generation gained 40 inbred lines, which evaluated on the agronomical characteristics,
yield and yield component identified 8 inbred lines have short growth duration (74 - 80d)
from sowing to fresh cob harvesting, high brix (11.8 to 13.5%), thinner pericarp (61.33 to
7.25 µm), high anthocyanin content (226.6-371.0 mg/100g) and high fresh cob yield
(4.44 to 7.54 t/ha), these inbred lines was introduced into SCA evaluation.
Improvement of the sweetness by backcross between NT inbred line with two sweet
corn are D1 and D2 come to generation BC2F4, and was achieved total 45 lines after
evaluated identified 20 lines have sweetness enhancing, among them 8 lines have
highest brix value are D1, D2, D3, D5, D6, D7, D13 and D16 Brix value increased from
2.0 - 4.0% compare to check inbred lines.
Specific combing ability crossed produced 36 crosses which evaluated in the field
experiment identified 15 crosses is suitably and there are 7 were showed best crosses are

nghiệp dệt, làm giấy và chế biến thức ăn gia súc rộng rãi trên thế giới. Do có
thành phần tinh bột và dinh dưỡng cao nên ngô nếp có giá trị kinh tế trong sản
xuất nông nghiệp, vì thế sản xuất ngô nếp tăng nhanh những năm gần đây (Sa et
al., 2010). Hiện nay ngô nếp được sản xuất thương mại ở Thái Lan, Trung Quốc
và nhiều nước khác ở châu Á. Các giống ngô nếp địa phương thụ phấn tự do có
rất nhiều loại khác nhau về độ lớn bắp, dạng bắp, màu sắc hạt và chất lượng ăn
uống có thể sử dụng để phát triển giống ưu thế lai với chất lượng tốt đang được
các nhà chọn giống quan tâm đặc biệt theo hướng thị trường ăn tươi ở châu Á và
thế giới (Kim et al., 1994).
Năng suất cao, chống chịu sâu bệnh, cứng cây, đồng đều, ngắn ngày vẫn là
mục tiêu cơ bản của các chương trình chọn tạo giống cây trồng (Ferh, 1987). Tuy
nhiên, đối với ngô nếp ngoài các mục tiêu trên, chất lượng là chỉ tiêu quan trọng.
Vì vậy, đã có rất nhiều nghiên cứu về chất lượng ngô nếp như: Các nhà tạo giống
ngô nếp trên thế giới đã nghiên cứu di truyền chọn giống ngô nếp chất lượng ăn
tươi có vỏ hạt mỏng (Choe, 2010; Rocheford, 2012), chọn giống ngô nếp nâng

1


cao hàm lượng đường trong hạt (Simla et al., 2009; Park et al., 2013), nâng cao
hàm lượng protein trong ngô nếp (Chi, 2010). Nghiên cứu di truyền và nâng cao
chất lượng ăn uống và hàm lượng đường trong ngô nếp được quan tâm gần đây,
nghiên cứu di truyền phân tử xác định có 10 QTLs điều khiển độ mỏng vỏ
(PER), hàm lương amylose (AMY), hàm lượng dextrose (DEX) và hàm lượng
đường sucrose (SUC). Đây là cơ sở di truyền cho chọn giống ngô nếp chất lượng
cao (Park et al., 2013).
Ngoài các vấn đề nghiên cứu liên quan đến chất lượng ngô nếp trên đây.
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu nhằm cải thiện chất lượng cuộc sống thông
qua tăng lượng thành phần hoạt chất sinh học, có lợi cho sức khỏe, đặc biệt là
chất anthocyanin trong lương thực thực phẩm có hàm lượng cao. Anthocyanin

nếp hạt tím, ngô nếp hạt trắng và ngô ngọt.
Ở Việt Nam, nghiên cứu cải thiện chất lượng và chọn giống ngô nếp chất
lượng cao và giàu anthocyanin còn hạn chế. Hiện nay trong nước chưa có các
công bố về phương pháp lai cải thiện tính trạng chất lượng về độ ngọt trên cây
ngô nếp, đặc biệt là ngô nếp tím; về chọn giống ngô nếp chất lượng và giàu
anthocyanin cũng chưa có kết quả công bố, hiện tại trong nước mới có một giống
ngô nếp tím giàu anthocyanin là Fancy111 nhập nội từ Thái Lan, có giá hạt giống
rất cao (400-500 ngàn đồng/kg hạt) và không chủ động hạt giống. Chính vì vậy,
việc nghiên cứu phát triển nguồn vật liệu phục vụ chọn tạo giống ngô nếp ưu thế
lai có năng suất, chất lượng cao và giàu chất kháng ô xy hóa anthocyanin ở Việt
Nam, đáp ứng yêu cầu sản xuất, thị trường ngô nếp ăn tươi nâng cao hiệu quả
kinh tế cho sản xuất đang là vấn đề cấp thiết.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Đánh giá và chọn lọc vật liệu di truyền ngô nếp có năng suất, chất lượng
và giàu anthocyanin phục vụ chọn tạo giống ngô nếp lai cho các tỉnh miền Bắc,
Việt Nam.
- Khai thác và cải tiến nguồn vật liệu ngô nếp trong nước và nhập nội,
chọn tạo giống ngô nếp tím lai có chất lượng cao và giàu anthocyanin cho các
tỉnh miền Bắc, Việt Nam.
1.3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng là nguồn vật liệu ngô nếp trắng, ngô nếp tím, ngô ngọt, được kế
thừa từ các nguồn vật liệu đã có của Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Các nguồn vật liệu được lựa chọn phù hợp cho
các thí nghiệm nghiên cứu phát triển dòng thuần và lai tạo, chọn lọc tổ hợp lai
triển vọng và cải thiện độ Brix cho các vật liệu ngô.
1.3.2. Thời gian nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu: Trong các năm từ 2015 - 2018; trong một năm, tiến
hành 2-3 vụ là vụ Xuân (Tháng 1-5), Hè Thu (tháng 7-9) và vụ Thu Đông (tháng
8-12)


ngô nếp trắng và tím có thể góp phần nâng cao UTL, về năng suất, chống chịu,
chất lượng cao và giàu anthocyanin là cơ sở khoa học mới ở Việt Nam trong
công tác chọn tạo giống ngô nếp hiện nay.
Kết quả nghiên cứu của đề tài đã khẳng định phương pháp lai trở lại (back
cross) có khả năng cải thiện tính trạng chất lượng (vỏ mỏng, hàm lượng
anthocyanin, vị ngọt và vị đậm…) cho vật liệu ngô nếp, tăng khả năng chọn tạo
thành công các giống ngô nếp lai chất lượng phục vụ sản xuất.

4


1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đánh giá và xây dựng thông tin chi tiết và cơ sở dữ liệu của 56 nguồn vật
liệu ngô nếp tím, nếp trắng và ngô ngọt trong nước và nhập nội phục vụ công tác
chọn tạo giống ngô nếp tím lai có chất lượng cao và giàu anthocyanin ở Việt Nam.
Đã chọn lọc và phát triển được 8 dòng ngô nếp tím có các đặc điểm nông
sinh học, chống chịu sâu bệnh, năng suất, chất lượng và giàu anthocyanin.
Cải thiện nâng cao độ Brix (%) cho các vật liệu ngô nếp tím và ngô nếp
trắng ưu tú, có năng suất và hàm lượng anthocyanin cao nhưng độ Brix thấp.
Chọn tạo được 2 tổ hợp lai ngô nếp tím triển vọng, có thể phát triển thành
giống mới, đáp ứng nhu cầu phát triển sản xuất ngô nếp ăn tươi và làm thực
phẩm chức năng tại Việt Nam.

5


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM NGÔ NẾP
2.1.1. Nguồn gốc cây ngô và ngô nếp
Nikolai Ivanovich Vavilov (1887-1943), nhà Di truyền học và nhà nghiên



Nghiên cứu của Zheng et al. (2013) cho rằng ngô nếp (Zea mays L. var.
certaina Kulesh), có nhiều đặc điểm tuyệt vời trong thành phần nội nhũ và có giá
trị kinh tế cao, ngô nếp được trồng rộng rãi ở Trung Quốc có lịch sử lâu đời và
sản xuất tăng liên tục trong những thập kỷ qua. Mặc dù vậy nguồn gốc và tiến
hóa ngô nếp vẫn còn chưa được rõ ràng. Các nhà khoa học Trung Quốc đã
nghiên cứu đa dạng di truyền ngô nếp Trung Quốc gồm các dạng ngô bản địa và
dòng thuần dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử SSR đã phát hiện thấy sự đa
dạng di truyền cao của nguồn gen ngô nếp. Phân tích nguồn gốc và tiến hóa với
108 mẫu nguồn gen và trình tự 52 mẫu nhận từ ngân hàng gen của locus nếp
(waxy) trong chi ngô Zea đã nhận thấy sự giảm mạnh đa dạng nucleotide và kiểm
định có ý nghĩa (Tajima’s D and Fu and Li’s F*). Kết quả đã quan sát thấy ở ngô
nếp Trung Quốc nhưng không thấy ở ngô khác. Phân tích phát sinh loài chỉ ra
rằng ngô nếp có nguồn gốc di truyền từ ngô đá ở hầu hết dòng thuần ngô nếp
hiện đại cho thấy biểu hiện nguồn gốc phân biệt và quá trình tiến hóa độc lập so
với nguồn gen ở Tây Nam Trung Quốc. Kết quả chỉ ra rằng tính trạng nông học
có thể cải tiến nhanh đáp ứng nhu cầu bằng chọn lọc (Zheng et al., 2013).
2.1.2. Phân loại thực vật của ngô và ngô nếp
Phân loại ngô trong hệ thống phân loại thực vật dựa trên đặc điểm nông
học và lượng tinh bột trong hạt được phân thành 7 loài phụ (ssp-subspecie):
(1) Ngô đá (Zea mays L. ssp.indurata)
(2) Ngô răng ngựa (Zea mays L. ssp. Indentata)
(3) Ngô nếp (Zea mays L. ssp.ceratina)
(4) Ngô đường (Zea mays L. ssp.saccharata)
(5) Ngô nổ (Zea mays L. ssp.everta)
(6) Ngô bột (Zea mays L. ssp.amylacea)
(7) Ngô bọc (Zea mays L. ssp.tunicata)

Ngô thuộc chi Zea thuộc tộc Andropogoneae trong họ phụ Panicoideae,