BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
TRẦN VĂN TOÀN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ðẶC ðIỂM SINH VẬT HỌC, SINH THÁI HỌC
CỦA CON LAI GIỮA GIỐNG ONG NỘI ðỒNG VĂN
(Apis cerana cerana Fabricius) VỚI GIỐNG ONG NỘI
ðỊA PHƯƠNG (Apis cerana indica Fabricius)
Ở MỘT SỐ TỈNH MIỀN BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật
Mã số: 62.62.10.01 Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. NGUYỄN VĂN ðĨNH
2. TS. PHÙNG HỮU CHÍNH
HÀ NỘI - 2012
khoa học: Giáo sư Tiến sĩ Nguyễn Văn ðĩnh, Trường ðại học Nông nghiệp
Hà Nội và Tiến sĩ Phùng Hữu Chính, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển
Ong ñã quan tâm dìu dắt, tận tình hướng dẫn và ñịnh hướng khoa học ñể tôi
hoàn thành tốt Luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn cán bộ Lãnh ñạo, ñồng nghiệp cùng toàn thể
nhân viên của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Ong, các thày cô giáo Bộ
môn Côn trùng, Khoa Nông học, tập thể cán bộ công nhân viên Viện ðào tạo
Sau ñại học, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ
tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thiện Luận án.
Cuối cùng tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñối với gia ñình, bạn bè,
người thân ñã ñộng viên, giúp ñỡ tôi thực hiện và hoàn thành luận án này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Tác giả luận án
Trần Văn Toàn
iii
MỤC LỤC
Lời cam ñoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục viết tắt vi
Danh mục bảng vii
Danh mục hình ix
MỞ ðẦU 1
1 Tính cấp thiết của ñề tài 1
2.1 ðịa ñiểm, thời gian nghiên cứu 42
2.1.1 Thời gian nghiên cứu 42
2.1.2 ðịa ñiểm nghiên cứu 42
2.2 Vật liệu nghiên cứu 42
2.3 Nội dung nghiên cứu 43
2.4 Phương pháp nghiên cứu 43
2.4.1 Nghiên cứu tạo tổ hợp lai giữa ong nội ðồng Văn và ong nội
Hà Tây (DH) và tổ hợp lai giữa ong nội ðồng Văn và ong
nội Yên Bái (DY) 43
2.4.2 Nghiên cứu ñặc ñiểm sinh vật học, sinh thái học và ñặc tính
kinh tế của tổ hợp lai DH và DY 46
2.4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố thời tiết ñến thế
ñàn ong 57
2.4.4 Nghiên cứu thử nghiệm tổ hợp lai DH và DY 57
2.4.5 Các chỉ tiêu theo dõi 58
2.4.6 Xử lý số liệu 59
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 60
3.1 Kết quả lai tạo 60
v
3.2 Nghiên cứu ñặc ñiểm hình thái của các giống và tổ hợp lai 61
3.2.1 Ong thợ 61
3.2.2 Ong chúa 68
3.2.3 Ong ñực 76
3.3 Nghiên cứu ñặc ñiểm sinh học và các ñặc tính kinh tế các giống
ong và tổ hợp lai 79
3.3.1 Số lượng alen giới tính của ong nội ðồng Văn 79
3.3.2 ðặc ñiểm sinh học của các giống và tổ hợp lai 81
3.3.3 Một số ñặc tính kính tế các giống và tổ hợp lai 99
3.4 Ảnh hưởng của một số yếu tố thời tiết ñến thế ñàn ong của các
A. m. mellifera Apis mellifera mellifera
D Ong nội ðồng Văn
DH Tổ hợp lai giữa ong nội ðồng Văn và ong nội Hà Tây
DY Tổ hợp lai giữa ong nội ðồng Văn và ong nội Yên Bái
F Forward
H Ong nội Hà Tây
R Reverse
PCR Polymerase Chain Reaction
µl Microliter =10
-6
lít
µm Micrometer = 10
-6
m
vii
DANH MỤC BẢNG
STT Tên bảng Trang
1.1 Các phân loài ong A. cerana ñã ñược ñịnh loại theo Herburn 20
1.2 Vùng phân bố và một vài ñặc ñiểm hình thái của một số phân
loài ong Apis cerana 22
1.3 Tỷ lệ chết của ong ñực và ong thợ ở các mùa vụ khác nhau 32
3.1 Kết quả tạo chúa các giống và các tổ hợp lai 60
3.2 Tỷ lệ ong chúa giao phối của các giống và tổ hợp lai 61
3.3 Kích thước lỗ tổ ong thợ của các giống và tổ hợp lai 62
3.4 Một số chỉ tiêu hình thái của ong thợ của các giống và tổ hợp lai 63
3.5 Xếp hạng các chỉ tiêu hình thái của các giống và tổ hợp lai 65
3.30 Năng suất mật của các giống ong và tổ hợp lai ở các năm 103
3.31 Kết quả theo dõi các chỉ tiêu của các giống và tổ hợp lai qua 3
năm 2009- 2011 105
3.32 Tương quan giữa thế ñàn ong nội ðồng Văn với một số yếu tố
khí hậu năm 2009 - 2010 108
3.33 Tương quan giữa thế ñàn ong nội Hà Tây với một số yếu tố khí
hậu năm 2009 - 2010 111
3.34 Tương quan giữa thế ñàn ong của tổ hợp lai DH với một số yếu
tố khí hậu năm 2009 - 2010 114
3.35 Tương quan giữa thế ñàn ong của tổ hợp lai DY với một số yếu
tố khí hậu năm 2009 - 2010 117
3.36 Kết quả thử nghiệm tổ hợp lai DH tại Hà Tây năm 2009 121
3.37 Kết quả thử nghiệm tổ hợp lai DH tại Hà Tây năm 2010 122
3.38 Kết quả thử nghiệm tổ hợp lai DY tại Yên Bái năm 2009 123
3.39 Kết quả thử nghiệm tổ hợp lai DY tại Yên Bái năm 2010 124
ix
DANH MỤC HÌNH
STT Tên hình Trang
1.1 Cơ chế xác ñịnh giới tính ở ong mật 5
1.2 Ong chúa ♀(X
i
X
j
) giao phối với ong ñực ♂ có alen giới tính
cùng với 1 alen giới tính của ong chúa 7
1.3 Ong chúa ♀(X
A. cerana ñã ñược công bố (A1-A14) 79
3.5 Biến ñộng thế ñàn ong của các giống và tổ hợp lai qua các tháng
năm 2009 82
3.6 Biến ñộng thế ñàn ong của các giống và tổ hợp lai qua các năm
2009 - 2011 85
3.7 Mức ñộ chia ñàn của các giống và tổ hợp lai qua các năm theo
dõi (2009 - 2011) 88
3.8 Mức ñộ bốc bay của các giống và tổ hợp lai qua các năm theo dõi
(2009 - 2011) 92
3.9 Tỷ lệ bệnh ấu trùng túi của các giống và tổ hợp lai 2009 93
3.10 Tỷ lệ bệnh ấu trùng túi của các giống và tổ hợp lai 2010 94
3.11 Tỷ lệ bệnh ấu trùng túi của các giống và tổ hợp lai 2011 94
3.12 Tỷ lệ bệnh ấu trùng túi của các giống và tổ hợp lai qua các năm
nghiên cứu (2009 - 2011) 95
3.13 Tỷ lệ bệnh thối ấu trùng tuổi nhỏ của các giống và tổ hợp lai 2009 96
3.14 Tỷ lệ bệnh thối ấu trùng tuổi nhỏ của các giống và tổ hợp lai 2010 97
3.15 Tỷ lệ bệnh thối ấu trùng tuổi nhỏ của các giống và tổ hợp lai 2011 98
3.16 Tỷ lệ bệnh thối ấu trùng tuổi nhỏ của các giống và tổ hợp lai qua
các năm nghiên cứu (2009 - 2011) 99
3.17 Tương quan giữa thế ñàn ong nội ðồng Văn với nhiệt ñộ năm
2009 - 2010 109
3.18 Tương quan giữa thế ñàn ong nội ðồng Văn với ẩm ñộ năm
2009 - 2010 109
xi
3.19 Tương quan giữa thế ñàn ong nội ðồng Văn với lượng mưa năm
2009 - 2010 110
3.20 Tương quan giữa thế ñàn ong nội ðồng Văn với số giờ nắng năm
2009 - 2010 110
3.21 Tương quan giữa thế ñàn ong nội Hà Tây với nhiệt ñộ năm
cerana ñã có từ lâu ñời. Giống ong này có ưu ñiểm thích nghi tốt với ñiều
kiện khí hậu thay ñổi, tận dụng ñược các nguồn hoa rải rác trong tự nhiên, vốn
ñầu tư ban ñầu thấp nên ñược nuôi phổ biến ở hầu khắp các tỉnh miền núi,
trung du, ñồng bằng từ Bắc ñến Nam.
Nuôi ong nội thích hợp với mọi lứa tuổi, từ trẻ em, phụ nữ ñến các cán
bộ hưu trí, những người cao tuổi góp phần xóa ñói giảm nghèo ở vùng trung
du, miền núi và hải ñảo. Ngoài ra, nghề nuôi ong nói chung và nuôi ong nội
nói riêng còn có vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp ñó là thụ phấn
chéo cho cây trồng và các loài cây tự nhiên kể cả cây rừng (Dick et al., 2003
[47]; Kato et al., 2008 [61]; Corlett, 2004 [38]; Kenta et al., 2004 [63]; Selwyn,
2006 [127]; Corlett, 2011 [39]). Theo tính toán của các nhà khoa học trên thế
giới, giá trị thụ phấn do ong ñem lại cho các cây trồng nông nghiệp ñặc biệt là
các loại cây ăn quả gấp từ 70 ñến 140 lần giá trị của toàn bộ các sản phẩm
ngành ong (Roubik David, 1995 [121]; Free, 1998 [52]; Phùng Hữu Chính và
Vũ Văn Luyện, 1999 [5]; Pechhacker, 2001 [108]; Sivaram, 2004 [132];
Partap, 2011 [107]).
Mật ong nội thơm ngon, ña dạng về chủng loại rất ñược người tiêu dùng
trong nước, một thị trường ñầy tiềm năng ưa chuộng, ñó chính là ñộng lực
thúc ñẩy nghề nuôi giống ong nội ngày càng phát triển. Nhưng ong nội có
nhược ñiểm là sức ñẻ trứng của ong chúa thấp, hay bốc bay chia ñàn và mắc
các bệnh về ấu trùng nên chưa khai thác hiệu quả ñiều kiện nguồn hoa ña
dạng và phong phú ở Việt Nam.
Theo kết quả nghiên cứu của Phạm Hồng Thái (2008) [16], khi phân tích
2
các ñặc ñiểm hình thái kết hợp với kỹ thuật phân tử cho thấy ong nội nước ta có 2
phân loài Apis cerana cerana và Apis cerana indica. Phân loài A. c. cerana phân
bố trên cao nguyên ðồng Văn, Hà Giang và A. c. indica phân bố ở các khu vực
còn lại trên cả nước với 9 dạng hình thái riêng biệt. Ong A. c. cerana ở ðồng Văn
giao phối tại ñiểm cách ly ñể tạo các tổ hợp lai.
- Nghiên cứu ñặc ñiểm sinh vật học, sinh thái học cơ bản của con lai, so
sánh các ñặc tính kinh tế sản xuất giữa con lai và bố mẹ ở một số tỉnh miền
Bắc Việt Nam ñể chọn ra tổ hợp lai có năng suất mật cao, ít mắc các bệnh về
ấu trùng ñể phục vụ sản xuất.
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
3.1 Ý nghĩa khoa học của ñề tài
- Xác ñịnh ñược những ñặc ñiểm sinh học, sinh thái học của con lai
giữa ong chúa ðồng Văn Apis cerana cerana với ong ñực Apis cerana indica
ở một số tỉnh miền Bắc Việt Nam.
- Cung cấp tư liệu ñể giảng dạy và nghiên cứu liên quan ñến chọn tạo
giống ong.
3.2 Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu một số ñặc ñiểm sinh học, sinh thái học
và ñặc tính kinh tế có ý nghĩa của con lai giữa ong chúa ðồng Văn Apis
cerana cerana với ong ñực Apis cerana indica ở một số tỉnh miền Bắc Việt
Nam và kết quả thực nghiệm nuôi các tổ hợp lai ở các ñịa phương ñể khuyến
cáo sử dụng con lai phục vụ sản xuất.
4 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu
- ðối tượng nghiên cứu: ong A. c. cerana ðồng Văn, ong A. c. indica
Hà Tây (cũ) và tổ hợp lai giữa giống ong A. c. cerana ðồng Văn với giống
ong A. c. indica của 2 ñịa phương là Hà Tây và Yên Bái.
- Phạm vi nghiên cứu: tập trung nghiên cứu một số ñặc ñiểm hình thái,
sinh học, sinh thái học và các ñặc tính kinh tế của các tổ hợp lai.
4
5 Những ñóng góp mới của luận án
Lần ñầu tiên lai tạo thành công con lai giữa ong chúa ðồng Văn Apis
cerana cerana với ong ñực Apis cerana indica ở Hà Tây (cũ) và Yên Bái.
(hình 1.1 a) là con cái, ong chúa hoặc ong thợ. Ngược lại những cá thể ñồng
hợp tử, những cá thể có 2 alen giống nhau tại locus này X
i
X
i
hoặc X
j
X
j
là
ong ñực lưỡng bội (hình 1.1 b). Ong ñực bình thường là ñơn bội với chỉ một
sợi nhiễm sắc thể (hình 1.1 c).
a b C
♀ ♂ ♂ ♂ ♂
X
i
X
j
X
i
X
i
X
i
) hoặc (X
j
X
j
) là ong ñực lưỡng bội
- ðơn bội X
i
hoặc X
j
là ong ñực bình thường
- N là số lượng nhiễm sắc thể của mỗi cá thể
Các tác giả Woyke (1980, 1984) [155], [156], Page and Laidlaw (1982
a) [105] ñã xác nhận giả thiết này và chỉ ra rằng ấu trùng ong ñực lưỡng bội bị
ong thợ ăn ñi sau thời gian ngắn nở từ trứng và tất cả các cá thể ñồng hợp tử
tại locus này không có khả năng tồn tại. Woyke (1980) [155] cũng phát hiện
thấy ấu trùng ong ñực lưỡng bội trên ong Apis cerana nhưng chúng chủ yếu
bị ăn vào ngày thứ 2 sau khi nở.
Nguyên nhân là do những ấu trùng ong ñực lưỡng bội tiết ra các
pheromone hấp dẫn ong thợ trưởng thành ñến ăn. Quá trình này ñã ñược Woyke
(1967) [153] tiến hành thí nghiệm chuyển ấu trùng ong ñực lưỡng bội vào lỗ tổ
có sẵn ong ñực bình thường và cho kết quả là cả 2 loại ấu trùng ñều bị ong thợ
ăn ñi. Nhưng nếu rửa ấu trùng ong ñực lưỡng bội bằng dung môi Lipit trước khi
chuyển sang thì ong ñực này sẽ không bị ăn nữa.
Ong ñực lưỡng bội có kích thước cơ thể lớn hơn ong ñực ñơn bội cùng
tuổi nhưng có cơ quan sinh tinh chỉ nhỏ bằng 1/10 và rất ít tinh dịch. Ong ñực
lưỡng bội bất dục, không có khả năng giao phối ñể duy trì nòi giống. Trong
thực tế ong ñực lưỡng bội ñược sử dụng ñể xác ñịnh alen giới tính và ñánh giá
mức ñộ cận huyết của ñàn ong.
j
X
j
X
i
X
j
X
j
X
j
Hình 1.2. Ong chúa
(X
i
X
j
) giao phối với ong ñực
có alen
giới tính cùng với 1 alen giới tính của ong chúa
Nguồn: Page and Laidlaw (1982 a) [105]
Nếu ong chúa giao phối với ong ñực có alen giới tính hoàn toàn khác
Hình 1.3. Ong chúa
(X
i
X
j
) giao phối với ong ñực
có alen giới tính
khác với alen giới tính của ong chúa
Nguồn: Page and Laidlaw (1982 a) [105]
Theo ước tính của các nhà khoa học (Adam, 1954 [19]; Woyke, 1976
[154]), có khoảng 6 18 alen giới tính trong các quần thể ong. Dựa vào tỷ lệ
8
ong ñực lưỡng bội trong ñàn ong, Woyke (1976) [154] ñưa ra công thức tính
tỷ lệ cận huyết của ñàn ong là:
1
N = x 100
C
Trong ñó: N là số alen gới tính
C là % ong ñực lưỡng bội trong ñàn ong (tỷ lệ cận huyết)
Theo các tác giả Laidlaw and Gomes (1956) [74], Mackensen (1951) [83],
Woyke (1976) [154], Laidlaw and Page (1997) [76] trong một quần thể ong
phát triển bình thường, có khoảng 10 - 12 alen giới tính tương ñương với tỷ lệ
cận huyết 8 - 10%.
Tỷ lệ này ñược coi là giới hạn ñể xác ñịnh mức ñộ cận huyết của ñàn
ong. Nếu số lượng alen giới tính cao thì số lượng ong thợ tăng hay sức sống
của ñàn ong cao. Ngược lại, số lượng alen giới tính ít, ñàn ong sẽ có nhiều
- Spermathecal gland: ống dẫn của túi chứa tinh
- Ovary: buồng trứng
- Oviduct: ống dẫn trứng ñơn
- Spermatheca: túi chứa tinh
- Poison gland: tuyến nọc của ngòi ñốt
- Poison sac: túi nọc
- Dufour gland: tuyến Dufour
- Sting: ngòi ñốt Hình 1.4. Cơ quan sinh sản của ong chúa
Nguồn: Snopgrass (1956) [133]
10
Tập tính giao phối của ong mật Apis cerana:
Không giống như những vật nuôi khác, ong mật có tập tính giao phối
rất ñặc biệt là quá trình giao phối diễn ra bên ngoài ñàn ong, ở trên không
trung tại “ñiểm hội tụ ong ñực”. Một ong chúa A. cerana có thể giao phối với
khoảng 15 ñến 30 ong ñực.
Tập tính giao phối ñặc biệt của ong mật là một trong những khó khăn
trong kiểm soát ong ñực khi chọn tạo giống ong. Người nuôi ong khó biết
ñược chính xác ong chúa tơ giao phối với ong ñực của ñàn nào. Vì vậy, nếu
không kiểm soát ñược quá trình giao phối thì dù có chọn lọc ñược ñàn tốt ñể
tạo chúa thì cũng chỉ có thể ñóng góp ñược 50% những ñặc tính mong muốn
cho ñời sau. ðể biết chính xác ong ñực nào giao phối với ong chúa cần phải
thụ tinh nhân tạo. Tuy nhiên, thụ tinh nhân tạo ñối với ong Apis cerana là rất
khó khăn do lượng tinh trùng của một ong ñực rất ít, chỉ bằng 1/10 của ong
ñực Apis mellifera nên phải lấy tinh trùng từ rất nhiều ong ñực ñể thụ tinh ñủ
cho một con ong chúa (Phùng Hữu Chính, 1996) [4].
ñẻ trứng tăng dần ñạt cực ñại vào mùa hè (Koeninger, 1976) [66]. Sức ñẻ
trứng của ong chúa theo chu kỳ hàng năm cũng có liên quan ñến những biến
ñổi sinh lý của ong chúa ñặc biệt là biến ñổi thể mỡ trong cơ thể của chúng
(Kefuss, 1981) [62].
Khả năng ñẻ trứng của ong chúa còn liên quan chặt chẽ với chế ñộ dinh
dưỡng, chăm sóc. Khi nguồn thức ăn phong phú, khả năng ñẻ trứng của ong
chúa cao. Mật hoa, phấn hoa mang về tổ cũng liên quan chặt chẽ tới khả năng
ñẻ trứng của ong chúa ñặc biệt là ở giai ñoạn mà trước ñó ñàn ong ñược duy
trì ở chế ñộ khan hiếm nguồn hoa (Cale, 1967) [31].
1.1.3 Cơ sở khoa học về chọn lọc và nhân giống ong mật
Nghiên cứu chọn lọc và lai tạo giống ong ñã ñược tiến hành từ lâu theo
12
nhiều tính trạng mong muốn khác nhau như chọn giống có sức ñẻ trứng cao,
giống chống bệnh và ký sinh, giống có năng suất mật cao…
Các phương pháp chọn lọc và lai tạo giống ong gồm: chọn lọc ñại trà,
chọn lọc cá thể, chọn lọc quần thể khép kín, tạo giống lai nội phối, tạo con lai
khác phân loài.
1.1.3.1 Chọn lọc ñại trà
Là phương pháp chọn lọc những ñàn ong tốt sau ñó phân thành các
nhóm ñàn làm bố và ñàn làm mẹ. Nguyên lý của phương pháp là nhân giống
ong, cho giao phối trong quần thể có số lượng ñàn bố mẹ lớn. Tiến hành thay
chúa hàng năm, những ong chúa của ñàn kém ñược thay bằng ong chúa ñược
tạo từ những ñàn ong tốt. Bằng phương pháp chọn lọc ñại trà năng suất mật có
thể tăng lên 20 - 25% ở những nơi chưa ñược chọn lọc.
Tuy nhiên, sau 3 - 4 năm có thể tỷ lệ cận huyết tăng lên làm giảm sức
sống của ñàn ong và năng suất mật tăng rất ít vì vậy ñịnh kỳ sau 3 - 4 năm
một lần cần trao ñổi chúa hoặc mua một số ñàn cao sản từ một số trại ong
khác cách xa 20 - 30 km ñể tạo chúa hoặc tạo ong ñực. Việc chọn lọc ñại trà
khó khăn, tốn kém nên ít ñược người nuôi ong áp dụng (Page et al., 1982 b)
[106] và phải thử nghiệm nhiều cặp lai mới chọn ñược cặp lai tốt phù hợp với
mong muốn của người nuôi ong.
1.1.3.5 Lai khác phân loài
Phương pháp lai tạo trong chọn giống ong mật là lai giữa hai hay một
số phân loài hoặc các nòi ñịa lý trong cùng một phân loài với nhau ñể tạo con
lai (Roberts, 1967) [117]. Có thể áp dụng lai ñơn từ 2 dòng thuần và cũng có
thể lai kép từ 4 dòng thuần. Ưu thế lai thể hiện rõ ở thế hệ thứ nhất (F1) sức
ñẻ trứng và năng suất mật cao hơn từ 50 - 200% so với bình quân của bố mẹ.
Copyright: Tài liệu đại học ©