Thạc Sĩ Chọn lọc full - sibs để cải tiến quần thể mẫu giống ngô nếp địa phương GN 166

Luận văn thạc sĩ năm 2011
Đề tài: Chọn lọc full - sibs để cải tiến quần thể mẫu giống ngô nếp địa phương GN166

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ðOAN . i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT . vi
DANH MỤC CÁC BẢNG . vii
DANH MỤC CÁC HÌNH vii
1. MỞ ðẦU . 1
1.1. ðặt vấn đề . 1
1.2. Mục ñích yêu cầu . 2
1.2.1. Mục ñích 2
1.2.2. Yêu cầu 2
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU . 3
2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 3
2.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới . 3
2.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 5
2.2. Nghiên cứu về cây ngô nếp . 7
2.2.1. Nguồn gốc, phân loại, ñặc ñiểm của cây ngô nếp: 7
2.2.2. Nghiên cứu di truyền và cấu tạo nội nhũ . 10
2.2.3. Giá trị của cây ngô và cây ngô nếp . 10
2.3. Nghiên cứu chọn lọc cải tiến quần thể 12
2.3.1. Các phương pháp chọn lọc cải tiến quần thể . 12
2.3.2. Phương pháp chọn lọc full-sib cải tiến quầnthể ngô . 13
2.4. Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp . 21
2.4.1. Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới . 21
2.4.2. Kết quả nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp ở Việt Nam . 23
3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
3.1. Vật liệu nghiên cứu 27
3.2. Nội dung nghiên cứu 27
3.3. Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu . 27
3.3.1. Cách tiếp cận 27
3.3.2. Phương pháp thí nghiệm . 27
3.4. Phương pháp phân tích kết quả 36
4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . 37
4.1. ðặc ñiểm nông sinh học của các cặp full-sib vụ Xuân 2010, tại
Gia Lâm, Hà Nội 40
4.2. Một số ñặc tính chống chịu của các cặp full-sib 42
4.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các cặp
full-sib 45
4.4. Chọn lọc các cặp full-sib ưu tú cho tái tổ hợp . 47
4.5. ðặc ñiểm các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển của các tái tổ
hợp (TTH) 50
4.6. ðặc ñiểm nông sinh học của các TTH 51
4.7. Một số ñặc tính chống chịu của các TTH 53
4.7.1. Sâu bệnh hại . 53
4.7.2. Khả năng chống ñổ . 53
4.8. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các TTH . 54
4.9. ðặc ñiểm sinh trưởng và phát triển của các QTngô nếp vụ
Xuân 2011 – Gia Lâm – Hà Nội . 56
4.9.1. Giai ñoạn từ gieo ñến mọc 56
4.9.2. Giai ñoạn từ gieo ñến trỗ cờ, tung phấn phun râu . 57
4.9.3. Chênh lệch giữa thời gian tung phấn và phunrâu . 58
4.9.4. Thời kì từ gieo ñến thu bắp tươi . 58
4.9.5. Giai ñoạn từ gieo ñến chín sinh lý 59
4.10. ðộng thái tăng trưởng của các QT ngô nếp vụ Xuân 2011 - Gia
Lâm - Hà Nội 60
4.10.1. ðộng thái và tốc ñộ tăng trưởng chiều cao cây . 60
4.11. ðộng thái và tốc ñộ tăng trưởng số lá . 62
4.11.1. ðộng thái tăng trưởng số lá 62
4.11.2. Tốc ñộ tăng trưởng số lá . 64
4.12. Một số ñặc ñiểm hình thái của các QT ngô nếpvụ Xuân 2011 –
Gia Lâm – Hà Nội 65
4.12.1. Chiều cao cuối cùng (CCCC) . 65
4.12.2. Chiều cao ñóng bắp 66
4.12.3. Tổng số lá trên cây . 66
4.12.4. Diện tích lá và chỉ số diện tích lá 68
4.13. Màu sắc thân, lá, cờ 69
4.13.1. Màu sắc thân 69
4.13.2. Màu sắc lá 69
4.13.3. Màu sắc cờ . 70
4.14. Khả năng chống chịu của các TTH ngô nếp vụ Xuân 2011 – Gia
Lâm – Hà Nội . 70
4.14.1. Khả năng chống chịu sâu bệnh . 70
4.14.2. Khả năng chống ñổ gãy 71
4.14.3. ðường kính thân . 72
4.15. Một số tính trạng bắp của QT thí nghiệm vụ Xuân 2011 tại Gia
Lâm – Hà Nội 73
4.15.1. Chiều dài bắp 73
4.15.2. ðường kính bắp . 73
4.15.3. Chiều dài ñuôi chuột . 73
4.15.4. ðộ che phủ lá bi . 74
5.15.5. Dạng hạt, màu sắc hạt, màu sắc lõi . 74
4.16. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các QT thí
nghiệm tại Gia Lâm – Hà Nội . 75
4.16.1. Tỷ lệ bắp trên cây . 75
4.16.2. Số hàng hạt trên bắp . 75
4.16.3. Số hạt trên hàng 75
4.16.4. Khối lượng nghìn hạt 76
4.16.5. Năng suất lý thuyết . 77
4.16.6. Năng suất thực thu 77
4.17. Chỉ tiêu chất lượng ăn tươi của các quần thể 78
4.18. ðánh giá tiến bộ di truyền 79
5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 80
5.1. Kết luận 80
5.2. ðề nghị . 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO 82
PHỤ LỤC 87

1. MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn đề
Cây ngô nếp (Zea may L. subsp.ceratina Kulesh) có nội nhũ chứa gần 100%
amilopectin là dạng tinh bột có cấu trúc mạch nhánhcó giá trị sử dụng cao trong
công nghiệp chế biến. Hạt ngô nếp giàu dinh dưỡng mà ngô thường, ngô ñường,
ngô rau có hàm lượng thấp hơn như lizin, tryptophanvà protein. Porcher Michel H
và cộng sự [48] cho rằng ngô nếp ñã ñược phát hiện ở Trung Quốc từ năm 1909.
Ngô nếp biểu hiện những tính trạng khác thường và các nhà tạo giống ở Hoa Kỳ
một thời gian dài sử dụng các tính trạng này làm chỉ thị nhận biết các gen ẩn trong
các chương trình chọn tạo giống ngô. Năm 1922 các nhà nghiên cứu ñã phát hiện
nội nhũ của ngô nếp chỉ chứa amilopectin và không có amylose, ñối ngược với các
giống ngô khác.
Nguồn amilopectin trước ñây chủ yếu từ sắn, nhưng sau chiến tranh thế giới
lần thứ II chủ yếu amliopectin từ ngô nếp khi Nhật Bản phát triển một số giống ngô
nếp cung cấp cho sản xuất. Bên cạnh giá trị cho công nghiệp ngô nếp có thể sử dụng
vào nhiều mục ñích khác như làm lương thực, làm ngôquà ăn tươi ñem lại thu nhập
cao cho người sản xuất. Ngô nếp có thể trồng gối vụ, rải vụ và không chịu áp lực
bởi thời vụ, hiệu quả cao và phục vụ phát triển chăn nuôi [46] [48].
Trong những năm gần ñây, nhu cầu tiêu thụ các loại ngô thực phẩm (ngô
ñường, ngô nếp, ngô rau) không ngừng tăng trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Các
hoạt ñộng sản xuất và nguồn lợi thu ñược từ các thực phẩm từ ngô sản phẩm ñã
mang lại thu nhập khá cho người sản xuất, chế biến.Hiện nay có nhiều quốc gia,
trung tâm nghiên cứu, các công ty, các nhà chọn giống ñầu tư nhiều cho công việc
chọn tạo các loại giống thực phẩm. Một số giống ngôñường, nếp lai cho năng suất
cao và chất lượng tốt ñã ñược tạo ra (Lê Quý Kha, 2009; Phan Xuân Hào và cs)
[10]. Ngô nếp hiện nay ñược trồng khá rộng rãi ở nước ta, diện tích trồng ngô nếp
chiếm khoảng 10% diện tích trồng ngô cả nước (Phạm ðồng Quảng và cs, 2005)
[13]. trong ñó chủ yếu là giống thụ phấn tự do (OPV), ngô lai không quy ước và
một số giống ngô lai quy ước có nguồn gốc từ nước ngoài. Theo dự báo, diện tích
trồng ngô nếp ở nước ta sẽ tăng mạnh trong thời gian sắp tới do nhu cầu sử dụng
của người dân ngày càng tăng. Nói như vậy nhưng xétchung thì diện tích trồng ngô
nhóm chất lượng nói chung và ngô nếp nói riêng còn hạn chế ở nước ta.
Bộ giống ngô nếp có năng suất và chất lượng cao cung cấp cho sản xuất ở
nước ta hiện nay còn rất hạn chế. Những giống ngô nếp ưu thế lai năng suất cao
thường gặp vấn ñề về chất lượng không phù hợp với thị hiếu tiêu dùng, và khả năng
thích nghi từng vùng. Những giống ngô nếp ñịa phương có chất lượng tốt, phù hợp
với người tiêu dùng nhưng năng suất lại thấp.
ðể góp phần giải quyết những vấn ñề trên, chúng tôitiến hành nghiên cứu ñề
tài: “Chọn lọc full-sibs ñể cải tiến quần thể mẫu giống ngô nếp ñịa phương GN166”
1.2. Mục ñích yêu cầu
1.2.1. Mục ñích
Ứng dụng phương pháp chọn lọc full-sibs ñể cải tiếnquần thể giống ngô nếp
ñịa phương GN166 cải tiến giống ngô nếp thụ phấn tựdo có năng suất cao, chất
lượng tốt ñáp ứng nhu cầu người tiêu dùng.
1.2.2. Yêu cầu
- ðánh giá sinh trưởng phát triển và chống chịu củacác cặp full-sibs ñã thu
ñược ở vụ Thu ðông 2009 trong ñiều kiện vụ Xuân 2010.
- Lựa chọn ñược các cặp full-sibs có những tính trạng mong muốn ñể tái tổ
hợp tạo lập quần thể cải tiến chu kỳ thứ nhất
- Tạo tái tổ hợp bằng thụ phấn tự do các dòng full-sibs ñược chọn
- ðánh giá sinh trưởng, phát triển, chống chịu , năng suất và yếu tố tạo thành
năng suất của các quần thể cải tiến vụ Xuân 2011
- Lựa chọn ñược quần thể tái tổ hợp có triển vọng.

2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở ViệtNam
2.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Từ ñầu thế kỷ XX ñến nay, sản xuất ngô thế giới tăng liên tục, ñặc biệt trong
hơn 40 năm gần ñây, ngô là cây trồng có tốc ñộ tăngtrưởng về năng suất cũng như
sản lượng rất cao. Năm1961 năng suất ngô thế giới chưa ñược 2 tấn/ha, sản lượng
chỉ vào khoảng 205 triệu tấn, nhưng ñến năm 1990 năng suất ñã lên ñến 3,6 tấn/ha
và sản lượng ñạt khoảng 480 triệu tấn. Năng suất ngô thế giới tiếp tục tăng từ 4,3
tấn/ha năm 2000 ñến 4,9 tấn/ha năm 2007 dẫn ñến sảnlượng cũng tăng từ 592 triệu
tấn (2000) ñến khoảng 788 triệu tấn (2007). Diện tích trồng ngô trên thế giới cũng
tăng ñáng kể, năm 1961 là khoảng 105 triệu ha ñến năm 2005 ñã hơn 147 triệu ha
và năm 2007 diện tích trồng ngô thế giới là 158,6 triệu ha. Cây ngô ñã ngày càng
khẳng ñịnh vị trí của mình trong nền nông nghiệp thế giới. Năm 2008, diện tích
trồng ngô trên thế giới là 161,016 triệu ha, với năng suất bình quân là 5,109 tấn/ha
và tổng sản lượng ñạt 822,712 triệu tấn. Năm 2009/2010, toàn thế giới gieo trồng
156.31 triệu ha ngô, năng suất 5.17 tấn/ha, sản lượng là 808.57 triệu tấn. Tuy nhiên
theo Uỷ ban Ngũ cốc Quốc tế (IGC) dự báo sản lượng ngô toàn cầu niên vụ 2010/11
sẽ ñạt 809 triệu tấn, giảm so với 810 triệu tấn dự báo trước ñây, và so với mức kỷ
lục trước là 813 triệu tấn. Vụ mùa ngô của Mỹ sẽ giảm xuống xuống 316,2 triệu tấn,
giảm so với 319 triệu tấn dự báo trước ñây, và của Áchentina xuống 22 triệu tấn, so
với 25 triệu tấn dự báo trước ñây. Tuy nhiên, bù lại sản lượng sẽ tăng ở một số nơi
khác, trong ñó có Trung Quốc. Dự báo sản lượng ngô Trung Quốc sẽ tăng từ 162
triệu tấn lên 164 triệu tấn.
Nước Mỹ có diện tích trồng ngô lớn nhất thế giới, nhờ ñạt năng suất rất cao
nên tổng sản lượng ngô của Mỹ luôn ñứng ñầu thế giới. Năm 2008, diện tích trồng
ngô của Mỹ hơn 31 triệu ha và năng suất lên ñến 9,6tấn/ha với sản lượng ñạt 307,384
triệu tấn chiếm 37,36 % tổng sản lượng ngô thế giới. Trung Quốc là nước có diện tích
trồng ngô lớn ñứng thứ hai sau Mỹ với 29,88 triệu ha năm 2008, năng suất trung
bình là 5,5 tấn/ha và sản lượng khoảng 166,035 triệu tấn (bảng 2.2).
Bảng 2.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô trên thế giới (2000 – 2009)

TÀI LIỆU THAM KHẢO
I/ TÀI LIỆU TRONG NƯỚC
1. Cao ðắc ðiểm (1987) “Cải tiến quần thể ngô, làm sạch, làm giàu vật liệu ñể lai
tạo giống mới và tách dòng thuần”. Tạp chí KHCN& QLKT Bộ Nông nghiệp
và công nghệ TP tháng 12/1987.
2. Phan Xuân Hào, Báo cáo kết quả nghiên cứu khoa học công nghệ giai
ñoạn 2001- 2005, trang 25
3. Phan Xuân Hào và cs (1997): “Giống ngô nếp ngắn ngày VN2”. Tạp chí
khoa học công nghệ thực phẩm, số 12, 522- 524
4. Phan Xuân Hào (2006), báo cáo kết quả nghiên cứu khoa học công nghệ
giai ñoạn 2001 – 2005, trang 40
5. Vũ ðình Hòa, Nguyễn Văn Hoan, Vũ Văn Liết (2005) Chọn giống cây trồng, NXB
NN – 2005, trang 77 – 87.
6. Vũ ðình Hòa và Bùi Thế Hùng dịch (1995), Ngô - Nguồn dinh dưỡng của loài
người, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, trang 32- 33
7. Nguyễn Thế Hùng,(1995), nghiên cứu chọn tạo các dòng full-sib trong chương
trình chọn tạo giống ngô lai ở Việt Nam. Luận án phó tiến sĩ khoa học nông
nghiệp, Trường ðại học Nông nghiệp 1, Hà Nội, trang41 - 42
8. Nguyễn Thế Hùng ( 2006), báo cáo tổng kết ñề tài: “Chọn tạo các giống ngô
ñường, ngô nếp phục vụ sản xuất”, Hà Nội 2004 – 2005.
9. Nguyễn Văn Hiển (2000), chọn giống cây trồng. NXB giáo dục
10. Lê Quý Kha (2009), Nghiên cứu chọn tạo các giống ngô thực phẩm (ngô
thụ phấn tự do và ngô lai) phục vụ sản xuất, Báo cáo tổng kết ñề tài giai
ñoạn 2006 – 2008.] trang 24
11. Vũ Văn Liết và cs (2003) “Sự ña dạng nguồn gen cây lúa, ngô ở một số ñịa
phương miền núi phía Bắc Việt Nam”, Tạp chí khoa học kỹ thuật nông nghiệp –
Trường ðại học Nông nghiệp I, Số 1, Tập 1. [trang 25]
12. Trần Văn Minh và cộng sự, 2006,Phục tráng giống ngô nếp quý tại Thừa Thiên
Huế
13. Phạm ðồng Quảng, Lê Quy Tùng, Nguyễn quốc Lý (2005)“Kết quả ñiều
tra chọn giống cây trồng trên cả nước 2003 -2004”, khoa học công nghệ
nông nghiệp và phát triển nông thôn 20 năm ñổi mới.Nhà xuất bản chính
trị quốc gia,HN
14. Ngô Hữu Tình, Nguyễn Thị Lưu (1990), “Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống
ngô tổng hợp nếp trắng”, Tạp chí nông nghiệp công nghiệp thực phẩm, Số 12,
(trang 704 – 705)
15. Ngô Hữu Tình, (1997), Cây ngô, NXB Nông nghiệp (trang 126)
16. Ngô Hữu Tình (2009), Chon lọc và lai tạo giống ngô, NXB Nông nghiệp Hà
Nội, (trang 23, 143 -147, 220, 240)
17. Ngô Hữu Tình, Nguyễn Thị Lưu (1990), “Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống
ngô tổng hợp nếp trắng”, Tạp chí nông nghiệp công nghiệp thực phẩm, Số 12,
(trang 704 – 705)
18. Ngô Hữu Tình, Trần Hồng UY, Võ ðình Long, bùi Mạnh Cường, Lê Quý Kha,
Nguyễn Thế Hùng (1997), Cây ngô: Nguồn gốc, ña dạng di truyền và quá trình
phát triển, NXB Nông nghiệp (trang 152).
19. Ngô Hữu Tình, Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Thị Lưu “Báo cáo KH – kết quả
chọn dòng Full-sib trong công tác chọn giống ngô lai”. Viện nghiên cứu ngô
3/1993, trang 1-13
20. Trần Hồng Uy (2001), Báo cáo của Viện Nghiên cứu ngô tại Hội nghị Tổng kết 5
năm phát triển ngô lai (1996 – 2000), Lần 2
21. Viện nghiên cứu ngô (1996), kết quả nghiên cứu chọnlọc và lai tạo giống ngô.
Giai ñoạn 1991 – 1995, NXB Nông nghiệp, Hà Nội
II/ TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI
22. Allard R,W(1960), Principles of Plant Breeding, John Wiley & Son Inc (p485)
23. Beijng Maize Research Centre, Beijing Academy of Agriculture & Foresty
Sciences (2005), New Maize Hybrids, Report Nine th Asian Reginal Maize
Workshop, Beijing, Sep, 2005
24. CIMMYT (2001), Works Maize Facts and Trends, 1999-2000
25. C. Flachenecker M . Frisch K .C. Falke A .E . Melchinger, 2006, Trends in
population parameters and best linear unbiased prediction of progeny
performance in a European F 2 maiz e population under modified recurrent full-
sib selection, Flachenecker et al. 2006a. Theor. Appl. Genet. 112:483–491
26. C. Flachenecker, M. Frisch, K.C.Falke, A.E. Melchinger, 2006, Genetic drift
and selection effects of modified recurrent full-sib selection programs in two F2
population of European flint maize,Theor. Apple. Genet, 113:1113-1120
27. College of Agricultural, Consumer, and Environmental Sciences the University
of Illionis at Urbana-Champaign, trang 4 -5
28. Corcuera, V and Naranjo, C. 2003. Phytosanitary behaviour of waxy and high
quality protein maize hybrids developed in Argentina. MNL 77:48-49 --
Phytosanitary behaviour of waxy and high quality protein maize hybrids developed
in Argentina; Maize Genetics Cooperation Newsletter , Volume 77, 2003
29. Eunsoo Choe, University of Illinois, 2009, Breedingfor desirable thinness
pericarp thickness and favorable Ear traits in fresh market waxy corn
germplasm.
30. Doebley, John. 1994. Genetics and the morphologicalevolution of maize. pp.
66-77 InM. Freeling and V. Walbot (eds.) The maize handbook, New York :
Springer-Verlag. Trang 4- 5. 3
31. Estratégias de melhoramento para seleção recorrentecom milho, 2007,
Breeding strategies for recurrent selection of maize , Pesq. agropec.
bras. vol.42 no.10 Brasília Oct. 2007
32. Faostat, 2008, Database 2007 – 2009
33. Faostat, 2009, Database 2009 – 2010
34. Fergason,V(1994), High amylase and sowy corn, Specialty corn, A,R,
Hallauer,ed,CRC press, Bosa Raton, FL, (p 55 – 77)
35. James L, Brewbaker (1998), Advanced in Breeding Speciality Maize Types,
Proceedings of the Seventh Asian regional Maize workshop Los Banos,
Philipines, (p 444-450)