Thạc Sĩ Đánh giá các giống bố mẹ và con lai phục vụ công tác chọn tạo giống chè chất lượng cao ở Việt Nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: DI TRUYỀN VÀ CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG
NĂM- 2012
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 4
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4
4 Những đóng góp mới của luận án 4
5 Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu 5
6 Thời gian nghiên cứu 5
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 6
1.1. Nguồn gốc, phân loại và sự phân bố của cây chè 6
1.1.1 Nguồn gốc 6
1.1.2 Phân loại cây chè 7
1.1.3 Sự phân bố của cây chè 10
1.2. Những nghiên cứu về chè trên thế giới và trong nước 11
1.2.1 Nghiên cứu về chè trên thế giới. 11
1.2.2 Nghiên cứu về chè ở Việt Nam 27
1.3 Những nhận định tổng quát về tình hình nghiên cứu chè trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài
Chương 2 VẬT LIỆU - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40
2.1 Vật liệu nghiên cứu 40
2.2 Nội dung nghiên cứu 41
2.3 Phương pháp nghiên cứu 41
2.3.1 Đánh giá tập đoàn các mẫu giống chè ở Việt Nam. 41
2.3.2 Hoàn thiện quy trình lai tạo giống chè 45
2.3.3 Chọn lọc và ước lượng hiệu quả chọn lọcở quần thể con lai 46
2.3.4 Đánh giá các dòng triển vọng được chọn lọc từ quần thể con lai 47
2.3.5 Khảo nghiệm giống chè triển vọng 50
2.4 Phương pháp xử lý số liệu 52
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 53
3.1 Đánh giá tập đoàn các mẫu giống chè chính ở Việt Nam, tại vườn tập đoàn các giống chè ở Phú Hộ
3.1.1 Đánh giá các đặc điểm về hình thái 53
3.1.2 Một số đặc điểm nông - sinh học chính, chất lượng của các giống chè nghiên cứu
3.1.2 Đánh giá mức đa dạng di truyền của các giống chè chính trong tập đoàn các giống chè ở Phú Hộ
3.2. Hoàn thiện quy trình lai tạo giống chè 76
3.2.1 Quá trình phát triển hoa chè trong điều kiện Phú Hộ- Phú Thọ 76
3.2.2 Cấu tạo hoa chè 78
3.2.3 Các nghiên cứu về hạt phấn 80
3.2.4 Nghiên cứu về sức sống của vòi nhuỵ 84
3.2.5 Hoàn thiện kỹ thuật lai hữu tính tạo vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống chè mới
3.3 Chọn lọc và ước lượng hiệu quả chọn lọc ở quần thể con lai 91
3.3.1 Đánh giá biến động các tính trạng ở các quần thể con lai 91
3.3.2 Ước lượng hiệu quả chọn lọc tính trạng ở quần thể con lai 100
3.3.3 Mối quan hệ đa dạng di truyền của nguồn bố mẹ với ước lượng hiệu quả chọn lọc các dòng chè mới
3.4 Đánh giá các dòng triển vọng được chọn lọc từ các quần thể con lai 107
3.4.1 Kết quả chọn lọc sơ bộ các cây đầu dòng 108
3.4.2 Đánh giá các tính trạng nông sinh học của các dòng chọn lọc 109
3.5 Kết quả khảo nghiệm giống chè triển vọng 137
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 142
1 Kết luận 142
2 Đề nghị 143
Danh mục công trình đã công bố có liên quan đến luận án 144
Tài liệu tham khảo 145
Phụ lục 157

MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Cây chè (Camellia Sinensis) vốn là cây hoang dại, được loài người phát hiện cách đây trên bốn nghìn năm. Buổi ban đầu con người sử dụng các sản phẩm chè như một thứ dược liệu. Cùng với sự phát triển của loài người và nền sản xuất nông nghiệp, cây chè cũng được chú ý khai thác, trở thành một ngành sản xuất với hệ thống trồng trọt và chế biến ngày một hoàn thiện hơn.
Việt Nam là một trong những nước có ưu thế về điều kiện tự nhiên thích hợp cho sinh trưởng và phát triển của cây chè. Chè trồng tập trung chủ yếu ở vùng núi, trung du phía Bắc, khu Bốn cũ và các tỉnh Tây Nguyên (Chu Xuân Ái, 1998)[2], (Nguyễn Kim Phong, 1989)[40].
Cây chè có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt trong điều kiện đặc thù của vùng đất dốc, đem lại nguồn thu nhập quan trọng góp phần xoá đói giảm nghèo và dần tiến tới làm giàu cho nhân dân trong vùng. Phát triển sản xuất chè tạo công ăn việc làm cho hàng chục vạn lao động, góp phần điều hoà sự phân bố dân cư miền núi và ổn định cuộc sống của đồng bào các dân tộc ít người. Đồng thời cây chè còn có vai trò to lớn trong việc phủ xanh đất trống, đồi núi trọc và bảo vệ môi trường sinh thái.
Cây chè thuộc nhóm cây công nghiệp lâu năm, có nhiệm kỳ kinh tế kéo dài tới 40-50 năm, phát triển đúng đắn tối ưu về giống sẽ quyết định đến nửa thế kỷ phát triển của vườn chè. Do vậy ở tất cả các nước trồng chè, nghiên cứu, chọn tạo giống luôn được quan tâm hàng đầu, được coi là khâu đột phá nhằm nâng cao sản lượng và chất lượng chè.
Trên thế giới các nước phát triển chè mạnh đều tập trung rất lớn cho công tác chọn tạo giống mới, Gruria có những giống chọn lọc nổi tiếng như Konkhitđa năng suất hơn giống đối chứng 47%, các giống lai tạo có thể chịu được rét ở nhiệt độ -20[SUP]0[/SUP]C, Trung Quốc qua chọn lọc đã tạo ra được các giống chè có chất lượng nổi tiếng như Đại Bạch Trà, Thiết Quan Âm, Long Tỉnh Srilanka nhiều năm chọn lọc cá thể đã có nhiều dòng tốt phù hợp với vùng cao, vùng trung du và vùng thấp như dòng TRI 777, TRI 2025 và gần đây có dòng CT9 năng suất cao, chất lượng tốt, khả năng ra rễ cao khi giâm cành. Ấn Độ rất chú trọng đến công tác chọn lọc, lai tạo, chọn ra các dạng hình mới có năng suất cao. Năm 1990, Ấn Độ đã chọn ra dòng tam bội TV29, có tiềm năng cho năng suất cao đang mở rộng trong sản xuất (Nguyễn Văn Toàn, 1998) [58].
Trong những năm gần đây, sản xuất chè Việt Nam đã phát triển theo hướng tăng dần cả về diện tích và sản lượng. Đến hết năm 2010, Việt Nam đã có 131.500 ha chè, sản lượng chè khô sản xuất ra đạt khoảng 180,7 nghìn tấn, xuất khẩu được 135,0 nghìn tấn, đạt kim ngạch 197 triệu USD. Trong năm 2011 với nhu cầu tiêu thụ cao của khách hàng cộng với lợi thế về giá, Hiệp hội chè dự báo kim ngạch xuất khẩu năm 2011 sẽ tiếp tục tăng khoảng 20% so với năm 2010 lên trên 200 triệu USD, sản lượng sẽ ổn định quanh mức 135 nghìn tấn (Hiệp hội chè Việt Nam, 2008)[12], (Đỗ Ngọc Quỹ, Lê Tất Khương, 2000) [44]. Hiện nay Việt Nam là quốc gia có sản lượng và xuất khẩu chè lớn thứ 5 trên thế giới chỉ sau Ấn Độ, Trung Quốc, Kenya, Srilanka và ngang hàng với Indonesia.
Song do chất lượng chè chưa cao, công tác quản lý chất lượng chè còn nhiều hạn chế, đặc biệt là khâu vệ sinh an toàn thực phẩm, dẫn đến giá trị xuất khẩu chè của Việt Nam trên thị trường thế giới còn thấp (Nguyễn Văn Hùng, Nguyễn Văn Tạo, 2006) [13], (Đỗ Ngọc Quỹ, Lê Tất Khương, 2000)[44], (Nguyễn Văn Tạo,2005)[47].
Hai vấn đề được đặt ra đối với sản xuất chè của nước ta :
- So với thế giới, năng suất chè bình quân của Việt Nam bằng 90% (Việt Nam đạt 1,4 tấn chè khô/ha, thế giới đạt 1,5 tấn chè khô/ha).
- Chất lượng chè xuất khẩu thấp, giá chè của Việt Nam chỉ bằng 70% giá bình quân thế giới (Việt Nam đạt 1,4 USD/kg, thế giới 1,8 USD/kg). So với các nước tiên tiến về sản xuất chè như Srilanka và Ấn Độ, giá chè của Việt Nam chỉ bằng 50% (Hiệp hội chè Việt Nam, 2008) [12], (Đỗ Văn Ngọc, 2005) [34], (Đỗ Văn Ngọc, 2006) [35].

Một trong những nguyên nhân dẫn đến thực trạng trên là cơ cấu giống chè của nước ta còn chưa phù hợp. Trước năm 1986, ngành chè Việt Nam chỉ có 3 giống chè hạt chưa chọn lọc trong sản xuất là Trung Du, Shan, Ấn Độ và 1 dòng chè PH1 giâm cành thích ứng làm chè đen (Trần Thị Lư, Nguyễn Văn Toàn,1994)[28]. Thời kỳ sau 1987, công tác nghiên cứu và chọn tạo giống chè được đẩy mạnh thêm một bước, một số giống chè mới chọn lọc, được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho phép áp dụng trong sản xuất như giống chè 1A, TH3, TRI777, LDP1, LDP2. Các giống chè trên chủ yếu phù hợp với chế biến sản phẩm chè đen, các giống phục vụ cho chế biến chè xanh đặc biệt là chè xanh chất lượng cao và chè ôlong còn rất hạn chế. Trong những năm 2000 - 2005, nhằm khắc phục tình trạng thiếu giống chè chất lượng cao, được sự chỉ đạo của Chính phủ, của Bộ Nông nghiệp và PTNT công tác chọn tạo giống chè được đẩy mạnh, đồng thời vừa chọn tạo giống chè trong nước, vừa tăng cường việc nhập nội giống từ nước ngoài. Trong thời gian ngắn bằng nhiều con đường khác nhau, chúng ta đã nhập được khoảng 30 giống chè từ các nước trồng chè trong khu vực.
Tuy nhiên, sau thời gian đánh giá khảo nghiệm cho thấy đa số các giống chè nhập nội đều không thích ứng với điều kiện khí hậu Việt Nam, sinh trưởng yếu và sâu bệnh nhiều. Một số giống có chất lượng tốt tại nước sở tại song trồng ở Việt Nam lại có chất lượng không cao.
Để cải thiện chất lượng chè ở Việt Nam, đa dạng hoá sản phẩm, tăng sức cạnh tranh trên thị trường thế giới, trong những năm gần đây, Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc đã tiến hành đồng bộ các phương pháp chọn tạo, nhân giống bao gồm từ công tác nhập nội giống chất lượng cao, lai hữu tính, chọn lọc cá thể, gây đột biến và thu thập bảo quản nguồn gen. Phương pháp lai hữu tính các giống chè được coi là phương pháp mũi nhọn có hiệu quả trong công tác chọn tạo giống, nhằm sử dụng các nguồn gen quý của các giống chè trên thế giới và trong nước tạo ra tổ hợp mới, để tái tổ hợp các kiểu gen của bố mẹ sau đó lựa chọn bồi dục thành giống lai. Đây là phương pháp chọn tạo giống nhanh nhất và hiệu quả nhất được áp dụng phổ biến, rộng rãi tại các nước trồng chè trên thế giới.

Chính vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài: “Đánh giá các giống bố mẹ và con lai phục vụ công tác chọn tạo giống chè chất lượng cao ở Việt Nam ”.
2 Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá được những đặc điểm cơ bản của tập đoàn giống chè nghiên cứu, mức đa dạng di truyền từ đó chọn ra được các dạng bố, mẹ có giá trị làm vật liệu chọn giống.
- Sử dụng vật liệu trong tập đoàn để lai tạo và chọn lọc một số giống chè có năng suất, chất lượng và thích nghi phục vụ cho công tác phát triển chè ở Việt Nam.