Thạc Sĩ Đánh giá khả năng kết hợp chung sớm của một số dòng ngô nếp tự phối có nguồn gốc khác nhau

Luận văn thạc sĩ năm 2011
Đề tài: Đánh giá khả năng kết hợp chung sớm của một số dòng ngô nếp tự phối có nguồn gốc khác nhau

MỤC LỤC
LỜI CAM ðOAN .i
LỜI CẢM ƠN . ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .vi
DANH MỤC BẢNG . vii
DANH MỤC ðỒ THỊ viii
PHẦN I. MỞ ðẦU .1
1.1. ðặt vấn ñề 1
1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài .2
1.2.1. Mục ñích .2
1.2.2. Yêu cầu .2
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3
2.1. Tình hình sản xuất ngô 3
2.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 3
2.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam .4
2.2. Cơ sở khoa học 6
2.2.1. Khái niệm ưu thế lai .6
2.2.2. Lý thuyết về khoảng cách di truyền .7
2.2.3. Dòng thuần và phương pháp tạo dòng thuần .8
2.2.4. Khả năng kết hợp và ñánh giá khả năng kết hợp (KNKH) 9
2.2.5. Cơ sở khoa học nghiên cứu cây ngô nếp. 11
2.2.6. Một số nghiên cứu về ngô nếp ở Việt Nam .12
2.2.7. Một số nghiên cứu ngô nếp ngoài nước .17
PHẦN III. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .21
3.1. Vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu .21
3.1.1. Vật liệu .21
3.1.2. ðịa ñiểm .22
3.1.3. Thời gian nghiên cứu .22
3.2. Nội dung nghiên cứu .23
3.3. Phương pháp nghiên cứu .23
3.3.1. Vụ 1: ðánh giá dòng bố mẹ và tạo tổ hợp lai 23
3.3.2. Vụ 2: Thí nghiệm ñánh giá các THL và bố mẹ 23
3.3.3. Chỉ tiêu theo dõi .25
3.3.4. Kỹ thuật canh tác 27
3.4. Phương pháp xử lý số liệu .28
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .29
4.1. Một số ñặc ñiểm của dòng bố mẹ trong vụ thu ñông năm 2010 .29
4.1.1. ðặc ñiểm sinh trưởng, phát triển của các dòng bố mẹ .29
4.1.2. ðặc ñiểm hình thái của các dòng bố mẹ 31
4.1.3. Khả năng chống chịu của các dòng bố mẹ vụ thu ñông năm 2010. 32
4.1.4. Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố mẹ vụ Thu ñông
năm 2010 . 34
4.2. ðặc ñiểm các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các THL vụ Xuân
năm 2011 . 35
4.3. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá .40
4.3.1. Tốc ñộ tăng trưởng chiều cao cây 40
4.3.2. Tốc ñộ tăng trưởng số lá của các tổ hợp lai .44
4.4. ðặc ñiểm hình thái của các tổ hợp lai vụ Xuân năm 2011 tại Gia Lâm –
Hà Nội 47
4.4.1. Màu sắc 47
4.4.2. Khả năng chống chịu của các Tổ hợp lai trongvụ Xuân năm 2011 tại
Gia Lâm – Hà Nội 48
4.4.3. Chiều cao cuối cùng .53
4.4.4. Chiều cao ñóng bắp 55
4.4.5. Số lá cuối cùng .55
4.5. Chỉ số diện tích lá 55
4.6. Một số chỉ tiêu chất lượng của các tổ hợp lai .57
4.7. ðặc ñiểm hình thái bắp .59
4.8. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai trong vụ
Xuân năm 2011 61
4.8.1. Các yếu tố cấu thành năng suất ngô .61
4.8.2. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu .63
4.9. ðánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ .65
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ .69
5.1. Kết luận .69
5.2. ðề nghị: .70
TÀI LIỆU THAM KHẢO .71
PHỤ LỤC 76

PHẦN I. MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề
Trong các cây trồng lấy hạt chủ yếu, ngô là cây cótiềm năng năng suất
cao nhất. Ngô là cây trồng có khả năng thích nghi cao với ñiều kiện môi
trường khác nhau, sản phẩm ñược sử dụng làm lương thực cho người, thức ăn
gia súc và cho công nghiệp.
Theo FAO, năm 2006 có 40 nước (15 nước Châu Phi) thiếu lương thực
và sản lượng ngũ cốc toàn thế giới ñạt hơn 2 tỷ tấn[38]. Vấn ñề có ñủ lương
thực ñể nuôi sống trên 6 tỉ người trên hành tinh hiện nay ñang là thách thức lớn
ñặt ra với nền nông nghiệp toàn cầu trước tình hìnhdiện tích ñất ñang ngày càng
giảm dần. ðể giải quyết vấn ñề trên thì việc áp dụng các giống cây trồng năng
suất cao và khả năng chống chịu tốt là một vấn ñề bức thiết. Từ ñó ñòi hỏi ứng
dụng và phát triển ưu thế lai (UTL) trong chọn tạo giống cây trồng nói chung và
trong chọn tạo giống ngô nói riêng ñược thực hiện trên nhiều quốc gia.
Hiện nay nhu cầu về ngô trên thế giới rất lớn, trong ñó nhu cầu về cây
ngô thực phẩm (ngô ñường. ngô nếp, ngô rau ) ngày càng tăng nhanh. ðặc
biệt cây ngô nếp ñang ñược chú trọng phát triển. Cây ngô nếp có khả năng
ñem lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân bởicác ñặc tính ưu việt của
nó. Ngô nếp ăn tươi có thời gian sinh trưởng ngắn và không chịu quá nhiều áp
lực về thời vụ do ñó có khả năng thâm canh tăng vụ.Cây ngô nếp có thể trồng
quanh năm phục vụ cho nhu cầu ăn tươi ñáp ứng thị hiếu người tiêu dùng.
ðể ñáp ứng nhu cầu ngô ngày càng tăng, yêu cầu phải tạo ra bộ giống
có năng suất cao, chống chịu tốt cho cả nước, ñặc biệt là ñồng Bằng sông
Hồng – nơi có trình ñộ thâm canh cao, ñiều kiện canh tác thuận lợi nhưng
diện tích ñất nông nghiệp ñang dần bị thu hẹp.
Vấn ñề cơ bản của công tác chọn tạo giống ngô lai nói chung và ngô
nếp lai nói riêng dựa trên cơ sở của UTL là chọn ñược các cặp lai cho UTL
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
2
cao thông qua việc xác ñịnh khả năng kết hợp (KNKH)giữa các dòng làm vật
liệu. ðây là công việc rất phức tạp và tốn kém vì xác suất ñể có tổ hợp lai tốt
là rất thấp. ðể nâng cao hiệu quả của quá trình chọn tạo thì ñánh giá khả năng
kết hợp của nguồn vật liệu là một khâu rất quan trọng. Trên cơ sở ñó chúng
tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “ðánh giá khả năng kết hợp chung sớm của
một số dòng ngô nếp tự phối có nguồn gốc khác nhau”
1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài
1.2.1. Mục ñích
ðánh giá khả năng kết hợp của 30 dòng ngô nếp tự phối nhằm xác ñịnh
dòng có khả năng kết hợp cho chương trình lai tạo giống ngô nếp ưu thế lai.
1.2.2. Yêu cầu
- ðánh giá sinh trưởng phát triển của các dòng ñưavào chương trình lai
ñỉnh (Top cross).
- Lai và tạo tổ hợp lai theo phương pháp lai ñỉnh
- ðánh giá sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai.
- ðánh giá khả năng kết hợp chung của từng dòng nghiên cứu
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
3
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình sản xuất ngô
2.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Doebley cho rằng trong các cây trồng lấy hạt chủ yếu trên trái ñất, ngô
là cây có tiềm năng năng suất cao nhất. Năng suất ngô ở Mỹ có thể ñạt 23
tấn/ha. Ngô là cây trồng có phổ thích ứng rộng, nó có thể trồng trong nhiều
ñiều kiện môi trường khác nhau, sản phẩm ñược sử dụng làm lương thực cho
người, thức ăn gia súc và cho công nghiệp (Doebley,John. 1994) [19].
Ngô là cây có tiềm năng năng suất lớn với năng suất trung bình trên toàn
thế giới của ngô cho ñến năm 2008 là 51 tạ/ha. Tron g khi ñó năng suất trung bình
của lúa mì là 28 tạ/ha và lúa nước là 41 tạ/ha (FAOSTAT, USDA) [38].
Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới từ 1961- 2009
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
1961 104.8 20,,2 204,2
2004 145.0 49,4 714,8
2005 145.6 48,0 696,3
2006 148.6 47.2 704,2
2007 157.0 49,1 766,2
2008 160.8 51,1 826,7
2009 158.6 51,6 818,8
(nguồn FAOSTAT, USDA)
Ngành sản xuất ngô thế giới trong những năm gần ñâyñã ñạt ñược
những thành tựu hết sức to lớn: Theo số liệu của FAO, năm 2009 diện tích
ngô toàn thế giới là 158,6 triệu ha, năng suất trung bình 51,6 tạ/ha, sản lượng
818,8 triệu tấn; còn năm 2004 các số liệu tương ứnglà 145,0 triệu ha, năng
suất 49,4 tạ/ha và sản lượng 714,8 triệu tấn. Sau 5năm diện tích ngô tăng
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
4
13,6 triệu ha (tương ñương 2,72 triệu ha/năm), năngsuất tăng 2,2 tạ/ha và sản
lượng tăng 104 triệu tấn. Với sản lượng thu hoạch nêu trên, ngành sản xuất
ngô ñã ñóng góp một phần ñáng kể trong việc ñảm bảoan ninh lương thực,
giúp xóa ñói, giảm nghèo ở nhiều quốc gia trên thế giới [38].
Theo dự báo ñầu tiên của Bộ nông nghiệp Mỹ, tổng sản lượng ngô thế
giới năm 2010/11 sẽ ñạt 853,3 triệu tấn, tăng 34,5 triệu tấn so với sản lượng
818,8 triệu tấn của năm 2009/2010. Tổng diện tích ngô thế giới dự báo ñạt
159,32 triệu ha, tăng so với 158,6 triệu ha của năm2009/2010, với năng suất
bình quân dự báo ñạt 52,4 tạ/ha so với 5,16 tạ/ha của năm 2009/2010.
Sản lượng ngô năm 2010/2011 của các nước dự báo ñạt (ñơn vị: triệu
tấn); Achentina 21,00; Braxin 51,00; Canaña 10,50; Trung Quốc 166,00; Ai
Cập 7,00; Ấn ðộ 20,00; Inñônêxia8,40; Mêhicô 24,50;Nigêria 8,70;
Philippin 6,80; Nga 5,50; Xécbi 6,50; Nam Phi 12,50; Ukraina 11,50; Mỹ
339,61 và các nước khác 78,49.
Tổng mức tiêu dùng ngô trên thế giới năm 2010/11 dự báo ñạt 827,87
triệu tấn, tăng so với 808,88 triệu tấn của năm 2009/10. Tổng dự trữ ngô trên
thế giới cuối niên vụ 2010/11 dự báo ñạt 154,21 triệu tấn, tăng so với 147,04
triệu tấn của cuối niên vụ 2009-2010. [ 41]
2.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Ngô ñược ñưa vào Việt Nam từ cuối thế kỷ 17. Là câylương thực ñứng
thứ 2 sau cây lúa, song do nước ta có truyền thống lúa nước từ lâu ñời nên
trước ñây cây ngô chưa ñược coi trọng ñúng mức và chưa phát huy ñược tiềm
năng của nó.
Trong những năm gần ñây nhờ có những chính sách ñúng ñắn của ðảng
và Nhà nước, những tiến bộ kỹ thuật quan trọng ñã ñược áp dụng góp phần làm
cho cây ngô có những bước tiến lớn về diện tích, năng suất và sản lượng:

TÀI LIỆU THAM KHẢO
A. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Phan Xuân Hào (2006), “Báo cáo kết quả nghiên cứu khoa học công
nghệ giai ñoạn 2001-2005”.
2. Nguyễn Thế Hùng, 2003, “Xác ñịnh khả năng kết hợp về tính trạng
năng suất một số dòng ngô thuần bằng phương pháp luân giao”, Tạp
chí Khoa học Nông nghiệp – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, tập
1, số 4, trang 264-268.
3. Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Thiện Huyên, Nguyễn Văn Lộc, Bùi Mạnh
Cường, 2010, “Kết quả chọn tạo giống ngô nếp lai giai ñoạn 2005-2010
tại trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ”, Tạp chí Khoa học và Phát triển –
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, Tập 8, số 6, trang 890 – 899.
4. Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Văn Lộc, Bùi Minh Toàn, Trần ðức Thiện,
Vũ Thị Bình, 2009, “ðánh giá ñặc ñiểm nông học của một số dòng ngô
ñường tự phối và xác ñịnh khả năng kết hợp về năng suất bằng phương
pháp lai ñỉnh”, Tạp chí Khoa học và Phát triển – Trường ðại học Nông
nghiệp Hà Nội, tập 7, số 6, trang 711 – 716.
5. Khamtom Vanthannuovong, Nguyễn Thế Hùng, năm 2008, “Xác ñịnh
khả năng kết hợp tính trạng năng suất một số dòng ngô thuần tại ñồng
bằng Viên Chăn – Lào”, Tạp chí khoa học kỹ thuật nông nghiệp –
Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội, tập 4, số 1, trang 10-15.
6. Vũ Văn Liết và cộng sự, 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, số1, tập 1.
7. Vũ Văn Liết, 2005,“ðánh giá mức ñộ suy giảm một số tính trạng của 6 giống
ngô nếp ñịa phương khi tự phối tạo dòng thuần”, Tạp chí khoa học kỹ thuật
nông nghiệp –Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội, Số 5, trang 1 - 5.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
72
8. Vũ Văn Liết, Lê Thị Minh Thảo, Phan ðức Thịnh, PhạmQuang Tuân,
2011, “Khả năng kết hợp của các dòng ngô nếp tự phối từ nguồn gen
ngô nếp ñịa phương thuộc các nhóm dân tộc khác nhau”, Tạp chí Khoa
học và phát triển – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, tập 9, số 4,
trang 550-559.
9. Châu Ngọc Lý, Lê Quý Kha, Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Bá Huy, Nguyễn
Việt Long (2008) “Khảo sát tập ñoàn dòng ngô thuần có chất lượng protein
cao (QPM) mới chọn tạo ở phía bắc Việt Nam”,Tạp chí Khoa học và Phát
triển – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, tập 6, s ố 2, trang 110 – 115.
10. Trần Văn Minh và cộng sự ,2006, “Phục tráng giống ngô nếp quý tại
Thừa Thiên-Huế”.
11. Lưu Cao Sơn, Nguyễn Thị Lưu và Lê Quý Kha, 2009, “Kết quả ñánh giá
nguồn gen và khả năng kết hợp của một số dòng ngô có nguồn gốc khác
nhau chọn tạo tại phiá Bắc Việt Nam”, Tạp chí Khoa học và Phát triển –
Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội, Tập 7, số 6: trang 723 – 731.
12. Ngô Hữu Tình (2003), “Cây ngô”, NXB Nghệ An.
13. Ngô Hữu Tình, 2005, “Kết quả chọn tạo phát triển giống ngô”– Báo
cáo tại Hiệp hội Khoa học chuyên ngành trồng trọt, ngày 6/2/2005.
14. Viện KHNN Việt Nam, Viện nghiên cứu ngô, “ðánh giá thực trạng và
chiến lược nghiên cứu, phát triển cây ngô giai ñoạn2007 – 2015, ñịnh
hướng ñến năm 2020”.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
73
B. TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI
15. Abedon, BG and Tracy, WF ,1996, “Heterochrony and inbreeding,
Maize Genetics Cooperation Newsletter”,Volume 70, 1996.
16. Aulicino, MB; Naranjo, CA ,1997, “Evaluation of combining ability of
inbred maize lines for precocity and yield, Maize Genetics Cooperation
Newsletter”, Volume 71, 1997.
17. Beaumont, M.A., K.M. Ibrahim, P. Boursot, and M.W.Bruford. 1998,
“Measuring genetic distance”. p. 315–325.
18. C. O. Egesel, J. C. Wong, R. J. Lambert, and T. R.Rocheford,2003
“Combining Ability of Maize Inbreds for Carotenoids and Tocopherols,
Department of Crop Sciences”,University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, Crop Sci. 43: P818–823(2003).
19. Doebley, John. 1994. “Genetics and the morphological evolution of
maize”. p. 66-77.
20. Felsenstein, J. 1984, "Distance methods for inferring phylogenies: A
justification”. Evolution 38: P 16–24.
21. Felsenstein, J. 1985. “Confidence limits on phylogenies: An approach
using the bootstrap”. Evolution 39: P789–791.
22. Goodman, M.N, 1972, “Distance analysis in biology”. Syst. Zool. 21: P
174–186.
23. Griffing B.A. (1956). “Concept of general and specific combining ability
in relation to diallel crossing systems”.Austr. J. Biol. Sci. 9: P 463-493
24. IFPRI (2003). 2020 Projections. I. Projections. Washington, D.C.
25. Jenkins, M. T. a. B. A. M. (1932). "Medthod of testing inbred lines of
maize in crossbred combination." J. Am. Sci Agron 24: P 532 – 530.
26. Mock J.J. and R. B. Pearce (1990). “An ideotype of maize”, Euphytica
Volume 24, Number 3, 613-623.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
74
27. Porcher Michel H, et al (1995-2000), Sorting Zea Names, Multilingual
Multiscript Plant Name Database – A Work in Progress, School of
Agriculture and Food Systems, Faculty of Land & Food Resources,
The University of Melbourne, Australia.
28. Rong-lin wang, Adrian Stec, Jody Hey, Lewis Lukens& John
Doebly,1999; “The limits of seclection during maize domestication, The
Plant Molecular Genetics Institute of Minnesota University”,News 1.
29. R.N. Mahto and D.K.Ganguli, 2003, Combining abilityanalysis in inter
varietal crosses of maize(Zea mays L.), Madras Agric. J. 90 (1-3) : 29-33 January-March 2003
30. Slavko Borojevíc, 1990, “Principle and methods of Plant Breeding”,
Elsevier, p 234 – 237.
31. Sprague,G.F , Tatum, L.A, 1942 “Genaral vs specific combining
ability in single cross of corn”, J. American Soc. Agron, p 923-932.
32. Shull, G. H. (1908). "The composition of a field corn." American
Breeder’s Association Report 4: P 296-301.
33. The Pennsylvania State University, 2006, “Agronomy Guide 2005-2006”.
34. Vasal, S. K., G. Srinivasan, et al. (1992a). "Heterosis and combining ability of
CIMMYT's tropical late white maize germplasm." Maydica 37: P 187.
35. Vũ Văn Liết, Phan ðức Thịnh (2009). “Genetic diversity of local
maize (Zea mays L.) accessions collected in highland areas of Vietnam
revealed by RAPD markers”, Tạp chí khoa học kỹ thuật nông nghiệp –
Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội, số 2, tr. 192 – 202.
36. Zhang. Z.M, M.J.Zhao, H.P.Ding, T.Z.Rong and G.T.Pan (2006),
“Quantitative trait loci analysis of plant height and ear height inmaize
(Zea may L.)”, Russian Tournal of Genetics, Volume 42, No3, 306-310
MỘT SỐ WEBSIDE
37. http://www.agroviet.gov.vn/Pages/statistic_csdl.aspx?TabId=thongke