Nghiên cứu chọn tạo giống hoa lay ơn (Gladiolus sp.) chất lượng cao

Giới thiệu về luận án Ở Việt Nam, hoa lay ơn được sản xuất với diện tích lớn và rất có tiềm năng xuất khẩu. Tuy nhiên bộ giống được sử dụng hiện nay là những giống tuyển chọn, nhập nội từ nước ngoài và nhiều giống không thích nghi với điều kiện trồng trọt ở Việt Nam. Luận án này được thực hiện để giải quyết các nội dung sau: i) Đánh giá và tuyển chọn được nguồn vật liệu cho chọn tạo giống hoa lay ơn mới thông qua các đặc điểm nông học, đa dạng di truyền và khảo sát các tham số di truyền; ii) Tạo quần thể lai, đánh giá và chọn lọc các dòng lai mới tạo ra; iii) Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật tăng hiệu quả nhân giống của dòng lai lay ơn mới tạo ra. 4. Đóng góp mới về mặt học thuật, lý luận của luận án: Luận án đánh giá đặc điểm nông sinh học, mức độ đa dạng di truyền, xác định các tham số di truyền, mối tương quan giữa các tính trạng số lượng và phân tích hệ số đường các tính trạng đặc trưng liên quan đến chất lượng hoa để tuyển chọn được 12 mẫu giống lay ơn thích hợp làm nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ cho công tác chọn tạo giống hoa lay ơn chất lượng cao. Thông qua lai hữu tính, đề tài đã tạo ra 14 tổ hợp lai, tách dòng được 238 dòng lai, chọn lọc được 3 dòng lai C6, I9, J11 có màu sắc mới và chất lượng hoa cao: chiều dài cành hoa 130,7 - 156,9 cm, số hoa/cành 15 - 17 hoa, đường kính hoa 10,1 - 11,6 cm, năng suất hoa cao hơn đối chứng từ 11 - 15%, mức độ khô đầu lá ở mức nhẹ nhất. Áp dụng công nghệ tạo củ bi in vitro với tạo củ thương phẩm ngoài đồng ruộng góp phần tăng hệ số nhân giống, chất lượng củ giống tạo ra, rút ngắn thời gian tạo giống và phát triển giống ngoài sản xuất.

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG HOA LAY ƠN (Gladiolus sp.) CHẤT LƯỢNG CAO LUẬN TIẾ SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2022 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐ G HOA LAY Ơ (Gladiolus sp.) CHẤT LƯỢNG CAO Ngành: Di truyền chọn giống trồng Mã số: 62 01 11 Người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Văn Đông PGS.TS Vũ Đình Hịa HÀ NỘI – 2022 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án cảm ơn, thơng tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày… tháng… năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Thị Hồng Nhung i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận án, tơi nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận án, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Văn Đơng PGS.TS Vũ Đình Hịa tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Di truyền chọn giống trồng, Khoa Nông Học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hồn thành luận án Tôi xin cảm ơn TS Bùi Thị Thu Hương - Khoa Công nghệ sinh học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam giúp đỡ trình tiến hành thí nghiệm đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán viên chức Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Hoa, cảnh - Viện Nghiên cứu Rau Quả giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận án./ Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Thị Hồng Nhung ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vii Danh mục bảng viii Danh mục hình xi Trích yếu luận án xiii Thesis abstract xv Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Những đóng góp đề tài 1.5 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Giới thiệu chung hoa lay ơn 2.1.1 Nguồn gốc, phân bố hoa lay ơn 2.1.2 Phân loại thực vật hoa lay ơn 2.1.3 Sự hình thành loài lay ơn trồng 2.2 Sản xuất tiêu thụ hoa lay ơn giới Việt Nam 2.2.1 Sản xuất tiêu thụ hoa lay ơn giới iii 2.2.2 Sản xuất tiêu thụ hoa lay ơn Việt Nam 2.3 Đa dạng di truyền di truyền tính trạng hoa lay ơn 11 2.3.1 Đa dạng di truyền nguồn gen hoa lay ơn 11 2.3.2 Hệ số biến động kiểu gen hệ số biến động kiểu hình hoa lay ơn 14 2.3.3 Hệ số di truyền tiến di truyền tính trạng hoa lay ơn 16 2.3.4 Tương quan tính trạng liên quan đến chất lượng hoa lay ơn 17 2.3.5 Phân tích hệ số đường tính trạng liên quan đến chất lượng hoa lay ơn 19 2.4 Hiện tượng khô đầu hoa lay ơn 20 2.5 Chọn tạo giống hoa lay ơn giới Việt Nam 22 2.5.1 Chọn tạo giống hoa lay ơn phương pháp lai hữu tính giới 22 2.5.2 Chọn tạo giống hoa lay ơn phương pháp đột biến giới 25 2.5.3 Tuyển chọn lai tạo giống hoa lay ơn Việt Nam 26 2.5.4 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng hoa lay ơn 28 2.6 Kỹ thuật nhân giống hoa lay ơn giới Việt Nam 29 2.6.1 Nhân giống hoa lay ơn giới 29 2.6.2 Nhân giống hoa lay ơn Việt Nam 33 2.7 Kết luận định hướng nghiên cứu 35 Phần Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 37 3.1 Địa điểm nghiên cứu 37 3.2 Thời gian nghiên cứu 37 3.3 Vật liệu nghiên cứu 38 3.3.1 Các mẫu giống hoa lay ơn sử dụng làm vật liệu 38 3.3.2 Các mồi ISSR sử dụng phân tích đa dạng di truyền 39 3.4 Nội dung nghiên cứu 39 3.4.1 Đánh giá nguồn vật liệu phục vụ cho lai tạo giống hoa lay ơn 39 3.4.2 Tạo quần thể lai, đánh giá chọn lọc dòng lai tạo 40 3.4.3 Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật tăng hiệu nhân giống dòng lai lay ơn tạo 40 3.5 Phương pháp nghiên cứu 40 3.5.1 Đánh giá nguồn vật liệu phục vụ cho lai tạo giống hoa lay ơn 40 iv 3.5.2 Lai hữu tính tạo quần thể lai 46 3.5.3 Phương pháp đánh giá, chọn lọc dòng lai 47 3.5.4 Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật tăng hiệu nhân giống dòng lai lay ơn tạo 48 3.5.5 Kỹ thuật canh tác sử dụng 53 3.5.6 Phương pháp xử lý số liệu 53 Phần Kết thảo luận 54 4.1 Đánh giá nguồn vật liệu phục vụ cho lai tạo giống hoa lay ơn 54 4.1.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học mẫu giống lay ơn nghiên cứu 54 4.1.2 Đánh giá đa dạng di truyền mẫu giống lay ơn nghiên cứu 61 4.1.3 Khảo sát tham số di truyền mối tương quan tính trạng đặc trưng hoa lay ơn 69 4.1.4 Đặc điểm hình thái, sức sống chất lượng hạt phấn hoa lay ơn 75 4.2 Kết tạo quần thể lai, đánh giá chọn lọc dòng lai lay ơn tạo 87 4.2.1 Kết lai hữu tính tạo quần thể lai 87 4.2.2 Đánh giá cá thể quần thể lai 88 4.2.3 Đánh giá dòng lai hoa lay ơn 91 4.2.4 Đánh giá chọn lọc dòng lai hoa lay ơn ưu tú 97 4.2.5 Kết trồng thử nghiệm dòng lai lay ơn triển vọng số địa phương 108 4.3 Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật nhằm tăng hiệu nhân giống dòng lai lay ơn J11 tạo 112 4.3.1 Xác định hóa chất khử trùng phù hợp cho mẫu cấy 112 4.3.2 Xác định loại mẫu cấy thích hợp cho giai đoạn vào mẫu 113 4.3.3 Xác định mơi trường thích hợp cho giai đoạn nhân nhanh 115 4.3.4 Xác định mơi trường tạo củ thích hợp 117 4.3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ chiếu sáng đến khả tạo củ chất lượng củ dòng lai J11 119 4.3.6 Xác định hàm lượng đường bổ sung đến khả tạo củ chất lượng củ hoa lay ơn tạo 121 4.3.7 Xác định loại phân bón bổ sung phù hợp cho giai đoạn trồng củ bi hoa lay ơn dòng lai J11 122 v 4.3.8 Ảnh hưởng thời điểm thu hoạch đến suất, chất lượng củ giống dòng lai J11 124 Phần Kết luận đề nghị 127 5.1 Kết luận 127 5.2 Đề nghị 127 Danh mục cơng trình cơng bố 128 Tài liệu tham khảo 129 Phụ lục 142 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ/nghĩa tiếng Việt AFLP BP CD CR CTTD CTTN DAMD GA GCV ISSR MI PCA PCV PIC RAPDs RFLP SNPs SRAP SSRs TB TGTD TT gián tiếp UN Comtrade UPGMA UPOV Amplified Fragment Length Polymorphism/ Đa hình chiều dài đoạn cắt khuếch đại Bao phấn Chiều dài Chiều rộng Chỉ tiêu theo dõi Công thức thí nghiệm Directed Amplification of Minisatellite-region DNA/ Khuếch đại có định hướng ADN vùng tiểu vệ tinh Genetic advance/ Tiến di truyền Genotypic coefficient of variation/ Hệ số biến động kiểu gen Inter simple Sequence Repeat/ Chuỗi lặp lại đơn giản Marker index/ Chỉ số mồi Principal Component Analysis/ Phân tích thành phần Phenotypic coefficient of variation / Hệ số biến động kiểu hình Polymorphic Information Content/ Thơng tin đa hình Random Amplified Polymorphic DNA/ ADN đa hình nhân ngẫu nhiên Restriction Fragment Length Polymorphism/ Đa hình độ dài đoạn cắt giới hạn Single Nucleotide Polymorphism/ Đa hình nucleotide đơn Sequence-related amplified polymorphism/ Đa hình chuỗi liên quan nhân Simple Sequence Repeats (Microsatellites)/ Các chuỗi lặp lại đơn giản Trung bình Thời gian theo dõi Tương tác gián tiếp United Nations Comtrade/ Cơ sở liệu thống kê thương mại quốc tế Liên hợp quốc Unweighted Pair Group Method using arithmetic Averages/ Phương pháp nhóm cặp khơng trọng số với giá trị trung bình số học The International Union for the Protection of New Varieties of Plants/ Liên minh quốc tế bảo vệ giống trồng vii DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1 Danh sách mẫu giống lay ơn nghiên cứu 38 3.2 Danh sách mồi ISSR sử dụng nghiên cứu 39 3.3 Danh sách tổ hợp lai hoa lay ơn thực 46 4.1 Thời gian sinh trưởng, phát triển mẫu giống lay ơn nghiên cứu (Vụ Đông Xuân 2015 - 2016 Gia Lâm - Hà Nội) 54 4.2 Đặc điểm mức độ khô đầu mẫu giống lay ơn nghiên cứu (Vụ Đông Xuân 2015 - 2016 Gia Lâm - Hà Nội) 56 4.3 Đặc điểm chất lượng hoa mẫu giống lay ơn nghiên cứu (Vụ Đông Xuân 2015 - 2016 Gia Lâm - Hà Nội) 58 4.4 Năng suất hoa khả nhân giống mẫu giống lay ơn nghiên cứu (Vụ Đông Xuân 2015 - 2016 Gia Lâm - Hà Nội) 60 4.5 Bảng phân nhóm mẫu giống lay ơn theo tính trạng hình thái 62 4.6 Giá trị PIC phần trăm phân đoạn đa hình 25 mẫu giống lay ơn với thị ISSR 64 4.7 Hệ số tương đồng di truyền mẫu giống lay ơn nghiên cứu 66 4.8 So sánh phân nhóm dựa vào hình thái thị phân tử mẫu giống lay ơn nghiên cứu 68 4.9 Thành phần di truyền tính trạng số lượng 25 mẫu giống hoa lay ơn nghiên cứu 69 4.10 Tương quan kiểu hình tính trạng nghiên cứu mẫu giống lay ơn 71 4.11 Tác động trực tiếp gián tiếp tính trạng với chiều dài cành hoa 73 4.12 Tác động trực tiếp gián tiếp tính trạng với số hoa/cành 74 4.13 Tổng hợp mẫu giống lay ơn phù hợp với tính trạng mục tiêu 74 4.14 Đặc điểm bao phấn thời điểm bung phấn mẫu giống hoa lay ơn 76 4.15 Đặc điểm chất lượng hạt phấn mẫu giống hoa lay ơn 80 4.16 Tỷ lệ hạt phấn hữu dục mẫu giống nhiệt độ bảo quản khác 81 4.17 Tỷ lệ hạt phấn nảy mầm mẫu giống hoa lay ơn nhiệt độ bảo quản khác 83 viii B1 10.3000 23.3667 B2 9.93333 20.5000 C6 10.8333 24.7000 C11 11.1667 19.6333 D4 9.73333 19.1333 D5 10.3000 19.5000 D7 10.0667 20.6333 E1 10.3667 19.5000 E8 8.90000 24.4333 E10 9.80000 24.5000 E11 10.7000 18.9667 E12 10.4000 18.5000 F4 9.80000 19.7667 G10 9.70000 21.5000 I9 11.3000 22.5667 J3 11.7667 23.6333 J6 12.1667 24.0333 J11 11.3000 22.3000 J16 14.1333 23.0333 K2 13.3333 23.2333 K9 13.1000 22.0333 K13 11.4333 23.0333 K19 12.2000 21.8333 M4 11.3000 19.7000 M8 11.6333 23.9667 ÐC 11.0333 21.5000 SE(N= 3) 0.150105 0.623270 5%LSD 50DF 0.426347 1.77028 ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE 25DLAI 27/ 7/21 9:12 :PAGE Danh gia chon loc 25 dong lai F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL SECTION - VARIATE GRAND MEAN STANDARD DEVIATION C OF V |NL |GIONG$ | (N= 78) SD/MEAN | | | NO BASED ON BASED ON % | | | OBS TOTAL SS RESID SS | | | CDC 78 132.28 13.560 2.3834 4.8 0.0058 0.0000 ÐMH 78 56.481 9.2763 3.3708 6.0 0.0160 0.0000 DKC 78 1.1871 0.40359E-010.22970E-01 1.9 0.9839 0.0000 SH 78 14.385 2.6931 1.1671 3.1 0.0000 0.0000 ÐKH 78 11.027 1.2407 0.25999 2.4 0.9499 0.0000 RTL 78 21.750 2.1589 1.0795 5.0 0.0251 0.0000 * CHỈ SỐ CHỌN LỌC DÒNG Chi so di truyen Ver 1.0 Nguyen dinh Hien So dong