Giáo trình Giống cây trồng (Nghề Trồng trọt và bảo vệ thực vật Trung cấp)

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: GIỐNG CÂY TRỒNG NGÀNH, NGHỀ: TRỒNG TRỌT VÀ BẢO VỆ THỰC VẬT TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số:…./QĐ-CĐCĐ-ĐT ngày… tháng… năm 2021 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm i LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Chọn giống trồng môn học đào tạo chuyên ngành, biên soạn theo nội dung chương trình khung Trường Cao Đẳng Cộng Đồng Đồng Tháp phê duyệt năm 2021 sở kế hoạch đào tạo hệ Cao đẳng theo tín nghề Bảo vệ thực vật Giáo trình cung cấp cho sinh viên kiến thức việc nghiên cứu sử dụng nguồn gen thực vật, chọn tạo giống mới, phương pháp chọn tạo giống kháng sâu bệnh, ứng dụng kiến thức di truyền chọn giống tương ứng với loại trồng khác để tiếp cận thực việc chuyển giao cho sản xuất Trong biên soạn, tác giả cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo Nội dung lý thuyết biên soạn gắn liền nguyên lý sở với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao Nội dung giảng biên soạn với thời gian đào tạo hai tín gồm: chín chương Chương 1: Khái niệm giống trồng Khoa học chọn giống Chương 2: Tạo vật liệu khởi đầu chọn giống trồng Chương 3: Thuần hóa nhập nội giống trồng Chương 4: Sử dụng thể đa bội đơn bội chọn giống trồng Chương 5: Đột biến cảm ứng dạng đột biến chọn giống Chương 6: Lai giống trồng Chương 7: Ưu lai ứng dụng ưu lai chọn giống trồng Chương 8: Các phương pháp chọn giống thực vật Chương 9: Kiểm định giống trồng Chân thành cảm ơn! Tất thành viên hội đồng thẩm định phản biện, đóng góp điều chỉnh nội dung GIÁO TRÌNH hồn chỉnh Mặc dù cố gắng biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, giáo, bạn đọc để giảng hồn thiện Đồng Tháp, ngày… tháng năm 2017 Biên soạn Võ Thị Kim Quyên ii MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU ii CHƯƠNG 10 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ GIỐNG CÂY TRỒNG VÀ KHOA HỌC CHỌN GIỐNG .10 Sơ lược lịch sử phát triển 10 1.1 Thời kỳ chọn giống giản đơn .10 1.2 Thời kỳ đời hoạt động trung tâm 10 1.3 Thời kỳ phát triển khoa chọn giống .11 Khái niệm phân loại giống trồng 13 2.1 Khái niệm giống 13 2.2 Phân loại giống trồng .14 Khoa học chọn giống vai trò giống sản xuất nông nghiệp .15 3.1 Khái niệm nhiệm vụ khoa học chọn giống .15 3.2 Mối quan hệ khoa học chọn giống ngành khoa học khác 15 3.3 Vai trị giống sản xuất nơng nghiệp .15 CHƯƠNG 17 TẠO VẬT LIỆU KHỞI ĐẦU TRONG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG .17 Biến dị - sở chọn giống 17 1.1 Các thể đột biến thực nghiệm .17 1.2 Các thể đột biến đơn bội đa bội 19 1.3 Các biến dị tổ hợp từ lai hữu tính 20 1.4 Các biến dị soma 21 Vật liệu khởi đầu 22 2.1 Vai trò vật liệu khởi đầu chọn giống trồng 22 2.2 Vật liệu khởi đầu nhập nội 23 2.3 Các dạng vật liệu khởi đầu 23 2.4 Thu thập, nghiên cứu, bảo quản VLKĐ .25 Sự sinh sản 27 3.1 Sinh sản vơ tính 27 3.2 Sinh sản hữu tính 28 Đặc điểm tự thụ phấn thụ phấn chéo 29 4.1 Đặc điểm tự thụ phấn .29 4.2 Đặc điểm thụ phấn chéo .30 iii CHƯƠNG 3: THUẦN HOÁ VÀ NHẬP NỘI GIỐNG CÂY TRỒNG 31 Q trình hóa nhập nội giống trồng 31 1.1 Quá trình hóa giống 31 1.2 Nhập nội giống trồng .32 Mối quan hệ loại hình sinh thái với nhập nội giống trồng .33 Ưu nhược điểm nhập nội 33 3.1 Ưu điểm 33 3.2 Nhược điểm 33 CHƯƠNG 34 SỬ DỤNG THỂ ĐA BỘI VÀ ĐƠN BỘI TRONG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG 34 Thể đa bội 34 1.1 Khái niệm giá trị thể đa bội chọn giống 34 1.2 Phương pháp xử lý đa bội hóa .36 1.3 Sử dụng thể đa bội chọn giống 37 Thể đơn bội ý nghĩa chọn giống 38 2.1 Khái niệm thể đơn bội 38 2.2 Ý nghĩa thể đơn bội chọn giống 38 CHƯƠNG 41 ĐỘT BIẾN CẢM ỨNG VÀ CÁC DẠNG ĐỘT BIẾN TRONG CHỌN GIỐNG .41 Đột biến gen ý nghĩa chọn giống 41 1.1 Khái niệm đột biến gen 41 1.2 Ý nghĩa đột biến gen 41 Phương pháp gây đột biến nhân tạo 42 2.1 Gây đột biến tác nhân lí học 42 2.2 Gây đột biến tác nhân hóa học .43 Phát chọn lọc đột biến 43 3.1 Phát đột biến 43 3.2 Chọn lọc đột biến 43 CHƯƠNG 45 LAI GIỐNG CÂY TRỒNG 45 Khái niệm ý nghĩa lai giống 45 1.1 Khái niệm .45 1.2 Ý nghĩa 45 Những tác động di truyền, lai loài kỹ thuật lai 46 2.1 Những tác động di truyền .46 2.2 Lai loài 48 iv 2.3 Kỹ thuật lai 49 CHƯƠNG 51 ƯU THẾ LAI VÀ ỨNG DỤNG ƯU THẾ LAI TRONG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG 51 Khái niệm biểu ưu lai thực vật 51 1.1 Khái niệm ưu lai .51 1.2 Những biểu ưu lai 52 Sử dụng dòng tự phối chọn giống ưu lai, kiểu ưu lai khác dòng 52 2.1 Khái niệm dòng tự phối 52 2.2 Phương pháp tạo dòng tự phối .53 2.3 Các kiểu ưu lai khác dòng 54 Sử dụng tính bất dục chọn giống ưu lai 54 3.1 Khái niệm đực bất dục 54 3.2 Các kiểu đực bất dục 54 3.3 Phương pháp sử dụng tính bất dục chọn giống ưu lai 57 Cơ sở di truyền ưu lai, phương pháp trì số thành tựu ứng dụng ưu lai chọn giống trồng 58 4.1 Cơ sở di truyền ưu lai .58 4.2 Các phương pháp trì ưu lai thực vật .60 4.3 Một số thành tựu ứng dụng ưu lai chọn giống trồng 64 CHƯƠNG 66 CÁC PHƯƠNG PHÁP TRONG CHỌN GIỐNG THỰC VẬT 66 Các phương pháp chọn lọc bản, nhân tố ảnh hưởng nguyên tắc chọn lọc .66 1.1 Các phương pháp chọn lọc 66 1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến chọn lọc 69 1.3 Các nguyên tắc chọn lọc 70 Sơ lược chọn giống truyền thống đại thông dụng 71 2.1 Chọn giống truyền thống 71 2.2 Chọn giống đại thông dụng 71 Phương pháp chọn giống .72 3.1 Chọn giống tự thụ phấn 72 3.2 Chọn giống giao phấn 72 3.3 Chọn giống sinh sản sinh dưỡng .73 CHƯƠNG 74 KIỂM ĐỊNH GIỐNG CÂY TRỒNG 74 v Kiểm định ruộng giống 74 1.1 Mục đích .74 1.2 Nguyên tắc 74 1.3 Thời kỳ kiểm định, số lần kiểm định, tài liệu dụng cụ 74 1.4 Các bước tiến hành .75 1.5 Đánh giá kết 79 1.6 Báo cáo kết 79 Kiểm tra (kiểm nghiệm) phòng 81 2.1 Một số định nghĩa 81 2.2 Trình tự phân tích mẫu phịng thí nghiệm 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 vi GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Giống trồng Mã mơn học: TNN206 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Mơn học bố trí khung chuyên ngành ngành Bảo vệ thực vật - Tính chất: Mơn học cung cấp kiến thức việc nghiên cứu sử dụng nguồn gen thực vật, chọn tạo giống mới, phương pháp chọn tạo giống kháng sâu bệnh, ứng dụng kiến thức di truyền chọn giống tương ứng với loại trồng khác - Ý nghĩa vai trị mơn học: Bài giảng cung cấp cho sinh viên kiến thức việc nghiên cứu sử dụng nguồn gen thực vật, chọn tạo giống mới, phương pháp chọn tạo giống kháng sâu bệnh, ứng dụng kiến thức di truyền chọn giống tương ứng với loại trồng khác để tiếp cận thực việc chuyển giao cho sản xuất Mục tiêu môn học: - Về kiến thức: + Trình bày kiến thức thuật ngữ bản, phương pháp chọn tạo giống kháng sâu bệnh + Trình bày ứng dụng di truyền, thể đa bội, đột biến chọn giống + Trình bày nguồn vật liệu khởi đầu, hóa giống trồng + Trình bày đặc điểm tự thụ phấn, giao phấn - Về kỹ năng: + Phân biệt đặc điểm chung riêng giống trồng + Có kỹ kiểm nghiệm hạt giống, lai tự thụ phấn giao phấn - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mĩ, ham học hỏi + Vận dụng kỹ thuật lai, kiểm nghiệm hạt giống để gia tăng suất phẩm chất trồng vii Nội dung môn học: Thời gian (giờ) Thực hành, Kiểm tra Tổng Lý thí nghiệm, (định số thuyết thảo luận, kỳ) tập Số Tên chương, mục TT Chương 1: Khái niệm giống trồng Khoa học chọn giống Sơ lược lịch sử phát triển Khái niệm phân loại giống trồng Khoa học chọn giống vai trò giống sản xuất nông nghiệp Chương 2: Tạo vật liệu khởi đầu chọn giống trồng Biến dị - sở chọn giống Vật liệu khởi đầu Sự sinh sản Đặc điểm tự thụ phấn thụ phấn chéo Chương 3: Thuần hóa nhập nội giống trồng Q trình hóa nhập nội giống trồng 2 Mối quan hệ loại hình sinh thái với nhập nội giống trồng Ưu nhược điểm nhập nội Chương 4: Sử dụng thể đa bội đơn bội chọn giống trồng Thể đa bội 2 Thể đơn bội Chương 5: Đột biến cảm ứng dạng đột biến chọn giống Đột biến gen ý nghĩa chọn giống Phương pháp gây đột biến nhân tạo Phát chọn lọc đột biến Kiểm tra (2) Chương 6: Lai giống trồng Khái niệm ý nghĩa lai giống Những tác động di truyền lai, lai 14 loài kỹ thuật lai viii 2 2 12 Chương 7:Ưu lai ứng dụng ưu lai chọn giống trồng Khái niệm biểu ưu lai thực vật Sử dụng dòng tự phối chọn giống ưu lai, kiểu ưu lai khác dịng Sử dụng tính bất dục chọn giống ưu lai Cơ sở di truyền ưu lai, phương pháp trì số thành tựu ứng dụng ưu lai chọn giống trồng Chương 8: Các phương pháp chọn giống thực vật Các phương pháp chọn lọc bản, nhân tố ảnh hưởng đến chọn lọc, nguyên tắc chọn lọc Sơ lược chọn giống truyền thống đại thông dụng Phương pháp chọn giống Chương 9: Kiểm định giống trồng Kiểm định ruộng giống Kiểm tra (kiểm nghiệm) phòng Kiểm tra 40 Cộng ix 2 19 19 Nhược điểm: Phương pháp chọn lọc phức tạp, tốn kém, thời gian chọn giống kéo dài, trường hợp giống chọn có hệ số nhân thấp giao phấn, chọn cá thể liên tục dẫn đến tượng giao phối gần, ảnh hưởng đến sức sống giống Điều kiện áp dụng: Áp dụng rộng rãi chọn giống phục tráng giống quần thể giống bị thoái hoá nhiều, dùng cho giao phấn tự thụ * Chọn lọc hỗn hợp cải lương Trong quần thể khởi đầu chọn tốt, hạt tốt không trộn lẫn gieo chung mà gieo riêng thành dòng So sánh dòng giống đối chứng giống khởi đầu Sau chọn dịng tốt thu hoạch trộn chung hạt lẫn đem trồng so sánh với giống đối chứng giống khởi đầu Hình 8.5 Sơ đồ phương pháp chọn lọc hỗn hợp cải lương Phương pháp có ưu điểm kiểm tra đặc tính di truyền chọn qua vài đời nên tích luỹ củng cố thêm biến dị tốt có nhược điểm thời gian tạo giống dài 1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến chọn lọc * Hệ thống sinh sản trồng Đối tượng phương pháp chọn giống cổ điển là: chọn lọc sinh sản hữu tính, sinh sản vơ tính tự thụ phấn (autogamous), đặc điểm sinh học cấu tạo hoa, việc lai tạo với trồng khác lồi gặp nhiều khó khăn Mặt khác, tự thụ đa phần đồng hợp tử, dòng Hạt giống thương phẩm nhóm sản xuất phương pháp tự thụ phấn giao phấn dị giao tử (allo gamous) việc lai tạo tự nhiên xảy thuận lợi Dị hợp thể đặc 69 điểm dị giao, hiệu ứng trội đóng góp việc hình thành tính trạng Phương pháp chọn giống sinh sản vơ tính nói chung biến dị xảy kiểu gen đồng hợp tử hay dị hợp tử Chọn kiểu gen mong muốn môi trường định tạo dịng vơ tính phục vụ cho sản xuất Nhân tố mơi trường có tác động định đến hệ thống sinh sản cho * Hiện tượng ưu lai Ưu lai tượng thông thường tất loài giao phấn số loài tự thụ như: đậu tương (Hillsman Carter, 1981), cà chua, lúa mì (Nelson Bernat, 1984), lúa (Jones, 1926); (Yuan, 1964) Hạt lai thương mại áp dụng rộng rãi tự thụ giao phấn Hạt lai thương phẩm sử dụng tượng ưu lai nên trường hợp tự thụ phấn (lúa) yêu cầu cách li không gian sản xuất hạt lai dòng đòi hỏi nghiêm ngặt việc chọn dòng A (CMS), dòng B (dòng củng cố bất dục) dòng R (dòng phục hồi) yêu cầu phải thận trọng * Về cấu trúc tế bào di truyền Mức độ đa bội có ảnh hưởng định đến chiến lược chọn giống trồng: tứ bội thể dùng thơng dụng lồi thức ăn gia súc nhằm làm tăng sản lượng chất khơ đặc tính tốt khác Việc chọn lọc tính trạng đó: chống bệnh củ cải đường, chống bệnh khả tổ hợp khoai tây cách chọn dạng tam bội thường có hiệu lực * Tính trạng số lượng tính trạng chất lượng Việc chọn lọc theo tính trạng số lượng chất lượng dẫn đến việc hình thành phương pháp chọn giống khác Thơng thường, tính trạng chất lượng kiểm tra gen hay nhiều gen như: màu sắc thân, lá, hoa, hạt, chiều cao cây, tính chống chịu với sâu bệnh, hàm lượng amino acid hạt Tính trạng số lượng nhiều gen kiểm tra bị ảnh hưởng môi trường tác động tương hỗ gen Phương pháp chọn giống với tính trạng số lượng thường áp dụng chọn chu kì hồi quy Càng có nhiều gen tham gia có hội tạo ngẫu nhiên để đạt tổ hợp gen tốt chu kỳ chọn lọc Do điều cần thiết đặt cần có phối hợp chọn lọc nhằm làm tăng tổ hợp tốt chu kỳ * Sự hoạt động gen Nếu alen locus có hiệu ứng cộng đặc biệt kiểu gen: dị hợp đồng hợp tử người ta cho có hoạt tính gen bổ sung Nếu alen có hiệu ứng trội bổ sung trạng thái dị hợp tử, người ta cho chúng đóng góp vào biến dị trội hoạt động gen trội Việc chọn giống phụ thuộc vào lưu hành gen dạng hoạt tính gen vật liệu chọn tạo giống chọn lọc 1.3 Các nguyên tắc chọn lọc Ngoài nguyên nhân khách quan ảnh hưởng không nhỏ đến chọn lọc như: mức độ biến dị tính trạng chọn phương pháp chọn lọc cịn ngun nhân 70 chủ quan góp phần quan trọng mang tính định, cần tn thủ ngun tắc chọn lọc * Có mục tiêu phương hướng trước Mục tiêu phương hướng nhà chọn giống cụ thể rõ ràng cơng tác chọn giống nhanh chóng có hiệu nhiêu * Chọn vật liệu khởi đầu thích hợp Nguyên tắc mang tính định cơng tác chọn lọc Ví dụ: muốn tạo trồng có tính chịu rét, chịu hạn, chịu mặn, chống bệnh cần chọn vật liệu có gen chống chịu đặc tính cần sản xuất thừa nhận đặc tính chống chịu quy mơ lớn * Cần dựa vào tính trạng trực tiếp tính trạng tổng hợp Các tính trạng có mối quan hệ mật thiết với (sự tương quan), tương quan phụ thuộc vào nhiều yếu tố Việc phát mối tương quan nhanh chóng kết chọn lọc mau nhiêu Ví dụ: tính trạng chịu hạn đặc điểm cấu tạo rễ đặc điểm kích thước lá, đường kính lá, đặc điểm hình dáng góp phần quan trọng cho tính trạng tổng hợp chịu hạn trồng * Vật liệu chọn giống cần trồng điều kiện đồng thích hợp Đây ngun tắc bất di bất dịch có điều kiện phù hợp đó, đặc tính, tính trạng giống trồng biểu công tác đánh giá giúp cho chọn lọc thật khách quan xác * Ruộng chọn giống cần áp dụng biện pháp kỹ thuật phù hợp Muốn đánh giá tiềm năng suất giống trồng, cần áp dụng biện pháp kĩ thuật tối ưu đất đai, thời vụ phân bón, tưới tiêu Còn muốn đánh giá giống điều kiện sản xuất áp dụng quy trình kĩ thuật ngồi sản xuất mà khơng có ưu tiên việc chọn lọc giúp cho giống ngày trở nên chủng * Cần chọn lọc theo mục tiêu đề phải chọn lọc mơi trường phù hợp Ví dụ: chọn giống chịu mặn, chịu úng, chịu hạn vật liệu chọn giống cần trồng điều kiện tự nhiên: mặn, hạn, úng đồng ruộng Hoặc đánh giá tính chống bệnh sở chọn giống chống chịu vật liệu chọn tạo cần gieo trồng mùa vụ bệnh phát sinh mạnh * Kết hợp chọn lọc phòng đồng rộng suốt thời kì sinh trưởng giống Như giống trồng chọn nhanh chóng chuẩn xác Sơ lược chọn giống truyền thống đại thông dụng 2.1 Chọn giống truyền thống - Chọn giống dựa sở ngoại quan, cảm tính (cảm quan) - Nhiều dạng trồng, vật ni có đặc tính tốt giữ lại để làm giống 2.2 Chọn giống đại thông dụng Việc chọn giống dựa sở di truyền học đại 71 Khám phá chất liệu di truyền axid nucleic Avery, Macleod Carty (1944), dãy xoắn kép ADN Watson Crick (1953) (giải thưởng Nobel 1962) Gần năm (1985) K.B Mullis thử nghiệm thành công PCR (Polymerase Chain Reaction) Klenow Fragment vv… “Cuộc cách mạng xanh” mở đầu với giống lúa mì thấp cây, giống lúa thần nơng IR5, IR8 thân lùn, chống đổ, suất cao vượt bậc Từ 1983 đến người ta chuyển gen kháng sâu, kháng thuốc cỏ cho 20 loài như: bắp, lúa khoai tây, đậu nành, cà chua, cải dầu, đu đủ, bầu bí, hướng dương, chuối, cà phê, chè, nho, thuốc lá, trồng rừng, cỏ phủ đất vải Hiện nay, trồng biến đổi gen gieo trồng diện tích lớn nhiều quốc gia giới Mỹ, Trung Quốc Phương pháp chọn giống 3.1 Chọn giống tự thụ phấn Những gọi tự thụ phấn thụ phấn phấn hoa hoa (lúa, đậu nành, lạc,…) Quần thể tự thụ phấn thường đồng ổn định tất cá thể quần thể có kiểu gen đồng hợp tử Nếu quẩn thể lai đột biến có xuất kiểu gen dị hợp tử tự thụ phấn liên tục nhiều đời dị hợp tử giảm dần (do phân ly), đồng hợp tử tăng dần nên quẩn thể gần đồng nhất, thể qua sơ đồ (Hình 8.6) Hình 8.6 : Sơ đồ kiểu gene dị hợp qua đời tự thụ Qua sơ đồ 8.6 thấy, gen dị hợp tử tiến dần đến 0, không Như vậy, dị hợp tử không phân ly hết độ di truyền giống không giá trị tuyệt đối (100%) 3.2 Chọn giống giao phấn Trong tự nhiên, giao phấn phổ biến (ngay tự thụ có giao phấn) Vì giao phấn làm cho đời sau nâng cao sức sống, tăng khả thích ứng với mơi trường Các cá thể giao phấn thường không đồng đều, đời sau thường khơng ổn định mà cịn phân ly 72 Để thích nghi với việc giao phấn, giao phấn thường có hoa đơn tính (cùng khác cây) hoa lưỡng tính tự thụ phấn bất dục (khoai lang), hoa có màu sắc sặc sỡ nhiều mật hương thơm dễ hấp dẫn trùng, nhụy nhị thường chín vào thời kỳ khác thường mọc khỏi hoa thụ phấn, số lượng hạt phấn nhiều dễ phát tán nhờ gió Cây giao phấn tự thụ phấn sức sống giảm sút biểu dị hình, tính chống chịu suất giảm Trong quần thể giao phấn khơng có chọn lọc phát sinh đột biến quần thể cân di truyền nghĩa tỷ lệ kiểu gen quần thể giữ nguyên qua đời sau Vì nên chọn lọc quần thể giao phấn phải tiến hành nhiều lần có hiệu quả, ngừng chọn lọc quần thể trở lại trạng thái cân di truyền Thí dụ ta có kiểu gen: Aa Đời phân cho ra: AA + 2Aa + aa Đời thứ cho ra: 16AA + 32 Aa + 16aa 3.3 Chọn giống sinh sản sinh dưỡng Cây sinh sản vơ tính thường phát triển từ phận (như cành, củ, v.v ), mang tính di truyền mẹ ổn định đời sau Do chọn lọc nhân tạo mà số sinh sản vô tính khoai lang khó hoa, hoa khó kết hạt người trồng lấy củ không lấy hạt Cây sinh sản vơ tính thường xuất biến dị mầm, biểu rõ tượng đa bội thể cam, quýt, cà chua 3.4 Chọn giống kháng sâu bệnh Phương pháp thực Lai với nguồn có tính kháng chọn lọc hệ cho phân li phương pháp sử dụng rộng rãi chọn tạo giống kháng sâu bệnh nhiều loại trồng, đặc biệt cốc tự thụ phấn khác Mục đích kết hợp đặc điểm tốt hai hay nhiều bố mẹ Đây chương trình chọn tạo giống lâu dài mà nhà chọn giống tiến hành bước Sản phẩm sêri sử dụng làm nguồn bố mẹ cho sêri sau Các chương trình có nhiều tổ hợp lai đánh giá vật liệu phân li phổ rộng điều kiện mơi trường thường thành cơng CÂU HỎI ƠN TẬP Câu 1: Các nhân tố ảnh hưởng đến chọn lọc gì? Câu 2: Giống kháng sâu bệnh tạo nào? Câu 3: trình bày phương pháp chọn giống trồng? 73 CHƯƠNG KIỂM ĐỊNH GIỐNG CÂY TRỒNG Giới thiệu: Các bước kiểm định ngồi đồng ruộng, kiểm nghiệm phịng để xác định tính giống ruộng giống đăng ký kiểm định Mục tiêu: Kiến thức: + Trình bày bước kiểm định ruộng giống + Trình bày bước kiểm nghiệm phòng Kỹ năng: + Biết kiểm định ruộng giống, kiểm nghiệm phòng Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mĩ, quan sát ham học hỏi * Nội dung chương: Kiểm định ruộng giống 1.1 Mục đích Kiểm định ruộng giống nhằm xác định: - Tính giống ruộng giống đăng ký kiểm định; - Số khác dạng, khác loài cấp giống loài trồng - Các yêu cầu khác ruộng giống như: Cách li, tình hình sinh trưởng, cỏ dại, sâu bệnh trồng vụ trước; - Tỷ lệ mẹ bố khác dạng tung phấn, mức độ bất dục đực dòng CMS TGMS giống lai 1.2 Nguyên tắc - Người kiểm định phải đào tạo, có kinh nghiệm, nắm vững tính trạng đặc trưng giống, nhận biết loại sâu bệnh hại chính, có khả tư vấn cho người sản xuất giống chăm sóc, khử lẫn, thu hoạch, xử lý bảo quản giống qui định quản lý chất lượng giống trồng - Người kiểm định phải đánh giá lô ruộng giống cách độc lập, khách quan chịu trách nhiệm cá nhân kết kiểm định - Người sản xuất giống phải có trách nhiệm thơng tin đầy đủ xác tình hình lơ ruộng giống cho người kiểm định - Kiểm định ruộng giống phải vào tính trạng đặc trưng mô tả giống để kiểm tra kết luận tính giống, độ lơ ruộng giống 1.3 Thời kỳ kiểm định, số lần kiểm định, tài liệu dụng cụ - Kiểm định thời kỳ mà tính trạng đặc trưng giống biểu rõ qui định tiêu chuẩn ruộng giống 74 - Phải thực đầy đủ số lần kiểm định tối thiểu qui định tiêu chuẩn ruộng giống Tài liệu dụng cụ gồm: - Bản mơ tả giống, qui trình kỹ thuật sản xuất giống, kết tiền kiểm (nếu có), tài liệu bệnh, cỏ dại thông tin nông học khác Tiêu chuẩn ruộng giống - Sơ đồ mơ tả vị trí ruộng giống - Biên kiểm định - Các tài liệu dụng cụ cần thiết khác 1.4 Các bước tiến hành - Thu thập thông tin ruộng giống: Nguồn gốc giống (có văn chứng minh), trồng vụ trước, địa điểm, diện tích, tình hình cách li sơ đồ ruộng giống ruộng xung quanh phạm vi cách li, qui trình biện pháp kỹ thuật áp dụng, ảnh hưởng điều kiện bất thuận - Trên sở thông tin thu kết hợp với quan sát ban đầu xung quanh lô ruộng giống, người kiểm định phải đánh giá chung toàn lơ ruộng giống cách li, tính giống, tình hình sinh trưởng, mức độ cỏ dại, sâu bệnh đổ ngã để định có tiếp tục kiểm định hay không - Chia lô kiểm định: Căn vào yêu cầu để chia lô kiểm định, lơ kiểm định có diện tích khơng q 10 - Dựa thực tế lơ ruộng giống (hình dạng, diện tích, địa hình, phương thức gieo trồng) để xác định số lượng, vị trí điểm kiểm định hướng ruộng giống theo sơ đồ dẫn, đảm bảo điểm chọn phân bố đại diện cho lô ruộng giống Bảng 9.1 Số điểm kiểm định tối thiểu lơ ruộng giống Diện tích ruộng giống (ha) Số điểm kiểm định Nhỏ Trên đến Trên đến Trên đến Trên đến 10 - Điểm kiểm định thường có hình vng chữ nhật Việc xác định số điểm tiến hành cách đếm toàn điểm số cây/1 m2, hay số cây/1 m chiều dài (băng, luống) để qui số điểm - Đối với sản xuất hạt lai có bố, mẹ gieo nhau: Số điểm kiểm định bao gồm 50% hàng mẹ 50% hàng bố (các hàng bố mẹ kiểm tra riêng tính tốn theo tiêu chuẩn ruộng giống) 75 - Đối với sản xuất hạt lai có bố, mẹ khơng gieo tiến hành kiểm định riêng ruộng bố ruộng mẹ theo tiêu chuẩn - Số tối thiểu cần kiểm tra điểm kiểm định phụ thuộc vào tiêu chuẩn độ ruộng giống loài trồng kiểm định - Tại điểm kiểm định, đếm số khác dạng, khác loài cỏ dại nguy hại (qui định tiêu chuẩn), ghi chép để tính tốn đối chiếu với tiêu chuẩn Sơ đồ đường điểm kiểm định ruộng giống (Hình 9.1): Hình 9.1 Sơ đường đường kiểm định ruộng giống 76 Người kiểm định vào hình dạng, kích thước, địa hình phương thức gieo trồng lơ ruộng giống để xác định điểm kiểm định cách kiểm tra cho phù hợp, đảm bảo việc kiểm định thuận lợi có độ xác cao Có thể chọn cách theo sơ đồ theo hàng (băng) sau xác định điểm kiểm định Bảng 9.2 Số kiểm tra tối thiểu điểm kiểm định Số kiểm tra TT Loài trồng* Cấp giống tối thiểu điểm kiểm định** Lúa Siêu nguyên chủng 1000 Nguyên chủng 400 Xác nhận 200 Siêu ngun chủng Tồn lơ Ngun chủng 1000 Xác nhận 400 Siêu nguyên chủng 1000 Nguyên chủng 400 Xác nhận 300 Lúa lai dòng - Dòng A, B - Dòng R - Sản xuất hạt giống F1 300 Lúa lai dòng - Dòng mẹ TGMS - Dịng bố Siêu ngun chủng Tồn lơ Nguyên chủng 1000 Xác nhận 400 Siêu nguyên chủng 1000 Nguyên chủng 400 Xác nhận 300 - Sản xuất hạt giống F1 Ngô thụ phấn tự 300 Ngun chủng 160 Xác nhận 80 Ngơ lai - Dịng bố, mẹ 400 77 Số kiểm tra TT 10 11 Loài trồng* Cấp giống tối thiểu điểm kiểm định** - Sản xuất hạt giống F1 - Lai qui ước 160 - Lai khơng qui ước 160 Siêu ngun chủng Tồn lơ Nguyên chủng 160 Xác nhận 80 Siêu nguyên chủng Toàn lô Nguyên chủng 300 Xác nhận 160 Cải bắp, xu hào, Siêu ngun chủng Tồn lơ dưa chuột thụ phấn tự Nguyên chủng 160 Xác nhận 40 Siêu ngun chủng Tồn lơ Ngun chủng 80 Xác nhận 40 Siêu ngun chủng Tồn lơ Ngun chủng 400 Xác nhận 160 Siêu ngun chủng Tồn lơ Nguyên chủng 200 Xác nhận 100 Đậu tương, đậu xanh Lạc Cải củ Cà chua tự thụ phấn Dưa hấu thụ phấn tự 12 Dưa hấu lai Hạt giống F1 200 13 Khoai tây nhân vơ tính Siêu ngun chủng Tồn lơ Ngun chủng 400 Xác nhận 160 78 Số kiểm tra TT Loài trồng* Cấp giống tối thiểu điểm kiểm định** 14 Hạt giống F1 Tồn lơ Củ giống C1 160 Khoai tây lai Loài trồng bổ sung tiêu chuẩn ruộng giống lồi ban hành Số cần kiểm tra điểm kiểm định qui định bảng thay đổi tiêu chuẩn độ ruộng giống sửa đổi 1.5 Đánh giá kết Đánh giá tính giống: Nếu đa số lô ruộng giống với giống đăng ký kiểm định kết luận lơ ruộng giống giống Đánh giá độ lô ruộng giống: Cộng tổng số khác dạng phát tất điểm kiểm định lô ruộng giống đối chiếu với bảng “Số khác dạng để loại bỏ lô ruộng giống theo tiêu chuẩn độ ruộng giống tổng số kiểm tra (P = 0,05)” Đối với ruộng sản xuất hạt lai phải xác định số mẹ tung phấn, số bố khác dạng tung phấn, mức độ bất dục đực áp dụng theo tiêu chuẩn để xác định ruộng giống có đạt tiêu chuẩn khơng Đánh giá khác lồi: Cộng tổng số khác loài phát tất điểm kiểm định lô ruộng giống đối chiếu với tiêu chuẩn quy định Đối với số loại trồng có tiêu đánh giá tỷ lệ (%) bị bệnh (các bệnh nguy hại xác định truyền qua hạt giống, củ giống hom giống) đánh giá mức độ nhiễm bệnh theo tiêu chuẩn ruộng giống Xác định mức độ cỏ dại: Chỉ xác định loại cỏ dại đối tượng nguy hại có ghi tiêu chuẩn Mức độ cỏ dại (số cây/100 m2) tính từ tổng số cỏ dại có điểm kiểm định tổng diện tích điểm kiểm định 1.6 Báo cáo kết Sau kiểm định xong tính tốn tiêu qui định tiêu chuẩn, ghi vào biên kiểm định kết thu kết luận lơ ruộng giống có đạt tiêu chuẩn hay khơng Trường hợp lơ ruộng giống có tiêu khơng đạt tiêu chuẩn, khắc phục được, người sản xuất giống phải kịp thời sửa chữa theo hướng dẫn người kiểm định lô ruộng giống phải kiểm định lại 79 khoảng thời gian mà thiếu sót chưa gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng lô ruộng giống Kết kiểm định phải giao cho người sản xuất giống lưu giữ quan có thẩm quyền để thực quản lý chất lượng cấp chứng cho lô hạt giống Hình 9.2 Sơ đồ kiểm tra ngồi đồng 80 Kiểm tra (kiểm nghiệm) phòng 2.1 Một số định nghĩa Lô hạt giống (seed lot): Lô hạt giống lượng hạt giống cụ thể, có nguồn gốc mức chất lượng, sản xuất, chế biến, bảo quản qui trình, nhận biết cách dễ dàng không vượt khối lượng qui định Mẫu điểm (primary sample): Mẫu điểm lượng nhỏ hạt giống lấy từ điểm lô hạt giống Mẫu hỗn hợp (composite sample): Mẫu hỗn hợp tạo thành cách trộn tất mẫu điểm lấy từ lô hạt giống Mẫu gửi (submitted sample): Mẫu gửi mẫu gửi đến phịng kiểm nghiệm Mẫu gửi phải có khối lượng tối thiểu qui địnhvà bao gồm toàn phần mẫu hỗn hợp Mẫu phân tích (working sample): Mẫu phân tích mẫu giảm lấy từ mẫu gửi phòng kiểm nghiệm để thực phép thử nêu tiêu chuẩn Mẫu giảm (sub-sample): Mẫu giảm phần mẫu, làm giảm khối lượng cách dùng phương pháp chia mẫu theo qui định Mẫu lưu (stored sample): Mẫu lưu phần mẫu gửi mẫu phân tích lưu giữ, bảo quản điều kiện thích hợp phòng kiểm nghiệm dùng để kiểm tra số tiêu chất lượng lô hạt giống cần thiết Niêm phong (sealed): Niêm phong có nghĩa vật chứa bao chứa hạt giống đóng gắn kín cho chúng bị mở làm hỏng dấu niêm phong để lại chứng cớ can thiệp Định nghĩa có liên quan đến việc niêm phong lô hạt giống mẫu gửi 81 2.2 Trình tự phân tích mẫu phịng thí nghiệm Trình tự phân tích mẫu phịng thí nghiệm xác định theo sơ đồ sau: Mẫu gửi Xác định Độ ẩm Mẫu PT độ ẩm Mẫu PT tiêu khác Mẫu lưu Phân tích Độ sạch/Hạt khác lồi (hạt cỏ dại) Thử nghiệm Nẩy mầm Khối lượng 1000 hạt Kiểm tra Hạt khác giống Bảo quản mẫu sau phân tích Hình 9.3: Trình tự phân tích mẫu phịng thí nghiệm CÂU HỎI ƠN TẬP Câu 1: Trình bày nguyên tắc quy định kiểm định ruộng giống ? Câu 2: Các bước tiến hành kiểm định đánh giá kết kiểm định ruộng giống? Câu 3: Trình tự phân tích mẫu phịng kiểm nghiệm ? 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Minh Công Ứng dụng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước thuộc ngành khoa học sống mang mã số 4.5.10 6.5.10 (giai đọan 1996-2000) chọn tạo giống lúa chất lượng (2003) Trong: Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống Trang: 847-851 NXB KH & KT, Hà Nội Nguyễn Văn Hiển (chủ biên) (2000) Chọn giống trồng NXB Giáo Dục Hà Nội 3.Vũ Ðình Hịa Vũ Văn Liết (2005), Giáo trình chọn giống trồng NXB Đại học Nông nghiệp Hà Nội 83 ... phân biệt giống nên dựa vào đặc điểm nào? Câu 3: Phân loại nhóm giống trồng? Câu 4: Giống trồng có đặc điểm chung nào? Câu 5: Định nghĩa giống trồng, vai trò giống trồng sản xuất trồng trọt? 16... dụng q trình hóa để áp dụng cho loại trồng thực tế * Nội dung chương: Q trình hóa nhập nội giống trồng 1.1 Q trình hóa giống Trong thực tế sản xuất, chuyển giống trồng đến vùng sinh thái giống. .. .30 iii CHƯƠNG 3: THUẦN HOÁ VÀ NHẬP NỘI GIỐNG CÂY TRỒNG 31 Q trình hóa nhập nội giống trồng 31 1.1 Q trình hóa giống 31 1.2 Nhập nội giống trồng .32 Mối quan hệ