Luận án tiến sĩ lâm nghiệp nghiên cứu cơ sở khoa học để tuyển chọn thông nhựa (pinus merkusii jungh et de vriese) kháng sâu róm thông (dendrolimus punctatus walker) và có sản lượng nhựa cao

i L IC ĐO N Luận án hoàn thành Chương trình đào tạo tiến sỹ khóa 22 (20102014) Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam T nc đo n đ c ng trình ngh n c Các c ng ệ trư c c ết c ng trình ngh n c ngh n c t n c r ng t àc ế th n đến luận án ận án tr ng th c chư t ng c ng trình hác 16 T năm 2015 giả lu n n Đào Ng Qu ng ii L I CẢ m Tôi xin trân N m m m ã o Trung tâm Nghiên cứu B o v rừng ã m m ã l ứ Tôi xin trân tr ng c m ă m C Thu Thủy ủ - Vi n Công ngh - Vi n Hàn Lâm Khoa h c Công ngh Vi t Nam; PGS TS Nguyên - Vi n Công nghi p Th c phẩm; TS Tadakaru NAKASHIMA - Vi n Nghiên cứu Lâm nghi p Lâm s n Nh t B n (FFPRI) ã m C/MS; nghiên ng di truy n ỹ thu t sinh h c phân t kỹ thu t sinh h c phân t Tôi xin trân tr ng c m Trung tâm Khoa h c S n xu t Lâm nghi B c B , Trung tâm Nghiên cứu Th c nghi m Lâm nghi p Hà Trung - Thanh Hóa, Cơng ty TNHH thành viên Lâm nghi p Quỳ thành viên C ĩ H t kiểm lâm, UBND xã thu c vùng nghiên ã u ki n thu n l s li u t i hi ng ú ỡ tác gi vi c thu th p m u, thu th p m B o v rừ ã ã ững ý ki C m ng nghi p thu c Trung tâm Nghiên cứu ỗ tr tác gi vi c th c hi n m t s thí nghi m ý ú hồn thành t t lu n án m ã ữ – Ngh An, Công ty TNHH ể iii ỤC LỤC N i ung L IC Trang ĐO N i L I CẢ N ii ỤC LỤC iii D NH ỤC CÁC HIỆ VÀ VI T T T viii D NH ỤC BẢNG BI D NH ỤC H NH xii Đ x 1.1 Tính cấp thiết lu n án tiêu nghiên u Đối t ng hạ i nghiên u .4 ngh ho h th ti n ủ lu n n .4 .4 1.5 Nh ng đ ng g Ch ng T NG Q T nh h nh nghiên i ủ lu n n N V N Đ NGHI N C u gi i 1.1.2 Biện pháp phòng trừ SRT .8 1.1.3 Nghiên c u tính kháng sâu h i 1.1.4 Nghiên c u V VN T nh h nh nghiên ă ờng tính kháng sâu h i 13 u n 16 iv 16 1.2.2 Biện pháp phòng trừ SRT .17 1.2.3 Nghiên c u tính kháng sâu h i 20 1.2.4 Nghiên c u V VN N Ch ng Đ Đ ờng tính kháng sâu h i 22 23 ĐI NGHI N C ă - TH I GI N - NỘI D NG VÀ PHƯ NG PHÁP 24 nghiên u 24 2.1.1 K m t nhiên c a huyệ K m t nhiên c a huyệ K m t nhiên c a huyệ - 24 -N - ệ 25 26 2 Th i gi n nghiên u 28 u 28 N i ung nghiên 2.3.1 Ch n cá th Thông nh a kháng SRT s 2.3.2 Nghiên c u tính kháng SRT c í ng nh a cao .28 29 dị , ì ờn v t liệu khu kh o nghiệm h u .29 Ph 2.4.1 ng h nghiên p p u 29 n cá th Thông nh a kháng SRT s ng nh a cao 29 ủ n cá thể Thông nh a kháng SRT s 29 ng nh a cao .31 p p nghiên c u tính kháng SRT c khác bi t v m nc m ặ .32 ểm giữ 32 ánh giá tính kháng SRT cá thể Thông nh a 32 v ánh giá ph n ứng củ 2.4.2.3 i v i cá thể .33 m u cá thể Thông nh a kháng m n c m v i SRT .33 nh thành ph n VSVNS 36 ởng củ n t p tính sâu ởng thành sâu non m i nở 38 m 2.4.2.7 nh VSVNS b sinh h c phân t 39 2.4.2.8 ng di truy n ngu n gen cá thể m nc m p p .40 í dị , ì ờn v t liệu khu kh o nghiệm h u 46 Ch ng p p lý phân tích s liệu nghiên c u 47 T Q Ả NGHI N C VÀ THẢO L N 48 3.1 Ch n cá th Thông nh a kháng SRT sản l ề , ì ì .48 3.1.2 Ch n cá th Thông nh a kháng SRT s 3.2 Nghiên c u tính kháng SRT củ Th ng nh 3.2.1 S khác biệt ng nh a cao 48 ng nh a cao .49 58 m a kháng mẫn c SRT 58 ặ ểm hình thái 58 ặ ểm hình thái 60 ặ ểm c u t o 61 3 p n ng c i v i cá th SRT 64 3.2.2.1 Tính kháng SRT cá thể Thông nh a 64 3.2.2.2 T p tính củ ởng thành 65 3.2.2.3 T p tính sâu non m i nở 65 vi 3.2.3 Phân tích sinh hóa mẫu c a cá th Thông nh a kháng mẫn c m v i SRT 66 3 3 C ) 66 ủ ý m 68 3.2.4 Thành phần VSVNS Thông nh a kháng mẫn c m v i SRT 73 3.2.4.1 Thành ph 3.2.4.2 Thành ph 3 m i sinh 73 ẩ i sinh 78 ởng củ n t p tính củ ởng thành sâu non m i nở 83 m 3.2.4.4 nh VSVNS b í sinh h c phân t 85 d ng di truyền nguồn gen cá th Thông nh a kháng mẫn c m v i SRT 87 3.2.5.1 K t qu tách chi t ADN t ng s 87 3.2.5.2 K t qu phân tích RAPD 91 3.2.5.3 K t qu phân tích SSR 95 3.2.5.4 K t qu nh h s PIC, s allen allen hi m ch th nghiên cứu 96 3.2.5.5 K t qu ng di truy n .100 Đ nh gi tính h ng T ủ òng, gi đ nh n v t liệu khu khảo nghiệm h u .102 ờn v t liệu .102 3.3.1 Xây d 3.3.2 Xây d ng khu kh o nghiệm h u 102 ởng c a dòng, 3.3.3 í ì a .103 dị 3.3.4.1 Phân c p mứ 3.3.4.2 T p tính củ b h i củ , ì 106 a 106 ởng thành 107 3.3.4.3 T p tính sâu non m i nở .107 Ch ng TL N - T N TẠI VÀ I N NGH 111 vii ết lu n .111 4.2 Tồn 113 iến ngh .113 4.3 D NH Q ỤC CÁC CÔNG T NH NGHI N C C TÁC GIẢ LI N NĐ NL N ÁN 114 TÀI LIỆ TH HẢO 115 Tài liệu th hảo tiếng Việt 115 Tài liệu th hảo tiếng nh 120 1.3 Tài liệu tham khảo từ trang web .130 PHỤ LỤC 131 viii D NH ý hiệu/ Từ iết t t ACIAR ỤC CÁC Giải ngh HIỆ VÀ VI T T T đ y đủ Australian Centre for International Agricultural Research (Tr ng t Ngh n c N ng ngh ệp ADN Acid Deoxyribo Nucleic ARN Acid ribonucleic ơn ị h ẩn ạc CFU g cpSSR Chloroplast simple sequence repeats CT C ng th c ng D1.3 DDT nh th n c c tế Úc) ị tr 1,3 m dichloro-diphenyl-trichloroethane (C14H9Cl5) C ch ng ng D0 nh g c c Fpr Xác xu t kiểm tra c a F GC/MS Gas chromatography/mass spectrometry (Sắc ký/kh i phổ) GPS Global Positioning System (Hệ th ng định vị toàn cầu) HT Hà T nh Hvn Ch KH C LSD Kho ng sai dị MC C N N tơ NN PTNT N ng ngh ệp Phát tr ển n ng th n NA Nghệ An ÔTC c o t Th ng nh Th ng nh t ch ẩn háng nc r th ng r th ng ix P% T ệc ị hạ PCR Polymerase Chain Reaction (Ph n ng ch PDA Potato Dextrose Agar PIC Polymorphism Information Content (Hà tr ng hợp) ượng th ng t n đ hình) R Ch ị hạ ình RAPD Random Amplified Polymorphic DNA ( A N nh n Sd n n ng Sai tiêu chuẩn SLN n ượng nh SLNTB n ượng nh r SRT tr ng ình th ng STT th t TB Trung bình TCLN Tổng cục Lâm nghiệp TBLP Tr ng ình TCN Tiêu chuẩn ngành TH Th nh H TN Th ng nh TNHH Trách nh ệ V% Hệ s biến động % VK Vi khuẩn VSV V nh ật VSVNS V nh ật nộ Xtb Giá trị trung bình phần hữ hạn nh nh n) hình đoạn x D NH Bảng ỤC BẢNG BI Tên ảng Trang ng 2.1: Ph n ng th đặc trưng th định t nh p ch t 34 ng 2.2: Trình t mồi RAPD cặp mồi SSR 41 ng 2.3: Thành phần ph n ng SSR - PCR 44 ng 3.1: T lệ ch s bị hại c a 15 ô tiêu chuẩn 48 ng 3.2: Tổng hợp nh trư ng độ ượt c a d tuyển 49 ng 3.3: Tổng hợp ượng nh a th c tế độ ượt c a d tuyển 53 ng 3.4: Một s đặc đ ểm hình thái Thơng nh a kháng m n c m 58 ng 5: ặc đ ểm hình thái Thơng nh a kháng m n c m 61 ng 6: ặc đ ểm c u tạo Thông nh a kháng m n c m 61 ng 3.7: Theo dõi nuôi sâu SRT cá thể Thông nh a .64 ng 3.8: Tổng hợp theo dõi tập tính c a sâu non m i n .66 ng 3.9: Các hợp ch t thành phần tinh dầu m u Thông nh a 68 ng : Hà tương n hệ tương n (r) g ữ n ượng nh àt ệ Carene , Pinene .73 ng 3.11: Kết qu phân lập ch ng n m nội sinh Thông nh a 73 ng 12: ặc đ ểm hệ sợi c a ch ng n m nội sinh Thông nh a 77 ng 3.13: Kết qu phân lập ch ng VK nội sinh Thông nh a 78 ng 14: ặc đ ểm ch ng VK nội sinh Thông nh a .81 ng 3.15: Ký hiệu công th c thí nghiệ ng 3.16: Ảnh hư ng c đánh g nh hư ng c a VSVNS 83 V VN đến tập tính c a sâu non m i n .84 ng 3.17: Kết qu định danh VSVNS Thông nh a 86 ng 3.18: Kết qu đo độ h p thụ c sóng 260 nm, 280 nm nồng độ ADN tổng s c 45 Th ng nh a .89 ng 3.19: Kết qu tách ADN v i kết qu đo O t t nh t 91 ng 3.20: Hệ s PIC s allen ch thị phân t nghiên c u 96 ng 3.21: T lệ khuyết s liệu c a m u Thông nh a 97 CCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCGCAATGGGCGAAAGCCTG ACGGAGCAACGCCGCGTGAGTGATGAAGGTTTTCGGATCGTAAAGCTCTGTTGCCA GGGAAGAACGCCTGGGAGAGTAACTGCTCCTGAAGTGACGGTACCTGAGAAGAAAG CCCCGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGGGGCAAGCGTTGTCC GGAATTATTGGGCGTAAAGCGCGCGCAGGCGGCTCTTTAAGTCTGGTGTTTAATCC CGAGGCTCAACTTCGGGTCGCACTGGAAACTGGGGAGCTTGAGTGCAGAAGAGGAG AGTGGAATTCCACGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATGTGGAGGAACACCAGTGG CGAAGGCGACTCTCTGGGCTGTAACTGACGCTGAGGCGCGAAAGCGTGGGGAGCAA ACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAATGCTAGGTGTTAGG GGTTTCGATACCCTTGGTGCCGAAGTTAACACATTAAGCATTCCGCCTGGGGAGTA CGGTCGCAAGACTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCAGTGGAGT ATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATCCCTCTG ACCGGTCTAGAGATAGGCCTTTCCTTCGGGACAGAGGAGACAGGTGGTGCATGGTT GTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTT ATGCTTAGTTGCCAGCAGGTCAAGCTGGGCACTCTAAGCAGACTGCCGGTGACAAA CCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACA CACGTACTACAATGGCCGGTACAACGGGAAGCGAAGCCGCGAGGTGGAGCCAATCC TAGAAAAGCCGGTCTCAGTTCGGATTGTAGGCTGCAACTCGCCTACATGAAGTCGG AATTGCTAGTAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGTCTTGTA CACACCGCCCGTCACACCACGAGAGTTTACAACACCCGAAGTCGGTGA Chủng i hu n n i sinh T12 TGCAGTCGAGCGGTAGCACAGAGAGCTTGCTCTCGGGTGACGAGCGGCGGACGGGT GAGTAATGTCTGGGAAACTGCCTGATGGAGGGGGATAACTACTGGAAACGGTAGCT AATACCGCATAATGTCGCAAGACCAAAGTGGGGGACCTTCGGGCCTCATGCCATCA GATGTGCCCAGATGGGATTAGCTAGTAGGTGGGGTAACGGCTCACCTAGGCGACGA TCCCTAGCTGGTCTGAGAGGATGACCAGCCACACTGGAACTGAGACACGGTCCAGA CTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAG CCATGCCGCGTGTGTGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAAGCACTTTCAGCGGGGAGG AAGGCGTTAAGGTTAATAACCTTGGCGATTGACGTTACCCGCAGAAGAAGCACCGG CTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCAAGCGTTAATCGGAATT ACTGGGCGTAAAGCGCACGCAGGCGGTCTGTCAAGTCGGATGTGAAATCCCCGGGC TCAACCTGGGAACTGCATTCGAAACTGGCAGGCTAGAGTCTTGTAGAGGGGGGTAG AATTCCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGGAGGAATACCGGTGGCGAAG GCGGCCCCCTGGACAAAGACTGACGCTCAGGTGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGG ATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCGATTTGGAGGTTGTGCCCT TGAGGCGTGGCTTCCGGAGCTAACGCGTTAAATCGACCGCCTGGGGAGTACGGCCG CAAGGTTAAAACTCAAATGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGG TTTAATTCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTGGTCTTGACATCCACAGAACTTTC CAGAGATGGATTGGTGCCTTCGGGAACTGTGAGACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTC AGCTCGTGTTGTGAAATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATCCTT TGTTGCCAGCGGTTAGGCCGGGAACTCAAAGGAGACTGCCAGTGATAAACTGGAGG AAGGTGGGGATGACGTCAAGTCATCATGGCCCTTACGACCAGGGCTACACACGTGC TACAATGGCATATACAAAGAGAAGCGACCTCGCGAGAGCAAGCGGACCTCATAAAG TATGTCGTAGTCCGGATTGGAGTCTGCAACTCGACTCCATGAAGTCGGAATCGCTA GTAATCGTAGATCAGAATGCTACGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGC CCGTCACACCATGGGAGTGGGTTGCAAAAGAAGTAGGTAGCT PHỤ LỤC PHÂN TÍCH INH T T ONG V Ph bảng ỞNG CÁC ÒNG GIA ÌNH TH NG NHỰA N VẬT LIỆU VÀ KHU KHẢO NGHIỆM HẬU THẾ Phân tí h sinh tr ởng dịng Thơng nh a V nh Phú Genstat Release 3.2 (PC/Windows NT) 15 January 2014 14:42:18 Copyright 1995, Lawes Agricultural Trust (Rothamsted Experimental Station) ***** Analysis of variance ***** Variate: v(1); hvn - m Source of variation d.f s.s m.s v.r 0.09683 0.03228 0.41 repl.plot stratum seedlot Residual 17 51 3.61809 4.00427 0.21283 0.07852 2.71 Total 71 7.71919 2.312 1.735 1.885 1.820 2.062 2.190 10 11 12 13 2.060 1.960 2.245 2.335 2.270 1.770 15 2.190 16 2.477 17 2.452 18 2.000 repl stratum F pr 0.003 Variate: v(1); hvn - m Grand mean seedlot 2.130 2.200 seedlot 14 2.380 seedlot *** Standard errors of differences of means *** Table rep d.f s.e.d seedlot 51 0.1981 ***** Analysis of variance ***** Variate: v(2); log(variance(hvn) + 1) Grand mean 0.255 seedlot 0.312 0.249 0.282 0.094 0.209 0.157 10 11 12 13 0.259 0.156 0.411 0.347 0.379 0.100 15 0.292 16 0.285 17 0.231 18 0.199 0.397 seedlot 14 0.230 seedlot ***** Analysis of variance ***** Variate: v(3); hvn survival percentage Grand mean seedlot 68.7 72.5 62.5 75.0 67.5 75.0 67.5 10 11 12 13 70.0 67.5 67.5 62.5 57.5 65.0 15 75.0 16 72.5 17 67.5 18 67.5 67.5 seedlot 14 77.5 seedlot ***** Analysis of variance ***** Variate: v(4); d1.3 - cm Source of variation d.f s.s m.s v.r 1.0704 0.3568 0.85 repl.plot stratum seedlot Residual 17 51 36.1143 21.4461 2.1244 0.4205 5.05 Total 71 58.6307 repl stratum Grand mean seedlot F pr