Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở sơn la

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM - - ĐỖ VIỆT TIỆP NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGƠ LAI CĨ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG PHÙ HỢP VỚI SẢN XUẤT Ở SƠN LA LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM - - ĐỖ VIỆT TIỆP NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI CÓ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG PHÙ HỢP VỚI SẢN XUẤT Ở SƠN LA Chuyên ngành: Di truyền Chọn giống Cây trồng Mã số: 9620111 LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học TS Vương Huy Minh TS Nguyễn Quang Tin HÀ NỘI, 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu tơi dẫn Thầy hướng dẫn giúp đỡ đồng nghiệp Các số liệu kết nghiên cứu luận án hoàn toàn trung thực, thơng tin trích dẫn ghi rõ nguồn gốc Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm số liệu công bố luận án Tác giả Đỗ Việt Tiệp ii LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận án tiến sỹ mình, tơi ln nhận ủng hộ giúp đỡ quan, thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp gia đình Trước tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới TS Vương Huy Minh TS Nguyễn Quang Tin tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi q trình thực hồn thành luận án Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Ngô, tập thể cán Bộ môn Chọn tạo giống Ngô tạo điều kiện thuận lợi nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo tập thể cán Ban Thông tin Đào tạo, Ban Giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi quan tâm giúp đỡ trình học tập Nhân dịp tơi xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đặc biệt gia đình, vợ ln động viên, khích lệ tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành luận án Hà Nội, ngày …… tháng … năm 2023 Tác giả Đỗ Việt Tiệp iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết Mục tiêu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Những đóng góp đề tài CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC 1.1 Tình hình sản xuất ngơ giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình sản xuất ngơ giới 1.1.2 Tình hình sản xuất ngô Việt Nam 1.2 Điều kiện tự nhiên, xã hội tình hình sản xuất ngơ Sơn La 1.2.1 Điều kiện tự nhiên, xã hội Sơn La 1.2.2 Tình hình sản xuất ngơ Sơn La 11 1.3 Một số kết nghiên cứu chọn tạo giống ngô Việt Nam 14 1.4 Một số khó khăn sản xuất yêu cầu giống ngô Sơn La 19 1.4.1 Một số nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho vùng khó khăn 21 1.4.2 Một số nghiên cứu giống ngô chịu sâu bệnh 32 1.5 Phương pháp đánh giá dòng 38 1.5.1 Đánh giá đặc tính nơng sinh học dòng 38 1.5.2 Đánh giá khả kết hợp dòng 38 1.6 Đánh giá ổn định giống 42 1.7 Một số nhận xét rút từ tổng quan 44 iv CHƯƠNG II VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47 2.1 Vật liệu nghiên cứu 47 2.2 Nội dung nghiên cứu 49 2.2.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học khả chống chịu tập đồn dịng 49 2.2.2 Đánh giá khả kết hợp dòng 50 2.2.3 Đánh giá tính thích ứng tổ hợp lai triển vọng 50 2.2.4 Thử nghiệm tính thích ứng tổ hợp lai triển vọng 50 2.3 Địa điểm thời gian nghiên cứu 50 2.4 Phương pháp nghiên cứu 52 2.4.1 Phương pháp nghiên cứu đồng ruộng 52 2.4.2 Phương pháp thí nghiệm nhà lưới 55 2.5 Xử lý phân tích thống kê 58 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 59 3.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học khả chống chịu tập đồn dịng 59 3.1.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học dòng vụ Xuân 2015 59 3.1.2 Đánh giá khả chịu bệnh mốc hồng dòng vụ Xuân 2015 82 3.1.3 Đánh giá khả chịu hạn giai đoạn dòng vụ Xuân 2015 88 3.2 Kết đánh giá khả kết hợp dòng 93 3.2.1 Đánh giá khả kết hợp chung dòng phương pháp lai đỉnh vụ Thu 2015 93 3.2.2 Đánh giá khả kết hợp riêng dòng phương pháp lai luân phiên vụ Xuân 2016 .103 3.3 Đánh giá tính thích ứng ổn định tổ hợp lai triển vọng 107 3.3.1 Đánh giá đặc điểm nông sinh học tổ hợp lai triển vọng 108 3.3.2 Đánh giá tính ổn định suất tổ hợp lai 120 v 3.4 Kết thử nghiệm giống ngô lai VN116 sản xuất 128 3.4.1 Kết thử nghiệm giống ngô lai VN116 sản xuất Sơn La 128 3.4.2 Giới thiệu kỹ thuật canh tác giống ngô lai VN116 131 3.4.3 Kết đánh giá chất lượng tổ hợp lai triển vọng 132 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 134 Kết luận 135 Đề nghị 136 DANH MỤC CƠNG TRÌNH, BÀI BÁO ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 138 PHẦN PHỤ LỤC 151 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Giải thích ASI Anthesis Silking Interval - Khoảng cách tung phấn phun râu ABA Abscisic Acid CIMMYT Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo – Trung tâm cải tiến ngô lúa mì quốc tế CV (%) Coefficients of variation – Hệ số biến động (%) DH Double haploid – Đơn bội kép Đ/C Đối chứng GCA General combining ability – Khả kết hợp chung IRRISTAT International Rice Research Institute statistical research tool – Phần mềm quản lý nghiên cứu thống kê KNKH Khả kết hợp LSD Least Signification Difference – Sai khác nhỏ có ý nghĩa P1000 Khối lượng 1.000 hạt SCA Specific Combining Ability – Khả kết hợp riêng TB Giá trị trung bình TGST Thời gian sinh trưởng (ngày) THL Tổ hợp lai vii DANH MỤC BẢNG Bảng Nội dung bảng Trang 1.1 Diện tích, suất, sản lượng ngơ giới giai đoạn từ 1961 – 2021 1.2 Diện tích, suất sản lượng ngô Việt Nam từ năm 1990-2021 1.3 Diện tích trồng ngơ vùng nước từ năm 2015-2021 1.4 Năng suất ngô vùng nước từ năm 2015-2021 1.5 Diện tích, suất sản lượng ngơ Sơn La từ năm 2000-2021 12 1.6 Lượng mưa tháng Sơn La từ năm 2015 - 2022 20 2.1 Danh sách dòng ngơ tham gia thí nghiệm 47 2.2 Nội dung, địa điểm thời gian nghiên cứu 50 3.1 Thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái dịng thí nghiệm vụ Xn 2015 Hà Nội Sơn La 60 3.2 Một số đặc điểm hình thái khác dịng thí nghiệm vụ Xn 2015 Hà Nội Sơn La 63 3.3 Mức độ chống chịu sâu bệnh dịng thí nghiệm vụ Xuân 2015 Hà Nội Sơn La 66 3.4 Mức độ chống chịu điều kiện bất thuận dịng thí nghiệm vụ Xn 2015 Hà Nội Sơn La 69 3.5 Đặc điểm hình thái bắp dịng thí nghiệm vụ Xn 2015 Hà Nội Sơn La 72 3.6 Số hàng hạt/bắp số hạt/hàng dịng thí nghiệm vụ Xuân 2015 Hà Nội Sơn La 75 3.7 Khối lượng 1.000 hạt suất dịng thí nghiệm vụ Xn 2015 Hà Nội Sơn La 77 3.8 Kết theo dõi mức độ nhiễm bệnh mốc hồng dòng vụ Xuân 2015 83 3.9 Một số tiêu hình thái đánh giá khả chịu hạn dịng ngơ giai đoạn vụ Xuân 2015 89 viii 3.10 Một số tiêu hình thái khác đánh giá khả chịu hạn dịng ngơ giai đoạn vụ Xn 2015 90 3.11 Năng suất THL lai Hà Nội Sơn La vụ Thu 2015 94 3.12 Năng suất trung bình THL lai đỉnh có dịng tham gia Hà Nội Sơn La vụ Thu 2015 95 3.13 Phân tích phương sai khả kết hợp chung dòng vụ Thu 2015 điểm thí nghiệm Hà Nội Sơn La 96 3.14 Phân tích phương sai khả kết hợp chung thí nghiệm lai đỉnh Hà Nội Sơn La vụ Thu 2015 96 3.15 Các thành phần phương sai thí nghiệm lai đỉnh điểm thí nghiệm Hà Nội Sơn La vụ Thu 2015 97 3.16 Giá trị khả kết hợp chung (GCA) suất dòng thử tham gia thí nghiệm lai đỉnh Hà Nội Sơn La vụ Thu 2015 98 3.17 Giá trị khả kết hợp riêng (SCA) suất dịng thử tham gia thí nghiệm lai đỉnh Hà Nội Sơn La vụ Thu 2015 100 3.18 Phân tích phương sai khả kết hợp suất hạt dịng ngơ lai tham gia thí nghiệm ln phiên vụ Xuân 2016 103 3.19 Giá trị khả kết hợp chung suất hạt dịng tham gia thí nghiệm lai ln phiên điểm thí nghiệm vụ Xuân 2016 104 3.20 Giá trị khả kết hợp riêng (SCA) suất THL dòng ngơ tham giá thí nghiệm lai ln phiên vụ Xuân 2016 106 3.21 Danh sách tổ hợp lai triển vọng 108 3.22 Thời gian sinh trưởng THL năm 2017, 2018 Hà Nội Sơn La 108 3.23 Chiều cao THL năm 2017, 2018 Hà Nội Sơn La 109 3.24 Mức độ chống chịu sâu đục thân THL năm 2017, 2018 Hà Nội Sơn La 111 3.25 Mức độ nhiễm bệnh đốm nhỏ tổ hợp lai thí nghiệm năm 2017, 2018 Hà Nội Sơn La 112 - 45 - 0.057 0.051 0.007 0.669 0.076 0.051 0.025 0.769 0.020 0.051-0.031 0.319 0.054 0.051 0.004 0.649 0.001 0.051-0.049 0.026 -CAC KIEM DINH - Kiem dinh ve gia tri trung binh cua cac giong H0 : m1 = m2 = = Mv Gia tri Ftn( 7;16) 16.48 Kiem dinh ve cac he so hoi quy H0: b1 = b2 = =bv Gia tri Ftn( 7;16) 1.05 Kiem dinh ve su on dinh cua giong (b = 1) Gia tri Ttn = (b[i] - 1)/Sb Giong HSHQ B - Sb TtnP - 46 - -0.982 -1.982 1.494 1.327 0.842 0.695 -0.305 0.760 0.401 0.639 1.801 0.801 0.617 1.298 0.838 0.290 -0.710 1.120 0.634 0.705 2.229 1.229 1.289 0.954 0.779 1.631 0.631 0.662 0.953 0.779 1.231 0.231 1.090 0.212 0.578 1.104 0.104 0.171 0.609 0.698 BANG UOC LUONG NANG SUAT THEO HOI QUY -GIONG TBINH HE SO HQ GIA TRI CHI SO I Cua tung dia diem -0.027 -0.089 0.181 -0.065 V 6.588 -0.982 6.615 6.676 6.411 6.652 V 6.427 0.695 6.408 6.365 6.552 6.382 V 6.539 1.801 6.491 6.379 6.865 6.422 V 6.761 0.290 6.753 6.735 6.813 6.742 V 6.675 2.229 6.615 6.476 7.078 6.530 V 7.795 1.631 7.751 7.650 8.090 7.689 V 6.933 1.231 6.900 6.824 7.156 6.853 V 6.777 1.104 6.748 6.679 6.977 6.706 - 47 - - Bang tom tat de lua chon -Giong Trung binh HSHQ-1 Ttn P S2D Ftn P -1 6.588 -1.982 1.327 0.842 0.051 2.009 6.427 -0.305 0.401 0.639 -0.024 0.520 6.539 0.801 1.298 0.838 -0.033 0.343 6.761 -0.710 0.634 0.705 0.007 1.130 6.675 1.229 0.954 0.779 0.025 1.497 7.795 0.631 0.953 0.779 -0.031 0.395 6.933 0.231 0.212 0.578 0.004 1.071 6.777 0.104 0.609 0.698 -0.049 0.026 0.859 0.397 0.284 0.669 0.769 0.319 0.649 0.026 - - 48 - * VỤ XUÂN 2018 PHAN TICH DO ON DINH Thi nghiem danh gia on dinh cua cac giong qua dia diem thi nghiem khac Vu Xuan 18 BM Tao giong BANG PHAN TICH PHUONG SAI DIA DIEM Nguon bien dong Tong BF Bac tu Trung BinhFtn -Giong 3.585 Lap lai msl/mse) Ngau nhien Toan bo6.096 0.512( msg) 3.325( msg/mse) 0.354 0.177( msl) 2.156 14 0.154( mse) 1.150( 23 -So dieu chinh 1300.81 Tong binh phuong 1306.90 - - 49 - PHAN TICH DO ON DINH Thi nghiem danh gia on dinh cua cac giong qua dia diem thi nghiem khac Vu Xuan 18 BM Tao giong BANG PHAN TICH PHUONG SAI DIA DIEM Nguon bien dong Tong BF Bac tu Trung BinhFtn -Giong 7.093 Lap lai msl/mse) 1.013( msg) 3.995( msg/mse) 1.001 0.501( msl) Ngau nhien 3.551 14 0.254( mse) Toan bo 11.646 23 1.974( -So dieu chinh 1387.15 Tong binh phuong 1398.80 - - 50 - PHAN TICH DO ON DINH Thi nghiem danh gia on dinh cua cac giong qua dia diem thi nghiem khac Vu Xuan 18 BM Tao giong BANG PHAN TICH PHUONG SAI DIA DIEM Nguon bien dong Tong BF Bac tu Trung BinhFtn -Giong15.137 Lap lai msl/mse) 2.162( msg) 7.522( msg/mse) 0.825 0.413( msl) Ngau nhien 4.025 14 0.287( mse) Toan bo 19.987 23 1.435( -So dieu chinh 1930.34 Tong binh phuong 1950.33 - PHAN TICH DO ON DINH - 51 - Thi nghiem danh gia on dinh cua cac giong qua dia diem thi nghiem khac Vu Xuan 18 BM Tao giong BANG PHAN TICH PHUONG SAI DIA DIEM Nguon bien dong Tong BF Bac tu Trung BinhFtn -Giong 7.770 Lap lai msl/mse) 1.110( msg) 5.970( msg/mse) 0.501 0.250( msl) Ngau nhien 2.603 14 0.186( mse) Toan bo 10.874 23 1.347( -So dieu chinh 1714.00 Tong binh phuong 1724.87 - - 52 - BANG PHAN TICH PHUONG SAI TONG HOP QUA CAC DIA DIEM -Nguon bien dong Tong BF Bac tu Trung Binh Ftn -Dia diem 40.057 Lap lai/ dia diem (ms4/ms1) Giong 13.352 (ms5) 2.682 39.829 (ms5/ms4) 0.335 (ms4) 1.522 26.852 3.836 (ms3) 11.966 (ms3/ms2) Giong* Diadiem6.732 21 0.321 (ms2) 1.455 (ms2/ms1) Ngau nhien 12.336 56 0.220 (ms1) Toan bo 88.660 95 CAC GIA TRI TRUNG BINH CAC GIONG QUA CAC DIA DIEM -D D D D V 7.223 7.910 9.400 8.417 V 6.840 7.210 8.220 7.973 V 7.150 7.413 8.750 8.140 V 7.487 7.170 7.770 7.570 V 7.080 7.020 8.367 8.217 V 8.217 8.707 10.213 9.107 - 53 - V 7.543 8.093 9.907 9.393 V 7.357 7.297 9.120 8.790 CAC GIA TRI TRUNG BINH TOAN BO CUA CAC GIONG V V V V V 7.863 7.499 V V V 8.237 8.734 7.561 7.671 9.061 8.141 LSD so trung binh : 0.481 BANG PHAN TICH KHI TINH HOI QUY TUYEN TINH CAC GIONG THEO CHI SO -Giong V V V V V 0.969 0.259 V V V He so hoi quy 1.188 1.466 0.853 0.932 1.088 1.244 - 54 - PHAN TICH PHUONG SAI Toan bo (Total) 2.519 3.638 1.247 1.574 0.187 1.555 2.168 1.214 1.567 0.112 1.450 1.976 0.033 0.007 0.075 0.105 0.193 2.708 Do hoi quy (Regression) 2.357 3.587 2.584 Do lech (Deviation) 0.162 0.051 0.124 Tinh chung cho cac giong Toan bo : 0.749 15.597 Do hoi quy : 14.847 Do lech : PHAN TICH DO ON DINH BANG PHAN TICH PHUONG SAI TOAN BO DE DANH GIA DO ON DINH - Nguon bien dong Tong BF Bac tu Trung Binh Ftn - 55 - -Toan bo 24.547 31 0.79 Giong8.951 Dia diem 1.279 (ms3) 13.352 Dia diem+(Giong*Ddiem) 27.314 (ms3/ms1) 4.451 15.597 24 0.650 Dia diem(Tuyen tinh) 13.352 Giong*Ddiem(Tuyen tinh) 4.562 (ms2/ms1) Tong lech Binh phuong 1.495 0.749 13.352 16 0.214 (ms2) 0.047 (ms1) ( Pooled deviations ) Tinh rieng voi tung giong giong so 0.162 0.081 1.102 giong so 0.033 0.017 0.226 giong so 0.007 0.004 0.048 giong so 0.075 0.037 0.508 giong so 0.105 0.053 0.716 giong so 0.193 0.096 1.312 giong so 0.051 0.025 0.345 giong so 0.124 0.062 0.844 - 56 - Sai so chung 0.220 56 0.073 ( Pooled error) -CAC GIA TRI TRUNG BINH TOAN BO CUA CAC GIONG V V V V 8.237 7.561 8.734 8.141 V V 7.863 V 7.499 V 7.671 9.061 LSD so trung binh sau phan tich on dinh : 0.375 Bang Phan tich on dinh cua giong -Giong Tong lech BP Sai so chung Tham so on dinh Var deviations Pooled error S2di P -1 0.081 0.073 0.008 0.660 0.017 0.073-0.057 0.199 0.004 0.073-0.070 0.047 - 57 - 0.037 0.073-0.036 0.390 0.053 0.073-0.021 0.503 0.096 0.073 0.023 0.723 0.025 0.073-0.048 0.285 0.062 0.073-0.011 0.562 -CAC KIEM DINH - Kiem dinh ve gia tri trung binh cua cac giong H0 : m1 = m2 = = Mv Gia tri Ftn( 7;16) 27.31 Kiem dinh ve cac he so hoi quy H0: b1 = b2 = =bv Gia tri Ftn( 7;16) 4.56 Kiem dinh ve su on dinh cua giong (b = 1) Gia tri Ttn = (b[i] - 1)/Sb Giong HSHQ B - Sb TtnP - 58 - 1.188 0.188 0.220 0.856 0.758 0.853 -0.147 0.100 1.475 0.861 0.969 -0.031 0.046 0.677 0.716 0.259 -0.741 0.149 4.956 0.982 * 0.932 -0.068 0.177 0.383 0.634 1.088 0.088 0.240 0.366 0.629 1.466 0.466 0.123 3.783 0.969 * 1.244 0.244 0.193 1.267 0.833 BANG UOC LUONG NANG SUAT THEO HOI QUY -GIONG TBINH HE SO HQ GIA TRI CHI SO I Cua tung dia diem -0.734 -0.493 0.872 0.355 V 8.237 1.188 7.365 7.651 9.274 8.659 V 7.561 0.853 6.935 7.140 8.305 7.864 V 7.863 0.969 7.152 7.385 8.709 8.207 V 7.499 0.259 7.309 7.371 7.725 7.591 V 7.671 0.932 6.987 7.211 8.484 8.002 V 9.061 1.088 8.262 8.524 10.010 9.447 V 8.734 1.466 7.658 8.011 10.013 9.254 V 8.141 1.244 7.228 7.527 9.226 8.582 - 59 - - Bang tom tat de lua chon -Giong Trung binh HSHQ-1 Ttn P S2D Ftn P -1 8.237 0.188 0.856 0.758 0.008 1.102 7.561 -0.147 1.475 0.861 -0.057 0.226 7.863 -0.031 0.677 0.716 -0.070 0.048 7.499 -0.741 4.956 0.982 * -0.036 0.508 7.671 -0.068 0.383 0.634 -0.021 0.716 9.061 0.088 0.366 0.629 0.023 1.312 8.734 0.466 3.783 0.969 * -0.048 0.345 8.141 0.244 1.267 0.833 -0.011 0.844 0.660 0.199 0.047 0.390 0.503 0.723 0.285 0.562 -