BÀI GIẢNG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG CHUYÊN KHOA 1 - BÀI 9 pdf

54 Tùy theo nhu cầu cụ thể, có thể nhân tiếp năm thứ 4 sau đó khi đã có số lượng hạt lớn đưa vào sản xuất. Ở các nước trồng nhiều bông, với mức độ cách li hạt giống sau năm thứ 4 thay đổi không nhiều so với năm thứ nhất. Hạt giống bông hàng hóa được thay liên tục hàng năm do vậy công tác nhân giống cũng phải tiến hành liên tục. 3.2. Sản xuất hạt giống lai F 1 Vì bông lai có ưu thế lai cao nhất là F 1 , sau đó ưu thế lai giảm nhanh chóng qua các thế hệ, vì vậy với giống lai chỉ sử dụng F 1 mà không sử dụng các thế hệ sau. Công việc quan trọng nhất trong sản xuất hạt bông lai là: - Bảo đảm tỉ lệ hợp tử cao nhất. - Giá thành hạ - Đủ số lượng lớn để cung cấp cho sản xuất Như vậy sau khi đã thu được tổ hợp lai tốt cần phải cho tự thụ phấn bắt buộc và chọn lọc kĩ để đảm bảo độ thuần, phải nhân nhanh các dòng bố mẹ để có đủ số lượng hoa cho quá trình lai và tổ chức sản xuất hạt lai tốt. Tất cả các công việc này phải thực hiện tại cơ quan sản xuất giống nhà nước (ở Việt Nam hạt giống lai được trung tâm nghiên cứu cây bông Nha Hố chịu trách nhiệm sản xuất) Bài 9 CHỌN TẠO GIỐNG MÍA 1. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN NHIỄM SẮC THỂ CỦA MÍA 1.1. Số nhiễm sắc thể Chỉ có loài S.offcinarum có số nhiễm sắc thể cố định (2n = 80). Còn các loài khác đều có số nhiễm sắc thể không cố định. Đây là kết quả của tạp giao tự nhiên giữa các loài thuộc chi Saccharum Theo Daniels và Roach (1987), phả hệ giản lược của các loài mía được trình bày theo sơ đồ sau: 55 1.2. Di truyền nhiễ m sắc thể ở con lai Sự kết hợp nhiễm sắc thể ở con lai rất phức tạp, khó tìm được quy luật kết hợp rõ ràng. Khi lai một giống của S.offcinarum có n = 40 với giống mía dại Glagah (S.spontaneum) có n = 56, người ta thu được con lai F 1 có 2 n = 136 tức là bằng [(40 x 2) + 56] chứ không phải (40 + 56 = 96) như theo quy định thông thường. Trong trường hợp này, số đơn bội của S.offcinarum đã tăng lên gấp 2 tức là không có quá trình giảm phân. Tiếp theo, cho hồi giao F 1 với S.offcinarum, theo tỉ lệ kết hợp 1 : 1 thì con lai phải có 2 n = 68 + 40 = 108. Nhưng kết quả lại là 2 n = 148, nghĩa là 80 của S.offcinarum và 68 của F 1 . Ở 2 lần lai, số nhiễm sắc thể của S.offcinarum được nhân 2. Tuy nhiên, tiếp tục cho hồi giao lần 2 với S.offcinarum, con lai có 2 n = [(148/2) + 40] = 114, tức là có giảm phân ở S.offcinarum. Nếu tiếp tục cho hồi giao với S.offcinarum thì số nhiễm sắc thể ở con lai biến động khoảng 94 – 100, nghĩa là không theo quy luật nào cả. 2. PHƯƠNG PHÁP CHỌN TẠO GIỐNG MÍA Đối với mía, các phương pháp chọn tạo giống được áp dụng là: + Tuyển chọn từ tập đoàn giống mía tư liệu + Lai hữu tính + Xử lí đột biến + Cấy mô đơn bội 2.1. Tuyển chọn từ tập đoàn giống mía tư liệu Sacch ar um spontaneum 2n = 40 – 128 Er ianthus sp 2n = 20 – 30 – 40 – 60 M is canthus sp 2n = 38 – 114 Sacch ar um robustum 2n = 60 - 80 Sacch ar um 2n = 60 - 80 Sacch ar um 2n = 60 - 80 Sacch ar um 2n = 60 - 80 Sacch ar um 2n = 60 - 80 56 Đây là phương pháp tuyển chọn giống nhanh, có thể tiến hành ở các cơ sở nghiên cứu chưa có điều kiện tạo giống mới bằng các phương pháp khác. Đồng thời, phương pháp tuyển chọn cũng là giai đoạn cuối của các phương pháp tạo giống mới. Phương pháp này có những ưu điểm là: + Rút ngắn thời gian nghiên cứu, không đòi hỏi phải có điều kiện nghiên cứu cao, trang thiết bị phức tạp, do đó giảm nhiều chi phí nghiên cứu. + Tiếp thu được những thành tựu nghiên cứu của các nước khác và của các cơ sở khác trong nước. Tranh thủ sự giúp đỡ quốc tế về lĩnh vực này. Tuy nhiên, đây là phương pháp chọn lọc - bồi dục giống, đánh giá và khu vực hóa giống mà bản thân nó không nhằm tạo ra giống mới. 2.2. Phương pháp lai hữu tính Cho đến nay, đây là phương pháp tạo giống mía chủ yếu, nhiều giống mía nổi tiếng thế giới, cho năng suất cao, phẩm chất tốt đã được tạo bằng phương pháp này. Những giống mía lai đã thực sự tạo cuộc cách mạng trong công nghệ sản xuất mía đường. Các giống mía lai nổi tiếng đều là kết quả của phương pháp lai nhiều lần, kết hợp lai tích lũy, lai trở lại và các tổ hợp lai đầu tiên thường là lai khác loài kể cả lai khác chi trong tộc Saccharinea để sử dụng gen tốt của cả các loài dại. 2.2.1. Lai khác loài Điển hình thành công của phương pháp lai này là giống POJ. 2878. Black Cheribon Glagah Bandijermasin Hitam Loethers Labaina Fidji (S.offcinarum) (S.spont) (S.offcinarum) (S.offcinarum) (S.robustum) (S.offcinarum) ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ Kassaer POJ.100 EK-2 ♂ ♀ ♂ ♀ POJ.2364 EK-28 ♀ ♂ P OJ .2878 57 Đầu tiên người ta tạo 3 giống mới từ 3 cặp lai của 6 giống, trong đó 4 thuộc S.offcinarum, 1 thuộc S.spontaneum và 1 là S. robustum. Như vậy trong 3 cặp lai này có 2 cặp là lai khác loài (giữa 1 loài trồng và 1 loài dại). Sau đó tiến hành lai nhiều lần giữa các con lai nhằm củng cố tính tốt của loài S.offcinarum. Giống POJ.2878 được tạo bằng phương pháp này là giống vượt hơn hẳn các giống đang trồng lúc bấy giờ về nhiều tính trạng nông học. 2.2.2. Lai xa khác chi Lai xa giữa các chi trong và ngoài phức hệ Saccharum nhằm mục đích phát triển và củng cố cơ cấu di truyền của các giống mía. Ở các tổ hợp lai này, cây mẹ thường là S.offcinarum. Các chi khác thường được chọn làm cây bố. Tính đa bội thể rất phổ biến trong chi Saccharum là kết quả của lai xa trong tự nhiên đồng thời cũng là điều kiện để chi này đẽ dàng lai với các chi khác trong Gramineae. Những kết quả nghiên cứu cho thấy lai giữa chi Saccharum (mẹ) và chi Shorgum (bố) đã cho kết quả khả quan hơn cả, con lai có thời gian sinh trưởng chỉ 6 tháng tuổi. Đây là hướng tạo chọn giống mía cực ngắn ngày 2.2.3. Kỹ thuật lai  Chuẩn bị tổ hợp lai : khi chọn tổ hợp lai, phải kiểm tra khả năng hữu thụ của hạt phấn bằng dung dịch Lugon (1g Iod + 1gKI + 100ml nước). Nếu tỉ lệ hữu thụ của hạt phấn đạt > 50% thì dùng làm dòng bố; nếu < 50% thì dùng làm dòng mẹ.  Giao phấn trong lồng vải: (phương pháp INICA,1982) + Dùng 1 lồng vải trùm lên 1/3 cây mẹ (trùm kín cả bông cờ). + Cắt 2/3 thân cây bố (gồm cả bông cờ), trồng trong dung dịch dinh dưỡng (hoặc bó bầu cho cây bố). Đưa cờ của cây bố vào cùng lồng với cây mẹ. Nếu nhiều cây bố (tạp giao hỗn hợp) thì cũng đưa tất cả vào lồng vải. + Thời gian giao phấn 15 – 20 ngày. Có thể thay cấy bố 2 – 3 lần (5 – 7 ngày thay một lần)  Thu hoạch hạt: thời gian hạt chín (từ giao phấn đến khi thu hoạch bông) khoảng 35 – 45 ngày. Cắt riêng từng bông, cho mỗi bông vào 1 túi vải phơi ở nơi râm mát khoảng 5 – 7 ngày.  Gieo hạt: hạt thu hoạch, phơi khô nên gieo ngay. Nếu chưa gieo được thì phải bảo quản lạnh ở 2 – 4 o C. 2.2.4. Tuyển chọn cây lai Gieo hạt lai thành từng dòng để theo dõi. Cần tiến hành theo dõi 2 vụ liên tiếp (1 vụ mía tơ và 1 vụ mía gốc) 58 Sau khi nhận xét con lai ở F 1 , tiến hành nhân ngay những dòng triển vọng bằng phương pháp nhân vô tính (bằng hom) để đưa vào các thí nghiệm khảo nghiệm, so sánh giống và khu vực hóa. Sơ đồ chọn giống mía mới bằng lai hữu tính (Theo Nguyễn Huy Ước, 1994) (I)TẠO DÒNG (lai hữu tính) F 1 (II)CHỌN DÒNG(vô tính) Bước 1 Bước 2 Bước 3 Bước 4 2.3. Phương pháp xử lí đột biến Phương pháp xử lí hóa chất mạnh như EMS (Etil – metano – sulfonat), và MMS (Metil - metano – sulfonat) hay được sử dụng và tần số đột biến cao hơn phương pháp vật lí. Vật liệu xử lí chủ yếu là mầm để gây biến dị mầm. Gi ống th ương ph ẩm X Giống th ương ph ẩm Ru ộng cây con lai(hạt) Ru ộng ch ọ n d òng (hom) Tơ Gốc Ru ộng nhân giống TN ch ọn d òng (ki ểu lattice) Tơ Gốc Ru ộng nhân giống TN ch ọn d òng (ki ểu ng ẫu nhi ê n) Tơ Gốc Ru ộng nhân giống Th ực nghi ệm tri ển khai khu v ực hóa và công nhận giống 59 Một số thành công của phương pháp này như tạo giống đột biến mất khả năng ra hoa, tạo giống chống bệnh. Tuy vậy, cho đến nay chưa có giống mía cải tiến nào có triển vọng tốt được tạo ra bằng phương pháp này. Vấn đề vai trò các đột biến và phương pháp xử lí còn cần được nghiên cứu thêm. 2.4. Phương pháp nuôi cấy mô Phương pháp nuôi cấy mô đã được áp dụng trong việc nhân và chọn giống cây trồng nông nghiệp. Đối với mía, phương pháp này có thể dùng để bổ trợ cho phương pháp lai hữu tính để giữ một số đặc tính di truyền tốt của bố mẹ mà chúng không có khả năng kết hợp trong tổ hợp lai. Tuy việc nghiên cứu sử dụng phương pháp nuôi cấy mô đối với mía đã được tiến hành từ những năm 1970, nhưng đến nay vẫn còn là vấn đề mới mà các nhà tạo giống cần phải nghiên cứu thêm. 3. NHÂN GIỐNG MÍA Trong sản xuất, người ta nhân giống mía bằng hom (hom ngọn và hom thân) và bằng cách để mía gốc. 3.1. Nhân giống bằng hom ngọn Khi thu hoạch mía, người ta chặt lấy hom ngọn. Dùng dao sắc chặt hom sau đó chặt bỏ ngọn cây (phần mô phân sinh ngọn ) Hom giống nên trồng ngay khi còn tươi. Nếu chưa trồng ngay thì cần bảo quản nơi thoáng mát. Tốt nhất bảo quản hom trong hố cát ẩm. Hom được bó thành từng bó, mỗi bó 30 – 40 hom. Khi trồng nên phơi hom 1 – 2 nắng nhẹ cho giảm lượng nước trong hom, trước khi trồng nên xử lí hom bằng nước vôi hoặc dung dịch CuSO 4 1% trong 5 - 15 phút. 3.2. Nhân giống bằng hom thân Phương pháp này nhằm mục đích nhân nhanh giống mía tốt đã được xác định, mở rộng nhanh diện tích trồng mía hoặc để giải quyết giống cho vụ trồng trái vụ không có hom ngọn. Khi mía chuẩn bị chuyển từ thời kì vươn cao sang thời kì chín (từ 6 đến 9 tháng tuổi) thì thu hoạch lấy hom, như vậy có thể trồng năm 2 vụ hoặc 2 năm 3 vụ. Để nâng cao hệ số nhân giống, nên chặt hom có 2 – 3 mầm. Kĩ thuật đặt hom thân như với hom ngọn. 3.3. Nhân giống bằng để gốc. 60 Sau khi thu hoạch mía cây, những mầm thân ở phần gốc còn lại sẽ có khả năng nảy mầm và mọc thành cây con. Lợi dụng đặc điểm này, người ta tiến hành xử lí kĩ thuật để thu hoạch 1 vụ mía nữa - gọi là vụ mía gốc. Kĩ thuật xử lí mía gốc + Trồng và chăm sóc tốt mía tơ: để chuẩn bị vụ mía gốc, ngay khi trồng mía tơ phải trồng sâu, bón đủ phân và chăm sóc tốt. Trước khi thu hoạch mía tơ 1 – 2 tháng cần bón thúc để nâng cao sức sống của gốc. Lượng phân bón cho 1 ha khoảng 6 – 8 tấn phân chuồng hoặc 300 – 350kg NPK (5 – 10 – 6). + Sau khi thu hoạch mía tơ, cần phải bạt gốc ngay. Dùng cuốc sắc bạt gốc sâu để loại bỏ những mầm ở cao. + Cày xả để kích thích những mầm ở sâu nảy mầm và làm đứt rễ già. Sau khi cày xả 10 – 15 ngày thì bón phân và vun gốc. Để tăng hệ số nhân giống mía, cần trồng mật độ thấp, tập trung chăm sóc, bón phân, tưới nước đầy đủ và áp dụng tất cả các biện pháp nhân giống có thể đưa hệ số nhân lên tới 30 – 35lần/ năm. . INICA , 19 82) + Dùng 1 lồng vải trùm lên 1/ 3 cây mẹ (trùm kín cả bông cờ). + Cắt 2/3 thân cây bố (gồm cả bông cờ), trồng trong dung dịch dinh dưỡng (hoặc bó bầu cho cây bố). Đưa cờ của cây bố. sánh giống và khu vực hóa. Sơ đồ chọn giống mía mới bằng lai hữu tính (Theo Nguyễn Huy Ước, 19 94) (I)TẠO DÒNG (lai hữu tính) F 1 (II)CHỌN DÒNG(vô tính) Bước 1 . hiện tại cơ quan sản xuất giống nhà nước (ở Việt Nam hạt giống lai được trung tâm nghiên cứu cây bông Nha Hố chịu trách nhiệm sản xuất) Bài 9 CHỌN TẠO GIỐNG MÍA 1. ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN NHIỄM