25 + Thu hoạch phải phơi ngay. Độ ẩm hạt còn 8 – 10% mới đưa vào bảo quản. + Bảo quản kín, bảo quản cả quả. Nơi cất giữ giống phải thoáng, mát, khô ráo. + Thời gian bảo quản càng ngắn càng tốt. Không cất giữ lạc giống qua 1 năm. Tiêu chuẩn hạt giống lạc: giống lạc được sử dụng trong sản xuất phải đạt các tiêu chuẩn sau: + Tỉ lệ hạt nảy mầm (điều kiện trong phòng): 90 – 95% + Độ thuần: 98% (không được lẫn giống khác). Bài 4 CHỌN TẠO GIỐNG CÀ CHUA 1. VẬT LIỆU KHỞI ĐẦU CHO CHỌN GIỐNG CÀ CHUA Kết quả của chọn giống cà chua phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có việc đánh giá, và sử dụng nguồn vật liệu khởi đầu. Các loài cà chua hoang dại và bán hoang dại là nguồn vật liệu rất quý cho chọn tạo giống cà chua. L.peruvianum sinh trưởng tốt ở điều kiện nhiệt độ thấp, chứa hàm lượng vitamin C rất cao, kháng virus khảm thuốc lá, tuyến trùng… L.hirsutum chịu lạnh, chịu hạn tốt, sống được ở nhiều chân đất, kháng nhiều bệnh như Septoria, bệnh virus. L. esculentum var. pimpinellpolium có nhiều đặc tính quý như: chín sớm, hàm lượng đường, vitamin C, -caroten cao, chống nứt quả, kháng nhiều loại bệnh như Cladosporium, Fusarium, Phytophthora inpestans,… Các dạng cà chua bán hoang dại thuộc loài L.esculentum Mill. như var.cerasiforme, pyriforme, pruniforme, elongatum,… là nguồn vật liệu quý cho chọn giống. Theo thống kê về các phân tích hoá sinh của nhiều tác giả cho thấy, hàm lượng đường của các dạng bán hoang dại lớn hơn ở các loài hoang dại. Nhiều mẫu trong nhóm hoang dại có hàm lượng vitamin C đạt tới 138mg%, ở nhóm bán hoang dại đạt tới 114mg%, các giống cà chua trồng hàm lượng vitamin C dao động từ 12 – 36mg% (theo Balashova, Samovol,1988). Dùng phương pháp lai trở lại, nhiều tác giả đã thu được các dòng có hàm lượng vitamin C đạt tới 32 – 66mg%. Sử dụng nguồn gen từ cà chua hoang dại và bán hoang dại đã thu được kết quả về cải tiến hàm lượng caroten ở cà chua trồng. Glusenco (1979) lai cà chua trồng với S. pennelli, đã thu được một số dòng có hàm lượng caroten tăng hơn giống trồng 9 – 10 lần. Bên cạnh đó, sử dụng nguồn gen cà chua hoang dại còn cho phép giải quyết vấn đề tạo giống có hàm lượng -caroten (tiền vitamin A) cao, được phối hợp với các hàm lượng lycopen nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và tăng cường độ chín đỏ của quả. 26 Chỉ số đặc biệt quan trọng trong tạo giống cà chua chế biến là hàm lượng chất khô cao (độ brix cao). Hàm lượng chất khô cao, về cơ bản liên quan tới hàm lượng các chất pectin trong quả. Sử dụng nguồn gen cà chua hoang dại đã cải tiến tính trạng này ở cà chua trồng. Vấn đề này được thực hiện nhiều ở Mỹ, khi lai L.esculentum Mill với L.peruvianum đã thu được nhiều dòng có hàm lượng các chất pectin cao, có thịt quả chắc hơn và hàm lượng chất khô tăng. Có thể khai thác nguồn gen cà chua L.chemielewskii về hàm lượng đường và độ chắc của quả cao. Các loài hoang dại và bán hoang dại cũng là nguồn vật liệu quý và phong phú cho tạo giống chống chịu các bệnh ở cà chua. Các gen kháng bệnh mốc sương (Phytophthora infestans) tìm thấy ở nhiều mẫu thuộc L.escubentum var.pimpinellifolium, ở các dạng dại như L.escubentum var. racemigenum. var. cerasiforeme và ở một số mẫu giống cà chua trồng khác. Khả năng chiu bệnh virus khảm thuốc lá (các gen Tm – 1, Tm – 2, Tm - 2 2 ) quan sát thấy ở L.peruvianum, L.hirsutum, L. escubentum var. pimpinellfolium, L.chilense,…cà chua L.chilense còn có khả năng kháng cao tới virus gây biến vàng lá (gemini virus). Từ các loài cà chua trên đã đưa ra rất nhiều mẫu giống kháng bệnh virus phục vụ cho tạo giống. Bệnh nấm gây héo ở cà chua rất nguy hiểm. Ở một số mẫu cà chua L. esculentum var pimpinellifolium đa phát hiện ra gen I – kháng bệnh héo do nấm Fusarium oxysporum f.lycopersisi, và gen Ve – kháng bệnh héo do nấm Verticilum albo – attaum, V.dahliae. năm 1941 đã đưa ra giống kháng Fusarium đầu tiên. Từ 1952 đã đưa ra nhiều giống kháng Verticilum (nhóm giống VF). Trong tạo giống kháng Fussarium còn sử dụng các giống như Roma.Marglobe, Campblle 146…, ở chúng có gen I (kháng Fusarum) giống Anaxy ngoài kháng Fusarium còn mang gen Mi – kháng tuyến trùng. Ở nấm Fusarium oxysporum f.lycopersisi đã phân lập ra 3 chủng 1, 2, 3. Các gen kháng I đã phân lập ra I, I 2 , I 3 . Bệnh héo xanh do vi khuẩn Pseudomonas solanacearum gây hại nhiều ở các nước nhiệt đới. Loài vi khuẩn này đã phân lập ra 5 chủng (chúng gây bệnh ở nhiều đối tượng). Nguồn gen kháng bệnh này có thể tìm thấy ở các mẫu giống Hawaii 7996, Hawaii 7997 (chúng có nguồn gốc từ L.esculentum var. Pimpinellifolium mẫu PI127805A), và giống Ontario 7710. Một số mẫu cà chua thuộc L.esculentum var. cerasiforme cung cấp nguồn gen kháng bệnh thán thư gây thối quả (collitotriclum sp) Nguồn gen chịu nóng được tìm thấy ở L. Esculentum var. cerasiforme. Nhiều mẫu giống khác có khả năng chịu nóng cao như UG – 6512, Farthest North, Delta – 10, Otoba – 33, Starfire, Bereks 29 Nhiều mẫu giống chịu nóng đã được phân lập ở vùng nhiệt đới. Các mẫu giống chịu nóng của trung tâm rau Châu Á AVRDC (Cl.5915 – 93D4 – 1 – 0 – 3, CL 735, CLN 130 DC4-20-0, ).Ở Việt Nam đã chọn lọc được các 27 giống chịu nóng như CS 1 (trung tâm rau hoa quả Hà Nội), MV1 và một số dòng khác (Bộ môn Di truyền - chọn giống cây trồng, ĐHNN1 Hà Nội). Cà chua L. Esculentum var. pimpinellifolium và L.esc. var. cerasiforme là nguồn vật liệu tốt cho tạo giống chin sớm. Ở cà chua trồng, tính chín sớm, qủa tập trung có thể tìm thấy ở nhiều giống như: Lada, Rannii – 83, Bodinski, Bebi, Bonita, Rocket, Ở Việt Nam đã đưa ra giống chín sớm điển hình như MV1 và một số mẫu giống khác. Các loài L.peruvianum, L.chessmanii, L.pennellii có khả năng chịu mặn tốt. Chịu hạn tốt còn tìm thấy ở L.pennelli. 2. QUÁ TRÌNH TẠO GIỐNG CÀ CHUA 2.1. Mục tiêu và phương hướng chọn giống Một giống mới đưa ra phải có tiềm năng năng suất cao, chất lượng quả đáp ứng cho các nhu cầu sử dụng tươi hay các dạng chế biến. Bên cạnh đó, giống cần có khả năng thích ứng rộng. Năng suất của giống trong điều kiện môi trường biến động là kết quả phối hợp giữa tiềm năng năng suất của chúng với chống chịu sinh thái, đó cũng là vấn đề phức tạp nhất của chọn giống. Với mỗi mục tiêu sử dụng sản phẩm, ở mỗi địa bàn cụ thể, các mùa vụ và đặc điểm canh tác mà mỗi chương trình tạo giống cần có phương hướng và nhiệm vụ xác định nhằm đạt được mục tiêu cuối cùng đề ra. 2.2. Nguồn đa dạng di truyền cho chọn lọc Việc tạo ra nguồn đa dạng di truyền và phương thức sử dụng chúng quyết định kết quả của chương trình tạo giống. Nguồn đa dạng di truyền có thể thu được từ: - Tập đoàn các mẫu giống nhập nội, địa phương, từ các loài trồng trọt, hoang dại và bán hoang dại. - Quần thể tạo thành từ lai trong loài, lai khác loài. Trong chọn giống cà chua, phương pháp lai hữu tính vẫn là phương pháp chủ yếu và có hiệu quả nhất. Cần tiến hành chọn bố mẹ để đưa vào các quá trình lai nhằm thu nạp các tính trạng mới, tạo các tổ hợp gen mới, hoặc tạo các biến dị tăng tiến. Lai cà chua Ở cà chua, hoa cấu tạo thành chùm (h.4). Hoa cà chua thuộc dạng lưỡng tính. Nhị đực bao gồm các bao phấn liên kết nhau tạo thành hình nón bao quanh nhuỵ cái. Khi cánh hoa mở 1 – 2 ngày (bao phấn mở theo chiều dọc ở phía trong) sẽ xảy ra tự thụ phấn. Khử đực ở cây mẹ cần thực hiện trước khi bao phấn mở. Quan sát hoa ở trạng thái nụ, khi cánh hoa chuyển màu chuẩn bị mở, hoặc mới hé mở là thời điểm khử đực. Dùng panh gạt các cánh hoa, tách bỏ các bao phấn. Chú ý vòi nhuỵ cái còn nguyên vẹn. Sau khi khử đực dùng bông bao hoa lại để cách li. Phấn của cây bố được thu từ bao phấn khi cánh hoa đã mở toàn bộ, màu vàng tươi. Chú ý lấy phấn ở các hoa mới mở, vào buổi sáng. Sau khi khử đực ở cây mẹ 1 28 ngày, tiến hành thụ phấn. Tháo bông cách li, dùng đầu panh, que, hay đầu chổi lông nhỏ lấy phấn đưa lên đầu vòi nhuỵ cái, sau đó hoa được bọc bông cách li trở lại. Sau khi lai, cây mẹ được đeo thẻ, ghi rõ tổ hợp lai. Khi hoa đã thụ phấn khoảng 4 – 5 ngày, bầu nhuỵ cái bắt đầu nở phình ra, báo hiệu hoa lai đậu quả. Các hoa ở chùm không phát triển đều nhau, vì thế chúng có thể được lai một vài lần. Các hoa không lai cần ngắt bỏ. Mỗi cây có thể lai tới 20 – 25 hoa Cũng như ở các đối tượng khác, ở cà chua lựa chọn bố mẹ đưa vào các tổ hợp lai theo kế hoạch vạch ra: lai đơn (P 1 P 2 ), lai ba (P 1 P 2 ) P 3 , lai kép (P 1 P 2 ) (P 3 P 4 ) lai trở lại (lai hồi quy, lai bão hoà) Sau đây là một số sơ đồ lai Phương pháp lai trở lại thường dùng để chuyển một số gen giá trị từ dạng cho (DP) tới dạng nhân (RCP) nhằm cải tiến, bổ sung thêm gen mới, theo sơ đồ như sau: RCP DP RCP F 1 (50% DP, 50% RCP ) RCP BC 1 (25% BP, 75% RCP) BC 6 (0.8% DP, 99.2% RCP) Ở mỗi thế hệ BC đều tiến hành chọn lọc cây có gen cần thiết để đem lai tiếp tục. Khi sử dụng phương pháp lai trở lại cần lưu ý một số điểm sau: 1) Khi áp dụng đối với các tính trạng số lượng, phương pháp cho hiệu quả kém, hoặc không có hiệu quả. 2) Gặp nhiều khó khăn trong chọn lọc tính trạng mong muốn khi nó liên kết với tính trạng gây hiệu quả xấu. 3) Trường hợp cần chuyển các gen lặn (từ DP) quá trình tiến hành kéo dài, phức tạp hơn. Vì ở mỗi thế hệ BC phải cho tự thụ một đời để chọn ra kiểu phân li lặn. 2.3. Các phương pháp chọn lọc Các phương pháp chọn lọc sau đây (đối với cây tự thụ phấn) được áp dụng trong quá trình làm việc với các quần thể phân li ở các thế hệ 29 1) Chọn lọc phả hệ (Pedigree method). Phương pháp này có hiệu quả tốt, tập trung chọn lọc ra các kiểu gen cần thiết, được phân lập chi tiết ngay từ quần thể phân li F 2 . Ở kết quả có thể thu được các dòng giá trị, chúng được đánh giá khá chuẩn xác trước khi đưa thử nghiệm. Cần chú ý tới điều kiện môi trường, ở đó các gen quan trọng phải được thể hiện để có thể chọn lọc ở nhiều thế hệ. Công việc chọn lọc, đòi hỏi tinh tế, quan sát từng cá thể, đòi hỏi công sức tốn kém và thời gian tiến hành khá lâu dài. Ở nhiều trường hợp, để giảm bớt khối lượng công việc và thời gian chọn giống, có thể áp dụng chọn lọc pedigree gián đoạn. Thu hoạch F 3 theo phân lập các dòng. Ở F 4 bắt đầu tiến hành các công việc đánh giá, so sánh, thử nghiệm các dòng trong một số thế hệ. Ở một số thế hệ chỉ tiến hành chọn lọc quần thể dương tính (hay âm tính). Sau khi tuyển chọn ra một số dòng có thể đáp ứng cho thử nghiệm sản xuất (số dòng này đã ở đời F 6 , F 7 ) chúng tiếp tục được chọn lọc để thu dòng cho thử nghiệm sản xuất. Ở cà chua mỗi tổ hợp lai trồng khoảng 15 cây F 1 , F 2 của mỗi tổ hợp nghiên cứu khoảng 200 – 400cây (tuỳ thuộc vào các trường hợp cụ thể). Ở các dòng chọn lọc (từ F 3 và các thế hệ) trồng khoảng 30 – 60cây. 2) Bulk Method (phương pháp chọn lọc hỗn hợp cải tiến) Ở đây không tiến hành phân lập dòng từ quần thể F 2 . Sau một số thế hệ cho tự thụ, tới đời chọn lọc quần thể đã có mức đồng hợp tử khá cao. P 1 P 2 F 1 F 2 Các quần thể này F 3 được chọn lọc hỗn hợp (dương tính hay âm tính) F 4 F 5 Từ F 5 bắt đầu phân dòng F 6 … Phân dòng và chọn lọc x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 30 3) Phương pháp một hạt (Single Seed Descendent Method - SSD) Đây là phương pháp biến dạng từ các phương pháp Pedigree và Bulk – Method. Phương pháp này tạo điều kiện duy trì sự đa dạng trong quần thể, đồng thời tới đời chọn lọc phân dòng đã thu được quần thể có mức độ đồng hợp tử khá cao. Số lượng các cây ở quần thể (chưa phân dòng) F 2 , F 3 , F 4 tuỳ thuộc vào từng trường hợp nghiên cứu cụ thể, có thể từ 200, 300 – 600 cá thể. Phương pháp một lai (SSD) tiền hành theo sơ đồ sau: P 1 P 2 F 1 Lấy hạt của các cây F 1 F 2 Lấy hạt của một số ít hạt F 3 từ mỗi cây ở mỗi thế hệ F 4 F 5 Từ F 5 bắt đầu phân dòng F 6 … Phân dòng và chọn lọc 2.4. Khảo nghiệm và đưa giống ra sản xuất Khi nghiên cứu nguồn vật liệu ở các thí nghiệm khảo sát tập đoàn (mục 4.2) các mẫu giống bố trí không nhắc lại mỗi ô khoảng 20 cây, 9 – 14 ô thí nghiệm bố trí một ô đối chứng. Trường hợp khảo sát thích ứng các dòng, giống ở một số mùa vụ khó khăn… có thể bố trí không nhắc lại. Ở mỗi ô trồng 24 – 40 cây. Các thí nghiệm so sánh giống thường bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên (RCB)mỗi ô thí nghiệm 20 – 30 cây, có 3 – 4 lần nhắc lại. Các giống triển vọng được đưa khảo nghiệm nhà nước, và tiếp tục đưa thử nghiệm sản xuất theo mục đích mà x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xx xxx xxx x x x x x x x x x 31 giống phục vụ (các địa bàn, mùa vụ, nhu cầu sử dụng sản phẩm…). Công việc này được triển khai ở các hợp tác xã, các hộ, trang trại… 3. NHÂN GIỐNG Khi triển khai nhân giống (để phát triển giống mới) cần xác định số lượng hạt giống cần thiết, mức độ thuần, độ sạch và các chỉ tiêu chất lượng khác của hạt giống. Ở Miền Bắc nước ta sản xuất hạt giống cà chua thường được triển khai vào vụ đông (vụ thuận lợi trong năm). Ruộng nhân giống cà chua nên bố trí cách li khoảng 30 – 40cm trở lên và cần được đảm bảo tốt quy trình kĩ thuật chăm sóc. Tiến hành loại bỏ các cây không đạt tiêu chuẩn của giống vào thời kì rộ hoa, rộ quả, gần thu hoạch lứa quả đầu. Một số quả đầu và lứa quả ngọn không dùng lấy hạt làm giống. Khi quả đã chuyển chín đỏ, hoặc chín một nửa là có thể thu hoạch để lấy hạt. Ở kho tiếp tục để quả chín. Tiến hành bổ quả, vắt hạt, cho lên men từ 2 – 5 ngày (tuỳ nhiệt độ), đãi hạt, rửa thật sạch. Sau đó hạt được phơi ở nắng nhẹ, gió nhẹ, hoặc sấy. Hạt khô được bảo quản đúng kĩ thuật. 4. GIỐNG ƯU THẾ LAI VÀ SẢN XUẤT HẠT LAI F 1 Ở CÀ CHUA Các giống ưu thế lai F 1 hay còn gọi là các giống lai có ưu điểm mà các giống thuần khó có thể đạt được. Ngày nay việc nghiên cứu tạo ra các giống lai và công nghệ sản xuất hạt lai F 1 được thế giới rất quan tâm. Để tạo giống ưu thế lai cần xây dựng tập đoàn các giống, dòng, chúng được nghiên cứu tốt về các đặc trưng, đặc tính. Việc đánh giá các khả năng kết hợp chung (g.c.a), kết hợp riêng (s.c.a) của các giống, dòng là vấn đề rất quan trọng và cần thiết trong việc tạo giống ưu thế lai. Để đánh giá các khả năng kết hợp, ta thường áp dụng các phương thức lai như dialen, lai đỉnh với việc sử dụng bộ giống thử tốt. Từ đó ta thiết lập các chương trình để thu các F 1 từ các tổ hợp lai (tập đoàn giống lai F 1 ) đánh giá, chọn lọc ra các tổ hợp có triển vọng và chúng được đưa vào các thử nghiệm khác nhau, từ đó chọn ra giống lai phục vụ sản xuất theo các mục tiêu đề ra. Đối với các giống lai F 1 , hàng năm cần phải liên tục sản xuất hạt giống trên cơ sở lai giữa bố mẹ. Vì thế công nghệ sản xuất hạt giống lai F 1 là vấn đề hết sức quan trọng, nó quyết định quy mô sử dụng và hiệu quả kinh tế của giống lai. Chi phí lớn cho sản xuất hạt giống lai F 1 là việc khử đực và thụ phấn. Để giảm nhẹ chi phí cho khử đực, có thể sử dụng các dòng mẹ có các dạng bất dục đực khác nhau. Ở cà chua đã phát hiện ra nhiều gen (lặn) ở nhân gây bất dục hạt phấn như ms – 32, ms – 35, 446ms… Ngoài ra, đã phát hiện ra các dạng bất dục đực có chức năng có ý nghĩa ứng dụng như gen ps – bao phấn không mở, các dạng có vòi nhuỵ cái vươn cao hơn bao phấn… Tuy nhiên, khi sử dụng các dạng bất dục đực nêu trên thường gặp 32 nhiều trở ngại như tính bất dục thường có hiệu quả đa hiệu bất lợi, ảnh hưởng lớn tới năng suất và khả năng thích ứng của các con lai. Vấn đề khử đực bằng tay (thủ công) vẫn là phương thức khử đực chủ yếu trong sản xuất hạt lai. Đặc điểm cấu trúc hoa cà chua không gây nhiều khó khăn cho việc thực hiện thao tác này. Hơn nữa từ một quả cà chua lai có thể thu được nhiều hạt. Nếu hạch toán kinh tế, việc sản xuất hạt lai cà chua F 1 với khử đực thủ công vẫn đem lại hiệu quả tốt, và có thể sản xuất ra khối lượng hạt giống F 1 đủ lớn đáp ứng cho nhu cầu sản xuất. Ruộng sản xuất hạt lai F 1 thường bố trí tỉ lệ 1 bố - 6 mẹ. Cây bố có thể trồng mau hơn và thường trồng trước cây mẹ 6 – 7 ngày. Các cây mẹ trồng ở luống theo hàng đôi, luống có rãnh rộng để tiện cho việc thao tác đi lai. Ở Miền Bắc Việt Nam sản xuất hạt lai cà chua F 1 thường tiến hành vào vụ đông (vụ thuận lợi trong năm) Sau khi thụ phấn 4 – 5 ngày, bầu nhuỵ cái bắt đầu nở phình ra, báo hiệu hoa lai đậu quả. Khi quả chuyển chín đỏ có thể thu hoạch để lấy hạt theo quy trình kĩ thuật. Bài 5 CHỌN TẠO GIỐNG CÂY DƯA CHUỘT 1. Các loại hoa ở dưa chuột Như các cây khác thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae), dưa chuột thuộc nhóm đơn tính cùng gốc nghĩa là trên cây có hoa đực và hoa cái riêng rẽ. Song trong quá trình tiến hoá đặc điểm này bị biến đổi dần, các dạng hoa mới xuất hiện và được các nhà chọn giống sử dụng. Đó là các dạng sau: 1- Ba dạng hoa cùng gốc (trimonoecious) trên cây có hoa đực, hoa cái và hoa lưỡng tính. 2- Đơn tính cùng gốc (monoeciuos) trên cây có hoa đực và hoa cái riêng rẽ. 3- Cây hoa đực (androecious) trên cây chỉ có hoa đực. 4- Cây lưỡng tính đực (andromonoecious) trên cây chỉ có hoa đực và hoa lưỡng tính 5- Cây hoa cái (gynoecious) trên cây chỉ có hoa cái. 6- Cây lưỡng tính cái (gynomonoecious) trên cây chỉ có hoa cái và hoa lưỡng tính. 7- Cây lưỡng tính (hermaphrodirte) trên cây chỉ có hoa lưỡng tính. Mặc dù các nhà nghiên cứu dùng các kí hiệu gen khác nhau song đều thống nhất là ở dưa chuột tối thiểu có 3 locut kiểm soát sự biểu hiện giới tính và tương tác giữa kiểu gen với môi trường có ảnh hưởng đáng kể tới sự hình thành các dạng hoa. Theo Lower và Edwards (1986) 3gen kiểm soát giới tính ở dưa chuột là: . rau Châu Á AVRDC (Cl.5 915 – 93D4 – 1 – 0 – 3, CL 735, CLN 13 0 DC 4- 2 0-0 , ).Ở Việt Nam đã chọn lọc được các 27 giống chịu nóng như CS 1 (trung tâm rau hoa quả Hà Nội), MV1 và một số dòng khác. riêng rẽ. 3- Cây hoa đực (androecious) trên cây chỉ có hoa đực. 4- Cây lưỡng tính đực (andromonoecious) trên cây chỉ có hoa đực và hoa lưỡng tính 5- Cây hoa cái (gynoecious) trên cây chỉ có. lai trồng khoảng 15 cây F 1 , F 2 của mỗi tổ hợp nghiên cứu khoảng 200 – 40 0cây (tuỳ thuộc vào các trường hợp cụ thể). Ở các dòng chọn lọc (từ F 3 và các thế hệ) trồng khoảng 30 – 6 0cây.