Báo cáo nông nghiệp: "KHảO SáT ĐặC ĐIểM CấU TạO HOA, CụM HOA Và BIểU HIệN KIểU HìNH GIớI TíNH CủA CáC MẫU GIốNG ĐU Đủ (Carica papaya L.) MớI THU THậP" ppt

Tp chớ Khoa hc v Phỏt trin 2010: Tp 8, s 6: 883 - 889 TRNG I HC NễNG NGHIP H NI KHảO SáT ĐặC ĐIểM CấU TạO HOA, CụM HOA V BIểU HIệN KIểU HìNH GIớI TíNH CủA CáC MẫU GIốNG ĐU Đủ ( Carica papaya L.) MớI THU THậP Evaluating Structural Characteristics of Inflorescence also Sex Expression of New Collected Papaya (Carica papaya L.) Varieties Nguyn Vn Hoan, Nguyn Tun Anh, Phm Th Ngc Khoa Nụng hc, Trng i hc Nụng nghip H Ni a ch email tỏc gi liờn lc: tuananhgct47@gmail.com TểM TT Nghiờn cu ny mụ t a dng hỡnh thỏi, cu to cm hoa v c im biu hin gii tớnh ca 13 mu ging u mi thu thp trong nm 2008. Cỏc s liu, hỡnh nh c ỏnh giỏ v thu thp trong giai on cõy ra hoa trờn cỏc cỏ th ca tp on mu ging. Kho sỏt cho thy trong s 13 mu ging u thu thp, cú 6 loi hoa (n tớnh cỏi, lng tớnh 5 nh, lng tớnh thuụn di, lng tớnh d hỡnh, lng tớnh bt dc v c), cú 7 kiu cm hoa v 3 kiu hỡnh gii tớnh (cõy n tớnh cỏi, cõy lng tớnh v cõy c). T khúa: Bu nh, cm hoa, c, n tớnh cỏi, u , gii tớnh, lng tớnh, nh, qun th. SUMMARY The study was conducted to describe variation in morphology and structure of papaya flowers and infloresence as well as sex expression among thirteen papaya (Carica Papaya L) accessions collected in 2008. The botanical characteristics of papaya infloresence was obsevered and recorded at flowering stage of the trees in experimental field. There are six types of flowers including pistillate, hermaphrodite (pentendria, carpelloid, elongata, barren) and staminate), seven types of infloresence and three individual sex forms (pistillate, hermaphrodite and staminate). Key words: Hermaphrodite, infloresence, ovary, papaya, pistillate, population, sex form, stamen staminate. 1. ĐặT VấN Đề Trong vi năm trở lại đây, diện tích trồng đu đủ thâm canh đang gia tăng nhanh chóng. Khối lợng hạt giống v cây giống đu đủ đợc bán ra trên thị trờng không ngừng tăng lên. Tuy nhiên, hầu hết các giống đu đủ lai đang đợc trồng phổ biến l các giống nhập khẩu từ Đi Loan, Thái Lan, Trung Quốc, Mêxicô Các giống ny có các u điểm l thấp cây, thời gian cho quả sớm v đặc biệt không xuất hiện cây đu đủ đực trong quần thể. Trong khi đó các giống đu đủ có nguồn gốc bản địa mặc dù thích ứng tốt với điều kiện canh tác ở Việt Nam, quả có hơng vị thơm ngon nhng có những nhợc điểm chung nh cao cây, thời gian cho quả muộn v cây đu đủ đực (không cho quả) chiếm một tỷ lệ nhất định trong quần thể. Đu đủ l cây đa tính, trong cùng một giống tồn tại nhiều kiểu cây có giới tính khác nhau. Các nh khoa học đã phân biệt ra có đến 31 kiểu hình giới tính trong một giống (biến đổi từ siêu đực đến siêu cái) do chúng 883 Kho sỏt c im cu to hoa, cm hoa v biu hin kiu hỡnh gii tớnh ca cỏc mu ging u khác nhau về khả năng hình thnh cơ quan sinh dục đực v cái (Trần Thế Tục, 2004). Hiện tại vẫn cha có một ti liệu công bố chính thức về kỹ thuật sử dụng dạng giới tính v cấu trúc cụm hoa (cơ quan sinh sản) nh thế no để chọn tạo v sản xuất giống đu đủ lai. Nghiên cứu mô tả đặc điểm cấu tạo hoa v cụm hoa của 13 mẫu giống đu đủ mới thu thập nhằm cung cấp nguồn thông tin cơ bản về đặc điểm hoa v hệ thống sinh sản của nguồn vật liệu đu đủ ở nớc ta, lm thông tin nền tảng cho công tác nghiên cứu, tạo giống đu đủ lai. 2. VậT LIệU V PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu bao gồm 13 mẫu giống đu đủ điển hình thu thập trong nớc năm 2008. 2.2. Phơng pháp nghiên cứu Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm đánh giá đợc bố trí tuần tự không nhắc lại tại Viện nghiên cứu Lúa, Trờng Đại học Nông nghiệp H Nội trong năm 2009. Chăm sóc, bón phân Hạt đợc gieo ngy 15/10/2008, trong bầu đất kích thớc 8 x 12 cm. Cây con đợc trồng ra ngoi ruộng khi có 4 lá thật, mật độ 2000 cây/ha (5 m 2 /cây). Đất trồng đợc lên luống cao 0,5 m; rộng 2 m; khoảng cách giữa các luống 0,5 m. Trên luống đo hố trồng kích thớc 40 x 40 x 30 cm, cách nhau 2 m (Trần Thế Tục, 2004; Nguyễn Văn Luật, 2009). Phân bón sử dụng cho một gốc nh sau: bón lót 10 kg phân chuồng hoai mục + 0,5 kg supe lân + 0,5 kg vôi bột + 0,3 kg NPK (16 - 16 - 8). Tất cả trộn đều với đất trong hố. Từ tháng thứ 2 sau trồng, tiến hnh bón thúc hai tháng một lần với lợng 150 g NPK 16 - 16 - 8. Các chỉ tiêu theo dõi Đặc điểm cấu tạo hoa v cụm hoa của các mẫu giống: tại thời kỳ cây ra hoa kết quả, khảo sát trên ton bộ các cá thể của mỗi mẫu giống đặc điểm cánh hoa, bầu nhuỵ, chỉ nhị, thnh phần hoa trên cụm hoa. Phơng pháp phân loại kiểu hoa đu đủ đợc xác định theo khung phân loại của Storey (1941), trích trong ti liệu của Singh (1990), Ying Kwok Chan (2008) v Jack (1980). Phơng pháp phân loại kiểu cụm hoa, giới tính của cây đợc xác định theo khung phân loại của Oschae v cs. (1975), trích trong ti liệu của Singh (1990) v Nguyễn Văn Luật (2009). Phơng pháp phân nhóm quần thể đợc xác định theo khung phân loại của Singh (1990). Số liệu đợc xử lý bằng chơng trình Microsoft Excel 2003. 3. KếT QUả NGHIÊN CứU V THảO LUậN 3.1. Cấu tạo hoa trên cụm hoa đu đủ Dựa theo khung phân loại của Storey (1941), trích theo Ying Kwok Chan (2008), hoa đu đủ đợc chia ra thnh 6 kiểu cơ bản: 1. Hoa đơn tính cái có bầu nhuỵ v không có nhị đực. 2. Hoa lỡng tính 5 nhị (pentandria) có 5 chỉ nhị, bầu nhuỵ có 5 rãnh. 3. Hoa lỡng tính dị hình (carpelloid) có từ 6 đến 9 nhị, bầu nhuỵ có rãnh dị hình. 4. Hoa lỡng tính thon di (elongata) có bầu nhụy kéo di, bề mặt trơn, phẳng. 5. Hoa lỡng tính nhuỵ thoái hoá (barren) có 10 nhị, bầu nhuỵ bị thoái hoá. 6. Hoa đực, có 10 nhị, không có bầu nhuỵ. Kết quả khảo sát trên tập đon nghiên cứu ghi nhận sự xuất hiện của tất cả các loại hoa trên (Hình 1 đến Hình 6). 884 Nguyn Vn Hoan, Nguyn Tun Anh, Phm Th Ngc Hình 1. Hoa đơn tính cái - 5 trng hoa ri nhau - Khụng cú nh - Bu nhy hỡnh cu hoc bu dc Hình 2. Hoa lỡng tính năm nhị (pentandria) - 5 trng hoa ri nhau - Cú 5 nh ri - Bu nhy cú 5 khớa. Hình 3. Hoa lỡng tính dị hình (carpelloid) - 5 trng hoa hp phn di to thnh ng hoa - Cú 10 nh, 5 nh thp hp vi ng hoa, 5 nh cao hp vi bu nhy lm bin dng bu nhy Hình 4. Hoa lỡng tính thon di (elongata) - 5 trng hoa hp phn di to thnh ng hoa - Cú 10 nh (5 cao, 5 thp) hp vi ng hoa - Bu nhy thuụn di Hình 5. Hoa lỡng tính bất dục (barren) - 5 trng hoa hp phn di to thnh ng hoa - Cú 10 nh (5 cao, 5 thp) hp vi ng hoa - Bu nhu thoỏi hoỏ, kộm phỏt trin, vũi nhu tiờu bin Hình 6. Hoa đực - 5 trng hoa hp phn di to thnh ng hoa - Cú 10 nh (5 cao, 5 thp) hp vi ng hoa - Bu nhy b thoỏi húa hon ton 885 Kho sỏt c im cu to hoa, cm hoa v biu hin kiu hỡnh gii tớnh ca cỏc mu ging u Nh vậy, các mẫu giống đu đủ ở nớc ta về cơ bản có cấu tạo không sai khác nhiều so với các mẫu giống đu đủ trên thế giới. Quá trình khảo sát cấu tạo hoa trên tập đon thí nghiệm cho thấy, hoa lỡng tính bất dục đều l các hoa phụ của cụm hoa, có bầu nhuỵ bị thoái hoá v trở nên bất dục. Khi giải phẫu hoa đực, vẫn thấy dấu vết của vòi nhuỵ nhng đã bị thoái hoá. Trờng hợp ny giả thuyết l giới tính của hoa đợc quyết định bởi hm lợng tích luỹ của một loại hoóc môn. Giải thích ny cũng phù hợp cho hiện tợng cây đu đủ đực xuất hiện hoa lỡng tính thon di trên cụm hoa đực (Hình 9 v Hình 10). 3.2. Cấu tạo cụm hoa của các mẫu giống đu đủ thí nghiệm Theo phân loại của Oschae v cs. (1975), trích trong ti liệu của I.D.Singh (1990), các cây trong quần thể mẫu giống thu thập đợc phân lm 3 nhóm giới tính theo thnh phần hoa trên cụm hoa. Nhóm A: cụm hoa đơn tính cái - cụm hoa ngắn, chỉ mang hoa đơn tính cái Nhóm B: cụm hoa lỡng tính - cụm hoa ngắn, có thể mang hoa lỡng tính 5 nhị, lỡng tính thon di, lỡng tính bất dục v hoa lỡng tính dị hình. Nhóm C: cụm hoa đực - cụm hoa có cuống di, mang chủ yếu l hoa đực, có thể mang một vi hoa lỡng tính thon di ở đầu ngọn cnh hoặc nhánh của cụm hoa. Hình 7. Cụm hoa nhóm A cây đơn tính cái A1: Cm hoa ngn vi hoa chớnh ln, cỏc hoa ph phớa bờn thoỏi húa v chm phỏt trin. A2: Cm hoa di, hoa chớnh cú kớch thc trung bỡnh, cỏc hoa bờn cú th phỏt trin thnh qu, to chựm qu. Hình 8. Cụm hoa nhóm B - cây lỡng tính B1, B2: Hoa chớnh l hoa lng tớnh 5 nh. Cỏc hoa phớa di l hoa lng tớnh bt dc. B3: Hoa chớnh l hoa lng tớnh thon di. Cỏc hoa nh phớa di l hoa lng tớnh bt dc. A 1 A 2 B4: Hoa chớnh v cỏc hoa nh bờn di u l hoa lng tớnh di thon di. B2 B1 B3 B4 886 Nguyn Vn Hoan, Nguyn Tun Anh, Phm Th Ngc Hình 9. Cụm hoa nhóm C - cây đực C1: Cm hoa cú mt cung di trờn ch ớnh hoa c. C2: Cm hoa cú mt cung di, gm hoa c v hoa lng tớnh di. C1 C2 Hình 10. Cây đu đủ đực có quả ở đầu cụm hoa 3.3. Phân nhóm quần thể các mẫu giống đu đủ thu thập Theo phân loại của Singh (1990), đu đủ l cây phân tính khác gốc tuy nhiên tùy thuộc vo thnh phần biểu hiện giới tính của các cá thể trong quần thể, các quần thể đu đủ có thể phân thnh 3 nhóm sau: - Quần thể phân tính: chỉ mang cây đực v cây cái (Dioecious) - Quần thể đực u thế: mang cây lỡng tính v cây đực (Androdioecious) - Quần thể cái u thế: mang cây lỡng tính v cây cái (Gynodioecious). Tiến hnh khảo sát kiểu hình giới tính của các mẫu giống thu thập tại thời điểm các cây ra hoa. Bảng 1 cho thấy có đến 8/13 mẫu giống l dạng quần thể cái u thế - Gynodioecious, không xuất hiện cây đực trong quần thể. Đó l các mẫu giống - ĐLT 01, ĐLT 03, ĐLT 02, ĐLD 03, TQH, ĐLD 02, STR 05 v ĐT 03. Dạng quần thể ny rất đợc sản xuất a chuộng vì tất cả các cá thể trong quần thể đều có thể tạo quả v cho năng suất. Đây cũng l các mẫu giống quý có thể dùng lm nguồn gen ban đầu để tạo ra giống đu đủ mới không có cây đực. Quần thể QN biểu hiện gần nh một quần thể phân tính (Dioecious). Quần thể ny có hầu hết các cá thể l cây đực (35,3%) v cây cái (60,1%), chỉ có 4,6% số cây l cây lỡng tính. Căn cứ theo phơng pháp phân nhóm của Singh (1990) thì các quần thể còn lại cha thể xếp vo bất kỳ nhóm quần thể no bởi sự đa dạng trong thnh phần các dạng giới tính tồn tại trong quần thể. Do vậy trong thời gian tới cần tiến hnh khảo sảo sự di truyền v biểu hiện thnh phần giới tính trên các quần thể đu đủ mới thu thập, lm cơ sở cho việc nắm bắt cơ chế di truyền phân ly kiểu hình giới tính từ đó tạo ra quần thể giống không có cây đực (Gynodioecious) (Hình 11). 887 Kho sỏt c im cu to hoa, cm hoa v biu hin kiu hỡnh gii tớnh ca cỏc mu ging u Bảng 1. Tỷ lệ phân ly giới tính của các dòng đu đủ nghiên cứu Dũng Cõy c (%) Cõy cỏi (%) Cõy lng tớnh (%) Dng qun th Dũng Cõy c (%) Cõy cỏi (%) Cõy lng tớnh (%) Dng qun th LT01 0,0 42,4 57,6 Gyno * TQH 0,0 47,6 52,4 Gyno LT03 0,0 44,0 56,0 Gyno LD02 0,0 65,5 35,5 Gyno BI02 13,6 72,8 13,6 X ** STR05 0,0 54,3 45,7 Gyno SLA02 8,1 37,8 54,1 X T 03 0,0 75,6 24,4 Gyno QN 35,3 60,1 4,6 Dio *** BI 05 11,1 55,6 33,3 X LT02 0,0 68,4 31,6 Gyno IA05 12,7 33.5 53,8 X LD03 0,0 38,5 61,5 Gyno HONG PHI (c) 0,0 45,3 54,7 Gyno *: Gynodioecious **: khụng xỏc nh ***:Dioecious 0 10 20 30 40 50 60 70 80 LT01 LT03 BI02 SLA02 QN LT02 LD03 TQH LD02 STR05 T 03 BI 05 IA05 I CHNG Cõy c Cõy cỏi Cõy lng tớnh T l % Dũng vt liu Hình 11. Tỷ lệ các kiểu hình giới tính trong tập đon vật liệu nghiên cứu 4. KếT LUậN Các mẫu giống đu đủ khảo sát có ba kiểu hoa chính l hoa đơn tính cái, hoa lỡng tính v hoa đực. Trong đó hoa lỡng tính gồm bốn kiểu nhỏ l: lỡng tính 5 nhị, lỡng tính thuôn di v lỡng tính bất dục v lỡng tính dị hình. Cấu tạo hoa các mẫu giống đu đủ khảo sát tơng tự các mẫu giống đu đủ trên thế giới. Dựa vo cấu tạo cụm hoa phân biệt thnh 3 nhóm cây: cây đơn tính cái v cây lỡng tính v cây đực. Nhóm cây đơn tính cái có hai kiểu cụm hoa A1, A2; nhóm cây lỡng 888 Nguyn Vn Hoan, Nguyn Tun Anh, Phm Th Ngc tính có ba kiểu cụm hoa B1, B3, B4 v nhóm cây đực gồm 2 kiểu C1 v C2. Trong 13 mẫu giống đu đủ mới thu thập thì có 8 mẫu giống l quần thể cái u thế - Gynodioecious. Đây l các mẫu giống quý có thể dùng lm nguồn gen để tạo ra các giống đu đủ mới không có cây đực. Đề nghị Kết quả trên đây l căn cứ v chỉ dẫn tốt về đặc điểm biểu hiện giới tính trên cây đu đủ nói chung v tập đon mẫu giống đu đủ thí nghiệm nói riêng. Trên cơ sở của nghiên cứu ny, trong thời gian tới cần có thêm những nghiên cứu về sự di truyền v phân ly biểu hiện kiểu hình giới tính trong các quần thể duy trì v các quần thể lai hữu tính nhằm xác định quy luật, đặc điểm di truyền giới tính trên quần thể vật liệu đu đủ. TI LIệU THAM KHảO Nguyễn Văn Luật (2009). Chuối v đu đủ. NXB. Nông nghiệp, tr. 55, 61. Trần Thế Tục, Đon Thế L (2004). Cây đu đủ v kỹ thuật trồng. NXB. Lao động Xã hội, tr. 20,30. Ying - Kwok Chan (2008). Chapter 4: Breeding Papaya (Carica papaya L.). Breeding Plantation Tree Crops: Tropical species, Springer Science Business Media: p. 128-131. Jack B. Fisher (1980). The vegetative and reproductive structure of papaya (Carica papaya L.). Occasional Papers of the Harold L. Lyon Arboretum. Volume I, No.4: p. 191-208. Singh, I.D. (1990). Papaya. Oxford and IBH Publishing Co. Pvt. Ltd., New Delhi: p. 17- 22, 25-26, 55-59. 889 . LUậN Các mẫu giống đu đủ khảo sát có ba kiểu hoa chính l hoa đơn tính cái, hoa l ng tính v hoa đực. Trong đó hoa l ng tính gồm bốn kiểu nhỏ l: l ng tính 5 nhị, l ng tính thu n di v l ng tính. Khoa hc v Phỏt trin 2010: Tp 8, s 6: 883 - 889 TRNG I HC NễNG NGHIP H NI KHảO SáT ĐặC ĐIểM CấU TạO HOA, CụM HOA V BIểU HIệN KIểU HìNH GIớI TíNH CủA CáC MẫU GIốNG ĐU Đủ ( Carica papaya L. ) MớI. v l ng tính dị hình. Cấu tạo hoa các mẫu giống đu đủ khảo sát tơng tự các mẫu giống đu đủ trên thế giới. Dựa vo cấu tạo cụm hoa phân biệt thnh 3 nhóm cây: cây đơn tính cái v cây l ng tính