đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng tự phối ngô nếp phát triển từ nguồn gen ngô địa phương của việt nam và lào trong vụ xuân 2011 tại gia lâm, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  PHAN THỊ THÙY NHUNG ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG TỰ PHỐI NGÔ NẾP PHÁT TRIỂN TỪ NGUỒN GEN NGÔ ðỊA PHƯƠNG CỦA VIỆT NAM VÀ LÀO TRONG VỤ XUÂN 2011 TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng Mã số: 60.62.05 Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. VŨ VĂN LIẾT HÀ NỘI – 2011 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, ñây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ bất cứ một luận văn nào khác. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn ñã ñược cám ơn và thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Phan Thị Thùy Nhung Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… ii LỜI CẢM ƠN Cho phép tôi ñược trân trọng cảm ơn tới tập thể các giáo sư, phó giáo sư, tiến sỹ, các giảng viên Bộ môn Di truyền giống cây trồng – Khoa Nông học, Viện ðào tạo Sau ðại học – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, ñã tạo mọi ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập, làm việc tại Bộ môn, Khoa, Viện và Trường ñể hoàn thành công trình nghiên cứu khoa học này. Tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñối với thầy giáo: PGS.TS. Vũ Văn Liết ñã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn Viện nghiên cứu Lúa – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo ñiều kiện, giúp ñỡ về vật chất cũng như ñịa ñiểm ñể tôi thực hiện ñề tài. Cuối cùng, tôi cũng xin ñược nói lời cảm ơn gia ñình, bàn bè ñã luôn bên cạnh, ñộng viên và giúp ñỡ tôi hoàn thành tốt luận án này. Tác giả Phan Thị Thùy Nhung Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ðOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC ðỒ THỊ, HÌNH ẢNH viii 1. MỞ ðẦU 1 1.1. ðặt vấn ñề 1 1.2. Mục ñích, yêu cầu 2 1.2.1. Mục ñích 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của ñề tài 3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học của ñề tài 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 4 2.1. Tình hình sản xuất, tiêu thụ ngô trên thế giới và Việt Nam 2.1.1. Tình hình sản xuất ngô và tiêu thụ ngô trên trên thế giới 4 2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô ở Việt Nam 7 2.2. Nghiên cứu và chọn tạo ngô nếp trên thế giới và Việt Nam 9 2.2.1. Nghiên cứu và chọn tạo giống ngô nếp trên thê giới 9 2.2.2. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô nếp ở Việt Nam 11 2.3. Nghiên cứu ƯTL và ứng dụng trong chọn tạo giống ngô 14 2.4. Khả năng kết hợp và nghiên cưú ñánh giá khả năng kết hợp 18 2.4.1. Khả năng kết hợp 18 2.4.2. Phương pháp ñánh giá khả năng kết hợp bằng lai luân giao(diallel cross) 20 2.4.3. Một số nghiên cứu về KNKH 22 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.1. Vật liệu nghiên cứu 28 3.2 Nội dung nghiên cứu 29 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… iv 3.3. ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 29 3.4. Các biện pháp kỷ thuật áp dụng 30 3.5. Phương pháp thí nghiệm 31 3.6. Phương pháp ñánh giá và xử lý số liệu 36 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 4.1. Các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của bố mẹ trong vụ thu ñông 2010 tại Gia Lâm, Hà Nội 38 4.1.1. Thời gian sinh trưởng và các ñặc ñiểm hình thái của các dòng ngô bố mẹ vụ thu ñông 2010 38 4.1.2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng ngô bố mẹ vụ thu ñông 2010 40 4.2. Khả năng kết hợp của các dòng ngô thí nghiệm bằng phương pháp lai luân giao vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 42 4.2.1. Các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các THL trong vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 42 4.2.2. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây và số lá 46 4.2.3. Chiều cao cây cuối cùng và chiều cao ñóng bắp 53 4.2.4. Một số ñặc ñiểm nông sinh học 55 4.2.5. Khả năng chống chịu ñồng ruộng của các THL 58 4.2.6. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 60 4.2.7. Ưu thế lai của các tổ hợp ngô nếp lai 65 4.2.8. ðánh giá khả năng kết hợp về tính trạng năng suất của các THL 71 4.3. Thảo luận 79 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 80 5.1. Kết luận 80 5.2. ðề nghị 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 86 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ðC: ðối chứng TGST: Thời gian sinh trưởng TB: Trung bình ƯTL: Ưu thế lai THL: Tổ hợp lai KNKH: Khả năng kết hợp KNKHC: Khả năng kết hợp chung KNKHR: Khả năng kết hợp riêng CV: ðộ biến ñộng LSD: Sai khác có ý nghĩa ðVT: ðơn vị tính USDA : Bộ nông nghiệp Mỹ FAO: Tổ chức nông nghiệp thế giới IFPRI: Viện nghiên cứu chính sách lương thực quốc tế CIMMYT: T rung tâm quốc tế về nghiên cứu nâng cao chât lượng Ngô và lúa Mỳ MARD: Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn TPTD: Thụ phấn tự do KHKTNN: Khoa học kĩ thuật nông nghiệp Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Nhu cầu thế giới ñối với 3 cây trồng chủ yếu (triệu tấn) 5 Bảng 2.2: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô một số nước trên thế giới giai ñoạn 2001– 2008 5 Bảng 2.3: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô giai ñoạn 2007-2009 8 Bảng 2.4: Kế hoạch sản xuất ngô giai ñoạn 2011-2015 8 Bảng 3.1: Các dòng ngô nếp tự phối trong thí nghiệm 28 Bảng 3.2: Tổ hợp lai nghiên cứu 29 Bảng 4.1: Thời gian sinh trưởng và các ñặc ñiểm hình thái của các dòng ngô thí nghiệm vụ Thu ðông 2010 tại Gia Lâm, Hà Nội 39 Bảng 4.2: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng ngô bố mẹ vụ Thu ðông 2010 tại Gia Lâm, Hà Nội 40 Bảng 4.3: Các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của các THL vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 45 Bảng 4.4: ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL và ðC (MX4) vụ xuân năm 2011 tại Gia Lâm - Hà Nội 46 Bảng 4.5: Tốc ñộ tăng trưởng chiều cao của các THL và ðC vụ xuân 2011 tại Gia Lâm – Hà Nội 48 Bảng 4.6: ðộng thái tăng trưởng số lá của các THL và ðC tham gia thí nghiệm vụ xuân 2011 tại Gia Lâm - Hà Nội 50 Bảng 4.7: Tốc ñộ tăng trưởng số lá của các THL và ðC vụ xuân 2011 tại Gia Lâm – Hà Nội 51 Bảng 4.8: Chiều cao cây, cao ñóng bắp của các THL và ðC trong thí nghiệm vụ Xuân 2011 tại Gia Lâm – Hà Nội 54 Bảng 4.9: ðặc ñiểm nông sinh học của các THL trong thí nghiệm vụ xuân 2011 tại Gia Lâm – Hà Nội 57 Bảng 4.10: Sâu bệnh, hại và ñặc tính chống chịu của các THL ngô nếp ở vụ xuân năm 2011 tại Gia Lâm - Hà Nội 59 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… vii Bảng 4.11: Các yếu tố cấu thành năng suất của các THL và ðC trong thí nghiệm vụ xuân 2011 62 Bảng 4.12: Khối lượng bắp tươi/ô, năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các THL và ðC trong thí nghiệm vụ xuân 2011 tại Gia Lâm- Hà Nội 64 Bảng 4.13: Ưu thế lai chuẩn về TGST của các THL vụ xuân 2011 67 Bảng 4.14: Ưu thế lai thực (HB). ưu thế lai chuẩn (HS) về các yếu tố cấu thành năng suất 70 Bảng 4.15a: Phân tích phương sai I 71 Bảng 4.15b: Phân tích phương sai II 71 Bảng 4.16a: Giá trị tổ hợp chung 72 Bảng 4.16b: Biến ñộng của tổ hợp chung 72 Bảng 4.17a: Gía trị KNKH riêng của 6 dòng ngô nếp 73 Bảng 4.17b: Biến ñộng tổ hợp riêng 74 Bảng 4.18: Kiểm ñịnh các giá trị KNKH của 6 dòng ngô nếp tự phối 74 Bảng 4.19a. Phân tích phương sai I 75 Bảng 4.19b. Phân tích phương sai II 76 Bảng 4.20a: Giá trị tổ hợp chung 76 Bảng 4.20b: Biến ñộng của tổ hợp chung 76 Bảng 4.21a: Giá trị KNKH riêng của 6 dòng ngô nếp 77 Bảng 4.21b: Biến ñộng tổ hợp riêng 77 Bảng 4.22: Kiểm ñịnh các giá trị KNKH của 6 dòng ngô nếp tự phối 78 Bảng 4.23: So sánh một số THL tiềm năng và ðC 79 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… viii DANH MỤC ðỒ THỊ, HÌNH ẢNH Trang ðồ thị 4.1. ðồ thị năng suất lý thuyết của các dòng ngô thí nghiệm vụ thu ñông 2010 tại Gia Lâm, Hà Nội 41 ðồ thị 4.2. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL và ðC vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 47 ðồ thị 4.3. ðộng thái tăng trưởng số lá của các THL và ðC vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 49 ðồ thị 4.4. Tốc ñộ ra lá của một số THL và ðC vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 52 ðồ thị 4.5. ðồ thị năng suất của các THL và ðC vụ Xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 65 ðồ thị 4.6. Giá trị KNKH chung của 6 dòng bố mẹ trong vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 73 ðồ thị 4.7. Giá trị KNKH chung của 6 dòng bố mẹ trong vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 77 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… 1 1. MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Cây ngô (Zea mays L.) có tốc ñộ phát triển nhanh và ñã trở thành một trong ba loại cây lương thực quan trọng trên thế giới, nó cũng là một trong những loài cây trồng làm thay ñổi bản ñồ nông nghiệp thế giới. Ngô là lương thực chính của người dân khu vực ðông Nam Phi, Tây Phi, Nam Á. Ngô là cây lương thực quan trọng ở các nước nghèo và ñang phát triển, là thành phần quan trọng nhất trong thức ăn chăn nuôi. Hầu như 70% chất tinh trong chăn nuôi là tổng hợp từ ngô (Ngô Hữu Tình, 2003). Ngoài ra ngô còn là nguồn nguyên liệu phục vụ cho nền nông nghiệp chế biến, nguyên liệu cho các ngành công nghiệp như: công nghệ thực phẩm, y học, công nghiệp nhẹ. Ngô trở thành nguồn thu ngoại tệ lớn thông qua xuất khẩu của một số nước trên thế giới trong một số năm gần ñây. Theo dự báo của Viện nghiên cứu Chương trình Lương thực Thế giới [IFPRI, (2003), 2020 Projections. I. Projections. Washington, D.C] vào năm 2020 nhu cầu về sản lượng ngô thế giới sẽ tăng 45% so với năm 1997, chủ yếu tăng cao ở các nước ñang phát triển(72%), riêng ðông Nam Á nhu cầu ngô tăng 70% so với năm 1997, trong ñó khó khăn chủ yếu tập trung ở các nước ñang phát triển (CIMMYT, 2008) [14]. Các nhà nghiên cứu nhận thấy nguyên nhân chính làm cho nhu cầu ngô tăng mạnh trong thời gian tới là do dân số thế giới tăng nhanh, cùng với việc tăng nhanh dân số, nhu cầu ngô hạt tăng do các nguyên nhân khác như: nhu cầu thịt, trứng, sữa cho khẩu phần ăn tăng lên, ñặc biệt nhu cầu thịt ở các nước ñang phát triển sẽ tăng 180% vào năm 2020 so với năm 2000 (MeCalla, 2000 [15]. Ngô nếp ăn tươi phổ biến ở các nước Châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippines, Việt Nam…Thị trường tiêu thu ngô nếp ăn tươi gần như ngô ñường, thu hoạch bắp sau thụ phấn khoảng 25 ngày. Người tiêu dùng ðông Nam Á thích ăn loại gạo dẻo như các giống lúa japonica, ngô nếp là sản phẩm ñóng góp vào sở thích tiêu dùng của người dân khu vực này với sở thích mềm và dính (Kim et al., 1994). Do nhu cầu tiêu dùng ngô nếp tăng, sản xuất ngô làm thức ăn ở Hàn Quốc giảm [...]... t s dòng t ph i ngô n p phát tri n t ngu n gen ngô ñ a phương c a Vi t Nam và Lào trong v Xuân 2011 t i Gia Lâm, Hà N i ” 1.2 M c ñích, yêu c u 1.2.1 M c ñích ðánh giá kh năng k t h p c a m t s dòng t ph i phát tri n t các m u gi ng ngô ñ a phương c a Vi t Nam và Lào nh m xác ñ nh nh ng dòng có KNKH ph c v ch n t o gi ng ngô n p ưu th lai 1.2.2 1.2.2 Yêu c u - ðánh giá ñ c ñi m sinh trư ng và phát. .. Các dòng là L-38-05D ( dòng t ph i ngô răng ng a h t vàng rút dòng t lai ñơn, lai ñơn này ñư c s d ng làm m trong gi ng lai kép thương m i là BR-201); Dòng L-4610D ( là dòng t ph i ngô răng ng a h t vàng rút dòng t BR-201); Dòng L-49-02D ( là dòng ngô răng ng a h t vàng rút dòng t c p lai gi a hai qu n th BR-105 và BR106); Dòng L-08-05F ( là dòng t ph i ngô răng ng a màu cam rút dòng t qu n th IG1); Dòng. .. xác ñ nh ñư c 4 dòng 241, 303, 513 và 216 có giá tr GCA v năng su t và ch t lư ng dương Ngoài ra các THL phát tri n t nh ng dòng t ph i này 513 × 241, 216 × 241 và 513 × 303 có năng su t cao và giá tr KNKH riêng v năng su t dương Nh ng dòng phù h p làm b là 241 và 303 , dòng 216 và 513 phù h p làm m [51] 2.4.3.2 M t s nghiên c u trong nư c v KNKH M t thí nghi m luân giao ñánh giá 9 dòng t ph i bao... ngu n và chương trình khác nhau có th ñ i di n cho các nhóm di truy n có th s d ng làm v t li u di truy n ñ phát tri n gi ng ngô ƯTL và lai chuy n gen [48] Thông tin v kh năng k t h p và ki u ƯTL gi a các v n gen và qu n th ngô CIMMYT tr giúp cho nghiên c u và phát tri n gi ng ngô ƯTL (i) nghiên c u kh năng k t h p v n và qu n th ngô chín trung ngày Nhi t ñ i và Á nhi t ñ i, (ii) ñánh giá ti m năng. .. pháp t o dòng thu n ngô ñã là phương pháp ch n t o gi ng ngô cơ b n ñ phát tri n gi ng ngô ƯTL t khi Shull gi i thi u năm 1909 Nh ng phương pháp t o dòng thu n c i ti n như thông tin, k thu t và công c b t ñ u phát tri n t nh ng năm 1980 M c tiêu cơ b n c a các nhà t o gi ng ngô là phát tri n các qu n th và dòng thu n có th lai ñ t o ra các t h p có ƯTL cao ð phát tri n dòng thu n ngô b ng phương pháp... có hai thành ph n quan tr ng là: thành ph n th nh t bao g m các gen ñ m b o cho ti m năng năng su t cá th cao, thành ph n gen th hai là các gen ñi u khi n kh năng ch ng ch u b t thu n sinh h c và phi sinh h c (Fasoula và Fasoula, 2002) Nghiên c u phát tri n dòng t ph i cũng có hai hư ng ch y u, hư ng th nh t t p trung ch y u là thanh l c và k thu t ñ c i ti n b n ch t dòng t ph i và trên các dòng có... sánh hai dòng ngô t th và giao ph i ñã ñi ñ n k t lu n: chi u cao cây d ng ngô giao ph i cao hơn 19% và chín s m hơn 9% so v i d ng ngô t ph i(Hallauer và Maranda, 1988 [25] Ngư i ñ u tiên nghiên c u ƯTL ph i ngô là Shull Năm 1904, Shull ñã ti n hành t ngô ñ thu ñư c các dòng thu n” và ñã t o ra nh ng lai ñơn t nh ng dòng thu n” này Nh ng công trình nghiên c u v ngô lai mà Shull công b vào nh ng... nhà khoa h c cũng r t quan tâm ñ n ngu n gen cây ngô ñ a phương trong ñó có ngu n gen ngô n p ph c v t o gi ng T ngu n v t li u ban ñ u, thông qua t ph i và ch n l c cá th , d a vào n i nhũ và các ñ c tính nông sinh h c khác ñ t o ra dòng n p thu n ð t o các ñ ng ñ ng ngô n p t ngu n ngô thư ng, ngư i ta cho lai ngô n p và ngô thư ng, sau ñó ti n hành lai l i và ki m tra b ng phân tích h t qua ph n... tiêu chương trình t o gi ng ngô n p ưu th lai và ngô có ch t lư ng protein c a Argentina ñư c b t ñ u và sau ñó m t vài dòng thu n ñư c phát tri n và th kh năng ph i h p gi a các dòng t ph i t t nh t và v ngô năm 2001/02 m t s t h p lai ñơn ñư c th nghi m S t h p phân thành 3 nhóm là : - Ngô n p ưu th lai - Ngô ch t lư ng protein cao - T h p lai kép c i thi n tinh b t c a ngô ch t lư ng protein Nh ng... con lai và b m trong ñi u ki n v Xuân 2011 - ðánh giá kh năng ch ng ch u như ch ng ñ và ch ng ch u sâu b nh ñ ng ru ng Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i - Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………………… 2 - ðánh giá năng su t và y u t c u thành năng su t c a các THL và b m - Xác ñ nh ưu th lai c a các THL - Xác ñ nh kh năng k t h p c a các dòng khuy n cáo cho chương trình ch n t o gi ng ngô n p . nghiên cứu ñề tài “ðánh giá khả năng kết hợp của một số dòng tự phối ngô nếp phát triển từ nguồn gen ngô ñịa phương của Việt Nam và Lào trong vụ Xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội ” 1.2. Mục ñích,. ðC vụ Xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 65 ðồ thị 4.6. Giá trị KNKH chung của 6 dòng bố mẹ trong vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 73 ðồ thị 4.7. Giá trị KNKH chung của 6 dòng bố mẹ trong vụ xuân. trưởng số lá của các THL và ðC vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 49 ðồ thị 4.4. Tốc ñộ ra lá của một số THL và ðC vụ xuân 2011 tại Gia Lâm, Hà Nội 52 ðồ thị 4.5. ðồ thị năng suất của các THL và