đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô thuần phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai chịu hạn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM * VŨ HOÀI SƠN ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ THUẦN PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI CHỊU HẠN LUẬN VĂN THẠC SỸ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng Mã số : 60.62.05 Người hướng dẫn khoa học: TS. LƯƠNG VĂN VÀNG HÀ NỘI – 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Ngày …. tháng năm 2010 Tác giả luận văn Vũ Hoài Sơn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp tôi ñã ñược sự quan tâm, giúp ñỡ và sự giảng dạy nhiệt tình của thầy cô giáo, Ban lãnh ñạo và tập thể cán bộ phòng ðào tạo Sau ðại học - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam trong suốt thời gian tham gia học tập khoá cao học 17. Trước tiên tôi xin trân trọng cảm ơn tới Ban lãnh ñạo Viện Nghiên cứu Ngô ñã quan tâm, tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi học tập và nghiên cứu ñể hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn khoa học, TS. Lương Văn Vàng, ñã quan tâm, giúp ñỡ và ân cần chỉ bảo ñể tôi học tập tốt và hoàn thành luận văn. Tôi xin cảm ơn sự ñộng viên và giúp ñỡ quý báu của ñồng nghiệp Tổ Tạo giống 3 – Bộ môn Chọn tạo giống ngô, ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp ñỡ của Ban lãnh ñạo các phòng ban, các bạn ñồng nghiệp và cá nhân ThS. Vũ Văn Dũng ở Trung Tâm NC & SX Giống Ngô Sông Bôi ñã tạo mọi ñiều kiện giúp ñỡ nhiệt tình trong thời gian thực hiện ñề tài. Cuối cùng, tôi xin ñược cảm ơn những người thân trong gia ñình, các thầy cô giáo, các cô chú, các anh chị và bạn bè ñồng nghiệp ñã ñộng viên và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành luận văn này. Học viên Vũ Hoài Sơn iii MỤC LỤC Trang MỞ ðẦU 1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 2. Mục ñích, yêu cầu 3 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của ñề tài 3 3.1. Ý nghĩa khoa học của ñề tài 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 4 4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài 4 CHƯƠNG I CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của ñề tài 5 1.1.1. Khái niệm bất thuận phi sinh học ñối với sản xuất ngô 5 1.1.2. Nhu cầu nước của cây ngô qua các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển 5 1.1.3. Các khái niệm về hạn 7 1.2. Khái niệm dòng thuần, khả năng kết hợp và ñánh giá khả năng kết hợp 8 1.2.1. Khái niệm dòng thuần 8 1.2.2. Khả năng kết hợp và ñánh giá khả năng kết hợp 9 1.3. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô chịu hạn trên thế giới và Việt Nam 16 1.3.1. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô chịu hạn trên thế giới 16 1.3.2. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô chịu hạn trong nước 20 1.3.3. Nhu cầu sản xuất ngô trong nước 22 iv 1.3.4. Dự kiến và kế hoạch sản xuất ngô của Việt Nam ñến năm 2020 24 CHƯƠNG II VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu 27 2.2. Nội dung nghiên cứu 27 2.3. ðịa ñiểm và thời gian thực hiện 28 2.3.1. ðịa ñiểm 28 2.3.2. Thời gian 28 2.4. Phương pháp nghiên cứu 30 2.5. Các phương pháp tính toán và xử lý số liệu 32 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng 34 3.1.1. Thời gian sinh trưởng và ñặc ñiểm hình thái của các dòng 34 3.1.2. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng 38 3.1.3. Khả năng chống chịu với một số sâu bệnh chính và khả năng chống ñổ của các dòng 42 3.2. Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các dòng nghiên cứu 46 3.2.1. Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các dòng nghiên cứu trong nhà lưới có mái che 46 3.2.2. Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các dòng nghiên cứu ngoài ñồng ruộng 48 3.3. Kết quả khảo sát các tổ hợp lai luân phiên 52 3.3.1. ðặc ñiểm hình thái và thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai trong các thí nghiệm luân phiên 52 v 3.3.2. Năng suất và Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong các thí nghiệm luân phiên 56 3.4. Kết quả phân tích khả năng kết hợp của các dòng trong các thí nghiệm 61 3.4.1. Kết quả phân tích khả năng kết hợp của các dòng nhóm chín sớm 61 3.4.2. Kết quả phân tích khả năng kết hợp của các dòng nhóm chín trung bình 63 3.5. Kết quả thử nghiệm khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai triển vọng trong nhà lưới có mái che và ngoài ñồng ruộng 69 3.5.1. Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai triển vọng trong nhà lưới có mái che 69 3.5.2. Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai nghiên cứu ngoài ñồng ruộng 70 3.6. Kết quả khảo sát các tổ hợp lai triển vọng trong mạng lưới khảo nghiệm của Viện nghiên cứu Ngô 73 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 1. Kết luận 76 2. ðề nghị 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tiếng Việt 77 2. Tiếng Anh 78 PHỤ LỤC vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở Việt Nam (2000 – 2009) 23 Bảng 1.2: Dự kiến diện tích, năng suất và sản lượng ngô cả nước ñến 2020 25 Bảng 2.1: Nguồn gốc các dòng tham gia thí nghiệm 28 Bảng 2.2: Nguồn gốc tổ hợp lai của các nhóm dòng tham gia thí nghiệm 29 Bảng 3.1: Thời gian sinh trưởng và số lá của các dòng tại ðan Phượng và Sông Bôi vụ Xuân 2009 35 Bảng 3.2: Một số ñặc ñiểm của các dòng ở tại ðan Phượng và Sông Bôi vụ Xuân 2009 36 Bảng 3.3: Chiều dài bắp hữu hiệu và ñường kính bắp của các dòng ở tại ðan Phượng và Sông Bôi vụ Xuân 2009 40 Bảng 3.4: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng tham gia thí nghiệm vụ Xuân 2009 44 Bảng 3.5: Khả năng chống chịu của các dòng ở tại ðan Phượng và Sông Bôi vụ Xuân 2009 46 Bảng 3.6: Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các dòng tham thí nghiệm nhóm chín sớm 47 Bảng 3.7: Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các dòng tham thí nghiệm nhóm chín trung bình 48 Bảng 3.8: Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các dòng tham gia thí nghiệm ở giai ñoạn TP- PR và thu hoạch nhóm chín sớm 49 Bảng 3.9: Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các dòng tham gia thí nghiệm ở giai ñoạn TP- PR và thu hoạch nhóm chín trung bình 50 Bảng 3.10: Thời gian sinh trưởng và năng suất của các dòng tham gia thí nghiệm ñiều khiển tưới thuộc nhóm chín sớm 51 Bảng 3.11: Thời gian sinh trưởng và năng suất của các dòng tham gia thí nghiệm ñiều khiển tưới thuộc nhóm chín trung bình 51 vii Bảng 3.12: ðặc ñiểm và thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai luân phiên tại ðan Phượng 54 Bảng 3.13: ðặc ñiểm và thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai luân phiên tại Sông Bôi 55 Bảng 3.14: Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai luân phiên tại ðan Phượng 58 Bảng 3.15: Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai luân phiên tại Sông Bôi 59 Bảng 3.16: Năng suất của các tổ hợp lai nhóm chín sớm tại Sông Bôi 61 Bảng 3.17: Giá trị khả năng kết hợp chung (gi ^ ), riêng (S ^ ij) và phương sai khả năng kết hợp riêng (σ 2 sij) về tính trạng năng suất của các dòng nhóm chín sớm tại Sông Bôi 62 Bảng 3.18: Năng suất của các tổ hợp lai nhóm chín sớm tại ðan Phượng 63 Bảng 3.19: Giá trị khả năng kết hợp chung (gi ^ ), riêng (S ^ ij) và phương sai khả năng kết hợp riêng (σ 2 sij) về tính trạng năng suất của các dòng nhóm chín sớm tại ðan Phượng 64 Bảng 3.20: Năng suất của các tổ hợp lai nhóm chín trung bình tại Sông Bôi 65 Bảng 3.21: Giá trị khả năng kết hợp chung (gi ^ ), riêng (S ^ ij) và phương sai khả năng kết hợp riêng (σ 2 sij) về tính trạng năng suất của các dòng nhóm chín trung bình tại Sông Bôi 65 Bảng 3.22: Năng suất của các tổ hợp lai nhóm chín trung bình tại ðan Phượng 66 Bảng 3.23: Giá trị khả năng kết hợp chung (gi ^ ), riêng (S ^ ij) và phương sai khả năng kết hợp riêng (σ 2 sij) về tính trạng năng suất của các dòng nhóm chín trung bình tại ðan Phượng 66 Bảng 3.24: Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai triển vọng trong nhà lưới có mái che 69 viii Bảng 3.25: Kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm ở giai ñoạn TP - PR và thu hoạch 71 Bảng 3.26: Thời gian sinh trưởng và năng suất của các tổ hợp lai triển vọng trong ñiều khiển tưới tại Sông Bôi 72 Bảng 3.27: Kết quả thí nghiệm so sánh của Viện nghiên cứu Ngô tại ðan Phượng và Trung tâm NC& SX giống Ngô Sông Bôi vụ Thu 2009 và Xuân 2010 73 Bảng 3.28: Kết quả tóm tắt so sánh giống của Viện nghiên cứu ngô tại Cộng hòa - Dân chủ - Nhân dân Lào từ 8/2009- 02/2010 74 Bảng 3.29: Kết quả thử nghiệm giống ngô của Viện nghiên cứu Ngô tại An ðồng - Quỳnh Phụ - Thái Bình vụ Xuân 2010 75 Bảng 3.30: Kết quả thí nghiệm so sánh của Viện nghiên cứu Ngô tại ðan Phượng và Trung tâm NC& SX giống Ngô Sông Bôi vụ xuân 2010 75 ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Nhu cầu nước hàng ngày của cây ngô qua c¸c thêi kú 6 Hình 3A: Bắp các dòng thu hoạch nhóm chín sớm tại ðan Phượng pl Hình 3B: Bắp các dòng thu hoạch nhóm chín trung bình tại ðan Phượng pl Hình 3.1: Biểu ñồ năng suất các dòng chín sớm ở ðan Phượng vµ Sông Bôi 45 Hình 3.2: Biểu ñồ năng suất các dòng chín trung bình ở ðan Phượng vµ Sông Bôi 45 Hình 3C-1: Thí nghiệm không tưới tại Sông Bôi 49 Hình 3C-2: Thí nghiệm có tưới tại Sông Bôi 49 Hình 3D: Một số dòng thí nghiệm có bộ lá xanh bền pl Hình 3E-1: Một số hình ảnh thí nghiệm trong phòng tại Sông Bôi pl Hình 3E-2: Một số hình ảnh tổ hợp lai ưu tú giai ñoạn chín sữa pl Hình 3.3: Biểu ñồ năng suất của các tổ hợp lai luân phiên tại ðan Phượng vµ Sông Bôi nhóm chín sớm 60 Hình 3.4: Biểu ñồ năng suất của các tổ hợp lai luân phiên tại ðan Phượng vµ Sông Bôi nhóm chín trung bình 60 Hình 3F-1: Dòng Bố, Mẹ và tổ hợp lai VSA7 tại ðan Phượng pl Hình 3F-2: Hình 3F-2: Dòng Bố, Mẹ và tổ hợp lai VSB13 tại ðan Phượng pl Hình 3G: Một số tổ hợp lai ưu tú năng suất cao pl Hình 3H-1: THL VSB13 ở thí nghiệm ñiều khiển tưới tại Sông Bôi pl Hình 3H-1: Giống VS36 trong thí nghiệm so sánh giống tại ðan Phượng pl Hình 3.5: Biểu ñồ giá trị khả năng kết hợp chung của các dòng chín sớm tại ðan Phượng 67 Hình 3.6: Biểu ñồ giá trị khả năng kết hợp chung của các dòng chín sớm tại Sông Bôi 67 Hình 3.7: Biểu ñồ giá trị khả năng kết hợp chung của các dòng nhóm chín [...]... dòng ngô thu n ph c v công tác ch n t o gi ng ngô lai ch u h n” 2 M c ñích, yêu c u M c ñích ðánh giá xác ñ nh m t s ngu n dòng ngô thu n có KNKH cao, có kh năng ch u h n; ñ ñưa ra THL có NS cao ph c v công tác ch n t o gi ng ngô lai ch u h n Yêu c u - ðánh giá ñ c ñi m nông sinh h c c a m t s dòng ngô thu n - ðánh giá kh năng ch u h n c a m t s dòng ngô thu n - ðánh giá KNKH c a các dòng thu n ñ xác ñ... n ñ nh năng su t c a dòng, giúp cho vi c lo i b dòng trong quá trình ch n t o và ñánh giá dòng ð tài cũng ñã xác ñ nh ñư c kh năng k t h p c a các dòng v năng su t h t Trên cơ s ñó l a ch n các dòng có kh năng ch u h n và kh năng k t h p cao v năng su t b sung cho t p ñoàn dòng công tác c a Vi n nghiên c u Ngô 3.2 Ý nghĩa th c ti n Xác ñ nh ñư c m t s dòng ch u h n, có kh năng k t h p cao v năng su... o dòng thu n - ðánh giá kh năng k t h p (KNKH) - Kh o nghi m, so sánh, s n xu t h t lai Trong các giai ño n trên, giai ño n ñánh giá kh năng k t h p (KNKH) chung và riêng là công vi c c n thi t và quan tr ng Vì không ph i b t kỳ m t dòng thu n nào khi lai cũng t o ra nh ng gi ng ngô lai t t; và cũng không ph i b t kỳ m t dòng thu n nào cũng có KNKH cao Lai ñ nh nh m ñánh giá KNKH chung lo i b các dòng. .. chương trình t o dòng và t o gi ng ngô lai 1.2.2 Kh năng k t h p và ñánh giá kh năng k t h p * Kh năng k t h p Kh năng k t h p là m t thu c tính ñư c ki m soát di truy n, nó ñư c truy n l i qua t ph i cũng như qua lai T o dòng không ph i là giai ño n khó khăn nh t c a quá trình ch n t o gi ng ngô ðánh giá kh năng k t h p (KNKH) c a dòng m i là quan tr ng nh t Nhi u nhà khoa h c ñã b nhi u công s c ñ xác... Hai phương pháp ñánh giá KNKH c a dòng thu n ñư c áp d ng r ng kh p ñ n nay là lai ñ nh và lai luân phiên * ðánh giá kh năng k t h p b ng phương pháp lai ñ nh Lai ñ nh ñư c s d ng r ng rãi ñ ñánh giá KNKH chung c a v t li u t o gi ng, ñ c bi t có hi u qu v i cây ngô, vì trong quá trình t o dòng do s lư ng dòng phát sinh nhi u c n ph i ñánh giá s m ñ ch n các dòng t t, lo i b các dòng x u nh m ti t ki... con lai c a c p lai (i x j) l nl pk - Tính tr ng trung bình trong thí nghi m di - Kh năng k t h p chung c a dòng i cj - Kh năng k t h p chung c a cây th j sij - Kh năng k t h p riêng gi a dòng i và cây th j eijk - Sai s ng u nhiên * ðánh giá kh năng k t h p b ng phương pháp lai luân phiên Lai luân phiên (diallel cross) là h th ng lai th mà các dòng ho c gi ng ñư c lai v i nhau theo t t c các t h p lai. .. t b sung vào t p ñoàn dòng ch u h n c a Vi n nghiên c u Ngô làm v t li u cho công tác ch n t o các gi ng ngô lai ch u h n ðã lai t o thành công ñư c 2 t h p lai tri n v ng có kh năng ch u h n t t, năng su t cao có th gi i thi u cho s n xu t: Nhóm chín s m VSA7 (hay VS26), nhóm chín trung bình VSB13 (hay VS36) 4 ð i tư ng và ph m vi nghiên c u ð tài ti n hành trên cơ s 12 dòng ngô thu n ñư c t o ra... các dòng ngô có KNKH th p Lai luân phiên nh m ñánh giá KNKH chung và riêng, tìm ra nh ng t h p lai có nh ng ñ c tính t t chu n b cho vi c kh o nghi m, so sánh, s n xu t h t lai Do t m quan tr ng và nh ng ñòi h i th c t c a công tác ch n t o gi ng nói chung và ph c v cho chương trình ngô lai c a Vi t Nam nói riêng chúng tôi ti n hành nghiên c u ñ tài: “ðánh giá kh năng k t h p c a m t s dòng ngô thu... th lai Trong ñó, ñ c bi t các nghiên c u v m i quan h gi a các ñ c ñi m c a dòng thu n v i năng su t con lai Gama E và Hallauer, (1977)[32] k t lu n r ng h s tương quan gi a năng su t h t dòng và con lai là t 0,09 ñ n 0,11; gi a các ñ c ñi m khác c a dòng v i năng su t con lai là không quá 0,14 M t s tác gi khác thu ñư c k t qu cao hơn, song cũng chưa ñ l n ñ có th s d ng làm ch tiêu d ñoán KNKH Ngô. .. y là các dòng thu n Như v y, dòng thu n là dòng có ki u gen ñ ng h p t v i t l cao nhi u tính tr ng di truy n Phát tri n dòng thu n có ti m năng s d ng làm b m cho các gi ng ngô lai thương m i năng su t cao, n ñ nh là m c tiêu cơ b n c a các chương trình c i t o cây ngô T l dòng thu n t o ra ñư c s d ng trong gi ng lai cho s n xu t là r t nh Theo Hallauer (1988)[36] cho bi t kho ng 72.000 dòng ñã ñư . tài: “ðánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô thuần phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai chịu hạn 2. Mục ñích, yêu cầu Mục ñích ðánh giá xác ñịnh một số nguồn dòng ngô thuần có. có khả năng chịu hạn; ñể ñưa ra THL có NS cao phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai chịu hạn. Yêu cầu - ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học của một số dòng ngô thuần - ðánh giá khả năng chịu. niệm dòng thuần, khả năng kết hợp và ñánh giá khả năng kết hợp 8 1.2.1. Khái niệm dòng thuần 8 1.2.2. Khả năng kết hợp và ñánh giá khả năng kết hợp 9 1.3. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo