Tạo vật liệu khởi đầu bằng phương pháp lai hữu tính đối với cà chua trong vụ Đông Xuân 2007 – 2008 tại khoa Nông Học Trường đại học Nông Lâm Huế

1.2 Mục đích của đề tài Chọn được cặp bố mẹ thích hợp, có khả năng phối hợp tốt, con lai cókhả năng cho năng suất cao, phẩm chất tốt, có khả năng chống chịu với điềukiện ngoại cảnh và sâ

PHẦN 1

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) là một trong những loại rau

quan trọng được trồng phổ biến trên thế giới, đặc biệt là ở các vùng rau nhiệtđới Nó là nguyên liệu phong phú cho các nhà máy chế biến, không chỉ có ýnghĩa kinh tế lớn trong nông nghiệp mà còn là đối tượng nghiên cứu trong ditruyền tế bào và chọn giống ở thực vật bậc cao [3, 14]

Cà chua là một cây trồng có giá trị kinh tế cao, dễ trồng, có chi phí banđầu thấp, có thể mở rộng diện tích cach tác trên nhiều vùng sinh thái khácnhau trên khắp toàn quốc, đặc biệt là những nơi có nền nhiệt độ ôn hòa

Thừa Thiên Huế là một tỉnh có nguồn lao động dồi dào, có diện tích đấtđai dành cho nông nghiệp khá lớn Hơn nữa, phần lớn diện tích đất này rấtphù hợp cho trồng cà chua, và cà chua lại là cây trồng ngắn ngày, rất phù hợpvới cơ cấu cây trồng của địa phương

Tuy nhiên, do điều kiện khí hậu khá phức tạp, nóng ẩm mưa nhiều, thờitiết thay đổi thất thường, nên gây ra nhiều bệnh phát sinh như: sương mai, héo

rũ, thối trái…gây nên nhiều thiệt hại lớn cho sản xuất của vùng Đây là mộttrong những khó khăn lớn của người trồng cà chua ở Thừa Thiên Huế mà hiệnnay chưa có biện pháp phòng trừ hiệu quả [10]

Thực tế nhu cầu sử dụng cà chua là rất lớn, vừa tiêu thụ tại chỗ vừaphục vụ chế biến xuất khẩu song diện tích trồng cà chua còn ít, phần lớn phảinhập từ các tỉnh phía Bắc và ở Đà Lạt, những khó khăn trên là do chưa có một

bộ giống phù hợp cho vùng

Các giống cà chua thường có tính khu vực rất cao, một số giống thíchhợp với vùng sinh thái này nhưng không thích hợp khi được trồng ở vùngkhác Vì vậy cần kết hợp chặt chẽ trong công tác chọn lọc, lai tạo giống, nhậpnội giống, khảo nghiệm so sánh nhằm tìm ra được một bộ giống thích hợp chotừng vùng sinh thái riêng biệt [19, 20]

Những năm gần đây bộ môn Khoa Học Nghề Vườn trường Đại họcNông Lâm Huế đã thu thập được nhiều giống cà chua nhập nội và trong nước

đã tuyển chọn được một số giống cà chua có triển vọng, có thể làm vật liệucho công tác chọn tạo giống mới tiếp theo [10, 11].

Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu: “Tạo vật liệu khởi đầu bằng phương pháp lai hữu tính đối với cà chua trong vụ Đông Xuân 2007 – 2008 tại khoa Nông Học Trường đại học Nông Lâm Huế”.

1.2 Mục đích của đề tài

Chọn được cặp bố mẹ thích hợp, có khả năng phối hợp tốt, con lai cókhả năng cho năng suất cao, phẩm chất tốt, có khả năng chống chịu với điềukiện ngoại cảnh và sâu bệnh đồng thời tạo vật liệu khởi đầu để tiếp tục chọngiống tốt ở các thể hệ tiếp theo

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Tạo vật liệu khởi đầu cho việc chọn giống theo hướng năng suất cao,chất lượng tốt, chống sâu bệnh

- Xác định đặc trưng, đặc tính, khả năng phối hợp của các giống làm

bố, làm mẹ để con lai tốt nhất

- Làm phong phú thêm bộ giống cà chua, có ý nghĩa bảo tồn quỹ gen càchua

PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY CÀ CHUA

2.1.1 Vai trò, giá trị của cây cà chua

Cà chua là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, có giá trị sử dụnglớn và được nhiều người ưa thích Theo tài liệu phân tích thì trong thịt quả càchua có nhiều loại vitamin như: A, B1, B6, B12, C, PP…Nhưng nhiều nhất làvitamin C Các chất khoáng cũng có nhiều trong quả cà chua như: Ca, Fe, P,

S, K, Mg, Na…Đường là một trong các chất dinh dưỡng quan trọng trong quả

cà chua, đây là loại đường dễ tiêu bao gồm: glucoza, fructoza [1, 2, 7] Giá trịdinh dưỡng của cà chua thể hiện qua bảng sau:

Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng của cà chua trong 100g phần ăn được

Sắt (mg)Vitamin (IU)Thiamin (mg)Ribofavin (mg)Acid ascobic (mg)Niaxin (mg)

0,87350,060,0429,00,6 (Nguồn: Chamnan chutkaev, 1994)

Cà chua là loại rau dễ ăn, dễ chế biến thành nhiều loại sản phẩm nhưbột cà chua khô, cà chua chín nguyên quả, xiro, sản phẩm cô đặc Mỗi ngàymột người chỉ cần dùng 100 – 200g cà chua là thỏa mãn tất cả các nhu cầuvitamin và các khoáng chất [3, 9, 16]

Cà chua ngoài giá trị về thực phẩm còn có giá trị lớn về mặt y học: Thịt

và nước của cà chua giúp cho việc tiêu hóa thuận lợi và thúc đẩy sự tiết dịchcủa dạ dày, nó còn thích hợp khử trùng đường ruột, chữa loét miệng, kíchthích gan, giữ cho dạ dày và ruột ở trạng thái tốt Các vitamin trong cà chuacòn tham gia vào quá trình bệnh lý của cơ thể như vitamin C làm tăng sức đềkháng, vitamin A tránh được bệnh quáng gà Ngoài ra các acid hữu cơ như:poumatic, cholorogenic có tác dụng ngăn ngừa ung thư [3, 7]

2.1.2 Nguồn gốc phân bố và phân loại

* Nguồn gốc

Cây cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc họ Cà (Solanaceae)

có nguồn gốc ở Châu Mỹ Theo nghiên cứu của Mulle (1940), BeckerDilinggen (1956)… đều thống nhất cho rằng cây cà chua có nguồn gốc ở bánđảo Galapagos, Peru, bên bờ biển Nam Mỹ Tuy nhiên Mehico mới là nướcđầu tiên trồng loại cây này [19, 20, 22]

Một số tác giả cho rằng, cà chua trồng có nguồn gốc từ L esculentum

var.pimpinellifolium, tuy nhiên nhiều tác giả lại nhận định L.esculentum var.cerasiforme là tổ tiên của cà chua trồng và L.esculentum được phân thành

Cà chua thường

Cà chua anh đào

Cà chua lá khoai tây

Cà chua cọc

Cà chua lê

Vào năm 1544 Mathiolus đưa ra tên chung nhất “Pomit” cho tên gọi càchua Sau đó chuyển vào tiếng Ý gọi là Tomato Cà chua được phổ biến trênthế giới do những nhà buôn Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha đưa đi khắp vào thế kỉ

16 từ châu Âu, nó được chuyển sang châu Phi và châu Á qua những ngườithực dân đi chiếm thuộc địa [2]

Theo Rick (1974), phía Tây dãy núi Andes là trung tâm thứ hai của cà

chua Lycopersicon esculentum được Miller đặt tên cho cà chua và tên này

được các nhà nghiên cứu thống nhất cho đến nay

Ở Việt Nam, lịch sử trồng cà chua mới chỉ hơn 100 năm nay Trongnhững năm gần đây, ở nước ta diện tích trồng cà chua ngày một tăng Điềukiện thiên nhiên, khí hậu nước ta nói chung là thích hợp cho sự sinh trưởng vàphát triển của cà chua Vì vậy từ Nam chí Bắc ở đâu cũng trồng được cà chua

* Phân loại

Hiện nay có nhiều tác giả đưa ra hệ thống phân loại cho cây cà chua,nhưng đến nay hệ thống phân loại của Brenzep (1955) được sử dụng rộng rãinhất Trên cơ sở nghiên cứu toàn diện Brenzep đã chia chi Lycopersicon làm

3 loại:

+ Lycopersicon esculentum Mill

Đây là loại cà chua lớn nhất trong tất cả các giống cà chua được trồnghiện nay Chúng có khả năng thích ứng rộng trong điều kiện ánh sáng ngàydài và có khả năng chống bệnh tốt hơn các loài khác

+ Lycopersicon peruviarum Mill

Loài này mọc nhiều ở Miền Nam Peru, bắc Chile, sinh trưởng ở độ cao

từ 300 – 2000m, có xu hướng thụ phấn chéo Trong điều kiện ngày ngắn câycho quả tốt hơn điều kiện ngày dài và có khả năng chống bệnh tốt hơn cácloài khác

+ Lycopersicon hisrutum Humb

Loài này sinh trưởng ở độ cao 2200 – 2500m, đây là loài sinh trưởngngắn ngày, chỉ hình thành trong điều kiện chiếu sáng 8 – 10 giờ/ngày

Và một số họ phụ khác ở bảng sau:

Bảng 2.3: Phân loại cà chua trên thế giới.

Eulycopersicon

(Quả đỏ)

L.esculentum esculentum

L.esculentum cerasiforme

Cà chua đỏ màuanh đào

24

L.pimpinnellifoliu m

Eriopersicon

(Quả xanh)

L.peruvianum L.hirsutum L.cheesmanii L.chilense L.chmielewskii L.glandulosum

Loài hoang dạiLoài hoang dạiLoài hoang dạiLoài hoang dạiLoài hoang dạiLoài hoang dại

242424242424

2.1.3 Đặc điểm thực vật học và yêu cầu điều kiện ngoại cảnh

* Đặc điểm thực vật học

- Bộ rễ: Cà chua có bộ rễ chùm, phân nhánh mạnh, có thể ăn sâu tới1,5m Thời gian đầu rễ chính phát triển mạnh, ăn sâu vào đất, rễ phụ pháttriển chậm, về sau rễ phụ phát triển nhanh Do đó, thời gian đầu phân biệt rễchính rất rõ, về sau do rễ phụ phát triển nhanh nên không phân biệt rõ rễ chính

và rễ phụ Bộ rễ ăn sâu hay nông, mạnh hay yếu liên quan đến mức độ phâncành và sinh trưởng của các bộ phận trên mặt đất và phụ thuộc phương pháptrồng, kết cấu đất, thành phần đất, điều kiện độ ẩm và chế độ canh tác Rễthường phân bố ở tầng đất mặt dày khoảng 60cm, tập trung nhiều ở lớp đấtmặt cách mặt đất 30cm, rễ lan ra theo chiều ngang trong phạm vi bán kính 60– 65cm [5, 8, 9, 19]

- Thân: Thân cà chua có khả năng phân nhánh mạnh, chiều dài thân đạt0,3 – 2,0m và chiều dài thân phụ thuộc vào biến chủng giống và điều kiệntrồng trọt Có giống cà chua sinh trưởng vô hạn thân có thể đạt 4,0 – 5,0m.Thân có 2 dạng (thân đứng và thân bò), dạng thân đứng thì cây thấp đốtngắn, thường là loại hình sinh trưởng hữu hạn, dạng này ít được trồng trongsản xuất Dạng thân bò thì cây thường cao, đốt dài, lá thưa và được trồngnhiều trong sản xuất Căn cứ và chiều cao người ta chia cà chua thành 3 loại:

- Lá: Lá cà chua thuộc loại lá kép lông chim lẻ, mỗi lá có từ 3 – 4 đôi láchét, phía chóp lá có một loại lá riêng gọi là lá đỉnh, các lá chét có răng cưanông hay sâu tùy từng giống Lá biểu hiện đầy đủ nhất khi cây có chùm hoađầu tiên, màu sắc của lá có thể là xanh nhạt, xanh đậm, xanh vàng tuy vàotừng giống, điều kiện chăm sóc và điều kiện chiếu sáng [3, 24, 25].

- Hoa: Hoa cà chua là loại hoa chùm, hoa đính vào chùm bằng cuốngngắn, ở cuống hoa có một lớp tế bào riêng lẻ Khi gặp điều kiện không thuậnlợi, tế bào này sẽ chết đi và làm hoa bị rụng Căn cứ vào số lượng nhánh hoatrên chùm ta chia chùm hoa cà chua thành 3 loại: đơn giản, trung gian, phứctạp Số lượng hoa mỗi chùm biến đổi từ 2 – 30 hoa Hoa cà chua là hoa mẫunăm, lưỡng tính bao gồm: đài hoa, cánh hoa, nhị hoa và nhụy hoa Căn cứ vàođặc tính ra hoa mà người ta phân loại ra như sau:

+ Loại sinh trưởng vô hạn: Khi cây ra được 9 – 10 lá, có khi cây ra 11 –

12 lá thì có chùm hoa đầu tiên, sau đó cứ cách 2 – 3 lá lại xuất hiện một chùmhoa, cây tiếp tục sinh trưởng cho đến chết

+ Loại hình sinh trưởng hữu hạn: Khi cây ra được 7 – 8 lá, có khi 9 –

10 lá thì chùm hoa đầu tiên xuất hiện, sau đó cứ cách 1 – 2 lá lại xuất hiệnchùm hoa và cứ như thế cho đến khi thân chính có 3 – 4 chùm, có khi 6 – 7chùm thì trên ngọn xuất hiện chùm cuối cùng và cây ngừng sinh trưởng vệchiều cao [3, 8]

- Quả: Quả cà chua thuộc dạng quả mọng, nhiều nước, có số lượng ôkhác nhau (2 – 4 ô, có khi nhiều hơn), dạng quả dẹt, tròn dẹt, elip hoặc bầudục Màu sắc của quả cà chua phụ thuộc vào sắc vỏ quả Thịt quả khi chín cómàu hồng nhạt đến đỏ thẩm hoặc màu vàng, vàng sáng Trọng lượng quả thayđổi tùy theo giống có thể là 50 – 200g và có thể lớn hơn [8, 9]

- Hạt: Hạt cà chua nhỏ, dẹt, cuống hạt màu vàng sáng, vàng tối hoặcvàng nhạt Hạt khô có màu vàng bao phủ lông tơ, 1g khoảng 300 – 350 hạt,mỗi quả chứa 20 – 350 hạt, sức nảy mầm của hạt có thể giữ được 4 – 5 năm[9, 14]

* Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh

- Nhiệt độ: Cà chua có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới khô, thuộc nhómcây ưa ấm áp, ưa nhiệt Hạt cà chua có thể nảy mầm ở nhiệt độ 150 – 180C

nhưng hạt nảy mầm nhanh ở nhiệt độ 250 – 300C Cà chua sinh trưởng và pháttriển thuận lợi ở nhiệt độ 200 – 270C Nhiệt độ lớn hơn 300C kéo dài kết hợpvới hạn đất, hạn không khí trong thời gian dài sẽ dẫn tới quá trình rối loạnđồng hóa, giảm hàm lượng chất khô trong quả và làm giảm sút năng suấtnghiêm trọng Ở nhiệt độ trên 350C, cà chua ngừng sinh trưởng Cà chuangừng ra hoa ở nhiệt độ dưới 150C và ngừng sinh trưởng khi nhiệt độ thấpdưới 100C Nhiệt độ thích hợp cho sự nở hoa là 20 – 250C Nhiệt độ thích hợpcho đậu quả ban đêm là 15 – 200C và ban ngày là 250C [3, 6].

- Ánh sáng: Cà chua có nguồn gốc ở Nam bán cầu nên ưa cường độ ánhsáng mạnh, nếu thiếu ánh sáng thì cây sinh trưởng yếu, thời gian sinh trưởngkéo dài và cho năng suất thấp Ở thời kì cây con, nếu thiếu ánh sáng cây sẽvươn cao, lóng dài và dễ bị đổ Các giống khác nhau yêu cầu thời gian chiếusáng khác nhau Chất lượng quả cà chua chịu ảnh hưởng nhiều bởi thời gian

và cường độ chiếu sáng Ánh sáng vụ Đông Xuân rất thích hợp với cây càchua, cho nên hầu hết các vùng trồng cà chua thì vụ Đông Xuân là vụ chính[7, 8, 9]

- Nước và độ ẩm: Cà chua là cây tương đối chịu hạn, nhưng yêu cầu vềnước nhiều vì khối lượng thân lá trên mặt đất tương đối lớn, đồng thời hìnhthành nhiều quả trong một thời gian ngắn, do vậy cần hút nhiều nước trong đóchứa muối khoáng và chất dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển Theo tínhtoán, để đạt năng suất 50 tấn/ha thì cần tới 6000 m3 nước Yêu cầu nước của

cà chua nhiều nhất là thời kì ra quả, nếu thiếu nước thì lá cà chua bị xoăn lại,dẫn tới quang hợp bị thiếu Nhưng nếu thừa nước thì dẫn tới hiện tượng nứtquả, do vậy cần có biện pháp điều chỉnh nước tưới cho phù hợp Độ ẩm thuậnlợi cho cà chua là 60 – 70%, độ ẩm tương đối của không khí là 60 – 65% Nếu

độ ẩm không khí quá cao ở thời kì nở hoa sẽ làm cho ống phấn bị trươngnước, thụ tinh, thụ phấn gặp khó khăn, hoa dễ bị rụng Vì vậy người ta thườnggọi cà chua là cây “đầu khô, chân ẩm” nên các biện pháp điều chỉnh ẩm độtrên đồng ruộng thích hợp cho sinh trưởng và phát triển của cà chua là mộtbiện pháp thâm canh tốt nhất [1, 5, 17]

* Yêu cầu về đất đai và dinh dưỡng

Đất

- Rễ cà chua tập trung ở vùng đất mặt, độ sâu 40 – 60cm, rễ ăn sâu vàrộng hơn nhiều loại khác, vì vậy cà chua có thể trồng trên nhiều loại đất khácnhau Tuy nhiên thích hợp nhất là đất có tầng canh tác dày, tơi xốp, có thànhphần cấu tượng tốt, độ pH = 6,0 – 7,0 [3, 6]

- Đạm: Xúc tiến cho quá trình hình thành quả Là nguyên tố rất quantrọng duy trì sự sinh trưởng, hình thành các bộ phận, chức năng của cây.Thiếu N cây còi cọc, ít hoa, ít quả, quả nhỏ Song nếu nhiều đạm thì cây bịvống, dễ rụng hoa và nhiễm sâu bệnh [3, 8, 10]

- Lân: Làm cho quả lớn nhanh hơn Thời kì đầu lân thúc đẩy việc ra rễđồng thời tăng khả năng hút nước và các chất dinh dưỡng Cây bón lân đầy đủ

sẽ nở hoa và chín sớm hơn, chất lượng quả cũng sẽ tốt hơn vì lân tăng cườnghoạt động của cytokinin Thiếu lân cây đồng hóa đạm yếu Do vậy khi thiếulân cây có biểu hiện tương tự như khi thiếu đạm [6]

- Canxi: Vai trò của canxi là điều chỉnh độ pH của đất, làm cho cây húttốt các chất dinh dưỡng, đồng thời can xi làm cho cây cứng cáp, chống đổ.Thiếu Canxi cây bị héo, đỉnh sinh trưởng bị chết, lá có đốm màu, sau đó bịrụng Nếu nhiều canxi quá thì lá có màu vàng và nhỏ [7, 23]

Ngoài ra một số yếu tố vi lượng như B, Mn, Zn rất cần thiết cho càchua, trong việc ngăn chặn hiện tượng rụng hoa, rụng quả Thiếu B bộ lá kémphát triển, quả bị biến dạng [6, 15]

2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT CÂY CÀ CHUA TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2.2.1 Trên thế giới

Xuất phát từ giá trị kinh tế và dinh dưỡng của cây cà chua, mà công tácnghiên cứu và chọn tạo giống cà chua đã được nghiên cứu từ rất sớm vàonhững năm 1960, 1970 đã có những công trình nghiên cứu về bộ gen trên bộNST của cây cà chua (Cook 1968, Zhuchencô 1973)

Vào những năm gần đây với việc ứng dụng những thành tựu khoa họccông nghệ sinh học hiện đại vào việc chọn tạo giống cà chua, như nuôi cấybao phấn để tạo các dòng thuần, chuyển nạp gen có năng suất cao, chống chịutốt Với kỹ thuật đột biến gen, trung tâm nghiên cứu công nghệ sinh học thuộcviện khoa học nông nghiệp Trung Quốc sau hơn 10 năm nghiên cứu đã cho rađời, giống cà chua có khả năng chống lại sự xâm nhập của virút gây bệnhviêm gan B vào cơ thể người Đến nay thì công nghệ sản xuất hạt giống F1 đãtrở thành phổ biến, đã cung cấp giống cho hơn 80% diện tích cà chua trên thếgiới

Việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật vào sản xuất được ứng dụng mộtcách có hiệu quả vào những vùng sản xuất lớn và chuyên canh, như các quytrình về phân bón, về sâu bệnh, quản lý dịch hại… đã mang lại hiệu quả kinh

tế cao Và với việc sử dụng nhà lưới, nhà kính trồng cà chua đã đem lại nhữngthành công lớn trong việc tăng năng suất, phẩm chất và khả năng điều khiểnthời vụ, thời gian thu hoạch

Trên thế giới có thể coi Mỹ là nước đạt nhiều thành tựu trong việc nghiêncứu, phát triển giống và chế biến cà chua, cũng như áp dụng các biện pháp kỹthuật hiện đại vào sản xuất cà chua Từ những năm 1940, Hana bắt đầunghiên cứu chọn tạo giống cà chua, thu hoạch bằng máy theo khuynh hướngtạo độ chắc quả, và giữ được độ màu đỏ đẹp sau khi thu hoạch quả vài tuần.Tại trường Đại học Califonia đã chọn được giống cà chua Xiri UC cho năngsuất cao, chịu được nứt quả, đặc biệt là dòng UC – 34, UC – 105, Shori Redchery là các giống vô hạn năng suất cao 70 – 90 tấn/ha

Ngày 8 – 3 – 2005, các nhà khoa học Mỹ là Andrew D Han Son và Jess

F Gregory giáo sư về khoa học thực phẩm và dinh dưỡng con người củatrường Đại học Florida, vừa công bố công trình nghiên cứu cho biết họ mớitạo ra được loại cà chua có hàm lượng axit pholic (Folic) cao gấp 25 lần sovới cà chua bình thường, có thể làm suy giảm nguy cơ dị tật bẩm sinh ở trẻ sơsinh, bệnh thiếu máu và những bệnh khác có liên quan đến pholic ở các nướcđang phát triển

Ở các nước như Rumani đã chọn được giống Hybrid F1 Adred 450 năngsuất đạt 45 – 50 tấn/ha, Hungari chọn được giống Ketrkemet 815 cho năngsuất cao, hữu hạn, không có màu xanh ở vỏ quả, thích hợp trồng trong nhàlưới, nhà kín

Ở châu Á, Đài Loan là một trong số ít nước đạt nhiều thành tựu trongnghiên cứu cà chua chế biến Từ 1960 Đài Loan đã bắt đầu sử dụng giống càchua ưu thế lai F1 Và cho tới nay nghành sản xuất hạt giống cà chua F1 đãtrở thành nghành kinh doanh mang lại nhiều lợi nhuận [22, 25]

2.2.2 Ở Việt Nam

Trước đây tình hình nghiên cứu và chọn lọc giống cà chua còn nhiều hạnchế, chưa được chú trọng Nên các giống cà chua trồng chủ yếu là giống địaphương, năng suất thấp, dễ bị thoái hoá

Ngày nay với sự phát triển của công nghệ sinh học, nhu cầu thị trườngcũng giá cả mà cà chua mang lại, thì công tác nghiên cứu lai tạo, chọn lọc vàcác quy trình kỹ thuật khác ngày được tiến hành mạnh mẽ Nhằm tạo ra cácgiống có năng suất cao, phẩm chất tốt phù hợp với nhu cầu của thị trường.Bắt đầu từ năm 1974 trại giống An Hải (Hải Phòng), đã chọn tạo ragiống cà chua HP5 bằng phương pháp chọn lọc cá thể nhiều lần, từ giống càchua Nhật Bản và được công nhận giống năm 1998 Đây là loại hình bán hữuhạn, trọng lượng quả từ 90 – 100g, thời gian sinh trưởng 120 – 135 ngày.Giống cà chua lai TN30 là giống F1 do công ty Trang Nông đề nghị đưavào sản xuất, sinh trưởng vô hạn, chất lượng ngon, khối lượng quả 105g, năngsuất quả 4 – 5 kg/cây [23, 24]

Giống CHX1 do viện nghiên cứu rau quả chọn tạo, thời gian sinh trưởng

120 – 140 ngày, 100g/quả, phù hợp với chế biến công nghiệp, chống đượcbệnh virut và bệnh đốm lá

Giống C95 x Số7 được công nhận giống chính thức năm 2004, giống cóthời gian sinh trưởng 125 – 130 ngày, có khả năng ra quả sớm, chín tập trung,chất lượng đạt tiêu chuẩn xuất khẩu (Độ Brix 4,5 – 5,0 %, cùi dày, 80 – 85 g/quả), đạt 30 – 45 tấn/ha [24]

Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển giống rau Chất lượng cao TrườngĐại học Nông nghiệp I, đã đưa vào sản xuất giống cà chua lai với nhiều ưuđiểm vượt trội Đây là giống cà chua lai F1 được công nhận quốc gia đầu tiêncủa Việt Nam (FT7) FT7 có thời gian sinh trưởng ngắn, chống chịu tốt, năngsuất 50 tấn/ha [18]

Giống cà chua Trang Nông 386 ghép kháng bệnh, cho năng suất cao, làkết quả ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật của viện Nông nghiệp Miền Nam.Giống này do nhóm kỹ sư của Trạm khảo nghiệm giống cây trồng miền Trungtại Quảng Ngãi thực hiện thành công, trong dự án “sản xuất rau an toàn”, tại

xã Nghĩa Dũng, thị xã Quảng Ngãi Kết quả kháng bệnh héo rũ đạt 98%, mỗisào cho năng suất 1,2 – 1,5 tấn quả, thu hoạch trong vòng 70 ngày [23]

Mới đây, các nhà khoa học thuộc viện khoa học kỹ thuật Nông Nghiệpmiền Nam, đã công bố công trình nghiên cứu và ứng dụng biện pháp ghép càchua chống bệnh héo rũ vi khuẩn Đây cũng là lần đầu tiên, Việt Nam đã laighép và ứng dụng cà chua này trên diện rộng, với diện tích lên hàng nghìn ha.Công trình đạt 100 tấn/ha (đạt 150 – 200 triệu đồng) [23]

Bên cạnh đó các viện nghiên cứu, các trung tâm cây trồng, cùng với cáctrường đại học đã và đang tiến hành nghiên cứu, lai tạo, chọn tạo giống và cácbiện pháp kỹ thuật áp dụng tối ưu Mặt khác tìm kiếm thị trường tiêu thụ,nhằm tăng thị trường xuất khẩu mang lại hiệu quả kinh tế cao

2.2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ

* Trên thế giới

Dân số thế giới ngày một gia tăng, do đó nhu cầu về rau là rất lớn trong

đó có cà chua Hiện nay cà chua được trồng rất phổ biến và có diện tích lớn

hơn rất nhiều so với các loài rau khác Theo thống kê của FAO năm 2007 diệntích trồng cà chua của thế giới là 4,598 triệu ha, năng suất trung bình đạt27,142 tấn/ha cho sản lượng hằng năm đạt 124,7994 triệu tấn [21, 25].

Bảng 2.4: Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua của một số nước trên thế giới năm 2006.

Tên nước Diện tích (1000 ha) Năng suất (kg/ha) Sản lượng (1000 tấn)

* Ở Việt Nam

Ở Việt Nam cà chua là cây rau được trồng và tiêu thụ phổ biến trong cảnước, hằng năm diện tích trồng cà chua chiếm khoảng 7 – 10% tổng diện tíchrau cả nước và chiếm tới 3 – 4% tổng sản lượng, riêng năm 2000 diện tích vàsản lượng cà chua chiếm 29% tổng diện tích và sản lượng rau cả nước (số liệutổng cục thống kê 2006) [23]

Do nhu cầu ngày càng cao của thị trường về số lượng và chất lượng càchua phục vụ trong nước và chế biến xuất khẩu Vì vậy, trong thời gian quanhờ các tiến bộ về giống mới, quy trình kĩ thuật tiên tiến được đầu tư và triển

khai có hiệu quả áp dụng vào sản xuất nên năng suất và sản lượng cà chuađược cải thiện một cách đáng kể và được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 2.5: Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua giai đoạn 2000 – 2005.

Năm Diện tích (1000 ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (1000 tấn)

(Nguồn: Số liệu tổng cục thống kê 2006).

Theo số liệu thống kê năm 2006, diện tích cà chua cả nước là 23,354 hatrong năm 2005, tăng 3,35 lần so với năm 2000 96,967 ha) với năng suấttrung bình là 198 tạ/ha, sản lượng đạt 462435 tấn tương đương bình quân đầungười đạt khoảng 5,5 kg quả/năm, bằng khoảng 20% bình quân chung của thếgiới [10]

2.3 Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của đề tài

2.3.1 Cơ sở lý luận

Sự phát triển của khoa di truyền chọn giống đã dẫn đến việc nghiên cứumhững phương pháp mới tạo ra vật liệu khởi đầu và những biện pháp mớiđiều khiển tính di truyền như phương pháp tạo ra thể lai việc sử dụng tính bấtthụ tế bào chất dòng đực, việc gây ra đột biến dưới ảnh hưởng của bức xạ vàhoá chất và việc tạo ra các bằng thực nghiệm các dạng đa bội

Lai hữu tính là một phương pháp kết hợp những đặc trưng đặc tính của

bố mẹ vào cơ thể mới, là phương pháp quan trọng để tái tổ hợp ra các kiểugen của bố mẹ nhằm tạo ra tổ hợp mới, từ đó lựa chọn bồi dưỡng để tạo ragiống mới vì vậy phương pháp lai tạo là vô cùng quan trọng để giải quyết cóđịnh hướng những nhiệm vụ của chọn giống [4, 12]

Cơ sở di truyền của lai hữu tính

Lai hữu tính sẽ làm cho các gen trên NST nhân tế bào sắp xếp lại vị tríhoặc tạo nên những tổ hợp mới, do đó làm thay đổi tính trạng của sinh vật,như thế thông qua việc lai có thể tạo ra nhiều tổ hợp lai mới có giá trị [4, 12].

Trong phép lai xảy ra những quá trình tạo hình phức tạp mà kết quả lànhận được cơ thể mới có khả năng không những phối hợp những tính trạng vàđặc tính của các dạng bố mẹ khởi đầu mà còn phát triển những phẩm chấthoàn toàn mới mà bố mẹ chưa hề có [18, 20]

2.3.2 Cơ sở thực tiễn

Cây cà chua là một loại rau quả có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tếcao nên diện tích ngày càng được mở rộng Cà chua là cây trồng ngắn ngàyphù hợp với cơ cấu cây trồng ở Thừa Thiên Huế

Tuy nhiên do khí hậu ở Thừa Thiên Huế nóng ẩm mưa nhiều nên càchua trồng dễ mắc một số bệnh như: mốc sương, héo rũ vi khuẩn, xoăn lá…,đặc biệt là bệnh héo xanh vi khuẩn và bệnh xoăn lá cà chua gây thiệt hại rấtlớn Hiện tại ở Thừa Thiên Huế chưa có loại thuốc hoặc phương pháp nào cóthể đặc trị do vậy giống cây trồng có chất lượng tốt là việc làm mang tínhquyết định cho việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác [9, 10]

Để tạo ra vật liệu khởi đầu phong phú phục vụ cho công tác chọn lọcgiống mới phù hợp với điều địa phương thì việc thực hiện đề tài “Tạo vật liệukhởi đầu bằng phương pháp lai hữu tính đối với cà chua trong vụ Đông Xuân

2007 – 2008” tại Thành Phố Huế là hết sức cần thiết và có ý nghĩa

PHẦN 3

VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

- Các giống tham gia thí nghiệm

Thí nghiệm gồm 11 giống, trong đó bao gồm 3 giống được sử dụnglàm bố (Bi, CLN 2001A, CHT 1050SE), 3 giống được sử dụng làm mẹ (CLN2071C, C155, CLN 1621L), 5 giống sử dụng vừa làm bố vừa làm mẹ (CLN5915D, CLN 2498E, C125, CH 154, CLN 2443A) Đây là những giống càchua triển vọng được tuyển chọn và kế thừa từ những kết quả nghiên cứu năm

2006 – 2007

Bảng 3.1 Các giống tham gia thí nghiệm.

STT Các giống thí nghiệm Nơi thu thập

- Nguyên tắc chọn cặp bố mẹ đem lai

Dựa theo 5 nguyên tắc sau:

+ Chọn cặp bố mẹ dựa vào những cây có nguồn gốc địa lý sinh tháikhác nhau

+ Chọn những cặp lai dựa trên các yếu tố cấu thành năng suất

+ Chọn cặp lai dựa vào thời gian của các pha sinh trưởng

+ Chọn cặp bố mẹ dựa trên tính kháng sâu bệnh khác nhau

+ Chọn cặp bố mẹ để giải quyết những nhiệm vụ đặc biệt hoặc bổ sungnhững tính trạng cần thiết.

CLN2498E

CLN2001A

CLN2443A

CHT1050SECLN

3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Lựa chọn các cặp bố mẹ để lai hữu tính.

- Đánh giá tình hình sinh trưởng, phát triển của các giống bố mẹ.

- Đánh giá khả năng thụ phấn, thụ tinh của các cặp lai.

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CLN2498E

1050SE Bảo vệCLN

* Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm gồm 11 giống và được bốtrí tuần tự không nhắc lại

- Dụng cụ đựng giá thể: Chậu nhựa Trung Quốc, có kích thước 30 x 30

cm Đáy đục lỗ, mỗi chậu chứa 1/3 xơ dừa ở phía dưới, còn lại là nguyên liệutrồng giá thể

- Vụn xơ dừa: Loại vụn xơ dừa đã đóng bánh và nén chặt Trước khitrồng cần tiến hành làm ẩm vụn xơ dừa và cho vào chậu

- Trấu hun: Vỏ trấu hun cháy đều nhưng chưa thành tro

- Vỏ lạc: Vỏ lạc cần làm ẩm rồi ủ

- Cát: Là cát dùng để xây dựng

* Điều kiện thời tiết khí hậu

Bảng 3.3 Một số yếu tố thời tiết trong vụ Đông –Xuân 2007 – 2008.

Chỉ tiêu

Tháng

Nhiệt độ (0C) Độ ẩm (%) Ngày

mưa(ngày)

Lượngmưa(mm)

Giờnắng(giờ)

ra hoa và đậu quả của cà chua, gây ảnh hưởng lớn tới năng suất

Tóm lại thời tiết trong vụ Đông xuân 2007 – 2008 không thuận lợi cho

sự sinh trưởng và phát triển của cà chua Thời tiết đã làm cho thời gian sinhtrưởng của cà chua kéo dài thêm 1 tháng, gây ảnh hưởng tới cơ cấu cây trồngtrong vụ Đông Xuân

3.3.3 Phương pháp lai

Áp dụng phương pháp lai đơn

- Dụng cụ: Panh, kéo, gim, bông thấm nước, cốc thủy tinh, cồn 900, sổsách ghi chép

- Kỹ thuật lai:

+ Khử đực: Chọn những hoa chưa nở, dùng panh khéo léo tách bao hoa

và gắp từng bao phấn ra khỏi hoa, tránh làm đứt chỉ nhị của hoa Khử đực vàolúc chiều mát ngày hôm trước Sau khi đã khử đực dùng bông bao hoa lại bảođảm cách ly hạt phấn khác bay vào [4, 20]

+ Lấy phấn và thụ phấn nhân tạo: Chọn những hoa mập, đã nở có màuvàng tươi Tiến hành thụ phấn vào lúc sáng (6 – 10 giờ) vào những ngày khôráo Dung panh tách các túi phấn ra rồi cho phấn lên đầu nhị Sau khi thụphấn cần ghi chép kĩ càng, tránh nhầm lẫn [18, 20]

* Địa điểm thí nghiệm:

- Thí nghiệm được tiến hành tại nhà lưới của Khoa Nông Học – TrườngĐại Học Nông Lâm Huế

- Nhà lưới được lợp kín bằng lưới có kích thước lỗ 0,2 mm để cây đỡnóng và một lớp nilông trắng phía trên mái để phòng cây bị ngã, gãy đổ khimưa to [11]

* Công thức và cách pha dung dịch

- Dung dịch dinh dưỡng bao gồm đa lượng và vi lượng Từ khi trồngđến khi quả chín, hóa chất dùng để tưới cho cây được pha 8 lần với liều lượngnhư ở bảng sau:

Hóa chất Công thức Lượng pha (gam/500lit)

- Làm giàn: Buộc dây cho cà chua, quấn quanh thân chính và các cànhcấp 1.

- Tưới nước: Tưới nước nhiều nhất vào thời kì ra hoa, tạo quả đặc biệt

là khi nhiệt độ cao

- Dọn sạch vệ sinh trong vườn và quanh vườn lưới

3.3.6 Các chỉ tiêu theo dõi

* Thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn của giống cà chua

+ Giai đoạn cây con

+ Giai đoạn từ trồng đến bắt đầu phân cành

+ Giai đoạn từ trồng đến bắt đầu ra nụ

+ Giai đoạn từ trồng đến bắt đầu ra hoa

+ Giai đoạn từ trồng đến đậu quả

+ Giai đoạn từ trồng đến quả chín

* Động thái tăng trưởng chiều cao thân chính, đường kính tán cây, số látrên thân chính của các giống bố mẹ (từ trồng đến thụ phấn nhân tạo) Các chỉtiêu trên thực hiện đo đếm 7 ngày đo 1 lần, sau khi trồng 14 ngày bắt đầu đo,đếm

* Đặc điểm hình thái của các giống bố mẹ:

+ Đặc điểm hình thái của thân, lá, hoa, quả

* Khả năng phối hợp của bố và mẹ:

- Thực hiện khử đực trên cây mẹ, đánh dấu số hoa đã khử đực

- Tiến hành lai tạo, thụ phấn vào các thời điểm 6 – 8 giờ, 8 – 10 giờ, 17– 18 giờ

- Theo dõi khả năng phối hợp của các giống bố mẹ

- Quan sát đặc điểm quả thụ phấn nhân tạo, so sánh với quả bố và mẹ

- Tính tỉ lệ đậu quả

- Tính số hạt/quả lai

* Một số chỉ tiêu đánh giá hình thái quả

- Hình dạng và màu sắc quả chín hoàn toàn

- Khối lượng trung bình/quả

- Chỉ tiêu hình dạng quả: I=H/D

H là chỉ tiêu chiều dài quả (cm)

D là chỉ tiêu đường kính quả (cm).

- Số ô trong quả: Cắt đôi quả theo chiều ngang rồi đếm số ô

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 CHỌN CÁC CẶP BỐ MẸ ĐỂ LAI

4.1.1 Những nguyên tắc chọn bố mẹ để lai

* Dựa vào những cây có nguồn gốc địa lý sinh thái khác nhau

Mục đích của tính trạng này là phối hợp những đặc tính hay, tính trạngquý của những vùng sinh thái khác nhau vào giống mới Sự khác biệt về mặt

di truyền được biểu hiện ra ngoài thông qua các đặc trưng, đặc tính như: chịuhạn, chịu nóng, chịu rét, thời gian sinh trưởng ngắn…Việc chọn bố mẹ xanhau về mặt địa lý là nhằm tổ hợp được các gen, kiểm tra các tính trạng khácnhau Do đó, kết quả của các giống sẽ chắc chắn hơn và vật liệu cung cấp chochọn lọc sẽ phong phú hơn, xác suất chọn được giống tốt, thích nghi với điềukiện sinh thái của địa phương cao hơn

* Dựa trên các yếu tố cấu thành năng suất

Các yếu tố cấu thành năng suất là những tính trạng số lượng, do hệthống đa gen quyết định Các yếu tố cấu thành năng suất bao gồm: Số cây/đơn vị diện tích tính đến lúc thu hoạch, số lượng cành mang quả, số quả/mỗicành, khối lượng trung bình của quả Cần lựa chọn những cặp bố mẹ có sự saikhác lớn về các yếu tố cấu thành năng suất để cái này bổ sung cho cái kia vàthu được những các thể lai có khả năng mang năng suất cao nhất

* Dựa vào thời gian các pha sinh trưởng

Khi nghiên cứu vật liệu khởi đầu của các nguồn gen cần quan sát tỉ mỉ

về thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng Có thể lai các giống có thờigian sinh trưởng ngắn từ hai dạng bố mẹ có cùng thời gian sinh trưởng nếucác giai đoạn sinh trưởng của bố mẹ khác nhau

* Để giải quyết những nhiệm vụ chọn giống đặc biệt hoặc bổ sung những tính trạng cần thiết

Khi lai để tạo ra giống mới người ta muốn khắc phục một số nhượcđiểm của một giống đã tố nào đó, khi đó ta cần phải lai giống đó với mộtgiống khác để có thể bổ sung tính trạng cần thiết trên mà giống ta cần chưa cóhoặc xấu

Trong quá trình thực hiện nguyên tắc bổ sung các tính trạng cần thiếtngười ta dùng phương pháp lai trở lại.

5915D

CHT 1050SE

1 Nơi thu thập Đài Loan Quảng Trị Đài Loan Đài Loan

Qua bảng 4.1 chúng tôi chọn được 4 tổ hợp lai đó là:

1 ♀ CLN 1621L X ♂ Bi

2 ♀ CLN 1621L X ♂ CLN 5915D

3 ♀ CLN 1621L X ♂ CHT 1050SE

4 ♀ CLN 5915D X ♂ Bi

Những đặc điểm khác nhau giữa các giống làm bố mẹ tương ứng

Tổ hợp lai thứ 1: ♀ CLN 1621L X ♂ Bi

Qua bảng 4.1 chúng tôi có nhận xét về những đặc điểm khác nhau củahai giống bố, mẹ

- Theo phương pháp sinh thái địa lý lứa đôi

Giống CLN 1621L chọn làm mẹ là giống nhập nội từ Đài Loan

Giống Bi chọn làm bố là giống địa phương ở Quảng Trị

- Nguyên tắc khác nhau về các yếu tố cấu thành năng suất

+ Khả năng ra hoa, đậu quả: Giống Bi có tổng số hoa ở trên cây caohơn giống CLN 1621L Nhưng giống CLN 1621L có tỉ lệ đậu quả cao hơngiống Bi

+ Năng suất: Giống CLN 1621L có năng suất lý thuyết và năng suấtthực thu cao hơn giống Bi

- Chọn cặp bố mẹ để giải quyết những nhiệm vụ chọn giống đặc biệt hoặc bổ sung những tính trạng cần thiết

+ Đặc điểm hình thái: Bi là giống sinh trưởng vô hạn nên có chiều caocây và đường kính tán lớn, giống CLN 1621L thấp cây, thân bụi nên dễ dàngchăm sóc và thu hái

- Thời gian sinh trưởng các pha riêng lẻ

Giống Bi có thời gian từ ra hoa đến đậu quả ngắn (8 ngày), giúp rútngắn thời gian sinh trưởng

Tóm lại, khi lai tạo giữa hai giống này có thể tổng hợp được những ưuđiểm của cả hai giống bố mẹ để tạo ra con lai có các đặc điểm tốt như cónhiều tiềm năng cho năng suất cao, có năng suất lý thuyết và năng suất thựcthu cao, chất lượng hình thái quả đẹp và giống có khả năng sinh trưởng tốt ởđiều kiện địa phương

2 Tổ hợp lai thứ 2: ♀ CLN 1621L X ♂ CLN 5915D

Qua bảng 4.1 chúng tôi có nhận xét về những đặc điểm khác nhau củahai giống bố, mẹ

- Nguyên tắc khác nhau về các yếu tố cấu thành năng suất

+ Năng suất: Giống CLN 5915D có tỉ lệ đậu quả cao hơn giống CLN1621L, nhưng năng suất thực thu và năng suất lý thuyết giống CLN 1621Lcao hơn hẳn giống CLN 5915D

- Chọn cặp bố mẹ để giải quyết những nhiệm vụ chọn giống đặc biệt hoặc bổ sung những tính trạng cần thiết

+ Đặc điểm hình thái, sinh thái: Giống CLN 1621L có chiều cao câythấp, dạng cây bụi nên dễ chăm sóc và thu hái Giống CLN 5915D có khảnăng chịu rét tốt hơn giống CLN 1621L

- Thời gian các pha sinh trưởng riêng lẻ

Giống CLN 5915D có thời gian phân cành đến ra hoa ngắn (10 ngày)

và thời gian thu quả tập trung trong khi giống CLN 1621L có thời gian ra hoa,đậu quả chỉ 8 ngày

Tóm lại, khi thực hiện tổ hợp lai này có thể tổng hợp các ưu điểm tốtcủa hai giống như: cây có khả năng chịu lạnh, có chiều cao cây thấp, dạngbụi, năng suất cao, chất lượng tốt

+ Năng suất: Giống CLN 1621L có năng suất lý thuyết và năng suấtthực thu cao hơn so với giống CHT 1050SE

- Chọn cặp bố mẹ để giải quyết những nhiệm vụ chọn giống đặc biệt hoặc bổ sung những tính trạng cần thiết

+ Đặc điểm hình thái quả: Giống CLN 1621L có độ Brix thấp dạng quảtròn, là giống thích hợp cho chế biến công nghiệp Giống CHT 1050SE lại có

Độ Brix cao, quả nhỏ, dài, là giống có chất lượng cao Chất lượng của giống