Nghiên cứu đặc điểm biến dị và khả năng di truyền về sinh trưởng và một số chỉ tiêu chất lượng thân cây tại các vườn giống thế hệ 2 keo lá tràm (acacia auriculiformis a cunn ex benth)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LA ÁNH DƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN VỀ SINH TRƯỞNG VÀ MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG THÂN CÂY TẠI CÁC VƯỜN GIỐNG THẾ HỆ KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis A Cunn ex Benth) Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS HÀ HUY THỊNH TS PHÍ HỒNG HẢI HÀ NỘI, 2012 i LỜI NÓI ĐẦU Luận văn hoàn thành theo chương trình đào tạo Cao học hệ quy tập chung khóa 18 A (2010 – 2012) trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới TS Hà Huy Thịnh TS Phí Hồng Hải dành nhiều thời gian, công sức truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu dành tình cảm tốt đẹp cho tác giả trình thực luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa đào tạo Sau đại học, thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp gia đình quan tâm giúp đỡ tác giả trình nghiên cứu luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban lãnh đạo Trung tâm nghiên cứu giống rừng, bạn đồng nghiệp nhiệt tình giúp đỡ tinh thần, vật chất đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thiện luận văn Mặc dù nỗ lực làm việc, trình độ hạn chế, nên đề tài tránh khỏi thiếu sót định Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp Quí thầy cô giáo, nhà khoa học, đồng nghiệp quan tâm đến vấn đề nghiên cứu xin chân thành tiếp thu ý kiến đóng góp để luận văn hoàn thiện Tôi xin cam đoan số liệu luận văn hoàn toàn trung thực không chép tác giả Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 04 năm 2012 Học viên La Ánh Dương ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời nói đầu…… i Mục lục ………………………………………………………………… ii Danh mục từ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình vii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1 Thông tin chung loài Keo tràm 1.2 Các nghiên cứu cải thiện giống Keo tràm giới 1.3 Các nghiên cứu cải thiện giống Keo tràm Việt Nam Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 14 2.2 Nội dung nghiên cứu 14 2.3 Phương pháp nghiên cứu 14 2.3.1 Luận tổng quan .14 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể .15 Chương 3: ĐỊA ĐIỂM, VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 22 3.1 Địa điểm vật liệu nghiên cứu 22 3.1.1 Địa điểm nghiên cứu .22 3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 22 3.2 Điều kiện khí hậu khu vực nghiên cứu 23 3.3 Đặc điểm đất đai khu vực nghiên cứu 24 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 4.1 Biến dị gia đình nguồn hạt giống vườn giống 27 4.1.1 Vườn giống Keo tràm hệ Ba Vì - Hà Nội 27 iii 4.1.2 Vườn giống Keo tràm hệ Nam Đàn – Nghệ An .35 4.1.3 Vườn giống Keo tràm hệ Qui Nhơn – Bình Định 41 4.2 Khả di truyền sinh trưởng độ thẳng thân vườn giống 47 4.2.1 Khả di truyền vườn giống Keo tràm Ba Vì 49 4.2.2 Khả di truyền vườn giống Keo tràm Nam Đàn 52 4.2.3 Khả di truyền vườn giống Keo tràm Qui Nhơn …………….57 4.3 Chọn lọc cá thể tốt (cây trội) vườn giống 60 4.3.1 Chọn lọc cá thể tốt vườn giống Ba Vì - Hà Nội 61 4.3.2 Chọn lọc cá thể tốt vườn giống Nam Đàn – Nghệ An 63 4.3.3 Chọn lọc cá thể Vườn giống Qui Nhơn – Bình Định 65 4.4 Tương tác di truyền –hoàn cảnh đề xuất biện pháp quản lý tương tác di truyền hoàn cảnh tỉa thưa cho ba vườn giống 66 4.4.1 Tương tác di truyền – hoàn cảnh đề xuất chiến lược quản lý tương tác di truyền hoàn cảnh chương trình cải thiện giống Keo tràm Việt Nam 66 4.4.2 Đề xuất biện pháp tỉa thưa vườn giống 68 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ 70 Kết luận 70 Tồn 71 Khuyến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa đầy đủ GĐ Gia đình VG Vườn giống D1,3 Đường kính 1,3 m Hvn Chiều cao vút Vol Thể tích thân Dtt Độ thẳng thân Dnc Độ nhỏ cành Ptn Phát triển Sk Sức khỏe Tb Trung bình Icl Hệ số tổng hợp tiêu chất lượng thân V% Hệ số biến động F.pr Xác suất F (Fisher) tính toán Ftính Giá trị F tính Sd Sai dị L.sd Khoảng sai dị đảm bảo TBVG Trung bình vườn giống h2 Hệ số di truyền CVa Hệ số biến động di truyền lũy tích σ2a Phương sai di truyền lũy tích v DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng TT Trang 3.1 Đặc điểm khí hậu địa điểm nghiên cứu 23 3.2 Đặc điểm đất đai địa điểm nghiên cứu 26 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Sinh trưởng tỷ lệ sống gia đình vườn giống hệ Keo tràm Ba Vì - Hà Nội Chất lượng thân gia đình vườn giống hệ Keo tràm Ba Vì - Hà Nội Sinh trưởng chất lượng hậu từ nguồn hạt giống khác vườn giống hệ Keo tràm Ba Vì - Hà Nội Sinh trưởng tỷ lệ sống gia đình vườn giống hệ Keo tràm Nam Đàn - Nghệ An Chất lượng thân gia đình vườn giống hệ Keo tràm Nam Đàn - Nghệ An 28 33 35 36 39 Sinh trưởng chất lượng hậu từ nguồn hạt giống 4.6 khác vườn giống hệ Keo tràm Nam Đàn - 40 Nghệ An 4.7 4.8 4.9 Sinh trưởng tỷ lệ sống gia đình vườn giống hệ Keo tràm Qui Nhơn - Bình Định Chất lượng thân gia đình vườn giống hệ Keo tràm Qui Nhơn - Bình Định Sinh trưởng chất lượng hậu từ nguồn hạt giống 43 46 47 vi khác vườn giống hệ Keo tràm Qui Nhơn Bình Định 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 Hệ số di truyền tiêu sinh trưởng chất lượng thân Keo tràm Ba Vì - Hà Nội (4 tuổi) Tương quan tính trạng vườn giống Keo tràm Ba Vì - Hà Nội theo kiểu gen kiểu hình (4 tuổi) Hệ số di truyền tiêu sinh trưởng chất lượng thân Keo tràm Nam Đàn - Nghệ An (3 tuổi) Tương quan tính trạng vườn giống Keo tràm Nam Đàn - Nghệ An theo kiểu gen kiểu hình (3 tuổi) Hệ số di truyền tiêu sinh trưởng chất lượng thân Keo tràm Qui Nhơn - Bình Định (3 tuổi) Tương quan tính trạng vườn giống Keo tràm Qui Nhơn - Bình Định theo kiểu gen kiểu hình (3 tuổi) Sinh trưởng 20 cá thể tốt vườn giống Keo tràm hệ Ba Vì - Hà Nội Sinh trưởng 20 cá thể tốt vườn giống Keo tràm hệ Nam Đàn - Nghệ An Sinh trưởng 20 cá thể tốt vườn giống Keo tràm hệ Qui Nhơn - Bình Định Tương quan di truyền hoàn cảnh Keo tràm hệ Ba Vì, Nam Đàn, Qui Nhơn 49 50 53 54 57 58 62 64 65 68 vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 1.1 Phân bố tự nhiên Keo tràm giới 4.1 Vườn giống hệ Keo tràm Ba Vì - Hà Nội, (tuổi 4) 30 4.2 Vườn giống hệ Keo tràm Nam Đàn - Nghệ An, (tuổi 3) 41 4.3 Vườn giống hệ Keo tràm Qui Nhơn - Bình Định, (tuổi 3) 44 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Biểu đồ hiệu ứng chọn lọc tính trạng sinh trưởng tới độ thẳng thân vườn giống Keo tràm Ba Vì - Hà Nội, ( tuổi 4) Biểu đồ tăng thu di truyền lý thuyết tính trạng sinh trưởng độ thẳng thân vườn giống Keo tràm Ba Vì - Hà Nội, (tuổi 4) Biểu đồ hiệu ứng chọn lọc tính trạng sinh trưởng tới độ thẳng thân vườn giống Keo tràm Nam Đàn - Nghệ An, (tuổi 3) Biểu đồ tăng thu di truyền lý thuyết tính trạng sinh trưởng độ thẳng thân vườn giống Nam Đàn - Nghệ An, (tuổi 3) Biểu đồ hiệu ứng chọn lọc tính trạng sinh trưởng tới độ thẳng thân vườn giống Qui Nhơn - Bình Định, ( tuổi 3) Biểu đồ tăng thu di truyền lý thuyết tính trạng sinh trưởng độ thẳng thân vườn giống Qui Nhơn - Bình Định, (tuổi 3) 51 52 55 56 59 60 ĐẶT VẤN ĐỀ Keo tràm (Acacia auriculiformis A.cun ex Benth) có nguồn gốc từ Australia (Aus), Papua New Guinea (PNG) Indonesia (Indo), du nhập vào Việt Nam từ năm 1960, loài sinh trưởng nhanh, có khả thích ứng với nhiều điều kiện sống khác nhau, đặc biệt với dạng lập địa bị thoái hoá đất trống đồi trọc (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 2003) [16] Gỗ Keo tràm có tỷ trọng tương đối cao (0,5-0,7 g/cm3), thớ mịn, vân màu sắc đẹp, nên dùng phổ biến làm gỗ xẻ đóng đồ gia dụng đồ thủ công mỹ nghệ (Pinyopusarerk, 1990) [37] Đến Keo tràm trở thành loài trồng rừng chủ lực chương trình trồng rừng tập trung trồng rừng phân tán nước ta Tổng diện tích rừng trồng Keo tràm Việt Nam khoảng 90.000 ha, tương đương với 4,5% tổng diện tích rừng trồng nước (Lê Đình Khả, 2003) [12] Chương trình cải thiện giống Keo tràm, Trung tâm nghiên cứu giống rừng – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam – tiến hành, năm 1980 việc xây dựng khảo nghiệm loài xuất xứ số vùng sinh thái nước Từ đó, xuất xứ Mibini (PNG), Coen River (Qld), Kings Plains (Qld), Wenlock R (Qld), Halroyed (Qld) Morehead (PNG) khẳng định xuất xứ sinh trưởng nhanh Keo tràm Việt Nam (Lê Đình Khả, 2003) [12] Để đáp ứng mục tiêu dài hạn, chương trình cải thiện giống Keo tràm khoa học thiết kế thực từ năm 1996, hợp tác chặt chẽ với CSIRO Australia Kết nhiều khảo nghiệm hậu thế hệ 1, hệ 2, khảo nghiệm dòng vô tính quy mô lớn xây dựng Các khảo nghiệm trở thành quần thể chọn giống có tính đa dạng di truyền cao nhằm cung cấp thông tin di truyền cần thiết cho chương trình chọn giống, chuyển hóa thành vườn giống, chọn lọc dòng ưu việt cho trồng rừng tương lai Ba vườn giống hữu tính hệ xây dựng Ba Vì (Hà Nội), Nam Đàn (Nghệ An), Qui Nhơn (Bình Định), gồm từ 80 -100 cá thể tốt gia đình ưu việt chọn lọc từ vườn giống hệ xây dựng giai đoạn 1996- 1997 số gia đình nhập từ quần thể tự nhiên Australia, gia đình ưu việt từ vườn giống nước khác Hiện tại, vườn giống tuổi có phân hóa gia đình cá thể gia đình Những đánh giá bước đầu biến dị khả di truyền gia đình vườn giống hệ thực cần thiết để góp phần hoàn thiện sở khoa học cho chương trình chọn giống, chọn lọc gia đình cá thể ưu việt phục vụ sản xuất trồng rừng xác định biện pháp tác động kịp thời tới vườn giống Để nối tiếp chương trình cải thiện giống Keo tràm Trung tâm nghiên cứu giống rừng thực hiện, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm biến dị khả di truyền sinh trưởng số tiêu chất lượng thân vườn giống hệ hai Keo tràm (Acacia auriculiformis A.cun ex Benth) 63 đình có sinh trưởng nhanh mà nằm gia đình có sinh trưởng trung bình hay thấp vườn giống, điển gia đình 102 cá thể ưu trội vị trí 6,1,3,2 có độ vượt 445,3% so với trung bình vườn giống vượt 432,04% so với trung bình gia đình Vì tiến hành chọn lọc cá thể cần phải tiến hành đánh giá tổng thể vườn giống không nên chọn lọc cá thể gia đình tốt 4.3.2 Chọn lọc cá thể tốt vườn giống Nam Đàn – Nghệ An Kết chọn lọc cá thể vườn giống Nam Đàn – Nghệ An cho thấy cá thể gia đình có phân hóa lớn, điều chứng tỏ hạt mẹ tạo nên hậu có sinh trưởng khác nhau, biến dị cá di truyền chọn giống Bảng 4.17 cho thấy nhóm 20 cá thể tốt vườn giống tích thân đạt từ 19,56 – 27,21 dm3/cây, thể tích thân trung bình vườn giống 15,12 dm3/cây Như vậy, độ vượt sinh trưởng nhóm 20 cá thể tốt vượt 129,3% – 179,9% so với giá trị trung bình vườn giống Qua bảng 4.17 cho thấy cá thể chọn lọc có sinh trưởng nhanh không tập trung tốp gia đình sinh trưởng nhanh mà nằm gia đình có sinh trưởng trung bình hay thấp vườn giống Như việc lựa chọn cá thể gia đình có ý nghĩa Chọn lọc biến dị cá thể bước nâng cao tăng thu di truyền nhanh hiệu cao (Lê Đình Khả & Dương Mộng Hùng, 1998) Việc chọn lọc cá thể tốt quần thể chọn giống sử dụng đầu dòng để lai giống, xây dựng vườn giống, khảo nghiệm dòng vô tính chương trình cải thiện giống Keo tràm nhằm phát triển rừng trồng dòng vô tính, loại hình rừng sử dụng rộng rãi giới Việt Nam Đối với Keo tràm việc nhân giống nhân giống hom đạt tỷ lệ rễ 90% (Lê Đình Khả, 2003) Do việc chọn lọc cá thể vừa có sinh trưởng nhanh chất lượng thân tốt biện pháp ưu việt cải thiện giống Keo tràm 64 Tuy nhiên cần phải cải thiện hạn chế phát triển dòng vô tính Việt Nam tượng dễ đổ gãy cấu trúc bầu ươm thành phần ruột bầu tương lại nhằm đạt hiệu kinh tế cao rừng trồng dòng vô tính Bảng 4.17 Sinh trưởng 20 cá thể tốt vườn giống Keo tràm hệ Nghệ An Gia đình STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Xếp hạng GĐ 10 4 36 33 15 48 11 26 34 10 15 38 19 27 Cá thể ưu trội vườn giống GĐ Vol (dm3) Vị trí Vol (dm3) Độ vượt VG (%) Độ vượt GĐ (%) 120 21 21 131 147 55 136 21 TH1 142 TH35 144 73 TH24 120 91 136 93 165 TH10 18.34 19.38 19.38 20.53 15.20 15.73 17.69 19.38 19.67 13.39 18.26 16.24 15.57 18.38 18.34 18.54 17.69 14.67 17.14 16.21 4,7,4,3 6,4,1,1 6,4,1,3 3,1,1,2 5,5,3,2 3,7,8,3 4,5,2,3 3,1,7,3 6,7,2,2 3,6,9,1 3,2,10,3 7,7,6,2 1,5,2,1 5,1,4,1 6,3,7,1 5,7,7,2 6,4,5,2 5,7,2,3 4,2,8,1 4,4,6,2 27.21 25.95 24.96 24.38 24.33 23.78 23.40 22.57 21.75 21.63 21.27 21.21 21.19 21.17 21.14 20.14 19.84 19.72 19.63 19.56 179.97 171.63 165.05 161.21 160.92 157.31 154.73 149.26 143.88 143.06 140.70 140.29 140.13 140.04 139.80 133.17 131.24 130.45 129.86 129.36 148.37 133.90 128.77 118.73 160.08 151.21 132.25 116.45 110.60 161.54 116.50 130.62 136.08 115.20 115.25 108.60 112.18 134.45 114.56 120.66 Bên cạnh đó, thông qua nghiên cứu biến dị di truyền vườn giống cá thể gia đình xác định cần loại bỏ khỏi vườn giống tỉa thưa giới tỉa thưa di truyền nhằm tránh tượng giao phấn vườn giống các thể gia đình xấu với cá thể gia đình tốt 65 4.3.3 Chọn lọc cá thể Vườn giống Qui Nhơn – Bình Định Kết chọn lọc cá thể vườn giống Qui Nhơn – Bình Định cho thấy cá thể gia đình có phân hóa lớn, gia đình có sinh trưởng trung bình thấp vườn giống có cá thể có biến dị sinh trưởng vượt trội (bảng 4.18) Bảng 4.18 Sinh trưởng 20 cá thể tốt vườn giống Keo tràm hệ Qui Nhơn - Bình Định Gia đình STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Xếp hạng GĐ 13 41 14 14 10 31 40 33 17 12 Cá thể ưu trội Vườn giống GĐ Vol (dm3) Vị trí Vol (dm3) Độ vượt VG (%) Độ vượt GĐ( %) TH24 TH14 TH28 66 140 TH5 144 TH1 140 TH46 125 TH9 TH36 144 TH16 21 TH2 66 TH1 134 46.4 48.2 40.6 51.6 46.1 48.3 51.2 61.6 46.1 46.9 42.1 40.7 41.7 51.2 48.0 48.0 44.8 51.6 61.6 46.5 6,7,3,2 8,7,6,3 6,6,4,3 5,10,4,2 1,3,4,2 2,2,3,3 7,8,1,1 5,10,2,2 6,9,1,3 5,5,6,1 1,3,1,3 5,4,3,2 1,10,5,3 1,6,1,1 1,2,5,3 7,10,5,3 1,4,3,1 3,2,1,1 6,6,3,2 3,3,3,2 62.1 61.6 57.1 51.4 50.1 49.2 49.0 48.3 47.8 47.7 47.0 45.5 45.5 45.0 44.4 44.4 44.4 44.4 44.2 43.5 149.1 148.0 137.0 123.5 120.3 118.2 117.6 115.8 114.7 114.4 112.8 109.2 109.1 107.9 106.7 106.6 106.6 106.5 106.2 104.4 133.9 127.9 140.5 99.7 108.8 102.0 95.6 78.4 103.7 101.6 111.8 111.9 108.9 87.8 92.6 92.6 99.1 86.0 71.9 93.5 Bảng 4.18 cho thấy nhóm 20 cá thể tốt vườn giống tích thân đạt từ 43,5 – 62,1 dm3/cây, thể tích thân trung bình vườn 66 giống 41,66 dm3/cây, tương ứng với độ vượt 104,4% – 149,1% Trong nhóm 20 cá thể tốt nhất, gia đình TH1 140 cho nhiều cá thể tốt Đây cá thể ưu trội để tiến hành nhân giống cho nhu cầu trồng rừng, thiết lập quần thể chọn giống phục vụ cho công tác nghiên cứu cải thiện giống Tương tự vườn giống Ba Vì Nam Đàn, cá thể chọn lọc có sinh trưởng nhanh không tập trung tốp gia đình sinh trưởng nhanh mà nằm gia đình có sinh trưởng trung bình hay thấp vườn giống Như việc lựa chọn cá thể gia đình có ý nghĩa Ngoài việc chọn gia đình có chất lượng di truyền tốt chọn lọc cá thể sinh trưởng chất lượng tốt bước nâng cao tăng thu di truyền nhanh hiệu cao 4.4 Tương tác di truyền –hoàn cảnh đề xuất biện pháp quản lý tương tác di truyền hoàn cảnh tỉa thưa cho ba vườn giống 4.4.1 Tương tác di truyền – hoàn cảnh đề xuất chiến lược quản lý tương tác di truyền hoàn cảnh chương trình cải thiện giống Keo tràm Việt Nam Chọn lọc tự nhiên trình lâu dài mà rừng hình thành tính thích ứng với điều kiện địa lý - sinh thái định Do chọn lọc tự nhiên mà rừng hình thành biến dị di truyền phong phú hình thái, sinh trưởng khả chịu đựng Loài có phạm vi phân bố rộng nhiều điều kiện địa lý - sinh thái khác có nhiều biến dị di truyền có nhiều khả để lựa chọn biến dị di truyền phù hợp với mục tiêu chọn giống khu vực Mức độ ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh cấp loài, mà xẩy đơn vị phân loài loài, xuất xứ, gia đình cá thể Một kiểu gen thích hợp với hoàn cảnh sống định, biên độ sinh thái định Bởi nghiên cứu cải thiện giống rừng, việc đánh giá hiệu tương tác kiểu gen hoàn cảnh nội dung quan trọng nhằm tìm giải pháp tốt để quy hoạch vườn giống thích hợp cho khu vực lập địa khác Chính phân tích tương tác hoàn cảnh lập địa kiểu gen cần thiết 67 Hoàn cảnh sống ba lập địa Ba Vì (Hà Nội), Nam Đàn (Nghệ An) Qui Nhơn (Bình Định) khác tính chất đất điều kiện khí hậu Bên cạnh ba vườn giống hệ Ba Vì, Nam Đàn Qui Nhơn có 30 gia đình có mặt đồng thời ba vườn giống Đây điều kiện tốt để đánh giá hiệu tương tác di truyền hoàn cảnh sống gia đình Keo tràm ba vườn giống Xác định tương tác di truyền với với hoàn cảnh sống gia đình Keo tràm thực ba vườn giống hệ Ba Vì (Hà Nội), Nam Đàn (Nghệ An) Qui Nhơn (Bình Định) trình bày bảng 4.19 Kết cho thấy tương quan di truyền tính trạng sinh trưởng độ thẳng thân lập địa khảo nghiệm (tương tác di truyền hoàn cảnh) có sai khác rõ ràng Các tương tác biến động từ thấp đến trung bình (0,007 – 0,78), cho tính trạng đường kính độ thẳng thân, ngoại trừ tương tác tính trạng sinh trưởng (đường kính chiều cao) lập địa Nghệ An Bình Định Các tương tác di truyền - hoàn cảnh thấp Keo tràm lập địa khác giải thích khác biệt lớn lập địa đất đai khí hậu (Lê Đình Khả, 2003) [12] Tương quan gia đình hai lập địa Ba Vì – Hà Nội Qui Nhơn – Bình Định có tương quan dương, thấp Nghệ An Bình Định, điều lý giải hai lập địa gần khoảng cách địa lý điều kiện đất đai khí hậu Đối với cặp lập địa Nam Đàn Qui Nhơn, cách xa mặt địa lý có hai lập địa gần khác đặc điểm đất đai (bảng 3.2) Chính vậy, tương tác di truyền hoàn cảnh ý nghĩa hai lập địa Như kết luận tương tác di truyền – hoàn cảnh hoàn toàn có ý nghĩa chương trình cải thiện giống Keo tràm lập địa Ba Vì với Nam Đàn Qui Nhơn, ý nghĩa hai lập địa Nam Đàn với Qui Nhơn Do đó, cần xây dựng chương trình cải thiện giống Keo tràm hai lập địa Ba Vì (cho miền Bắc) Nam Đàn Qui Nhơn (cho miền Trung Các gia đình hay dòng vô tính cần chọn lọc riêng rẽ cho hai vùng để phục vụ trồng rừng tương lai 68 Bảng 4.19 Tương quan di truyền hoàn cảnh Keo tràm hệ Ba Vì, Nam Đàn Qui Nhơn Tính trạng Lập địa Nam Đàn Qui Nhơn Hvn Ba Vì 0.47± 0.11 0.007± 0.18 Nam Đàn D1.3 Ba Vì 0.78± 0.17 0.14± 0.05 Nam Đàn Dtt Ba Vì 0.06± 0.05 0.72± 0.25 0.32± 0.03 Nam Đàn 0.36± 0.03 0.40± 0.03 4.4.2 Đề xuất biện pháp tỉa thưa vườn giống Tỉa thưa biện pháp bắt buộc phải tiến hành công tác xây dựng quản lý rừng giống, vườn giống Có hai phương thức tỉa thưa áp dụng để xây dựng vườn giống, rừng giống tỉa thưa theo kiểu hình (tỉa thưa giới) tỉa thưa theo kiểu gen (tỉa thưa di truyền) Trong tỉa thưa, gia đình có sức sinh trưởng tốt tiêu chất lượng sức khỏe cao giữ lại có sinh trưởng chất lượng bị loại bỏ để vườn giống cung cấp nguồn hạt giống có chất lượng di truyền cao theo mục tiêu kinh doanh đồng thời tạo khoảng không gian dinh dưỡng tốt cho cá thể lại phát triển, sai Khi cụm khép tán phải chặt tỉa thưa, tuỳ theo đặc điểm loài điều kiện lập địa mà chặt tỉa thưa lần lần Cây giữ lại sinh trưởng phát triển tán cân đối, sản phẩm mục đích cao, không sâu bệnh có khả hoa kết hạt Cây chặt bỏ sinh trưởng kém, sâu bệnh hại, không đáp ứng yêu cầu mục tiêu chọn giống Mùa chặt tỉa thưa tốt trước mùa sinh trưởng Các kết đánh giá sinh trưởng chất lượng thân ba vườn giống Keo tràm hệ Hà Nội, Nghệ An Bình Định cho thấy vườn giống cần 69 tỉa thưa Tuy nhiên ba vườn giống chưa tiến hành tỉa thưa nên đề tài đề xuất tỉa thưa theo kiểu hình (tỉa thưa giới) Với điều kiện lập địa ổn đinh, độ dốc thấp thuận lợi cho biện pháp tỉa thưa, đồng thời Keo tràm khả phân cành sớm, nhiều cành nhánh, khả tỉa cành tự nhiên kém, vườn giống cần tỉa thưa theo kiểu hình lần - Tỉa thưa lần với mật độ tỉa thưa 25% số cây, cụm thuộc gia đình tỉa thưa có sinh trưởng hình thái nhất, để lại cá thể có sinh trưởng tốt gia đình - Tỉa thưa lần 2, tỉa thưa theo kiểu hình, để lại gia đình có sinh trưởng chất lượng phát triển tốt Tỉa thưa theo kiểu hình lần vườn giống nhằm tạo khoảng trống vườn giống sau lần tỉa thưa tỉa thưa lần sở để thực nghiên cứu Theo Eldgrige cộng (1993), mật độ cuối vườn giống từ hạt loài Keo Bạch đàn tốt 200 cây/ha với tối thiểu 50 gia đình để đảm bảo cho đa dạng di truyền Như vườn giống Keo tràm hệ với diện tích 2ha số lại cuối 400 Với mật độ 200 cây/ha tương ứng với 50 gia đình, số gia đình cần tỉa thưa vườn giống Nghệ An 20 gia đình, vườn giống Bình Định 10 gia đình Ba Vì 103 gia đình 70 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm biến dị khả di truyền sinh trưởng số tiêu chất lượng thân vườn giống hệ Keo tràm (Acacia auriculiformis A Cun ex Benth)” đề tài có số kết luận sau: - Mặc dù thời điểm xây dựng ba vườn giống hệ có khác biệt, song nhìn chung sinh trưởng vườn giống Bình Định (3 tuổi) (D1,.3 = 7,51cm; Hvn = 8,8m; V = 41,66dm3) nhanh nhiều so với vườn giống Nghệ An (3 tuổi) (D1,3 = 5,86cm; Hvn = 5,48m; Vol = 15,12dm3), vườn giống Ba Vì (4 tuổi) sinh trưởng (D1.3 = 6,82cm; Hvn = 7,6m; Vol = 14,9dm3) - Tại thời điểm 3-4 năm sau trồng, sinh trưởng (như đường kính, chiều cao thể tích) tiêu chất lượng (độ thẳng thân, độ nhỏ cành, phát triển sức khỏe) gia đình ba vườn giống có phân hóa rõ rệt (các trị số F.pr < 0,001), tạo điều kiện thuận lợi cho công tác chọn lọc - Trong vườn giống có khác biệt rõ ràng sinh trưởng hậu nguồn hạt giống khác Hậu nguồn hạt giống thu từ vườn giống Ba Vì nước khác thể sinh trưởng vượt trội so với hậu gia đình có nguồn gốc từ rừng tự nhiên Úc - Hệ số di truyền tiêu sinh trưởng chất lượng ba vườn giống khác Nhưng xu chung hệ số di truyền tiêu sinh trưởng cao so với hệ số di truyền tiêu chất lượng Các tiêu sinh trưởng chất lượng Keo tràm vườn giống Nghệ An Bình Định có hệ số di truyền mức thấp tới trung bình (h2 = 0,03 - 0,25), vườn giống Ba Vì có hệ số di truyền mức từ trung bình tới cao (h2 = 0,2 - 0,5) Hệ số biến động di truyền lũy tích tiêu sinh trưởng chất lượng vườn giống biến động từ 5,5 tới 20,7% Như rõ ràng khả cải thiện Keo tràm sinh 71 trưởng chất lượng hoàn toàn thực mang lại tăng thu di truyền thỏa đáng cho rừng trồng sản xuất - Tương quan theo kiểu hình kiểu gen tiêu sinh trưởng chặt (với r = 0,90 – 0,99) Các tương quan kiểu hình kiểu gen tiêu sinh trưởng độ thẳng thân tương quan dương mức độ yếu đến trung bình, ngoại trừ tương quan chặt sinh trưởng chiều cao với độ thẳng thân Tiến hành nghiên cứu cải thiện giống Keo tràm theo tiêu sinh trưởng cải thiện từ 8,3 -16,1% độ thẳng thân - Tương tác di truyền – hoàn cảnh xác định hoàn toàn có ý nghĩa chương trình cải thiện giống Keo tràm lập địa Hà Nội với Nghệ An Bình Định Nhưng hai lập địa Nghệ An Bình Định tương tác lại ý nghĩa Do chương trình cải thiện giống Keo tràm cần xây dựng hai quần thể chọn giống Hà Nội (cho miền Bắc) Nghệ An Bình Định (cho miền Trung) - Tại vườn giống, gia đình tốt chọn lọc có độ vượt lớn tiêu sinh trưởng chất lượng so với giá trị trung bình toàn vườn giống cao Như chọn lọc thêm gia đình tốt để nhân giống xây dựng vườn giống vô tính thực cần thiết nhằm cung cấp hạt giống chất lượng cao cho sản xuất Việc chọn lọc 20 cá thể ưu trội sinh trưởng chất lượng đạt độ vượt lớn so với giá trị trung bình vườn giống (độ vượt =104,4 – 445,3%) Các cá thể cần nhân giống khảo nghiệm dòng vô tính để lựa chọn dòng ưu việt phục vụ rừng trồng dòng vo tính tương lai Tồn Quá trình nghiên cứu thu thập số liệu, phân tích đánh giá kết luận văn có số tồn khiếm khuyết sau đây: 72 Tại thời điểm nghiên cứu vườn giống giai đoạn tuổi – nên luận văn đánh giá sinh trưởng chất lượng thân Các tính chất gỗ liên quan đến gỗ xẻ chưa nghiên cứu vườn giống - Quá trình điều tra thu thập số liệu gặp khó khăn với tiêu phản ánh chất lượng sinh trưởng Keo tràm, phân cành sớm, nhiều cành nhánh, khả tỉa cành tự nhiên việc đánh giá tiêu chất lượng chưa có xác cao - Đề tài xác định tăng thu di truyền lý thuyết cho vườn giống để chứng minh với nhà trồng rừng cần xây dựng khảo nghiệm tăng thu di truyền - Việc sử dụng phần mềm chuyên dùng gặp nhiều hạn chế khó khăn Khuyến nghị Từ kết đạt đề tài tồn trình thực hiện, đề tài có số đề xuất sau: - Kết chọn lọc gia đình cá thể tốt ba vườn giống Keo tràm hệ nguồn biến dị quý, cần có biện pháp chăm sóc bảo vệ tốt đồng thời nghiên cứu sử dụng vật liệu giống vào sản xuất chương trình cải thiện giống - Các cá thể gia đình ưu trội chọn lọc cần có nghiên cứu lai giống, nhân giống phương pháp sinh dưỡng để sử dụng tốt nguồn biến dị di truyền nhằm đạt tăng thu tối đa - Cần tiếp tục đánh giá lại biến dị sinh trưởng, chất lượng thân tính chất gỗ ba vườn giống Keo tràm tuổi cao TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyền (2000), Giáo trình thực vật rừng, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội Nguyễn Trọng Hiếu (1990), Số liệu khí tượng thủy văn Việt Nam, Số liệu khí hậu, Tập 1, Nhà xuất tổng cục khí tượng thủy văn, Hà Nội Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao (1997), Giáo trình điều tra rừng, Trường Đại học lâm nghiệp, Hà Tây Lê Đình Khả (1991), “Xây dựng chương trình cải thiện giống cho loài quan trọng để phát triển trồng rừng”, Tạp chí Lâm nghiệp (số 9), trang 26-30 Lê Đình Khả (1991), “Những nguyên tắc mục tiêu chung việc chọn lọc trội để xây dựng vườn giống”, Tạp chí lâm nghiệp (số 2), trang 23-27 Lê Đình Khả, Nguyễn Hoàng Nghĩa (1991), “Công tác cải thiện giống rừng Việt Nam”, Thông tin KHLN số (1 + 2), trang 33-38 Lê Đình Khả (1993), “Keo tràm, loài nhiều tác dụng dễ gây trồng”, Tạp chí Lâm nghiệp (số 2), trang 45-49 Lê Đình Khả, Hà Huy Thịnh (1995), Kết bước đầu nghiên cứu chọn giống Thông nhựa có lượng nhựa cao, Kết nghiên cứu khoa học chọn giống rừng, Tập 1, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Lê Đình Khả (1996), “Đặc điểm công tác giống rừng đánh giá giống rừng”, Thông tin KHLN số 9), trang 41- 48 10 Lê Đình Khả (1999), Nghiên cứu sử dụng giống lai tự nhiên Keo tai tượng Keo tràm Việt Nam, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 11 Lê Đình Khả cộng (2001), Chọn tạo giống nhân giống cho số loài trồng rừng chủ yếu giai đoạn 1996 – 2000, Báo cáo khoa học, Viện khoa học Lâm nghiệp VN, Hà Nội 12 Lê Đình Khả cộng tác viên (2003), Chọn tạo giống nhân giống cho số loài trồng rừng chủ yếu Việt Nam, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 13 Lê Đình Khả, Dương Mộng Hùng (2003), Giống rừng, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 14 Lê Đình Khả, Hà Huy Thịnh (2005), “Một số thành tựu nghiên cứu cải thiện giống rừng nước ta năm gần đây”, Tạp chí Lâm nghiệp (số 7), trang 42-47 15 Nguyễn Hoàng Nghĩa (1997), Kết khảo nghiệm loài Keo Acacia Việt Nam, Kết nghiên cứu khoa học chọn giống rừng, Tập 2, Chủ biên Lê Đình Khả, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 16 Nguyễn Hoàng Nghĩa (2003), Phát triển loài Keo Acacia Việt Nam Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 17 Hồ Hải Ninh (2008), “Nghiên cứu đặc điểm biến dị sinh trưởng số tiêu chất lượng dòng Keo tràm Hà Nội Quảng Bình”, Luận văn thạc sỹ, Trường đại học Lâm nghiệp, Hà Nội 18 Cấn Thị Lan (2006), “Nghiên cứu biến dị di truyền đánh giá tăng thu di truyền vườn giống Keo tràm”, Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp, Trường đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 19 Hà Huy Thịnh, (2005), Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu cải thiện giống nhằm tăng suất, chất lượng cho số loài trồng rừng chủ lực” giai đoạn 2001-2005, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội 20 Hà Huy Thịnh, (2010), Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu cải thiện giống nhằm tăng suất, chất lượng cho số loài trồng rừng chủ lực” giai đoạn 2006-2010, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội 21 Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Trọng Bình (2005), Khai thác sử dụng SPSS để xử lý số liệu nghiên cứu lâm nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 22 Cao thọ Ứng, Nguyễn Xuân Quát (1986), Cây Keo tràm Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Tiếng Anh 23 Hải, P.H., Hannrup, B., Harwood, C., Jansson, G & Ban, D V , (2010), “Wood stiffness and strength as selection traits for sawn timber in Acacia auriculiformis A Cunn ex Benth”, Canadian Journal of Forest Research, v 40 (2): p 322-329 24 Hải, P.H., Harwood, C., Kha, L.D., Pinyopusarerk, K & Thinh, H.H., (2008c) “Genetic gain from breeding Acacia auriculiformis in Vietnam”, Journal of Tropical Forest Science, v 20(4), p 313-327 25 Hải, P.H., Jansson, G., Hannrup, B., Harwood, C & Thinh, H.H., (2009), “Use of wood shrinkage characteristics in breeding of fast-grown Acacia auriculiformis A Cunn ex Benth in Vietnam”, Annals of Forest Science, v 66 (6): 611p1-611p9 26 Hải, P.H., Jansson, G., Harwood, C., Hannrup, B & Thinh, H.H., (2008a), “Genetic variation in growth, stem straightness and branch thickness in clonal trials of Acacia auriculiformis at three contrasting sites in Vietnam”, Forest Ecology and Management, v 255(1), p 156-167 27 Hải, P.H., Jansson, G., Harwood, C., Hannrup, B., Thinh, H.H & Pinyopusarerk, K., (2008b), “Genetic variation in wood basic density and knot index and their relationship with growth traits for Acacia auriculiformis A Cunn ex Benth in Northern Vietnam” New Zealand Journal of Forestry Science v 38(1), p 176-192 28 Doran, J C., Turnbull, J W., Martensz, P N., Thomson, L A J., and Hall, N., (1997), Introduction to the species digests, Australian Trees and Shrubs: species for land rehabilitation and farm planting in the tropics, Ed J C Doran and J W Turnbull, ACIAR monograph No.24, p 89 - 344 29 Falconer, D.S and Mackay, T.F.C (1996), Introduction to quantitative genetics, 4thed Longman Group Ltd, Essex 464 pp, ISBN 0-582-24302-5 30 Williams, E.R., Matheson, A.C and Harwood, C.E (2002), Experimental design and analysis for use in tree improvement, CSIRO publication, 174 pp ISBN: 643 06259 31 Bendtsen, B.A., (1978), “Properties of wood from improved and intensively managed trees”, Forest Products Journal v 28(10), p 61-72 32 Verryn, S., (2008), “Breeding for wood quality–a perspective for the future” New Zealand Journal of Forestry Science v38(1), p 11-14 33 Kim, N., Ochiishi, M., Matsumura, J & Oda, K., (2008), “Variation in wood properties of six natural acacia hybrid clones in northern Vietnam”, Journal of Wood Science v 54(6), p 436-442 34 Le Đinh Kha, (2001), Studies on natural hybrids of Acacia mangium and A auriculiformis in Vietnam, Ha Noi: Agriculture Publishing House, 171 p 35 Libby, W.J & Rauter, R.M., (1984), “Advantages of clonal forestry” Forestry Chronicle v60(3), p 145-149 36 Namkoong, G., (1981), Introduction to quantitative genetics in forestry Tunbridge Wells: Castle House, 342 p 37 Pinyopusarerk, K., (1990), Acacia auriculiformis: an annotated bibliography Bangkok, Thailand: Winrock International-F/FRED and ACIAR, 154 p 38 Verryn, S., (2008), “Breeding for wood quality–a perspective for the future” New Zealand Journal of Forestry Science v38(1), p 11-14 PHỤ LỤC ... hạt giống khác vườn giống hệ Keo tràm Ba Vì - Hà Nội Sinh trưởng tỷ lệ sống gia đình vườn giống hệ Keo tràm Nam Đàn - Nghệ An Chất lượng thân gia đình vườn giống hệ Keo tràm Nam Đàn - Nghệ An 28 ... Vườn giống Keo tràm hệ Qui Nhơn – Bình Định 41 4 .2 Khả di truyền sinh trưởng độ thẳng thân vườn giống 47 4 .2. 1 Khả di truyền vườn giống Keo tràm Ba Vì 49 4 .2. 2 Khả di truyền vườn giống Keo tràm. .. CVa Hệ số biến động di truyền lũy tích σ 2a Phương sai di truyền lũy tích v DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng TT Trang 3.1 Đặc điểm khí hậu đ a điểm nghiên cứu 23 3 .2 Đặc điểm đất đai đ a điểm nghiên cứu