THÔNG TIN TÀI LIỆU
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN HỮU SỸ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN VỀ SINH TRƢỞNG VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT GỖ CỦA BẠCH ĐÀN URO VÀ GIỐNG LAI GIỮA BẠCH ĐÀN URO VỚI CÁC LOÀI BẠCH ĐÀN KHÁC Chuyên ngành đào tạo : Di truyền chọn giống lâm nghiệp Mã số : 9620207 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Hà Nội - 2020 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Bạch đàn uro (Eucalyptus urophylla S.T Blake) có nguồn gốc ngun sản từ Indonesia, lồi có sinh trưởng nhanh, thích nghi với nhiều dạng lập địa đất đồi trọc, nghèo dinh dưỡng nên gây trồng nhiều nước giới Ở nước ta, Bạch đàn uro trồng rộng rãi vùng Trung tâm Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ vùng Tây Nguyên để cung cấp nguyên liệu cho sản xuất bột giấy, ván dăm, gỗ trụ mỏ, gỗ bóc gỗ xẻ (Lê Đình Khả, 2004) Chương trình cải thiện giống cho Bạch đàn uro bắt đầu thực nước ta vào năm 90 kỷ trước với việc xây dựng khảo nghiệm loài xuất xứ Một số xuất xứ phù hợp Lewotobi Flores, Egon Flores cho vùng Trung tâm Bắc Bộ, Lembata Flores cho vùng Bắc Trung Bộ chọn lọc (Nguyễn Dương Tài, 1994; Lê Đình Khả, 2004) Trong giai đoạn 2000 - 2005, khảo nghiệm hậu thế hệ có kết hợp với việc xây dựng vườn giống Bạch đàn uro Trung tâm Nghiên cứu Giống rừng (nay Viện nghiên cứu Giống Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp) tiến hành Từ vườn giống hệ này, giai đoạn 2006 - 2015 khảo nghiệm hậu thế hệ Viện tiếp tục tiến hành khuôn khổ chương trình cải thiện giống lâu dài liên tục qua hệ cho Bạch đàn uro Tuy nhiên, nghiên cứu chọn giống cho Bạch đàn uro trước chủ yếu tiến hành với mục tiêu phục vụ trồng rừng gỗ nguyên liệu: khảo nghiệm hậu thế hệ đánh giá sinh trưởng đến giai đoạn tuổi 6, nghiên cứu tính chất gỗ dừng lại tiêu khối lượng riêng hàm lượng cellulose Vì vậy, việc tiếp tục nghiên cứu biến dị di truyền sinh trưởng giai đoạn tuổi số tính chất gỗ liên quan trực tiếp đến việc sử dụng Bạch đàn uro làm gỗ xẻ (độ co rút gỗ, vết nứt gỗ) việc làm thiết thực Bên cạnh đó, số tổ hợp lai Bạch đàn uro số loài bạch đàn khác lai tạo để đưa vào khảo nghiệm giống Ba Vì - Hà Nội, Đơng Hà - Quảng Trị Bầu Bàng - Bình Dương Một số dòng Bạch đàn lai UP Viện Nghiên cứu Giống Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp chọn tạo cho suất đạt tới 25-35m3/ha/năm lập địa thối hóa, nghèo dinh dưỡng Ba Vì, Hà Nội Đông Hà, Quảng Trị (Hà Huy Thịnh cộng 2015; Mai Trung Kiên, 2014) Tuy nhiên, giống lai UG (E urophylla x E grandis) giống lai có triển vọng chưa nghiên cứu cách rộng rãi, mặt khác khảo nghiệm giống lai Bạch đàn uro số loài khác theo dõi sinh trưởng đến giai đoạn năm tuổi, việc tiếp tục theo dõi sinh trưởng chúng giai đoạn sau tuổi nghiên cứu số tính chất gỗ cần thiết việc đánh giá cách đầy đủ khả phát triển giống bạch đàn lai trồng rừng gỗ lớn Trong khuôn khổ kết đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống có suất chất lượng cao cho số loài trồng rừng chủ yếu”giai đoạn 2001 - 2005, đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống Bạch đàn lai Bạch đàn pelita giống Bạch đàn khác” giai đoạn 2011- 2015, dự án “Phát triển giống lấy gỗ phục vụ trồng rừng rừng kinh tế”giai đoạn 2006 - 2010 xây dựng khảo nghiệm hậu thế hệ hai khảo nghiệm tổ hợp lai khác loài Bạch đàn uro loài bạch đàn khác Để tiếp tục đánh giá định hướng nghiên cứu Bạch đàn uro giống lai Bạch đàn uro với loài bạch đàn khác qua góp phần vào chiến lược cải thiện giống nhằm nâng suất chất lượng cao phục vụ mục đích gỗ xẻ, luận án “Nghiên cứu đặc điểm biến dị khả di truyền sinh trưởng số tính chất gỗ Bạch đàn uro giống lai Bạch đàn uro với loài bạch đàn khác” thực Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn - Ý nghĩa khoa học Luận án góp phần bổ sung luận khoa học cho chọn tạo giống Bạch đàn uro giống lai Bạch đàn uro với loài Bạch đàn pelita, Bạch đàn grandis, Bạch đàn caman theo hướng nâng suất chất lượng rừng trồng gỗ xẻ 3 - Ý nghĩa thực tiễn + Chọn lọc 05 gia đình, 05 tổ hợp lai 92 cá thể tốt Bạch đàn uro bạch đàn lai sở đánh giá sinh trưởng tính chất gỗ + Chọn lọc 03 mẹ có khả tạo tổ hợp lai tốt làm sở cho chọn tạo giống lai Mục tiêu nghiên cứu + Mục tiêu lý luận - Xác định biến dị khả di truyền sinh trưởng, tính chất gỗ tương tác kiểu gen - hoàn cảnh Bạch đàn uro khảo nghiệm hậu thế hệ - Xác định khác biệt sinh trưởng tính chất gỗ giống lai UC, UP, UG làm sở cho chọn giống + Mục tiêu thực tiễn - Xác định số cá thể Bạch đàn uro bạch đàn lai có sinh trưởng nhanh chất lượng gỗ tốt làm sở cho chọn giống phục vụ trồng rừng gỗ xẻ Những điểm luận án - Nghiên cứu tính trạng sinh trưởng kết hợp với tính chất gỗ (khối lượng riêng, độ co rút) Bạch đàn uro vườn giống hệ tổ hợp lai Bạch đàn uro với số loài bạch đàn khác - Nghiên cứu đầu tiên, chi tiết vết nứt gỗ Bạch đàn uro khảo nghiệm hậu thế hệ 2, mở hướng nghiên cứu chọn giống Bạch đàn uro Bạch đàn lai tương lai Đối tƣợng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu gia đình Bạch đàn uro từ nguồn giống khác khảo nghiệm hậu thế hệ xây dựng giai đoạn 2005-2007 tổ hợp lai xây dựng khảo nghiệm tổ hợp lai giai đoạn 2012 -2014 4 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu giới hạn việc tìm hiểu biến dị số tính trạng sinh trưởng (đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn, thể tích thân cây) khảo nghiệm hậu thế hệ (giai đoạn 10 15 năm tuổi Ba Vì, 13 Nam Đàn) Một số tính chất gỗ (khối lượng riêng, độ co rút, vết nứt gỗ) giai đoạn năm tuổi khảo nghiệm hậu thế hệ Nam Đàn Do hạn chế thời gian kinh phí nên luận án nghiên cứu tiêu cho địa điểm Nam đàn, địa điểm Ba Vì khơng thực - Nghiên cứu giới hạn việc tìm hiểu biến dị số tính trạng sinh trưởng 3, 4, năm tuổi khảo nghiệm giống lai trồng năm 2012 Ba Vì, Đơng Hà Bầu Bàng số tính chất gỗ (khối lượng riêng, Mô đun đàn hồi) giai đoạn tuổi khảo nghiệm giống lai trồng năm 2014 Ba Vì Bố cục luận án Mở đầu: trang Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 33 trang Chương 2: Nội dung, vật liệu phương pháp nghiên cứu: 20 trang Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận : 88 trang Kết luận, tồn kiến nghị : trang Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới Bạch đàn uro (Eucalyptus urophylla) thuộc chi phụ Symphyomyrtus (Wilcox, 1997; Pryor Johnson, 1971) Bạch đàn uro gỗ lớn, nơi nguyên sản chiều cao đạt 25 - 45m, đơi đạt 55m, đường kính đạt - 2m (Turnbull Brooker, 1978) có khả lai giống với loài bạch đàn khác (Brooker Kleinig, 2012) Nhiều nghiên cứu đánh giá biến dị xuất xứ sinh trưởng khối lượng riêng gỗ Bạch đàn uro thực nước nhiệt đới cận nhiệt đới (Eldridge cộng sự, 1993; Hodge cộng sự, 2001; Ngulube, 1989; Darrow Roeder, 1983 ; Wei Borralho, 1997) Một số xuất xứ Mt Mandiri, Mt Lewotobi, Mt Egon đánh giá có suất cao (Liang Kunnan, 2000; Liu Dehao cộng sự, 2013; Turbull, 2003; Leksono Budi cộng sự, 2015; Dlamini, 2017) Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp tính trạng sinh trưởng đường kính Bạch đàn uro biến động từ 0,09 đến 0,60 (tuổi từ 2,5 đến 17 tuổi), hệ số di truyền theo nghĩa hẹp tính trạng sinh trưởng chiều cao biến động từ 0,05 đến 0,49 (tuổi từ 2,5 đến tuổi) Trong khi, hệ số di truyền khối lượng riêng gỗ bạch đàn nói chung thường biến động khoảng 0,29 đến 1,0 với giá trị trung bình 0,67 (Jun Lan, 2011), hệ số di truyền theo nghĩa hẹp hiệu suất bột giấy 0,11(Francois van Deventer, 2008) Tương quan di truyền tính trạng sinh trưởng (đường kính, chiều cao) thường mức chặt đến chặt (Leksono Kurinobu, 2005) mối tương quan di truyền tính trạng sinh trưởng tính chất gỗ (khối lượng riêng, pilodyn) thường tương quan âm (Wei Borralho, 1997; Lou Jianzhong, 2003; Ignacio-Sánnchez cộng sự, 2005; Jun Lan, 2011) Vì vậy, tùy thuộc vào mục tiêu trình chọn giống mà nhà chọn giống lựa chọn phương thức tiến hành phù hợp cho Bạch đàn uro 6 Tương quan tính trạng độ tuổi khác (tương quan tuổi - tuổi) lồi bạch đàn nhiệt đới tính trạng sinh trưởng thường chặt (Osorio cộng sự, 2003; Wei Borralho, 1998) Do việc chọn lọc xuất xứ/gia đình/dịng vơ tính Bạch đàn uro thực giai đoạn từ tuổi Vết nứt gỗ tạo từ áp lực sinh trưởng nhanh Bạch đàn, sau cắt hạ áp lực giải phóng (thường gọi ứng suất sinh trưởng) tạo vết nứt gỗ (Okuyama 1997) Do đó, làm ảnh hưởng lớn đến hiệu kinh tế rừng trồng bạch đàn (Darshani Amarasekara, 1996) Các nghiên cứu Garcia Lima cho đặc điểm nứt đầu gỗ tròn số lồi bạch đàn có tính di truyền (trích dẫn theo theo Fégely, 2004) Theo Nutto (2004) ứng suất sinh trưởng giống nhiều có mối tương quan, chọn giống, xuất xứ giảm tác động tiêu cực ứng suất sinh trưởng Bên cạnh chương trình cải thiện giống cho Bạch đàn uro, chương trình cải thiện giống bạch đàn lai Bạch đàn uro số loài bạch đàn khác thực Brasil, Công-gô Trung Quốc Nghiên cứu Verryn (2000) cho thấy tổ hợp lai có khả chống chịu với điều kiện mơi trường bất lợi, tổ hợp lai có ưu lai vượt loài trồng thành rừng kinh tế Brasil Công-gô (Eldridge, 1993) Nghiên cứu gần Nam Phi cho thấy, giống lai Bạch đàn grandis Bạch đàn uro khơng có tính chất gỗ cao mà cịn có tính chống chịu bệnh tốt so với loài bố mẹ (Van den Berg cộng sự, 2015) 1.2 Ở Việt Nam Bạch đàn uro (E urophylla) đưa vào trồng thử Việt Nam từ năm 1980, lồi bạch đàn có thích ứng cao, sinh trưởng nhanh loài trồng chủ lực lập địa đất đồi trọc, nghèo dinh dưỡng vùng Trung tâm miền Bắc, Bắc Trung Bộ vùng Tây Nguyên (Nguyễn Dương Tài, 1994) Các khảo nghiệm xuất xứ/khảo nghiệm hậu thế hệ cho Bạch đàn uro tiến hành từ năm 1990, kết khảo nghiệm cho thấy xuất xứ Ulubahu, Lewotobi Flores, Egon Flores, Waikui Alor Uhak có sinh trưởng tốt giai đoạn 3-9 tuổi (Nguyễn Dương Tài, 1994; Lê Đình Khả, 2003; Hà Huy Thịnh cộng sự, 2006; Nguyễn Đức Kiên, 2009) Hệ số di truyền tính trạng sinh trưởng Bạch đàn uro khảo nghiệm hậu thế hệ dao động từ 0,10 - 0,31 Hệ số di truyền tính trạng độ thẳng thân, độ nhỏ cành từ 0,09 - 0,22 (Nguyễn Đức Kiên, 2009) Các khảo nghiệm dịng vơ tính Bạch đàn uro sau công nhận số giống như: giống quốc gia: PN2, PN14 (năm 2000), PN3d (năm 2005), giống tiến kỹ thuật: PN10, PN46, PN47 (năm 2004), PN54, PN116 (năm 2005), PN21, PN24, PN108 (năm 2006) (Viện Nghiên cứu Cây Nguyên liệu Giấy, 2014), U892, U1088, U821, U416, U262 (Hà Huy Thịnh cộng sự, 2015) Các nghiên cứu số tính chất gỗ Bạch đàn uro thực chủ yếu tập trung vào tính trạng khối lượng riêng, co rút gỗ, pilodyn,… (Nguyễn Đức Kiên, 2009; Mai Trung Kiên, 2014 ; Hà Huy Thịnh cộng sự, 2015) Trong đó, hệ số di truyền pilodyn (0,42 đến 0,48), khối lượng riêng gỗ (0,68-0,78) cao lập địa nghiên cứu, hệ số di truyền hàm lượng cellulose mức trung bình (0,250,31) Tương quan di truyền tính trạng sinh trưởng chất lượng gỗ thường yếu (giữa đường kính với khối lượng riêng gỗ 0,15-0,28; chiều cao với khối lượng riêng gỗ 0,11-0,19) (Hà Huy Thịnh cộng sự, 2015), đến vừa phải (tương quan đường kính với pilodyn 0,26 0,46 tương quan chiều cao với pilodyn 0,05- 0,21) (Mai Trung Kiên, 2014) Tương quan tính trạng sinh trưởng chất lượng thân dao động từ trung bình đến cao (giữa đường kính, chiều cao với độ thẳng thân, độ nhỏ cành 0,21-0,61; đường kính với chiều cao từ chặt đến chặt (0,75 - 0,98)) Tương quan khối lượng riêng pilodyn chặt (0,80 - 0,92) (Nguyễn Đức Kien, 2009; Mai Trung Kiên, 2014; Hà Huy Thịnh cộng sự, 2015) 8 Tương quan tuổi - tuổi: tính trạng đường kính chiều cao có tương quan cặp tuổi - cao Do đó, khẳng định độ tuổi tiến hành chọn lọc gia đình sinh trưởng nhanh đảm bảo độ tin cậy cao (Mai Trung Kiên, 2014) Đặc biệt, nghiên cứu vết nứt gỗ Bạch đàn uro bước đầu tiến hành (Nguyễn Quang Trung, 2009) Tuy nhiên nghiên cứu vết nứt gỗ nghiên cứu mang tính ứng dụng thiên chế biến nhiều nghiên cứu chọn giống cho tiêu vết nứt gỗ Bạch đàn uro Bên cạnh nghiên cứu giai đoạn trước xác định Bạch đàn uro có khả lai giống với loài bạch đàn khác (Bạch đàn caman, Bạch đàn têrê, Bạch đàn liễu Bạch đàn grandis) tạo giống lai có ưu lai vượt trội (UP, UE, UC) (Nguyễn Việt Cường, 2002; Mai Trung Kiên, 2014) Các nghiên cứu lai giống khảo nghiệm giống lai Bạch đàn uro số loài bạch đàn khác triển khai từ năm 1990 Kết nghiên cứu cho thấy, lai Bạch đàn uro cho sinh trưởng nhanh (Lê Đình Khả, 2001; Nguyễn Việt Cường, 2002) Ảnh hưởng bố-mẹ tương đối rõ ràng đến khả sinh trưởng giống lai, đặc biệt điều kiện sinh trưởng thuận lợi ưu lai thể rõ rệt (Lê Đình Khả, 2006) Qua chọn giống, tổ hợp lai có sinh trưởng nhanh chọn lọc (Nguyễn Việt Cường, 2006), từ kết khảo nghiệm dịng vơ tính số dịng bạch đàn lai công nhận giống quốc gia giống tiến kỹ thuật như: UP35, UP72, UP95, UP97, UP99, UP54, U892, U1088, U821, U416, U262, UP153, UP164, UP171, UP180, UP190, UP223, UP236, UP23, UP96, UP89 (Hà Huy Thịnh cộng sự, 2015) Hầu hết giống bạch đàn sử dụng rộng rãi sản xuất nước ta giống Bạch đàn uro giống lai Bạch đàn uro loài bạch đàn khác (Hà Huy Thịnh, 2015) 1.3 Nhận xét chung Các nghiên cứu biến dị khả di truyền, tương tác kiểu gen hoàn cảnh Bạch đàn uro hệ nghiên cứu cách Việt Nam Việc tiếp tục đánh giá sinh trưởng tính chất gỗ mức độ biến dị, thông số di truyền khảo nghiệm hậu thế hệ cần thiết nhằm xây dựng chiến lược cải thiện giống tương lai, mặt khác, trình chọn tạo giống tạo giống có chất lượng để đưa vào sản xuất đại trà Về bản, lai Bạch đàn uro với số loài khác có khả sinh trưởng khả chống chịu với điều kiện bất lợi sâu bệnh tốt so với bố mẹ Các nghiên cứu chọn giống bạch đàn lai cho thấy, bạch đàn lai có tiềm sinh trưởng tốt lại thích nghi với nhiều dạng lập địa khí hậu khác Do đó, việc nghiên cứu khảo nghiệm đánh giá tính chất gỗ giống lai có ý nghĩa khơng mặt khoa học mà cịn có ý nghĩa mặt sản xuất giống có suất, chất lượng cao chọn lọc đưa vào sản xuất, làm tăng tính đa dạng cấu trồng rừng đảm bảo tính an tồn sinh học rừng trồng dịng vơ tính Ngồi tiêu sinh trưởng tiêu lý gỗ, đặc biệt tiêu vết nứt gỗ Bạch đàn uro sử dụng trồng rừng gỗ lớn cần quan tâm Tuy nhiên, đến nghiên cứu hạn chế vết nứt chủ yếu tập trung mảng chế biến mà chưa có nghiên cứu chọn giống triển khai Đây lĩnh vực nghiên cứu cần bổ sung chương trình chọn giống cho Bạch đàn uro Bạch đàn lai 10 Chƣơng NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu 1) Nghiên cứu biến dị khả di truyền sinh trưởng số tính chất gỗ gia đình khảo nghiệm hậu thế hệ Bạch đàn uro - Nghiên cứu mức độ biến dị sinh trưởng chất lượng thân gia đình Bạch đàn uro khảo nghiệm hậu thế hệ Ba Vì - Hà Nội Nam Đàn - Nghệ An - Nghiên cứu mức độ biến dị số tính chất gỗ gia đình Bạch đàn uro khảo nghiệm hậu thế hệ Nam Đàn - Nghệ An - Đánh giá khả di truyền tương quan di truyền tính trạng nghiên cứu - Chọn lọc cá thể gia đình ưu trội khảo nghiệm hậu thế hệ 2) Nghiên cứu sinh trưởng số tiêu tính chất gỗ giống lai giữa Bạch đàn uro loài Bạch đàn khác (UP- PU, UG, UC, CPPC chọn lọc tổ hợp lai cá thể có sinh trưởng nhanh khảo nghiệm 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu - Đối với Bạch đàn uro gồm 154 gia đình từ nguồn giống xây dựng khảo nghiệm hậu thế hệ (10 tuổi 15 tuổi) Hà Nội Nghệ An (8 tuổi 13 tuổi) - Đối với bạch đàn lai gồm có 95 tổ hợp lai từ 52 mẹ khác (33 mẹ Bạch đàn uro, mẹ Bạch đàn caman 16 mẹ Bạch đàn pelita) xây dựng tong khảo nghiệm tổ hợp lai Ba Vì (3, tuổi), Quảng Trị (5 tuổi) Bình Dương (4 tuổi) 11 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu a) Phương pháp thu thập số liệu tiêu sinh trưởng theo phương pháp trình bày giáo trình Điều tra rừng (Vũ Tiến Hinh Phạm Ngọc Giao, 1997) b) Điều tra tiêu phản ánh chất lượng thân - Độ thẳng thân (Dtt), Độ nhỏ cành (Dnc): cho điểm theo cấp (thang điểm từ đến điểm) theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 8761:2017) - Chỉ tiêu sức khoẻ: xác định mục trắc cho điểm theo cấp (1 - 5) (Lê Đình Khả & Dương Mộng Hùng, 2003) - Chỉ tiêu chất lượng tổng hợp Icl (Lê Đình Khả & Dương Mộng Hùng, 2003) 2.3.2 Phương pháp xác định tính chất cơ-lý gỗ a) Xác định khối lượng riêng gỗ trực tiếp phương pháp nước chiếm chỗ (Olesen, 1971) b) Phương pháp xác định độ co rút (shrinkage) theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 8044:2009) c) Xác định tiêu vết nứt gỗ theo phương pháp Nascimento cộng (2019) Yang cộng (2005) d) Phương pháp đánh giá gián tiếp mô đun đàn hồi (MoEd) gỗ sử dụng thiết bị Fakopp theo phương pháp Raley cộng (2007) 2.4.4 Phương pháp phân tích xử lý số liệu Số liệu xử lý phần mềm thống kê thông dụng cải thiện giống bao gồm DATAPLUS 3.0 Genstat 12.0 (VSN International) ASREML 4.0 (VSN International) 12 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Biến dị sinh trƣởng số tính chất gỗ gia đình KNHT Bạch đàn uro hệ 3.1.1 Biến dị sinh trưởng, chất lượng thân gia đình Bạch đàn uro KNHT hệ Ba Vì Kết đánh giá sinh trưởng giai đoạn 10 tuổi cho thấy, khác biệt rõ rệt nguồn giống (SSO Ba Vì, SSO Vạn Xuân, SPA Ba Vì) Trong gia đình có sai khác rõ rệt tất tiêu sinh trưởng chất lượng thân (Fpr
Ngày đăng: 24/09/2020, 07:49
Xem thêm: