NGHIÊN CỨU BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN MỘT SỐ TÍNH TRẠNG CỦA KEO LÁ LIỀM (Acacia crassicarpa A. Cunn. ex Benth.) TẠI CÁC TỈNH MIỀN TRUNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu hoa h c n y thực hiện, số liệu luận án hoàn toàn trung thực v chưa công bố tài liệu hay cơng trình nghiên cứu khác, sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Số liệu kết trình bày luận án trực tiếp thu thập, đồng thời đồng ý cho phép kế thừa kết nghiên cứu hai đề tài PHẠM XUÂN ĐỈNH “Nghiên cứu chọn tạo giống suất cao chất lượng tốt số loài trồng ĐOÀN DAOvà “Nghiên cứu chọn tạo rừng chủ yếu” giai đoạn 2001 - 2005NGMAIỌC 2006 - 2010 nhân giống cho Keo liềm Keo tai tượng phục vụ trồng rừng kinh tế” giai đoạn 2011 - 2015 Tiến sỹ Hà Huy Thịnh Tiến sỹ Phí Hồng Hải (Viện nghiên cứu Giống Công nghệ Sinh h c Lâm nghiệp) làm chủ nhiệm đề tài cộng tác viên Hà Nội, ngày 12 tháng 02 năm 2015 Tác giả NGHIÊN CỨU BIẾN DỊ VÀ KHẢ NĂNG DI TRUYỀN MỘT SỐ TÍNH TRẠNG CỦA KEO LÁ LIỀM (Acacia crassicarpa A Cunn ex Benth.) TẠI CÁC TỈNH MIỀN TRUNG Phạm Xuân Đỉnh LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM XN ĐỈNH ĐỒN NGỌC DAO nghiªn cøu biÕn dị khả di truyền số tính trạng cđa Keo l¸ liỊm (Acacia crassicarpa A Cunn ex Benth.) tỉnh miền Trung Chuyờn ngnh o to: Di truyền chọn giống lâm nghiệp Mã số: 62-62-02-07 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn hoa h c: PGS.TS Nguyễn Ho ng Nghĩa Hà Nội2 - 2015 GS.TS Lê Đình Khả LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu hoa h c n y thực hiện, số liệu luận án hồn tồn trung thực v chưa cơng bố tài liệu hay cơng trình nghiên cứu khác, sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Số liệu kết trình bày luận án trực tiếp thu thập, đồng thời đồng ý cho phép kế thừa kết nghiên cứu hai đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống suất cao chất lượng tốt số loài trồng rừng chủ yếu” giai đoạn 2001 - 2005 2006 - 2010 “Nghiên cứu chọn tạo nhân giống cho Keo liềm Keo tai tượng phục vụ trồng rừng kinh tế” giai đoạn 2011 - 2015 Tiến sỹ Hà Huy Thịnh Tiến sỹ Phí Hồng Hải (Viện nghiên cứu Giống Công nghệ Sinh h c Lâm nghiệp) làm chủ nhiệm đề tài cộng tác viên Hà Nội, ngày 12 tháng 02 năm 2015 Tác giả Phạm Xuân Đỉnh LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành Viện Khoa h c Lâm nghiệp Việt Nam năm 2014 Có kết tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Viện Khoa h c Lâm nghiệp Việt Nam, Trung tâm Khoa h c Lâm nghiệp Bắc Trung Bộ Viện nghiên cứu Giống Công nghệ Sinh h c Lâm nghiệp, hai đơn vị trực tiếp hỗ trợ kinh phí, nhân lực, vật liệu giống trường nghiên cứu thông qua đề tài nghiên cứu cải thiện giống đơn vị chủ trì thực Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc kính tr ng đến PGS.TS Nguyễn Ho ng Nghĩa, người hướng dẫn khoa h c, d nh nhiều thời gian, công sức giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án Xin chân thành cảm ơn TS H Huy Thịnh, TS Phí Hồng Hải, TS Nguyễn Đức Kiên tập thể cán Trung tâm Khoa h c Lâm nghiệp Bắc Trung Bộ, Viện nghiên cứu Giống Công nghệ Sinh h c Lâm nghiệp giúp đỡ tác giả việc thu thập xử lý số liệu Xin chân thành cảm ơn động viên, giúp đỡ gia đình v bạn bè đồng nghiệp Hà Nội, tháng 02 năm 2015 Tác giả MỤC LỤC TT Trang MỤC LỤC iii BẢNG VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ ix MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Thông tin chung Keo liềm 1.2 Nghiên cứu cải thiện giống Keo liềm giới 1.2.1 Nghiên cứu biến dị 1.2.2 Nghiên cứu di truyền 11 1.2.3 Nghiên cứu tương quan tiêu sinh trưởng v số 14 tính chất gỗ 1.2.4 Nghiên cứu tương tác iểu gen - ho n cảnh (G x E) 15 1.3 Nghiên cứu cải thiện giống Keo liềm Việt Nam 16 1.3.1 Vài nét chung cải thiện giống Việt Nam 16 1.3.2 Nghiên cứu biến dị 18 1.3.3 Nghiên cứu di truyền 22 1.3.4 Nghiên cứu tương quan tính trạng sinh trưởng v số tính chất gỗ 23 1.4 Nghiên cứu khả nhân giống kỹ thuật lâm sinh 24 1.5 Nghiên cứu sâu bệnh hại 25 1.6 Tiềm Keo liềm vấn đề khoa học công nghệ cần giải 26 1.6.1 Về Giống 26 1.6.2 Tiềm gây trồng loài keo 26 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 28 Chƣơng 31 NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 Nội dung nghiên cứu 31 2.2 Vật liệu nghiên cứu 31 2.2.1 Vật liệu nghiên cứu biến dị tiêu sinh trưởng 31 2.2.2 Vật liệu nghiên cứu tăng thu di truyền thực tế 32 2.2.3 Vật liệu nghiên cứu biến dị tính chất gỗ 34 2.2.4 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu 34 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 36 2.3.1 Phương pháp tiếp cận 36 2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 37 2.3.3 Phương pháp thu thập số liệu 38 2.3.4 Phương pháp xác định tính chất gỗ 39 2.3.5 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 42 Chƣơng 47 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47 1.6.3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2 3.3 Biến dị khả di truyền sinh trƣởng, chất lƣợng thân tính chất gỗ Keo liềm Biến dị sinh trưởng, tiêu chất ượng thân tính chất gỗ xuất xứ Keo liềm Biến dị sinh trưởng, tiêu chất ượng thân tính chất gỗ gia đình Keo iềm Khả di truyền số tính trạng sinh trưởng, chất ượng thân tính chất gỗ gia đình Keo iềm Hiệu suất bột giấy Keo liềm khảo nghiệm Phong Điền Thừa Thiên Huế Tƣơng quan tính trạng sinh trƣởng tính chất gỗ Keo liềm Tƣơng quan tính trạng sinh trƣởng tuổi khác 47 48 62 74 78 80 82 Keo liềm 3.4 3.4.1 3.4.2 3.5 3.5.1 3.5.2 Tƣơng tác kiểu gen - hoàn cảnh cải thiện giống Keo liềm Tương tác iểu gen - hồn cảnh tính trạng sinh trưởng khảo nghiệm Cam Lộ, Phong Điền Hàm Thuận Nam Tương tác iểu gen - hoàn cảnh tính trạng tính chất gỗ khảo nghiệm Cam Lộ, Phong Điền Tăng thu di truyền lý thuyết thực tế Keo liềm Tăng thu di truyền ý thuyết sinh trưởng, tiêu chất ượng thân v số tính chất gỗ Keo iềm Tăng thu di truyền thực tế sinh trưởng số tiêu chất ượng thân Keo liềm 8.3 84 86 87 87 89 3.6 Giải pháp cải thiện giống Keo liềm 93 3.6.1 Cải thiện sinh trưởng, chất ượng thân số tính chất gỗ 93 3.6.2 Tuổi tối ưu cho ch n giống Keo liềm 95 3.6.3 Giải pháp nhân rộng giống sản xuất 95 3.6.4 Ch n l c gia đình ưu việt khảo nghiệm Cam Lộ, Phong Điền Hàm Thuận Nam 96 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 99 Kết luận 99 1.1 Về biến dị 99 1.2 Về di truyền 99 1.3 Về tương tác iểu gen - hoàn cảnh 100 1.4 Về tương quan tính trạng 100 1.5 Tương quan tính trạng sinh trưởng tuổi khác 100 1.6 Về tăng thu di truyền ý thuyết v thực tế 101 Tồn 101 Khuyến nghị 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 BẢNG VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt CFF CVa D1.3 Dttt Dtt GxE F.pr GĐTN GĐXN KLR h2 H2 H Lsd NAA ns NT IAA INDO PNG NS QLD TB TBKN X rp rg Ry VN V% σ2a Nghĩa đầy đủ Rừng trồng gia đình dịng vơ tính Hệ số biến động di truyền tích ũy Đường kính ngang ngực Duy trì trục thân Độ thẳng thân Kiểu gen - hoàn cảnh Xác suất F (Fisher) tính tốn Gia đình tốt Gia đình xấu Khối ượng riêng Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp Hệ số di truyền theo nghĩa rộng Chiều cao vút ng n Khoảng sai dị đảm bảo Naphthalene Acetic Acid Không sai khác Northern Territory Indole Acetic Acid Indonesia Papua New Guinea Năng suất Queensland Trung bình Trung bình khảo nghiệm Giá trị trung bình Tương quan iểu hình Tương quan iểu gen Tăng thu di truyền lý thuyết Việt Nam Hệ số biến động Phương sai di truyền tích ũy DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Hệ số di truyền sinh trưởng, độ thẳng thân, trì trục thân 1.1 1.2 12 số o i eo Hệ số di truyền độ co rút, uốn tĩnh v uốn đứt gãy Keo iềm 13 Số ượng giống o i eo công nhận giống Quốc gia 1.3 Giống tiến kỹ thuật tới năm 2013 21 Xuất xứ v gia đình/ hạt tham gia khảo nghiệm Cam Lộ, Phong Điền 2.1 33 Hàm Thuận Nam 2.2 Đặc điểm hí hậu hu vực nghiên cứu 35 2.3 Tính chất vật lý hóa h c đất địa điểm nghiên cứu 36 Sinh trưởng xuất xứ Keo liềm khảo nghiệm Cam Lộ 3.1 49 Quảng Trị (1/2001 - 2/2010) Chất ượng thân xuất xứ Keo liềm khảo nghiệm Cam 3.2 50 Lộ - Quảng Trị (1/2001 - 2/2010) Khối ượng riêng số pilodyn xuất xứ Keo liềm 3.3 khảo nghiệm Cam Lộ - Quảng Trị (1/2001 - 2/2010) 52 H m ượng cellulose xuất xứ Keo liềm khảo nghiệm Cam 3.4 55 Lô - Quảng Trị (1/2001 - 2/2010) Sinh trưởng xuất xứ Keo liềm khảo nghiệm Phong Điền - 3.5 Thừa Thiên Huế (12/2002 - 12/2010) 56 Chất ượng thân xuất xứ Keo liềm khảo nghiệm 3.6 57 Phong Điền (12/2002 – 12/2010) Khối ượng riêng v h m ương ce u ose xuất xứ Keo liềm 3.7 khảo nghiệm Phong Điền - Thừa Thiên Huế (12/2002 – 12/2010) 58 Sinh trưởng xuất xứ Keo liềm khảo nghiệm Hàm Thuận 3.8 Nam - Bình Thuận (8/2001 - 8/2006) 60 Chất ượng thân xuất xứ Keo liềm khảo nghiệm Hàm 3.9 61 Thuận Nam (8/2001 - 8/2006) Khối ượng riêng, số pi odyn v h m ương ce u ose xuất 3.10 xứ Keo liềm khảo nghiệm Hàm Thuận Nam - Bình Thuận 62 (8/2001- 8/2006) 3.11 Sinh trưởng tiêu chất ượng thân gia đình khảo 64 nghiệm Cam Lộ (1/2001 – 2/2010) Khối ượng riêng, số pi odyn v h m ượng cellulose gia đình 3.12 Keo liềm khảo nghiệm Cam Lộ - Quảng Trị (1/2001 – 2/2010) 65 Sinh trưởng tiêu chất ượng thân gia đình khảo 3.13 nghiệm Phong Điền (12/2002 - 12/2010) 68 Khối ượng riêng v h m ượng cellulose gia đình Keo liềm 3.14 khảo nghiệm Phong Điền - Thừa Thiên Huế (12/2002 - 12/2010) 69 Sinh trưởng tiêu chất ượng thân gia đình khảo 3.15 nghiệm Hàm Thuận Nam (8/2001 - 8/2006) 71 Khối ượng riêng, số pi odyn v h m ượng cellulose gia đình Keo 3.16 liềm khảo nghiệm Hàm Thuận Nam - Bình Thuận (8/2001- 8/2006) 71 Hệ số di truyền sinh trưởng chất ượng thân Keo liềm 3.17 3.18 Cam Lộ, Phong Điền Hàm Thuận Nam Hệ số di truyền (h2) hệ số biến động di truyền ũy tích (CVa) tính chất gỗ khảo nghiệm Cam Lộ, Phong Điền Hàm Thuận Nam 75 77 Hệ số tương quan di truyền v hệ số tương quan iểu hình hảo 3.19 nghiệm Keo iềm Cam Lộ, Phong Điền, H m Thuận Nam Hệ số tương quan iểu gen (Rg) v 3.20 3.21 80 iểu hình (Rp) hảo nghiệm Cam Lộ (9 tuổi), Phong Điền (8 tuổi) v H m Thuận Nam (tuổi 5) Tương tác iểu gen - hoàn cảnh Cam Lộ, Phong Điền 82 84 Tương tác iểu gen - hoàn cảnh Cam Lộ, Phong Điền Hàm 3.22 3.23 85 Thuận Nam tuổi Tương tác iểu gen - hoàn cảnh Cam Lộ, Phong Điền 10 86