Đánh giá đặc điểm nông sinh học và ưu thế lai của một số dòng ngô thuần phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai chín sớm

luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, khóa luận, đề tài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ------------------*------------------- NGUYỄN ANH TUẤN ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ ƯU THẾ LAI CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ THUẦN PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI CHÍN SỚM LUẬN VĂN THẠC SỸ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Trồng Trọt Mã số : 60.62.01 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 CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi nhận ñược sự quan tâm, giúp ñỡ dạy bảo tận tình của thầy cô giáo giảng dạy. Ban lãnh ñạo và tập thể cán bộ phòng ðào tạo Sau ðại Học – Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam ñã tạo ñiều kiện trong suốt thời gian tham gia học tập và nghiên cứu. Tôi xin chân thành cám ơn: TS. Mai Xuân Triệu- Viện trưởng, cùng 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 tốt nghiệp. Tôi nhận ñược sự chỉ dẫn tận tình của thầy hướng dẫn khoa học, TS. Lương Văn Vàng – Phó Viện trưởng viện nghiên cứu Ngô, ñã quan tâm, giúp ñỡ và ân cần chỉ bảo về phương pháp nghiên cứu, phân tích kết quả nghiên cứu và tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành học tập và nghiên cứu. Nhân dịp này tôi xin chân thành cám ơn sự giúp ñỡ quý báu của các anh, chị và các bạn bè ñồng nghiệp tổ Tạo giống 2 và cá nhân kỹ sư Nguyễn Thanh Khiết ñã ñộng viên, tạo mọi ñiều kiện thuận lợi, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Học viên Nguyễn Anh Tuấn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . ii 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 án 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 án này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Anh Tuấn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . iii MỤC LỤC MỞ ðẦU Trang 1. Tính cấp thiết của ñề tài:……………………………… …… ……… …1 2. Mục ñích - Yêu cầu:………………………………… .……… …… … .2 2.1 Mục ñích…………………….…………………………………… 2 2.2 Yêu cầu…………………………… ………………………………2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài………………………… ……….2 3.1 Ý nghĩa khoa học …………………………………… .………… 3 3.2 Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài ……………………………………… 3 4 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu………………………………………… 3 4.1 ðối tượng………………………………………………………………….3 4.2 Phạm vi nghiên cứu……………………………………………………….3 CHƯƠNG I CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU……………………… .4 1.1 Thời vụ và nhu cầu giống ngô chín sớm ở các vùng sinh thái……… 4 1.2 Chỉ số ñánh giá thời gian sinh trưởng và các bộ giống ngô ………….… 7 1.3 Vai trò của giống chín sớm trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới, Việt Nam .…………………… ……… ……………………….…… .….11 1.4 Mối quan hệ giữa dòng và giống lai .13 1.5 ðánh giá dòng và tổ hợp lai ………………………… .……………… 14 1.5.1 ðánh giá dòng ………………………………………………… .……14 1.5.2 ðánh giá tổ hợp lai ………………………………………………… 14 1.6 Ưu thế lai và ứng dụng trong chọn tạo giống ngô ………………………15 1.6.1 Khái niệm về ưu thế lai …………………………………………… .15 1.6.2 Phương pháp xác ñịnh và ñánh giá ưu thế lai .17 1.6.3 Các kết quả nghiên cứu về ưu thế lai tính chín sớm và năng suất hạt 18 1.7 Khả năng kết hợp và các phương pháp ñánh giá KNKH……………… 22 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . iv 1.7.1 ðánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai ñỉnh ………………22 1.7.2 ðánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp luân giao…………… 23 1.8 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam …………………… .25 1.8.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới………………………………… .25 1.8.2 Thực trạng sản xuất ngô trong nước .27 1.8.3 Mục tiêu và kế hoạch sản xuất ngô của Việt Nam ñến 2020 …………29 CHƯƠNG II VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………… 30 2.1 Vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu……………… .……………30 2.1.1 Vật liệu nghiên cứu………………………………… .……………….30 2.1.2 ðịa ñiểm nghiên cứu………………… .…………………………… 30 2.1.3 Thời gian nghiên cứu: …………………………………………… .….30 2.2 Nội dung nghiên cứu…………………….………….………………… .31 2.3 Phương pháp nghiên cứu ………………………………… ……… .….31 2.4. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu: . 34 CHƯƠNGIII KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .35 3.1 ðặc ñiểm nông sinh học thí nghiệm dòng vụ Thu ðông 2009, Xuân 2010 35 3.1.1 Các giai ñoạn sinh trưởng và phát triển vụ Thu ðông 2009 và vụ Xuân 2010 35 3.1.2 Các ñặc ñiểm hình thái cây của các dòng .……………… .…………38 3.1.2.1 Số lá của các dòng ngô vụ Thu ðông 2009 và vụ Xuân 2010 … 38 3.1.2.2 Chiều cao cây của các dòng trong vụ Thu ðông 2009 và vụ Xuân 2010…………………………………………………… …… 40 3.1.2.3 Chiều cao ñóng bắp của các dòng ngô vụ Thu ðông 2009 và Xuân 2010… ……………………………………………………………40 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . v 3.1.2.4. ðặc trưng hình thái bắp các dòng trong vụ Thu ðông 2009, Xuân 2010………………………………………………………………… .42 3.1.3. Các yếu tố cấu thành NS các dòng trong vụ Thu ðông 2009, Xuân 2010…. .…………………………………………………………… 43 3.1.4. Khả năng chống chịu của các dòng .…… .………… .…… …….50 3.2. ðặc ñiểm nông sinh học của các tổ hợp lai luân phiên……………… .53 3.2.1 Sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp lai luân phiên…………….…53 3.2.2 ðặc ñiểm hình thái của các tổ hợp lai luân phiên ………………… 54 3.2.3 Các yếu tố cấu thành NS của các tổ hợp lai luân phiên………… …58 3.2.4 Khả năng chống chịu của các tổ hợp lai………………… .…… .… .63 3.3 ƯTL về một số tính trạng của các THL luân phiên vụ Xuân 2010…… .65 3.3.1 Ưu thế lai về chiều cao cây và chiều cao ñóng bắp………………… 65 3.3.2 Ưu thế lai tính chín sớm …………… .………… .…… .……… .…66 3.3 3 Ưu thế lai về năng suất…………………………… .… …………….66 3.4. Khả năng kết hợp của các dòng tham gia thí nghiệm luân giao…… .…69 3.5 ðặc ñiểm nông sinh học và KNKH của một số dòng ngô triển vọng .…69 3.6 ðặc ñiểm nông sinh học của tổ hợp lai triển vọng ………………….… 71 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ……………………… .………….…………… 74 1. Kết luận……….…………….…………………….……………… 74 2 ðề nghị…………………………….… .………………… .………74 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… .75 PHỤ LỤC Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Chỉ số ñánh giá TGST theo thang ñiểm của FAO 10 Bảng 1.2. Nhu cầu ñối với 3 cây trồng chủ yếu trên thế giới (triệu tấn) .26 Bảng 1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở Việt Nam (2000 - 2009) .28 Bảng 1.4. Dự kiến diện tích, năng suất và sản lượng ngô cả nước - 2020… 29 Bảng 2.1 ðặc ñiểm và nguồn gốc các dòng ngô tham gia thí nghiệm…… .30 Bảng 3.1 Thời gian sinh trưởng của các dòng ngô vụ Thu ðông 2009 37 Bảng 3.2 Thời gian sinh trưởng của các dòng ngô vụ Xuân 2010 ……… .38 Bảng 3.3 Chiều cao cây, cao bắp và số lá của các dòng ngô vụ Thu ðông 2009…………………………………………………… … .39 Bảng 3.4 Chiều cao cây, cao bắp và số lá của các dòng ngô vụ Xuân 2010 …… .39 Bảng 3.5 Chiều cao bắp và ñường kính bắp của các dòng ngô vụ Thu ðông 2009 ………………………………………………….… .…44 Bảng 3.6 Chiều dài bắp và ñường kính bắp của các dòng ngô vụ Xuân 2010 ………………………………………………………………45 Bảng 3.7 NS, các yếu tố cấu thành NS của các dòng ngô vụ Thu ðông 2009 … ………………………………………………………46 Bảng 3.8 Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất các dòng ngô vụ Xuân 2010……………………………………………………………… 47 Bảng 3.9 ðặc tính chống chịu của các dòng tham gia thí nghiệm ……….…52 Bảng 3.10 Các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các tổ hợp lai luân phiên vụ X2010 … .… 56 Bảng 3.11 Số lá, chiều cao cây, cao ñóng bắp của các tổ hợp lai luân phiên vụ Xuân 2010.…………………………………………………………….…57 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . vii Bảng 3.12 Chiều dài bắp và ñường kính bắp của các tổ hợp lai luân phiên trong vụ Xuân 2010…………………………………………………… .61 Bảng 3.13 Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai luân phiên vụ X 2010……………………………………………………… ……62 Bảng 3.14 Các ñặc tính chống chịu của tổ hợp lai luân phiên vụ Xuân 2010……………………………………………………………….64 Bảng 3.15 Ưu thế lai thực (H BP ) và ưu thế lai chuẩn (H s ) ở tính trạng chiều cao cây và chiều cao ñóng bắp trong vụ Xuân 2010 ………………………67 Bảng 3.16 Ưu thế lai về tính chín sớm và năng suất của các tổ hợp lai luân giao vụ Xuân 2010………………………………………………………… 68 Bảng 3.17 Giá trị KNKH chung (Ĝ i ), riêng (Ŝ ij ) và phương sai KNKH riêng (б 2 Sij)của các dòng có tính trạng năng suất .69 Bảng 3.18 ðiểm nông sinh học, KNKH chung của một số dòng triển vọng………………………………………………………… ……….72 Bảng 3.19 ðặc ñiểm hình thái cây và hình thái bắp bắp của các THL triển vọng vụ Xuân 2010…………………………………………………………73 Bảng 3.20 NS và các yếu tố cấu thành NS của THL triển vọng vụ Xuân 2010 73 Hình 3.1 Biểu ñồ năng suất thực thu của các dòng ngô vụ Thu ðông 2009 … ……49 Hình 3.2 Biểu ñồnăng suất thực thu của các dòng ngô vụ Xuân 2010 …… .………………………………………………………… .49 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . viii PHỤ LỤC Phụ lục 1. Kết quả xử lý ANOVA năng suất của 7 dòng vụ Thu ðông 2009 Phụ lục 2. Kết quả xử lý ANOVA năng suất của 7 dòng vụ Xuân 2010 Phụ lục 3. Phân tích dialen theo GRIFFING 4 Phụ lục 4. Ảnh một số dòng ngô thí nghiệm tại ðan Phượng – Hà Nội vụ Thu ðông 2009 Phụ lục 5. Ảnh một số tổ hợp lai triển vọng năng suất cao tại ðan Phượng – Hà Nội vụ Xuân 2010 NHỮNG TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 1. CD : Chiều dài 2. ðK : ðường kính 3. NS : Năng suất 4. THL : Tổ hợp lai 5.ƯTL : Ưu thế lai 6. ðB : ðóng bắp 7. DB : Dài bắp 8: NS : Năng suất 9. TGST : Thời gian sinh trưởng 10. KNKH : Khả năng kết hợp 11. TPTD : Thụ phấn tự do Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . 1 MỞ ðẦU 1. Tính cấp thiết của ñề tài Trên thế giới ngô (Zea mays L.) ñược coi là một trong ba cây lương thực quan trọng. Sản phẩm của cây ngô hiện nay chủ yếu ñược sử dụng làm lương thực cho người, thức ăn chăn nuôi, làm thực phẩm như ngô rau, ngô ngọt và làm nguyên liệu cho nhiều sản phẩm công nghiệp. Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng ñứng thứ hai sau cây lúa, ñược phát triển ở cả 8 vùng sinh thái nông nghiệp của cả nước. Những năm gần ñây, khi dân số tăng và thu nhập trên ñầu người ñược cải thiện, thì nhu cầu thịt, cá, trứng, sữa ngày càng cao, ñòi hỏi phải phát triển chăn nuôi ñể ñáp ứng nhu cầu. Hơn nữa, gần ñây giá ngô trên thế giới và ở Việt Nam có xu hướng tăng, ñã nâng cao thu nhập cho người sản xuất ngô, do ñó khích lệ nông dân áp dụng những tiến bộ kỹ thuật mới, tăng cường ñầu tư cho sản xuất Năm 2009, tổng diện tích trồng ngô cả nước là: 1086,8 nghìn ha, với năng suất bình quân ñạt 40,8 tạ/ha; tổng sản lượng ñạt 4431,8 nghìn tấn (Tổng cục thống kê, 2009) [19]. Tuy vậy sản lượng ngô mới chỉ ñáp ứng ñược khoảng 75 % nhu cầu nguyên liệu làm thức ăn chăn nuôi, số còn lại phải nhập từ nước ngoài. Những năm gần ñây mỗi năm chúng ta phải nhập khẩu từ 0.5 - 0.7 triệu tấn ngô hạt cho chăn nuôi (khoảng 135 – 185 triệu USD) (Cục trồng trọt, 2008) [18]. Theo ñịnh hướng của Bộ Nông nghiệp và PTNT, năm 2015 Việt Nam phấn ñấu ñạt 1,3 triệu ha ngô với năng suất trung bình 50 - 55 tạ/ha và tổng sản lượng 7 – 8 triệu tấn, trong ñó cơ cấu giống ngô lai trong sản xuất chiếm 90 – 95 % (Cục trồng trọt, 2008) [18]. Năng suất ngô trung bình của Việt Nam còn thấp so với thế giới và khu vực, ñặc biệt trong những năm gần ñây do thời tiết khí hậu thay ñổi thất thường, thiên tai liên tục xẩy ra, tỷ lệ dân số gia tăng không ngừng, giao thông [...]... ñi m nông sinh h c và ưu th lai c a m t s dòng ngô thu n ph c v công tác ch n t o gi ng ngô lai chín s m" 2 M c ñích - Yêu c u 2.1 M c ñích: - ðánh giá ñ c ñi m nông sinh h c c a m t s dòng ngô thu n ph c v cho vi c nghiên c u ch n t o gi ng ngô lai chín s m - Xác ñ nh ñư c m t s dòng ngô thu n chín s m, có KNKH cao v năng su t ñ b sung cho t p ñoàn dòng công tác c a Vi n nghiên c u Ngô 2.2 Yêu c u:... gi ng ngô lai chín s m có ưu th lai t t v năng su t h t và tính chín s m làm phong phú thêm ngu n v t li u cho công tác t o gi ng ngô lai chín s m 3.2 Ý nghĩa th c ti n c a ñ tài - Xác ñ nh, ch n l c ñư c m t s dòng ngô thu n chín s m có ñ c ñi m nông h c t t, có ưu th lai cao v năng su t h t - Xác ñ nh ñư c t 1-2 t h p lai tri n v ng, chín s m, năng su t khá ph c v cho s n xu t 4 ð i tư ng và ph m... th y r ng t h p lai F1 (t h p lai Bi/34) có hàm lư ng isozyme peroxydaaz cao hơn b m và cho ưu th lai cao v năng su t và cao cây hơn các t h p lai khác (J R Dai, M Z Lou, 1989, Nguy n Văn Cương, 1995) [2] 1.6.2 Phương pháp xác ñ nh và ñánh giá ưu th lai ð xác ñ nh ưu th lai con lai F1, ngư i ta căn c vào s li u ño ñ m thu ñư c t thí nghi m c a con lai và b m c a chúng Ưu th lai c a con lai F1 ñư c tính... v y ưu th lai chu n là ch s ñư c quan tâm nh t trong công tác t o gi ng ngô lai 1.6.3 Các k t qu nghiên c u v ưu th lai tính chín s m và năng su t h t Ưu th lai v tính chín s m và năng su t h t là hai d ng ƯTL ñ c bi t quan tr ng trong s n xu t nông nghi p nên ñư c r t nhi u nhà nghiên c u t o gi ng quan tâm ƯTL chín s m và năng su t h t là s bi u hi n c a các t h p lai chín s m hơn so v i b m và cho... a giá tr tính tr ng b t kỳ vư t giá tr trung bình v tính tr ng ñó b m và ñư c tính theo công th c sau: H(MP)% = F1 - MP MP x 100 HMP: Ưu th lai trung bình MP: là giá tr trung bình c a b m ; F1 là giá tr c a t h p lai - Ưu th lai th c (HBP) là giá tr cao hơn c a t h p lai so v i giá tr b m t t nh t H(BP)% = F1 - BP BP x 100 HBP: Ưu th lai th c BP: là giá tr cao nh t c a b m ; F1 là giá tr c a t h p lai. .. ng, theo dõi và ñánh giá các ch tiêu, t ñó ch n ra các dòng, t h p lai ưu tú ph c v cho công tác ch n t o gi ng ngô 3.Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p 2 3.1 Ý nghĩa khoa h c: - Nghiên c u xác ñ nh nh ng dòng ngô chín s m có kh năng s d ng trong th c ti n - Vi c nghiên c u ñánh giá ñ c ñi m nông sinh h c c a các dòng t ph i s... ng ch u sâu b nh và ñi u ki n b t thu n khác 1.5.2 ðánh giá t h p lai ðánh giá t h p lai là khâu quan tr ng trong công tác t o dòng và gi ng lai, ñây cũng là công vi c ñ i h i nhi u th i gian, ti n c a và công s c c a các nhà t o gi ng (Sprague, G.F.,1985) [30] Các nhà khoa h c r t quan tâm ñ n m i quan h t n t i gi a ñ c ñi m và năng su t c a gi ng lai ñư c t o ra tư dòng ñó M t vài nghiên c u ñã... c a các t h p lai dòng gi ng và nh ng ñ c tính c a b m dòng thu n Năng su t có tương quan ch t v i 12 ñ c tính v i h s tương quan là 0,67; s b p trên cây là ñ c tính có quan h dương và cao v i năng su t Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ nông nghi p 13 1.5 ðánh giá dòng và t h p lai 1.5.1 ðánh giá dòng Cùng v i vi c xác ñ nh ưu th lai, các dòng tri n v ng ñư c ñánh giá xác ñ nh m... thí nghi m có th ñánh giá tương ñ i chính xác các ñ c ñi m, ñ c tính nông h c và năng su t c a gi ng lai ð có ñư c k t lu n ñ y ñ và tin c y, thí nghi m ñư c b trí nhi u vùng, nhi u v khác nhau 1.6 Ưu th lai và ng d ng trong ch n t o gi ng ngô 1.6.1 Khái ni m v ưu th lai Ưu th lai là hi n tư ng vư t tr i c a con lai so v i các d ng b m v s c s ng, kh năng thích nghi, năng su t và ch t lư ng…hi n tư... m 7 dòng ngô thu n c a Vi n Nghiên c u Ngô có tên là DF2B, KH664, KH551, B15, B105, A5, CA332 và T5 (dòng b c a gi ng lai LVN99) làm ñ i ch ng và 21 t h p lai ñư c t o ra t 7 dòng trên theo phương pháp 4 Griffing (1956) - Gi ng LVN99 ñư c s d ng làm ñ i ch ng trong thí nghi m kh o sát các t h p lai 4.2 Ph m vi nghiên c u - ðánh giá ñư c m t s ñ c ñi m nông sinh h c chính c a các dòng nghiên c u và các