Luận văn đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn công tác giống bông phục vụ chọn tạo giống bông ưu thế lai

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------------***--------------- NGUYỄN VĂN SƠN ðÁNH GIÁ ðA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ðOÀN CÔNG TÁC CÁC GIỐNG BÔNG PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG ƯU THẾ LAI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------------***--------------- NGUYỄN VĂN SƠN ðÁNH GIÁ ðA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ðOÀN CÔNG TÁC CÁC GIỐNG BÔNG PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG ƯU THẾ LAI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số: 60.62.05 Người hướng dẫn khoa học: TS. VŨ THỊ THU HIỀN HÀ NỘI - 2011 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan tất cả các số liệu trong luận văn này là khách quan, trung thực và chưa ñược công bố ở bất kỳ một công trình nghiên cứu nào khác. Nếu sai tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn. Tôi xin cam ñoan tất cả các tài liệu trích dẫn trong luận văn này ñúng nguồn gốc và các tập thể, cá nhân giúp ñỡ ñã ñược cảm ơn. Tác giả Nguyễn Văn Sơn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện ñề tài, tác giả luôn ñược sự quan tâm, giúp ñỡ tận tình của Ban lãnh ñạo Viện Nghiên cứu bông và Phát triển Nông Nghiệp Nha Hố, Phòng Nghiên cứu Di truyền và Chọn tạo giống và các Phòng chức năng cùng toàn thể bạn bè ñồng nghiệp. Với lòng chân thành tác giả bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc ñến tất cả các tập thể, cá nhân ñó. ðặc biệt tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Vũ Thị Thu Hiền, Khoa Nông Học, Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội ñã trực tiếp hướng dẫn và giúp ñỡ tác giả về mọi mặt trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia ñình, bạn bè và ñồng nghiệp ñã tạo ñiều kiện về vật chất và ñộng viên tinh thần ñể tác giả hoàn thành tốt luận văn nghiên cứu. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… iii MỤC LỤC Trang Phần 1. MỞ ðẦU .i 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài .1 1.2. Mục ñích và yêu cầu .3 1.2.1. Mục ñích .3 1.2.2. Yêu cầu .3 1.3. Ý nghĩa của ñề tài .3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .4 2.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bông vải .4 2.1.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bông vải trên thế giới .4 2.1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu bông vải trong nước .6 2.2. Nghiên cứu khả năng kết hợp, ưu thế lai và ứng dụng trong chọn tạo giống bông lai 9 2.2.1. Khả năng kết hợp và ưu thế lai .9 2.2.3. Một số ñặc ñiểm chính của giống bông lai F1 .11 2.3. ða dạng di truyền và ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng .12 2.3.1. ða dạng di truyền .12 2.3.2. Chỉ thị phân tử 12 3.3.3. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cây trồng .13 2.3.4. Một số chỉ thị phân tử ứng dụng ñể nghiên cứu ña dạng di truyền thực vật 15 2.3.4.1. Chỉ thị RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphims) - ða hình ñộ dài các ñoạn cắt hạn chế 15 2.3.4.2. Chỉ thị AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphims)- ða hình ñộ dài các ñoạn nhân chọn lọc 15 2.3.4.3. Chỉ thị RAPD (Random Amplified Polymorphims) - ða hình các ñoạn ADN nhân ngẫu nhiên .16 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… iv 2.3.4.4. SSR (Simple Sequence Repeats) - ða hình các lặp lại ñơn giản .16 2.3.5. Ứng dụng chỉ thị SSR trong chọn tạo giống bông .17 2.3.5.1. Cơ sở khoa học ứng dụng chỉ thị SSR ñánh giá ña hình bông vải 17 2.3.5.2. Một số thành tựu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cây trồng 17 2.3.5.3. Một số thành tựu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống bông vải .21 Phần 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .25 3.1. Vật liệu nghiên cứu 25 3.1.1. Giống bông: 25 3.1.2. Mồi (primers) và các vật tư khác 25 3.2. Thời gian nghiên cứu .26 3.3. ðịa ñiểm nghiên cứu 26 3.4. Nội dung nghiên cứu 26 3.5. Phương pháp nghiên cứu 26 3.5.1. ðánh giá các ñặc ñiểm hình thái của các giống bố mẹ .26 3.5.2. ðánh giá ña dạng di truyền của các giống bố mẹ theo các chỉ thị phân tử SSR .27 3.5.2.1. Chuẩn bị mẫu, tách chiết ADN 27 3.5.2.2. Phương pháp PCR-SSR .27 3.5.3. Tạo các tổ hợp lai cho ñánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai theo kiểu lai ñỉnh (top cross) .27 3.5.4. ðánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai của các tổ hợp lai với các khoảng cách di truyền khác nhau .27 3.6. Kỹ thuật canh tác và BVTV 28 3.7. Chỉ tiêu theo dõi 28 3.7.1. Theo dõi chỉ tiêu trong phòng 28 3.7.2. Theo dõi chỉ tiêu ngoài ñồng 28 3.7.2.1. Thời gian sinh trưởng 28 3.7.2.2. ðặc ñiểm hình thái 28 3.7.2.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất .29 3.7.2.4. Chất lượng xơ bông .29 3.7.2.5. Tình hình sâu bệnh hại 29 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… v 3.8. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 29 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 4.1. Kết quả ñánh giá ña dạng di truyền các chỉ thị hình thái và nông sinh học của các giống bố mẹ 32 4.1.1. Một số ñặc ñiểm hình thái chính của các giống bố mẹ 32 4.1.2. Thời gian sinh trưởng và một số ñặc ñiểm thực vật học chính 34 4.1.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống bố mẹ .37 4.1.4. Chất lượng xơ của các giống bố mẹ .39 4.1.5. Phân nhóm di truyền giữa các giống bố mẹ .42 4.2. Kết quả ñánh giá ña dạng di truyền các giống bố mẹ bằng chỉ thị SSR 51 4.2.1. Tách chiết ADN và chọn lọc mồi ñánh giá ña hình .51 4.2.2. Phân tích ña dạng di truyền dựa vào hệ số di truyền và cây phát sinh chủng loại 53 4.3. Phân tích khả năng kết hợp và ưu thế lai của một số tổ hợp lai trên các tính trạng nghiên cứu chính .57 4.3.1. Khả năng kết hợp chung (GCA) của các giống bố mẹ .57 4.3.2. Khả năng kết hợp riêng (SCA) của các tổ hợp lai tham gia thí nghiệm .59 4.3.3. Phương sai các thành phần biến ñộng 61 4.3.4. Ưu thế lai trên một số tính trạng nghiên cứu chính của các tổ hợp lai .62 4.3.4.1. Ưu thế lai tính trạng số quả/m2 và khối lượng quả 62 4.3.4.2. Ưu thế lai trên tính trạng năng suất và tỷ lệ xơ 64 4.3.4.3. Ưu thế lai trên các tính trạng ñộ dài xơ và ñộ bền xơ 67 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 70 5.1. Kết luận .70 5.2. ðề nghị 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHẦN PHỤ LỤC .82 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ và cụm từ ñầy ñủ Từ viết tắt Thứ tự TT Thời gian từ gieo ñến 50% số cây có quả ñầu tiên nở TGST2 Khối lượng KL Năng suất lý thuyết NSLT Năng suất thực thu NSTT Năng suất bông xơ NSBX Khoảng cách KC Trung bình TB Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Tình hình sản xuất bông của thế giới trong những năm gần ñây……… .4 Bảng 2.2. Tình hình sản xuất bông của Việt Nam giai ñoạn 2001-2010 .6 Bảng 4.1. Một số ñặc ñiểm hình thái của các giống bố mẹ, Ninh Thuận năm 2009………………………………………………………………………………33 Bảng 4.2. Thời gian sinh trưởng và một số ñặc ñiểm thực vật học chính của các giống bố mẹ, Ninh Thuận năm 2009…………………………………………….35 Bảng 4.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống bố mẹ, Ninh Thuận năm 2009…………………………………………………………………37 Bảng 4.4. Chất lượng xơ bông của các giống bố mẹ, Ninh Thuận năm 2009………………………………………………………………………………40 Bảng 4.5. Thời gian sinh trưởng và ñặc ñiểm thực vật học trung bình của các nhóm…………………………………………………………………………… 45 Bảng 4.6. Năng suất và các yếu tố câu thành năng suất trung bình của các nhóm……………………………………………………………………………….46 Bảng 4.7. Chất lượng xơ trung bình của các nhóm……………………………… 46 Bảng 4.8. Trình tự, tổng số phân ñoạn nhân ñược và số ñoạn ña hình của các cặp mồi nghiên cứu………………………………………………………………… 52 Bảng 4.9. Khả năng kết hợp chung của các giống bố mẹ trên các tính trạng nghiên cứu chính, Ninh Thuận năm 2010 (Kiểm ñịnh 4 x 6, Kempthorn, 1957) ……………………………………………………………………………………58 Bảng 4.10. Khả năng kết hợp riêng của các tổ hợp lai F 1 trên các tính trạng nghiên cứu chính, Ninh Thuận năm 2010 (Kiểm ñịnh 4 x 6, Kempthorn, 1957) ………………….60 Bảng 4.11. Bảng phân tích phương sai các thành phần biến ñộng trên các tính trạng nghiên cứu chính, Ninh Thuận năm 2010 (Kiểm ñịnh 4 x 6 Kempthorm, 1957)….61 Bảng 4.12. Ưu thế lai trên tính trạng số quả/m 2 và khối lượng quả, Ninh Thuận năm 2010………………………………………………………………………………63 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………… viii Bảng 4.13. Ưu thế lai trên tính trạng năng suất và tỷ lệ xơ, Ninh Thuận năm 2010……………………………………………………………………………… 65 Bảng 4.14. Ưu thế lai trên các tính trạng ñộ dài xơ và ñộ bền xơ, Ninh Thuận năm 2010……………………………………………………………………………… 66 Bảng 4.15. Thời gian sinh trưởng và ñặc ñiểm thực vật học của các tổ hợp lai có triển vọng, Ninh Thuận năm 2010……………………………………………………… .67 Bảng 4.16. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai có triển vọng, Ninh Thuận năm 2010…………………………………………………… 68 Bảng 4.17. Chất lượng xơ của các tổ hợp lai có triển vong, Ninh Thuận năm 2010 …………………………………………………………………………………… 68 Bảng 4.18. Một số chỉ tiêu sâu bệnh hại của các tổ hợp lai có triển vọng, Ninh Thuận năm 2010………………………………………………………………….68 . VĂN SƠN ðÁNH GIÁ ðA DẠNG DI TRUYỀN TẬP ðOÀN CÔNG TÁC CÁC GIỐNG BÔNG PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG ƯU THẾ LAI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di. TẬP ðOÀN CÔNG TÁC CÁC GIỐNG BÔNG PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG ƯU THẾ LAI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC