Nghiên cứu chọn lọc các dòng bông mang gen kháng sâu đục quả từ quần thể nhập nội

Luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------------***--------------- PHẠM TRUNG HIẾU NGHIÊN CỨU CHỌN LỌC CÁC DÒNG BÔNG MANG GEN KHÁNG SÂU ðỤC QUẢ TỪ QUẦN THỂ NHẬP NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------------***--------------- PHẠM TRUNG HIẾU NGHIÊN CỨU CHỌN LỌC CÁC DÒNG BÔNG MANG GEN KHÁNG SÂU ðỤC QUẢ TỪ QUẦN THỂ NHẬP NỘI 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: PGS.TS. NGUYỄN VĂN HOAN HÀ NỘI - 2011 Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………. i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược công bố trong một công trình nào; mọi sự giúp ñỡ ñể hoàn thành luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn ra ñây ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Phạm Trung Hiếu Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………. ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp ñỡ và hướng dẫn tận tình của PGS. TS. Nguyễn Văn Hoan, các thầy cô giáo trong Bộ môn Di truyền - Giống, các thầy cô giáo trong Khoa Nông học, Viện Sau ðại học và các học viên lớp Di truyền và chọn giống cây trồng - K18 ñã giúp ñỡ và ñộng viên tôi trong quá trình học tập và hoàn thiện ñề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh ñạo Viện Nghiên cứu Bông và Phát triển nông nghiệp Nha Hố, cùng toàn thể cán bộ nghiên cứu của 03 Phòng Nghiên cứu di truyền và chọn tạo giống, Phòng Nghiên cứu Bảo vệ thực vật và Phòng Nghiên cứu Công nghệ sinh học ñã tạo ñiều kiện và giúp ñỡ cho tôi hoàn thành ñề tài tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn vợ, con, gia ñình nội ngoại, bạn bè và ñồng nghiệp ñã ñộng viên và giúp ñỡ trong quá trình học tập và thực hiện ñề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp ñỡ tận tình và quý báu ñó. Ninh Thuận, ngày 02 tháng 11 năm 2011 Tác giả Phạm Trung Hiếu Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………. iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng V Danh mục hình Vi Danh mục ký hiệu viết tắt Vii Phần 1. MỞ ðẦU 1 1.1. ðặt vấn ñề 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 khoa học và thực tiễn 3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 Phần 2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 4 2.1. Nguồn gốc và phân loại cây bông 4 2.2. Tình hình sản xuất bông trên thế giới và Việt Nam 5 2.2.1. Tình hình sản xuất bông trên thế giới 5 2.2.2. Tình hình sản xuất bông ở Việt Nam 7 2.3. Tình hình sản xuất bông biến ñổi gen, bông Bt kháng sâu và lợi ích của việc trồng bông Bt 10 2.3.1. Tình hình sản xuất bông biến ñổi gen, bông Bt trên thế giới 10 2.3.2. Các loại bông biến ñổi gen kháng sâu 13 2.3.3. Ý nghĩa của trồng bông Bt kháng sâu 17 Phần 3. NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1. Nội dung 22 Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………. iv 3.2. Vật liệu 22 3.3. Nguồn gốc vật liệu 22 3.4. Sơ ñồ tạo giống 23 3.5. Phương pháp nghiên cứu 23 3.5.1. ðịa ñiểm 23 3.5.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài ñồng 23 3.5.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng 24 3.5.4. Các chỉ tiêu theo dõi 25 3.5.5. Phương pháp xử lý số liệu 27 Phần 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 4.1. Kết quả nghiên cứu chọn tạo, ñánh giá và xác ñịnh quần thể F2 phù hợp 28 4.2. Nghiên cứu ñặc ñiểm tính trạng ở các quần thể phân ly 31 4.2.1. Thời gian sinh trưởng và các ñặc ñiểm nông sinh học chính 31 4.2.2. ðánh giá tính kháng sâu của quần thể F2 35 4.2.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 43 4.2.4. Chất lượng xơ của các ñầu dòng 48 4.2.5. Kết quả ñánh giá các vật liệu có triển vọng 51 4.3. Kết quả ñánh giá, chọn lọc dòng F3 phù hợp 55 4.3.1. Thời gian sinh trưởng và các ñặc ñiểm tính trạng nông sinh học chính 56 4.3.2. Tình hình sâu bệnh hại trên các vật liệu có triển vọng 57 4.3.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 59 4.3.4. Kết quả ñánh giá các vật liệu F3 có triển vọng 61 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 64 5.1. Kết luận 64 5.2. ðề nghị 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 70 Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………. v DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Tình hình sản xuất bông của thế giới trong những năm gần ñây 5 2.2 Sự tăng năng suất của bông Bt ở một số nước trồng bông 18 2.3 Sự giảm số lần phun thuốc trừ sâu trên bông Bt 19 4.1 Kết quả thử kanamycin của các vật liệu (Nha Hố, Vụ Khô 2010) 28 4.2 Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các vật liệu (Nha Hố, Vụ Mưa 2010) 32 4.3 Tỷ lệ sâu chết (%) khi ăn lá bông non của các ñầu dòng bông ở giai ñoạn cây 45-60 ngày tuổi 35 4.4 ðánh giá tính kháng sâu của các vật liệu (Nha Hố, Vụ Mưa 2010) 39 4.5a Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các vật liệu (Nha Hố, Vụ Mưa 2010) 43 4.5b Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các vật liệu (Nha Hố, Vụ Mưa 2010) - (tiếp theo) 46 4.6 Một số chỉ tiêu chất lượng xơ bông của các vật liệu (Nha Hố, Vụ Mưa 2010) 48 4.7 Một số ñặc ñiểm nông sinh học chính của các vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Mưa 2010) 52 4.8 ðánh giá tính kháng sâu, bệnh của các vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Mưa 2010) 53 4.9 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Mưa 2010) 54 4.10 Một số chỉ tiêu chất lượng xơ bông của các vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Mưa 2010) 55 4.11 Một số ñặc ñiểm nông sinh học chính của các vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Khô 2011) 56 4.12 ðánh giá tính kháng sâu của các vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Khô 2011) 58 4.13 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Khô 2011) 59 4.14 Một số ñặc ñiểm nông sinh học chính của 05 vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Khô 2011) 62 4.15 ðánh giá tính kháng sâu của 05 vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Khô 2011) 62 4.16 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 05 vật liệu có triển vọng (Nha Hố, Vụ Khô 2011) 63 Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………. vi DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 4.1 Kết quả ñiện di ñồ sản phẩm PCR nhân gen CryIAc của vật liệu Margo 29 4.2 Kết quả ñiện di ñồ sản phẩm PCR nhân gen CryIAc của vật liệu Moonson 30 4.3 Kết quả ñiện di ñồ sản phẩm PCR nhân gen CryIAc của vật liệu YRCH3 30 4.4 Kết quả thử kháng sinh Kanamycine 31 4.5 Thí nghiệm ñánh giá, chọn lọc quần thể F2 35 4.6 ðánh giá tính kháng sâu xanh ñục quả trong phòng thí nghiệm 38 4.7 ðánh giá sâu xanh ñục quả trên ñồng ruộng 42 4.8 ðánh giá, chọn lọc quần thể F3 phù hợp 57 4.9 Kết quả ñiện di ñồ sản phẩm PCR nhân gen CryIAc của 25 vật liệu F3 61 Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………. vii DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT - ð/c: ðối chứng - TGST: Thời gian sinh trưởng - TT: Thứ tự - TLC: Tỷ lệ chết - T1: Tuổi 1 - T2: Tuổi 2 - T3: Tuổi 3 - T4 : Tuổi 4 - TLB: Tỷ lệ bệnh - CSB: Chỉ số bệnh - KL quả: Khối lượng quả - NSLT: Năng suất lý thuyết - NSTT: Năng suất thực thu Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………………. 1 Phần 1. MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Cây bông (Gossypium spp.) là cây lấy sợi quan trọng của ngành Dệt may Việt Nam. Hiện nay, cây bông vải ñược trồng ở hơn 80 quốc gia với diện tích là 33,8 triệu ha, trong ñó các nước có diện tích trồng bông ñứng ñầu thế giới là: Ấn ðộ (9300 nghìn ha), Trung Quốc (5433 nghìn ha), Mỹ (4246 nghìn ha), Pakistan (3260 nghìn ha), Uzbekistan (1450 nghìn ha), Brazil (1109,9 nghìn ha) và Thổ Nhĩ Kỳ (735 nghìn ha), với sản lượng ñạt từ 20-25 triệu tấn bông xơ, tương ñương trị giá 20 tỷ USD (FAO, 2008) [23]. ðến niên vụ 2009/2010 diện tích ñã giảm khoảng 3% xuống còn 30,1 triệu ha. Cây bông bị rất nhiều loài sâu gây hại. Hàng năm, mức tổn thất do sâu hại gây ra chiếm khoảng 24,5% tổng sản lượng bông và tiêu tốn thêm khoảng 25% tổng lượng thuốc trừ sâu sử dụng trong nông nghiệp (Krattiger, 1997) [44]. Ở Việt Nam, bông là cây trồng truyền thống, có lịch sử phát triển lâu ñời, ñược trồng chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc, duyên hải miền Trung, Tây Nguyên và ðông Nam bộ. Tuy nhiên, diện tích và năng suất bông nước ta còn rất thấp, chỉ ñáp ứng ñược khoảng từ 3-5% nhu cầu nguyên liệu xơ bông hàng năm của ngành dệt may (Viện Nghiên cứu Bông và Phát triển nông nghiệp Nha Hố, 2008) [12]. Có rất nhiều nguyên nhân hạn chế việc mở rộng diện tích và tăng sản lượng bông của nước ta. Bên cạnh việc cạnh tranh cây trồng và một số nguyên nhân khác về cơ chế chính sách thì sâu hại là một trong các nhân tố ảnh hưởng chính. Nước ta có khí hậu nhiệt ñới ẩm nên sâu hại thường phát sinh và gây hại quanh năm trên cây bông. Các loài sâu hại phổ biến là sâu xanh, sâu keo, sâu khoang và sâu hồng. Trong ñó, sâu xanh là loài sâu hại nguy hiểm nhất, có mặt và gây hại nặng ở hầu hết các vùng trồng bông chính trong cả nước (Nguyễn Hữu . NGHIỆP HÀ NỘI ---------------***--------------- PHẠM TRUNG HIẾU NGHIÊN CỨU CHỌN LỌC CÁC DÒNG BÔNG MANG GEN KHÁNG SÂU ðỤC QUẢ TỪ QUẦN THỂ NHẬP NỘI LUẬN VĂN. thực hiện ñề tài Nghiên cứu chọn lọc các dòng bông mang gen kháng sâu ñục quả từ quần thể nhập nội Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc