Do giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế cao nên cây cà chua trở thành cây trồng chắnh ựược nhiều nước trên thế giới quan tâm ựầu tư và nghiên cứu nhằm tạo ra các giống cà chua mới nhằm ựáp ứng cho sự ựòi hỏi ngày càng khắt khe của con người, phục vụ tốt nhất cho nhu cầu của con người.
Các nghiên cứu về nó ựều nhằm mục ựắch tạo ra ựược các giống mới có ựặc tắnh di truyền phù hợp với nhu cầu của con người. để ựạt ựược mục ựắch chung ấy, mỗi nhà chọn giống có các phương pháp chọn tạo khác nhau như: chọn lọc cá thể, lai hữu tắnh, sử dụng ưu thế lai hay ứng dụng công nghệ sinh học...và mỗi người lại chọn tạo theo những ựịnh hướng khác nhau, nhưng tập trung chủ yếu theo 4 hướng nghiên cứu chắnh:
+ Tạo giống chống chịu với ựiều kiện ngoại cảnh bất thuận. + Tạo giống chống chịu với sâu bệnh hại.
+ Tạo giống có chất lượng phục vụ cho ăn tươi, chế biến. + Tạo giống phù hợp với cơ giới hóa.
xuất phát từ châu Âu. Năm 1863, 23 giống cà chua ựược giới thiệu, trong ựó giống Trophy ựược coi là giống có chất lượng tốt. Vào những năm 80 của thế kỷ 19 ở trường ựại học Michigân (Mỹ) ựã tiến hành chọn lọc và phân loại cà chua trồng trọt. Cùng thời gian ựó A.W.Livingston ựã chọn lọc và ựưa ra 13 giống trồng trọt (Nguyễn Văn Hiển, 2000) Cuối thế kỷ XIX, có trên 200 dòng, giống cà chua ựược giới thiệu.
1.4.1.1. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống cà chua có khả năng chống chịu với ựiều kiện bất thuận
Tạo giống cà chua có năng suất cao và chất lượng tốt, khả năng chống chịu sâu bệnh và ựiều kiện bất thuận là mục tiêu của các nhà chọn giống nhằm ựáp ứng yêu cầu ngày càng cao của sản xuất. Trong những năm qua, các nhà khoa học chọn giống cà chua trên thế giới ựã ựánh giá cao công tác thu thập, duy trì và khai thác nguồn vật liệu trong chọn giống. Trung tâm rau châu Á (AVRDC), ngay từ năm 1990 ựã thu thập và duy trì ựược 48.723 tổ hợp lai cà chua từ 153 nước trên thế giới, chủ yếu là các loài Licopesicom esculentum, L. cheesmanii, L. pimpinellifolium và các dòng lai L. esculentum x L. pimpinellifolium và L. cheesmanii x L minutum. Ở Viện nghiên cứu tài nguyên cây trồng quốc tế (NBPGR) Ấn độ ựã thu thập 2.659 tổ hợp lai trong ựó 2.229 tổ hợp lai từ 43 nước và 430 tổ hợp lai cà chua ựược thu thập trong nước (Chu Jinping, 1994)
Nhiều nhà khoa học ựã sử dụng nguồn gen di truyền của các loài dại, bán hoang dại, vì chúng có khả năng chống chịu tốt với ựiều kiện bất thuận của môi trường. Bằng nhiều con ựường khác nhau như lai tạo, chọn lọc, gây ựột biến...bước ựầu ựã tạo ra nhiều dòng giống cà chua thắch hợp trồng trong ựiều kiện nhiệt ựộ cao, có phổ thắch ứng rộng có khả năng trồng nhiều vụ trong năm (dẫn liệu theo Kiều Thị Thư, 1998).
Ấn ựộ sử dụng ưu thế lai giữa các loài L.Esculentum x L.pimpinellifolium. L. hirsutum, L. esculentum x L. hirsutum... Tạo giống cà chua lai (F1) chống chịu
bệnh vius xoăn lá TLCV. Bằng phương pháp lai này, tạo 317 dòng/giống chống bệnh vurs ở mức ựộ khác nhau, trong ựó: có 24 giống chống bệnh mức 6-20%, 32 giống ựạt mức 21-40%, 71 giống ựạt mức 41-60% và 190 giống chống chịu ở mức cao 61-98% (V. Muniyappa and cs, 1991)
Từ năm 1980, Trung tâm châu Á (AVRDC) ựã ựi sâu vào cải tiến các tắnh trạng kháng bệnh, cải tiến kắch thước quả, hình dạng quả, năng suất và chất lượng quả. Nghiên cứu tắnh trạng chịu nóng của bộ giống cà chua gồm 4.616 tổ hợp lai ựã có 39 giống có khả năng chịu nóng tốt. Trong các giống chứa gen chịu nóng chủ yếu ựược dùng trong lai tạo với các giống trong vùng nhiệt ựới: Giống L4841 nguồn gốc Philippin, L3958 nguồn gốc từ Mỹ, L1488 nguồn gốc Nam Phi (Chu Jinping, 1994).
Từ năm 1977 ựến năm 1984, Ai Cập ựã nghiên cứu, chọn tạo giống cà chua chịu nhiệt có năng suất cao, chất lượng tốt, thuộc ựề án Quốc gia về phát triển cây trồng có năng suất và chất lượng cao. Kết quả, tạo ra một số giống cà chua mới như Cal.Ace, Housney, Marmande VF, Pritchard, VFN-Bush ựều có tắnh trạng nhóm quả lớn, năng suất cao, chất lượng tốt, cón một số giống Castlex-1017, Castlrock, GS-30, Peto86, UC-97 có thịt quả chắc. Các giống này có thể trồng tốt trong thời vụ có nhiệt ựộ cao (Metwally A.M, 1996).
Tại Mỹ công tác nghiên cứu chọn tạo giống cà chua rất ựược chú trọng, ựến nay ựã thu ựược những thành tựu ựáng kể. Trường ựại học California ựã chọn ra ựược một số giống cà chua mới như: UC-105, UC-134, UC-82... có năng suất cao, chất lượng tốt, chống bệnh nứt quả, quả cứng, chịu vận chuyển (Swiader J.M, 1992).
Hiện nay, việc nghiên cứu không chỉ ựơn thuần tiến hành nghiên cứu trong nước mà còn mở rộng, trao ựổi và hợp tác với nhiều Viện, Trung tâm nghiên cứu của nhiều quốc gia khác nhau. Viện nghiên cứu và phát triển nông nghiệp Malixia (MARDI) ựã hợp tác với Trung tâm rau châu Á (AVRDC) và Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp nhiệt ựới (TARC) Nhật Bản, ựể cải tiến
bộ giống cà chua triển vọng. Kết quả, ựưa ra 6 giống ựược ựánh giá có khả năng chịu nhiệt và chống bệnh héo xanh vi khuẩn (Pseudomonas solanacearum) tốt là MT1, MT2, MT3, MT5, MT6 và MT10 (dẫn liệu của Melor, 1986).
Trung tâm nghiên cứu rau châu Á (AVRDC) hợp tác với trường ựại học Khon Khan và Chiang Mai của Thái Lan thử nghiệm và ựưa ra 2 giống cà chua SVRDC4 và L22 có khả năng chịu nhiệt cao, thắch ứng rộng, cho hiệu quả cao ựã trồng nhiều tỉnh phắa Bắc của Thái Lan (Kaloo G, 1993) Trường ựại học Kasetsat- Thái Lan, năm 1982 tạo ựược 17 giống cà chua, trong ựó 2 giống FMTT-33 và FMTT277 nguồn gốc từ AVRDC có khả năng chịu nhiệt, năng suất ựạt 81 tấn/ha, nhóm quả lớn 134-166 gam, thắch hợp sản xuất vùng nhiệt ựới (Tu Jangzheng, 1982). Năm 1994 Trường ựại học Kasetsat ựưa ra 2 giống cà chua chế biến PT422 và PT3027 cho năng suất 53 tấn/ha, chất lượng tốt, có khả năng chống bệnh nứt quả và bệnh virus trong ựiều kiện nhiệt ựộ cao (Chu Jinping, 1994).
Trong những năm gần ựây, việc nghiên cứu sâu về di truyền học phân tử, miễn dịch học ựã cho phép xác ựịnh vị trắ các locus nào quyết ựịnh các tắnh trạng kinh tế trên 12 NST của cà chua. Việc chuyển nạp các gen chống chịu các bệnh nguy hại như: sương mai (Ph-1, Ph-2), bệnh héo xanh vi khuẩn (Hrp) ựã giúp cho nhà khoa học tạo giống lai chống chịu ựồng thời 3-4 bệnh (Gallardo GS., 1999). Năng suất cà chua nhờ ựó tăng từ 18 tấn/ha năm 1980 lên 27 tấn/ha năm 2000 (tắnh trung bình toàn thế giới) (Trần Khắc Thi, 2004).
Ngoài thành tựu nghiên cứu về công nghệ gen trong công tác tạo giống cà chua thuần (OP), việc ứng dụng hiệu quả ưu thế lai (ƯTL) vào cà chua ựược phát triển mạnh ở thế kỷ 20. Hiện nay, sử dụng giống cà chua lai có năng suất cao hơn hẳn các giống thuần (OP) từ 15-20% trở lên, chất lượng tốt, khả năng chống chịu sâu bệnh hại khá, giảm chi phắ, tăng hiệu quả và góp phần ựẩy nhanh sản lượng cà chua của thế giới.
Trung Quốc là nước có nhiều thành công trong trong lĩnh vực này. Hiện nay, các giống cà chua lai (F1) ựã chiếm tới 80-85% giống trồng trong sản xuất. Tạo giống lai mới có năng suất cao, chất lượng tốt, sản phẩm ựa dạng phục vụ ăn tươi và chế biến là mục tiêu hàng ựầu của các nhà khoa học Trung Quốc. Tại Trung tâm rau Bắc Kinh (BVRC), trong thập kỷ 80-90 thế kỷ trước ựã tạo ựược 5 giống cà chua lai (F1): giống Jiafen No1 (1980), Jiafen No2 (1982), Jiafen No10, Jiafen No15 (1990), Shuang Kang No2 (1989). Các giống này ựang giữ vai trò chủ lực trồng cho trên 20 tỉnh với quy mô 24.000 ha/năm, năng suất 60-90 tấn/ha, nhóm quả lớn tròn, chắn ựỏ, ựẹp có khả năng chống bệnh virus (TMV, CMV) khá (Kang Gaogiang, 1994)
Trung tâm rau châu Á (AVRDC) tại đài Loan, trong 2 năm 2002, 2003 ựã nghiên cứu ựánh giá 8 giống cà chua nhóm quả nhỏ (cherry tomato), như: CLN2545, CLN254DC... năng suất 15 tạ/ha, 20 giống cà chua chất lượng cao phục vụ chế biến (Processing tomato) như: CLN2498-68, CLN2498-78..., năng suất ựạt >55 tấn/ha và 9 giống cà chua phục vụ ăn tươi, nấu chắn như: Taoyuan, Changhua, Hsinchu2... năng suất ựạt trên 70 tấn/ha. Tất cả các giống cà chua triển vọng trên ựều là giống lai (hybrid) (AVRDC Learning Center, (1990-2005)).
Cùng với với nghiên cứu của các nhà khoa học, các công ty rau quả Technisem của Pháp năm 1992 cũng ựưa ra nhiều giống cà chua lai (F1) rất tốt: Smal Fry VFN, Perle Rouge, Carmina, Fanrtasia VFN, Xina... Các giống này có ựặc ựiểm: Sinh trưởng phát triển khoẻ, chống chịu sâu bệnh hại khá, năng suất cao, quả chắc, hàm lượng chất khô cao, chịu vận chuyển (Nguồn tài liệu của Technisem, 1992). Công ty S&G seeds (Hà Lan) mới ựưa ra các giống cà chua lai thắch hợp trồng ở vùng nhiệt ựới như: Rambo (GC775), victoria (GC787), Jackal (EG438), Mickey (S902)... chống chịu tốt với sâu bệnh hại, có tỷ lệ ựậu quả và tiềm năng năng suất cao (J. I. Macua, 2002)
lượng tốt. Vì vậy, công ty giống rau quả của nhiều nước trên thế giới ựã nghiên cứu và chuyển giao nhiều giống cà chua lai mới. Giống cà chua của công ty rau quả Takkii Seed Nhật Bản như: Master No2, Grandeur, Challenger, Tropicboy, T-126... nhóm quả lớn 200-250 gam/quả, quả chắc chịu vận chuyển và bảo quản dài. Các giống VL2000, VL 2910... của công ty PS seed (Mỹ). Các giống cà chua như: Grace, Ladyship, King Kong... của công ty Known-You seed có năng suất cao chất lượng quả tốt và thắch hợp trồng ở nhiều nước (Abdul baki A.A, J. R. Stommel, 1995; Kallo.G, 1988), trong ựó Việt Nam cũng trồng với diện tắch ựáng kể trong vụ ựông ở ựồng bằng Bắc Bộ.
Công nghệ sản xuất hạt giống cà chua ở các nước: Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan ựược hiện ựại hoá, công nghiệp hoá hoàn toàn. Các công ty lớn: PS seed (Mỹ), Takils (Nhật), Roayl Sluis (Hà Lan), Known you seed (đài Loan)... Hạt giống ựa phần ựược sản xuất trong nhà lưới, cách ly, ựược chăm sóc ở ựiều kiện tối ưu. Sử dụng các dòng mẹ bất dục chức năng, nguyên sinh chất, nhân nhằm giảm bớt công khử ựực, sử dụng các máy thu gom hạt phấn, bảo quản hạt phấn. Năng suất hạt cà chua lai khá cao 120 - 150 kg/ha. Hạt giống ựược xử lý, bảo quản, chế biến sạch sâu bệnh, ựóng gói bao bì nhãn mác hấp dẫn (Phạm Hồng Quảng và cs, 2005)
Các nghiên cứu về dinh dưỡng khoáng và sinh lý quang hợp của cà chua ựã giúp cho việc xây dựng công nghệ trồng cà chua trong ựiều kiện che chắn (nhà lưới, nhà kắnh) nhằm ựạt năng suất xấp xỉ với mức tiềm năng (300-600 tấn/ha/vụ) (Trần Khắc Thi, 2004).
Hiện nay, việc hợp tác giữa AVRDC với các công ty tư nhân ngày càng mở rộng và có hiệu quả. Qua nghiên cứu 29 công ty giống của Châu Á cho thấy 33% các giống sẽ ựưa ra trong tương lai có sử dụng nguồn gen của AVRDC. Các nguồn gen có nhu cầu cao là: gen kháng bệnh(33%); chịu nóng(20%); thắch ứng rộng (17%); chất lượng cao(15%); năng suất cao(14%).
1.4.1.2. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống cà chua có khả năng chống chịu với bệnh hại
Song song với hướng chọn tạo giống cà chua chống chịu với ựiều kiện bất thuận, chọn tạo giống cà chua có khả năng chống chịu với các loại bệnh hại cũng là một hướng ựi dành ựược nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học.
Trong chương trình nghiên cứu về mối quan hệ của cà chua trồng và cà chua dại với bệnh virút xoăn lá cà chua, các nhà khoa học ựã thử nghiệm, ựánh giá khả năng kháng bệnh virút xoăn lá của 1201 dòng, giống cà chua ở cả hai ựiều kiện: trong phòng thắ nghiệm và ngoài ựồng ruộng từ năm 1986- 1989. Kết quả nghiên cứu cho thấy có 4 dòng cà chua thuộc 2 loài (L.hirsutum và L.peruvianum) là: PI390658; PI390659; PI127830; PI127831 có khả năng kháng với bệnh xoăn lá cà chua. Ở cả hai ựiều kiện thử nghiệm, các dòng này ựều không có biểu hiện triệu chứng của bệnh xoăn lá cà chua sau khi lâu nhiễm bệnh bằng bọ phấn trắng. Ngoài ra, khi tiến hành theo dõi về mật ựộ và thời gian sống của bọ phấn giữa các dòng kháng và dòng mẫn cảm trên ựồng ruộng cho kết quả: Ở các dòng kháng, mật ựộ bọ phấn là 0-4 con/m2, thời gian sống của bọ phấn trưởng thành là 3 ngày. Còn trên các dòng mẫn cảm thì có kết quả là 5-25con/m2 và 25 ngày (V. Muniyappa, 1991).
Việc nghiên cứu giống chịu nhiệt và chống héo xanh vi khuẩn ựã ựược các nhà chọn giống Indonesia quan tâm nhằm phát triển cà chua ở các vùng ựất thấp. Nghiên cứu ựược tiến hành trên các dòng, giống nhập nội và con lai của các dòng, giống ựó với các giống ựịa phương. Trong chương trình ựó ựã có hai giống ựược công nhận là Berlian và Mutiara (Permadi A.H, 1989)
Ở Philipin, trường đại học Nông nghiệp Philipin cũng tập trung nghiên cứu, phát triển những giống cà chua có khả năng chống bệnh và ựậu quả ở nhiệt ựộ cao. Họ ựã ựưa ra ựược một số giống vừa có khả năng chống bệnh héo xanh vi khuẩn, vừa có khả năng ựậu quả trong ựiều kiện nhiệt ựộ cao như:
Marikit; Maigaya; Marilag (Soriano J.M, 1989)
Trong chương trình ựánh giá 15 giống cà chua phục vụ chế biến tại đại học Kasetsart, ựã chọn ựược hai giống PT4225 và PT3027 của AVRDC cho năng suất quả cao, chất lượng tốt, chống nứt quả, chống virut trong ựiều kiện nhiệt ựới(Chu Jinping, 1994)
Kết quả thử nghiệm so sánh 156 giống nhập nội, Jiulong, Dahong ựã ựưa ra 4 giống gồm: Flora 544 ;Heise 6035; Ohio 823; FL.7221. Bốn giống này thể hiện tắnh kháng bệnh Cucumovirus và Tomabovirus (Lin Jinsheng; Wang Longzhi ey al, 1994).
Trong chương trình hợp tác cải tiến giống cà chua có triển vọng của Viện Nghiên cứu & Phát triển Nông nghiệp Malaisia ( MARDI) với Trung tâm nghiên cứu & phát triển rau Châu Á (AVRDC) và Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Nhiệt ựới (TARC) ựã ựưa ra ựược 6 dòng có khả năng chịu nhiệt, chịu héo xanh vi khuẩn là: TM1; TM2; TM3; TM5; TM6 và TM10 (Melor 1986).
Nhiễm bệnh viruts xoăn lá (ToLCV) vào giai ựoạn ra hoa sẽ làm giảm ựáng kể năng suất cà chua. Từ năm 2002-2004, các nhà khoa học của AVRDC ựã tiến hành thử nghiệm, ựánh giá khả năng kháng bệnh ToLCV của 6 giống cà chua (CHT1312, CHT1313, CHT1372, CHT1374, CHT1358 và Tainan-ASVEG No.6 - ựối chứng) ở bốn ựịa ựiểm: AVRDC, Annan, Luenbey, Sueishan. Kết quả cho thấy, khả năng kháng của các giống CHT là rất tốt, tỷ lệ nhiễm bệnh chỉ từ 5-11% trong khi tỷ lệ nhiễm bệnh của ựối chứng luôn ở mức cao 74-100%(2002) và 86,5-100% (2003) (AVRDC report, 2002; 2003; 2004).
Dựa vào những kết quả nghiên cứu của PYTs, đài Loan ựã ựưa các giống cà chua lai CHT1200, CHT1201 vào sản xuất với tên gọi chắnh thức là Hualien- ASVEG No.13 và Hualien-ASVEG No.14. Các giống này có quả dạng oval, chắc, khi chắn có màu vàng cam, hàm lượng ư-carotene cao, tỷ lệ nứt quả thấp,
có khả năng kháng ToMV và nấm héo rũ Fusarium chủng 1 và 2.
Tháng 8/2005, AVRDC giới thiệu 3 giống cà chua mới là CLN2026D; CLN2116B; CLN2123A. Cả 3 giống này ựều thuộc loại hình sinh trưởng hữu hạn, có khả năng chống chịu với nhiều loại bệnh hại như héo xanh vi khuẩn, héo rũ, xoăn lá, ựốm lá, khảm lá, các giống này cũng có khả năng chịu nóng tốt (AVDRC, 2005). đến tháng 1/2006, AVRDC tiếp tục ựưa ra giống cà chua mới CLN2498. đây là giống sinh trưởng bán hữu hạn, có gen có chứa alen Ty-2 (ựược lấy từ giống H24 của Ấn độ) giúp giống này có khả năng chống chịu ựặc biệt với virus xoăn lá cà chua (ToLCVs) ở nhiều ựiều kiện sinh thái khác nhau. Ngoài ra, giống này còn có năng suất khá (50 tấn/ha), chất lượng tốt (AVDRC, 2006).
Tháng 01 năm 2007 dòng cà chua quả nhỏ màu vàng CHT1417 ựã ựược công nhận là giống mới và với tên gọi là ỔHualien Asveg 21Ỗ. đây là giống sinh trưởng vô hạn, quả dạng oval khi chắn có màu vàng cam, quả chắc, hương vị tốt, tỷ lệ nứt quả thấp. đặc biệt, giống này có các gen Ty-2, Tm-2a, I-1 và I-2 giúp tăng khả năng kháng với các bệnh ToLCV, khảm lá và vi