2.4.1.1. Kết quả thu thập, ựánh giá nguồn di truyền loài dưa chuột:
Công tác thu thập và ựánh giá nguồn gen dưa chuột ựược tiến hành từ sớm song song với quá trình tìm hiểu về nguồn gốc và phân loại nguồn gen loài này.
Quỹ gen dưa chuột từ thời cổ sinh, ựại trung sinh và kỷ thứ ba ựã ựược xác ựịnh bởi Bates và cộng sự (1995), Nijs và Custers (1990), Raamsdonk và cộng sự (1989) [16].
Nguồn gen dưa chuột ựược lưu trữ trong ngân hàng gen quốc gia, ựây là nơi cung cấp những thông tin cơ bản về những mẫu giống, bao gồm việc giữ gìn, ứng dụng và ựánh giá chúng. Ở Châu Âu, Viện tài nguyên di truyền quốc tế (IPGRI) là nơi lưu giữ các mẫu giống [16].
Ở Mỹ công tác thu thập giống ựã ựược tiến hành một cách có hệ thống dưới sự bảo trợ của Nhà nước từ năm 1897. Các mẫu giống ựược lưu giữ và ựánh giá bởi Hệ thống tài nguyên di truyền quốc gia (NPGS). Những trạm PI (plant introduction) của NPGS nằm ở Ames và Iowa lưu giữ 1.350 mẫu giống thuộc C. sativus có nguồn gốc từ khắp nơi trên thế giới. đánh giá ở mức ựộ phân tử bộ sưu tập này chỉ ra rằng PI rất khác nhau về mặt di truyền, không tuân theo trạng thái cân bằng Hardy-Weinberg và rằng chúng khác nhau rõ rệt về cấu trúc gen (Meglic và cộng sự, 1996; Staub và Ivandic, 2000; Staub và cộng sự, 2002a) [20].
Theo Pierce và Wehner, ở dưa chuột ựã phát hiện và mô tả 105 gen ựột biến. Trong 105 gen ựã mô tả có 15 gen ựột biến về cây con, 8 gen ựột biến về rễ, 14 gen ựột biến lá, 20 gen ựột biến hoa, 18 gen ựột biến quả, 12 gen về mầu sắc quả, 15 gen kháng bệnh, 2 gen kháng ựiều kiện môi trường bất thuận,
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 21 1 gen kháng côn trùng. Những gen kháng và gen ựột biến về chất lượng quả là những gen quan trọng trong công tác chọn giống [20].
Pick và Peterson ựã mô tả tắnh di truyền tạo quả không hạt ựược kiểm soát bởi gen trội không hoàn toàn Pc (theo Tatlioglu., 1993). Người ta còn tìm
thấy mối liên kết giữa gen kiểm soát cây hoa cái cho quả không hạt và tắnh trạng màu gai quả [23].
Jiahua Xie và Todd C. Wehner - trường đại học Bắc Carolina (2001) ựã tiến hành lập danh sách các gen ở dưa chuột về 10 ựặc ựiểm sau: chỉ thị cây con, biến ựổi thân, lá, hoa, hình dạng quả, màu sắc quả, các gen kháng (chủ yếu là kháng bệnh), biến ựổi protein, chỉ thị DNA (RFLP, RAPD), các gen vô tắnh. đây là bản danh sách mới nhất, bao gồm những gen ựã ựược công bố trong danh sách năm 1997 và có bổ sung thêm 9 gen ựã ựược báo cáo trong 5 năm qua: bi-2, mj, msm, Prsv-2, rc-2, wmv-2, wmv-3, wmv-4 và zym-Dina. 6
gen kháng virus (mwm, zym, Prsv-2, wmv-2, wmv-3 và wmv-4) ựược tìm thấy từ một giống inbred TMG-1 [21].
Ở đông Nam Á, hai loài hoang dại thuộc chi Cucumis L. ựược tìm thấy,
một là C. debilis W.J.de Wilde và Duyfies, ở Việt Nam, là mới. Thứ 2 là C. hystrix Chakrav, ựược phân bố rộng rãi nhưng không phổ biến. Cả hai loài
này ựều ựã ựược mô tả bởi W.J.de Wilde và Duyfies (2007) [28].
2.4.1.2. Kết quả ứng dụng nguồn di truyền loài dưa chuột trong công tác giống:
Dựa trên những ựánh giá chung nhất về dưa chuột và việc tìm ra các ựặc tắnh sinh học quan trọng kết hợp với công nghệ kĩ thuật cao hiện nay khả năng ứng dụng nguồn di truyền loài là rất lớn.
đặc ựiểm nổi bật của cây hoang dại, các giống ựịa phương là khả năng chống chịu cao với một số loài sâu bệnh nguy hiểm và ựiều kiện bất thuận.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 22 Ở Mỹ, ựầu năm 1937, mục tiêu chọn giống chủ yếu hướng vào khả năng kháng bệnh của các giống, tiêu biểu là việc sản xuất ra ỘShamrockỢ, một giống kháng bệnh CMV (Cucumis mosaic virus). Tiếp ựến là sản xuất các giống kháng các bệnh về nấm và sương mai giả dưa chuột. Năm 1955, khả năng kháng với nấm và CMV ựược kết hợp ựể tạo ra dòng Wis. SMR 12. Kết hợp khả năng kháng thêm với một số loại bệnh khác ựể tạo ra ỘSumterỢ (có khả năng kháng với 7 loại bệnh trên ựồng ruộng) và dòng ựơn tắnh cái Wis. 2757, kháng 9 loại bệnh (nấm, CMV, héo vi khuẩn, ựốm góc lá, loét, sương mai, phấn trắng, ựốm và héo Fusarium) [20].
đại học Bắc Carolina (Mỹ) ựã sử dụng thành công nguồn gen của LJ90430, một dạng dưa chuột dại (Cucumis sativus var. hardwickii) có khả
năng chống chịu tuyến trùng với các ựặc ựiểm: quả ựắng, hạt cần thời gian ngủ nghỉ, tế bào hạt lớn, năng suất thấp, chắn muộn, lá nhỏ, không phân nhánh, hầu như chỉ có hoa ựực, ựược tìm thấy ở Ấn độ. Từ ựó người ta ựã tạo ra các giống mới (Luccia, Manteo, Shelby) có năng suất cao, chắn sớm, hạt mọc nhanh sau gieo, quả ngon, ắt hạt, mặt lá rộng và là cây ựơn tắnh cùng gốc. Khi tiến hành sử dụng chất nguyên sinh phôi của dưa chuột ựể ựánh giá khả năng kháng bệnh tuyến trùng (Meloidogyne spp.), có tất cả 884 giống (bao gồm dạng trồng trọt, dạng lai và dạng PI) có khả năng kháng M. hapla, một vài dạng có khả năng kháng với M. incognita chủng 3 và chỉ có 50 giống cho thấy có khả năng kháng với M. arenaria chủng 2 và M. incognita chủng 3. Loại có khả năng kháng tốt nhất là LJ 90430 (một giống thuộc loài
Cucumis sativus var. hardwickii) và Mincu có duy nhất 1 kiểu di truyền có
khả năng kháng trung bình với M. arenaria chủng 2. LJ90430 là kiểu di
truyền duy nhất có thể kháng với M. javanica [29].
Giống NC-42 là giống ựược chọn từ một giống thuộc loài Cucumis sativus var. hardwickii có khả năng kháng cao với bệnh giun tròn Meloidogyne
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 23
arenaria (chủng 1 và 2), M. javanica và M. hapla. Giống NC-43 là giống
ựược chọn từ Cucumis sativus var. sativus cv. Sounthern Pickler và kháng với
M. arenaria chủng 2. NC-42 chỉ nên sử dụng ựể tạo ra giống mới có khả năng
kháng còn NC-43 có thể sử dụng trực tiếp bởi chúng cho năng suất và chất lượng quả. NC-42 nhỏ, ựắng, quả mầu xanh ựậm, có dạng elip, gai ựen, hạt to và dài, tỷ lệ L/D là 1,6.Quả của NC-43 thuộc dạng muối chua, ngắn, màu trắng hoặc xanh sang, có gai trắng, trung bình, tỉ lệ L/D là 2,9 [30].
Một thắ nghiệm ựược tiến hành trên NC-76, một giống phát triển từ PI 246930 bộ sưu tập giống của Bộ Nông nghiệp Mỹ. NC-76 ựược lai với ỘChipperỢ và dòng lai Gy 14 tạo ra F1, F1 lai thuận nghịch, F2, và BC1 ựể ựánh giá. Những cây dưa chuột ở giai ựoạn xuất hiện lá thật ựầu tiên ựược ựặt vào buồng nhiệt ựộ 40C trong 7 giờ với dòng photon quang hợp là 500 ộmol/m2/s. Gen trội Ch ựã ựược tìm ra trong NC-76 có khả năng chống chịu lạnh, phục vụ cho mục tiêu chọn giống chịu lạnh trồng vào vụ xuân sớm tại Bắc Âu và đông Mỹ [18].
Trong dưa chuột chứa một loại chất gây ựắng Cucurbitacin C. Tại Nhật Bản, các nhà khoa học tiến hành cô lập một hợp chất lấy từ lá dưa chuột, sử dụng phương pháp HPLC ựể phân tắch hàm lượng Cucurbitacin C ựã phát hiện thấy ở giống ỘSharp 1Ợ - một giống trồng trọt phổ biến có chứa hợp chất này trong lá nhưng không có trong quả, và duy nhất ở giống trồng trọt có vỏ quả màu trắng ỘShinsyo HakuhiỢ chứa cả ở lá và quả. Phần cuối cuống quả của ỘShinsyo HakukiỢ chứa một lượng Cucurbitacin C cao hơn ở các phần khác của quả. Cucurbitacin C là một chất rất ựắng, mức ựộ tối thiểu là 0,1mg/l. Cảm giác ựắng cảm nhận ựược khi các bộ phận của cây bị tổn thương sẽ tương ứng với lượng Cucurbitacin C [19].
Các nhà khoa học Nga ựã nghiên cứu từ hơn 260 giống lai ựang sử dụng trong trồng trọt tại Nga và những nơi khác kết hợp với 326 dòng sử dụng
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 24 trong thắ nghiệm ở VNIISOK (Học viện chọn giống rau và sản xuất hạt giống Nga) những năm trước sử dụng ựể ựánh giá tắnh kháng bệnh, phát triển các dòng bố mẹ. Kết quả ựã tạo ra các dòng dưa chuột lai với hơn 20 ựặc ựiểm quan trọng về mặt kinh tế: kháng 5 hoặc 6 loại bệnh, chắn sớm và chắn nhanh, chịu lạnh, năng suất cao, ra quả liên tục, ra quả chùm, tạo quả không hạt, không bị chua hoặc ựắng, phẩm vị tốt và thắch hợp với công nghệ sản xuất kĩ thuật cao... [27].