+Những nghiên cứu chung về KNKH
Khả năng kết hợp là một thuộc tính quan trọng không chỉ ở ngô mà ở cả các cây trồng khác, nó được kiểm soát bởi yếu tố di truyền và và có thể truyền lại
cho thế hệ sau qua tự phối cũng như qua lai. Khả năng kết hợp được thể hiện bằng giá trị trung bình của ưu thế lai, quan sát ở các cặp lai và độ chênh lệch so với giá trị trung bình của một cặp lai nào đó. Giá trị trung bình thể hiện khả năng kết hợp chung (General combining ability – GCA), được biểu hiện bằng giá trị ưu thế lai trung bình của bố mẹ ở tất cả các tổ hợp lai. Còn độ chênh lệch của tổ hợp lai cụ thể nào đó với giá trị ưu thế lai trung bình của nó biểu hiện khả năng kết hợp riêng (specific combining ability – SCA). Sprague cho rằng đánh giá dòng về KNKH thực chất là xác định tác động của gen. (Sprague, G.F., 1957)[54]
+ Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp
Để xác định KNKH của dòng tự phối, phương pháp lai thử cho đến nay vẫn là con đường duy nhất và chắc chắn nhất. Kết quả đánh giá KNKH của các dòng bố mẹ thông qua các tính trạng trên tổ hợp lai của chúng, giúp nhà tạo giống có quyết định chính xác giữ lại dòng có KNKH cao sử dụng vào các mục tiêu tạo giống khác nhau, đồng thời loại bỏ những dòng có KNKH kém. Hai phương pháp được sử dụng phổ biến để thử KNKH của dòng thuần là Phương pháp lai đỉnh (Topcross) và phương pháp lai luôn phiên (Dialles cross)
a. Đánh giá KNKH bằng phương pháp lai đỉnh ( Topcross)
Lai đỉnh là phương pháp lai thử, để xác định KNKH chung của vật liệu tạo giống được Davis đề xuất năm 1927. Theo ông, KNKH chung của quần thể gốc và các thế hệ có nguồn gốc từ chúng là cực kỳ quan trọng đối với quá trình tạo giống ngô lai. Phương pháp này được Jenkin và Bruce (1932) sử dụng và phát triển. Theo phương pháp này, các nguồn vật liệu cần xác định KNKH được lai với một dạng chung gọi là cây thử (Tester) để tạo ra các tổ hợp lai thử. Kết quả đánh giá các tổ hợp lai thử sẽ xác định được KNKH của dòng. Phương pháp này rất có ý nghĩa ở giai đoạn đầu của quá trình chọn lọc khi khối lượng dòng quá lớn không thể đánh giá được bằng phương pháp lai luân phiên (Ngô Hữu Tình, 1997)[7]
b. Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai luân phiên (Diallel cross)
Đánh giá KNKH bằng phương pháp luân giao được đề xuất bởi G.F Sprague và Tatum (1942)[55]. Sau được nhiều nhà khoa học phát triển đặc biệt là B.Griffing (1956)[43] đã sử dụng và phát triển thêm phương pháp luân giao. Đây là phương pháp mà các dòng định thử KNKH được lai luân phiên trực tiếp với nhau. Trong luân giao các dòng vừa là cây thử của dòng khác, vừa là cây thử của chính nó. Phương pháp này xác định được bản chất và giá trị di truyền của các tính trạng cũng như KNKH chung và riêng của các vật liệu tham gia. Phương pháp luân giao này được áp dụng trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau với mục đích chính là tìm các thông số di truyền của các đối tượng nghiên cứu, tuy nhiên người ta vẫn áp dụng trên cây ngô là chính. Hai phương pháp chính để phân tích luân giao là phương pháp Hayman (1954) và phương pháp Griffing (1956).
+ Phương pháp phân tích Hayman: Giúp chúng ta xác định các tham số di truyền của bố mẹ cũng như của tổ hợp lai. Tuy nhiên việc xác định các thông số chỉ chính xác khi bố mẹ thoả mãn các điều kiện của Hayman đưa ra. Phương pháp Hayman được tiến hành theo 2 bước: phân tích phương sai và ước lượng các thành phần biến dị.
+ Phương pháp phân tích Griffing: Phương pháp phân tích của Griffing giúp chúng ta biết được thành phần biến động do KNKH chung, KNKH riêng được qui đổi sang thành phần biến động do hiệu quả cộng tính, hiệu quả trội và siêu trội của các gen (Griffing, B., 1956))[43]. Luân phiên dựa trên chiều hướng bố mẹ và con lai thuận hay nghịch mà Griffing đưa ra 4 sơ đồ sau:
Sơ đồ 1: Tất cả các dòng định thử đem lai với nhau theo mọi tổ hợp lai theo 2 hướng thuận và nghịch, số THL sẽ là N = n2 ( n là số dòng tham gia). Sơ đồ 1 chỉ áp dụng ở cây tự thụ phấn.
Sơ đồ 2: Tất cả các dòng định thử đem lai với nhau theo mọi THL theo hướng lai thuận, bao gồm cả bố mẹ trong phân tích, số THL là N= n(n+1)/2. Sơ đồ 2 chỉ áp dụng khi trong số các dòng định thử có các dòng tiêu chuẩn (hoặc giống chuẩn) và sẽ làm đối chứng cho thí nghiệm so sánh giống sau này.
Sơ đồ 3: Các dòng được lai luân phiên với nhau theo cả hai hướng thuận và nghịch, số THL là N= n(n-1). Sơ đồ 3 được áp dụng khi số dòng mang thử tương đối ít (dưới 5 dòng) bao gồm các dòng chuẩn và cần kiểm tra sự ảnh hưởng của tế bào chất đến sự hình thành UTL.
Sơ đồ 4: Các dòng được lai với nhau chỉ theo hướng thuận, số THL là N= n(n-1)/2.
Kết quả đánh giá KNKH của dòng bằng phương pháp lai luân giao giúp các nhà nghiên cứu phân nhóm ưu thế lai và sử dụng trong tạo giống, chọn ra những tổ hợp lai tốt phục vụ cho sản xuất. Tùy theo mục đích mà người ta chọn sơ đồ thích hợp, tuy nhiên hiện nay sơ đồ 4 được sử dụng rộng rãi, đạt hiệu quả mong muốn bởi không tốn nhiều công sức mà cho kết quả nhanh và chính xác