Những thành tựu trong chọn tạo giống cây trồng, cây lai theo hướng khác nhau phụ thuộc vào sự phong phú, đa dạng về mặt di truyền của vật liệu khởi đầu.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 18 Do vậy, nguồn gen (nguồn vật liệu khởi đầu) đóng vai trò vô cùng quan trọng trong chọn tạo giống. Nguồn gen phong phú là điều kiện vật chất tốt để tạo ra giống mới. Tập hợp đủ nguồn gen tốt và sử dụng tính đa dạng đó để đáp ứng yêu cầu và mục
đích đề ra là một trong những điều kiện thành công của nhà chọn giống (Trần Duy Quý, 1997).
* Nguồn gen dưa chuột địa phương
Các giống dưa chuột địa phương được tạo thành dưới tác động của quá trình chọn lọc tự nhiên và nhân tạo đã tồn tại một thời gian dài trong điều kiện sinh thái riêng biệt của từng vùng, rất đa dạng về các đặc tính hình thái, sinh học và nông học. Các giống địa phương thường do một dạng hình hợp thành nên về đặc điểm sinh học ít đồng nhất.
Dưa chuột là cây thụ phấn chéo nên mỗi cá thể trong quần thể giống địa phương đều có kiểu gen khác nhau. Nghiên cứu đặc tính sinh vật học của các giống dưa chuột Việt Nam, Trần Khắc Thi và Vũ Tuyên Hoàng (1979) đã phân các giống hiện có thành 2 kiểu sinh thái (ecotype): miền núi và đồng bằng trong đó kiểu sinh thái miền núi có nhiều đặc tính hoang dại và thích ứng với môi trường cao (chịu lạnh, chống bệnh phấn trắng, phản ứng chặt với độ dài ngày...). Kiểu sinh thái đồng bằng có thể là sản phẩm tiến hóa của dưa chuột miền núi do đột biến và tác động của con người trong quá trình canh tác và chọn lọc. Hầu hết giống dưa chuột địa phương Việt Nam có khả năng thích ứng rộng, chất lượng cao, kháng bệnh tốt. Tuy nhiên chúng có một số nhược điểm là có gai quả màu đen hoặc màu nâu, đây là nguyên nhân làm quả mau ngả vàng, năng suất thấp.
* Nguồn gen dưa chuột tạo thành: bao gồm quần thể các dạng cây lai, các giống tự
phối, các dạng đột biến, đa bội và quần thể các dạng tạo ra bằng công nghệ sinh học. Quần thể lai: là các dạng được tạo ra bằng phương pháp lai. Từ quần thể này người ta phân lập ra các dạng mới để tạo giống mới bằng phương pháp chọn lọc thích hợp. Cho đến nay, các dạng lai cùng loài vẫn là nguồn vật liệu khởi đầu chủ
yếu đối với tất cả các loài cây trồng nói chung và dưa chuột nói riêng. Nhờ có tái tổ
hợp gen ở các cây lai mà quần thể cây lai có thể có số lượng kiểu gen tái tổ hợp hầu như vô tận, làm cơ sở cho việc chọn lọc.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 19 Quần thể các giống tự phối: đây cũng là nguồn vật liệu khởi đầu quan trọng trong công tác chọn giống ưu thế lai. Các giống tự phối được tạo ra là kết quả của quá trình tự thụ phấn cưỡng bức các cá thể của quần thể cây thụ phấn chéo liên tục trong nhiều thế hệ. Nghiên cứu tạo giống dưa chuột đơn tính cái phục vụ chọn giống dưa chuột ưu thế lai, Viện Nghiên cứu Rau quả đã tạo 17 giống tự phối dưa chuột
đơn tính cái (Gynoecious) ổn định về khả năng sinh trưởng và thể hiện giới tính (Phạm Mỹ Linh và cs., 2008; Nguyễn Hồng Minh và cs., 2010).
Quần thể các dạng đột biến, đa bội: đây là những nguồn vật liệu khởi đầu
được tạo ra bằng các tác động lên hạt giống hoặc gây các tác nhân lý hóa học khác nhau như bức xạ, nhiệt độ, hóa chất...
Quần thể các dạng tạo ra bằng công nghệ sinh học: bao gồm các dạng được tạo ra do dung nạp tế bào trần, chuyển gen, nuôi cấy tế bào hoặc chọn dòng tế bào, nuôi cấy bao phấn, noãn để tạo dòng thuần. Các dạng này thường mang các gen riêng, độc đáo và là nguồn vật liệu tốt dùng trong chọn giống. Giai đoạn 2008 - 2010, bằng ứng dụng công nghệ sinh học trong nuôi cấy bao phấn cây dưa chuột, Viện Nghiên cứu Rau quảđã đạt được một số thành công nhất định. Các giống đơn bội kép này sẽ là nguồn gen quý phục vụ công tác chọn giống dưa chuột ưu thế lai với khả năng cho năng suất cao bởi tỷ lệ hoa cái của giống lai được cải thiện khi
ứng dụng giống mẹ dạng Gynoecious (Trần Khắc Thi và cs., 2010).