Năng suất là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá một giống mới trước khi đưa vào sản xuất, bởi năng suất là kết quả tổng hợp của nhiều yếu tố di truyền (giống), điều kiện môi trường sống (nhiệt độ, ẩm độ, áng sáng, dinh dưỡng, sâu bệnh, điều kiện chăm sóc, biện pháp kỹ thuật…). Năng suất của các dòng đơn bội kép được đánh giá trên một số chỉ tiêu (chiều dài bắp, đường kinh bắp, số bắp kết hạt, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng và P100 hạt). Kết quả thu được sau khi tiến hành tự thụ để duy trì dòng được trình bày chi tiết ở bảng 3.14:
Bảng 3.14. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng đơn bội kép trong điều kiện vụ Xuân 2014 tại Gia Lâm, Hà Nội
Ký hiệu dòng CDB (cm) ĐKB (cm) Tỷ lệ bắp kết hạt (%) Số hàng hạt/bắp Số hạt/hàng P100 hạt (g) CUA.1xUH400 14,72 3,82 100% 12,0 27,0 221,95 CUA.2xUH400 14,30 3,76 100% 13,0 25,0 291,05 D19xUH400 14,45 3,47 100% 12,0 23,0 275,15 D26xUH400 18,70 3,79 100% 12,4 28,9 287,05 D34.1xUH400 14,20 3,39 100% 13,2 22,6 239,20 D34.2xUH400 18,95 4,04 100% 13,2 27,6 257,00 D41xUH400 14,95 3,18 100% 11,4 20,9 231,60 D56xUH400 14,30 3,60 100% 13,0 16,8 235,80 M7xUH400 16,40 3,47 100% 12,8 14,3 231,65 III.21.1xUH400 14,55 3,85 100% 12,4 22,2 274,55 Qua kết quả ở bảng 3.14 cho thấy:
- Kết quả đo đếm thu được chiều dài bắp của các dòng đơn bội kép khác nhau là khác nhau, dao động trong khoảng từ 14,20 - 18,95 cm. Trung bình chiều dài bắp lớn nhất là của dòng D34.2 (đạt 18,95 cm), chiều dài bắp nhỏ nhất là dòng D34.1 (đạt 14,20 cm). Khối lượng 100 hạt đạt trung bình đạt lớn nhất là ở dòng CUA.2
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 65 (291,05g) và thấp nhất là ở dòng CUA.1 (221,95g). Như vậy, các dòng đơn bội kép được tạo ra từ cùng 1 dòng mẹ D34 và CUA cho kết quả tương đối khác nhau.
- Số hàng hạt/bắp: Số hàng hạt/bắp là một yếu tố di truyền do giống quy định và được quyết định trong quá trình hình thành hoa cái (bắp ngô), số hàng ngô trên 1 bắp luôn là số chẵn do đặc điểm của hoa ngô là hoa kép. Số hàng hạt trên bắp chủ yếu là 12 và 14. Tỉ lệ bắp có 10 hàng rất thấp nhưng tỉ lệ này vẫn cao hơn tỉ lệ bắp có 16 hàng (rất hiếm). Số hàng hạt/bắp trung bình cao nhất là ở dòng D34 với trung bình có 13,2 hàng hạt/bắp.
- Số hạt/hàng: Đây cũng là một trong số các yếu tố di truyền có ảnh hưởng lớn đến năng suất. Song, yếu tố này chịu ảnh hưởng nhiều của môi trường, đặc biệt trong quá trình thụ phấn, thụ tinh nếu gặp điều kiện thời tiết không thuận lợi (như nắng nóng, rét hay mưa bão…) khiến cho phấn hoa không thụ tinh được, làm cho số hạt trên hàng giảm xuống dẫn tới hiện tượng “bắp đuôi chuột”. Số hạt trên hàng của các dòng đơn bội kép dao động chỉ từ 14 – 28 hạt/hàng. Trung bình thu được cao nhất là dòng D26 (với 28,9 hạt/hàng) và thấp nhất là dòng M7 (với 14,3 hạt/hàng).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 66
KẾT LUẬN 1. Kết luận
1. Dòng kích tạo đơn bội UH400 có nguồn gốc từ Cộng hòa Liên bang Đức có khả năng sinh trưởng và phát triển bình thường trong điều kiện vụ Xuân tại Gia Lâm - Hà Nội.
2. Tỉ lệ kích tạo đơn bội trung bình của UH400 trên tất cả các dòng mẹ là 9,20%. Tỉ lệ này là hoàn toàn phù hợp với tỷ lệ kích tạo của dòng UH400 từ 8-10% theo Schipprack (2011). Trong đó, tỷ lệ kích tạo đơn bội cao nhất là từ 15,15 – 17,09%. Đã chọn ra được 03 dòng mẹ ưu tú là các dòng mẹ có từ 6 đời tự thụ trở lên, cho khả năng kết hợp cao với dòng kích tạo UH400 đó là: CUA, D41, D34.
3. Tỉ lệ đa bội hóa thành công từ vật liệu hạt ngô đơn bội trong toàn bộ thí nghiệm là 16,20%. Đã tạo thành công 10 dòng ngô đơn bội kép. Tỷ lệ tạo cây đơn bội kép có bắp hữu hiệu 7,75% trong toàn bộ thí nghiệm.
4. Chọn lọc các dòng mẹ có độ thuần cao (số đời tự thụ ≥6 đời) có khả năng tạo đơn bội kép cao hơn.
2. Đề nghị
1. Mở rộng quy mô nghiên cứu cho đề tài bằng việc đánh giá khả năng kích tạo trên các dòng mẹ khác và các thời vụ khác.
2. Thay đổi nồng độ dung dịch Colchicine và thời gian xử lý hạt đơn bội để tăng tỉ lệ lưỡng bội hóa.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tài liệu tiếng việt
1. Lê Huy Hàm, Nguyễn Thị Khánh Vân, Lưu Mỹ Dung, Lê Thu Về, Đỗ Năng Vịnh (2005). “Phát triển và ứng dụng kĩ thuật đơn bội trong chọn tạo giống ngô ưu thế lai”. Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 20 năm đổi mới, Nhà xuất bản Chính trị quốc gia, Hà Nội, 352-366. 2. Hoàng Trọng Phán, Trương Thị Bích Phượng (2008), Giáo trình Cơ sở di
truyền chọn giống thực vật, NXB Đại học Huế.
3. Trần Duy Quý và Lê Duy Thành (1997), Các phương pháp mới trong chọn tạo giống cây trồng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
4. Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Thị Phương Thảo (2004). Giáo trình công nghệ sinh học nông nghiệp. NXB Nông nghiệp. 5. Trần Khắc Thi (2011), Nghiên cứu tạo dòng đơn bội kép (dưa chuột, ớt)
phục vụ chọn tạo giống ưu thế lai
6. Phạm Quang Tuân và cộng sự (2013), Đánh giá khả năng thích ứng của dòng đơn bội trong điều kiện đồng bằng sông Hông, Tạp chí khoa học và phát triển 2013
7. Viện Nghiên cứu Ngô (2009), Chiến lược phát triển cây ngô đến năm 2020
II. Tài liệu tiếng anh
1. Bajaj Y. P. S. (1990). “In vitro production of haploid and their use in cell
genetic and plant breeding”. pp. 1-44. In: Bajaj Y. P. S. (Ed.).
“Biotechnology in Agriculture and Forestry”. Haploid in Crop Improvement I. Springer 126.
2. Barrer P., M. Brinkmann, M. Beckert (2008). “A major locus expressed in the male gametophyte with incomplete pene-trance is responsible for in situ gynogenesis in maize”. Theor. Appl. Genet. 117: 581-594.
3. Beadle G. W. (1939). “Teosinte and the origin of maize”. The Journal of Heredity 30: 245-247.
4. Beadle G. W. (1978). “Teosinte and the origin of maize”. pp. 113-128. In: D. B. Walden (Ed.). “Maize breeding and genetics”. Wiley Interscience. 5. Belicuas P. R., C. T. Guimarães, L. V. Paiva, J. M. Duarte, W. R. Maluf, E.
Paiva (2007). “Androgenetic haploids and SSR markers as tools for the development of tropical maize hybrids”. Euphytica 156: 95-102.
6. Bordes J., R. D. de Vaulx, A. Lapierre, M. Pollacsek (1997).
“Haplodiploidization of maize (Zea mays L.) through induced gynogenesis assisted by glossy markers and its use in breeding”. Agronomie 17: 291-297.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 68 7. Bruce, A. B. (1910). “The Mendelian theory of heredity and the
augmentation of vigor”. Science 32: 627–628.
8. Büter B. (1997). “In vitro haploid production in maize”. pp. 37-71. In: S. M. Jain, S. K. Sopory, R. E. Veilleux (Eds.). “In vitro haploid production in higher plants”. Vol. 4. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London.
9. Chalyk S. T. (1994). “Properties of maternal haploid maize plants and potential application to maize breeding”. Euphytica 79: 29-30.
10.Chalyk S. T., V. A. Rotarenko (1999). “Using maternal haploid plants in recurrent selection in maize”. Maize Genet. Coop. Newsletter 73: 56-57. 11.Chang M. T.,Coe E. H. (2009). “Doubled haploids”. pp. 127–142. In: A. L.
Kriz, B. A. Larkins (Eds.) “Biotechnology in Agriculture and Forestry”.
Vol. 63. Molecular Genetic Approaches to Maize Improvement. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg.
12.Chase S. S. (1952). “Monoploids in maize”. pp. 389-399. In: J. W. Gowen (Ed.), “Heterosis”. Iowa State College Press, Ames, IA, USA.
13.Chase S. S. (1969). “Monoploids and monoploid-derivatives of maize (Zea mays L.)”. Bot. Rev. 35: 117-167.
14.Coe E. H. (1959). “A line of maize with high haploid frequency”. Am. Nat. 93: 381-382.
15.Cowen N. M., C. D. Johnson, K. Armstrong, M. Miller, A. Woosley, S. Pescitelli, M. Skokus, S. Belmar, J. F. Petolino (1992). “Mapping genes conditioning in vitro androgenesis in maize using RFLP analysis”. Theor. Appl. Genet. 84: 720-724.
16.Crow J. F. (1998 Mar). “Ninety years ago: The beginning of hybrid maize”. Genetics 148(3): 923–928.
17.Deimling S., F. Rober, H. H. Geiger (1997). “Methodik und Genetik der in vivo -Haploideninduktion bei Mais”. Vortr Pflanzen-züchtg 38: 203-224. 18.Dunwell J. M. (2010). “Haploids in flowering plants: Origins and
exploitation”. Plant Biotechnology Journal (2010) 8: 1-48. 19.East, E. M. (1936). “Heretosis”. Genetics 26: 375-397.
20.Eder J., S. T. Chalyk (2002). “In vivo haploid induction in maize”. Theor. Appl. Genet. 104: 703-708.
21.Emerson, S. (1948). “A physiological basis for some suppressor mutations and possibly for one gene heterosis”. Proc. Eat. Acad. Sci. Wash. 34: 72-74. 22.Galinat W. C. (1972) “A heritable phenotype for two-ranked ears in maize
allelic to the same trait in teosinte”. Maize Gen. Coop. Newsletter 46: 108- 109.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 69 23.Gayen P., J. K. Madan, R. Kumar, K. R. Sarkar (1994). “Chromosome doubling in haploids through colchicine”. Maize Genet. Coop. Newsletter 68: 65.
24.Geiger H. H. (2009). “Doubled haploids”. pp. 641-659. In: J. L. Bennetzen, S. Hake (Eds.). “Maize Handbook”. Vol. 2. Genetics and Genomics. Springer Verlag, Heidelberg, New York.
25.Geiger H. H., M. D. Braun, G. A. Gordillo, S. Koch, J. Jesse, B. A. E. Krützfeldt (2006). “Variation for female fertility among haploid maize lines”. Maize Genet Coop. Newsletter 80: 28-29.
26.Greemblatt I. M., M. Bock (1967). “A commercially desirable procedure for detection of monoploids in maize”. J. Hered. 58: 9-13.
27.Javed Ahmad and Muhammad Aslam Chowdhry, 2005. The effect of chromosome doubling in haploids derived from Wheat X Maize crossing. Pakistan Journal of biological science 8 (12):1707-1711,2005. ISSN 1028- 8880.
28.Jones D. F. (1917). “Dominance of linked factors as a means of accounting for heterosis”. Genetics 2: 466–479.
29.Jones, D. F. (1918). “The effects of inbreeding anh cross breeding upon development”. Connecticut Agric. Exp. Stat. Bull. 207: 1-100.
30.Kasha, K. J., Kao, K. N. (1970). “High frequency haploid production in barley (Hordeum vulgare L.)”. Nature 225: 874-876.
31.Kato Y. T. A. (1984). “Chromosome morphology and the origin of maize and its races”. pp. 219-253. In: M. K. Hecht, B. Wallace, G. T. Prance (Eds.). “Evolutionary Biology”. Vol. 18. Kluwer Academic Press/Plenum Publishing.
32.Kebede A. Z., Dhillon B. S., Schipprack W., Araus J. L., Banziger M., Semagn K., Alvarado G., Melchinger A. E. (2011). “Effect of source germplasm and season on the in vivo haploid induction rate in tropical maize”. Euphytica 180: 219–226.
33.Kermicle J. L. (1969). “Androgenesis conditioned by a mutation in maize”. Science 166: 1422-1424.
34.Khush, G. S., S. S. Virmani (1996). “Haploids in plant breeding”. pp. 11-33. In: S. M. Jain, S. K. Sopory, R. E. Veilleux (Eds.). “In vitro happloid production in higher plants”. Vol. 1. Fundamental aspects and methods. Kluwer Acedermic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.
35.Lashermes P., Beckert M. (1988). “Genetic control of maternal haploidy in maize (Zea mays L.) and selection of haploid inducing lines”. Theor Appl Genet 76: 405-410.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 70
maize (Zea mays L.) and selection of haploid inducing lines”. Theor. Appl. Genet. 76: 405-410.
37.Laurie, D. A., M. D. Bennett. (1986). “Wheat x maize hybridization”. Can. J. Genet. LytO!. 28:313-316.
38.Li L., Xu X., Jin W., Chen S. (2009). “Morphological and molecular evidences for DNA introgression in haploid induction via a high oil kích tạo CAUHOI in maize”. Planta 230: 367-376.
39.Murigneux A. (1994). “Genotypic variation of quantitative trait loci controlling in vitro androgenesis in maize”. Genome 37: 970-976.
40.Nanda D. K., S. S. Chase (1966). “An embryo marker for detecting monoploids of maize (Zea mays L.)”. Crop Sci. 6: 213-215.
41.Petolino J. F., S. A. Thompson (1987). “Genetic analysis of anther culture response in maize”. Theor. Appl. Genet. 74: 284-286
42.Rendel, J. M. (1953). “Heterosis”. Am. Naturalist 87: 129-138.
43.Ritchie, S.W., J.J. Hanway, and G.O. Benson. 1989. “How a corn plant develops”. Spec. Rep. 48. Iowa State Coop. Ext., Iowa State Univ., Ames. 44.Rober F. K., G. A. Gordillo, H. H. Geiger (2005). “In vivo haploid induction
in maize - Performance of new inducers and significance of doubled haploid lines in hybrid breeding”. Maydica 50: 275-283.
45.Rotarenco V. A., G. Dicu, M. Sarmaniuc (2009). “Induction of maternal
haploids in maize”. Maize Genet. Coop. Newsletter 83
(http://www.agron.missouri.edu/mnl/83/46rotarenco.htm).
46.Rotarenco V. A., I. H. Kirtoca, A. G. Jacota (2007). “Possibility to identify kernels with haploid embryo by oil content”. Maize Genet. Coop. Newsletter 81: 11.
47.Samuel R. Aldrich, Walter O. Scott, Robert G. Hoeft (1986). “Modern corn production”. A & L Publications, 358 pages.
48.Sarkar K. R., A. Pandey, P. Gayen, J. K. Mandan, R. Kumar, J. K. S. Sachan (1994). “Stabilization of high haploid inducer lines”. Maize Genet. Coop. Newsletter 68: 64-65.
49.Shatskaya O. A., E. R. Zabirova, V. S. Shcherbak, M. V. Chumak (1994a).
“Mass induction of maternal haploids in corn”. Maize Genet. Coop. Newsletter 68: 51.
50.Shatskaya O. A., E. R. Zabirova, V. S. Shcherbak (1994b). “Autodiploid lines as sources of haploid spontaneous diploidization in corn”. Maize Genet. Coop. Newsletter 68: 51-52.
51.Shull, G. H. (1908). “The composition of a field of maize”. Am. Breeders Assoc. Rep. 4: 296-301.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 71
regeneration aptitude of maize (Zea mays L.) – Lines of various origin and of their hybrids”. Maydica 51: 537-542.
53.S. M. Shahinul Islam, 2010. The effect of colchicine pretreatment on isolated microspore culture of wheat (Triticum aestivum L.). Australia Journal of crop science, AJCS 4(9):660-665 (2010), ISSN:1835-2707
54.Tang F., Tao Y., Zhao T., Wang G. (2006). “In vitro production of haploid and doubled haploid plants from pollinated ovaries of maize (Zea mays)”.
Plant Cell Tissue Organ Cult 84: 233-237.
55.Turbin N. V. (1961). “Heterosis and genetic balance”. Heterosis. Minsk (In Russian): 3-34.
56.Tyrnov V. S., A. N. Zavalishina (1984). “Inducing high frequency of matroclinal haploids in maize”. Dokl. Akad. Nauk. SSSR 276: 735-738. 57.Vavilov, N. I. (1926). “Studies on the origin of cultivated plants”. Bull. of
Applied Botany. Vol. 16. No. 2.
58.Vijay Chaikam, George Mahuku (2012). “Chromosome doubling of maternal haploids”. pp. 24-29. In: B. M. Prasanna, Vijay Chaikam, George Mahuku (Eds.). “Doubled haploid technology in maize breeding: Theory
and practice”. International Maize and Wheat Improvement Center
(CIMMYT), Mexico.
59.Wang Feng-bao Fu Jin-feng Dong Li-feng, 2009. Inducing autotetraploid pea with colchicine and DMSO. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2009-02
60.Wilkess H. G. (1977). “Hybridization of maize and teosinte, in Mexico and Guatemala and the improvement of maize”. Economic Botany. Vol. 31. No. 3: 254 – 293.
61.X. M. Yang, Z. Y. Cao, L. Z. An, Y. M. Wang and X. W. Fang, 2006. In vitro tetraploid induction via colchicine treatment from diploid somatic
embryos in grapevine (Vitis vinifera L.). EUPHYTICA Volume 152,
Number 2, 217-224, DOI: 10.1007/s10681-006-9203-7
III. Tài liệu website
1. http://agro.gov.vn/news/tID23978_Nhap-khau-dau-tuong-va-ngo-9-thang- tang-manh-ca-ve-luong-va-gia-tri-.htm 2. http://en.wikipedia.org/wiki/Colchicine 3. http://vi.wikipedia.org/wiki/Ngô 4. http://faostat.fao.org 5. http://maizegdb.org 6. https://plant-breeding.uni-hohenheim.de/84531#jfmulticontent_c167370-2 7. http://vaas.vn/kienthuc/cayngo