Nghiên cứu sử dụng phương pháp đột biến trong chọn tạo giống chè ở Việt Nam

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.4.2.Nghiên cứu sử dụng phương pháp đột biến trong chọn tạo giống chè ở Việt Nam

Theo Nguyễn Văn Toàn, bằng phương pháp gây đột biến có thể làm thay đổi được một hay nhiều tính trạng của cây chè mà đôi khi những tính trạng đó không thể đạt được bằng con đường lai tạo tại viện nghiên cứu Chè (nay là Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền níu phía bắc) đã sử dụng tác nhân hóa học bằng colchicine xử lý trên mầm cây chè 2 tuổi với nồng độ từ 0,1 đến 0,8%, thời gian xử lý từ 24 đến 72 giờ và đã thu được một số biến dị

Tác giả Lê Mệnh (1999) đã công bố công trình nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ γ (Co60) lên hạt chè chưa nảy mầm trên hai giống PH1 và TRI777 (mỗi mẫu xử lý gồm 300 hạt) và đã đưa ra kết luận: xử lý hạt giống chè PH1 và TRI777 bằng bức xạ γ (Co60) trước khi gieo với liều lượng 1,5 - 5 Kr gây nên nhiều biến dị cảm ứng. Tần số đột biến tỷ lệ thuận với liều lượng chiếu xạ. Hạt chè giống PH1 mẫn cảm với bức xạ γ hơn hạt chè giống TRI777, liều gây chết một nửa (LD50) ở giống chè PH1 là lớn hơn 4,5 Kr và nhỏ hơn 5,0 Kr; ở hạt chè giống TRI777 LD50 là trên 5,0 Kr.

Năm 2002, tác giả Lê Mệnh đã xử lý bức xạ γ (Co60) trên hom hai giống chè PH1 và TRI777 (mỗi mẫu xử lý gồm 300 hom) và sau đó phân lập được 15 cá thể đột biến. Hiện nay các cá thể này được lưu giữ tại vườn tập đoàn công tác của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển chè - Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc.

Năm 2005, Lê Mệnh và cộng sự đã phân tích mức độ thay đổi phân tử của một số dòng chè đột biến, kết quả cho thấy hệ số tương đồng di truyền giữa các

giống, dòng chè đột biến có sự gần nhau, khác xa nhau hay có sự tương đồng giữa một số dòng với nhau và hoàn toàn tuân theo thuyết tương đồng di truyền của Vavilov, các tác giả đã nhận định các đột biến nếu đã phát sinh ở giống này thì cũng sẽ phát sinh ở giống khác và có thể là cơ sở để chúng ta tìm kiếm những biến dị cảm ứng làm vật liệu khởi đầu phục vụ cho công tác chọn tạo giống chè mới.

Đến năm 2006, Lê Mệnh và cộng sự đã tuyển chọn ở các thế hệ nhân giống vô tính thế hệ M1 từ quần thể biến dị cảm ứng bằng bức xạ γ (Co60) trên giống TRI777 và PH1 và đã xác định được 12 dòng có triển vọng về năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu sâu bệnh và chịu hạn. Trong đó có 5 dòng nổi trội nhất được chọn lọc từ quần thể biến dị cảm ứng bằng bức xạ γ (Co60) trên hom chè, đó là: dòng P20 (xử lý trên hạt giống PH1) có khả năng chống chịu tốt với rầy xanh và bọ xít muỗi hơn hẳn đối chứng; dòng 351 (xử lý trên hạt giống TRI777) có hương thơm đặc trưng hơn hẳn dòng TRI777; dòng 4.0 (xử lý trên hạt giống TRI777) có vị đậm dịu, đặc biệt là hương thơm hơn hẳn giống TRI777, dòng P52 (xử lý trên hạt giống PH1) nhiễm nhẹ đối với rầy xanh hơn đối chứng [14]; dòng 5.0 (xử lý trên hạt giống TRI777) các kết quả phân tích năm 2006, 2007 so với giống TRI777 cho thấy dòng chè này có hàm lượng tanin thấp hơn 9%, hợp chất thơm cao hơn 2,7% (có lợi cho chế biến chè xanh) và năng suất cao hơn 80%.

Từ năm 2009 - 2010, Nguyễn Văn Toàn [20] đã tập trung nghiên cứu các tác nhân gây đột biến: bức xạ γ (Co60) và tác nhân hóa học EMS (Ethyl Methane Sulfonate) đã tạo ra hàng loạt các cá thể có những đặc tính qu ý như: hàm lượng axít amin cao, hàm lượng tanin thấp cho chế biến chè xanh, hàm lượng chất thơm cao, tăng khả năng chông chịu sâu bệnh.

Dưới tác dụng của bức xạ gamma nhiều dạng đột biến đã xảy ra như: Đột biến gen, đột biến cấu trúc, đột biến nhiễm sắc thể, cả đột biến sắc tố và đa phôi. Bằng phương pháp này, Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc đã chọn ra được một số cá thể có biểu hiện tốt về sinh trưởng và sản lượng ở những năm đầu thu hái đó là những cây N0 8950, N0 89401, N0 8819, đặc biệt là cây N0 89502 có số cành cấp I nhiều lá có kích thước lớn (dài 12,8 cm, rộng 5 cm) hình dạng lá gồ ghề. Đó là cây chọn lọc từ công thức chiếu xạ trên 5 hạt chè giống PH1.

Hiện nay các cá thể này đã được nhân giống vô tính thành từng dòng để tiến hành thí nghiệm so sánh

Năm 2015, dòng chè TRI777-5.0 được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến (tác giả Nguyễn Văn Toàn, Nguyễn Thị Minh Phương và cộng sự) đã được Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận giống tạm thời cho sản xuất thử ở một số vùng sinh thái.

Hiện nay tại Viện khoa học kỹ thuật Nông Lâm Nghiệp miền núi phía Bắc vẫn đang tiến hành khảo nghiệm các dòng chè TRI777-0.8, TRI777-2.0, TRI777- 3.51, TRI777-3.52, TRI777-4.0, TRI777-5.0. (TRI777 là vật liệu xử lý đột biến, các thông số là liều lượng xử lý), PH1-1.0, PH1-2.0, PH1-5.0, PH1-5.1, PH1-5.2. (PH1 là vật liệu xử lý đột biến, các thông số là liều lượng xử lý) để chọn tạo ra được những giống chè tốt có năng suất cao phẩm chất tốt phục vụ cho sản xuất.

Chương 2

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu

- Giống chè PH1 và các dòng chè: PH1-1.0, PH1-2.0, PH1-5.0, PH1-5.1, PH1-5.2. (PH1 là vật liệu xử lý đột biến, các thông số là liều lượng xử lý)

- Giống chè TRI777 và các dòng chè: TRI777-0.8, TRI777-2.0, TRI777- 3.51, TRI777-3.52, TRI777-4.0, TRI777-5.0. (TRI777 là vật liệu xử lý đột biến, các thông số là liều lượng xử lý)

- Đối tượng chè nghiên cứu ở tuổi 13

Đây là những dòng chè được xử lý bức xạ tia γ (Co60) trên hom chè giống TRI777 và PH1 (xử lý trên 300 hom) và sau đó đã phân lập ra các cá thể đột biến năm 2002.

Năm 2015, dòng chè TRI777-5.0 được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến (tác giả Nguyễn Văn Toàn, Nguyễn Thị Minh Phương và cộng sự)[20] đã được Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận giống tạm thời cho sản xuất thử ở một số vùng sinh thái.

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số dòng chè được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến để phục vụ sản xuất chè xanh.

- Đề tài nghiên cứu được giới hạn tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc.

2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thời gian nghiên cứu: Tháng 7 năm 2014 - tháng 6 năm 2015

Địa điểm nghiên cứu: Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc, xã Phú Hộ, Thị xã Phú Thọ, Tỉnh Phú Thọ.

2.3. Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu một số đặc điểm thực vật học chủ yếu, đặc điểm hình thái và sinh trưởng của các dòng được chọn từ phương pháp xử lý đột biến trên giống PH1 và TRI777

- Nghiên cứu đặc điểm các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng được chọn từ phương pháp xử lý đột biến trên giống PH1 và TRI777

- Nghiên cứu tình hình sâu hại chính của các dòng được chọn từ phương pháp xử lý đột biến trên giống PH1 và TRI777

- Nghiên cứu chất lượng của các dòng được chọn từ phương pháp xử lý đột biến trên giống PH1 và TRI777

2.4. Phương pháp nghiên cứu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

2.4.1. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu

- Thu thập và thừa kế tài liệu thứ cấp về chọn tạo dòng chè bằng phương pháp đột biến, quá trình chọn tạo các dòng chè đột biến.

- Điều tra, kết hợp theo dõi trực tiếp giống chè tham gia thí nghiệm tại Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc.

2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh, gồm 13 công thức (mỗi giống, dòng là một công thức), 3 lần nhắc lại. Mỗi lần nhắc gồm 3 hàng, mỗi hàng gồm 10 cây. Hàng cách hàng 1,5m; cây cách cây 0,5m; diện tích mỗi ô (lần nhắc lại 15 m2) Công thức 1: Dòng chè PH1-1.0 Công thức 2: Dòng chè PH1-2.0 Công thức 3: Dòng chè PH1-5.0 Công thức 4: Dòng chè PH1-5.1 Công thức 5: Dòng chè PH1-5.2 Công thức 6: Giống chè PH1ĐC

Công thức 1: Giống chè TRI777ĐC Công thức 2: Dòng chè TRI777-0.8 Công thức 3: Dòng chè TRI777-2.0 Công thức 4: Dòng chè TRI777-3.5.1 Công thức 5: Dòng chè TRI777-3.5.2 Công thức 6: Dòng chè TRI777-4.0 Công thức 7: Dòng chè TRI777-5.0 Sơđồ bố trí thí nghiệm:

- Sơ đồ bố chí thí nghiệm đối với các dòng được chọn từ phương pháp xử lý đột biến trên giống PH1

Dải bảo vệ Dải bảo vệ LN1 2 1 3 4 5 6 Dải bảo vệ LN2 4 3 1 5 6 2 LN3 2 5 4 6 3 1 Dải bảo vệ

- Sơ đồ bố chí thí nghiệm đối với các dòng được chọn từ phương pháp xử lý đột biến trên giống TRI777

Dải bảo vệ Dải bảo vệ LN1 2 3 1 4 5 6 7 Dải bảo vệ LN2 3 4 2 6 1 7 5 LN3 7 5 6 3 2 4 1 Dải bảo vệ

2.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi (Theo 10 TCN 744:2006)

2.4.3.1. Đánh giá đặc điểm hình thái lá và sinh trưởng của búp.

* Cấu tạo, hình thái lá:

+ Chiều dài lá và chiều rộng lá (cm): Mỗi ô lấy 3 cây, mỗi cây lấy 30 lá trưởng thành để đo chiều dài và chiều rộng lá. Không lấy lá cá, lá dị hình để đo.

Chiều dài lá: Đo từ đầu lá đến gốc lá sát với cuống theo chiều dọc của gân chính. Chiều rộng lá: Đo vị trí rộng nhất theo chiều ngang của lá. Chiều dài, chiều rộng là giá trị trung bình của 90 lá mỗi ô.

+ Diện tích lá (cm2): Công thức: Diện tích lá (cm2) = Chiều dài x Chiều rộng x 0,7 Diện tích lá trung bình là số trung bình của 90 lá

+ Góc đỉnh lá (độ): Góc đính lá là góc tạo bởi cuống lá và cành chè Lấy mẫu: Mỗi ô lấy 3 cây, mỗi cây đo 30 lá ngẫu nhiên

PP: Dùng thước đo độ đo góc tạo bởi các lá trên cành với trục chính của cành + Số đôi gân lá (đôi/lá): Đếm những đôi gân nổi rõ và xuất phát từ gân chính đến mép lá.

* Các chỉ tiêu sinh trưởng:

+ Động thái sinh trưởng của búp Là chiều dài của búp trong một khoảng thời gian nhất định. Trên bề mặt tán của mỗi cây chè chọn 10 búp cố định theo đường chéo trên tán để đo chiều dài búp. Chiều dài búp được đo từ nách lá nơi phân cành đến đỉnh sinh trưởng.

+ Thời gian hình thành búp đủ tiêu chuẩn hái (ngày): Tính từ khi bật mầm đến lúc đủ 5 lá thật (vụ xuân) và 4 lá thật (vụ hè).

+ Đợt sinh trưởng tự nhiên: Cố định cành chè trên cây chè sinh trưởng tự nhiên (không thu hái búp), theo dõi các đợt lộc ra trong 1 năm kể từ khi cây bắt đầu bật mầm đến khi kết thúc sinh trưởng.

2.4.3.2. Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất

- Mật độ búp (búp/m2): Dùng khung vuông kích thước 25 x 25 cm đặt trên tán chè đại diện cho ô thí nghiệm, đếm số búp đủ tiêu chuẩn hái theo phương pháp đường chéo 5 điểm. Lấy trị số trung bình của từng công thức nhân với 16 ta có số liệu mật độ búp chè cho 1m2

- Chiều dài búp 1 tôm 3 lá (cm) và 1 tôm 2 lá (cm): Mỗi ô thí nghiệm chọn 5 điểm theo dõi theo phương pháp đường chéo, mỗi điểm 30 búp. Chọn những búp đại diện cho mỗi ô thí nghiệm, búp phát triển bình thường tôm chưa mở. Đo chiều dài búp từ nách lá thứ 3 (thứ 2) đến hết đỉnh sinh trưởng.

- Khối lượng búp 1 tôm 3 lá và 1 tôm 2 lá (gram/búp): Trên ô thí nghiệm chọn đại diện 3 điểm, mỗi điểm lấy 100 gam búp 1 tôm 3 lá (1 tôm 2 lá), đếm số lượng búp và tính khối lượng búp bình quân theo công thức.

P1búp =

300gam

(gram) Số búp trong 300g mẫu

- Sản lượng: Cân sản lượng từng lứa hái, tính năng suất búp tươi/ha (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

3.4.3.3. Điều tra sâu hại

Điều tra theo QCVN 01-38:2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn về Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về phương pháp điều tra phát hiện dịch hại cây trồng.

* Tình hình sâu hại: đánh giá tỉ lệ gây hại của một số loài sâu chính trên 11 dòng chè chọn tạo và 2 giống đối chứng.

- Điều tra mật độ rầy xanh (Empoasca flavescens) (con/khay): Dùng khay nhôm có kích thước 25x30x5cm, dưới đáy tráng một lớp mỏng dầu hỏa, đặt khay dưới tán chè nghiêng 450 so với thân cây, dùng tay đập mạnh trên tán chè 3 đập thẳng góc với khay, sau đó đếm số rầy trên khay. Định kỳ 10 ngày điều tra một lần.

Tổng số con đếm được

Mật độ rầy xanh = (con/khay) Tổng số khay điều tra

- Điều tra mật độ bọ cánh tơ (Physothrips setiventris) (con/búp): Điều tra định kì 10 ngày/lần, vào buổi sáng. Hái 5 điểm chéo góc, mỗi điểm 20 búp cho vào túi PE đem về phòng đếm số bọ trĩ trên từng búp và phân cấp bị hại, tính theo công thức:

∑ búp bị bọ cánh tơ gây hại

Mật độ bọ cánh tơ = (con/búp) ∑ búp điều tra

- Điều tra mật độ nhện đỏ (Olygonychus coffeae) (con/lá): Hái 5 điểm chéo góc, mỗi điểm 20 lá bánh tẻ, lá già, cho vào túi PE về phòng đếm số nhện rồi tính mật độ theo công thức:

Mật độ nhện đỏ = Tổng số nhện đếm được (con/lá) Tổng số lá điều tra

2.4.3.4. Đánh giá chất lượng dòng

- Thành phần cơ giới búp chè (%): Trong mỗi ô thí nghiệm hái 100 búp 1 tôm 3 lá, tách riêng tôm, lá 1, lá 2, lá 3, cuộng sau đó cân lấy khối lượng và tính tỉ lệ %.

Tỷ lệ tôm (%) = P1 x 100 P Tỷ lệ lá 1 (%) = P2 x 100 P Tỷ lệ lá 2 (%) = P3 x 100 P Tỷ lệ lá 3 (%) = P4 x 100 P Tỷ lệ cuộng (%) = P5 x 100 P

Trong đó: P1, P2, P3, P4, P5 lần lượt là lá 1, lá 2, lá 3, cuộng P là khối lượng của 100 búp 1 tôm 2 lá

- Thành phần sinh hoá búp chè được tạo ra bởi phương pháp gây đột biến + Phân tích hàm lượng Tanin theo LeWenthal với K = 0,582 (1964). + Phân tích hàm lượng chất tan (HCT) theo Vanronxop. V. E (1946). + Xác định lượng đạm tổng số theo Kjedal với K = 1,42.

+ Xác định hàm lượng đường khử theo Betrand.

+ Xác định hàm lượng axitamin theo V.R.Papove (1996).

- Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm chè xanh: Chè xanh được chế biến thủ công, đánh giá kết quả thử nếm được xác định theo 4 tiêu chuẩn: Ngoại hình -

màu nước - hương - vị (theo TCVN 3218 - 2012), nhận xét đánh giá cho điểm bằng số tối đa là 5 điểm; 4 chỉ tiêu nhân với hệ số như sau:

Ngoại hình: hệ số 1,0 Hương thơm: hệ số 1,2 Mầu nước: hệ số 0,6 Vị: hệ số 1,2

2.5. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

Các số liệu thí nghiệm được xử lý theo chương trình xử lý thống kê IRRISTART và EXCEL.

Chương 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đặc điểm hình thái và sinh trưởng của các dòng được chọn từ phương pháp xử lý đột biến trên giống PH1 và TRI777

Các dòng, giống chè khác nhau có đặc điểm hình thái thân cành, lá, búp khác nhau, đây là những căn cứ quan trọng để phân biệt được các dòng, giống qua đó cũng có thể đánh giá được khả năng sinh trưởng và khả năng cho năng suất, chất lượng nguyên liệu của dòng, giống.

3.1.1. Đặc điểm hình thái lá của các dòng chè đột biến mới được tuyển chọn

Lá chè là cơ quan quan trọng của cây trong quá trình quang hợp, là đối tượng quan trọng trong quá trình chọn tạo giống mới. Với cây chè, lá là sản phẩm thu hoạch chủ yếu (chiếm 60 - 70% búp 1 tôm 3 lá). Các giống chè khác nhau có hình thái lá, màu sắc lá khác nhau. Trong cùng một giống các dòng chè khác nhau cũng thể hiện đặc điểm hình thái lá khác nhau. Tính trạng kích thước lá còn biểu thị một phần về năng suất và chất lượng chè nguyên liệu. Lá chè là chỉ tiêu quan trọng để phân biệt dòng, giống. Thông thường những dòng, giống chè có lá to, bóng, có độ