IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬ N
4.4.1. Kết quả phân tích phương sai theo mô hình Kempthorne (1957)
Các thành phần di truyền ựược Fisher (1918) chia thành 3 nhóm:
- Các thành phần tắnh cộng sinh ra từ những sai khác giữa hai ựồng hợp tử
của một gen.
- Các thành phần tắnh trội sinh ra do sự khác nhau của kiểu gen dị hợp tử
(Aa) so với trung bình của hai ựồng hợp tử (AA và aa).
- Các thành phần tương tác sinh ra do sự tương tác giữa hai hoặc nhiều gen bao gồm: tương tác tắnh cộng - tắnh cộng, tắnh cộng - tắnh trội, tắnh trội - tắnh trội.
Nhiều nhà khoa học ựã nghiên cứu khả năng kết hợp trên các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và một số tắnh trạng nông học khác. Kết quả cho thấy sự biểu hiện các tắnh trạng này bị chi phối bởi tác dụng cộng tắnh và không cộng tắnh của gen.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ85
người ta sử dụng phương sai do con lai, bao gồm phương sai do dòng (Line), do vật liệu thử (Tester) và phương sai do dòng và vật liệu thử (Line x Tester).
Kết quả phân tắch phương sai ựược thể hiện qua bảng 4.14 và phụ lục 6.
Bảng 4.14. Phân tắch phương sai theo mô hình Kempthorne (1957) Phương sai Nguồn biến ựộng Chiều cao cây Bông/ Khóm Số hạt/bông Tỷ lệ hạt chắc m1000 hạt Năng suất cá thể Lần nhắc 29,08 0,46 9,03 0,54 0,01 12,85 Do cặp lai 137,35** 3,40** 4111,41** 121,64** 18,15** 226,96** GCA do L 137,10 4,84* 4705,72** 187,10** 16,10** 646,48** GCA do T 130,62 0,26 24395,86** 18,56 79,30** 144,70** SCA do LxT 138,54** 3,31** 1377,50** 112,72** 1,186** 97,41** Sai số (E) 7,66 0,54 94,82 2,96 0,07 6,88
Ghi chú: L: Line (dòng bố) T: Tester (dòng mẹ)
*: Sai khác có ý nghĩa mức 5% **: Sai khác có ý nghĩa mức 1%
Qua bảng 4.14 và phụ lục 5 cho thấy, phương sai do con lai sai khác có ý nghĩa trên tất cả các tắnh trạng. điều này cho thấy sự ựa dạng về nguồn vật liệu khởi
ựầu, các dòng bố mẹ ựược lựa chọn nghiên cứu có sự khác nhau về di truyền, ựồng thời thể hiện vai trò của các gen trong việc ựiều khiển các tắnh trạng.
Kết quả phân tắch phương sai do dòng (Line) có ý nghĩa hầu hết các tắnh trạng là: bông/khóm, số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc, khối lượng 1000 hạt và năng suất cá thể. Trong khi ựó phương sai do vật liệu thử (Tester) sai khác có ý nghĩa trên tắnh trạng số
hạt/bông, khối lượng 1000 hạt và năng suất cá thể. điều này thể hiện vai trò của gen cộng tắnh có ựóng góp tắch cực trong việc ựiều khiển các tắnh trạng này.
Riêng tắnh trạng chiều cao cây có phương sai do Line và Tester ựều không có ý nghĩa. điều này cho thấy trong việc kiểm soát tắnh trạng này vai trò của gen cộng tắnh không có hiệu quả.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ86
Phương sai do dòng và vật liệu thử (Line x Tester) có ý nghĩa trên tất cả các tắnh trạng (chiều cao cây, bông/khóm, số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc, khối lượng 1000 hạt, năng suất cá thể). đây là cơ sở quan trọng trong việc tạo ra ưu thế lai cho con lai, thể hiện vai trò tắch cực của gen không cộng tắnh trong việc ựiều khiển các tắnh trạng này.
Dựa vào phương sai khả năng kết hợp chung do Line và Tester ựểựánh giá tỷ
lệựóng góp của các dòng bố mẹ trong việc hình thành các tắnh trạng ở con lai F1. Kết quả phân tắch ở bảng 4.14 cho thấy, tắnh trạng số hạt/bông, khối lượng 1000 hạt có sự ựóng góp của Tester là chủ yếu. điều này chứng tỏ dòng bố ựóng vai trò quyết
ựịnh các tắnh trạng này. Tham gia vào các tắnh trạng: Bông/khóm, tỷ lệ hạt chắc và năng suất cá thể thì vai trò chủ yếu do Line, cũng có nghĩa là dòng mẹ ựóng vai trò quyết ựịnh ựối với việc kiểm soát các tắnh trạng này.
Với tắnh trạng chiều cao cây thì vai trò tham gia của Line và Tester là gần như
tương ựương nhau.
4.4.2. đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ
Khả năng kết hợp là khả năng cho ưu thế lai của các dòng bố mẹ trong các tổ
hợp lai. Người ta phân biệt khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng. Khả
năng kết hợp chung là ựại lượng trung bình vềưu thế lai của tất cả các tổ hợp lai mà dòng ựó tham gia, thể hiện khả năng cho ưu thế lai của dòng ựó với các dòng khác. Nếu khả năng kết hợp chung của dòng bố mẹ cao sẽ cho biết khả năng cho con lai có giá trị tắnh trạng cao khi sử dụng bố mẹ ựó ựể lai tạo giống. Khả năng kết hợp chung (GCA) ựặc trưng cho hiệu quả cộng tắnh, biểu hiện về số lượng, trạng thái và hoạt tắnh của gen làm xuất hiện tác ựộng cộng tắnh, là hợp phần di truyền cốựịnh mà giống ựó có khả năng truyền lại cho thế hệ sau. Vì vậy trong công tác chọn giống, việc xác ựịnh khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ sẽ mang lại hiệu quả cao trong công tác lại tạo,
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ87
giúp chúng ta ựịnh hướng ựúng ựắn trong công tác nghiên cứu. đánh giá khả năng kết hợp chung trên các tắnh trạng của các dòng bố mẹựược trình bày ở bảng 4.15.
4.4.2.1. đánh giá khả năng kết hợp chung trên một số tắnh trạng của các dòng bố mẹ
Số liệu bảng 4.15 cho những nhận xét sau:
+ Về năng suất cá thể: Trên tắnh trạng này các dòng mẹ có khả năng kết hợp chung cao là 135BB3 với GCA= 12,40**, 135BB21 với GCA= 5,25**, 103BB8 với GCA= 6,18**, 103BB16 với GCA= 2,78** và dòng bố R50 với GCA= 3,05**. đây là nguồn vật liệu khởi ựầu tốt ựể chọn tạo các tổ hợp có ưu thế lai cao về năng suất.
+ Tắnh trạng số bông/khóm: Hai dòng mẹ là 135BB21 với GCA= 0,63** và 103BB8 với GCA= 0,81** có khả năng kết hợp chung cao, mang lại hiệu quả cao trong việc tăng số bông/khóm ở con lai F1. Ngược lại các dòng mẹ 135BB1, 103BB11 và các dòng bố có khả năng kết hợp chung về tắnh trạng số bông/khóm thấp.
+ Số hạt/bông: Các dòng mẹ 135BB3 (GCA= 38,38**), 135BB21 (GCA= 12,40**), 103BB8 (GCA= 6,5*), 135S (13,78**) và dòng bố R50 (GCA= 42,66**) có khả năng kết hợp chung cao, các con lai của các dòng bố mẹ này thường có số hạt/bông lớn.
+ Tỷ lệ hạt chắc: Với các giống lúa lai thường có ưu thế lai về khả năng ựẻ
nhánh và số hạt trên bông, vì vậy tỷ lệ hạt chắc ựóng vai trò rất quan trọng trong cấu thành năng suất. Bốn dòng mẹ 135BB3 (GCA= 4,91**), 135BB21 (GCA= 3,49**), 103BB8 (GCA= 3,93**), 103BB16 (GCA= 1,38**) và dòng bố
9311BB (GCA= 0,78*) có khả năng kết hợp chung cao về tắnh trạng này, con lai F1 của các tổ hợp này thường có tỷ lệ hạt chắc trên bông cao.
+ Khối lượng 1000 hạt: Các dòng mẹ 135BB3 (GCA= 0,99**), 135BB21 (GCA= 0,75**), 103BB8 (GCA= 1,22**), 103BB16 (GCA=1,23**) và dòng bố
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ88
R100 (GCA= 2,14**) có khả năng kết hợp chung cao, có hiệu quả cao trong việc tăng khối lượng của con lai.
Bảng 4.15. đánh giá khả năng kết hợp chung trên một số tắnh trạng của các dòng bố mẹ Chiều cao cây Số bông/khóm Số hạt/bông Tỷ lệ hạt chắc m 1000 hạt Năng suất cá thể Dòng mẹ 135BB1 -1,88* -1,24** -17,80** -1,12* -0,56** -8,00** 135BB3 -1,59* 0,15 38,38** 4,91** 0,99** 12,40** 135BB21 3,23** 0,63** 12,40** 3,49** 0,75** 5,25* 103BB8 -1,60* 0,81** 6,50* 3,93** 1,22** 6,18** 103BB11 2,29** -0,74** -19,81** -1,30** -0,09 -8,83** 103BB16 -4,70** 0,23 -5,80* 1,38** 1,23** 2,78** Peiai64s 6,02** 0,09 -5,07 -7,40** -2,16** -6,50** 103S 1,00 -0,04 -22,58** -0,26 -0,32** -4,30** 135S -2,76** 0,12 13,78** -3,65** -1,06** 1,03 SE 0,80 0,21 2,81 0,50 0,08 0,76 LSD05 1,59 0,42 5,58 0,98 0,16 1,50 LSD01 2,10 0,56 7,39 1,30 0,21 1,99 Dòng bố 9311BB -2,01** 0,10 -11,12** 0,78* 0,40** 0,53 D42BB -0,10 -0,10 -4,15* 0,23 -0,61** -1,99** R100 -0,97 -0,07 -27,40** -1,17** 2,14** -1,59** R50 3,08** -0,06 42,66** 0,15 -1,93** 3,05** SE 0,53 0,14 1,87 0,33 0,052 0,51 LSD05 1,06 0,29 3,71 0,66 0,10 1,00 LSD01 1,40 0,37 4,92 0,87 0,14 1,33
+ Chiều cao cây: Các dòng mẹ 135BB21 (GCA= 3,23**), 103BB11 (GCA= 2,29**), Peiai64s (GCA= 6,02**) và dòng bố R50 (GCA= 3,08**) có
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ89
khả năng kết hợp chung cao, tuy nhiên con lai của chúng vẫn thuộc dạng bán lùn. Các dòng bố mẹ còn lại có khả năng kết hợp chung thấp ở tắnh trạng chiều cao cây, ựây là một ựặc tắnh có lợi giúp cho con lai F1 có khả năng chống ựổ tốt.
Như vậy trong tập ựoàn nghiên cứu có nhiều dòng có các ựặc tắnh nông sinh học quý, có khả năng kết hợp chung cao trên một số tắnh trạng quý, chúng là những vật liệu tốt trong chọn tạo giống lúa lai hai dòng.
+ Dòng mẹ 135BB3 có khả năng kết hợp chung cao trên hầu hết các tắnh trạng năng suất cá thể (12,40**), số hạt/bông (38,38**), tỷ lệ hạt chắc (4,91**), khối lượng 1000 hạt (0,99**). Ở tắnh trạng bông/khóm có khả năng kết hợp chung với giá trị dương nhưng không có ý nghĩa, tắnh trạng chiều cao cây có giá trị âm (-1,59*). Như vậy chỉ cần ựiều chỉnh mật ựộ cấy hợp lý, dòng này có thể tạo ra các tổ hợp lai có kiểu cây mới, ựạt cấu trúc quần thể hợp lý, có năng suất cao ựến rất cao. + Dòng 135BB21 cũng có khả năng kết hợp chung cao có ý nghĩa ở hầu hết các tắnh trạng năng suất cá thể (5,25**), số bông/khóm (0,63**), số hạt/bông (12,40**), tỷ lệ hạt chắc (3,49**), khối lượng 1000 hạt (0,75**). Dòng này làm vật liệu rất tốt cho việc chọn tạo giống lúa lai có năng suất cao. Tuy nhiên dòng này có khả năng kết hợp chung cao về chiều cao cây (3,23**) nên dễ tạo ra con lai có chiều cao cây cao.
+ Dòng mẹ 103BB8 là dòng rất tốt khi có khả năng kết hợp chung cao có ý nghĩa trên hầu hết các tắnh trạng như năng suất cá thể (6,18**), số bông/khóm (0,81**), số hạt/bông (6,50**), tỷ lệ hạt chắc (3,93**), khối lượng 1000 hạt (1,22**). đây là nguồn vật liệu có thể tạo ra các giống lúa lai mới có năng suất cao ựến rất cao. Hơn nữa ựây là các dòng có cấu trúc kiểu cây ựẹp cũng như khả
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ90
+ Dòng 103BB16 có khả năng kết hợp chung rất thấp ở tắnh trạng chiều cao cây (-4,70**), có khả năng kết hợp chung cao trên các tắnh trạng năng suất cá thể (2,78**), tỷ lệ hạt chắc (1,38**) và khối lượng 1000 hạt (1,23**). Tuy nhiên ựây không phải dòng có khả năng cho ưu thế lai về tắnh trạng số hạt/bông do khả năng kết hợp chung của dòng này thấp về tắnh trạng này (-5,80**), dòng này cũng có khả năng kết hợp chung về số bông/khóm (0,23) có giá trị dương nhưng không có ý nghĩa. Do vậy dòng này có thể sử dụng làm vật liệu tốt ựể
chọn giống lúa lai mới có chiều cao cây thấp, năng suất cao, tăng tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt.
+ Dòng mẹ 135S có khả năng kết hợp chung cao trên tắnh trạng số hạt trên bông (13,78**), dòng cũng có giá trị dương về năng suất cá thể và số bông/khóm nhưng không có ý nghĩa. Trên tắnh trạng chiều cao cây này có khả năng kết hợp chung thấp (-2,76**). Vì vậy có thể sử dụng dòng này làm vật liệu tạo giống lúa lai có chiều cao cây thấp và có ưu thế lai về số hạt/bông.
+ Các dòng mẹ còn lại là 135BB1. 103BB11, Peiai64s, 103S ựều có khả
năng kết hợp chung thấp ở tắnh trạng năng suất và hầu hết các tắnh trạng yếu tố
cấu thành năng suất. Do vậy các dòng này ắt có ý nghĩa trong việc chọn tạo các tổ hợp lai có ưu thế lai cao.
+ Dòng bố R50 có khả năng kết hợp chung cao trên tắnh trạng năng suất cá thể (3,05**), số hạt/bông (42,66**), tắnh trạng tỷ lệ hạt chắc có giá trị dương nhưng không có ý nghĩa. Dòng này có thể sử dụng làm nguồn vật liệu ựể tạo ra các tổ hợp lai có năng suất cao ựặc biệt tạo ra con lai có số hạt/bông lớn. Tuy nhiên dòng này có khả năng kết hợp chung về chiều cao cây cao dễ tạo con lai có chiều cao cây cao.
+ Dòng bố 9311BB có khả năng kết hợp kết hợp chung cao trên tắnh trạng tỷ lệ hạt chắc (0,78**) và khối lượng 1000 hạt (0,40**), tắnh trạng năng
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ91
suất cá thể và số bông/khóm có giá trị dương nhưng không có ý nghĩa. Trên tắnh trạng chiều cao cây dòng này có khả năng kết hợp chung thấp (-2,01**). Do ựó có thể sử dụng dòng này làm vật liệu tạo ra các giống lúa lai vừa có ưu thế lai về tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt vừa có cấu trúc kiểu cây hợp lý, chống chịu tốt với sâu bệnh.
+ Dòng bố R100 có khả năng kết hợp chung cao trên tắnh trạng khối lượng 1000 hạt. Dòng này có thể sử dụng làm nguồn vật liệu ựể tạo ra các tổ hợp lai có khối lượng hạt lớn.
+ Dòng bố D42BB ựược ựánh giá là không có khả năng kết hợp chung trên hầu hết các tắnh trạng nghiên cứu.
4.4.2.2. đánh giá khả năng kết hợp riêng
Khả năng kết hợp riêng (SCA) là khả năng cho ưu thế lai của một dòng bố
mẹ khi lai với một dòng bố mẹ khác, biểu hiện bằng chênh lệch trị số bình quân tắnh trạng của từng tổ hợp lai so với giá trị khả năng kết hợp chung của hai bố mẹ. Khả năng kết hợp riêng phụ thuộc vào hiệu ứng tắnh trội và hai dạng tương tác là (1) giữa hiệu quả tương tác tắnh cộng với tắnh trội, (2) hiệu quả
tương tác giữa tắnh trội với siêu trội.
Việc ựánh giá khả năng kết hợp riêng có ý nghĩa rất quan trọng ựối với công tác chọn giống. Trong lai tạo giống thì các nhà chọn giống thường quan tâm ựến các tổ hợp lai có giá trị SCA cao ở các tắnh trạng mong muốn. Những tổ
hợp lai có SCA cao ở các tắnh trạng mong muốn sẽ ựược chọn giữ lại ựể phát triển giống mới.
đánh giá khả năng kết hợp riêng của các dòng bố mẹ ựược chúng tôi thể hiện qua bảng 4.16, 4.17, 4.18, 4.19, 4.20 và 4.21
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ92
+ đánh giá khả năng kết hợp riêng theo tắnh trạng năng suất cá thể
Bảng 4.16. Khả năng kết hợp riêng theo tắnh trạng năng suất cá thể
9311BB D42BB R100 R50 135BB1 -0,77 -3,05* 2,38 1,44 135BB3 -6,07** 9,09** -11,09** 8,07** 135BB21 5,88** -5,67** 0,59 -0,80 103BB8 2,06 -8,82** 8,27** -1,50 103BB11 -0,01 -0,91 -1,22 2,14 103BB16 -2,25 3,01* 1,17 -1,93 Peiai64s -0,04 5,55** 1,24 -6,76** 103S -6,30** 3,05* 1,58 1,67 135S 7,50** -2,25 -2,92 -2,32 Sai số= 1,51 LSD05=3,01; LSD01=3,98
Có 17 giá trị SCA (+), 19 giá trị SCA (-)
Ghi chú: *: Sai khác ở mức có ý nghĩa 5% **: Sai khác ở mức có ý nghĩa 1%
Kết quả ựánh giá khả năng kết hợp riêng về năng suất cá thể của các tổ hợp lai ựược thể hiện qua bảng 4.16 cho thấy: Có 17 tổ hợp có giá trị
SCA(+) (chiếm 47,2%) và 19 tổ hợp có giá trị SCA (-) (chiếm 52,8%).
điều này chứng tỏ vai trò hiệu quả của gen cộng tắnh chiếm ưu thế trong việc ựiều khiển tắnh trạng năng suất này, tuy nhiên vai trò của gen không cộng tắnh cũng ựóng góp không nhỏ.
Qua bảng 4.16 chúng tôi cũng nhận thấy có 8 tổ hợp lai có giá trị SCA