2.3.1. Những nghiên cứu của thế giới và trong n−ớc về giống dâu
Trên thế giới nghề dâu tằm có lịch sử lâu đời đặc biệt là Trung Quốc, n−ớc đ−ợc coi là cái nôi của nghề dâu tằm tơ. Nghề này là bí quyết của ng−ời Trung Quốc nên không đ−ợc phổ biến và lan truyền ra ngoài dẫn đến những nghiên cứu về dâu tằm tơ bị hạn chế cả về thời gian lẫn các công trình nghiên cứu. Năm 1885 Hoocker đã nghiên cứu mô tả rất rõ về đặc tính thực vật của cây dâu và cho rằng cây dâu có lá mọc cách, xẻ thuỳ hoặc không xẻ thuỳ, hoa đơn tính đồng chu hoặc dị chu…(Shankar. B. Dandin, 1986 [41]; Moon Hyup Kim, 1991 [43]). Từ những mô tả ban đầu về hình thái cây các nhà khoa học đã căn cứ vào đặc điểm này để phân loại cây dâu (Morus alba L.) thuộc họ Moraceae và trong họ Moraceae thì có rất nhiều loại khác nhau. Ledebour
(1846 - 1851) đã phân loại hai loài Morus dựa vào đặc tính của đầu nhụy có lông hoặc không có lông. Bureau (1873) lại phân loại dâu thành 2 loài dựa vào đặc điểm hình thái và chia loài Morus. Alba thành 2 nhóm trên cơ sở hình dạng và chiều dài chùm hoa cái…(Maneet. S. Jolly and Shankar. B. Dandin, 1886) [40] . Những nghiên cứu về phân loại đã giúp ít rất nhiều cho công tác lai tạo bởi vì các nhà chọn giống biết đ−ợc nguồn gốc, biết đ−ợc giống đó thuộc loại nào…Trên cơ sở đó đánh giá các đặc tính của giống bố mẹ tr−ớc khi lai tạo. Vào khoảng năm 1958 Tazima gợi ý rằng nên tiến hành lai tạo giữa các giống địa ph−ơng với các giống nhập nội cho năng suất cao, chất l−ợng lá tốt thì cho ra thế hệ cây lai F1 có −u thế rõ rệt (Sengupta. K and S. B. Dandin, (1989) [47] .
Cùng với nghiên cứu mô tả đặc tính thực vật học và phân loại cây dâu các nhà khoa học trên thế giới còn đi sâu vào nghiên cứu cấu tạo giải phẫu của chúng để hiểu rõ hơn về bản chất, về các quá trình trao đổi chất diễn ra trong cây. Từ đó tìm ra các biện pháp kỹ thuật thích hợp để áp dụng cho lai tạo cũng nh− chăm sóc để cây dâu có năng suất cao, chất l−ợng tốt. Nghiên cứu về rễ dâu các nhà nghiên cứu cho rằng rễ có nhiệm vụ giữ vững cho cây, đảm bảo cho cây dâu có thể phát triển bình th−ờng đồng thời làm nhiệm vụ hút n−ớc và khoáng. Lá dâu là bộ phận thu hoạch để nuôi tằm cho nên việc nghiên cứu về lá đ−ợc các nhà khoa học chú ý. Melykian Babyan (1971) cho rằng trên lá dâu có một vài nơi tế bào phát triển lớn và hình thành các tế bào đặc dị, vỏ ngoài của lớp tế bào biểu bì đ−ợc Cutin hoá và độ dày của lớp Cutin phụ thuộc theo loài dâu, số l−ợng tế bào đặc dị. Chiều dầy của phiến lá có liên quan chặt chẽ đến chất l−ợng lá dâu, lá dâu có lớp Cutin mỏng, phiến lá mỏng, ít tế bào đặc dị thì phù hợp với tằm hơn (K. Sengupta and S. B. Dandin, 1989) [47]. Hotta (1932) và Kasumata (1970) cho rằng các tế bào đặc dị th−ờng chứa CaCO3 và một số chất cặn bã. Kích th−ớc của tế bào đặc dị phụ thuộc vào dinh d−ỡng có trong lá dâu. Khi phân tích hàm l−ợng dinh d−ỡng trong lá dâu Petkob (1960)
cho rằng lá dâu chứa đầy đủ các chất cần thiết cho con tằm nh− protein, hydratcacbon, khoáng, các vitamin…(Praskash. C. Bose, 1989) [44]. Nh−
chúng ta đã biết họ Moraceae gồm nhiều loài, các loài khác nhau có số l−ợng nhiễm sắc thể khác nhau, có giống ở dạng nhị bội thể trong khi đó có giống ở dạng tam bội thể hoặc tứ bội. Thông th−ờng những giống dâu đa bội thể đặc biệt là các giống tam bội có khả năng chịu: lạnh, sâu bệnh và có khả năng sinh tr−ởng phát triển mạnh hơn các giống nhị bội. Các giống tam bội có trong tự nhiên nh−ng rất hiếm do vậy nó chính là mục tiêu của các nhà chọn giống. Osawa (1920) nghiên cứu quá trình phân nhiễm và giảm nhiễm ở hom một số giống dâu thuộc loài M. bombycis Koiz; M. multicaulis hoặc các giống tam bội đột biến. Janaki Ammal (1948) giải đáp sự đa bội ở các loài dâu nh− M. nigra 2n = 308 = 22n đ−ợc bao bọc bởi các thể l−ỡng bội và khám phá ra giống M. cathyana có 2n = 56; 84 và 112 (Him. S. H; Kim. I. T and Lee. S. P, 1990) [39].
Cũng theo nghiên cứu cơ bản về cây dâu, các nhà khoa học trên thế giới đã chú trọng nghiên cứu chọn tạo ra các giống dâu mới có năng suất cao, chất l−ợng lá tốt, chống chịu sâu bệnh và phù hợp với vùng sinh thái cũng nh− phù hợp với sinh tr−ởng phát triển của con tằm. Quần thể dâu có tính dị hợp tử cao vì dâu là cây giao phấn, chúng dễ dàng thụ phấn tự do tạo nên các cặp lai tự nhiên. Từ các cặp lai tự nhiên các nhà chọn giống đã chọn lọc ra những dòng, giống có các đặc tính tốt thông qua ph−ơng pháp nhân giống vô tính để tạo ra hàng loạt cây con mang đặc tính tốt của cây bố mẹ.
Công tác chọn lọc giống không những cho ra những giống dâu tốt phù hợp với địa ph−ơng mà còn là nguồn vật liệu vô cùng quý giá phục vụ cho công tác lai tạo sau này. Bằng con đ−ờng lai tạo chúng ta có thể kết hợp các đặc tr−ng đặc tính tốt của giống bố mẹ, tạo ra những cặp lai có năng suất chất l−ợng tốt.
Tuy nhiên những đặc tính tốt không tập trung ở một vài giống mà nằm rải rác ở các loài, các giống khác nhau và ở các vị trí khác nhau. Lai tạo là quá trình gom lại, kết hợp lại những đặc tr−ng, đặc tính tốt trở về một vài dạng. Để tạo ra một giống mới phải trải qua nhiều công đoạn từ khâu thu nhập, bồi dục cây bố mẹ, đây là điểm xuất phát của mọi quá trình lai tạo. Thu nhập càng nhiều giống càng tốt từ giống địa ph−ơng, giống nhập nội, giống hoang dại đến giống trồng trọt. Tiếp theo là đánh giá cây bố mẹ, tìm ra những đặc tính tốt để tiến hành kết hợp lại d−ới một vài dạng theo mục đích của nhà chọn giống. Bố mẹ th−ờng khác nhau về nhiều cặp tính trạng nên cây lai F1 thể hiện rất đa dạng, những cá thể có triển vọng đ−ợc chọn lọc và nhân giống. Thông th−ờng những giống lai có năng suất cao là những giống đ−ợc lai tạo từ các loài, các giống khác nhau, nh− các cặp lai giữa Morus indica M. alba x Philippine; M. alba English black x M. latifolia Kosen. Đây là các cặp lai cùng loài tốt nhất của Viện nghiên cứu và đào tạo Dâu tằm tơ trung −ơng- Mosory ấn Độ. Năm 1965 tại Trạm nghiên cứu Dâu tằm tơ trung −ơng Berhampere - Tây Bengal ấn Độ, Das và Krishnaswami đã chọn lọc đ−ợc một số dòng có triển vọng từ các cặp lai giữa M. indica x M. latifolia;
M. multicaulis x M. alba; M. lotundiloba x M. latifolia; M. indica x M. alba; M. indica x M. inhow (M. S. Jolly; S. B. Dandin and R. Kurma, 1986) [41].
Nhật Bản tạo ra các giống Kokuso 20; Kokuso 21; Kokuso 27…đây là những giống dâu có năng suất cao đ−ợc chọn lọc từ các cặp lai Naganoma x Gariol; Naganoma x shiro; Naganoma x Kairio (M. S. Jolly; S. B. Dandin and R. Kurma, 1986) [40]. Liên Xô năm 1968, Mulow đã tạo đ−ợc giống dâu cao sản Harkov 8 bằng việc lai giữa loài M. alba x M. muticaulis, đây là giống có khả năng kháng bệnh thối cổ rễ và bệnh s−ơng mai (Govidaiah; Sharma. D. D and Gunasekhar, 1989) [36].
Công tác lai tạo các giống dâu có khả năng chống chịu đ−ợc với các loại sâu bệnh là hết sức cấp thiết bởi vì trồng dâu là để lấy lá nuôi tằm mà tằm
lại hết sức mẫm cảm với các loại thuốc phòng trừ sâu bệnh hại tằm. Hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu bệnh trên cây dâu vì ít nhiều đều ảnh h−ởng tới con tằm vậy chỉ có biện pháp tối −u nhất là tạo ra các giống chống chịu sâu bệnh. Liên Xô đã tạo ra giống dâu Sanish 5 có khả năng chống bệnh Bạc thau, giống dâu cao sản Harkov có khả năng chống bệnh thối cổ rễ và bệnh s−ơng mai. ấn Độ tạo ra giống MRz có khả năng kháng bệnh nấm (Maji. M. D, 2002) [42].
Trong tự nhiên quần thể cây dâu cũng có đột biến nh−ng với tần xuất thấp, đột biến th−ờng ở thể lặn và cây dâu thụ phấn tự do cho nên chúng chỉ di truyền qua vài thế hệ trong điều kiện không đồng nhất. Khoa học ngày nay đã tìm ra các tác nhân gây đột biến nhân tạo nh− dùng các chất hoá học Colchicine, E.M.S; D.S…hoặc sử dụng các tác nhân vật lý nh−: tia Gama, tia Rơngen, tia Neutron…Chất Colchicine đ−ợc sử dụng nhiều bởi vì dùng dễ dàng thuận tiện, xử lý đ−ợc d−ới nhiều hình thức và nồng độ khác nhau nh−ng cái quan trọng là luôn tạo ra những đột biến đa bội trên hom dâu, cây con hay mầm dâu. Các dạng đột biến do xử lý Colchicine th−ờng có bì khổng to, lá xanh thẫm và thời gian ra hoa th−ờng chậm lại. Đa bội thể có đặc điểm hình thái rất đa dạng, thân cây to cứng, lá lớn hơn giống nhị bội và có màu xanh thẫm. Sự đa bội đã làm nẩy sinh một số đặc tính sinh học mới, các dòng đa bội th−ờng chứa một số gen có khả năng gây đột biến trực tiếp nh−ng không ảnh h−ởng xấu tới cây trồng (Sombat Manechote, 1973) [48]. Kedaranathan và Laxmicanthan (1966) đã thành công trong việc tạo ra tứ bội dòng thuần thuộc loài Morus. Alba bằng ph−ơng pháp nhỏ giọt Colchicine 0,4% lên mầm dâu (Moon Hyup Kim, 1991) [43] . Tiyo (1969) thành công trong việc tạo dòng tứ bội ở giống Kairio- Nezumigaezhi và Kenmochi bằng xử lý Colchicine 0,4%. Cũng nh− các nhà khoa học tr−ớc, năm 1970 Das và cộng sự đã tạo ra các dạng tứ bội bằng việc xử lý Colchicine lên mầm dâu và cây con. Abdullaev (1963) sử dụng Colchicine kết hợp với phóng xạ đã tạo ra giống dâu cao sản Kotut (Eki Iwata, 1972) [35].
Cây dâu đa bội không những sinh tr−ởng phát triển mạnh năng suất cao hơn hẳn so với các giống dâu nhị bội thể mà còn có chất l−ợng lá tốt hơn hầu hết các giống nhị bội và có khả năng kháng đ−ợc một số sâu bệnh hại. Năm 1957 Seki và Oshikana đã nuôi tằm thử nghiệm bằng 3 loại lá dâu 2n, 3n và 4n kết quả cho thấy rằng nuôi bằng lá dâu đa bội thì trọng l−ợng tằm lớn hơn, chiều dài tơ đơn tăng lên, độ mảnh tơ đ−ợc cải thiện và tăng năng suất trứng giống (Seki. H and Oshikana. K, 1969) [46]. Plaksina và Dazafrav (1968) đã tiến hành nghiên cứu thành phần dinh d−ỡng của lá dâu 2n, 3n, 4n và 12n cho thấy dạng 4n chứa hàm l−ợng Protein cao hơn 2n trong suốt quá trình sinh tr−ởng (Prakash. C. Bóe, 1989) [44]. Abdullev 1963 cũng công bố rằng lá dâu đa bội có chất l−ợng tốt hơn hầu hết lá dâu nhị bội.
Dâu là cây giao phấn, hình thái rất đa dạng cho nên thuận lợi cho công tác tạo giống mới bằng ph−ơng pháp gây đột biến. Ngoài dùng Colchicine gây đột biến đa bội thể còn có thể sử dụng các tác nhân khác nh− tác nhân vật lý đó là tia X, tia Rơngen, tia Gamma, tia Neutron…hoặc các tác nhân hoá học…Sử dụng các tia có b−ớc sóng cực ngắn có khả năng đâm xuyên qua các mô gây ra đột biến trên các mô này, đặc biệt có hiệu quả cao trên các mô mềm nh− hạt phấn, mầm dâu, cây non. Mầm nách rất dễ bị đột biến vì các tế bào ở đó ch−a đ−ợc hình thành hoàn chỉnh. Tại ấn Độ, năm 1970 Das và các cộng sự đã tiến hành xử lý hạt khô của giống dâu M. alba. Inchinose bằng tia Gama phát ra từ nguồn phóng xạ Co60 với liều l−ợng từ 2,5 Kr - 15 Kr, cho thấy với liều l−ợng 10 Kr thì gây chết ở giống dâu này (Rangaswami. G; M. N. Narashimhana và cộng tác viên, 1976) [45]. Nhật Bản năm 1968 Hamara đã tạo đột biến có lợi từ giống Kairio - mezumagaeshi, ông đã xử lý bằng tia Gamma với liều l−ợng từ 5- 10 Kr tốc độ 5 Kr/h. Kết quả cho thấy rằng ở liều l−ợng 5 Kr cây con mọc ra lá xẻ thuỳ 100%, trong khi cây nguyên chủng của giống này lá không xẻ thuỳ. Cây đột biến có lá dày hơn 7%, chiều dài đốt ngắn hơn, năng suất tăng 12% so với giống nguyên và giống này đã đ−ợc
trồng ra sản xuất đại trà tại Nhật Bản (Katsumata. F, 1972) [37].
Lombardi (1960) cho rằng ghép rễ là ph−ơng pháp có hiệu quả để nhân các giống dâu có nguồn gốc Nhật Bản nh−: Kukoso 20, Kukoso 21, Kukoso 27 (Choe Byong Hee, 1989) [33]. Ullal (1964) trong báo cáo kết quả nghiên cứu của mình đã cho biết ph−ơng pháp nhân giống chủ yếu của Liên Xô cũ là ghép rễ, gốc ghép là cây con đ−ợc gieo từ hạt. Ph−ơng pháp ghép “in- si- tu” cũng là ph−ơng pháp áp dụng cho việc cải tạo nhanh chóng những cây dâu quá già cỗi (Ullal. S.R and M.N. Narashimhana, 1987) [50].
Nghề trồng dâu nuôi tằm −ơm tơ dệt vải du nhập vào n−ớc ta từ rất sớm, nó đ−ợc coi là nghề cổ truyền của dân tộc. Tuy đ−ợc coi là nghề truyền thống nh−ng nghiên cứu về cây dâu con tằm còn rất hạn chế, nó chỉ mới phát triển vào những năm gần đây. Tr−ớc kia cây dâu chỉ đ−ợc nghiên cứu chọn lọc một cách tự nhiên, ch−a đi sâu nghiên cứu hệ thống cơ bản cho nên đã không tạo ra đ−ợc những đột phá về năng suất và chất l−ợng lá dâu. Thời kỳ Pháp thuộc n−ớc ta đã có một số cơ sở giống và phòng nghiên cứu nghiên cứu dâu tằm tơ khắp các miền Bắc, Trung, Nam. Song hoạt động nhằm phục vụ lợi ích của bọn thực dân, ch−a nghiên cứu chọn lọc tạo ra những giống dâu, giống tằm mới. Ngay sau khi hoà bình lập lại ngành dâu tằm tơ đ−ợc phục hồi, “Năm 1957 phòng dâu tằm tơ đ−ợc thành lập với nhiệm vụ nghiên cứu chọn lọc, giống dâu, giống tằm. Đồng thời bộ Nông nghiệp đã cử hàng trăm l−ợt cán bộ và kỹ thuật viên đến làm việc và học tập với các chuyên gia Trung Quốc để nghiên cứu các giống dâu, kỹ thuật thâm canh tăng năng suất dâu” (Nguyễn Trọng Nh−ợng, 2000) [19].
Các nhà nghiên cứu trong n−ớc đã nghiên cứu khá tỷ mỷ về hình thái và giải phẫu cây dâu đây là tiền đề cho những nghiên cứu chọn tạo sau này. Cây dâu cũng nh− cây trồng khác gồm cơ quan sinh d−ỡng là thân, rễ, lá vàng cơ quan sinh sản là hoa qủa. Mặt khác cây dâu cho thu hoạch lá cho nên sinh tr−ởng phát triển của các cơ quan sinh d−ỡng có t−ơng quan chặt tới năng suất
lá. Nghiên cứu cơ bản trên cây dâu đ−ợc tiến hành sâu rộng làm cơ sở cho việc chọn tạo ra những giống dâu mới, giống dâu tốt. Gần đây khi nghiên cứu về rễ dâu ng−ời ta thấy rễ có khả năng đồng hoá trực tiếp các chất hút đ−ợc để nuôi cây, tuy nhiên khả năng còn rất nhỏ (Đỗ Thị Châm; Hà Văn Phúc, 1995) [4]. Rễ có khả năng tái sinh lớn, trong phạm vi 3- 5 ngày cho nên công việc xới xáo cũng diễn ra thuận lợi, không làm ảnh h−ởng tới sinh tr−ởng phát triển cũng nh− khả năng cho năng suất của chúng. Tế bào nhu mô ở chóp rễ th−ờng chứa tinh bột, những hạt tinh bột này quyết định tính h−ớng đất của rễ (Võ Tá Linh; Phan Đình Sơn, 1990) [16]. Khi nghiên cứu ảnh h−ởng của các nguyên tố vi l−ợng tới sinh tr−ởng phát triển, Lê Quang Tú, (1993) [27] cho rằng thiếu Bo sẽ gây ảnh h−ởng tới sự sinh tr−ởng, phát triển của rễ dâu, quan hệ giữa Bo và khả năng chịu lạnh là quan hệ rất gần. Trong thí nghiệm của mình tác giả cho biết cụ thể là khi thiếu Bo rễ chỉ v−ơn ra đ−ợc 50 cm, trong khi đủ Bo rễ phát triển đ−ợc 190 cm. Đồng thời với sinh tr−ởng là khả năng chịu lạnh, trong điều kiện – 10 hoặc – 150C cây vẫn sinh tr−ởng bình th−ờng, nếu cung cấp đủ Bo và ng−ợc lại điều đó chứng tỏ Bo có tác dụng làm cho cây dâu chịu lạnh.
Năm 1971 trạm nghiên cứu Dâu tằm tơ Việt Hùng- Thái Bình tiến hành thu nhập xây dựng v−ờn tập đoàn nhằm bảo tồn nguồn gen quý hiếm. Cho đến nay đã thu thập đ−ợc trên 100 giống từ các địa ph−ơng khác nhau trên cả