Kohel và Lewis (1984) là những người ựầu tiên cho biết có hoạt ựộng thụ phấn của côn trùng trong sản xuất hạt giống lai dùng mẹ bất dục ựực gen. Ngay tại những vùng có sự lai tự nhiên với mức ựộ cao 48%, năng suất thu ựược trên các dòng bất dục ựực thấp hơn 27% trên các dòng hữu dục; trong khi ựó, tại những vùng mà tỷ lệ lai tự nhiên thấp hơn, khoảng 7 và 5%, năng suất dòng bất dục giảm rõ rệt, khoảng 83 và 77% tương ứng so với dòng hữu dục (Srinivasan và Gururajan, 1983) [56].
Trong một thử nghiệm sản xuất hạt giống lai tại ựịa hạt Zu, Hà Bắc, Trung Quốc, nơi không trồng bông và nông dân có nghề nuôi ong, Feng (1990, dẫn theo Ma và Xing, 2006) [36] ựã sử dụng dòng mẹ bất dục ựực gen 81A, dòng có tắnh trạng chỉ thị hình thái trở xanh; tỷ lệ gieo bố : mẹ là 1:3. Kết quả cho thấy trong suốt thời kỳ ra hoa hữu hiệu, số ong viếng thăm cao từ 5-15 con/100 hoa năm 1986 và từ 3-12 con/100 hoa năm 1987. điều này chứng tỏ số lượt ong viếng thăm từ 0,5 ựến 1/100 hoa là ựảm bảo cho sự phát tát hạt phấn hoa (Waller và cs., 1985) [64]. Chắnh vì thế, yêu cầu về nguồn ong cho sản xuất hạt lai về cơ bản có thểựáp ứng ựược. Trong các vùng sản xuất hạt lai, tỷ lệ ựậu quả ựạt khá cao, khoảng 47,3%, gần như tương ựương với tỷ lệ ựậu 48,2% trên dòng phục hồi San 5254. Do ựó, sử dụng dòng mẹ bất dục ựực, thụ phấn nhờ ong trong sản xuất hạt giống lai là biện pháp khả thi.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ25
mật thụ phấn cho bông trên ruộng sản xuất hạt giống lai tại Arizona, Mỹ. Ảnh hưởng kiểu gen bông ựến hoạt ựộng viếng thăm hoa cũng ựược công bố sau ựó bởi nhóm các tác giả này (Moffett và Stith, 1983) [42].
Các tác giả trên cũng ựã thực hiện một thắ nghiệm nghiên cứu sản xuất hạt giống bông lai trên quy mô lớn với các phương thức giao trồng khác nhau (Moffett và Stith, 1976) [40]; bao gồm i)- 2 hàng dòng B và 14 hàng dòng A, ii)- 2 hàng dòng B và 6 hàng dòng A. Ở kiểu gieo 1, số hạt/quảở 2 hàng 1 và 2 dòng A kề dòng B 42 và 49% cao hơn so với các hàng còn lại; Tỷ lệ khối lượng hạt/khối lượng quả ở mỗi hàng dòng A cao hơn hẳn so với trên mỗi hàng dòng B. Ở kiểu gieo thứ 2, năng suất cũng như số hạt/quả trên mỗi hàng dòng A không sai khác so với dòng B.
Từ kết quả trên, các tác giả cho rằng khi số ong viếng thăm từ 0,5 - hơn 1 con/100 hoa và khoảng cách từ hàng bố cho phấn ựến hàng mẹ bất dục không quá 3 hàng là có thể sản xuất hạt giống lai có hiệu quả. Tuy nhiên, trong một thắ nghiệm với tỷ lệ gieo 4A:2B (1:4) (với diện tắch 22,6ha và 17,7 ựàn ong/ha), năng suất hạt lai chỉ bằng 64% so với dòng B (Moffett và Stith, 1978) [41].
Như vậy, do kiểu hoạt ựộng viếng thăm hoa của ong mật, kiểu trồng xen kẻ hỗn hợp các cây tốt hơn là trồng riêng thành hàng dòng A và B. Năm 1980, Vaissiere và Moffett (1984) [63] triển khai thắ nghiệm với 5 ruộng tại vùng Texas highland Plains ựể ựánh giá khả năng thụ phấn cho dòng A từ dòng B. Trên 2 ruộng bố trắ các ựàn ong ắt nhất ở cả 3 phắa, năng suất dòng A tương ựương dòng B, như vậy trong ựiều kiện tương tự và hạt phấn lan truyền ựủ, năng suất hạt lai dòng A không kém dòng hữu dục B và phấn hoa phát tán ựồng ựều. Tuy nhiên, trên ruộng thứ 3, khi chỉ bố trắ ựàn ong 1 phắa, năng suất dòng A kém dòng B 30% và sự truyền phấn không ựồng ựều. Trên 2 ruộng còn lại không bố trắ ựàn ong nào, năng suất dòng A thấp hơn dòng B 99% trong lồng
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ26
lưới và 91% ở ngoài lồng. Kết quả này cho thấy hiệu quả thụ phấn cho dòng bất dục phụ thuộc vào số lượng và kiểu bố trắ ựàn ong. Nếu hạt phấn truyền ựủ, năng suất dòng A không kém dòng B trong sản xuất hạt giống bông lai.
Tóm lại, hiện tại và trong tương lai, theo tổng kết của nhiều tác giả
(McGregor, 1976; Bhale và Bhat, 1990; Xing, 2002; Ma và Xing, 2006) [38], [17 ], [68], [36], kỹ thuật sản xuất hạt giống bông lai sử dụng dòng mẹ bất dục ựực, thụ phấn nhờ ong và côn trùng tuy còn một số hạn chế nhưng có nhiều ưu ựiểm vượt trội so với phương pháp thủ công truyền thống cả về khâu khửựực lẫn thụ phấn. Các so sánh chi tiết về những ưu nhược ựiểm trên ựây có thể tóm tắt trong các bảng 2.4 và 2.5 dưới ựây.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ27
Bảng 2.4. Ưu ựiểm và nhược ựiểm của phương pháp khửựực thủ công so với dùng dòng mẹ bất dục ựực trên cây bông
Khửựực thủ công Sử dụng dòng mẹ bất dục ựực
* Ưu ựiểm * Nhược ựiểm
1. Không cần chuyển ựổi dòng bố/mẹ 1. Cần một thời gian chuyển ựổi dòng bố mẹựạt yêu cầu 2. Không hạn chế trong lựa chọn bố mẹ từ quỹ
gen bông
2. Lựa chọn bố mẹ bị giới hạn trong các dòng chuyển ựổi 3. Duy trì ựược ựặc ựiểm gốc của dòng bố mẹ 3. Có thể gặp rủi ro do thoái hóa
hoặc mất ựi các ựặc tắnh tốt trong quá trình chuyển ựổi
* Nhược ựiểm * Ưu ựiểm
1. Chi phắ lao ựộng cao, giá thành ựắt 1. Không tốn chi phắ lao ựộng, giá thành rẻ
2. Tốn chi phắ văn phòng phẩm (bao ựựng hoa, chụp cách ly, dây - biển ựánh dầu v.vẦ
2. Không có chi phắ này 3. Gây rụng quả do tổn thương bầu nhụy - noãn
trong thao tác khửựực
3. Không có hiện tượng này 4. Rụng cơ giới nụ hoa quả lai do công lao ựộng
di chuyển, thao tác hàng ngày
4. Không có thiệt hại này 5. Quá trình thụ phấn có thể bị gián ựoạn sau
mỗi lần tưới nước
5. Không có sự gián ựoạn này 6. Dắ giẽựất do di lại, dẫm ựạp làm giảm ựộ
thông khắ của ựất, chậm sinh trưởng của cây
6. Không có vấn ựề này 7. đôi khi không ựáp ứng nhu cầu lao ựộng, phá
vỡ chương trình thụ phấn
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ28
Bảng 2.5. Ưu ựiểm và nhược ựiểm của phương pháp thụ phấn nhờ ong và côn trùng so với thụ phấn thủ công trên cây bông
Thụ phấn thủ công Thụ phấn nhờ ong và côn trùng
* Ưu ựiểm * Nhược ựiểm
1. Thụ phấn ựầy ựủ và ựồng ựều 1. Thụ phấn kém ựồng ựều 2. Không hạn chế trong lựa chọn loại thuốc
hóa học, và khoảng cách giữa các lần phun
2. Hạn chế sử dụng thuốc 3. Chỉ cần khoảng cách ly gần trong ô sản
xuất
3. Khoảng cách ly xa hơn
* Nhược ựiểm * Ưu ựiểm
1. Chi phắ lao ựộng cao, giá thành ựắt 1. Không tốn chi phắ lao ựộng, giá thành rẻ
2. Tốn chi phắ văn phòng phẩm (bao ựựng hoa, chụp cách ly, dây - biển ựánh dầu v.vẦ
2. Không có chi phắ này
3. Rụng cơ giới nụ hoa quả lai do công lao ựộng di chuyển, thao tác hàng ngày
3. Không có thiệt hại này
4. Quá trình thụ phấn có thể bị gián ựoạn sau mỗi lần tưới nước
4. Không có sự gián ựoạn này 5. Dắ giẽựất do di lại, dẫm ựạp làm giảm ựộ
thông khắ của ựất, chậm sinh trưởng của cây
5. Không có vấn ựề này
6. đôi khi không ựáp ứng nhu cầu lao ựộng, phá vỡ chương trình thụ phấn
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ29
3. đỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, đỊA đIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU