CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ
3.1.5. Đặc điểm hình thái nông sinh học của các dòng BC5F
gen fea*trong vụ Xuân năm 2020
3.1.5.1. Đặc điểm hình thái nông học của các dòng BC5F3
Theo lý thuyết khi cải tiến giống ngô thông qua backcross tới BC5 bộ gene dòng cải tiến sẽ giống 98.4% của dòng nhận gen. Vì vậy xét về kiểu hình của các mã trồng trên ruộng sẽ giống với dòng gốc trên 90%. Kết quả đánh giá hình thái nông học đƣợc thể hiện trong bảng 3.6. ảnh chụp cây ở giai đoạn trỗ hoặc tung phấn của mỗi dòng đƣợc thể hiện từ hình 3.19 và 3.20.
Từ các thế hệ BC3-BC5 nhóm nghiên cứu đã đánh giá và nhận thấy đƣợc các cá thể đã có sự thay đổi về số hàng hạt , đã tăng 20% số hàng hạt so với dòng bố mẹ LVN10, từ 11-12 hàng hạt lên tới 13-14 hàng hạt. Cho nên ở thế hệ BC5F3 , nhóm nghiên cứu không đánh giá hàng hạt nữa và chỉ đánh giá về các chỉ tiêu chiều cao, năng suất của các dòng để chọn đƣợc dòng bố mẹ cải tiến có năng suất cao hơn dòng bố mẹ LVN10.
Bảng 3.6: Một số đặc điểm hình thái nông học của các dòng cải tiến BC5F3 và dòng bố mẹ gốc
Mã dòng Kiểu gene Số cây Chiều cao cây (cm) ML10 20 119,7 Q116 fea* ML10 BC5F3 20 131,4 Q117 fea* ML10 BC5F3 20 109,5 Q118 fea* ML10 BC5F3 20 125,3 Q119 fea* ML10 BC5F3 20 120,1 Q120 fea* ML10 BC5F3 20 121,4 BL10 20 156,3 Q211 fea* BL10 BC5F3 20 155,4 Q212 fea* BL10 BC5F3 20 151,9 Q213 fea* BL10 BC5F3 20 147,1 Q214 fea* BL10 BC5F3 20 156,7 Q215 fea* BL10 BC5F3 20 167,5
Hình 3.19: Hình thái cây các dòng ngô trên đồng ruộng tại Thái Bình vụ Xuân 2020 ở giai đoạn tung phấn
A: Q119 (ML10 cải tiến BC5F3) B: ML10 đối chứng
Hình 3.20: Hình thái cây các dòng ngô trên đồng ruộng tại Thái Bình vụ Xuân 2020 ở giai đoạn tung phấn
A: Q214 (BL10 cải tiến BC5F3) B: BL10 đối chứng
*So sánh đặc điểm hình thái nông học của dòng cải tiến ML10 BC5F3 với dòng gốc
Dựa vào bảng 3.8 chúng tôi nhận thấy rằng chiều cao cây của các dòng cải tiến chênh lệch khá ít so với ML10. Sự khác biệt về chiều cao cây của dòng cải tiến không lớn, chỉ chênh lệch trong khoảng 10% so với dòng gốc. Cụ thể, 2 dòng có sự chênh lệch lớn nhất về chiều cao với dòng gốc là dòng Q116 cao hơn dòng gốc gần 9.7% và dòng Q117 thấp hơn dòng gốc 8.5%. 3 dòng cải tiến còn lại (Q118, Q119, Q120) có chiều cao xấp xỉ ML10 đối chứng, chỉ chênh 1-5%. * So sánh đặc điểm hình thái nông học của dòng cải tiến BL10 BC5F3 với dòng gốc
Cả 5 dòng BL10 cải tiến đều có chiều cao tƣơng đƣơng dòng gốc. Q213 và Q215 có độ chênh lệch chiều cao với dòng gốc cao nhất (94.1% và 107.2%). Q211, Q212 và Q214 xấp xỉ với BL10 đối chứng, chênh lệch không đáng kể. Nhƣ vậy, chiều cao cây của các dòng cải tiến chỉ khác biệt so với dòng BL10 từ 1% - 7%, đây là sự khác biệt không đáng kể, thấp hơn so với sự khác biệt ở dòng cải tiến sử dụng dòng nhận gen ML10.
Nhƣ vậy, cả dòng cải tiến của ML10 và BL10 đều có sự khác biệt không đáng kể so với dòng gốc và phù hợp với lý thuyết (mang 98.4% bộ gen của dòng nhận gen), tức là quá trình backcross với tổ hợp lai dòng bố (BL10), mẹ (ML10) tạo LVN10 đã thành công, dòng đƣợc lựa vừa mang allele đột biến fea* đồng thời cũng mang kiểu hình của dòng nhận gen.
3.1.5.2. Đánh giá sơ bộ về năng suất của các dòng cải tiến BC5F3 và dòng bố mẹ gốc dòng bố mẹ gốc
Bên cạnh việc đánh giá đặc điểm nông học của, chúng tôi còn đánh giá năng suất của các dòng cải tiến và dòng gốc. Số liệu về liệu tính năng suất của các dòng cải tiến BC5F3 và dòng bố mẹ gốc đƣợc tóm tắt trong bảng 3.7 và biểu đồ thể hiện mối tƣơng quan giữa năng suất các dòng đƣợc trình bày ở
ở hình 3.22, 3.23
Bảng 3.7: Năng suất cá thể của các dòng cải tiến BC5F3 và dòng gốc
Mã dòng Kiểu gene Năng suất cá thể (gam) ML10 62,64 Q116 fea* ML10 BC5F3 65,85 Q117 fea* ML10 BC5F3 73,65 Q118 fea* ML10 BC5F3 62,24 Q119 fea* ML10 BC5F3 70,90 Q120 fea* ML10 BC5F3 63,32 BL10 56,34 Q211 fea* BL10 BC5F3 44,73 Q212 fea* BL10 BC5F3 46,11 Q213 fea* BL10 BC5F3 65,12 Q214 fea* BL10 BC5F3 63,22 Q215 fea* BL10 BC5F3 55,77
Hình 3.21: Biểu đồ mối tƣơng quan năng suất cá thể của các dòng cải tiến BC5F3 và dòng gốc 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 ML10 Q116 Q117 Q118 Q119 Q120 BL10 Q211 Q212 Q213 Q214 Q215
Hình 3.22: Ảnh bắp sau thu hoạch của các dòng ngô thu tại Thái Bình vụ Xuân 2020
A: Q119 (ML10 cải tiến BC5F3) B: ML10 đối chứng
A
Hình 3.23: Ảnh bắp sau thu hoạch của các dòng ngô thu tại Thái Bình vụ Xuân 2020
A: Q214 (BL10 cải tiến BC5F3) B: BL10 đối chứng
A
Giá trị năng suất đƣợc quyết định bởi nhiều yếu tố, ngoài yếu tố số hàng hạt tăng dẫn tới năng suất tăng, còn có vai trò của những yếu tố khác tác động nhƣ chiều dài bắp, kích thƣớc và chất lƣợng hạt. Dựa vào số liệu ở bảng 3.9 và biểu đồ hình 3.21 chúng tôi thấy rằng, tất cả các dòng ML10 cải tiến đều có năng suất cá thể xấp xỉ hoặc cao hơn dòng gốc, trong đó Q117 và Q119 có năng suất vƣợt trội hơn cả, cao hơn dòng gốc gần 20%. Các dòng cải tiến BL10 có chỉ số năng suất không ổn định bằng ML10. Cụ thể, có 2 dòng năng suất thấp hơn BL10 gốc 10-20% và có 2 dòng cải tiến có năng suất cao hơn đối chứng 10-15%.
Từ kết quả này có thể chọn lọc đƣợc một số dòng ƣu tú có năng suất cao, chỉ số nông học tốt nhƣ Q119(ML10 BC5F3), Q214(BL10 BC5F3) để tạo các tổ hợp lai triển vọng.
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. KẾT LUẬN
Chọn đƣợc 300 mồi SSR ở các vị trí trên 10 nhiễm sắc thể xác định đa hình giữa dòng cho và nhận gen fea*, kiểm tra cho thấy 31 chỉ thị đa hình giữa dòng cho W22 và dòng nhận ML10, 26 chỉ thị đa hình giữa dòng cho W22 và dòng nhận BL10. .Các chỉ thị cho đa hình giữa dòng cho và nhận gene đƣợc sử dụng để đánh giá nền di truyền của các dòng bố mẹ cải tiến mang gene fea*.
Xác định và chọn lọc đƣợc các cá thể mang kiểu gen fea* dị hợp ở 2 tổ hợp lai BC5F1 ML10/W22 và tổ hợp lai BL10/W22 có kiểu hình tƣơng đƣơng với giống nền. Đồng thời xác định đƣợc nền di truyền và giống nền di truyền.
Xác định và chọn lọc đƣợc các cá thể mang kiểu gen fea* đồng hợp và có kiểu hình tƣơng đƣơng với giống nền ở tổ hợp lai BC5F3 ML10/W22 và BL10/W22
Các cá thể BC5F3 đánh giá kiểu hình, chọn dòng ƣu tú mang kiể gen fea, chọn đƣợc 2 dòng bố mẹ cải tiến ƣu tú dòng Q119 (ML10 BC5F3) và dòng Q214 (BL10 BC5F3) cho năng suất cao hơn dòng gốc để tiếp tục kiểm tra khả năng kết hợp và tạo ra dòng F1 có thể đƣa đi gửi khảo nghiệm
4.2. KIẾN NGHỊ
Từ kết quả nghiên cứu, chúng tôi đƣa ra một số kiến nghị sau:
- Lai các dòng bố mẹ cải tiến ƣu tú, thử khả năng kết hợp, đánh giá năng suất của các dòng F1 mới và so sánh với LVN10 gốc. Từ đó có thể gửi các dòng F1 triển vọng đăng kí khảo nghiệm và nhân dòng sản xuất dòng bố mẹ cải tiến.
ứng dụng phƣơng pháp MABC chọn giống ngô để tạo ra các giống ngô cải tiến mới có năng suất cao hơn.
[1].http://nhachannuoi.vn/tinh-hinh-san-xuat-mat-hang-ngo-cua-viet-nam- nam-2016-va-du-bao-nam-2017/
[2].http://thaibinhseed.com.vn/vi-vn/san-pham/giong-ngo/giong-ngo-lai-lvn- 10.aspx
[3]. Brown PJ, Upadyayula N, Mahone GS, Tian F, Bradbury PJ, et al. 2011.
Distinct genetic architectures for male and female inflorescence traits of maize. PLoS Genetics 7: e1002383
[4]. Ross AJ, Hallauer AR, Lee M. 2006. Genetic analysis of traits correlated
with maize ear length, Maydica: pp 301-313
[5].FAOSTAT (2010), http://faostat.fao.org/site/339/default.aspx [6]. http://worldofcorn.com
[7]. Trần Hồng Uy và cộng sự (1994), “Kết quả nghiên cứu tạo giống ngô lai LVN10”, Tạp chí Nông nghiệp và Công nghiệp thực phẩm, 12/1994, tr 447 – 449.
[8]. Yang C, Tang D, Zhang L, Liu J, Rong T. 2015, Identification of QTL for
ear row number and two-ranked versus many-ranked ear in maize across four environments, Euphytica, 206, pp 33-47.
[9]. Mendes-Moreira P, Alves ML, Satovic Z, Dos Santos JP, Santos JN, et al [10]. Liu C, Zhou Q, Dong L, Wang H, Liu F, et al. 2016. Genetic
architecture of the maize kernel row number revealed by combining QTL mapping using a high-density genetic map and bulked segregant RNA sequencing, BMC Genomics, 17: pp 915
[11]. Huo D, Ning Q, Shen X, Liu L, Zhang Z. 2016. QTL Mapping of Kernel
Number-Related Traits and Validation of One Major QTL for Ear Length in Maize, PLoS One 11: e0155506
qGW4.05, a major QTL for kernel weight and size in maize, BMC Plant Bio,
pp 16-81
[13]. Bommert P, Nagasawa NS, Jackson D. 2013. Quantitative variation in
maize kernel row number is controlled by the FASCIATED EAR2 locus,
Nature Genetics, pp 334-337
[14]. Thornsberry JM, Goodman MM, Doebley J, Kresovich S, Nielsen D, Buckler ESt. 2001, Dwarf8 polymorphisms associate with variation in
flowering time, Nature Genetics, 28, pp286-289.
[15] Frisch M., Martil Bolhn and Albrecht E. Melchinger (1999).
Combrarisian of selection strategies for marker assisted backcrossing of gene, Crop Science, 39, Pp 1295- 1391.
[16]. Robert Koebner (2003). Marker assisted selection in the cereals: the
dream and the reality, Biomedical and Science, pp. 317-329.
[17]. Feng Tian, Peter J Bradbury, Patrick J Brown, Hsiaoyi Hung, Qi Sun, Sherry Flint-Garcia, Torbert R Rocheford, Michael D McMullen, James B Holland, Edward S Buckler (2011), Genome-wide association study of leaf
architecture in the maize nested association mapping population, Nature
genetics, 43.2, pp 159-162.
[18]. Mohan, M., S. Nair, A. Bhagwat, T.G. Krishna, Y. Masohiro, C.R. Bhatia and T. Sasaki. (1997). Genome mapping, molecular markers and
marker assisted selection in crop plants, Molecular Breeding, 3, pp 87-103..
2015. Genetic Architecture of Ear Fasciation in Maize (Zea mays) under QTL
Scrutiny, PLoS One 10: e0124543
[19]. Ribaut JM, Ragot M (2007). Marker-assisted selection to improve
drought adaptation in maize: the backcross approach, perspectives,
Adorada DL., Raiz E.T. (2010), Characterizing the Salton quantitative trait
locus for salinity tolerance in rice, Rice, 3, pp 148-160.
[21]. Sarkar P, Bosneaga E, Auer M (2009), Plant cell walls throughout
evolution: towards a molecular understanding of their design principles,
Journal of Experimental Botany, 60, pp 3615–3635.
[22]. Zhao X, Tan G, Xing Y, Wei L, Chao Q, et al. (2012a), Marker-assisted
introgression of qHSR1 to improve maize resistance to head smut, Molecular
Breeding, 30, pp 1077-1088.
[23]. Zhao Y, Gowda M, Liu W, Wurschum T, Maurer HP, et al. (2012b),
Accuracy of genomic selection in European maize elite breeding populations,
Theory Apply Genetic, 124, pp 769-776.
[24]. Gupta HS, Raman B, Agrawal PK, Mahajan V, Hossain F, Nepolean Thirunavukkarasu (2013). Accelerated development of quality protein maize
hybrid through marker-assisted introgression opaque-2allele, Plant Breeding,
132, pp 77-82.
[25]. Zhang X, Yang Q, Rucker E, Thomason W, Balint-Kurti P (2017), Fine
mapping of a quantitative resistance gene for gray leaf spot of maize (Zea mays L.) derived from teosinte (Z. mays ssp.parviglumis), Theory Apply
Genetic, 130, pp 1285-95.
[26]. Nguyễn Thị Lệ, Vũ Hồng Quảng, Nguyễn Thị Thu, Nguyễn Thị Huế, Nguyễn Văn Hoan, Nguyễn Chí Dũng (2014). Kết quả chọn tạo giống lúa Bắc Thơm số 7 kháng bệnh bạc lá, Tạp chí Khoa học và Phát triển 2014, tập 12, số 2: 131-138
[27]. Trần Thị Thúy, Nguyễn Thúy Điệp, Nguyễn Trƣờng Khoa, Nguyễn Thị Phƣơng Đoài, Kiều Thị Dung, Nguyễn Thị Ly, Nguyễn Thị Trang, Nguyễn Thái Dƣơng, Trần Đăng Khánh, Khuất Hữu Trung (2017), Thiết kề mồi nhận
Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam- số 4 (77)/2017
[28]. Doãn Thị Hƣơng Giang, Lƣu Minh Cúc, Lê Huy Hàm (2017), Nghiên cứu ứng dụng phương pháp MABC trong chọn tạo giống lúa chịu ngập AS996, Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 3(76)/2017