* Giống Typica (Coffea arabica L. var Typica)
Cây có dạng hình chóp nón, trong điều kiện tự nhiên có thể cao tới 5 m. Lá non có màu tím hoặc màu đồng nhạt, lá thon nhỏ, đuôi lá dài và nhọn. Mép lá phẳng, ít gợn sóng. Cành cơ bản yếu, tạo với thân chính một góc 800 và buông rủ xuống. Bộ tán lá trung bình, nhiều cành tăm nhớt. Lóng đốt dài. Số hoa, quả trên mỗi đốt rất ít biến động từ 5 – 10. Quả và hạt có kích thước lớn, hình dạng hơi dài. Quả chín có màu đỏ. Chất lượng nước uống được xếp vào loại thơm ngon nổi tiếng trong số các giống cà phê chè đang được trồng hiện nay. Cây ưa những vùng có điều kiện khí hậu mát mẻ, cường độ ánh sáng yếu. Mẫn cảm với bệnh gỉ sắt, bệnh đốm mắt cua (Cercospora coffeicola), nấm hồng (Corticium salmonicolor), hả năng cho năng suất thấp [9].
* Giống Bourbon (Coffea arabica L. var. Bourbon)
Cây dạng hình trụ, bộ tán trung bình, lá non có màu xanh nhạt. Phiến lá có dạng bầu, đuôi lá ngắn. Mép lá gợn sóng. Cành cơ bản khỏe hợp với thân chính một góc nhỏ hơn 800. Cây có khả năng phân cành thứ cấp nhiều, lóng đốt trung bình. Số hoa và quả trên đốt cao hơn giống Typica biến động từ 10-20, quả và hạt có kích thước nhỏ hơn và có dạng hơi bầu. Quả chín có màu đỏ, chất lượng nước uống thơm ngon. Năng suất khá, thích hợp với điều kiện khí hậu mát mẻ, cường độ chiếu sáng vừa, mẫn cảm với bệnh gỉ sắt [9].
* Giống Caturra (Coffea arabica L. var. Caturra)
Giống Caturra có hai dạng, một dạng lúc quả chín có màu đỏ như giống Typica được gọi là Caturra rộ và một dạng khác lúc quả chín có màu vàng và được gọi là Caturra amarello. Về đặc điểm ngoại hình, hai dạng giống hệt nhau trừ màu sắc quả chín. Caturra nguyên là một dạng biến dị của giống Bourbon được chọn lọc ở Brazil. Lá non có màu xanh nhạt, phiến lá dạng hơi bầu và gợn sóng nhiều. Cây thấp, cao không quá 3m, bộ tán hẹp, lóng đốt ngắn, khả năng phân cành thứ cấp nhiều. Thân cây mập khỏe. Quả và hạt có kích thước hơi nhỏ hơn so với giống Bourbon và có dạng bầu, ngắn trông gần giống với quả cà phê vối. Số hoa, quả trên đốt nhiều từ 20 đến 30. Thích hợp với mật độ trồng dầy từ 5.000 đến 10.000 cây/ha. Khả năng cho năng suất rất cao, chất lượng nước uống khá tương tự như giống Bourbon. Giống này có khả năng chịu hạn và cường độ chiếu sáng mạnh ở những vùng có cao độ thấp. Rất mẫn cảm với bệnh gỉ sắt, bệnh khô cành khô quả. Dạng quả vàng thường cho năng suất cao hơn dạng quả đỏ [9].
* Giống Catuai (Coffea arabica L. var. Catuai)
Là sản phẩm lai tạo giữa giống Caturra với giống Mundo Novo. Cây thấp, tán bé, lóng đốt ngắn. Đọt lá non có màu xanh nhạt, phiến lá dạng bầu, mép gợn sóng nhiều. Khả năng phân cành thứ cấp khá, số hoa và quả trên đốt nhiều. Thích hợp với mật độ trồng dầy, chế độ thâm canh cao. Khả năng cho năng suất rất cao. Chịu hạn tốt, thích ứng được với điều kiện khí hậu ở những vùng có cao độ thấp. Mẫn cảm trung bình với bệnh gỉ sắt, bệnh khô cành quả [9].
2.5. Đặc tính di truyền, phương pháp nhân giống cà phê chè trên thế giới và tại Việt Nam
Hầu hết các loài cà phê thuộc chi Coffea là những cây nhị bội với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 2x = 22 và đều là những cây tạp giao do tính tự bất hợp nghiêm ngặt của chúng. Duy nhất chỉ có loài cà phê chè là cây tứ bội với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 4x = 44 và cũng là loài duy nhất tự thụ phấn. Vì vậy, gần như tất cả các giống cà phê chè hiện đang được trồng trọt cũng đều là những cây tứ bội và là những cây tự thụ phấn (trừ giống Bulala là cây đa bội có tới 66 hoặc 88 nhiễm sắc thể và giống Monosperma là cây đơn bội chỉ có 22 nhiễm sắc thể) (Hoàng Thanh Tiệm, 1999) [9].
Các công trình nghiên cứu về mặt di truyền ở cây cà phê chè tập trung vào việc phân tích các đặc điểm di truyền của các dạng biến dị đột phát trong tự nhiên. Người ta đã lai tạo các biến dị này với giống Typica là một giống chuẩn hóa đã được Line dùng để mô tả lần đầu tiên trong hệ thống phân loại thực vật của ông.
Trong hàng loạt 40 các biến dị được phân tích cho thấy hầu hết đều là những biến dị kiểu đơn gen. Trong đó có một số kiểu biến dị như Caturra (CtCt), San Ramon (SrSr), Sao Bernardo (SbSb), Erectaa (ErEr) và Vila Lobos (ViVi) ... là những biến dị thực sự có giá trị và được phân loại thành các giống. Ở các biến dị này có một cặp gen trội hoặc gần như trội hoàn toàn quy định về những đặc điểm ngoại hình của cây như tán bé, lóng đốt ngắn, sinh trưởng chặt và di truyền một cách độc lập (Hoàng Thanh Tiệm, 1999) [9].
Một số biến dị đơn gen lặn như Purpuresces (PrPr) quy định sắc tố màu tím của lá hoặc Cera (CeCe) có nội nhũ màu vàng thay vì màu xanh ở giống Typica do cặp gen trội CeCe quy định, tuy không có giá trị kinh tế nhưng lại có giá trị trong nghiên cứu phân tích di truyền, đặc biệt nghiên cứu tỷ lệ tạp giao ở các giống cà phê chè (Hoàng Thanh Tiệm, 1999) [9].
Hiện tượng ảnh hưởng lấn át giữa các gen cũng gặp thấy ở một số biến dị. Ở biến dị Laurina (LrLr) người ta nhận thấy cặp gen LrLr này không những gây ảnh hưởng đến chiều cao cây, chiều dài lóng đốt, kích thước quả, hạt và hình dạng lá mà còn giảm tới 50% hàm lượng caffeine so với giống Typica (Hoàng Thanh Tiệm, 1999) [9].
Bên cạnh các gen quy định về kiểu hình, một loạt các gen SH tạo ra tính kháng đối với bệnh gỉ sắt do nấm Hemileia vastatrix B & Br cũng đã được Trung tâm nghiên cứu bệnh gỉ sắt Oeiras, Bồ Đào Nha nghiên cứu chi tiết. Các gen này đều thể hiện tính trội hoàn toàn và di truyền một cách độc lập. Sự kết hợp của các gen này có thể tạo ra tính kháng hoàn toàn đối với các nòi sinh lý khác nhau của bệnh gỉ sắt (Hoàng Thanh Tiệm, 1999) [9].
Những đặc điểm nông học quan trọng như năng suất, kích thước hạt, hàm lượng caffeine, chất lượng nước uống, tính kháng không hoàn toàn đối với một số sâu bệnh hại chủ yếu như bệnh gỉ sắt, bệnh khô cành khô quả phần lớn không phải do các đơn gen quy định mà lại do hàng loạt các gen cùng tác động đến và tương tác lẫn nhau (Hoàng Thanh Tiệm, 1999) [9].
Cũng giống như nhiều loại cây trồng khác, đối với cà phê chè người ta có thể sử dụng 2 phương pháp nhân giống: phương pháp hữu tính và phương pháp vô tính
* Phương pháp hữu tính
Là phương pháp nhân giống bằng hạt, hiện đang được sử dụng phổ biến. Phương pháp này ngoài mục đích dùng để nhân nhanh diện tích cà phê sản xuất đại trà, nó còn giúp tạo ra các cây đầu dòng tốt qua con đường lai tạo, cung cấp hạt giống chọn lọc. Các nhà chọn giống cà phê chè ban đầu chú trọng chọn lọc theo con đường hữu tính dựa trên việc chọn bố mẹ:
+ Chọn bố mẹ theo kiểu hình trong điều kiện để thụ phấn tự do và đánh giá đời con. Cách này chỉ có hiệu quả đối với tính trạng đơn gen hoặc có tính di truyền cao. Trung bình và phương sai của đời con do thụ phấn tự do không ổn định khiến cho chọn lọc theo kiểu hình kém hiệu quả.
+ Chọn bố mẹ dựa trên biểu hiện kiểu gen thông qua ước lượng khả năng phối hợp từ các đời con do thụ phấn có kiểm soát dưới hình thức lai dialen.
Chiến lược lai tạo cà phê chècó thể khai thác tiềm năng làm gia tăng năng suất do sự lai tạo các quần thể phân biệt rõ ràng của Guinean. Con lai thường khỏe mạnh và cho năng suất cao (Berthaud, 1980) [30].
Tuy nhiên bản chất dị hợp của bố mẹ gây biến thiên năng suất cá thể trong đời con cao, nên các nhà chọn giống ít đánh giá cao giống tổng hợp và giống lai. Tiềm năng năng suất trung bình của đời con luôn thấp hơn dòng vô tính được chọn từ chính đời con đó. Ở Bờ Biển Ngà, năng suất trung bình của giống tổng hợp và giống lai chỉ bằng khoảng 60% các dòng vô tính chọn lọc hiện có và các con lai tốt nhất cũng mới có thể đạt được 75% năng suất [16].
Tại Madagascar và Camơrun các giống lai tốt nhất mới có thể đạt 75 - 100% năng suất dòng vô tính làm đối chứng. Nhìn chung, năng suất của các cây đầu dòng luôn luôn
cao hơn cây trồng bằng hạt nên chọn lọc hữu tính thực sự chưa có kết quả rõ rệt . Chỉ những con lai gần đây từ nhị hóa cây đơn bội mới có thể thực sự là gọi là con lai F1 [20].
Tại Bờ Biển Ngà cây lai đầu tiên giữa các dòng đơn bội kép được trồng từ năm 1985, sinh trưởng khá đồng đều, gần như cây vô tính. Một số tổ hợp lai từ các thể đơn bội kép ở Bờ Biển Ngà đã thể hiện ưu thế lai và cho năng suất ngang với dòng vô tính [6].
Trong thực tế, ở Châu Á và một số nước ở Châu Phi phát triển cà phê chè chủ yếu vẫn là giống tổng hợp, giống lai, hạt giống chọn lọc hàng loạt. Nhân giống bằng hạt dễ thực hiện, giá thành thấp, vườn cây mang tính đa dạng, đảm bảo tính bền vững, tuy nhiên vườn cây luôn xuất hiện một tỷ lệ cây xấu 10 - 15% [16].
Việc ghép cải tạo bằng cách dùng các dòng chọn lọc là một biện pháp tối ưu để khắc phục nhược điểm này [6].
* Phương pháp vô tính
Cây cà phê chè là cây tự thụ phấn chéo nên việc chọn lọc hàng loạt đã mang lại hiệu quả để cải thiện giống, nhất là các tính trạng do nhiều kiểu gen kiểm soát như năng suất, cỡ hạt, tính kháng bệnh gỉ sắt. Tuy nhiên việc cải thiện bằng con đường vô tính là con đường duy nhất cho kết quả nhanh, đảm bảo được các đặc tính chọn lọc [25]. Nhân vô tính đối với cà phê người ta thường dùng các biện pháp sau:
+ Ghép: với cà phê chè đã thử nghiệm nhiều kiểu ghép và kết quả rất biến thiên. Mặc dù các cá thể được tinh dòng hóa thì đồng nhất về di truyền, nhưng sinh trưởng của cây ghép cũng chịu ảnh hưởng phần nào của gốc ghép do sức sống của gốc ghép hoặc do phản ứng không hợp trong tổ hợp ghép, sự không hợp nhau giữa các loài cũng có thể xảy ra. Tại Inđônêxia và Madagascar ghép được sử dụng để phục hồi các vườn cà phê già cỗi. Gốc ghép có tính kháng rất được ưa chuộng ở những nơi trồng cà phê có dịch bệnh hại rễ như ở Guatemala và gần đây ở cả Costa Rica, Colombia, Brazil [17][24].
Trong nghiên cứu giống, kỹ thuật ghép dùng để rút ngắn chu kỳ chọn lọc và lưu giữ cây trong tập đoàn [28][29].
+ Giâm cành: cây cà phê chè tương đối dễ giâm cành, tỷ lệ thành công cao với nguyên liệu thu trên chồi vượt từ vườn nhân chồi. Phần lớn các quốc gia trồng cà phê chè đều có nghiên cứu ứng dụng và đưa ra quy trình phù hợp với điều kiện địa phương nhất là tại Châu Phi [31], [33].
Trong thập kỷ 60 và 70, Bờ Biển Ngà và Mandagascar đã công nghiệp hóa giâm cành tại các trung tâm có khả năng sản xuất 1 triệu cây/năm, tỷ lệ thành công khoảng 60% [24].
Tại Việt Nam quy trình giâm cành áp dụng tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên cũng đạt kết quả tương tự [11].
Tuy nhiên cây cành giâm khá nhạy cảm với môi trường bất thuận, nhất là đối với tình trạng thiếu nước trong mùa khô [17]. Vật liệu cành giâm này chỉ nên áp dụng ở những vùng trồng thuận lợi về nước tưới và có khả năng thâm canh cao.
- Nuôi cấy invitro: cây cà phê, đặc biệt là cà phê chè, sinh sản tốt trong điều kiện nuôi cấy invitro. Ngay từ 1970 đã có công trình nghiên cứu đầu tiên của Starisky [27] tại Hà Lan về sự hình thành thể phôi từ mô sẹo. Gần đây hướng nghiên cứu tạo cây từ gây soma tần số cao được nhiều tác giả chú ý và bước đầu có kết quả [21], [23].
Biến dị soma trong nuôi cấy invitro khi trồng ngoài đồng vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ nên chưa khuyến cáo trồng rộng rãi. Tại Việt Nam các công trình tiên phong của Nguyễn Văn Uyển và Nguyễn Thị Quỳnh đã cho những chỉ dẫn tốt và có tính khả thi cao. Các phương pháp nhân vô tính invitro cho cà phê chè lẫn cà phê vối đang được áp dụng tại Việt Nam nhằm hỗ trợ việc nhân nhanh một số kiểu gen có giá trị. Đối với cà phê chè, tạo cây đơn bội để phục vụ trong lai tạo nhờ kỹ thuật nuôi cấy invitro bao phấn, tiểu bào tử hoặc noãn chưa thực sự thành công vì chưa thể tái sinh cây hoàn chỉnh có sức sống, nhưng đây là hướng có triển vọng đang được tiếp tục nghiên cứu [22].
Còn thực tế hiện nay thì việc ghép chồi thay thế vẫn là con đường thay giống đã cho kết quả tốt hơn nhiều so với việc giâm cành vì bộ rễ của cà phê giâm cành chủ yếu phát triển các rễ ngang mà không có rễ cọc, cây thường bị thiếu nước trong mùa khô nên phát triển kém.