2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA đỀ TÀI
2.4.3. Một số nghiên cứu về KNKH
2.4.3.1. Một số nghiên cứu ngoài nước về KNKH
Sử dụng lai diallel ựể nhân biết KNKH tốt là phương pháp phổ biến trong các chương trình ngô (Zea mays L.). đây là phương pháp cho phép ước lượng KNKH của các kiểu gen ựã ựánh giá. Các tác giả ựã nghiên cứu ựánh giá KNKH chung GCA và KNKH riêng SCA của 5 dòng tự phối trong mô hình lai Diallel hoàn chỉnh, các dòng
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 23
tạo ra từ chương trình di truyền tạo giống ngô "Luiz de Queiroz"/USP, Brazil. Các dòng là L-38-05D ( dòng tự phối ngô răng ngựa hạt vàng rút dòng từ lai ựơn, lai ựơn này ựược sử dụng làm mẹ trong giống lai kép thương mại là BR-201); Dòng L-46- 10D ( là dòng tự phối ngô răng ngựa hạt vàng rút dòng từ BR-201); Dòng L-49-02D ( là dòng ngô răng ngựa hạt vàng rút dòng từ cặp lai giữa hai quần thể BR-105 và BR- 106); Dòng L-08-05F ( là dòng tự phối ngô răng ngựa màu cam rút dòng từ quần thể IG1); Dòng L-36-07F ( là dòng ngô ựá màu cam rút dòng từ lai ựơn, lai ựơn này sử dụng làm mẹ trong lai kép thương mại BR-201). Các dòng sử dụng tạo ra các lai ựơn và ựánh giá ở 7 môi trường với 2 ựối chứng, thắ nghiệm khối ngẫu niên hoàn chỉnh. Các tắnh trạng phân tắch gồm: Năng suất hạt, chiều cao cây, khối lượng bắp, ựóng bắp và số bắp. Phân tắch dialle thực hiện theo Griffing IV, ngoài ra còn phân tắch ổn ựịnh của các THL và khả năng thắch nghi. Sự sai khác có ý nghĩa ựược nhận thấy ở các tắnh trạng ở các THL và môi trường. Tương tác kiểu gen và môi trường cũng có ý nghĩa ở tất cả các tắnh trạng. GCA có ý nghĩa ở tất cả các tắnh trạng, và SCA không có ý nghĩa ở tắnh trạng chiều cao ựóng bắp. Năng suất hạt cả GCA dương và SCA không dương ựều rất quan trọng nhưng hiệu quả dương quan trọng hơn. Lai ựơn giữa hai dòng L-08- 05F và L-38-05D cho năng suất cao nhất. Các dòng tự phối này biểu hiện GCA và SCA cao hơn các cặp lai khác và phản ứng với môi trường cũng ổn ựịnh hơn. THL có năng suất cao thứ hai là L-46-10D x L-08-05F và cũng biểu hiện thắch nghi và ổn ựịnh ở các môi trường [47].
Phát triển và chấp nhận ngô chất lượng protein (Zea maysL.) (QPM) tăng giá trị dinh dưỡng của lương thực và thức ăn chăn nuôi. Chương trình chọn tạo giống tại CIMMYT; ựại học A&M Texas A&MUniversity (TAMU); và ựại học Natal, South Africa (SA)ựã phát triển các dòng tự phối có lysine cao (high-lysine inbreds). Thông tin về các dòng tự phối ưu tú QPM từ nguồn khác nhau trong giống hỗ trợ chọn bố mẹ và chiến lược phát triển giống ƯTL. Các tác giả ựã ựánh giá KNKH ( GCA) và KNKH riêng ( SCA) về năng suất và các tắnh trạng thứ cấp cấp giữa các dòng ngô tự phối có lysine cao từ các nguồn khác nhau và nhận biết mối quan hệ di truyền tiềm năng giữa chúng. Bảy dòng ngô trắng (CML176, CML181, CML184, Bo59W, Tx807, Tx811, and TxX124) và 9 dòng ngô vàng (CML190, CML193, Tx802, Tx814, Tx818, Tx820, Do940y, TxX808, and TxX806) ựã ựược
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 24
ựánh giá trong các thắ nghiệm lai diallel ở 5 môi trường miền Nam Hoa Kỳ. Năng suất các tổ hợp lai QPM thấp hơn giống ngô thương mại ựối chứng. Qua các môi trường, hiệu quả GCA không có ý nghĩa về năng suất hạt nhưng có ý nghĩa cao về tắnh trạng nông học và chất lượng hạt. Trên cơ sở hiệu quả của GCA các dòng tự phối của ựại học Taxas chắn sớm, thấp cây và ựộ ẩm hạt nhỏ hơn các dòng tự phối á nhiệt ựới của CIMMYT và đại học Nam Phi. Các tổ hợp lai có hiệu quả KNKH riêng (SCA) và năng suất cao nhất khi lai giữa các dòng có nguồn ckhác nhau: TxX124 x CML176, Tx811 x CML181, và Bo59w x CML184 giữa ngô trắng và ngô vàngTx802 x Do940y. Các dòng thuần QPM phát triển từ nguồn và chương trình khác nhau có thể ựại diện cho các nhóm di truyền có thể sử dụng làm vật liệu di truyền ựể phát triển giống ngô ƯTL và lai chuyển gen [48].
Thông tin về khả năng kết hợp và kiểu ƯTL giữa các vốn gen và quần thể ngô CIMMYT trợ giúp cho nghiên cứu và phát triển giống ngô ƯTL. (i) nghiên cứu khả năng kết hợp vốn và quần thể ngô chắn trung ngày Nhiệt ựới và Á nhiệt ựới, (ii) ựánh giá tiềm năng của nguồn vật liệu di truyền ngoại lai cho chương trình chọn giống cho ựiều kiện nhiệt ựộ ôn hòa. Các bố mẹ và các con lai ựược ựánh giá ở 5 môi trường ở Mexico và 11 môi trường ở Mỹ. Kết quả nghiên cứu cho thấy giá trị khả năng kết hợp chung dương ở mức có ý nghĩa về năng suất với quần thể 42, 47 và 34 ở Mexico. Quần thể 42 x quần thể 47 năng suất cao nhất (7,87 tấn/ ha, với ƯTL thực là 9.1% ). Quần thể 33 x quần thể 45 chỉ có khả năng kết hợp riêng có ý nghĩa về năng suất. Năng suất trung bình ở các môi trường ở Mỹ thấp(3,49 tấn/ha), do vấn ựề thắch nghi và trồng muộn. Chỉ có vốn gen 41 có giá trị khả năng kết hợp chung dương ở mức có ý nghĩa ở Mỹ. Bốn tổ hợp có năng suất cao nhất gồm vốn gen 41 với các quần thể 42, 47, 34, và 45. Ở môi trường á nhiệt ựới Mexico những tổ hợp lai ưu tú là quần thể 42 x quần thể 47 (hạt trắng) và quần thể 33 x quần thể 45 (hạt vàng) [49].
Các nhà chọn tạo giống ngô của Kosovo cho rằng trong chương trình chọn tạo giống ngô, công việc chọn lọc bố mẹ có KNKH tốt có vai trò rất quan trọng. Thông tin khả năng kết hợp các ựặc ựiểm và tắnh trạng ựặc thù có thể nhận ựược từ lai diallel. Các tác giả nghiên cứu ựánh giá diện tắch lá của 10 dòng thuần ( L1 ựến L10) và cón lai F1 của chúng. Thành phần biến di di truyền ựược tắnh theo mô hình 2 của Griffing
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 25
(1956). LA tối ựa ựược xác ựịnh ở tổ hợp L6 x L10 ( 788,6cm2) trong khi ựó tổ hợp có diện tắch lá nhỏ nhất là L4 x L5 ( 558,9cm2). Giá trị diện tắch lá trung bình của con lai F1 là 678,8cm2 và biến ựộng trong phạm vi + 109,8 cm2 và Ờ 119,9cm2. Cả hai giá trị GCA và SCA về diện tắch lá có ý nghĩa ở mức p = 0,01. Khả năng kết hợp chung cao nhất là dòng L2 ( +31,33), khả năng kết hợp riêng về diện tắch lá cao nhất là L6 x L10 (+156,76) [50].
N. Thongnarin và cộng sự năm 2006 ựã xác ựịnh khả năng kết hợp ( GCA và SCA) ựể nhận biết các dòng có khả năng kết hợp tốt nhất ựể phát triển giống ngô nếp ƯTL. Bốn dòng tự phối làm bố là 241, 246, 303 và 5101, bốn dòng tự phối làm mẹ là 207, 209, 216 và 513 tổ hợp theo mô hình II ựược thắ nghiệm ựánh giá trong thắ nghiệm RCBD,ba lần nhắc lại, 3 ựối chứng trong hai vụ là mùa mát 2005 (12/2004 - 2/2005) và mùa mưa 2005 (5/2005 Ờ 7/2005) tại khoa Nông nghiệp của đại học Khon Kaen , Thái Lan. Kết quả xác ựịnh ựược 4 dòng 241, 303, 513 và 216 có giá trị GCA về năng suất và chất lượng dương. Ngoài ra các THL phát triển từ những dòng tự phối này 513 ừ 241, 216 ừ 241 và 513 ừ 303 có năng suất cao và giá trị KNKH riêng về năng suất dương. Những dòng phù hợp làm bố là 241 và 303 , dòng 216 và 513 phù hợp làm mẹ [51].
2.4.3.2. Một số nghiên cứu trong nước về KNKH
Một thắ nghiệm luân giao ựánh giá 9 dòng tự phối bao gồm: T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20 và T21 ựã ựược rút từ tập ựoàn giống ngô Việt Nam và Ấn độ, thắ nghiệm ựược tiến hành trong vụ thu ựông năm 2002 và vụ xuân năm 2003 tại bộ môn . Chương trình luân giao ựã ựược sử dụng ựể ựánh giá KNKH về năng suất cây lương thực khoa nông học ựại học nông nghiệp hà nội. Về giá trị KNKHC: hai dòng T16, T18 có KNKH chung cao ựạt giá trị là 9,71 và 4,73 cao hơn các dòng khác một cách chắc chắn với mức xác suất 99%, ngoài ra còn có ba dòng có giá trị KNKH chung dương là T14, T20, T21. Do KNKH chung cao, các dòng ngô trên có thể sử dụng trong việc tạo giống ngô thụ phấn tự do. D21 có KNKH cao nhất ựạt 108,90 tiếp ựến các dòng T19, T16, T20. đặc biệt, dòng T16 có KNKH chung và giá trị phương sai KNKH riêng khá cao. Các dòng này là nguồn vật liệu tốt trong việc chọn tạo giống ngô lai quy ước. Bên cạnh ựó, tiến hành theo dõi thời gian sinh trưởng cho thấy hầu
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 26
hết các con lai F1 của các THL sinh trưởng phát triển tốt, thắch hợp với ựiều kiện khắ hậu vụ xuân vùng ựồng bằng song Hồng. Có ba THL nổi bật ựó là T14 x T16, T18 x T20, T19 x T21. Các tổ hợp lai trên ựều cho con lai F1 có năng suất cao (101,39 tạ/ha; 92,2 tạ/ha; 92,23 tạ/ha), có thời gian sinh trưởng ngắn ( 112 Ờ 118 ngày vào vụ xuân), chiều cao cây (190 Ờ 200cm), chống chịu tốt với sâu bệnh và cho năng suất cao. đây là các THL ưu tú có thể ựược giới thiệu cho những thắ nghiệm trong tương lai [12].
Thắ nghiệm ựánh giá KNKH gồm 15 THL ựược tạo ra từ tập ựoàn dòng của Bộ môn cây lương thực trong vụ Thu đông năm 2005 và giống ựối chứng LVN4. Các công thức thắ nghiệm ựược bố trắ theo khối ngẫu nhiên có ựiều chỉnh với ba lần nhắc lại. Mỗi ô thắ nghiệm gồm năm hang dài 5m và diện tắch 15m2. Các THL bao gồm: CLT-T3 x CLT-T1; CLT-T3 x CLT-T2; CLT-T3 x IL45; CLT-T3 x IL19; CLT-T3 x IL87; CLT-T2 x CLT-T1; CLT-T2 x VN2; CLT-T2 x IL19; CLT-T2 x IL87; CLT-T1 x IL45; CLT-T1 x IL19; CLT-T1 x IL87; IL87 x IL45; IL87 x IL19; IL19 x IL45. Thắ nghiệm tiến hành trong vụ Xuân 2006 ựể xác ựịnh KNKH của các dòng ngô thuần. các THL ựược tạo ra từ các dòng thuần theo sơ ựồ 4 của Griffing. Quy rình chăm sóc thắ nghiệm ựược thực hiện theo khuyến cáo của Viện nghiên cứu ngô quốc gia. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Các dòng có KNKH chung cao bao gồm dòng IL45 và dòng CTL-T3, các cặp có KNKH riêng cao là: CLT-T3 x IL45, CLT-T1 x IL87, CLT-T2 x IL87, CLT-T2 x IL19, CLT-T2 x IL45, CLT-T2 x IL19. đáng chú ý là hai dòng CLT- T3 và IL45 là các dòng vừa có KNKH chung vừa có KNKH riêng cao, ựây là các nguồn vật liệu tốt cho việc chọn tạo giống ngô lai. Các THL có năng suất thực thu ựạt 62,35-100,21 tạ/ha, THL CTL-T3 x IL45 là THL có năng suất thực thu lớn nhất với năng suất 99,5 tạ/ha cao hơn năng suất của giống ựối chứng LVN4 ở ựộ tin cậy 95%. Ngoài ra còn có một số THL có năng suất thực thu tương ựương giống ựối chứng là CLT-T1 x IL87, IL19 x IL45, CLT-T2 x IL87, CLT-T1 x IL45, CLT-T3 x CLT-T1, CLT-T2 x IL19, CLT-T3 x IL19. [13].
Nguyễn Việt Long, Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Thị Lưu, Nguyễn Thị Kim Phương năm 2007 tiến hành nghiên cứu trên 28 tổ hợp lai luân giao ngô rau ựược tạo ra từ 8 dòng ngô nhiều bắp theo sơ ựồ IV của Griffing. Mục tiêu nghiên cứu là nhằm xác ựịnh khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng của các dòng ngô bố mẹ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 27
thông qua biểu hiện của con lai. Các tổ hợp lai và giống ựối chứng Pacific 421 (nhập nội từ Thái Lan) ựược bố trắ theo khối ngẫu nhiên với ba lần nhắc lại trong vụ xuân 2007. Các chỉ tiêu nông sinh học thông thường ựược theo dõi và ựánh giá, tuy nhiên bài báo này chỉ trình bày kết quả nghiên cứu của một số chỉ tiêu quan trọng và số liệu về năng suất bắp bao tử ựược sử dụng ựể phân tắch khả năng kết hợp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, có sự biến ựộng lớn về năng suất bắp bao tử của các tổ hợp lai ngô rau ựạt từ 0,38 ựến 2,54 tấn/ha. Kết quả phân tắch phương sai về khả năng kết hợp cho thấy, có sự khác biệt rõ rệt về khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng của các dòng bố mẹ. Có năm tổ hợp lai có năng suất bắp bao tử ựạt trên 2 tấn/ha ựồng thời có các ựặc tắnh khác phù hợp làm ngô rau ựược khuyến cáo ựể sản xuất trên diện tắch rộng (Tạp chắ Khoa học và Phát triển 2008: Tập VI, Số 2: 248-253)
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 28