.5.1.1 Sản xuất duy trì hạt giống tác giả hoặc hạt giống siêu nguyên chủng
Với những giống mới do tác giả chọn tạo ra hoặc những giống đã phục tráng để duy trì cấp hạt giống, đảm bảo độ thuần di truyền, giá trị sử dụng nhưng có số lượng đủ lớn cung cấp cho sản xuất ngun chủng cần có phương pháp duy trì hạt giống
Hình 6.2: Sản xuất hạt duy trì
* Những kỹ thuật cơ bản
- Vụ 1: Gieo trồng vườn vật liệu duy trì
Chọn đất tốt thuận lợi tưới tiêu, cách ly theo quy định đối với mỗi loài cây trồng Gieo trồng 1 cây, 1 hạt trên khóm
Mật độ thưa và áp dụng kỹ thuật tối ưu
Chọn lọc những cá thể tốt nhất, sạch bệnh, khỏe mạnh và đúng giống, thu riêng, phơi riêng để gieo trồng ở vụ sau
- Vụ 2: Đánh giá và chọn dòng
Mỗi cá thể thu được ở vụ 1 gieo thành một hàng hay một ơ nhỏ gọi là một dịng
Kỹ thuật gieo trồng như vụ 1, các dòng cách nhau 30 - 40 cm để thuận tiện cho theo dõi, đánh giá
Theo dõi mỗi dịng 30 cá thể trên các tính trạng quan trọng, loại bỏ cây khác dạng cây sâu bệnh Dùng chỉ số chọn lọc để đánh giá độ thuần của các tính trạng
Chọn những dòng tốt nhất, đúng giống và độ thuần cao
Hỗn hợp hạt của các dịng chọn tạo lập lơ hạt tác giả hay lô hạt siêu nguyên chủng mới 6 .5.1.2 Sản xuất phục tráng tạo lập lô hạt siêu nguyên chủng
Quy trình phục tráng áp dụng với những giống đã sau một số lần nhân, đã có biểu hiện thối hóa hoặc đã thối hóa trong sản xuất.
Yêu cầu và điều kiện phục tráng: Sản xuất có nhu cầu
Có bản mơ tả giống gốc hoặc tài liệu có liên quan làm cơ sở phục tráng Có cán bộ chun mơn sâu
Hình 6.3: Phục tráng giống
* Những kỹ thuật cơ bản phục tráng giống thuần cây tự thụ phấn
Vụ 1: Chọn dòng
Chọn bơng để tạo dịng là cơng việc đầu tiên phải làm trong trình tự phục tráng một giống đã bị thối hoá. Kỹ thuật gieo trồng vườn vật liệu như phương pháp duy trì. Căn cứ vào bản mơ
tả giống gốc để chọn dịng tốt nhất, đúng mơ tả của giống gốc, sạch bệnh thu riêng để gieo trồng đánh giá dòng ở vụ 2.
Vụ 2: So sánh dòng và chọn dòng các dòng tốt, đúng giống
Các cá thể thu được ở vụ 1 gieo riêng thành hàng hay ô nhỏ, theo dõi và đánh giá các dòng. Số cây theo dõi trên một dịng là 30 cây (khóm), tính giá trị trung bình của mỗi chỉ tiêu đánh giá chọn ra 25 - 30 dịng tốt nhất thơng qua áp dụng chỉ số chọn lọc để đưa sang so sánh và nhân dòng.
Vụ 3: So sánh và nhân dịng chọn
Vụ này thực hiện hai khu thí nghiệm, một khu thí nghiệm so sánh dịng chọn và một khu nhân dịng cách ly
Khu thí nghiệm so sánh các dịng bố trí thí nghiệm khối ngẫu nhiên hồn chỉnh (RCB) với 4 lần nhắc lại và có đối chứng. Đối chứng cho thí nghiệm này có thể sử dụng 2 đối chứng là quần thể ban đầu và giống tiêu chuẩn. Khu thí nghiệm thu thập số liệu phân tích đánh giá để xác định dòng tốt nhất, đúng giống.
Khu nhân dòng áp dụng kỹ thuật như đối với chọn lọc, chọn lọc để loại bỏ cây xấu, sâu bệnh và cây khác dạng ra khỏi dịng. Những dịng được kết luận trong thí nghiệm so sánh hạt của chúng thu hoạch khu nhân dịng tạo lập lơ hạt siêu ngun chủng.
6.5.1.3 Những kỹ thuật cơ bản trong sản xuất hạt xác nhận
Sản xuất hạt giống xác nhận yêu cầu kỹ thuật tương tự như sản xuất hạt nguyên chủng, những điểm khác với sản xuất hạt nguyên chủng như sau:
- -
Lô hạt giống gốc để nhân sản xuất hạt xác nhận phải là lô hạt nguyên chủng Gieo trồng có thể 2 – 3 hạt, cây trên khóm
Tiêu chuẩn phẩm cấp thấp hơn
6 .5.2 Sản xuất hạt giống lai ở cây tự thụ phấn
.5.2.1 Kỹ thuật nhân và duy trì dịng bố mẹ 6
Cây tự thụ phấn sản xuất hạt lai có hai nhóm khá khác biệt là nhóm cây khơng bắt buộc sử dụng bất dục đực như cà chua, cà tím, ớt..và nhóm cây bắt buộc sử dụng bất dục đực như lúa.
* Nhân duy trì dịng bố mẹ khơng sử dụng bất dục
Những lồi cây trồng tạo giống ưu thế lai không nhất thiết phải sử dụng bất dục được như cà chua, ớt… nhân dòng bố mẹ được áp dụng như kỹ thuật duy trì giống thuần siêu nguyên chủng và nguyên chủng. Chọn lọc và cách ly khắt khe để không làm thay đổi độ thuần di truyền của bố mẹ, cây bố mẹ rút dòng cần tách một phần lai thử để đánh giá con lai ở vụ 2 để đảm bảo những dịng bố mẹ chọn có độ thuần di truyền cao và vẫn giữ được ưu thế lai.
Nhân dòng bố mẹ sử dụng bất dục
Nhân dịng bất dục, dịng duy trì và dịng phục hồi ở cây tự thụ phấn điển hình là lúa, các dạng bất dục khác nhau quá trình nhân và sản xuất hạt bố mẹ siêu nguyên chủng, nguyên chủng khác nhau. Theo Nguyễn Trí Hồn giám đốc Trung tâm Lúa lai bộ Nông Nghiệp và Phát triển nơng thơn sự thối hóa xảy ra cả ở dịng A, B và R
* Biểu hiện sự thối hóa của dịng A
- Phân ly về kiểu hình, thời gian sinh trưởng, số lá trên thân chính và suy giảm các tính trạng kinh tế, nơng sinh học
- - - - - - * - -
Hoàn toàn giảm sút về mức độ bất dục của cây mẹ
Giảm sút về khả năng kết hợp nên năng suất hạt lai F1 thấp Xuất hiện cây bán bất dục trong dòng A
Tập tính nở hoa một số cây A khơng tốt, thời gian nở hoa của cây A kéo dài không tập trung Tỷ lệ hoa khơng mở tăng, tỷ lệ nhơ ra vịi nhụy của hoa A giảm
Tỷ lệ trỗ khơng thốt của cây A tăng
Sự thối hố của dịng duy trì (B) và dịng phục hồi (R)
Tương tự như dòng A, dòng B và dòng R cũng có hiện tượng thối hố
Sự thối hố của dịng B và R biểu hiện và nguyên nhân giống như lúa thuần. Tuy nhiên có một số biểu hiện khác như: Giảm khả năng phục hồi tính bất dục của dịng R và khả năng duy trì của dịng B; Lượng phấn giảm
*
-
Biểu hiện sự thoái hoá trên ruộng lúa lai F1
Độ đồng đều quần thể kém - Tỷ lệ đậu hạt thấp, tỷ lệ lép cao - Khả năng chống chịu giảm sút
- Năng suất cây lai giảm dẫn đến hiệu ứng UTL giảm
Sơ đồ duy trì dịng A, B và R: *
Duy trì những dịng A, B, R đã phục tráng và mới chọn tạo do tác giả cung cấp theo những kỹ thuật đặc thù đảm bảo dịng A đúng ngun bản, bất dục hồn tồn và có UTL khi lai với R, dịng B đúng ngun bản có khả năng duy trì tính bất dục của dịng A hồn tồn, và dòng R đúng nguyên bản có khả năng phục hồi bất dục của dịng A và cho con lai F1 có ưu thế lai.
Hình 6.4: Sơ đồ duy trì dịng
Ghi chú: Ví dụ có 3 cây A như trên sau vụ 2 đánh giá và chọn chỉ được cây A2 cho bất
dục hồn tồn, F1 có ưu thế lai, B và R thuần, các dịng đều có đặc điểm đúng như ngun bản Nhân và duy trì dịng bất dục di truyền nhân cảm ứng nhiệt độ (TGMS) cần chọn lọc những cá thể dòng bất dục ổn định cảm ứng nhiệt độ và không có xu hướng hữu dục ở nhiệt độ cao. Nhân và duy trì dịng bất dục đực di truyền nhân cảm ứng ánh sáng (PGMS)
5.2.2 Nguyên lý sản xuất hạt lúa lai F1
Nguyên lý chung của sản xuất hạt lai F1 là tạo ra được số hạt lai cao nhất đảm bảo chất lượng. Nguyên lý có sự khác nhau giữa hai nhóm cây là sản xuất hạt giống ưu thế lai không bắt buộc sử dụng bất dục và nhóm cây sử dụng bất dục. Một số nguyên lý chung nhất như sau:
*
- -
Lô hạt bố mẹ
Hạt bố mẹ đảm bảo độ thuần di truyền Bố mẹ đảm bảo tỷ lệ nảy mầm - Có chứng chỉ phẩm cấp * - - Chọn đất sản xuất và cách ly
Chọn đất tốt, bằng phẳng hồn tồn chủ động tưới tiêu Khơng có cây trồng trước cùng lồi
- Cách ly khơng gian ít nhất là 100m đối với nhóm cây sử dụng bất dục, 20m với nhóm cây khơng sử dụng bất dục và nhóm cây không sử dụng bất dục nhưng khả năng nhận phấn ngoài cao cũng cần cách ly 50m
*
- -
Thời vụ:
Cần bố trí thời vụ để bố mẹ nở hoa vào thời điểm thuận lợi nhất để tăng khả năng kết hạt lai. Thời vụ chính của lồi cây trồng đó như cà chua cần sản xuất hạt vào vụ đông, đậu tương vụ xuân.
- Bố trí thời vụ gieo bố và mẹ để bố mẹ nở hoa trùng nhau, cơ sở để xác định thời điểm gieo bố và mẹ là căn cứ vào thời gian sinh trưởng của bố mẹ, căn cứ vào số lá, căn cứ vào hiệu quả tích nhiệt.
* Chuẩn bị đất
Chuẩn bị đất trước thời vụ gieo cây ít nhất 20 ngày để diệt cỏ dại, sâu bệnh và hạt của cây trồng trước
Tỷ lệ hàng bố mẹ
Với nhóm cây khơng sử dụng bất dục tỷ lệ diện tích gieo bố mẹ cần căn cứ vào số hoa mẹ trên cây cần lai để gieo bố
Với cây sử dụng bất dục như lúa tỷ lệ hàng bố mẹ là rất quan trọng nó quyết định đến năng suất hạt lai
* - - - Kỹ thuật làm đất * - - Hướng hàng
Với cây tự thụ phấn sử dụng bất dục thụ phấn nhờ gió Cây khơng sử dụng bất dục
* Quản lý sản xuất
- Tưới nước: Tưới nước đối với sản xuất hạt giống là rất quan trọng nó đảm bảo chất lượng hạt giống bởi vì nước liên quan đến tích luỹ các chất dinh dưỡng trong hạt. Nước đồng
thời nó đảm bảo cho nảy mầm sinh trưởng đồng đều của ruộng giống. Ngồi ra, nước cịn liên quan đến sâu bệnh hại, khả năng chống đổ của ruộng sản xuất hạt giống.
- Bón phân
Trong thành phần dinh dưỡng của hạt cây trồng bao gồm đạm, lâm, kali, phốt pho và nhiều nguyên tố Phòng trừ cỏ dại - - Phòng trừ sâu bệnh * - Thụ phấn và thụ phấn bổ sung Thụ phấn bằng tay - Thụ phấn nhờ gió - Phương pháp thụ phấn bổ sung * - Khử lẫn Các giai đoạn khử lẫn - Căn cứ khử lẫn * - Thu hoạch
Thời điểm thu hoạch - Kỹ thuật thu hoạch
* - Chế biến Tách hạt - Phơi sấy - Làm sạch - Phân loại hạt - Xử lý hạt giống * -
Bảo quản và kinh doanh hạt giống
Phương pháp bảo quản - Yêu cầu bảo quản
6 .6. SẢN XUẤT HẠT GIỐNG Ở CÂY GIAO PHẤN: Phương pháp sản xuất hạt giống thuần các cấp và hạt giống lai F1
6 .6.1 Sản xuất giống thụ phấn tự do (OP)
Những kỹ thuật cơ bản sản xuất hạt giống thụ phấn tự do ở cây giao phấn căn cứ vào động thái di truyền quần thể, phương thức sinh sản của cây giao phấn.
* Chọn khu vực sản xuất: Hầu hết cây giao phấn ngắn ngày là cây trồng cạn do vậy cần
chọn khu vực đất tốt, thoát nước, chủ động tưới tiêu. Khu đất cây trồng trước khơng cùng họ cùng lồi tránh lẫn cơ giới và truyền bệnh sang giống sản xuất.
* Cách ly: Sản xuất hạt giống cây giao phấn yêu cầu cách ly nghiêm nghặt, phương pháp
cách ly áp dụng như các cây trồng khác nhưng khoảng cách cách ly không gian yêu cầu khác nhau với mỗi lồi cây trồng. Ví dụ khoảng cách cách ly trong sản xuất hạt nguyên chủng và hạt xác nhận của một số cây trồng như sau:
Bảng 6.1: Khoảng cách cách ly của một số loại cây trồng Khoảng cách tối thiểu (m)
TT Cây trồng Sản xuất hạt nguyên Ghi chú
chủng Sản xuất hạt xác nhận 1 2 3 4 5 Cây ngô 400 1600 1600 800 200 1000 1000 400 Bắp cải Su lơ Cây họ bầu bí Hành 1000 400
* Độ lớn quần thể: Sản xuất giống ở cây giao phấn quần thể không được quá nhỏ dẫn đến
cận phối và suy thối giống, với các lồi cây trồng khác nhau yêu cầu độ lớn quan thể khác nhau.
Chọn lọc: Trong sản xuất hạt giống thụ phấn tự do chọn lọc là một kỹ thuật quan trọng, *
cần áp dụng những kỹ thuật chọn lọc để duy trì quần thể như chọn lọc hỗn hợp, chọn lọc hốn hợp tải tiến, chọn lọc bắp trên hàng hoặc bắp trên hàng cải tiến. Chọn lọc cần tiến hành trước khi thụ phấn hiệu quả chọn lọc tốt hơn ví dụ chọn lọc loại bỏ cây bệnh, cây khác dạng... cần chọn lọc loại bỏ trước khi thụ phấn.
6 .6.2 Sản xuất hạt giống ưu thế lai ở cây giao phấn
Các bước chọn tạo giống ưu thế lai ở cây giao phấn: -
- - -
Thu thập vật liệu Tự phối tạo dòng thuần Thử khả năng phối hợp
Nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt lai.
Cũng như cây tự thụ phấn sản xuất hạt giống được thực hiện ở giai đoạn nhân và duy trì dịng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1
6 .6.2.1 Nhân và duy trì dịng bố mẹ ở cây giao phấn
Dòng bố mẹ ở cây giao phấn có đặc điểm khác với cây tự thụ phấn là tự phối để tạo dòng bố mẹ thuần đồng hợp. Do hệ quả tự phối các dòng bộ mẹ tự phối suy giảm về sức sống, khả năng chống chịu cho nên quá trình duy trì và nhân dịng rất khó khăn.
Những nguyên tắc chung:
- Khi nhân dòng phải nắm được đầy đủ đặc điểm của dòng bố mẹ như thời gian sinh trưởng, khả năng chống chịu.
- Áp dụng các phương pháp chọn lọc nhân dòng để khơng làm thay đổi di truyền của dịng tự phối
- -
Thực hiện nhân và duy trì dịng trong điều kiện tối ưu để có năng suất nhân dòng cao nhất. Giảm bớt số lần nhân dòng bố mẹ bằng cách nhân dòng một lần cung cấp hạt bố mẹ cho sản xuất hạt lai một vài vụ
6 .6.2.2 Nhân dòng tự phối trong sản xuất hạt giống ưu thế lai ở ngô
Hạt bố mẹ tự phối là nền tảng để sản xuất hạt giống ngô lai quy ước và một số dạng giống ngô lai khơng quy ước. Phát triển các dịng tự phối tốt là rất quan trọng nhưng là một quá trình
khá và tốn kém. Theo Hallauer và Miranda, 1997 khoảng 10.000 dòng S2 hoặc S3 chỉ có khoảng 01 dịng được sử dụng trong giống lai thương mại. Nhiều nguyên nhân của những khó khăn và chi phí cao gồm:
- Giảm sức sống và những biểu hiện tính trạng có hại làm các dịng tự phối khơng thể sử dụng được.
- -
Công việc đánh giá khả năng phối hợp chi phí cao, khối lượng cơng việc lớn
Thực chất các dòng tự phối ngồi khả năng tổ hợp có năng suất cao cũng cần có nhiều tính trạng khác đặc biệt trong sản xuất hạt lai đơn.
* Phát triển dòng tự phối ngơ và đặc điểm của chúng
Nguồn dịng tự phối thiếu những đặc điểm phù hợp có thể gây ra hàng loạt nguyên nhân khó khăn trong sản xuất hạt. Các dịng tự phối ngơ có một tương tác chặt giữa kiểu gen và môi trường (G x E) so với cây trồng khác cần thiết phải biết đầy đủ thông tin về môi trường nơi sản xuất nhân dịng, đặc biệt quan trọng thơng tin nở hoa đồng bộ, năng suất hạt trên dòng mẹ, khả năng phấn của dịng bố, phản ứng với phân bón, sâu bệnh và thuốc phịng trừ.