CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Quan điểm và phương pháp tiếp cận
Mắc ca là lồi cây trồng lâu năm, có thể cho thời gian thu quả đến 50- 60 năm, vì vậy, q trình chọn giống và phát triển giống có tính kế thừa và
liên tục cao. Luận án này là một phần trong chương trình cải thiện và phát triển giống Mắc ca được triển khai từ những năm 2000 bởi Viện Nghiên cứu Giống và Cơng nghệ Sinh học Lâm Nghiệp. Do đó, phương thức tiếp cận chính nhằm đáp ứng được mục tiêu nghiên cứu và thực hiện các nội dung nghiên cứu của luận án là:
-Kế thừa và sử dụng số liệu, hiện trường bố trí thí nghiệm đã có hoặc các kết quả ở dạng trung gian và chuyển tiếp của các đề tài, dự án nghiên cứu khảo nghiệm, chọn tạo giống Mắc ca của các giai đoạn trước. Cụ thể là đề tài “Khảo nghiệm
giống và đánh giá khả năng phát triển cây Macadamia tại Việt Nam”.
-Các phương pháp nghiên cứu chủ yếu của luận án là dựa trên cơ sở phương pháp chọn giống truyền thống; nghiên cứu các đặc điểm về biến dị và khả năng di truyền các tính trạng sinh trưởng, sản lượng quả... dựa vào di truyền học số lượng là chủ đạo.
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu
2.4.2.1. Phương pháp kế thừa
- Luận án kế thừa các khảo nghiệm dịng vơ tính được xây dựng năm 2012-2013 của Viện Nghiên cứu Giống và Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp tại các địa điểm nghiên cứu. Trong đó, luận án kế thừa, sử dụng và khai thác một phần số liệu được thu thập ở giai đoạn trước 2017, đồng thời tiến hành thu thập mới các số liệu về sinh trưởng và sản lượng hạt các năm 2017, 2018, 2019 và 2020.
2.4.2.1 Phương pháp nghiên cứu
a)
Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và hình thái tán của các giống Mắc ca trong các khảo nghiệm dịng vơ tính
Các số liệu sinh trưởng bao gồm: tỷ lệ sống, đường kính gốc, chiều cao cây, độ rộng tán, được tiến hành hàng năm (từ 2017 - 2020) cho tồn bộ các
cây trong các khảo nghiệm dịng vơ tính theo phương pháp thơng dụng trong điều tra rừng (Vũ Tiến Hinh và Phạm Ngọc Giao, 1997)[9]. Cụ thể như sau: - Đường kính gốc (D0.3) đo tại điểm cách phía trên của vết ghép 5cm (thường
khoảng 30cm tính từ mặt đất) bằng thước dây, có độ chính xác đến 0,1 cm. - Chiều cao cây (Hvn) được đo từ gốc sát mặt đất tới đỉnh ngọn chính bằng
thước sào có khắc vạch, có độ chính xác đến cm.
- Đường kính tán (Dt) đo theo hai chiều Đơng Tây - Nam Bắc bằng thước dây có độ chính xác đến cm, sau đó lấy giá trị trung bình.
Hình 2.1. Thu thập các số liệu sinh trưởng về chiều cao (trái) và đường kính gốc (phải) của các dịng Mắc ca tại khảo nghiệm Tân Uyên
- Chỉ tiêu hình thái tán được thực hiện bằng phương pháp phân cấp (từ 1 đến 4) theo tiêu chuẩn xác định các đặc điểm đặc trưng của giống Mắc ca của Hiệp hội bảo vệ bản quyền giống cây trồng - International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV) (2018)[95] (Hình 2.2).
Hình 2.2. Các dạng về hình thái tán Mắc ca theo tiêu chuẩn UPOV
(Ghi chú: 1- Tán đứng (upright), 2- Tán tròn (upright to spreading); 3- Tán xòe (spreading), 4 – Tán rủ (drooping))
- Độ dày tán lá được xác định bằng phương pháp phân cấp từ 1 đến 3 theo tiêu chuẩn xác định các đặc điểm đặc trưng của giống Mắc ca của Hiệp hội bảo vệ bản quyền giống cây trồng - International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV) (2018)[95].
Trong đó:
* Cấp 1: tán thưa (sparse),
* Cấp 2: trung bình (medium) và * Cấp 3: tán dày (dense).
b)
Nội dung 2: Nghiên cứu về sản lượng, kích thước hạt và nhân của các giống Mắc ca trong các khảo nghiệm
* Thu thập các số liệu về sản lượng quả và hạt
- Sản lượng quả và hạt được thu thập cho từng cây trên tất cả 4 khảo nghiệm liên tục trong 5 năm (2016-2020).
- Thu tồn bộ quả trên từng cây, từng dịng và cho tất cả các lần lặp, theo phương thức sau:
+ Thời điểm thu quả tại các tỉnh phía Bắc thường được tiến hành vào cuối tháng 8 đầu tháng 9 hàng năm.
+ Nhận biết thời điểm quả chín: Quả Mắc ca khi chín vỏ ngồi sẽ khô và hơi nứt theo chiều từ nhũ lồi tới cuống của quả; vỏ hạt chuyển từ màu nâu hạt sang màu nâu sẫm, vỏ hạt cứng, sau đó quả tự rụng xuống.
+ Dùng lưới nylon hoặc vải bạt rải dưới gốc cây, dùng sào đập để quả rụng xuống rồi gom lại. Sau khi quả rụng thu hoạch ngay và trong 24 giờ.
+ Cân tổng lượng quả thu được của từng cây. Sau đó, tách lớp vỏ xanh để thu hạt theo phương pháp thủ công.
+ Cân tổng lượng hạt thu được của từng cây.
+ Sản lượng hạt tích lũy được tính bằng tổng sản lượng của các năm.
Hình 2.3. Xác định kích thước (trái) và khối lượng quả Mắc ca (phải)
* Thu thập số liệu về khối lượng, kích thước quả, hạt, nhân và tỷ lệ thu hồi nhân
Việc thu thập số liệu về kích thước quả, hạt, nhân và tỷ lệ thu hồi nhân được tiến hành cho 17 giống chọn ngẫu nhiên trong khảo nghiệm dịng vơ tính tại Thạch Thành (Thanh Hóa) và 15 giống trong khảo nghiệm dịng vơ tính ở Tân Uyên (Lai Châu).
Sau khi thu hoạch quả, chọn ngẫu nhiên 30 quả/cây cho 3 cây của cùng một giống ở 3 lặp khác nhau (tổng cộng 90 hạt/giống) để xác định các chỉ tiêu về quả, hạt và nhân, các bước tiến hành như sau:
+ Đo kích thước quả theo bằng thước kẹp Panmer (có độ chính xác đến 0,1mm) theo chiều ngang tại ví trí đường xích đạo (equator) của quả theo hai hướng vng góc rồi lấy giá trị trung bình.
- Tách vỏ thu hạt bằng phương pháp thủ cơng và tiến hành xác định kích thước hạt giống như cách xác định kích thước quả. Đồng thời xác định khối lượng hạt bằng cân điện tử 4 số lẻ.
- Hạt sau khi được sấy ở nhiệt độ 350C - 400C trong 36 giờ, dùng búa cao su chuyên dụng để tách vỏ hạt và thu nhân. Tiến hành xác định kích thước và khối lượng nhân theo phương pháp tương tự như đối với quả và hạt.
- Tỷ lệ thu hồi nhân (Kernel recovery) được tính theo cơng thức:
Tỷ lệ thu hồi nhân (%) = khối lượng nhân/khối lượng hạt x 100% (2.1)
2.4.2.3. Phương pháp xử lý số liệu cho các nội dung nghiên cứu
Các số liệu thu thập đều được xử lý để các định các thông số theo quy tắc phân tích thống kê và được tính theo các cơng thức sau đây:
1 n - Trung bình mẫu: X = ∑ X I i=1 (2.2) - Phương sai: S2= 1 ∑ (Xi − X )2 (2.3) n − 1 i=1 - Sd (Độ lệch chuẩn): (2.4)
- Hệ số biến động (CV%) được tính theo cơng thức CV% = Sd x100
X
(2.6)
Số liệu thu thập được xử lý bằng các phần mềm thống kê thông dụng trong cải thiện giống bao gồm Genstat 12.0 (VSN International), ASREML 4.0 (VSN International).
- Mơ hình tốn học tuyến tính hỗn hợp (Mixed linear model):
Y =µ + m + a + ε (2.7)
Trong đó:
µ là trung bình chung tồn thí nghiệm.
m là ảnh hưởng của các thành phần cố định (fixed effects) như lần lặp. a là ảnh hưởng của các yếu tố ngẫu nhiên (random effects) như hàng,
cột và dịng vơ tính. ε là sai số.
So sánh sai dị giữa các trung bình mẫu của tất cả các chỉ tiêu nghiên cứu được tiến hành theo tiêu chuẩn Fisher (tiêu chuẩn F): Nếu xác suất của F. pr (xác suất tính) > 0,05 có nghĩa là các cơng thức đồng nhất về giá trị so sánh;
n
nếu xác suất của F. pr (xác suất tính) < 0,05 có nghĩa là giữa các cơng thức có sự sai khác rõ rệt, ở mức ý nghĩa 95%.
- Khoảng sai dị có ý nghĩa (Least Significant Difference - Lsd). Lsd = Sed x t.05(k) (2.8)
Trong đó:
+ Sed (Standard error of difference of means): Sai tiêu chuẩn của các trung bình mẫu.
+ t.05(k) giá trị t tra bảng ở mức xác suất có ý nghĩa 0,05 với bậc tự do k. - Các thông số di truyền như hệ số di truyền theo nghĩa rộng và tương quan giữa
các tính trạng được tính tốn dựa trên phương sai và hiệp phương sai thành phần. * Hệ số di truyền theo nghĩa rộng được tính theo cơng thức:
ο2 σ2
H 2 = c = c (2.9)
ο 2 σ 2 + σ 2 + σ 2
P c m e
* Hệ số biến động kiểu gen:
Trong đó: CV G =100σ C X (2.10) 2
là phương sai giữa các dịng vơ tính. 2
P là phương sai kiểu hình.
2
là phương sai của ơ trong lặp.
2
e là phương sai ngẫu nhiên. * Tương quan kiểu hình
(rp )
và tương quan kiểu gen (rg ) giữa hai tính
trạng 1 và 2 được tính theo cơng thức:
(2.11)
σc
σ
σm
σ r 1 2 (2.12) Trong đó: p P1 P2
, δ P P là hiệp biến động kiểu gen và kiểu hình của tính trạng 1 và 2 , , δ P , δ P là các biến động kiểu gen và kiểu hình của tính trạng 1 và 2
1 2
Qui ước trị tuyệt đối của r như sau (Nguyễn Hải Tuất, 2006)[17]: 0,0 ≤ r < 0,3 : Tương quan yếu
0,3 ≤ r < 0,5 : Tương quan vừa phải 0,5 ≤ r < 0,7 : Tương quan tương đối chặt 0,7 ≤ r < 0,9 : Tương quan chặt
0,9 ≤ r < 1,0 : Tương quan rất chặt
= P
P σ σ