nảy mầm trên mơi trường nhân tạo (agar), ngoại trừ dịng X201 có tỷ lệ rất thấp (chỉ 0,2%). Trong khi, dòng keo lai nhị bội BV33 và Keo lá tràm nhị bội Ctl18 có tỷ lệ hạt phấn nảy mầm cao hơn rõ rệt, lần lượt là 13,7% và 18,7%.
Bảng 3.29: Bất thụ tính đực và bất thụ tính cái của các dịng keo tam bội
TT Dịng Ký hiệu Số bơng treo nhãn Số hoa lưỡng tính1 Bất thụ tính đực Bất thụ tính cái Tỷ lệ hoa đực/bơng (%)2 Tỷ lệ nẩy mầm hạt phấn (%) Số quả thu được Tỷ lệ đậu quả (%)3 Số hạt chắc thu được
A Keo lai, Keo lá tràm tam bội
1 X01 MA 6.576 463.000 39,7bc 0 0 0 - 2 X11 MA 7.229 455.646 39,4bc 0 0 0 - 3 X41 Aa 8.283 182.034 53,5a 0 5 0,003d - 4 X42 Aa 6.983 208.774 46,7ab 0 0 0 - 5 X101 AM 7.169 775.027 37,4bc 0 0 0 - 6 X102 AM 8.274 848.035 43,1b 0 0 0 - 7 X201 AM 8.003 821.031 38,6bc 0,2c 42 0,006d 175 8 X202 AM 6.440 578.927 42,2b 0 0 0 - 9 X204 AM 8.235 686.503 41,8b 0 0 0 - 10 X205 AM 8.802 826.189 44,9b 0 0 0 -
B Keo lai và Keo lá tràm nhị bội
1 BV33 - 7.172 418.679 27,0c 13,7b 1.119 0,27b 8.057
2 Clt18 - 8.248 437.560 24,2c 18,7a 1.400 0,32a 8.680
Fpr (α = 0,05) < 0,001 < 0,001 < 0,001
AM = Keo lá tràm 2x × Keo tai tượng 4x; MA = Keo tai tượng 4x × hạt phấn tự do; Aa = Từ Keo lá tràm 2x tự thụ phấn; 1Số hoa lưỡng tính = Tổng số bơng theo dõi × số hoa bình qn/bơng × tỷ lệ % hoa lưỡng tính cùa dịng; 2Tỷ lệ hoa đực/bơng = (tổng số hoa – tổng số hoa lưỡng tính)/bơng x 100; 3Tỷ lệ đậu quả = (tổng số quả thu được/tổng số hoa lưỡng tính) x 100.
Về bất thụ tính cái, trong số 13 dòng keo tam bội (keo lai và Keo lá tràm) theo dõi thì chỉ có 2 dịng có quả là X201 và X41 nhưng với tỷ lệ rất thấp, lần lượt 0,006% và 0,003%. Trong khi, tỷ lệ đậu quả của dòng keo lai nhị bội BV33 và Keo lá tràm nhị bội Ctl18 đều lớn hơn đáng kể, lần lượt là 0,27% và 0,32% (Bảng 3.29). Sự khác biệt về tỷ lệ đậu quả giữa các dịng là có ý nghĩa thống kê (Fpr < 0,001). Nghiên cứu của Nghiêm Quỳnh Chi và cộng sự (2018) [43] đã
chỉ ra, tỷ lệ đậu quả của dòng keo lai tam bội X01 là 0,05% ở Bàu Bàng. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, dịng X01 khơng thấy đậu quả ở cả 2 địa điểm nghiên cứu.
Kết quả trong nghiên cứu này có sự tương đồng với kết quả của một số nghiên cứu trước. Harwood và cộng sự (2018) [70] nghiên cứu về khả năng sinh sản của Keo bạc tam bội (Acacia dealbata) ở Tassmania (Australia) cũng đã chỉ ra, tỷ lệ nảy mầm của hạt phấn và tỷ lệ đậu quả của những Keo bạc tam bội là rất kém. Kế quả tương tự cũng đã được Zhiyi và cộng sự (2000) [137] chỉ ra đối với cây Bạch dương tam bội ở Trung Quốc.
3.3.5. Khả năng phát triển của hậu thế của keo tam bội
Về khả năng phát triển của cây hậu thế, kết quả nghiên cứu ở Bảng 3.30 cho thấy, tỷ lệ hạt nảy mầm của dòng keo lai tam bội X201 chỉ đạt 42,2% (74/175 hạt), thấp hơn đáng kể so với hạt của dòng keo lai nhị bội BV33 là 88,9% (80/90 hạt).
Hình 3.25: Kiểm tra hạt phấn nảy mầm trên môi trường agar
(Quan sát mẫu bằng kính hiển vi (a), hạt phấn của dịng
X201 khơng nảy mầm (b), hạt phấn của dịng Ctl18 nảy mầm (c)
(a) (b)
Bảng 3.30: Tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ sống của hậu thế của dòng keo lai tam bội X201 sau 3 và 12 tháng tuổi TT Dòng cây mẹ Độ bội thể Ký hiệu Số hạt chắc được kiểm tra Khả năng nảy mầm của hạt
Khả năng sống của cây con
Kiểm tra độ bội thể1 (cây) Số lượng Tỷ lệ (%) Vườn ươm (3 tháng tuổi) Ngoài rừng (12 tháng tuổi) Số lượng Tỷ lệ (%) Số lượng Tỷ lệ (%) 1 X201 3x AM 175 74 42,2 29 39,2 5 6,7 29 2 BV33 2x - 90 80 88,9 37 46,3 - -
AM = Keo lá tràm 2x × Keo tai tượng 4x; 1Kiểm tra độ bội thể được tiến hành cho những cây có hình thành lá giả (cây khơng hình thành lá giả bị chết).
Hình 3.26: Cây con hậu thế của dịng keo lai tam bội X201 và của các giống đối chứng sau 45 ngày
Tỷ lệ sống của cây con hậu thế của dòng X201 sau 3 tháng tuổi trong vườn ươm cũng thấp hơn so với của dòng BV33 (39,2% so với 46,3%). Sau 12 tháng trồng ngoài hiện trường rừng, tỷ lệ sống của hậu thế của dòng X201 chỉ còn 6,7% so với số hạt nảy mầm ban đầu (5/74). Quan sát hình thái cây trong giai đoạn vườn ươm cho thấy, hầu hết hậu thế của dịng X201 là có sức sống
kém, cây cịi cọc, lá vàng và hình thành lá giả (phyllode) muộn hơn so với hậu thế của keo nhị bội và tứ bội. Điều này có thể được thể rõ qua ở hình Hình 3.26. Kết quả tương tự cũng đã được chỉ ra trong nghiên cứu trước đây của Nghiêm Quỳnh Chi và cộng sự (2018) [43] đối với hậu thế của dòng keo lai tam bội X01. Tỷ lệ sống của cây hậu thế của dòng X01 sau 3 tháng ở 2 mùa theo dõi cũng chỉ từ 15 – 31%. Cây con cũng có sức sống kém, cịi cọc hơn rõ rệt so với với hậu thế của Keo tai tượng và Keo lá tràm nhị bội.
Bảng 3.31: Sinh trưởng và hình thái của hậu thế của dịng keo tam bội X201 sau 12 tháng tuổi (9/2018 – 9/2019) TT Mã số của cây Độ bội thể Hvn (m) Kích thước lá (cm) Mơ tả hình thái Sức khỏe Dài Rộng
A Cây con của dòng X201
1 7 4x- 2,8 21,3 8,1
Cành lớn có cạnh, màu xanh, lá lớn. Tổng thể nghiêng về Keo tại tượng.
TB 2 22 4x- 3,2 17,9 7,0 TB 3 25 4x- 3,4 22,1 11,2 TB 4 43 4x- 3,2 19,6 10,2 TB 5 108 4x- - 19,6 9,4 Chết 6 174 4x- 3,2 18,5 3,8 Cành nhỏ, trịn, có màu xanh tím, lá nhỏ. Tổng thể nghiêng về Keo lá tràm. TB
B Đối chứng (cây mô thương phẩm)
7 X201 3x 4,9 - - - Tốt
8 BV33 2x 4,7 - - - Tốt
4x- = gần đạt đỉnh tứ bội (một dạng lệch bội); 2x = nhị bội; 3x = tam bội.
Ở ngoài hiện trường rừng, sau 12 tháng tuổi, các cây hậu thế của dịng X201 đều có sinh trưởng chậm hơn rõ rệt so với dòng cây mẹ (X201) và keo lai nhị bội (BV33), chiều cao chỉ đạt từ 2,8 – 3,4 m so với 4,7 – 4,9 m (Bảng 3.31). Về hình thái, 4/5 cây có hình thái nghiêng về Keo tai tượng (cành lớn có cạnh, màu xanh, lá lớn), cây còn lại nghiêng về Keo lá tràm (cành nhỏ, trịn, màu xanh tím, lá nhỏ) (Hình 3.27).
Hình 3.27: Hậu thế sau 12 tháng tuổi của dòng X201 và dòng cây mẹ
Sức sống kém của hậu thế của cây tam bội cũng đã được chỉ ra trong một số nghiên cứu trước đây đối với một số loài cây thân gỗ khác. Kang và Mao (2001) [80] đã báo cáo có tới 26,5% hậu thế của các dòng dương tam bội B03, B304 và B305 thụ phấn với nhau là có hình thái khác thường (có 3 – 4 lá mầm) thay vì 2 lá như bình thường. Tương tự, có tới 14,7% trong số 170 cây lai được tạo ra giữa cây nhị bội với cây tam bội có hình dạng khác thường. Sato và Kanbe (2007) [113] cũng đã chỉ ra, sinh trưởng của hậu thế của cây táo tam bội ở Nhật Bản là kém hơn rõ rệt so với hậu thế của cây nhị bội. Theo đó, chỉ có từ
25
7 12
2,4 – 7,2% hậu thế được tạo ra từ tổ hợp lại giữa cây tam bội với cây nhị bội và 47,3 – 54,0% từ tổ hợp lại giữa cây nhị bội với cây tam bội có thể sinh trưởng tốt sau 1 năm tuổi, thấp hơn rõ rệt so với hậu thể được tạo ra từ tổ hợp lại giữa nhị bội với nhau (72,4 – 94,1%). Như vậy, kết hợp với kết quả của nghiên cứu này với các nghiên cứu trước đây có thể nhận định rằng, hậu thế của cây tam bội là có sức sống kém.
3.3.6. Mức bội thể của hậu thế của dòng keo tam bội X201
Henry và cộng sự (2010) [72] đã đưa ra nhận định rằng, hầu hết hậu thế của cây tam bội thường ở dạng lệch bội. Theo Griffiths và cộng sự (2000) [60], thể lệch bội là sự xuất hiện của một số lượng nhiễm sắc thể khác thường trong bộ nhiễm sắc thể của một tế bào. Nó khơng bao gồm sự khác biệt về một hay nhiều hơn một bộ nhiễm sắc thể đơn hoàn chỉnh trong bộ nhiễm sắc thể. Trong bất kỳ trường hợp nào bộ nhiễm sắc thể bao gồm một hay nhiều bộ nhiễm sắc thể đơn hồn chỉnh thì được gọi là thể bội chỉnh. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra, những cây có nhiễm sắc thể lệch bội thường yếu và chỉ có thể sống được trong thời gian ngắn (Husband và Sabara, 2004; Malallah và cộng sự, 2001; Richardson và cộng sự, 2015) [76], [94], [108]. Vì vậy, biết được bội thể của hậu thế của dịng keo tam bội có thể dự đốn được khả năng tồn tại, sinh trưởng và phát triển của chúng.
Kết quả nghiên cứu thu được cho thấy, hầu hết hậu thế của dòng keo tam bội X201 đều ở dạng lệch bội, trên 90% có mức độ bội thể nằm trong khoảng giữa tam bội và tứ bội (3x+ và 4x-) (Hình 3.28). Kết quả tương tự cũng đã được chỉ ra trong một số nghiên cứu trước đây đối với keo lai và cây dương tam bội. Tuy nhiên, mức độ bội thể của hậu thế cây tam bội là khác nhau giữa các nghiên cứu. Nghiêm Quỳnh Chi và cộng sự (2018) [43] đã chỉ ra, 25/26 cây hậu thế
của dòng Keo lai tam bội X01 ở Bàu Bàng (Bình Dương) ở dạng lệch bội, mức độ bội thể nằm giữa nhị bội và tam bội (2x+ và 3x-). Tương tự, Johnsson (1942) [77] đã tiến hành đếm nhiễm sắc thể của 308 hậu thế của cây Dương (Populus
tremula) tam bội được tạo ra từ các phép lai với cây nhị và giữa cây tam bội với nhau. Kết quả, trong số cây hậu thế của phép lai giữa 3x × 3x chỉ có 18% là cây bội chỉnh (tam bội), số còn lại là ở thể lệch bội (52,1% mức độ bội thể nằm giữa nhị bội và tam bội, 23,3% nằm giữa tam bội và tứ bội). Tương tự, hầu hết hậu thế của phép lai giữa 3x × 2x cũng ở thể lệch bội. Kết quả nghiên cứu về bội thể đã phần nào lý giải tại sao hậu thế của keo tam bội lại có sức sống kém, sinh trưởng chậm, cịi cọc và chỉ có thể sống được trong thời gian ngắn.
Hình 3.28: Mức bội thể của các cây hậu thế của dòng keo lai tam bội X201 (TSQP = tần số quang phổ tương ứng vị trí số lượng nuclei cao nhất của mẫu; đối chứng
Hình 3.29: Biểu đồ tần số dịng chảy tế bào của đối chứng 2x, 3x, 4x (a) và cây hậu thế số 7 của dòng X201 (b)
(TSQP: tần số quang phổ tương ứng với số lượng nuclei cao nhất; 2x, 3x, 4x: tương
đương với cây nhị bội (BV10), tam bội (X201) và tứ bội (M22); C7: cây hậu thế số 7 của dòng X201; Pea: hạt đậu Hà Lan)
(b) (a) S ố lư ợng nuc lei S ố lư ợng nuc lei Tần số quang phổ
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
❖ Về sinh trưởng
Sau 3 năm tuổi, các dịng keo tam bội đã có sự phân hố rõ rệt về các tính trạng sinh trưởng D1.3, Hvn, năng suất và chất lượng thân cây trong tất cả các khảo nghiệm tại 3 địa điểm nghiên cứu. Đánh giá sinh trưởng theo dòng, đã xác định được 4 dịng keo lai tam bội có triển vọng gồm: X101, X102, X201 và X205. Trong đó, X201 cho thấy khả năng thích ứng tốt ở cả 3 địa điểm khảo nghiệm, năng suất vượt so với các dòng đối chứng BV10 và BV16 từ 18,4 – 39,0% ở Yên Thế; 36,3 – 48,7% ở Cam Lộ; và vượt so với AH7, TB12 và BV73 từ 19,0 – 69,5% ở Xuân Lộc. Dòng X205 cũng cho thấy triển vọng tốt ở cả 2 địa điểm được khảo nghiệm, năng suất vượt so với BV10 và BV16 từ 7,8 – 25,7% ở Cam Lộ và 3,2 – 6,2% so với AH7 và TB12 ở Xn Lộc; 2 dịng X101 và X102 có sinh trưởng nhanh ở 2 địa điểm (Yên Thế và Xuân lộc), năng suất tương đương với đối chứng ở Yên Thế nhưng từ vượt 3,7 – 59,5% so với các dòng đối chứng ở Xuân Lộc. Các dòng keo lai tam bội cịn lại đều có năng suất ở mức trung bình đến kém. Tất cả các dịng Keo lá tràm tam bội trong nghiên cứu này đều có sinh trưởng tương đối chậm ở tất cả các khảo nghiệm. Cả 4 dịng keo lai tam bội có triển vọng đều có khả năng kháng bệnh phấn hồng tốt ở Xn Lộc.
Kết quả phân tích sinh trưởng theo nhóm tổ hợp lai, bước đầu cho thấy nhóm AM (Keo lá tràm nhị bội × Keo tai tượng tứ bội) có triển vọng tốt, có tỷ lệ cao dịng có triển vọng (3/4 dịng ở Yên Thế, 2/5 dòng ở Cam Lộ và 4/5 dòng ở Xuân Lộc).
Chất lượng thân cây (Icl) của các dịng keo lai tam bội có triển vọng đều thuộc nhóm đầu. Trong đó, 2 dịng X101 và X102 có độ thẳng thân (Đtt) tốt nhất, trong khi 2 dòng X201 và X205 cho thấy sự vượt trội về chỉ số phát triển
ngọn (Ptn) và sức khỏe (Sk) ở cả 3 địa điểm nghiên cứu.
Xu hướng tăng trưởng D1.3 theo tháng (Zd) có sự tương đồng giữa các dòng (cả tam bội và nhị bội). Tất cả các dịng trong khảo nghiệm ơ 49 cây tại Xuân Lộc đều gần như không tăng tưởng trong thời gian mùa khô (tháng 1 – 4), khi lượng mưa giảm xuống < 40 mm/tháng. Sự khác biệt giữa các dòng chỉ được thấy rõ trong một số tháng mùa mưa. Sự khác biệt được thấy rõ nhất giữa 2 dịng X205 và BV73. Chỉ số diện tích lá (LAI) bình qn của 4 dịng keo lai tam bội có triển vọng có phần thấp hơn so với 2 dịng keo lai nhị bội nhưng có tăng trưởng nhanh hơn trong các tháng mùa mưa.
❖ Về tính chất gỗ
Ở thời điểm hiện tại (3 – 4 tuổi), khối lượng riêng cơ bản của gỗ của keo lai tam bội khác biệt không đáng kể so với keo lai nhị bội (trung bình 459,5 kg/m3 so với 467,7 kg/m3) ở địa điểm Vĩnh Cửu. Tuy nhiên, ở 2 địa điểm còn lại (Cam Lộ và Xuân Lộc), khối lượng riêng của hầu hết các dòng keo lai tam bội đều thấp hơn so vơi các dòng keo lai nhị bội (< 16,7% ở Cam Lộ và < 10,4% ở Xuân Lộc). Khối lượng riêng của gỗ có sự phân hố mạnh giữa các dịng keo lai tam bội.
Tỷ lệ gỗ lõi của các dịng keo lai tam bội khác biệt khơng đáng kể so với với keo lai nhị bội ở Cam Lộ. Ở 2 địa điểm phái Nam, 3 dòng X11, X101 và X102 có tỷ lệ gỗ lõi vượt trội so với các dòng đối chứng (63,7% ở Vĩnh Cửu và 73,2% ở Xuân Lộc).
Chiều dài sợi gỗ của hầu hết các dòng keo lai tam bội đều vượt trội so với các dòng đối chứng ở cả 3 địa điểm nghiên cứu, trung bình vượt 5,8% ở Xuân Lộc, 8,1% ở Cam Lộ và 20,5% Vĩnh Cửu.
Tính chất về cơ lý gỗ (tổng độ co rút tuyến tính của gỗ, độ bền uốn tĩnh, mô-đun đàn hồi của gỗ) của các dòng keo lai tam bội tại thời điểm nghiên cứu là khơng có sự sai khác có ý nghĩa so với các dòng keo lai nhị bội ở cả 2 địa điểm nghiên cứu.
Dòng Keo lá tràm tam bội X41, mặc dù có sinh trưởng chậm hơn đáng kể so với các dòng keo lai tam bội và nhị bội, song hầu hết các chỉ tiêu về tính chất gỗ đều lớn hơn hoặc tương đương, ngoại trừ tỷ lệ gỗ lõi.
Điều kiện lập địa có ảnh hưởng ý nghĩa đến hầu hết các chỉ tiêu về tính chất gỗ được nghiên cứu.
❖ Về tính chất bất thụ
Tại khu vực Đơng Nam Bộ, các dịng keo tam bội sau 2 tuổi đều có khả năng ra hoa bình thường giống như các dòng keo nhị bội, song hạt phấn của hầu hết các dòng keo tam bội (cả keo lai và Keo lá tràm) đều khơng có khả năng nảy mầm hoặc có tỷ lệ nảy mầm rất thấp (0,2%) trên môi trường nhân tạo (agar).