TT Dòng Ký hiệu
Địa điểm
theo dõi
Các chỉ tiêu được đánh giá liên quan đến khả năng bất thụ Các chhậu thỉtiêu đánh giá cho cây ế của các dòng
Đánh giá tổng thể cả
cây Các chỉ tiêu về hình thái
hoa
Bất dục tính đực Bất dục tính cái Hình thái/sinh trưởng
Độ bội thể Mức độ ra hoa (điểm) Mức độ đậu quả(điểm) Tỷ lệ hoa đực/bông (%) Tỷ lệ nảy mầm của hạt phấn (%) Tỷ lệđậu quả và kết hạt (%) Tỷ lệ sống của hạt và cây hậu thế (%) Vườn ươm Ngồi rừng A Các dịng keo tam bội 1 X01 MA XL + + + + + + - - - - 2 X11 MA XL và ĐP + + + + + + - - - - 3 X41 Aa XL và ĐP + + + + + + - - - - 4 X42 Aa XL và ĐP + + + + + + - - - - 5 X101 AM XL và ĐP + + + + + + - - - - 6 X102 AM XL và ĐP + + + + + + - - - - 7 X201 AM XL và ĐP + + + + + + + + + + 8 X202 AM ĐP + + + + + + - - - - 9 X204 AM XL và ĐP + + + + + + - - - - 10 X205 AM XL và ĐP + + + + + + - - - - 11 X1100 MA* XL + + + - - - - - - - 12 X1200 MA* XL + + + - - - - - - - 13 X1201 MA* XL + + + - - - - - - -
B Keo lai, Keo lá tràm nhị bội (đối chứng)
1 BV73 - XL + + + - - - - - - -
2 BV33 - ĐP + + + + + + + + - -
3 Clt18 - ĐP + + + + + + - - - -
AM = Keo lá tràm 2x × Keo tai tượng 4x; MA = Keo tai tượng 4x × hạt phấn tự do; MA* = Keo lai 2x × keo lai 4x; Aa = Từ Keo lá tràm 2x tự thụ phấn; XL = Xuân Lộc (Đồng Nai);
Các chỉ tiêu nghiên cứu về tính bất thụ cua keo tam bội tại 2 địa điểm nghiên cứu được thể hiện ở Bảng 2.5. Phương pháp nghiên cứu cụ thể cho mỗi chỉ tiêu được thực hiện như sau:
a) Nghiên cứu vềđặc điểm hình thái hoa
Nghiên cứu đặc điểm hình thái hoa được thực hiện theo phương pháp của Sedgley và cộng sự (1992) [114]. Cách thực hiện như sau: (1) Chọn 3 cây trong số những cây đã được chọn để quan sát mức độ ra hoa ở trên để thu mẫu hoa;
(2) Thu 20 bông đại diện/cây ở khoảng giữa của tán cây, theo 4 hướng chính (5
bơng/hướng). Hoa thu được bảo quản cẩn thận trong ống falcon có nắp kín và
được để trong thùng đá nhằm tránh cho hoa bị héo; (3) Quan sát, đo đếm hoa
được thực hiện trong phịng thí nghiệm, các chỉ tiêu bao gồm: màu sắc, chiều dài bông, tổng số hoa/bông, sốhoa đực/bông. Màu sắc hoa được quan sát bằng mắt thường. Chiều dài bông được đo bằng thước kẻ, có độ chính xác là 1 mm.
Hoa đực, hoa cái được quan sát bằng kính lúp.
Hình 2.7: Hoa của Keo lá tràm (màu vàng) và keo lai (màu vàng kem)
b) Đánh giá về mức độ ra hoa, đậu quả
Mức độ ra hoa, đậu quả được đánh giá bằng hình thức cho điểm, dựa
theo phương pháp của Sedgley và cộng sự (1992) [114]. Theo đó, mỗi dịng chọn 10 cây đại diện (có sinh trưởng ở mức trung bình trở lên, tán cây phát triển cân đối, không bị sâu bệnh) để quan sát. Thời gian theo dõi từtháng 8 đến tháng
4 năm sau (mùa hoa quả chính). Mức độ ra hoa, quả được đánh giá bằng hình thức cho điểm, với 4 mức như sau:
(0) không ra hoa, quả
(1) < 1/3 tán cây có hoa, quả (2) 1/3 – 2/3 tán cây có hoa, quả (3) > 2/3 tán cây có hoa, quả.
c) Đánh giá chất lượng hạt
Chất lượng hạt ở đây được đánh giá dựa vào đặc điểm hình thái, kích
thước (dài, rộng) và trọng lượng. Cách tiến hành như sau: (1) Quảsau khi được thu vềđược để trong phòng 2 –3 ngày cho chín đều, sau đó tiến hành bóc tách
để thống kê số hạt/quả, phân loại hạt (chắc, lép). Mỗi hạt được đặt cho 1 mã số để phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo; (2) Đo kích thước (dài, rộng) bằng
thước kẹp điện tử có độ chính xác tới 0,01 mm; (3) Cân trọng lượng hạt bằng
cân điện tửcó độ chính xác tới 0,01 g
d) Xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt phấn
Tỷ lệ nảy mầm hạt phấn được xác định trên môi trường agar theo các
bước sau: (1) Thu hoa vào đầu buổi sáng, sau đó được làm khơ bằng silica gel
đến khi hạt phấn có thể bung ra (khoảng 3 giờđồng hồ), theo dõi thường xuyên
không để phấn khô quá ảnh hưởng tới tỷ lệ nảy mầm; (2) Hạt phấn được sàng lên môi trường agar: 1% agar + 20% đường sucrose + 0,01% axít boric (Lê
Đình Khả, 2006) [12] và để ở điều kiện nhiệt độ phòng; (3) Sau 4 giờ tiến hành quan sát theo định kỳ 1 giờ/lần bằng kính hiển vi quang học cho đến khi khơng cịn hạt phấn nảy mầm nữa thì dừng lại. Hạt phấn được cho là nảy mầm khi chiều dài ống phấn lớn hơn đường kính hạt phấn. Mỗi dịng quan sát 3 cây, mỗi cây quan sát 3 mẫu “đĩa”, mỗi đĩa quan sát 300 hạt phấn.
e) Xác định tỷ lệ đậu quả
Tỷ lệ đậu quả của được xác định dựa vào phương pháp của Sedgley và cộng sự (1992) [115] như sau: (1) Trên những cây đã được chọn để thu mẫu
hoa ở trên, tiến hành treo nhãn và đánh dấu cành để theo dõi tỷ lệđậu quả. Cành
hoa được chọn ở khoảng giữa của tán cây, phân bốtương đối đều theo 4 hướng chính; (2) Tiến hành đếm tổng sốbông hoa/cành được treo nhãn. Sốcành đánh
dấu/cây là không giống nhau giữa các cây, tuy nhiên phải đảm bảo tối thiểu phải đạt 2.000 bông/cây; (3) Đến thời điểm quả chín rộ, tiến hành thu quả. Quả được thu riêng rẽ, quả trong phạm vi treo nhãn được để riêng để ước tính tỷ lệ đậu quả. Những quả ngoài phạm vi treo nhãn vẫn được thu để phục vụ cho các nghiên cứu khác.
f) Đánh giá khả năng phát triển của hậu thế keo tam bội
Khảnăng phát triển của hậu thế keo tam bội được đánh giá dựa vào khả năng nảy mầm của hạt, tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây trong giai đoạn vườn
ươm và ngoài rừng. Các bước thực hiện như sau:
(i) Xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt: Toàn bộ số hạt của dòng keo tam bội X201 thu được được xử lý nảy mầm bằng nước sôi theo phương pháp của (Gan và Liang, 1992) [53]. Sau đó, hạt được rửa lại bằng nước sạch và gieo trên đĩa petri được lót giấy thấm giữ ẩm để trong tối ở nhiệt độ phòng. Hạt được kiểm tra mỗi ngày đảm bảo các điều kiện nảy mầm tốt nhất. Tiến hành thống kê số
hạt nẩy mầm để tính tỷ lệ nảy mầm của hạt. Nội dung này được thực hiện cho toàn bộ số hạt thu được trên cây (kể cả những quả không nằm trong phạm vi
được treo nhãn). Trong suốt thời gian theo dõi, mã số của hạt ln được duy trì
để phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo.
(ii) Đánh giá khả sinh trưởng của cây con hậu thế: Toàn bộ số hạt nảy mầm được đem đi cấy trực tiếp vào bầu đất (89% đất tầng mặt + 9% phân xơ dừa + 1% phân chuồng hoai). Sau đó, tiến hành đánh giá tỷ lệ sống của cây con sau 3 tháng tuổi. Những cây còn sống sau 3 tháng được đem đi trồng ngoài hiện
trường rừng để đánh giá khả năng sinh trưởng của chúng trong môi trường tự
nhiên. Tỷ lệ sống, quan sát hình thái, đánh giá tình hình sinh trưởng của cây sau 12 tháng tuổi.
g) Xác định mức độ bội thể của hậu thế tam bội
Mức độ bội thểđược xác định theo phương pháp tế bàodòng chảy (flow cytometry- FCM) và được thực hiện bằng máy CyFlow Ploidy Analyzer
(Partec, Munster, Germany) dựa vào phương pháp của Harbard và cộng sự
(2012) [66] đãphát triển riêng cho nhóm lồi keo. Các bước tiến hành như sau:
(i) Chuẩn bị mẫu, lá tươi (≈ 1 cm2/mẫu) của cây cần phân tích và lá đậu
Hà Lan (Pisum vativum) (2n = 2x = 14, lượng DNA trong nhân = 9.10 pg, làm
đối chứng) được băm nhỏ trên khay đá (15 mg lá tươi/mẫu) và trộn với dung dịch đệm Woody Plant Buffer bổ sung 3% PVP-10 (WPB2). Bổ sung thêm 200 µl WP2 trước khi lọc qua phễu lọc Celtric@ filter, kích thước lỗ màng lọc 20
µm. Bổ sung thêm 1,6 ml dung dịch nhuộm có chứa 4',6-diamidino-2- phenylindole (DAPI) (the Cystain® DAPI Precise P Kit, Partec - Munster,
Germany) ủ trong 2 phút.
(ii) Phân tích dung dịch mẫu bằng máy phát huỳnh quang đã điều chỉnh các thông số kỹ thuật DNA-DAPI: L-L030, tốc độ 0,4 µl/phút và Gain ≈ 650.
(iii) Xác định độ bội thể thông qua tỷ số giữa giá trị tần số quang phổ của mẫu/giá trị tần số quang phổ của đậu (Hình 2.8).
Hình 2.8: Biểu đồ tần số dịng chảy tế bào của mẫu cùng đối chứng (đậu Hà lan - Pisum sativum var. Torstag)
2.5.2.4. Phương pháp tính tốn và xử lý số liệu
a) Cơng thức tính
- Chỉ số thống kê
+ Giá trị trung bình mẫu của các chỉ tiêu quan sát
𝑋̅=𝑛 ∑ 𝑋1 𝑖 𝑛 1 (1) + Phương sai 𝑆2 = (𝑛 − 1) ∑(𝑋1 𝑖 – 𝑋̅ 𝑛 1 )2 (2) Trong đó: S2: phương sai
Xi: giá trị phần tử quan sát thứ i
𝑋̅: giá trịtrung bình, được tính theo cơng thức số 1
n: sốlượng mẫu quan sát + Sai tiêu chuẩn (Sd)
S𝑑 = √S2 (3)
+ Hệ số biến động (CV%):
𝐶𝑉 = 𝑆𝑑
𝑋̅ × 100 (4)
- Chỉ tiêu vềsinh trưởng
+ Thể tích cây đứng
𝑉 = 𝜋 × 𝐷400002× 𝐻 × 𝑓 (5)
Trong đó:
V: thể tích cây cá thể (m3)
π: hằng số, có giá trị xấp xỉ bằng 3,14159
H : chiều cao vút ngọn (cm)
f : hình số thân cây (giả định = 0,5) + Năng suất: 𝑁𝑆 = ∑ 𝑉𝑖 𝑛 1 10000 𝑆ô × 1 𝐴 (6) Trong đó:
NS: năng suất (m3/ha/năm)
Vi: thể tích cây thứ i, được tính theo cơng thức số 5
Sơ: diện tích ơ thí nghiệm (m2), được tính bằng sốcây đo đếm trong ơ × cự ly hàng × cự ly cây.
A: tuổi cây tại thời điểm điều tra (năm) n: số lượng cây đo đếm trong ô
- Chỉ tiêu tổng hợp về chất lượng thân cây (Icl) được tính theo cơng thức
Chỉ tiêu này được tính theo cơng thức của Lê Đình Khả, 2003 [14]
Icl = Đtt×Đnc×Ptn×Sk (7)
Trong đó:
Icl: chỉ số chất lượng thân cây Đtt: độ thẳng thân (1 – 5 điểm) Đnc: độ nhỏ cành (1 – 5 điểm) Ptn: phát triển ngọn (1 – 5 điểm) Sk: sức khỏe (1 –5 điểm)
- Các chỉ tiêu về tính chất gỗ
+ Tính khối lượng riêng cơ bản
ρ𝑐𝑏 =𝑚𝑉𝑤0
𝑤𝑡 × 1000 (8)
Trong đó:
ρ𝑐𝑏: khối lượng riêng cơ bản cơ bản của gỗ (kg/m3).
Vwt: thể tích mẫu tại độẩm tươi (cm3)
+ Tổng độ co rút tuyến tính của gỗtheo phương xuyên tâm và tiếp tuyến
𝛽𝑟𝑚𝑎𝑥 = 𝑙𝑟𝑚𝑎𝑥𝑙 – 𝑙𝑟𝑚𝑖𝑛
𝑟𝑚𝑎𝑥 × 100 (9)
𝛽𝑡𝑚𝑎𝑥 = 𝑙𝑡𝑚𝑎𝑥𝑙 – 𝑙𝑡𝑚𝑖𝑛
𝑡𝑚𝑎𝑥 × 100 (10)
Trong đó:
βrmax, βtmax: lần lượt là tổng độ co rút tuyến tính của gỗ theo phương xuyên
tâm và phương tiếp tuyến (%)
lrmax, ltmax: lần lượt là kích thước mẫu thử tại độ ẩm lớn hơn độ ẩm tại điểm bão hòa theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến (mm)
lrmin, ltmin: lần lượt là kích thước mẫu thử theo phương xuyên tâm và tiếp
tuyến sau khi đã làm khô kiệt (mm)
+ Tổng độ co rút tuyến tính của gỗ theo thể tích:
𝛽𝑉𝑚𝑎𝑥 =𝑉𝑚𝑎𝑥𝑉 – 𝑉𝑚𝑖𝑛
𝑚𝑎𝑥 × 100 (11)
Trong đó:
βVmax: tổng độ co rút tuyến tính của gỗ theo thể tích
Vmax: thể tích mẫu thử tại độẩm lớn hơn độẩm bão hồ thớ gỗ
Vmin: thể tích mẫu thử sau khi sấy khô kiệt (mm) + Xác định độ bền uốn tĩnh (MOR) ➢Độ bền uốn tĩnh ởđộẩm w 𝑀𝑂𝑅𝑤 = 3 × 𝑃2 × 𝑏 × ℎ𝑚𝑎𝑥 × 𝑙2 (12) Trong đó: MORw: độ bền uốn tĩnh của gỗởđộ ẩm w (MPa) Pmax: tải trọng phá hủy mẫu thử (N)
𝑙: khoảng cách giữa tâm các gối đỡ (mm)
h: chiều cao của mẫu thử (mm) ➢Hiệu chỉnh độ bền uốn tĩnh của mẫu thử từ độẩm w vềđộẩm 12%, áp dụng công thức sau: 𝑀𝑂𝑅 = 𝑀𝑂𝑅𝑤[1 + 𝛼(𝑤 − 12)] (13) Trong đó: MOR: độ bền uốn tĩnh của gỗởđộ ẩm 12% (MPa)
α: hệ số hiệu chỉnh độ ẩm, xác định trên cơ sở thực nghiệm (ở đây lấy bằng 0,02)
w: độ ẩm của gỗ tính theo TCVN 8048-1 (ISO 3130) [23] + Xác định mô-đun đàn hồi (MOE):
➢Mô đun-đàn hồi tại độẩm w
𝑀𝑂𝐸𝑤 =64 × 𝑏 × ℎ3 × 𝑃 × 𝑙33× 𝑓 (14)
Trong đó:
MOEw: mơ-đun đàn hồi của gỗởđộẩm w (GPa)
P: tải trọng (N)
𝑙: khoảng cách giữa tâm các gối đỡ (cm)
b, h: lần lượt là các kích thước mặt cắt ngang tương ứng theo phương
xuyên tâm và tiếp tuyến (mm)
f: biến dạng trong diện tích uốn thực (mm)
➢Hiệu chỉnh mô-đun đàn hồi của mẫu thử từđộ ẩm w về độẩm 12%, áp dụng công thức sau:
𝑀𝑂𝐸 =1 − 𝛼(𝑤 − 12)𝑀𝑂𝐸𝑤 (15)
Trong đó:
𝑀𝑂𝐸: mơ-đun đàn hồi của gỗ ở độ ẩm 12% (GPa)
α: hệ số hiệu chỉnh độ ẩm, xác định trên cơ sở thực nghiệm (ở đây lấy bằng 0,25)
w: độ ẩm của gỗ tính theo TCVN 8048-1 (ISO 3130) [23]
b) Xử lý số liệu
Cho mỗi thí nghiệm, sử dụng phương pháp phân tích ANOVA theo giá
trị trung bình của các đại lượng quan sát để xác định sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Mơ hình tổng quát theo Williams và công sự (2002) [131] như
sau:
Yij = µ + ρi + τj + ɛ (16)
Trong đó:
Yij: giá trị quan sát
µ: giá trị trung bình chung tồn thí nghiệm
ρi: ảnh hưởng của thành phần cốđịnh (ởđây là lặp).
τj: ảnh hưởng của các yếu tố ngẫu nhiên (ở đây là các dòng)
ɛ: sai số ngẫu nhiên
Trong trường hợp các nghiệm thức được xác định là có sự khác biệt ý
nghĩa về thống kê (Fpr < 0,05), sử dụng phương pháp trắc nghiệm của Tukey (Tukey multiple range test) để xếp hạng các nghiệm thức. Sự khác biệt giữa các nghiệm thức được thể hiện bằng các chỉ số là các chữ cái la tinh.
Tất các phép tính tốn, phân tích ANOVA được thực hiện trên 2 phần mềm Excel 2016 và Genstat 12th (VSN International).
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc điểm sinh trưởng và chất lượng thân cây của keo tam bội
Đối với cây lấy gỗ, sinh trưởng là chỉ tiêu quan trọng nhất quyết định đến hiệu quả kinh doanh rừng trồng. Trong khi, chỉ tiêu chất lượng thân cây lại có
ảnh hưởng đến tỷ lệ sử dụng gỗ, chất lượng gỗ thành phẩm. Vì vậy, chất lượng thân cây đặc biệt được quan tâm đối với rừng trồng cung cấp nguyên liệu gỗ
lớn/gỗ xẻ. Đây là những chỉ tiêu luôn được quan tâm trước nhất trong công tác nghiên cứu cải thiện giống cây rừng. Luận án này báo cáo kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng, chất lượng thân cây của một số dòng keo lai và Keo lá tràm tam bội mới được chọn tạo và được so sánh với một số dòng keo lai và Keo lá tràm nhị bội đã được công nhận làm đối chứng tại 3 địa điểm nghiên cứu là Yên Thế (Bắc Giang), Cam Lộ (Quảng Trị) và Xuân Lộc (Đồng Nai). Mỗi địa điểm tiến hành đánh giá đồng thời trên 2 khảo nghiệm dịng vơ tính với dung lượng mẫu khác nhau (ơ 10 cây và ơ 49 cây). Một số kết quả chính
bước đầu đã thu được như sau:
3.1.1. Đặc điểm sinh trưởng của các dịng trong các khảo nghiệm ơ 10 cây
a) Tại Yên Thế
Tỷ lệ sống trung bình của khảo nghiệm sau 3 tuổi là tương đối thấp, chỉ đạt 70,8%, do một số dịng có tỷ lệ sống rất thấp. Hai dòng Keo lá tràm tam bội
(X31 và X41) có tỷ lệ sống rất thấp (15%), dòng keo lai tam bội X11 và dòng keo lai nhị bội BV10 cũng có tỷ lệ sống tương đối thấp (lần lượt 75,0% và 72,5%) (Bảng 3.1). Các dòng keo lai tam bội cịn lại đều có tỷ lệ sống cao (82,5
– 92,5%). Sự khác biệt giữa các dịng về tỷ lệ sống là có ý nghĩa thống kê (Fpr
< 0,001). Trở lại với 2 dòng keo lai nhị bội BV10 và BV16, các nghiên cứu
vùng sinh thái trong cả nước (Lê Đình Khả, 1999; Hà Huy Thịnh và cộng sự, 2011a) [11], [29]. Tuy nhiên, trong khảo nghiệm này, tỷ lệ sống của 2 dòng là
tương đối thấp, lần lượt là 72,5% và 80,0%. Kiểm tra lại bảng số liệu cho thấy, 3 trong 4 lặp của dòng BV10 đạt tỷ lệ sống từ 90 – 100%, trong khi lặp còn lại (lặp số 2) chỉ đạt tỷ lệ sống 10%. Tượng tự, 3 trong 4 lặp của dòng BV16 đạt tỷ lệ sống 100%, trong khi lặp còn lại (lặp số 1) chỉđạt 20%. Vì vậy, tỷ lệ sống thấp của 2 dịng BV10 và BV16 khơng mang tính quy luật, có thể bị tác động