Lịch sử công tác chọn tạo giống cà chua trên thế giới bắt ựầu ở Châu Âu với những tiến bộ ban ựầu về dòng, giống. Năm 1860 những giống cà chua mới ựã ựược giới thiệu ở Mỹ. Năm 1863, 23 giống cà chua ựược giới thiệu trong ựó giống Trophy ựược coi là giống có chất lượng tốt nhất.
Chương trình thử nghiệm của Liberti Hyde Bailey tại trường nông nghiệp Michigan (Mỹ) bắt ựầu từ năm 1886, tác giả ựã tiến hành chọn lọc, phân loại giống cà chua trồng trọt. Từ năm 1870 ựến 1893, ẠW.Livingston ựã giới thiệu 13 giống cà chua trồng trọt ựược giới thiệu theo phương pháp chọn lọc cá thể. Khoảng hơn 200 năm trước việc chọn tạo giống cà chua trồng riêng cho các vùng, chọn giống chịu bệnh ựã có nhiều tiến bộ. Người Italia là những người ựầu tiên phát triển các giống cà chua mới nàỵ Sau ựó người ta chú ý hơn ựến việc chọn giống cà chua theo mục ựắch sử dụng riêng. Nhìn chung hiện nay hướng chọn tạo giống cà chua trên thế giới phụ thuộc vào ựiều kiện khắ hậu ựất ựai của từng vùng, kỹ thuật canh tác hay nhu cầu chế biến, ăn tươi mà xác ựịnh sự ựa dạng trong công tác chọn tạo loại cây trồng nàỵ Những giống cà chua mới phải có năng suất cao, ổn ựịnh mềm dẻo sinh thái, chống chịu một số bệnh cơ bản của từng vùng sản xuất. Cuối thế kỷ XIX có trên 200 dòng, giống cà chua ựã ựược giới thiệu rộng rãi ( theo Tạ Thu Cúc, 2006) [6].
Nhiều công trình nghiên cứu của trung tâm nghiên cứu và phát triển rau Châu Á (AVRDC) cho thấy những giống cà chua chọn tạo trong ựiều kiện ôn
ựới không thắch hợp với ựiều kiện nống ẩm vì sẽ tạo những quả kém chất lượng như có màu ựỏ nhạt, nứt quả, vị nhạt hoặc chuaẦ(Kou và cs, 1998) [55]. Theo ý kiến của Anpachev( 1978), Iorganov (1971), Phiên Kì Mạnh (1961) (dẫn theo Kiều Thị Thư, 1998) [24] thì xu hướng chọn tạo giống cà chua mới là:
+ Tạo giống chắn sớm phục vụ cho sản xuất vụ sớm
+ Tạo giống cho sản lượng cao, giá trị sinh học cao, dùng làm rau tươi và nguyên liệu cho chế biến ựồ hộp
+ Tạo giống chắn ựồng loạt thắch hợp cho cơ giới hóa + Tạo giống chống chịu sâu bệnh
Các nhà chọn tạo giống trên thế giới ựã sử dụng nguồn gen của các loài hoang dại làm nguồn gen chống chịu với các ựiều kiện bất thuận bằng nhiều con ựường khác nhau như lai tạo, chọn lọc giao tử, hợp tử, ựột biến nhân tạoẦbước ựầu ựã thu ựược những thành công nhất ựịnh.
Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau Châu Á từ những ngày ựầu thành lập (1972) ựã bắt ựầu chương trình chọn tạo nhằm tăng cường khả năng thắch ứng của cà chua với vùng ựiều kiện nóng ẩm. Và hầu hết các giống AVRDC lai tạo và các giống ựã ựược cải thiện trong tập ựoàn từ năm 1974 ựến nay ựều có khả năng chịu nhiệt cũng như chống chịu sâu bệnh tốt. Viện nghiên cứu và phát triển nông nghiệp Malaysia (MARDI) ựã phối hợp với AVRDC và trung tâm nghiên cứu nông nghiệp nhiệt ựới (TARC) ở Nhật Bản ựể xúc tiến chương trình cải tiến giống cà chua triển vọng. đã chọn ựược 6 dòng có khả năng chịu nhiệt và chống chịu vi khuẩn: MT1, MT2, MT3, MT4, MT5, MT6, MT10 (MelorR, 1986)[59].
Nhiều thử nghiệm về các giống cà chua ựược tiến hành ở AVRDC- TOP, trường ựại học Kasestart, phân viện Kamphaeng Thái Lan chọn tạo nhiều giống ựược ựánh giá là chất lượng tốt kết hợp với tắnh chịu nóng, năng
suất cao và chống bệnh cụ thể là các giống cà chua anh ựào CHT104, CHT92, CHT105 có năng suất cao, chống chịu bệnh tốt, màu sắc quả ựẹp, hương vị ngon, quả chắc. Các giống PT225, PT3027, PT4165, PT446, PT4121 cho năng suất cao, chất lượng tốt, chống bệnh và chống nứt quả (Chu Jinping,1994) [38]
Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau Châu Á còn phát triển chương trình về các dòng tự phối hữu hạn và vô hạn có khả năng ựậu quả cho phép ở giới hạn nhiệt ựộ cực ựại 32-340C và cực tiểu 22-240C ựã ựưa ựược nhiều giống lai có triển vọng, ựược phát triển ở một số nước nhiệt ựới như CLN 161L, CLN 2001C, CL5915-204DH, CL143Ầ( Morris 1998)[60].
Trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển, cà chua chịu tác ựộng của nhiều yếu tố ngoại cảnh như nhiệt ựộ, ẩm ựộ, ánh sáng, không khắ, dinh dưỡng, ựất ựai, vi sinh vật... Trong ựó nhiệt ựộ ựược coi là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn nhất ựến sinh trưởng, phát triển của cà chua, ựặc biệt là cà chua trồng trái vụ.
để tập trung vào lĩnh vực chọn giống cà chua chịu nhiệt, nhiều nghiên cứu ựã sử dụng nguồn di truyền của các loài dại và bán dại làm nguồn gen chống chịu với nhiệt ựộ caọ Bằng nhiều phương pháp: lai tạo, chọn lọc giao tử trên nền nhiệt ựộ cao, chọn lọc hợp tử (phôi non)... ựã thu ựược những kết quả bước ựầu rất khả quan, ựặc biệt là các giống chịu nhiệt, có phổ thắch ứng rộng, trồng ựược nhiều vụ trong năm.
Lai giữa các loài và xử lý nhiệt ựộ là một phương pháp có hiệu quả ựể tăng phổ biến dị, tăng khả năng thắch ứng của loài với các ựiều kiện sống biến ựộng của môi trường (Orlova 1987).
điều kiện nhiệt ựộ của môi trường có ảnh hưởng rất lớn ựến các quá trình xảy ra ở cà chua như hình thành giao tử ựực, thụ tinh và hình thành phôị ở nhiệt ựộ 20-21oC hạt phấn nảy mầm và sinh trưởng ống phấn với tốc ựộ lớn
nhất. Dưới tác ựộng của nhiệt ựộ 400C trong thời gian dài 4h thì hoa bị hỏng, làm giảm rất mạnh tỷ lệ ựậu quả. Thường các dạng cà chua ựậu quả tốt ở ựiều kiện nhiệt ựộ cao thì cũng biểu hiện khả năng ựó ở nhiệt ựộ thấp (Restaino, Lombatdi, 1990)[67].
Chọn lọc nhân tạo hạt phấn trên cơ sở ựa dạng hoá di truyền của chúng là một trong những phương pháp chọn giống. Nhiều nghiên cứu cho thấy ở cà chua bằng cách chọn lọc hạt phấn với nhiệt ựộ cao, có thể nâng cao sự chống chịu của giai ựoạn sinh trưởng dinh dưỡng [24].
Ở cà chua dưới tác ựộng của nhiệt ựộ cao, khả năng của hạt phấn giữ ựược sức sống ựi vào thụ tinh là khác nhau và phụ thuộc vào kiểu gen [24]. Nhiệt ựộ cao gây chết ở cà chua nằm trong khoảng 40Ờ45oC trong thời gian 6h. Các tổ hợp lai chịu nóng có ngưỡng ựông ựặc Protein là 55oC. ở nhiệt ựộ cao (35-500C) ựộ hữu dục của hạt phấn giảm ựi, làm giảm tỷ lệ ựậu quả (Gavrish, Gotovtseva, 1990).
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt ựộ cao ở giai ựoạn phôi non ựã cho thấy phôi 10 ngày tuổi của con lai khác loài M.500xS. penne11i, M.500xL. Minutum, M.628xL. hirsutum ở nhiệt ựộ 38/270C (ngày/ựêm) ựã bị chết ở các mức ựộ khác nhaụ Khi tác ựộng nhiệt ựộ cao trong vòng 10 ngày thì sự chết phôi tăng lên 2-3 lần so với ựối chứng, vì vậy dẫn ựến sự sai lệch so với tỷ lệ phân ly theo một cặp tắnh trạng trên hl, c (trên nhiễm sắc thể 11 và 6) và ựã làm tăng sự chịu nóng của quần thể phân ly (Sutesh Kumar, Gulshan, 1989) [74].
Trong nghiên cứu về biến ựộng của hạt phấn và tỷ lệ ựậu quả của các kiểu gen cà chua dưới 2 chế ựộ nhiệt cao và tối ưu, Abdul và Stommel (1995)[30] ựã cho thấy: ở nhiệt ựộ cao các kiểu gen mẫn cảm nóng hầu như không ựậu quả, tỷ lệ ựậu quả của các kiểu trên chịu nóng trong khoảng 45- 65%. Như vậy phản ứng của hạt phấn khi xử lý nóng phụ thuộc vào từng kiểu
gen và chưa có quy luật chung ựể dự ựoán trước về tỷ lệ ựậu quả ở ựiều kiện nhiệt ựộ caọ
Khả năng ựậu quả và cho năng suất của các giống cà chua ựã ựược Ale Maxkoor ở Trường đại học Nông nghiệp I Shahid Chamran nghiên cứu năm 1984 [31] về một số tắnh trạng: nở hoa, số hoa/chùm, ựậu quả, hình dạng và kắch thước quả. Kết quả ựã chọn lọc ựược 2 giống chịu nóng có năng suất cao và khả năng thương mại tốt, ựó là Tobol và Chefp.s.
đánh giá 9 dòng cà chua về khả năng chịu nóng, CheemạD.S (1993)
[37] ựã rút ra những ưu thế của nhóm chịu nóng ở một loạt các tắnh trạng: ựậu quả, nở hoa, năng suất quả, số hạt/quả... Các dòng chọn lọc trong thắ nghiệm có tỷ lệ ựậu quả và năng suất cao hơn giống chịu nóng (tương ứng là 70% và 52%). Nhiệt ựộ cao ựã làm giảm năng suất, ựộ nở hoa và tỷ lệ ựậu quả, ựồng thời làm tăng phạm vi dị dạng của quả như nứt quả, ựốm quả, mô mọng nước, quả nhỏ và không thành thục. Khả năng sản xuất hạt dưới nhiệt ựộ cao bị giảm hoặc bị ức chế toàn bộ (ở nhiệt ựộ 290C ban ngày/280C ban ựêm).
Nhiều nghiên cứu về chọn lọc các giống chịu nóng ựã ựược tiến hành ở ấn độ, Thái Lan, Trung Quốc và Mỹ cũng như một số nước khác trên thế giới (Paljeet Singh et al, 1990; Kharti; Polesskaya 1994; Opena, Chen et al, 1992, 1993; Laterrot, Stamova, 1993; Hanna; Adam; Black, 1992 a, b)[64], [54],
[61], [56], [45].
Ở Ấn độ trong ựiều kiện mùa hè nhiệt ựộ ngày ựêm là 40oC/25oC ựã xác ựịnh các dòng có tỷ lệ ựậu quả cao 60-83% là EC 50534, EC 788, EC 455, EC 126755, EC 5888, EC 276, EC 10306, EC 2694, EC 4207 dùng làm các vật liệu lai tạo giống chịu nhiệt [37]. Trong ựiều kiện nhiệt ựộ ngày ựêm là 35,9oC/23,7oC tại Tamil Nadu (ấn độ), 124 dòng cà chua ựã ựược ựánh giá khả năng chịu nhiệt trong ựó 2 dòng là LẸ12 và LE36 có tỷ lệ ựậu quả caọ
Khi lai chúng với nhau và với PKM thì con lai của tổ hợp LẸ12 x LE36 ựã cho tỷ lệ ựậu quả cao nhất (79,8%)[49].
Trường đại học Nông nghiệp Punjab ở Ludhiana ấn độ, năm 1981 ựã chọn tạo ra giống Punjab chhuhara có năng suất cao (75 tấn/ha), với chất lượng quả rất tốt, quả to trung bình, rất chắc, không hạt, không chua, thịt quả dày, quả chắn ựỏ ựều, ựặc biệt quả có thể duy trì ựược chất lượng thương phẩm trong một thời gian dài sau thu hoạch ở ựiều kiện mùa hè, rất thắch hợp cho thu hoạch cơ giới, vận chuyển và bảo quản lâu dàị Năm 1983, Viện nghiên cứu nông nghiệp ấn độ ở New Delhi chọn tạo ra giống Pusa Gaurav cũng mang ựặc tắnh tương tự Punjab chhuhara, thắch hợp cho cả ăn tươi lẫn chế biến, chịu vận chuyển và bảo quản lâu dài [24].
Tập ựoàn giống cà chua chịu nóng, trong ựó có 7 giống lai và các dòng bố mẹ của chúng ựược ựánh giá ở Thái Lan trong 3 thời vụ, kết quả cho thấy các giống chịu nóng Seedathip I và II và tất cả các con lai ựều cho năng suất cao hơn ựối chứng 3-4 lần (AVRDC, 1996)[33]. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ở Indonexia, các thắ nghiệm khảo nghiệm ựánh giá từ những năm 1989- 1991 ựã chọn ựược một số dòng chịu nóng, chịu bệnh héo xanh vi khuẩn. Các giống cho năng suất cao, chịu nóng như FMTT138F1, PT-4225F1.
Giống cà chua sớm "Hisar Arun" là 1 giống chọn lọc F10 của cặp lai Pusa Early Dwarf x K1 bằng phương pháp chọn lọc Pedigreẹ Giống này ra quả sớm, quả chắn 50 sau trồng, quả tròn, to trung bình, màu ựỏ, năng suất 28,7 tấn/ha (Kaloo, Dudi, 1990)[52].
Giống cà chua "Zoren" nhận ựược từ cặp lai Minsk early x Liniya 78 ựược tiến hành chọn lọc cá thể theo tắnh trạng chất lượng quả, ựộ cứng và hương vị quả. Giống chắn sớm, cao 55-60cm, khối lượng trung bình quả 90- 100g, nhiều ngăn hạt, hàm lượng chất khô 5-6%, hàm lượng ựường 3,1-3,3%, axit acorbic 15,6-20,3 mg %, năng suất 62,9 tấn/ha (Kravchenco, 1987).
Kết quả ựánh giá các nguồn gen chịu nóng và khả năng ựậu quả trong ựiều kiện nhiệt ựộ cao ở Ai Cập cho thấy: trong số 4050 tổ hợp lai trong tập ựoàn giống thế giới, dưới 15 tổ hợp lai có khả năng chịu nóng tốt, và ựều thuộc loài Lycopersicon esculentum. điển hình là các tổ hợp lai: Gamad, Hotset, Porter, Saladette và BL6807 [7].
Trong chọn lọc các giống cà chua thắch ứng (Scott, Olson, Chellemi et al. 1994)[69], ngoài việc tiến hành so sánh năng suất của các dòng chọn lọc với ựối chứng về tắnh chịu nóng, các tác giả còn chú trọng tới tắnh kháng bệnh như bệnh héo vi khuẩn (Pseudomonas solanacearum), kháng chủng 3 Fusarium oxysporum, chịu thối vi khuẩn (Xanthomonas campestris PV.Vesicatoria). Chọn tạo giống kháng bệnh vi khuẩn ở cà chua ựã không thu ựược kết quả ở nhiều giống kháng vì hầu hết tắnh trạng kháng mang tắnh ựa gen và nó hoàn toàn không thể kháng bệnh tốt ở các ựiều kiện môi trường khác nhau (Scott, 1996). Tắnh kháng hoàn toàn chịu ảnh hưởng lớn bởi ựiều kiện môi trường như nhiệt ựộ ựất, ựộ pH, ẩm ựộ ựất ựiều này làm cho việc chọn lọc giống kháng gặp nhiều khó khăn. Có 31 gen kháng bệnh héo xanh ựược tách chiết từ 14 nguồn kháng khác nhau ựã ựược thử nghiệm trên 11 nước (Wang et al., 1998; Scott et al., 2005). Có 7 kiểu gen với mức kháng xấp xỉ 90% ựã ựược tìm thấỵ
Ngoài hai ựặc tắnh chịu nóng tốt và kháng bệnh héo xanh, ựể trồng cà chua thành công trong mùa nóng ẩm ở các nước nhiệt ựới nhiều nhà khoa học ựã nghiên cứu khả năng kháng bệnh virus. Các nhà khoa học ựã xác ựịnh ựược các gen kháng virus ở nhiều loài cà chuạ Bằng các phương pháp lai truyền thống và hiện ựại ựã dần chuyển ựược một số gen kháng virus sang loài cà chua trồng trọt (L. esculentum). Các nhà nghiên cứu virus ở AVRDC ựã nhận biết ựược nhiều vật liệu có mang gen kháng ToMV. Một số vật liệu chứa gen Tm22 ựã ựược sử dụng cho chương trình lai tạo giống cà chua như L 127 (ah-Tm2a) (Mỹ), Ohio MR-12 (Mỹ), MR-13 (Mỹ) và ựã tạo ra những
giống cà chua có ựặc tắnh nổi bật [62].
Tháng 8/2005, AVRDC giới thiệu 3 giống cà chua triển vọng là CLN2026D, CLN2116B, CLN2123Ạ Cả 3 giống này ựều sinh trưởng hữu hạn, có khả năng chịu nhiều loại bệnh như héo xanh vi khuẩn, héo rũ do nấm, virusẦ.trong ựó giống CLN2026D quả có thể dùng ăn tươi hoặc chế biến; giống CLN2116B có quả tròn, chịu nóng tốt, thắch hợp trồng nửa cuối mùa khô; giống CLN2123A là giống có khả năng chịu nóng cao, quả thuôn dài phục vụ cho cả ăn tươi và chế biến [34].
Tháng 1/2006, AVRDC ựưa ra giống cà chua CLN2498 có khả năng chống chịu ựặc biệt ựược với virus xoăn lá cà chua (ToLCVs). Giống CLN2498 là giống sinh trưởng bán hữu hạn, có chứa alen Ty-2 (ựược lấy từ giống cà chua H24 ở Ấn độ), chống chịu ựược với loại virus này ở nhiều vùng trên thế giớị Ngoài ra giống cà chua này còn còn có chất lượng quả cao, năng suất là 50 tấn/hac
Trong chọn tạo giống cà chua, người ta chú ý nhiều ựến ưu thế laị Ở Nhật Bản ưu thế lai ựược sử dụng rộng rãi trên cà chua từ năm 1930. Khi lai thử giữa giống Rutgres với 5 giống khác nhau cho thấy ưu thế lai về tổng trọng lượng quả cao hơn bố mẹ nhưng về số quả trên cây và trọng lượng quả phần lớn là trung gian giữa bố và mẹ ( trắch theo Kiều Thị Thư, 1998) [24].
Gần ựây, nhiều nước trên thế giới ựặc biệt là Mỹ, các nhà khoa học ựã tạo ra những giống cây trồng biến ựổi gen trong ựó có cà chuạ Những giống cây trồng này ngoài khả năng chống chịu ựược sâu bệnh, tuyến trùng, khô hạn, sương muối mà còn có khả năng cất giữ bảo quản lâu, chất lượng cao, mang nhiều dược tắnh, năng suất caọ Các nhà nghiên cứu tại ựại học bang Oregon (Mỹ) ựang hoàn thiện một giống cà chua tắm, ựây là một sự kết hợp giữa màu sắc và chất dinh dưỡng. Màu tắm trong quả cà chua do có chứa chất Phytochemical, có khả năng giảm nguy cơ ung thư và bệnh tim. Loại cà chua
này có nguồn gốc từ dạng dại ở Nam Mỹ. Hàng trăm năm trước các nhà khoa học ựã phát hiện cà chua màu tắm trong thiên nhiên nhưng loài cây này nhỏ và có ựộc. Vào thập niên 1960-1970, các nhà khoa học ựã thu nhặt hạt giống từ cà chua tắm và lai với loài hiện ựại ựể cho ra loại quả an toàn với mọi người hơn dạng ban ựầu của nó.
Bằng kỹ thuật biến ựổi gen, Trung tâm nghiên cứu công nghệ sinh học