4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
1.3.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô ở Việt Nam
Ở Việt Nam ngô là cây trồng nhập nội nên nguồn gen hạn hẹp, công tác ngiên cứu về ngô của nước ta cũng chậm hơn nhiều so với các nước trên thế giới. Giai đoạn 1955 - 1970 các nhà khoa học cũng đã điều tra về thành phần loài và giống ngô địa phương. Các chuyên gia Việt Nam trong một thời gian dài đã nỗ lực thu thập nguồn vật liệu khởi đầu trong nước, hợp tác với trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế (CIMMYT) trong việc thu thập đánh giá, phân loại nguồn nguyên liệu cũng như đào tạo cán bộ chuyên môn trong lĩnh vực nghiên cứu ngô, đặt nền tảng cho mọi hoạt động nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ sản xuất ngô ở Việt Nam.
Theo các nghiên cứu phân loại ngô cho thấy ở Việt Nam ngô chủ yếu có hai loại phụ là ngô đá rắn và ngô nếp. Trên cơ sở đánh giá các giống địa phương, các nhà khoa học đã chọn những giống tốt và tiến hành chọn lọc phục vụ cho sản xuất (Cao Đắc Điểm, 1988) [6].
Ở nước ta chương trình chọn tạo giống ngô lai được tiến hành song song với chương trình chọn tạo giống ngô thụ phấn tự do. Quá trình nghiên cứu, chọn tạo giống có thể chia làm 3 giai đoạn như sau:
* Giai đoạn từ sau giải phóng miền nam đến trƣớc năm 1990: Trên cơ sở tập đoàn nguyên liệu thu thập trong nước kết hợp với nguồn nhập nội chủ yếu từ CIMMYT, chúng ta đã chọn tạo và đưa ra sản xuất một loạt giống thụ phấn tự do như MSB49 công nhận giống năm 1987, TSB2 công nhận giống năm 1987, TSB1 (1990), HLS (1987)… nhờ thay đổi cơ cấu giống nên năng suất ngô năm 1990 đạt 1,55 tấn/ha.
* Giai đoạn 1990 - 1995: Các nhà nghiên cứu ngô nước ta đã chú trọng
hơn vào việc phát triển các dòng thuần để tạo giống ngô lai. Ở Việt Nam, chương trình chọn tạo giống ngô lai đã được bắt đầu từ những năm đầu của thập kỷ 60 (Trần Hồng Uy, 1999) [34]. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu thử
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
nghiệm đã không đạt kết quả như mong muốn do nguồn vật liệu không thích hợp trong điều kiện nhiệt đới ẩm, ngày ngắn của Việt Nam.
Những năm đầu của thập kỷ 90, với chính sách mở cửa, ngô lai ở Việt Nam là một trong những cây hội nhập sớm nhất. Cuộc cách mạng về ngô lai ở nước ta đã được nhà nước đặc biệt quan tâm. Năng suất và sản lượng ngô ở Việt Nam đã có sự chuyển biến rõ rệt do áp dụng vào thành tựu ngô lai vào sản xuất. Do cơ sở vật chất kỹ thuật chưa đáp ứng được một số khâu trong quá trình sản xuất giống ngô lai, nên ngô lai chưa phát huy được hết vai trò của nó. Vì vậy, để chương trình ngô lai phát triển các nhà khoa học Việt Nam đã đưa ra các định hướng rất rõ ràng:
+ Thu thập, bảo tồn và phát triển nguồn nguyên liệu ngô trong nước, đặc biệt là những nguồn nguyên liệu quý về tính chống chịu, chín sớm, chất lượng cao làm lương thực.
+ Nhập nội những nguồn nguyên liệu ngô nhiệt đới, quan tâm đến tình chống chịu của các giống này. Chú trọng các nguồn nguyên liệu chín sớm, ngô thực phẩm như: ngô nếp, ngô đường, ngô rau, ngô có hàm lượng protein cao (Trần Hồng Uy, 1999) [34].
Ở giai đoạn này, sử dụng các giống lai không quy ước. Những giống lai không quy ước được sử dụng trong sản xuất là giống LS6, LS8 thuộc loại lai đỉnh kép không những cho năng suất cao mà quá trình sản xuất hạt giống cũng dễ dàng, giá thành hạt giống rẻ, mang lại hiệu quả cao cho người sản xuất. Việc sử dụng giống lai không quy ước như cuộc diễn tập cho các nhà tạo giống và nông dân sản xuất giống lai quy ước - những giống đòi hỏi có điều kiện sản xuất cao hơn.
* Từ 1995 đến nay
Cây ngô ở Việt Nam thực sự phát triển khi các công ty nước ngoài xâm nhập thị trường ngô Việt Nam, họ là đối tác để nông dân Việt Nam lựa chọn hướng hoạt động, nghiên cứu sản xuất. Dưới sức ép của kinh tế thị trưởng đòi hỏi các đơn vị nghiên cứu sản xuất, cung ứng giống Việt Nam muốn tồn tại phải nhanh chóng hòa nhập, thức đẩy nhanh quá trình nghiên cứu thành công và đưa vào sản xuất. Vì vậy, các nhà nghiên cứu ngô nước ta đã nghiên cứu
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
thành công và đưa vào sản xuất các giống ngô lai quy ước (Viện Nghiên cứu Ngô, 1996) [36].
Các nhà khoa học đã xây dựng quỹ gen ngô Việt Nam bằng cách thu thập các quần thể địa phương nhưng quan tâm chủ yếu đến việc nhập các vật liệu ngô từ các nước, các cơ quan nghiên cứu quốc tế như: CIMMYT dưới dạng vốn gen, quần thể và giống lai.
Trong tập đoàn giống của Viện nghiên cứu ngô đang bảo tồn hơn 3000 dòng tự phối từ đời F6 trở lên, 470 mẫu giống thụ phấn tự do, trong đó nguồn nhập nội là 293, nguồn địa phương là 150 và các quần thể tự tạo theo các chương trình chọn tạo giống, số lượng các quần thể tự tạo đang được khai thác là 27 (Ngô Hữu Tình, 1999) [24].
Các nhà khoa học Việt Nam đã điều tra, thu thập, bảo tồn và phân loại 584 nguồn nguyên liệu ngô. Duy trì nghiên cứu khoảng 6000 hàng dòng/năm từ 580 nguồn dòng hiện có.
Nhờ làm chủ được công nghệ lai tạo, nhiều giống ngô lai mới năng suất cao, chất lượng tốt đã được công nhận phục vụ cho sản xuất ngô ở các vùng trong cả nước với giá thành thấp chỉ bằng 70% giá giống của các công ty nước ngoài.
Các giống ngô lai mới do Việt Nam chọn tạo rất phong phú, bao gồm: - Nhóm giống dài ngày: T6 (2000), LVN98 (2002).
- Nhóm giống trung ngày: LVN12 (1995), LVN17 (1999), T9 (2004), VN8960 (2004), LCH9 (2004), LVN145 (2007)…
- Nhóm giống ngắn ngày: LVN20 (1998), LVN25 (2000), LVN99 (2004), V98 (2004), VN6 (2005), HN45,…
Nhóm giống ngô lai mới có tiềm năng, năng suất thấp hơn 10 tấn/ha đang được thử nghiệm như: SCI184, TB61, TB66, VN885, SX2017, SX2004, TT04-B1, LVN66, MB069,… (Nguyễn Khôi, 2008) [13].
Ngoài việc quan tâm đến cải thiện năng suất, các nhà khoa học còn đầu tư vào chương trình nghiên cứu và phát triển ngô chất lượng protein cao (Quaility Protein Maize). Viện nghiên cứu ngô đã được hợp tác với CIMMYT trong chương trình nghiên cứu và phát triển ngô QPM, tháng 8 năm 2001 giống ngô lai chất lượng đạm cao HQ2000 đã được Hội đồng khoa học công
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
nghệ Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thông cho phép khu vực hóa, có năng suất cao hơn ngô thường, hàm lượng protein là 11% (ngô thường là 8,5 - 9%) trong đó hàm lượng Lysine là 4,0% và Triptophan là 0,82% (còn ngô thường là 2,0% và 0,5%) (Trần Hồng Uy, 1999) [34].
Từ năm 2001 - 2005, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên phối hợp với Viện Nghiên cứu Ngô đã tiến hành khảo nghiệm một số giống ngô chất lượng protein cao và thu được kết quả như sau: Thí nghiệm ở vụ Xuân và vụ Thu Đông 2002 cho kết quả hai giống QP2 và QP3 khá đồng đều và ổn định qua hai vụ, có thời gian sinh trưởng ngắn, có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, có năng suất thực thu tương đương với hai giống đối chứng (Q2 và HQ2000). Đặc biệt, hai giống này có hàm lượng protein đạt 11,1 và 11,4% tương đương HQ2000 (11,3%) và cao hơn hẳn Q2 (8,2%); hàm lượng lysine/protein đạt 4,1 và 4,3% cao hơn hẳn hai đối chứng (2,6 và 3,9%) (Phan Xuân Hào và Trần Trung Kiên, 2004) [10].
Kết quả so sánh 6 giống ngô TPTD QPM với 2 đối chứng là Q2 (giống TPTD thường) và HQ2000 (giống lai QPM) vụ Thu Đông 2004 tại Thái Nguyên đã chọn được giống QP4 có độ đồng đều tốt, thời gian sinh trưởng trung bình, thấp cây, chống chịu sâu bệnh khá, chịu hạn tốt, cho năng suất tương đương cả 2 đối chứng (đạt 67,3 tạ/ha). Đặc biệt, QP4 có hàm lượng Protein đạt 10,76% tương đương HQ2000 (10,88%) và cao hơn hẳn Q2 (8,95%). QP4 có hàm lượng Lysine/Protein đạt 3,77%, Methionine/Protein đạt 2,89% tương đương HQ2000 (3,84%, 2,96%) và cao hơn Q2 (2,71%, 1,98%) (Đỗ Tuấn Khiêm và Trần Trung Kiên, 2005) [12].
Kết quả khảo nghiệm 6 giống QPM với 2 đối chứng Q2 (giống ngô thường) và HQ2000 (giống QPM) tại Thái Nguyên trong vụ Xuân và Thu Đông (2004 - 2005) đã chọn được giống QP4 khá đồng đều và ổn định qua 4 vụ thí nghiệm, có thời gian sinh trưởng trung bình, thấp cây, chống chịu sâu bệnh khá, cho năng suất ổn định và cao tương đương đối chứng Q2 và HQ2000 (đạt 53,7 tạ/ha trong vụ Xuân và 63,3 tạ/ha trong vụ Thu Đông). Đặc biệt, hàm lượng Protein đạt 11,06% tương đương HQ2000 (11,05%) và cao hơn hẳn Q2 (8,65%). Hàm lượng Lysine trong Protein đạt 3,98% cao hơn so
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
với Q2 và tương đương HQ2000 (2,50 và 3,98%); Methionine trong Protein đạt 3,00% cao hơn so với Q2 và tương đương HQ2000 (1,92 và 3,01%) (Phan Xuân Hào, Đỗ Tuấn Khiêm, Trần Trung Kiên, 2008) [11].
Kết quả xây dựng mô hình trình diễn giống ngô QPM TPTD QP4 vụ Xuân năm 2006 tại huyện Yên Minh, tỉnh Hà Giang với diện tích mô hình 1 ha trên đất ruộng bỏ hoá vụ Xuân; giống đối chứng là Ngô Trắng địa phương và Ngô Đỏ địa phương. Giống ngô QPM TPTD QP4 có thời gian sinh trưởng trung bình sớm (117 ngày) ngắn hơn hai giống Trắng và Đỏ địa phương (đối chứng) 11 - 15 ngày. Giống QP4 thấp cây (180,5 cm) thấp hơn so với hai giống địa phương 70 - 100 cm; chiều cao đóng bắp trung bình 65,5 cm, thấp hơn hai giống đối chứng từ 60 - 90 cm, do đó có khả năng chống đổ tốt hơn giống địa phương. Giống QPM TPTD QP4 có chiều dài bắp trung bình 15 cm, dài hơn đối chứng 1 - 2,5 cm; bắp to, đường kính bắp 4,5 cm, to hơn giống địa phương 0,5 - 0,6 cm. Số hàng hạt trên bắp đạt 16 hàng, nhiều hơn đối chứng từ 2,8 - 4,5 hàng; số hạt/hàng cũng nhiều hơn do đó năng suất đạt cao hơn (đạt 37,5 tạ/ha), bằng 133,9 - 178,6% so với đối chứng, tức là cao hơn 7,5 - 16,5 tạ/ha so với đối chứng. Giống QPM TPTD QP4 có độ đồng đều về chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, dạng cây, dạng bắp đạt cao, trong khi giống địa phương bị lẫn tạp và thoái hóa nhiều nên độ đồng đều kém. Từ kết quả mô hình trình diễn giống mới vụ Xuân 2006 rất tốt, người nông dân chấp nhận sử dụng và nhân rộng giống ngô QPM TPTD QP4. Vụ Xuân 2007, tiếp tục xây dựng mô hình sản xuất giống ngô QPM TPTD QP4 trên địa bàn huyện Yên Minh, tỉnh Hà Giang với diện tích 5,3 ha trên đất bỏ hoá vụ Xuân và đất đồi dốc. Kết quả giống ngô QPM TPTD QP4 đạt năng suất trung bình 35,8 tạ/ha. Với sản lượng ngô thu được, một phần người nông dân Yên Minh chọn lọc ở những bắp ngô tốt, hạt tốt để làm giống cho vụ sau hoặc bán cho nông dân các huyện bên cạnh, còn lại để làm lương thực vì ngô QP4 ăn ngon hơn nhiều các giống ngô khác. Kết quả xây dựng mô hình cả hai vụ (vụ Xuân 2006 và vụ
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Xuân 2007) đã được đánh giá thông qua Hội nghị đầu bờ và Hội thảo khoa học có người nông dân địa phương tham gia, đánh giá tại đồng ruộng và trong phòng. Ý kiến của tất cả người dân mong muốn trồng tiếp ở các vụ sau và thực tế giống QP4 đã được nhân rộng (Trần Trung Kiên, 2009)[14].
Đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai QPM năng suất cao, chống chịu tốt phục vụ chế biến thức ăn chăn nuôi giai đoạn 2012 – 2016’’ đã thu được kết quả: Duy trì được 35 nguồn vật liệu và lai tạo được 550 THL mới được đánh giá ở 2 vụ Thu Đông 2012 và Xuân 2013, kết quả vụ Thu Đông 2012 đã chọn được 12 THL tốt và vụ Xuân 2013 chọn được 19 THL tốt, trong số 19 THL chọn được ở vụ Xuân 2013 có 5 THL đã được chọn lặp lại là QPM242 (125,54 tạ/ha), QPM42 (95,08 tạ/ha), QPM290 (100,44 tạ/ha), QPM184 (116,71 tạ/ha) và QPM226 (103,84 tạ/ha) (Châu Ngọc Lý và cs, 2013)[17].
Viện nghiên cứu ngô đã ứng dụng các kỹ thuật RAPD, SSR để phân tích đa dạng di truyền của 230 dòng ngô. Việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học tuy chỉ mới bắt đầu 10 năm trở lại đây nhưng đã thu được kết quả bước đầu đáng khích lệ. Viện nghiên cứu ngô đang ngày càng hoàn thiện kỹ thuật kỹ thuật nuôi cây bao phấn và đã cho ra đời hơn 10 dòng đơn bội kép, được đánh giá là rất có triển vọng trong công tác tạo giông lai.
Ngô Thị Minh Tâm (2004) [22] đã phối hợp chỉ thị phân tử đánh giá đặc điểm năng suất của một số tổ hợp ngô lai… tương lai gần, các kỹ thuật mới này ngày càng có vai trò quan trọng hơn, kết hợp với các phương pháp chọn tạo giống truyền thống để tạo ra những giống ngô lai tốt.
Giai đoạn 2001-2005, Viện Nghiên cứu ngô đã thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai thích hợp cho các vùng sinh thái” và đã thu được những kết quả có ý nghĩa:
- Đã duy trì và tạo mới gần 600 nguồn dòng làm nguyên liệu cho công tác lai tạo giống mới, trong đó có 50 dòng được tạo bằng phương pháp nuôi cấy bao phấn. Nhiều dòng mới được tạo ra từ các nguồn vật liệu phù hợp có ưu thế hơn thế hệ dòng trước đây về khả năng kết hợp, chống đổ, chịu hạn,
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
chịu mật độ cao, ít nhiễm sâu bệnh đồng thời có chất lượng hạt phù hợp hơn với thị hiếu của người Việt Nam.
- Sử dụng chỉ thị phân tử đánh giá đa dạng di truyền và phân nhóm ưu thế lai cho hơn 100 dòng thuần. Thông qua khoảng cách di truyền và phân nhóm ưu thế lai cũng giúp cho việc cải thiện và tái tạo dòng được hiệu quả.
- Đã lai tạo hàng chục nghìn tổ hợp lai, có hàng chục tổ hợp lai có triển vọng, trong đó một số tổ hợp lai được phát triển thành giống. Đã có hàng 6 giống quốc gia (LVN9, LVN99, LVN22, LVN24, VN8960, HQ2000, 1à 5 giống được công nhận cho sản xuất thử (LVN98, LCH9, LVN45, LVN145, Nhiều tổ hợp lai có triển vọng qua khảo nghiệm đã được sản xuất thử và sẽ mở rộng trong thời gian tới do có ưu thế hơn các giống trước đây về năng suất, khả năng chịu hạn, chống đổ, sạch sâu bệnh và thích ứng rộng.
Việc kết hợp giữa phương pháp chọn tạo giống truyền thống và công nghệ sinh học đã thu được một số kết quả rất có ý nghĩa và đây là một trong những điều kiện góp phần đưa năng suất ngô nước ta lên cao hơn trong những năm tới.
Giai đoạn 2006 – 2010, Viện Nghiên cứu Ngô đã chủ trì đề tài:
“Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai năng suất cao, chất lượng tốt thích hợp cho các vùng sinh thái”. Kết quả như sau:
- Thu thập được hàng trăm nguồn vật liệu mới có ý nghĩa.
- Chọn được hơn 50 dòng triển vọng: Khác biệt lớn về di truyền, phân thành nhiều nhóm ưu thế lai, có nhiều đặc tính mong muốn về thời gian sinh trưởng, khả năng chống chịu, năng suất cao và đặc biệt là khả năng kết hợp. Trong số đó có 7 dòng được tạo ra từ nuôi cấy bao phấn và 3 dòng QPM đã tham gia vào các giống lai mới được công nhận hoặc có triển vọng.
- 6 giống lai đơn được công nhận giống mới: LVN98, LVN145, LVN45, LCH9, LVN14, LVN885
- 4 giống được công nhận cho sản xuất thử: LVN37, LVN184, LVN146, LVN154.
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Các giống LVN145, LVN146 và LVN154 có thành phần bố mẹ được tạo ra từ nuôi cấy bao phấn, giống LCH9, LVN14 và LVN154 là giống QPM.
- 2 giống đã được cấp Bằng bảo hộ giống: LVN 45 và LVN 885; giống LVN 14 đang chờ cấp.
- Đã xây dựng quy trình sản xuất hạt giống cho năng suất, chất lượng và hiệu quả cao.
- Xác định được mật độ và khoảng cách trồng cho năng suất và hiệu quả