KẾT QUẢ BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CÁC
DÒNG NGÔ THUẦN ĐƯỢC TẠO RA TỪ NUÔI CẤY BAO PHẤN
TRONG CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI NĂNG SUẤT CAO
Khuất Hữu Trung
1
, Bùi Mạnh Cường
2
,
guyễn Minh Công
3
SUMMARY
Initial results of using maize double haploid lines derived from anther culture
for maize breeding
To assess the possibility of using maize double haploid lines derived from anther
culture for maize breeding, 49 good agronomic lines were selected to hybridize with 2
testers DF2BC1 and C89 in 2007 spring crop. The result of F1 hybrids appraisement in
2007 autumn crop showed that: (1) there are many DH lines have high combining ability
in productivity; (2) there are 33 combinations between DH maize lines derived from anther
culture with testers have yield over 80 quintal per ha, in which 10 hybrids have high yield
(over 85 quintal per ha) include: B10xC89, B19xC89, B29xC89, B32xC89,
B47xC89, B48xC89, B49xC89, B53xC89, B68xC89, B77xC89; (3) our research
also indicated that LV886 testing variety (B48xC89) with many good traits is potential
in widespread cultivation.
Keywords: Anther culture, double haploid, maize breeding, hybrid, combining ability.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1
Trong những năm gần đây, phương
pháp nuôi cấy bao phấn ngô đã được áp
dụng ở nhiều nước trên thế giới và đã tạo ra
nhiều dòng thuần (hay còn gọi là dòng đơn
bội kép - double haploid - DH) và nhiều
giống ngô lai tốt [3], [1]. Bằng phương
pháp này không chỉ rút ngắn được thời gian
tạo dòng thuần mà còn có thể tạo ra các
1
Viện Di truyền Nông nghiệp.
2
Viện Nghiên cứu Ngô,
3
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
dòng thuần mang nhiều đặc điểm ưu việt
của nguồn vật liệu cho bao phấn nuôi cấy
[5]. Các dòng thuần được tạo ra từ nuôi cấy
bao phấn có thể sử dụng ngay để chọn lọc
và đánh giá khả năng kết hợp do chúng có
mức độ thuần di truyền rất cao ngay ở thế
hệ F1. Trong khi đó, các dòng thuần được
tạo ra bằng phương pháp tự phối cần phải
đạt đến sự ổn định cần thiết mới có thể khai
thác và sử dụng [5]. Ở Việt Nam, phương
pháp nuôi cấy bao phấn ngô để tạo dòng
thuần cũng đã được quan tâm nghiên cứu
trong khoảng 15 năm trở lại đây và đã thu
được một số kết quả đáng kể [2], [3], [4].
Hiện nay, đã có hàng trăm dòng ngô thuần
được tạo ra bằng phương pháp nuôi cấy bao
phấn. Kết quả nghiên cứu trình bày dưới
đây là: "Bước đầu đánh giá khả năng sử
dụng các dòng ngô thuần được tạo ra từ
nuôi cấy bao phấn trong chọn tạo giống
ngô lai năng suất cao", nhằm góp phần tạo
ra các dòng ngô thuần theo hướng này.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1. Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu được sử dụng trong các thí
nghiệm bao gồm 49 dòng ngô thuần ưu tú
tuyển chọn từ tập đoàn dòng ngô DH được
tạo ra bằng phương pháp nuôi cấy bao
phấn; hai dòng thử có khả năng kết hợp cao
về năng suất là dòng DF2BC1 và C89N;
các giống ngô lai LVN4, LVN99, C919 và
CP999 được sử dụng làm đối chứng trong
các thí nghiệm so sánh giống.
2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp bố trí thí nghiệm theo
khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh 3 lần nhắc lại,
mỗi công thức gieo 4 hàng, mỗi hàng dài
5m (khoảng cách là 70 cm x 22-25 cm x
1cây/hốc). Thí nghiệm lai thử và đánh giá
con lai được tiến hành ở vụ xuân và thu
2007, các thí nghiệm so sánh giống được
tiến hành trong các vụ tiếp theo (xuân 2008
và đông 2008) tại Viện Nghiên cứu Ngô
Đan Phượng, Hà Nội và một số địa phương
miền Bắc.
Các công việc chăm sóc, theo dõi thí
nghiệm được tiến hành theo qui trình kĩ
thuật của Viện Nghiên cứu Ngô. Các chỉ
tiêu theo dõi được tiến hành theo hướng
dẫn đánh giá và thu thập số liệu ở các thí
nghiệm so sánh giống ngô của CIMMYT
(1985).
Số liệu được thu và xử lý thống kê bằng
chương trình Excel version 5.0; đánh giá ưu
thế lai theo Omarov, 1975 (trích dẫn theo
Trần Duy Quý, 1994); phân tích khả năng
kết hợp về năng suất qua lai đỉnh bằng
chương trình phân tích phương sai Topcross
version 3.0 của Ngô Hữu Tình và Nguyễn
Đình Hiền, 1996.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Kết quả lai thử và đánh giá khả năng
kết hợp chung về năng suất của các dòng
ngô DH
1.1. Kết quả lai thử
Để đánh giá khả năng sử dụng các dòng
thuần được tạo ra từ nuôi cấy bao phấn
trong công tác tạo giống ngô lai năng suất
cao, 49 dòng ngô DH ưu tú về đặc điểm
nông sinh học có năng suất trên 20 tạ/ha
được tuyển chọn tham gia các thí nghiệm
lai đỉnh với 2 dòng thử DF2BC1 và C89N
(hai dòng thử có khả năng kết hợp cao về
năng suất). Kết quả đánh giá năng suất con
lai F1 giữa các dòng ngô DH với hai dòng
thử ở vụ thu 2007 được thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1 cho thấy: Trong số 49 THL với
dòng thử DF2BC1 có 28 THL có năng suất
trung bình tương đương với đối chứng 1
(giống LVN4) và 21 THL có năng suất
trung bình thấp hơn so với đối chứng 1 ở
mức có ý nghĩa (độ tin cậy ở mức P = 0,05).
So với đối chứng 2 (giống LVN99): có duy
nhất 1 THL (DF2BC1xB29) vượt đối
chứng 2; 48 THL còn lại đều có năng suất
trung bình tương đương với đối chứng 2 ở
mức có ý nghĩa (độ tin cậy ở mức P = 0,05).
Kết quả lai thử với dòng thử DF2BC1 đã
chọn ra được 7 THL có năng suất thí
nghiệm trên 80 tạ/ha bao gồm:
B10xDF2BC1, B25xDF2BC1, B29xDF2BC1,
B36xDF2BC1, B37xDF2BC1, B53xDF2BC1
và B61xDF2BC1.
Trong số 49 THL với dòng thử C89N
có 46 THL có năng suất trung bình tương
đương với đối chứng 1 (giống LVN4) và 3
THL có năng suất trung bình thấp hơn so
với đối chứng 1 ở mức có ý nghĩa (độ tin
cậy ở mức P = 0,05). So với đối chứng 2
(giống LVN99): có 17 THL vượt đối chứng
2; 32 THL còn lại đều có năng suất trung
bình tương đương với đối chứng 2 ở mức
có ý nghĩa (độ tin cậy ở mức P = 0,05). Kết
quả lai thử với cây thử C89N đã chọn ra
được 26 THL có năng suất thí nghiệm trên
80 tạ/ha trong đó có 10 tổ hợp lai đạt năng
suất trên 85 tạ/ha bao gồm: B10xC89N,
B19xC89N, B29xC89N, B32xC89N,
B47xC89N; B48xC89N, B49xC89N,
B53xC89N, B68xC89N và B77xC89N.
Bảng 1. ăng suất của các tổ hợp với dòng thử DF2BC1 và C89 (vụ thu 2007)
TT
Tổ hợp lai NS
(tạ/ha)
TT
Tổ hợp lai NS
(tạ/ha)
TT
Tổ hợp lai NS
(tạ/ha)
TT Tổ hợp lai NS
(tạ/ha)
1 B3 x DF2BC1 75,44 26
B46 x DF2BC1 75,21 51
B5 x C89N 80,67 76 B47 x C89N 85,66
2 B5 x DF2BC1 75,88 27
B47 x DF2BC1 78,93 52
B8 x C89N 81,41 77 B48 x C89N 88,50
3 B8 x DF2BC1 74,39 28
B48 x DF2BC1 75,18 53
B9 x C89N 81,13 78 B49 x C89N 87,52
4 B9 x DF2BC1 73,24 29
B49 x DF2BC1 75,73 54
B10 x C89N 90,37 79 B50 x C89N 71,57
5 B10 x DF2BC1 81,07 30
B50 x DF2BC1 71,74 55
B11 x C89N 82,47 80 B51 x C89N 71,78
6 B11 x DF2BC1 70,31 31
B51 x DF2BC1 62,85 56
B15 x C89N 75,46 81 B53 x C89N 89,49
7 B15 x DF2BC1 67,83 32
B53 x DF2BC1 80,40 57
B16 x C89N 78,46 82 B55 x C89N 73,43
8 B16 x DF2BC1 68,39 33
B55 x DF2BC1 63,76 58
B18 x C89N 78,52 83 B56 x C89N 79,14
9 B18 x DF2BC1 62,63 34
B56 x DF2BC1 58,00 59
B19 x C89N 87,57 84 B58 x C89N 81,49
10
B19 x DF2BC1 62,55 35
B58 x DF2BC1 73,51 60
B20 x C89N 78,43 85 B61 x C89N 76,90
11
B20 x DF2BC1 79,82 36
B61 x DF2BC1 81,20 61
B25 x C89N 76,84 86 B62 x C89N 84,22
12
B25 x DF2BC1 81,17 37
B62 x DF2BC1 71,20 62
B27 x C89N 75,86 87 B63 x C89N 82,83
13
B27 x DF2BC1 79,68 38
B63 x DF2BC1 73,39 63
B29 x C89N 88,30 88 B64 x C89N 74,24
14
B29 x DF2BC1 82,38 39
B64 x DF2BC1 70,68 64
B31 x C89N 75,96 89 B67 x C89N 77,94
15
B31 x DF2BC1 65,42 40
B67 x DF2BC1 65,49 65
B32 x C89N 86,65 90 B68 x C89N 91,15
16
B32 x DF2BC1 78,55 41
B68 x DF2BC1 72,38 66
B34 x C89N 78,42 91 B69 x C89N 81,08
17
B34 x DF2BC1 72,18 42
B69 x DF2BC1 67,56 67
B36 x C89N 82,17 92 B70 x C89N 81,70
18
B36 x DF2BC1 80,47 43
B70 x DF2BC1 75,47 68
B37 x C89N 78,40 93 B71 x C89N 75,03
19
B37 x DF2BC1 81,08 44
B71 x DF2BC1 66,05 69
B39 x C89N 84,98 94 B72 x C89N 82,78
20
B39 x DF2BC1 78,34 45
B72 x DF2BC1 71,18 70
B40 x C89N 70,88 95 B73 x C89N 79,02
21
B40 x DF2BC1 67,00 46
B73 x DF2BC1 68,04 71
B41 x C89N 77,53 96 B75 x C89N 74,60
22
B41 x DF2BC1 63,54 47
B75 x DF2BC1 79,09 72
B43 x C89N 80,66 97 B77 x C89N 85,02
23
B43 x DF2BC1 76,94 48
B77 x DF2BC1 77,91 73
B44 x C89N 84,99 98 B78 x C89N 74,05
24
B44 x DF2BC1 74,18 49
B78 x DF2BC1 79,23 74
B45 x C89N 73,71 99 LVN4 (đ/c1) 86,13
25
B45 x DF2BC1 76,17 50
B3 x C89N 84,60 75
B46 x C89N 83,91 100
LVN99 (đ/c2) 68,66
CV: 11,07%; LSD (0,05): 13,701
NS: năng suất.
1.2. Khả năng kết hợp chung về tính trạng
năng suất của các dòng DH
Để đánh giá đầy đủ hơn về giá trị của
các dòng nghiên cứu, chúng tôi tiến hành
phân tích khả năng kết hợp chung về năng
suất của các dòng ngô DH thông qua phép
lai đỉnh. Kết quả phân tích dựa vào số liệu
năng suất của các THL trong vụ thu 2007
bằng chương trình phân tích phương sai
Topcross thể hiện ở bảng 2.
Số liệu ở bảng 2 cho thấy sự khác nhau
về khả năng kết hợp (KNKH) chung của
các dòng ngô được tạo ra từ các nguồn vật
liệu khác nhau: Các dòng B10, B29, B32,
B34, B39, B47, B48, B49, B53 và B77 có
giá trị KNKH chung tương ứng là 8,806;
7,714; 5,678; 4,404; 4,747, 5,382, 4,707;
4,921; 8,029 và 4,547 cao hơn các dòng
khác ở mức có ý nghĩa (độ tin cậy ở mức
P = 0,05). Một số dòng có KNKH chung
khá cao bao gồm: Dòng B3, B16, B20,
B25, B36, B44, B46, B61, B69 và B70
cũng được chọn ra để lai luân giao với nhau
và lai với các dòng ưu tú khác ở các vụ tiếp
theo nhằm chọn ra các THL tốt.
Bảng 2. Giá trị của khả năng kết hợp chung về tính trạng năng suất
của các dòng ngô DH nghiên cứu
Nguồn thử Cây thử
Dòng gi Dòng gi Tên dòng thử gj
B3 3,107* B46 2,641* DF2BC1 -3,376
B5 1,359 B47 5,382* C89N 3,376
B8 0,982 B48 4,707* ∑ 0
B9 -3,948 B49 4,921*
Edi = 3,00
Ed(di-dj) = 4,243
LSD
0,05
(dòng) = 6,135
Ecj = 0,606
Ed(Ck-Cl) = 0,857
LSD
0,05
(cây thử) = 1,239
Edi: Là sai số của KNKH chung của dòng
Ed(di-dj): Là sai số khi so KNKH chung của 2 dòng
LSD
0,05
(dòng): Độ lệch nhỏ nhất có ý nghĩa khi đánh giá KNKH
chung của các dòng
Ecj: Là sai số của KNKH chung của dòng thử
Ed(Ck-Cl): Là sai số khi so KNKH chung của 2 dòng thử
LSD
0,05
(cây thử): Độ lệch nhỏ nhất có ý nghĩa khi đánh giá
KNKH chung của dòng thử
gi: Giá trị KNKH chung của dòng
gj: Giá trị KNKH chung của dòng thử
*: Dòng có KNKH cao hơn các dòng khác được chọn ra để
tham gia vào các thí nghiệm lai thử
B10 8,806* B50 -5,258
B11 -5,143 B51 -9,601
B15 -0,686 B53 8,029*
B16 1,001* B55 -8,321
B18 -6,338 B56 -8,346
B19 -3,314 B58 0,587
B20 2,207* B61 2,134*
B25 2,089* B62 -1,094
B27 -5,821 B63 -0,249
B29 7,114* B64 -0,993
B31 -6,224 B67 -0,508
B32 5,687* B68 -0,083
B33 -1,613 B69 2,822*
B34 4,404* B70 3,191*
B36 2,827* B71 0,456
B39 4,747* B72 -1,861
B40 -7,976 B73 -2,216
B41 -6,384 B75 -0,068
B43 1,884 B77 4,547*
B44 2,669* B78 -0,276
B45 -1,974 ∑ 0
2. Khả năng sử dụng các dòng ngô DH từ
nuôi cấy bao phấn trong chọn tạo giống
ngô lai năng suất cao
2.1. Kết quả khảo sát tổ hợp lai F172
Trong thí nghiệm lai đỉnh giữa các
dòng ngô DH với 2 dòng thử có KNKH cao
về năng suất đã tạo ra được 33 THL có
năng suất thí nghiệm trên 80 tạ/ha, trong đó
có 10 THL có năng suất đạt trên 85 tạ/ha.
Để nhanh chóng tạo ra các giống lai phục
vụ sản xuất, song song với việc tiếp tục lai
thử, đánh giá con lai giữa các dòng ngô DH
với nhau, giữa các dòng ngô DH với các
dòng thử khác để chọn ra THL tốt, THL
C89NxB48 - kí hiệu F172 (số cọc thí
nghiệm là 172) có năng suất đạt 88,5 tạ/ha
và có nhiều đặc điểm nông sinh học tốt đã
được tuyển chọn để tham gia vào các thí
nghiệm so sánh giống tại Bộ môn Canh tác,
Viện Nghiên cứu Ngô. Kết quả thí nghiệm
so sánh với các giống đối chứng ở vụ xuân
2008 tại Viện Nghiên cứu Ngô (bảng 3) cho
thấy: THL F172 có thời gian sinh trưởng
thuộc nhóm trung bình, tương đương với
các đối chứng. THL F172 sinh trưởng và
phát triển tốt; chiều cao cây trung bình thấp
hơn cả 3 giống đối chứng, khả năng chống
chịu sâu bệnh và chống đổ tốt hơn hẳn 3
giống đối chứng. Năng suất khảo nghiệm tổ
hợp F172 ở vụ xuân 2008 đạt 84,12 tạ/ha,
tương đương với các đối chứng 1 (LVN4 -
giống Quốc gia) và đối chứng 3 (CP999 -
giống của Tập đoàn CP) ở mức có ý nghĩa
và thấp hơn đối chứng 2 là giống C919 của
Monsanto (độ tin cậy ở mức P = 0,05).
Bảng 3. Kết quả khảo sát tổ hợp F172 (vụ xuân 2008)
Tên giống
TGST
(ngày)
Cao
(cm)
Đổ
(điểm)
Bệnh
(điểm) Sâu
đục
thân
(điểm)
Trạng
thái
(điểm) Hở lá
bi
(điểm)
Năng
suất
(tạ/ha)
Gieo
-TP
Gieo-
PR
Chín
SL Cây
Bắp
Rễ Thân
Khô
vằn
Đ
ốm
lá Cây
Bắp
F172 77 78 125 197
98 2 1 1 3 1,5 3 1 1 84,12
LVN4 (đ/c1) 75 76 125 204
94 4 1 1 3,5 2 3 2 1 79,63
C919 (đ/c2) 76 78 125 208
112
3 1 2 3 1,5 3 2 1 95,90
CP999 (đ/c3) 79 79 127 224
118
3 1 2 3 2 3 2,5
1 91,92
CV% = 6,73; LSD = 7,94
TGST: Thời gian sinh trưởng; TP: Tung phấn; PR: Phun râu; SL: Sinh lý.
Nguồn: Bộ môn Canh tác, Viện Nghiên cứu Ngô.
2.2. Kết quả khảo nghiệm cơ bản và khảo
nghiệm sinh thái giống ngô lai LV5886
Kết quả thí nghiệm so sánh giống tại
Viện Nghiên cứu Ngô cho thấy: THL F172
có năng suất cao, nhiều đặc điếm nông sinh