i
LỜI NÓI ĐẦU
Giống tốt là yếu tố quan trọng trong việc tăng hiệu quả kinh tế trong trồng
trọt. Giáo trình Giống cây trồng là tài liệu đƣợc biên soạn phục vụ giảng dạy và
học tập bậc Trung cấp chuyên nghiệp tại Trƣờng Cao Đẳng Nông nghiệp Nam
Bộ, đồng thời là tài liệu tham khảo cho các bạn đọc quan tâm đến công tác chọn
tạo giống cây trồng.
Việc cho phép tổ chức biên soạn giáo trình này thể hiện sự quan tâm của
Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Dự án Khoa học Công nghệ Nông
nghiệp Ngân hàng phát triển Châu Á (ADB), Ban Giám hiệu Trƣờng Cao đẳng
Nông nghiệp Nam Bộ trong việc đầu tƣ cơ sở vật chất, trang thiết bị cho công tác
đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho sự nghiệp Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa
nông nghiệp nông thôn.
Trên cơ sở chƣơng trình khung đã đƣợc ban hành và những kinh nghiệm
từ thực tế trong công tác đào tạo, Ban Giám hiệu Trƣờng Cao đẳng Nông nghiệp
Nam Bộ đã chỉ đạo Khoa Trồng trọt – Bảo vệ thực vật tổ chức biên soạn chƣơng
trình, giáo trình một cách khoa học, hệ thống, cập nhật những kiến thức mới, cập
nhật thông tin từ thực tế sản xuất một cách phù hợp với đối tƣợng học sinh
TCCN đào tạo tại Trƣờng.
Giáo trình gồm 10 chƣơng chia thành 2 phần. Phần 1 gồm các chƣơng 1,
2, 3, 4, 5 và chƣơng 6 với các nội dung về công tác chọn tạo giống cây trồng mới.
Phần 2 gồm các chƣơng 7, 8, 9, 10 là những vấn đề về công tác kiểm tra quản lý
chất lƣợng trong sản xuất và kinh doanh giống cây trồng nông nghiệp. Phần phụ
lục giới thiệu tiêu chuẩn cấp hạt của một số loại cây trồng trong danh mục giống
cây trồng phải áp dụng tiêu chuẩn ngành.
Với mong muốn thông qua giáo trình sẽ mang đến cho ngƣời học những
kiến thức thật cô đọng, dễ hiểu và dễ tiếp thu để đạt đƣợc mục tiêu đào tạo. Tuy
nhiên, dù đã hết sức cố gắng nhƣng vì thời gian có hạn nên cũng không thể tránh
khỏi những thiếu sót, bất cập khi biên soạn giáo trình này. Tôi rất mong đƣợc
những ý kiến đóng góp quí báu của các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp và
của bạn đọc để từng bƣớc hoàn thiện giáo trình trong các lần tái bản sau.
Nguyễn Tiến Huyền
Tel: 0733.850.144
Email: nguyentienhuyen@sac.edu.vn
ii
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................ i
MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. xii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................... xiii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................. xv
Phần I. CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG ........................................................... 1
Chƣơng 1. KHÁI NIỆM VỀ GIỐNG CÂY TRỒNG VÀ CHỌN TẠO GIỐNG
CÂY TRỒNG ........................................................................................................ 1
1.1. KHÁI NIỆM VỀ GIỐNG CÂY TRỒNG ................................................... 1
1.1.1. Định nghĩa về giống cây trồng ............................................................. 1
1.1.2. Định nghĩa về dòng .............................................................................. 2
1.1.3. Vai trò của giống cây trồng .................................................................. 2
1.1.4. Đặc điểm của giống, tiêu chuẩn giống tốt ............................................ 2
1.1.5. Phân loại giống ..................................................................................... 3
1.1.5.1. Phân loại theo nguồn gốc ............................................................... 3
1.1.5.2. Phân loại theo phƣơng thức chọn tạo ............................................ 4
1.2. KHÁI NIỆM VỀ CHỌN TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG ............................. 4
1.2.1. Quan hệ giữa chọn giống và các khoa học ........................................... 5
1.2.2. Lƣợc sử phát triển của khoa học chọn giống cây trồng ....................... 5
1.2.2.1. Chọn giống dân gian ...................................................................... 5
1.2.2.2. Chọn giống có phƣơng pháp thế kỷ XVIII, XIX ........................... 5
1.2.2.3. Chọn giống khoa học nửa đầu thế kỷ XX ...................................... 6
1.2.2.4. Chọn giống hiện đại (nửa cuối thế kỷ XX đến nay) ...................... 7
Chƣơng 2. NGUỒN GEN THỰC VẬT TRONG CHỌN TẠO GIỐNG CÂY
TRỒNG .................................................................................................................. 8
2.1. KHÁI NIỆM VỀ NGUỒN GEN THỰC VẬT TRONG CHỌN GIỐNG
CÂY TRỒNG ..................................................................................................... 8
2.1.1. Khái niệm ............................................................................................. 8
iii
2.1.2. Ý nghĩa .................................................................................................. 9
2.2. MỘT SỐ LÝ LUẬN VỀ NGUỒN VẬT LIỆU KHỞI ĐẦU ...................... 9
2.2.1. Học thuyết về dãy biến dị tƣơng đồng của thực vật (N.I.Vavilov) ...... 9
2.2.2. Lý luận về loại hình sinh thái địa lý ..................................................... 9
2.2.3. Học thuyết về biến dị của R.Darwin ................................................... 10
2.2.4. Lý luận về các giai đoạn phát dục của Timiriazev ............................. 10
2.2.5. Lý luận về trung tâm phát sinh cây trồng của N.I.Vavilov và
P.M.Jukovski ................................................................................................ 10
2.3. THU THẬP NGUỒN GEN THỰC VẬT ................................................. 11
2.3.1. Nguyên tắc thu thập ............................................................................ 11
2.3.2. Phƣơng pháp thu thập ......................................................................... 11
2.3.3. Nghiên cứu nguồn gen thực vật .......................................................... 12
2.3.3.1. Nghiên cứu yêu cầu ngoại cảnh ................................................... 12
2.3.3.2. Mô tả các tính trạng chất lƣợng ................................................... 13
2.3.3.3 Nghiên cứu sơ bộ các tính trạng số lƣợng .................................... 13
2.3.3.4. Nghiên cứu sơ bộ các đặc tính chống chịu .................................. 13
2.3.3.5. Nghiên cứu sơ bộ các đặc tính đặc biệt ....................................... 14
2.3.3.6. Thành lập tập đoàn công tác ........................................................ 14
2.3.4. Bảo quản nguồn gen ........................................................................... 14
2.3.4.1. Bảo quản ex situ (offsite) ............................................................. 14
2.3.4.2. Bảo quản in situ (on-site) ............................................................. 15
2.3.4.3 Nhân giống .................................................................................... 15
2.3.5. Sử dụng nguồn gen thực vật trong chọn tạo giống ............................. 15
2.4. VẬT LIỆU KHỞI ĐẦU ............................................................................ 16
2.4.1. Phân loại theo hệ thống phân loại thực vật ......................................... 16
2.4.2. Phân loại theo số lƣợng nhiễm sắc thể ............................................... 16
2.4.3. Phân loại theo nguồn gốc xuất xứ ....................................................... 17
2.5. NHẬP NỘI GIỐNG CÂY TRỒNG .......................................................... 19
2.5.1. Khái niệm ............................................................................................ 19
2.5.1.1. Nhập nội giống cây trồng theo nghĩa rộng................................... 19
iv
2.5.1.2. Nhập nội giống cây trồng theo nghĩa hẹp .................................... 19
2.5.2. Một số lƣu ý khi nhập nội giống cây trồng ........................................ 19
2.5.3. Phƣơng pháp tiến hành nhập nội giống cây trồng .............................. 19
Chƣơng 3. CÁC PHƢƠNG PHÁP CHỌN LỌC CƠ BẢN ................................. 21
3.1. KHÁI NIỆM .............................................................................................. 21
3.2. VAI TRÕ VÀ TÁC DỤNG CỦA CHỌN LỌC ....................................... 21
3.2.1. Vai trò và tác dụng của chọn lọc tự nhiên .......................................... 21
3.2.2. Vai trò và tác dụng của chọn lọc nhân tạo ......................................... 22
3.3. NHỮNG NGUYÊN TẮC CHÍNH TRONG CHỌN LỌC ....................... 23
3.3.1. Có mục tiêu và phƣơng hƣớng trƣớc .................................................. 23
3.3.2. Chọn vật liệu khởi đầu thích hợp ....................................................... 23
3.3.3. Cần dựa vào tính trạng trực tiếp và tính trạng tổng hợp .................... 24
3.3.4. Vật liệu chọn giống cần trồng trong điều kiện đồng đều và thích hợp
...................................................................................................................... 24
3.3.5. Ruộng chọn giống cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp ....... 24
3.3.6. Cần chọn lọc theo đúng mục tiêu đề ra và phải chọn lọc trong môi
trƣờng phù hợp ............................................................................................. 24
3.3.7. Kết hợp chọn lọc ở trong phòng và trên đồng rộng trong suốt thời kì
sinh trƣởng của giống ................................................................................... 24
3.4. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN CỦA THỰC VẬT .......................... 24
3.4.1. Đặc điểm di truyền của cây tự thụ phấn ............................................. 24
3.4.2. Đặc điểm di truyền của cây giao phấn ............................................... 26
3.4.3. Đặc điểm di truyền của cây sinh sản vô tính ...................................... 27
3.5. MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP CHỌN LỌC CƠ BẢN ................................. 27
3.5.1. Phƣơng pháp chọn lọc hỗn hợp (Mass Selection) .............................. 27
3.5.2. Phƣơng pháp chon lọc cá thể (Individual Selection).......................... 29
3.5.3. Chọn lọc hỗn hợp cải lƣơng ............................................................... 30
3.6. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN KẾT QUẢ CHỌN LỌC ................ 31
3.6.1. Hệ thống sinh sản của cây trồng ......................................................... 31
3.6.2. Hiện tƣợng ƣu thế lai .......................................................................... 31
v
3.6.3. Về cấu trúc tế bào di truyền ................................................................ 31
3.6.4. Tính trạng số lƣợng và tính trạng chất lƣợng ..................................... 32
3.6.5. Sự hoạt động của các gen ................................................................... 32
Chƣơng 4. LAI TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG ...................................................... 33
4.1. KHÁI NIỆM VÀ Ý NGHĨA ..................................................................... 33
4.1.1. Khái niệm ............................................................................................ 33
4.1.2. Ý nghĩa ................................................................................................ 34
4.2. LAI GẦN ................................................................................................... 34
4.2.1. Các nguyên tắc chọn cặp bố mẹ trong lai gần .................................... 34
4.2.1.1. Nguyên tắc khác nhau về kiểu sinh thái địa lí ............................. 34
4.2.1.2. Chọn lọc các dạng bố mẹ theo yếu tố sản lƣợng ......................... 35
4.2.1.3. Chọn bố mẹ dựa theo các thời kỳ sinh trƣởng phát triển ............. 35
4.2.1.4. Chọn bố mẹ trên cơ sở khác nhau về tính chống bệnh ................ 36
4.2.1.5. Chọn cặp bố mẹ ở các cây có củ (khoai lang, khoai tây) ............. 36
4.2.2. Các phƣơng pháp lai (kiểu lai) ........................................................... 36
4.2.2.1. Lai một lần ................................................................................... 37
4.2.2.2. Lai nhiều lần ................................................................................. 38
4.2.3. Kỹ thuật lai.......................................................................................... 41
4.2.3.1. Chọn cây bố mẹ ............................................................................ 41
4.2.3.2. Chuẩn bị dụng cụ và cây lai ......................................................... 42
4.2.3.3. Khử đực ........................................................................................ 42
4.2.3.4. Bao cách ly ................................................................................... 43
4.2.3.5. Thụ phấn ...................................................................................... 43
4.3. LAI XA ...................................................................................................... 43
4.3.1. Đặc điểm của cây lai xa (con lai khác loài) ........................................ 44
4.3.2. Những khó khăn trong lai xa và biện pháp khắc phục ....................... 44
4.3.2.1. Tính không kết hạt khi lai xa ....................................................... 44
4.3.2.2. Tính bất dục của con lai xa .......................................................... 45
Chƣơng 5. ƢU THẾ LAI VÀ HIỆN TƢỢNG BẤT DỤC ĐỰC TẾ BÀO CHẤT
.............................................................................................................................. 47