Luận án Tiến sĩ Di truyền và chọn giống cây trồng: Nghiên cứu nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống bí xanh (Benincasa hisphida) ăn tươi tại các tỉnh phía Bắc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:187

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án "Nghiên cứu nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống bí xanh (Benincasa hisphida) ăn tươi tại các tỉnh phía Bắc" được thực hiện với mục tiêu đánh giá thị hiếu người tiêu dùng và hiện trạng sản xuất bí xanh phục vụ ăn tươi tại một số tỉnh phía Bắc; thu thập, đánh giá và tạo nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo dòng bố, mẹ và tổ hợp bí xanh lai F1 mới phù hợp ăn tươi; chọn tạo được tổ hợp lai bí xanh mới có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh, năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp thị hiếu ăn tươi của người tiêu dùng tại các tỉnh phía Bắc.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Di truyền và chọn giống cây trồng: Nghiên cứu nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống bí xanh (Benincasa hisphida) ăn tươi tại các tỉnh phía Bắc

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ NGUYỄN ĐÌNH THIỀU NGHIÊN CỨU NGUỒN VẬT LIỆU KHỞI ĐẦU PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG BÍ XANH (Benincasa hispida) ĂN TƯƠI TẠI CÁC TỈNH PHÍA BẮC LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2023
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ NGUYỄN ĐÌNH THIỀU NGHIÊN CỨU NGUỒN VẬT LIỆU KHỞI ĐẦU PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG BÍ XANH (Benincasa hispida) ĂN TƯƠI TẠI CÁC TỈNH PHÍA BẮC Ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng Mã số: 9 62 01 11 Người hướng dẫn 1: PGS.TS. Trần Văn Quang 2: TS. Ngô Thị Hạnh HÀ NỘI - 2023
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 09 tháng 6 năm 2023 Tác giả luận án Nguyễn Đình Thiều i
LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc PGS.TS. Trần Văn Quang, TS. Ngô Thị Hạnh và TS. Đoàn Xuân Cảnh đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, các thầy cô Bộ môn Di truyền và Chọn giống Cây trồng, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, anh chị em Bộ môn Cây thực phẩm và Nông nghiệp Công nghệ cao đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận án./. Hà Nội, ngày 09 tháng 6 năm 2023 Tác giả luận án Nguyễn Đình Thiều ii
MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ............................................................................................................................ iii Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi Danh mục bảng ............................................................................................................... vii Danh mục hình ................................................................................................................ xii Trích yếu luận án ........................................................................................................... xiii Thesis abstract................................................................................................................. xv Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thıết của đề tài ........................................................................................ 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................. 2 1.3. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 2 1.4. Những đóng góp mới của đề tài ............................................................................ 3 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 3 1.5.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................. 3 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn................................................................................................... 4 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 5 2.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loạı bí xanh............................................................. 5 2.1.1. Nguồn gốc, phân bố .............................................................................................. 5 2.1.2. Phân loại ............................................................................................................... 7 2.2. Giá trị dinh dưỡng và tác dụng của bí xanh .......................................................... 8 2.2.1. Giá trị dinh dưỡng ................................................................................................. 8 2.2.2. Tác dụng của bí xanh trong y học ....................................................................... 11 2.3. đặc điểm thực vật học, yêu cầu sinh thái và nguồn gen cây bí xanh .................. 13 2.3.1. Đặc điểm thực vật học và yêu cầu sinh thái cây bí xanh ................................... 13 2.3.2. Nguồn gen bí xanh .............................................................................................. 16 2.3.3. Đa dạng di truyền của nguồn gen bí xanh .......................................................... 17 2.4. Tạo giống ưu thế lai ở cây bí xanh...................................................................... 20 2.4.1. Tạo giống bí xanh ưu thế lai trên thế giới ........................................................... 20 2.4.2. Chọn tạo giống bí xanh ở Việt Nam ................................................................... 24 2.5. Tình hình sản xuất bí xanh trên thế giới và ở Việt Nam ...................................... 25 iii
2.5.1. Tình hình sản xuất bí xanh trên thế giới ............................................................. 25 2.5.2. Tình hình sản xuất bí xanh ở Việt Nam .............................................................. 27 2.5.3. Hiệu quả kinh tế của bí xanh .............................................................................. 29 Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 32 3.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu ........................................................................... 32 3.2. Nội dung nghiên cứu........................................................................................... 33 3.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ...................................................................... 34 3.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 34 3.4.1. Đánh giá thị hiếu tiêu dùng và hiệu trạng sản xuất bí xanh phục vụ ăn tươi tại các tỉnh phía Bắc .................................................................................... 34 3.4.2. Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu các mẫu giống bí xanh thu thập .................... 35 3.4.3. Phát triển dòng thuần và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bí xanh ăn tươi tự phối ..................................................................................................... 40 3.5. Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu ..................................................................... 46 3.6. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu .............................................................. 47 Phần 4. Kết quả nghıên cứu và thảo luận ................................................................... 48 4.1. Điều tra đánh giá thị hiếu tiêu dùng và hiện trạng sản xuất bí xanh phục vụ ăn tươi tại các tỉnh phía Bắc .......................................................................... 48 4.1.1. Thông tin chung của người tiêu dùng bí xanh .................................................... 48 4.1.2. Thị hiếu người tiêu dùng về đặc điểm hình thái quả bí xanh ............................. 49 4.1.3. Thị hiếu người tiêu dùng về chất lượng quả bí xanh .......................................... 50 4.1.4. Các dạng quả bí xanh đang bán trên thị trường .................................................. 51 4.1.5. Chất lượng các sản phẩm bí xanh thu thập trên thị trường ................................. 53 4.1.6. Chất lượng cảm quan của các quả bí xanh.......................................................... 54 4.1.7. Hiện trạng sản xuất bí xanh tại các tỉnh phía Bắc ............................................... 55 4.1.8. Phân nhóm các giống bí xanh đang sản xuất tại các tỉnh phía Bắc .................... 59 4.1.9. Tập quán canh tác và bệnh hại bí xanh tại một số tỉnh phía Bắc ........................ 60 4.1.10. Thị hiếu người tiêu dùng hiện nay về giống bí xanh .......................................... 62 4.2. Đánh giá nguồn vật liệu khởı đầu các mẫu gıống bí xanh .................................. 64 4.2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống bí xanh ........................... 64 4.3. Phát triển dòng thuần và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bí xanh ăn tươi tự phối ..................................................................................................... 85 iv
4.3.1. Phát triển dòng thuần phù hợp cho chọn tạo giống bí xanh ăn tươi ................... 85 4.3.2. Đánh giá khả năng kết hợp chung của các dòng bí xanh tự phối ................... 87 4.3.3. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng bí xanh tự phối ưu tú ............ 100 4.4. Đánh giá, tuyển chọn các tổ hợp lai triển vọng phù hợp cho ăn tươi ở các tỉnh phía Bắc ..................................................................................................... 106 4.4.1. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai.............................. 106 4.4.2. Đặc điểm hình thái thân, lá của các tổ hợp lai bí xanh ..................................... 107 4.4.3. Đặc điểm hình thái quả của các tổ hợp lai ........................................................ 108 4.4.4. Đánh giá chất lượng của các tổ hợp lai ............................................................. 109 4.4.5. Đánh giá mức độ nhiễm bệnh của các tổ hợp lai .............................................. 110 4.4.6. Đánh giá năng suất của các tổ hợp lai............................................................... 111 4.5. Khảo nghiệm sinh thái tổ hợp lai triển vọng tại một số địa phương................. 114 4.5.1. Tại tỉnh Hòa Bình ............................................................................................. 115 4.5.2. Tại tỉnh Thanh Hoá ........................................................................................... 118 Phần 5. Kết luận và đề nghị ....................................................................................... 122 5.1. Kết luận ............................................................................................................. 122 5.2. Kiến nghị........................................................................................................... 123 Danh mục công trình công bố có liên quan đến luận án .............................................. 124 Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 125 Phụ lục .......................................................................................................................... 136 v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt ARN Acid ribonucleic Đại lượng phân tử sinh học BX Wax gourd Bí xanh CTP Food plants Cây thực phẩm D Line Dòng Đ/C Control Đối chứng DIALLEL Cross-breeding method Lai luân phiên FAO Food and Agriculture Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Organization Hợp Quốc FCRI Field Crops Research Institute Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm GCA General Combining Ability Khả năng kết hợp chung GWAS Genome Wide Association Study Nghiên cứu tương quan trên toàn bộ hệ gen IARI India Agricultural Research Institue Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Ấn Độ KNKH Ability to combine Khả năng kết hợp OP Open Pollination Giống thụ phấn mở (Giống thuần) PIC Polymorphic Information Content Hàm lượng thông tin đa hình PTNT Rural Development Phát triển nông thôn QTL Quantitive Trait Locus Locus tính trạng số lượng S No. 2 Số 2 SCA Specific combining ability Khả năng kết hợp riêng SX Production Sản xuất TĐ Autumn and Winter Thu Đông TT5 Thien Thanh 5 Thiên Thanh 5 WorldVeg World Vegetable Center Trung tâm Rau thế giới XH Spring-Summer Xuân Hè vi
DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1. Hàm lượng dinh dưỡng có trong bí xanh............................................................ 9 2.2. Diện tích, năng suất và sản lượng sản xuất cây rau họ bầu bí trên thế giới (2019 - 2020) ............................................................................................. 27 2.3. Diện tích, sản lượng cây bí xanh tại các tỉnh phía Bắc (giai đoạn 2017 - 2021) ........ 28 3.1. Danh sách nguồn vật liệu khởi đầu................................................................... 32 3.2. Các chỉ thị phân tử sử dụng đánh giá đa dạng di truyền................................... 43 4.1. Thông tin người tiêu dùng tại các điểm điều tra năm 2015 .............................. 48 4.2. Thị hiếu người tiêu dùng về đặc điểm hình thái quả bí xanh tại các điểm điều tra năm 2015 ............................................................................................. 50 4.3. Thị hiếu người tiêu dùng về chất lượng quả bí xanh tại các điểm điều tra năm 2015 .......................................................................................................... 51 4.4. Đặc điểm của các sản phẩm bí xanh đang bán trên thị trường vùng đồng bằng sông Hồng năm 2015 ............................................................................... 52 4.5. Chất lượng của các dạng quả bí xanh đang tiêu thụ trên thị trưởng vùng đồng bằng sông Hồng năm 2015 ...................................................................... 54 4.6. Đánh giá cảm quan chất lượng các quả bí xanh sau chế biến đang bán trên thị trường vùng đồng bằng sông Hồng năm 2015 ..................................... 54 4.7. Hiện trạng cơ cấu sản xuất giống bí xanh tại một số tỉnh phía Bắc trong năm 2015 .......................................................................................................... 57 4.8. Phân nhóm cơ cấu giống bí xanh sản xuất chuyên canh tại một số tỉnh phía Bắc trong năm 2015 .................................................................................. 59 4.9. Tập quán canh tác và một số bệnh hại trên giống bí đang trồng tại một số tỉnh phía Bắc trong năm 2015 ...................................................................... 60 4.10. Thị hiếu người tiêu dùng về đặc điểm hình thái quả bí xanh tại các điểm điều tra năm 2021 ............................................................................................. 62 4.11. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các mẫu giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương................ 64 4.12. Đặc điểm hình thái thân các mẫu giống trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương ................................................................... 66 vii
4.13. Đặc điểm hình thái lá của các mẫu giống trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương.......................................................... 68 4.14. Đặc điểm hình thái quả của các mẫu giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương .................................................. 70 4.15. Phân nhóm các mẫu giống bí xanh dựa vào đặc điểm quả ............................... 71 4.16. Đặc điểm thịt và vỏ quả của các mẫu giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương .............................. 72 4.17. Mức độ nhiễm bệnh giả sương mai và phấn trắng tự nhiên ngoài đồng ruộng của các mẫu giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương .................................................................................... 73 4.18. Đánh giá tính kháng bệnh giả sương mai và phấn trắng của các mẫu giống bí xanh năm 2015 ................................................................................... 75 4.19. Đặc điểm ra hoa, đậu quả của các mẫu giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương ............................................. 77 4.20. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương................ 79 4.21. Phân nhóm các mẫu giống bí xanh dựa vào khối lượng quả ............................ 80 4.22. Đánh giá chất lượng cảm quan của các mẫu giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương .............................. 81 4.23. Chất lượng hóa sinh của các mẫu giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2015 tại Gia Lộc, Hải Dương .................................................. 83 4.24. Một số đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống bí xanh sử dụng phát triển dòng thuần ................................................................................................ 86 4.25. Năng suất cá thể của con lai F1 giữa dòng và cây thử (giống bí xanh Số 2 - ký hiệu S) trong vụ Thu Đông 2017 tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm Gia Lộc, Hải Dương ....................................................................... 88 4.26. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các con lai F1 trong vụ Thu Đông năm 2018 tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm Gia Lộc, Hải Dương ............................................................................... 89 4.27. Chiều dài thân chính, số lá/thân chính và màu sắc lá của các con lai F1 trong vụ Thu Đông năm 2018 tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm Gia Lộc, Hải Dương ............................................................................... 91 viii
4.28. Đặc điểm quả của của các con lai F1 trong vụ Thu Đông năm 2018 tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm Gia Lộc, Hải Dương ........................ 92 4.29. Mức độ nhiễm bệnh giả sương mai và phấn trắng của các con lai F1 trong vụ Thu Đông năm 2018 tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm Gia Lộc, Hải Dương ............................................................................... 93 4.30. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các con lai F1 trong vụ Thu Đông năm 2018 tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm Gia Lộc, Hải Dương ................................................................................................ 94 4.31. Giá trị khả năng kết hợp chung về năng suất thực thu của các con lai F1 trong vụ Thu Đông năm 2018 tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm Gia Lộc, Hải Dương ............................................................................... 95 4.32. Kết quả phân tích các dải đa hình của 11 chỉ thị phân tử ................................. 98 4.33. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng .................. 101 4.34. Đặc điểm thân, lá của các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng.................................................................. 102 4.35. Đặc điểm quả của các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng.................................................................. 103 4.36. Chất lượng cảm quan của các các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng .................................................. 104 4.37. Chất lượng hóa sinh của các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng ............................................................ 104 4.38. Mức độ nhiễm bệnh sương mai và phấn trắng trên đồng ruộng của các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng ...................................................................................................... 105 4.39. Đặc điểm ra hoa và tỷ lệu đậu quả của các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng .................................... 105 4.40. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng .................. 106 4.41. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2020 tại TP. Hải Dương .................................... 107 ix
4.42. Đặc điểm thân, lá của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2020 tại TP.Hải Dương ........................................................................... 108 4.43. Đặc điểm quả của tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2020 tại TP.Hải Dương............................................................................................ 109 4.44. Một số chỉ tiêu chất lượng quả của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè năm 2020 tại TP.Hải Dương................................................................................... 110 4.45. Mức độ nhiễm bệnh giả sương mai và phấn trắng trên đồng ruộng của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2020 tại TP. Hải Dương ........ 111 4.46. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè năm 2020 tại TP. Hải Dương .......................................................... 112 4.47. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Thu Đông năm 2020 tại TP.Hải Dương ......................................................... 113 4.48. Một số đặc điểm sinh trưởng phát triển của giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Nam Thượng, Kim Bôi, Hòa Bình .................. 115 4.49. Một số đặc điểm hình thái và chất lượng quả của giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Nam Thượng, Kim Bôi, Hòa Bình ...... 116 4.50. Mức độ nhiễm bệnh sương mai và phấn trắng trên đồng ruộng của các giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Nam Thượng, Kim Bôi, Hòa Bình .......................................................................... 116 4.51. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất các giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Nam Thượng, Kim Bôi, Hòa Bình ...... 117 4.52. Một số đặc điểm nông sinh học của các giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Hoằng Thắng, Hoằng Hóa, Thanh Hoá....................... 118 4.53. Một số đặc điểm hình thái và chất lượng quả của các giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Hoằng Thắng, Hoằng Hóa, Thanh Hoá .............................................................................................. 119 4.54. Mức độ nhiễm bệnh giả sương mai và phấn trắng trên đồng ruộng của các giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Hoằng Thắng, Hoằng Hóa, Thanh Hoá ..................................................................... 120 4.55. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Hoằng Thắng, Hoằng Hóa, Thanh Hoá ...................................................................................................... 121 x
4.35. Đặc điểm quả của các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng.................................................................. 159 4.40. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bí xanh tự phối ưu tú trong vụ Xuân Hè năm 2019 tại Gia Lộc, Hải Duơng .................. 160 4.43. Đặc điểm quả của tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2020 tại TP.Hải Dương............................................................................................ 162 4.49. Một số đặc điểm hình thái và chất lượng quả của giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Nam Thượng, Kim Bôi, Hòa Bình ...... 165 4.53. Một số đặc điểm hình thái và chất lượng quả của các giống bí xanh trong vụ Xuân Hè và Thu Đông năm 2021 tại Hoằng Thắng, Hoằng Hóa, Thanh Hoá .............................................................................................. 167 xi
DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 4.1. Các mẫu giống bí xanh đang bán trên thị trường ............................................. 53 4.2. Các mẫu giống bí xanh sau chế biến ................................................................ 53 4.3. Các mẫu giống bí xanh thu thập ....................................................................... 84 4.4. Kết quả kiểm tra điện di mẫu ADN tổng số của các mẫu bí xanh trên gel 1% agarose ........................................................................................................ 96 4.5a. Kết quả điện di sử dụng mồi A2 trên 31 dòng bí xanh .................................... 97 4.5b. Kết quả điện di sử dụng mồi ACTR trên 31 dòng bí xanh .............................. 97 4.5c. Kết quả điện di sử dụng mồi L1L2 trên 31 dòng bí xanh ................................ 97 4.6. Ma trận chỉ số tương đồng di truyền giữa 31 dòng giống bí xanh ................... 99 4.7. Biểu đồ UPGMA về sự tương đồng di truyền giữa 31 dòng bí xanh ............. 100 4.8. Các dòng bí xanh tự phối ưu tú ...................................................................... 103 4.9. Giống bí xanh VC21 ....................................................................................... 114 xii
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Nguyễn Đình Thiều Tên Luận án: Nghiên cứu nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống bí xanh (Benincasa hispida) ăn tươi tại các tỉnh phía Bắc. Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng Mã số: 9 62 01 11 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam * Mục đích nghiên cứu Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng và hiện trạng sản xuất bí xanh phục vụ ăn tươi tại một số tỉnh phía Bắc. Thu thập, đánh giá và tạo nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo dòng bố, mẹ và tổ hợp bí xanh F1 mới phù hợp ăn tươi. Chọn tạo được tổ hợp lai bí xanh mới có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh, năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp thị hiếu ăn tươi của người tiêu dùng tại các tỉnh phía Bắc. * Phương pháp nghiên cứu - Thu thập thông tin sơ cấp thông qua điều tra với 30 phiếu/điểm và 3 điểm/tỉnh (thành phố) x 4 tỉnh (thành phố) = 360 phiếu. Thông tin thứ cấp được thu thập thông qua báo cáo của Sở Nông nghiệp & PTNT các tỉnh; Bộ Nông nghiệp và PTNT; Tổng Cục Thống kê; Báo cáo khoa học của các cơ quan nghiên cứu. Số liệu sơ cấp và thứ cấp được xử lý theo phương pháp của Nguyễn Lê Hà Phương (2021). - Đánh giá nguồn vật liệu khởi đầu và nguồn gen bí xanh theo phương pháp của IPGRI (2001), kết hợp đánh giá đa dạng di truyền - Các thí nghiệm khảo sát, so sánh giống được bố trí theo phương pháp của Nguyễn Thị Lan & Phạm Tiến Dũng (2006). - Đánh giá nhân tạo mức độ nhiễm bệnh giả sương mai theo phương pháp của Cohen & cs. (2003); Bệnh phấn trắng theo phương pháp của Zhang & cs. (2011) và McCreight (2006). - Đánh giá ngoài đồng: Bệnh giả sương mai và phấn trắng theo thang điểm hướng dẫn của Trung tâm Rau thế giới (WorldVeg, 1995). - Phương pháp phát triển dòng thuần thông quan chọn lọc cá thể kết hợp với thụ phấn cưỡng bức. - Đánh giá khả năng kết hợp chung bằng phương pháp lai đỉnh (topcross) của Davis (1927), Jenkins và Bruce (1932). - Đánh giá khả năng kết hợp riêng bằng phương pháp lai luân phiên (lai Diallel), sơ đồ Griffing 4 (1954; 1956). - Số liệu thí nghiệm được xử lý thống kê bằng chương trình Excel và phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm IRRISTAT ver 5.0. xiii
* Kết quả chính và kết luận 1) Tại vùng đồng bằng sông Hồng, sản phẩm bí xanh phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng ăn tươi là những mẫu giống đáp ứng được các tiêu chí: màu sắc vỏ quả xanh đậm, thịt quả màu xanh, cùi dày, đặc ruột, ăn mềm, vị ngọt nhẹ, dạng quả thuôn dài, khối lượng trung bình từ 1,0 - 1,5 kg, đường kính từ 6,0 - 8,0 cm, chiều dài từ 35 - 45 cm; hàm lượng chất khô từ 4,45 - 4,99%; chất xơ 10,12 - 18,56%; đường tổng số từ 2,04 - 2,91% và vitamin C từ 3,30 - 4,83 mg/100g. 2) Tại các tỉnh phía Bắc, diện tích bí xanh khoảng 23 nghìn ha, trong đó tập trung chính ở đồng bằng sông Hồng (chiếm 51,3%). Giống bí xanh được trồng phổ biến ở vùng này có đặc điểm: quả thuôn dài, vỏ màu xanh đậm, thịt quả màu phớt xanh, đặc ruột, chiều dài 50 - 75 cm, đường kính 7,0 - 9,0 cm, khối lượng từ 1,7 - 2,5 kg. Diện tích sản xuất giống bí xanh có những đặc điểm trên chiếm 77,5% cơ cấu giống tại một số vùng trồng chuyên canh. 3) Các mẫu giống bí xanh thu thập tại các tỉnh phía Bắc đa dạng về đặc điểm sinh trưởng, phát triển, đặc điểm hình thái, năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu bệnh. Qua đánh giá đã phân lập được 07 mẫu giống (BX01, BX02, BX11, BX06, BX19, BX20 và BX22) có năng suất cao; 11 mẫu giống (BX01, BX04, BX06, BX10, BX11, BX13, BX16, BX18, BX19, BX20 và BX22) có đặc điểm thịt quả, hương vị và khẩu vị phù hợp ăn tươi; 11 mẫu giống (BX01, BX04, BX06, BX07, BX10, BX11, BX12, BX16, BX19, BX20 và BX22) có hàm lượng chất xơ, đường tổng số và vitamin C phù hợp làm vật liệu cho chọn giống bí xanh ăn tươi; 08 mẫu giống (BX02, BX03, BX04, BX9, BX10, BX13, BX15 và BX19) nhiễm rất nhẹ với bệnh giả sương mai và phấn trắng. 4) Sử dụng 6 mẫu giống (BX04, BX22, BX06, BX11, BX10, BX01) có nhiều đặc điểm nông sinh học tốt, năng suất và chất lượng và khả năng chống chịu bệnh, phù hợp để phát triển dòng tự phối thuần. Kết quả đánh giá 58 dòng ở thế hệ I2 và 31 dòng ở thế hệ I4 đã chọn được 06 dòng tự phối thuần (BA6-3-7, BB3-4-5, BB5-6-4, BB7-3-6, BF5-6-4 và BF9-3-2) có khả năng kết hợp chung cao về năng suất, chất lượng quả và đặc điểm quả. 5) Đã chọn được tổ hợp lai BF5-6-4 x BB3-4-5 (đặt tên là VC21) có ưu thế lai về năng suất và đặc điểm dạng quả. Tổ hợp lai VC21 có thời gian sinh trưởng từ 105 - 110 ngày, sau trồng 70 - 75 ngày cho thu quả đợt đầu; khối lượng quả từ 1,45 - 1,51 kg, dạng quả đẹp, hình thuôn ngắn, chiều dài quả dao động từ 39,7 - 42,8 cm, đường kính quả 7,5 - 7,8 cm, thịt quả dày 2,3 - 2,5 cm, vỏ quả xanh đậm, thịt quả màu xanh nhạt, hàm lượng chất khô đạt 4,8%, chất xơ 17,30%, đường tổng số 2,45% và hàm lượng vitamin C là 4,75 mg, phù hợp cho bí xanh ăn tươi; năng suất đạt từ 57,76 tấn/ha ở vụ Xuân Hè và 50,04 tấn/ha vụ Thu Đông. 6) Khảo nghiệm sinh thái tại Hòa Bình và Thanh Hóa, giống bí xanh VC21 có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, nhiễm nhẹ bệnh giả sương mai và phấn trắng. Tại Hoà Bình, giống VC21 có năng suất đạt từ 50,65 - 56,12 tấn/ha. Tại Thanh Hoá, giống VC21 có năng suất từ 50,12 - 54,80 tấn/ha. Ở cả 2 địa phương trên, giống VC21 đều cho năng suất cao hơn có ý nghĩa so với giống đối chứng Thiên Thanh 5 và VA.206. xiv
THESIS ABSTRACT PhD candidate: Nguyen Dinh Thieu Thesis title: Research on collections for breeding new wax gourd varieties (Benincasa hispida) for fresh consumption in the Northern provinces. Major: Genetics and plant breeding Code: 9 62 01 11 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) *Research Objectives: General objective *Research purposes Evaluation of consumers’ preferences and current status of wax gourd production for fresh consumption in some northern provinces. Collecting and evaluating accessions to serve the selection and breeding new parental lines and hybrid F1 wax gourd for fresh consumption. Breeding new wax gourd hybrids with vigorous growth and development, low infection of pests and diseases, high yield, good quality, meeting consumers’ preferences on fresh consumtion in the Northern provinces. . * Materials and Methods - Collecting primary information through survey with 30 questionaire copies /location and 3 locations/province (city) x 4 provinces (city) = 360 quesionair copies. Secondary information is collected through reports of provincial Departments of Agriculture and Rural Development; Ministry of Agriculture and Rural Development, General Statistics Office; scientific reports of research institutions. Primary data and secondary data were processed according to the method of Nguyen Le Ha Phuong (2021). Evaluating genetic diversity of wax gourd genetic resources according to the method of IPGRI (2001). - Experiments to survey and compare varieties were arranged according to the method of Nguyen Thi Lan & Pham Tien Dung (2006). - Accessing degree of infection in the laboratory of pseudo-downy mildew (Pseudoperonospora Cubensis) according to the method (Cohen et al., 2003); Powdery mildew (Erysiphe cichoracearum) according to the method of (Zhang et al., 2011) and (McCreight, 2006). - Assessing degree of infection in the field of downy mildew and powdery mildew according to the guideline scale of the World Vegetable Center (WorldVeg, 1995). - Method of developing pure lines of individual selection combined with forced pollination to create self-breeding lines. - The method of testing the general combining ability by the topcross method of Davis (1927), Jenkins and Bruce (1932). - The method of testing the ability to combine separately by alternating hybridization (Diallel hybrid), Griffing diagram 4 (1954; 1956). - Experimental data were statistically processed by Excel and analyzed by ANOVA using IRRISTAT ver 5.0 software. xv
* Main findings and conclusions 1) In the Red River Delta, wax gourd products for fresh comsumption that meet consumers’ preferences are varieties including the following criteria: dark green skin color, green fruit flesh, thick pulp, dense intestine, soft, sweet taste, elongated fruit, average weight from 1.0 - 1.5 kg, diameter from 6.0 - 8.0 cm, length from 35 - 45 cm; dry matter content from 4.45 - 4.99%; fiber 10.12 - 18.56%; total sugar from 2.04 - 2.91% and vitamin C from 3.30 - 4.83 mg/100g. 2) In the Northern provinces, the area of wax gourd is about 23,000 hectares, of which the main concentration is in the Red River Delta (51.3%). The wax gourd varieties grown popularly in this region have the following characteristics: oblong fruit, dark green skin, pale green flesh, dense flesh, length 50 - 75 cm, diameter 7.0 - 9.0 cm, weight from 1.7 to 2.5 kg. The production area of wax gourd varieties with the above characteristics accounts for 77.5% of the variety structure in some specialized cultivation areas. 3) The wax gourd accessions collected in the Northern provinces varied in terms of growth, development, morphological characteristics, yield, quality and disease resistance. Through the evaluation, 07 accessions were classified (BX01, BX02, BX11, BX06, BX19, BX20 and BX22) with high yield; 11 accessions (BX01, BX04, BX06, BX10, BX11, BX13, BX16, BX18, BX19, BX20 and BX22) have characteristics of fruit flesh and taste suitable for fresh consumtion; 11 accessions (BX01, BX04, BX06, BX07, BX10, BX11, BX12, BX16, BX19, BX20 and BX22) with fiber, total sugar and vitamin C content are suitable as starting materials for breeding wax gourd varieties for fresh consumtion ; 08 accessions (BX02, BX03, BX04, BX9, BX10, BX13, BX15 and BX19) were very lightly infected with downy mildew and powdery mildew. 4) Using 6 varieties (BX04, BX22, BX06, BX11, BX10, BX01) with many good agro-biological characteristics, yield, quality and disease resistance suitable for developing inbred lines. Through the evaluation of the general combining ability in generations I2 (58 lines) and I4 (31 lines), six inbred lines were selected (BA6-3-7, BB3-4-5, BB5-6-4). , BB7- 3-6, BF5-6-4 and BF9-3-2) had a high combined ability in terms of yield, fruit characteristics, and fruit quality. 5) The hybrid F1 of BF5-6-4 x BB3-4-5 (named VC21) was selected with hybrid advantages in yield and fruit shape characteristics. The hybrid F1 had growth duration of 105 - 110 days, the first fruit harvest after planting 70 - 75 days; fruit weight from 1.45 - 1.51 kg, beautiful fruit shape, short oblong shape, fruit length of39.7 - 42.8 cm, fruit diameter of 7.5 - 7.8 cm, fruit flesh of 2.3 - 2.5 cm thick, dark green rind, light green flesh, 4.8 % dry matter, 17.30% fiber, 2.45% total sugar and vitamin C content of4.75 mg, suitable for fresh consumtion; yield was 57.76 tons/ha in Spring-Summer crop and 50.04 tons/ha in Autumn-Winter crop. 6) The VC21 wax gourd variety, which was ecologically tested in Hoa Binh and Thanh Hoa, performed vigorous growth and development, and low infection of downy mildew and powdery mildew. In Hoa Binh, the VC21 variety reached a yield of 50.65 - 56.12 tons/ha. In Thanh Hoa, VC21 variety reached a yield of 50.12 - 54.80 tons/ha. In both of these two localities, the variety VC21 brought significantly higher yield than the control varieties Thien Thanh 5 and VA.206. xvi
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Cây bí xanh có tên khoa học là Benincasa hispida (Thunb. Ex Murray), thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae), là cây rau ăn quả được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới và á nhiệt đới như Ấn Độ, Trung Quốc, Đài Loan, Việt Nam, Thái Lan … Ở Việt Nam, bí xanh là một trong những cây rau bản địa, quen thuộc và đặc trưng cho tập quán, văn hóa ẩm thực. Các giống bí có khả năng thích ứng rộng, có thể trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, sinh kế cho những vùng kinh tế chưa phát triển. Sản xuất bí xanh cho thu nhập cao hơn một số cây trồng khác (lúa, đậu tương, dưa hấu…) trên đơn vị diện tích. Ngoài ra bí xanh có thời gian thu hoạch kéo dài, quả già vỏ dày cứng nên khả năng bảo quản và vận chuyển tốt để dự trữ cho thời gian giáp vụ và các vùng thiếu rau. Bí xanh có tiềm năng xuất khẩu, nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và dược liệu… Đặc biệt bí xanh là sản phẩm rau an toàn và tốt cho sức khỏe con người ở mọi lứa tuổi (Đào Xuân Thảng, 2013). Bên cạnh việc sử dụng làm rau, cung cấp dinh dưỡng, bí xanh còn có giá trị như thực phẩm chức năng. Các bộ phận của cây bí xanh như vỏ quả, hoa, hạt và lá đều được sử dụng. Các hoạt chất sinh hóa của quả có tác dụng chống oxy hóa, chống kích thích, giải độc,…Trong quả bí xanh đều chữa các khoáng chất thiết yếu như Ca, Mg, Fe, Cu, Zn và Se (Gupta & cs., 2021). Trong y học, bí xanh có tác dụng làm giảm bệnh liên quan đến thần kinh, dạ dày, tiểu đường, cổ chướng, gan, tiết liệu và bệnh tim (Jayasree & cs., 2011). Trong những năm qua, diện tích trồng bí xanh liên tục tăng ở nhiều vùng và nhiều thời vụ trồng khác nhau (Đông Xuân, Xuân Hè, Hè Thu và Thu Đông). Năm 2021, diện tích sản xuất bí xanh cả nước đạt 38.900 ha, sản lượng 795.500 tấn. Vùng đồng bằng sông Hồng, diện tích trồng bí xanh khoảng 8.100 ha, chiếm 20,8% diện tích sản xuất trên cả nước, sản lượng 198.400 tấn. Các tỉnh Trung du miền núi phía Bắc khoảng 7.500 ha, chiếm 19,2% và khu vực Bắc Trung Bộ 6.000 ha, chiếm 15,4% (Tổng cục Thống kê, 2022). Tại vùng đồng bằng sông Hồng, bí xanh được tiêu thụ tập trung ở một số tỉnh, thành như: Hà Nội, Hải 1
Phòng, Quảng Ninh và Hải Dương... Tại Hà Nội, mức độ tiêu thụ bình quân 4,2 gam bí xanh/ngày/người, đạt 4.384 tấn/năm. Hơn nữa, giá bán biến động khá lớn, chênh lệch giữa thời điểm thấp nhất và cao nhất khoảng 201%, giá bí xanh cao thường vào khoảng tháng 12 năm trước đến tháng 2 năm sau (An & cs., 2003). Hiện nay, hầu hết các giống bí xanh được trồng ngoài sản xuất là giống địa phương, tự để giống dẫn đến hiện tượng lẫn tạp, thoái hóa, dạng quả không đồng đều và chất lượng thấp. Các giống lai F1 sử dụng trong sản xuất còn hạn chế và chủ yếu là các giống nhập nội nên không chủ động được nguồn giống. Hơn nữa, các giống bí xanh nhập nội nhiễm sâu bệnh, đặc biệt là bệnh phấn trắng. Các giống địa phương có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, chống chịu được một số bệnh hại chính như giả sương mai, phấn trắng nhưng năng suất thấp. Đặc biệt, các giống bí xanh đang trồng phổ biến ngoài sản xuất có khối lượng quả lớn từ 1,7 - 2,5 kg, màu sắc thịt quả và chất lượng khác nhau; trong khi đó nhu cầu của mỗi hộ gia đình khoảng 1,0 - 1,5 kg/1 bữa/1 ngày. Chính vì vậy việc chọn tạo được giống bí xanh lai F1 thông qua sử dụng nguồn gen địa phương, khả năng thích ứng rộng, chống chịu với một số bệnh hại chính như giả sương mai và phấn trắng, có khối lượng, chất lượng và dạng quả phù hợp với tiêu chí ăn tươi của người tiêu dùng là rất cần thiết. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng và hiện trạng sản xuất bí xanh phục vụ ăn tươi tại một số tỉnh phía Bắc. - Thu thập, đánh giá và tạo nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo dòng bố, mẹ và tổ hợp bí xanh F1 mới phù hợp ăn tươi. - Chọn tạo được tổ hợp lai bí xanh mới có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh, năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp thị hiếu ăn tươi của người tiêu dùng tại các tỉnh phía Bắc. 1.3. PHẠM Vİ NGHİÊN CỨU - Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng được thực hiện tại Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh và Hải Dương. Đánh giá hiện trạng sản xuất giống bí xanh trồng phổ biến tại các tỉnh miền núi phía Bắc (Bắc Giang, Hoà Bình); đồng bằng sông Hồng (Hà Nam, Nam Định); Bắc Trung bộ (Thanh Hoá, Nghệ An). Thời gian thực hiện năm 2015 và 2021. 2