Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột (Cucumis sativus L.) lai F1 phục vụ ăn tươi tại vùng đồng bằng sông Hồng

Chia sẻ: ViJenlice ViJenlice | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:210

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu là lai tạo giống dưa chuột lai F1 có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao và chất lượng tốt, đáp ứng với nhu cầu tiêu dùng quả tươi trong nước và hướng tới xuất khẩu. Xác định được một số thông số kỹ thuật góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất hạt lai và quy trình sản xuất dưa chuột thương phẩm cho giống dưa chuột lai F1 mới chọn tạo đạt năng suất cao, chất lượng tốt.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột (Cucumis sativus L.) lai F1 phục vụ ăn tươi tại vùng đồng bằng sông Hồng

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ TRẦN TỐ TÂM NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG DƯA CHUỘT (Cucumis sativus L.) LAI F1 PHỤC VỤ ĂN TƯƠI TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2020
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ TRẦN TỐ TÂM NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG DƯA CHUỘT (Cucumis sativus L.) LAI F1 PHỤC VỤ ĂN TƯƠI TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số: 9 62 01 11 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Trần Thị Minh Hằng 2. TS. Phạm Mỹ Linh HÀ NỘI, NĂM 2020
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 để 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 cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả luận án Trần Tố Tâm 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. Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trần Thị Minh Hằng và TS. Phạm Mỹ Linh 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, Bộ môn Rau hoa quả và cảnh quan, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Rau quả, cán bộ viên chức Phòng Khoa học và Hợp tác quốc tế, Bộ môn Rau và cây gia vị - Viện Nghiên cứu Rau quả 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 và các em sinh viên thực tập tốt 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 tháng năm 2020 Nghiên cứu sinh Trần Tố Tâm 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 ................................................................................................................. xi Trích yếu luận án ............................................................................................................ xii Thesis abstract................................................................................................................ xiv Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................. 2 1.3. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 3 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, phân loại thực vật và đặc điểm di truyền cây dưa chuột .... 5 2.1.1. Nguồn gốc và phân bố cây dưa chuột ................................................................... 5 2.1.2. Phân loại thực vật học cây dưa chuột ................................................................... 5 2.1.3. Đặc điểm di truyền cây dưa chuột ........................................................................ 7 2.2. Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai............................ 11 2.2.1. Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai trên thế giới ....... 11 2.2.2. Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai ở Việt Nam ............ 17 2.3. Tình hình nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất hạt dưa chuột lai F1 ........................ 21 2.3.1. Tình hình nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt dưa chuột lai F1 trên thế giới ........ 21 2.3.2. Tình hình nghiên cứu kỹ thuật sản xuất hạt dưa chuột lai F1 ở Việt Nam ......... 23 2.4. Tình hình nghiên cứu kỹ thuật sản xuất dưa chuột thương phẩm ....................... 26 2.4.1. Tình hình nghiên cứu kỹ thuật sản xuất dưa chuột thương phẩm trên thế giới .. 26 2.4.2. Tình hình nghiên cứu kỹ thuật sản xuất dưa chuột thương phẩm ở Việt Nam .. 30 iii
Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 36 3.1. Địa điểm nghiên cứu ........................................................................................... 36 3.2. Thời gian nghiên cứu .......................................................................................... 36 3.3. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................. 36 3.4. Nội dung nghiên cứu........................................................................................... 38 3.5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 39 3.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................... 39 3.5.2. Các chỉ tiêu theo dõi ............................................................................................. 46 3.5.3. Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu sinh hóa ................................................ 49 3.5.4. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu .............................................................. 49 3.5.5. Kỹ thuật trồng trọt............................................................................................... 50 Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................... 52 4.1. Đánh giá các dòng dưa chuột tự phối đời I4-I6 .................................................. 52 4.1.1. Đánh giá mức độ phân ly của các dòng qua các thế hệ từ I4-I6 ......................... 52 4.1.2. Nghiên cứu chọn lọc và đánh giá các dòng dưa chuột thế hệ I6 ........................ 55 4.1.3. Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng dưa chuột mới tạo ra ......................... 59 4.2. Lai tạo và tuyển chọn các tổ hợp lai mới có triển vọng ...................................... 67 4.2.1. So sánh các tổ hợp lai ......................................................................................... 67 4.2.2. Khảo nghiệm sản xuất tổ hợp lai có triển vọng .................................................. 79 4.3. NghiÊn cứu xÂy dựng quy trÌnh sản xuất hạt lai cho tổ hợp lai dưa chuột tuyển chọn ........................................................................................................... 87 4.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến năng suất, chất lượng hạt lai ...... 87 4.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân lân và kali đến năng suất và chất lượng hạt lai ........................................................................................................ 94 4.3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố/mẹ đến năng suất và chất lượng hạt lai ............... 99 4.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ ethrel đến ra hoa cái của dòng bố ........... 103 4.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng ra hoa đực của dòng mẹ... 104 4.4. Nghiên cứu hoàn thiện quy trình thâm canh giống dưa chuột lai F1 ................ 108 4.4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách (mật độ) trồng đến năng suất và chất lượng giống lai F1 ............................................................................................. 108 4.4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân bón đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột THL9 ......................................................... 111 iv
Phần 5. Kết luận và kiến nghị .................................................................................... 119 5.1. Kết luận ............................................................................................................. 119 5.2. Kiến nghị........................................................................................................... 120 Danh mục công trình khoa học công bố có liên quan đến luận án .............................. 121 Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 122 Phụ lục .......................................................................................................................... 134 Phụ lục 1. Một số hình ảnh minh họa ........................................................................... 134 Phụ lục 2. Xử lý số liệu thống kê .................................................................................. 135 v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ANOVA Phân tích phương sai CT Công thức GA3 Gibberellic acid GCA Khả năng kết hợp chung HB Ưu thế lai thực HS Ưu thế lai chuẩn PTNT Phát triển nông thôn QCVN Quy chuẩn Việt Nam QTL Locus tính trạng số lượng RADP DNA đa hình được nhân bản ngẫu nhiên RCBD Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh SCA Khả năng kết hợp riêng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam THL Tổ hợp lai TN12 Thủy Nguyên 12 UTL Ưu thế lai YM18 Yên Mỹ 18 vi
DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 3.1. Đặc điểm hình thái sinh trưởng, phát triển, năng suất và tình hình bệnh hại của các vật liệu thử YM18 và TN12................................................................... 37 3.2. Các tổ hợp lai đánh giá trong thí nghiệm ........................................................... 41 4.1. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các dòng dưa chuột thế hệ I4 - I6 ............ 52 4.2. Khả năng ra hoa, đậu quả của các dòng dưa chuột thế hệ I4 - I6 ....................... 54 4.3. Một số đặc điểm hình thái quả của các dòng dưa chuột thế hệ I4 - I6 ............... 55 4.4. Đặc điểm sinh trưởng của các dòng dưa chuột đời I6 vụ xuân hè 2015 tại Gia Lâm - Hà Nội ............................................................................................... 56 4.5. Một số đặc điểm hình thái quả của các dòng dưa chuột đời I6 vụ xuân hè 2015 tại Gia Lâm - Hà Nội ................................................................................. 57 4.6. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và tình hình bệnh hại của các dòng dưa chuột đời I6 vụ xuân hè 2015 tại Gia Lâm - Hà Nội .......................... 58 4.7. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai dưa chuột vụ xuân hè 2016 tại Gia Lâm - Hà Nội .............................................................. 60 4.8. Khả năng kết hợp chung của các dòng dưa chuột đời I6 trong vụ xuân hè 2016 tại Gia Lâm - Hà Nội ................................................................................. 61 4.9. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 15 tổ hợp dưa chuột trong vụ thu đông năm 2016 tại Gia Lâm - Hà Nội ..................................................... 63 4.10. Khả năng kết hợp của các dòng dưa chuột trên tính trạng các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất vụ thu đông năm 2016 ......................................... 64 4.11. Giá trị ưu thế lai thực (HB) và ưu thế lai chuẩn (HS) trên các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai dưa chuột ................................ 66 4.12. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai dưa chuột trong vụ xuân hè và thu đông năm 2017 ...................................................................... 67 4.13. Đặc điểm sinh trưởng của các tổ hợp lai dưa chuột trong vụ xuân hè và thu đông năm 2017 ................................................................................................... 68 4.14. Đặc điểm ra hoa đậu quả của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ xuân hè và thu đông năm 2017 ...................................................................... 70 vii
4.15. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ xuân hè và thu đông năm 2017 ...................................... 72 4.16. Một số đặc điểm quả của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ xuân hè và thu đông năm 2017 ........................................................................... 74 4.17. Một số chỉ tiêu sinh hóa quả của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ xuân hè và thu đông năm 2017 ............................................................ 75 4.18. Đặc điểm hình thái và chất lượng cảm quan quả của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng vụ xuân hè và thu đông năm 2017 ...................................... 76 4.19. Tình hình nhiễm bệnh của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ xuân hè và thu đông năm 2017 tại Gia Lâm, Hà Nội ......................................... 78 4.20. Thời gian sinh trưởng ở các giai đoạn khác nhau của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ thu đông năm 2017 tại các điểm thí nghiệm ........ 79 4.21. Đặc điểm sinh trưởng của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ thu đông năm 2017 tại các điểm thí nghiệm....................................................... 80 4.22. Tình hình ra hoa, đậu quả của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ thu đông năm 2017 tại các điểm thí nghiệm.................................................. 81 4.23. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ thu đông năm 2017 tại các điểm thí nghiệm .................. 83 4.24. Một số chỉ tiêu sinh hóa của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ thu đông năm 2017 tại các điểm thí nghiệm.................................................. 85 4.25. Tình hình nhiễm bệnh của các tổ hợp lai dưa chuột có triển vọng trong vụ thu đông năm 2017 tại các điểm thí nghiệm....................................................... 86 4.26. Chiều cao cây trung bình của các tổ hợp lai dưa chuột tại các điểm thí nghiệm ................................................................................................................ 86 4.27. Năng suất trung bình của các tổ hợp lai dưa chuột tại các điểm thí nghiệm ...... 87 4.28. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến thời gian sinh trưởng của dòng mẹ vụ xuân hè và thu đông năm 2018 ........................................................................... 88 4.29. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến khả năng sinh trưởng, phát triển của dòng mẹ dưa chuột vụ xuân hè và thu đông năm 2018 ............................................... 89 4.30. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến đặc điểm quả giống và chất lượng hạt giống lai vụ xuân hè và thu đông 2018............................................................... 90 viii
4.31. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt giống vụ xuân hè và thu đông 2018 ...................................................... 92 4.32. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến mức độ nhiễm bệnh trên đồng ruộng của dòng mẹ dưa chuột vụ xuân hè và thu đông năm 2018 ...................................... 93 4.33. Ảnh hưởng của liều lượng phân lân và kali đến khả năng sinh trưởng, phát triển của dòng mẹ dưa chuột vụ xuân hè năm 2018 ........................................... 94 4.34. Ảnh hưởng của liều lượng phân lân và kali đến đặc điểm quả giống dưa chuột lai F1 vụ xuân hè năm 2018...................................................................... 95 4.35. Ảnh hưởng của liều lượng phân lân và kali đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất hạt giống dưa chuột lai F1 vụ xuân hè năm 2018..................... 96 4.36. Ảnh hưởng của liều lượng phân lân và kali đến chất lượng hạt giống dưa chuột lai F1 vụ xuân hè năm 2018...................................................................... 98 4.37. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố/mẹ đến khả năng ra hoa, đậu quả của dòng bố, mẹ dưa chuột vụ xuân hè 2018 ................................................................... 100 4.38. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố/mẹ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt lai giống dưa chuột vụ xuân hè 2018.......................................... 101 4.39. Ảnh hưởng của tỷ lệ hàng bố/mẹ đến chất lượng hạt lai giống dưa chuột lai F1 vụ xuân hè 2018 ..................................................................................... 102 4.40. Ảnh hưởng của các nồng độ xử lý ethrel đến sinh trưởng, phát triển của dòng bố dưa chuột vụ xuân hè năm 2018 ......................................................... 103 4.41. Ảnh hưởng của các nồng độ xử lý ethrel đến một số chỉ tiêu về năng suất, chất lượng hạt giống của dòng bố dưa chuột vụ xuân hè năm 2018 ................ 104 4.42. Ảnh hưởng của các nồng độ xử lý GA3 đến sinh trưởng, phát triển của dòng mẹ dưa chuột vụ xuân hè năm 2018 ........................................................ 105 4.43. Ảnh hưởng của các nồng độ xử lý GA3 đến sức sống hạt phấn hoa đực của dòng mẹ dưa chuột vụ xuân hè năm 2018 ........................................................ 106 4.44. Ảnh hưởng của các nồng độ xử lý GA3 đến một số chỉ tiêu về năng suất, chất lượng hạt giống của dòng mẹ dưa chuột vụ xuân hè năm 2018 ............... 106 4.45. Ảnh hưởng của khoảng cách (mật độ) trồng đến thời gian sinh trưởng của dưa chuột THL9 vụ thu đông năm 2018........................................................... 109 4.46. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trưởng, phát triển của dưa chuột THL9 vụ thu đông năm 2018 ................................................................. 109 ix
4.47. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất dưa chuột THL9 vụ thu đông 2018 ........................................................... 110 4.48. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến mức độ nhiễm bệnh trên đồng ruộng của dưa chuột THL9 vụ thu đông năm 2018........................................................... 111 4.49. Ảnh hưởng của liều lượng lân và kali đến một số giai đoạn sinh trưởng của tổ hợp lai dưa chuột THL9 vụ thu đông 2018 .................................................. 112 4.50. Ảnh hưởng của liều lượng lân và kali đến một số đặc điểm nông sinh học của tổ hợp lai dưa chuột THL9 vụ thu đông 2018 ............................................ 113 4.51. Ảnh hưởng của liều lượng lân và kali đến khả năng ra hoa, đậu quả của tổ hợp lai dưa chuột THL9 vụ thu đông 2018 ...................................................... 114 4.52. Ảnh hưởng của liều lượng lân và kali đến tình hình bệnh hại của tổ hợp lai dưa chuột THL9 vụ thu đông 2018 .................................................................. 115 4.53. Ảnh hưởng của liều lượng lân và kali đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của tổ hợp lai dưa chuột THL9 vụ thu đông 2018 ....................... 116 4.54. Ảnh hưởng của liều lượng lân và kali đến chất lượng quả của tổ hợp lai dưa chuột THL9 vụ thu đông 2018 .................................................................. 117 x
DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 3.1. Sơ đồ nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột lai F1 ............................................ 39 4.1. Một số tổ hợp lai dưa chuột triển vọng trong thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản tại Gia Lâm - Hà Nội ................................................................................... 71 4.2. Năng suất thực thu của các tổ hợp lai dưa chuột trong vụ xuân hè và thu đông năm 2017 tại Gia Lâm - Hà Nội ................................................................ 73 4.3. Hình ảnh quả của một số tổ hợp lai dưa chuột triển vọng .................................. 77 4.4. Mô hình khảo nghiệm sản xuất tại Hưng Yên .................................................... 82 4.5. Năng suất thực thu của một số tổ hợp lai dưa chuột khảo nghiệm tại một số tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng .................................................................... 84 4.6. Quả giống dưa chuột ở công thức thí nghiệm xử lý GA3 ................................ 107 xi
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Trần Tố Tâm Tên luận án: Nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột (Cucumis sativus L.) lai F1 phục vụ ăn tươi tại vùng đồng bằng sông Hồng 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 Lai tạo giống dưa chuột lai F1 có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao và chất lượng tốt, đáp ứng với nhu cầu tiêu dùng quả tươi trong nước và hướng tới xuất khẩu. Xác định được một số thông số kỹ thuật góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất hạt lai và quy trình sản xuất dưa chuột thương phẩm cho giống dưa chuột lai F1 mới chọn tạo đạt năng suất cao, chất lượng tốt. Phương pháp nghiên cứu Đánh giá mức độ phân ly của 41 dòng dưa chuột tự phối thế hệ từ I4 - I6. Thí nghiệm được bố trí tuần tự không nhắc lại, mỗi dòng 1 ô (30 cây/ô). Đánh giá khả năng kết hợp chung (GCA) được áp dụng theo phương pháp lai đỉnh Topcross giữa 20 dòng dưa chuột thuần với vật liệu thử là dòng dưa chuột Yên Mỹ (YM18) và dòng dưa chuột Thủy Nguyên (TN12). Thí nghiệm đánh giá con lai của 20 dòng dưa chuột thuần với vật liệu thử được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần nhắc, mỗi lần nhắc là 30 cây. Đánh giá khả năng kết hợp riêng (SCA) của 6 dòng có khả năng kết hợp chung cao ở thế hệ I6 lai theo sơ đồ Griffing 4 (nx(n-1)/2). Thí nghiệm bố trí khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm là 30 m2/giống. So sánh các tổ hợp lai dưa chuột ưu tú mới chọn tạo. Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm là 7,2 m2. Khảo nghiệm sản xuất 3 tổ hợp lai triển vọng. Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm là 500 m2/mô hình. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật sản xuất hạt lai và sản xuất dưa chuột thương phẩm. Thí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) và Split plot với 3 lần nhắc lại. xii
Số liệu thí nghiệm được xử lý thống kê bằng chương trình Excel và phân tích phương sai (ANOVA) bằng chương trình IRRISTART 5.0. Kết quả chính và kết luận Đánh giá được 41 dòng dưa chuột tự phối thế hệ I4-I6 về các đặc điểm nông sinh học, khả năng ra hoa, đậu quả và đặc điểm hình thái quả đã chọn lọc được 20 dòng dưa chuột thế hệ I6 có giá trị sử dụng cho mục đích chọn giống dưa chuột ăn tươi. Trong số 20 dòng được chọn lọc có 6 dòng có khả năng kết hợp chung cao là D2, D5, D6, D13, D16 và D19. Qua đánh giá khả năng kết hợp riêng của 6 dòng dưa chuột đã xác định được 10 tổ hợp lai có giá trị ưu thế lai cao. Thông qua đánh giá trong vụ xuân hè và vụ thu đông đã chọn được 3 tổ hợp lai là THL2 (D6 x D2), THL6 (D19 x D6) và THL9 (D16 x D13) có năng suất cao hơn so với giống đối chứng. Khảo nghiệm sinh thái THL2, THL6 và THL9 tại Hà Nội, Hà Nam, Hưng Yên, đã xác định được tổ hợp lai dưa chuột THL9 có thời gian sinh trưởng từ 85 - 88 ngày, khối lượng quả trung bình 205,4 - 210,3 g, năng suất đạt 50,6 tấn/ha trong vụ xuân hè và 48,4 tấn/ha trong vụ thu đông. Hình thái, màu sắc và chất lượng quả phù hợp với tiêu chuẩn dưa chuột ăn tươi. Sản xuất hạt lai cho tổ hợp lai dưa chuột THL9 tại vùng đồng bằng sông Hồng có năng suất cao cần gieo hạt ngày 20/2 trong vụ xuân hè và ngày 25/9 trong vụ thu đông; bón phân với liều lượng 20 tấn phân chuồng và 120 kg N : 150 kg P2O5 : 180 kg K2O/ha; tỷ lệ hàng bố mẹ thích hợp là 8 ♀ : 1 ♂; phun Ethrel với nồng độ 100 ppm làm tăng số hoa cái của dòng bố và phun GA3 với nồng độ 300 ppm làm tăng số hoa đực của dòng mẹ. Thâm canh cho tổ hợp lai dưa chuột THL9 thương phẩm cần trồng với khoảng cách 70 cm x 45 cm (tương ứng với mật độ 32.000 cây/ha) và liều lượng phân bón thích hợp là 20 tấn phân chuồng và 120 kg N: 120 kg P2O5 : 150 kg K2O/ha. Cây dưa chuột có khả năng sinh trưởng phát triển tốt, năng suất đạt trên 50 tấn/ha. Các chỉ tiêu sinh hóa đạt tiêu chuẩn và phù hợp với mục đích ăn tươi. xiii
THESIS ABSTRACT PhD candidate: Tran To Tam Thesis title: Breeding of new hybrid (F1) cucumber cultivar (Cucumis sativus L.) for fresh consumption in the Red River Delta. Major: Plant Genetics and Breeding Code: 9 62 01 11 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives: - Breeding F1 hybrid cucumbers of good growth and development, high yielding and good quality for fresh consumption in the domestic market and export. - Determining technical specifications to develop a production protocol for the new hybrid (F1) cucumber cultivar of high fruit yield and quality. Materials and Methods: - Evaluating the segregation level of 41 inbred cucumber lines from I4 - I6. The experiment was arranged in sequence without replication, each line was planted in a plot (30 plants/plot). - Evaluating the general combining ability (GCA) by Topcross of 20 pure cucumber lines and the testers Yen My cultivar (YM18) and Thuy Nguyen (TN12). The experiment design was completely random blocks (RCBD) with 3 replications, 30 plants/replication. - Evaluating the specific combining ability (SCA) of 6 cucumber lines with high general combining ability in I6 generation followed Griffing 4 diagram (nx (n-1)/2). The experiment was arranged in RCBD with 3 replications; the area of each was 30 m2/plot. - Assessing and comparing the newly selected elite hybrid cucumber hybrids. The experiment was RCBD with 3 replications. The area of a plot was 7.2 m2/plot. - Implementing VCU test of 3 prospective hybrids in Hanoi, Ha Nam and Hung Yen provinces. The experiment was arranged in RCBD with 3 replications; the area of an experimental plot in each site was 500 m2. - Studying technical practices of hybrids seed and commercial cucumber production. Field experiments were arranged in RCBD and Split-plot design, with 3 replications. - The experimental data was statistically processed by Excel and analysis of variance (ANOVA) by IRRISTART 5.0 software. xiv
Main findings and conclusions: Agronomic traits, flowering, fruiting and morphological characteristics of 41 inbred cucumber lines (I4-I6) were evaluated. 20 strains of I6 cucumbers were selected for the purpose of breeding new cucumber lines/cultivars for fresh use. Assessing GCA, 6 cucumber lines of good agronomic characteristics and high general combining ability were selected to evaluate the specific combining ability. The results of SCA on traits of number of fruits/plant, average fruit weight, individual yield and actual and heterosis expression of the selected cucumber hybrid combinations on the yield components identified 10 hybrid combinations of high level of heterosis expression. Through evaluation in spring-summer and autumn-winter seasons, 3 hybrid combinations, namely THL2 (D6 x D2), THL6 (D19 x D6) and THL9 (D16 x D13) were observed having higher yield than that of the control cultivars. VCU testing of the three hybrid combinations in Hanoi, Ha Nam, Hung Yen provinces indicated that the THL9 combination was the most suitable for development in the Red River Delta for its development duration ranging from 85 - 88 days, average fruit weight of 205.4 - 210.3 g, yield of 50.6 tons/ha and 48.4 tons/ha in spring-summer and autumn-winter seasons, respectively. Morphological characteristics, color and quality of the fruits were satisfactory to the requirements of cucumber for fresh use. For seed production of the hybrid combination THL9 in the Red River Delta, seed sowing is suggested to conduct on February 20 in spring-summer season and September 25 in autumn- winter season; fertilization at the rates of 150 kg P2O5: 180 kg K2O: 120 kg N and 20 tons of manure per ha; the appropriate ratio of parental lines in hybrid seed production was 1 ♂: 8 ♀, yielding 219.3 kg of seed per ha; spraying ethrel at the concentration of 100 ppm increased the number of female flowers of the paternal line, while spraying GA3 at the concentration of 300 ppm promoted the number of male flowers of the maternal line in hybrid seed production. For intensive cultivation of the hybrid combination THL9, it is suggested to apply the spacing of 70 cm x 45 cm (equivalent to the density of 32.00 plants/ha) and the fertilization rate of 120 P P2O5: 150 K2O: 120 kg N and 20 tons manure per ha. The hybrid combination showed good growth and development with a yield of over 50 tons/ha. The biochemical criteria were satisfactory to the requirements of cucumber fruit for fresh use. xv
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Dưa chuột (Cucumis sativus L.) là cây rau ăn quả có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao so với các loại rau ăn quả khác. Sản phẩm dưa chuột ngoài ăn tươi như một loại rau xanh còn được chế biến phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. Dưa chuột là loại cây trồng có tiềm năng kinh tế lớn (Priyanka & cs., 2016). Bên cạnh giá trị kinh tế, dưa chuột còn là loại cây trồng có giá trị dinh dưỡng cao. Quả dưa chuột là nguồn cung cấp các loại vitamin (A, C, K, E); khoáng chất (magie, mangan, kali, photpho, canxi và kẽm) và một số sắc tố hữu cơ (Carotene-B, Xanthein-B; Andlutein) cung cấp cho cơ thể con người (Vimala & cs., 1999). Chính vì vậy, dưa chuột là cây được trồng phổ biến trên thế giới (Tatlioglu, 1993) và xếp thứ 4 trong các loại rau có giá trị kinh tế ở Châu Á sau cà chua, bắp cải và hành tây (Nwofia & cs., 2015). Đồng bằng sông Hồng là một trong 2 vùng sản xuất rau lớn nhất Việt Nam, với nhiều chủng loại rau đa dạng như: dưa chuột, cà chua, ớt, bí ngô, su hào, bắp cải, súp lơ, hành lá…Trong đó, dưa chuột là loại rau ăn quả được trồng diện tích lớn ở vùng này với nhiều vụ trong năm (Cục Trồng trọt, 2018). Hơn nữa, nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu mặt hàng dưa chuột rất lớn dẫn đến nhu cầu về giống trở nên cấp thiết đối với thực tế sản xuất của vùng. Mặc dù vậy, các giống dưa chuột trong nước chủ yếu vẫn là các giống địa phương có chất lượng cao, thích hợp với điều kiện khí hậu địa phương nhưng năng suất thấp. Các giống lai F1 trong nước có rất ít và chưa được phổ biến trong sản xuất. Phần lớn các giống lai trồng trong sản xuất hiện nay được nhập từ nước ngoài hoặc do các công ty nước ngoài sản xuất và cung ứng tại Việt Nam với giá thành cao, nhiều giống chưa khảo nghiệm tính thích ứng đã gây rủi ro cho người sản xuất (Trần Khắc Thi & cs., 2010). Để đáp ứng nhu cầu giống cho sản xuất, trong những năm qua nhiều cơ quan nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai F1 có năng suất cao, chất lượng tốt, thích hợp cho ăn tươi và chế biến, phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam nói chung và đồng bằng sông Hồng nói riêng. Trong giai đoạn từ 2005 đến 2015, Viện Nghiên cứu Rau quả đã chọn tạo được bộ giống dưa chuột lai F1 như: CV5, CV11 (Phạm Mỹ Linh & cs., 2005), GL1-2; GL1-7; GL1-8 (Phạm Mỹ Linh & 1
cs., 2015) phục vụ nhu cầu dưa chuột ăn tươi của người tiêu dùng; các giống CV29, CV209 phục vụ sản xuất dưa chuột cho chế biến (Phạm Mỹ Linh & cs., 2009). Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm cũng đã nghiên cứu chọn tạo được một số giống dưa chuột lai F1 phục vụ cho sản xuất như giống PC4, PC5 (Đoàn Xuân Cảnh, 2017). Các giống dưa chuột lai F1 được chọn tạo trong nước chưa đủ đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng, đặc biệt là các giống dưa chuột ăn tươi. Thị hiếu tiêu dùng sản phẩm dưa chuột ăn tươi của người dân miền Bắc Việt Nam ưa thích màu sắc quả dưa chuột có mầu xanh trắng, trong khi đó đa số các giống dưa chuột lai trong sản xuất hiện nay có màu sắc vỏ quả là mầu xanh đậm. Việc chọn tạo được giống dưa chuột đủ tiêu chuẩn chất lượng phục vụ mục đích ăn tươi, có mầu sắc vỏ quả phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu sản xuất và tiêu dùng. Theo thống kê của Cục Trồng trọt, tổng nhu cầu hạt giống rau sản xuất, kinh doanh của cả nước mỗi năm vào khoảng 5.000 tấn, trong đó có hơn 4.000 tấn là nhập khẩu. Đối với dưa chuột, hạt giống sản xuất trong nước mới đáp ứng được 20% nhu cầu sản xuất, 80% nhập từ nước ngoài. Chính vì vậy, việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật để phát triển sản xuất hạt giống dưa chuột trong nước nhằm nâng cao tỷ lệ giống nội địa, giảm giá thành và chủ động sản xuất là vấn đề cấp thiết của ngành hạt giống rau màu nước ta. Để các giống dưa chuột mới chọn tạo trong nước có thể áp dụng vào sản xuất với diện tích lớn, thay thế cho các giống nhập nội, bên cạnh việc đầu tư công nghệ sản xuất hạt giống đáp ứng được khối lượng lớn, việc nghiên cứu xây dựng các biện pháp kỹ thuật phù hợp để sản xuất thương phẩm nhằm phát huy hết tiềm năng năng suất của giống là yếu tố quan trọng. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Lai tạo giống dưa chuột lai F1 có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao và chất lượng tốt, đáp ứng với nhu cầu tiêu dùng quả tươi trong nước và hướng tới xuất khẩu. - Xác định được một số thông số kỹ thuật góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất hạt lai và quy trình sản xuất dưa chuột thương phẩm cho giống dưa chuột lai F1 mới chọn tạo đạt năng suất cao, chất lượng tốt. 2
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đánh giá mức độ phân ly của các dòng dưa chuột tự phối thế hệ I4 - I6. Thử khả năng kết hợp và đánh giá đặc điểm nông sinh học, năng suất và chất lượng của các tổ hợp lai dưa chuột được tạo ra. Nghiên cứu khả năng thích ứng của một số tổ hợp lai dưa chuột triển vọng tại Vùng đồng bằng sông Hồng. - Khu vực nghiên cứu: vùng Đồng bằng sông Hồng. - Thời gian nghiên cứu: từ năm 2014 - 2018 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Bổ sung nguồn vật liệu khởi đầu là 41 dòng dưa chuột tự phối đời I6 có giá trị cho công tác chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai của Việt Nam. - Lai tạo và chọn lọc được 1 tổ hợp lai dưa chuột (THL9) có năng suất đạt 50 tấn/ha trong vụ xuân hè và 48 tấn/ha trong vụ thu đông, chất lượng tốt đáp ứng nhu cầu ăn tươi của người tiêu dùng tại vùng Đồng bằng sông Hồng. - Xác định được một số thông số kỹ thuật góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất hạt dưa chuột lai F1 (thời vụ trồng: 20/2 trong vụ xuân và 25/9 trọng vụ thu; tỷ lệ hàng bố mẹ thích hợp 8 ♀ : 1 ♂; liều lượng phân bón là: 20 tấn phân chuồng và 120 kg N : 150 kg P2O5 : 180 kg K2O/ha và sử dụng một số hóa chất: Ethrel nồng độ 100 ppm và GA3 nồng độ 300 ppm làm tăng số hoa cái của dòng mẹ và hoa đực của dòng bố trong quá trình duy trì dòng bố, mẹ). Hoàn thiện quy trình kỹ thuật thâm canh dưa chuột lai thương phẩm (mật độ: 32.000 cây/ha và liều lượng phân bón 20 tấn phân chuồng và 120 kg N: 120 kg P2O5: 150 kg K2O/ha) phù hợp với điều kiện sinh thái vùng Đồng bằng sông Hồng. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả của đề tài luận án cung cấp các dẫn liệu khoa học có giá trị cho công tác chọn tạo giống dưa chuột ưu thế lai cũng như các nghiên cứu về quy trình sản xuất hạt dưa chuột lai F1 và sản xuất dưa chuột thương phẩm đạt năng suất cao, chất lượng tốt trong điều kiện canh tác vùng đồng bằng sông Hồng. - Kết quả nghiên cứu đề tài luận án là tài liệu tham khảo phục vụ cho công tác nghiên cứu và giảng dạy về công nghệ sản xuất hạt giống dưa chuột lai F1 cũng như kỹ thuật thâm canh dưa chuột thương phẩm cho giống dưa chuột lai F1. 3