Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt thích hợp cho vùng đồng bằng Sông Hồng

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:251

Thêm vào BST

Báo xấu

43
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận án là lựa chọn vật liệu khởi đầu cho công tác lai tạo giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt. Chọn tạo được giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt có năng suất lá cao trên 33 tấn/ha/năm, chất lượng lá tốt, khả năng chống chịu với sâu bệnh khá, thích ứng với điều kiện sinh thái vùng đồng bằng sông Hồng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt thích hợp cho vùng đồng bằng Sông Hồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ------- ------- NGUYỄN THỊ LEN NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG DÂU LAI F1 TAM BỘI THỂ TRỒNG HẠT THÍCH HỢP CHO VÙNG ðỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ------- ------- NGUYỄN THỊ LEN NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG DÂU LAI F1 TAM BỘI THỂ TRỒNG HẠT THÍCH HỢP CHO VÙNG ðỒNG BẰNG SÔNG HỒNG Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng Mã số: 62 62 01 11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. HÀ VĂN PHÚC 2. TS. NGUYỄN THỊ ðẢM HÀ NỘI – 2017
i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện Luận án tôi luôn nhận ñược sự ủng hộ và giúp ñỡ của các cơ quan, các Thầy Cô, bạn bè ñồng nghiệp và gia ñình. Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám ñốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Lãnh ñạo và tập thể cán bộ Ban ðào tạo Sau ñại học Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam ñã tạo ñiều kiện thuận lợi và tận tình giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn thành Luận án. ðặc biệt tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thầy hướng dẫn khoa học là PGS.TS. Hà Văn Phúc và TS. Nguyễn Thị ðảm ñã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn về chuyên môn, truyền ñạt những kiến thức, những kinh nghiệm quý báu giúp tôi thực hiện và hoàn thành Luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn ñến Ban giám ñốc Trung tâm Nghiên cứu Dâu tằm tơ Trung ương ñã luôn tạo mọi ñiều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất kỹ thuật, phương tiện nghiên cứu ñể tôi thực hiện tốt ñề tài nghiên cứu của mình. Tôi xin cảm ơn Ban chủ nhiệm hai ðề tài cấp Bộ: “Nghiên cứu chọn tạo và công nghệ nhân giống dâu, tằm”, giai ñoạn 2006-2010 và “Nghiên cứu biện pháp quản lý cây trồng tổng hợp cây dâu cho vùng ñồng bằng sông Hồng” giai ñoạn 2012-2016; Cảm ơn KS. Vũ Văn Ban, ThS. Lê Thị Hường, ThS. Tống Thị Sen và tập thể cán bộ công nhân viên Trạm Nghiên cứu Dâu tằm tơ Việt Hùng, Vũ Thư, Thái Bình ñã luôn nhiệt tình ủng hộ tôi trong suốt quá trình thực hiện Luận án. Tôi xin trân thành cảm ơn các Quý thầy (cô) ñã ñọc, nhận xét và ñưa ra những ý kiến ñóng góp quý báu cho Luận án. Nhân dịp này, tôi xin gửi lời cảm ơn ñến gia ñình, những người thân và bạn bè ñã luôn ñộng viên giúp ñỡ về tinh thần ñể tôi hoàn thành Luận án. Hà Nội, ngày 16 tháng 02 năm 2017 Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Len
ii LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan kết quả nghiên cứu ñược trình bày trong Luận án này là công trình nghiên cứu của tôi và nhóm tác giả. Toàn bộ số liệu và kết quả nghiên cứu trong Luận án này là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể công bố trong các công trình nghiên cứu ñể nhận học vị. Các thông tin trích dẫn trong Luận án này ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 16 tháng 02 năm 2017 Tác giả luận án Nguyễn Thị Len
iii MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ðOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH x MỞ ðẦU 1 1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3 3.1. Ý nghĩa khoa học 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 4 4. Những ñóng góp mới của luận án 4 5. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu 4 5.1. ðối tượng nghiên cứu 4 5.2. Phạm vi nghiên cứu 4 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 6 1.1. Cơ sở khoa học của ñề tài 6 1.1.1. Cơ sở khoa học của lai hữu tính trong chọn tạo giống dâu 6 1.1.2. ðặc tính di truyền một số tính trạng ở cây dâu 8 1.1.3. ðánh giá ña dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử RAPD 9 1.1.4. ðặc ñiểm của giống dâu ña bội thể và ý nghĩa của nó trong chọn tạo giống 11 1.2. Cơ sở thực tiễn của ñề tài 13 1.2.1. ðặc ñiểm sinh thái vùng ñồng bằng sông Hồng 13 1.2.2. Thực trạng trồng dâu, nuôi tằm vùng ñồng bằng sông Hồng 14 1.2.3. Thuận lợi và khó khăn ñối với nghề dâu tằm vùng ðBSH 15 1.3. ðặc ñiểm sinh thái của cây dâu 17 1.3.1. Yêu cầu về ánh sáng 17
iv 1.3.2. Yêu cầu về nhiệt ñộ 18 1.3.3. Yêu cầu về nước 18 1.3.4. Yêu cầu về ñất ñai 20 1.3.5. Yêu cầu dinh dưỡng 20 1.4. Tình hình nghiên cứu cây dâu trên thế giới và ở Việt Nam 22 1.4.1. Một số kết quả nghiên cứu cây dâu trên thế giới 22 1.4.2. Một số kết quả nghiên cứu cây dâu ở Việt Nam 32 1.5. Những nhận xét rút ra từ tổng quan 44 Chương 2.VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 2.1. Vật liệu nghiên cứu 46 2.2. Nội dung nghiên cứu 47 2.2.1. Nghiên cứu lựa chọn vật liệu khởi ñầu 47 2.2.2. Lai tạo và chọn lọc giống dâu lai F1 trồng hạt 47 2.2.3. Khảo nghiệm các giống dâu lai tam bội thể với một số ñiều kiện 47 ngoại cảnh bất thuận 2.2.4. Nghiên cứu tính thích ứng của giống dâu lai VH17 ở vùng ðNSH 47 2.2.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật ñến năng suất 47 chất lượng lá giống dâu lai VH17 2.3. Phương pháp nghiên cứu 47 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu trên ñồng ruộng 47 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng 51 2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp ñánh giá 54 2.3.4. ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 62 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 63 3.1. Kết quả nghiên cứu lựa chọn vật liệu khởi ñầu 63 3.1.1. Nghiên cứu lựa chọn VLKð bằng phương pháp ñánh giá kiểu hình 63 3.1.2. ðánh giá sự sai khác di truyền của nguồn VLKð bằng chỉ thị phân tử 66 RAPD 3.2. Kết quả lai tạo và chọn lọc giống dâu lai F1 trồng hạt 71 3.2.1. Kết quả lai hữu tính ñể tạo ra các tổ hợp dâu lai F1 71 3.2.2. Kết quả tuyển chọn tổ hợp dâu lai F1 trồng hạt 72
v 3.2.3. Tiêu chuẩn hạt giống và xây dựng vườn bố mẹ sản xuất hạt dâu lai 109 3.3. Kết quả khảo nghiệm các giống dâu lai tam bội thể với một số 111 ñiều kiện ngoại cảnh bất thuận 3.3.1. Kết quả khảo nghiệm các giống dâu lai tam bội với ñiều kiện hạn 111 3.3.2. Kết quả khảo nghiệm các giống dâu lai tam bội với ñiều kiện úng 120 3.4. Kết quả nghiên cứu tính thích ứng của giống dâu lai VH17 ở vùng 126 ñồng bằng sông Hồng 3.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật 138 ñến năng suất, chất lượng lá của giống dâu lai VH17 3.5.1. Kết quả nghiên cứu xác ñịnh hiệu quả bón phân vô cơ NPK kết hợp 138 với tưới nước ở vụ Xuân cho giống dâu lai VH17 3.5.2. Kết quả nghiên cứu biện pháp hạn chế bệnh bạc thau, gỉ sắt bằng 147 phương pháp thu hoạch lá KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 151 1. Kết luận 151 2. ðề nghị 152 CÁC CÔNG TRÌNH ðÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN 153 TÀI LIỆU THAM KHẢO 154 PHỤ LỤC 164
vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Chữ viết ñầy ñủ 1 RAPB Random Amplifed Polymorphic DNA 2 BB Bắc bộ 3 CD Chiều dài 4 CR Chiều rộng 5 CSB Chỉ số bệnh 6 CT Công thức 7 CNH-HðH Công nghiệp hoá - Hiện ñại hoá 8 CTTD Chỉ tiêu theo dõi 9 ðVT ðơn vị tính 10 ðSK ðồ sơn khoang 11 ðB86 ðột biến năm 1986 12 ðBSH ðồng bằng sông Hồng 13 FAO Food Agricultural Oganization 14 HB Hà Bắc 15 KTTV Khí tượng thuỷ văn 16 KL Khối lượng 18 KHCN Khoa học Công nghệ 19 KLLBQ Khối lượng lá bình quân 20 NS Năng suất 21 PTNT Phát triển nông thôn 22 Ptk Khối lượng toàn kén 23 Pvk Khối lượng vỏ kén 24 PT Phát triển 25 RH ðộ ẩm tương ñối của không khí (%) 26 TBKT Tiến bộ kỹ thuật 27 THL Tổ hợp lai 28 TL Tỷ lệ 29 TN Thí nghiệm 30 TQ Trung Quốc 31 TT NCDTT TW Trung tâm Nghiên cứu Dâu tằm tơ Trung ương 32 VH Việt Hùng 33 VLKð Vật liệu khởi ñầu 34 ♀ Giống mẹ 35 ♂ Giống bố
vii DANH MỤC BẢNG Bảng Nội dung Trang 1.1 Cơ cấu giống dâu tại tỉnh Thái Bình, Nam ðịnh, Hà Nam năm 2012 14 2.1 Nguồn gốc và một số ñặc ñiểm chính của 13 giống dâu tham gia thí 46 nghiệm lựa chọn vật liệu khởi ñầu 2.2 Thành phần hóa học của ñất thí nghiệm năm 2008 48 2.3 Danh sách 16 mồi ñã sử dụng 49 2.4 Nội dung, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 62 3.1 Kích thước lá của các giống dâu tham gia thí nghiệm lựa chọn vật 63 liệu khởi ñầu, năm 2005 tại Thái Bình 3.2 Năng suất lá của các giống dâu tham gia thí nghiệm lựa chọn vật 64 liệu khởi ñầu năm 2005 tại Thái Bình (tấn/ha) 3.3 Mức ñộ nhiễm bệnh nấm của các giống dâu tham gia thí nghiệm lựa 65 chọn vật liệu khởi ñầu ở vụ Xuân năm 2005 tại Thái Bình 3.4 Hàm lượng và ñộ tinh sạch AND của các giống dâu nghiên cứu 67 3.5 Tính ñã hình về phân ñoạn ADN ñược nhân bản của 16 mỗi ngẫu nhiên 68 3.6 Thông tin tính ña hình (PIC) của các giống dâu nghiên cứu 69 3.7 Hệ số tương ñồng di truyền của 13 giống dâu tham gia thí nghiệm 69 3.8 Một số ñặc ñiểm hình thái của các tổ hợp dâu lai F1 năm 2009 tại Thái Bình 73 3.9 Thời gian nảy mầm của THL ở vụ xuân năm 2009 tại Thái Bình 75 3.10 Tỷ lệ nảy mầm ở vụ Xuân và vụ Thu, năm 2009 tại Thái Bình 76 3.11 Tốc ñộ ra lá và thời gian thành thục lá vụ Xuân năm 2009 78 tại Thái Bình 3.12 Tốc ñộ ra lá và thời gian thành thục lá vụ Hè năm 2009 80 tại Thái Bình 3.13 Tốc ñộ ra lá và thời gian thành thục lá vụ Thu, năm 2009 tại Thái Bình 82 3.14 Kích thước lá dâu của các tổ hợp dâu lai ở các mùa vụ năm 2009 84 tại Thái Bình 3.15 Số lá/500 g, khối lượng lá/100 cm2 của các tổ hợp dâu lai năm 2009 86 tại Thái Bình 3.16 Số lá/mét cành của các tổ hợp dâu lai năm 2009 tại Thái Bình 88 3.17 Khối lượng lá/mét cành của các tổ hợp dâu lai năm 2009 tại Thái Bình 88 3.18 Một số chỉ tiêu về thân cành của các tổ hợp dâu lai năm 2009 tại 90 Thái Bình 3.19 Giới tính hoa của các tổ hợp dâu lai, năm 2009 tại Thái Bình 91 3.20 Năng suất lá của các tổ hợp dâu lai, năm 2009 tại Thái Bình 93 3.21 Giá trị trung bình và mức ñộ trội (hp) của một số tính trạng ở cây 96 dâu lai F1, năm 2009 tại Thái Bình 3.22 Một số thành phần hóa học trong lá dâu 98 3.23 Hàm lượng axit amin trong lá dâu (g/100 g/protein) 99
viii 3.24 Ảnh hưởng của chất lượng lá dâu ñến thời gian phát dục của tằm và 100 tiêu hao lá dâu/kg kén, năm 2009 tại Thái Bình 3.25 Ảnh hưởng chất lượng lá dâu ñến tỷ lệ bệnh hại tằm, năm 2009 tại 101 Thái Bình 3.26 Ảnh hưởng của chất lượng lá dâu ñến tỷ lệ tằm kết kén năm 2009 102 3.27 Ảnh hưởng của chất lượng lá dâu ñến năng suất kén tằm năm 2009 103 3.28 Ảnh hưởng của chất lượng lá dâu ñến khối lượng toàn kén năm 2009 104 3.29 Ảnh hưởng của chất lượng lá dâu tỷ lệ vỏ kén năm 2009 105 3.30 Ảnh hưởng của chất lượng lá dâu ñến chất lượng sợi tơ năm 2009 105 3.31 Mức ñộ nhiễm bệnh nấm bạc thau của các tổ hợp lai năm 2009 106 3.32 Mức ñộ nhiễm bệnh nấm gỉ sắt của các tổ hợp lai năm 2009 108 3.33 Tiêu chuẩn chất lượng hạt dâu lai 109 3.34 Kết quả xác ñịnh ñộ ẩm ñất trong ruộng dâu thí nghiệm ở vụ Xuân 112 năm 2014 tại Thái Bình (%) 3.35 Ảnh hưởng của hạn ñến thời gian nảy mầm ở vụ Xuân 2014 113 3.36 Ảnh hưởng của hạn ñến ñặc tính nảy mầm của cây dâu ở vụ Xuân 114 2014 tại Thái Bình 3.37 Ảnh hưởng của hạn ñến tốc ñộ phát triển mầm dâu năm 2014 tại 116 Thái Bình 3.38 Ảnh hưởng của hạn ñến tốc ñộ ra lá của các giống dâu năm 2014 116 tại Thái Bình 3.39 Ảnh hưởng của hạn ñến sức sinh trưởng của mầm dâu ở vụ Xuân, 117 năm 2014 tại Thái Bình 3.40 Ảnh hưởng của hạn ñến kích thước của lá và thời gian thành thục lá 118 ở vụ Xuân năm 2014 tại Thái Bình 3.41 Ảnh hưởng của hạn ñến số lá/500 g và khối lượng lá/mét cành 118 3.42 Ảnh hưởng của hạn ñến năng suất lá dâu năm 2014 tại Thái Bình 119 3.43 Ảnh hưởng của ngập úng ñến tăng trưởng mầm dâu năm 2014 121 3.44 Ảnh hưởng của ngập úng ñến tốc ñộ ra lá, năm 2014 tại Thái Bình 122 3.45 Ảnh hưởng của ngập úng ñến số lá/500 g và khối lượng lá/mét 122 cành năm 2014 tại Thái Bình 3.46 Ảnh hưởng của ngập úng ñến số mầm nảy hữu hiệu và tỷ lệ mầm 123 tắt búp năm 2014 tại Thái Bình 3.47 Ảnh hưởng của ngập úng ñến tỷ lệ lá vàng trên cây năm 2014 tại 124 Thái Bình 3.48 Ảnh hưởng của ngập úng ñến năng suất lá dâu năm 2014 125 3.49 ðặc tính nảy mầm của các giống dâu ở vụ Xuân năm 2015 127 tại Thái Bình, Nam ðịnh và Hà Nam 3.50 Mật ñộ sâu cuốn lá hại dâu năm 2015 tại Thái Bình, Nam ðịnh, Hà 128 Nam (con/m2) 3.51 Mật ñộ sâu róm hại dâu năm 2014-2015 tại Thái Bình, Nam ðịnh 128 và Hà Nam (con/m2)
ix 3.52 Mức ñộ bị sâu hại ở các giống dâu năm 2014- 2015 tại Thái Bình, 129 Nam ðịnh và Hà Nam 3.53 Mức ñộ nhiễm bệnh bạc thau, gỉ sắt và virus của các giống dâu 130 năm 2014-2015 tại Thái Bình, Nam ðịnh và Hà Nam 3.54 Một số chỉ tiêu về lá và tổng chiều dài cành năm 2014-2015 tại 131 Thái Bình, Nam ðịnh và Hà Nam 3.55 Năng suất lá dâu năm 2015 tại Thái Bình, Nam ðịnh và Hà Nam 132 (tấn/ha) 3.56 Phân nhóm môi trường theo từng mùa vụ về năng suất lá của các 134 giống dâu năm 2015 tại Thái Bình, Nam ðịnh và Hà Nam 3.57 Chỉ số thích nghi và ổn ñịnh của các giống dâu qua 3 mùa vụ trong 134 năm từ 2015 tại Thái Bình, Nam ðịnh và Hà Nam 3.58 Năng suất lá của giống dâu lai VH17 từ 2014-2016 135 3.59 Chất lượng lá dâu thông qua nuôi tằm ở Thái Bình, Nam ðịnh và 136 Hà Nam năm 2015 3.60 Kết quả xác ñịnh ñộ ẩm ñất ở vụ Xuân năm 2013 và 2014 138 tại Thái Bình 3.61 Hiệu quả của bón phân kết hợp với tưới nước cho cây dâu ñến tốc 139 ñộ tăng trưởng mầm và lá vụ Xuân 2014 tại Thái Bình 3.62 Hiệu quả của bón phân kết hợp với tưới nước cho cây dâu ñến một 141 số yếu tố cấu thành năng suất lá vụ Xuân năm 2014 tại Thái Bình 3.63 Hiệu quả bón phân kết hợp với tưới nước ñến tỷ lệ nảy mầm, tổng 142 chiều dài cành/cây ở vụ Xuân năm 2014 tại Thái Bình 3.64 Hiệu quả của bón phân kết hợp với tưới nước ñến năng suất lá 144 giống dâu VH17 năm 2014 tại Thái Bình 3.65 Hiệu quả kinh tế của việc bón phân kết hợp với tưới nước cho cây 146 dâu ở vụ Xuân, năm 2014 tại Thái Bình (tính cho 01 ha) 3.66 Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch lá dâu ñến tỷ lệ bệnh bạc thau 147 hại giống dâu VH17 ở vụ Xuân năm 2014 tại Thái Bình 3.67 Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch lá dâu ñến tỷ lệ bệnh gỉ sắt hại 148 giống dâu lai VH17 ở vụ Xuân 2014 tại Thái Bình 3.68 Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch lá dâu ñến năng suất lá trong 150 năm 2014 tại Thái Bình (tấn/ha)
x DANH MỤC HÌNH Hình Nội dung Trang 3.1 Kết quả ñiện di ADN tổng số của các giống dâu trên gel agarose 0,8% 66 3.2 Cây quan hệ di truyền giữa các mẫu dâu theo kiểu phân nhóm 70 UPGMA 3.3 Tốc ñộ ra lá vụ Xuân 2009 của các tổ hợp dâu lai tại Thái Bình 79 3.4 Tốc ñộ ra lá vụ Hè 2009 của các tổ hợp dâu lai tại Thái Bình 81 3.5 Tốc ñộ ra lá vụ Thu 2009 của các tổ hợp dâu lai tại Thái Bình 83 3.6 Kích thước lá dâu năm 2009 của các tổ hợp dâu lai tại Thái Bình 85 3.7 So sánh trung bình khối lượng lá/100 cm2 của các tổ hợp dâu lai 87 năm 2009 tại Thái Bình 3.8 So sánh năng suất lá dâu ở vụ Xuân năm 2009 của các tổ hợp 94 dâu lai tại Thái Bình 3.9 Năng suất lá dâu trong năm 2009 của các tổ hợp dâu lai tại Thái 95 Bình 3.10 Ảnh hưởng của chất lượng lá dâu ñến năng suất kén tằm 103 3.11 Mức ñộ nhiễm bệnh nấm bạc thau của các tổ hợp dâu lai 107 3.12 So sánh sự phân bố năng suất lá ở 3 vụ Xuân, Hè và Thu của các 133 giống dâu năm 2015 tại Thái Bình, Nam ðịnh, Hà Nam 3.13 Sơ ñồ quá trình chọn tạo giống dâu lai VH17 137 3.14 Hiệu quả của bón phân kết hợp với tưới nước ñến năng suất lá 145 của giống dâu VH17 ở các mùa vụ, năm 2014
1 MỞ ðẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI Mặc dù hiện nay ngành công nghiệp hoá học phát triển, nhiều loại sợi tổng hợp ra ñời, các loại sợi này tuy có ưu ñiểm là giá thành hạ nhưng vẫn không thay thế ñược vị trí của tơ tằm. Bởi vì tơ tằm là loại sợi tự nhiên cao cấp có những tính chất ñặc biệt mà không loại tơ hoá học nào sánh ñược như: ñộ bóng cao, mềm mại, xốp, dễ tảy chuội, khả năng cách nhiệt, cách ñiện tốt, dễ nhuộm màu và bền màu. Mặc quần áo bằng sợi tơ tằm ở mùa hè thì mát và mùa ñông lại ấm. Chính vì thế ngay từ xa xưa con người ñã phong tặng cho tơ tằm là: "Nữ hoàng của ngành dệt’’ (Trần Bạch ðằng, 1993). Hiện nay, trên thế giới có hơn 40 nước tham gia sản xuất Dâu tằm tơ. Trong ñó Trung Quốc là nước sản xuất dâu tằm lớn nhất thế giới chiếm 77,8%, Ấn ðộ ñứng thứ 2 chiếm 15,4% và Việt Nam ñứng thứ 3 chiếm tỷ lệ 2,4%. Năm 2014 diện tích dâu của Trung Quốc khoảng 833.750 ha, sản lượng trứng giống tằm ñạt 16.310.000 tờ, tổng sản lượng kén ñạt 650.800 tấn, giá trị kinh tế ñạt 23,89 tỷ Nhân dân tệ (Huai Song Feng, 2015). Việt Nam ñã có bước tiến ñáng kể trong 13 năm qua từ 1995-2008. Sản xuất ñã tăng từ 12.000 tấn năm 1995 lên 21.000 tấn vào năm 2008, từ nước ñứng thứ 5 trở thành nước ñứng thứ 3 về sản xuất dâu tằm trên thế giới. Tuy nhiên sản lượng kén tằm của Việt Nam mới chiếm một tỷ lệ rất khiêm tốn là 2,4% trong tổng sản lượng sản xuất dâu tằm của thế giới. Là nước có truyền thống và tiềm năng trồng dâu, nuôi tằm, ươm tơ, dệt lụa, từ thế kỷ VII ñến thế kỷ X tơ lụa, gấm Việt Nam ñã rất nổi tiếng và trở thành mặt hàng xuất khẩu. Tính ñến năm 2010 nước ta có 31 tỉnh tham gia sản xuất dâu tằm trên toàn bộ 8 vùng sinh thái với tổng diện tích dâu là 17.653 ha, chiếm 0,19% diện tích ñất nông nghiệp, trong ñó vùng ðồng bằng sông Hồng có diện tích dâu là 4.597 ha ha chiếm 26,04% tổng diện tích dâu của cả nước và chỉ ñứng thứ 2 sau vùng Tây Nguyên (Nguyễn Thị ðảm và cs., 2011). Năng suất lá dâu ở nước ta còn ở mức thấp. Theo báo cáo của Tổng Công ty Dâu tằm tơ Việt Nam năng suất lá dâu ở ñồng bằng mới chỉ ñạt từ 8-12 tấn lá/1ha
2 trong một năm, ở Trung du và miền Núi còn ở mức thấp hơn 7-10 tấn lá/1ha. Trong khi ñó ở một số nước phát triển như Trung Quốc, Ấn ðộ... năng suất ñạt 30-40 tấn lá/1ha/năm, trên diện tích ñất tốt có thể ñạt 60-70 tấn/ha/năm. ðiều ñó ñã khẳng ñịnh tiềm năng ñể nâng cao năng suất lá dâu của Việt Nam còn rất lớn (Hiệp hội Dâu tằm tơ Việt Nam, 2003). Vùng ðồng bằng sông Hồng có nhiều tiềm năng ñể phát triển nghề trồng dâu nuôi tằm do nằm trong vùng khí hậu nhiệt ñới gió mùa, quỹ ñất chưa sử dụng có thể trồng dâu vào khoảng 137 nghìn ha và nguồn lao ñộng không có công ăn việc làm hoặc sử dụng chưa hết quỹ thời gian còn rất lớn. Toàn vùng có 10 tỉnh và thành phố: Vĩnh Phúc, Hà Nội, Bắc Ninh, Hà Nam, Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng, Thái Bình, Nam ðịnh, Ninh Bình, ñã có 9 tỉnh và thành phố có diện tích dâu tằm (trừ Hải Phòng). Mặc dù tiềm năng ñể phát triển nghề trồng dâu, nuôi tằm của vùng ñồng bằng sông Hồng còn rất lớn nhưng hiệu quả kinh tế thu ñược chưa cao. Năng suất lá dâu của vùng ñồng bằng sông Hồng còn thấp mới chỉ ñạt bình quân 20 tấn/ha do trồng chủ yếu là giống dâu cũ có năng suất, chất lượng thấp. Thực tế sản xuất dâu ở vùng ñồng bằng sông Hồng có tới 70-75% diện tích cây dâu ñược trồng ở vùng ñất bãi ven ñê, hàng năm vào tháng 6-8 thường bị ngập úng nên ñã ảnh hưởng ñến năng suất, chất lượng lá dâu. Năng suất chất lượng lá dâu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, ñiều kiện sinh thái và các biện pháp kỹ thuật canh tác. Từ những năm 2000 trở về trước nước ta chủ yếu trồng dâu bằng hom (nhân vô tính) phương pháp này có ưu ñiểm dễ thực hiện nhưng nhược ñiểm là hệ số nhân giống thấp, dễ lan truyền một số bệnh hại qua nguyên liệu trồng và nhiệm kỳ kinh tế ngắn. ðể lợi dụng ưu thế lai F1 là cho năng suất và chất lượng lá cao, khắc phục ñược các nhược ñiểm phương pháp nhân giống bằng hom, các giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt VH9, VH13 ra ñời là một bước ñột phá trong công tác chọn tạo giống dâu ở Việt Nam. Cây dâu ñược trồng từ hạt (nhân hữu tính) có nhiều ưu ñiểm hơn phương pháp trồng bằng hom vì cây con ñược trồng từ hạt nên có bộ rễ phát triển mạnh thích ứng rộng với các ñiều kiện khí hậu và ñất ñai. Cây dâu lai F1 tam bội thể có rất ít hoa và không có quả do ñó chất
3 lượng lá tốt hơn (Hà Văn Phúc và Vũ Văn Ban, 2002), (Hà Văn Phúc và cs., 2006). Cơ cấu giống dâu của vùng ðBSH chiếm tới 60-65% là giống cũ (Hà Bắc, Bầu ña...), từ 35-40% trồng các giống mới, tuy nhiên các giống dâu VH9 còn có nhược ñiểm lá hái còn dai nên dễ bị xước cành, giống VH13 còn nhiều cành tăm và cành rủ nên khó cho khâu chăm sóc thâm canh, giống dâu Trung Quốc nhiễm bệnh nấm bạc thau, gỉ sắt cao nên làm giảm chất lượng lá (Trung tâm NCDTT TW, 2014). Do ñó việc chọn tạo ñược giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt có năng suất, chất lượng lá cao, thích ứng với ñiều kiện thời tiết của vùng ñồng bằng sông Hồng, nảy mầm Xuân sớm và cho nhiều lá ở vụ Xuân nhằm thay thế dần các giống dâu cũ năng suất, chất lượng lá thấp, ñồng thời góp phần khẳng ñịnh những ñặc tính tốt của giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt là việc làm cần thiết và có ý nghĩa cả về khoa học và thực tiễn. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu chung Chọn tạo ñược giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt có năng suất, chất lượng lá cao thích ứng với ñiều kiện sinh thái vùng ñồng bằng sông Hồng. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Lựa chọn vật liệu khởi ñầu cho công tác lai tạo giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt - Chọn tạo ñược giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt có năng suất lá cao trên 33 tấn/ha/năm, chất lượng lá tốt, khả năng chống chịu với sâu bệnh khá, thích ứng với ñiều kiện sinh thái vùng ñồng bằng sông Hồng. - Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp ñể nâng cao năng suất, chất lượng lá dâu. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3.1. Ý nghĩa khoa học Cung cấp cơ sở dữ liệu về lựa chọn vật liệu khởi ñầu, chọn tạo giống và ñánh giá giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt. Kết quả ñề tài là một giải pháp khoa học ñể nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất dâu tằm ở vùng ðồng bằng sông Hồng
4 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - ðề tài ñã xác ñịnh ñược 6 giống dâu gồm 5 giống dâu lưỡng bội làm mẹ K9, Sha 2, Quế 1, K14, K18 và giống dâu tứ bội làm bố ðB86 có nhiều ưu ñiểm về ñặc tính nông sinh học, xa nhau về khoảng cách di truyền sử dụng làm VLKð ñể tạo ra các tổ hợp dâu lai F1 tam bội thể bằng phương pháp lai hữu tính. - ðề tài ñã chọn tạo ñược giống dâu lai F1 tam bội thể trồng hạt VH17 ñáp ứng mục tiêu nâng cao năng suất, chất lượng lá dâu, cho nhiều lá ở vụ Xuân, thích ứng với một số ñiều kiện ngoại cảnh bất thuận và ñiều kiện sản xuất ở vùng ñồng bằng sông Hồng. - ðề tài ñã xác ñịnh ñược một số biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế tác hại của bệnh nấm hại dâu, tăng năng suất lá ở vụ Xuân ñối với giống dâu lai VH17 như: xác ñịnh ñược liều lượng bón 2000 kg/ha phân hỗn hợp N-P-K tỷ lệ 16,5: 7: 7 kết hợp với tưới nước và thu hái lá sau khi nảy mầm ở vụ Xuân từ 25-30 ngày. 4. NHỮNG ðÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Lai tạo, chọn lọc ñược giống dâu lai VH17 tam bội thể trồng hạt có năng suất, chất lượng lá cao và khẳng ñịnh những ñặc tính tốt của giống dâu lai VH17 tam bội thể trồng hạt tại vùng ñồng bằng sông Hồng. - Xác ñịnh ñược biện pháp kỹ thuật bón phân kết hợp với tưới nước cho cây dâu, thời gian thu hái lá nhằm nâng cao năng suất, chất lượng ñể khuyến cáo sử dụng giống có hiệu quả ở vùng ñồng bằng sông Hồng. 5. ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 5.1. ðối tượng nghiên cứu - Giống dâu: 13 giống dâu ñược lựa chọn trong tập ñoàn giống; 6 tổ hợp dâu lai F1 ñược tạo ra bằng phương pháp lai hữu tính. - Giống tằm: Giống tằm lưỡng hệ kén trắng và ña hệ lai kén vàng - Một số biện pháp kỹ thuật canh tác nhằm tăng năng suất chất lượng lá dâu 5.2. Phạm vi nghiên cứu - Tập trung ñánh giá lựa chọn vật liệu khởi ñầu, lai hữu tính và nghiên cứu tuyển chọn một số tổ hợp dâu lai F1 trồng từ hạt ñược thực hiện tại Trạm Nghiên cứu Dâu
5 tằm tơ Việt Hùng là kế thừa một phần kết quả nghiên cứu của luận văn thạc sĩ từ năm 2008-2009 (có sử dụng một số kết quả nghiên cứu từ năm 2005-2008) - Thời gian nghiên cứu sinh tiếp tục từ 01/2012 ñến 12/2016 nghiên cứu các nội dung: + Nghiên cứu khả năng thích ứng của các giống dâu lai tam bội với một số ñiều kiện ngoại cảnh bất thuận (hạn, úng) và Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật ñến năng suất chất lượng lá giống dâu lai VH17, ñược thực hiện tại Trạm Nghiên cứu Dâu tằm tơ Việt Hùng, Vũ Thư, Thái Bình. + Nghiên cứu tính thích ứng của giống dâu lai VH17 ở vùng ðBSH, ñịa ñiểm thưc hiện ở 3 tỉnh Thái Bình, Nam ðịnh và Hà Nam.
6 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 1.1.1. Cơ sở khoa học của lai hữu tính trong chọn tạo giống dâu Trong công tác chọn tạo giống cây trồng, người ta sử dụng các phương pháp khác nhau ñể tạo ra các tổ hợp gen mục tiêu từ hai hoặc nhiều bố mẹ nhằm tạo ñược giống mới ñưa vào sản xuất. Các bước ñi chủ yếu của quá trình ấy như sau: Xác ñịnh ñúng các giống bố mẹ mang các ñặc trưng cần thiết, tiến hành tạp giao giữa các bố mẹ, phân tích các ñời phân ly một cách thích hợp ñể chọn lọc các thể tái tổ hợp cần thiết, cố ñịnh ñược các thể tái tổ hợp ấy và cuối cùng ñánh giá chúng qua một loạt khảo nghiệm, cách tiếp cận ấy ñã tỏ ra rất có kết quả vì nó ñã liên tục tăng mức thu hoạch của cây trồng (Trần ðình Long và cs., 1997). ðể phát triển ngành sản xuất dâu tằm tơ, cây dâu có vị trí quan trọng bởi vì lá dâu là thức ăn duy nhất của con tằm dâu (Bombyx mori L). Năng suất và chất lượng lá dâu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như ñiều kiện ñất ñai, khí hậu, các biện pháp quản lý, chăm sóc,... nhưng giống dâu cũng là nhân tố có ảnh hưởng rất lớn. ðể tạo ra giống dâu mới có năng suất lá cao chất lượng lá tốt cùng với việc chọn lọc các giống dâu ñịa phương, nhập nội giống, áp dụng phương pháp gây bột biến, ngày nay nhiều nước trên thế giới như Trung Quốc, Nhật Bản, Liên Xô ñã sử dụng phương pháp lai hữu tính trong chọn tạo giống dâu ñể tạo ra các giống dâu lai F1... trong ñó có Việt Nam. Lai hữu tính là việc lai 2 cá thể có tính di truyền khác nhau, phối hợp tính trạng của 2 giống và chọn lọc ra con lai mang ñặc tính mong muốn của cả 2 bố mẹ thông qua tái tổ hợp trong quá trình phân ly ở ñời con cháu (Trần ðình Long và cs., 1997). Lai hữu tính là quá trình tái tổ hợp gen. Thông qua sự tái tổ hợp gen ñể tích lũy những gen tốt của giống bố mẹ làm xuất hiện ở con lai những loại gen tốt hơn giống bố mẹ. Mặt khác khi lai hữu tính do có sự tương tác giữa các gen hoặc ñột biến gen mà sản sinh những ñặc tính mới vượt xa các tính trạng của giống bố mẹ. Sau khi lai
7 hữu tính, thông qua phương pháp chọn lọc mà chọn ra ñược những cá thể tốt ñáp ứng yêu cầu mục tiêu tạo giống và ñào thải những cá thể xấu, từ ñó bồi dục ra giống dâu mới theo ý muốn. Những cá thể tốt ñặc biệt như vậy thông qua nhân vô tính ñể duy trì bảo tồn các tính trạng tốt. Do ñó lai hữu tính ñược coi như một biện pháp hữu hiệu ñể tạo các biến dị. ði theo hướng nghiên cứu này Việt Nam ñã chọn tạo ñược các giống dâu lai tam bội thể trồng hom số 7, số 11, số 12, số 28 và số 36 (Hà Văn Phúc, 2003). Dâu là cây thụ phấn chéo nên nó có tính dị hợp tử cao. Mỗi lần lai hữu tính ñều phát sinh sự tái tổ hợp và tạo ra sự biến dị rất ña dạng. Vì vậy khi lai hữu tính, tính ña dạng của giống bố mẹ càng nhiều thì tính di truyền biến dị càng phong phú và cơ hội ñể thu ñược loại hình mới càng lớn. Do ñó tái tổ hợp gen ở cây dâu lai tạo ra nguồn biến dị di truyền vô cùng lớn. Trong quá trình lai hữu tính do sự tương tác giữa các gen mà thế hệ cây lai còn xuất hiện những biến dị mới không có ở giống bố mẹ. Như khi lai hai giống có tính kháng bệnh trung bình ở thế hệ ñời sau có thể xuất hiện cá thể có tính kháng bệnh cao vượt hẳn tính kháng bệnh của giống bố mẹ. Thông qua lai hữu tính, các gen di truyền khác nhau của cùng một tính trạng của hai giống bố mẹ ñược tích lũy lại ở cây lai, từ ñó làm xuất hiện tính trạng vượt giống bố mẹ. Như vậy việc sản sinh tính trạng vượt giống bố mẹ là do tích lũy các gen có lợi khống chế cùng một tính trạng kinh tế từ các giống bố mẹ khác nhau làm cho gen của cây lai tốt hơn loại hình di truyền của giống bố mẹ. Trong cùng một tổ hợp lai, các tính trạng ñối lập của giống bố mẹ càng nhiều thì ở thế hệ cây lai xuất hiện các loại hình mới càng nhiều. Nhưng các tính trạng ñối lập tác ñộng bổ trợ càng nhiều thì mâu thuẫn giữa các giống bố mẹ càng lớn, thời gian phân ly ở ñời sau càng dài. Các tính trạng sẽ không ổn ñịnh. Trường hợp như vậy tỷ lệ ñột biến sẽ thấp. Vì thế cần phải chọn giống bố mẹ có nhiều ưu ñiểm, ít khuyết ñiểm, tập trung vào một số mục tiêu chủ yếu như thế mới thu ñược kết quả. Các giống dâu tam bội thể ñược tạo ra do phương pháp lai hữu tính là số 7, số 11, số 12, số 28 và số 36 ñã phần nào ñáp ứng ñược yêu cầu về giống cho sản xuất nhưng ñều nhân giống bằng hom (nhân giống vô tính). Nhân giống vô tính không
8 những hạn chế về mặt năng suất lá do bộ rễ phát triển không sâu rộng mà còn nhiều nhược ñiểm như hệ số nhân giống rất thấp, cây dâu dễ dàng truyền lại một số bệnh hại mà ở cây bố mẹ ñã có sẵn, chi phí cho nguyên liệu trồng cao. Do ñó bắt ñầu từ năm 1993 các nhà chọn tạo giống dâu Việt Nam ñã ñi theo hướng nghiên cứu chọn tạo giống dâu lai F1 trồng hạt (nhân giống hữu tính). Nhân giống theo phương pháp hữu tính có nhiều ưu ñiểm hơn bởi vì nó sử dụng ñược ưu thế lai F1 nên cho năng suất lá cao hơn. Cây dâu thích ứng rộng với các ñiều kiện khí hậu và ñất ñai, khả năng chịu hạn, chịu úng tốt. Hệ số nhân giống cao, một kilogam hạt dâu sau khi ươm thành cây con có thể trồng ñược từ 5-6 ha. Một ha vườn dâu bố mẹ có thể sản xuất ñược trên 300 kg hạt dâu. Kết quả của phương pháp lai hữu tính ñã tạo ra các giống dâu lai trồng hạt gồm VH9, VH13, VH15. Các giống dâu lai mới này ñược phát triển ở hầu hết các tỉnh có nghề dâu tằm trên cả nước, diện tích chiếm từ 35-40% (Trung tâm Nghiên cứu Dâu tằm tơ Trung ương, 2014). 1.1.2. ðặc tính di truyền một số tính trạng ở cây dâu Do cây dâu là cây thụ phấn chéo nên xét về mặt di truyền nó có tính dị hợp cao, trong tự nhiên thường thấy cây dâu có nhiều loại hình, nên việc nghiên cứu xác ñịnh quy luật di truyền một số tính trạng của cây dâu lai còn chưa ñầy ñủ. Tác giả Hà Văn Phúc (2003) khi nghiên cứu quy luật di truyền một số tính trạng ở cây dâu cho biết: - Sự di truyền về khả năng sinh trưởng: Sức sinh trưởng của cây dâu là khả năng tăng lên về chiều cao cây và ñộ to của cành trong một ñơn vị thời gian nhất ñịnh. Nếu giống bố mẹ có sức sinh trưởng mạnh thì thế hệ cây lai cũng sẽ sinh trưởng mạnh, sự di truyền sức sinh trưởng là ñặc tính di truyền tính trội - Sự di truyền về ñộ dài ñốt: ðộ dài ñốt của cành là biểu hiện số lá nhiều hay ít trong một ñơn vị ñộ dài cành và ñây là một trong những chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng ñến năng suất lá dâu. Di truyền ñộ dài ñốt của cây dâu lai nhìn chung thường lệch về phía giống bố, hoặc mẹ có ñốt ngắn hoặc ở vị trí trung gian giữa hai giống bố và mẹ. - Sự di truyền về tỷ lệ và thời kỳ nảy mầm: ðối với cây dâu thời kỳ nảy mầm xuân sớm hay muộn có ý nghĩa quan trọng trong việc lấy lá nuôi lứa tằm xuân. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi lai giữa giống dâu nảy mầm sớm với giống này mầm