Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai năng suất cao, chịu rét phù hợp với điều kiện sản xuất ở đồng bằng sông Hồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ***************** PHẠM THANH THỦY NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI NĂNG SUẤT CAO,

CHỊU RÉT PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT

Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2021

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM *****************

PHẠM THANH THỦY

NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI NĂNG SUẤT CAO,

CHỊU RÉT PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN SẢN XUẤT

Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng Mã số: 96 20 111 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH. TRẦN ĐÌNH LONG

HÀ NỘI - 2021

iii

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

iii

MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

1 MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

2. Mục tiêu nghiên cứu

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

5. Những đóng góp mới của đề tài

5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC

1.1. Vai trò, vị trí của cây ngô

1.2. Tình hình tiêu thụ, sản xuất ngô trên thế giới và trong nước

1.2.1. Tình hình tiêu thụ và sản xuất ngô trên thế giới

1.2.2. Tình hình tiêu thụ và sản xuất ngô trong nước

1.3. Khả năng kết hợp, cơ sở di truyền chọn lọc tính trạng

và chương trình chọn tạo giống ngô

1.3.1. Đa dạng di truyền và nguồn gen cây ngô

1.3.2. Chọn lọc nguồn vật liệu tạo dòng

1.3.3. Một số phương pháp tạo dòng thuần

1.3.3.1. Phương pháp tự thụ phấn (Self pollination)

1.3.3.2. Phương pháp cận phối (Full sib hoặc Half sib)

1.3.3.3. Phương pháp lai trở lại (Back cross)

1.3.3.4. Phương pháp tạo dòng đơn bội kép (Doubled haploid)

iii

1.3.4. Khả năng kết hợp và đánh giá khả năng kết hợp

1.3.4.1. Khả năng kết hợp

1.3.4.2. Đánh giá khả năng kết hợp

1.3.4.3. Đánh giá tương tác kiểu gen với môi trường và KNKH

bằng GGE - Biplot

1.3.5. Chọn tạo giống ngô bằng phương pháp chọn lọc truyền thống

kết hợp ứng dụng công nghệ sinh học

1.3.5.1. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống ngô thích ứng

với điều kiện bất thuận

1.3.5.2. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá đa dạng di truyền

và dự đoán nhóm ưu thế lai ở ngô

1.3.6. Chỉ số chọn lọc và ứng dụng trong chọn tạo giống ngô

1.4. Nghiên cứu và sử dụng giống ngô lai chín sớm, chịu rét

30

1.4.1. Cơ sở khoa học về tính chín sớm

1.4.2. Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô lai ngắn ngày

trên thế giới và ở Việt Nam

1.4.2.1. Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô lai ngắn ngày

trên thế giới

1.4.2.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng giống ngô lai ngắn ngày

ở Việt Nam

1.4.3. Vai trò của giống chín sớm trong sản xuất nông nghiệp

1.4.4. Những nghiên cứu chọn tạo về giống ngô chịu rét

1.4.5. Nhu cầu về sử dụng giống ngô chín sớm, chịu rét

1.4.6. Những kết quả nghiên cứu về cây ngô Đông ở Việt Nam

1.4.7. Tình hình sản xuất ngô ở vùng đồng bằng sông Hồng

1.4.8. Những nhận định rút ra từ tổng quan nghiên cứu

CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG

46 VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu nghiên cứu

46 2.2. Nội dung nghiên cứu

47

iii

2.3. Phương pháp nghiên cứu

48

2.3.1. Phương pháp thiết kế thí nghiệm đồng ruộng

2.3.2. Phương pháp chọn tạo dòng thuần và đánh giá dòng thuần

2.3.3. Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp

2.3.4. Phương pháp khảo sát các tổ hợp lai đỉnh và lai luân phiên

2.3.5. Phương pháp chọn lọc dòng bằng chỉ số chọn lọc

2.3.6. Phương pháp phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR

2.3.7. Phương pháp tách chiết và tinh sạch DNA

2.3.8. Phương pháp đánh giá tính thích ứng và ổn định

2.3.9. Phương pháp khảo nghiệm

2.3.10. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu thí nghiệm

2.3.11. Các chỉ tiêu theo dõi trong đánh giá dòng và so sánh các THL

2.4. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

58

2.4.1. Địa điểm nghiên cứu

2.4.2. Thời gian nghiên cứu

2.5. Sơ đồ quá trình chọn tạo

58 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

60 3.1. Kết quả đánh giá và chọn lọc dòng ngô thuần chịu rét, chín sớm

60

3.1.1. Diễn biến các yếu tố khí hậu vùng đồng bằng sông Hồng

3.1.2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của 53 dòng ngô nghiên cứu

3.1.2.1. Thời gian sinh trưởng của 53 dòng ngô nghiên cứu

3.1.2.2. Đặc điểm hình thái của các dòng ngô nghiên cứu

3.1.2.3. Năng suất của các dòng ngô nghiên cứu

3.1.3. Kết quả chọn lọc dòng chín sớm, có khả năng chịu rét

3.1.3.1. Kết quả chọn lọc dòng chín sớm, có khả năng chịu rét bằng chỉ số

chọn lọc

3.1.3.2. Thời gian sinh trưởng của 30 dòng được chọn lọc

3.1.3.3. Đặc điểm hình thái của 30 dòng được chọn lọc

3.1.3.4. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 30 dòng

được chọn lọc

iii

3.1.3.5. Khả năng chống chịu của 30 dòng được chọn lọc

3.1.3.6. Khả năng kết hạt của 30 dòng được chọn lọc

3.2. Kết quả phân tích và đánh giá đa dạng di truyền của 30 dòng

92 chọn lọc

3.3. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của các dòng nghiên cứu

96

3.3.1. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp chung

3.3.2. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp riêng

3.4. Kết quả chọn lọc tổ hợp lai triển vọng

100

3.4.1. Sinh trưởng và năng suất các tổ hợp lai đỉnh

100

3.4.2. Sinh trưởng và năng suất các tổ hợp lai luân phiên

102

3.4.3. Tuyển chọn các tổ hợp lai triển vọng

103

3.5. Kết quả đánh giá tính ổn định về năng suất của một số

106 tổ hợp lai triển vọng

3.5.1. Đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai triển vọng

107

3.5.2. Đánh giá sự ổn định của các tổ hợp lai triển vọng

111

3.6. Khả năng sinh trưởng, năng suất giống VN158 trong hệ thống

115 khảo nghiệm Quốc gia

3.6.1. Thời gian sinh trưởng của VN158

116

3.6.2. Đặc điểm hình thái của VN158

118

3.6.3. Khả năng chống chịu sâu bệnh và tỷ lệ đổ gãy của VN158

119

trong khảo nghiệm

3.6.4. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của VN158

121

3.6.5. Năng suất của giống ngô lai VN158 trong khảo nghiệm cơ bản

122

3.6.6. Năng suất của giống ngô lai VN158 trong khảo nghiệm sản xuất

124

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

127

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN

QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Giải thích

Viết tắt

ADN

Acid Deoxyribonucleic - Axit Deoxyribonucleic

BIBD

Balanced Incomplete Block Design - Thiết kế thí nghiệm khối

ngẫu nhiên không đủ cân đối

CIMMYT Tiếng Tây Ban Nha: Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz

y Trigo; Tiếng Anh: International Maize and Wheat Improvement

Center: Trung tâm Cải tạo giống ngô và lúa mì Quốc tế

Cộng sự

cs.

CRI

Crops Research Institute - Viện Nghiên cứu Cây có hạt

Coefficient of Variation - Hệ số biến động

Double Haploid - Đơn bội kép

DUS

Distinctness Uniformity Stability - Tính khác biệt, tính đồng nhất

và tính ổn định

FAO

Food and Agriculture Organization of the United Nations - Tổ

chức Nông nghiệp và Lương thực Liên Hiệp Quốc

GCA

General Combining Ability - Khả năng kết hợp chung

Genotype × Environment - Kiểu gen × Môi trường

GEM

Germplasm Enhancement of Maize - Tăng cường nguồn gen cây ngô

Hbp

Heterobeltiosis - Ưu thế lai thực

Hmp

Midparent Heterosis - Ưu thế lai trung bình

Standard Heterosis - Ưu thế lai chuẩn

IITA

International Institute of Tropical Agriculture - Viện Nghiên cứu

Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế

KNKH

Khả năng kết hợp

KNKHC Khả năng kết hợp chung

KNKHR Khả năng kết hợp riêng

Giải thích

Viết tắt

LSD

Least Significant Difference - Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa

LVN

Lai Việt Nam

MAS

Marker Assisted Selection - Chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử

NST

Nhiễm sắc thể

PCR

Polymerase Chain Reaction - Phản ứng chuỗi Polymerase

PTNT

Phát triển nông thôn

QTLs

Quantitative Trait Loci - Những locus tính trạng số lượng

RAPD

Random Amplified Polymorphic DNA - Đa hình đoạn ADN được

nhân ngẫu nhiên

RCBD

Randomized Complete Block Design - Bố trí thí nghiệm theo khối

ngẫu nhiên đầy đủ

RFLP

Restriction Fragment Length Polymorphism - Đa hình chiều dài

đoạn cắt giới hạn

SARI

Selian Agriculture Research Institute - Viện Nghiên cứu Nông

nghiệp Selian

SCA

Specific Combining Ability - Khả năng kết hợp riêng

SNP

Single Nucleotide Polymorphism - Đa hình đơn nucleotide

SSR

Simple Sequence Repeat - Sự lặp lại trình tự đơn giản

TGST

Thời gian sinh trưởng

THL

Tổ hợp lai

UPGMA Unweighted Pair Group Method with Arthmetical Averages -

Phương pháp nhóm cặp không trọng số với giá trị trung bình số học

USDA

United States Department of Agriculture - Bộ Nông nghiệp Mỹ

VCU

Value of Cultivation and Use - Giá trị canh tác, giá trị sử dụng

DANH MỤC BẢNG

Thứ tự

Tên bảng

Trang

bảng

1.1

Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam từ năm

2017 - 2019

1.2

Chỉ số đánh giá thời gian sinh trưởng theo thang điểm FAO

1.3

Diện tích trồng ngô vụ Đông giai đoạn 1985 - 2019

1.4

Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở đồng bằng sông Hồng

giai đoạn 2014 - 2017

2.1

Danh sách và nguồn gốc di truyền của các dòng ngô nghiên cứu

2.2

Sơ đồ tạo các tổ hợp lai đỉnh (Top cross)

2.3

Sơ đồ tạo các tổ hợp lai luân giao (Dialell cross)

2.4

Danh sách 22 chỉ thị phân tử SSR sử dụng trong nghiên cứu

2.5

Hóa chất tách chiết và tinh sạch DNA

2.6

Chu trình nhiệt cho từng mồi phản ứng

3.1

Diễn biến các yếu tố khí hậu vùng đồng bằng sông Hồng

3.2

Thời gian sinh trưởng của 53 dòng ngô nghiên cứu ở vụ

Đông 2012 và vụ Đông 2013 tại Đan Phượng - Hà Nội

3.3 Một số đặc điểm hình thái của 53 dòng ngô nghiên cứu

ở vụ Đông 2012 và vụ Đông 2013 tại Đan Phượng - Hà Nội

(Thời vụ 25/9)

3.4

Năng suất của 53 dòng ngô thí nghiệm qua hai vụ theo các trà

tại Đan Phượng - Hà Nội

3.5 Mục tiêu và cường độ chọn lọc của các dòng ngô thí nghiệm

3.6

Số liệu thống kê mô tả 53 dòng nghiên cứu

3.7

Chỉ số chọn lọc và các giá trị của 30 dòng được chọn

3.8

Đặc điểm sinh trưởng của 30 dòng nghiên cứu trong vụ

Đông 2014 và Xuân 2015 tại Đan Phượng - Hà Nội

Thứ tự

Tên bảng

Trang

bảng

3.9

Đặc điểm hình thái của 30 dòng thuần ở vụ Đông 2014

tại Đan Phượng - Hà Nội

3.10

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng

nghiên cứu vụ Đông 2014 tại Đan Phượng - Hà Nội

3.11 Khả năng chống chịu một số sâu bệnh phổ biến trên ngô của

30 dòng nghiên cứu vụ Đông 2014 tại Đan Phượng - Hà Nội

3.12 Khả năng kết hạt của các dòng nghiên cứu vụ Đông 2014

tại Đan Phượng - Hà Nội

3.13 Hệ số tương đồng di truyền (Jardca) của 30 dòng ngô nghiên

cứu trên cơ sở phân tích 22 locus SSR

3.14 Giá trị khả năng kết hợp chung (gi) về năng suất của cây thử

vụ Đông 2015 tại Hà Nội

3.15 Giá trị khả năng kết hợp chung (gi) về năng suất của các dòng

nghiên cứu vụ Đông 2015 tại Hà Nội

3.16

Bảng phân tích phương sai khả năng kết hợp (KNKH)

3.17 Giá trị khả năng kết hợp của 11 dòng nghiên cứu, vụ Đông 2015

3.18

Thời gian sinh trưởng và năng suất của các tổ hợp lai đỉnh

101

vụ Xuân 2015

3.19

Thời gian sinh trưởng và năng suất của các tổ hợp lai luân

102

phiên trong vụ Đông 2015

3.20

Thời gian sinh trưởng và năng suất của các tổ hợp lai triển

103

vọng vụ Xuân 2016

3.21 Danh sách các tổ hợp lai triển vọng và địa điểm khảo nghiệm

107

3.22

Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp khảo nghiệm

107

(Số liệu trung bình các điểm khảo nghiệm, vụ Đông 2016 )

Thứ tự

Tên bảng

Trang

bảng

3.23 Đặc điểm hình thái của các tổ hợp khảo nghiệm

108

(Số liệu trung bình các điểm khảo nghiệm, vụ Đông 2016)

3.24 Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp

109

khảo nghiệm (Số liệu trung bình các điểm khảo nghiệm,

vụ Đông 2016)

3.25 Khả năng chống chịu của các tổ hợp khảo nghiệm

110

(Số liệu trung bình các điểm khảo nghiệm, vụ Đông 2016)

3.26 Ước lượng năng suất của các tổ hợp lai khảo nghiệm

112

theo hồi quy (vụ Đông 2016)

3.27

Phân tích ổn định theo hệ số hồi quy (bi) và tham số độ

113

lệch (S2di)

3.28

Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của VN158

116

3.29 Đặc điểm hình thái của VN158 trong khảo nghiệm

118

3.30 Khả năng chống chịu sâu bệnh và tỷ lệ đổ gãy của VN158

119

trong khảo nghiệm

3.31

Các yếu tố cấu thành năng suất của VN158 trong khảo nghiệm

121

3.32 Năng suất của VN158 trong khảo nghiệm

123

3.33

Thời gian sinh trưởng và năng suất của giống ngô VN158

125

trong khảo nghiệm sản xuất vụ Đông 2017, Xuân 2018,

Hè 2018 tại các địa phương

DANH MỤC HÌNH

Thứ tự

Tên hình

Trang

hình

1.1

Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam từ năm

2017 - 2019

1.2

Một số hình ảnh về trồng cây ngô vụ Đông ở miền Bắc

2.1

Sơ đồ khái quát quá trình thực hiện chọn lọc dòng, lai tạo

và khảo nghiệm giống ngô

3.1

Hình ảnh một số dòng tiêu biểu ở thời điểm trỗ cờ

(Dòng C571, C475, C282, C541)

3.2

Hình ảnh bắp của một số dòng tiêu biểu (Dòng C855,

C50, C28, C475, T5)

3.3

Sơ đồ phả hệ của 30 dòng ngô nghiên cứu trên cơ sở phân

tích 22 locus SSR theo phương pháp phân nhóm UPGMA

3.4

Một số hình ảnh về cây, bắp, hạt và hoạt động của

105

thí nghiệm

3.5

Hình ảnh các thí nghiệm những tổ hợp lai triển vọng tại

111

điểm thí nghiệm

3.6

Đồ thị biểu hiện tính thích nghi và ổn định về năng suất

114

của các giống khảo nghiệm vụ Đông 2016

3.7

Tổ hợp lai VN158

125

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây cốc quan trọng nhất cung cấp

lương thực cho loài người và thức ăn cho gia súc. Bên cạnh đó ngô còn là cây

thực phẩm cung cấp bắp ngô bao tử làm rau cao cấp, bắp nếp, bắp đường cho

ăn tươi, làm sữa ngô, các loại đồ uống và đồ hộp. Ngoài ra ngô còn cung cấp

nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất các mặt hàng của ngành lương thực,

thực phẩm, dược phẩm và công nghiệp nhẹ, đặc biệt là nguyên liệu lý tưởng

cho năng lượng sinh học. Ngô còn là mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị,

mang lại ngoại tệ cho nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ.

Cây ngô được đưa vào nước ta cách đây khoảng 300 năm (Ngô Hữu

Tình, 2009) và trong số các cây lương thực, ngô được xếp hàng quan trọng thứ

hai sau cây lúa bởi có vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế, cùng với lúa,

khoai, sắn, cây ngô đã giúp nước ta đảm bảo an ninh lương thực. Chính vì vậy

diện tích trồng ngô ngày càng tăng. Sản xuất ngô Việt Nam thực sự có những

bước tiến nhảy vọt từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc sử dụng

các giống ngô lai, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo yêu

cầu của giống mới. Nếu như, năm 1991 diện tích trồng giống ngô lai nước ta

chưa đến 1% trong tổng khoảng 400 nghìn ha gieo trồng, thì năm 2018 giống

lai đã chiếm trên 95% trên diện tích 990 nghìn ha gieo trồng, năng suất trung

bình 4,8 tấn/ha, sản lượng 4.756,7 nghìn tấn (Tổng cục Thống kê, 2019). Tuy

nhiên, năng suất ngô của nước ta vẫn thấp hơn năng suất trung bình của thế

giới, ví dụ như: Năm 2013 đạt trung bình 4,43 tấn/ha so với 5,52 tấn/ha trung

bình của thế giới, bằng 80,25% (Tổng cục Thống kê, 2014); Năm 2018 đạt

trung bình 4,72 tấn/ha so với 5,92 tấn/ha, bằng 79,7% (Tổng cục Thống kê,

2019; FAO, 2018). Về sản lượng ngô trong nước, tuy tốc độ tăng khá nhanh

nhưng vẫn chưa đáp ứng đủ do nhu cầu tiêu dùng tăng cao, ví dụ niên vụ

2016/2017 nhu cầu về ngô ở nước ta là 12,9 triệu tấn, chúng ta đã phải nhập

khẩu 8,5 triệu tấn; niên vụ 2019/2020, nhu cầu là 15,4 triệu tấn, chúng ta đã

phải nhập khẩu 11,5 triệu tấn (USDA, 2020). Nguồn ngô hạt nhập về này chủ

yếu sử dụng làm nguyên liệu cho chế biến thức ăn chăn nuôi. Từ đó cho thấy

việc tăng sản lượng ngô trồng trong nước để đáp ứng nội tiêu, hạn chế nhập

khẩu là một thách thức của ngành nông nghiệp. Tuy nhiên, về diện tích, các

vùng trồng ngô có diện tích và sản lượng ngô lớn hiện nay đang bị thu hẹp do

một số loại cây trồng khác có giá trị kinh tế cao hơn đã thay thế một phần diện

tích ngô (điển hình như ở Sơn La). Muốn vậy, ngoài việc tận dụng triệt để vùng

đất có thể trồng ngô cần áp dụng cơ giới hóa hiện đại, đồng bộ, cơ cấu lại mùa

vụ, áp dụng tiến bộ kỹ thuật, chọn tạo giống để có những bộ giống mới phù

hợp với từng mùa vụ, vùng sinh thái để có năng suất cao, sản lượng ngô lớn.

Vụ Đông sau hai vụ lúa ở đồng bằng sông Hồng là một vụ rất đặc thù mà

chỉ ở miền Bắc Việt Nam mới có. Sau khi kết thúc vụ lúa Mùa, một phần diện

tích chân lúa này được sử dụng để trồng cây rau màu, phần lớn diện tích còn lại

thường để trống. Đây là cơ hội để tăng diện tích trồng ngô, tăng sản lượng ngô

trên đất hai lúa tại các tỉnh phía Bắc; đặc biệt hiện nay Bộ Nông nghiệp và

PTNT đang có chủ trương phát triển trồng ngô sinh khối làm thức ăn xanh cho

chăn nuôi trong vụ Đông ở các tỉnh phía Bắc. Tuy nhiên trong quá trình sản

xuất ở vụ Đông, nền nhiệt độ giảm dần vào những tháng cuối năm, có những

năm các đợt lạnh dưới 15oC kéo dài tới vài tuần làm ảnh hưởng rất lớn đến sản

xuất cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng. Do vậy, để có thể phát triển

mạnh vụ ngô Đông cần cơ giới hóa từ khâu trồng, chăm sóc, thu hoạch đến

phơi sấy, bảo quản và yếu tố quan trọng nhất là phải có các giống ngô mới

chống chịu rét tốt, cho năng suất cao.

Để khai thác hết tiềm năng đất vụ Đông góp phần nâng cao năng suất

và tăng sản lượng ngô của vùng đồng bằng sông Hồng, đáp ứng nhu cầu ngô

cho thức ăn chăn nuôi, đặc biệt ngô sinh khối làm thức ăn xanh cho đại gia

súc trong mùa đông lạnh ở miền Bắc, giải quyết vấn đề về bố trí cơ cấu cây

trồng thì việc đẩy mạnh nghiên cứu chọn tạo các giống ngô mới ngắn ngày,

chịu rét, có tiềm năng năng suất cao là rất quan trọng. Do vậy, đề tài khoa học

“Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai năng suất cao, chịu rét phù hợp với

điều kiện sản xuất ở đồng bằng sông Hồng” là cần thiết.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được đặc tính sinh trưởng, phát triển và nông học của một số

dòng ngô thuần nhằm chọn tạo thành công các dòng ngô nghiên cứu chín

sớm, chịu rét, năng suất cao và có khả năng kết hợp cao phục vụ cho công tác

chọn tạo giống ngô có khả năng chịu rét, cho năng suất cao;

- Đánh giá được đặc điểm nông sinh học, đa dạng di truyền giữa các

dòng, tạo được tổ hợp lai có khả năng chịu rét, cho năng suất cao;

- Tuyển chọn được 1 - 2 tổ hợp ngô lai triển vọng để phát triển thành

giống lai có khả năng chịu rét, cho năng suất cao phục vụ sản xuất ngô vụ

Đông ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

+ Các dòng ngô nghiên cứu thuần được tạo ra từ các nguồn vật liệu

khác nhau.

+ Các tổ hợp lai đỉnh, lai luân phiên, các tổ hợp lai triển vọng.

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Thí nghiệm đánh giá chọn lọc dòng.

+ Thí nghiệm phân tích đa dạng di truyền của các dòng bằng chỉ thị SSR.

+ Thí nghiệm khảo sát tổ hợp lai bằng phương pháp lai đỉnh (Top

cross) và lai luân phiên (Diallel cross).

+ Thí nghiệm khảo nghiệm tác giả (so sánh các tổ hợp lai triển vọng),

khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng giống ngô (VCU).

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học của đề tài: Cung cấp thông tin khoa học về các

dòng ngô nghiên cứu chín sớm, chịu rét phục vụ công tác chọn tạo giống ngô

phù hợp với sản xuất ngô vụ Đông ở đồng bằng sông Hồng.

- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

+ Chọn lọc được các dòng ngô nghiên cứu triển vọng phục vụ công tác

chọn tạo giống ngô ngắn ngày, chịu rét.

+ Xác định được tổ hợp lai VN158 chín trung bình sớm, chịu rét khá,

năng suất cao, phù hợp với điều kiện sản xuất trong vụ Đông tại đồng bằng

sông Hồng.

5. Những đóng góp mới của đề tài

- Kết quả đánh giá đặc tính sinh trưởng và phát triển, khả năng chống

chịu, khả năng kết hợp và năng suất đã tuyển chọn được 11 dòng, gồm: C352,

C16, C431, C838, C769, C608, C801, C855, C628, C783, C252 giới thiệu cho

chương trình chọn tạo giống ngô ngắn ngày, chịu rét.

- Chọn tạo được tổ hợp lai VN158 (C431 x B67CT) có thời gian sinh

trưởng trung bình sớm, chịu rét, năng suất cao phù hợp với sản xuất ngô ở các

vùng trồng ngô phía Bắc nói chung và đồng bằng sông Hồng nói riêng.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC

Cây ngô có tên khoa học là Zea mays L. thuộc chi Maydeae, họ Hòa

thảo Poaceae, bộ nhiễm sắc thể 2n = 20. Ngô là cây hàng năm với hệ thống rễ

chùm phát triển, là loài cây giao phấn có hoa đơn tính cùng gốc (Ngô Hữu

Tình và cs., 1997).

1.1. Vai trò, vị trí của cây ngô

Trải qua hàng ngàn năm tiến hóa và phát triển, thông qua quá trình

chọn lọc tự nhiên và nhân tạo, cùng đặc tính đa dạng di truyền rộng, khả năng

thích nghi với nhiều loại hình sinh thái, cho đến nay cây ngô được lan truyền

và trồng ở hầu khắp các châu lục trên thế giới với vai trò là một trong những

cây ngũ cốc quan trọng của loài người. Có thể nói ngô là cây ngũ cốc nuôi

sống gần 1/3 dân số toàn cầu. Vai trò đó thể hiện qua các mặt chính sau:

Ngô làm lương thực cho người: Ngô là cây lương thực quan trọng trên

toàn thế giới bên cạnh lúa mỳ và lúa gạo. Tất cả các nước trồng ngô đều ăn

ngô ở mức độ khác nhau. Nếu như ở châu Âu khẩu phần ăn cơ bản là bánh

mỳ, khoai tây, sữa; châu Á là cơm (gạo), cá, rau thì ở châu Mỹ La-tinh là

bánh ngô, đậu đỗ và ớt. Ngô đã, đang và sẽ vẫn còn là cây lương thực rất

quan trọng, là nguồn dinh dưỡng của loài người bởi các chất dinh dưỡng trong

ngô rất phong phú.

Tại Việt Nam, người dân cũng rất thích ăn ngô dưới dạng quà như ngô

luộc, ngô nướng, ngô rang… Trước kia những lúc bị thiên tai gây mất mùa

đói kém nông dân vẫn thường ăn ngô dưới dạng độn với cơm hoặc ngô bung.

Hiện nay, đồng bào một số dân tộc thiểu số vùng cao như H’mông, Dao…

vẫn ăn ngô như nguồn lương thực chính dưới dạng mèn mén.

Ngô làm thức ăn chăn nuôi: Có thể nói rằng ngô là cây thức ăn chăn

nuôi quan trọng nhất hiện nay, 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp là từ

ngô. Ngoài việc cung cấp chất tinh, cây ngô còn là thức ăn xanh và ủ chua lý

tưởng cho đại gia súc, đặc biệt là bò sữa trong điều kiện mùa rét khắc nghiệt

kéo dài (Ngô Hữu Tình, 2009). Ở Liên Xô cũ, hàng năm trồng khoảng 20

triệu héc-ta ngô trong đó chỉ có khoảng 3 triệu héc-ta lấy hạt, còn lại dùng

làm thức ăn ủ chua. Giai đoạn 2000 - 2007 đã sử dụng 400 - 450 triệu tấn ngô

hạt (chiếm 65% sản lượng ngô toàn thế giới) làm thức ăn chăn nuôi (Bùi

Mạnh Cường, 2007). Các nước phát triển có tỷ lệ dùng ngô làm thức ăn chăn

nuôi cao, thường trên 70%. Một số nước có tỷ lệ này rất cao như: Mỹ 76,0%;

Bồ Đào Nha 91,0%; Italia 97,5%; Croatia 95,5%; Latvia 97,0%; Trung Quốc

75,5%; Malaysia 91,0%; Thái Lan 96,0%… (FAO, 2012).

Hiện nay, Việt Nam cũng dùng ngô làm thức ăn chăn nuôi là chính

(khoảng 90%) song tỷ lệ ngô trong tổng số chất tinh chỉ khoảng 50% vì còn

dùng thêm gạo gẫy, cám, bột sắn… Nhu cầu thức ăn chăn nuôi ở nước ta sẽ ngày

một gia tăng vì ngành chăn nuôi đang phát triển rất mạnh, kết hợp với ngành

thủy sản cũng tiêu thụ một lượng ngô rất lớn làm thức ăn cho nuôi tôm, cá [17].

Ngô làm thực phẩm: Ngô hiện còn là cây thực phẩm, người ta dùng bắp

ngô bao tử làm rau cao cấp. Nghề này đang phát triển rất mạnh, mang lại hiệu

quả cao ở Thái Lan, Đài Loan. Sở dĩ ngô rau được ưa dùng vì nó sạch và có

hàm lượng dinh dưỡng cao. Các loại ngô nếp, ngô đường (ngô ngọt) được làm

quà ăn tươi (luộc, nướng) hoặc đóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu. Ở một số

nước châu Mỹ La-tinh và châu Phi người dân còn sử dụng dạng huyền phù

của bột ngô làm thức uống hàng ngày trong gia đình (Ngô Hữu Tình, 2009).

Ngô cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp: Ngoài việc ngô là nguyên

liệu chính cho các nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi tổng hợp, ngô còn là

nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu cồn, tinh bột, dầu, glucoza, bánh

kẹo, ethanol (chế biến xăng sinh học)… Người ta đã sản xuất ra khoảng 670

mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp lương thực - thực phẩm, công

nghiệp dược và công nghiệp nhẹ được chế biến từ ngô (Ngô Hữu Tình, 2009).

Ngô là nguồn hàng hóa xuất khẩu: Ngô là một loại hàng hóa xuất khẩu

của ngành nông nghiệp, đó là một nguồn lợi lớn. Trên thế giới hàng năm

lượng xuất nhập khẩu ngô khoảng 95 - 100 triệu tấn. Các nước xuất khẩu

chính là Mỹ, Argentina, Trung Quốc, Hungary, Nam Phi, Rumania... trong đó

ở Mỹ, ngô là nông sản xuất khẩu hàng đầu. Ví dụ năm 2012, lượng ngô xuất

khẩu của Mỹ là gần 45,8 triệu tấn, Argentina 15,8 triệu tấn, Brazil 9,4 triệu

tấn, Ukraina 7,8 triệu tấn, Pháp 6,2 triệu tấn... (FAOSTAT, 2013). Các nước

nhập khẩu ngô chính là Nhật Bản, Hàn Quốc, Algerie, Mexico, Malaysia, EU,

Ai Cập, Iran và Colombia.

Ở nước ta, mặc dù sản xuất ngô trong nước liên tục tăng trưởng về

năng suất và sản lượng nhưng hàng năm Việt Nam vẫn phải nhập khẩu một

lượng ngô khá lớn nhằm đáp ứng cho nhu cầu ngành công nghiệp thức ăn gia

súc. Số liệu của Tổng cục Thống kê cho thấy năm 2016; 2017; 2018; 2019

sản lượng ngô của Việt Nam đạt lần lượt 1.152,40; 1.099,90; 1.039,00;

990,90 nghìn tấn (Niên giám Thống kê 2017; 2018; 2019; 2020). Tuy nhiên,

nhu cầu về ngô trong nước tăng nhanh, ví dụ niên vụ 2016/2017 nhu cầu về

ngô ở nước ta là 12,9 triệu tấn, chúng ta đã phải nhập khẩu 8,5 triệu tấn; niên

vụ 2019/2020, nhu cầu là 15,4 triệu tấn, chúng ta đã phải nhập khẩu 11,5 triệu

tấn (USDA, 2020). Nguồn ngô hạt nhập về này chủ yếu sử dụng làm nguyên

liệu cho chế biến thức ăn chăn nuôi. Như vậy có thể thấy rằng nhu cầu ngô

của thế giới và Việt Nam là rất lớn và có xu hướng ngày càng tăng mạnh. Do

vậy, việc tăng sản lượng ngô rất cần thiết và cấp bách, phải nằm trong chiến

lược thay thế hàng nhập khẩu của nước ta (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2014).

Ngoài ra, trong điều kiện nước ta cây ngô còn giúp sử dụng đất đai có

hiệu quả, phá thế độc canh cây lúa. Với yêu cầu chuyển đổi, đa dạng hóa cây

trồng và chuyển đổi những vùng đất không thích hợp đối với trồng lúa sang

cây trồng cho hiệu quả hơn thì việc phát triển cây ngô là phù hợp.

Bên cạnh những giá trị về vật chất cây ngô còn có ý nghĩa trong đời

sống tâm linh, truyện cổ dân gian, nghệ thuật trang trí, trong văn hóa ẩm thực

cả ở Việt Nam và trên thế giới. Ý nghĩa tâm linh của cây ngô thể hiện ngay ở

tên khoa học Zea mays của nó. “Zea” là một thuật ngữ Hy Lạp - Latinh có

nghĩa là “hạt” - “hạt cốc”. Còn tên loài “mays” xuất phát từ “mahz” của tộc

người Taino - Arawakan có nghĩa là “cho sự sống”; Cung điện ngô (Corn

Palace) siêu độc được xây dựng ở Mitchell miền Nam Dakota nước Mỹ thu

hút hàng nghìn khách tham quan mỗi năm; Ngô được in trên 27 loại đồng tiền

xu của nhiều quốc gia. Tại Việt Nam, cây ngô có trong văn hóa dân gian

người Pa Dí, trong lễ hội của dân tộc Cống ở Lai Châu, lễ hội bắp nếp ở Hội

An… (Bùi Mạnh Cường, Nguyễn Xuân Thắng, 2019).

Những dẫn liệu trên cho thấy ngô có vai trò và vị trí quan trọng đối với

kinh tế, xã hội, văn hóa thế giới cũng như ở nước ta, là cây cho sự sống của

loài người cả với nghĩa vật chất lẫn tinh thần.

1.2. Tình hình tiêu thụ, sản xuất ngô trên thế giới và trong nước

1.2.1. Tình hình tiêu thụ và sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là cây trồng quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, do vậy ngô

ngày càng được quan tâm và phát triển. Trong những năm gần đây, diện tích

trồng ngô trên toàn thế giới không tăng mạnh như những năm cuối thế kỷ XX

do diện tích đất canh tác có giới hạn, tuy nhiên sản lượng ngô vẫn có xu

hướng tăng là do năng suất ngô ngày càng được cải thiện nhờ áp dụng các

giống ngô lai vào sản xuất, sự trợ giúp của tiến bộ khoa học mới như công

nghệ sinh học hiện đại và là cây trồng được con người chọn làm đối tượng,

đầu tư nghiên cứu khá toàn diện.

Dự báo tới năm 2050 dân số thế giới là 9,73 tỷ người, với dân số ở khu

vực thành thị sẽ trên 75% (FAO, 2017) do đó nhu cầu về ngô, lúa mỳ và lúa

nước hàng năm của thế giới sẽ cần khoảng 3,3 tỷ tấn, tăng 800 triệu tấn so với

nhu cầu hiện nay (khoảng 2,5 tỷ tấn), trong đó nhu cầu về ngô sẽ tăng 50 -

60% (FAO, 2016).

Theo National Corn Growers Association US (2015) ngô hiện là cây

trồng có sản xuất lớn nhất và tập trung chủ yếu tại các nước đang phát triển.

Gần 90% sự gia tăng sản lượng ngô hàng năm là ở các nước này và được sử

dụng chủ yếu để phục vụ chăn nuôi. Vùng phụ cận Sahara châu Phi và Mỹ

La-tinh cũng là vùng có nhiều tiềm năng, đóng góp lớn cho sự phát triển sản

xuất ngô với mức tăng sản lượng 0,65% ở khu vực có điều kiện tưới là nước

trời, 0,20% ở khu vực có điều kiện tưới đủ và năng suất bình quân lần lượt là

5,65 tấn/ha và 7,43 tấn/ha (FAO, 2012).

Sản lượng ngô niên vụ 2017/2018 trên thế giới đạt 1.375,50 triệu tấn,

vượt xa so với sản lượng lúa mỳ (763,18 triệu tấn) và lúa nước (495,07 triệu

tấn) (USDA, 2019). Nhu cầu ngô niên vụ này là 1.071,70 triệu tấn (trong đó

618 triệu tấn được sử dụng làm thức ăn trong chăn nuôi) dẫn đến lượng ngô

dư cuối vụ lên tới 303,70 triệu tấn. Niên vụ 2018/2019 tổng sản lượng ngô

của thế gới đạt 1.075,9 triệu tấn, cùng với lượng ngô còn dư từ niên vụ trước

chuyển sang giúp tăng tổng nguồn cung lên tới 1.379,60 triệu tấn, nhu cầu sử

dụng cũng tăng, đạt 1.108,7 triệu tấn và lượng ngô dư cuối vụ là 270,9 triệu

tấn. Tổng lượng ngô xuất/nhập khẩu trên toàn thế giới lên tới 151,8 triệu tấn ở

niên vụ 2018/2019 và Nhật Bản trở thành quốc gia nhập khẩu ngô lớn nhất

toàn cầu với 16,30 triệu tấn. Các nước xuất khẩu ngô lớn gồm: Mỹ 61,9 triệu

tấn, Brazil 31,6 triệu tấn, Argentina 25,9 triệu tấn (IGC, 2019).

Mỹ luôn là cường quốc số một về ngô, chiếm vị trí hàng đầu về diện

tích, năng suất và sản lượng (371,10 triệu tấn), đồng thời cũng là quốc gia tiêu

thụ ngô lớn nhất (313,80 triệu tấn), trong đó 37,60% sử dụng làm thức ăn

chăn nuôi và 30,1% sử dụng sản xuất ethanol (USDA, 2019). Mục tiêu phấn

đấu của Mỹ đến năm 2030 năng suất ngô sẽ đạt hơn 18 tấn/ha (USDA, 2011).

Trung Quốc - nước láng giềng của chúng ta cũng có một nền sản xuất

ngô phát triển với sự tăng trưởng rất nhanh, hiện là một trong những quốc gia

có diện tích, năng suất, sản lượng và tiêu thụ ngô lớn thuộc tốp đầu thế giới.

Chẳng hạn, tổng lượng ngô tiêu thụ niên vụ 2017/2018 của nước này là 231,7

triệu tấn (Ngô Hữu Tình, 2009).

Ngoài Mỹ và Trung Quốc, những nước có diện tích trồng ngô lớn phải

kể đến Brazil (15,32 triệu ha), Ấn Độ (9,50 triệu ha), Mexico (7,10 triệu ha),

Indonesia (3,82 triệu ha) và nhiều quốc gia có diện tích ngô trên 1 triệu ha là

Canada, Hungary, Rumani, Thái Lan,... (FAOSTAT, 2013).

Về thị trường, tình hình nhập khẩu ngô luôn biến động. Trong số các

quốc gia nhập khẩu ngô lớn, Ấn Độ là nước có khối lượng tăng mạnh nhất,

chỉ tính riêng trong năm tháng đầu năm 2018 gấp 18,7 lần năm 2017. Nước có

thị phần nhập khẩu giảm mạnh nhất trong mười tháng đầu năm 2018 là

Campuchia với mức giảm 89,40% so với cùng kỳ năm 2017 (FAO, 2018).

Cho đến nay, sản xuất ngô trên toàn thế giới ngày càng phát triển mạnh

mẽ và toàn diện, ngô đã thực sự là một trong những ngành hàng quan trọng

của nền kinh tế thế giới. Kết quả trên có được trước hết nhờ ứng dụng rộng rãi

ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện

pháp kỹ thuật canh tác.

1.2.2. Tình hình tiêu thụ và sản xuất ngô trong nước

Về tiêu thụ, nhu cầu ngô trong nước tăng mạnh. Hàng năm nước ta vẫn

phải nhập khẩu một lượng ngô lớn, lượng nhập năm sau luôn cao hơn năm

trước, ví dụ như: Niên vụ 2016/2017 nhu cầu ngô trong nước là 12,9 triệu tấn

và chúng ta đã phải nhập khẩu 8,5 triệu tấn; Niên vụ 2019/2020 nhu cầu ngô

trong nước là 15,4 triệu tấn và chúng ta đã phải nhập khẩu 11,5 triệu tấn

(USDA, 2020). 80% lượng ngô nhập về chủ yếu sử dụng làm nguyên liệu chế

biến thức ăn chăn nuôi, còn lại làm bột ngô dùng trong thực phẩm và số ít sử

dụng trong công nghiệp như sản xuất bia, phụ gia trong dược phẩm.

Qua đó cho thấy, hiện tại sản xuất ngô trong nước vẫn chưa đáp ứng

được nhu cầu tiêu thụ mặc dù chúng ta có diện tích đất nông nghiệp khá lớn. Để

giải quyết bài toán tăng sản lượng ngô, giảm nhập khẩu ngô cần nhìn lại tình

hình sản xuất ngô nước ta qua một số giai đoạn như sau (Ngô Hữu Tình, 2009):

Ngô được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm nhưng mãi cho

tới đầu thế kỷ 20, khi thực dân Pháp thi hành chính sách khai thác thuộc địa,

cây ngô mới bắt đầu được chú ý phát triển. Với điều kiện tự nhiên thuận lợi

cho cây ngô sinh trưởng và phát triển nên trên cả nước có tới tám vùng trồng

ngô chính (vùng Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ,

Nam Trung Bộ, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và đồng bằng sông Cửu Long)

và mỗi vùng có những đặc trưng riêng về vị trí cây ngô trong hệ thống trồng

trọt, cơ cấu mùa vụ trồng, khả năng cũng như tiềm lực sản xuất ngô.

Giai đoạn từ năm 1975 - 2017: Nhằm khôi phục đất nước sau chiến

tranh và phát triển kinh tế, nông nghiệp được Đảng và Chính phủ coi là mặt

trận hàng đầu. Đã có nhiều chủ trương chính sách thúc đẩy phát triển nông

nghiệp, nhờ đó nông nghiệp nói chung và cây ngô nói riêng liên tục được phát

triển. Cả 3 chỉ tiêu chính là diện tích, năng suất và sản lượng ngô đều tăng

liên tục với tốc độ cao. Nếu như giai đoạn 1975 - 1980, diện tích tăng nhanh

do tận dụng tất cả nguồn đất đai kể cả tăng vụ nhưng năng suất chưa được cải

thiện, chỉ từ 1,0 - 1,1 tấn/ha. Từ năm 1981 - 1993, diện tích ngô có tăng

nhưng không nhiều, chỉ đạt 431,8 nghìn ha, nhưng năng suất ngô đã có sự cải

thiện rõ rệt, từ khoảng 1,10 tấn/ha lên đến 1,70 tấn/ha nhờ sử dụng các giống

ngô thụ phấn tự do cải tiến đưa vào sản xuất (Ngô Hữu Tình, 2009). Từ năm

1995 đến nay khi tỷ lệ giống lai đưa vào sản xuất ngày càng tăng đã tạo ra sự

đột biến về năng suất. Nếu như năm 1991 cả nước trồng khoảng 500 ha ngô

bằng hạt lai thì đến năm 2017 ngô lai đã là giống chủ yếu ở các vùng, chiếm

khoảng trên 900 nghìn ha (90% diện tích trồng ngô), điều này đã góp phần

quan trọng trong việc tăng năng suất ngô trung bình toàn quốc lên 4,67 tấn/ha,

đạt tổng sản lượng 5.131,9 nghìn tấn (Niên giám Thống kê, 2017).

Giai đoạn 2017 - 2019: Giai đoạn này cây ngô đang bị cạnh tranh bởi

nhiều đối tượng cây trồng khác có giá trị kinh tế cao hơn nên diện tích ngô đang

có xu hướng giảm xuống cộng với sự tác động của biến đổi khí hậu đã ảnh hưởng

đến sản xuất ngô trong nước (Bùi Mạnh Cường và cs., 2020). Diện tích sản xuất

ngô cả nước năm 2017 là 1.099,9 nghìn ha thì đến năm 2019 còn 990,9 nghìn ha

(Niên giám thống kê 2017, 2018, 2019).

Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam từ năm 2017 - 2019

Chỉ tiêu/Năm 2017 2018 2019

Diện tích (nghìn ha) 1.099,9 1.039,0 990,9

Năng suất (tạ/ha) 46,7 47,2 48,0

Sản lượng (nghìn tấn) 5.131,9 4.905,9 4.756,7

6000

48.5

tạ/ha

5000

4000

47.5

Diện tích (nghìn ha)

3000

Sản lượng (nghìn tấn)

2000

Năng suất (tạ/ha)

46.5

1000

2017

2018

2019

Nguồn: Niên giám thống kê năm 2017, 2018, 2019 - Tổng cục Thống kê.

Tuy diện tích trồng ngô vài năm trở lại đây có xu hướng giảm nhưng

những thành tựu về giống, các tiến bộ kỹ thuật về canh tác và áp dụng công

nghệ sinh học hiện đại đã đưa năng suất ngô nước ta ngày một tăng và tiệm

cận dần với năng suất bình quân của thế giới [32]. Có thể nói rằng trong giai

Hình 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam từ năm 2017 - 2019

đoạn phát triển mới của nền nông nghiệp, cây ngô góp phần không nhỏ trong

công cuộc chuyển đổi nhanh cơ cấu cây trồng theo hướng sản xuất nông

nghiệp hàng hóa, an toàn, bền vững và đa dạng. Đặc biệt những năm tới đây

Nhà nước đang có chủ trương phát triển ngô sinh khối nói riêng và ngô nói

chung nhằm tận dụng quỹ đất vụ Đông. Bởi vụ ngô Đông trên đất hai lúa với

quỹ đất rộng lớn đã tạo thêm một vụ cây lương thực ổn định, góp phần tăng

diện tích và sản lượng ngô cung cấp thức ăn cho người, ngành chăn nuôi, là

nguyên liệu cho nghề phụ sản xuất hàng xuất khẩu. Tuy nhiên, các giống ngô

có thể trồng, cho năng suất cao ở vụ này chưa nhiều, nên cần trở thành đối

tượng quan tâm của các nhà quản lý, các nhà chiến lược và là đối tượng

nghiên cứu, chọn tạo của các nhà khoa học nhằm khai thác nhiều hơn nữa

những lợi ích từ cây ngô, tạo thêm nhiều giống ngô mới phù hợp (Bộ Nông

nghiệp và PTNT, 2020) [14].

1.3. Khả năng kết hợp, cơ sở di truyền chọn lọc tính trạng và chương

trình chọn tạo giống ngô

1.3.1. Đa dạng di truyền và nguồn gen cây ngô

Ngô là cây giao phấn, thông qua các tác động của quá trình chọn lọc tự

nhiên và nhân tạo đã giúp cho ngô có sự đa dạng di truyền rất rộng, trở thành

một trong những cây trồng phổ biến nhất trên thế giới (Zhang et al., 2015).

Cây ngô hiện được trồng ở tất cả các châu lục và thích ứng với hầu hết các

loại hình sinh thái khí hậu, từ ôn đới, cận nhiệt đới đến nhiệt đới cao và nhiệt

đới thấp. Thông qua các dẫn chứng lịch sử, các nhà khoa học đã phân nhóm

ngô thành 4 nòi chính:

(1) Nhóm nòi bản địa cổ đại: Xuất phát từ ngô bọc nguyên thủy ở

Mexico. Các nòi ở nhóm này khác nhau bởi sự phát triển độc lập ở những địa

bàn và môi trường khác nhau mặc dù có cùng tổ tiên;

(2) Nhóm nhập nội tiền Columbus: Các nòi ở nhóm này được coi là

nhập vào Mexico từ Trung và Nam Mỹ từ thời tiền sử;

(3) Nhóm con lai tiền sử: Là nhóm nòi đang tồn tại và có vai trò lớn

nhất hiện nay. Nhóm này bao gồm các nòi được tạo ra từ việc lai tạp giữa các

nòi bản địa cổ đại với các nòi nhập nội tiền Columbus hoặc giữa 2 nhóm trên

với Teosinte;

(4) Nhóm hiện đại: Bao gồm các nòi phát triển gần đây và chưa đạt đến

trạng thái nòi ổn định nhưng có các đặc điểm xác định.

Trung tâm Cải tạo giống ngô và lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT) hiện đang

nắm giữ 1.700 mẫu nguồn gen ngô (Zea mays L.) và Teosinte (Zea mays,

several subspecies). Đây là nguồn vật liệu hữu ích cho các chương trình

nghiên cứu và chọn tạo giống ngô lai khác nhau, đặc biệt là giống chống chịu

với các điều kiện bất thuận trong giai đoạn hiện nay.

Song song với việc thu thập và lưu giữ các nguồn gen, việc cải tạo

nguồn gen trong giống lai kết hợp với cải thiện sản xuất và quản lý nông

nghiệp đã dẫn tới sự tăng trưởng ấn tượng của nghiên cứu và sản xuất ngô.

Trong những năm 1910 - 1950, việc phát triển nguồn gen ngô là rất hạn chế.

Rất nhiều nỗ lực của các nhà chọn giống nhằm mở rộng, phát triển phương

pháp tạo giống và tăng cường hiệu quả của các dòng thuần là bố mẹ của các

giống lai. Tuy nhiên, những nỗ lực này đã bỏ qua khoảng 98% nguồn gen ngô

thế giới (Brown, 1953; Wellhausen, 1956). Nhận thức được tầm quan trọng

của đa dạng nguồn gen trong chọn tạo giống ngô, các nhà tạo giống ngoài

việc sử dụng các nguồn bản địa còn thu thập và sử dụng các nguồn vật liệu từ

nhiều vùng địa lý khác nhau trên thế giới. Tiềm năng của nguồn gen ngoại lai

luôn giành được những quan tâm đặc biệt để nghiên cứu cho các mục tiêu và

lợi ích khác nhau.

1.3.2. Chọn lọc nguồn vật liệu tạo dòng

Nguồn vật liệu khởi đầu có thể coi là nền tảng của bất kỳ một chương

trình chọn tạo giống cây trồng nào. Hiệu quả của quá trình chọn lọc và lai tạo

phụ thuộc vào nguồn vật liệu khởi đầu có phong phú hay không. Các nguồn

vật liệu tạo ra các thế hệ con cháu có khả năng chịu được áp lực tự phối, có

khả năng kết hợp tốt, có ưu thế lai cao với các nguồn khác và tổ hợp lai của

nó với ít nhất một hay nhiều quần thể có tiềm năng năng suất cao, đặc điểm

cây thích hợp, có gen tốt chống chịu sâu bệnh, có đặc tính tốt về hoa và hạt thì

được coi là nguồn vật liệu phù hợp cho tạo dòng và giống lai (Vasal và

Srinivasan, 1999).

Đến nay, các nhà khoa học đều thống nhất rằng, nguồn vật liệu cho tạo

dòng ngô rất đa dạng và phong phú, việc phân loại giúp cho các nhà tạo giống

hiểu biết sâu hơn về vai trò và tiềm năng của mỗi nguồn vật liệu, từ đó có sự

lựa chọn thích hợp cho việc tạo dòng đạt hiệu quả. Qua thời gian, các nguồn

vật liệu mới và tốt hơn đã được tạo ra, chúng được xác định và mô tả tất cả

các đặc tính; những thông tin về nguồn nguyên liệu sẽ được các nhà chọn

giống quan tâm sử dụng. Vai trò và thành tựu trong tạo dòng của các loại vật

liệu khác nhau tùy thuộc vào tiềm năng của nguồn vật liệu và phương pháp

tạo dòng mà nhà tạo giống đã áp dụng. Theo Ngô Hữu Tình và Phan Xuân

Hào (2005), một trong những tiến bộ của chương trình phát triển giống ngô

lai ở Việt Nam trong thời gian qua là chọn lọc được nguồn vật liệu ban đầu

phù hợp, từ đó tạo ra các giống lai thương mại phục vụ sản xuất.

Trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô thích ứng với biến đổi khí hậu,

đặc biệt có thể trồng trong điều kiện vụ Đông tại đồng bằng sông Hồng thì

việc đánh giá, sàng lọc nguồn vật liệu khởi đầu càng không thể thiếu, nó là

tiền đề, là cơ sở cho việc lai tạo thành công các giống ngô lai có thể thích ứng

được với điều kiện khí hậu vụ Đông của vùng.

1.3.3. Một số phương pháp tạo dòng thuần

Chọn tạo dòng thuần là phần quan trọng nhất của các chương trình

chọn tạo giống ngô lai. Từ nguồn vật liệu khởi đầu, có nhiều phương pháp

khác nhau để tạo và phát triển dòng thuần như: phương pháp tự phối (Self

pollination), phương pháp cận phối (Full sib hoặc Half sib), phương pháp lai

trở lại (Back cross), phương pháp thuần hóa tích hợp (Additive cumulative

inbreeding), phương pháp tạo dòng đơn bội kép (Doubled haploid). Dưới đây

là một số phương pháp đang được sử dụng phổ biến hiện nay và trong nghiên

cứu này.

1.3.3.1. Phương pháp tự phối (Self pollination)

Phương pháp tự phối do Shull đề xuất lần đầu tiên vào năm 1909 và

cho đến nay vẫn được các nhà tạo giống lựa chọn như một phương pháp

chuẩn (Standard method) để tạo dòng thuần. Để tạo vật liệu cho quá trình

chọn lọc dễ dàng và chuẩn xác phải tiến hành đồng huyết hóa, mà tự phối là

dạng đồng huyết hóa nhanh nhất. Thông thường, từ nguồn vật liệu ban đầu,

qua khoảng bảy vụ thì sẽ phát triển được dòng với độ thuần đạt tới trên 99%.

Tự phối sẽ nhanh đạt được độ đồng hợp tử ở nhiều tính trạng và chọn lọc

được gen tốt, loại bỏ gen xấu. Tự phối gây ra ba hiện tượng điển hình là: làm

giảm sức sống và năng suất, gây ra sự phân ly kiểu gen, làm tăng độ thuần

(Ngô Hữu Tình, 2009).

Trong quá trình tự phối, chọn lọc là khâu quan trọng để lựa chọn ra các

dòng ưu tú. Ngô là cây thụ phấn chéo, vì vậy dòng thuần được tạo bằng cách

tự thụ cưỡng bức liên tục, quá trình tạo dòng đi cùng với chọn lọc, khi đó chỉ

những cây có các đặc tính mong muốn được lựa chọn. Công tác chọn lọc sẽ

tiến hành theo mục tiêu của nhà tạo giống và được đánh giá trong suốt quá

trình sinh trưởng phát triển của cây, đặc biệt với chọn lọc giống thích ứng

điều kiện bất thuận cần phải có số lượng mẫu đủ lớn và môi trường cần thiết

trong quá trình chọn lọc. Sau một số đời tự phối, những dòng được lựa chọn

qua quá trình chọn lọc sẽ phân chia thành các nhóm ưu thế lai khác nhau. Các

nhóm ưu thế lai này sau đó được đánh giá về những đặc điểm nông sinh học

và xác định khả năng kết hợp.

1.3.3.2. Phương pháp cận phối (Full sib hoặc Half sib)

Stringfield (1974) đã đưa ra phương pháp cận phối (Full sib hoặc Half

sib) (còn gọi là thụ phấn chị em) thay cho tự phối để tạo dòng nhằm làm giảm

mức độ suy thoái. Stringfield cho rằng tự phối quá mạnh, các allen được định

vị ở dạng đồng hợp tử quá nhanh, trong khi đó phương pháp cận phối có

cường độ đồng huyết thấp hơn sẽ giữ được độ biến động lớn hơn, tạo nhiều cơ

hội chọn lọc giữa các thế hệ và trong từng thế hệ con cháu. Tuy nhiên, thời

gian chọn lọc dòng sẽ kéo dài hơn để có thể đạt đến độ đồng hợp tử, ba thế hệ

Full sib bằng một thế hệ tự phối (Hallauer, 1990). Nguyễn Thế Hùng (1995)

đã sử dụng thành công phương pháp Full sib trên quần thể ngô MSB2649 để

tạo ra một số dòng thuần.

1.3.3.3. Phương pháp lai trở lại (Back cross)

Là phương pháp lai tích lũy những tính trạng mong muốn vào một kiểu

gen đã được sử dụng từ rất lâu trong các chương trình chọn tạo giống. Phương

pháp này có thể đưa một đặc tính (có thể là một đặc điểm, một gen hoặc đoạn

nhiễm sắc thể) từ nền di truyền này vào nền di truyền khác. Các thế hệ kế tiếp

được lựa chọn những đặc điểm mong muốn và sau đó lai trở lại cho các dòng

bố mẹ cần lai tạo. Điều này đảm bảo rằng tỷ lệ bộ gen từ các vật liệu cho có

xu hướng không giống các thế hệ tích lũy ngoại trừ những đặc tính mong

muốn. Trong suốt quá trình chọn lọc, việc lựa chọn những kiểu hình giống

với các dòng trước cải tạo luôn được các nhà chọn giống quan tâm. Những

nghiên cứu gần đây cho thấy sử dụng phương pháp lai trở lại trong chọn tạo

dòng thuần có khả năng làm tăng năng suất và tính thích ứng. Tuy nhiên, sau

mỗi chu kỳ chọn lọc ưu thế lai không tăng cần kết hợp với phương pháp tự

phối để tích lũy các hiệu ứng gen cộng, trội và siêu trội.

Cải tạo dòng thuần ngô bằng lai trở lại là một biến thể của phương pháp

phả hệ và là một phần quan trọng của hầu hết các chương trình chọn tạo giống

ngô. Sự khác biệt chính giữa lai trở lại và chọn lọc phả hệ là mục tiêu lai tạo

và mức độ phục hồi kiểu gen của các dòng cần cải tạo. Sự phức tạp của

phương pháp này phụ thuộc vào kiểu tính trạng sẽ được truyền lại (đơn gen

hay đa gen), mức độ biểu hiện của tính trạng, kiểu di truyền nhân hay tế bào

chất và kiểu của bố mẹ trong các phép lai (Vương Huy Minh, 2012).

1.3.3.4. Phương pháp tạo dòng đơn bội kép (Doubled haploid)

Thời gian để tạo ra dòng thuần (độ thuần trên 99%) bằng các phương

pháp truyền thống (tự phối, cận phối) khoảng 3 - 4 năm. Để rút ngắn thời gian

này, các nhà khoa học đã đưa ra phương pháp tạo dòng đơn bội kép (Doubled

haploid - DH) giúp tạo những dòng thuần có độ thuần cao (Homozygous

lines) chỉ trong thời gian rất ngắn (1 - 2 năm), rút ngắn được một nửa thời

gian so với tạo dòng bằng phương pháp truyền thống.

Các dòng đơn bội kép có thể được tạo ra bằng nhiều cách khác nhau:

In-vitro: Trong ống nghiệm thông qua hạt phấn (Peseitelli và cs., 1989), nuôi

cấy bao phấn (Barloy và Beckert, 1993); hoặc In-vivo: Sử dụng các cây kích

tạo đơn bội.

Ở Việt Nam, tạo dòng bằng nuôi cấy bao phấn đã được thực hiện thành

công trong chương trình chọn tạo giống ngô lai (Bùi Mạnh Cường và cs.,

2003). Phương pháp tạo dòng đơn bội kép bằng cây kích tạo đơn bội được

Coe (1959) phát hiện ra (dòng kích tạo Stock 6) nhưng mãi đến những năm

đầu của thế kỷ 21 công nghệ này mới được ứng dụng trong chọn tạo giống

ngô lai. So với phương pháp tạo dòng bằng nuôi cấy bao phấn thì phương

pháp này dễ thực hiện, tần suất dòng được tạo ra nhiều (Geiger và Gordillo,

2009), trong khi phương pháp nuôi cấy bao phấn phức tạp hơn và thường cho

tỷ lệ tái sinh cây thấp (Beckert, 1994).

1.3.4. Khả năng kết hợp và đánh giá khả năng kết hợp

1.3.4.1. Khả năng kết hợp

Trong các chương trình chọn tạo giống ngô, để có được các giống lai

thích ứng tốt hơn với các điều kiện bất thuận thì việc lựa chọn và đánh giá các

kiểu gen tốt nhất là vô cùng cần thiết. Tạo dòng thuần là một phần rất quan

trọng của chương trình tạo giống lai. Có nhiều phương pháp tạo dòng như:

Tạo dòng từ cặp lai bố mẹ (Biparent - BP), tạo dòng từ nhiều dòng bố mẹ

(Multiparent - MP), phương pháp lai trở lại (Back cross - BC), tạo dòng đơn

bội (Haploid breeding).... Nhìn chung kết quả của các phương pháp đều tạo ra

số lượng nhóm dòng và số dòng ngày càng tăng qua mỗi chu kỳ, dẫn đến số

lượng tổ hợp lai càng lớn và đánh giá chúng trong nhiều điều kiện môi

trường. Do đó, việc lựa chọn các tổ hợp lai triển vọng nhất sẽ khó khăn hơn.

Trên thực tế, chỉ có một tỷ lệ nhỏ các tổ hợp lai được đánh giá trong các thí

nghiệm thực địa. Cho nên, thông tin di truyền của thế hệ cha mẹ là mối quan

tâm lớn đối với các nhà tạo giống và nó có thể làm tăng đáng kể hiệu quả của

các chương trình nhân giống (Cantelmo và cs., 2016).

Để chọn tạo được dòng có ý nghĩa cho công tác tạo giống là điều hết

sức khó khăn và phức tạp, do ảnh hưởng bởi các tương tác phức tạp của

những yếu tố di truyền và kiểu hình. Trong các phương pháp tạo dòng thì tạo

dòng từ cặp lai bố mẹ (Biparent - BP) là phổ biến bởi dễ dàng có được thông

tin di truyền từ thế hệ ban đầu và có độ tin cậy cao (Yoseph Beyene và cs.,

2015). Năm 2016, Vivek và cs. báo cáo kết quả nghiên cứu sử dụng hai quần

thể Biparent được tạo ra từ hai dòng ngô châu Á ưu tú với một dòng chịu hạn

của châu Phi : Ở chu kỳ 1 (C1) được tái tổ hợp 10% từ các gia đình F2:3; Ở

chu kỳ 2 (C2) được thực hiện từ hai phương pháp khác nhau là chọn kiểu hình

(C2-PS) và chọn lọc gen (C2-GS). Kết quả lai đỉnh (Top cross) của các gia

đình theo phương pháp C2-GS cho năng suất hạt cao hơn từ 4 - 43% so với

C2-PS.

Khả năng kết hợp (KNKH) là một phức hợp tính trạng do nhiều gen

kiểm soát do vậy đánh giá KNKH thực chất là xác định tác động gen. Việc

giữ lại hay loại bỏ dòng thuần dựa trên các kết quả đánh giá KNKH. Đánh giá

KNKH có thể tiến hành thử ngay với nguồn nguyên liệu ban đầu tự phối và

đặc điểm của dòng về KNKH được hình thành sớm trong quá trình tạo dòng,

được truyền lại thế hệ sau tương đối ổn định (đời S2 và S3, S4 là như nhau)

(Ngô Hữu Tình, 2009). Vì vậy, KNKH thường được thử ở đời S2 hoặc trước

S4. KNKH được xác định thông qua đánh giá KNKHC và KNKHR. KNKHC

là giá trị trung bình của ưu thế lai quan sát ở tất cả các tổ hợp lai, được kiểm

soát bởi yếu tố di truyền cộng của các gen trội nên khá ổn định dưới tác động

của các yếu tố môi trường. KNKHR là độ lệch của một cặp lai nào đó so với

giá trị trung bình, được xác định bởi các yếu tố trội, siêu trội, yếu tố ức chế

của các gen và chịu tác động rõ rệt của điều kiện môi trường. Trong chọn tạo

giống ngô lai, việc tạo dòng thuần và đánh giá dòng được tiến hành sớm,

thường xuyên sẽ tránh được việc loại mất những dòng triển vọng.

1.3.4.2. Đánh giá khả năng kết hợp

Dòng thuần chỉ có giá trị khi có KNKH cao và một số đặc điểm nông

sinh học tốt, đáp ứng được yêu cầu của nhà tạo giống. Nhiều thế hệ các nhà

tạo giống đã cố gắng tìm hiểu mối tương quan giữa KNKH với các đặc điểm

nông sinh học, đặc biệt là các tính trạng về sinh lý, sinh hoá, song kết quả

cho thấy tương quan này là không đủ tin cậy [8]. Vì thế để đánh giá KNKH

của các dòng thuần, phương pháp thường dùng nhất là lai thử bằng lai đỉnh

và luân giao cộng với phân tích con lai (Zaidi và cs., 2005; Ngô Hữu Tình

và cs, 1996).

a. Giai đoạn lai thử và cây thử

Giai đoạn lai thử phụ thuộc nhiều vào các nhà chọn giống: Tiến hành

lai thử muộn nếu cho rằng chọn lọc là hiệu quả đối với đặc tính mong muốn,

lai thử sớm nếu muốn loại bỏ các dòng có KNKH kém để tập trung chọn lọc ở

những thế hệ sau đối với các dòng có KNKH tốt hơn. Theo Bauman, các nhà

chọn giống đánh giá dòng bằng phương pháp lai thử sớm ở thế hệ S3, S4

khoảng 60%; ở thế hệ S5 hoặc muộn hơn khoảng 22% (Bauman, 1981).

CIMMYT định nghĩa cây thử (tester) là một kiểu gen (giống thụ phấn

tự do, giống tổng hợp, dòng thuần hay giống lai) giúp cho nhà chọn giống: (i)

Dễ dàng phân biệt các dòng về giá trị di truyền và KNKH; (ii) Giảm được các

giai đoạn thử trong quá trình chọn tạo giống lai; (iii) Nhận biết các tổ hợp lai

triển vọng. Cây thử có thể có nền di truyền rộng (giống tổng hợp, giống lai

kép...) hoặc có nền di truyền hẹp (dòng thuần, giống lai đơn).

Tuy nhiên, chỉ tiêu chung được các nhà tạo giống chấp nhận đó là chọn

cây thử không có quan hệ họ hàng với các vật liệu đem thử và tốt nhất là thuộc

nhóm ưu thế lai đối ứng. Để tăng mức độ tin cậy thường sử dụng hai hoặc

nhiều cây thử có nền di truyền khác nhau. Xuất phát từ thực tế, các nhà chọn

tạo giống thương mại ưu tiên sử dụng dòng thuần ưu tú làm cây thử với mong

muốn phát hiện nhanh một tổ hợp lai đỉnh sẽ là một giống lai đơn triển vọng.

b. Phương pháp lai đỉnh (Top cross)

Do Devis đề xuất năm 1927, Jenkins và Bruce phát triển năm 1932, là

phương pháp lai thử để xác định KNKHC (Ngô Hữu Tình và cs., 1996).

Phương pháp này rất có ý nghĩa trong giai đoạn sớm của quá trình chọn lọc,

khi khối lượng vật liệu trong thí nghiệm còn quá lớn. Trong lai đỉnh tất cả các

vật liệu cần xác định KNKH được lai với cây thử, chọn đúng cây thử quyết

định sự thành công của lai đỉnh [9].

Đánh giá KNKH bằng lai đỉnh gồm:

(1) Lai đỉnh toàn phần: Về nguyên tắc mỗi dạng mẹ được lai với tất cả

các cây thử theo mô hình toán học:

Xijk = µ + gi + gj + sij + eijk

Trong đó: Xijk: Độ lớn tính trạng tổ hợp lai (i × j) ở lần nhắc lại thứ k;

µ: Trung bình tính trạng; gi: KNKHC của dòng i; gj: KNKHC của cây thử j;

sij: KNKHR giữa dòng i và cây thử j; eijk: Sai số ngẫu nhiên.

Phân tích thống kê KNKH của lai đỉnh toàn phần theo các bước: Xác

định tác động KNKHC của dòng, cây thử; Tác động tương tác dòng × cây thử

(tác động của KNKHR) và xác định độ tin cậy qua sai số và LSD.

(2) Lai đỉnh từng phần: Nguyên tắc mỗi dạng mẹ không lai với tất cả

cây thử mà chỉ lai với một số cây thử. Vì vậy, có thể tăng số cây thử lên mà

không tăng số tổ hợp lai. Phương pháp lai đỉnh từng phần cân đối với nguyên

tắc là số tổ hợp lai của từng dòng đem thử bằng nhau và số tổ hợp lai của từng

cây thử cũng phải bằng nhau.

Nếu ký hiệu P là số dòng, P1 là số cây thử, K1 là số tổ hợp của một

dòng, K2 là số tổ hợp của một cây thử, N là tổng số tổ hợp lai. Thì:

N = P × K1 = P1 × K2.

Trong lai đỉnh từng phần có 2 mô hình: Mô hình A: Xij = gi + b + sij và

Mô hình B: Xij = a + gj + sij

Trong đó: Xij: Độ lớn tính trạng tổ hợp lai (i × j); a: Trung bình tính

trạng các dòng; b: Trung bình tính trạng các cây thử; gi: KNKHC của dòng i;

gj: KNKHC của cây thử j; sij: KNKHR giữa dòng i và cây thử j.

Phân tích phương sai theo mô hình A và mô hình B để xác định

KNKHC và KNKHR của các dòng bố mẹ và đánh giá độ tin cậy. Xác định

KNKHR [dòng × cây thử] và đánh giá độ tin cậy. Thường sử dụng phân tích

phương sai đối với thí nghiệm hai nhân tố, bố trí kiểu khối ngẫu nhiên không

cân đối (BIBD) để có các khả năng kết hợp chung ai và bj.

c. Phương pháp lai luân giao (Diallel)

Để KNKHC, KNKHR của dòng bố mẹ đồng thời thu được các thông

tin về bản chất và ước lượng các chỉ số di truyền thường dùng phương pháp

phân tích luân giao của Griffing (1956) (Phương pháp Griffing). Phương pháp

này giúp xác định các thành phần phương sai KNKH chung và riêng. Từ đó

có thể ước lượng các thành phần biến động do hiệu quả cộng tính, trội và siêu

trội của các gen (Alvarado et al., 2014).

Phương pháp Griffing đưa ra 4 sơ đồ luân giao:

- Sơ đồ 1: Các cặp lai thuận, nghịch và dòng bố mẹ, số tổ hợp lai = p2,

dùng để nghiên cứu toàn diện.

- Sơ đồ 2: Các cặp lai thuận và dòng bố mẹ, số tổ hợp lai = p(p + 1)/2,

để so sánh tổ hợp lai với bố mẹ.

- Sơ đồ 3: Các cặp lai thuận và nghịch, số tổ hợp lai = p(p - 1), để xác

định chính xác hơn ảnh hưởng của bố mẹ đối với tổ hợp lai.

- Sơ đồ 4: Các cặp lai thuận, số tổ hợp lai = p(p - 1)/2, được sử dụng để

xác định KNKH của các nguyên liệu trong quá trình tạo giống. Sơ đồ này

thực hiện đơn giản, khối lượng công việc ít nhất, tiết kiệm đất đai và nhân lực.

Ở đây p là số dòng tham gia trong sơ đồ lai. Việc phân tích luân giao

dựa trên mô hình toán học: Xij = µ + gi + gj + sij + rij +

eijk

Trong đó: Xij: Độ lớn tính trạng con lai (i × j) ở lần nhắc lại thứ k; µ:

Tác động trung bình tính trạng; gi: KNKHC của dòng i; gj: KNKHC của dòng

j; sij: KNKHR giữa hai dòng i và j; rij: Tác động tương hỗ giữa hai dòng i và j;

eijk: Sai số ngẫu nhiên.

Mô hình toán học này có thể áp dụng linh hoạt cho 4 sơ đồ luân giao

trên. Tuy nhiên, với các sơ đồ không có các cặp lai ngược (sơ đồ 2 và 4) thì

trong mô hình toán học không có yếu tố rij.

1.3.4.3. Đánh giá tương tác kiểu gen với môi trường và khả năng kết hợp

bằng GGE - Biplot

Trong chọn tạo giống, các thí nghiệm được bố trí ở nhiều môi trường

để đánh giá tương tác kiểu gen × môi trường (GE). Sử dụng GGE - Biplot

giúp chọn được dòng bố mẹ có KNKHC, KNKHR cao nhất hay giống tốt nhất

phù hợp ở môi trường cụ thể.

Năng suất của mỗi giống trong từng môi trường là kết quả của hiệu ứng

gen (G), tác động của môi trường (E) và tương tác kiểu gen × môi trường

(GE) (Yan et al., 2003). Mặc dù, E ảnh hưởng đến 80% về năng suất, nhưng

chỉ có sự tương tác G và GE có liên quan đến việc đánh giá cây trồng và phân

loại môi trường khác nhau. Tương tác GE cần được khai thác bằng cách lựa

chọn kiểu gen biểu hiện ưu thế hơn ở từng môi trường mục tiêu hoặc kiểu gen

thích nghi và ổn định ở nhiều môi trường.

Tuy nhiên, rất khó để xác định mẫu kiểu hình biểu hiện của kiểu gen

qua nhiều môi trường. Yan et al. (2000) và Yan (2001) đã đưa ra mô hình

GGE - Biplot bằng đồ họa để hiển thị tác động giữa gen và môi trường của dữ

liệu về năng suất ở nhiều môi trường. Mô hình này có nhiều ưu điểm, đó là:

xác định được các giống cho năng suất cao và các địa điểm thể hiện môi

trường mục tiêu.

Phân tích GGE của Yan và cộng sự được xây dựng từ hai thành phần

chính (PC1 và PC2) bắt nguồn từ phân tích dữ liệu năng suất làm trung tâm.

Nó thể hiện cả hiệu ứng chính của gen và tương tác kiểu gen × môi trường,

đây là hai nguồn gây biến động năng suất và phải được xem xét đồng thời

trong việc đánh giá cây trồng. Từ đó cung cấp cho các nhà chọn tạo giống

những thông tin sau: (1) Xác định giống tốt nhất trong một môi trường nhất

định; (2) Xác định môi trường thích hợp nhất cho một giống nhất định; (3) So

sánh bất kỳ cặp giống nào trong môi trường riêng lẻ; (4) Các giống tốt nhất

cho mỗi môi trường và sự khác biệt qua nhiều môi trường khác nhau; (5)

Năng suất trung bình của giống và sự ổn định của các kiểu gen; (6) Phân biệt

khả năng ổn định và tính đại diện của môi trường tiêu biểu, đó là điều quan

trọng cho việc đánh giá trực quan các giống và môi trường thí nghiệm điển

hình (Yan et al., 2006).

GGE - Biplot cũng có thể được sử dụng để nghiên cứu tương tác giữa

các dòng với cây thử, cũng như luân giao. Ví dụ, kết quả nghiên cứu của

Nguyễn Đình Hiền (2006) trên 7 dòng cho thấy: Các dòng mẹ (Mi) M1, M2

có KNKHC cao nhất, dòng M1, M2, M3, M4 có KNKHR cao nhất và các

dòng này kết hợp tốt với các dòng bố (Bj) nằm trong cùng khu vực (sector).

GGE - Biplot được ứng dụng để phân tích luân giao nhằm xác định

biểu hiện ưu thế lai và các kiểu ưu thế lai ở quần thể ngô, bởi tổng biến động

do các tổ hợp lai là KNKHC của mỗi thành phần bố mẹ và KNKHR của mỗi

phép lai (Arnel et al., 2010). GGE - Biplot được xây dựng bởi thành phần

chính (PC), bắt nguồn từ việc kiểm tra tập trung của dữ liệu luân giao thành

giá trị đơn giản hơn, nó hiển thị công thức quan trọng nhất bởi cây thử và

cung cấp các thông tin cho một bộ dữ liệu nhất định, đó là: (1) KNKHC của

bố mẹ; (2) KNKHR của bố mẹ; (3) Các nhóm ưu thế lai; (4) Các tổ hợp lai tốt

nhất và các cặp kết hợp tốt nhất; (5) Các cây thử tốt nhất để xác định dòng bố

mẹ có KNKHC cao (Yan et al., 2002).

GGE - Biplot cũng được dùng để đánh giá tổng quan hiệu quả tác động

KNKHC và KNKHR của các dòng thuần cũng như sự phân nhóm của các

kiểu gen trên cơ sở ưu thế lai. GGE - Biplot có hiệu quả ở phạm vi rộng trong

việc phân loại các dòng thành các nhóm ưu thế lai đối lập ở môi trường bất

thuận và thuận lợi dựa trên sự phân ly mạnh mẽ và tính đại diện của các dòng

(Vivek et al., 2009).

Như vậy, GGE - Biplot giúp giải thích sự tác động do biến động kiểu

gen, tương tác giữa kiểu gen với môi trường. GGE - Biplot đã được xây dựng

bằng cách sử dụng hai thành phần chính đầu tiên (PC1 và PC2) từ việc đưa ra

năng suất chung cho mỗi nhóm và phân chia các nhóm.

1.3.5. Chọn tạo giống ngô bằng phương pháp chọn lọc truyền thống kết

hợp ứng dụng công nghệ sinh học

1.3.5.1. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống ngô thích ứng với

điều kiện bất thuận

Đầu thế kỷ XX, sử dụng chỉ thị phân tử đã trở thành một công cụ hữu

ích trong chọn tạo và cải tiến giống cây trồng nói chung và giống ngô nói

riêng. Phương pháp này cho phép chọn tạo giống dựa vào kiểu gen của cây

bên cạnh đánh giá kiểu hình, ngoài ra trong một tính trạng quan tâm có thể

liên kết với một hoặc nhiều gen quy định. Ứng dụng này dùng để lựa chọn

một tính trạng dựa trên kiểu gen hơn là các kiểu hình (Badu-Apraku et al.,

2012), qua đó sẽ giúp chọn lọc chính xác những vật liệu mong muốn, rút ngắn

thời gian và nâng cao hiệu quả chọn tạo giống ngô (Tuberosa et al., 2002;

Ana Nikolic et al., 2013).

CIMMYT đã ứng dụng chỉ thị phân tử trong công tác chọn tạo giống

ngô từ những năm 1990 và đã mở ra phương pháp chọn tạo giống ngô trên

nền tảng kết hợp giữa truyền thống với công nghệ sinh học hiện đại. Một ví

dụ điển hình đó là sự thành công của CIMMYT trong chọn tạo giống ngô chịu

hạn với dữ liệu gồm 5.000 dòng từ 27 quần thể liên quan với nhau, cung cấp

một nền tảng vững chắc cho các nghiên cứu di truyền về khả năng chịu hạn ở

ngô nhiệt đới, phục vụ cho chọn tạo những cặp lai chịu hạn trong những năm

tới (Edmeades, 2013). Trên cơ sở xác định QTL đối với tính trạng quan trọng

ở thế hệ con cháu của cặp bố mẹ, tiến hành lai dòng chịu hạn (donor) với vật

liệu ưu tú trong phương pháp lai tích luỹ cùng với ứng dụng chỉ thị phân tử đã

cải thiện khả năng chịu hạn cho vật liệu (Ribaut et al., 2007).

Hiện việc đánh giá kiểu gen (genotyping) ngày càng có chi phí thấp

hơn, tăng khả năng đáp ứng cho sự chọn lọc, rút ngắn thời gian các thí

nghiệm, giảm số lượng chọn lọc khi số lượng quần thể nhiều, đồng thời tăng

mức độ tin cậy, hiệu quả chọn lọc. Việc ứng dụng các kỹ thuật chỉ thị phân tử

đã góp phần vào tiến bộ di truyền nhanh chóng trong chọn tạo giống ngô, làm

sáng tỏ hơn về sự phức tạp và chức năng của gen trong việc nâng cao năng

suất, cũng như khả năng chống chịu, thông qua cải tiến di truyền của các tính

trạng thích ứng với môi trường bất thuận.

Trong chọn tạo giống ngô, việc kết hợp đánh giá kiểu gen và kiểu hình

làm tăng tính chính xác vì tính trạng được quy định bởi nhiều alen (Jose

Araus et al., 2012). Do ở ngô mức độ đặc trưng thấp nên liên kết ít cân bằng

hơn các hệ gen khác, chỉ những loci ngăn cách bởi một vài trăm hoặc hàng

ngàn cặp base từ một locus quy định cho một kiểu hình cụ thể sẽ duy trì liên

kết đáng kể với các allen (Jose Araus et al., 2012). Vì vậy, sự kết hợp của di

truyền liên kết và lập bản đồ kiểu gen có giá trị đặc biệt đối với công tác chọn

giống, mô hình phân tích kiểu hình kết hợp phân tích kiểu gen là một lựa chọn

phù hợp (Fraley, 2009).

Hiện nay, các nhà khoa học đã ứng dụng đa hình đơn nucleotide (SNP -

Single Nucleotide Polymorphism) vào trong công tác chọn lọc, đánh giá và

phát triển nguồn vật liệu phục vụ công tác chọn tạo giống ngô. SNP như là

marker sinh học giúp xác định vị trí của gen liên quan đến tính trạng quan

tâm, được ứng dụng trong nhiều nghiên cứu liên quan đến các tính trạng di

truyền để phân biệt giữa các cá thể với nhau (John, 2012; [64]).

1.3.5.2. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá đa dạng di truyền và dự

đoán nhóm ưu thế lai ở ngô

Những thông tin về đa dạng di truyền và mối quan hệ giữa các nguồn

vật liệu có vai trò, ý nghĩa quan trọng, là sức mạnh của công tác cải tạo giống

cây trồng. Từ những kết quả đánh giá đa dạng di truyền, các nhà khoa học có

thể quy hoạch và bảo tồn các nguồn gen quý, duy trì tính đa dạng sinh học

hoặc khai thác, hỗ trợ trong các chương trình chọn tạo giống thông qua lựa

chọn các cặp bố mẹ nhằm thu được ưu thế lai cao nhất.

Việc nghiên cứu đa dạng di truyền đã được thực hiện từ khá lâu với

nhiều phương pháp khác nhau: thông qua các đặc điểm kiểu hình (chỉ thị hình

thái), thành phần protein và hoạt chất (chỉ thị hóa sinh) hay sự khác biệt trong

ADN (chỉ thị ADN). Mỗi loại chỉ thị đều có những ưu - nhược điểm cũng như

khả năng đánh giá mức độ đa dạng di truyền khác nhau. Trong đó, chỉ thị hình

thái được sử dụng sớm nhất và là cơ sở ban đầu trong đánh giá phân loại thực

vật, còn chỉ thị ADN hiện nay được sử dụng rộng rãi trong đánh giá đa dạng

di truyền, là công cụ hữu hiệu trong công tác chọn tạo giống cây trồng.

Để có được con lai có ưu thế lai mong muốn, một vấn đề cần phải quan

tâm đó là đánh giá được KNKH của các dòng thuần thông qua lai đỉnh, luân

giao… Tuy nhiên, việc đánh giá các đặc tính hình thái tốn nhiều thời gian,

công lao động và chi phí. Do đó, ứng dụng công nghệ sinh học, cụ thể hiện

nay là sử dụng chỉ thị phân tử ADN giúp cho việc lai tạo giống có định hướng

và nhanh chóng hơn. Chỉ thị phân tử ADN có nhiều ưu điểm như: đo lường

trực tiếp vật liệu di truyền, số lượng dấu trong quần thể lớn, không chịu ảnh

hưởng bởi môi trường, nhanh chóng và chính xác. Chính nhờ những ưu điểm

này, các chỉ thị phân tử như Restriction Fragment Length Polymorphism

(RFLP), Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD), Amplified

Fragment Length polymorphism (AFLP), Simple Sequence Repeat (SSR)...

đã được ứng dụng nhiều trong chọn giống phân tử. Trong đó, chỉ thị SSR tỏ ra

hiệu quả và đã được sử dụng ở nhiều nghiên cứu khoa học trong việc xác định

giống, kiểu di truyền, sự phát sinh loài, đa dạng di truyền, tính khoảng cách di

truyền để tiên đoán ưu thế lai, xác định độ thuần di truyền của các dòng…

Nhờ vậy, các dòng ngô được phân tích tính đa dạng di truyền, xác định độ

thuần của vật liệu và phân nhóm ưu thế lai giữa các nguồn. Trên cơ sở các

thông tin di truyền có được, thiết kế các sơ đồ lai tạo, góp phần nâng cao hiệu

quả công tác chọn tạo giống ngô.

1.3.6. Chỉ số chọn lọc và ứng dụng trong chọn tạo giống ngô

Vì tính chịu lạnh và chín sớm ở ngô do đa gen quyết định (Hallauer,

1988) nên việc loại hay giữ một dòng nào đó cần dựa vào nhiều đặc tính khác

nhau. Nhưng điều trở ngại là mỗi tính trạng được theo dõi theo từng đơn vị

tính khác nhau. Ví dụ chiều cao cây, chiều cao đóng bắp đo bằng cm, năng

suất đo bằng kg hay tấn/ha. Để thoả mãn được nhiều tính trạng khác nhau,

năm 1936 Smith là người đầu tiên đề xướng phương pháp chọn giống ở cây

trồng nói chung và ngô nói riêng dựa vào chỉ số chọn lọc (Baker, 1986). Công

thức tổng quát xác định chỉ số chọn lọc (I) như sau:

I = b1P1 +… biPi +… bnPn

Trong đó: I là chỉ số chọn lọc, Pi là giá trị đo đếm về kiểu hình của tính

trạng thứ i, bi là tầm quan trọng của tính trạng thứ i cần chọn.

Khi khai thác chỉ số chọn lọc, hai tiêu chí cần xác định là đích chọn lọc

và cường độ chọn lọc. Tiêu chí thứ nhất, đích chọn lọc được xác định dựa trên

đồ thị phân bố tần suất đối với từng chỉ tiêu (máy vi tính thực hiện sẵn). Phía

dưới trục hoành của đồ thị, máy vi tính báo cho biết độ lệch chuẩn (

). Ví dụ

miền giá trị năng suất của các công thức từ 0,23 đến 3,09 tấn/ha sẽ nhìn thấy

có giá trị -3,0 đến 3,0, thì đích chọn lọc là 3,0. Ngược lại nếu tỷ lệ đổ của

các giống có giá trị từ 0% đến 69%, có

bằng -3,8 đến 3,8, khi đó đích chọn

lọc là -3,8. Tiêu chí thứ hai là cường độ chọn lọc, được quyết định dựa theo

kinh nghiệm của nhà chọn giống với bất kỳ giá trị nào từ 1 - 10 (Zaidi, 2000).

Giá trị này tương ứng với mức độ quan trọng của từng chỉ tiêu trong chương

trình chọn lọc. Kết quả tích số giữa đích chọn lọc với cường độ chọn lọc cho

biết mức độ chọn lọc cần chú ý chọn lọc. Ví dụ đối với năng suất tích số của

cường độ chọn lọc là 10 x đích chọn lọc là 3,0 bằng 30 và tích của chỉ tiêu đổ

gãy là (-1,5) x 5 bằng 7,5. Nghĩa là cần 4 lần chú ý để chọn lọc đối với năng

suất so với tỷ lệ gãy đổ.

Ngày càng nhiều nhà chọn giống áp dụng chỉ số chọn lọc trong chọn

dòng và giống ngô lai (Ribaut et al., 1997; Zaidi, 2000). Một số đặc tính đã

được CIMMYT tổng kết từ kinh nghiệm của các nhà chọn giống ngô với các

giá trị cường độ chọn lọc, đó là: Năng suất hạt có cường độ: +5; số bắp trên

cây: +3; chênh lệch TP - PR: -2; số lá xanh: -2; kích thước bông cờ: -2; mức

độ héo lá: -1 (Ribaut et al., 1997; Zaidi, 2000).

1.4. Nghiên cứu và sử dụng giống ngô lai chín sớm, chịu rét

1.4.1. Cơ sở khoa học về tính chín sớm

Quá trình sinh trưởng, phát triển của cây ngô liên quan đến nhiệt độ

trung bình ngày, chu kỳ chiếu sáng và nhiệt độ là nhân tố chính (Olsen và cs.,

1993). Tổng nhiệt độ mà cây ngô cần trong suốt chu trình sống từ gieo đến

chín cao hơn nhiều so với các cây trồng khác, từ 1.700oC đến 3.700oC tùy

thuộc vào giống (Velican, 1956). Các giống ngô có thời gian sinh trưởng khác

nhau có nhu cầu về tổng tích nhiệt không giống nhau [87]. Nhóm giống chín

sớm có tổng tích nhiệt từ 2.000oC đến 2.200oC, nhóm giống chín trung bình

từ 2.300oC đến 2.500oC và nhóm giống chín muộn là 2.600oC đến 2.800oC. Ở

các giống chín rất muộn thường có tổng tích nhiệt từ trên 2.800oC đến

3.700oC.

Theo Văn Tất Tuyên (1995) nhiệt độ trung bình ngày luôn có tương

quan thuận với một số chỉ tiêu sinh trưởng của ngô. Ngô thuộc nhóm cây

trồng ngày ngắn, ánh sáng ngày ngắn thúc đẩy nhanh sự phát triển sớm của

cây. Các giống ngô khác nhau thường phản ứng với độ dài ngày không giống

nhau và chúng thể hiện rất rõ trong giai đoạn trỗ cờ đến phun râu. Nhiều nhà

nghiên cứu cho rằng, thời gian sinh trưởng của các giống ngô khác nhau phụ

thuộc vào đặc tính di truyền của giống, ngoài ra còn phụ thuộc rất nhiều vào

vùng địa lý, số giờ chiếu sáng, cường độ chiếu sáng, nhiệt độ và tổng tích

nhiệt của giống. Vì vậy, những giống ngô ở vùng nhiệt đới nếu được đưa

trồng ở vùng ôn đới thời gian sinh trưởng thường kéo dài ra và ngược lại, ngô

từ vùng ôn đới nếu đưa trồng vào vùng nhiệt đới thời gian sinh trưởng sẽ bị

rút ngắn lại.

Galeev (1979) cho rằng, chín sớm là một đặc tính di truyền bị chi phối

bởi ba giai đoạn: gieo trồng - mọc; mọc - ra hoa và từ ra hoa - chín. Dựa vào

đó ông đã tiến hành phương pháp chọn lọc giống ngô chín sớm cho vùng lạnh

theo các tiêu chuẩn sau: Hạt giống được gieo trong điều kiện nhiệt độ thấp,

sau đó chọn những cây có khả năng mọc mầm nhanh hơn, ra hoa sớm hơn,

chỉ tiêu cuối cùng chọn vào giai đoạn bắp chín theo khả năng giảm ẩm độ

nhanh. Phương pháp này giúp cho nhà tạo giống chọn được những giống ngô

có các giai đoạn phát dục và thời gian sinh trưởng sớm khác nhau. Như vậy,

tính chín sớm ở cây ngô có thể được định nghĩa là khả năng tích nhiệt cao của

cây trong suốt quá trình sống và khả năng giảm ẩm độ nhanh ở giai đoạn chín.

Theo Derieux (1979), sự can thiệp của nhà tạo giống vào thời điểm phân

hóa đỉnh sinh trưởng để chọn tính chín sớm ở ngô thường nhanh đạt hiệu quả

hơn. Vì trong cùng điều kiện gieo trồng với một số lá nhất định, đỉnh sinh

trưởng của ngô chín sớm thường có số lá phân hóa ít hơn sẽ thúc đẩy nhanh

quá trình phát triển sớm của cây để chuyển tiếp sang giai đoạn sinh thực.

Theo phân loại của FAO, các giống ngô được phân làm 3 nhóm chính

khi căn cứ vào thời gian sinh trưởng: Nhóm chín sớm (ngắn ngày), nhóm chín

trung bình (trung ngày) và nhóm chín muộn (dài ngày) (Bảng 1.2).

Bảng 1.2. Chỉ số đánh giá thời gian sinh trưởng theo thang điểm FAO

Nhóm Khoảng chỉ số nhóm Thời gian sinh trưởng (ngày) Giống lai chuẩn

1 100 - 199 < 81 Wisconsin 1600

2 200 - 299 82 - 86 Wisconsin 240

3 300 - 399 87 - 102 Wisconsin 355

4 400 - 499 103 - 107 Wisconsin 464

5 500 - 599 108 - 111 Ohio M15

6 600 - 699 112 - 116 Iowa 4416

7 700 - 799 117 - 122 Indiana 416

8 800 - 899 123 - 130 US 13

9 900 - 999 > 130 US 523W

Nguồn: Duvick D.N. (2001).

Theo các nhà nghiên cứu CIMMYT, thời gian sinh trưởng của ngô

được chia làm 4 nhóm: Nhóm chín cực sớm có chỉ số từ 100 - 200 với TGST

từ 80 - 85 ngày; Nhóm trung bình sớm có chỉ số từ 201 - 500 với TGST 86 -

105 ngày; Nhóm chín trung bình có chỉ số từ 501 - 700 với TGST 106 - 115

ngày; Nhóm chín muộn có chỉ số từ 701 - 900 với TGST trên 135 ngày.

Việc phân loại các giống ngô theo thời gian sinh trưởng có ý nghĩa

quan trọng, đó là: Xác định được các vật liệu thích hợp cho việc lai tạo giống

mới, phù hợp với từng cơ cấu mùa vụ để có thể bố trí chế độ canh tác và xây

dựng kế hoạch gieo trồng hợp lý với từng vùng khí hậu.

1.4.2. Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô lai ngắn ngày trên thế

giới và ở Việt Nam

1.4.2.1. Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô lai ngắn ngày trên thế giới

Tính chín sớm ở ngô đã được nhiều nhà khoa học và nhà tạo giống

quan tâm, trong đó hướng nghiên cứu để chọn tạo các giống ngô lai chín sớm

phục vụ sản xuất đặc biệt được chú trọng. Bởi những giống ngô lai chín sớm

thường cho năng suất cao, ổn định hơn các giống ngô chín muộn ở những

năm bất chợt xảy ra những điều kiện bất thuận (Kato A., 2002).

Trong sản xuất nông nghiệp, độ dài mùa vụ luôn bị giới hạn bởi lượng

mưa, nhiệt độ và cơ cấu trồng trọt. Vì vậy, các yếu tố môi trường, đặc điểm

giống và những nhân tố ảnh hưởng khác đều cần được tìm hiểu kỹ để điều

khiển các giai đoạn sinh trưởng của cây sao cho phù hợp ngay từ khi gieo đến

chín. Đặc biệt ở những vùng hay xảy ra các hiện tượng thời tiết, khí hậu cực

đoan và những vùng có thời vụ gieo trồng ngắn, các giống ngắn ngày được

trồng để né tránh với điều kiện bất thuận tốt hơn so với giống dài ngày. Mặt

khác, những giống ngô ngắn ngày trồng ở mùa vụ gieo trồng ngắn sẽ cho

năng suất cao, ổn định hơn giống dài ngày (Troyer và Brown, 1976).

Từ năm 2007 - 2012, với sự kết hợp của Viện Nghiên cứu Nông nghiệp

Nhiệt đới Quốc tế (IITA), Trung tâm Cải tạo ngô và lúa mỳ Quốc tế

(CIMMYT), Viện Nghiên cứu Cây có hạt (CRI), Viện Nghiên cứu Nông

nghiệp Selian (SARI), các công ty giống, các nhà sản xuất hạt giống và các tổ

chức khác trong Dự án Ngô chịu hạn cho châu Phi tại Ghana đã chọn tạo

được 12 giống ngô mới chống chịu với hạn và các điều kiện bất thuận khác.

Trong đó có 5 giống ngô thụ phấn tự do là giống chín sớm và rất sớm với

năng suất đạt 4,6 - 5,0 tấn/ha.

Has I. (2012) khi đánh giá nguồn gen “Turda” phục vụ cho chương

trình nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai chín sớm đã kết luận, việc đánh giá

các nguồn gen ngô chín sớm là rất quan trọng trong chọn tạo các dòng tự phối

và các giống ngô lai thương mại mới thích ứng với các vùng lạnh hơn. Việc

lựa chọn các giống ngô ngắn ngày rất cần thiết cho người trồng ngô ở những

vùng nhiệt độ thấp nhưng không làm giảm năng suất. Những nguồn gen này

yêu cầu thời vụ ngắn hơn so với những nguồn gen chín muộn. Có sự biến

động giữa các nguồn gen về thời gian sinh trưởng; hệ số biến động là trên 5%

cho hầu hết các giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng. Hiểu biết về đa dạng nguồn

gen và những mối quan hệ di truyền giữa các vật liệu là rất hữu ích trong xu

thế cải tạo tính chín sớm ở ngô; nguồn gen có thể được quản lý dễ dàng bằng

phương pháp chọn lọc chu kỳ (Lavergne và cs., 1991).

Di truyền tính chín sớm ở ngô là di truyền số lượng, các gen tương tác

gen kiểu cộng tính, bao gồm ảnh hưởng của nhiều gen tác động tương đương

nhau hoặc khác nhau; ưu thế lai tác động đến thời gian trỗ cờ khoảng 10%

(Troyer, 2006). Một số nguồn gen chín sớm có thể là giống địa phương và

quần thể tổng hợp được tạo ra bằng chọn lọc chu kỳ.

1.4.2.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng giống ngô lai ngắn ngày ở

Việt Nam

Giống ngô thụ phấn tự do chín sớm TSB2 đã được chọn tạo từ quần thể

chín sớm Suwan 2 lai với 6 quần thể chín sớm khác theo phương pháp: Các cá

thể tốt được chọn từ 6 quần thể gieo thành hàng mẹ và hàng bố là hạt trộn của

các cá thể tốt chọn từ Suwan 2. Sau đó quần thể TSB2 được tiếp tục chọn lọc

theo phương pháp bắp/hàng cải tiến để tạo ra giống ngô thụ phấn tự do chín

sớm TSB2 (Trần Hồng Uy và cs., 2012).

Từ giống ngô MSB-2649 thấp cây, tiềm năng năng suất cao và giống

lai Trung Quốc tán bó TF, Ngô Hữu Tình và cs. đã chọn tạo ra giống ngô lai

chín sớm LVN20 bằng phương pháp rút dòng Full-sib. LVN20 có thời gian

sinh trưởng vụ Đông 106 - 108 ngày, năng suất đạt 3,05 - 5,81 tấn/ha ở các

tỉnh miền Bắc (Ngô Hữu Tình và cs., 1996).

Từ tập đoàn dòng ngô tự phối ngắn ngày, Ngô Hữu Tình và cs. đã chọn

tạo ra giống ngô lai LVN99 có thời gian sinh trưởng ngắn, chống chịu tốt,

năng suất cao. Giống đang được trồng phổ biến ở các tỉnh phía Bắc (Ngô Hữu

Tình và cs., 2004).

Bằng phương pháp nội phối và tự phối truyền thống với vật liệu là

giống ngô lai thương mại CP999 và Cargil777, Bùi Mạnh Cường và cs. đã

chọn tạo ra giống ngô lai chín sớm LVN885 đang được sử dụng rộng rãi trong

sản xuất (Bùi Văn Hiệu, 2019).

1.4.3. Vai trò của giống chín sớm trong sản xuất nông nghiệp

Giống chín sớm có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong sản xuất nông

nghiệp. Đó là giải quyết vấn đề tăng vụ hoặc sắp xếp lại cơ cấu mùa vụ hợp

lý. Mặt khác, giống chín sớm còn có thể né tránh được những rủi ro, thiên tai,

bất lợi của điều kiện thời tiết. Giống ngô cho năng suất cao với thời gian sinh

trưởng ngắn có ý nghĩa rất lớn vì gieo trồng được nhiều vụ trong năm và làm

tăng hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích đất canh tác.

Giống ngô ngắn ngày đang được trồng rộng rãi ở các vùng ôn đới vào

vụ có thời gian ngắn bởi cây trồng dài ngày không hoàn thiện được giai đoạn

hình thành hạt do tổng tích ôn không đủ. Trong một nghiên cứu về sức chống

chịu của ngô Troyer (1983) đã cho rằng, năng suất giống ngắn ngày cao hơn

năng suất giống dài ngày trong mùa nóng, khô. Hơn nữa, Troyer (1994) còn

cho rằng giống ngắn ngày sẽ cho hiệu quả cao nếu được trồng đúng thời điểm

để giống có thể chín hoàn toàn, hay ở nơi mà giống phải phát triển nhanh hơn

và chín sớm hơn trong mùa vụ có thời gian ngắn.

Ở Nam Corn Belt, giống ngô chín muộn thường có tiềm năng năng suất

cao hơn giống ngô chín sớm. Tuy nhiên giống chín muộn thường có ẩm độ hạt

cao hơn khi thu hoạch, nhất là vào mùa mưa, dẫn đến làm chậm lại tiến độ thu

hoạch và làm tăng chi phí sấy chế biến. Do đó, việc trồng giống ngô ngắn ngày

sẽ khắc phục được các yếu tố này (Widdicombe, W. D. và Thelen, K., 2002).

Theo Pswarayi và Vivek (2007), nông dân trồng giống ngô lai chín sớm

là để tăng thêm thu hoạch trước khi trồng vụ chính và điều này đặc biệt quan

trọng ở các vùng có hai vụ trong năm. Nông dân có thể trồng giống ngô chín

sớm vào vụ ngắn để tạo điều kiện cho việc gieo trồng ngô chính vụ hoặc các

cây trồng khác ở vụ chính. Giống ngô chín sớm cũng rất lý tưởng cho trồng

trái vụ ở các vùng lòng sông khô tại Zimbabwe và cũng thích hợp cho trồng

xen canh do ít cạnh tranh về độ ẩm, ánh sáng và chất dinh dưỡng hơn so với

các giống chín muộn (CIMMYT-Zimbabwe, 2000).

Ở Việt Nam với những vùng trồng lúa nước 2 vụ/năm có thể chuyển

đổi và đưa vào sản xuất những giống ngô chín sớm 3 vụ ngô/năm sẽ góp phần

không nhỏ trong việc nâng cao sản lượng. Mặt khác, vụ Đông là một vụ rất

đặc thù mà chỉ ở miền Bắc nước ta mới có. Sau khi kết thúc vụ lúa Mùa, một

phần diện tích chân lúa này được sử dụng để trồng cây rau màu, phần lớn diện

tích còn lại thường để trống. Đây là cơ hội để tăng diện tích, tăng sản lượng

ngô và một trong những cách hiệu quả, thiết thực nhất là tạo ra giống ngô

ngắn ngày, năng suất và khả năng thích ứng cao phù hợp cho vùng.

1.4.4. Những nghiên cứu chọn tạo về giống ngô chịu rét

Ngô và một số cây trồng họ Hòa thảo khác nếu gặp lạnh vào thời điểm

thụ phấn thụ tinh sẽ kết hạt kém, thậm chí không kết được hạt làm giảm năng

suất nghiêm trọng. Ngoài ra, nhiệt độ thấp làm kéo dài thời gian sinh trưởng,

làm giảm tốc độ tăng trưởng của cây. Ngô có thể nảy mầm ở nhiệt độ dưới

10oC do vậy cần đảm bảo các điều kiện tối ưu cho sự nảy mầm để giảm bớt

tác động của nhiệt độ thấp. Cây giống ngô nhạy cảm nhất trong giai đoạn

chuyển đổi từ dị dưỡng sang tăng trưởng tự dưỡng. Phản ứng rõ ràng nhất của

cây ngô gây ra bởi nhiệt độ thấp là giảm quá trình quang hợp. Một số phản

ứng, từ phản ứng ánh sáng quang hợp đến sự chìm của các chất đồng hóa,

được coi là tác động chính của sốc nhiệt độ lạnh. Trên mỗi lần giảm nhiệt độ

dường như ít ảnh hưởng đến phản ứng ánh sáng quang hợp, như đã được

chứng minh bằng cách xâm nhập vào lá ngô bằng chất nhận điện tử nhân tạo

(Fracheboud Y., Leipner J., 2003). Tính lưu động của màng thylakoid được

biết là bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cũng ít làm xáo trộn chuỗi vận chuyển điện

tử quang hợp (Barber et al., 1984).

Ở vùng nhiệt độ lạnh ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây ngô

trong dòng chảy của phản ứng ánh sáng quang hợp. Bất cứ nơi nào của vị trí

chính này, sự phối hợp giữa vận chuyển điện tử quang hợp và hoạt động

chuyển hóa carbon là điều kiện tiên quyết để giảm thiểu nguy cơ tạo ra các

loại ôxy phản ứng. Sự chậm chạp gây ra sự chậm lại của chu trình Calvin, có

thể là trực tiếp hoặc gián tiếp bởi các cơ chế phản hồi tiêu cực, dẫn đến sự suy

giảm của ADP và thông thường hình thành một pH lớn trên màng thylakoid.

Độ pH thấp hơn trong lòng thylakoid kích hoạt sự điều hòa giảm quá trình

quang hóa II bằng cách hình thành quá trình làm nguội không quang hóa và

khử ôxy hóa violaxanthin thông qua antheraxanthin thành zeaxanthin. Ở cây

ngô, việc tiếp xúc với nhiệt độ lạnh sẽ dẫn đến sự hình thành nhanh chóng của

NPQ do sự khử ôxy của chu kỳ xanthophyll (Leipner et al., 1997). Nhiệt độ

giảm ảnh hưởng đến tốc độ của hầu hết các phản ứng này. Cụ thể, hoạt động

của glutathione reductase và đặc biệt là hoạt động của dehy-droascorbate

reductase thấp hơn dưới nhiệt độ lạnh (Jahnke et al., 1991). Đối với phản ứng

glutathione, sự giảm nhiệt độ xét nghiệm lại cho thấy sự giảm mạnh của

Vmax, trong khi Km ít bị ảnh hưởng hơn (Hull et al., 1997). Đối với peroxit

peroxitase, lạnh cũng dẫn đến giảm Vmax nhưng Km tăng đáng kể (Hull et

al., 1997). Ở nhiệt độ tối ưu, hoạt động của glutathione reductase và ascorbate

reductase có khả năng chịu lạnh cao hơn so với các kiểu gen nhạy cảm với lạnh

hoặc các đặc điểm của chi Zea (Jahnke et al., 1991). Ascorbate và glutathione

là hai chất chống ôxy hóa chính trong tế bào thực vật. Việc stress lạnh ảnh

hưởng đến cây ngô ở mức độ nào bằng cách làm suy giảm hoặc ôxy hóa, các

chất chống ôxy hóa này dường như phụ thuộc phần lớn vào các điều kiện stress

lạnh đã nghiên cứu và giai đoạn phát triển của cây (Hodges et al., 1996).

Khi cây con phát triển ở nhiệt độ thấp, tỷ lệ chồi/rễ giảm, chủ yếu là do

chất khô gốc cao hơn ở giai đoạn tăng trưởng cụ thể (Richner et al., 1997).

Hơn nữa, cây con với một lượng lớn chất khô thực vật sau khi tăng trưởng ở

nhiệt độ dưới mức tối ưu được đặc trưng bởi tỷ lệ chồi/rễ thấp hơn và tỷ lệ

diện tích lá/rễ nhỏ hơn (Hund et al., 2007). Mặc dù kiến trúc gốc dường như

là một đặc điểm cấu thành, nhưng nó có tương quan với khả năng chịu lạnh.

Hệ thống rễ của các kiểu gen chịu lạnh có xu hướng không đồng nhất (rễ bên

của rễ chính dài hơn rễ bên của rễ bán nguyệt). Tuy nhiên, rễ của các kiểu gen

nhạy cảm với lạnh biểu hiện một hệ thống rễ đồng nhất với các rễ chính có

chiều dài tương tự nhau (Hund et al., 2007).

Khó khăn chính mà các nhà tạo giống ngô phải đối mặt là sự phức tạp

của phản ứng với nhiệt độ thấp ở cây. Các hiệu ứng gen epistatic, phụ gia và

gen trội đã được báo cáo là đáng kể đối với hầu hết các đặc điểm được đánh

giá trong điều kiện lạnh, cùng với tác động của mẹ và khả năng di truyền thấp

đã hạn chế sự thành công của các chương trình nhân giống (Revilla et al.,

2000; Revilla et al., 2005).

1.4.5. Nhu cầu về sử dụng giống ngô chín sớm, chịu rét

Hiện nay, Viện Nghiên cứu Ngô (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt

Nam) và các công ty giống cây trồng đang đẩy mạnh việc nghiên cứu chọn

tạo theo nhiều hướng: Giống có thời gian sinh trưởng dài, trung, ngắn ngày và

đa dạng về đặc tính chống chịu, thích ứng với điều kiện bất thuận. Các nhóm

giống này đang được trồng phổ biến tại nhiều vùng trồng ngô trong cả nước.

Miền Bắc nói chung và vùng đồng bằng sông Hồng nói riêng thường

gặp hiện tượng thời tiết rét đậm kéo dài, nhiệt độ trung bình thấp hơn 15oC

vào đầu vụ Xuân, cuối vụ Đông. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất ngô

trong vùng do ngô là một loại cây trồng nhiệt đới, rất nhạy cảm với thời tiết

lạnh. Điều kiện nhiệt độ thấp ảnh hưởng mạnh đến giai đoạn nảy mầm và sinh

trưởng sinh dưỡng ở giai đoạn cây con trong vụ ngô Xuân. Ngoài ra, nhiệt độ

thấp kéo dài còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự sinh trưởng sinh thực và tích

lũy chất dinh dưỡng vào hạt trong vụ ngô Đông, do đó làm giảm đáng kể năng

suất thu hoạch và chất lượng sản phẩm. Do vậy đối với vùng này, cần thiết

phải nghiên cứu, chọn tạo theo hướng có bộ giống chín sớm hoặc trung bình

sớm, năng suất cao, ổn định, có khả năng chống chịu sâu bệnh và thích ứng

với điều kiện bất thuận đặc biệt là hạn, rét và sương muối.

1.4.6. Những kết quả nghiên cứu về cây ngô Đông ở Việt Nam

Sau ngày giải phóng hoàn toàn miền Nam, thống nhất đất nước, bên

cạnh không khí vui tươi hồ hởi của toàn dân bước vào giai đoạn lịch sử mới:

Xây dựng đất nước đàng hoàng hơn, to đẹp hơn, chúng ta phải đối đầu với

muôn vàn khó khăn, trước tiên là vấn đề thiếu hụt lương thực do thời gian

chiến tranh kéo dài và sự cắt giảm viện trợ của các nước bạn. Trước tình hình

khó khăn cấp bách đó, Đảng và Nhà nước đã có nhiều chủ trương chính sách

khuyến khích toàn dân tăng cường sản xuất lúa và các cây màu lương thực

như ngô, khoai, sắn. Riêng đối với cây ngô phải làm sao trước tiên đưa diện

tích vượt ngưỡng 200.000 - 300.000 ha đã tồn tại dai dẳng nhiều năm. Theo

quy hoạch, diện tích trồng ngô ở Việt Nam có thể lên đến 1.500.000 ha,

nhưng để đạt được diện tích đó cần đầu tư rất lớn cho việc khai hoang khoảng

800.000 ha. Vì vậy, trước mắt để tăng nhanh sản lượng ngô, phương hướng

chính là tăng năng suất và tăng vụ, đặc biệt là vụ ngô Đông. Đưa ngô Đông

trên đất tăng vụ giữa hai vụ lúa thành vụ ngô chính ở đồng bằng, trung du Bắc

Bộ và Bắc Trung Bộ có tầm quan trọng to lớn vì: (1) Trong thời gian ngắn

(khoảng 3 - 4 năm) mở rộng diện tích trồng ngô ở khu vực này lên khoảng

200 - 250 ngàn ha mà không phải đầu tư nguồn vốn lớn; (2) Nếu đầu tư thâm

canh tốt có thể làm tăng thêm 300 - 400 ngàn đến nửa triệu tấn lương thực

cho người, thúc đẩy chăn nuôi - tiền đề cho việc cung cấp thực phẩm cho

nhân dân và hàng xuất khẩu, cung cấp phân bón cho nông nghiệp; (3) Tăng

thêm nguyên liệu cho nghề phụ làm thảm, chiếu bẹ ngô cho xuất khẩu, giải

quyết công ăn việc làm cho hàng vạn lao động phụ; (4) Đảm bảo được thức ăn

xanh cho trâu, bò trong vụ Đông, cung cấp chất đốt cho người dân; (5) Ngô

Đông có tác dụng cung cấp hạt giống, kinh nghiệm thâm canh cho các vùng

và vụ ngô khác, tạo nên một sự đồng đều trên toàn quốc; (6) Ngô Đông còn là

cây hậu bị cho những vùng lúa rộng lớn ở đồng bằng trong những năm bão lụt

không có điều kiện cấy tái giá. Tuy nhiên để cây ngô Đông trụ được và phát

triển, nó phải đáp ứng được những mục tiêu sau: (a) Thêm một vụ cây lương

thực chắc chắn và ổn định, năng suất cao; (b) Không ảnh hưởng đến thời vụ

gieo trồng và năng suất của cây trồng sau cũng như duy trì được độ phì của

đất; (c) Kỹ thuật canh tác tối thiểu, thao tác giản đơn, dễ làm.

“Ngô Đông trên đất hai lúa ở đồng bằng Bắc Bộ” là một trong hai sự

kiện tạo sự chuyển biến trong quá trình phát triển cây ngô ở nước ta. Từ

những năm đầu của thập kỷ 80 thế kỷ 20 đã có nhiều nghiên cứu và thử

nghiệm về giống, về kỹ thuật nhằm đưa cây ngô vào vụ Đông trên đất ướt sau

hai vụ lúa. Với những tiến bộ về giống (ngắn ngày, năng suất cao, chịu lạnh,

chịu úng…) và kỹ thuật đặc sắc (làm ngô bầu, kỹ thuật gieo trồng và chăm

sóc trên đất ướt, phòng trừ sâu bệnh…) cùng với các chính sách khuyến khích

nông dân làm vụ Đông của Chính phủ và các địa phương, cây ngô Đông đã

được khẳng định và phát triển nhanh chóng. Nếu như năm 1985 diện tích ngô

Đông chỉ chiếm 6,5% diện tích và 5,8% sản lượng thì đến năm 2008 ngô

Đông đã chiếm 35% diện tích và 40% sản lượng ngô miền Bắc. Và đặc biệt,

vụ Đông năm 2020, Bộ Nông nghiệp và PTNT chủ trương sớm chuẩn bị kỹ

lưỡng các giải pháp, chính sách nhằm tạo sự bứt phá cho phát triển ngô sinh

khối tại các tỉnh phía Bắc do nhu cầu về ngô sinh khối nhằm phục vụ cho

chăn nuôi đại gia súc ngày càng lớn, qua đó vực dậy phong trào sản xuất vụ

Đông vốn còn gặp nhiều khó khăn trong những năm qua.

Về thời vụ, ngô Đông sẽ sống, sinh trưởng và phát triển vào các tháng 9

- 12. Tham khảo số liệu khí tượng trung bình nhiều năm của vùng đồng bằng

Bắc Bộ và Khu 4 cũ thì điều kiện nhiệt độ, ẩm độ và số giờ nắng cho phép cây

ngô sinh trưởng và phát dục bình thường trong khoảng thời gian này. Mong

muốn bố trí gieo trồng sao cho ngô ra hoa trong tháng 11. Xuất phát từ yêu cầu

trên và thời gian thực tế thu hoạch lúa Mùa, cùng với đặc điểm các giống ngô

trồng trong vụ Đông qua kết quả thí nghiệm về thời vụ, thời gian gieo thích

hợp nhất đối với giống chín trung bình sớm là từ 15 - 25/9, đối với giống chín

sớm có thể kéo dài đến 10/10. Nếu vì một nguyên nhân nào đó không thể gieo

được trong khoảng thời gian trên thì áp dụng một biện pháp kỹ thuật bổ sung

đó là trồng ngô bầu - một biện pháp kỹ thuật độc đáo, mang lại nhiều lợi ích và

hiệu quả cho canh tác ngô Đông trên nền đất ướt giữa hai vụ lúa.

Trong cơ cấu cây trồng, cây ngô đưa vào vụ Đông trên đất trồng giữa

hai vụ cây trồng khác hoặc trên đất bãi cao thường nằm ở một trong những cơ

cấu cây trồng sau đây:

Trên đất 3 vụ: Lúa Xuân + Lúa Mùa sớm + Ngô Đông; Lúa Xuân +

Đậu tương Hè + Ngô Đông; Lạc Xuân + Lúa Mùa sớm + Ngô Đông; Ngô

Xuân + Ngô Hè + Ngô Đông.

Trên đất 2 vụ: Lạc Xuân + Ngô Thu Đông; Đậu tương Xuân + Ngô Thu

Đông; Đay + Ngô Đông; Ngô Xuân + Ngô Thu Đông.

Về giống, giống ngô dùng cho vụ Đông phải đáp ứng những yêu cầu

sau: Thời gian sinh trưởng ngắn hoặc trung bình ngắn, năng suất cao, chống

bệnh khô vằn, thích ứng với điều kiện rét và hạn. Kết quả thí nghiệm so sánh

giống nhiều năm, qua khảo nghiệm sản xuất ở vụ Đông tại nhiều địa phương,

nhận thấy 2 giống MSB-49 và TSB-2 đáp ứng được những đòi hỏi trên và đã

được sản xuất chấp nhận. Đây là những giống chủ lực cho vụ ngô Đông trên

đất hai lúa, có nguồn gốc nhập nội từ CIMMYT và Thái Lan. Ở những vùng

có điều kiện gieo trong tháng 8 hoặc nửa đầu tháng 9 thì có thể trồng giống

VM-1 và TSB-1. Với sự tiến bộ nhanh chóng về chọn tạo giống, vụ ngô Đông

ở đồng bằng Bắc Bộ ngày càng được bổ sung nhiều giống TPTD mới như: Q-

2, MSB-2649, CV-1… và cả những giống lai quy ước nhập nội và lai tạo

trong nước như LVN20, LVN4, LVN10, LVN99 ….

Ruộng ngô Đông cần giải phóng sớm để chuẩn bị cho cây trồng vụ sau.

Cây ngô Đông cần được tận dụng triệt để cả lá, thân và bẹ. Đặc điểm các

giống dùng cho vụ Đông là khi chín lá vẫn còn xanh. Vì vậy cần xác định thời

điểm chín sinh lý kịp thời. Khi lá bi vàng và chân hạt đã xuất hiện điểm đen

chứng tỏ ngô đã chín sinh lý, có thể tiến hành thu hoạch. Thường khi ngô vào

sáp có thể cắt dần lá phần dưới bắp cho trâu, bò ăn. Khi ngô chín sinh lý mà

chưa thu hoạch có thể cắt luôn phần thân lá trên bắp phục vụ thức ăn xanh cho

gia súc trong mùa Đông. Sau khi thu hoạch bắp tiến hành chặt thân cây để

giải phóng đất, lá bi được phơi khô dùng cho nghề phụ dệt chiếu hoặc thảm

xuất khẩu, thân cây làm chất đốt.

Ngô Đông là một giải pháp kinh tế có tầm quan trọng to lớn, phù hợp

và đáp ứng hoàn toàn chương trình lương thực, thực phẩm, hàng tiêu dùng và

xuất khẩu của Việt Nam vì ngô Đông đã tạo ra thêm một vụ cây lương thực

ổn định, năng suất cao, cung cấp thức ăn cho người và ngành chăn nuôi,

nguyên liệu cho nghề phụ sản xuất hàng xuất khẩu.

Bảng 1.3. Diện tích trồng ngô vụ Đông giai đoạn 1985 - 2019

Diện tích Diện tích Diện tích Năm Năm Năm (nghìn ha) (nghìn ha) (nghìn ha)

1985 27,0 2004 187,0 2012 122,4

1986 80,0 2005 178,6 2013 127,3

1987 127,0 2006 182,2 2014 136,1

1993 157,0 2007 183,0 2015 135,1

2000 156,0 2008 139,2 2016 127,3

2001 133,1 2009 146,9 2017 103,4

2002 153,0 2010 140,0 2018 105,8

2003 177,2 2011 112,1 2019 100,0

Nguồn: Tổng cục Thống kê 1985 từ đến 2019.

Hình 1.2. Một số hình ảnh về trồng cây ngô vụ Đông ở miền Bắc

1.4.7. Tình hình sản xuất ngô ở vùng đồng bằng sông Hồng

Vùng đồng bằng sông Hồng tương đối đa dạng về thời vụ, tuỳ từng

chân đất để bố trí mùa vụ cho thích hợp. Tuy nhiên đối với ngô Đông cần chú

ý chống hạn cuối vụ và sử dụng bộ giống chín sớm, nên trồng các giống như

LVN4, LVN99, P9901, LVN25, LVN885, C919…

Về biện pháp kỹ thuật: Sử dụng 3 nhóm biện pháp kỹ thuật thâm

canh là làm đất tối thiểu; trồng ngô truyền thống; trồng ngô vụ Đông trên

đất hai vụ lúa.

Căn cứ vào điều kiện tự nhiên xã hội cho thấy vùng đồng bằng sông

Hồng có thể tăng sản lượng ngô dựa trên cơ sở: Mở rộng diện tích trên cơ sở

khôi phục 30 nghìn ha ngô Đông; Tăng năng suất trên cơ sở đầu tư thâm

canh, giống và vật tư; Tăng diện tích ngô thực phẩm nâng cao giá trị kinh tế.

Hiện năng suất ngô của vùng là 49,1 tấn/ha, đứng thứ 5 trong các vùng trồng

ngô cả nước, cao hơn so với năng suất trung bình của cả nước (46,7 tấn/ha)

(Niên giám Thống kê, 2017) (Bảng 1.4).

Bảng 1.4. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô ở đồng bằng sông Hồng

giai đoạn 2014 - 2017

Diện tích (1000 ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (1000 tấn) Tỉnh/

Thành phố 2014 2015 2016 2017 2014 2015 2016 2017 2014 2015 2016 2017

Tổng 88,1 91,3 89,9 87,5 4,71 4,81 4,81 4,91 415,1 438,7 432,2 429,5

Hà Nội 20,2 21,1 19,9 19,1 4,85 4,86 4,88 4,92 98,0 102,6 97,1 93,9

Vĩnh Phúc 15,1 13,1 16,0 15,1 4,26 4,32 4,16 4,34 64,4 69,5 66,6 65,5

Bắc Ninh 3,7 3,6 3,1 2,4 4,76 4,86 5 5,17 17,6 17,5 15,5 12,4

Quảng Ninh 5,9 5,9 5,8 5,7 3,81 3,93 4,05 4,07 22,5 23,2 23,3 23,2

Hải Dương 4,1 4,0 4,2 4,2 5,12 5,35 5,4 5,52 21,0 21,4 22,7 23,2

Hải Phòng 1,3 1,1 1,2 4,0 4,85 5,27 4,92 5,30 6,3 5,8 5,9 5,3

Hưng Yên 8,4 8,5 8,1 7,8 5,6 5,78 5,81 5,88 47,0 49,1 47,1 45,9

Thái Bình 10,1 11,1 12,1 13,1 5,41 5,53 5,45 5,41 54,6 61,4 66,0 70,9

Hà Nam 8,7 8,7 8,4 8,3 5 5,41 5,29 5,46 43,5 47,1 44,4 45,3

Nam Định 4,3 4,4 4,4 4,7 4,33 4,45 4,48 4,60 18,6 19,6 19,7 21,6

Ninh Bình 6,3 6,8 6,6 6,1 3,43 3,16 3,59 3,66 21,6 21,5 23,7 22,3

Đồng bằng sông Hồng là vùng đất giàu tiềm năng để phát triển nông

nghiệp, có vụ Đông rất đặc thù với quỹ đất khoảng 200 ngàn héc-ta hàng năm

(Cục Trồng trọt, 2018). Sau khi kết thúc vụ lúa Mùa, một phần diện tích chân

lúa này được sử dụng để trồng cây rau màu, phần lớn diện tích còn lại thường

để trống, đây là cơ hội để tăng diện tích trồng ngô để tăng sản lượng ngô

trong nước, giảm lượng ngô nhập khẩu và tạo công ăn việc làm cho người

dân, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế - xã hội cho toàn vùng.

Nguồn: Niên giám Thống kê (2014, 2015, 2016, 2017), Tổng cục Thống kê.

1.4.8. Những nhận định rút ra từ tổng quan nghiên cứu

Như vậy có thể thấy rằng, ngô là một trong những cây lương thực

chính, có vị trí đặc biệt quan trọng trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp toàn cầu

và có tốc độ tăng trưởng cao nhất về năng suất cũng như sản lượng. Ở Việt

Nam, cây ngô có vị trí quan trọng thứ 2 sau cây lúa, những thành tựu đạt được

trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai, các biện pháp kỹ thuật canh tác,

phân bón và thị trường tiêu thụ,... sản xuất ngô thời gian qua đã làm thay đổi

căn bản nghề trồng ngô ở nước ta và là động lực quan trọng thúc đẩy diện

tích, năng suất và sản lượng ngô của Việt Nam tăng liên tục với tốc độ cao

trong suốt những năm gần đây. Ngày 10 tháng 6 năm 2013, Thủ tướng Chính

phủ đã ký Quyết định số 899/QĐ-TTg, phê duyệt Đề án tái cơ cấu ngành nông

nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững. Bộ trưởng

Bộ Nông nghiệp và PTNT cũng đã ký Quyết định số 1006/QĐ-BNN-TT ngày

13 tháng 5 năm 2014 về việc Ban hành kế hoạch hành động thực hiện tái cơ

cấu lĩnh vực trồng trọt. Việc kết hợp giữa những phương pháp truyền thống

và ứng dụng công nghệ sinh học để chọn tạo ra những giống ngô lai phù hợp

với từng vùng sinh thái, có khả năng chống chịu với một số điều kiện bất

thuận và gắn với chuyển đổi cơ cấu cây trồng nhằm sử dụng hiệu quả nhất

tài nguyên thiên nhiên (đất, khí hậu, nguồn nước) hạn chế dần nhập khẩu,

tiến tới tự đáp ứng được nhu cầu ngô trong nước, góp phần nâng cao giá trị

thu nhập cho nông dân và phát triển ổn định mà ngô vụ Đông sau đất lúa ở

vùng đồng bằng sông Hồng là một ví dụ điển hình (cần có bộ giống thích

hợp, cho năng suất cao và chịu rét).

CHƯƠNG 2

VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu nghiên cứu

- Gồm 53 dòng tự phối ngô tẻ đời tự phối từ S8 - S12, được trình bày

tại Bảng 2.1, trong đó có 49 dòng nghiên cứu và 4 dòng đối chứng là C88N,

T8, T5, DF5. 53 dòng ngô nghiên cứu trong Luận án này có nguồn gốc được

kế thừa từ kết quả giai đoạn trước do Bộ môn Công nghệ Sinh học - Viện

Nghiên cứu Ngô (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam) chọn tạo.

- Hai cây thử T5 và B67CT.

- Các giống đối chứng là những giống ngô lai thương mại đang được

trồng rộng rãi ở những vùng sản xuất ngô trong vụ Đông tại đồng bằng sông

Hồng gồm LVN4, LVN99, DK9901, DK6919.

- Các vật tư thí nghiệm và hóa chất: Đệm chiết: (1M Tris-HCl, pH 8.0;

0.5M EDTA pH 8.0; 2.5N NaCl; 10% SDS), 5M Potassium acetate,

Isopropanol, 70% ethanol, TE 0.1X (10mM Tris, pH8.0; 1mM EDTA, pH8.0).

Bảng 2.1. Danh sách và nguồn gốc di truyền của các dòng ngô nghiên cứu

TT Phả hệ TT Phả hệ Tên dòng Nguồn gốc Tên dòng Nguồn gốc

1 C1 C919 S10 28 C475 TG8256 S8

2 C16 C919 S10 29 C491 TG8256 S8

3 C18 C919 S10 30 C524 NK67 S9

4 C28 DK6868 S8 31 C539 NK67 S9

5 C45 DK6868 S8 32 C541 NK67 S9

6 C50 DK6868 S8 33 C571 NK67 S9

7 C59 NK4300 S10 34 C608 NK67 S9

8 C63 NK4300 S10 35 C628 NK67 S9

9 C121 NK4300 S10 36 C649 NK67 S9

10 C124 NK4300 S10 37 C691 NK7328 S9

11 C233 NN8 (TQ) S8 38 C722 NK7328 S9

Phả hệ TT Phả hệ TT Tên dòng Nguồn gốc Tên dòng Nguồn gốc

12 C239 NN8 NK7328 39 C752 S9 S8

13 C252 NN8 NK7328 40 C769 S9 S8

14 C258 NN8 DK9955 41 C777 S9 S8

15 C269 NN9 DK9955 42 C783 S9 S8

16 C282 NN9 DK9955 43 C795 S9 S8

17 C290 NN9 DK9955 44 C801 S9 S8

18 C318 NN9 DK9955 45 C805 S9 S8

19 C343 TI8332 CP501 46 C833 S8 S8

20 C352 TI8332 CP501 47 C838 S8 S8

21 C354 TI8332 CP501 48 C847 S8 S8

22 C373 TI8332 CP501 49 C855 S8 S8

23 C376 TI8332 50 C88N (đ/c) DK999 S12 S8

24 C384 TI8332 51 T8 (đ/c) DK999 >S12 S8

25 C409 TI8332 52 T5 (đ/c) Cargill777 >S12 S8

26 C431 P4097 53 DF5 (đ/c) Nhập nội >S12 S8

S8 27 C455 TG8256

2.2. Nội dung nghiên cứu

(1) Đánh giá và chọn lọc dòng ngô thuần chịu rét, chín sớm:

- Đánh giá đặc điểm nông sinh học về thời gian sinh trưởng, đặc điểm

hình thái, khả năng chống chịu, yếu tố cấu thành năng suất và năng suất.

- Sàng lọc dòng có khả năng chịu rét, chín sớm bằng chỉ số chọn lọc.

- Phân tích đa dạng di truyền của các dòng được chọn lọc bằng chỉ thị

phân tử SSR.

(2) Đánh giá KNKH của các dòng ngô và tuyển chọn THL triển vọng:

- Đánh giá KNKH về năng suất của các dòng chín sớm, chịu rét.

- Khảo sát tuyển chọn các tổ hợp lai triển vọng (lai đỉnh, diallel).

(3) Khảo nghiệm đánh giá các THL triển vọng tại các tỉnh đồng bằng

sông Hồng

- Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai triển vọng tại các

tỉnh đồng bằng sông Hồng.

- Đánh giá tính ổn định về năng suất của các tổ hợp lai triển vọng tại

các tỉnh đồng bằng sông Hồng.

(4) Khảo nghiệm và phát triển giống mới

- Khảo nghiệm cơ bản.

- Khảo nghiệm sản xuất.

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp thiết kế thí nghiệm đồng ruộng

* Thí nghiệm đánh giá dòng, tự phối phát triển dòng thuần: Được bố

trí khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), 4 lần nhắc lại, 4 hàng/ô, hàng dài 5

m, khoảng cách gieo 70 cm x 25 cm/hốc, tương ứng với 5,7 vạn cây/ha. Các

chỉ tiêu theo dõi được thực hiện ở hai hàng giữa.

- Dòng đối chứng trong các thí nghiệm đánh giá dòng là dòng C88N,

T8, T5, DF5 (Bảng 2.1).

* Thí nghiệm đánh giá THL và so sánh THL: Được bố trí khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), 4 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm 14 m2 (2,8 ×

5 m), khoảng cách trồng 70 × 25 cm/hốc, tương ứng với 5,7 vạn cây/ha. Các

chỉ tiêu theo dõi được thực hiện ở hai hàng giữa.

- Thí nghiệm đánh giá tổ hợp lai ở một số điều kiện môi trường theo

phương pháp của Ketthaisong et al. (2015) và Khampas et al. (2015).

- Giống ngô đối chứng trong các thí nghiệm đánh giá và so sánh tổ hợp

lai là LVN4, LVN99 có nguồn gốc của Viện Nghiên cứu Ngô và giống

DK9901, DK6919 có nguồn gốc của Công ty Monsanto.

* Lai tạo:

- Lai đỉnh (Top cross): Mỗi dòng gieo 2 hàng, mỗi hàng dài 5 m, để

đảm bảo đạt từ 20 - 30 cây cho lai đỉnh. Mỗi cây thử gieo 10 hàng và chia

làm hai đợt gieo cách nhau 5 ngày để đảm bảo đủ phấn cho thực hiện tạo tổ

hợp lai đỉnh theo sơ đồ Bảng 2.2.

Bảng 2.2. Sơ đồ tạo các tổ hợp lai đỉnh (Top cross)

1 2 3 4 5 6 .. n ♀ ♂

x x x x x x x x

T1 T2 Ghi chú: 1, 2, 3, 4...n: Dòng mẹ từ 1, 2 đến ... dòng n; T1: Cây thử 1; T2: Cây thử 2;

+ Lai luân giao (Dialell cross): Mỗi dòng gieo 20 - 40 hàng. Những

dòng ngắn ngày gieo làm 2 đợt cách nhau 5 ngày để đảm bảo sự trùng

khớp giữa tung phấn và phun râu giữa các dòng. Tạo THL theo sơ đồ 4

của Griffing (chỉ có THL thuận) như sơ đồ Bảng 2.3.

x: Những tổ hợp lai đỉnh được tạo thành.

♀

Bảng 2.3. Sơ đồ tạo các tổ hợp lai luân giao (Dialell cross)

1 4 2 3 . . n ♂

- 1 x x x x x x

2 x - x x x x

3 x - x x x

4 - x x x

. - x x

. - x

n -

Ghi chú: 1, 2, 3, 4...n: Dòng bố, mẹ từ 1, 2, 3, 4 đến dòng n; x: Những tổ hợp lai

được tạo thành theo sơ đồ 4 của Griffing.

2.3.2. Phương pháp chọn tạo dòng thuần và đánh giá dòng thuần

* Phương pháp chọn tạo dòng thuần: Chọn tạo dòng thuần trong

nghiên cứu này sử dụng phương pháp tự phối cưỡng bức.

* Phương pháp đánh giá dòng thuần: Các dòng được duy trì 2

vụ/năm trong tập đoàn vật liệu nghiên cứu, bố trí liên tiếp 15 - 20 hàng/dòng

phục vụ công tác lai tạo. Đánh giá dòng được bố trí theo khối ngẫu nhiên

hoàn chỉnh (RCBD), 3 lần nhắc lại. Mỗi công thức được gieo 2 hàng, mỗi

hàng 5 m, khoảng cách 70 × 25 cm, 1 cây/hốc và theo dõi các chỉ tiêu theo

hướng dẫn của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác

và sử dụng của giống ngô QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT.

2.3.3. Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp

* Đánh giá khả năng kết hợp chung:

Lai thử KNKH chung (GCA) bằng phương pháp lai đỉnh. Sơ đồ lai

đỉnh lai các dòng được chọn với hai dòng thử, theo nghiên cứu của Rissi and

Hallauer (1991); Longin et al. (2007) kết luận rằng tester là một dòng thuần

và lai đơn tốt hơn để đánh giá KNKH chung (GCA).

Các dòng thử và cây thử không cùng thời gian sinh trưởng vì vậy thiết

kế thí nghiệm lai tạo tổ hợp lai: Khi gieo hạt, chia làm hai lần gieo, lần 1 cách

lần 2 là 5 ngày để đảm bảo các dòng bố mẹ có thể lai bắt cặp được với nhau.

Cách ly không gian: Sử dụng bao cách ly chuyên dụng.

* Đánh giá khả năng kết hợp riêng:

Các dòng đưa vào thí nghiệm lai thử KNKH riêng (SCA) là 11 dòng

thuần, ưu tú, sử dụng phương pháp lai luân phiên, theo mô hình Griffing 4,

1956: Giá trị trung bình của F1 không bố mẹ, không thuận nghịch, số tổ hợp

tạo ra là: 1/2P(P-1) = 55 tổ hợp lai.

Các dòng bố và dòng mẹ không cùng thời gian sinh trưởng vì vậy thí

nghiệm lai tạo tổ hợp lai khi gieo hạt, chia làm hai lần gieo, lần 1 cách lần 2 là

5 ngày để đảm bảo các dòng bố mẹ có thể lai bắt cặp được với nhau.

Cách ly không gian: Sử dụng bao cách ly chuyên dụng.

2.3.4. Phương pháp khảo sát các tổ hợp lai đỉnh và lai luân phiên

Các tổ hợp lai đỉnh và lai luân phiên được đánh giá theo sơ đồ khối ngẫu

nhiên hoàn chỉnh (RCBD), 3 lần nhắc lại, mật độ 5,7 vạn cây/ha, khoảng cách

gieo 70 × 25cm, 1 cây/hốc. Kỹ thuật chăm sóc và các chỉ tiêu theo dõi áp dụng

theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng

của giống ngô QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT. Xử lý số liệu bằng Chương

trình Di truyền số lượng của Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền (1996).

2.3.5. Phương pháp chọn lọc dòng bằng chỉ số chọn lọc

Sử dụng Chương trình “Chondong” trong bộ Di truyền số lượng của

Nguyễn Đình Hiền và đồng tác giả (2007). Trên cơ sở số liệu thu thập được

đối với các tính trạng quan tâm trong quá trình đánh giá dòng.

2.3.6. Phương pháp phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR

Đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử với 22 chỉ thị SSR đã

được phân loại và lựa chọn dựa trên tính đa hình trong thí nghiệm đánh giá đa

dạng di truyền (Bảng 2.4). Các thông tin về mồi SSR sử dụng trình bày ở Phụ

lục 2 của luận án.

Bảng 2.4. Danh sách 22 chỉ thị phân tử SSR sử dụng trong nghiên cứu

phi083

TT Tên chỉ thị TT Tên chỉ thị TT Tên chỉ thị TT Tên chỉ thị

phi101049

1 phi108011 7 nc133 13 phi102228

phi079

2 phi093 8 phi032 14 phi072

phi100175

3 phi087 9 phi076 15 phi065

4 phi063 10 phi127 16 phi374188

5 umc1143 11 phi062 17 phi029

Phương pháp như sau: Tách chiết DNA từ các mẫu lá non của 53 dòng

ngô tẻ được tách chiết theo phương pháp của Dellaporta et al. (1983). Vật liệu

lá của mỗi cá thể được thu thập và được chuyển từ ruộng về phòng thí nghiệm để sấy khô và nghiền. Đệm chiết được ủ ở 65oC, cắt mẫu lá đã làm khô chân

không bằng panh thành từng đoạn 0,5 - 4 cm vào ống eppendort đã ghi sẵn

tên giống. Nghiền mẫu bằng máy nghiền ở 1800 vòng/phút, 60s, mỗi lần nghỉ 10s. Lặp lại 2 lần. Thêm 600 µl đệm (đã ủ ở 65oC) và đảo đều. Sau đó mang mẫu ủ ở 65oC trong 30 phút. Thêm 1/3 lượng 5M potassium acetate so với thể

thích dung dịch đệm chiết. Ủ mẫu vào tủ lạnh thời gian 30 phút. Ly tâm ở 12000 vòng/phút trong 15 phút ở 4oC. Cẩn thận hút phần dung dịch phía trên

(khoảng 400 µl) sang ống eppendorf mới. Thêm lượng tương đương Isopropanol và đảo đều. Ly tâm ở 14000 vòng/phút trong 30 phút, ở 4oC. Đổ

6 nc130 12 umc1061 18 phi053

bỏ cẩn thận phần dung dịch phía trên, tránh để dung dịch sang giếng khác và

không làm rơi kết tủa. Rửa kết tủa bằng 200 µl ethanol 70%, không lắc trộn chỉ nhỏ nhẹ nhàng. Ly tâm ở 14000 vòng/phút, trong 10 phút ở 4oC. Đổ bỏ phần dung dịch phía trên, loại bỏ hết ethanol ở nhiệt độ phòng hoặc ở 37oC.

Thêm 100 µl nước khử ion SDW để hòa tan kết tủa DNA.

Đọc số liệu và xác định hệ số tương đồng di truyền, phân nhóm cách

biệt di truyền bằng phương pháp UPGMA (Unweighted Pair Group Method

with Arthmetical Averages), được thực hiện theo quy trình phân tích kiểu gen

ngô bằng chỉ thị SSR và phân tích dữ liệu của Luz và Ellen (2004) bằng phần

mềm NTSYSpc 2.1 (Rohlf, 2000).

2.3.7. Phương pháp tách chiết và tinh sạch DNA

Bảng 2.5. Hóa chất tách chiết và tinh sạch DNA

Nồng độ Nồng độ Tên hóa chất Tên hóa chất sử dụng sử dụng

5 mM

EDTA

Buffer1 TrisHCl (pH 8.0) 50 mM Buffer2 TrisHCl (pH 8.0) 50 mM

5 mM EDTA

350 mM Sorbitol 350 mM Sorbitol

Mercaptoethanol 0,1% Mercaptoethanol 0,1%

Buffer3 NaCl

710 mM

CTAB

0,1%

Polyethylenglycol6000 10% Sodium Sarkosyl 1%

* Quy trình: Gieo cây con trong khay đặt trong nhà có mái che, thu

mẫu lá khi cây con được 14 ngày tuổi (3 - 4 lá), lá thu được bảo quản trong đá

lạnh và khô.

Bước 1: Nghiền mô lá non bằng 1000µl Buffer 1 đến khi thành dung

dịch đồng thể.

Bước 2: Ly tâm 12000 rpm trong 5 phút ở 4oC. Loại bỏ lớp dịch phía trên.

Bước 3: Bổ sung 300 µl Buffer 2 và 200 µl Buffer 3, voltex nhẹ và ủ

65oC trong vòng 15 phút.

Bước 4: Bổ sung 700 µl dung dịch 24.1, đảo trộn thành dung dịch đồng

nhất, để ở nhiệt độ phòng 15 phút.

Bước 5: Ly tâm 12000 rpm trong 15 phút. Chuyển dịch sang ống mới

(có thể lặp lại vài lần B4-B5).

Bước 6: Bổ sung 350 µl Isopropanol lạnh, đảo trộn nhẹ. Để trong tủ

lạnh sâu 30 phút hoặc lâu hơn.

Bước 7: Ly tâm 12000 rpm trong vòng 15 phút ở 4oC để thu tủa.

Bước 8: Rửa tủa bằng 700 µl Ethanol và để khô trong không khí.

Bước 9: Hòa tan tủa bằng 50 µl TE, bảo quản ở -200C.

Chú ý: + Nếu mẫu trộn với Buffer 1 bị nhầy thì nên lặp lại B2 và B3 để

thu được ADN có chất lượng tốt.

+ Nếu dịch lỏng ở phía trên không trong ở B9 thì nên chuyển dịch sang

ống mới và lặp lại B7.

+ Nhân DNA bằng kỹ thuật PCR

* Phương pháp PCR:

Thành phần hỗn hợp của phản ứng PCR gồm:

Buffer

: 2,0 µl

Primer SSR

: 0,2 µl

Mg2+

: 1,5 µl

Taq DNA polymerse

: 0,1 µl

dNTPs 10mM

: 0,16 µl

DNA khuân mẫu

: 1 µl

Bổ sung nước cất khử trùng loại Ion với thể tích cuối cùng là 20 µl

Phản ứng được chạy với chu trình nhiệt của từng mồi Bảng 2.6:

Bảng 2.6. Chu trình nhiệt cho từng mồi phản ứng

Giai đoạn Thời gian Tác dụng Số chu kỳ

Nhiệt độ (oC) 94 I 5 phút Biến tính 1

94 1 phút Biến tính

60 II 1 phút Gắn mồi 47

72 2 phút Tổng hợp

72 III 8 phút Tổng hợp 1

4 IV Bảo quản

* Phương pháp điện di trên gel Agarose: Điện di sản phẩm PCR trên

Agarose 2,0%, cách tiến hành như sau:

Cân 2 g Agarose, đong 100 ml TAE 1X cho vào bình tam giác.

Đun trên lò vi sóng cho đến khi tạo thành 1 dung dịch đồng nhất.

Để nguội đến khi 60oC, chuẩn bị khay và lược. Đổ Agarose vào khay

sao cho không có bọt khí. Chờ gel đông lại trong khoảng 30 - 40 phút. Sau đó

chuyển khuôn Agarose vào bể điện di cho đệm chạy TAE 1X vào bể điện di

sao cho đệm ngập khuôn Agarose khoảng 2 mm, rút lược ra.

Tra sản phẩm PCR: Tùy theo lượng sản phẩm PCR ta trộn với 2 µl

Loading dye, tra vào giếng.

Điện di với nguồn khoảng 65 - 75V, thời gian chạy khoảng 2 - 3 giờ.

Sau khi chạy xong mẫu được đem đi nhuộm với Ethidium Bromide trên

máy lắc.

Sau đó đem đi chụp ảnh, quan sát, phân tích.

2.3.8. Phương pháp đánh giá tính thích ứng và ổn định

Đánh giá tính thích ứng và ổn định theo phương pháp phân tích hồi quy

tuyến tính của Eberhart S.A. và Russel W. (1966), bằng Chương trình Di

truyền số lượng của Nguyễn Đình Hiền và đồng tác giả (2007): Xác định độ

ổn định của năng suất (S2di ); Tính thích ứng (Chỉ số hồi quy (bi ).

- Chỉ số môi trường Ij:

Ij = Li - Grand mean (L: Location), trong đó: Nếu Ij > 0: môi trường

thuận lợi; Nếu Ij < 0: môi trường bất thuận. I2

j = Sum(i1

2 + …. + in

2).

- Chỉ số hồi quy bi: bi = adaptibility index - chỉ số hồi quy, trong đó:

Nếu bi > 1: thuận lợi; Nếu bi = 1: rộng; Nếu bi < 1: bất thuận.

 Yij Ij = [Y] x

bi =

- Chỉ số ổn định S2di: S2di = stability index - chỉ số ổn định. Nếu S2di

0: tính ổn định; S2di  0: ổn định.

S2d =

Trong đó: L: Location; D: Diff. Nếu S2d  0: năng suất ổn định tương

quan G  E tuyến tính.

2.3.9. Phương pháp khảo nghiệm

- Khảo nghiệm cơ sở: Các thí nghiệm so sánh giống được tiến hành tại

Viện Nghiên cứu Ngô theo theo hướng dẫn của CIMMYT (1985) và Viện

Nghiên cứu Ngô: Thí nghiệm được bố trí khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD); 3

lần lặp lại, diện tích ô thí nghiệm là 14 m2, mỗi ô gồm 4 hàng dài 5 m,

khoảng cách gieo 70 cm × 25 cm, số liệu thu thập đánh giá ở 2 hàng giữa

của ô thí nghiệm.

- Khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô (VCU): Được

thực hiện theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác

và sử dụng của giống ngô QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT do Trung tâm

Khảo Kiểm nghiệm Giống, Sản phẩm cây trồng Quốc gia thực hiện.

2.3.10. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu thí nghiệm

Theo CIMMYT (1985) và Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm

giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT.

Các số liệu về chỉ tiêu đặc điểm hình thái, sinh trưởng, chống chịu,

năng suất của các dòng và tổ hợp lai được thu thập, xử lý và phân tích bằng

các chương trình Excel và IRRISTAT 5.0.

Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng được tính toán và xử lý bằng

phần mềm chương trình Di truyền số lượng của Ngô Hữu Tình và Nguyễn

Đình Hiền (1996).

2.3.11. Các chỉ tiêu theo dõi trong đánh giá dòng và so sánh các tổ hợp lai

* Thời gian sinh trưởng:

- Số ngày từ gieo đến trỗ cờ, tung phấn, phun râu: Ngày có 70% số cây

trên ruộng trỗ cờ, tung phấn, phun râu.

- Ngày chín sinh lý: Ngày có 70% số bắp biểu hiện chân hạt có điểm đen.

* Các chỉ tiêu hình thái cây, bông cờ, bắp:

- Chiều cao cây được đo sau trỗ 15 ngày trên 10 cây liên tiếp ở mỗi ô

(trừ cây đầu hàng), tính từ mặt đất đến điểm đầu tiên phân nhánh cờ.

- Chiều cao đóng bắp (cm): Đo từ mặt đất đến đốt mang bắp trên cùng.

- Độ bền của lá: Được đo đếm vào thời điểm có sự khác biệt số lá xanh

giữa các dòng. Thường đếm sau khi trỗ 25 - 30 ngày. Chỉ tiêu này được xác

định theo thang 10 điểm (1 - 10) của CIMMYT tương ứng với phần trăm (%)

lá bị chết là 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100% .

- Số lá thật: Lá thật đầu tiên được tính khi có lưỡi lá. Lá thứ 5, 10 và 15

được cắt đánh dấu mỗi lần, để tiện việc theo dõi số lá cuối cùng.

- Chiều dài bông cờ: Tính từ cổ bông cờ đến điểm cao nhất của trục chính.

- Số nhánh cờ: Được đếm các nhánh cờ cấp 1.

- Độ che phủ lá bi: Thang điểm từ 1 - 5.

- Trạng thái bắp: Đánh giá khi thu hoạch dựa trên các tiêu chí: độ đồng

đều các bắp, khả năng kết hạt, kích thước bắp, màu sắc hạt, mức độ nhiễm sâu

bệnh. Đánh giá theo thang điểm từ 1 (tốt nhất) đến 5 (xấu nhất).

* Các yếu tố cấu thành năng suất:

- Chiều dài bắp (cm): Được đo từ phần bắp có hàng hạt dài nhất, đo từ

cuối bắp đến đỉnh đầu của hàng hạt.

- Đường kính bắp (cm): Đo ở phần rộng nhất của bắp.

- Số hàng hạt/bắp: Một hàng hạt được tính khi có 50% số hạt so với hàng

dài nhất.

- Số hạt trên hàng: Được đếm theo hàng hạt có chiều dài trung bình trên bắp.

- Khối lượng 1000 hạt (g) (P1000 hạt): Ở độ ẩm 14%, cân 2 mẫu mỗi

mẫu 500 hạt, chênh lệch giữa hai lần cân nhỏ hơn 5g là chấp nhận được, đo

độ ẩm hạt lúc đếm hạt rồi quy về khối lượng hạt ở ẩm độ 14% theo công thức:

P1000 hạt (14%) = P1000 hạt ẩm độ thu hoạch x (100 - A0)/(100 - 14)

- Tỷ lệ hạt/bắp khi thu hoạch (%): Mỗi công thức lấy mẫu ngẫu nhiên

10 bắp, sau đó tẽ hạt để tính tỷ lệ.

- Số bắp trên cây (%EP): Được tính theo công thức:

EP (%) = (FE/HP) x 100.

Trong đó: EP là số bắp/cây; FE là số bắp hữu hiệu/ô; HP là số cây thu

hoạch/ô. Bắp hữu hiệu được tính khi có ít nhất 10 hạt; số cây thu hoạch bao

gồm cả những cây không có bắp.

* Đánh giá năng suất: Năng suất thực thu (NSTT) ở ẩm độ 14% được

tính theo công thức:

P x Tỷ lệ hạt tươi/bắp tươi x (100 - Ao) x 100 Y (tạ/ha) = (100 - 14) x S

Trong đó: Y là năng suất thực thu (tạ/ha); P là khối lượng bắp tươi của

ô thí nghiệm khi thu hoạch (kg); A0 là ẩm độ hạt lúc thu hoạch (%); S là diện

tích ô thí nghiệm (m2); Tỷ lệ (100 - A0)/(100 - 14) là hệ số quy đổi năng suất

từ ẩm độ thực tế khi thu hoạch về ở ẩm độ 14%.

* Khả năng chống chịu:

- Bệnh khô vằn: Xác định theo thang điểm từ 1 - 5 (điểm 1 nhiễm nhẹ,

điểm 5 bị nhiễm nặng nhất).

- Sâu đục thân (%): Được tính bằng số cây bị nhiễm/Tổng số cây trong ô.

- Chống đổ: Đổ thân (%) được tính khi cây gãy ngang dưới bắp hữu

hiệu trên tổng số cây thí nghiệm; Đổ rễ (%) được tính theo số cây nghiêng từ

300 trở lên so với phương thẳng đứng trên tổng số cây thí nghiệm.

- Tỷ lệ thối bắp: % số bắp thối/ô.

- Chịu rét: Đánh giá ở giai đoạn thu hoạch theo thang điểm từ 1 - 5

bằng cách quan sát sự kết hạt của các bắp ngô: Điểm 1: tốt - kết hạt kín toàn

bộ bắp; Điểm 2: khá - kết hạt 70 - 80%; Điểm 3: trung bình - kết hạt 50 - 60%

bắp; Điểm 4: kém - kết hạt 30 - 40% bắp; Điểm 5: rất kém - kết hạt 10 - 20%

bắp (Theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử

dụng của giống ngô QCVN 01-56/2011/BNNPTNT).

2.4. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.4.1. Địa điểm nghiên cứu

- Đánh giá vật liệu, chọn lọc các dòng triển vọng tại Viện Nghiên cứu

Ngô (Đan Phượng - Hà Nội).

- Thí nghiệm đánh giá các tổ hợp lai triển vọng tại các tỉnh thuộc vùng

đồng bằng sông Hồng.

- Khảo nghiệm giống trong mạng lưới khảo nghiệm Quốc gia ở một số

tỉnh phía Bắc.

2.4.2. Thời gian nghiên cứu

- Năm 2012 - 2014: Đánh giá dòng, chọn lọc dòng.

- Năm 2015 - 2016: Tuyển chọn, khảo nghiệm cơ sở các tổ hợp lai.

- Năm 2017 - 2018: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của tổ

hợp lai triển vọng trong hệ thống khảo nghiệm Quốc gia.

2.5. Sơ đồ quá trình chọn tạo

Từ năm 2012, chúng tôi nhận 53 dòng ngô từ nhóm nghiên cứu Viện

nghiên cứu Ngô để tiến hành đánh giá tính chịu rét. Sau 2 năm đánh giá chọn

được 11 dòng triển vọng đáp ứng các tiêu trí để lai tạo giống ngô phù hợp với

sản xuất vụ Đông vùng ĐBSH. Qua quá trình lai tạo và đã chọn tạo được cặp lai

V7 triển vọng và gửi đi khảo nghiệm trong hệ thống khảo nghiệm giống cây

trồng quốc gia. Khái quát theo Hình 2.1.

Hình 2.1. Sơ đồ khái quát

quá trình chọn lọc dòng, lai tạo và khảo nghiệm giống ngô

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả đánh giá và chọn lọc dòng ngô thuần chịu rét, chín sớm

3.1.1. Diễn biến các yếu tố khí hậu vùng đồng bằng sông Hồng

Các yếu tố khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sinh trưởng và

phát triển của các loại cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng, trong quá

trình làm thí nghiệm, các yếu tố khí hậu của vùng đồng bằng sông Hồng được

chúng tôi cập nhập, cụ thể tại Bảng 3.1.

Bảng 3.1. Diễn biến các yếu tố khí hậu vùng đồng bằng sông Hồng

15,1 23,9 49,3 79,5 215,6 261,0 311,4 294,1 163,4 129,7 54,8 25,7

1 2 3 4 5 8 9 10 11 12 Tháng 7 6 Các yếu tố khí hậu

8,5 10,2 15,9 14,0 16,7 16,1 16,3 16,8 11,7 8,8 5,8 6,1

26,0 29,0 25,0 34,0 37,0 37,0 43,0 49,0 35,0 30,0 30,0 29,0

Lượng mưa TB/tháng

84,0 86,0 88,0 88,0 86,0 84,0 86,0 88,0 85,0 82,0 81,0 81,0

16,9 18,3 20,4 24,3 27,0 29,1 29,0 28,3 27,3 25,3 22,0 18,2

Độ ẩm kkTB/tháng (%)

31,3 29,5 38,0 37,8 40,5 40,7 39,5 37,7 35,9 37,7 34,0 31,2

Nhiệt độ TB/tháng (oC) Lượng mưa (mm) Số ngày có mưa Thấp nhất Cao nhất Thấp nhất Cao nhất

Đi sâu phân tích ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu của vùng đồng bằng

sông Hồng tới khả năng sinh trưởng phát triển của cây ngô trong vụ Đông

(Bảng 3.1) cho thấy: Cả 3 yếu tố (lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí)

biến động mạnh. Lượng mưa phân bố không đồng đều giữa các tháng trong

năm, thấp nhất là tháng 1 (15,1 mm/tháng), cao nhất là tháng 7 đạt 311,4

mm/tháng; Độ ẩm không khí thấp nhất 26%, cao nhất 88%; Nhiệt độ thấp nhất

Nguồn: Số liệu thống kê khí tượng trung bình 8 năm (2010 - 2018).

là 16,9oC (tháng 1) và cao nhất là 40,7oC (tháng 6). Xét tổng thể cho thấy tháng

12 và tháng 1 là hai tháng trong vụ Đông có điều kiện khí hậu không thích hợp

cho sự sinh trưởng phát triển của cây ngô bởi tháng 1 và 2 là hai tháng có nhiệt

độ và lượng mưa thấp nhất trong năm do vậy thời vụ cho cây ngô trong vụ

Đông cần gieo trước và trong thời điểm 25/9 để ngô trỗ cờ trước 20/11, chín

trước 20/1 đồng thời cần chú ý chống hạn cuối vụ. Trong chọn tạo giống ngô

khi tạo được dòng/giống chín sớm, có tiềm năng năng suất cao trong vụ Đông

mặc dù điều kiện thời tiết không thuận lợi, nhiệt độ xuống thấp đó là thành công

và những dòng/giống này góp phần phát triển vụ Đông ở miền Bắc nói chung

và vùng đồng bằng sông Hồng nói riêng. Chính vì vậy để tuyển chọn được các

dòng ngô có khả năng chịu rét chúng tôi tiến hành đánh giá đặc điểm nông sinh

học của các dòng ngô nghiên cứu ở các thời vụ khác nhau trong vụ Đông.

3.1.2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của 53 dòng ngô nghiên cứu

3.1.2.1. Thời gian sinh trưởng của 53 dòng ngô nghiên cứu

Thời gian sinh trưởng của cây ngô được tính từ khi gieo đến khi chín

sinh lý (chân hạt có điểm đen). Thời gian sinh trưởng là đặc trưng của mỗi

dòng, giống ngô và thường không cố định mà thay đổi tuỳ theo mùa vụ, điều

kiện thời tiết và mức độ chăm sóc,... Thời gian sinh trưởng của cây ngô có ý

nghĩa rất quan trọng trong việc bố trí cơ cấu, thời vụ gieo trồng, là điều kiện

cần thiết để từ đó người nông dân giải quyết vấn đề thâm canh tăng vụ, xây

dựng chế độ luân canh hợp lý và tác động các biện pháp kỹ thuật có hiệu quả

nhằm nâng cao thu nhập trên một đơn vị diện tích. Việc theo dõi thời gian

sinh trưởng không chỉ có ý nghĩa trong việc bố trí cơ cấu thời vụ mà còn ý

nghĩa trong việc lựa chọn giống phù hợp với từng vùng sinh thái khác nhau.

Việc đánh giá phân loại dòng hướng tới chọn tạo giống ngô có thời

gian sinh trưởng ngắn (chín trung bình sớm hoặc chín sớm) có ý nghĩa quyết

định đến mục tiêu chọn tạo giống ngô ngắn ngày. Bảng 3.2 trình bày kết quả

nghiên cứu về thời gian sinh trưởng của 53 dòng ngô thí nghiệm.

Bảng 3.2. Thời gian sinh trưởng của 53 dòng ngô nghiên cứu ở vụ Đông 2012 và vụ Đông 2013 tại Đan Phượng - Hà Nội

TGST vụ Đông 2012 (ngày) TGST vụ Đông 2013 (ngày) TT Tên dòng TB 25/9 10/10 25/10 25/9 10/10 25/10

123 113 118 1 C1 111 115 116,3 118

115 109 110 2 C16 105 108 110,0 113

120 113 115 3 C18 110 113 114,8 118

115 107 113 4 C28 105 113 111,3 115

125 115 119 5 C45 112 118 119,0 125

121 108 112 6 C50 105 108 111,3 114

108 93 105 7 C59 87 100 99,7 105

115 98 113 8 C63 95 112 108,5 118

135 120 125 9 C121 118 123 126,0 135

130 118 121 10 C124 115 118 122,0 130

118 108 112 11 C233 106 114 113,0 120

135 121 124 12 C239 120 126 127,3 138

116 108 113 13 C252 108 116 113,5 120

138 121 130 14 C258 118 128 129,2 140

130 118 125 15 C269 115 124 123,7 130

126 113 117 16 C282 111 116 117,8 124

118 111 114 17 C290 113 116 116,0 124

134 120 124 18 C318 119 124 126,2 136

118 111 114 19 C343 112 114 114,8 120

120 109 114 20 C352 108 116 115,2 124

116 108 113 21 C354 110 116 114,5 124

121 110 115 22 C373 113 117 116,8 125

134 118 125 23 C376 119 124 125,8 135

118 111 114 24 C384 113 116 116,0 124

120 109 115 25 C409 110 113 115,2 124

116 108 112 26 C431 107 115 112,3 116

130 115 118 27 C455 113 113 119,5 128

TGST vụ Đông 2012 (ngày) TGST vụ Đông 2013 (ngày) TT Tên dòng TB 25/9 10/10 25/10 25/9 10/10 25/10

28 C475 116 121 128 115 118 120,7 126

29 C491 120 126 135 118 126 127,2 138

30 C524 120 124 131 122 126 126,3 135

31 C539 109 113 117 111 116 114,5 121

32 C541 114 117 126 111 116 118,2 125

33 C571 108 113 120 111 118 115,7 124

34 C608 98 114 120 100 116 111,5 121

35 C628 106 112 124 108 116 115,2 125

36 C649 121 126 136 124 130 129,2 138

37 C691 118 126 138 120 126 127,7 138

38 C722 108 113 120 110 116 115,5 126

39 C752 113 119 131 110 114 118,8 126

40 C769 108 116 121 103 108 112,0 116

41 C777 103 110 116 100 106 107,8 112

42 C783 108 113 120 110 116 115,3 125

43 C795 114 121 130 111 116 119,7 126

44 C801 108 113 124 110 112 115,5 126

45 C805 114 120 128 112 118 119,7 126

46 C833 107 113 121 106 114 114,5 126

47 C838 110 114 131 112 118 119,2 130

48 C847 108 119 126 106 118 117,0 125

49 C855 103 110 116 106 114 111,5 120

50 C88N (đ/c) 110 116 120 108 116 114,7 118

51 T8 (đ/c) 112 118 124 110 115 117,2 124

52 T5 (đ/c) 114 120 126 112 118 119,0 124

53 DF5 (đ/c) 110 116 124 108 116 116,7 126

CV (%) 6,7 7,2 5,8 8,2 5,5 7,7

4,3 3,1 4,7 5,1 3,6 5,5 LSD0,05

Ghi chú: TGST: thời gian sinh trưởng.

Kết quả theo dõi thời gian sinh trưởng của 53 dòng thí nghiệm tại Đan

Phượng (Hà Nội) trình bày trong Bảng 3.1 cho thấy: Trong vụ Đông năm

2012, ở thời vụ 25/9 (tức là đầu vụ Đông chính vụ thông thường tại miền

Bắc), trong 53 dòng theo dõi thì có 24 dòng (gồm: C16, C28, C59, C63,

C233, C252, C352, C354, C373, C409, C431, C539, C571, C608, C628,

C722, C769, C777, C783, C801, C833, C838, C847, C855, ) có TGST ngắn

hơn và bằng 110 ngày, tương đương với dòng đối chứng C88N và DF5, ngắn

hơn dòng đối chứng T8 và T5 (đây là 2 dòng bố mẹ của giống ngô lai chín

sớm LVN99), đặc biệt có một số dòng có TGST thấp hơn 100 ngày (như:

C59, C63, C608). Khi theo dõi ở thời vụ gieo trồng muộn nhất (25/10), lúc

này đã vào giữa mùa đông lạnh ở miền Bắc, cây ngô sinh trưởng chậm lại và

lúc này trong số 24 dòng chỉ còn lại 4 dòng có TGST dưới 115 ngày, đó là:

C16, C28, C59, C63, chứng tỏ các dòng này có khả năng chịu lạnh khá hơn

các dòng khác.

Tiếp tục theo dõi trong vụ Đông 2013, ở thời vụ 25/9, những dòng có

thời gian sinh trưởng tương đương và nhỏ hơn đối chứng C88N, DF5 (108

ngày) và T8 (110 ngày) là C16, C18, C28, C50, C59, C63, C233, C252,

C352, C354, C409, C431, C608, C628, C722, C752, C769, C777, C783,

C801, C833, C847, C855 (23 dòng, tương đương 46% số dòng nghiên cứu);

trong số đó có 4 dòng C59, C63, C608, C777 có thời gian sinh trưởng nhỏ

hơn 100 ngày. Ở thời vụ 25/10 (thời vụ cuối cùng có thể trồng ngô trong vụ

Đông) hầu hết các dòng đều có thời gian sinh trưởng lớn hơn 115 ngày, trừ

dòng C59 là 105 ngày, C16 là 113 ngày, C28 là 115 ngày; thậm chí một số

dòng TGST tới 138 ngày: C239, C491, C649, C691; các dòng đối chứng

TGST đều kéo dài hơn so với thời vụ đầu vụ Đông (25/9).

Từ kết quả nghiên cứu cho thấy các dòng ngô thí nghiệm có TGST

tương đối khác nhau, trung bình dao động từ 99,7 ngày (C59) đến 129,2 ngày

(C649, C258). Theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị

canh tác và sử dụng của giống ngô - VCU (QCVN 01-56 : 2011/BNNPTNT)

tạm thời phân nhóm 53 nguồn vật liệu ngô thí nghiệm dựa vào TGST trung

bình qua 3 trà gieo trong vụ Đông 2012 và Đông 2013 tại phía Bắc như sau:

- Nhóm chín sớm (TGST < 105 ngày): Có duy nhất dòng C59.

- Nhóm chín trung bình (TGST 105 - 120 ngày): Gồm 40 dòng, trong

đó có cả 4 dòng đối chứng;

- Nhóm chín muộn (TGST > 120 ngày): Gồm 12 dòng C121, C124,

C239, C258, C269, C318, C376, C475, C491, C524, C649 và C691.

Giữa các trà gieo trồng trong vụ Đông cả 2 năm 2012 và 2013 có sự

chênh lệch TGST đáng kể. Trong vụ Đông 2012, trà gieo 25/9 các dòng có

TGST ngắn hơn trà gieo 10/10 từ 1 đến 16 ngày. Các dòng có TGST chênh

lệch đáng kể giữa 2 trà gieo này gồm C59 (12 ngày), C63 (15 ngày), C608

(16 ngày), C847 (11 ngày); giữa trà gieo 10/10 và 25/10 các dòng ngô cũng

có sự sai khác đáng kể về TGST, chênh lệch dao động từ 2 đến 17 ngày với

các dòng C121, C318, C649 (10 ngày), C239, C801 (11 ngày), C455,

C628, C691, C752 (12 ngày), C838 (17 ngày). Trong vụ Đông 2013, TGST

của các dòng vật liệu cũng có biến động tương tự, kéo dài hơn ở các trà

gieo muộn. Trà gieo ngày 25/9 các dòng ngô có TGST ngắn hơn so với ở

trà gieo 10/10 từ 0 đến 17 ngày, trà gieo 10/10 chênh lệch so với trà gieo

25/10 từ 1 đến 15 ngày.

Kết quả Bảng 3.1 cũng cho thấy một số dòng ngô tương đối ổn định

qua 3 trà gieo với TGST giữa các trà gieo tương đương nhau. Sự kéo dài

TGST ở các trà gieo muộn là do ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh. Trong

vụ Đông, thời tiết đầu vụ có nhiệt độ cao, độ ẩm cao, do đó ở các trà gieo sớm

hạt nhanh nảy mầm, cây con phát triển nhanh, do đó giai đoạn sinh trưởng

sinh dưỡng rút ngắn hơn, trong khi ở các trà gieo muộn, điều kiện nhiệt độ và

độ ẩm đều thấp hơn, do đó hạt mọc chậm hơn, cây kéo dài giai đoạn sinh

trưởng sinh dưỡng dẫn đến thời gian sinh trưởng kéo dài hơn. Như vậy nhiệt

độ càng giảm trong cùng mùa vụ giữa các trà đã kéo dài thời gian sinh trưởng

của ngô. Phần nào minh chứng ngô là cây trồng nhạy cảm với lạnh, nhiệt độ

thấp trong giai đoạn đầu phát triển có thể gây hại cho sự tăng trưởng và phát

triển của ngô, cụ thể ở đây là kéo dài thời gian sinh trưởng. Các vật liệu sinh

trưởng ổn định qua các trà gieo cho thấy khả năng thích ứng tốt trong điều

kiện bất thuận, cần lưu ý trong khâu chọn tạo giống: Nhóm chín sớm (TGST

< 105 ngày) chỉ có 1 dòng C59 (99,7 ngày); Nhóm chín trung bình (TGST

105 - 120 ngày) gồm 40 dòng; Nhóm chín muộn (TGST > 120 ngày) gồm 12

dòng, điển hình là C258 và C649 là 129,2 ngày. Như vậy, có tới 77% số dòng

đang nghiên cứu có thể sử dụng làm bố hoặc mẹ trong công tác chọn tạo

giống ngô lai chín sớm hoặc trung bình sớm (ngắn ngày) phù hợp trong điều

kiện vụ Đông vùng đồng bằng sông Hồng.

3.1.2.2. Đặc điểm hình thái của các dòng ngô nghiên cứu

Bên cạnh thời gian sinh trưởng, trong công tác chọn tạo giống ngô, đánh

giá phân loại dòng còn dựa vào đặc điểm hình thái của các dòng như cao cây,

cao đóng bắp, đường kính thân, số lá xanh giai đoạn chín sáp và số lá/cây….

Bảng 3.3 đánh giá một số chỉ tiêu về hình thái của 53 dòng ngô nghiên cứu.

Nhận thấy, trong vụ Đông 2012 và Đông 2013, các dòng được đánh giá

có chiều cao cây biến động khá lớn, từ 96,2 - 170,8 cm, thấp nhất là dòng

C847 (96,2 cm) và cao nhất là dòng C491 (170,8 cm). Các dòng còn lại có

chiều cao cây trung bình thấp, từ 105,2 - 168,0 cm. Dòng đối chứng C88N là

một trong hai vật liệu có chiều cao cây thấp nhất (97,6 cm), thấp hơn 2 dòng

đối chứng T8 và DF5 ở mức có ý nghĩa. Chiều cao cây thấp được xem là một

trong những đặc trưng của dòng tự phối ngô, là hệ quả của việc tự phối nhiều

thế hệ. Đối với dòng thuần, chiều cao cây bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường

ít hơn so với các dòng tự phối đời thấp hoặc vật liệu lai.

Bảng 3.3. Một số đặc điểm hình thái của 53 dòng ngô nghiên cứu

ở vụ Đông 2012 và vụ Đông 2013 tại Đan Phượng - Hà Nội (Thời vụ 25/9)

TT Tên dòng Cao đóng bắp (cm) Số lá (lá) Đường kính thân (cm) Số lá xanh GĐ chín sáp (lá) Cao cây (cm)

166,6 85,0 1 C1 1,4 18,8 10,4

116,6 69,2 2 C16 1,3 17,4 11,4

151,2 89,6 3 C18 1,7 18,8 11,4

119,4 43,6 4 C28 1,3 17,6 11,6

117,8 52,8 5 C45 1,5 17,8 10,6

109,4 66,0 6 C50 1,4 16,8 11,2

147,2 81,0 7 C59 1,4 17,6 10,0

129,4 80,0 8 C63 1,7 17,2 10,6

133,6 78,0 9 C121 1,9 17,8 10,2

135,2 85,0 10 C124 1,8 18,2 11,8

118,0 71,0 11 C233 1,6 18,2 10,4

134,8 75,0 12 C239 1,6 17,4 11,0

125,0 77,0 13 C252 1,8 18,2 11,2

134,4 81,0 14 C258 1,8 18,0 11,0

137,8 87,0 15 C269 2,0 19,2 11,0

138,6 85,0 16 C282 2,0 19,4 11,8

147,6 85,0 17 C290 2,0 18,6 12,0

163,3 99,0 18 C318 1,9 17,6 10,8

112,8 80,0 19 C343 1,6 17,0 10,0

144,2 70,0 20 C352 1,8 16,8 10,8

165,0 98,0 21 C354 2,2 19,0 11,6

150,2 90,0 22 C373 1,8 17,4 11,4

144,6 83,0 23 C376 1,8 17,0 9,8

158,4 84,0 24 C384 1,9 18,2 10,8

131,2 81,0 25 C409 1,9 18,8 12,0

138,6 78,0 26 C431 1,7 17,6 11,0

TT Tên dòng Cao đóng bắp (cm) Số lá (lá) Đường kính thân (cm) Số lá xanh GĐ chín sáp (lá) Cao cây (cm)

155,8 87,0 27 C455 1,9 17,0 10,4

168,0 96,0 28 C475 1,7 18,6 10,8

170,8 101,0 29 C491 1,9 16,8 10,4

143,0 54,0 30 C524 1,6 17,0 10,8

154,4 88,0 31 C539 2,0 17,4 10,0

106,4 59,0 32 C541 2,0 17,2 10,2

116,0 84,0 33 C571 2,1 17,8 11,0

157,6 101,0 34 C608 2,1 18,8 11,2

148,2 83,0 35 C628 2,2 18,0 10,6

136,8 87,0 36 C649 2,1 19,0 11,8

136,0 84,0 37 C691 1,9 17,0 10,8

110,8 68,0 38 C722 1,6 17,6 9,8

128,0 73,0 39 C752 1,8 18,8 10,0

117,0 61,0 40 C769 1,8 17,8 10,6

142,0 86,0 41 C777 2,0 18,2 11,2

120,2 66,0 42 C783 1,8 17,2 11,8

147,4 83,0 43 C795 2,1 18,0 10,8

106,8 62,0 44 C801 1,8 19,0 11,0

105,2 55,0 45 C805 1,5 17,0 10,0

111,4 66,0 46 C833 1,8 17,2 10,6

113,2 68,0 47 C838 1,8 17,0 10,2

96,2 49,0 48 C847 1,4 17,4 9,8

116,0 66,0 49 C855 1,9 17,4 10,6

58,4 50 C88N đ/c) 97,6 1,7 17,4 10,4

130,2 68,0 51 T8 (đ/c) 1,8 18,2 11,4

107,2 73,0 52 T5 (đ/c) 1,9 18,4 10,2

122,4 66,0 53 DF5 (đ/c) 1,6 17,6 10,6

6,4 - CV (%) - - -

14,6 - - - - LSD0,05

Ngược với chiều cao cây, Bảng 3.3 cho thấy các dòng ngô nghiên cứu

có chiều cao đóng bắp khá cao so với chiều cao cây. Đối với các vật liệu ngô

tẻ, chiều cao đóng bắp được cho là hợp lý khi tỷ lệ đóng bắp nằm trong

khoảng 40 - 60% so với chiều cao cây. Những nghiên cứu của các nhà chọn

tạo giống ngô đã chỉ ra rằng tỷ lệ chiều cao đóng bắp khoảng 50% là tối ưu

nhất (Đinh Thế Lộc và cs., 1997). Tỷ lệ đóng bắp của các dòng ngô nghiên

cứu dao động từ 36 - 94%, trong đó chỉ có 2 vật liệu có tỷ lệ đóng bắp < 40%

là C28 và C524, có 15 vật liệu có tỷ lệ đóng bắp > 60% gồm C63, C124,

C252, C269, C282, C318, C409, C491, C571, C608, C649, C691, C722,

C777 và dòng đối chứng T5. Cây ngô có chiều cao đóng bắp hợp lý sẽ giúp

cho bắp ngô dễ nhận phấn, quá trình thụ tinh diễn ra dễ dàng, chất dinh dưỡng

được tích lũy nhiều tạo điều kiện tăng năng suất. Chiều cao đóng bắp quá cao

làm tăng khả năng nhận phấn nhưng cây dễ đổ gãy, ngược lại chiều cao đóng

bắp quá thấp giúp giảm tỷ lệ gãy đổ nhưng hạn chế khả năng nhận phấn và

tăng tỷ lệ sâu, bệnh, dịch hại trên bắp. Như vậy 36/53 dòng nghiên cứu có

chiều cao đóng bắp phù hợp cho công tác chọn tạo tiếp theo trong đó có 3

dòng đối chứng.

Tỷ lệ gãy đổ cũng có tương quan với đường kính gốc thân, gốc lớn, rễ

chân kiềng tốt giúp cây ngô chống đổ rễ tương đối hiệu quả. Đường kính gốc của

các dòng ngô nghiên cứu được đánh giá cùng giai đoạn với chiều cao cây, dao

động từ 1,3 cm (C28) - 2,2 cm (C354). Giống nào gốc nhỏ đồng thời cao cây

cũng dễ dẫn đến đổ rễ hơn các giống có chiều cao cây và đường kính gốc hợp lý.

Thời gian sinh trưởng của cây ngô có mối liên quan với số lá, những

giống có tổng số lá nhiều thường là những giống chín chậm hơn các giống có

số lá ít. Số lá là đặc điểm di truyền của dòng, ít bị biến đổi bởi yếu tố ngoại

cảnh, thời vụ cũng như kỹ thuật canh tác. Số lá của các dòng dao động từ 16,8

lá (C352, C491) đến 19,4 lá (C282), tương đương với các dòng đối chứng.

Số lá xanh còn lại trên cây ở giai đoạn thu hoạch càng nhiều thì hiệu

suất quang hợp càng cao, góp phần tăng năng suất. Chỉ tiêu này được các nhà

chọn giống quan tâm trong chọn tạo dòng cũng như chọn tạo giống lai. Các

giống có bộ lá xanh, bền được ưu tiên lựa chọn do chúng có khả năng sinh

trưởng, phát triển tốt, ít nhiễm sâu bệnh, chịu hạn, đồng thời hiệu suất quang

hợp cao, tích lũy chất khô tốt, dẫn tới năng suất cao. Kết quả theo dõi 53 dòng

ngô nghiên cứu trong vụ Đông cho thấy, các vật liệu này đều có số lá cuối

cùng tương đối cao, trung bình từ 16,8 - 19,4 lá/cây và đều là các vật liệu giữ

được bộ lá xanh bền với số lá xanh còn lại trên cây dao động từ 9,8 - 12 lá.

Mức độ tàn lá muộn giúp tăng sức sống của hạt giống sau thu hoạch.

Trên đây là những chỉ tiêu quan trọng trong công tác chọn tạo giống, nó

phản ánh sát thực khả năng sinh trưởng và phát triển của các dòng ngô. Nếu

trồng trong điều kiện nhiệt độ, ẩm độ thuận lợi, dinh dưỡng tốt và mật độ

trồng vừa phải cây sẽ có chiều cao cây và đóng bắp hợp lý, đúng với bản chất

của dòng, giống, gốc thân to, số lá tối ưu; trong khi đó, nếu trồng trong điều

kiện mật độ quá dày, thiếu ánh sáng, cây sẽ vươn lóng dài hơn dẫn đến cao

cây hơn, đóng bắp cao hơn, gốc thân nhỏ, dễ gãy đổ; ngược lại điều kiện thiếu

dinh dưỡng làm cây còi cọc, thấp bé. Đồng thời, dinh dưỡng đủ ở giai đoạn

cuối sinh trưởng cùng với tỷ lệ sâu bệnh hại thấp sẽ giúp cây giữ được bộ lá

bền với nhiều lá còn xanh trên cây, nhờ đó hạt tích lũy tốt, tăng năng suất và

chất lượng.

Tóm lại, đa số các dòng nghiên cứu có chiều cao cây, chiều cao đóng

bắp ở mức trung bình và khá đồng đều, thể hiện ở hệ số biến động CV (%)

nhỏ hơn 15%, bộ lá tương đối rậm (16,8 - 19,4 lá/cây) và ổn định trong cả hai

vụ thí nghiệm là Đông 2012 và Đông 2013, bộ lá xanh bền với số lá xanh còn

lại trên cây dao động từ 9,8 - 12 lá. Như vậy có thể khẳng định các dòng

nghiên cứu là các dòng thuần và đủ điều kiện để tiến hành các thí nghiệm tiếp

theo (Bảng 3.3).

3.1.2.3. Năng suất của các dòng ngô nghiên cứu

Năng suất dòng luôn là mục tiêu được các nhà chọn tạo giống ngô quan

tâm, bởi năng suất dòng cao, ổn định giữa các mùa vụ và các trà trong một vụ

sẽ giảm được rủi ro cho người sản xuất giống và hạ giá thành hạt giống, mang

lại lợi ích nhiều mặt.

Năng suất là sự tổng hợp của nhiều yếu tố cấu thành như: số bắp/cây,

chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, số bắp hữu hiệu

trên cây, khối lượng 1000 hạt... Mỗi sự thay đổi từ các yếu tố này đều ảnh

hưởng đến năng suất. Khi nắm được đặc điểm của các yếu tố này sẽ giúp

chúng ta có những biện pháp tác động hợp lý hoặc có hướng chọn tạo

dòng/giống ngô đúng mục tiêu. Năng suất cũng là chỉ tiêu tổng hợp, phản ánh

tập trung nhất, chính xác nhất khả năng sinh trưởng, phát triển và chống chịu

với điều kiện ngoại cảnh bất lợi cũng như khả năng thích ứng với điều kiện

ngoại cảnh của dòng nghiên cứu.

Năng suất thực thu của 53 dòng ngô thí nghiệm trong 2 vụ Đông 2012

và Đông 2013 ở các thời vụ được tổng hợp tại Bảng 3.4.

Bảng 3.4. Năng suất của 53 dòng ngô thí nghiệm qua hai vụ theo các trà tại Đan Phượng - Hà Nội

Năng suất vụ Đông 2012 (tấn/ha) Năng suất vụ Đông 2013 (tấn/ha) TT Tên dòng TB

25/9 10/10 25/10 25/9 10/10 25/10

1 C1 2,025 1,340 1,363 2,340 1,560 1,450 1,680

2 C16 2,500 1,540 1,040 2,544 1,660 1,144 1,738

3 C18 2,575 1,436 1,224 2,436 1,600 1,396 1,778

4 C28 2,660 1,662 1,350 2,662 1,600 1,398 1,889

5 C45 2,760 1,762 1,668 2,762 1,680 1,452 2,014

6 C50 2,600 2,064 1,534 2,664 1,720 1,446 2,005

7 C59 2,660 1,866 1,264 2,380 1,800 1,414 1,897

8 C63 2,120 2,476 1,364 2,440 1,660 1,358 1,903

9 C121 3,100 1,954 1,670 2,740 1,800 1,336 2,100

Năng suất vụ Đông 2012 (tấn/ha) Năng suất vụ Đông 2013 (tấn/ha) TT Tên dòng TB

25/9 10/10 25/10 25/9 10/10 25/10

10 C124 2,740 1,882 1,680 2,660 1,740 1,344 2,008

11 C233 1,720 1,614 1,440 1,740 1,720 1,338 1,595

12 C239 2,520 1,608 1,066 2,744 1,540 1,460 1,823

13 C252 2,500 1,726 1,364 2,400 1,640 1,377 1,835

14 C258 2,641 1,630 1,220 2,980 1,540 1,450 1,910

15 C269 2,275 1,468 1,248 2,560 1,666 1,470 1,781

16 C282 2,667 1,524 1,247 2,660 1,620 1,407 1,854

17 C290 2,100 1,784 1,030 2,720 1,660 1,000 1,716

18 C318 2,150 1,672 1,235 2,620 1,660 1,314 1,775

19 C343 2,067 1,604 1,220 2,340 1,460 1,380 1,679

20 C352 2,900 1,750 1,246 2,660 1,426 1,431 1,902

21 C354 2,740 1,710 1,230 2,420 1,560 1,174 1,806

22 C373 2,680 1,886 1,296 2,940 1,640 1,338 1,963

23 C376 2,560 1,740 1,296 2,120 1,600 1,430 1,791

24 C384 2,367 1,630 1,307 2,520 1,680 1,264 1,795

25 C409 2,600 1,444 1,050 2,280 1,417 1,111 1,650

26 C431 2,720 1,660 1,278 2,780 1,580 1,390 1,901

27 C455 2,680 1,904 1,374 2,420 1,680 1,400 1,910

28 C475 3,220 2,666 2,200 2,880 2,566 1,250 2,464

29 C491 2,180 2,020 1,522 2,280 2,080 1,444 1,921

30 C524 2,222 1,668 1,366 1,980 1,600 1,242 1,680

31 C539 1,668 1,482 1,133 1,700 1,350 1,244 1,430

32 C541 3,440 2,758 2,222 2,480 2,268 1,307 2,413

33 C571 2,866 1,856 2,328 2,880 2,534 1,675 2,357

34 C608 3,220 2,615 2,588 3,444 2,264 1,434 2,594

35 C628 2,760 1,855 1,480 2,740 2,362 1,666 2,144

36 C649 2,740 2,434 2,144 2,666 2,167 1,160 2,219

Năng suất vụ Đông 2012 (tấn/ha) Năng suất vụ Đông 2013 (tấn/ha) TT Tên dòng TB

25/10 2,100 25/9 3,222 10/10 2,528 25/9 2,704 10/10 2,680 2,399 25/10 1,162 37 C691

1,420 2,888 2,131 2,748 1,738 1,120 2,008 38 C722

1,466 2,280 1,576 2,414 1,866 1,244 1,808 39 C752

1,388 2,760 1,820 2,980 1,664 1,512 2,021 40 C769

2,300 3,166 2,947 2,860 2,220 2,067 2,593 41 C777

1,996 2,780 1,956 3,060 2,448 2,029 2,378 42 C783

1,323 2,760 1,558 2,720 2,247 1,900 2,085 43 C795

1,966 3,333 2,718 2,618 2,333 1,060 2,338 44 C801

2,402 3,160 2,722 3,344 2,235 2,067 2,655 45 C805

1,993 3,100 2,308 2,676 2,220 1,900 2,366 46 C833

1,766 2,866 2,552 2,882 2,246 1,538 2,308 47 C838

1,821 3,180 2,304 2,940 2,230 1,680 2,359 48 C847

2,124 3,444 2,634 3,120 2,307 1,720 2,558 49 C855

1,888 2,088 2,552 2,296 1,648 2,217 50 C88N (đ/c) 2,830

1,856 2,641 2,066 2,400 2,307 1,832 2,184 51 T8 (đ/c)

2,033 2,866 2,323 2,780 2,050 1,620 2,279 52 T5 (đ/c)

1,547 2,444 2,920 2,232 1,888 2,311 53 DF5 (đ/c) 2,833

6,80 7,50 8,10 6,50 7,10 CV (%) 5,90

Số liệu ở Bảng 3.4 này có thể thấy rằng ở hầu hết các vật liệu, trà gieo

sớm 25/9 trong cả 2 vụ cho năng suất cao nhất, trà gieo muộn 25/10 cho năng

suất thấp nhất, kết quả này cũng trùng khớp với bảng thống kê nhiệt độ 3.1

cho thấy tra gieo muộn có nhiệt độ lạnh hơn, làm cho cây ngô sinh trưởng,

phát triển và tích lũy kém hơn trà sớm và năng suất của hầu hết các dòng

trong hai vụ Đông 2012 và Đông 2013 không có sự biến động đáng kể, hệ số

biến động CV (%) dao động từ 5,90 - 8,10% cho thấy mức độ ổn định di

truyền của các dòng ngô nghiên cứu.

3,43 4,12 3,30 2,82 3,31 2,35 LSD0,05

Trong vụ Đông ở các năm nghiên cứu, trà gieo 25/9, các vật liệu có

năng suất thực thu dao động từ 1,668 (C359) - 3,444 tấn/ha (C608, C855),

trong đó có 9 dòng năng suất cao vượt 4 dòng đối chứng ở mức có ý nghĩa

gồm C475 (3,220 tấn/ha), C541 (3,440 tấn/ha), C608 (3,220 tấn/ha vụ Đông

2012 và đạt 3,444 tấn/ha vụ Đông 2013), C691 (3,222 tấn/ha), C777 (3,166

tấn/ha), C801 (3,333 tấn/ha), C805 (3,160 tấn/ha), C847 (3,180 tấn/ha) và

C855 (3,444 tấn/ha). Ở trà gieo 10/10, chỉ có dòng C63 có năng suất thực thu

tăng 356 kg/ha so với trà gieo 25/9, các vật liệu còn lại năng suất đều giảm

với mức giảm dao động từ 106 - 1.202 kg/ha và năng suất các vật liệu thu

được ở trà gieo 25/10 tiếp tục giảm so với trà gieo 10/10 với mức giảm 94 -

1.112 kg/ha.

Số liệu cũng cho thấy mức độ giảm năng suất ở trà gieo 10/10 so với

trà gieo 25/9 cao hơn mức giảm năng suất ở trà gieo 25/10 so với trà gieo

10/10 ở cả hai vụ thí nghiệm.

Năng suất thực thu trung bình của các vật liệu có sự sai khác nhau đáng

kể. Dòng có năng suất thực thu thấp nhất là C539 (1,430 tấn/ha), thấp hơn hầu

hết các vật liệu còn lại ở mức có ý nghĩa. Các dòng đối chứng có năng suất

trung bình đạt 2,184 - 2,311 tấn/ha, thuộc nhóm trung bình trong số các vật

liệu nghiên cứu. Dòng có năng suất cao nhất là C805, đạt 2,655 tấn/ha, cao

hơn cả 4 giống đối chứng ở mức có ý nghĩa, các dòng C608, C777, C855 có

năng suất trung bình cao hơn 2 dòng đối chứng C88N và T8 ở mức có ý

nghĩa. Nhìn chung, nhận thấy các dòng ngô thí nghiệm có năng suất tương đối

cao và ổn định qua hai vụ thí nghiệm, đây là các vật liệu tốt có thể khai thác

trong công tác chọn tạo giống ngô lai năng suất cao.

Kết quả đánh giá thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và năng suất

của các dòng ngô nghiên cứu nghiên cứu kết hợp với kết quả sàng lọc kiểu

gen mong muốn bằng Chương trình Chỉ số chọn lọc để lựa chọn những dòng

triển vọng nhất trong tập đoàn 53 dòng ngô nghiên cứu ở trên.

3.1.3. Kết quả chọn lọc dòng chín sớm, có khả năng chịu rét

3.1.3.1. Kết quả chọn lọc dòng chín sớm, có khả năng chịu rét bằng chỉ số

chọn lọc

Để giảm thiểu những khó khăn và khối lượng công việc trong quá

trình xác lập và chọn lựa những kiểu gen triển vọng phục vụ cho công tác

lai tạo các nhà chọn giống sử dụng Chương trình chỉ số chọn lọc để sàng

lọc kiểu gen mong muốn. Trên cơ sở số liệu của bẩy chỉ tiêu theo dõi là:

thời gian sinh trưởng, năng suất, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp, đường

kính thân, số lá và số lá xanh giai đoạn ngô có bắp chín sữa để lựa chọn

những dòng triển vọng nhất phục vụ cho công tác lai tạo giống ngô có khả

năng chín sớm, thích ứng với điều kiện lạnh. Căn cứ vào số liệu thu được

từ 3 trà gieo trồng khác nhau trong 2 vụ Đông 2012, Đông 2013 và định

hướng chọn lọc, chúng tôi xác định mục tiêu và cường độ chọn lọc cho ba

chỉ tiêu quan tâm nhất là thời gian sinh trưởng, năng suất và số lá xanh giai

đoạn ngô có bắp chín sữa (Bảng 3.5). Đây là ba chỉ tiêu cho thấy biểu hiện

rõ nhất của một dòng có khả năng thích ứng với điều kiện lạnh trong điều

kiện canh tác ngoài đồng ruộng.

Mục tiêu chọn lọc đối với một tính trạng chỉ rõ đích của chọn lọc phải

đạt được bằng độ lệch chuẩn so với trung bình. Giá trị dương (+), âm (-) và

bằng không (0) của mục tiêu với kiểu gen được chọn tương ứng là cao hơn,

thấp hơn và không đổi so với giá trị trung bình quần thể đối với tính trạng

quan tâm.

Cường độ chọn lọc phản ánh tầm quan trọng tương đối của các tính

trạng khác nhau được sử dụng trong chọn lọc.

Đối với nội dung nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đặc biệt quan tâm đến

thời gian sinh trưởng, tiếp đến là năng suất hạt và độ bền xanh lá (số lá xanh

giai đoạn ngô có bắp chín sữa) của các dòng nghiên cứu.

Bảng 3.5. Mục tiêu và cường độ chọn lọc của các dòng ngô thí nghiệm

Giá trị mục tiêu Chỉ tiêu Mục tiêu Cường độ mong muốn

-1,5 9,0 108,4 Thời gian sinh trưởng

2,0 8,0 26,3 Năng suất

Khái quát các dòng ngô nghiên cứu nghiên cứu thông qua kết quả

thống kê cơ bản mô tả dòng được trình bày ở Bảng 3.6.

Số lá xanh 2,0 6,0 12,0 giai đoạn ngô có bắp chín sữa

Bảng 3.6. Số liệu thống kê mô tả 53 dòng nghiên cứu

Trung Độ lệch Hệ số Giá trị Giá trị Chỉ tiêu bình chuẩn biến động nhỏ nhất lớn nhất

Thời gian sinh trưởng 117,296 5,938 0,051 99,7 129,2

Năng suất 20,328 2,971 0,146 14,3 26,6

Chiều cao cây 132,751 19,271 0,145 96,2 170,8

Đường kính thân 1,790 0,220 0,123 1,3 2,2

Số lá 17,834 0,718 0,040 16,8 19,4

Kết quả chọn lọc dòng triển vọng thông qua chỉ số chọn lọc trình bày ở

Bảng 3.7 với 30 dòng được chọn, trong đó xác định được 26 dòng phù hợp

với định hướng nghiên cứu và 4 dòng đối chứng. 30 dòng được chọn với chỉ

số chọn lọc biến thiên từ 3,84 - 10,56. Những dòng có giá trị chỉ số chọn lọc

càng nhỏ biểu hiện dòng đó càng gần với tiêu chí chọn lọc và ngược lại.

Trong số các dòng được chọn cho thấy 6 dòng có chỉ số chọn lọc thấp hơn cả

4 dòng đối chứng là C777, C608, C783, C801, C571 và C855 với chỉ số chọn

lọc dao động từ 3,84 - 6,67 (Bảng 3.7).

Số lá xanh giai đoạn 10,808 0,608 0,056 9,8 12,0 ngô có bắp chín sữa

Bảng 3.7. Chỉ số chọn lọc và các giá trị của 30 dòng được chọn

Dòng TGST TT dòng Chỉ số chọn lọc Năng suất Chiều cao cây Đường kính thân Số lá

41 C777 34 C608 42 C783 44 C801 33 C571 49 C855 51 T8 (đ/c) 46 C833 6 C50 53 DF5 (đ/c) 4 C28 28 C475 22 C373 35 C628 50 C88N(đ/c) 40 C769 26 C431 21 C354 10 C124 16 C282 32 C541 13 C252 43 C795 3 C18 2 C16 20 C352 47 C838 52 T5 (đ/c) 17 C290 8 C63 3,84 4,04 4,53 5,99 6,56 6,67 7,14 7,65 8,04 8,39 8,47 8,53 8,84 9,04 9,17 9,32 9,49 9,51 9,66 9,70 9,85 9,87 9,89 10,20 10,30 10,30 10,42 10,49 10,55 10,56 107,8 25,9 111,5 25,9 115,3 23,8 115,5 25,0 115,7 23,6 111,5 25,6 117,2 21,8 114,5 23,7 111,3 20,0 116,7 23,1 111,3 18,9 120,7 24,6 116,8 19,6 115,2 21,4 114,7 22,2 112,0 20,5 112,0 19,0 114,5 18,2 122,0 20,1 117,8 18,5 118,2 24,1 113,5 18,3 119,7 20,8 114,8 17,8 110,0 17,4 115,2 19,0 119,2 23,1 119,0 22,8 116,0 17,2 108,5 19,0 142,0 157,6 120,2 106,8 116,0 116,0 130,2 111,4 109,4 122,4 119,4 168,0 150,2 148,2 97,6 117,0 138,6 165,0 135,2 138,6 106,4 125,0 147,4 151,2 116,6 144,2 113,2 107,2 147,6 129,4 2,04 2,06 1,84 1,82 2,12 1,90 1,82 1,76 1,38 1,60 1,30 1,66 1,78 2,16 1,72 1,80 1,74 2,20 1,84 2,00 1,98 1,84 2,10 1,74 1,32 1,84 1,80 1,91 1,98 1,66 Số lá xanh GĐCS 11,2 11,2 11,8 11,0 11,0 10,6 11,4 10,6 11,2 10,6 11,6 10,8 11,4 10,6 10,4 10,6 11,0 11,6 11,8 11,8 10,2 11,2 10,8 11,4 11,4 10,8 10,2 10,2 12,0 10,6 18,2 18,8 17,2 19,0 17,8 17,4 18,2 17,2 16,8 17,6 17,6 18,6 17,4 18,0 17,4 17,8 17,6 19,0 18,2 19,4 17,2 18,2 18,0 18,8 17,4 16,8 17,0 18,4 18,6 17,2

Với kết quả thu được chúng tôi tiếp tục đánh giá phản ứng của 26 dòng

được chọn cùng với 4 dòng đối chứng ở các vụ tiếp theo.

3.1.3.2. Thời gian sinh trưởng của 30 dòng được chọn lọc

Sau chọn lọc, 30 dòng ngô thí nghiệm (dòng tự phối thế hệ S8 - S12)

được tiếp tục được đánh giá kiểu hình tại Viện Nghiên cứu Ngô - Đan

Phượng - Hà Nội trong hai vụ từ vụ Đông 2014 đến Xuân 2015. Vụ Đông

2014 gieo ngày 10/10/2014, vụ Xuân 2015 gieo ngày 04/02/2015. Kết quả

đánh giá thời gian sinh trưởng của các dòng nghiên cứu được thể hiện tại

Bảng 3.8.

Bảng 3.8. Đặc điểm sinh trưởng của 30 dòng nghiên cứu trong vụ Đông 2014 và Xuân 2015 tại Đan Phượng - Hà Nội

Vụ Đông 2014

TT Tên dòng

TT dòng chọn

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 41 C777 34 C608 42 C783 44 C801 33 C571 49 C855 46 C833 C50 6 C28 4 28 C475 22 C373 35 C628 40 C769 26 C431 21 C354 10 C124 16 C282 32 C541 Vụ Xuân 2015 Gieo - Tung phấn (ngày) 75,0 78,0 80,0 80,0 75,0 75,0 68,0 65,0 73,0 75,0 80,0 80,0 65,0 71,0 78,0 82,0 76,0 75,0 Gieo - Chín (ngày) 113,0 119,0 120,0 120,0 116,0 116,0 119,0 115,0 118,0 125,0 120,0 121,0 116,0 121,0 123,0 125,0 116,0 118,0 Gieo - Tung phấn (ngày) 68,0 70,0 73,0 75,0 70,0 68,0 63,0 62,0 68,0 70,0 73,0 76,0 60,0 68,0 73,0 76,0 71,0 70,0 Gieo - Chín (ngày) 108,0 113,0 116,0 116,0 113,0 111,0 114,0 110,0 110,0 121,0 115,0 115,0 110,0 113,0 115,0 120,0 113,0 114,0

Vụ Đông 2014

TT Tên dòng TT dòng chọn

Vụ Xuân 2015 Gieo - Tung phấn (ngày) 68,0 Gieo - Chín (ngày) 115,0 Gieo - Tung phấn (ngày) 63,0 Gieo - Chín (ngày) 110,0 19 13 C252

20 43 C795 83,0 128,0 76,0 120,0

21 3 C18 86,0 121,0 78,0 115,0

22 2 C16 71,0 116,0 68,0 113,0

23 20 C352 73,0 118,0 67,0 115,0

24 47 C838 73,0 123,0 71,0 119,0

25 17 C290 71,0 121,0 70,0 116,0

26 8 C63 71,0 113,0 68,0 108,0

27 50 C88N (đ/c) 68,0 113,0 63,0 116,0

28 51 T8 (đ/c) 70,0 123,0 68,0 118,0

29 52 T5 (đ/c) 73,0 123,0 72,0 119,0

30 53 DF5 (đ/c) 68,0 120,0 63,0 115,0

CV (%) - 6,3 - 7,5

Giai đoạn từ gieo - tung phấn là giai đoạn cây ngô chuyển từ sinh

trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng sinh thực. Giai đoạn này đóng vai trò

quyết định đến năng suất ngô. Lúc này cây ngô đã tương đối ổn định về số lá

và chiều cao, cây ngô không ra thêm lá và hầu như không cao thêm, nhưng bộ

rễ ngô vẫn tiếp tục phát triển, đặc biệt là rễ chân kiềng và rễ đốt giúp cây ngô

tăng khả năng hút nước và tăng khả năng chống đổ. Nắm vững thời gian tung

phấn giúp điều chỉnh thời vụ trồng một cách hợp lý để quá trình thụ phấn thụ

tinh diễn ra thuận lợi nhất, góp phần tăng năng suất ngô.

30 dòng ngô có thời gian từ khi gieo - tung phấn và thời gian sinh

trưởng (TGST) tương đối khác biệt. Trong vụ Xuân, các vật liệu tung phấn

sau khi gieo từ 65 - 86 ngày, TGST dao động từ 113 - 128 ngày. Trong vụ

này, giai đoạn làm hạt của các vật liệu kéo dài 35 - 53 ngày. Vụ này các dòng

đều kéo dài thời gian sinh trưởng do điều kiện thời tiết bất thuận vào đầu vụ

- 5,6 - 5,1 LSD0,05

như nhiệt độ, độ ẩm thấp làm hạt mọc chậm, cây sinh trưởng chậm. Trong số

26 dòng nghiên cứu, 2 dòng có TGST là 113 ngày tương đương dòng đối

chứng chín sớm nhất (C88N), 11 dòng có TGST > 120 ngày tương đương 3

dòng đối chứng còn lại, 13 dòng có TGST dao động từ 115 - 119 ngày.

Trong vụ Đông, thời gian gieo - tung phấn và TGST của các dòng ngô

thí nghiệm ngắn hơn so với vụ Xuân, trong đó thời gian gieo - tung phấn dao

động từ 60 - 78 ngày, TGST từ 108 - 121 ngày. Trong vụ này, 12 dòng có

TGST từ 108 - 113 ngày, ngắn hơn 4 dòng đối chứng từ 3 - 11 ngày; 11 dòng

có TGST từ 115 - 119 ngày tương đương 4 dòng đối chứng; 3 dòng TGST từ

120 - 121 ngày dài hơn các dòng đối chứng từ 1 - 6 ngày (C475, C124, C795).

Có thể thấy, 30 dòng thuần ngô đánh giá trong hai vụ Đông và Xuân

tương đối đa dạng về mặt di truyền, có thời gian gieo - tung phấn cũng như

thời gian sinh trưởng thuộc nhóm trung đến dài ngày, từ đó có tiềm năng năng

suất tốt.

3.1.3.3. Đặc điểm hình thái của 30 dòng được chọn lọc

Đánh giá chiều cao cây của 30 dòng thuần ngô cho thấy: Chiều cao cây

của các dòng ngô thí nghiệm dao động từ 122,20 cm (DF5đ/c) - 206,43 cm

(C855). Như vậy có 1 dòng có chiều cao cây đạt > 2 m là C855. Vụ Đông

2014 điều kiện tự nhiên cũng như canh tác được cải thiện đáng kể, nhiệt độ và

độ ẩm trong vụ thí nghiệm thuận lợi cho cây ngô phát triển, ánh sáng nhiều,

dinh dưỡng đầy đủ và kịp thời, các vật liệu sinh trưởng phát triển tốt, từ đó

hình thành thân lá xanh tốt, cây cao, mập. Tỷ lệ đóng bắp của các vật liệu hầu

hết đều trong ngưỡng hợp lý, chỉ có 4 vật liệu có tỷ lệ đóng bắp tương đối

thấp: C28 (30%), C373 (35%), C431 (27%) và dòng đối chứng DF5 (37%),

các vật liệu còn lại có tỷ lệ đóng bắp dao động từ 40 - 56%, từ đó hạn chế tình

trạng gãy đổ và giúp cây thụ phấn, thụ tinh thuận lợi.

Bảng 3.9. Đặc điểm hình thái của 30 dòng thuần ở vụ Đông 2014 tại Đan Phượng - Hà Nội

Tính trạng

TT Tên dòng

Cao cây (cm) 134,80 154,44 143,60 166,25 176,20 206,43 186,67 147,60 195,44 188,23 161,44 160,81 172,60 163,33 146,80 152,00 178,44 167,23 160,40 175,55 171,33 188,60 174,40 163,33 124,44 166,00 143,33 163,20 142,00 122,20 7,6 25,8 Cao đóng bắp (cm) 66,44 61,20 80,00 66,44 85,65 87,60 80,60 75,66 89,60 89,60 56,66 69,40 82,44 70,80 64,21 84,00 82,00 100,50 70,66 82,76 74,33 95,40 78,80 73,46 52,80 93,20 68,68 85,40 65,00 45,66 - - Chiều dài cờ (cm) 32,66 27,00 31,60 32,60 33,44 33,20 31,80 21,26 27,60 35,00 35,20 31,20 27,66 29,80 24,80 32,66 33,33 29,80 37,00 33,44 37,00 29,66 29,20 29,80 29,80 27,66 33,33 32,20 32,28 21,80 - - Số nhánh cờ (cờ) 8,33 12,80 9,88 7,77 14,80 13,68 14,40 17,40 16,66 17,43 7,44 14,00 9,88 5,66 10,60 7,21 16,20 23,44 16,60 12,20 9,44 11,20 15,20 12,50 7,80 19,20 14,20 18,80 10,20 7,00 - - Số lá (lá) 15,60 16,60 16,00 16,00 16,88 17,20 18,00 26,66 18,00 17,40 17,20 15,44 16,40 15,60 16,66 16,00 16,20 16,60 16,44 16,80 25,66 16,44 26,00 26,80 16,00 15,88 16,88 16,66 16,60 16,40 - - 1 C777 2 C608 3 C783 4 C801 5 C571 6 C855 7 C833 8 C50 9 C28 10 C475 11 C373 12 C628 13 C769 14 C431 15 C354 16 C124 17 C282 18 C541 19 C252 20 C795 21 C18 22 C16 23 C352 24 C838 25 C290 26 C63 27 C88N (đ/c) 28 T8 (đ/c) 29 T5 (đ/c) 30 DF5 (đ/c) CV (%) LSD0,05

Vụ này chúng tôi tiến hành đánh giá hai chỉ tiêu quan trọng đối với

dòng thuần ngô tẻ: chiều dài cờ và số nhánh cờ. Đây là các chỉ tiêu có ý nghĩa

lớn trong công tác chọn tạo giống ngô. Vật liệu có cờ dài, nhiều nhánh sẽ đảm

bảo lượng phấn nhiều, tạo thuận lợi cho quá trình thụ phấn thụ tinh. Đối với

dòng thuần được sản xuất, duy trì bằng cách sử dụng bao craft, hình thái cờ

còn có ý nghĩa trong khâu bao phấn. Cờ gọn tạo thuận lợi cho quá trình bao

chụp, giảm tỷ lệ gãy cờ, đảm bảo lượng phấn thu được.

Hình 3.1. Hình ảnh một số dòng tiêu biểu ở thời điểm trỗ cờ

(Dòng C571, C475, C282, C541)

Chiều dài bông cờ được đo theo trục chính. Chiều dài cờ của các vật

liệu dao động từ 21,26 cm (C50) - 37,00 cm (C252 và C18), đạt mức trung

bình đến dài. Trong số 4 dòng đối chứng, các dòng C88N, T5 và T8 có chiều

dài cờ tương đối tốt, đạt >30cm, trong khi đó DF5 có cờ khá nhỏ hơn so với

các dòng khác, dài trung bình 21,80 cm với 7 nhánh cờ.

Vật liệu có số nhánh cờ thấp nhất là C431 với trung bình 5,66 nhánh;

bên cạnh đó các dòng C777, C783, C801, C373, C769, C124, C18, C290 và

DF5 (đối chứng) là các dòng có số nhánh cờ <10. Dòng C541 có số nhánh cờ

cao nhất với 23,44 nhánh, bông cờ dài (29,80 cm), khả năng cho phấn rất tốt.

Nhìn chung, 30 dòng thuần trong thí nghiệm có các tính trạng hình thái cờ rất

tốt, đảm bảo khả năng cho phấn của dòng, đáp ứng nhu cầu chọn tạo giống

ngô lai mới.

Đánh giá số lá cuối cùng của các dòng ngô thí nghiệm cho thấy các vật

liệu có số lá dao động từ 15,44 - 26,80 lá/cây. Chỉ có 4 dòng có số lá/cây đạt

>20 lá gồm C50, C18, C352 và C838. Các dòng này có số lá cao hơn đáng kể

so với các vật liệu còn lại. Số lá/cây cao là điều kiện giúp cây quang hợp tốt,

sinh trưởng phát triển khỏe mạnh. Ngoài ra, bộ lá xanh lâu sẽ tăng khả năng

tích lũy chất hữu cơ vào hạt, đảm bảo chất lượng hạt thu được.

3.1.3.4. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của 30 dòng được chọn lọc

Bảng 3.10. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

của các dòng nghiên cứu vụ Đông 2014 tại Đan Phượng - Hà Nội

TT Tên dòng Năng suất (tấn/ha) Số hạt/hàng Thứ tự dòng được chọn Yếu tố cấu thành năng suất ĐK bắp (cm) Số hàng hạt Khối lượng 1.000 hạt (g) Dài bắp (cm)

1 41 C777 16,63 4,50 12,50 20,50 280,30 2,167

2 34 C608 10,40 4,10 14,40 25,00 260,37 2,467

3 42 C783 12,24 3,96 12,40 25,60 240,30 2,424

4 44 C801 13,50 3,98 13,00 25,75 260,80 2,575

5 33 C571 12,68 4,52 16,00 26,60 280,00 2,911

6 49 C855 15,34 4,46 14,00 27,60 260,48 2,900

7 46 C833 13,62 3,35 11,60 26,60 280,48 2,767

8 6 C50 16,70 3,66 11,20 31,20 276,50 3,033

9 4 C28 17,42 3,05 12,46 26,80 262,66 3,366

10 28 C475 17,20 3,84 12,00 27,00 271,77 3,166

11 22 C373 13,64 3,84 12,00 25,00 281,31 3,433

12 35 C628 12,20 4,60 15,20 26,40 264,80 3,433

13 40 C769 12,47 4,51 14,00 26,67 268,81 3,100

14 26 C431 10,30 4,00 14,00 21,00 273,63 3,233

15 21 C354 12,35 4,07 14,00 20,67 251,31 3,333

16 10 C124 12,20 4,36 12,67 29,00 250,68 2,366

17 16 C282 14,46 4,16 14,80 28,40 273,71 2,667

18 32 C541 12,30 3,82 12,40 26,80 268,00 2,500

19 13 C252 12,96 4,30 13,20 25,60 273,63 3,333

20 43 C795 12,96 4,17 13,20 23,67 263,33 3,233

21 3 C18 13,07 3,83 12,00 26,00 251,31 3,200

22 2 C16 10,50 4,30 12,50 27,20 254,73 2,408

23 20 C352 12,78 4,62 11,60 26,80 268,68 3,133

24 47 C838 12,74 4,10 16,40 26,80 251,34 2,800

25 17 C290 14,45 3,90 12,00 19,80 273,60 2,538

26 8 C63 12,43 3,73 14,00 22,00 251,33 2,600

27 50 C88N (đ/c) 12,48 3,77 13,00 22,75 276,66 3,200

28 51 T8 (đ/c) 12,64 4,16 16,00 26,50 230,70 2,900

29 52 T5 (đ/c) 16,80 3,44 11,20 31,00 251,33 2,966

30 53 DF5 (đ/c) 14,32 4,10 13,60 26,80 260,80 2,433

CV (%) - - - - - 7,2

- - - - - 4,7 LSD0,05

Năng suất được quyết định bởi các yếu tố cấu thành năng suất như:

chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, khối lượng 1000

hạt... Mỗi một yếu tố cấu thành năng suất đều liên quan đến một giai đoạn

phát triển cụ thể của cây ngô và đóng một vai trò khác nhau nhưng đều nằm

trong hệ thống liên hoàn tạo nên hiệu suất cao nhất mà trong đó các yếu tố

liên quan mật thiết với nhau. Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất giúp

gián tiếp chọn lọc các vật liệu có nhiều tính trạng tốt.

Các yếu tố cấu thành năng suất do đặc điểm di truyền của dòng quy

định, tuy nhiên chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện canh tác cũng như thời

tiết khí hậu. Bên cạnh đó, các yếu tố cấu thành năng suất cũng có mối tương

quan chặt chẽ với nhau, từ đó quyết định năng suất của giống, dòng.

Các dòng ngô thí nghiệm có chiều dài bắp tương đối khác biệt, dao động

từ 10,30 - 17,42 cm. Các vật liệu như C608, C431, C16 có chiều dài bắp chỉ từ

10,30 - 10,50 cm, ngắn hơn đáng kể so với các dòng còn lại và các dòng đối

chứng. Có 5/30 vật liệu có chiều dài bắp >15 cm gồm C777, C855, C50, C28,

C475 tương đương với dòng đối chứng có chiều dài bắp dài nhất (T5).

Chiều dài bắp có tương quan khá chặt với số hạt/hàng và liên quan đến

khối lượng 1000 hạt cũng như tỷ lệ đuôi chuột, những vật liệu có chiều dài

bắp dài, khối lượng 1000 hạt nhỏ và đuôi chuột ngắn hoặc không có đuôi

chuột thường có số hạt/hàng cao. Theo kết quả tại Bảng 3.10, các vật liệu có

số hạt/hàng dao động từ 19,80 hạt (C290) - 31,20 hạt (C50). 11 dòng có số

hạt/hàng cao, dao động từ 26,6 - 31,2 hạt, nhiều hơn dòng đối chứng C88N và

tương đương với 3 dòng đối chứng T8, T5, DF5. Trong đó, các dòng C855,

C50, C28, C475, T5 đều có số hạt/hàng cao, từ 26,70 - 31,20 hạt/hàng.

Đường kính bắp là chỉ tiêu quan trọng trong chọn tạo giống ngô. Bắp

thương phẩm có đường kính lớn rất bắt mắt, do đó những giống có đường

kính bắp lớn thường được ưa chuộng hơn các giống có bắp thon dài. Dòng

thuần có đường kính bắp lớn sẽ có tiềm năng năng suất cao hơn và khả năng

cho ra con lai có đường kính bắp lớn cao hơn. Các dòng ngô thí nghiệm có

đường kính bắp tương đối khác nhau, dao động từ 3,05 - 4,62 cm. Các vật liệu

ngô tẻ có đường kính bắp từ 2,6 - 3,5 cm được xếp vào nhóm bắp nhỏ, trong

khi đó nhóm trung bình có đường kính bắp từ 3,6 - 5,0 cm và nhóm bắp to có

đường kính bắp >5,0 cm. Kết quả đánh giá 30 dòng thuần cho thấy, chỉ có 3

dòng thuộc nhóm bắp nhỏ gồm C833, C28 và dòng đối chứng T5, các vật liệu

còn lại đều thuộc nhóm bắp trung bình. Đường kính bắp cũng có tương quan

với số hàng hạt/bắp. Các vật liệu có đường kính bắp lớn thường có nhiều hàng

hạt, vật liệu có dạng hạt dẹt, rộng thường có ít hàng hạt hơn. Trong số 30

dòng ngô thí nghiệm, có 4 dòng có số hàng hạt/bắp trung bình <12 hàng, 4

dòng có số hàng hạt/bắp trung bình đạt 12 hàng, 4 dòng có số hàng hạt/bắp

>15 hàng, trong đó dòng đối chứng T5 chỉ có trung bình 11,2 hàng hạt/bắp,

dòng đối chứng T8 đạt trung bình 16 hàng hạt/bắp.

Số hàng hạt/bắp và số hạt/hàng là căn cứ tính ra số hạt/bắp. Đối với

dòng thuần ngô, đây chỉ tiêu tương đối quan trọng. Các dòng có số lượng

hạt/bắp lớn sẽ cung cấp lượng hạt giống cho vụ sau dồi dào hơn, giảm áp lực

trong khâu sản xuất hạt giống.

Bên cạnh đó, khối lượng 1.000 hạt cũng là chỉ tiêu quan trọng để đánh

giá một vật liệu dòng. Khối lượng 1.000 hạt thể hiện kích thước hạt. Những vật

liệu có hạt nhỏ sẽ giảm bớt lượng hạt yêu cầu cho một diện tích gieo trồng.

Khối lượng 1.000 hạt của các vật liệu nghiên cứu đạt 230,70 - 281,31 g, nhìn

chung đạt kích thước trung bình, thuận lợi cho quá trình gieo trồng và sản xuất.

Các yếu tố cấu thành năng suất cho biết tiềm năng năng suất của giống.

Bên cạnh đó, quá trình sinh trưởng của dòng, giống còn chịu tác động trực tiếp

của điều kiện tự nhiên và kỹ thuật canh tác, từ đó hình thành nên năng suất của

vật liệu. Năng suất là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá sự thành công của công

tác chọn tạo giống, nó là kết của cuối cùng của quá trình sinh trưởng phát triển

của cây. Năng suất phản ánh sự tác động của tất cả các yếu tố môi trường đến

kiểu gen của cây và biểu hiện ra thành kiểu hình. Các dòng ngô trong thí

nghiệm có năng suất trung bình đạt 2,167 tấn/ha (C777) - 3,433 tấn/ha (C373,

C628), trong đó 13 dòng có năng suất cao, đạt > 3,0 tấn/ha tương đương 3 dòng

đối chứng C88N, T8, T5; 8 dòng có năng suất thấp hơn mức 3,0 tấn/ha ở mức

có ý nghĩa. Dòng có năng suất thực thu đạt cao nhất là các dòng C373, C628

(3,433 tấn/ha), C28 (3,366 tấn/ha), C354, C252 (3,333 tấn/ha)... Các dòng này

không có các yếu tố cấu thành năng suất vượt trội nhưng vẫn đạt năng suất cao,

cho thấy mức độ thích nghi, thích ứng với điều kiện canh tác và môi trường rất

tốt, từ đó phát huy được hết tiềm năng năng suất của giống.

Hình 3.2. Hình ảnh bắp của một số dòng tiêu biểu

3.1.3.5. Khả năng chống chịu của 30 dòng được chọn lọc

Mức độ sâu bệnh hại trên đồng ruộng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết,

mùa vụ, đặc tính di truyền của dòng, giống, mức độ kháng…. Trong mỗi giai

đoạn phát triển của cây ngô đều bị các loại sâu bệnh hại tấn công. Ở thời kỳ cây

từ khi mọc đến 5 - 6 lá bị các loại sâu như sâu xám, sâu cắn nõn gây hại mạnh,

sâu xanh và sâu đục thân gây hại mạnh ở giai đoạn cây con đến trước khi trỗ cờ,

sâu gây hại trên tất cả các bộ phận của cây, gây hại đến bộ lá, làm tăng tỷ lệ đổ,

gãy,... Một số bệnh hại thường gặp ở trên ngô như bệnh đốm lá nhỏ, bệnh khô

vằn thường xuất hiện từ khi cây có từ 7 - 9 lá đến giai đoạn chín, làm ảnh hưởng

đến hiệu suất quang hợp của bộ lá, do đó sẽ ảnh hưởng tới năng suất. Trong vụ

này chúng tôi tiến hành đánh giá sơ bộ khả năng chống chịu một số loại bệnh

hại chính trên cây ngô của 30 dòng thuần ngô, kết quả thể hiện tại Bảng 3.11.

Bảng 3.11. Khả năng chống chịu một số sâu bệnh phổ biến trên ngô của 30 dòng nghiên cứu vụ Đông 2014 tại Đan Phượng - Hà Nội

TT Tên dòng

1 C777 2 C608 3 C783 4 C801 5 C571 6 C855 7 C833 8 C50 9 C28 10 C475 11 C373 12 C628 13 C769 14 C431 15 C354 16 C124 17 C282 18 C541 19 C252 20 C795 21 C18 22 C16 23 C352 24 C838 25 C290 26 C63 27 C88N (đ/c) 28 T8 (đ/c) 29 T5 (đ/c) 30 DF5 (đ/c) Sâu đục thân (điểm 1-5) 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Khả năng chống chịu Đốm lá lớn (điểm 0 - 5) 2 3 1 5 2 1 3 5 3 2 4 5 4 1 3 2 3 3 1 4 2 3 3 4 1 2 1 2 3 3 Khô vằn (%) 3,30 2,77 1,43 3,33 2,43 1,74 4,33 4,18 1,33 13,84 9,77 6,38 7,43 3,33 15,76 11,44 13,33 8,66 3,44 7,77 6,67 13,44 18,60 5,34 1,77 8,66 7,34 3,44 5,42 7,14 Gỉ sắt (điểm 0 - 5) 3 2 3 3 1 2 2 2 1 1 1 3 2 3 3 1 2 3 3 1 2 1 3 3 3 1 3 2 3 4 Thối thân (điểm 0 - 5) 1 1 1 2 1 1 3 1 2 2 2 3 3 1 2 1 1 1 1 3 2 2 2 1 1 1 2 1 3 3

Ghi chú: Mức độ nhiễm sâu, bệnh hại của dòng được đánh giá theo QCVN 01-56 : 2011/BNNPTNT, bệnh khô vằn tính theo tỷ lệ % các lá bị nhiễm; các bệnh còn lại tính theo thang điểm từ 0 - 5 (điểm 0: không nhiễm bệnh; điểm 1: rất nhẹ, tỷ lệ 1 - 10%; điểm 2: nhiễm nhẹ, tỷ lệ 11 - 25%; điểm 3: nhiễm vừa, tỷ lệ 26 - 50%; điểm 4: nhiễm nặng, tỷ lệ 51 - 75%; điểm 5: nhiễm rất nặng, tỷ lệ lớn hơn 75%).

Vụ Đông 2014 các dòng đều nhiễm nhẹ đến rất nhẹ sâu đục thân. Bệnh khô vằn là một trong những loại bệnh hại khá phổ biến trên cây ngô, gây hại trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của các giống ngô song biểu hiện rõ và nặng nhất khi ngô chuẩn bị trỗ cờ và phát triển dần đến thu hoạch. Các vết bệnh khô vằn có hình loang lổ, không định hình, bệnh hại từ phía lá trước, xuất hiện từ bẹ lá rồi lan dần lên phiến lá gây thối khô vỏ thân làm cây dễ bị đổ. Bệnh phát triển lên tới bắp gây chín ép, khối lượng hạt giảm. Đánh giá trong điều kiện canh tác vụ Đông 2014 cho thấy mức độ nhiễm khô vằn của 30 dòng thuần ngô là tương đối khác biệt. Hầu hết các vật liệu đều có khả năng chống chịu tốt với bệnh khô vằn với 24/30 dòng có tỷ lệ nhiễm khô vằn <10%, bao gồm cả 4 dòng đối chứng. 6 vật liệu còn lại có tỷ lệ nhiễm khô vằn >10% gồm C124 (11,44%), C282 (13,33%), C16 (13,44%), C475 (13,84%), C354 (15,76%) và C352 (18,60%). Nhìn chung, mức nhiễm của các vật liệu đều ở ngưỡng nhẹ và rất nhẹ, ít ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất, chất lượng hạt.

Bệnh đốm lá lớn được đánh giá ở giai đoạn xoắn nõn. Đây là một loại bệnh trên lá do nấm gây nên làm ảnh hưởng đến quang hợp của cây, làm giảm khả năng tích lũy chất khô về hạt dẫn đến năng suất giảm nghiêm trọng nếu bị nhiễm nặng. Trong số 30 dòng thuần nghiên cứu, có 4 dòng nhiễm đốm lá lớn nặng với điểm nhiễm bệnh là 4 (C373, C769, C795 và C838) và 3 dòng nhiễm rất nặng với điểm nhiễm bệnh là 5 (C801, C50 và C628). Có 6/30 dòng nhiễm bệnh rất nhẹ với điểm nhiễm là 1 và 7/30 dòng nhiễm mức nhẹ với điểm nhiễm bệnh là 2. Đối với các vật liệu nhiễm nặng và rất nặng, nếu muốn khai thác cần có các biện pháp phù hợp như trồng giảm mật độ, kiểm soát độ ẩm trên đồng ruộng và có biện pháp phun phòng trừ bệnh kịp thời.

Tương tự đốm lá lớn, gỉ sắt cũng là một loại bệnh hại trên lá ngô do tác

nhân nấm gây ra. Bệnh gỉ sắt gây hại nhiều ở giai đoạn sau thụ phấn thụ tinh,

ảnh hưởng đến quá trình làm hạt, gây giảm năng suất và chất lượng hạt giống.

Bệnh gỉ sắt thường gây hại trên cây ngô nếp nhiều hơn ngô tẻ. Chỉ có 1/30 dòng

ngô thí nghiệm nhiễm gỉ sắt nặng ở mức điểm 4 (dòng đối chứng DF5), 13/30

dòng nhiễm mức trung bình (điểm 3), các dòng còn lại đều nhiễm bệnh ở mức

nhẹ và rất nhẹ, hầu như không gây ảnh hưởng đến năng suất hạt thu được.

Đối với các dòng ngô tẻ thuần trong thí nghiệm, chúng tôi quan tâm đến khả năng chống chịu bệnh thối thân do nấm Fusarium spp. gây ra. Đây là một bệnh khá nguy hiểm, gây thối cả trên thân và trên bắp, làm giảm năng suất cũng như chất lượng hạt. Đánh giá cho thấy trên đồng ruộng các dòng ngô thí nghiệm chống chịu khá tốt với bệnh thối thân, điểm nhiễm bệnh dao động từ 1 - 3, trong đó chỉ có 6/30 dòng nhiễm bệnh điểm 3 gồm cả 2 dòng đối chứng T5 và DF5.

3.1.3.6. Khả năng kết hạt của 30 dòng được chọn lọc

Khả năng kết hạt là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất thực thu của dòng, giống. Khả năng kết hạt là một chỉ tiêu đánh gia mức độ thích ứng của dòng với điều kiện bất thuận như rét, nóng, khô hạn,… Trong thí nghiệm chúng tôi đánh giá khả năng kết hạt dựa trên 2 chỉ tiêu chính: tỷ lệ bắp không kết hạt (đuôi chuột) và tỷ lệ hạt lép, số liệu được trình bày tại Bảng 3.12.

Bảng 3.12. Khả năng kết hạt của các dòng nghiên cứu vụ Đông 2014

tại Đan Phượng - Hà Nội

Khả năng kết hạt TT Tên dòng

C777 1 C608 2 C783 3 C801 4 C571 5 C855 6 C833 7 C50 8 9 C28 10 C475 11 C373 12 C628 13 C769 14 C431 15 C354 16 C124 17 C282 Tỷ lệ bắp không kết hạt (%) 2,33 1,42 3,38 1,33 1,43 3,21 2,43 2,42 1,13 3,33 3,38 2,42 1,34 1,36 1,00 3,33 4,26 Tỷ lệ hạt lép (%) 3,33 2,14 2,56 0,08 1,34 2,42 1,36 1,00 1,44 1,38 2,33 4,42 1,00 0,00 2,48 2,36 3,43

Khả năng kết hạt TT Tên dòng

T8 (đ/c) T5 (đ/c)

18 C541 19 C252 20 C795 21 C18 22 C16 23 C352 24 C838 25 C290 26 C63 27 C88N (đ/c) 28 29 30 DF5 (đ/c)

Tỷ lệ bắp không kết hạt được quyết định ở thời kỳ thụ phấn thụ tinh. Nếu cây gặp bất thuận trong giai đoạn này (khô hạn, rét, nóng…), tỷ lệ này sẽ tăng gây giảm năng suất. Trong điều kiện canh tác vụ Đông 2014 tại Đạn Phượng, Hà Nội, tỷ lệ bắp không kết hạt của các vật liệu nghiên cứu dao động từ 1,00 - 5,34%. Dòng C541 có tỷ lệ bắp không kết hạt cao nhất (5,34%), cao hơn đáng kể so với hầu hết các vật liệu còn lại ở độ tin cậy 95%. Bên cạnh đó, có 8 dòng có tỷ lệ bắp không kết hạt >3% gồm: C855 (3,21%), C475, C124, C838 (3,33%), C783, C373 (3,38%), C63 (4,21%) và C282 (4,26%).

Tỷ lệ hạt lép trên bắp chịu ảnh hưởng sâu sắc của điều kiện ngoại cảnh ở giai đoạn làm hạt. Đây là chỉ tiêu thể hiện khả năng chống chịu của giống. Các giống chống chịu bất thuận phi sinh học kém thường có tỷ lệ hạt lép cao và ngược lại. Trong chọn giống hiện đại, người ta sử dụng các dòng bố mẹ không có hạt lép để chọn tạo các giống lai múp hạt và chống chịu tốt. Tỷ lệ hạt lép của các vật liệu nghiên cứu trong vụ Đông 2014 tại Đan Phượng dao động từ 0 - 5,33%. Đáng chú ý là dòng vật liệu C431 không có hạt lép (0%), tương đương hai dòng đối chứng T8, C88N. Ngoài ra dòng C801 có tỷ lệ hạt lép 0,08%; dòng C769, C50, C541 có tỷ lệ hạt lép 1,00%. Chỉ có duy nhất dòng C16 có tỷ lệ hạt lép cao >5% (5,33%).

Tỷ lệ bắp không kết hạt (%) 5,34 1,33 2,33 1,42 1,54 1,66 3,33 2,42 4,21 1,33 1,00 2,76 1,34 5,9 2,3 Tỷ lệ hạt lép (%) 1,00 3,33 2,42 1,46 5,33 1,40 2,88 3,86 1,53 0,00 0,00 1,36 2,42 6,7 3,4 CV (%) LSD0,05

Thống kê số liệu liệu khí tượng nhiều năm các vùng trồng ngô ở phía

Bắc Việt Nam nói chung và vùng đồng bằng sông Hồng nói riêng thường gặp hiện tượng thời tiết rét đậm kéo dài, nhiệt độ trung bình thấp hơn 150C vào đầu vụ Xuân, cuối vụ Đông. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất ngô trong

vùng do ngô là một loại cây trồng nhiệt đới, rất nhạy cảm với thời tiết lạnh.

Điều kiện nhiệt độ thấp ảnh hưởng mạnh mẽ đến giai đoạn nảy mầm và sự

sinh trưởng sinh dưỡng ở giai đoạn cây con trong vụ ngô Xuân, ngoài ra, nhiệt

độ thấp kéo dài còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự sinh trưởng sinh thực và

tích lũy chất dinh dưỡng vào hạt trong vụ ngô Đông, do đó làm giảm đáng kể

đến năng suất thu hoạch và chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu chọn tạo giống

ngô chín sớm, thích ứng với điều kiện lạnh là một trong những giải pháp nhằm

giảm thiểu tác hại của điều kiện nhiệt độ thấp đến sản xuất ngô. Nhận thấy, các

vật liệu trong nghiên cứu này có tỷ lệ hạt lép và tỷ lệ bắp không kết hạt nhìn

chung được đánh giá là tương đối thấp, ít gây ảnh hưởng đến năng suất và chất

lượng hạt thu được, kết hợp với các kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học,

yếu tố cấu thành năng suất và năng suất sự kết hạt của các bắp ngô giai đoạn

thu hoạch nên chúng được sử dụng như một chỉ tiêu trong công tác chọn tạo

giống ngô lai, thích ứng với điều kiện rét.

Kết thúc thí nghiệm đánh giá dòng, chúng tôi chọn lọc được 30 dòng ngô triển vọng, các dòng có các đặc điểm như sinh trưởng, phát triển, năng suất và khả năng chống chịu điều kiện bất thuận khá tốt; các dòng này sẽ được đưa vào thí nghiệm đánh giá khả năng kết hợp chung để tìm ra các dòng có khả năng kết hợp cao.

3.2. Kết quả phân tích và đánh giá đa dạng di truyền của 30 dòng chọn lọc Ngoài những thông tin về nguồn gốc phả hệ, nguồn gốc địa lý,… thì đa dạng di truyền của các dòng ngô nghiên cứu là thông tin quan trọng đối với các nhà tạo giống ngô, tăng khả năng dự đoán chính xác các cặp dòng cho ưu thế lai cao về tính trạng mong muốn, đặc biệt là năng suất hạt.

Kết quả phân tích đa dạng di truyền của 30 dòng chọn lọc (trong đó có 4 dòng đối chứng) sử dụng 22 locus SSR bằng chương trình NTSYS được trình bày ở Bảng 3.13 và Hình 3.3.

Bảng 3.13. Hệ số tương đồng di truyền (Jardca) của 30 dòng ngô nghiên cứu trên cơ sở phân tích 22 locus SSR

Dòng

C18

C475

C16

C777

C282

C628

C50

C769

C63

C608

C431

C801

C354

C290

C252

C28

C833

C795

C373

C541

C855

C838

C124

C783

C571

C352

C88N

T8

T5

DF5

1,00

C18

0,66

1,00

C475

0,62

0,78

1,00

C16

0,61

0,82

0,75

1,00

C777

0,71

0,77

0,85

0,81

1,00

C282

0,74

0,81

0,66

0,82

0,79

1,00

C628

0,71

0,68

0,66

0,75

0,78

0,83

1,00

C50

0,61

0,64

0,65

0,74

0,91

1,00

C769

0,66

0,69

0,63

0,75

0,68

0,83

0,85

0,78

1,00

C63

0,81

0,68

0,60

0,75

0,68

0,59

0,54

0,60

1,00

C608

0,61

0,71

0,66

0,79

0,75

0,82

0,87

0,83

0,81

0,56

1,00

C431

0,68

0,76

0,66

0,73

0,77

0,81

0,86

0,85

0,77

0,64

0,85

1,00

C801

0,69

0,81

0,77

0,75

0,77

0,80

0,75

0,71

0,73

0,71

0,72

0,69

1,00

C354

0,71

0,68

0,63

0,70

0,74

0,77

0,91

0,88

0,78

0,62

0,77

0,94

0,68

1,00

C290

0,74

0,86

0,82

0,79

0,85

0,78

0,70

0,67

0,65

0,74

0,67

0,73

0,94

0,70

1,00

C252

0,68

0,85

0,78

0,86

0,76

0,78

0,71

0,67

0,68

0,63

0,70

0,67

0,91

0,61

0,92

1,00

C28

0,68

0,78

0,72

0,81

0,76

0,78

0,69

0,67

0,83

0,72

0,76

0,66

0,77

0,62

0,75

0,78

1,00

C833

0,74

0,84

0,77

0,76

0,88

0,78

0,68

0,61

0,65

0,78

0,71

0,73

0,83

0,67

0,91

0,82

0,80

1,00

C795

0,70

0,78

0,82

0,72

0,82

0,72

0,70

0,66

0,64

0,72

0,69

0,75

0,85

0,70

0,90

0,80

0,72

0,85

1,00

C373

0,68

0,80

0,78

0,68

0,77

0,73

0,67

0,61

0,65

0,71

0,64

0,69

0,83

0,61

0,87

0,79

0,76

0,83

0,93

1,00

C541

0,70

0,80

0,82

0,73

0,82

0,72

0,62

0,58

0,61

0,79

0,63

0,67

0,85

0,61

0,92

0,84

0,79

0,93

0,92

0,90

1,00

C855

0,67

0,78

0,77

0,79

0,78

0,75

0,63

0,61

0,67

0,74

0,66

0,63

0,85

0,58

0,85

0,83

0,84

0,86

0,85

0,91

0,93

1,00

C838

0,72

0,71

0,78

0,83

0,82

0,76

0,70

0,67

0,69

0,64

0,77

0,69

0,77

0,65

0,79

0,81

0,75

0,72

0,84

0,80

0,78

0,82

1,00

C124

0,68

0,63

0,74

0,82

0,67

0,65

0,67

0,63

0,73

0,62

0,71

0,62

0,75

0,70

0,68

0,74

0,79

0,73

0,77

0,80

0,89

1,00

C783

0,68

0,69

0,72

0,73

0,76

0,70

0,68

0,59

0,67

0,73

0,70

0,63

0,70

0,67

0,65

0,70

0,76

0,69

0,72

0,69

0,84

0,83

1,00

C571

0,67

0,72

0,68

0,81

0,72

0,71

0,66

0,74

0,65

0,63

0,73

0,71

0,70

0,66

0,74

0,68

0,76

0,72

0,71

0,76

0,80

0,76

0,66

1,00

C352

0,72

0,74

0,78

0,74

0,81

0,76

0,69

0,68

0,67

0,65

0,66

0,77

0,70

0,72

0,79

0,74

0,69

0,71

0,81

0,77

0,76

0,73

0,80

0,76

0,85

1,00

C88N

0,79

0,69

0,71

0,81

0,72

0,77

0,78

0,75

0,79

0,63

0,75

0,80

0,70

0,78

0,74

0,75

0,72

0,67

0,76

0,72

0,71

0,77

0,85

0,80

0,84

0,89

1,00

T8

0,63

0,73

0,82

0,67

0,70

0,62

0,58

0,54

0,67

0,56

0,65

0,63

0,65

0,73

0,67

0,63

0,70

0,74

0,68

0,74

0,69

0,71

0,65

0,70

0,61

0,69

0,66

1,00

T5

0,68

0,70

0,71

0,79

0,76

0,79

0,83

0,86

0,71

0,65

0,79

0,81

0,77

0,86

0,75

0,72

0,67

0,74

0,67

0,66

0,69

0,79

0,72

0,76

0,71

0,77

0,72

1,00

DF5

Bảng 3.13 cho kết quả: Hệ số tương đồng di truyền của các dòng nghiên

cứu biến thiên trong khoảng từ 0,54 - 0,94. Nhìn chung, khoảng cách di truyền

của các dòng tương đối lớn cho thấy các dòng tương đối khác biệt nhau về vật

chất di truyền. Đây là một trong những thuận lợi lớn đối với chọn tạo giống

ngô lai từ các dòng ngô tự phối này, là cơ sở để có được những tổ hợp lai có

khả năng kết hợp cao hay nói cách khác là có biểu hiện ưu thế lai cao.

Khoảng cách di truyền giữa các dòng càng có giá trị thấp hay nói cách

khác các dòng có hệ số tương đồng càng cao thì có quan hệ di truyền càng

gần gũi nhau. Ngược lại khoảng cách di truyền giữa các dòng càng có giá trị

cao thì các dòng có hệ số tương đồng càng thấp, có nghĩa là càng đa dạng về

mặt di truyền. Để nhận thấy rõ hơn mối quan hệ di truyền giữa các dòng, từ

kết quả về độ tương đồng di truyền chúng tôi sử dụng chương trình NTSYS

để phân nhóm theo UPGMA (Unweighted Pair Group Method with

Arithmetical Averages) và thu được sơ đồ phả hệ của các dòng theo hình cây

thể hiện trên Hình 3.3. như sau:

Hình 3.3. Sơ đồ phả hệ của 30 dòng ngô nghiên cứu

trên cơ sở phân tích 22 locus SSR theo phương pháp phân nhóm UPGMA

Từ sơ đồ quan hệ di truyền của 30 dòng được phân tích thông qua chỉ thị phân tử SSR cho thấy: Ở hệ số tương đồng di truyền là 0,75, tập đoàn các dòng ngô nghiên cứu được phân thành 5 nhóm, trong đó 4 nhóm chính và 1 nhóm đơn lẻ. Cụ thể như sau:

- Nhóm I bao gồm 2 dòng: C18 và C608. - Nhóm II bao gồm 12 dòng: C475, C777, C16, C282, C354, C252,

C28, C795, C855, C838, C373, C541.

- Nhóm III bao gồm 6 dòng: C124, C783, C571, C352, C88N, T8. - Nhóm IV bao gồm 9 dòng:C628, C63, C833, C50, C769, C801, C290,

DF5, C431.

- Một nhóm đơn lẻ phân bố riêng rẽ gồm có một dòng: T5. Nhiều công trình nghiên cứu khoa học trên thế giới cũng như trong nước đã chứng minh rằng ưu thế lai chịu sự chi phối mạnh mẽ bởi sự khác biệt di truyền giữa hai dạng bố mẹ. Vì thế việc phân nhóm dòng dựa trên khoảng cách di truyền được xác định bằng chỉ thị phân tử sẽ là một trong những cơ sở quan trọng trong vấn đề sử dụng, khai thác các dòng nguyên liệu cũng như định hướng cho công tác lai tạo. Xác suất thành công với những tổ hợp có ưu thế lai cao từ việc lai giữa các dòng khác nhóm sẽ cao hơn so với việc lai giữa các dòng trong cùng nhóm (Ferreira D.V và cs., 2010).

Dựa trên kết quả phân nhóm di truyền, có thể dự đoán một số cặp lai có khả năng cho ưu thế lai cao trong 30 dòng nghiên cứu: Các dòng thuộc nhóm I có thể lai với các dòng thuộc nhóm II, III, IV; Các dòng thuộc nhóm II có thể lai với các dòng thuộc nhóm I, III, IV; Các dòng thuộc nhóm III có thể lai với các dòng thuộc nhóm I, II, IV và các dòng thuộc nhóm IV có thể lai với các dòng thuộc nhóm I, II, III. Đặc biệt, dòng T5 được phân bố riêng rẽ ngoài các 4 nhóm trên do đó xác xuất dòng T5 có thể cho ưu thế lai cao với các dòng ở 4 nhóm còn lại. Ở thí nghiệm này, hầu như các dòng tự phối có khoảng cách di truyền tương đối xa (ngoại trừ hai cặp dòng: C354 và C252, C801 và C290) do đó khả năng tạo được con lai có ưu thế lai cao là rất lớn. Việc phân nhóm các dòng thông qua khoảng cách di truyền được xác định bằng chỉ thị sẽ là một trong những cơ sở quan trọng trong vấn đề sử dụng, khai thác dòng nguyên liệu cũng như định hướng cho công tác lai tạo. Xác suất tạo được con lai có ưu thế lai cao từ việc lai giữa các dòng khác nhóm sẽ cao hơn việc lai giữa các dòng trong cùng nhóm.

Kết thúc thí nghiệm đánh giá đa dạng di truyền của 30 dòng ngô triển vọng đã phân các dòng ra được thành 5 nhóm di truyền cách biệt, qua đó cho thấy các dòng đưa vào nghiên cứu có mức độ đa dạng di truyền cao. Trên cơ sở phân nhóm di truyền có thể dự đoán ưu thế lai giữa các nhóm và các dòng trong cùng một nhóm. 3.3. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của các dòng nghiên cứu 3.3.1. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp chung

Trên cơ sở 26 dòng nghiên cứu được chọn lọc chúng tôi tiến hành đánh giá khả năng kết hợp về chỉ tiêu năng suất hạt. Thí nghiệm được thực hiện thông qua phương pháp lai đỉnh với 2 cây thử là dòng T5 và B67CT của Viện Nghiên cứu Ngô. Kết quả đánh giá cho thấy: Giá trị khả năng kết hợp chung (GCA) cao của các dòng bao gồm cả cây thử có đóng góp lớn vào sự biểu hiện kiểu hình của con lai F1, điều này phù hợp với kết quả nghiên cứu của một số tác giả (Cesar và cs., 2014).

si = 64,432), C475 (2

si = 70,193), C373 (2

Cụ thể trong thí nghiệm, cây thử 1 (T5) có khả năng kết hợp chung về năng suất, cao hơn có ý nghĩa so với cây thử 2 (Bảng 3.14), trong khi dòng C352 có giá trị khả năng kết hợp chung cao nhất (gi = 13,807), tiếp đến là các dòng C16 (gi = 8,827), C431 (gi = 8,533), C838 (gi = 7,972), C801 (gi = 6,788), C769 (gi = 6,335) (Bảng 3.15). Ngoài ra, 5 dòng gồm C608, C783, C855, C628, C252 cũng có giá trị gi cao dao động từ 3,595 - 4,780 (Bảng 3.15). Bên cạnh đó, các dòng có phương sai khả năng kết hợp riêng cao là C18 (2 si = 54,794). Các dòng C18, C373, C475, C855 có khả năng kết hợp riêng Dòng * cây thử cao với cây thử 1 (T5), trong khi các dòng C63, C431, C769, C571 và C50 đạt được giá trị này cao với cây thử 2 (B67CT) (Bảng 3.15).

Bảng 3.14. Giá trị khả năng kết hợp chung (gi) về năng suất của cây thử vụ Đông 2015 tại Hà Nội

Cây thử TT Giá trị khả năng kết hợp chung (gi)

1 2 T5 (Cây thử 1) B67CT (Cây thử 2)

1,989 -1,989 0,373 0,740 Edgi LSD0.05

Ghi chú: Edgi - Sai số của khả năng kết hợp chung của cây thử.

Bảng 3.15. Giá trị khả năng kết hợp chung (gi) về năng suất của các dòng nghiên cứu vụ Đông 2015 tại Hà Nội

Khả năng kết hợp riêng Dòng x Cây thử Tên dòng Ký hiệu Giá trị khả năng kết hợp chung (gi) Phương sai khả năng kết hợp riêng (2

si)

Cây thử 1 (T5) 0,248 -0,356 -1,047 -1,466 -4,076 5,353 -2,496 -4,046 -0,057 5,234 5,676 -3,934 -4,252 -4,434 -2,289 2,858 2,388 1,356 3,861 1,576 5,924 -2,464 1,616 1,428 -2,117 -4,481 -13,308 4,175 3,793 6,788 -0,402 4,780 -7,532 -5,562 -6,283 -3,845 -4,510 4,483 6,335 8,533 -3,122 -2,492 -1,822 -11,76 3,595 -4,683 -8,458 8,827 13,807 7,972 -0,453 1,147 1,346 2,670 0,123 0,253 2,194 4,297 33,224 57,300 12,458 32,736 0,007 54,794 64,432 30,954 36,166 39,323 10,480 16,331 11,401 3,677 29,813 4,967 70,193 12,144 5,222 4,076 8,967 40,155

Cây thử 2 (B67CT) 1 C777 -0,248 2 C608 0,356 3 C783 1,047 4 C801 1,466 5 C571 4,076 6 C855 -5,353 7 C833 2,496 8 C50 4,046 9 C28 0,057 10 C475 -5,234 11 C373 -5,676 12 C628 3,934 13 C769 4,252 14 C431 4,434 15 C354 2,289 16 C124 -2,858 17 C282 -2,388 18 C541 -1,356 19 C252 -3,861 20 C795 -1,576 21 C18 -5,924 22 C16 2,464 23 C352 -1,616 24 C838 -1,428 25 C290 2,117 26 C63 4,481 Edgi LSD0.05 Ghi chú: Edgi - Sai số của khả năng kết hợp chung của dòng.

Như vậy, trong điều kiện lạnh ngoài thực địa, qua thí nghiệm đánh

giá khả năng kết hợp xác định được các dòng gồm: C352, C16, C431,

C838, C801, C769 có khả năng kết hợp chung cao về năng suất, đặc biệt 2

dòng C431 và C769 còn có phương sai khả năng kết hợp riêng cao. Bên

cạnh đó các dòng C608, C783, C855, C628, C252 cũng cần được quan tâm.

Từ kết quả thu được có thể sử dụng các dòng này trong các chương trình

chọn tạo giống ngô ưu thế lai cao về năng suất, phù hợp làm vật liệu lai tạo

giống ngô có thời gian sinh trưởng ngắn, thích ứng với điều kiện lạnh và

cho năng suất cao.

3.3.2. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp riêng

Nhằm xác định khả năng kết hợp của các kiểu gen cụ thể (các dòng

quan tâm) phục vụ cho định hướng lai tạo, chúng tôi lựa chọn 11 dòng là

C608, C783, C801, C855, C628, C769, C431, C252, C16, C352 và C838 có

các đặc điểm nông sinh học tốt, khả năng kết hợp chung cao để tiếp tục đánh

giá khả năng kết hợp riêng về năng suất bằng phương pháp luân giao Griffing

4. Kết quả được trình bày trong Bảng 3.16 và Bảng 3.17.

Bảng 3.16. Bảng phân tích phương sai khả năng kết hợp (KNKH)

Tổng Bậc Bình phương Nguồn biến động Ftn F0,05 bình phương tự do trung bình

Toàn bộ 3347,55 164 22,851

Tổ hợp 2367,04 54 43,834

KNKH chung (GCA) 478,92 10 47,892 3,828 1,919

KNKH riêng (SCA) 1888,12 44 42,912 3,430 1,489

Ngẫu nhiên 1351,219 108 12,511

Bảng 3.17. Giá trị khả năng kết hợp của 11 dòng nghiên cứu, vụ Đông 2015

Giá trị khả năng kết hợp riêng (sij) TT gi 2sij Dòng C608 C783 C801 C855 C628 C769 C431 C252 C16 C352 C838

1 C608 - -1,079 -4,289 -6,603 1,910 -7,733 17,454 -1,445 2,653 -1,827 0,958 -1,749 38,281

2 C783 - -0,494 -5,244 -1,915 1,302 1,266 0,797 -7,689 6,888 6,167 0,589 9,002

3 C801 - -0,164 -2,005 -11,191 10,096 3,177 -4,655 7,485 2,040 -2,358 26,858

4 C855 - 0,984 2,685 6,829 1,167 -0,989 5,231 -3,897 1,713 7,860

5 C628 - 3,861 -9,402 5,893 -2,277 7,644 -4,691 0,870 15,096

6 C769 - -6,415 5,953 1,667 5,031 4,840 1,993 26,319

7 C431 - -4,883 3,844 -17,482 -1,307 -0,041 92,246

8 C252 - 1,826 -8,237 -4,249 -0,819 10,815

9 C16 - 0,374 5,245 -4,850 4,716

10 C352 - -5,107 3,213 57,502

11 C838 - 1,438 8,555

6,270 2,228 8,744 LSD0,05

Ghi chú: gi - Giá trị khả năng kết hợp chung của dòng; 2sij - Phương sai khả năng kết hợp riêng của dòng.

100

Kết quả đánh giá tác động khả năng kết hợp giữa các dòng trong vụ Đông 2015 cho thấy: Có sự sai khác có ý nghĩa ở mức tin cậy 95% về khả năng kết hợp chung và riêng của 11 dòng tham gia đánh giá. Trong sơ đồ luân giao 11 dòng, dòng C352 có giá trị khả năng kết hợp chung cao nhất (gi = 3,213), cao hơn có ý nghĩa so với các dòng còn lại. Giá trị khả năng kết hợp riêng cao thuộc về: Dòng C431 với các dòng C608 (sij = 17,454), C801 (sij = 10,096), C855 (sij = 6,829); Dòng C252 với các dòng C628 (sij = 5,893), C769 (sij = 5,953); Dòng C352 với các dòng C783 (sij = 6,888), C801 (sij = 7,485), C855 (sij = 5,231), C628 (sij = 7,644), C769 (sij = 5,031); Dòng C838 với các dòng C783 (sij = 6,167), C16 (sij = 5,245). Đặc biệt 2 dòng C431 và C352 còn có phương sai khả năng kết hợp riêng cao, lần lượt là: 2sij = 92,246 và 57,502. Những dòng này rất phù hợp tham gia vào các chương trình chọn tạo giống ưu thế lai. 3.4. Kết quả chọn lọc tổ hợp lai triển vọng

Để thấy được rõ hơn sự đóng góp của các dòng bố mẹ trong sự biểu hiện của các tổ hợp lai, chúng tôi tiến hành phân tích kết quả đánh giá, khảo sát 52 tổ hợp lai đỉnh và 55 tổ hợp lai luân giao về thời gian sinh trưởng và năng suất.

3.4.1. Sinh trưởng và năng suất các tổ hợp lai đỉnh

Trong vụ Xuân 2015, 52 tổ hợp lai đỉnh được khảo sát với 4 giống đối chứng là LVN885, LVN99, LVN4 và DK9955. Kết quả được trình bày trong Bảng 3.18. Kết quả Bảng 3.18 cho thấy các tổ hợp lai đỉnh có thời gian sinh trưởng dao động từ 112 - 120 ngày. Nhóm các tổ hợp có các dòng C783, C801, C855, C628, C769, C431, C252, C795, C352, C838 tham gia có thời gian sinh trưởng ngắn hơn các tổ hợp còn lại, dao động từ 112 - 115 ngày. So với các giống chín sớm và trung bình sớm đang phổ biến ngoài sản xuất thì nhóm các tổ hợp này chín sớm hơn đối chứng DK9955 từ 5 - 8 ngày và tương đương với LVN885, LVN99 và LVN4.

Về năng suất: Các tổ hợp lai đỉnh có năng suất khác biệt chắc chắn ở mức tin cậy 95%, dao động từ 5,860 - 8,513 tấn/ha. So với các giống đối chứng, có 5/26 tổ hợp với cây thử 1 (T5) là C855 x T5, C252 x T5, C16 x T5, C352 x T5, C838 x T5 và 4/26 tổ hợp với cây thử 2 (B67CT) là C769 x B67CT, C431 x B67CT, C16 x B67CT, C352 x B67CT có năng suất cao hơn các giống đối chứng có ý nghĩa.

101

Bảng 3.18. Thời gian sinh trưởng và năng suất của các THL đỉnh vụ Xuân 2015

Thời gian sinh trưởng của tổ hợp lai (ngày) Năng suất của tổ hợp lai (tấn/ha) TT Dòng

CT1 (T5) 119 118 115 115 120 115 120 119 120 118 116 113 114 113 117 120 119 118 115 115 118 116 115 113 118 120 CT2 (B67CT) CT1 (T5) CT2 (B67CT) 6,308 7,996 7,888 8,146 7,166 8,627 6,611 6,653 6,980 7,753 7,730 7,669 7,822 8,024 7,073 7,650 7,670 6,573 8,359 7,303 7,360 8,250 9,156 8,554 7,357 7,280 5,860 7,669 7,700 8,041 7,583 7,159 6,712 7,064 6,593 6,308 6,197 8,058 8,275 8,513 7,133 6,681 6,795 5,904 7,189 6,590 5,778 8,345 8,435 7,870 7,382 7,779 117 118 115 114 117 115 118 119 120 118 116 114 115 112 117 119 119 118 114 115 119 116 114 115 117 120

112 115 115 120 8,5 3,65 7,522 7,366 7,049 7,457 0,44 0,52 1 C777 2 C608 3 C783 4 C801 5 C571 6 C855 7 C833 8 C50 9 C28 10 C475 11 C373 12 C628 13 C769 14 C431 15 C354 16 C124 17 C282 18 C541 19 C252 20 C795 21 C18 22 C16 23 C352 24 C838 25 C290 26 C63 27 LVN885 (đ/c) 28 LVN99 (đ/c) 29 LVN4 (đ/c) 30 DK9955 (đ/c) CV (%) LSD0,05

Ghi chú: CT1 - cây thử 1, CT2 - cây thử 2.

102

3.4.2. Sinh trưởng và năng suất các tổ hợp lai luân phiên

Trong vụ Đông 2015, 55 tổ hợp luân giao được đánh giá cùng với 4

giống đối chứng LVN885, LVN99, LVN4 và DK9955 (Bảng 3.19).

Bảng 3.19. TGST và năng suất của các THL luân phiên trong vụ Đông 2015

TT Tổ hợp lai TT Tổ hợp lai TGST (ngày) TGST (ngày)

115 117 115 116 117 118 117 116 115 115 117 118 118 115 116 116 114 115 115 117 118 116 115 115 116 114 115 114 118

Năng suất (tấn/ha) 6,86 6,24 6,42 7,18 6,33 8,65 6,68 6,69 7,04 7,15 6,85 6,79 7,04 7,47 7,26 7,14 5,89 8,15 7,90 7,00 6,73 5,93 7,85 7,08 5,89 7,92 7,19 7,44 7,72 7,93 118 117 118 116 117 115 115 116 114 117 117 117 116 116 115 115 118 114 115 117 116 116 115 117 117 115 118 116 116 115 31 C855 x C252 32 C855 x C16 33 C855 x C352 34 C855 x C838 35 C628 x C769 36 C628 x C431 37 C628 x C252 38 C628 x C16 39 C628 x C352 40 C628 x C838 41 C769 x C431 42 C769 x C252 43 C769 x C16 44 C769 x C352 45 C769 x C838 46 C431 x C252 47 C431 x C16 48 C431 x C352 49 C431 x C838 50 C252 x C16 51 C252 x C352 52 C252 x C838 C16 x C352 53 54 C16 x C838 55 C352 x C838 56 LVN885 (đ/c) LVN99 (đ/c) 57 LVN4 (đ/c) 58 59 DK9955 (đ/c) 7,6 2,33 Năng suất (tấn/ha) 7,29 6,67 8,10 7,01 7,75 6,22 7,68 6,46 8,25 6,84 6,63 7,79 6,96 8,10 7,91 6,51 6,98 5,65 7,09 6,70 6,5,0 6,72 6,95 7,26 7,04 7,03 7,12 7,13 7,36 0,84 0,96 C608 x C783 1 C608 x C801 2 C608 x C855 3 C608 x C628 4 C608 x C769 5 C608 x C431 6 C608 x C252 7 C608 x C16 8 C608 x C352 9 10 C608 x C838 11 C783 x C801 12 C783 x C855 13 C783 x C628 14 C783 x C769 15 C783 x C431 16 C783 x C252 17 C783 x C16 18 C783 x C352 19 C783 x C838 20 C801 x C855 21 C801 x C628 22 C801 x C769 23 C801 x C431 24 C801 x C252 C801 x C16 25 26 C801 x C352 27 C801 x C838 28 C855 x C628 29 C855 x C769 30 C855 x C431 CV (%) LSD0,05

103

Phân tích kết quả khảo sát cho thấy có sự khác biệt chắc chắn về thời

gian sinh trưởng của các tổ hợp luân giao. Nhìn chung thời gian sinh trưởng

của các tổ hợp lai dao động từ 114 - 118 ngày, 3 tổ hợp có thời gian sinh

trưởng ngắn nhất (114 ngày) là: C608 x C352, C783 x C352 và C431 x C16.

Các tổ hợp có thời gian sinh trưởng từ 114 - 115 ngày là ngắn hơn chắc chắn

so với đối chứng DK9955 ở mức tin cậy 95%.

Về năng suất: Kết quả phân tích cũng tìm thấy sự khác biệt có ý nghĩa

về năng suất giữa các tổ hợp luân giao cũng như so với các giống đối chứng.

Tổ hợp C608 x C431 có năng suất cao nhất đạt 8,65 tấn/ha, cao hơn cả 4

giống đối chứng có ý nghĩa ở mức tin cậy 95%; 4 tổ hợp lai C783 x C352,

C855 x C352, C628 x C352, C769 x C352 có năng suất dao động từ 8,10 -

8,25 tấn/ha, cao hơn 3 đối chứng LVN885, LVN99, LVN4 có ý nghĩa và

tương đương DK9955; Trong số các tổ hợp lai còn lại, ngoại trừ 3 tổ hợp có

năng suất từ 5,65 - 5,93 tấn/ha thấp hơn 4 giống đối chứng chắc chắn, các tổ

hợp khác tương đương đối chứng (Bảng 3.19).

3.4.3. Tuyển chọn các tổ hợp lai triển vọng

Trên cơ sở kết quả đánh giá các tổ hợp lai đỉnh và luân giao chúng tôi

đã lựa chọn được 26 tổ hợp triển vọng phù hợp với mục tiêu chọn tạo (chín

sớm, thích ứng với điều kiện lạnh, năng suất cao) để đánh giá trong vụ tiếp

theo làm căn cứ tuyển chọn các tổ hợp lai ưu tú đưa vào thí nghiệm khảo sát

trong mùa vụ có nhiệt độ giảm thấp ở các vùng sinh thái trồng ngô phía Bắc

trong đó có đồng bằng sông Hồng. Kết quả trình bày trong Bảng 3.20.

Bảng 3.20. Thời gian sinh trưởng và năng suất của các tổ hợp lai triển vọng

vụ Xuân 2016

TT Tổ hợp lai

C783 x C838 Chọn lọc từ thí nghiệm Luân giao Thời gian sinh trưởng (ngày) 112 Năng suất (tấn/ha) 7,400 1

C801 x C431 Luân giao 115 6,930 2

104

TT Tổ hợp lai

Chọn lọc từ thí nghiệm Luân giao Luân giao Thời gian sinh trưởng (ngày) 115 116 Năng suất (tấn/ha) 8,033 8,350 3 4 C801 x C352 C855 x C769

5 C608 x C431 Luân giao 112 8,340

6 C855 x C431 Luân giao 115 7,677

7 C783 x C352 Luân giao 112 8,280

8 C855 x C352 Luân giao 116 8,033

9 C628 x C769 Luân giao 112 7,400

10 C628 x C352 Luân giao 115 8,033

11 C769 x C252 Luân giao 115 7,800

12 C769 x C352 Luân giao 116 6,400

13 C769 x C838 Luân giao 117 7,333

14 C801 x T5 Lai đỉnh 112 8,577

15 C801 x B67CT Lai đỉnh 108 8,220

16 C855 x T5 Lai đỉnh 112 8,244

17 C628 x B67CT Lai đỉnh 115 7,677

18 C608 x T5 Lai đỉnh 114 7,544

19 C769 x B67CT Lai đỉnh 112 8,433

20 C431 x B67CT Lai đỉnh 110 8,560

21 C838 x T5 Lai đỉnh 113 6,512

22 C252 x T5 Lai đỉnh 112 8,033

23 C16 x T5 Lai đỉnh 110 8,350

24 C16 x B67CT Lai đỉnh 112 8,190

25 C352 x T5 Lai đỉnh 112 8,567

26 C352 x B67CT Lai đỉnh 110 8,260

LVN4 (đ/c) 110 7,888

LVN885 (đ/c) 108 7,033

LVN99 (đ/c) 112 7,300

CV (%) 6,5 0,78

2,32 0,62 LSD0,05

105

Hình 3.4. Một số hình ảnh về cây, bắp, hạt và hoạt động của thí nghiệm

106

Trong vụ thí nghiệm này các tổ hợp lai có thời gian sinh trưởng dao

động từ 108 - 117 ngày, trong khi các giống đối chứng dao động từ 108 - 112

ngày. Kết quả này cho thấy có sự sai khác có ý nghĩa về thời gian sinh trưởng

giữa các tổ hợp lai. Về năng suất các tổ hợp lai có sự khác biệt về năng suất ở

mức tin cậy 95%. Xét theo giá trị tuyệt đối thì có 16 tổ hợp có năng suất đạt

trên 8,0 tấn/ha, cao hơn cả 3 giống đối chứng. Xét trên cơ sở sai số có ý nghĩa

ở mức tin cậy 95% thì có 3 tổ hợp lai cao hơn 3 giống đối chứng chắc chắn là

C801 x T5 (8,577 tấn/ha), C431 x B67CT (8,560 tấn/ha), C352 x T5 (8,567

tấn/ha). Từ kết quả khảo sát các tổ hợp lai triển vọng trên cơ sở các tính trạng

quan tâm là thời gian sinh trưởng ngắn, thích ứng với điều kiện lạnh và năng

suất cao, chúng tôi tiến hành tuyển chọn 12 tổ hợp lai để đánh giá phản ứng

của chúng ở các vùng sinh thái trồng ngô phía Bắc, đó là các tổ hợp lai C608

x C431; C783 x C352; C801 x T5; C801 x B67CT; C855 x T5; C769 x

B67CT; C431 x B67CT; C252 x T5; C16 x T5; C16 x B67CT; C352 x T5;

C352 x B67CT. Để thuận tiện trong theo dõi và đánh giá, các tổ hợp lai này

được ký hiệu tương ứng từ V1 đến V12.

3.5. Kết quả đánh giá tính ổn định về năng suất của một số tổ hợp ngô lai

triển vọng

12 tổ hợp lai triển vọng được chọn tạo theo hướng chín sớm, thích

ứng với điều kiện lạnh từ các thí nghiệm lai đỉnh và lai luân giao ký hiệu từ

V1 - V12 được khảo nghiệm trong vụ Đông 2016 tại 5 địa điểm thuộc các

vùng trồng ngô phía Bắc là: Hạ Hòa - Phú Thọ; Tam Dương - Vĩnh Phúc;

Đan Phượng - Hà Nội; Vũ Thư - Thái Bình; Yên Định - Thanh Hóa. 3 giống

đối chứng là các giống ngô lai chín sớm phổ biến trong sản xuất: LVN4,

LVN99 (Viện Nghiên cứu Ngô), DK9901 (Công ty TNHH Dekalb Việt

Nam) (Bảng 3.21).

107

Bảng 3.21. Danh sách các tổ hợp lai triển vọng và địa điểm khảo nghiệm

TT Kí hiệu Tổ hợp lai Địa điểm khảo nghiệm

Hạ Hòa - Phú Thọ Tam Dương - Vĩnh Phúc Đan Phượng - Hà Nội Vũ Thư - Thái Bình Yên Định - Thanh Hóa

Kết quả từ thí nghiệm Luân giao Luân giao Luân giao Lai đỉnh Lai đỉnh Lai đỉnh Lai đỉnh Lai đỉnh Lai đỉnh Lai đỉnh Lai đỉnh Lai đỉnh

V1 1 V2 2 V3 3 V4 4 V5 5 V6 6 V7 7 V8 8 9 V9 10 V10 11 V11 12 V12 LVN4 13 LVN99 14 15 DK9901 C608 x C431 C628 x C352 C769 x C352 C801 x B67CT C855 x T5 C769 x B67CT C431 x B67CT C252 x T5 C16 x T5 C16 x B67CT C352 x T5 C838 x T5 Đối chứng Đối chứng Đối chứng

3.5.1. Đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai triển vọng

Bảng 3.22. Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp khảo nghiệm (Số liệu trung bình các điểm khảo nghiệm, vụ Đông 2016 )

Thời gian sinh trưởng (ngày)

Tổ hợp khảo nghiệm V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 LVN4 (đ/c) LVN99 (đ/c) DK9901(đ/c) Phú Thọ 122 120 122 118 120 120 120 118 123 125 121 124 125 120 121 Vĩnh Phúc 118 116 118 116 121 120 120 118 121 123 121 123 124 118 120 Hà Nội 120 118 120 116 120 119 119 118 120 121 119 121 120 118 120 Thái Bình 120 118 119 116 117 119 119 117 119 119 119 120 124 118 120 Thanh Hóa 118 119 118 116 118 119 118 118 119 120 119 120 122 118 120 Trung bình 119,6 118,2 119,4 116,4 119,2 119,4 119,2 117,8 120,4 121,6 119,8 121,6 123,0 118,4 120,2

108

Kết quả Bảng 3.22 cho thấy: Các tổ hợp ngô khảo nghiệm có thời gian

sinh trưởng trung bình từ 117,8 - 121,6 ngày. Hầu hết các tổ hợp có thời gian

sinh trưởng thuộc nhóm trung ngày, ngắn hơn đối chứng LVN4 (ngoại trừ tổ

hợp V9, V10, V12 dài ngày hơn tương đương đối chứng LVN4 và DK9901).

Về đặc điểm hình thái cây các tổ hợp khảo nghiệm đều có dạng cây

cao, có 5 tổ hợp cao hơn các giống đối chứng là V4, V7, V8, V11 và V12; 6

tổ hợp tương đương với các giống đối chứng là V1, V2, V5, V6, V9, V10; và

1 tổ hợp (V3) thấp hơn các giống đối chứng (Bảng 3.23).

Bảng 3.23. Đặc điểm hình thái của các tổ hợp khảo nghiệm

(Số liệu trung bình các điểm khảo nghiệm, vụ Đông 2016)

Tổ hợp khảo nghiệm V1 Cao cây (cm) 246,7 Cao đóng bắp (cm) 116,8 Số nhánh cờ 18,8 Dài cờ (cm) 32,6 Số lá 16,6

V2 234,3 111,3 12,1 27,7 16,6

V3 212,3 122,2 19,8 31,3 16,0

V4 254,2 118,9 17,0 33,3 16,0

V5 239,1 107,7 14,7 33,4 16,8

V6 235,0 107,0 13,8 33,2 17,2

V7 256,9 119,9 14,5 31,8 18,0

V8 250,8 125,8 17,0 31,2 16,6

V9 235,0 104,2 16,6 27,6 18,0

V10 233,1 135,3 17,4 35,0 17,4

V11 273,3 122,7 17,4 31,2 17,2

V12 253,1 114,9 14,0 27,6 16,4

LVN4 (đ/c) 239,8 109,8 19,9 24,8 16,4

LVN99 đ/c) 236,8 109,3 15,6 32,6 16,6

Về yếu tố cấu thành năng suất: Nhìn chung các giống khảo nghiệm có

dạng bắp to, đường kính bắp trung bình đạt 4,7 - 5,4 cm, chiều dài bắp trung

bình, trong đó các tổ hợp V7, V5, V1 và V9 có đường kính bắp đạt giá trị cao

DK9901(đ/c) 243,1 110,1 16,6 33,7 16,4

109

nhất (5,1 - 5,4 cm) cao hơn 3 giống đối chứng và 3 giống có chiều dài bắp

tương đương giống đối chứng có chiều dài bắp dài nhất LVN99 là V7, V11 và

V12. Về các chỉ tiêu số hàng hạt, số hạt/hàng và khối lượng 1000 hạt nhìn

chung là tương đương giữa các tổ hợp khảo nghiệm và tương đương đối

chứng. Một số tổ hợp có dạng hạt to, có 3 tổ hợp V1, V7 và V9 có khối lượng

1000 hạt cao hơn cả 3 đối chứng.

Số hạt/hàng Khối lượng 1000 hạt (g) Tổ hợp khảo nghiệm

V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12

Đánh giá về năng suất: Trong điều kiện rét lạnh ở giai đoạn cuối vụ Đông có nhiều ảnh hưởng đến khả năng tích lũy chất khô vào hạt, vì vậy có thể xác định được các tổ hợp thích ứng hơn trong điều kiện này. Các tổ hợp V4, V6, V7, V8 và V9 thể hiện có ưu thế hơn về năng suất so với các giống còn lại và đối chứng, năng suất đạt từ 6,59 - 7,19 tấn/ha, cao hơn trung bình các tổ hợp tham gia thí nghiệm. Bảng 3.24. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp khảo nghiệm (Số liệu trung bình các điểm khảo nghiệm, vụ Đông 2016) Số hàng hạt 16,0 14,0 14,0 16,0 16,0 14,0 14,0 12,0 14,0 12,0 14,0 12,0 14,0 14,0 12,0 13,9

Đường kính bắp(cm) 5,1 4,8 4,7 5,0 5,3 5,0 5,4 5,0 5,1 4,9 4,8 5,1 4,7 4,8 4,9 5,0 Năng suất (tấn/ha) 6,38 6,09 6,46 6,81 6,25 6,80 7,19 6,77 6,59 5,98 6,21 5,54 5,37 5,83 6,43 6,31 Dài bắp (cm) 13,5 11,2 14,3 11,7 14,0 11,3 16,0 12,8 12,7 15,3 16,0 16,5 12,9 16,1 13,9 13,8 280,3 240,0 250,4 253,3 260,6 245,8 280,1 250,3 285,2 250,2 250,3 250,6 250,4 240,3 255,1 256,2 21,3 24,0 20,1 21,0 24,4 20,5 30,0 22,5 24,5 27,7 22,2 24,2 27,5 28,3 30,0 24,6 LVN4 (đ/c) LVN99 (đ/c) DK9901 (đ/c) Trung bình

110

Đánh giá khả năng chống chịu của các tổ hợp khảo nghiệm cho thấy

trong vụ Đông 2016 nhìn chung các giống bị nhiễm nhẹ đến trung bình

một số sâu bệnh hại ngô chính. Trong điều kiện lạnh ngoài thực địa, khả

năng thích ứng với điều kiện lạnh tốt là các tổ hợp V1, V6 và V7. Đánh

giá chung, các tổ hợp V2, V6, V7 và V8 được đánh giá có khả năng chống

chịu tương đương đối chứng DK9901 (Bảng 3.25).

Bảng 3.25. Khả năng chống chịu của các tổ hợp khảo nghiệm

(Số liệu trung bình các điểm khảo nghiệm, vụ Đông 2016)

Mức độ nhiễm sâu bệnh Khả năng Tổ hợp thích ứng với Khô vằn Đốm lá Gỉ sắt Đục thân Rệp cờ khảo nghiệm điều kiện lạnh (%) lớn (1 - 5) (1 - 5) (1 - 5) (1 - 5)

V1 3,7 3,0 2,0 2,0 4,0 Khá

V2 1,4 2,0 2,0 2,0 3,0 Trung bình

V3 5,0 4,0 3,0 3,0 3,0 Khá

V4 7,1 3,0 3,0 1,0 3,0 Tốt

V5 6,1 2,0 3,0 3,0 2,0 Khá

V6 7,4 3,0 2,0 2,0 1,0 Tốt

V7 3,3 2,0 2,0 1,0 1,0 Tốt

V8 8,4 2,0 2,0 2,0 1,0 Khá

V9 7,2 2,0 3,0 4,0 3,0 Khá

V10 5,6 3,0 2,0 3,0 4,0 Trung bình

V11 7,1 3,0 3,0 3,0 3,0 Trung bình

V12 5,7 1,0 3,0 3,0 3,0 Trung bình

1,0 1,0 3,0 3,0 Tốt LVN4 (đ/c) 13,1

8,4 3,0 3,0 3,0 2,0 Khá LVN99 (đ/c)

3,3 2,0 2,0 2,0 1,0 Tốt DK9901 (đ/c)

Ghi chú: Đánh giá theo QCVN 01-56/2011 BNN và PTNT .

111

Hình 3.5. Hình ảnh của các thí nghiệm các tổ hợp lai triển vọng tại điểm thí nghiệm

3.5.2. Đánh giá sự ổn định của các tổ hợp lai triển vọng

Trong quá trình nghiên cứu chọn giống và sản xuất cây trồng nói chung

và cây ngô nói riêng, các nhà chọn tạo giống quan tâm đến việc chọn tạo ra

các giống có năng suất cao, chất lượng tốt đồng thời có khả năng thích ứng

rộng và ổn định qua các vùng sinh thái khác nhau. Tương tác kiểu gen với

môi trường (G x E) về bản chất là phản ứng khác nhau của giống đối với điều

kiện môi trường khác nhau. Một số giống biểu hiện sự ổn định của kiểu hình

trong khi các giống khác có sự biến đổi khác nhau ở các môi trường khác

nhau (Hallauer et al., 1988). Tương tác kiểu gen với môi trường thường được

mô tả là độ dốc đường thẳng hồi quy tuyến tính của kiểu gen theo chiều biến

thiên của môi trường. Theo mô hình tương tác kiểu gen với môi trường của

Eberhart và Russell (1966), những giống (kiểu gen) có hệ số hồi quy bi  1 và

tham số độ lệch S2di càng nhỏ thì giống đó có tính ổn định cao.

Đồng thời với công tác đánh giá đặc điểm nông sinh học của 12 tổ hợp

lai triển vọng, chúng tôi quan tâm đến sự ổn định của các tổ hợp lai qua các

vùng sinh thái khác nhau nhằm xác định được tổ hợp lai có năng suất cao và

thích ứng với điều kiện vụ Đông ở các tỉnh phía Bắc. Kết quả đánh giá tính

112

thích ứng và ổn định của các tổ hợp lai qua 5 điểm khảo nghiệm được trình

bày trong Bảng 3.26 và Bảng 3.27.

Bảng 3.26. Ước lượng năng suất của các tổ hợp lai khảo nghiệm theo hồi quy (vụ Đông 2016)

Giá trị chỉ số môi trường (Ij) của từng địa điểm khảo nghiệm

Tổ hợp lai

Phú Thọ Trung bình (tấn/ha) Vĩnh Phúc Hà Nội Thái Bình Thanh Hóa Hệ số hồi quy (bi)

0,879 2,447 2,250 1,936 -7,512

6,52 V1 6,38 1,588 6,77 6,74 6,69 5,19

6,20 V2 6,08 1,362 6,42 6,39 6,35 5,06

6,55 V3 6,46 1,011 6,71 6,69 6,66 5,70

6,93 V4 6,81 1,422 7,16 7,13 7,08 5,74

6,34 V5 6,25 1,068 6,51 6,49 6,46 5,45

6,96 V6 6,80 1,797 7,24 7,20 7,15 5,45

7,26 V7 7,19 0,835 7,39 7,38 7,35 6,56

6,92 V8 6,77 1,758 7,20 7,16 7,11 5,44

6,72 V9 6,59 1,558 6,97 6,94 6,89 5,41

6,06 V10 5,97 0,950 6,21 6,19 6,16 5,26

6,32 V11 6,20 1,278 6,52 6,49 6,45 5,24

5,55 V12 5,53 0,260 5,59 5,59 5,58 5,34

5,38 LVN4 (đ/c) 5,37 0,132 5,40 5,40 5,39 5,27

5,82 LVN99 (đ/c) 5,83 -0,077 5,81 5,81 5,81 5,89

6,43 DK9901 (đ/c) 6,43 0,058 6,44 6,44 6,44 6,38

6,070 LSD0,05

Kết quả Bảng 3.26 chỉ rõ trong vụ Đông 2016, sau khi phân tích độ ổn

định chỉ có duy nhất tổ hợp lai V7 có năng suất trung bình cao hơn cả ba

giống đối chứng ở mức có ý nghĩa, độ tin cậy 95%; 5 tổ hợp V3, V4, V6, V8

và V9 năng suất cao hơn chắc chắn 2 giống đối chứng LVN4, LVN99 và

tương đương với DK9901; các tổ hợp còn lại tương đương với ba giống đối

Ghi chú: Giá trị LSD sau khi phân tích độ ổn định.

113

chứng ngoại trừ V12 có năng suất thấp hơn DK9901 có ý nghĩa. Căn cứ vào

giá trị chỉ số môi trường (Ij) trong vụ Đông 2016 thì điều kiện ở Vĩnh Phúc (Ij

= 2,447) là thuận lợi nhất cho các giống ngô thí nghiệm sinh trưởng phát

triển, tiếp đến là Hà Nội (Ij = 2,250), Thái Bình (Ij = 1,936), Phú Thọ (Ij =

0,879) và môi trường kém nhất là ở Thanh Hoá (Ij = -7,512) (Bảng 3.26).

Bảng 3.27. Phân tích ổn định theo hệ số hồi quy (bi) và tham số độ lệch (S2di)

Tham số độ lệch Chênh lệch của hệ số hồi quy (bi) so với 1 Tổ hợp lai

Ttn P Ftn P bi-1

V1 0,588 1,926 0,925 S2di 3,319 1,982 0,882

V2 0,362 1,370 0,868 1,646 1,487

V3 0,011 0,023 0,510 13,175 4,899

V4 0,422 0,470 0,665 54,694 17,185

V5 0,068 0,067 0,525 70,550 21,878

V6 0,797 2,203 0,943 6,032 2,785

V7 -0,165 0,587 0,700 2,325 1,688

V8 0,758 1,831 0,918 8,966 3,653

V9 0,558 1,028 0,810 17,845 6,281

V10 -0,050 0,078 0,529 26,469 8,833

V11 0,278 0,544 0,688 15,463 5,576

V12 -0,739 4,067 -0,999 0,704

2,417 5,915 2,750 LVN4 (đ/c) -0,868

7,642 -1,948 0,423 0,781 0,997 * 1,000 * 1,000 * 0,958 * 0,829 0,986 * 0,999 * 1,000 * 0,999 * 0,446 0,956 * 0,260 LVN99 (đ/c) -1,077

6,006 0,987 * 0,953 * 0,998 * 0,996 * -1,609 0,524 0,329 DK9901 (đ/c) -0,942

Kết quả phân tích ổn định về năng suất của các tổ hợp lai khảo nghiệm

theo hệ số hồi quy và tham số độ lệch được trình bày trong Bảng 3.27 cho

thấy: Khi phân tích ổn định theo hệ số hồi quy có 11/12 tổ hợp lai khảo

nghiệm (ngoại trừ V12) có hệ số hồi quy bi  1 (xác định qua kiểm định T).

Như vậy xét theo hệ số hồi quy thì các tổ hợp lai này thích nghi tốt và ổn định

qua 5 điểm khảo nghiệm, trong khi V12 và các giống đối chứng biểu hiện có

Ghi chú: * - Sai khác có ý nghĩa.

114

sự biến động trong vụ này. Tuy nhiên khi xét theo tham số độ lệch S2di, chỉ có

4 tổ hợp lai V1, V2, V7, V12 và 2 giống đối chứng LVN99 và DK9901 có giá trị S2di nhỏ, nghĩa là trong vụ Đông 2016 năng suất của các giống này là ổn

định, ít biến động qua các điểm khảo nghiệm khác nhau.

Như vậy, tổng hợp kết quả phân tích theo hệ số hồi quy (bi) và tham số độ lệch (S2di) đối với 12 tổ hợp lai khảo nghiệm trong vụ Đông 2016 tại 5

điểm thì chỉ có 3 tổ hợp lai gồm V1, V2 và V7 có tính ổn định, thể hiện năng

suất có diễn biến song song với giá trị năng suất trung bình của toàn thí

nghiệm, năng suất thấp hơn ở môi trường xấu (đất đai, nguồn nước, khí

hậu…) và năng suất cao ở môi trường thuận lợi hơn. Điều đó có nghĩa 3 tổ

hợp lai này được đánh giá là ổn định tốt hơn các giống đối chứng và 9 tổ hợp

lai khảo nghiệm còn lại. Đặc biệt đối với tổ hợp V7 biểu hiện là tổ hợp ổn

định và có ưu thế hơn hẳn các giống đối chứng cả ở môi trường bất thuận và

thuận lợi. Đối với 2 tổ hợp lai V1, V2 mặc dù được đánh giá là tổ hợp ổn định

tuy nhiên năng suất đạt được trong vụ này thấp vì vậy giá trị thực tiễn không

được đánh giá cao. Các kết quả này được chỉ ra rõ hơn qua đồ thị ở Hình 3.6.

Hình 3.6. Đồ thị biểu hiện tính thích nghi và ổn định về năng suất

của các giống khảo nghiệm vụ Đông 2016

115

Qua đồ thị biểu hiện tính thích nghi và ổn định về năng suất của các

tổ hợp lai khảo nghiệm trong vụ Đông 2016, tổ hợp V7 là tổ hợp lai có khả

năng thích ứng tốt hơn các giống đối chứng và 11 tổ hợp lai khảo nghiệm

còn lại, thể hiện ở đường thẳng hồi quy có hướng đi lên theo sự thuận lợi

của môi trường. Đồ thị cũng chỉ rõ tổ hợp V7 có khả năng cho năng suất

trung bình cao nhất trong thí nghiệm ở những môi trường kém hơn cũng

như ở môi trường thuận lợi hơn. Đối với 2 tổ hợp lai V1 và V2 đồ thị cũng

cho thấy có hướng đi lên tuy nhiên ở điều kiện môi trường xấu chỉ cho năng

suất thấp và ở môi trường thuận lợi năng suất chỉ tương đương các giống

đối chứng.

Kết quả phân tích về khả năng thích ứng và độ ổn định của các tổ hợp

lai khảo nghiệm xác định được duy nhất tổ hợp lai V7 có năng suất cao hơn

có ý nghĩa cả 3 giống đối chứng ở mức tin cậy 95%, là tổ hợp lai thích nghi

tốt và ổn định xét theo cả hệ số hồi quy (bi) và tham số độ lệch (S2di). V7 có

khả năng thích ứng và ổn định tốt hơn các giống đối chứng, thể hiện có ưu thế

hơn ở cả môi trường kém cũng như môi trường thuận lợi hơn. Từ kết quả này

chúng tôi lựa chọn tổ hợp lai V7 để đưa vào mạng lưới khảo nghiệm giống

Quốc gia với tên giống đăng ký khảo nghiệm là VN158.

3.6. Khả năng sinh trưởng, năng suất giống VN158 trong hệ thống khảo

nghiệm quốc gia

Giống ngô lai VN158 được khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử

dụng ở các vùng trồng ngô phía Bắc từ vụ Xuân 2017. Quá trình khảo nghiệm

do Trung tâm Khảo, Kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia thực

hiện. Trên cơ sở kết quả khảo nghiệm của Trung tâm Khảo, Kiểm nghiệm

giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia chúng tôi tiếp tục đánh giá và phân tích

phản ứng của giống thông qua các chỉ tiêu theo dõi về đặc điểm nông sinh

học, khả năng chống chịu và năng suất hạt.

116

3.6.1. Thời gian sinh trưởng của VN158

Tổ hợp lai VN158 tham gia hệ thống khảo nghiệm cơ bản trong 5 vụ, từ

vụ Xuân 2017 đến hết vụ Hè Thu 2018. Kết quả đánh giá các giai đoạn sinh

trưởng của tổ hợp lai VN158 và giống đối chứng DK9901 được thể hiện tại

Bảng 3.28.

Bảng 3.28. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của VN158

Thời gian từ gieo đến …. (ngày) Giống TGST (ngày) G-M G-TP TP-PR

3 3 109 112 6 6

2 2 111 110 4 5

59 61 4 7 131 131 3 4

3 3 110 109 5 5

G-PR Vụ Xuân 2017 tại các tỉnh phía Bắc 68 71 72 69 Vụ Hè Thu 2017 tại Sơn La 60 58 61 59 Vụ Đông 2017 tại các tỉnh phía Bắc 63 68 Vụ Xuân 2018 tại các tỉnh phía Bắc 66 63 63 66 Vụ Hè Thu 2018 tại Sơn La 59 54 59 54 5 5 114 114 5 5 VN158 DK9901 VN158 DK9901 VN158 DK9901 VN158 DK6919 VN158 DK6919

Nguồn: Trung tâm Khảo, Kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia.

Trong vụ Xuân 2017, tổ hợp lai VN158 mọc sau gieo 6 ngày, tương

đương giống đối chứng, thời gian tung phấn và phun râu sớm hơn giống đối

chứng 1 ngày, chênh lệch tung phấn - phun râu là 3 ngày, tương đương đối

chứng. VN158 kết thúc sinh trưởng sau 109 ngày trong vụ Xuân 2017, ngắn

hơn đối chứng 3 ngày.

Ghi chú: G-M: gieo đến mọc, G-TP: gieo đến tung phấn, G-PR: gieo đến phun râu, TP-PR: chênh lệch thời gian tung phấn, phun râu, TGST: thời gian sinh trưởng.

117

Trong điều kiện khảo nghiệm vụ Hè Thu 2017 tại Sơn La, cả tổ hợp lai

VN158 và giống đối chứng đều mọc nhanh hơn, thời gian từ gieo đến tung

phấn, phun râu ngắn hơn đáng kể so với điều kiện vụ Xuân, trong đó tổ hợp

lai VN158 tung phấn và phun râu đều sớm hơn 1 ngày so với đối chứng, cho

thu hoạch tương đương với giống đối chứng.

Thời gian mọc mầm của VN158 và giống đối chứng trong vụ Đông

2017 là ngắn nhất trong 5 vụ khảo nghiệm cơ bản, trong đó VN158 mọc sau

gieo 3 ngày, ngắn hơn giống đối chứng 1 ngày. Nhìn chung giống mọc mầm

nhanh sẽ sớm có khả năng tự quang hợp, sinh trưởng nhanh, giảm nguy cơ bị

sâu hại ở giai đoạn này. Vụ này, VN158 thể hiện khả năng thích ứng tốt với

điều kiện vụ Đông so với đối chứng, thời gian từ gieo đến tung phấn là 59

ngày và phun râu sau đó 4 ngày, cho thu hoạch sau 131 ngày; trong khi đó

giống đối chứng tung phấn muộn hơn 2 ngày và chênh lệch tung phấn - phun

râu lên tới 7 ngày. Chênh lệch tung phấn - phun râu quá lớn làm bắp kết hạt

kém, đuôi chuột dài, giảm năng suất.

Vụ Xuân và Hè Thu 2018, tổ hợp lai VN158 có các giai đoạn sinh

trưởng tương đương giống đối chứng. Cả hai vật liệu mọc sau gieo 5 ngày ở

cả hai vụ khảo nghiệm. Trong vụ Xuân, các vật liệu tung phấn sau 63 ngày,

phun râu sau 66 ngày, chênh lệch tung phấn - phun râu tương đối ngắn (3

ngày), kết thúc sinh trưởng sau 109 - 110 ngày. Trong khi đó, trong điều kiện

vụ Hè Thu thời gian gieo - tung phấn và phun râu của các vật liệu ngắn lại,

nhưng chênh lệch tung phấn - phun râu tăng lên 5 ngày, gây ảnh hưởng đến

năng suất thu được. Vụ này cả VN158 và đối chứng DK9901 đều cho thu

hoạch sau 114 ngày.

Có thể thấy tổ hợp lai VN158 có các giai đoạn sinh trưởng phát triển

tương đương giống đối chứng khi tham gia hệ thống khảo nghiệm cơ bản.

VN158 có xu hướng thích ứng tốt hơn so với đối chứng, tung phấn sớm hơn

đối chứng 1 - 2 ngày, phun râu sớm hơn đối chứng 1 - 5 ngày, chênh lệch

tung phấn - phun râu thấp hơn đối chứng, thời gian sinh trưởng tương đương

hoặc ngắn hơn giống đối chứng tùy từng điểm khảo nghiệm.

118

3.6.2. Đặc điểm hình thái của VN158

Bảng 3.29. Đặc điểm hình thái của VN158 trong khảo nghiệm

TTC DH MSH Giống CCC (cm) CĐB (cm) ĐCKB (điểm)

236,5 192,8 Vụ Xuân 2017 tại các tỉnh phía Bắc BĐ BĐ 1 1 1 1 130,4 98,30 VDC VDC

Vụ Hè Thu 2017 tại Sơn La

212,0 226,0 100,0 138,0 2 2 BĐ BĐ VDC VDC 1 1

Vụ Đông 2017 các tỉnh phía Bắc

172,7 172,8 77,2 80,4 2 2 1 1 VDC VDC

BĐ BĐ Vụ Xuân 2018 tại các tỉnh phía Bắc

224,5 221,2 114,9 104,1 1 1 BRN BĐ VDC VDC 1 2

Vụ Hè Thu 2018 tại Sơn La

VN158 DK9901 VN158 DK9901 VN158 DK9901 VN158 DK6919 VN158 DK6919 259,0 247,0 115,9 106,2 1 1 BRN BĐ VDC VDC 2 2

Đánh giá một số đặc điểm hình thái của tổ hợp VN158 và đối chứng

DK9901 thấy rằng tổ hợp lai VN158 có một số đặc điểm tương đương đối

chứng và ổn định qua 5 vụ khảo nghiệm. Nhìn chung VN158 có trạng thái cây

tương đương và tốt hơn đối chứng với mức đánh giá tốt. Cả 2 vật liệu đều có

bắp được đánh giá điểm 1 - 2 (rất kín - kín) và màu hạt vàng da cam. Bắp kín

giúp đảm bảo chất lượng của hạt thu được và màu hạt vàng da cam là màu sắc

hạt đang rất được thị trường ưa chuộng.

Trong điều kiện vụ Xuân và Hè Thu nhìn chung các vật liệu đều có chiều

cao cây và chiều cao đóng bắp cao hơn trong vụ Đông. Tổ hợp lai VN158 cao

cây hơn so với giống đối chứng ở 4 vụ khảo nghiệm, có chiều cao đóng bắp

tương đối hợp lý với tỷ lệ đóng bắp trong 5 vụ khảo nghiệm, dao động từ 44,7 -

Nguồn: Trung tâm Khảo, Kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia. Ghi chú: CC: cao cây, CĐB: chiều cao đóng bắp, TTC: trạng thái cây, ĐCKB: độ che kín bắp, DH: dạng hạt, MSH: màu sắc hạt, BĐ: bán đá, BRN: bán răng ngựa, VDC: vàng da cam.

119

55,1%, trong khi đó giống đối chứng DK9901 có chiều cao cây và chiều cao

đóng bắp biến động nhiều hơn, với tỷ lệ đóng bắp dao động từ 43,0 - 61,1%.

Đối với giống ngô tẻ, tỷ lệ đóng bắp >50% được đánh giá là nhược điểm dễ dẫn

đến gãy đổ, đặc biệt gãy ngang thân có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng

suất. Tổ hợp VN158 có thân lá tương đối cao chắc, có thể được khai thác theo

hướng sử dụng làm ngô sinh khối phục vụ trong chăn nuôi.

3.6.3. Khả năng chống chịu sâu bệnh và tỷ lệ đổ gãy của VN158 trong

khảo nghiệm

Kết quả đánh giá mức độ chống chịu sâu bệnh và điều kiện bất thuận

của tổ hợp VN158 trong khảo nghiệm cơ bản được trình bày tại Bảng 3.30.

Bảng 3.30. Khả năng chống chịu sâu bệnh và tỷ lệ đổ gãy của VN158 trong khảo nghiệm

Giống SĐT (1 - 5) SĐB (1 - 5) KV % ĐLN (1 - 5) BTKT (%) Rét (1- 5) ĐG %

TĐH (1 - 5) Vụ Xuân 2017 tại các tỉnh phía Bắc

2 2 2 2 0 0 1 1 1 1 1,7 0,0

1 1 1 1 1 4,2 8,3 1 Vụ Hè Thu 2017 tại Sơn La 1 1,5 1 2,5 1 1 0 0 - - 0 1,5

Vụ Đông 2017 các tỉnh phía Bắc

1 1 1 1 11,2 11,3 0 1 0 0 1 1 2 2 0 0

Vụ Xuân 2018 tại các tỉnh phía Bắc

1 1 2 1 0 0 0 1 1 1 30,5 24,8

VN158 DK9901 VN158 DK9901 VN158 DK9901 VN158 DK6919 VN158 DK6919 1 1 1 1 1 5,4 1,9 1 Vụ Hè Thu 2017 tại Sơn La 1 5,8 1 5,8 1 1 0 0 - - 0 0

Nguồn: Trung tâm Khảo, Kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia.

Ghi chú: SĐT: sâu đục thân, SĐB: sâu đục bắp, KV: bệnh khô vằn, ĐLN: bệnh

đốm lá nhỏ, BTKT: bệnh thối khô thân, TĐH: bệnh thối đen hạt, ĐG: tỷ lệ đổ gãy,

điểm 1 - 5: bị nhiễm rất nhẹ - bị nhiễm rất nặng.

120

Trong điều kiện thời tiết vụ Xuân 2017, cả tổ hợp lai VN158 và đối

chứng DK9901 đều nhiễm các loại sâu hại (sâu đục thân, sâu đục bắp) nặng

hơn các vụ còn lại, với mức độ nhiễm ở các vụ dao động từ rất nhẹ (điểm 1)

đến nhẹ (điểm 2). Khả năng chống chịu bệnh khô vằn của cả 2 vật liệu cũng

được đánh giá tốt với mức độ nhiễm <10% trong 4 vụ khảo nghiệm và 11,2 -

11,3% trong vụ Đông 2017. Tổ hợp VN158 chống chịu bệnh đốm lá lớn tốt

hơn đối chứng, với 2 điểm khảo nghiệm có điểm nhiễm bệnh là 0. Đây là một

trong những ưu điểm của tổ hợp VN158, giúp cây giữ được bộ lá xanh lâu

hơn, nhờ đó tăng tích lũy vào hạt, giúp hạt mẩy chắc, tăng năng suất.

Các bệnh như thối thân hay thối đen hạt nhìn chung không gây hại lên

cả 2 vật liệu, không phát hiện bệnh thối khô thân trong quá trình khảo nghiệm

và cả 2 vật liệu đều được đánh giá mức điểm nhiễm bệnh thối đen hạt là 1.

Trong vụ Xuân và vụ Đông, các vật liệu được đánh giá khả năng chịu

rét. Quá trình khảo nghiệm cho thấy tổ hợp VN158 có khả năng chịu rét

tương đương đối chứng. Tổ hợp có hạt mọc nhanh, cây con sinh trưởng tốt

trong vụ Xuân (rét đầu vụ) và khả năng thụ phấn thụ tinh, tích lũy vật chất tốt

trong vụ Đông (rét cuối vụ). Khả năng chịu rét tốt giúp tổ hợp thích nghi tốt

với nhiều vùng sinh thái, đặc biệt các khu vực miền núi phía Bắc nước ta.

Khả năng chống đổ rễ của tổ hợp VN158 và giống đối chứng DK9901

thể hiện khá tốt qua các vụ khảo nghiệm năm 2017 và vụ Hè Thu 2018 với tỷ

lệ đổ gốc rất thấp, dao động 0 - 1,7%. Vụ Xuân 2018 có tình hình thời tiết

tương đối phức tạp với nhiều trận gió lớn ở giai đoạn xoắn nõn làm tăng tỷ lệ

đổ gốc của cả giống đối chứng và tổ hợp khảo nghiệm, tuy nhiên mức độ đổ

rễ không cao và hầu như không bị gãy thân, nhờ đó không gây ảnh hưởng

nhiều đến năng suất.

Đánh giá cho thấy nhìn chung khả năng chống chịu sâu bệnh và bất

thuận của tổ hợp VN158 tương đương giống đối chứng DK9901. Tổ hợp

121

VN158 nhiễm nhẹ các loại sâu đục thân, sâu đục bắp, chống chịu tốt với bệnh

khô vằn, đốm lá, không bị thối khô thân và thối đen hạt, chịu rét tốt, ít gãy đổ,

khả năng thích nghi cao.

3.6.4. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của VN158

Trong điều kiện khảo nghiệm 5 vụ, các yếu tố cấu thành năng suất của

tổ hợp VN158 và giống đối chứng DK9901 được tổng hợp tại Bảng 3.31.

Bảng 3.31. Các yếu tố cấu thành năng suất của VN158 trong khảo nghiệm

Giống HH/C (bắp) CDB (cm) ĐKB (cm) SHH (hàng) SH/H (hạt) TLH/B (%) P.1000 (g) NS (tấn/ha)

Vụ Xuân 2017 tại các tỉnh phía Bắc

17,1 4,9 14 - 16 31,9 53,1 310,9 VN158 1

16,9 4,4 12 - 14 36,0 55,1 274,5 DK9901 1

Vụ Hè Thu 2017 tại Sơn La

17,7 4,8 12,5 33,5 57,2 310,9 7,189 VN158 1

18,3 4,3 13,4 35,0 60,9 274,5 6,966 DK9901 1

Vụ Đông 2017 tại các tỉnh phía Bắc

14,5 4,5 14 - 16 28,1 54,2 271,9 VN158 1

15,0 4.2 12 - 16 31,2 53,4 230,9 DK9901 1

Vụ Xuân 2018 tại các tỉnh phía Bắc

17,2 4,8 12 - 16 32,2 58,1 294,6 VN158 1

17,1 4,4 12 - 16 36,9 59,5 256,5 DK6919 1

Vụ Hè Thu 2018 tại Sơn La

VN158 1 18,7 5,2 14 - 18 41,2 68,8 296,6 7,880

DK6919 1 16,9 4,4 12 - 16 37,3 69,4 259,9 6,820

Nguồn: Trung tâm Khảo, Kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia.

Ghi chú: HH/C: tỷ lệ bắp hữu hiệu trên cây, CDB: chiều dài bắp, ĐKB: đường kính bắp, HB: sốhàng hạt trên bắp, HH: số hạt trên hàng, TLH/B: tỉ lệ hạt trên bắp, P.1000: khối lượng nghìn hạt, NS: năng suất hạt khô.

122

Số bắp hữu hiệu/cây của cả 2 vật liệu đều được đánh giá là 1 bắp.

Chiều dài bắp của tổ hợp VN158 nhìn chung tương đương đối chứng, dao

động từ 14,5 - 18,7 cm, trong đó thấp nhất là trong vụ Đông 2017. Tổ hợp

VN158 có đường kính bắp cao vượt so với giống đối chứng, đật 4,5 - 5,2 cm,

trong khi đó đối chứng đạt 4,2 - 4,4 cm. Đường kính bắp to là một trong

những đặc điểm thu hút người trồng do kích thước bắp rất bắt mắt. Đường

kính bắp to dẫn đến số hàng hạt/bắp nhiều. Trung bình tổ hợp VN158 có 14 -

16 hàng hạt/bắp, trong khi giống đối chứng chỉ có 12 - 14 hàng hạt/bắp. Số

hàng hạt/bắp của VN158 cao hơn giống đối chứng ở 3 vụ khảo nghiệm và

tương đương giống đối chứng trong vụ Xuân 2018.

Tổ hợp VN158 có kích thước hạt khá lớn, khối lượng 1000 hạt đạt

271,9-310,9g, cao hơn đáng kể so với giống đối chứng. Tỷ lệ hạt/bắp của

VN158 tương đương giống đối chứng, số hạt/hàng thấp hơn đối chứng trong 4

vụ khảo nghiệm và cao hơn đối chứng trong điều kiện vụ Hè Thu 2018.

Có thể thấy, các yếu tố cấu thành năng suất của tổ hợp VN158 nhìn

chung đều đạt mức tương đương giống đối chứng. Bên cạnh đó, VN158 có

đường kính bắp lớn, nhờ đó số hàng hạt/bắp cao hơn đối chứng. Các yếu tố

cấu thành năng suất cao cho thấy tổ hợp có tiềm năng năng suất tốt.

3.6.5. Năng suất của giống ngô lai VN158 trong khảo nghiệm cơ bản

Kết quả đánh giá năng suất của tổ hợp lai VN158 và giống đối chứng

DK9901 trong hệ thống khảo nghiệm cơ bản được thể hiện trong Bảng 3.32.

Trong vụ Xuân 2017, tổ hợp lai VN158 tham gia khảo nghiệm tại 4

tỉnh miền Bắc: Hà Nội, Thái Bình, Bắc Giang và Thanh Hóa. Năng suất trung

bình của tổ hợp lai VN158 tại 4 điểm khảo nghiệm đạt 6,960 tấn/ha, vượt

1,3% so với đối chứng DK9901. Trong đó, tại điểm khảo nghiệm Thái Bình

cả 2 giống đều cho năng suất cao nhất, tổ hợp lai VN158 vượt đối chứng

11,64%, điểm khảo nghiệm Bắc Giang tổ hợp lai VN158 cho năng suất vượt

giống đối chứng 7,83%.

123

Bảng 3.32. Năng suất của VN158 trong khảo nghiệm

Đơn vị tính: tấn/ha

Giống Hà Nội Thái Bình Bắc Giang Thanh Hóa Trung bình

Vụ Xuân 2017 tại các tỉnh phía Bắc

6,866 7,905 7,391 5,680 6,960 VN158

7,200 7,081 6,854 6,350 6,871 DK9901

- 6,9 7,2 6,1 5,0 CV(%)

- 8,54 8,25 7,32 5,1 LSD0,05

Vụ Hè Thu 2017 tại Sơn La

Sơn La - - - -

7,189 - - - 7,189 VN158

6,966 - - - 6,966 DK9901

- - - - 7,70 CV(%)

- - - - 9,32 LSD0,05

Vụ Đông 2017 tại các tỉnh phía Bắc

Bắc Giang Thanh Hóa Sơn La - -

5,715 5,360 5,945 - 5,673 VN158

5,716 5,060 5,922 - 5,586 DK9901

6,6 3,6 9,1 - - CV(%)

6,24 3,01 9,49 - - LSD0,05

Vụ Xuân 2018 tại các tỉnh phía Bắc

Hà Nội Thái Bình Bắc Giang Thanh Hóa

8,009 8,185 6,679 5,447 7,080 VN158

7,726 7,652 6,642 6,000 7,005 DK6919

6,6 7,0 5,3 4,0 CV (%)

3,60 8,55 5,85 4,70 LSD0,05

Vụ Hè Thu 2018 tại Sơn La

Sơn La - - - -

7,880 7,880 VN158 - - -

6,820 6,820 DK6919 - - -

7,4 - - - - CV (%)

9,03 - - - - LSD0,05

124

Vụ Hè Thu 2017 tổ hợp lai VN158 tham gia khảo nghiệm cơ bản tại

Sơn La. Vụ này giống đạt năng suất 7,189 tấn/ha, vượt đối chứng DK9901

3,2%.

Vụ Đông 2017 tổ hợp lai VN158 khảo nghiệm cơ bản tại 3 điểm Bắc

Giang, Thanh Hóa và Sơn La. Giống cho năng suất tương đương và cao hơn

đối chứng DK9901 ở cả 3 điểm khảo nghiệm, trong đó vượt đối chứng 5,93%

ở điểm Thanh Hóa. Vụ này cả tổ hợp lai VN158 và giống đối chứng DK9901

nhìn chung đều cho năng suất thấp, trung bình tổ hợp lai VN158 đạt 5,673

tấn/ha, đối chứng đạt 5,586 tấn/ha.

Vụ Xuân 2018, tổ hợp lai VN158 tiếp tục được đưa đi khảo nghiệm cơ

bản tại 4 tỉnh phía Bắc: Hà Nội, Thái Bình, Bắc Giang và Thanh Hóa. Giống

cho năng suất cao hơn đối chứng ở 3 điểm Hà Nội, Thái Bình, Bắc Giang,

trong đó năng suất đạt cao nhất tại điểm Thái Bình (8,185 tấn/ha), vượt đối

chứng 6,97%, điểm Hà Nội cho năng suất cao tương đương (8,009 tấn/ha),

vượt đối chứng 3,66%. Điểm khảo nghiệm tại Thanh Hóa cả tổ hợp lai

VN158 và giống đối chứng đều cho năng suất thấp. Vụ này trung bình tổ hợp

lai VN158 đạt năng suất 7,080 tấn/ha.

Vụ Hè Thu 2018, tổ hợp lai VN158 được khảo nghiệm tại Sơn La. Vụ

này giống sinh trưởng phát triển tốt vượt trội, đạt năng suất 7,880 tấn/ha, cao

hơn giống đối chứng ở mức có ý nghĩa, vượt 15,54%.

Qua 5 vụ khảo nghiệm cơ bản tại 5 tỉnh phía Bắc, tổ hợp lai VN158

thể hiện khả năng sinh trưởng phát triển tốt, ổn định qua các môi trường.

Giống cho năng suất trung bình cao hơn giống đối chứng DK9901 ở tất cả

các vụ, vượt đối chứng từ 1,07 - 15,54%.

3.6.6. Năng suất của giống ngô lai VN158 trong khảo nghiệm sản xuất

Trải qua 3 vụ khảo nghiệm sản xuất tại các tỉnh Thanh Hóa, Thái Bình

và Sơn La, tổ hợp lai VN158 cho kết quả khá tốt, thể hiện tại Bảng 3.33.

125

Bảng 3.33. Thời gian sinh trưởng và năng suất của giống ngô VN158 trong khảo nghiệm sản xuất vụ Đông 2017, Xuân 2018, Hè 2018 tại các địa phương

Giống TGST (ngày) Năng suất (tấn/ha) (%) năng suất so với đối chứng

Thanh Hóa vụ Đông 2017 (gieo ngày 6/10/2017)

126 VN158 19,8 7,570

120 6,320

Thái Bình vụ Xuân 2018 (gieo ngày 6/03/2018)

115 7,905 DK9901 VN158 2,3

112 7,705

114 DK6919 VN158 Sơn La vụ Hè 2018 (gieo ngày 13/05/2018) 15,4 8,110

Trong điều kiện gieo trồng vụ Đông tại Thanh Hóa, tổ hợp lai VN158 cho thu hoạch muộn hơn giống đối chứng DK9901 6 ngày với năng suất cao vượt đối chứng 19,8%, đạt 7,570 tấn/ha. Trong điều kiện vụ Xuân 2018 tại Thái Bình, tổ hợp lai VN158 có thời gian sinh trưởng dài hơn 3 ngày so với đối chứng, vẫn cho năng suất cao vượt đối chứng với mức vượt 2,3%, đạt 7,905 tấn/ha. Trong điều kiện canh tác khá bất thuận của vụ Hè 2018 tại Sơn La, tổ hợp lai VN158 thể hiện khả năng thích ứng và sinh trưởng phát triển tốt vượt đối chứng; cả 2 giống đều cho thu hoạch sau 114 ngày, trong đó tổ hợp lai VN158 cho năng suất cao vượt đối chứng 15,4%, đạt 8,110 tấn/ha.

114 DK6919 7,030

Hình 3.7. Tổ hợp lai VN158

126

Như vậy, qua 3 vụ khảo nghiệm sản xuất tại 3 địa phương khác nhau,

nhận thấy: Tổ hợp lai VN158 có thời gian sinh trưởng trung bình tương

đương và dài hơn giống đối chứng DK9901; giống thể hiện khả năng sinh

trưởng ổn định, cho năng suất cao ở các môi trường thổ nhưỡng cũng như

điều kiện canh tác, tự nhiên khí hậu khác nhau, cho năng suất cao > 7,5 tấn/ha

ở cả 3 vụ khảo nghiệm, vượt giống đối chứng DK9901 từ 2,3 đến 19,8%, có

những vụ năng suất đạt 8,10 tấn/ha. Từ những kết quả này thấy rằng đây là

một tổ hợp lai sinh trưởng trung bình sớm, chịu rét khá, có khả năng thích

ứng rất tốt, tiềm năng năng suất cao, có thể bổ sung vào bộ giống cho sản xuất

vụ Đông ở các vùng trồng ngô phía Bắc nói chung và Đồng bằng sông Hồng

nói riêng./.

127

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

1. Kết luận

1.1. Đánh giá 53 dòng ngô nghiên cứu trong thí nghiệm ở 3 thời vụ

gieo trồng khác nhau trong hai 2 vụ Đông 2012 và vụ Đông 2013 xác định

được 30 dòng phù hợp với tiêu chí ngắn và trung ngày, chịu rét, trong đó 6

dòng C777, C608, C783, C801, C571 và C855 với chỉ số chọn lọc dao động

từ 3,84 - 6,67. Sử dụng 22 locus SSR phân tích đa dạng di truyền của 30 dòng

chọn lọc cho kết quả: Hệ số tương đồng của 30 dòng từ 0,54 - 0,94. Và ở hệ

số tương đồng di truyền 0,75 tập đoàn các dòng ngô nghiên cứu phân thành 4

nhóm chính và 1 dòng đơn lẻ (T5).

1.2. Xác định được các dòng: C352, C16, C431, C838, C801, C769 có

khả năng kết hợp chung cao về năng suất, đặc biệt 2 dòng C431 và C769 còn

có phương sai khả năng kết hợp riêng cao.

1.3. Kết quả khảo sát các THL đã tuyển chọn được 12 THL lai triển

vọng, phân tích khả năng thích ứng và độ ổn định đã xác định được tổ hợp

C431 x B67CT (V7) có năng suất đạt 7,19 tấn/ha, cao hơn có ý nghĩa 3 giống

đ/c ở mức tin cậy 95%, biểu hiện là tổ hợp ổn định và có ưu thế hơn hẳn các

giống đ/c ở cả môi trường bất thuận và thuận lợi.

1.4. Trong hệ thống khảo nghiệm Quốc gia, THL triển vọng C431 x

B67CT (VN158) có TGST 109 - 131 ngày, năng suất đạt 5,673 - 7,880 tấn/ha,

cao hơn giống đ/c từ 1,56 - 15,54%, có khả năng chịu rét ở khảo nghiệm cơ

bản. Ở khảo nghiệm sản xuất VN158 có TGST 115 - 126 ngày, năng suất đạt

7,57 - 8,11 tấn/ha. Những kết quả này cho thấy VN158 có thể bổ sung vào bộ

giống cho các vùng trồng ngô phía Bắc nói chung và đồng bằng sông Hồng

nói riêng.

4.2. Đề nghị

- Tiếp tục cải tạo, sử dụng 30 dòng triển vọng trong công tác lai tạo giống

chín sớm, chịu rét, phục vụ sản xuất ngô vụ Đông ở Đồng bằng sông Hồng.

- Tiếp tục thử nghiệm thêm tổ hợp lai VN158 ở các vụ để có những kết

luận chính xác hơn trước khi làm thủ tục công bố lưu hành cho sản xuất./.

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ

LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1. Phạm Thanh Thủy, Bùi Mạnh Cường, Trần Đình Long (2020), “Đặc điểm

nông sinh học và khả năng kết hợp của các dòng ngô nghiên cứu ngô thuần

ngắn ngày”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 18, 66 - 71.

2. Phạm Thanh Thủy, Bùi Mạnh Cường, Ngô Thị Minh Tâm, Trần Đình

Long (2020), “Đánh giá tính ổn định về năng suất của một số tổ hợp ngô

lai triển vọng trong vụ Đông ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng”, Tạp chí

Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 19, 10 - 16.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Bộ Nông nghiệp và PTNT (2014), Báo cáo kết quả thực hiện kế hoạch 8

tháng năm 2014 ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn.

2. Bộ Nông nghiệp và PTNT (2020), Báo cáo Hội nghị Sơ kết sản xuất vụ

Đông 2019 và kế hoạch sản xuất vụ Đông 2020 các tỉnh phía Bắc.

3. Cục Trồng trọt (2018), Báo cáo kết quả vụ đông 2017 kế hoạch sản xuất vụ

đông 2018, Hội nghị Sản xuất vụ đông đồng bằng sông Hồng năm 2018.

4. Bùi Mạnh Cường và cs. (2003), "Chọn tạo dòng ngô thuần bằng kỹ thuật

nuôi cấy bao phấn", Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị công nghệ

sinh học toàn quốc 2003, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 745 - 759.

5. Bùi Mạnh Cường (2007), Công nghệ sinh học trong chọn tạo giống ngô,

Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.

6. Bùi Mạnh Cường, Nguyễn Xuân Thắng (2019), Cây Ngô Việt Nam hội

nhập và phát triển, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.

7. Bùi Mạnh Cường và cs. (2020), “Kết quả nghiên cứu khoa học và hợp tác

quốc tế giai đoạn 2015 - 2019 và định hướng nghiên cứu giai đoạn 2020

- 2025 của Viện Nghiên cứu Ngô”, Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt

Nam, 4, 3 - 9.

8. Nguyễn Văn Diện (2019), “Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng

kết hợp của một số dòng ngô thuần”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông

nghiệp Việt Nam, 3, 42 - 47.

9. Lương Thái Hà (2019), “Đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô

ngắn ngày triển vọng bằng phương pháp lai đỉnh”, Tạp chí Khoa học

Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 3, 48 - 52.

10. Nguyễn Đình Hiền (2006), "Luân giao và GGE-biplot (Diallel cross and

GGE-biplot)", Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 6, 98 - 102.

11. Nguyễn Đình Hiền và Lê Quý Kha (2007), “Các tham số ổn định trong

chọn giống cây trồng”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp, tập 5

(số 1), 67 - 72.

12. Bùi Văn Hiệu (2019), “Kết quả chọn tạo và khảo nghiệm giống ngô

VN636”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 3, 3 - 7.

13. Nguyễn Quang Minh (2020), “Nghiên cứu tuyển chọn giống ngô có sinh

khối cao, chất lượng tốt ở vùng ngoại thành Hà Nội”, Tạp chí Khoa học

Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 1, 7 - 12.

14. Vương Huy Minh (2012), Nghiên cứu cải thiện dòng thuần bố mẹ của một

số giống ngô thương mại phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai,

Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam,

Hà Nội.

15. QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT (2011), Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về

khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống ngô, Bộ Nông

nghiệp và PTNT.

16. Vũ Ngọc Quý (2017), Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai trung ngày năng

suất cao cho vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên, Luận án Tiến sĩ, Viện

Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.

17. Ngô Hữu Tình, Nguyễn Đình Hiền (1996), Các phương pháp lai thử

và phân tích khả năng kết hợp trong các thí nghiệm về ưu thế lai,

Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.

18. Ngô Hữu Tình, Phạm Văn Ruy, Lưu Phúc Sắt, Nguyễn Thị Lưu (1996),

“Kết quả chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày, thấp cây, tán bó và giống

ngô lai LVN20”, Tuyển tập một số kết quả nghiên cứu khoa học & phát

triển cây ngô Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội, 369 - 372.

19. Ngô Hữu Tình, Trần Hồng Uy, Võ Đình Long, Bùi Mạnh Cường, Lê Quý

Kha, Nguyễn Thế Hùng (1997), Cây Ngô - Nguồn gốc, đa dạng di truyền

và quá trình phát triển, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội, 152 tr.

20. Ngô Hữu Tình, Nguyễn Thị Lưu, Lưu Phúc Sắt, Tạ Duy Mạnh, Phan Thị

Vân, Trần Lan Anh (2004), “Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai

ngắn ngày LVN99”, Tuyển tập một số kết quả nghiên cứu khoa học &

phát triển cây ngô Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp, 2012, 373 - 378.

21. Ngô Hữu Tình, Phan Xuân Hào (2005), "Tiến bộ về nghiên cứu ngô lai ở

Việt Nam", Báo cáo tại Hội nghị Ngô lần thứ 9 khu vực Châu Á, Bắc

Kinh - Trung Quốc, tháng 9 năm 2005.

22. Ngô Hữu Tình (2009), Chọn lọc và lai tạo giống ngô, Nhà xuất bản Nông

nghiệp, Hà Nội, 371 tr.

23. Tổng cục Thống kê (2015), Niên giám thống kê 2014, Nhà xuất bản Thống

kê, Hà Nội.

24. Tổng cục Thống kê (2016), Niên giám thống kê 2015, Nhà xuất bản Thống

kê, Hà Nội.

25. Tổng cục Thống kê (2017), Diện tích, năng suất và sản lượng ngô phân

theo địa phương, Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội.

26. Tổng cục Thống kê (2018), Diện tích, năng suất, sản lượng ngô năm

2018, Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội.

27. Tổng cục Thống kê (2019), Diện tích, năng suất và sản lượng ngô phân

theo địa phương, Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội.

28. Tổng cục Thống kê (2020), Diện tích, năng suất và sản lượng ngô phân

theo địa phương, Nhà xuất bản Thống kê, Hà Nội.

29. Văn Tất Tuyên (1995), “Sinh thái khí hậu và thời vụ trồng ngô”, Nghiên

cứu cơ cấu luân canh tăng vụ, các biện pháp kỹ thuật canh tác cây ngô,

xây dựng mô hình trồng ngô lai ở vùng thâm canh, Nhà xuất bản Nông

nghiệp, Hà Nội.

30. Trần Hồng Uy, Đặng Ngọc Lập, Nguyễn Thị Bính (2012), “Báo cáo kết

quả nghiên cứu tạo giống ngô chín sớm TSB2”, Tuyển tập một số kết quả

nghiên cứu khoa học & phát triển cây ngô Việt Nam, Nhà xuất bản Nông

nghiệp, 2012, 341 - 436.

31. Viện Nghiên cứu Ngô (2015), Chiến lược phát triển cây ngô từ 2015 -

2020, Viện Nghiên cứu Ngô.

Tiếng nước ngoài và Website

32. Alvarado, G. and M. Vargas (2014), "Diallel R code", Statistics and

Genomics Course, ICRISAT, Patancheru, Hyderabad, India, CIMMYT.

33. Ana Nikolic, Violeta Andjelković, Dejan Dodig, Snežana

Mladenovićdrinić, Natalija Kravić And D. Ignjatović-Micić (2013),

"Identification of QTL-s For Drought Tolerance In Maize, II : Yield And

Yield Components", Maize Research Institute "ZemunPolje", Belgrade,

Serbia, GENETIKA, 45 (2), 341 - 349.

34. Arnel R. Hallauer, Marcelo J. Carena and J.B. Miranda Filho (2010),

“Quantitative Genetics in Maize Breeding”, Handbook of Plant

Breeding, Springer Science + Business Media, LLC, 223 - 285.

35. Badu-Apraku B., Fajemisin J. M. and Diallo A.O. (1995), “The

performance of early and extra-early varieties across environments in

West and Central Africa”, In Contributing to Food Self-sufficiency:

Maize Research and Development in West and Central Africa,

Proceedings of a Regional Maize Workshop, 29 May-2 June 1995 (Eds

B. Badu-Apraku, M.O. Fakoroda, M. Ouedraogo and F.M. Quin), 149 -

159, Cotonou, Benin Republic: IITA.

36. Baker R.J. (1986), Selection Indices in Plant Breeding.

37. Barber J., Ford R.C., Mitchell R.A.C., Millner P.A. (1984), “Chloroplast

thylakoid membrane fluidity and its sensitivity to temperaturé”, Planta,

161, 375 - 380.

38. Barloy D. and Beckert M. (1993), "Improvement of regeneration ability of

androgenetic embryos by early anther transfer in maize", Plant Cell,

Tissue and Organ Culture, 33 (1), 45 - 50.

39. Bauman L. F. (1981), "Review of methods used by breeders to develop

superior corn inbreds", 36th Annual Corn and Sorghum reseach

coference.

40. Beckert M. (1994), “Advantages and Disadvanteges of the use of in vivo/in situ

produced DH maize plants”, Biotechnology in Agriculture and Forestry, 25,

201-213.

41. Brown B. (1953), “Source of germplasm for hybrid corn”, Amer, Seed

Trade Assoc, 11-16.

42. Cantelmo N.F., R.G. Von Pinho and M. Balestre (2016), "Genomic

breeding value prediction for simple maize hybrid yield using total

effects of associated markers, under different imbalance levels and

environments", Genetí Molecular Research (GMR), 15 (1).

43. Cesar, G.G., Miguel A.G.R., José G.L.O, Ignacio O.C., Cirilo V.V., Mario

G.C., Alejandro M., Anselmo G.T. (2014), Combining Ability and

Heterosis in Corn Breeding Lines to Forage and Grain.

44. CIMMYT (1985), Managing trial and reporting data for CIMMYT’s

international maize testing program, CIMMYT, EL Batan, Mexico, 20.

45. CIMMYT (1999/2000), World maize facts and trends.

46. Coe, E. H. (1959), "A line of maize with high haploid frequency", Am

Nat, 93, 381 - 382.

47. Derieux M. (1979), “INRA, France, Selection for earliness and

productivity”, Proceeding of the tenth meeting of the maize and

sorghum selection of EUROPIA, Varna, 29 - 36.

48. Dellaporta et al. (1983), Plant Molecular Biology Reporter 1, nr. 4, 19 - 21.

49. Duvick D.N. and Cassmam K.G. (2001), “Post-green revolution trends in

yeild potential of temperate maize in the North-Central United States”,

Crop Sci., 39, 1622 - 1630.

50. Deepmala Sehgal, Richa Singh and Vijay Rani Rajpal (2016), Chapter 2:

Quantitative Trait Loci Mapping in Plants: Concepts and Approaches

in Molecular Breeding for Sustainable Crop Improvement, Sustainable

Development and Biodiversity, Eds: V. R. Rajpal, R. S. Rao and S. N.

Raina, Springer International Publishing Switzerland, 2, 31 - 54.

51. Edmeades Greg O. (2013), "Progress in Achieving and Delivering

Drought Tolerance in Maize - An Update", Published by: The

International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications

(ISAAA), 1 - 32.

52. Eberhart S. A. and Russel W.L. (1966), “Stability parameters for

comparing varieties”, Crop Science, 6, 36 - 40.

53. FAO (2012), "World Agriculture Towards 2030/2050: The 2012

Revision", FAO Agricultural Development Economics Division -

Agricultural Development Economics (ESA), 12 - 03: 1; 102 - 104; 210

- 125; 127 - 130.

54. FAOSTAT (2013), “Foreign Agricultural Service, United States

Department of Agriculture (February 2019)”, World Agricultural

Production.

55. FAO (2016), “Save and Grow in practice”, Maize - Rice - Wheat.

56. FAO (2017), The future of food and agriculture - trends and challenges.

57. FAO (2018), World Agricultural Production.

58. Ferreira D.V., Von Pinho R.G., Balestre M. and Oliveira R.L. (2010),

“Prediction of maize hybrid performance using similarity in state and

similarity by descent information”, Genet. Mol. Res. 9(4), 2381 - 2394.

59. Fracheboud, Y., Leipner, J. (2003), “The application of chloro- phyll

fluorescence to study light, temperature, and drought stress”, In: DeEll,

J.R., Toivonen, P.M.A. (eds) Practical Applications of Chlorophyll

Fluorescence

in Plant Biology, 125 - 150, Kluwer Academic

Publishers, Dordrecht.

60. Fraley, R. T. (2009), “Molecular Genetic Approaches to Maize

Improvement”, B. A. L. E. Alan L. Kriz (Eds), In: Biotechnology in

Agriculture and Forestry. Springer Euphytica, 63.

61. Galeev G. S. (1979), “The principles and method of selection and

development of initiation material in the breeding of early maize

hybrid”, Proceeding of the tenth meeting of the maize and sorghum

selection of EUROPIA, Varna, September, Eucarpia/USSR., 36 - 41.

62. Geiger H.H., Gordillo, G.A. (2009), "Doubled haploids in hybrid maize

breeding". Maydica, 54, 485 - 499.

63. Genetics Home Reference (2017), "What are single nucleotide

polymorphisms

(SNPs)?", U.S. National Library of Medicine,

Retrieved

August

22,

2017,

from

https://ghr.nlm.nih.gov/primer/genomicresearch/snp.

64. Hallauer, A.R., Russel W.A., Lamkey K.R. (1988), "Corn breeding", In:

Sprague G.F., Dudley J.W. (eds) Corn and corn improvement,

American Society of Agronomy, Inc Madison Wiscosin, USA, 3rd edn,

463 - 564.

65. Hallauer A. R. (1990a), “Methods used in developing maize inbred”, Maydica,

35, 1-16.

66. Hallauer A. R. (1990b), “Potential of exotic germplasm in maize

populations and breeding germplasm”, Lecture for advance course of

maize, CIMMYT.

67. Hallauer A. R. (1990c), “Relation of genetic effects and types of testers for

evaluation of inbred lines”, Lecture for advanced course of maize

breeding, CIMMYT.

68. Has I. (2012), “Evaluation of Maize “Turda” Gerplasm as Sources of Earliness

in Breeding Programs”, Bulletin UASWM Agriculture, 69 (1), 103 - 113.

69. Hodges, D.M., Andrews, C.J., Johnson, D.A., Hamilton, R.I. (1996),

“Antioxidant compound responses to chilling stress in differentially

sensitive inbred maize lines”, Physiologia Plantarum , 98, 685 - 692.

70. Hull, M.R., Long, S.P., Jahnke, L.S. (1997), “Instantaneous and

developmental effects of low temperature on the catalytic properties of

antioxidant enzymes in two Zea species”, Australian Journal of Plant

Physiology, 27, 337 - 343.

71. Hund, A., Richner, W., Soldati, A., Fracheboud, Y., Stamp, P. (2007),

“Root morphology and photosynthetic perform - ance of maize inbred

lines at low temperature”, European Journal of Agronomy, 27, 52 - 61.

72. IGC (2019), Grain Market Report, International Grain Council (January

2019), https://www.igc.int/en/default.aspx.

73. Jahnke, L.S., Hull, M.R., Long, S.P. (1991), “Chilling stress and oxygen

metabolizing enzymes in Zea mays and Zea diploperennis”, Plant, Cell

and Environment, 14, 97 - 104.

74. John M. Butler (2012), "Chapter 12 - Single Nucleotide Polymorphisms

and Applications", National Institute of Standards and Technology,

Gaithersburg, Maryland, USA, 347 - 369.

75. Jose L. Araus, María D. Serret and Gregory O. Edmeades (2012),

“Phenotyping Maize for Adaptation to Drought. Philippe Monneveux,

Jean Marcel Ribaut and Antonia Okono (Eds in 2014), Part II:

Application to Specific Crops. In: Drought phenotyping in Crops: From

theory to practice, Frontiers.

76. Kato A. (2002), “Chromosome doubling of haploid maize seedlings using

nitrous oxide gas at the flower primordial stage”, Plant Breed, 121, 370-377.

77. Ketthaisong Danupol, Khundej Suriharn, Ratchada Tangwongchai, Jay-Lin

Jane (2015), “Physicochemical and morphological properties of starch

from fresh waxy corn kernels”, February 2015, Journal of Food Science

and Technology -Mysore, 52 (10), DOI: 10.1007/s13197-015-1750-2.

78. Khampas, S., Lertrat, K., Lomthaisong, K., Simla, S. and Suriharn, B.

(2015), “Effect of

location, genotype and

their

interactions for

anthocyanins and antioxidant activities of purple waxy corn cobs”,

Turkish Journal of Field Crops 20(1): 15 - 23.

79. Lavergne J. and Joliot P. (1991), Restricted diffusion in photosynthetic

membranes, TIBS, 16, 129 - 134.

80. Leipner, J., Fracheboud, Y., Stamp, P. (1997), “Acclimation by

suboptimal growth temperature diminishes photooxida- tive damage in

maize leaves”, Plant, Cell and Environment, 20, 366 - 372.

81. Longin CFH, Utz HF, Melchinger AE, Reif JC (2007), “Hybrid maize

breeding with doubled haploids”, II. Optimum type and number of

testers in two-stage selection for general combining ability, Theor Appl

Genet 114, 393 - 402.

82. Luz, C.G.M. and S.R. Ellen (2004), Laboratory handbook, Protocols for

maize genotyping using SSR markers and data analysis, AMBIONET

service laboratory - CIMMYT, Metro Malina, Philippines.

83. National Corn Growers Association US (2015), "US Corn Update: Crop

Progress - Corn Supply and Demand - Historical Information",

National Corn Growers Association of USDA, 1 - 11.

84. Olsen J. K., C. R. Momaham and G. L. Hammer (1993), “Prediction of

sweet corn phenlogy in sultorical environment”, Agro. J., 85. p. 410.

85. Oluwarati A., M.A.B. Fakorede, A.M.B. Badu-Apraku (2015), “Climatic

conditions requirements of maize germplasm for flowering in the

rainforest Agro-ecology of Nigeria”, Journal of Plant Breeding and

Crop Science, vol. 7(6), 170 - 176.

86. Peseitelli, S. M., Mitchell, J.C, Jones, A.M, Pareddy, D.R, Petolino, J.F

(1989), "High frequency androgenesis from isolated microspores of

maize", Plant Cell, 7, 673 - 676.

87. Pswarayi, A., and Vivek, B.S (2007), Combining ability among

CIMMYT’s early maturing maize (Zea mays L.) germplasm under stress

and non-stress conditions and identification of testers, Euphytica.

88. Revilla P., Malvar R.A., Butron A., Ordas A. (2000), “Inheritance of cold

tolerance at emergence and during early season growth in maize”, Crop

Sci, 40, 1579 - 1585.

89. Revilla P., Butron A., Cartea M.E., Malvar R.A., Ordas A. (2005),

“Breeding for cold tolerance”, In: Ashraf M., Harris P.J.C. (eds) Abiotic

stresses: plant resistance through breeding and molecular approaches,

Haworth, New York, pp. 301 - 398.

90. Ribaut J.M., Fracheboud Y., Monneveux P., Banziger M., Vargas M. and

J.C.J. (2007), "Quantitative trait loci for yield and correlated traits

under high and low soil nitrogen conditions in tropical maize", Mol

Breed, 20, 15 - 29.

91. Richner W., Kiel C., Stamp P (1997), “Is seedling root mor- phology

predictive of seasonal accumulation of shoot dry matter in maize?”,

Crop Science, 37, 1237 - 1241.

92. Rissi R. and Hallauer A.R. (1991), Evaluation of four testers for

evaluating maize (Zea mays L.) lines in a hybrid development program,

Revista Brasileira de Genética, 14, 467 - 481.

93. Rohlf, F.J. (2000), NTSYS-pc: Numerical Taxonomy and Multivariate

Analysis System Version 2.1, Exeter Publishing Setauket, New York.

94. Stringfield, G. (1974), Developing herterozygous parent stocks for maize

hybrids.

95. Troyer A. F., Brown W. L. (1976),

Selection for Early Flowering in Corn: Seven Late Synthetics,

https://doi.org/10.2135/cropsci1976.0011183X001600060007xCitations: 15.

96. Troyer A.F. (1983), “Breeding corn for heat and drought tolerance”, Proc

ASTA Corn Sorghum Res Conf, 38, 128 - 143.

97. Troyer A.F. (1994), “Breeding early corn”. In: A.R. Hallauer (Ed),

Specialty Corns, CRC Press, Boca Raton, 3, 11 - 396.

98. Troyer A.F. (2006), "Adaptedness and heterosis in corn and mule

hybrids", Crop Sci, 46, 16.

99. Tuberosa, Silvio S., Maria C.S., Pierangelo L., Marco M. and Sergio C.

(2002), "Mapping QTLs regulating morpho-physiological traits and

yield: Case studies, shortcomings and perspectives in drought-stressed

maize", Annals of Botany, 89, 941 - 963.

100. USDA (2011), FAS, office of global Analysis (202) 720 - 6301 - Grain

and feed.

101. USDA (2017), "Vietnam Grain and Feed Annual", USDA Foreign

Agricultural Service, Global Agricultural iformation Network, GAIN

Report Number: VM7016, 12 - 19.

102. USDA (2019), “Reports world agricultural production 2019”, Crop

Production.

103. USDA (2020), “Reports world agricultural production month 1/2020”,

Crop Production.

104. USDA (2020), “Reports world agricultural production month 4/2020”,

Crop Production.

105. Vasal, S. K., Dhillon, B. S. and Srinivasan, J (1999a). Changing

scenario of hybrid maize breeding and research strategies to develop

two-parent hybrids, CIMMYT, El Batan, Mexico.

106. Velican V. (1956), Bibliography of Agriculture, Vol. 21, No. 3.

107. Vivek, B.S., J. Crossa and G. Alvarado (2009), "Heterosis and

combining ability among CIMMYT's mid-altitude early to intermediate

maturing maize (Zea mays L.) populations", Maydica, 54, 97 - 107.

108. Vivek, B.S., G.K. Krishna, V. Vengadessan, R. Babu, P.H. Zaidi et al.

(2016), “Use of Genomic Estimated Breeding Values (GEBVs) results

in rapid genetic gains for drought tolerance in maize (Zea mays L.)”,

The Plant Genome.

109. Widdicombe, W.D., and Thelen, K. (2002), “Row width and plant

density effects on corn grain production in the Northern Corn Belt”,

Agron. J., 94, 1020 - 1023.

110. Yan, W., L. A. Hunt, Q. Sheng and Z. Szlavnics (2000), "Cultivar

Evaluation and Mega-environment Investigation Based on the GGE

Biplot", Crop Science, 40, 597 - 605.

111. Yan, W. (2001), "GGEBiplot - A Windows application for graphical

analysis of multi-environment trial data and other types of two-way

data", Agronomy Journal, 93, 1111 - 1118.

112. Yan, W. and L. A. Hunt (2002), "Biplot analysis of diallel data", Crop

Science, 42, 21 - 30.

113. Yan, J. B., H. Tang, Y. Q. Huang, Y. L. Zheng and J. S. Li (2003),

"Genetic analysis of segregation distortion of molecular markers in

maize F2 population", Yi Chuan Xue Bao, 30 (10), 913 - 918.

114. Yan, W. and N. A. Tinker (2006), "Biplot analysis of multi-

environment

trial data: Principles and application", Canadian

Journal of Plant Science, 86, 623 - 645.

115. Yoseph Beyene, Kassa Semagn, Stephen Mugo, Amsal Tarekegne,

Raman Babu, Barbara Meisel, Pierre Sehabiague, Dan Makumbi,

Cosmos Magorokosho, Sylvester Oikeh, John Gakunga, Mateo Vargas,

Michael Olsen, Boddupalli M. Prasanna, Marianne Banziger and a. J.

Crossa (2015), "Genetic Gains in Grain Yield Through Genomic

Selection in Eight Bi-parental Maize Populations under Drought

Stress", Crop Sci, 55, 154 - 163.

116. Wellhausen, E.J. (1956), “Improving corn with exotic germ plasm”. In:

W. Heckendom and J. Gregory (eds.), Proc. Annual Corn and Sorghum

Industry.

117. Zaidi, P. H. (2000), Drought Tolerance in Maize: Theoretical

consideration & Practical implications, CYMMYT, Mexico, D.F.,

MEXICO.

118. Zaidi, P. H. and N. N. Singh (2005), Drought Tolerance in Tropical

Maize Problems and Prospects, (Eds), Stresses on Maize in Tropics,

New Delhi, Directorate of Maize Research, 65 - 69.

119. Zhang, X., P. Pérez-Rodríguez, K. Semagn, Y. Beyene, R. Babu, M. A.

López-Cruz, F. San Vicente, E. B. M. Olsen, J. L. Jannink, B. M.

Prasanna and J. Crossa (2015), "Genomic prediction in biparental

tropical maize populations

in water-stressed and well-watered

environments using low-density and GBS SNPs", Springer Nature, 114,

291 - 299.

PHỤ LỤC 1: CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

PHỤ LỤC 2:

DANH SÁCH 22 MỒI SSR VÀ CÁC THÔNG TIN VỀ MỒI SỬ DỤNG

22 SSR markers used in DNA fingerprinting at the Applied Biotechnology Center at CIMMYT, Mexico

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Locus nc130 nc133 phi029 phi032 phi053 phi062 phi063 phi065 phi072 phi076 phi087 phi093 phi127 phi102228 phi108011 phi374118 umc1061 phi079 phi101049 phi100175 phi083 umc1143

Bin No. Repeat type AGC 5,00 GTGTC 2,05 AG/AGCG*** 3,04 AAAG 9,04 ATAC 3,05 ACG 10,04 TATC 10,02 CACTT 9,03 AAAC 4,00 AGCGGG 4,11 ACC 5,06 AGCT 4,08 2,08 AGAC 3.04-.05 AAGC AGCT 9,06 ACC 3,02 (TCG)6 10,06 AGATG 4,05 AGAT 2,09 AAGC 8,06 AGCT 2,04 AAAAT 6,00

Primer Sequence GCACATGAAGATCCTGCTGA // TGTGGATGACGGTGATGC AATCAAACACACACCTTGCG // GCAAGGGAATAAGGTGACGA TTGTCTTTCTTCCTCCACAAGCAGCGAA // ATTTCCAGTTGCCACCGACGAAGAACTT CTCCAGCAAGTGATGCGTGAC // GACACCCGGATCAATGATGGAAC CTGCCTCTCAGATTCAGAGATTGAC // AACCCAACGTACTCCGGCAG CCAACCCGCTAGGCTACTTCAA // ATGCCATGCGTTCGCTCTGTATC GGCGGCGGTGCTGGTAG // CAGCTAGCCGCTAGATATACGCT AGGGACAAATACGTGGAGACACAG // CGATCTGCACAAAGTGGAGTAGTC ACCGTGCATGATTAATTTCTCCAGCCTT // GACAGCGCGCAAATGGATTGAACT TTCTTCCGCGGCTTCAATTTGACC // GCATCAGGACCCGCAGAGTC GAGAGGAGGTGTTGTTTGACACAC // ACAACCGGACAAGTCAGCAGATTG AGTGCGTCAGCTTCATCGCCTACAAG // AGGCCATGCATGCTTGCAACAATGGATACA ATATGCATTGCCTGGAACTGGAAGGA // AATTCAAACACGCCTCCCGAGTGT ATTCCGACGCAATCAACA // TTCATCTCCTCCAGGAGCCTT CGTCCCTTGGATTTCGAC // CGTACGGGACCTGTCAACAA TACCCGGACATGGTTGAGC // TGAAGGGTGTCCTTCCGAT AGCAGGAGTACCCATGAAAGTCC // TATCACAGCACGAAGCGATAGATG TGGTGCTCGTTGCCAAATCTACGA // GCAGTGGTGGTTTCGAACAGACAA CCGGGAACTTGTTCATCG // CCACGTCCATGATCACACC TATCTGACGAATCCCATTCCC // GTACGTAACGGACGGACGG CAAACATCAGCCAGAGACAAGGAC // ATTCATCGACGCGTCACAGTCTACT GACACTAGCAATGTTCAAAACCCC // CGTGGTGGGATGCTATCCTTT

PHỤ LỤC 3:

KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM

PHỤ LỤC 4:

CÁC YẾU TỐ KHÍ HẬU TRUNG BÌNH TỪ NĂM 2010 - 2016

(TẠI TRẠM LÁNG - HÀ NỘI)

Nhit  trung bình tháng ti trm Láng - Hà Ni (0C)

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Tháng/nm

1 18,1

12,8

14,6

15,3

17,7

18,1

17,1

2 20,9

17,7

16,2

19,9

17,2

19,2

16,9

3 21,9

17,1

20,2

24,0

19,9

21,6

20,3

23,5

23,8

26,2

25,0

25,3

25,4

25,6

28,7

27,2

28,9

29,3

30,6

28,8

30,9

29,5

30,3

30,0

30,1

30,9

31,5

30,7

29,9

29,6

28,9

29,5

30,4

30,7

28,6

28,9

29,3

29,1

29,0

30,1

29,6

9 28,7

27,6

28,0

27,0

29,2

28,5

29,4

10 25,7

24,5

26,8

25,6

27,0

27,2

28,1

11 22,1

23,8

23,4

22,8

22,9

24,6

23,3

12 19,4

17,4

18,7

16,3

17,6

18,6

21,5

