BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
----- -----
NGUYỄN ĐỨC THÀNH
NGHIÊN CỨU TẠO DÒNG NGÔ ĐƠN BỘI KÉP
CHỊU HẠN BẰNG CÔNG NGHỆ KÍCH TẠO ĐƠN BỘI
PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI
Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng
Mã số: 9620111
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
HÀ NỘI - 2023
Công trình được hoàn thành tại:
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Đặng Ngọc Hạ
2. PGS. TS. Nguyễn Thế Hùng
Phản biện 1: TS. Trần Trung Kiên
Phản biện 2: PGS.TS. Ninh Thị Phíp
Phản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Huy Hoàng
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận án cấp Viện
họp tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam vào hồi …….. giờ
………., ngày …… tháng …….. năm 2023.
Có thể tìm hiểu Luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Trên thế giới và ở Việt Nam, hạn hán trong những năm qua đang
là thách thức lớn, hạn là yếu tố làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến
năng suất ngô, đặc biệt là ở những vùng trồng ngô chỉ nhờ nước trời,
không có khả năng tưới. Với sự phát triển của khoa học công nghệ,
việc ứng dụng các công nghệ mới trong chọn, tạo dòng/giống ngô lai
chịu hạn là cần thiết. Vì vậy, đề tài: “Nghiên cứu tạo dòng ngô đơn
bội kép chịu hạn bằng công nghệ kích tạo đơn bội phục vụ chọn
tạo giống ngô lai” được thực hiện.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Chọn tạo được các dòng và tổ hợp lai ngô đơn bội kép chịu hạn
bằng công nghệ kích tạo đơn bội.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp thêm số liệu, dữ liệu khoa học, kết quả nghiên cứu thực
nghiệm về việc tạo dòng ngô đơn bội kép chịu hạn bằng phương
pháp sử dụng cây kích tạo đơn bội.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đã xác định được 9 dòng ngô đơn bội kép có khả năng chịu hạn:
D4, D6, D7, D8, D10, D14, D20, D22 và D23, từ đó đã lai tạo và
chọn được 2 tổ hợp lai đơn triển vọng là TH32 và TH2 có tiềm năng
phát triển thành giống phục vụ sản xuất.
4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Các giống ngô lai đang thương mại ở Việt Nam, có khả năng chịu
hạn như: NK67, NK4300, NK7328, DK8868, DK9901, CP333,
30Y87, VN8960, LCH9; 3 dòng kích tạo đơn bội nhập từ CIMMYT
(TAILP1, TAILP2 và TAILP1 x TAILP2); dòng đối chứng chịu hạn
2
21CM, CH1, 2 cây thử trong thí nghiệm lai đỉnh là bố và mẹ của
giống ngô lai đơn LVN61.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Trong khuôn khổ đề tài luận án, phạm vi nghiên cứu được tập
trung vào các vấn đề: 1) Nghiên cứu tạo dòng ngô đơn bội kép từ 3
nguồn kích tạo nhập từ CIMMYT và 10 nguồn vật liệu ưu tú; 2)
Đánh giá đặc điểm nông sinh học, khả năng chịu hạn của các dòng
ngô đơn bội kép; 3) Đánh giá đa dạng di truyền, khả năng kết hợp
của các dòng ngô đơn bội kép; 4) Tạo, đánh giá tổ hợp lai được tạo
ra từ các dòng ngô đơn bội kép.
5. Những đóng góp mới của luận án
Đã ứng dụng thành công công nghệ kích tạo đơn bội tạo dòng ngô
đơn bội kép chịu hạn. Chọn tạo được 9 dòng ngô đơn bội kép chịu
hạn, sinh trưởng phát triển và khả năng kết hợp tốt. Từ 9 dòng đã tạo
được 2 tổ hợp ngô lai triển vọng, chịu hạn phục vụ cho sản xuất. Bổ
sung thêm dữ liệu khoa học về tỷ lệ kích tạo đơn bội, khung thời vụ
áp dụng của 3 nguồn kích tạo nhập từ CIMMYT sử dụng cho nghiên
cứu chọn tạo dòng, giống ngô lai chịu hạn ở Việt Nam.
6. Bố cục luận án
Luận án có 135 trang, gồm: Mở đầu, chương tổng quan tài liệu, vật
liệu nội dung và phương pháp, kết quả nghiên cứu, kết luận và đề nghị,
với 35 bảng số liệu, 26 hình. Có 169 tài liệu tham khảo, gồm 26 tài
liệu tiếng Việt, 139 tài liệu tiếng nước ngoài và 4 tài liệu từ các trang
website.
3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô cùng với lúa mỳ và lúa nước là 3 cây lương thực quan trọng
nhất trên thế giới. Cây ngô có vai trò quan trọng trong sản xuất nông
nghiệp của nhiều nước, góp phần đảm bảo an ninh lương thực cho
người, thức ăn chăn nuôi và chế biến thực phẩm. nhu cầu về ngô tiếp
tục gia tăng trong những năm tiếp theo.
1.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Tại Việt Nam ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây
lúa nước và là cây màu quan trọng nhất. Ngô không những cung cấp
lương thực cho người, làm thức ăn cho chăn nuôi mà còn cung cấp
nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến nhiên liệu sinh học,
làm bánh kẹo, đóng đồ hộp, làm dược phẩm. Ngành sản xuất ngô của
Việt Nam tăng trưởng liên tục trong 25 năm qua.
1.2. Những nghiên cứu tạo dòng ngô đơn bội kép bằng cây kích
tạo đơn bội
1.2.1. Cơ sở di truyền của cây kích tạo đơn bội
Khả năng kích tạo đơn bội được kiểm soát bởi đa gen [95]. Kết
quả lập bản đồ di truyền đã xác định 2 QTLs trên nhiễm sắc thể số 1
và số 2 là nguyên nhân gây ảnh hưởng hưởng lớn đến việc tạo ra thể
đơn bội[31]. QTL qhir1 nằm trên nhiễm sắc thể số 1 (bin 1.04) và
qhir8 trên nhiễm sắc thể số 9 (bin 9.01) gây ra kích tạo đơn bội
[127]. Nghiên cứu hệ gen (GWAS) đã chia qhir1 thành 2 vùng, vùng
qhir11 và qhir12, xác định qhir11 gây ra kích tạo đơn bội [87],[119].
Trong vùng qhir11, một gen mã hóa phospholipase A xác định là
nguyên nhân gây ra đơn bội và được đặt tên là MTL[93], NLD [82]
và ZmPLA1 [100]. Nghiên cứu gần đây đã xác định, gen ZmDMP