Tóm tắt Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Khoa học cây trồng: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và biện pháp kỹ thuật để phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc Việt Nam

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

200
lượt xem 31
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận án: Thành lập tập đoàn mẫu giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc (dưa chuột H’Mông); đánh giá được đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và mức độ đa dạng di truyền của các mẫu giống dưa chuột H’Mông; xác định được giống và biện pháp kỹ thuật thâm canh hợp lý nhằm bảo tồn và phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa đặc sản tại vùng nguyên sản.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ chuyên ngành Khoa học cây trồng: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và biện pháp kỹ thuật để phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM QUANG THẮNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐỂ PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN DƢA CHUỘT BẢN ĐỊA VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 62.62.01.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI - 2015
Công trình hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Ngƣời hƣớng dẫn: 1. TS. TRẦN THỊ MINH HẰNG 2. GS. TS. TRẦN KHẮC THI Phản biện 1: GS.TS. NGUYỄN XUÂN LINH Viện Di truyền Nông nghiệp Phản biện 2: PGS.TS. VŨ QUANG SÁNG Học viện Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 3: TS. MAI THỊ PHƢƠNG ANH Hội Sinh học Luận án đƣợc bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2015 Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện: - Thƣ viện Quốc gia Việt Nam - Thƣ viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tây Bắc là một trong những vùng đa dạng sinh học nông nghiệp của Việt Nam, nơi sinh sống nhiều loài hoang dại thuộc họ bầu bí (Cucubitaceae), trong đó có cây dưa chuột (Cucumis sativus L.). Trong các nhóm giống dưa chuột địa phương vùng Tây Bắc, dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông có nhiều đặc tính quý như quả có kích thước lớn, ăn rất thơm, ngon, ngọt, mát và giòn, rất đa dạng về kiểu hình và rất khác biệt với các giống dưa chuột địa phương ở vùng đồng bằng về đặc điểm hình thái và cấu trúc quả. Nhóm dưa chuột bản địa này là nguồn di truyền có giá trị cho công tác chọn tạo giống dưa chuột ở trong nước. Với phương thức tự để giống và lối canh tác truyền thống trên nương rẫy của người dân bao đời nay, giống dưa chuột bản địa này đang bị suy giảm các đặc tính quý một cách nghiêm trọng và đứng trước nguy cơ mất dần theo thời gian. Vì vậy, việc thu thập, lưu giữ, đánh giá, tư liệu hoá nguồn gen cũng như đi sâu nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thâm canh là cấp thiết, mang tính khoa học và thực tiễn, không chỉ phục vụ cho lợi ích trước mắt mà còn định hướng mục tiêu lâu dài trong việc bảo tồn và phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa đặc sản này một cách hiệu quả. 2. Mục tiêu của đề tài Thành lập tập đoàn mẫu giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc (dưa chuột H’Mông). Đánh giá được đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và mức độ đa dạng di truyền của các mẫu giống dưa chuột H’Mông. Xác định được giống và biện pháp kỹ thuật thâm canh hợp lý nhằm bảo tồn và phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa đặc sản tại vùng nguyên sản. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Là công trình đầu tiên nghiên cứu có hệ thống về nguồn gen dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông ở vùng Tây Bắc, góp phần bổ sung dữ liệu khoa học có giá trị về nguồn tài nguyên cây dưa chuột bản địa Việt Nam. Kết quả của luận án góp phần bổ sung nguồn vật liệu di truyền quý cùng thông tin liên quan làm cơ sở khoa học cho việc định hướng công tác bảo tồn và khai thác phát triển hiệu quả nguồn gen dưa chuột H’Mông và có thể làm tài liệu phục vụ nghiên cứu, giảng dạy và ứng dụng thực tiễn. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài đã giới thiệu 04 mẫu giống dưa chuột H’Mông có triển vọng cho sản xuất tại vùng Tây Bắc (SL20, SL29, SL28 và SL7) và đề xuất được quy trình thâm canh phù hợp cho mẫu giống SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc 1
4.2. Phạm vi nghiên cứu - Đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và tính đa dạng di truyền của tập đoàn mẫu giống dưa chuột bản địa được thu thập từ 3 tỉnh vùng Tây Bắc là Sơn La, Điện Biên và Lai Châu. - Xác định thời vụ trồng, mật độ khoảng cách trồng kết hợp biện pháp tỉa nhánh, loại phân hữu cơ và liều lượng bón lót, liều lượng phân hỗn hợp NPK (13:13:13) bón thúc và số lần phun phân bón lá Pomior 298 cho mẫu giống SL20 trồng trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. - Nghiên cứu được thực hiện tại Mộc Châu, Sơn La (vùng nguyên sản) và Gia Lâm, Hà Nội (vùng đồng bằng sông Hồng) trong thời gian từ năm 2011-2013. 5. Những đóng góp mới của luận án - Trên cơ sở đánh giá các đặc điểm nông sinh học của tập đoàn 42 mẫu giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc, đã xác định được một số tính trạng đặc trưng, khác biệt của dưa chuột H’Mông là khả năng ra hoa đực nhiều (300-500 hoa), hoa cái ít (10-20 hoa), kích thước quả lớn, chống chịu tốt với bệnh phấn trắng, năng suất cá thể cao, chất lượng quả tốt. Trong số 42 mẫu giống dưa chuột H’Mông nghiên cứu, xác định được 04 mẫu giống có tiềm năng phát triển trong sản xuất tại vùng nguyên sản là SL29 (3.800 gam/cây), SL20 (3.500 gam/cây), SL28 (3.400 gam/cây) và SL7 (3.400 gam/cây). Kết quả phân nhóm 42 mẫu giống dưa chuột bản địa theo các tính trạng đặc trưng là cơ sở khoa học phục vụ hữu ích cho công tác bảo tồn và chọn vật liệu khởi đầu cho chọn tạo giống dưa chuột ở Việt Nam. - Khẳng định 30 mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La đều thuộc loài dưa chuột Cucumis sativus L., với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 14 và chúng có sự đa dạng về kiểu hình và kiểu gen. Thông qua phân tích RAPD tại 11 locus, 30 mẫu giống dưa chuột H’Mông được phân thành 03 nhóm chính tại hệ số tương đồng di truyền 0,77. - Xác định được một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp (thời vụ gieo hạt vào trung tuần tháng 4, trồng với khoảng cách 70 x 40 cm (hàng x cây) kết hợp tỉa để lại thân chính và 03 nhánh cấp 1 phía gần gốc, bón lót 20 tấn/ha phân hữu cơ hoai mục (hoặc 02 tấn/ha phân vi sinh Sông Gianh), bón thúc 950 kg/ha phân hỗn hợp NPK 13:13:13, phun bổ sung 4 lần phân bón lá Pomior 298 với nồng độ 0,4% từ khi cây có 2-3 lá thật, 10 ngày phun một lần) cho mẫu giống dưa chuột triển vọng SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột Phần lớn các nhà nghiên cứu đều thống nhất rằng cây dưa chuột có nguồn gốc từ Tây Ấn Độ (Nam Á). Vavilov (1926), Taracanov (1968) cho rằng khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam là nơi phát sinh cây dưa chuột vì ở đây còn tồn tại dạng dưa 2
chuột hoang dại (trích theo Nguyễn Văn Hiển, 2000). Filov (1940) đã đưa ra bảng phân loại (trích theo Trần Khắc Thi, 1985). Dạng hoang dại được đưa vào nhóm phụ Ssp. agrostis Gab.; còn các dạng khác là dạng trồng trọt và sắp xếp vào 6 loài phụ, trong đó 5 loài phụ có biểu hiện đặc điểm phân lập sinh thái rất rõ rệt và được gọi là các nhóm khí hậu nông nghiệp lớn: 1. Ssp. europaeo - americanus Fil. Loài phụ Âu - Mỹ. 2. Ssp. occidentali - asiaticus Fil. Loài phụ Tây Á. 3. Ssp. chinensis Fil. Loài phụ Trung Quốc. 4. Ssp. indico - japonicus Fil. Loài phụ Nhật Ấn. 5. Ssp. himalaicus Fil. Loài phụ Hymalaya. 6. Ssp. hermaphroditus Fil. Dưa chuột lưỡng tính. 1.2. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của cây dƣa chuột Cây dưa chuột sinh trưởng tốt nhất trong điều kiện nhiệt độ dao động từ 18- 0 24 C. Độ dài chiếu sáng thích hợp cho cây sinh trưởng và phát dục là 10-12 giờ/ngày. Cường độ ánh sáng thích hợp cho dưa chuột trong phạm vi 15-17 klux (Tạ Thu Cúc, 2007). Độ ẩm đất thích hợp là 85-95%, không khí là 90-95%. Đất trồng thích hợp là đất có thành phần cơ giới nhẹ, độ pH từ 5,5-6,8. 1.3. Tình hình sản xuất dƣa chuột trên thế giới và ở Việt Nam Theo thống kê của Tổ chức Nông lương Thế giới (FAOSTAT, 2014), diện tích năm 2012 là 2.109.670 ha, s . Các nước dẫn đầu về diện tích trồng trên thế giới là Trung Quốc, Cameroon, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Indonesia, Mỹ, Ucraine, Iraq, Ai Cập và Ấn Độ. Trong đó Trung Quốc là quốc gia có diện tích gieo trồng lớn nhất với 1.115.000 ha, chiếm 54,51% diện tích toàn thế giới. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê (2012), năm 2011 diện tích trồng dưa chuột ở Việt Nam đạt 31.570 ha; năng suất trung bình đạt 182,8 tạ/ha, thấp hơn nhiều so với trung bình toàn thế giới (312,0 tạ/ha). Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long là 2 vùng có diện tích trồng dưa chuột lớn nhất cả nước. 1.4. Tình hình thu thập, bảo tồn, đánh giá và khai thác nguồn gen dƣa chuột 1.4.1. Thu thập, bảo tồn, đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột trên thế giới 1.4.1.1. Thu thập và bảo tồn nguồn gen dưa chuột trên thế giới Nguồn gen dưa chuột được lưu trữ trong ngân hàng gen của các quốc gia, đây là nơi cung cấp những thông tin cơ bản về những mẫu giống, bao gồm việc giữ gìn, ứng dụng và đánh giá chúng. Ở Châu Âu, Viện tài nguyên di truyền quốc tế (IPGRI) là nơi lưu giữ các mẫu giống. Ở Mỹ, các mẫu giống được lưu giữ và đánh giá bởi Hệ thống tài nguyên di truyền thực vật quốc gia (NPGS). 1.4.1.2. Đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột trên thế giới * Đánh giá nguồn gen dưa chuột trên thế giới Pierce and Wehner (1990) đã phát hiện và mô tả 105 gen đột biến ở dưa chuột. Trong 105 gen đã mô tả có 15 gen đột biến về cây con, 8 gen đột biến về rễ, 3
14 gen đột biến lá, 20 gen đột biến hoa, 18 gen đột biến quả, 12 gen về mầu sắc quả, 15 gen kháng bệnh, 2 gen kháng điều kiện môi trường bất thuận, 1 gen kháng côn trùng. Xie and Wehner (2001) đã tiến hành lập danh sách các gen ở dưa chuột. * Số lượng nhiễm sắc thể của loài Cucumis sativus Cucumis sativus là loài duy nhất trong họ bầu bí có số lượng nhiễm sắc thể đơn bội nhỏ nhất bằng 7. Kết quả phân tích kiểu nhân của các loài trong chi Cucumis của Kirkbride (1993) cho thấy các loài C. sativus, C. sativus var. hardwickii (C. hardwickii), C. hystrix và C. callosus có số nhiễm sắc thể 2n = 14. * Đánh giá đa dạng di truyền loài Cucumis sativus dựa vào chỉ thị phân tử Chỉ thị phân tử đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới sử dụng nghiên cứu đa dạng di truyền cũng như mối quan hệ di truyền giữa các giống dưa chuột như: chỉ thị RAPD (Horejsi et al., 1999; Chen et al., 2006), chỉ thị AFLP (Li et al., 2004), chỉ thị ISSR (Wang et al., 2007) và chỉ thị SSR (Danin Poleeg et al., 2001). * Khai thác nguồn gen dưa chuột trên thế giới Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, mức độ phát triển khoa học công nghệ của từng quốc gia và vào nguồn vật liệu di truyền có được. Nguồn gen dưa chuột trên thế giới được tập trung khai thác theo các hướng khác nhau: thu hoạch bằng máy, trồng trong nhà kính/lưới, chế biến công nghiệp, kháng bệnh, tạo quả không đắng. 1.4.2. Thu thập, bảo tồn, đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam 1.4.2.1. Thu thập và bảo tồn nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam Trung tâm Tài nguyên Thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam là đơn vị thu thập và lưu giữ nhiều nhất nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam. Hiện có tất cả 98 mẫu giống thuộc chi Cucumis được thu thập, trong đó có 52 mẫu giống dưa chuột từ vùng Tây Bắc. Ngoài ra nguồn gen dưa chuột cũng đang được lưu giữ và bảo tồn tại một số cơ sở nghiên cứu chuyên ngành của Việt Nam. 1.4.2.2. Đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam * Đánh giá nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam Công tác mô tả, đánh giá nguồn gen dưa chuột địa phương trong nước, đặc biệt là các giống dưa chuột bản địa của vùng miền núi phía Bắc Việt Nam vẫn chưa được quan tâm đáng kể. Từ đầu thập kỷ 70 của thế kỷ 20 công tác nghiên cứu trên cây dưa chuột mới được tiến hành và đạt một số kết quả khả quan. * Đánh giá đa dạng di truyền loài Cucumis sativus dựa vào chỉ thị phân tử Lang et al. (2007) đã phân tích quan hệ di truyền dựa trên kiểu hình và chỉ thị RAPD (6 locus) để phân nhóm 14 mẫu giống dưa chuột thu thập tại đồng bằng sông Cửu Long thành 4 nhóm kiểu gen riêng biệt. Ngô Thị Hạnh (2011) đã sử dụng 20 chỉ thị phân tử để xác định quan hệ di truyền giữa các giống và các dòng dưa chuột được tạo ra từ chúng. Trần Kim Cương và Nguyễn Thị Lang (2013) đã sử dụng 12 chỉ thị RAPD để đánh giá đa dạng di truyền 90 mẫu gống dưa chuột do Viện Cây ăn quả miền Nam thu thập, phân lập và lưu giữ. 4
* Khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam Nghiên cứu khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam được bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ trước. Thời gian đầu, công tác nghiên cứu mới chỉ tập trung nhập nội, đánh giá tính thích ứng của các giống được nhập nội từ nước ngoài và phục tráng cải thiện các giống địa phương. Trong những năm gần đây, công tác khai thác nguồn gen dưa chuột theo hướng chọn tạo giống ưu thế lai (F1) đã được triển khai, đã tạo ra được các giống dưa chuột mới phục vụ ăn tươi (PC4, CV5, CV209,...), phục vụ chế biến (PLC, CV29,...) cho thị trường trong nước và xuất khẩu. 1.5. Tình hình nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác dƣa chuột 1.5.1. Tình hình nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác dưa chuột trên thế giới * Kết quả nghiên cứu về khoảng cách và mật độ trồng dưa chuột Widders et al. (1989) cho rằng, mật độ trồng tối ưu cho một lần thu hoạch của giống Tamor và Castlepik là 77.000 cây/ha. Tại Bắc Carolina, Schultheis et al. (1998) đã xác định được rằng, mật độ tối ưu khi trồng các giống Sumter, Regal và H-19 tương ứng là 200.000, 240.000 và 330.000 cây/ha. Những kết quả này cho thấy, mật độ trồng tối ưu có thể khác nhau rất nhiều giữa các giống và điều kiện chăm sóc. * Kết quả nghiên cứu về tỉa nhánh cho dưa chuột Gobeil and Gosselin (1990) đã nghiên cứu việc sử dụng ánh sáng bổ sung kết hợp với 4 phương pháp cắt tỉa dưa chuột khác nhau, đều hướng đến việc loại bỏ bớt số quả/cây và các nhánh trên thân chính. Các nhà khoa học Trung Quốc, khi nghiên cứu trên giống Amata 765 cho thấy, chiều dài quả bị ảnh hưởng lớn bởi biện pháp cắt tỉa. Khi ngắt toàn bộ nhánh trên thân chính từ đốt thứ 10 trở xuống và ở đốt thứ 10 chỉ để 1 lá và 1 quả trên nhánh thì chiều dài quả cao nhất và cao hơn hẳn các phương pháp cắt tỉa khác (trích theo Trần Thị Lệ và Nguyễn Hồng Phương, 2009). * Kết quả nghiên cứu về liều lượng bón phân NPK cho dưa chuột Muhammad et al. (2009) kết luận, ở mức bón 100: 50: 50 kg/ha NPK cây dưa chuột có thời gian ra hoa sớm nhất (39,3 ngày), số quả trên cây nhiều nhất (35,5 quả), quả dài nhất (18,4 cm), khối lượng quả lớn nhất (150,7 gam) và năng suất đạt cao nhất (60,0 tấn/ha). Phu (1996) cho rằng lượng bón 100 N: 100 K2O kg/ha có ảnh hưởng tích cực đến số hoa, số quả, và sản lượng dưa chuột. Ahmed et al. (2007) cũng cho rằng tăng hàm lượng N sẽ làm tăng chiều dài quả, khối lượng quả, chiều dài thân và năng suất dưa chuột. 1.5.2. Tình hình nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác dưa chuột ở Việt Nam * Thời vụ trồng dưa chuột ở Việt Nam Ở vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ, dưa chuột được trồng chủ yếu vào hai vụ chính là vụ xuân hè và đông xuân, mỗi vụ lại được gieo trồng vào các trà khác nhau: vụ sớm, chính vụ và vụ muộn (Tạ Thu Cúc, 2007). Ở các tỉnh miền Nam và miền Trung có thể trồng dưa chuột quanh năm. Vụ hè thu, gieo hạt vào tháng 4 - tháng 6, thu hoạch tháng 7 - tháng 8. Vụ thu đông, gieo hạt vào tháng 7 - tháng 9 (Trần Thị Ba, 2014). 5
* Khoảng cách và mật độ trồng dưa chuột ở Việt Nam Tạ Thu Cúc (2007) cho rằng, dưa chuột được trồng trên đồng ruộng với khoảng cách hàng 65-70 cm, khoảng cách cây 22-25 cm/1 hạt, đạt mật độ 70.000 - 80.000 cây/ha. Những giống cây cao, thân lá rậm rạp, phân cành cấp 1, cấp 2 thì khoảng cách hàng 90 cm, khoảng cách cây 35-40 cm/1 hạt, mật độ 40.000 - 50.000 cây/ha. Nguyễn Quý Bình và cs. (2009) khuyến cáo, giống dưa chuột quả nhỏ và dưa chuột ăn tươi trồng với khoảng cách cây 35 cm trong vụ đông và 40 cm trong vụ xuân hè, tương ứng với mật độ 30.000 - 33.000 cây/ha. * Kết quả nghiên cứu về tỉa nhánh cho dưa chuột ở Việt Nam Trần Thị Minh Hằng (2008) cho rằng có nhiều cách tỉa nhánh như: để 1 thân (1 thân chính hoặc 1 nhánh cấp 1), để 2 thân (1 thân chính + 1 nhánh cấp 1 hoặc để 2 nhánh cấp 1) và để 3 thân (1 thân chính + 2 nhánh cấp 1 hoặc để 3 nhánh cấp 1). * Kết quả nghiên cứu về bón phân cho dưa chuột ở Việt Nam Phạm Tiến Dũng và Đỗ Thị Hường (2012) đã tiến hành thí nghiệm xác định được lượng phân compost và loại, lượng phân hữu cơ vi sinh phù hợp nhất cho sản xuất dưa chuột theo hướng hữu cơ và ghi nhận, với giống dưa Thuận Thành nên bón 30 tấn compost/ha và dùng loại phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh với lượng 2.500 kg/ha cho hiệu quả kinh tế cao, chất lượng cao và an toàn cho người tiêu dùng. Mai Thị Phương Anh và cs. (1996) cho rằng dưa chuột sử dụng kali có hiệu quả nhất, sau đó đến đạm và cuối cùng là lân. Lượng bón phân đa lượng phù hợp cho dưa chuột là 120 N: 90 P2O5: 120 K2O (Trần Khắc Thi và Phạm Mỹ Linh, 2007). Chƣơng 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Vật liệu giống: 44 mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc - Phân bón: Phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh, phân hữu cơ hoai mục, phân hỗn hợp NPK Đầu Trâu (13:13:13), phân bón lá Pomior 298. 2.2. Nội dung nghiên cứu - Điều tra hiện trạng sản xuất và thu thập các mẫu giống dưa chuột H’Mông. - Đánh giá tập đoàn nguồn gen dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc. - Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh dưa chuột H’Mông trong điều kiện đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu - Địa điểm: Tại huyện Mộc Châu, Sơn La và Gia Lâm, Hà Nội. - Thời gian: Từ tháng 01/2011 đến 12/2013 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.4.1. Nội dung 1. Điều tra hiện trạng sản xuất và thu thập các mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc Điều tra hiện trạng sản xuất dưa chuột bản địa bằng Phương pháp điều tra 6
nông thôn có sự tham gia (PRA). Thu thập mẫu hạt giống theo hướng dẫn của Viện Tài nguyên Di truyền Thực vật Quốc tế (IPIGRI). 2.4.2. Nội dung 2. Đánh giá tập đoàn nguồn gen dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc 2.4.2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và đa dạng hình thái của các mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp đánh giá nguồn gen của Viện Tài nguyên Di truyền Thực vật Quốc tế (IPGRI, 2001). Các mẫu giống . Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 10 m2. Đánh giá đặc điểm nông sinh học theo 10 TCN 692:2006 của Việt Nam. Đánh giá đặc điểm hình thái theo /3/2007 của Hiệp hội quốc tế bảo hộ giống cây trồng mới (UPOV, 2007) và 10 TCN 683:2006 của Việt Nam. 2.4.2.2. Xác định số lượng nhiễm sắc thể của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Theo phương pháp của Ramachandran and Seshadri (1986): Sử dụng dung dịch colchicine 0,05% trong 3 giờ để cố định nhiễm sắc thể soma. Chóp rễ sau thủy phân được nhuộm bằng dung dịch Feulgen (0,5% Fuchsin gốc). Quan sát, đếm số nhiễm sắc thể dưới kính hiển vi có kết nối camera, độ phóng đại 10.000 lần (thị kính 10x, vật kính x100). 2.4.2.3. Đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc * Đánh giá đa dạng di truyền bằng phương pháp phân tích chỉ thị hình thái Đánh giá thông qua 22 tính trạng kiểu hình: đường kính thân chính, chiều dài thân chính, chiều dài 15 đốt đầu, tổng số lá trên thân chính, chiều dài phiến lá, chiều rộng phiến lá, chỉ số SPAD, đường kính hoa đực, số cánh hoa đực, chiều dài cuống hoa đực, tổng số hoa đực trên thân chính, đường kính hoa cái, số cánh hoa cái, chiều dài cuống hoa cái, chiều dài quả giống, đường kính quả giống, độ dày thịt quả giống, số ngăn hạt, khối lượng 1000 hạt, chiều dài hạt, chiều rộng hạt, độ dày hạt. * Đánh giá đa dạng di truyền bằng phân tích chỉ thị phân tử RAPD Chiết tách DNA theo phương pháp CTAB (Murray and Thompson, 1980). Sử dụng 11 mồi RAPD (bảng 2.1). Thể tích phản ứng PCR là 10 µl bao gồm 5,3 µl Milli-Q; 50 ng DNA tổng số; 1,0 µl 10xPCR buffer; 0,1 mM dNTPs; 1,0µl MgCl 2; 0,25 µl mồi; 0,25 đơn vị Taq polymerase. Bảng 2.1. Danh sách các mồi sử dụng trong nghiên cứu TT Tên mồi Trình tự mồi (5’- 3’) TT Tên mồi Trình tự mồi (5’- 3’) 1 OP-H05 AGTCGTCCCC 7 OP-AQ18 GGGAGCGAGT 2 OP-M12 GGGACGTTGG 8 OP-AW14 GGTTCTGCTC 3 OP-P13 GGAGTGCCTC 9 OP-R13 GGACGACAAG 4 OP-AR13 GGGTCGGCTT 10 OP-W07 CTGGACGTCA 5 OP-AS05 GTCACCTGCT 11 OP-O19 GGTGCACGTT 6 OP-AO07 GATGCGACGG 7
Chu trình PCR: 950C (pre-heat) trong 3 phút, 930C (denature) trong 1 phút, 400C (annealing) trong 2 phút, 720C (extension) trong 2 phút. Chu kỳ cuối 720C (final extension) trong 5 phút. Chu trình lặp lại 40 vòng. Sản phẩm RAPD-PCR được điện di kiểm tra trên gel agarose 1,5%, sau đó nhuộm Ethilium bromide để phát hiện. 2.4.3. Nội dung 3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh dưa chuột H’Mông trong điều kiện đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La 2.4.3.1. Bố trí thí nghiệm Các thí nghiệm 1, 3, 4, 5 được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ RCBD với 3 lần nhắc lại. Diện tích mỗi ô thí nghiệm 10 m2. Thí nghiệm 2 được bố trí theo kiểu chia ô lớn ô nhỏ (Split - plot) với 3 lần nhắc lại và diện tích ô nhỏ 10 m2. Các biện pháp kỹ thuật phi thí nghiệm: Hạt được gieo trong khay bầu ngày 15/3/2011 (trừ thí nghiệm 1: hạt được gieo theo từng công thức thời vụ và thí nghiệm 3: gieo hạt ngày 15/4/2011). Khi ra 1-2 lá thật cây con được trồng ra ruộng sản xuất. Luống rộng 110 cm, rãnh rộng 30 cm. Khoảng cách trồng 70 x 40 cm (hàng x cây), mật độ trồng 36.000 cây/ha (tương ứng 3,6 cây/m2, trồng 36 cây/ô thí nghiệm) (trừ thí nghiệm 2: mật độ trồng theo từng công thức thí nghiệm). Tỉa bỏ nhánh sát gốc, giữ lại thân chính và 3 nhánh cấp 1 phía gần gốc (trừ thí nghiệm 2: tỉa nhánh theo từng công thức thí nghiệm). Bón lót 2 tấn/ha phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh (trừ thí nghiệm 3: bón lót loại và liều lượng phân hữu cơ theo từng công thức thí nghiệm). Bón thúc 950 kg/ha NPK Đầu Trâu 13:13:13 (trừ thí nghiệm 4: bón thúc phân NPK Đầu Trâu 13:13:13 theo từng công thức thí nghiệm), bón 4 đợt vào các giai đoạn: ra 2-3 lá thật (bón 20% NPK), xuất hiện nụ (bón 20% NPK), bắt đầu đậu quả (bón 30% NPK) và sau khi thu hoạch quả đợt đầu (bón 30% NPK). Làm giàn chữ A khi cây xuất hiện tua cuốn. Thường xuyên tưới giữ ẩm. * Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất dưa chuột H’Mông Thí nghiệm gồm 07 công thức: CT1 (Gieo hạt vào 15/3), CT2 (Gieo hạt vào 15/4), CT3 (Gieo hạt vào 15/5), CT4 (Gieo hạt vào 15/6), CT5 (Gieo hạt vào 15/7), CT6 (Gieo hạt vào 15/8) và CT7 (Gieo hạt vào 15/9). * Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách trồng kết hợp tỉa nhánh đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột H’Mông Thí nghiệm hai nhân tố gồm 09 công thức: K1K1, K1K2, K1K3, K2K1, K2K2, K2K3, K3K1, K3K2 và K3K3. Trong đó: K là khoảng cách trồng (hàng x cây) và T là biện pháp tỉa nhánh: K1 (70 cm x 30 cm), K2 (70 cm x 40 cm), K3 (70 cm x 50 cm), T1 (Để tự nhiên), T2 (Để thân chính + 2 nhánh cấp 1) và T3 (Để thân chính + 3 nhánh cấp 1). * Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của loại phân hữu cơ và liều lượng bón lót đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột H’Mông 8
Thí nghiệm gồm 05 công thức: CT1 (Không bón phân hữu cơ), CT2 (Bón 02 tấn/ha phân vi sinh Sông Gianh), CT3 (Bón 15 tấn/ha phân hữu cơ hoai), CT4 (Bón 20 tấn/ha phân hữu cơ hoai) và CT5 (Bón 25 tấn/ha phân hữu cơ hoai). * Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân hỗn hợp NPK (13:13:13) đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột H’Mông Thí nghiệm gồm 06 công thức bón phân hỗn hợp NPK Đầu Trâu (13:13:13): CT1 (Không bón), CT2 (Bón 450 kg/ha), CT3 (Bón 700 kg/ha), CT4 (Bón 950 kg/ha), CT5 (Bón 1200 kg/ha) và CT6 (Bón 1450 kg/ha). * Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của số lần phun phân bón lá Pomior 298 đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột H’Mông Thí nghiệm gồm 05 công thức phun phân bón lá Pomior 298: CT1 (Phun 4 lần nước lã), CT2 (Phun 1 lần Pomior + 3 lần nước lã), CT3 (Phun 2 lần Pomior + 2 lần nước lã), CT4 (Phun 3 lần Pomior + 1 lần nước lã) và CT5 (Phun 4 lần Pomior). Cách phun: pha loãng Pomior 298 ở nồng độ 0,4%, phun ướt đều toàn bộ cây, 1 lít/10 m2 (1 ô thí nghiệm). Bắt đầu phun khi cây có 2 lá thật, 10 ngày/lần. * Xây dựng mô hình thâm canh dưa chuột H’Mông trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La Mô hình được thực hiện tại bản An Thái, xã Mường Sang, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La trong 02 năm (2012-2013), 02 thời vụ (xuân hè: gieo hạt ngày 15/4 và thu đông: gieo hạt ngày 15/7), quy mô: 1000 m2/thời vụ/năm. Tổng diện tích mô hình: 4000 m2. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng như sau: MH1 (giống Chia Tai 578 - đối chứng): sử dụng quy trình canh tác thông thường mà người dân ở Mộc Châu đang áp dụng cho giống Chia Tai 578. MH2 (mẫu giống SL20): áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp được rút ra từ các kết quả nghiên cứu thực nghiệm của đề tài. 2.4.3.2. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi Theo dõi và lấy số liệu ở 10 cây/ô, lấy mẫu theo phương pháp đường chéo. - Các chỉ tiêu sinh trưởng: Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển (ngày), chiều dài thân chính (cm), số lá/thân chính (lá), số nhánh cấp 1 (nhánh/cây). - Đặc điểm ra hoa: Số hoa đực, hoa cái trên cây (hoa/cây) - Tỷ lệ cây bị sâu hại (%), mức độ bệnh hại. - Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: Số quả trung bình trên cây (quả/cây), khối lượng trung bình quả (gam), năng suất cá thể (gam/cây), năng suất lý thuyết (tấn/ha) và năng suất thực thu (tấn/ha). - Đặc điểm cấu trúc quả thương phẩm: chiều dài quả (cm), đường kính quả (cm), độ dày thịt quả (cm) và độ cứng của quả (kgf). - Chất lượng hoá sinh và dư lượng Nitrat: Hàm lượng vitamin C (mg/100 gam quả tươi), hàm lượng đường tổng số (mg/100 gam quả tươi), độ Brix (%) và dư lượng Nitrat (NO3 -) (mg/kg quả tươi). 9
- Hiệu lực phân bón (kg dưa chuột/kg phân bón). - Hiệu quả kinh tế: Sử dụng phương pháp của CIMMYT (1988) gồm tổng chi phí, tổng thu nhập, lợi nhuận trước thuế, tỷ số giá trị lợi nhuận biên (MBCR). 2.5. Phƣơng pháp phân tích và xử lý số liệu - Sử dụng hệ số đa dạng di truyền (PIC - Polymorphic Information Content) để đánh giá hiệu quả sử dụng mồi cho mỗi locus (Nei, 1973). - Phân tích hệ số tương đồng, khoảng cách di truyền và vẽ sơ đồ hình cây bằng phần mềm NTSYS 2.1. và phân tích UPGMA. - Các tham số thống kê cơ bản như hệ số biến động (CV%), giá trị sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD0.05) và phân tích phương sai kết quả thí nghiệm nghiên cứu được tính toán bằng phần mềm IRRISTAT5.0 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiện trạng sản xuất và thu thập mẫu giống dƣa chuột H’Mông vùng Tây Bắc 3.1.1. Hiện trạng sản xuất dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc Trong sản xuất người H’Mông chủ yếu gieo trồng 2-3 giống (chiếm tỷ lệ 28,8-41,8%), giống được trồng nhiều nhất là giống quả xanh dài (Điz Trầu) với tỷ lệ 42,2%, tiếp đến là giống quả trắng (Điz Đơ) với tỷ lệ 25,8% và giống quả nhỏ ngọt (Điz Kagi) với tỷ lệ 15,7%. Giống quả xanh to (Điz Pà) hiện nay rất ít hộ trồng (chỉ 4,9% số hộ trồng) vì cho thu hoạch quả muộn (bảng 3.1). Bảng 3.1. Thành phần giống và phƣơng thức để giống dƣa chuột H’Mông Tỷ lệ % phiếu trả lời TT Chỉ tiêu Nội dung trả lời Sơn Điện Lai Trung La Biên Châu bình Thành phần 1 giống 13,8 11,5 15,2 13,5 giống dưa 2 giống 32,4 25,4 28,7 28,8 1 chuột bản 3 giống 38,2 40,8 46,4 41,8 địa 4 giống 15,6 22,3 9,7 15,9 Mức độ Giống quả xanh to (Điz Pà) 2,3 8,4 4,1 4,9 canh tác Giống quả xanh dài (Điz Trầu) 45,2 42,8 38,5 42,2 2 giống dưa Giống quả trắng (Điz Đơ) 26,2 18,4 32,7 25,8 chuột bản Giống quả tròn (Điz Trư) 9,4 13,6 11,2 11,4 địa Giống quả nhỏ ngọt (Điz Kagi) 16,9 16,8 13,5 15,7 Phương Tự để giống 93,6 91,8 100 95,1 3 thức Cách khác (xin từ bố mẹ, anh 6,4 8,2 0 4,9 để giống chị em) Dưa chuột bản địa được người dân trồng trên nương xen với lúa nương (chiếm 61,9%), ngô (chiếm 18,9%). Phần lớn các hộ sau khi gieo hạt xong, hoàn toàn không chăm sóc. Số ít hộ chăm sóc khi trồng ở vườn đồi (bảng 3.2). 10
Bảng 3.2. Phƣơng thức canh tác dƣa chuột bản địa của dân tộc H’Mông Tỷ lệ % phiếu trả lời TT Chỉ tiêu Nội dung trả lời Sơn Điện Lai Trung La Biên Châu bình Gieo tháng 2- tháng 3 32,8 38,4 28,5 33,2 1 Thời vụ Gieo tháng 4- tháng 5 67,2 61,6 71,5 66,8 Trồng xen lúa nương 58,5 62,1 65,2 61,9 Phương Trồng xen ngô 20,6 16,7 19,3 18,9 2 thức canh tác Trồng xen cây khác (lạc, đậu tương) 3,7 5,8 2,8 4,1 Trồng thuần (trên đất vườn đồi) 17,2 15,4 12,7 15,1 Từ 100-500 m2/100-500 gốc 34,6 32,4 31,2 32,7 Diện tích Trên 500-1000 m2/500-1000 gốc 19,2 11,6 17,5 16,1 trồng/số 3 Trên 1000-2000 m2/600-1500 gốc 13,8 15,2 12,9 14,0 gốc dưa trồng Không hoặc khó xác định diện tích 32,4 40,8 38,4 37,2 trồng/số gốc Có bón (thúc NPK) 11,8 9,6 7,1 9,5 4 Bón phân Không bón 88,2 90,4 92,9 90,5 Có tưới 7,3 7,6 5,4 6,8 5 Tưới nước Không tưới 92,7 92,4 94,6 93,2 Có làm giàn 14,6 11,2 7,8 11,2 6 Làm giàn Không làm giàn 85,4 88,8 92,2 88,8 Tỉa nhánh, Có bấm ngọn, tỉa nhánh 9,5 10 0 6,5 7 bấm ngọn Không bấm ngọn, tỉa nhánh 90,5 90 100 93,5 Phòng trừ Có 9,5 12,2 7,4 9,7 8 sâu, bệnh hại Không 90,5 87,8 92,6 90,3 Chăm sóc Có 0 0 0 0 9 khác Không 100 100 100 100 Bảng 3.3. Mục đích trồng và thị trƣờng tiêu thụ Tỷ lệ % phiếu trả lời TT Chỉ tiêu Nội dung trả lời Sơn Điện Lai Trung La Biên Châu bình Từ 2-5 quả 42,7 38,5 49,2 43,5 1 Số quả/cây Trên 5 quả 57,3 61,5 50,8 56,5 Mục đích sử Ăn tươi 97,2 96,4 95,8 96,5 2 dụng Chế biến (nấu canh) 2,8 3,6 4,2 3,5 Để bán 42,2 35,5 32,6 36,8 Mục đích 3 Thi thoảng bán và để ăn 25,4 17,1 18,1 20,2 trồng Không bán, để ăn 16,8 18,4 14,5 16,6 Biện pháp Bán luôn sau khi thu hái 64,1 72,2 60,4 65,6 4 cất giữ sau Bảo quản ở nhiệt độ thường, để ra 35,9 27,8 39,6 34,4 thu hoạch sàn nhà hay đựng trong cót, bao Bán ở chợ, ven đường 64,6 68,8 74,3 69,2 5 Nơi tiêu thụ Bán tại nhà 35,4 31,2 25,7 30,8 Một gốc dưa chuột bản địa có thể cho từ 2-7 quả tùy thuộc giống và điều kiện đất nương. Dưa chuột bản địa thường được bán ở các chợ địa phương và các ngã ba có đường quốc lộ 6 đi qua (chiếm 69,2%) hoặc có một số nhà buôn nhỏ vào mua tại nhà (chiếm 30,8%) (bảng 3.3). 11
Phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức (SWOT): - Điểm mạnh: quả dưa H’Mông được người tiêu dùng ưa chuộng, có giá bán cao; Giống dưa chuột H’Mông có nhiều đặc tính quý; Dưa chuột H’Mông là cây trồng có lịch sử canh tác lâu đời, có sự thích ứng cao với điều kiện sinh thái vùng núi; Người dân địa phương đang có xu hướng trồng trên đất vườn đồi. - Điểm yếu: Chưa có quy trình nhân giống cũng như quy trình canh tác phù hợp; Canh tác trên nương rẫy nặng về kinh nghiệm truyền thống, năng suất và chất lượng quả thương phẩm thấp, sản lượng không ổn định, trở ngại trong khâu chăm sóc, thu hoạch, vận chuyển và tiêu thụ sản phẩm; Quả dưa chuột H’Mông chủ yếu được tiêu thụ tại địa phương, chưa thiết lập được các liên minh cung cấp sản phẩm ổn định và có chất lượng. - Cơ hội: Có nhiều chính sách hỗ trợ đầu tư phát triển vào nông nghiệp nông thôn vùng Tây Bắc; Nhu cầu tiêu dùng sản phẩm chất lượng cao, đặc biệt là các sản phẩm đặc sản bản địa tăng mạnh; Một số cao nguyên thuộc các tỉnh Tây Bắc có điều kiện thuận lợi để phát triển sản xuất rau hàng hóa; Hạ tầng giao thông hiện nay khá tốt tạo cơ hội dễ dàng mở rộng thị trường tiêu thụ. - Thách thức: Nhiều tính trạng quý đang bị suy giảm nghiêm trọng; Giống dưa chuột H’Mông đang có nguy cơ mất dần theo thời gian; Canh tác trên nương rẫy gây xói mòn, sạt lở đất ở các vùng núi cao. Kết quả phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức của hệ thống canh tác dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc cho thấy, việc thu thập, đánh giá và đề xuất hướng khai thác sử dụng hợp lý nguồn gen, xác định giống và các biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp trên đất vườn là cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. 3.1.2. Kết quả thu thập mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc Đã thu thập được 44 mẫu giống dưa chuột H’Mông tại 03 tỉnh thuộc vùng Tây Bắc. Trong đó, tỉnh Sơn La: 30 mẫu giống, tỉnh Điện Biên: 11 mẫu giống và tỉnh Lai Châu: 03 mẫu giống. 3.2. Đánh giá tập đoàn nguồn gen dƣa chuột H’Mông vùng Tây Bắc 3.2.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống dưa chuột H’Mông 3.2.1.1. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển Trong vụ xuân hè, các mẫu giống dưa chuột H’Mông trồng tại Gia Lâm (Hà Nội) có thời gian sinh trưởng dao động từ 80-110 ngày, ngắn hơn so với trồng tại Mộc Châu (Sơn La) có thời gian sinh trưởng dao động từ 91-117 ngày; trồng tại Mộc Châu các mẫu giống có thời gian từ mọc đến ra hoa cái đầu cũng như thời gian từ mọc đến thu quả đầu sớm và tập trung hơn so với trồng tại Gia Lâm. 3.2.1.2. Chiều dài thân chính, số lá trên thân chính và số nhánh cấp 1 của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Chiều dài thân chính của các mẫu giống dưa chuột H’Mông có sự khác biệt lớn, dao động từ 133-476 cm. Số lá trên thân chính của các mẫu giống dưa chuột H’Mông khác nhau, dao động từ 23-82 lá. Số nhánh cấp 1 của các mẫu giống dưa chuột H’Mông dao động từ 1,0-15,4 nhánh và có sự khác biệt lớn giữa các mẫu giống. 12
3.2.1.3. Đặc điểm ra hoa và đậu quả của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Phần lớn các mẫu giống dưa chuột H’Mông thuộc dạng đơn tính cùng gốc (Monoecious), một số mẫu giống thể hiện dạng đơn tính đực (Androecious) trong vụ xuân hè tại Gia Lâm, Hà Nội. Hầu hết các mẫu giống dưa chuột H’Mông có đặc điểm ra hoa đực trên thân phụ (các nhánh) nhiều hơn trên thân chính, số hoa đực dao động từ 100-647 hoa/cây. So với số hoa đực thì số lượng hoa cái ít hơn rất nhiều và tập trung nhiều trên thân phụ. Số quả trung bình trên cây của các mẫu giống dưa chuột H’Mông có sự khác nhau rõ rệt, dao động từ 1-15 quả/cây. 3.2.1.4. Đặc điểm quả thương phẩm của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Quả của các mẫu giống dưa chuột H’Mông khác nhau về các đặc điểm cấu trúc và chất lượng (bảng 3.4). Bảng 3.4. Phân nhóm các mẫu giống dƣa chuột H’Mông theo cấu trúc và chất lƣợng quả thƣơng phẩm, năm 2011 Mộc Châu, Sơn La Gia Lâm, Hà Nội Vụ xuân hè Vụ xuân hè Vụ đông Tính TT Biểu hiện Số Tỷ lệ Số Tỷ lệ Số Tỷ lệ trạng mẫu mẫu giống mẫu mẫu giống mẫu mẫu giống giống (%) giống (%) giống (%) 10-15 10 23,3 10 23,3 29 67,5 Chiều dài 16-20 30 69,7 15 34,9 9 20,9 1 quả (cm) 21-25 3 7,0 1 2,3 - - * 17 39,5 5 11,6 5,0-6,0 18 41,8 2 4,7 9 20,9 Đường 6,1-7,0 16 37,2 4 9,3 22 51,2 2 kính quả 7,1-8,0 6 14,0 19 44,2 3 7,0 (cm) 8,1-9,0 3 7,0 1 2,3 4 9,3 * 17 39,5 5 11,6 0,5-1,0 1 2,4 1,1-1,5 4 9,3 4 9,3 12 27,9 Độ dày 1,6-2,0 27 62,8 17 39,5 22 51,2 3 thịt quả 2,1-2,5 11 25,6 4 9,3 4 9,3 (cm) 2,6-3,0 1 2,3 - - - - * 17 39,5 5 11,6 3,0-3,5 2 4,7 3 7,0 3,6-4,0 20 46,5 19 44,2 25 58,1 Độ Brix 4 4,1-4,5 18 41,9 4 9,3 6 14,0 (%) 4,6-4,8 5 11,6 1 2,3 4 9,3 * 17 39,5 5 11,6 1,9-2,0 7 16,3 5 11,6 6 14,0 Đường 2,1-2,5 23 53,5 11 25,6 21 48,8 tổng số 5 2,6-3,0 13 30,2 8 18,6 8 18,6 (mg/100g 3,1-3,3 2 4,7 3 7,0 quả tươi) * 17 39,5 5 11,6 Vitamin C 10,1-15,0 32 74,4 18 41,9 31 72,1 6 (mg/100g 15,1-17,8 11 25,6 8 18,6 7 16,3 quả tươi) * 17 39,5 5 11,6 Ghi chú: * Không có 13
Phần lớn các mẫu giống dưa chuột H’Mông có chiều dài quả từ 16-20 cm (chiếm 69,7% khi trồng ở Mộc Châu), đường kính quả từ 5-7 cm và có độ dày thịt quả từ 1,6-2,0 cm (chiếm 62,8% khi trồng ở Mộc Châu). Số lượng ngăn hạt của các mẫu giống dao động từ 3-5 ngăn hạt. Hàm lượng đường tổng số của các mẫu giống dưa chuột H’Mông dao động từ 1,9-3,3 mg/100 gam quả tươi. Hàm lượng vitamin C của các mẫu giống dưa chuột H’Mông dao động từ 10,1-17,8 mg/100 gam quả tươi. 3.2.1.5. Mức độ nhiễm bệnh đồng ruộng của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Mức độ nhiễm bệnh phấn trắng rất khác nhau giữa các mẫu giống dưa chuột H’Mông khi trồng tại hai vùng sinh thái ở hai thời vụ khác nhau. Tại Mộc Châu, hầu hết các mẫu giống đều không bị nhiễm bệnh phấn trắng. Tỷ lệ cây bị nhiễm virus (bệnh khảm lá dưa chuột - Cucumis mosaic virus - CMV) ở các mẫu giống dưa chuột H’Mông chủ yếu ở mức nhẹ hoặc không bị nhiễm. 3.2.1.6. Các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Các mẫu giống dưa chuột H’Mông có khối lượng trung bình quả dao động từ 200-700 gam và tập trung chủ yếu trong khoảng 300-500 gam. Năng suất cá thể của các mẫu giống dưa chuột H’Mông (khi trồng với mật độ 36.000 cây/ha) có sự biến động rất lớn, từ 140-4.230 gam/cây. Trồng ở Gia Lâm các mẫu giống cho năng suất cá thể thấp hơn nhiều so với trồng ở Mộc Châu (bảng 3.5). Bảng 3.5. Phân nhóm các mẫu giống dƣa chuột H’Mông theo các yếu tố cấu thành năng suất, năm 2011 Mộc Châu, Sơn La Gia Lâm, Hà Nội Vụ xuân hè Vụ xuân hè Vụ đông Tính TT Biểu hiện Số Tỷ lệ Số Tỷ lệ Số Tỷ lệ trạng mẫu mẫu giống mẫu mẫu giống mẫu mẫu giống giống (%) giống (%) giống (%) 1-5 10 23,3 25 58,2 36 83,8 Số quả 6-10 33 76,7 1 2,3 1 2,3 1 trên cây 11-15 - - 1 2,3 (quả) * 17 39,5 5 11,6 200-300 1 2,3 1 2,3 8 18,6 Khối 301-400 21 48,8 8 18,6 20 46,6 lượng 401-500 15 34,9 13 30,3 9 20,9 2 trung 501-600 6 14,0 3 7,0 1 2,3 bình quả (gam) 601-700 1 2,3 - - * 17 39,5 5 11,6 140-1.000 7 16,3 21 48,9 1001-2.000 9 20,9 19 44,2 15 34,9 Năng suất 2.001-3.000 19 44,2 - - 1 2,3 3 cá thể 3.001-4.000 15 34,9 - - - - (gam/cây) 4.001-4.230 - - 1 2,3 * 17 39,5 5 11,6 Ghi chú: * Không có 14
Tóm lại, các mẫu giống dưa chuột H’Mông khá đa dạng về đặc điểm sinh trưởng, phát triển trong điều kiện hai vùng sinh thái khác nhau. Các mẫu giống có khả năng sinh trưởng phát triển tốt, cho năng suất cá thể cao, chất lượng quả tốt khi trồng tại Mộc Châu là SL29 (3.800 gam/cây), SL20 (3.500 gam/cây), SL28 (3.400 gam/cây) và SL7 (3.400 gam/cây). Khi trồng tại Gia Lâm các mẫu giống dưa chuột H’Mông ra hoa, đậu quả kém hơn nhiều so với trồng tại vùng nguyên sản. 3.2.2. Đánh giá đa dạng hình thái các mẫu giống dưa chuột H’Mông 3.2.2.1. Đặc điểm hình thái lá và tua cuốn của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Phần lớn các mẫu giống dưa chuột H’Mông có phiến lá nằm ngang (2) gồm 31/43 mẫu giống (chiếm 72,1%), hình dạng đỉnh thuỳ đầu lá Tù (3) gồm 24/43 mẫu giống (chiếm 55,8%); 11/43 mẫu giống (chiếm 25,6%) có hình dạng đỉnh thuỳ đầu lá Nhọn (1). Hầu hết các mẫu giống dưa chuột H’Mông có phiến lá xanh đậm (37 mẫu giống), có mức độ phồng ít (3), mức độ gợn sóng ở mép không có hoặc ít (1) và răng cưa mép lá ít (3). 3.2.2.2. Đặc điểm hình thái, kích thước hoa và biểu hiện giới tính của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Phần lớn các mẫu giống dưa chuột H’Mông có hoa đực nhỏ (đường kính từ 2,0-3,0 cm), cuống ngắn (1-5 mm), số cánh hoa đực có sự biến động lớn, từ 5-8 cánh, phần lớn hoa đực của các mẫu giống có 6 cánh (17 mẫu giống). Đường kính tràng và chiều dài cuống hoa cái cũng khác nhau rõ rệt giữa các mẫu giống. Hầu hết các mẫu giống dưa chuột H’Mông thuộc dạng hoa đơn tính đực chiếm ưu thế (1). Các mẫu giống dưa chuột H’Mông đều có 1 hoa cái trên đốt thân (1). Không có mẫu giống dưa chuột H’Mông nào biểu hiện đặc tính tạo quả không hạt. 3.2.2.3. Đặc điểm hình thái quả của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Đặc điểm hình thái quả thương phẩm: Hầu hết các mẫu giống dưa chuột H’Mông có hình dạng đầu quả tù (3) với 29/43 mẫu giống (chiếm 67,4%), hình dạng đuôi quả cụt (4) với 25/43 mẫu giống (chiếm 58,1%), màu nền vỏ quả xanh (3). Chỉ có 4 mẫu giống có màu nền vỏ quả trắng (1). Đa số các mẫu giống dưa chuột H’Mông (gồm 31/43 mẫu giống, chiếm 72,1%) đều không có hoặc ít gân quả (1), không có nếp nhăn (1), chỉ có gai trên quả (3) với mật độ phần lớn là rất thưa (1). Có 15 mẫu giống gai màu trắng (1), 15 mẫu giống gai màu nâu sáng (2), chỉ có 2 mẫu giống (ĐB7 và LC1) có gai màu nâu sậm (3). Đặc điểm hình thái quả chín sinh lý: Quả chín sinh lý của các mẫu giống dưa chuột H’Mông có vết nứt với kích cỡ đa dạng (nhỏ, trung bình, to) và mật độ cũng rất khác nhau (dày, trung bình, thưa). Màu sắc vỏ quả, ruột quả và màu sắc của thịt quả cũng rất đa dạng giữa các mẫu giống. 15
Bảng 3.6. Phân nhóm các mẫu giống dƣa chuột H’Mông theo đặc điểm hình thái quả thƣơng phẩm, năm 2011 Số mẫu Tỷ lệ mẫu TT Tính trạng Biểu hiện Mẫu giống điển hình giống giống (%) Hình dạng 2 3 7,0 ĐB1, LC1, LC2 1 đầu quả 3 29 67,4 SL1, ĐB2, LC3 (1-3) * 11 25,6 SL3, SL4, SL6 2 3 7,0 ĐB7, ĐB8, ĐC Hình dạng 3 4 9,3 ĐB1, ĐB9, LC3 2 đuôi quả 4 25 58,1 SL1, ĐB2, LC1 (1-4) * 11 25,6 SL3, SL4, SL6 Màu nền vỏ 1 4 9,3 SL11, SL14, SL15 3 quả 3 28 65,1 SL1, ĐB1, LC1 (1-3) * 11 25,6 SL3, SL4, SL6 1 31 72,1 SL1, ĐB1, LC1 Gân 4 2 1 2,3 ĐC (1-3) * 11 25,6 SL3, SL4, SL6 1 31 72,1 SL1, ĐB1, LC1 Nếp nhăn 5 (1,9) 9 1 2,3 ĐC * 11 25,6 SL3, SL4, SL6 2 2 4,7 ĐB1, ĐB6 Loại gai 6 3 30 69,7 SL1, ĐB2, LC1 (1-3) * 11 25,6 SL3, SL4, SL6 1 22 51,1 SL1, SL2, ĐB6 Mật độ gai 3 7 16,3 SL12, ĐB9, LC2 7 (1-9) 5 3 7,0 ĐB2, ĐB4, LC1 * 11 25,6 SL3, SL4, SL6 1 15 34,9 SL1, ĐB4, LC2 Màu gai 2 15 34,9 SL2, ĐB1, LC3 8 (1-3) 3 2 4,6 ĐB7, LC1 * 11 25,6 SL3, SL4, SL6 1 1 2,3 ĐB2 Nốt chấm 9 9 31 72,1 SL1, ĐB1, LC1 (không: 1, có: 9) * 11 25,6 SL3, SL4, SL6 Sự phân bố nốt 2 11 25,6 ĐB1, ĐB4, LC1 10 chấm 3 20 46,5 SL1, SL2, SL7 (1-3) * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 2 4 9,3 ĐB9, ĐB10, LC1 Mật độ nốt 3 6 14,0 ĐB1, ĐB4, LC2 11 chấm 7 2 4,6 ĐB11, ĐC (1-9) 9 19 44,2 SL1, SL2, SL7 * 12 27,9 SL3, SL4, SL6 Ghi chú: * Không có 3.2.2.4. Đặc điểm hình thái và kích thước hạt của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Các mẫu giống dưa chuột H’Mông có hai loại màu hạt chính là màu trắng và màu vàng nhưng mức độ thể hiện màu hạt khác nhau giữa các mẫu giống. Khối lượng 1000 hạt có sự biến động lớn giữa các mẫu giống, từ 8-28 gam. Kết quả đánh giá về đa dạng hình thái cho thấy, các mẫu giống dưa chuột 16
H’Mông có sự khác nhau rõ rệt về các đặc trưng hình thái của lá, hoa, quả và hạt. Điều này cho thấy có sự phân ly tính trạng kiểu hình rõ rệt ở nhóm giống dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc Việt Nam. Tóm lại, kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học và đa dạng hình thái của các mẫu giống dưa chuột H’Mông, chúng tôi đã xác định được một số mẫu giống triển vọng để phát triển trong sản xuất tại vùng nguyên sản là: SL20, SL29, SL28 và SL7. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của các mẫu giống này được trình bày ở bảng 3.7. Bảng 3.7. Đặc điểm của một số mẫu giống dƣa chuột H’Mông có triển vọng trong sản xuất ở vùng nguyên sản, năm 2011 Chỉ tiêu SL29 SL20 SL28 SL7 Chiều dài thân chính (cm) 373 325 375 339 Số lá/thân chính (lá) 58 51 59 51 Số hoa cái/cây (hoa) 19,3 18,5 17,6 15,8 Số quả trung bình/cây (quả) 9,1 8,9 8,8 6,9 Chiều dài quả (cm) 13 17 14 17 Đường kính quả (cm) 6,1 5,9 6,3 6,2 Độ dày thịt quả (mm) 2,0 2,1 2,1 2,0 Khối lượng trung bình quả (gam) 415 398 386 487 Độ cứng quả (kgf) 8,1 7,2 8,5 8,4 Độ Brix (%) 4,0 4,5 4,6 4,2 Đường tổng số (mg/100 gam quả tươi) 1,9 3,0 2,5 2,8 Vitamin C (mg/100 gam quả tươi) 14,9 17,8 16,5 12,2 Màu nền vỏ quả Xanh Xanh Xanh Xanh Tỷ lệ nhiễm bệnh phấn trắng (mức) Không Không Không Không Tỷ lệ cây bị nhiễm virus (%) 0 2,4 0 0 Năng suất cá thể (gam/cây) 3800 3500 3400 3400 (ở mật độ 36.000 cây/ha) Trong số các mẫu giống triển vọng (bảng 3.7), SL20 là mẫu giống vượt trội so với các mẫu giống còn lại và là giống có tiềm năng tiêu thụ trên thị trường. Do đó chúng tôi đã lựa chọn mẫu giống SL20 để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo. 3.2.3. Số lượng nhiễm sắc thể 2n của các mẫu giống dưa chuột H’Mông Số lượng nhiễm sắc thể 2n trong tế bào soma của 30 mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập từ các địa phương của tỉnh Sơn La quan sát được đều bằng 14. Như vậy có thể khẳng định 30 mẫu giống này đều thuộc loài Cucumis sativus. Vì đây là loài duy nhất trong chi Cucumis và trong họ bầu bí (Cucurbitaceae) có số lượng nhiễn sắc thể 2n = 14. 3.2.4. Đánh giá tính đa dạng di truyền các mẫu giống dưa chuột H’Mông 3.2.4.1. Đa dạng di truyền các mẫu giống dưa chuột H’Mông dựa vào kiểu hình Dựa vào 22 tính trạng số lượng theo dõi, quan hệ di truyền giữa các mẫu giống dưa chuột H’Mông được phân tích UPGMA bằng phần mềm NTSYS 2.1. 17
Hình 3.1. Cây phân nhóm các mẫu giống dƣa chuột H’Mông bằng phần mềm NTSYS 2.1 và phƣơng pháp UPGMA Cây phân nhóm các mẫu giống dưa chuột H’Mông (Hình 3.1) cho thấy, hệ số tương đồng di truyền của các mẫu giống dưa chuột H’mông biến động từ 4-32% (theo phương pháp Euclidean-UPGMA), trung bình là 18%. Như vậy, dựa trên chỉ thị hình thái mức độ đa dạng của các mẫu giống dưa chuột H’Mông rất cao (độ khác biệt di truyền giữa các mẫu giống là từ 68-96%), dựa trên ma trận này ở mức tương đồng 6%, kết quả phân nhóm Euclidean-UPGMA đã phân các mẫu giống dưa chuột H’Mông thành 05 nhóm chính (bảng 3.8). Kết quả này cần được khẳng định dựa vào phân tích chỉ thị phân tử để cho kết luận chính xác hơn. Bảng 3.8. Kết quả phân nhóm các mẫu giống dƣa chuột H’Mông bằng phần mềm NTSYS 2.1 và phƣơng pháp UPGMA Nhóm Mẫu giống Số mẫu giống A SL1, SL19, SL7, SL11, SL20, SL2, SL12, SL15 8 A1 SL1, SL19, SL7, SL11, SL20 5 A2 SL2, SL12, SL15 3 B SL8, ĐC, SL18, SL28 4 C SL13, SL17 2 D SL9, SL29 2 E SL14, SL16, SL25, SL30 4 3.2.4.2. Đánh giá tính đa dạng di truyền các mẫu giống dưa chuột H’Mông bằng chỉ thị phân tử RAPD * Sự đa hình của các chỉ thị RAPD Thông qua phân tích RAPD tại 11 locus ở 30 mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La, 7 mồi RAPD cho sản phẩm khuếch đại đa hình có kích thước 500-1.550 pb, gồm từ 1 đến 3 alen. Tổng số alen được ghi nhận là 18, trung bình 2,57 alen/mồi. Hệ số đa dạng di truyền (PIC) biến động từ 0,1327 (mồi OP- AO07) đến 0,6278 (mồi OP-AR13), trung bình đạt 0,4630 cho thấy sự đa hình ADN của các mẫu giống thể hiện chưa cao. 18