Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày, chịu hạn cho các tỉnh Miền Trung

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

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án "Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày, chịu hạn cho các tỉnh Miền Trung" được nghiên cứu, đánh giá 30 dòng ngô tự phối (từ A1 – A30) được chọn tạo ra bằng phương pháp tự phối kết hợp fullsib từ các nguồn vật liệu của Viện Nghiên cứu Ngô và một số giống ngô thương mại như P4199, CP989, B9698, CP999, QT331, P3012.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày, chịu hạn cho các tỉnh Miền Trung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ----- ----- LƯƠNG THÁI HÀ NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI NGẮN NGÀY, CHỊU HẠN CHO CÁC TỈNH MIỀN TRUNG Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng MÃ SỐ: 9.62.01.11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, 2023
1 [ Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Nguyễn Xuân Thắng 2. TS. Vương Huy Minh Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Viện họp tại .................................................................. Vào hồi giờ , ngày tháng năm 20... 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 Bắc Trung Bộ và Duyên hải Nam Trung Bộ là vùng có điều kiện khí hậu khắc nghiệt nhất trong cả nước. Điều kiện khí hậu của vùng là yếu tố hạn chế trong sản xuất nông nghiệp. Hàng năm thường xảy ra nhiều thiên tai như bão, lũ, hạn hán, mà nguyên nhân cơ bản là do vị trí, cấu trúc địa hình tạo ra. Điều kiện khí hậu của vùng gây khó khăn cho sản xuất đặc biệt là sản xuất nông nghiệp. Vùng có diện tích đất cát, sỏi, đất bạc màu chiếm tỷ lệ lớn. Để có thể chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng vụ, hoặc mở rộng diện tích trồng ngô, vùng rất cần các giống ngô ngắn ngày, chín sớm, chịu hạn, năng suất cao để tăng vụ, tăng diện tích. Qua cơ cấu thời vụ, cơ cấu cây trồng cho thấy việc chọn tạo tập đoàn giống chín sớm, chịu hạn, đánh giá đặc điểm nông sinh học, đánh giá KNKH để từ đó chọn ra các tổ hợp lai chín sớm, chịu hạn triển vọng có thể đưa vào khảo nghiệm sản xuất có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với các tỉnh Miền Trung Việt Nam. Xuất phát từ những lý do trên, đề tài: “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày, chịu hạn cho các tỉnh Miền Trung” đã được thực hiện. 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài - Đánh giá, tuyển chọn được một số dòng ngô ngắn ngày, chịu hạn, có đặc điểm nông sinh học và khả năng kết hợp tốt phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày, chịu hạn và năng suất cao. - Chọn tạo được 1 - 2 giống ngô lai triển vọng ngắn ngày, có khả năng chịu hạn, năng suất cao thích hợp với điều kiện sinh thái ở các tỉnh miền Trung.
2 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu - 30 dòng ngô tự phối được chọn tạo ra bằng phương pháp truyền thống, từ các quần thể tự tạo của Viện Nghiên cứu Ngô, một số giống ngô lai thương mại được ký hiệu từ A1-A30. - Tổ hợp lai đỉnh (topcross) tạo ra từ các dòng thuần của đề tài và đối chứng là giống ngô ngắn ngày, chịu hạn LVN885 và NK67 đang được trồng phổ biến. 3.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài được nghiên cứu trong phạm vi Viện Nghiên cứu Ngô và 2 tỉnh miền Trung: Nghệ An và Bình Định trong thời gian từ 2015 - 2017 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học - Luận án bổ sung cơ sở khoa học về phương pháp đánh giá, chọn lọc các dòng ngô thuần, các tổ hợp lai theo hướng ngắn ngày, chịu hạn. - Kết quả nghiên cứu của luận án cung cấp thêm nhiều dẫn liệu, thông tin khoa học về di truyền tính chín sớm, tính chịu hạn, khả năng kết hợp và mối tương quan giữa thời gian sinh trưởng, khả năng chịu hạn với đặc điểm nông sinh học trong chọn giống ngô lai chín sớm, chịu hạn. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu đã xác định được 7 dòng có khả năng chịu hạn tốt và KNKH cao về năng suất là A2, A6, A13, A17, A19, A24 và A26 một số dòng có đặc điểm nông sinh học tốt, ngắn ngày, năng suất cao và khả năng chịu hạn tốt phục vụ cho chương trình tạo giống ngô lai ngắn ngày và chịu hạn.
3 - Phát triển và đưa vào sản xuất diện rộng 1 giống ngô lai mới VS6939 (phát triển từ tổ hợp lai A17 x T693) ngắn ngày, chịu hạn và năng suất cao phục vụ trực tiếp cho sản xuất ngô tại các tỉnh miền Trung, góp phần nâng cao năng suất, sản lượng ngô vùng này. 5. Những đóng góp mới của luận án - Xác định được 7 dòng ngô ngắn ngày, có khả năng chịu hạn và KNKH cao: A2, A6, A13, A17, A19, A24, A26, bổ sung vào tập đoàn dòng ngô thuần ưu tú phục vụ công tác chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày và chịu hạn. - Phát triển và đưa vào sản xuất giống ngô lai với tên gọi VS6939 (phát triển từ tổ hợp lai A17 x T693) tại các tỉnh miền Trung cho kết quả tốt. Giống ngô lai VS6939 đã được Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận chính thức với tên là VS6939 theo Quyết định số 5052/QĐ-TT-CLT ngày 30/12/2019 tại các vụ, vùng trồng ngô phía Bắc, Duyên hải Nam Trung bộ và Tây Nguyên. 6. Cấu trúc luận án Luận án có 160 trang, gồm mở đầu, 3 chương nội dung, kết luận và đề nghị, với 40 bảng số liệu, 6 hình. Có 153 tài liệu tham khảo, gồm 30 tài liệu tiếng Việt, 123 tài liệu tiếng nước ngoài và trang mạng. Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Ảnh hưởng của hạn đến sinh trưởng phát triển cây ngô Trong điều kiện đồng ruộng, ngô phải đối mặt với các bất lợi phi sinh học như nhiễm mặn, hạn hán, ngập úng, lạnh, nóng, v.v. Sinh lý và sản xuất ngô bị ảnh hưởng phần lớn bởi hạn hán. Ngô dễ bị ảnh hưởng bởi hạn hầu như ở mọi giai đoạn sinh
4 trưởng trong vòng đời của nó, đặc biệt là trong giai đoạn sinh sản [118]. Sự phát triển và năng suất hạt của ngô không những ảnh hưởng bởi mức độ nghiêm trọng của hạn hán mà còn bởi giai đoạn sinh trưởng mà tại đó cây trồng phải đối mặt với sự căng thẳng đó; khi cây ngô phải đối mặt với hạn hán nghiêm trọng có thể làm giảm năng suất hạt cuối cùng lên tới 63 và 85% [71]. Ở giai đoạn trước khi trổ và mẩy hạt, ngô nhạy cảm hơn, nhưng ở giai đoạn cây con, hạn hán cũng có thể ảnh hưởng rất tàn khốc [97]. Các thuộc tính hình thái-sinh lý có liên quan để cải thiện khả năng chịu hạn bao gồm khoảng cách tung phấn – phun râu ngắn, tỷ lệ héo cây ít, hệ thống rễ ăn sâu, sinh trưởng nhanh, giữ nước ở lá, đặc điểm cây xanh bền, điều chỉnh thẩm thấu, ổn định màng tế bào, và năng suất cao, cũng như các đặc điểm sinh hóa như axit abscisic, pH nhựa cây xylem và các ion vô cơ cung cấp khả năng giữ nước của chồi, v.v. Các đặc điểm có thể được cải thiện thông qua chọn lọc phả hệ, lai trở lại, chọn lọc đám và chọn lọc theo chu kỳ [138]. 1.2 Cơ cấu thời vụ và nhu cầu giống ngô ngắn ngày, chịu hạn ở các tỉnh miền Trung Việt Nam Một thực tế cho thấy diện tích đất bỏ hóa do không chủ động nước vào việc sử dụng các giống ngô có thời gian sinh trưởng dài chỉ có thể phát triển sản xuất ngô chính vụ, còn việc mở rộng diện tích vụ Thu Đông ở Bắc Trung Bộ, vụ Xuân Hè ở một số tỉnh Duyên hải Nam Trung Bộ cần thiết phải có giống chín sớm, ngắn ngày để tăng vụ, tăng hiệu quả sử dụng đất, tăng thu nhập cho người nông dân là hết sức cần thiết. Như vậy, để nâng cao hiệu quả kinh tế, tránh được rủi do về thiên tai, tăng được vụ cần có bộ giống ngô lai ngắn ngày, chịu hạn và năng suất cao góp phần tăng sản lượng ngô cho vùng.
5 Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu - Vật liệu nghiên cứu là 30 dòng ngô thuần được chọn tạo bằng phương pháp tự phối (≥ S6) được ký hiệu từ A1 – A30. Hai cây thử là T5 và T693. Giống đối chứng: NK67 và LVN885 là giống ngô TGST trung bình sớm, có khả năng chịu hạn khá hiện đang được trồng phổ biến ở các tỉnh miền Trung. 2.2. Nội dung nghiên cứu - Nội dung 1: Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chịu hạn của các dòng ngô. - Nội dung 2: Phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô. - Nội dung 3: Chọn lọc các tổ hợp lai ngắn ngày, chịu hạn cho các tỉnh miền Trung. - Nội dung 4: Đánh giá tính thích ứng và khả năng ổn định của các tổ hợp ngô lai ngắn ngày, chịu hạn triển vọng cho các tỉnh miền Trung. 2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu - Địa điểm: Tại Khu thí nghiệm Viện Nghiên cứu Ngô, Đan Phượng, Hà Nội và 1 số tỉnh miền Trung như Nghệ An, Bình Định. - Thời gian: 2015: Đánh giá đặc điểm nông sinh học, năng suất và khả năng chịu hạn của các dòng nghiên cứu 2016 - 2017: Đánh giá ưu thế lai và khả năng kết hợp của các dòng ngô ngắn ngày và có khả năng chịu hạn. 2017: Chọn lọc, đánh giá tính thích ứng và khả năng ổn định
6 của các tổ hợp ngô lai ngắn ngày, chịu hạn triển vọng cho các tỉnh miền Trung. 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Nội dung 1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chịu hạn của các dòng ngô. 2.4.1.1. Phương pháp đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng ngô - Bố trí thí nghiệm: Được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện (RCBD), 3 lần nhắc lại, 4 hàng/ô, hàng dài 5m, khoảng cách gieo 70 cm x 20 – 23 cm/hốc. Các chỉ tiêu theo dõi được thực hiện ở hai hàng giữa. - Các chỉ tiêu theo dõi: Các chỉ tiêu đặc điểm nông sinh học, năng suất dòng được thu thập theo hướng dẫn quy chuẩn khảo kiểm nghiệm giống ngô QCVN 01-56:2011/BNNPTNT [3]. 2.4.1.2. Phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ngô * Phương pháp đánh giá nhanh khả năng chịu hạn của các dòng ở giai đoạn cây con trong điều kiện gây hạn nhân tạo theo Lê Trần Bình và Lê Thị Muội (1998)[1]. * Phương pháp đánh giá sàng lọc khả năng chịu hạn của các dòng ở giai đoạn cây con trong điều kiện gây hạn nhân tạo theo phương pháp của Camacho và cộng sự, 1994[48]. * Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau trong điều kiện nhà lưới có mái che theo phương pháp của Pervez H Zaidi năm 2002[141]. 2.4.2. Nội dung 2. Phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô. 2.4.2.1. Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền của các dòng
7 nghiên cứu bằng chỉ thị SSR - Tách chiết ADN: + Quy trình tách chiết ADN theo phương pháp CTAB của Saghai Maroof và cộng sự (1984) [115]. + Phương pháp phân tích PCR và điện di acrylamide được tiến hành theo quy trình của AMBIONET (2004) [110]. + Khoảng cách di truyền (GD - Genetic Distance): GD = 1 – GS Trong đó: GS (Genetic Similarity) là độ tương đồng di truyền được tính theo hệ số Jaccard (1997) [85]. 2.4.2.2. Phương pháp đánh giá ưu thế lai và khả năng kết hợp của các dòng ngô - Đánh giá ưu thế lai về năng suất theo Omarov (1975)[152] - Đánh giá khả năng kết hợp: Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng theo phương pháp của Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền (1996)[21] được xác định qua thí nghiệm lai đỉnh và lai luân phiên theo “Các phương pháp lai thử và phân tích khả năng kết hợp trong các thí nghiệm về ưu thế lai”. 2.4.3. Nội dung 3. Chọn lọc các tổ hợp lai ngắn ngày, chịu hạn cho các tỉnh miền Trung. 2.4.3.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học, năng suất và khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai trong thí nghiệm điều khiển tưới * Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm có tưới và không tưới được bố trí đối đầu, 3 lần lặp, các lô thí nghiệm cách nhau 1m. * Các chỉ tiêu theo dõi: Đánh giá và thu thập số liệu theo hướng dẫn của CIMMYT (1985). - Diện tích lá/cây (LA) Leaf area plant: Diện tích lá (DTL) được tính theo công thức:
8 DTL (m2) = chiều rộng x chiều dài x 0,75 (0,75 là hệ số điều chỉnh) Chỉ số diện tích lá (LAI) = diện tích lá 1 cây x số cây/m2 - Chỉ số chịu hạn: Theo CIMMYT (Fischer et al., 1983; Zaidi, 2004) [65], [142] có thể đánh giá khả năng chịu hạn (DI) theo công thức sau: Ys / Yp DI = Ῡs / Ῡp Trong đó: Ys là năng suất của giống trong điều kiện hạn; Yp là năng suất của giống trong điều kiện đủ nước; Ῡs là năng suất trung bình của tất cả các giống trong điều kiện bất thuận; Ῡp là năng suất trung bình của tất cả các giống trong điều kiện đủ nước. 2.4.3.2. Phương pháp so sánh đánh giá tổ hợp lai - Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện RCBD, 3 lần nhắc lại, mỗi công thức thí nghiệm gieo 4 hàng, mỗi hàng dài 5m, khoảng cách hàng là 0,7 m, khoảng cách cây 0,25 m. - Các chỉ tiêu theo dõi: Các chỉ tiêu đặc điểm nông sinh học, năng suất dòng được thu thập theo hướng dẫn quy chuẩn khảo kiểm nghiệm giống ngô QCVN 01-56:2011/BNNPTNT. - Kết quả thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm Excel 2016, IRRISTAT 5.0. - Đánh giá khả năng chịu hạn các tổ hợp lai tại các điểm thí nghiệm theo mục 22.2 bảng 1 quy chuẩn khảo kiểm nghiệm giống ngô QCVN 01-56:2011/BNNPTNT. 2.4.6. Xử lý và phân tích số liệu - Phân tích phương sai và ổn định bằng chương trình Di truyền số lượng của Nguyễn Đình Hiền, Eberhart và Russel (1966)[53], Nguyễn Đình Hiền (1999)[9], Nguyễn Đình Hiền và Lê Quý Kha (2007)[10].
9 - Vẽ đồ thị và phân tích ổn định bằng phần mềm GenStat 12th Edition[72]. Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học và khả năng chịu hạn của các dòng ngô 3.1.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng Qua đánh giá 30 dòng nghiên cứu về thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, khả năng chống chịu và năng suất trong vụ Xuân và Đông 2015, kết quả cho thấy: 8 dòng đạt năng suất trên 30 tạ/ha (A2, A13, A16, A17, A19, A21, A26, A27), 22/30 dòng thuộc nhóm chín sớm, chống chịu tốt với các bất thuận của môi trường và sâu bệnh. 3.1.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng trong điều kiện gây hạn nhân tạo 3.1.2.1. Đánh giá khả năng giữ nước và khả năng phục hồi của các dòng ngô ở giai đoạn cây con Xác định được 12 dòng có tỷ lệ phục hồi lớn hơn 50% là A2 (71,6%), A3 (51,8%), A6 (76,2%), A13 (65,4%), A16 (51,2%), A17 (82,6%), A19 (59,5), A21 (64,2%), A24 (60,5%), A26 (69,1%), A27 (62,6%), A30 (75,5%). Tuy nhiên, vẫn cần đánh giá thêm khả năng chịu hạn của các dòng ở các chỉ tiêu khác để có thể xác định được toàn diện hơn về khả năng chịu hạn của dòng nghiên cứu. 3.1.2.2. Đánh giá 1 số chỉ tiêu chịu hạn của các dòng ở giai đoạn cây con trong điều kiện gây hạn nhân tạo Giai đoạn cây con, trỗ cờ và chín sữa là 3 giai đoạn có thể coi là mẫn cảm nhất với hạn. Hạn gây ảnh hưởng mạnh nhất đến sinh trưởng của lá (lá bị già hóa nhanh hơn, giảm mức độ che phủ đất,
10 giảm diện tích hấp thu ánh sáng mặt trời). Trong điều kiện hạn nhẹ tỷ lệ rễ/thân, lá xu hướng tăng, nhưng khi hạn nặng hơn, sinh trưởng bộ rễ bị giảm, dẫn đến sự hấp thu dinh dưỡng trong đất bị giảm nhanh. Hạn xảy ra ở giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, đặc biệt là ở những vùng nhiệt đới sẽ ảnh hưởng đến mật độ cây, sinh trưởng thân lá và có thể làm giảm sự phát triển của cơ quan sinh sản. Ở thời kỳ đầu sinh trưởng sinh dưỡng và trong thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng diện tích lá mẫn cảm nhiều hơn so với tổng lượng chất khô [48], [28]. Kết quả đánh giá bước đầu cho thấy 12 dòng A2, A3, A6, A13, A16, A17, A19, A21, A24, A26, A27 và A30 là những dòng có cả 3 chỉ tiêu (thể tích rễ, chiều dài rễ, tỷ lệ rễ/thân lá) cao nên khả năng chịu hạn của các dòng này tốt hơn các dòng khác trong thí nghiệm. 3.1.2.3. Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau trong điều kiện nhà lưới có mái che Kết quả bảng 3.11 cho thấy: Trong thời vụ 1 chỉ số mẫn cảm hạn SSI: Trong thời vụ 1 chỉ số mẫn cảm hạn SSI dao động từ 0,11 - 0,25. Trong đó 3 dòng là A2 (0,13), A17 (0,11) và A26 (0,13) có chỉ số mẫn cảm hạn tương đương hoặc nhỏ hơn đối chứng T693 (0,13), nhỏ hơn đối chứng T5 (0,15), trong đó dòng A17 có SSI bằng 0,11 là nhỏ nhất. Thời vụ 2 chỉ số mẫn cảm hạn dao động từ 0,29 - 0,62, trong đó có 2 dòng A2 (0,30) và A17 (0,29) có chỉ số mẫn cảm hạn nhỏ hơn và tương đương đối chứng T693 (0,30). Thời vụ 3 SSI dao động từ 0,62 - 1,30, cao nhất là dòng A18. Thời vụ 4 dao động từ 1,74 - 2,55. Chỉ số chịu bất thuận hạn STI: Qua bảng số liệu 3.11 cho thấy, chỉ số STI của các dòng ở thời vụ 1 dao động từ 0,60 - 1,40 có 4 dòng có chỉ số STI lớn hơn đối chứng T693 (1,04) là A2 (1,19), A13 (1,31), A17 (1,40) và A26 (1,28), dòng A17 có STI là lớn nhất, A23 có STI nhỏ nhất. Ở thời vụ 2 STI dao động từ 0,46 – 1,23 dòng A15
11 (0,46) có STI thấp nhất, cao nhất là A17 (1,30). Thời vụ 3, 4 chỉ số STI ngày càng giảm xuống, thời vụ 3 dao động từ 0,3 – 0,96, thời vụ 4 dao động 0,14 – 0,67 cao nhất ở thời vụ 4 là 0,67 (dòng A17) và thấp nhất là 0,14 (dòng A29). Bảng 3.11. Các chỉ số chịu hạn của các dòng ngô vụ Xuân 2015 tại Đan Phượng SSI STI DI TT Dòng I II III I II III I II III I II III 1 A1 0,25 0,45 0,89 2,04 0,87 0,76 0,58 0,38 0,93 0,98 0,99 1,08 2 A2 0,13 0,30 0,74 1,74 1,19 1,05 0,81 0,59 1,05 1,13 1,14 1,37 3 A3 0,14 0,34 0,72 1,89 0,97 0,84 0,68 0,43 1,04 1,10 1,17 1,22 4 A4 0,21 0,55 0,97 2,20 0,82 0,62 0,49 0,29 0,97 0,89 0,91 0,91 5 A5 0,21 0,57 1,03 2,04 0,68 0,50 0,38 0,29 0,97 0,86 0,86 1,07 6 A6 0,15 0,32 0,71 1,88 0,94 0,83 0,67 0,43 1,02 1,11 1,18 1,23 7 A7 0,20 0,56 1,07 2,29 0,68 0,50 0,35 0,22 0,98 0,87 0,81 0,82 8 A8 0,22 0,46 0,89 2,33 0,58 0,49 0,38 0,18 0,95 0,97 0,99 0,78 9 A9 0,21 0,45 1,06 2,28 0,81 0,67 0,43 0,26 0,97 0,98 0,83 0,83 10 A10 0,22 0,46 0,98 2,39 0,76 0,64 0,45 0,22 0,96 0,97 0,91 0,72 11 A11 0,19 0,40 0,90 2,13 0,83 0,71 0,51 0,31 0,99 1,03 0,98 0,98 12 A12 0,21 0,40 0,95 2,16 0,73 0,64 0,44 0,27 0,97 1,03 0,94 0,95 13 A13 0,15 0,31 0,71 1,85 1,31 1,17 0,93 0,61 1,03 1,12 1,17 1,26 14 A14 0,20 0,57 1,28 2,34 0,80 0,58 0,31 0,24 0,98 0,86 0,61 0,77 15 A15 0,20 0,55 1,08 2,35 0,62 0,46 0,32 0,18 0,98 0,88 0,80 0,76 16 A16 0,14 0,34 0,73 1,86 0,89 0,78 0,62 0,41 1,04 1,10 1,16 1,26 17 A17 0,11 0,29 0,71 1,77 1,40 1,23 0,96 0,67 1,07 1,14 1,17 1,35 18 A18 0,21 0,56 1,30 2,35 0,80 0,60 0,30 0,24 0,96 0,87 0,58 0,76 19 A19 0,14 0,34 0,69 1,82 1,02 0,89 0,74 0,49 1,03 1,09 1,19 1,29 20 A20 0,21 0,58 1,04 2,46 0,78 0,57 0,42 0,20 0,97 0,85 0,84 0,65 21 A21 0,15 0,32 0,68 1,90 1,01 0,90 0,74 0,45 1,03 1,11 1,21 1,22 22 A22 0,19 0,62 1,02 2,08 0,76 0,51 0,42 0,30 0,99 0,81 0,87 1,03 23 A23 0,21 0,50 1,03 2,45 0,60 0,47 0,33 0,15 0,97 0,93 0,86 0,66 24 A24 0,15 0,35 0,68 2,19 0,89 0,77 0,65 0,30 1,03 1,08 1,21 0,92 25 A25 0,20 0,50 1,03 2,49 0,68 0,53 0,37 0,16 0,98 0,93 0,85 0,62 26 A26 0,13 0,35 0,62 1,83 1,28 1,08 0,96 0,59 1,05 1,08 1,26 1,28 27 A27 0,15 0,36 0,64 1,87 0,94 0,81 0,71 0,43 1,03 1,07 1,24 1,24 28 A28 0,22 0,53 1,01 2,35 0,64 0,49 0,36 0,19 0,96 0,90 0,87 0,77 29 A29 0,22 0,48 0,98 2,54 0,63 0,51 0,37 0,14 0,96 0,95 0,90 0,57 30 A30 0,16 0,55 1,00 2,55 0,86 0,62 0,47 0,18 1,01 0,88 0,89 0,56 31 T5 0,15 0,36 0,78 1,89 0,73 0,63 0,49 0,33 1,03 1,08 1,11 1,22 32 T693 0,13 0,30 0,76 1,87 1,04 0,92 0,70 0,47 1,05 1,13 1,13 1,24 Ghi chú: ASI: Chênh lệch tung phấn phun râu; TGST: Thời gian sinh trưởng; I: Thời vụ 1 là vào chắc hạt; II: Thời vụ 2 là đang trỗ cờ; III: Thời vụ 3 là xoắn nõn; IV: Thời vụ 4 là 7 – 9 lá
12 Chỉ số chịu hạn (DI): các dòng A2, A3, A6, A13, A16, A17, A19, A21, A24, A26, A27, A30 và 2 đối chứng cho kết quả DI > 1 trong cả 4 thời vụ Thí nghiệm. Tóm lại: Kết quả phân tích dựa vào thời gian sinh trưởng, năng suất và các chỉ số chịu hạn, đã chọn được 12 dòng có thời gian sinh trưởng ngắn ngày, có năng suất cao, chịu hạn tốt đó là các dòng A2, A3, A6, A13, A16, A17, A19, A21, A24, A26, A27 và A30. 3.2. Phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR và đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô 3.2.1. Đánh giá đa dạng di truyền của 30 dòng ngô bằng chỉ thị phân tử SSR Hệ số di truyền của 30 dòng ngô nghiên cứu dao động từ 0,21 đến 0,95, ở hệ số tương đồng di truyền 0,45 các dòng ngô chia làm7 nhóm: Nhóm I bao gồm 8 dòng: A2, A1, A12, A3, A8, A16, A15 và A4; Nhóm II bao gồm 3 dòng: A17, A14 và A13; Nhóm III gồm 6 dòng: A6, A7, A24, A15, A9 và A26; Nhóm IV gồm 2 dòng: A5 và A21; Nhóm V gồm 5 dòng: A10, A19, A11, A25 và A20; Nhóm VI gồm 1 dòng: A27; Nhóm VII gồm 5 dòng: A18, A29, A22, A28 và A30. Căn cứ vào kết quả phân tích đa dạng di truyền và kết hợp với những đánh giá ngoài đồng ruộng về thời gian sinh trưởng, khả năng chống chịu và đặc biệt là định hướng về tính chịu hạn, đề tài lựa chọn 12 dòng (A2, A3, A6, A13, A16, A17, A19, A21, A24, A26, A27 và A30) để tiếp tục đánh giá khả năng kết hợp thông qua các thí nghiệm lai đỉnh (topcross) và lai luân phiên (Diallel cross). 3.2.2 Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng ngô 3.2.2.1. Đánh giá khả năng kết hợp chung của các dòng bằng phương pháp lai đỉnh
13 * TGST và Năng suất của các THL đỉnh Bảng 3.14. Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai đỉnh năm 2016 tại Đan Phượng TGST TGST THL THL X Đ X Đ A2 x T5 104 102 A3 x T693 109 103 A3 x T5 105 103 A6 x T693 103 101 A6 x T5 101 100 A13 x T693 103 102 A13 x T5 102 101 A16 x T693 104 102 A16 x T5 103 102 A17 x T693 102 100 A17 x T5 103 100 A19 x T693 103 100 A19 x T5 108 101 A21 x T693 103 102 A21 x T5 109 103 A24 x T693 108 100 A24 x T5 108 100 A26 x T693 107 104 A26 x T5 103 101 A27 x T693 105 105 A27 x T5 105 105 A30 x T693 102 106 A30 x T5 108 104 LVN885 103 102 A2 x T693 103 100 NK67 104 103 Số liệu bảng 3.14 cho thấy: Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai khác nhau khá nhiều giữa các tổ hợp lai, từ 101 ngày đến 109 ngày trong vụ Xuân và từ 100 ngày đến 106 ngày trong vụ Đông. Bảng 3.17. Năng suất và ưu thế lai của các tổ hợp lai đỉnh năm 2016 tại Đan Phượng NS (tạ/ha) NS (tạ/ha) THL THL X Đ X Đ A2 x T5 72,3 70,2 A6 x T693 75,0 73,7 A3 x T5 67,1 62,3 A13 x T693 72,3 71,8 A6 x T5 72,5 73,3 A16 x T693 64,5 62,3 A13 x T5 70,6 70,9 A17 x T693 83,0 81,4 A16 x T5 59,7 58,4 A19 x T693 80,7 80,3 A17 x T5 81,6 79,7 A21 x T693 67,3 64,6 A19 x T5 78,5 76,1 A24 x T693 70,4 70,5 A21 x T5 63,3 56,9 A26 x T693 74,7 73,2 A24 x T5 71,8 71,2 A27 x T693 64,6 65,0 A26 x T5 72,5 70,7 A30 x T693 66,9 65,7 A27 x T5 64,3 62,7 LVN885 77,8 75,2 A30 x T5 63,6 67,5 NK67 76,9 74,8 A2 x T693 70,2 70,1 CV (%) 4,3 3,0 A3 x T693 65,4 59,0 LSD (0,05) 5,0 3,4 Số liệu bảng 3.17 cho thấy: Tổ hợp lai đỉnh A17 x T693 (vụ
14 Xuân 86,7 tạ/ha, vụ Đông 85,8 tạ/ha) đạt năng suất cao hơn cả 2 đối chứng LVN885 (Vụ Xuân 77,8 tạ/ha; vụ Đông 75,2 tạ/ha) và NK67 (vụ Xuân 76,9 tạ/ha; vụ Đông 74,8 tạ/ha) có ý nghĩa thống kê (P ≤ 0,05) trong cả 2 vụ. A17 x T5 (79,7 tạ/ha) và A19 x T693 (80,3 tạ/ha) đạt năng suất cao tương đương 2 đối chứng LVN885 và NK67 trong cả 2 vụ. Dựa trên năng suất của các THL tiến hành phân tích (KNKHC) và phương sai khả năng kết hợp riêng của 12 dòng với 2 cây thử. * Giá trị khả năng kết hợp của các dòng Bảng 3.18. Giá trị khả năng kết hợp chung ở tính trạng năng suất hạt của 12 dòng và 2 cây thử trong thí nghiệm lai đỉnh năm 2016 tại Đan Phượng KNKHR Dòng * cây thử KNKHC TT Dòng T5 T693 σ2si X Đ X Đ X Đ X Đ 1 A2 0,581 0,900 1,935 0,969 -1,935 -0,969 7,485 1,879 2 A3 -4,444 -8,619 1,756 2,564 -1,756 -2,564 6,169 13,151 3 A6 3,071 4,265 -0,392 0,764 0,392 -0,764 0,307 1,168 4 A13 0,782 2,106 0,020 0,476 -0,020 -0,476 0,001 0,453 5 A16 -8,603 -8,875 -1,515 -1,046 1,515 1,046 4,593 2,187 6 A17 13,491 13,526 -1,675 -2,141 1,675 2,141 5,614 9,165 7 A19 8,917 8,931 -0,255 -1,172 0,255 1,172 0,130 2,749 8 A21 -5,394 -8,510 -1,150 -2,951 1,150 2,951 2,647 17,413 9 A24 0,432 1,605 1,550 1,268 -1,550 -1,268 4,802 3,214 10 A26 2,879 2,708 -0,224 -0,312 0,224 0,312 0,100 0,195 11 A27 -6,254 -5,425 0,720 -0,232 -0,720 0,232 1,036 0,108 12 A30 -5,458 -2,610 -0,767 1,813 0,767 -1,813 1,177 6,571 Kí hiệu: KNKHC: Khả năng kết hợp chung; KNKHR: Khả năng kết hợp riêng; σ2si : Phương sai KNKHR; X: Vụ Xuân; Đ: Vụ Đông Qua số liệu thể hiện ở bảng 3.18: Khả năng kết hợp chung của các dòng thí nghiệm trong vụ Xuân dao động từ -8,603 (A16) đến 13,491 (A17) và từ -8,875 (A16) đến 13,526 (A17) trong vụ Đông.
15 Trong cả 2 vụ, dòng A17 đều có khả năng kết hợp chung cao nhất (vụ xuân 13,491; vụ Đông là 13,526), tiếp đến là dòng A19 (vụ xuân 8,917; vụ Đông là 8,931), A6 (vụ Xuân 3,071; vụ Đông 4,265), A26 (2,879 vụ xuân; 2,708 vụ Đông). Tóm lại: Từ kết quả đánh giá khả năng kết hợp chung thông qua lai đỉnh đã chọn được 7 dòng (A2, A6, A13, A17, A19, A24, A26) đạt giá trị khả năng kết hợp chung dương ở cả 2 vụ, phục vụ cho thí nghiệm đánh giá khả năng kết hợp riêng. Đã chọn được 4 tổ hợp lai đỉnh ngắn ngày, cho năng suất cao ở cả 2 vụ A17 x T5, A19 x T5, A17 x T693, A19 x T693 sẽ tiếp tục so sánh cùng với bộ tổ hợp lai luân phiên tại một số tỉnh miền Trung và đánh giá khả năng chịu hạn. 3.2.2.1. Đánh giá KNKH riêng của các dòng bằng phương pháp lai luân phiên * Khả năng kết hợp ở tính trạng năng suất của hạt của các dòng tham gia thí nghiệm lai luân phiên - Khả năng kết hợp ở tính trạng năng suất hạt của các dòng trong luân phiên Bảng 3.23. Giá trị KNKH chung (ĝi), KNKH riêng (ŝij) và phương sai KNKH riêng (2sij) ở tính trạng năng suất hạt của các dòng tham gia thí nghiệm lai luân phiên vụ Xuân 2017 tại Đan Phượng Bố Giá trị tổ hợp riêng (ŝij) ĝi 2 sij Mẹ A2 A6 A13 A17 A19 A24 A26 A2 4,266 5,397 -4,214 11,697 -4,463 7,317 -1,235 125,359 A6 -5,094 11,251 -5,194 10,746 -5,974 4,157 105,730 A13 -2.974 1,837 3,077 7,757 -1,375 63,343 A17 -3,174 17,066 -7,954 4,637 135,990 A19 -0,223 5,057 -0,975 57,045 A24 -6,203 1,185 149,246 A26 -6,395 50,922 - Kết quả phân tích KNKH chung và phương sai KNKH riêng của các dòng tham gia thí nghiệm lai luân phiên thể hiện ở bảng 3.23
16 cho thấy: Dòng A17 vừa có khả năng kết hợp chung cao và phương sai khả năng kết hợp riêng cao thứ 2 sau A24 (149,246), dòng A2 (125,359) có phương sai khả năng kết hợp riêng cao thứ 3. - Khả năng kết hợp ở tính trạng thời gian sinh trưởng của các dòng trong luân phiên Bảng 3.24 cho thấy: Trong số 7 dòng nghiên cứu có 5 dòng cho giá trị khả năng kết hợp chung âm ở tính trạng thời gian sinh trưởng là các dòng A13 (-0,118), A17 (-0,651), A19 (-0,251), A24 (- 0,205), A26 (-0,918). Bảng 3.24. Giá trị KNKH chung (ĝi), KNKH riêng (ŝij) và phương sai KNKH riêng (2sij) ở tính trạng thời gian sinh trưởng của các dòng tham gia thí nghiệm lai luân phiên vụ Xuân 2017 tại Đan Phượng Bố Giá trị tổ hợp riêng (ŝij) ĝi 2 sij Mẹ A2 A6 A13 A17 A19 A24 A26 A2 0,480 1,527 -0,607 0,660 -1,387 -0,673 0,882 1,136 A6 -2,520 -0,320 1,613 2,467 -1,720 1,262 3,653 A13 1,727 -0,673 0,280 -0,340 -0,118 2,449 A17 -1,807 -0,187 1,193 -0,651 1,622 A19 -1,253 1,460 -0,251 2,079 A24 0,080 -0,205 1,927 A26 -0,918 1,405 Nhận xét: Qua đánh giá về khả năng kết hợp của các dòng trong thí nghiệm lai luân phiên về năng suất hạt và thời gian sinh trưởng đã chọn được 7 dòng có khả năng kết hợp chung cao về năng suất, khả năng kết hợp chung về thời gian sinh trưởng mang giá trị âm ở tính trạng thời gian sinh trưởng và phương sai khả năng kết hợp riêng cao là A2, A6, A13, A17, A19, A24 và A26. 3.3. Chọn lọc các tổ hợp lai ngắn ngày và chịu hạn cho miền Trung 3.3.1. Đánh giá đặc điểm nông học, năng suất và khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai trong thí nghiệm điều khiển tưới.
17 Bảng 3.30. Năng suất của các tổ hợp lai trong thí nghiệm có tưới và không tưới vụ Đông 2017 tại Đan Phượng. NSTT TN NSTT TN không Chênh Chỉ số TT Tổ hợp lai tưới (tạ/ha) tưới (tạ/ha) lệch (%) hạn 1 A2 x A6 68,2 63,3 7,2 1,01 2 A2 x A13 63,8 56,4 11,5 0,96 3 A2 x A17 50,2 44,9 10,6 0,97 4 A2 x A19 70,5 66,4 5,8 1,02 5 A2 x A24 46,5 42,2 9,2 0,99 6 A2 x A26 60,7 55,6 8,4 1,00 7 A6 x A13 77,1 73,1 5,1 1,03 8 A6 x A17 52,8 48,9 7,4 1,01 9 A6 x A19 61,3 56,6 7,6 1,00 10 A6 x A24 60,5 51,9 14,2 0,93 11 A6 x A26 63,9 59,7 6,6 1,02 12 A13 x A17 61,0 54,8 10,2 0,98 13 A13 x A19 61,5 57,4 6,7 1,01 14 A13 x A24 76,9 72,6 5,6 1,03 15 A13 x A26 51,3 46,4 9,6 0,98 16 A17 x A19 51,0 46,3 9,3 0,99 17 A17 x A24 48,7 44,5 8,7 0,99 18 A17 x A26 64,5 60,5 6,3 1,02 19 A19 x A24 59,0 54,7 7,3 1,01 20 A19 x A26 58,7 55,4 5,6 1,03 21 A24 x A26 49,6 45,6 8,0 1,00 22 A17 x T5 60,9 53,1 12,8 0,95 23 A19 x T5 61,0 55,8 8,5 1,00 24 A17 x T693 81,1 77,8 4,1 1,04 25 A19 x T693 61,7 55,1 10,6 0,97 26 LVN885 62,0 56,5 8,9 0,99 27 NK67 65,5 61,4 6,2 1,02 CV (%) 6,2 7,3 - - LSD (0,05) 6,2 6,7 - - Qua bảng 3.30 cho thấy: Trong 25 tổ hợp lai tham gia thí nghiệm có 4 tổ hợp lai (A2 x A6, A2 x A19, A6 x A13, và A17 x T693) có năng suất cao hơn cả 2 đối chứng LVN855 và NK67 ở cả hai điều kiện tưới và không tưới. Tỷ lệ chênh lệch năng suất trong
18 điều kiện tưới và không tưới dao động từ 4,1% (A17 x T693) đến 14,2% (A6 x A24). Chỉ số chịu hạn của các tổ hợp lai dao động từ 0,93 (A6 x A24) đến 1,04 (A17 x T693). 15/25 tổ hợp lai có chỉ số chịu hạn lớn hơn 1. Trong đó, chỉ số chịu hạn cao nhất và cao hơn cả 2 đối chứng là tổ hợp lai A17 x T693 (1,04). 3.3.2. So sánh đánh giá tổ hợp lai đỉnh triển vọng và tổ hợp lai luân phiên tại Nghệ An và Bình Định 3.3.2.1. So sánh đánh giá tổ hợp lai đỉnh triển vọng và tổ hợp lai luân phiên tại Nghệ An. Theo số liệu Bảng 3.31. cho thấy: Thời gian sinh trưởng (TGST) của các THL trong vụ Xuân 2017 dao động từ 95 - 108 ngày, vụ Đông 2017 từ 92 - 103 ngày. Bảng 3.31. Thời gian sinh trưởng và đặc điểm hình thái của các tổ hợp lai năm 2017 tại Nghệ An TGST TGST THL THL X Đ X Đ A2 x A6 103 99 A13 x A26 108 101 A2 x A13 101 96 A17 x A19 101 96 A2 x A17 101 97 A17 x A24 100 95 A2 x A19 102 97 A17 x A26 104 99 A2 x A24 101 97 A19 x A24 100 97 A2 x A26 99 95 A19 x A26 100 97 A6 x A13 101 95 A24 x A26 101 95 A6 x A17 95 93 A17 x T5 100 95 A6 x A19 100 95 A19 x T5 107 103 A6 x A24 102 97 A17 x T693 95 92 A6 x A26 100 95 A19 x T693 103 99 A13 x A17 104 100 LVN885 99 96 A13 x A19 101 96 NK67 106 103 A13 x A24 104 99 Từ bảng 3.33 cho thấy: A6 x A17(89,0 tạ/ha - vụ Xuân 2017, 88,7 tạ/ha - vụ Đông 2017) và A17 x T693(92,2 tạ/ha - vụ Xuân 2017, 91,6 tạ/ha - vụ Đông 2017) cao hơn cả hai đối chứng LVN885