Đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô tự phối có nguồn gốc từ Việt Nam và Thái Lan bằng phương pháp lai đỉnh

, với dân số trên 80 triệu người và diện tích đất dành cho sản xuất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp, bình quân 1.381 m2 trên đầu người vào năm 1984 và dự kiến chỉ còn 793 m2 vào năm 2020 (UNEP, 2001) [37] do sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, các khu đô thị. Trong khi đó nhu cầu ngô làm lương thực và thực phẩm, thức ăn chăn nuôi và ngành công nghiệp chế biến ngày càng tăng, thách thức đặt ra là phải tăng năng suất để đáp ứng nhu cầu này. Ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới (Năm 2007, diện tích ngô lai chiếm khoảng 95% trong số hơn 1 triệu ha). Trong suốt 20 năm qua năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao, năm 1990 năng suất ngô nước ta chỉ bằng 42% so với trung bình thế giới (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 bằng 60% (25/42 tạ/ha); năm 2007 đã đạt 81,0 % (39,6/49 tạ/ha) và sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn [6]. Mặc dù đã đạt được những kết quả rất quan trọng nhưng sản xuất ngô nước ta vẫn còn nhiều vấn đề đặt ra: năng suất vẫn thấp so với trung bình thế giới, giá thành sản xuất còn cao, sản lượng chưa đáp ứng đủ nhu cầu trong nước đang tăng nhanh, những năm gần đây phải nhập từ 500 - 700 nghìn tấn ngô hạt để làm thức ăn chăn nuôi [1]. Một vấn đề quan trọng được đặt ra là đưa các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất ngô để đem lại những sản phẩm có năng suất chất lượng cao hơn đồng thời đáp ứng tính bền vững lâu dài. Chương trình chọn tạo giống ngô ưu thế lai năng suất cao đã được triển khai ở nước ta và bước đầu đã đem lại hiệu quả kinh tế trong chọn tạo giống và sản xuất ngô. Do vậy, để đáp ứng được nhu cầu hiện tại và mục tiêu phát triển thì công tác chọn tạo giống ngô lai có vai trò hết sức quan trọng. Quá trình chọn giống ngô lai phải trải qua các giai đoạn sau: 1) Thu thập nguồn vật liệu và tạo dòng thuần. 2) Đánh giá khả năng kết hợp và chọn ra các tổ hợp lai ưu tú. 3)Thử nghiệm các tổ hợp lai ưu tú và sản xuất hạt lai. Trong đó việc đánh giá khả năng kết hợp là để tìm ra những tổ hợp lai có khả năng cho ưu thế lai và loại bỏ những tổ hợp xấu để rút ngắn thời gian chọn tạo cũng như nâng cao hiệu quả cho công tác chọn tạo giống. Trên cơ sở đó chúng tôi tiến hành đề tài: “ Đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô tự phối có nguồn gốc từ Việt Nam và Thái Lan bằng phương pháp lai đỉnh” 1.2 Mục tiêu của đề tài - Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, chống chịu và năng suất của các dòng ngô trong thí nghiệm. - Xác định khả năng kết hợp của các dòng thuần trong thí nghiệm. - Chọn ra những tổ hợp lai ưu tú và chất lượng cao phục vụ công tác chọn giống ngô lai. 2. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoahọc 2.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô trên thế giới 2.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ Ngành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay nhất là trong gần 20 năm trở lại đây, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. Vào năm 1990, năng suất ngô trung bình của thế giới 36,8 tạ/ha, năm 2004 đã đạt 49,9 tạ/ha. Năm 2007, diện tích ngô đã vượt qua lúa nước, với 157 triệu ha, năng suất 4,9 tấn/ha và sản lượng đạt kỷ lục với 766,2 triệu tấn. Với lúa nước, năm 2007 diện tích là 153,7 triệu ha, năng suất 41 tạ/ha và sản lượng là 626,7 triệu tấn. (FAOSTAT, 2009)[27] Bảng 2.1. Sản xuất ngô Thế giới 1990 - 2007 Năm 1990 2000 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08 Diện tích (triệu ha) 131,3 138,2 145,0 145,6 148,6 157,0 Sản lượng (triệu tấn) 483,3 592,3 714,8 696,3 704,2 766,2 Năng suất (tạ/ha) 36,81 42,8 49 48 47 49 Nguồn :FAOSTAT, USDA 2009 Kết quả trên có được trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Đặc biệt, từ 10 năm nay cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học thì việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước. Với 52% diện tích trồng bằng giống được tạo ra bằng công nghệ sinh học, năng suất ngô nước Mỹ năm 2005 đạt hơn 10 tấn/ha trên diện tích 30 triệu ha. Lượng ngô thương mại trên thế giới từ 1999 đến nay chiếm từ 10,6% đến 12,9% tổng sản lượng ngô. Xu thế nhập khẩu ngô vẫn tăng mạnh do nhu cầu thức ăn chăn nuôi tăng. Hàng năm, Mỹ là nước dẫn đầu xuất khẩu ngô, chiếm khoảng 60%-73% tổng lượng ngô thương mại thế giới, và dự kiến chiếm 70% vào năm 2013 (USDA, 2008) [38]. Kế đến là Achentina, xuất khẩu khoảng 10 triệu tấn/năm và dự kiến sẽ được 14 triệu tấn ngô (2013), Braxin xuất được 5 triệu tấn/năm và sẽ giữ vững ở mức này vì nhu cầu trong nước cần nhiều. Trong khi đó nhiều nước trong khối EU, Đông á, Đông Nam á, và vùng Tây và Nam Phi vẫn là những nước nhập khẩu ngô chính. Các loại hình thương mại ngô không có gì thay đổi lớn, trừ khi các quy định về cây trồng chuyển gen của Mỹ có hiệu lực. Thương mại ngô ở vùng Châu á sẽ tăng mạnh, chủ yếu phụ thuộc vào ngô Trung Quốc. Một số nước Châu Phi khó xuất nhập khẩu ngô vì cước vận chuyển quá cao (CIMMYT, 2008) [25]. Từ cuối năm 2006 đến nay, xu hướng giá ngô thế giới tăng mạnh: tại Mỹ là 164,2 đô la/tấn (1/2007); tại Achentina là 177,1 đô la Mỹ/tấn. Đến tháng 4/2008 thì giá ngô tại Mỹ đã tăng lên 236 đô la Mỹ/tấn. So với cùng kỳ năm trước, giá ngô đã tăng từ 89% – 94% (Thời báo kinh tế Việt Nam, 4/2008) [13], tuy nhiên xu hướng này chưa thể khẳng định vì xu hướng sử dụng ngô chế biến ethanol vẫn đang được thảo luận. Dự kiến cho nhu cầu đảm bảo an ninh lương thực và thức ăn gia súc cho tới năm 2020, năm mà lần đầu tiên dự kiến nhu cầu về ngô sẽ cao hơn nhu cầu về lúa mì và gạo. Thách thức đặt ra là làm thế nào để sản xuất thêm được 266 triệu tấn ngô đáp ứng nhu cầu tiêu thụ khoảng 852 triệu tấn trên toàn cầu vào năm 2020 [24]. Trong số 266 triệu tấn ngô cần sản xuất thêm này thì các nước đang phát triển cần tới 80% hay tương đương 213 triệu tấn. Do vậy, đối với các nước đang phát triển vấn đề đặt ra là phải tối đa hoá sản lượng sản xuất trong nước để đáp ứng phần lớn nhu cầu gia tăng thêm của họ khi mà nhập khẩu dự kiến chỉ tiếp tục đáp ứng được 10% nhu cầu. Bảng 2.2. Thương mại ngô thế giới từ năm 1999 đến năm 2007 Niên vụ Tổng sản lượng (Tr.tấn) Thương mại thế giới Thương mại của Mỹ Số lượng (Tr.tấn) % so với tổng sản lượng Số lượng (Tr.tấn) % so với thương mại thế giới 1999/2000 604 69 11,5 51 73,9 2000/2001 614 70 11,5 49 70,0 2001/2002 600 76 12,7 48 63,2 2002/2003 603 76 12,6 48 63,2 2003/2004 627 73 11,6 51 69,9 2004/2005 714,8 76 10,6 45 59,7 2005/2006 696,3 83 11,9 56 67,9 2006/2007 704,2 91 12,9 54 59,5 2007/2008 766,2 85 11,0 55 64,7 Nguồn:(USDA, 2009) Hiện nay, trên thế giới hai nước sản xuất Ethanol nhiều nhất là Mỹ và Braxin với sự trợ cấp của chính phủ. Trong đó, Mỹ sản xuất Ethanol chủ yếu từ ngô, năm 2005 trong tổng số 9,66 tỉ gallon Ethanol (1 gallon = 3,78 lít) sản xuất trên thế giới, Mỹ sản xuất 44,5% từ ngô. Tính đến cuối năm 2006, Mỹ có 110 trung tâm sản xuất Ethanol; 73 trung tâm khác đang được xây dựng. Dự tính đến cuối năm 2009, Mỹ có khả năng sản xuất 12,5 tỉ gallon mỗi năm, trong khi Chính phủ Mỹ mới đây đặt mục tiêu sản xuất 35 tỉ gallon/ năm vào năm 2017. Với đà sản xuất nguyên liệu Ethanol tại Mỹ ngày một tăng đang làm ảnh hưởng đến thị trường ngô thế giới vì Mỹ chiếm 40% sản lượng ngô của thế giới, và chiếm 50% lượng ngô xuất khẩu trên toàn cầu. 2.1.2 Tình hình nghiên cứu Một trong những thành tựu lớn nhất của các nhà chọn giống cây trồng thế kỷ 20 là việc ứng dụng ưu thế lai vào sản xuất hạt giống ngô lai (Trần Việt Chi, 1993)[2]. Giống lai được đánh giá là có tính chất quyết định trong việc tăng năng suất ngô. Nghiên cứu và áp dụng ưu thế lai cho cây ngô được tiến hành sớm và hiệu quả nhất là nước Mỹ. Nămg suất ngô đã tăng từ 1,5 tấn/ha năm 1930 đến 7 tấn/ha vào những năm 90 (S.K.Vasal, et al.,1990) [39]. Theo Duvick (1990) [26], mức tăng năng suất ngô của Mỹ giai đoạn 1930 – 1986 là 103 kg/ha/năm, trong đó đóng góp do cải tiến di truyền là 63 kg/ha/năm, chiếm 61% mức tăng. Việc nghiên cứu tạo giống ngô lai ở Châu Âu bắt đầu muộn hơn Mỹ 20 năm và đã đạt được thành công rực rỡ. Tỷ lệ sử dụng giống ngô lai ở Châu Âu rất lớn và nó đã góp phần tạo nên năng suất cao ở nhiều nước (S. K. Vasal, et al., 1999) [41]. Theo FAO (2008), một số nước có năng suất ngô bình quân cao là Mỹ, Achentina, Braxin, Mexico, Pháp, Italia… Những năm đầu thập kỷ 60 một số nước đang phát triển mới bắt đầu nghiên cứu tạo giống ngô lai. Trong thời kỳ từ 1966 -1990 có xấp xỉ 852 giống ngô được tạo ra (S. K. Vasal, et al., 1999)[41]. Việc sử dụng các giống ngô lai đã góp phần giải quyết nạn đói ở các nước đang phát triển vùng Châu á, Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh (Nguyễn Thế Hùng, 1995)[8]. Nhờ sử dụng giống lai và trình độ thâm canh cao nên năng suất ngô của thế giới đã tăng 1,83 lần trong vòng 30 năm từ 1960 -1990, trong đó Mỹ là nước sử dụng giống lai nhiều nhất chiếm 100%, Vênêzuela 99%, Trung Quốc 94%, Thái Lan 76%...Hiện nay, do những ưu việt của giống lai mà các nước đang phát triển có xu hướng sử dụng giống lai tăng. Với việc ứng dụng một số công nghệ tiên tiến như: công nghệ gen để tạo các sản phẩm đa dạng có chứa các gen đặc biệt như: kháng sâu bệnh, chịu mặn, hạn,... hay kỹ thuật nuôi cấy bao phấn và noãn chưa thụ tinh để nhanh tạo dòng thuần đã thúc đẩy tạo ra giống mới nhanh hơn và có chất lượng hơn. 2.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất ngô ở Việt Nam 2.2.1 Tình hình sản xuất Từ giữa những năm 1980, hợp tác với trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ quốc tế, nhiều giống ngô cải tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta, góp phần nâng năng suất lên gần 1,5 tấn/ha vào đầu những năm 1990. Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt từ những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới. Bảng 2.3. Sản xuất ngô Việt Nam 1990 - 2008 Năm 1990 1995 2000 2005 2007 2008 Diện tích (1000ha) 431,8 556,8 730,2 1052,6 1072,8 1125,9 Sản lượng (1000 tấn) 671,0 1184,2 2005,9 3787,1 4250,9 4526,1 Năng suất (tạ/ha) 15,5 21,3 25,1 36,0 39,6 40,2 Nguồn : Niên giám thống kê 1990 – 2008, FAOSTAT 2009 Thực tiễn sản xuất mấy năm qua cho thấy các giống ngô lai Việt Nam có sản lượng không thua kém các giống nhập từ nước ngoài nhưng giá trị hạt giống rẻ chỉ bằng 50- 60%. Việc sử dụng thành công quy trình công nghệ sản xuất hạt giống ngô lai cho năng suất cao, chất lượng tốt, giá hạt giống rẻ hơn giống nhập ngoại đã góp phần tăng nhanh diện tích sử dụng giống ngô lai của cả nước. Do giảm bớt được lượng giống nhập ngoại nên hàng năm ngành sản xuất ngô ở nước ta tiết kiệm được từ 12- 15 triệu USD. Hơn nữa sự xuất hiện của những giống ngô lai năng suất cao, chất lượng tốt do trong nước chọn tạo với giá thành hạ, buộc các công ty nước ngoài phải giảm giá giống xuống còn 1/2 đến 2/3 so với giá trước đây. Do vậy người dân cũng có điều kiện đầu tư mở rộng diện tích trồng ngô. Nhờ sản xuất ngô giống nhiều nông dân ở một số vùng sâu, vùng cao dân tộc thiểu số (Lào Cai, Sơn La, Nghệ An, Thanh Hoá...) và các địa phương đồng bằng đã có thu nhập từ 60- 70 triệu đồng/ha/năm (Phạm Hà Thái, 2006) [11]. Ngô là một trong những mặt hàng xuất khẩu có giá trị cao, Đảng và Nhà nước ta đã xác định được tầm quan trọng của cây ngô và đã đề ra phương hướng sản xuất ngô năm 2010 phải đạt 5- 6 triệu tấn ngô trên diện tích 1,2 triệu ha (Trần Hồng Uy, 2001) [22]. Để đạt được chỉ tiêu trên chúng ta phải tăng cường cả diện tích và năng suất. (1) Định hướng tăng diện tích: Tăng diện tích vụ Xuân trên đất bỏ hoá ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Tăng diện tích vụ 2 (Thu- Đông) ở các tỉnh Tây Bắc, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Tăng diện tích vụ Đông ở các tỉnh Đồng bằng Sông Hồng và Bắc Trung Bộ.Chuyển một số diện tích cây trồng khác kém hiệu quả sang trồng ngô ( lúa ở Đồng bằng Sông Cửu Long, cà phê ở Tây Nguyên...). (2) Định hướng tăng năng suất: Tăng tỷ lệ giống lai từ 80% hiện nay lên 85- 90%. Tạo ra những giống lai mới ưu việt hơn(ngắn ngày, có khả năng chống chịu tốt, có năng suất cao và phẩm chất tốt). đầu tư cho một số khâu trong biện pháp kỹ thuật trồng trọt như phân bón, tưới nước... 2.2.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng giống ngô lai Từ những năm 1972 – 1973 các nhà nghiên cứu ngô Việt Nam đã bắt đầu chuẩn bị cho chương trình tạo giống ngô lai. Năm 1972, các nhà tạo giống ngô Việt Nam đã chú ý rút dòng và cải tạo dòng thuần, lai thử và thử nghiệm các tổ hợp lai. Vào năm 1988, 3 giống lai đơn đầu tiên (LDSB1, LDSB2, LDSB3) được thử nghiệm. Nhưng do khả năng đầu tư thâm canh của người sản xuất và trình độ dân trí lúc đó nên 3 giống lai đơn của Viện Nghiên cứu Ngô không phát triển được. Đến năm 1990, công cuộc đổi mới mở cửa của Việt Nam đi vào thực tiễn, chúng ta đã có bước ngoặt về diện tích, năng suất, sản lượng nhờ các giống ngô lai. Có được trên 90% diện tích dùng giống ngô lai ở Việt Nam hiện nay, chương trình ngô lai đã trải qua các bước nghiên cứu, triển khai như sau: - Từ 1991-1993, khi nông dân mới làm quen với giống ngô lai, ít có khả năng đầu tư thâm canh, Viện Nghiên cứu Ngô đã đưa ra sản xuất một số giống ngô lai không quy ước (một trong hai bố mẹ không phải là dòng thuần) như LS3, LS4, LS5, LS6, LS7, và LS8. Các giống lai không quy ước có tiềm năng năng suất 3-7 tấn/ha. Do thành phần mẹ là giống lai đơn, giống TPTD nên giá thành hạt giống thấp, nông dân chấp nhận được. - Tiếp theo là những thành tựu về ngô lai ba như LVN11 và lai kép như LVN12 và LVN14, có tiềm năng năng suất 5-8 tấn/ha. - Tiếp đến là hàng loạt những giống lai như LVN1 (lai đơn), LVN5 (lai kép), LVN20 (lai đơn), LVN23 (lai đơn) có tiềm năng năng suất 4-6 tấn/ha, LVN4 (lai đơn), LVN6 (lai đơn), LVN9 (lai ba), LVN17 (lai ba) có tiềm năng năng suất 5-10 tấn/ha và những giống chín muộn như LVN10 (lai đơn), LVN11 (lai ba) LVN12 (lai ba), LVN16 (lai đơn) có tiềm năng năng suất 7-12 tấn/ha. Hiện nay tỷ lệ sử dụng các giống ngô lai trong cơ cấu giống ngô ở nước ta đã lên tới 85% - 90%. Các giống ngô lai đang được sử dụng có chất lượng cao, giá cả phù hợp được bà con nông dân tín nhiệm (Ngô Hữu Tình, 2005) [18]. Hàng năm các công ty giống, Viện Nghiên cứu Ngô đã tổ chức triển khai xây dựng một hệ thống sản xuất giống ngô lai với qui mô lớn trên toàn Quốc sản xuất từ 10 đến 20 nghìn tấn hạt giống ngô lai các loại phục vụ sản xuất/năm. Có thể nói tiềm lực cung ứng các giống ngô lai phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước hoàn toàn có thể đáp ứng được trong thời điểm hiện tại và tương lai. Một số công ty, tập đoàn sản xuất giống ngô lai gồm: Viện Nghiên cứu Ngô, Công ty giống Cổ phần cây trồng miền Nam, Công ty CP Việt Nam, Công ty Monsanto Việt Nam, Công ty Bioseed Việt Nam, Công ty Syngenta Việt Nam, Công ty Pacific Việt Nam… [9] Đây là những cơ sở có đầy đủ các điều kiện để nghiên cứu cơ bản như: các phòng thí nghiệm, ruộng sản xuất, cán bộ khoa học đầu đàn nhiều kinh nghiệm, có thể thực hiện tốt công tác nghiên cứu tạo giống cũng như nhân giống. Hàng năm các đơn vị này đã tranh thủ sự tiến bộ vượt bậc về nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ở nước ta, chủ động nhập hạt giống bố mẹ các tổ hợp lai và phối hợp với các công ty giống sản xuất hạt lai F1, cung cấp cho các địa phương hàng chục nghìn tấn hạt giống ngô lai các loại có chất lượng cao. 2.3 Cơ sở khoa học của đề tài 2.3.1 Ưu thế lai và ứng dụng trong sản xuất ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống mạnh hơn bố me, sinh trưởng phát triển nhanh hơn, cho năng suát cao hơn bố mẹ chúng. Năm 1876 Darwin lần đầu tiên đưa ra lý thuyết về ưu thế lai (ưTL). Qua việc nghiên cứu hàng loạt các cá thể giao phối ở các loài khác nhau như ngô, đậu đỗ, ông nhận they sự hơn hẳn của các cây giao phối so với cây tự phối về chiều cao cây, tốc độ nảy mầm của hạt, số quả, sức chống chịu và năng suất hạt. Năm 1880, nhà nghiên cứu người Mỹ Beal đã áp dụng ưTL trong việc tạo ra giống ngô lai giữa giống và ông đã thu được những cặp lai hơn hẳn giống bố mẹ về năng suất từ 10 – 15% Nhà khoa học đi đầu trong lĩnh vực tạo giống ngô lai quy ước là G.H.Shull. Năm 1904, Shull tiến hành tự phối cưỡng bức ở ngô để thu được các dòng thuần và đã tạo ra những giống ngô lai đơn từ dòng thuần này. Thuật ngữ “Heterosis” để chỉ ưu thế lai được Shull sử dụng lần đầu tiên vào 1914 trong các tài liệu khoa học (G. F. Sprague, et al., 1953) [36]. Từ năm 1918 khi Jone đề xuất sử dụng lai kép trong sản xuất để giảm giá thành hạt giống thì việc áp dụng ưTL vào nông nghiệp đã được phát triển nhanh chóng. Năm 1960 các giống ngô lai đơn đầu tiên được thử nghiệm đã cho năng suất cao và độ đồng đều mặc dù giá thành hạt giống cao. Ngày nay, ưTL đã được nghiên cứu khá chi tiết từ khái niệm đến giả thuyết giải thích hiện tượng, đánh giá và duy trì ưTL cũng như việc ứng dụng ưTL trong sản xuất. Ưu thế lai biểu hiện ở tổ hợp lai trên các tính trạng có thể chia thành các dạng biểu hiện sau: - ưTL về hình thái: biểu hiện qua sức mạnh phát triển trong thời gian sinh trưởng như tầm vóc của cây. Theo Kiesselback 1922 còn lai F1 của ngô có độ lớn hạt tăng hơn bố mẹ 11,1%; đường kính thân tăng 48%, chiều cao cây tăng 30 – 50%... ngoài ra diện tích lá, chiều dài bông cờ ở tổ hợp lai thường lớn hơn bố mẹ. - ưTL về năng suất: biểu hiện thông qua các yếu tố cấu thành năng suất như khối lượng hạt, số hạt trên bắp, tỷ lệ hạt trên bắp. ưTL về năng suất ở các giống lai đơn giữa dòng có thể đạt 193 – 263% so với năng suất trung bình của bố mẹ (Trần Hồng Uy, 1985) [20]. - ƯTL về tính chín sớm: thể hiện thông qua con lai chín sớm hơn bố mẹ do sự biến đổi quá trình sinh lý, sinh hóa, trao đổi trong cơ thể. - ƯTL về tính thích nghi - ƯTL về sinh lý, sinh hóa 2.3.2 Dòng thuần và phương pháp tạo dòng thuần Dòng thuần là khái niệm tương đối để chỉ các dòng tự phối đã đạt tới sự đồng đều và ổn định cao ở nhiều tính trạng như chiều cao cây, cao đóng bắp, năng suất, hình dạng hạt,…Như vậy dòng thuần là dòng có kiểu gen đồng hợp tử với tỷ lệ cao ở nhiều đặc tính di truyền. Vật liệu để tạo dòng thuần là từ các giống ngô địa phương, các giống ngô thụ phấn tự do và giống lai… Nguồn nguyên liệu nhập nội cho việc tạo dòng là nguồn nguyên liệu chính ở Việt Nam (Ngô Hữu Tình, 1997) [14] Phương pháp tạo dòng thuần: Dòng thuần là khâu đầu tiên của quá trình tạo giống lai (chọn tạo dòng thuần, đánh giá khả năng kết hợp để chọn ra các tổ hợp lai ưu tú và thử nghiệm các tổ hợp lai). Ngô là cây giao phấn chéo điển hình, chứa kiểu gen dị hợp tử nên chính bản thân nó cũng có ưu thế lai. Mặt khác muốn có ưu thế lai cao cần tạo các dòng thuần có kiểu gen đồng hợp tử để con lai mang kiểu gen dị hợp. Các phương pháp tạo dòng thuần ở ngô như: tự phối cưỡng bức (Shull,1909). Phương pháp cận huyết đồng máu (fullsib), nửa máu (halfsib), sib hỗn dòng có thể tạo ra những dòng có năng suất và sức sống tốt hơn dòng rút ra bằng con đường tự phối nhưng thời gian đạt tới độ đồng hợp tử dài hơn và không tạo ra những dòng có KNKH đột xuất cao, kéo dài thời gian chọn lọc dòng (Ngô Hữu Tình, 2003) [17]. Phương pháp tự phối: Shull (1909,1910) là người đầu tiên đề xuất phương pháp tự phối để tạo dòng thuần và đến nay tự phối là phương pháp chuẩn được các nhà tạo giống sử dụng. Tự phối nhằm đạt được độ đồng hợp tử với tỷ lệ ngày càng cao ở nhiều tính trạng và chọn lọc gen tốt loại bỏ gen xấu. Ngô là cây thụ phấn chéo, vì vậy dòng thuần được tạo bằng cách tự thụ cưỡng bức liên tục từng cây một. Tự phối là dạng được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Trong trường hợp này phấn của một cây được thụ cho râu của chính cây đó. Quá trình tạo dòng được đi cùng với chọn lọc. Những cây được chọn là cây khỏe, sạch sâu bệnh hoặc có đặc tính mong muốn khác. Vì có rất nhiều đặc tính mong muốn không xuất hiện ở giai đoạn thụ phấn nên một số cây được chọn lại lúc thu hoạch và những cây nào phát triển yếu sẽ bị loại bỏ. Những bắp được lấy từ cây thụ phấn qua được lần chọn lọc thứ hai này sẽ được trồng theo bắp trên hàng trong vụ sau. Chọn lọc được thực hiện ở cả trong đám và trong số con cháu dòng. Chỉ những cây có đặc điểm mong muốn trong số con cháu tốt được sử dụng cho quá trình tạo dòng tiếp theo. Sau 3 hoặc 4 đời tự phối, những dòng còn sống sót qua quá trình chọn lọc sẽ phân chia thành những dạng khác nhau và được đánh giá về những đặc điểm nông học và KNKH. Phương pháp sib (cận phối) hoặc fullsib (cận phối giữa anh em đồng máu): Phương pháp sib do Stringfield (1974) đề xuất và sử dụng để tạo dòng nhằm làm giảm nhẹ mức độ suy thoái do tự phối gây nên và kéo dài thời gian chọn lọc dòng. Ngô Hữu Tình và Nguyễn Thế Hùng (1995) [8] đã đưa ra và sử dụng phương pháp Fullsib, dạng cải tiến của phương pháp Sib, để tạo dòng và đã thành công tạo ra một số dòng từ nguồn nguyên liệu là quần thể chọn lọc 2649. Tuy nhiên phương pháp Sib hoặc Fullsib có cường độ tự phối kém, quá trình đạt đến độ đồng hợp tư chậm hơn và có hệ số biến dị lớn hơn, tạo ra nhiều cơ hội để chọn lọc giữa và trong số con cháu dòng. Để tạo ra được những dòng thuần có KNKH cao thì phương pháp tự phối có ưu thế hơn so với phương pháp cận phối (R.L Good và A.R. Hallauer, 1977) [28]. Mặt khác tự phối đạt được độ đồng hợp tử nhanh hơn các phương pháp cận phối nên nó là phương pháp được ưa chuộng hơn (A.R.Hallaur, 1990) [31]. Phương pháp chọn lọc phả hệ: Những cây có đặc điểm tốt được tự phối để tạo đời dòng tiếp theo và được ghi chép phả hệ. Ưu điểm của phương pháp này là: chọn lọc trong số các dòng và trong một dòng có thể thực hiện được. Việc tự thụ và đánh giá dòng có thể thực hiện trong một dòng. Gần đây chọn lọc phả hệ trong các quần thể phân ly của các cặp lai từ những dòng ưu tú đã trở thành phương pháp tạo dòng ngày càng phổ biến (Ngô Hữu Tình, 1999) [16] Phương pháp một hốc: Đây là sự cải tiến của phương pháp chuẩn được đề xuất bởi Jones và Singleton (1934). Trong phương pháp này dòng đời S1 và đời tiếp theo được gieo theo hốc, mỗi hốc từ 3- 4 cây, thay cho gieo thành hàng như thông thường. Những cây có đặc điểm tốt sẽ được tự thụ để tạo dòng đời tiếp theo. Phương pháp này cho phép thử một số lượng lớn thế hệ con cháu của các dòng trong cùng một không gian, nhưng lại làm giảm cơ hội chọn lọc trong thế hệ con cháu dòng. Phương pháp hỗn hợp: Một số nhà tạo giống sử dụng phương pháp này (R.J. Saikumar, 1999) [33]. Từ một bắp trong một đời tự phối được hỗ hợp lại và gieo thành hàng, tiến hành tự thụ những cây được chọn lọc. Tiếp tục làm như vậy trong 3 -5 vụ cho đến khi dòng đạt độ đồng hợp tử cao. Sau đó mỗi bắp tự phối được để riêng và gieo thành một hàng như trong phương pháp chuẩn. Nhược diểm của phương pháp này là phả hệ của các dòng không được theo dõi, rất khó chọn lọc trong số các dòng và trong cùng mộ dòng, khó xác định và sử dụng con cháu những dòng tốt ở đời thấp. Ngoài những phương pháp tạo dòng thuần trên còn có một số phương pháp tạo dòng nhanh như nuôi cấy bao phấn hoặc noãn chưa thụ tinh (Goodsell, 1961). Cho tới nay phương pháp tự phối là phương pháp chủ yếu vì tự phối tạo ra cường độ phân ly mạnh nên nhanh đạt tới kiểu gen đồng hợp tử ở nhiều tính trạng và cho những dòng thuần có KNKH cao mà các phương pháp khác không tạo được. 2.3.3 Khả năng kết hợp và phương pháp đánh giá khả năng kết hợp 2.3.3.1 Khả năng kết hợp Khả năng kết hợp (KNKH) là khả năng của một dòng (giống) khi lai với dòng hoặc giống khác cho con lai có ưu thế lai cao. KNKH phụ thuộc vào kiểu gen và tương tác giữa chúng (B. Griffing,1956) [29]. Các nhà khoa học phân KNKH thành 2 loại: KNKH chung (General combining ability - GCA) và KNKH riêng (Special combining ability – SCA). KNKH chung (GCA) biểu hiện phản ứng trung bình của dòng quan sát được ở tất cả các cặp lai. KNKH riêng (SCA) biểu hiện độ lệch ở mỗi cặp lai cụ thể nào đó so với giá trị trung bình. Sprague (1957) [34] cho rằng đánh giá dòng về KHKH thực chất là xác định tác động của gen. KNKH chung được xác định bởi yếu tố di truyền cộng của các gen trội, khá ổn định dưới tác động của môi trường. KNKH riêng được xác định bởi yếu tố tính trội, siêu trội, ức chế và điều kiện môi trường. Để xác định KNKH của dòng hoặc giống các nhà nghiên cứu thưởng sử dụng hai phương pháp chính: lai đỉnh (Topcross) và lai luân giao (Diallen cross). 2.3.3.2 Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai đỉnh Lai đỉnh là phương pháp thử chủ yếu để các định KNKH của vật liệu giống do Davis đề xuất năm 1972. Theo ông KNKH chung của quần thể gốc và các thế hệ có nguồn gốc từ chúng là cực kỳ quan trọng đối với quá trình tạo giống ngô lai. Phương pháp lai đỉnh có thể đánh giá KNKH chung của các dòng. Phương pháp này được Jenkin và Bruce (1932) đã sử dụng và phát triển. Hallauer và Miranda (1988) đã khẳng định rằng dòng tự phối phải được đánh giá qua lai đỉnh để xác định đặc điểm tương đối của chúng. Theo phương pháp này các dòng giống cần xác định KNKH được lai với cùng một dạng gọi là cây thử (Tester) để tạo ra các tổ hợp lai thử. Qua đánh giá tổ hợp lai sẽ xác định được KNKH của dòng. Phương pháp này rất có ý nghĩa ở giai đoạn đầu của quá trình chọn lọc khi khối lượng dòng quá lớn không thể đánh giá bằng phương pháp luân giao (Ngô Hữu Tình, 1997) [15]. Phương pháp lai đỉnh đã trở thành một kỹ thuật chuẩn, được sử dụng rộng rãi để đánh giá KNKH chung của vật liệu giống, đặc biệt rất có hiệu quả trong công tác tạo dòng và giống ngô lai. Qua đánh giá KNKH bằng phương pháp lai đỉnh thấy rằng chọn dạng khởi thủy có KNKH chung cao để tạo dòng tự phối có ý nghĩa rất lớn đối với quá trình tạo giống ngô (Trương Đích, 1980) [4]. Giai đoạn thử – thử sớm Giai đoạn thử các dòng phụ thuộc vào nhà tạo giống và liên quan đến kỹ xảo của người chọn lọc trong quá trình tạo và chọn lọc dòng. Nếu nhà tạo giống cho rằng chọn lọc là hiệu quả đối với các đặc tính mong muốn thì có thể thử muộn. Còn những người đề xuất thử sớm muốn loại bỏ các dòng kém để tập trung vào việc chọn lọc ở thế hệ sau các dòng có KNKH trên trung bình (Ngô Hữu Tình, 1997) [15]. Jenkin (1935) và Sprague (1946) [35] là người đã đề xuất phương pháp thử dòng ở giai đoạn sớm của quá trình tạo dòng để xác định KNKH tương đối của chúng. Jenkin cho rằng có sự khác nhau đáng kể về KNKH trong số các cá thể của quần thể được chọn lọc trong quá trình tạo dòng. Sprague (1946) [35] và Lonnquist (1950) đã cung cấp số liệu về giá trị của thử sớm và chỉ ra các khả năng lớn tìm được những dòng có KNKH cao. Davis (1934) đã báo cáo rằng: KNKH của dòng S2 và của dòng S3, S4 là như nhau, nên KNKH thường được thử ở đời S4 hoặc trước S4. Theo Trần Như Nguyệt và Luyện Hữu Chỉ (1991) [10] có thể tiến hành thử ngay với nguồn nguyên liệu ban đầu định tự phối. Đặc điểm của dòng về KNKH được hình thành sớm trong quá trình tạo dòng và được truyền lại về sau tương đối ổn định. Qua nghiên cứu KNKH của các vật liệu ngô Việt Nam, các tác giả cũng nhận xét rằng các dòng tự phối có KNKH cao ở giai đoạn sớm vẫn giữ được đặc điểm này ở giai đoạn sau (Trần Văn Diễn, 1980) [3]. Theo Bauman (1981) [23] có 60% các nhà tạo giống đánh giá dòng bằng lai thử ở S3 và S4, 22% đánh giá ở S5 hoặc muộn hơn. Phương pháp lai đỉnh có ý nghĩa ở giai đoạn đầu của quá trình tạo và chọn lọc dòng, khi đó số lượng dòng quá lớn, không thể đánh giá bằng phương pháp luân giao. Phương pháp này cho phép thử số lượng lớn dòng trong cùng một lúc. Kết quả đánh giá giúp cho quá trình tạo dòng và chọn lọc dòng chỉ tiếp tục đối với những dòng mà có KNKH ở trên mức trung bình, mạnh dạn loại bỏ những vật liệu kém. Theo ý kiến của GS.TS Trần Hồng Uy (1985) [20] chỉ giữ lại những dòng mà trong lai thử nó đảm bảo có thể loại bỏ 50% số dòng hoặc nhiều hơn. Những kết quả được Sprague (1946) [35], Lonnquist (1950) và Wellhausen và cộng sự (1954) [42] trình bày đã chỉ ra rằng: thử sớm nhằm bảo vệ những dòng có KNKH cao. Tuy nhiên nếu chọn lọc quá chặt chẽ, quá sớm trên cơ sở đánh giá KNKH chung qua lai đỉnh mà loại bỏ quá nhiều dòng cũng không phải là tốt (Trần Hồng Uy, 1985) [20]. Vì thực tế có những dòng qua đánh giá ban đầu thấy có ít giá trị, nhưng nó đã cho những giống lai tốt (E.S.Horner và H.W.Lunky, 1963). Theo Hallauer (1990) [31] giai đoạn thử không phải là yếu tố quyết định trong tạo dòng ưu tú. Chọn cây thử trong lai đỉnh : Việc chọn được những cây thử thích hợp trong tạo giống lai là rất quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến kết quả đánh giá KNKH của các vật liệu trong lai đỉnh. Trong những năm gần đây, sự nhận thức về cây thử được tăng lên và nó được sử dụng để phát triển quần thể và giống lai. Một số nhà nghiên cứu đã đưa ra những định nghĩa khác nhau, trong đó một định nghĩa về Tester được nhiều người chấp nhận, đó là: “Một Tester thích hợp có thể là một giống thụ phấn tự do, giống tổng hợp, giống lai đơn hoặc dòng tự phối mà dễ dàng phân biệt trong số con cháu dòng về giá trị di truyền và KNKH của chúng, làm giảm bớt giai đoạn thử trong quá trình tạo giống lai và cho phép xác định được những giống lai ưu tú”. Vấn đề chọn cây thử trong lai đỉnh vẫn còn nhiề ý kiến khác nhau, những nhìn chung các nhà nghiên cứu đã căn cứ vào một số tiêu chuẩn để chọn cây thử như: năng suất cao hay thấp, có họ hàng hay không họ hàng, có nền di truyền rộng hay hẹp và quan hệ giữa bản thân dòng và phản ứng trong lai thử. Xuất phát từ mục tiêu kinh doanh, các nàh tạo giống lai thương mại sử dụng dòng ưu tú làm cây thử, vì họ muốn phát triển một tổ hợp lai đỉnh mà sẽ là một lai đơn phục vụ cho sản xuất giống lai thương mại (Ngô Hữu Tình, 1997) [15]. Theo Hallauer(1990) [31] cây thử có khác biệt về di truyền và ở nhóm ưu thế lai đối lập với dòng định thử. Có thể dùng hai hay nhiều cây thử để tăng độ chính xác. Theo Trần Hồng Uy (1985) [20] không nên sử dụng cây thử có nền di truyền quá rộng hoặc có khả năng mạnh trong việc truyền một số đặc điểm vào con lai, cũng như không nên sử dụng cây thử có nền di truyền quá hẹp (những dòng đồng huyết) vì sẽ không xác định được KNKH của dòng định thử. Theo Bauman (1981) [23], câ._.y thử có thể là giống thụ phấn tự do, lai đơn và dòng tự phối. Việc chọn cây thử phụ thuộc vào giai đoạn và mục tiêu của tạo giống: Cây thử là giống thụ phấn tự do: dùng cho giai đoạn đầu của quá trình tạo giống. Những quần thể có KNKH chhung cao sẽ được chọn làm cây thử. Cây thử là giống lai đơn: sử dụng một tổ hợp lai của một dòng tốt để làm cây thử sẽ dẫn đến đưa giống lai ra sản xuất nhanh hơn. Cây thử là dòng thuần: nếu chương trình tạo dòng ở mức độ cao thì việc dùng dòng thuần làm cây thử là cần thiết và hợp lý. Cây thử là dòng thuần phải có năng suất và sức sống cao để được dùng làm bố mẹ trong sản xuất hạt giống lai thương mại sau này. Theo Vasal, Srinivasan và cộng sự (1992) [40]: có được những cây thử trong tạo giống lai là rất quan trọng. Vai trò của cây thử bao gồm: đánh giá KNKH của nguồn nguyên liệu, lựa chọn kiểu ưu thế lai, sử dụng trong chương trình cải tạo quần thể và cũng có thể được dùng như dạng bố mẹ để xác định và mở rộng những giống lai quy ước và không quy ước. Những năm qua có sự thay đổi lớn trong việc dùng các cây thử từ cây thử có nền di truyền rộng đến cây thử có nền di truyền hẹp. Người ta nhận thức được rằng: cây thử có nền di truyền rộng được dùng để xác định KNKH chung và cây thử có nền di truyền hẹp được dùng để xác định KNKH riêng. CIMMYT đã cố gắng đặc biệt để xác định cây thử đối với các nguồn nguyên liệu khác nhau. Những dòng này đã được sử dụng thành công để tạo tổ hợp lai và phân nhóm ưu thế lai đối với các dòng. Một yếu tố quan trọng giúp cho việc chọn cây thử là quá trình tiến hóa của cặp ưu thế lai Reid Yellow Dent và Lancaster Sure Crop. Kiểu ưu thế lai quan trọng này được xác định trên cơ sở các tổ hợp lai giữa các dòng được tạo ra từ Reid Yellow Dent và Lancaster. Kiểu ưu thế lai này cho ta cách chọn cây thử hợp lý dựa vào nguồn gốc dòng: cây thử dùng cho các dòng có nguồn gốc từ một nguồn gen trước hết phải có nguồn gốc từ nguồn nguyên liệu khác thuộc nhóm ưu thế lai đối lập (Ngô Hữu Tình, 1997) [15]. Nghiên cứu về mối quan hệ giữa tác động di truyền và kiểu cây thử trong việc đánh giá dòng, Rawling và Thompson (1962) đã trình bày những lý luận về việc chọn cây thử. Qua đó nhận they sự biến đổi tương đối giữa các tổ hợp lai thử phụ thuộc vào mức độ trội và tần số các alen có lợi trong cây thử. Nếu không có tính trội thì sự biến động giữa các lai thử là tương tự, bấp chấp tần suất các alen có lợi trong cây thử. Nếu có ảnh hưởng của tính trội thì cây thử với số alen có lợi ít nhất sẽ tạo ra sự biến động lớn hơn giữa các cây thử. Như vậy một cây thử “xấu” cung cấp thông tin rõ hơn giữa các dòng. Hallauer và Lopez Perez (1979) [30] đã tiến hành một nghiên cứu tương tự và thu được kết quả phù hợp với dự đoán của Rawling và Thompson và chứng minh tiên đề: nên sử dụng cây thử không có họ hàng với dòng định thử KNKH (Ngô Hữu Tình, 1997) [15]. Theo Phan Xuân Hào và Nguyễn Văn Cương (1997) [5] nên chọn cây thử theo nguyên tắc: mỗi nhóm ưu thế lai hiện có chọn ít nhất một cây thử và tùy vào giai đoạn của chương trình mà chọn các cây thử có nền di truyền rộng (giống tổng hợp, giống hỗn hợp, giống lai kép) hay hẹp (dòng thuần, lai đơn). Trong điều kiện nước ta nên sử dụng hai loại cây thử: một là cây thử có nền di truyên rộng (một quần thể cải tiến hay một giống thụ phấn tự do), hai là cây thử có nền di truyền hẹp (một dòng thuần) để xác định KNKH của dòng nghiên cứu vừa tìm ra một giống lai ưu tú phục vụ sản xuất (Mai Xuân Triệu, 1998) [20]. Cây thử có nền di truyền hẹp cũng được nhiều tác giả nghiên cứu và sử dụng đạt kết quả tốt như: đánh giá KNKH của 6 dòng ngô thuần bằng phương pháp lai đỉnh với cây thử dòng 525, các tác giả đã xác định được dòng số 1 và sô 2 có KNKH chung cao, dòng số 2 biểu hiện KNKH chung cao ở các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất (Trần Hồng Uy và cộng sự, 1985) [21]. Sử dụng phương pháp lai đỉnh với 4 cây thử là: nếp vàng, JV2, DC 7, GG5 để đánh giá KNKH của 14 dòng ngô được rút ra từ quần thể 2649, các tác giả đã chọn được 6 dòng có KNKH cao (Nguyễn Thế Hùng và cộng sự, 1992) [7]. Đánh giá KNKH của một số dòng ngô thuần có nguồn gốc địa lý khác nhau bằng phương pháp lai đỉnh với 2 loại cây thử là dòng thuần và giống lai kép hoặc giống thụ phấn tự do, tác giả đã nhận xét: việc chọn cây thử là dòng thuần, giống thụ phấn tự do hay giống lai kép không ảnh hưởng đến biểu thị KNKH của các dòng định thử (Mai Xuân Triệu, 1998) [19]. 2.3.3.2 Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp luân giao Đánh giá KNKH bằng phương pháp luân giao được đề xuất bởi G.F. Spuague và Tatum (1942) [34]. Năm 1947, East đã sử dụng hệ thống luân giao để xác định khả năng kết hợp của các kiểu gen trong thí nghiệm chọn giống ngô lai. Sau East, một số tác giả như B.I.Hayman (1954) [32] đã sử dụng và phát triển thêm phương pháp luân giao. Luân giao là hệ thống lai thử mà các dòng đem thử được lai với nhau theo tất cả các tổ hợp có thể. Các dòng giữ vai trò vừa là dòng đem thử vừa là cây thử. Luân giao được sử dụng để xác định bản chất và ước lượng các thông số di truyền (Tiếp cận Hayman) hoặc để xác định KNKH chung và KNKH riêng của bố mẹ và con lai (Tiếp cận Griffing). Phương pháp Hayman đưa ra 6 giới hạn khá ngặt nghèo về phương diện sinh học, do đó ít được sử dụng. Phương pháp Griffing giúp xác định KNKH rất thiết thực cho chọn giống, vì vậy hầu hết các nhà khoa học áp dụng. Qua xử lý và phân tích các số liệu từ thí nghiệm luân giao (bằng những bộ chương trình diallen-1, diallen-2) ta xác định được KNKH chung của từng dòng, KNKH riêng của từng cặp lai, trên cơ sở đó loại bỏ được những dòng kém, có KNKH thấp, rút ra được những dòng ưu tú cho chương trình tạo giống lai và đặc biệt lọc ra được cặp lai tốt nhất để chuyển giao cho sản xuất. 3. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 3.1 Vật liệu, địa điểm, điều kiện nghiên cứu 3.1.1 Vật liệu nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu gồm 10 dòng ngô có nguồn gốc khác nhau và 2 cây thử Bảng 3.1. Đặc điểm các dòng ngô trong thí nghiệm STT Ký hiệu Nguồn gốc Dạng hạt Đời tự phối 1 IL1 Thái Lan Răng ngựa vàng S5 2 IL2 Thái Lan Đá vàng S5 3 IL3 Việt Nam Đá vàng S6 4 IL4 Thái Lan Đá vàng S5 5 IL5 Thái Lan Răng ngựa vàng S6 6 IL6 Việt Nam Răng ngựa vàng S10 7 IL8 Thái Lan Răng ngựa vàng S5 8 IL11 Việt Nam Răng ngựa vàng S6 9 IL52 Việt Nam Đá vàng S7 10 IL60 Việt Nam Đá vàng S5 11 CT1 (cây thử 1) Việt Nam Răng ngựa vàng S9 12 CT2 (cây thử 2) Việt Nam Đá vàng S9 Lai tạo tổ hợp lai (THL): 20 THL Bảng 3.2. Bảng ký hiệu các tổ hợp lai TT Tên THL (với cây thử 1) TT Tên THL (với cây thử 2) 1 IL1 x CT1 11 IL1 x CT2 2 IL2 x CT1 12 IL2 x CT2 3 IL3 x CT1 13 IL3 x CT2 4 IL4 x CT1 14 IL4 x CT2 5 IL5 x CT1 15 IL5 x CT2 6 IL6 x CT1 16 IL6 x CT2 7 IL8 x CT1 17 IL8 x CT2 8 IL11 x CT1 18 IL11 x CT2 9 IL52 x CT1 19 IL52 x CT2 10 IL60 x CT1 20 IL60 x CT2 - Tiến hành khảo sát tổ hợp lai trong vụ Xuân 2009 với đối chứng LVN99 và LVN10. 3.1.2 Địa điểm nghiên cứu Thí nghiệm được tiến hành tại khu ruộng thí nghiệm của Viện nghiên cứu ngô và khu ruộng tại xã Phương Đình - Đan Phượng - Hà Tây. 3.1.3 Điều kiện đất làm thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí trên khu đất phù sa cổ, không được bồi đắp hàng năm, tại khu thí nghiệm của Viện nghiên cứu ngô và khu ruộng tại xã Phương Đình. 3.1.4 Thời gian tiến hành thí nghiệm - Vụ Thu Đông 2008: Tạo các tổ hợp lai bằng phương pháp lai đỉnh - Vụ Xuân 2009: Khảo nghiệm các tổ hợp lai, so sánh chọn ra các tổ hợp lai ưu tú và xác định KHKH của các dòng. 3.2 Nội dung nghiên cứu - Khảo sát các dòng ngô, xác định thời gian sinh trưởng, các đặc điểm sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu, khả năng thụ phấn thụ tinh và năng suất của các dòng ngô. - Lai các dòng với cây thử để tạo ra các tổ hợp lai. - Đánh giá các tổ hợp lai thu được. 3.3 Phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Sơ đồ thí nghiệm và phương pháp bố trí thí nghiệm 3.3.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát dòng Thí nghiệm được bố trí tuần tự không nhắc lại, mỗi dòng gieo 5 hàng Hàng cách hàng: 0,7m Cây cách cây: 0,25m Chiều dài mỗi hàng: 5m Dải bảo vệ IL1 IL2 CT1 IL3 IL4 IL5 IL6 IL8 IL11 IL52 IL60 CT2 Dải bảo vệ 3.3.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát các tổ hợp lai Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 3 lần nhắc lại. Hàng cách hàng: 0,7m Cây cách cây: 0,25m Chiều dài mỗi hàng: 5m Sơ đồ thí nghiệm Dải bảo vệ I II III 5 18 14 20 6 16 11 8 22 1 12 7 14 20 10 19 17 2 21 13 3 16 1 12 12 14 15 10 11 1 6 5 17 7 16 19 18 22 4 17 10 21 15 19 11 3 2 20 8 15 6 4 21 18 13 3 9 9 7 8 2 4 13 22 9 5 Dải bảo vệ I, II, III: Lần nhắc thứ nhất, hai, ba 3.3.2 Chăm sóc thí nghiệm - Phân bón cho 1 ha: 800kg vi sinh; 140 kg N: 70 kg P2O5: 60 kg K2O - Phương pháp bón: + Bón lót : 100% phân vi sinh + 100% phân lân. + Bón thúc: chia làm 2 lần : Lần 1: khi cây được 3- 4 lá (bón 1/3 lượng N + 1/2 lượng K2O) kết hợp với làm cỏ vun nhẹ quanh gốc. Lần 2: khi cây được 7- 9 lá (bón toàn bộ lượng N và kali còn lại), kết hợp với vun cao chống đổ. 3.3.3 Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi Các chỉ tiêu được đánh giá theo sự hướng dẫn, đánh giá và thu thập số liệu ở các thí nghiệm so sánh giống ngô của CIMMYT (1985b) 3.3.3.1 Thời gian sinh trưởng (ngày) - Ngày mọc: từ khi gieo hạt đến khi có 50% số cây mọc. - Ngày trỗ cờ: tính từ gieo đến khi có >50% số cây trỗ cờ. - Ngày tung phấn : tính từ gieo đến khi có >70% số cây đã tung phấn trong công thức. - Ngày phun râu: tính từ khi gieo đến khi có >70% số cây phun râu trong công thức. - Ngày chín sinh lý: được tính từ khi có 70% số bắp có hạt xuất hiện điểm đen ở chân hạt. 3.3.3.2 Các chỉ tiêu về hình thái cây - Chiều cao cây (cm): đo từ mặt đất đến điểm phân nhánh cờ đầu tiên, theo dõi 1 tuần/lần. - Số lá: tính từ lá mần đến lá dưới cờ để đánh dấu lá thứ 5, 10, theo dõi 1 tuần/lần. - Chiều dài bông cờ (cm): đo từ đốt có nhánh cờ đầu tiên đến điểm mút nhánh cờ, khả năng cho phấn của dòng. - Thế cây: đánh giá theo phương pháp cho điểm từ 1 - 5 (1: thế cây đẹp, 5: thế cây xấu). - Chiều cao đóng bắp (cm): đo từ mặt đất đến đốt đóng bắp trên cùng. - Chiều dài bắp (cm): đo từ đáy bắp đến mút bắp. - Độ che phủ của lá bi thang điển từ 1 - 5 (1: lá bi rất kín, 5: lá bi hở). - Đường kính bắp (cm): đo ở phần giữa bắp. - Số bắp/cây = Tổng số bắp trong ô/Tổng số cây trong ô. - Chỉ số diện tích lá các thời kỳ: 7 - 9 lá, xoẵn nõn, chín sữa. Diện tích lá tính theo công thức: S = LTB x RTB x 0,7 x ΣSố lá Trong đó: LTB là chiều dài trung bình của lá trên cây RTB : chiều rộng trung bình của lá trên cây 0,7: hệ số diện tích lá ΣSố lá: tổng số lá xanh có trên cây vào thời điểm theo dõi Chỉ số diện tích lá LAI = Diện tích lá (m2)/Diện tích đất 3.3.3.3 Các yếu tố cấu thành năng suất - Số bắp/cây: được tính bằng cách đếm số bắp và số cây thu hoạch trong thí nghiệm. - Số hàng hạt/bắp: Một hàng hạt được tính khi có 50% số hạt so với hàng dài nhất. - Số hạt/hàng: Được đếm theo hàng hạt có chiều dài trung bình trên bắp. - Khối lượng 1000 hạt (g): đo ở độ ẩm 14% được tính bằng cách : cân hai mẫu, mỗi mẫu 500 hạt nếu chênh lệch giữa các mẫu nhỏ hơn 5% là chấp nhận được ( P1000hạt). - Độ ẩm lúc thu hoạch được đo đúng lúc thu bằng máy đo độ ẩm KETT Grainer. PM.300 (%). - Năng suất bắp tươi (tạ/ha) - Năng suất thực thu Y (tạ/ha) ở độ ẩm 14% tính theo công thức : P(A) x tỷ lệ hạt/bắp x (100-A0) x 10.000 S0 x (100-14) NSTT = P(A): khối lượng ngô tươi thu hoạch/ô thí nghiệm (tạ) A0: ẩm độ lúc thu hoạch. S0: diện tích ô thí nghiệm (m2). 14%: ẩm độ quy định bảo quản. 10.000 là diện tích 1ha =10.000m2. - Năng suất lý thuyết (tạ/ha) Số cây/m2x số bắp/cây x số hàng/bắp x số hạt/hàng x P1000hạt 10.000 NSLT = Trong đó: P1000hạt: khối lượng 1000 hạt (g) ở độ ẩm 14% 3.3.3.4 Phương pháp tính Ưu thế lai chuẩn (HS%) Ưu thế lai chuẩn được sử dụng để đánh giá các THL tốt. Con lai biểu hiện sự hơn hẳn trên tính trạng nghiên cứu (đặc biệt là năng suất) so với một giống đang phổ biến rộng trong vùng (giống đối chứng). F1 - S S HS% = HS% :Ưu thế lai chuẩn F1: Số đo tính trạng ở con lai F1 S: số đo tính trạng ở giống chuẩn 3.3.3.5 Đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh và các yếu tố ngoại cảnh Việc đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh được thực hiện trong điều kiện tự nhiên. - Khả năng chống đổ = số gốc cây nghiêng > 300 so với phương thẳng đứng / tổng số cây trong ô. - Mức độ gây hại của sâu, bệnh (%) = (số cây bị sâu, bệnh hại/ tổng số cây trong ô thí nghiệm) x 100. 3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu Đánh giá khả năng kết hợp chung và riêng. Số liệu thu được từ thí nghiệm được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai dựa vào phần mềm IRRSTAT trên máy. Sử dụng phần mềm di truyền số lượng của GS.TS Nguyễn Đình Hiền. Thí nghiệm tổ hợp lai trong lai đỉnh được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai của chương trình MSTATC. Sử dụng chương trình Microsoft Exel 97 để vẽ biểu đồ, đồ thị. 4. Kết quả nghiên cứu Vụ Đông năm 2008 tiến hành lai đỉnh 4.1 Kết quả nghiên cứu các dòng ngô tham gia thí nghiệm vụ Xuân 2009 4.1.1 Đặc điểm giai đoạn sinh trưởng và đặc trưmg hình thái cây các dòng ngô thí nghiệm Trong toàn bộ đời sống của cây ngô từ khi gieo – thu hoạch phải trải qua các giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Thời gian sinh trưởng (TGST) của cây ngô được chia làm 2 thời kỳ chính: thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng và thời kỳ sinh trưởng sinh thực. Trong mỗi thời kỳ lại chia thành các giai đoạn khác nhau và khoảng thoèi gian sinh trưởng của các dòng ngô tham gia thí nghiệm lại khác nhau. TGST không cố định mà biến động theo từng dòng giống, điều kiện mùa vụ, thời tiết và khả năng chăm sóc. Theo dõi TGST của các dòng tham gia thí nghiệm đã giúp chúng tôi đánh giá được những dòng chín sớm, chín trung bình hay chín muộn, từ đó đem thử khả năng kết hợp để tìm ra những giống ngô có TGST thích hợp từng mùa vụ và từng điều kiện sinh thái khác nhau. Qua bảng 4.1 ta thấy, tổng thời gian sinh trưởng của các dòng ngô trong thí nghiệm biến động từ 111 – 115 ngày, các dòng chín khá tập trung, sự chênh lệch về TGST của các dòng là không lớn (4 ngày). Đặc điểm hình thái cây ngô thể hiện khả năng sinh trưởng phát triển để hình thành nên các yếu tố cấu thành năng suất, chúng thể hiện qua chiều cao cây cuối cùng, chiều cao đóng bắp và thế cây. Chiều cao cuối cùng là chỉ tiêu phản ánh sát thực nhất sinh trưởng phát triển. Đây là một đặc trưng hình thái có liên quan mật thiết đến các yếu tố kĩ thuật, cấu trúc di truyền và điều kiện thời tiết. Chiều cao cây tạo nên cấu trúc quần thể ngô có khả năng sử dụng năng lượng mặt trời hiệu quả. Bảng 4.1. Thời gian sinh trưởng và các đặc trưng hình thái cây của các dòng ngô thí nghiệm – Xuân 2009 STT Tên dòng Chỉ tiêu TGST Chiều cao cây cuối cùng Chiều cao đóng bắp Thế cây (1 – 5) 1 IL1 112 148 48,8 2 2 IL2 113 140,6 41,0 2 3 IL3 112 152,8 43,0 1 4 IL4 115 217,6 81,6 3 5 IL5 113 154,2 45,8 2 6 IL6 112 147,2 42,0 3 7 IL8 113 166,4 62,0 2 8 IL11 114 184,4 70,0 4 9 IL52 113 172,6 51,6 4 10 IL60 115 156,2 41,6 2 11 CT1 111 132,4 36,4 2 12 CT2 114 187,8 71,4 1 Qua bảng 4.1 ta thấy, biến động chiều cao cây tương đối lớn từ 132,4 – 217,6 cm. Các dòng CT2, IL11, IL4 có chiều cao cây lớn nhất biến động từ 184,4 – 217,6 cm. Dòng có chiều cao thấp nhất là CT1 chỉ đạt 132,4 cm. Chiều cao đóng bắp quyết định đến chất lượng hạt vì khi cây ngô sinh trưởng phát triển mạnh thì chiều cao đóng bắp sẽ là tiền đề cho quá trình thụ phấn, thụ tinh. Vì vậy, đối với các nhà chọn tạo giống thì chiều cao đóng bắp trở thành một chỉ tiêu quan trọng để tạo ra những giống đạt năng suất cao nhất. Qua bảng 4.1 ta thấy, chiều cao đóng bắp dao động từ 36,4 – 81,6cm. Dòng có chiều cao đóng bắp cao nhất là IL4 (81,6cm), dòng có chiều cao đóng bắp thấp nhất là cây thử CT1 (36,4cm). Thế cây thể hiện sự đồng đều của các dòng, đồng thời là một nhân tố thể hiện khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận. Chúng tôi đã tiến hành đánh giá thế cây theo phương pháp cho điểm 1-5. Qua thí nghiệm ta thấy, độ đồng đều của thế cây không được cao chúng dao động từ 1 – 4 điểm. Dòng có thế cây đẹp IL3, CT2, dòng có thế cây xấu IL11 và IL52. 4.1.2 Các đặc trưng hình thái bắp Đặc trưng hình thái bắp là một chỉ tiêu được quan tâm nhiều trong sản xuất ngô. Hình thái bắp phụ thuộc vào đặc tính di truyền của giống, điều kiện ngoại cảnh, chăm sóc… và nó được thể hiện thông qua chiều dài bắp, đường kính bắp… Bảng 4.2. Các đặc trưng hình thái bắp của các dòng ngô thí nghiệm STT Tên dòng Chỉ tiêu Chiều dài bắp (cm) Đường kính bắp (cm) Độ che phủ lá bi Màu hạt 1 IL1 10,78 3,52 2 Vàng++ 2 IL2 11,08 2,72 1 Vàng+ 3 IL3 10,06 2,82 1 Vàng++ 4 IL4 13,58 3,1 1 Vàng++ 5 IL5 10,92 2,84 2 Vàng++ 6 IL6 11,38 3,1 1 Vàng++ 7 IL8 12,36 3,08 1 Vàng+++ 8 IL11 12,1 2,74 2 Vàng+ 9 IL52 13,64 2,48 3 Vàng+ 10 IL60 10,8 2,44 1 Vàng+ 11 CT1 12,44 2,74 1 Vàng++ 12 CT2 11,38 3,1 1 Vàng+ Màu sắc hạt: Vàng+ hạt màu vàng nhạt, Vàng++: hạt màu vàng cam, Vàng+++: hạt màu vàng đậm. Kết quả thí nghiệm cho thấy (bảng 4.2), các dòng có chiều dài bắp dao động từ 10,06cm đến 13,64cm. Dòng có chiều dài lớn là hai dòng IL4 (13,58cm) và IL52 (13,64cm) và thấp nhất là dòng IL3 đạt 10,06cm. Đường kính bắp của các dòng tham gia thí nghiệm tương đối đồng đều dao động từ 2,44cm đến 3,52cm ; cao nhất là dòng IL1 và thấp nhất là dòng IL60. Các dòng còn lại đường kính bắp dao động từ 2,48 – 3,1cm. Độ che phủ lá bi là yếu tố đánh giá khả năng bảo vệ các tác động không có lợi từ bên ngoài đến hạt trên bắp. Độ che phủ lá bi được đánh giá theo thang điểm từ 1 – 5. Kết quả thí nghiệm cho thấy độ che phủ lá bi của các dòng đều tốt riêng dòng IL52 có độ che phủ lá bi hơi hở (điểm 3). 4.1.3 Các đặc trưng sinh lý 4.1.3.1 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá qua các thời kỳ Bộ lá ngô đóng vai trò rất quan trọng trong việc quang hợp và tạo sản phẩm nuôi bắp. Số lá, độ lớn của lá ngô phụ thuộc vào giống, điều kiện thời tiết và kỹ thuật canh tác trong đó giống và khí hậu gây biến đổi nhiều nhất. Bảng 4.3. Diện tích lá và chỉ số diện tích lá qua các thời kỳ (vụ Xuân 2009) STT Tên dòng Số lá Chỉ tiêu Thời kỳ 7-9 lá Thời kỳ xoáy nõn Thời kỳ chín sữa DTL LAI DTL LAI DTL LAI 1 IL1 17,2 0,12 0,73 0,28 2,06 0,27 2,01 2 IL2 17,6 0,12 0,72 0,28 2,05 0,28 2,09 3 IL3 16,6 0,09 0,53 0,28 2,04 0,29 2,15 4 IL4 18,4 0,08 0,48 0,24 1,75 0,46 3,43 5 IL5 17,8 0,14 0,84 0,31 2,33 0,32 2,38 6 IL6 19,2 0,11 0,65 0,22 1,63 0,24 1,81 7 IL8 18,8 0,13 0,77 0,24 1,76 0,29 2,15 8 IL11 18,0 0,14 0,84 0,31 2,30 0,33 2,47 9 IL52 18,0 0,09 0,53 0,22 1,66 0,29 2,15 10 IL60 19,0 0,06 0,39 0,19 1,37 0,23 1,72 11 CT1 15,2 0,09 0,52 0,18 1,34 0,22 1,65 12 CT2 18,8 0,12 0,70 0,24 1,79 0,34 2,53 DTL – Diện tích lá (m2), LAI – Chỉ số diện tích lá (m2lá/m2đất) Hình 4.1. Diện tích lá các dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2009 Hình 4.2. Chỉ số diện tích lá các dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2009 Qua bảng 4.3 cho thấy tổng số lá của các dòng biến động lớn từ 15,2 – 19,2 lá. Dòng IL6 có số lá đạt cao nhất 19,2 lá; dòng IL3 có 16,6 lá, các dòng còn lại biến động số lá từ 17,2 – 19,0 lá, riêng cây thử CT1 có số lá thấp nhất là 15,2 lá. Chỉ số diện tích lá biểu thị mức độ che phủ của lá trên diện tích đất mà cây chiếm chỗ (m2lá/m2đất). Chỉ số diện tích lá phụ thuộc vào giống, số lá, kích thước lá... Diện tích lá biến đổi qua các giai đoạn sinh trưởng của cây và diện tích lá đạt cao nhất vào giai đoạn từ trỗ đến chín sữa. Qua bảng 4.3 cho thấy diện tích lá và chỉ số diện tích lá tăng dần qua các giai đoạn và đạt cao nhất vào thời kỳ chín sữa của cây. Thời kỳ 7 – 9 lá: diện tích lá còn thấp dao động từ 0,06 – 0,14m2 tương ứng với chỉ số diện tích lá biến đổi từ 0,39 – 0,84 m2lá/m2đất. Hai dòng có diện tích lá và chỉ số diện tích lá cao nhất là IL6 và IL52 cùng đạt 0,14m2 và 0,84 m2lá/m2đất. Dòng có diện tích lá và chỉ số diện tích lá thấp nhất là IL60 chỉ đạt 0,06m2 và 0,39 m2lá/m2đất. Thời kỳ xoáy nõn: diện tích lá cao hơn nhiều giai đoạn 7 – 9 lá do lúc này cây ngô gần đạt số lá tối đa. Dòng cao nhất về diện tích lá và chỉ số diện tích lá là dòng IL11 đạt 0,33m2 và 2,47 m2lá/m2đất. IL60 là dòng có chỉ số diện tích lá thấp nhất 1,37 m2lá/m2đất. Thời kỳ chín sữa: diện tích lá và chỉ số diện tích lá tăng nhưng tỷ lệ không đáng kể so với thời kỳ xoáy nõn, diện tích lá và chỉ số diện tích lá của thời kỳ này biến động (0,18 – 0,46m2) và (1,35 – 3,43 m2lá/m2đất). Trong đó dòng IL4 diện tích lá và chỉ số diện tích lá cao nhất đạt 0,46m2 và 3,43 m2lá/m2đất. Trong quá trình phát triển cây ngô vào thời kỳ chín sữa số lá và kích thước lá không tăng lên có nghĩa diện tích lá và chỉ số diện tích lá bắt đầu giảm đều đến khi chín sinh lý. 4.1.3.2 Khả năng tung phấn – phun râu Khả năng tung phấn, phun râu của ngô thể hiện bằng số lượng hạt phấn và khả năng phun râu. Đây là yếu tố quyết định đến khả năng thụ phấn, thụ tinh ảnh hưởng đến năng suất sau này. Điều kiện ngoại cảnh thuận lợi, bố trí thời vụ hợp lý sẽ làm cho quá trình thụ phấn thụ tinh diễn ra tốt nhất. Qua bảng 4.4 cho thấy chiều dài bông dao động không lớn từ 22,8 – 31,8cm; trong khi đó số nhánh/bông có dao động lớn từ 8,4 – 17,6 nhánh, cây thử CT2 là dòng có số nhánh/bông cờ lớn nhất đạt 17,6 nhánh và thấp nhất là cây thử CT2 chỉ đạt 8,4 nhánh. Về lượng hạt phấn và khả năng phun râu, dòng IL1, IL3 là 2 dòng có khả năng phun râu và lượng hạt phấn nhiều. Các dòng còn lại chỉ tiêu này chỉ đạt mức trung bình. Bảng 4.4. Một số chỉ tiêu bông cờ, lượng hạt phấn, khả năng phun râu của các dòng ngô thí nghiệm STT Tên dòng Chỉ tiêu Chiều dài bông cờ (cm) Nhánh/bông cờ (nhánh) Lượng hạt phấn tung Khả năng phun râu 1 IL1 26,6 13 Nhiều Nhanh 2 IL2 22,8 16 Nhiều Trung bình 3 IL3 22,8 12,8 Nhiều Nhanh 4 IL4 42,8 15,2 Nhiều Trung bình 5 IL5 24,8 11,4 Trung bình Trung bình 6 IL6 27,2 8,8 Trung bình Trung bình 7 IL8 27,4 8,8 Trung bình Trung bình 8 IL11 28,8 10,4 Trung bình Trung bình 9 IL52 30,6 13,6 Nhiều Trung bình 10 IL60 28,8 11,8 Trung bình Trung bình 11 CT1 28,6 8,4 Trung bình Nhanh 12 CT2 31,8 17,6 Nhiều Trung bình 4.1.4 Khả năng chống chịu của các dòng ngô thí nghiệm Sâu bệnh là một trong những nguyên nhân làm giảm năng suất cây trồng nói chung và cây ngô nói riêng. Trên cây ngô thường bị một số loại sâu bệnh hại chính làm giảm năng suất như: sâu đục thân (Ostrynia furnacalis), bệnh khô vằn (Rhizotonia solani), bệnh đốm lá (Helminthosporium maydis và H.Turcicum). Bảng 4.5. Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng ngô thí nghiệm (vụ Xuân 2009) STT Tên dòng Chỉ tiêu Sâu đục thân (%) Bệnh khô vằn (%) Bệnh đốm lá (%) Tỷ lệ gẫy thân (%) Chống đổ (1 – 5) 1 IL1 4,0 8,8 10,3 0 2 2 IL2 5,9 5,9 17,6 0 3 3 IL3 5,9 7,4 8,2 0 1 4 IL4 5,0 10,3 10,3 0 3 5 IL5 6,4 4,4 5,6 0 4 6 IL6 4,4 4,4 12,5 0 3 7 IL8 4,9 4,4 6,7 0 4 8 IL11 4,4 4,4 10,3 0 4 9 IL52 5,5 7,4 9,6 0 4 10 IL60 4,4 4,4 7,4 0 2 11 CT1 2,9 7,4 8,2 0 2 12 CT2 3,8 5,9 10,3 0 1 Khả năng chống chịu của dòng được thể hiện qua bảng 4.5 cho thấy: Mức độ nhiễm sâu đục thân giữa các dòng là khác nhau, dòng bị nhiễm sâu nặng nhất là IL4 (6,4%), các dòng còn lại mức nhiễm sâu đục thân dao động 4,0 – 5,9%. Mức nhiễm bệnh khô vằn của các dòng dao động 4,4 – 10,3%, dòng IL4 mức nhiễm bệnh khô vằn nặng nhất 10,3%; các dòng IL5, IL6, IL8, IL11, IL60 đều có mức nhiễm nhẹ (4,4%). Bệnh đốm lá có thể làm giảm năng suất dòng nếu bệnh phát triển mạnh, ảnh hưởng đến khả năng quang hợp và khả năng tích lũy chất khô vào trong hạt. Kết quả thí nghiệm cho thấy, hầu hết các dòng đều bị nhiễm bệnh nhưng ở các mức độ khác nhau dao động từ 5,6 – 17,6%. Các dòng bị nhiễm nặng là IL2 (17,6%), IL6 (12,5%); dòng nhiễm nhẹ là IL5 (5,6%). Nhìn chung tỷ lệ nhiễm sâu bệnh của các dòng trong thí nghiệm ở mức trung bình và thấp nên ít ảnh hưởng đến năng suất. Tỷ lệ gẫy thân hầu như không xảy ra đối với các dòng. Khả năng chống đổ của các dòng ở mức trung bình, các dòng IL5, IL8, IL11, IL52 là chống đổ kém (điểm 4). 4.1.5 Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng ngô thí nghiệm Trong chọn giống các nhà chọn tạo luôn quan tâm hàng đầu tới chỉ tiêu năng suất, chất lượng. Năng suất ngô do nhiều yếu tố cấu thành nên, trước hết nó phụ thuộc vào khả năng sinh trưởng phát triển của các dòng sau đó phụ thuộc vào các yếu tố cấu thành năng suất như tỷ lệ bắp hữu hiệu, số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng, khối lượng 1000 hạt. Tỷ lệ bắp hữu hiệu trên cây phản ánh phần nào năng suất dòng vì bắp hữu hiệu là bắp có số lượng hạt cao khi thu hoạch. Qua bảng 4.6 ta thấy, các dòng có tỷ lệ bắp hữu hiệu tương đối cao biến động từ 95,0 – 99,0%, cao nhất là dòng IL1, IL52, CT2 (99%) và thấp nhất là dòng IL11 (95%) điều này chứng tỏ các dòng có độ thuần khá cao. Tỷ lệ hạt thấp ảnh hưởng đến năng suất, các dòng trong thí nghiệm có tỷ lệ hạt /bắp dao động lớn từ 66,2 – 75,0%, cao nhất là dòng IL1 và thấp nhất là dòng IL11. Số hàng hạt/bắp của các dòng dao động từ 9,2 – 14,0 hàng. Dòng có số hàng htạ/bắp cao nhất là IL5 đạt 14,0 hàng, dòng có hàng hạt thấp nhất là dòng IL52 chỉ đạt 9,2 hàng. Số hạt/hàng giữa các dòng biến động khá cao từ 15,6 – 27,2 hạt/hàng. Những dòng có số hạt/hàng cao nhất là IL8 (27,2 hạt), IL60 (23,4 hạt). Dòng có số hạt/hàng thấp nhất là IL52 chỉ đạt 15,6 hạt, trong đó cây thử CT1 (17,4 hạt), CT2 (19,6 hạt). Bảng 4.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các dòng ngô thí nghiệm vụ Xuân 2009 STT Tên dòng Chỉ tiêu Tỷ lệ bắp hữu hiệu (%) Tỷ lệ hạt/bắp (%) Số hàng hạt/bắp (hàng) Số hạt/hàng (hạt) M1000 (gram) NSLT (tạ/ha) 1 IL1 99,0 75,00 13,2 18,8 400 73,55 2 IL2 97,0 70,60 10,4 21,6 380 63,25 3 IL3 98,0 67,94 11,6 17 450 65,76 4 IL4 98,0 73,47 13,2 19,4 400 75,90 5 IL5 97,0 69,80 14 22 300 68,47 6 IL6 98,0 71,1 13,6 21,8 300 65,91 7 IL8 97,0 70,6 12,4 27,2 250 62,48 8 IL11 96,0 66,2 10 18,2 300 40,46 9 IL52 99,0 66,7 9,2 15,6 460 48,92 10 IL60 98,0 74,9 10 23,4 395 68,49 11 CT1 99,0 72,56 11,6 17,4 360 53,84 12 CT2 99,0 70,20 13,6 19,6 310 61,23 Hình 4.3. Đồ thị năng suất lý thuyết của các dòng ngô thí nghiệm Khối lượng 1000 hạt của các dòng biến động khá lớn từ 250 – 460g. Dòng IL 52 có khối lượng 1000 hạt cao nhất đạt 460g và dòng IL8 có khối lượng 1000 hạt thấp nhất chỉ đạt 250g. Năng suất là một chỉ tiêu quan trọng, hầu hết các dòng có khả năng sinh trưởng phát triển tốt và có các yếu tố cấu thành năng suất cao thì cho năng suất cao. Kết quả thu được cho thấy, năng suất lý thuyết của các dòng biến động từ 40,46 – 75,9 tạ/ha. Hai dòng có năng suất lý thuyết cao nhất là dòng IL1 và IL4, dòng có năng suất lý thuyết thấp nhất là IL11 (40,46 tạ/ha). Tóm lại, từ kết quả thí nghiệm cho thấy các dòng có thời gian sinh trưởng tương đối đồng đều, khả năng sinh trưởng, phát triển, đặc tính chống chịu sâu bệnh khá. Một số dòng có năng suất cao và ổn định như: IL1 và IL4. Nhưng để đánh giá một cách chính xác về các chỉ tiêu của các dòng, nhằm sử dụng một cách tốt nhất trong công tác chọn giống ngô lai, vấn đề quan trọng nhất là xác định khả năng kết hợp của các dòng thông qua phương pháp lai đỉnh. 4.2 Đánh giá các tổ hợp lai thu được vụ Xuân 2009 Trên cơ sở các dòng đã được nghiên cứu, sử dụng phương pháp lai đỉnh để đánh giá khả năng kết hợp các dòng đạt hiệu quả cao. Phương pháp lai đỉnh đang được sử dụng trong công tác chọn tạo giống ngô lai, đặc biệt ở giai đoạn đầu khi số lượng dòng lớn không tiến hành lai luân giao đươc. phương pháp này nhằm xác định các yếu tố di truyền của bố mẹ sang con lai về các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển, năng suất…Số tổ hợp lai (THL) trong thí nghiệm gồm 20 tổ hợp, 2 giống đối chứng là LVN10 và LVN99 là 2 giống được công nhận và sử dụng phổ biến trong sản xuất. 4.2.1 Các giai đoạn sinh trưởng phát triển của các tổ hợp lai Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các THL được thể hiện thông qua bảng 4.7. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển tùy thuộc vào từng THL, mùa vụ, biện pháp kỹ thuật chăm sóc. Theo dõi thời gian sinh trưởng (TGST) của các THL giúp ta bố trí mùa vụ, biện pháp kỹ thuật hợp lý nhằm nâng cao năng suất chất lượng, hạn chế điều kiện ngoại cảnh bất thuận và sâu bệnh phá hoại. Qua số liệu bảng 4.7 cho thấy, các THL có TGST biến động ít từ 111 ngày đến 115 ngày. Hầu hết các THL có TGST tương đương với 2 đối chứng. THL có TGST thấp nhất là IL1 x CT1, IL2 x CT1, IL3 x CT1, IL4 x CT2 có cùng TGST là 111 ngày thấp hơn đối chứng 1 (LVN99) 1 ngày và đối chứng 2 (LVN10) là 3 ngày; dài nhất là các THL IL4 x CT1, IL11 x CT1, IL60 x CT1, IL2 x CT2, IL8 x CT2 có cùng TGST là 115 ngày cao hơn đối chứng LVN 10 là 1 ngày. Thời gian từ gieo đến mọc của các THL gần như nhau 7 – 9 ngày tương đương với đối chứng 7 – 8 ngày. Thời gian từ khi mọc mầm đến trỗ cờ của các THL biến động từ 61 – 70 ngày, riêng THL TL60 x CT1có thời gian từ mọc đến trỗ là dài nhất 70 ngày, các THL còn lại đều ngắn hơn đối chứng 2 LVN10 (69 ngày). Bảng 4.7. Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai vụ Xuân 2009 Đơn vị tính: ngày THL Chỉ tiêu Gieo-mọc Mọc-T.cờ TF - FR TGST IL1 x CT1 7 66 0 111 IL2 x CT1 8 67 2 111 IL3 x CT1 8 66 3 111 IL4 x CT1 7 69 3 115 IL5 x CT1 8 66 2 112 IL6 x CT1 8 66 0 112 IL8 x CT1 8 67 3 112 IL11 x CT1 7 68 3 115 IL52 x CT1 7 68 2 112 IL60 x CT1 7 70 3 115 IL1 x CT2 7 65 2 114 IL2 x CT2 8 62 -1 115 IL3 x CT2 8 62 2 112 IL4 x CT2 8 61 1 111 IL5 x CT2 7 66 2 114 IL6 x CT2 7 65 1 113 IL8 x CT2 8 63 -1 115 IL11 x CT2 8 63 0 114 IL52 x CT2 8 65 2 114 IL60 x CT2 9 66 2 114 LVN99 (đ/c1) 7 66 0 112 LVN10 (đ/c2) 8 69 2 114 Sự chênh lệch giữa._.