bộ giáo dục và đào tạo trờng đại học nông nghiệp hà nội Nguyễn thị nhung đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô nếp tự phối đời 4 V 5 từ các giống ngô nếp địa phơng luận văn thạc sĩ nông nghiệp Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng Mã số : 60.62.05 Ngời hớng dẫn khoa học: pgs.ts.Vũ văn liết Hà nội - 2010 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip i Lời cam đoan - Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và cha đợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác; - Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đ đợc chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Nhung Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip ii Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn, tôi đ nhận đợc sự giúp đỡ tận tình và đóng góp quý báu của nhiều cá nhân và tập thể. Tr ớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy hớng dẫn trực tiếp PGS.TS. Vũ Văn Liết đ tận tình h ớng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của các Thầy, Cô giáo Bộ môn Di truyền - Chọn giống, Khoa Nông học, Viện NC Lúa Trờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lnh đạo và các đồng nghiệp Công ty CP Giống cây trồng Thái Bình đ tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn đến gia đình, ngời thân, các cán bộ đồng nghiệp và bạn bè đ động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện về mọi mặt cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Nhung Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip iii Mục lục Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình viii 1. Mở đầu 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2 Mục tiêu của đề tài 3 1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 2. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học 4 2.1 Vai trò của cây ngô trong nền kinh tế 4 2.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu ngô 5 2.3 Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống ngô nếp trên thế giới và Việt Nam 13 2.4 Cơ sở khoa học của đề tài 22 2.5 Khả năng kết hợp và phơng pháp đánh giá KNKH 27 3. Vật liệu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu 30 3.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 30 3.2 Nội dung nghiên cứu 31 3.3 Phơng pháp nghiên cứu 31 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 40 4.1 Kết quả nghiên cứu các dòng ngô bố mẹ trong vụ Thu Đông 2009 40 4.1.1 Đặc điểm sinh trởng, phát triển của các dòng ngô bố mẹ 40 4.1.2 Một số đặc điểm hình thái của các dòng bố mẹ 43 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip iv 4.1.3 Đặc điểm hình thái bắp 45 4.1.4 Đặc điểm sinh lý của các dòng bố mẹ 46 4.1.5 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các dòng bố mẹ 50 4.1.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 51 4.2 Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ thí nghiệm bằng phơng pháp lai luân giao (vụ Xuân 2010) 54 4.2.1 Các giai đoạn sinh trởng, phát triển của các tổ hợp ngô nếp lai vụ xuân 2010 54 4.2.2 Động thái tăng trởng của các tổ hợp ngô nếp lai vụ xuân 2010 56 4.2.3 Đặc điểm hình thái cây của các tổ hợp ngô nếp lai vụ xuân 2010 61 4.2.4 Các đặc điểm hình thái bắp của các tổ hợp ngô nếp lai 63 4.2.5 Chỉ số diện tích lá 65 4.2.6 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính và khả năng chống đổ của các tổ hợp ngô nếp lai vụ xuân 2010 67 4.2.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai vụ xuân 2010 69 4.2.7 Một số chỉ tiêu chất lợng của các tổ hợp ngô nếp lai 71 4.2.8 Kết quả xác định khả năng kết hợp trên một số tính trạng về năng suất của các dòng ngô thí nghiệm 73 5. Kết luận và đề nghị 79 5.1 Kết luận 79 5.2 Đề nghị 80 Tài liệu tham khảo 81 Phụ lục 84 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip v Danh mục chữ viết tắt CIMMYT: Trung tâm cải lơng giống ngô và lúa mì quốc tế CS: Cộng sự CV%: Hệ số biến động DTL: Diện tích lá KNKH: Khả năng kết hợp LAI: Chỉ số diện tích lá M1000: Khối lợng 1000 hạt NSLT: Năng suất lý thuyết NSTT: Năng suất thực thu TGST: Thời gian sinh trởng THL: Tổ hợp lai ƯTL: Ưu thế lai Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip vi Danh mục bảng STT Tên bảng Trang 2.1 Sản lợng ngô sản xuất trên thế giới năm 2005-2007 6 2.2 Sản xuất lúa gạo, lúa mì và ngô trên thế giới 8 2.3 Sản xuất ngô Việt Nam từ 1985 2008 11 2.4 Dự kiến diện tích, năng suất và sản lợng ngô đến 2015 và 2020 12 2.5 Một số đặc tính chất lợng của ngô nếp so với ngô thờng 15 2.6 Năng suất một số tổ hợp ngô nếp u thế lai đợc nghiên cứu ở Achentina giai đoạn 2001 - 2002 16 3.1 Nguồn gốc các dòng ngô thí nghiệm 30 3.2 Danh sách vật liệu thí nghiệm vụ xuân 2010 33 4.1 Thời gian sinh trởng của các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 41 4.2 Một số đặc điểm hình thái của các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 43 4.3 Đặc điểm hình thái bắp của các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 45 4.4 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 47 4.5 Một số chỉ tiêu bông cờ, lợng hạt phấn, khả năng phun râu của các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 49 4.6 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các dòng bố mẹ thí nghiệm (vụ Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 50 4.7 Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố mẹ thí nghịêm (vụ Thu Đông 2009 tại Gia Lâm Hà Nội) 51 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip vii 4.8 Các giai đoạn sinh trởng, phát triển của các tổ hợp lai (vụ Xuân 2010 tại Gia Lâm Hà Nội) 55 4.9 Động thái tăng trởng chiều cao cây của các tổ hợp lai (vụ Xuân 2010 tại Gia Lâm Hà Nội) 57 4.10 Động thái tăng trởng số lá của các tổ hợp lai (vụ Xuân 2010 tại Gia Lâm Hà Nội) 59 4.11 Các đặc điểm hình thái cây của các tổ hợp lai (vụ Xuân 2010 tại Gia Lâm Hà Nội) 61 4.12 Các đặc ủim về hình thái bắp của các tổ hợp ngô nếp lai (vụ Xuân 2010 tại Gia Lâm Hà Nội) 64 4.13 Chỉ số diện tích lá của các tổ hợp lai (vụ Xuân 2010 tại Gia Lâm Hà Nội) 66 4.14 Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các tổ hợp ngô nếp lai (vụ xuân 2010 tại Gia Lâm Hà Nội) 68 4.15 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai (vụ Xuân 2010 tại Gia Lâm Hà Nội) 70 4.16 Một số chỉ tiêu chất lợng của các tổ hợp ngô nếp lai (vụ Xuân 2010 tại Gia Lâm Hà Nội) 72 4.16 Bảng năng suất ngô của các THL luân giao vụ xuân 2010 74 4.17 Kết quả phân tích phơng sai tính trạng năng suất hạt 74 4.18 Giá trị KNKH chung (i), KNKH riêng (Sij) và phơng sai KNKH riêng (d2 Sij) của các dòng trong thí nghiệm ngô lai luân giao 76 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp viii Danh môc h×nh STT Tªn h×nh Trang 4.1 DiÖn tÝch l¸ cña mét sè dßng bè mÑ qua c¸c thêi kú 48 4.2 ChØ sè diÖn tÝch l¸ cña mét sè dßng bè mÑ qua c¸c thêi kú 48 4.3 N¨ng suÊt lý thuyÕt cña mét sè dßng bè mÑ 53 4.4 §éng th¸i t¨ng tr−ëng chiÒu cao c©y cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai 58 4.5 §éng th¸i t¨ng tr−ëng sè l¸ cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai 60 4.6 DiÖn tÝch l¸ cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai 67 4.7 ChØ sè diÖn tÝch l¸ cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai 67 4.8 N¨ng suÊt thùc thu cña c¸c tæ hîp ng« nÕp lai vô xu©n 2010 71 4.9 §å thÞ gi¸ trÞ KNKH chung cña c¸c dßng 77 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip 1 1. Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Cây Ngô (Zea mays L.) có những đóng góp to lớn cho con ngời, bởi cây ngô đợc con ngời chọn làm đối tợng và đầu t nghiên cứu khá toàn diện, đặc biệt về di truyền chọn tạo giống. Vào những năm cuối thế kỷ 20, nghề trồng ngô trên thế giới có những bớc phát triển nh ứng dụng rộng ri các giống ngô u thế lai, k thut nông hc tiên tin v nhng thnh tu ca công ngh sinh hc, cụng nghệ ch bin v bo qun, c khí hóa, công ngh tin hc góp phn gii quyt nhu cu lng thc v protein ủng vt cho hn 6 t ngi trên hnh tinh chúng ta. Cõy ngụ l mt trong 3 cõy lng thc ch yu, cú li th v tim nng nng sut bi tớnh hiu qu ca u th lai. Hin nay, th trng ngụ trờn th gii v trong nc ủũi hi vi s lng ln. Sn xut ngụ trờn th gii tng mnh c v din tớch, nng sut v sn lng do nhu cu lm lng thc, thc phm v thc n chn nuụi. Ngoi ra, ngụ cũn ủc s dng sn xut Ethanol, do vy nhu cu v ngụ ton cu cũn tng hn na trong nhng nm ti. Trong những năm gần đây, nhu cầu tiêu thụ các loại ngô thực phẩm (ngô đờng, ngô nếp, ngô rau) tăng nhanh trên thế giới nên diện tích trồng ngày càng mở rộng. Theo thống kê của FAO, năm 2000 diện tích ngô thực phẩm khoảng 1,0 triệu hécta, năng suất 83,8 tạ/ha, tổng sản lợng 8,6 triệu tấn đến năm 2007 diện tích trồng ngô thực phẩm trên toàn thế giới khoảng 1,1 triệu hécta, năng suất 88,3 tạ/ha, tổng sản lợng thu hoạch là 9,2 triệu tấn (FAOSTAT, 2009) [26]. Xuất khẩu hạt giống và các sản phẩm từ ngô thực phẩm đ mang lại thu nhập khá cao cho ngời sản xuất. Hàng năm, lợng ngô thực phẩm xuất khẩu khoảng 125,8 nghìn tấn, thu về 105 triệu đô la, trong đó ngô nếp chiếm 36,2 nghìn tấn đạt giá trị 82,4 triệu đô la [26]. Nhiều giống ngô nếp lai cho năng [...]... 20 05 151 . 346 213.136 143 .792 4, 15 2,91 4, 94 628 .47 3 620. 0 45 710.300 2006 153 . 850 211. 950 148 .3 4, 07 2,80 4, 80 42 0 .56 1 59 2. 959 7 05. 300 2007 1 54 . 267 217 .42 8 157 .8 4, 11 2,79 4, 90 42 5. 288 606.692 772.200 2008 156 .3 94 2 25. 3 74 156 .48 0 4, 24 3,03 5, 04 444 . 853 682. 255 789 .42 7 2009 153 .43 5 226. 658 156 . 640 4, 21 2,93 5, 07 43 3 .5 14 663.720 7 94. 058 Ngu n: 9/2009, USDA: http://www.fas.usda.gov/psdonline K t qu trờn cú... v ngô trên thế giới Di n tớch (000 ha) Nm Lỳa g o Lỳa mỡ Ngụ Nng su t (tấn/ha) Lỳa Lỳa g o mỡ S n l ng (000 t n) Ngụ Lỳa g o Lỳa mỡ Ngụ 1990 1 45 . 650 176.697 122.906 3 ,53 2,67 3, 75 5 14. 821 47 2. 257 46 1 .51 2 19 95 148 .808 212. 144 1 34. 644 3,67 2 ,53 3,83 54 6 .018 53 7. 140 51 5 .57 9 2000 153 .48 0 211.797 138.003 3,89 2,76 4, 28 59 7. 741 58 3 .59 0 59 1. 142 20 05 151 . 346 213.136 143 .792 4, 15 2,91 4, 94 628 .47 3 620. 0 45 710.300... trầm trọng Tr ng i h c Nụng nghi p H N i Lu n vn th c s nụng nghi p 11 156 ,4 81,9 149 ,4 Tõy B c ng b ng sụng H ng B c Trung B SL DT 54 , 2 ng b ng sụng C u Long 35, 0 189,7 56 3,3 9 45 ,6 147 ,0 51 8 ,4 3 35, 0 40 1,9 655 ,8 90 130 260 70 160 70 170 250 60 52 50 45 42 45 42 35 45 NS 2010 54 0 676 1300 3 15 672 3 15 7 14 8 75 54 0 0 SL DT 100 140 280 90 170 80 170 270 1300 Tr ng i h c Nụng nghi p H N i Lu n vn th... t n) 43 ,5 129 ,5 ụng Nam B 40 ,9 231,2 37,6 34, 7 40 ,9 25, 7 29,7 Tõy Nguyờn Nam Trung B 39,1 220,8 Duyờn h i NS 1 043 ,3 36,0 3 756 ,3 1200 DT ụng B c C n c Vựng 20 05 66 57 60 55 48 67 56 45 55 NS 20 15 660 798 1680 49 5 816 53 6 952 12 15 7 150 SL Bảng 2 .4: Dự kiến diện tích, năng suất v sản lợng ngô đến 20 15 v 2020 120 280 280 100 180 90 170 280 150 0 DT 70 68 60 57 50 70 65 49 60 NS 2020 840 19 04 1680 57 0 900... đầu tiên trên thế giới sản xuất th nh công giống ngô lai chất lợng cao (Viện nghiên cứu ngô, 20 05) [16] Tr ng i h c Nụng nghi p H N i Lu n vn th c s nụng nghi p 26 2 .5 Khả năng kết hợp và phơng pháp đánh giá KNKH 2 .5. 1 Khả năng kết hợp (KNKH - Combining ability) Khả năng kết hợp l khả năng cho u thế lai của các dòng tự phối trong các tổ hợp lai Giá trị của dòng thuần đợc xác định bởi KNKH chúng l... (000t n) lai (%) 19 85 392,2 14, 9 5 84, 9 1990 392,2 14, 9 5 84, 9 2000 730,2 27 ,5 2.0 05, 9 55 2001 729 ,5 29,6 2161,7 61 2002 816 ,4 30,8 2 .51 1,2 69 2003 912,7 34, 4 3.136,3 82 20 04 990 ,4 34, 9 3 . 45 3,6 87 20 05 1 043 ,0 36,0 3. 757 ,0 90 2006 1033,0 36,9 3.810,0 > 90 2007 1072,8 39,6 4. 250 ,9 > 90 2008 11 25, 9 40 ,2 45 31,2 >90 Ngu n: T ng c c th ng kờ, B NN&PTNT) Sản xuất ngô ở Việt Nam theo kế hoạch của Bộ Nông Nghiệp... khoảng 1 .50 0 tấn ngô nếp giống, chủ yếu l giống thu phấn tự do, một số giống ngô lai không quy ớc, một số giống ngô nếp lai nhập từ nớc ngo i với giá hạt giống rất cao Trớc tình hình đó, nớc ta cần tập trung phát triển chọn tạo ra các giống ngô nếp lai có năng suất cao, chất lợng tốt đáp ứng nhu cầu về hạt giống của sản xuất, góp phần chủ động nguồn hạt giống v hạ giá th nh hạt giống (giá hạt giống sản... 1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.3.1 ý nghĩa khoa học của đề t i Trong quá trình chọn tạo giống ngô lai nói riêng và cũng nh chọn giống cây trồng nói chung phụ thuộc rất nhiều vào nguồn vật liệu khởi đầu và quá trình thử khả năng kết hợp của các dòng thuần Do vậy, công tác thu thập và đánh giá vật liệu là hết sức quan trọng Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng, giống ngô thực chất là xác... phối với các dòng khác, đó l giá trị trung bình về UTL của tất cả các tổ hợp m dòng đó tham gia KHKH riêng l khả năng cho UTL của một dòng khi đem lai với một dòng cụ thể khác, đợc biểu hiện bằng độ lệch so với giá trị trung bình về UTL của một cặp lai cụ thể n o đó 2 .5. 2 Phơng pháp đánh giá KNKH Lai thử l phơng pháp cần thiết v chắc chắn nhất để đánh giá KNKH Kết quả đánh giá KNKH của các dòng bố mẹ... 349 tri u t n vo nm 1977) Bảng 2.1: Sản lợng ngô sản xuất trên thế giới năm 20 05- 2007 (VT: tri u t n) STT Trung Nm S n l ng 20 05/ 06 2006/07 2007/08 bỡnh 1 S n xu t 696,2 702,2 771 ,5 723,3 - M 282,3 267,6 331,6 293,8 - Cỏc n c khỏc 41 3,9 43 4,6 43 9,9 42 9 ,5 2 Tiờu th n i ủ a 702 ,5 722,8 768,8 731 ,4 - M 232,1 2 35, 6 267,7 2 45 ,1 - Cỏc n c khỏc 47 0 ,5 48 7,2 50 1,1 48 6,3 3 Xu t kh u 82,6 84, 7 86,7 84, 7 - M 56 ,1 . 156 .3 94 2 25. 3 74 156 .48 0 4, 24 3,03 5, 04 44 4. 853 682. 255 789 .42 7 2009 153 .43 5 226. 658 156 . 640 4, 21 2,93 5, 07 43 3 .5 14 663.720 . 3 ,53 2,67 3, 75 5 14. 821 47 2. 257 46 1 .51 2 19 95 148 .808 212. 144 1 34. 644 3,67 2 ,53 3,83 54 6 .018 53 7. 140 51 5 .57 9 2000 153 .48 0