BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI DƯƠNG THỊ LOAN ðÁNH GIÁ VÀ CHỌN LỌC CÁC TỔ HỢP NGÔ LAI TỪ HỆ THỐNG LAI DIALLEL PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP CHỊU HẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI DƯƠNG THỊ LOAN ðÁNH GIÁ VÀ CHỌN LỌC CÁC TỔ HỢP NGÔ LAI TỪ HỆ THỐNG LAI DIALLEL PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP CHỊU HẠN CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mà SỐ : 60.62.01.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. VŨ VĂN LIẾT HÀ NỘI - 2014 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào khác. Mọi sự giúp ñỡ cho công việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc Hà Nôi, ngày 15 tháng 4 năm 2014 Tác giả luận văn Dương Thị Loan Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập, rèn luyện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lức của bản thân mình, tôi còn nhận ñược sự quan tâm giúp ñỡ chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo trong khoa Nông học Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, cùng các phòng, ban của nhà trường ñã tạo ñiều kiện thuận lợi nhất ñể tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Vũ Văn Liết bộ môn Di Truyền – Chọn giống ñã hướng dẫn, chỉ bảo, giúp ñỡ tận tình, chu ñáo trong suốt thời gian qua. Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị em Viện nghiên cứu vàPhát triển cây trồng, Phòng Cây trồng cạn, ñã tạo ñiều kiện thuận lợi và giúp ñỡ nhiệt tình trong quá trình tôi làm luận văn. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới gia ñình, bạn bè và người thân ñã giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 4 năm 2014 Học viên Dương Thị Loan Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vii Danh mục ñồ thị x Danh mục hình xi Danh mục các chữ viết tắt xii PHẦN I MỞ ðẦU 1 1.1 ðặt vấn ñề 1 1.2 Mục ñích và yêu cầu 2 1.3 Ý nghĩa của ñề tài 3 PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 4 2.1.1 Tình hình sản xuất ngô và ngô nếp trên thế giới 4 2.1.2 Tình hình sản xuất ngô và ngô nếp ở Việt Nam 5 2.2 Tình hình hạn hán ñối với sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 6 2.2.1 Tình hình hạn hán ñối với sản xuất ngô trên thế giới 6 2.2.2 Bất thuận hạn ñối với sản xuất ngô ở Việt Nam 6 2.3 Phân loại hạn và các cơ chế chống chịu hạn ñối với cây ngô 7 2.3.1 Khái niệm về hạn 7 2.3.2 Cơ sở sinh lý của tính chịu hạn ở cây ngô 9 2.3.3 Ảnh hưởng của hạn ñối với cây ngô 10 2.4 Di truyền khả năng chịu hạn ở ngô và ngô nếp 14 2.4.1 Nghiên cứu di truyền khả năng chịu hạn ở ngô và ngô nếp dựa trên kiểu hình 14 2.4.2 Nghiên cứu di truyền khả năng chịu hạn ở ngô và ngô nếp dựa trên chỉ thị phân tử 16 2.5 Chọn tạo giống ngô nếp ưu thế lai 18 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 2.5.1 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô 18 2.5.2 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô ưu thế lai 19 2.5.3 Nghiên cứu ñánh giá khả năng kết hợp 20 2.6 Chọn tạo giống ngô và ngô nếp chống chịu ñiều kiện bất thuận 23 2.6.1 Phát triển dòng thuần phục vụ chọn tạo giống ngô chịu hạn 23 2.6.2 Chọn tạo giống ngô ưu thế lai chịu hạn 28 2.6.3 Chọn giống ngô chịu hạn nhờ chỉ thị phân tử 31 2.7 Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô chịu hạn trên thế giới và Việt Nam 34 2.7.1 Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô chịu hạn trên thế giới 34 2.7.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô chịu hạn ở Việt Nam 35 PHẦN III VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 3.1 Vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 37 3.1.1 Vật liệu nghiên cứu 37 3.1.2 ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 37 3.2 Nội dung nghiên cứu 37 3.3 Phương pháp nghiên cứu 38 3.4 Phương pháp xử lý số liệu: 45 PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 46 4.1 ðánh giá dòng bố mẹ tự phối và lai tạo con lai F1 trong vụ Xuân 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội 46 4.1.1 Các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của các dòng bố mẹ tự phối 46 4.1.2 Một số ñặc tính nông sinh học của 6 dòng bố mẹ trong vụ Xuân 2013 tại Gia Lâm – Hà Nội 47 4.1.3 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố mẹ trong vụ Xuân 2013 47 4.1.4 Kết quả ñánh giá chất lượng của các dòng trong thí nghiệm vụ Xuân 2013 48 4.2 ðặc ñiểm ñất và khí hậu trong giai ñoạn gây hạn nhân tạo trong nhà có mái che vụ Thu ðông 2013 tại Gia Lâm, Hà Nội 49 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v 4.3 Kết quả ñánh giá một số chỉ tiêu liên quan ñến khả năng chịu hạn trong chậu vại của các THL và dòng bố mẹ thời kỳ cây con, vụ Thu ðông 2013 49 4.4 So sánh các giai ñoạn sinh trưởng phát triển của các mẫu THL và dòng ngô nếp tham gia thí nghiệm trong ñiều kiện ñồng ruộng và nhà có mái che 52 4.5 Khả năng chống chịu của của các mẫu giống ngô thí nghiệm ñồng ruộng vụ Thu ðông 2013 56 4.6 Một số ñặc ñiểm hình thái của các vật liệu trong thí nghiệm ñồng ruộng vụ Thu ðông 2013 58 4.7 ðánh giá ñiểm cuốn lá, ñộ tàn lá của các mẫu giống ngô thí nghiệm ñồng ruộng và nhà mái che vụ Thu ðông 2013 60 4.8 So sánh chiều cao cây của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 62 4.9 So sánh các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và nhà mái che 63 4.9.1 So sánh chiều dài bắp của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 64 4.9.2 So sánh ñường kính bắp của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 65 4.9.3 So sánh số hàng hạt/bắp của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 66 4.9.4 So sánh số hạt/hàng của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 68 4.9.5 So sánh số bắp/cây của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 69 4.9.6 So sánh tỷ lệ hạt/bắp của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 71 4.9.7 So sánh khối lượng 1000 hạt của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 72 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi 4.9.8 So sánh năng suất và khả năng chịu hạn của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 75 4.10 ðồ thị sự tương quan giữa năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống trong ñiều kiện ñồng ruộng và nhà mái che 78 4.11 ðánh giá ưu thế lai của các tổ hợp ngô nếp lai so với bố mẹ 82 4.12 Phân tích chọn lọc dòng và THL có khả năng chịu hạn 86 4.12.1 Phân tích chọn lọc các chỉ tiêu trên ñồng ruộng 86 4.12.2 Phân tích chọn lọc các chỉ tiêu trong nhà có mái che 87 4.13 Kết quả phân tích khả năng kết hợp của các dòng ngô nếp 92 4.13.1 Phân tích KNKH chung của sáu dòng ngô nếp 93 4.13.2 Khả năng kết hợp riêng của sáu dòng ngô nếp 94 4.14 Phân tích marker một số tính trạng quan trọng liên quan ñến chịu hạn 95 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 99 5.1 Kết luận 99 5.2 ðề nghị 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Diện tích, năng suất và sản lượng ngô thế giới 4 Bảng 2: Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở Việt Nam 5 Bảng 4.1: Thời gian sinh trưởng của 6 dòng bố mẹ trong thí nghiệm vụ Xuân 2013 46 Bảng 4.2: ðặc ñiểm nông sinh học của 6 dòng ngô bố mẹ trong vụ Xuân 2013 47 Bảng 4.3: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng bố mẹ trong vụ Xuân 2013 48 Bảng 4.4: Chất lượng ăn tươi của 6 dòng bố mẹ 49 Bảng 4.5: Chỉ tiêu ñánh giá khả năng chịu hạn của các mẫu vật liệu ngô nếp thí nghiệm trong thí nghiệm chậu vại trong vụ Thu ðông 2013 50 Bảng 4.6: So sánh các giai ñoạn sinh trưởng của các vật liệu thí nghiệm trong nhà có mái che ở 4 thời vụ 53 Bảng 4.7: ðặc tính chống chịu sâu bệnh của các mẫu vật liệu thí nghiệm trong vụ Thu ðông 2013 58 Bảng 4.8: Một số ñặc ñiểm hình thái của các vật liệu trong thí nghiệm ñồng ruộng vụ Thu ðông 2013 59 Bảng 4.9: ðiểm cuốn lá, ñộ tàn lá của các mẫu giống ngô thí nghiệm ñồng ruộng và nhà mái che vụ Xuân 2013 61 Bảng 4.10: So sánh chiều cao cây của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 63 Bảng 4.11: So sánh chiều dài bắp của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 64 Bảng 4.12: So sánh ñường kính bắp của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 66 Bảng 4.13: So sánh số hàng hạt/bắp của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 67 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii Bảng 4.14: So sánh số hạt/hàng của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 69 Bảng 4.15: So sánh số bắp/cây của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 70 Bảng 4.16: So sánh tỷ lệ hạt/bắp của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 72 Bảng 4.17: So sánh khối lượng 1000 hạt của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 74 Bảng 4.18: So sánh năng suất và chỉ số chịu hạn của các mẫu giống ngô trong thí nghiệm ñồng ruộng và trong nhà mái che 77 Bảng 4.19: Ưu thế lai của các THL so với trung bình bố mẹ về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, thí nghiệm trong ñiều kiện ñồng ruộng 82 Bảng4.20: Ưu thế lai của các THL so với trung bình bố mẹ về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, thí nghiệm trong nhà mái che thời vụ 1 83 Bảng 4.21 :Ưu thế lai của các THL so với trung bình bố mẹ về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, thí nghiệm trong nhà mái che thời vụ 2 84 Bảng 4.22 :Ưu thế lai của các THL so với trung bình bố mẹ về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, thí nghiệm trong nhà mái che thời vụ 3 84 Bảng 4.23:Ưu thế lai của các THL so với trung bình bố mẹ về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, thí nghiệm trong nhà mái che thời vụ 4 85 Bảng 4.24 :Ưu thế lai của các THL so với trung bình bố mẹ về chỉ số chịu hạn 85 Bảng 4.25: Các ñặc ñiểm và tính trạng ñưa vào chọn lọc các dòng trong thí nghiệm ñồng ruộng 86 Bảng 4.26: Chỉ số chọn lọc và các ñặc ñiểm hình thái của các dòng ngô ñược chọn trong thí nghiệm ñồng ruộng 87 Bảng 4.27: Các ñặc ñiểm và tính trạng ñưa vào chọn lọc các dòng trong thí nghiệm trong nhà lưới thời vụ 1 88 Bảng 4.28: Chỉ số chọn lọc và các ñặc ñiểm hình thái của các dòng ngô ñược chọn trong thời vụ 1 88 [...]... tài “ðánh giá và ch n l c các t h p ngô lai t h th ng lai diallel ph c v ch n t o gi ng ngô n p ch u h n” 1.2 M c ñích và yêu c u 1.2.1 M c ñích ðánh giá kh năng ch u h n c a các dòng b m và con lai F1 nh m xác ñ nh kh năng ch u h n c a b m và con lai F1 ñ nh hư ng cho công tác ch n t o gi ng ngô n p lai có kh năng ch u h n 1.2.2 Yêu c u + ðánh giá dòng b m và lai t o ra các t h p lai (THL) ngô n p t... ng ưu th lai, William Jame Beal là ngư i ñ u tiên ti n hành lai có ki m soát gi a các gi ng ngô v i m c ñích duy nh t là tăng năng su t b i ưu th lai Beal lai 2 qu n th ngô M và nh n th y r ng: năng su t con lai cao hơn qu n th b m 51% Các nghiên c u c a Shull (1908, 1909), Shull l n ñ u tiên ti n hành th ph n cư ng b c ngô ñ thu ñư c dòng thu n và t o các gi ng ngô lai t các dòng thu n này Và k t lu... ngô lai ñư c công b và các gi ng ngô lai d n xâm chi m th trư ng ngô th gi i thì vào năm 1914, danh t ưu th lai (Heterosis) ñư c G.H.Shull, m t nhà ch n gi ng ngô ngư i M ñưa ra ñ ch hi u qu lai bi u hi n vư t tr i v s c sinh trư ng, sinh s n và ch ng ch u c a con lai th h th nh t so v i các d ng b m c a chúng Tuy nhiên hi n tư ng con lai ñ i th nh t (F1) có bi u hi n hơn h n b m ñã ñư c bi t ñ n và. .. 4.29: Các ñ c ñi m và tính tr ng ñưa vào ch n l c các dòng trong thí nghi m trong nhà lư i th i v 2 89 B ng 4.30: Ch s ch n l c và các ñ c ñi m hình thái c a các dòng ngô ñư c ch n trong th i v 2 89 B ng 4.31: Các ñ c ñi m và tính tr ng ñưa vào ch n l c các dòng trong thí nghi m trong nhà lư i th i v 3 90 B ng 4.32: Ch s ch n l c và các ñ c ñi m hình thái c a các dòng ngô ñư... trong các ki u lai khác nhau ñ t o ra các gi ng ưu th lai Các quan sát và tính toán ch ra r ng khi t ph i, cây ngô nhanh chóng ñ t ñư c ñ ñ ng h p t h u h t các locut, cũng trong quá trình t ph i, các d ng d d ng, s c s ng y u, ch ng ch u kém… b lo i th i Tuy nhiên không ph i t t c các dòng t ph i khi lai ñ u cho ra các gi ng lai năng su t cao T hàng v n các dòng ngô t ph i, ñ s n xu t gi ng lai ch... và ngô n p 2.4.1 Nghiên c u di truy n kh năng ch u h n ngô và ngô n p d a trên ki u hình Hi n nay, có nhi u ti n b trong ch n t o gi ng ngô ch u h n và ch u m n Các tác gi cho r ng s n lư ng ngô b m t do h n và m n nh hư ng ñ n kinh t và sinh k c a hàng tri u ngư i trên th gi i, t t c các vùng tr ng ngô trên th gi i ñ u ch u b t thu n này Bi n ñ i khí h u s làm nghiêm tr ng thêm các b t thu n h n và. .. chúng v năng su t h t và các tính tr ng mong mu n khác Xác ñ nh các nhóm di truy n c a ngu n v t li u là các dòng t ph i ñ nh n bi t các dòng t ph i cung c p cho t o gi ng lai tri n v ng T ng s 26 dòng t ph i t ngô mi n núi ñã ñư c lai theo mô hình II, v i các tester và ñ i ch ng, thí nghi m ñánh giá 5 ñ a phương c a Ethiopia năm 2002 Tính phân tích GCA và SCA, GCA gi a các dòng và tester có ý nghĩa... phương và nh p n i trong v Xuân 2013 + ðánh giá ñ c ñi m nông sinh h c, sinh trư ng, phát tri n và năng su t c a b m và t h p lai trong v Thu ðông 2013 + ðánh giá kh năng ch u h n c a các THL và các dòng b m d a trên ki u hình và marker phân t b ng gây h n nhân t o v Thu ðông 2013 + Ch n l c nh ng THL và dòng có ñ c ñi m nông sinh h c phù h p, năng su t cao và có kh năng ch u h n khuy n cáo cho các chương... tiêu do v y canh tác ngô ch y u là canh tác nh nư c tr i Nh ng ñi u ki n canh tác này c n thi t có gi ng ngô lai năng su t cao và có kh năng ch u h n M t khác, hi n nay, nư c ta m i ch t p trung vào hư ng nghiên c u ch n t o gi ng ngô t ch u h n, và ñ i v i ngô n p ch y u t p trung vào hư ng ch n t o gi ng ngô n p lai năng su t, ch t lư ng mà chưa chú tr ng ñ n m c tiêu ch u h n ngô n p.T th c ti n... th lai th h F1 Con lai F1 có s c s ng và năng su t cao hơn b m c a chúng Hi n tư ng này ñã ñư c khai thác ñ nh n ñư c năng su t cao hơn trong s n xu t thương m i, ñ c bi t v i các cây th ph n chéo vi c duy trì s ñ ng nh t và n ñ nh khó khăn Ưu th lai có th coi là tr ng thái d h p t i ña và nh n ñư c d h p t i ña này khi lai gi a hai dòng t ph i khác nhau Phát tri n và s d ng ưu th lai khá ph c t p và . BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI DƯƠNG THỊ LOAN ðÁNH GIÁ VÀ CHỌN LỌC CÁC TỔ HỢP NGÔ LAI TỪ HỆ THỐNG LAI DIALLEL PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP CHỊU. thuần phục vụ chọn tạo giống ngô chịu hạn 23 2.6.2 Chọn tạo giống ngô ưu thế lai chịu hạn 28 2.6.3 Chọn giống ngô chịu hạn nhờ chỉ thị phân tử 31 2.7 Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô chịu. năng chịu hạn của bố mẹ và con lai F 1 ñịnh hướng cho công tác chọn tạo giống ngô nếp lai có khả năng chịu hạn. 1.2.2. Yêu cầu + ðánh giá dòng bố mẹ và lai tạo ra các tổ hợp lai (THL) ngô nếp