Bài giảng Tạo giống cây trồng chuyên khoa 2

áp này có thể dùng để bổ trợ cho phương pháp lai hữu tính để giữ một số đặc tính di truyền tốt của bố mẹ mà chúng không có khả năng kết hợp trong tổ hợp lai. Tuy việc nghiên cứu sử dụng phương pháp nuôi cấy mô đối với mía đã được tiến hành từ những năm 1970, nhưng đến nay vẫn còn là vấn đề mới mà các nhà tạo giống cần phải nghiên cứu thêm. 5. NHÂN GIỐNG MÍA 5.1. Nhân giống bằng hom ngọn Khi thu hoạch mía, người ta chặt lấy hom ngọn. Dùng dao sắc chặt hom sau đó chặt bỏ ngọn cây (phân mô phân sinh ngọn). Hom giống nên trồng ngay khi còn tươi. Nếu chưa trồng ngay thì cần bảo quản nơi thoáng mát. Tốt nhất bảo quản hom trong hố cát ẩm. Hom được bó thành từng bó, mỗi bó 30 – 40 hom. Khi trồng nên phơi hom 1 – 2 nắng nhẹ cho giảm lượng nước trong hom, trước khi trồng nên xử lí hom bằng nước vôi hoặc dung dịch CuSO4 1% trong 5 – 15 phút. 5.2. Nhân giống bằng hom thân Phương pháp này nhằm mục đích nhân nhanh giống mía tốt đã được xác định, mở rộng nhanh diện tích trồng mía hoặc để giải quyết giống cho vụ trồng trái vụ không có hom ngọn. Khi mía chuẩn bị chuyển từ thời kì vươn cao sang thời kì chín (từ 6 đến 9 tháng tuổi) thì thu hoạch lấy hom, như vậy có thể trồng năm 2 vụ hoặc 2 năm 3 vụ. Để nâng cao hệ số nhân giống, nên chặt hom có 2 - 3 mầm. Kỹ thuật đặt hom thân như với hom ngọn. 5.3. Nhân giống bằng để gốc Sau khi thu hoạch mía cây, những mầm thân ở phần gốc còn lại sẽ có khả năng nảy mầm và mọc thành cây con. Lợi dụng đặc điểm này, người ta tiến hành xử lí kỹ thuật để thu hoạch 1 vụ mía nữa - gọi là vụ mía gốc. Kỹ thuật xử lí mía gốc + Trồng và chăm sóc tốt mía tơ: để chuẩn bị vụ mía gốc, ngay khi trồng mía tơ phải trồng sâu, bón đủ phân và chăm sóc tốt. Trước khi thu hoạch mía tơ 1 - 2 tháng 21 cần bón thúc để nâng cao sức sống của gốc. Lượng phân bón cho 1 ha khoảng 6 - 8 tấn phân chuồng hoặc 300 - 350kg NPK (5 - 10 - 6). + Sau khi thu hoạch mía tơ, cần phải bạt gốc ngay. Dùng cuốc sắc bạt gốc sâu để loại bỏ những mầm ở cao. + Cày xả để kích thích những mầm ở sâu nảy mầm và làm đứt rễ già. Sau khi cày xả 10 - 15 ngày thì bón phân và vun gốc. Để tăng hệ số nhân giống mía, cần trồng mật độ thấp, tập trung chăm sóc, bón phân, tưới nước đầy đủ và áp dụng tất cả các biện pháp nhân giống… có thể đưa hệ số nhân lên tới 30 - 35 lần/năm. 22 CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG 1. NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI CÂY BÔNG Cây bông thuộc bộ Gossypyeae, họ Malvaceae, chi Gossypium (Hutchinson, 1947; Ximongulian, 1987;…). Tổ tiên của bông là cây lâu năm, do quá trình phân li tính trạng trong tự nhiên, do sự thuần hoá của con người khi gieo trồng, một số loài bông, đặc biệt các loài bông trồng trọt, đã biến đổi thành cây hàng năm. Gossypium có 5 loài bông trồng trọt, và trên 50 loài bông dại. Trong 5 loài trồng trọt có 4 loài phổ biến khắp các vùng trồng bông là: - Bông cỏ Châu Á (Gossypium arboreum L.) có xuất xứ từ Châu Á. Một số giống thuộc loài này hiện nay vẫn còn trồng ở các vùng núi phía bắc nước ta. - Bông cỏ Châu Phi (Gossypium herbaceum L.) có nguồn gốc từ Châu Phi, phân bố chủ yếu trên một số vùng khí hậu khắc nghiệt của Châu Phi và một số vùng Châu Á. - Bông luồi (Gossypium hirsutum L.) có nguồn gốc từ Trung Mỹ, chiếm khoảng 90% diện tích trồng bông trên Thế giới. - Bông Hải Đảo (Gossypium barbadense L.) có nguồn gốc từ Nam Mỹ. Phân bố chủ yếu ở một số nước Bắc Phi như Ai Cập, Marôc… Hai loài bông cỏ thích ứng tốt với các điều kiện khắc nghiệt, đất nghèo dinh dưỡng, chống chịu khá với các loài sâu bệnh, nhưng năng suất thấp và phẩm chất xơ xấu. Bông Hải Đảo năng suất cao hơn bông cỏ nhưng vẫn vào loại thấp, chất lượng xơ bông Hải Đảo rất tốt. Còn loài bông luồi năng suất cao đồng thời chất lượng xơ tốt, cũng chính vì vậy bông luồi phát triển rất nhanh, chiếm phần lớn diện tích các vùng trồng bông trên Thế giới. Di cư đến các vùng địa lí và khí hậu khác nhau loài bông luồi liên tục biến đổi trở nên rất đa dạng: bao gồm các dạng hoang dại, bán hoang dại, dạng trồng trọt, dạng thân gỗ cao lớn, dạng thân bụi thấp cây, dạng lâu năm và dạng hàng năm… Hai loài bông cỏ có nguồn gốc từ Châu Á và Châu Phi nên còn được gọi là bông cực lục địa, còn 2 loài bông luồi và bông Hải Đảo có nguồn gốc từ Châu Mỹ nên được gọi là bông Tân lục địa. Rất nhiều người đã nghiên cứu tìm xuất xứ của cây bông và cũng có những ý kiến khác nhau về vấn đề này. Tổ tiên cây bông (dạng bông lâu năm) có thể tìm thấy ở khắp nơi trên thế giới nhưng tập trung nhất là ở Châu Mỹ, Châu Phi và Châu Á. Sơ đồ vị trí của bông luồi trong sơ đồ đơn giản về phân loại cây bông (Theo Mayer, 1954) Gossypium G.herbaceum L. G.arboreum L. G.hirsutum L. G.barbadeuse L. G.Tricussbidatum L. Các loài hoang dại ssp.mexicanum (dạng dại) ssp.punetatum (cây lâu năm) ssp.panicum (dạng trồng, cây cao, vùng nhiệt đới) ssp.euhirsutum (dạng bông luồi trồng trọt hàng năm) var.nervosum var.microcarpum var.taitense 23 F.M.Mayer cho rằng do diễn biến của các quá trình địa chất, khí hậu thay đổi dẫn đến hình thành 3 nhóm các loài bông theo nguồn gốc địa lí: nhóm Á – Phi, nhóm Châu Mỹ và nhóm Châu Úc. Về sau từ nhóm Á – Phi hình thành nên nhóm Châu Á (gồm vùng Nam Á và Đông Nam Á) và nhóm Châu Phi (gồm vùng Châu Phi và các nước Tây Nam Á). Nhóm Châu Mỹ phân thành 2 nhóm các loài vùng Trung Mỹ và Nam Mỹ. Con người đã sử dụng 1 số loài Á – Phi và 1 số loài Châu Mỹ vào sản xuất và phát triển lên vùng cận nhiệt đới và ôn đới. Sau khi phát hiện Châu Mỹ, cây bông được trao đổi và di thực giữa các châu lục. Sự thay đổi điều kiện đất đai khí hậu là nguyên nhân tạo ra hàng loạt biến dị di truyền làm vật liệu cho các quá trình chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo. Ngoài ra trong khi phát triển, giữa các loài bông cũng có thể xảy ra lai tự nhiên và cả lai nhân tạo, đã làm xuất hiện vô số tổ hợp lai có kiểu gen khác nhau. Đấy là những nguyên nhân dẫn đến sự đa dạng di truyền của cây bông như ngày nay. 2. ĐẶC TÍNH DI TRUYỀN CỦA CÂY BÔNG 2.1. Cơ quan sinh sản của cây bông Hoa bông được hình thành từ nách lá của thân hoặc cành. Hoa bông lưỡng tính. Hoa bông có 3 lá đài xuất hiện sớm và khá lớn, lá đài có màu xanh và xẻ thuỳ sâu. Cánh hoa lớn, có màu trắng, màu kem, vàng, da cam, đỏ, nâu hoặc tím, 5 cánh hoa tách rời ở phía trên nhưng gắn liền nhau ở phần gốc nơi tiếp giáp với bầu hoa. Bầu hoa bông rất lớn nằm giữa hoa, vòi nhụy vươn cao. Nhị đực gồm nhiều bao phấn, chỉ nhị gắn vào ống nhị đực bao quanh vòi nhụy. Phấn bông lớn, có hình cầu, bề mặt phấn phủ nhiều gai nhỏ, nhờ những gai này phấn bông dễ dàng bám vào nhị cái hoặc vào thân côn trùng. Chính vì vậy phấn bông không bị gió cuốn đi, bông không thụ phấn nhờ gió mà chỉ tự thụ phấn hoặc thụ phấn nhờ côn trùng. Bầu hoa bông có 3 – 5 ô, mỗi ô phát triển thành 1 múi, mỗi múi có khoảng 6 - 11 noãn (là những hạt bông sau này). Bông là cây tự thụ phấn, nhưng chúng cũng có thể thụ phấn chéo nhờ côn trùng. Ở một số giống, trong những điều kiện nhất định khả năng thụ phấn chéo rất cao (từ 10 đến 90%). Có những giống bông thụ phấn kín do hoa không mở, với những giống này không thể có thụ phấn chéo trong tự nhiên. 2.2. Quỹ gen cây bông Quỹ gen lớn về cây bông được xây dựng từ lâu ở các nước trồng nhiều bông như Mỹ, Ấn Độ, Liên Xô (cũ), Pakistan, Brazil, Trung Quốc… Đặc biệt Viện nghiên cứu cây trồng VIR thuộc Liên bang Nga đã thu thập tập đoàn giống bông trồng và bông dại từ những năm 20 của thế kỉ này và hàng năm đều được bổ sung thêm. Cho đến nay Viện VIR đã nghiên cứu, bảo quản trên 6.000 mẫu giống bông (Lemeshev, 1987). Hiện nay tại Viện tài nguyên di truyền cây trồng quốc tế (IPGRI) cũng lưu giữ một quỹ gen khá lớn của cây bông. 24 Ở Việt Nam việc thu thập quỹ gen cây bông chỉ mới được thực hiện một cách có hệ thống từ sau năm 1975, sau khi Trung tâm nghiên cứu cây bông được thành lập. Cho đến nay tại trung tâm này đã thu thập, nghiên cứu, bảo quản được gần 1.500 mẫu giống, trong đó gồm 45 giống bông cỏ Châu Á, 56 giống bông Hải Đảo và 1.215 giống bông luồi. Các mẫu giống thu thập từ các nguồn địa phương và nhập nội từ Ấn Độ, Liên Xô (cũ), Mỹ, Mexico, Israel, Brazil… (Trần Thanh Hùng, 1994; Bùi Thị Ngọc, 1995). Hàng năm Công ty bông Việt Nam và Trung tâm nghiên cứu cây bông Nha Hố vẫn tiếp tục thu thập bổ sung cho nguồn gen này. Tập đoàn giống bông của nước ta trong những năm gần đây đã được quan tâm nghiên cứu và khai thác có hiệu quả, đây là nguồn vật liệu chủ yếu để chọn tạo các giống bông thuần cũng như bông lai đang phổ biến trong sản xuất. 2.3. Đặc tính di truyền của cây bông Trong chi bông có 5 hệ gen (genom) khác nhau, kí hiệu A, B, C, D, E. Các loài bông cỏ Châu Phi và bông cỏ Châu Á có hệ gen A, chúng đều là loài lưỡng bội (2n = 26). Hai loài này khác nhau bởi một số trao đổi chéo nhiễm sắc thể nên bộ lưỡng bội của chúng được kí hiệu là A1A1 và A2A2. Hai loài tuy cùng lưỡng bội nhưng lai tự nhiên giữa chúng rất khó xảy ra, dù trồng xen kẽ với nhau chúng vẫn giữ được tính đặc thù của từng loài. Bông luồi và bông Hải Đảo là những loài đa bội (2n = 56), chúng là kết quả lai tự nhiên của các loài lưỡng bội, sau đó con lai tự đa bội hoá mà thành. Riêng loài G.tomentosum L. cũng là loài đa bội được hình thành từ các giao tử không giảm nhiễm của các loài lưỡng bội (F.M.Mayer, 1954). Thành phần hệ gen của một số loài bông (Theo Sauder – Gulaev, 1975) TÊN LOÀI SỐ NHIỄM SẮC THỂ HỆ GEN Các loài bông trồng trọt G.herbaceum G. arboreum G.hirsutum G.barbadense Các loài hoang dại G.anomalum G.thurberi G.raimondii G.tomentosum 26 26 52 52 26 26 26 52 A1A1 A2A2 A1A1D1D1 A2A2D2D2 B1B1 D1D1 D5D5 A3A3D3D3 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG 3.1. Nhập nội giống bông Nhập nội và thuần hoá các giống đóng vai trò rất quan trọng trong chương trình chọn tạo giống bông ở nước ta. Đối với các quốc gia trồng bông, nơi đầu tiên có thể tìm kiếm nguồn gen tốt để nhập nội là Viện tài nguyên di truyền cây trồng Quốc tế (IPGRI), Viện nghiên cứu cây trồng VIR Liên bang Nga, ngoài ra các quốc gia trồng nhiều bông đều có quỹ 25 gen cây bông lớn có thể tìm kiếm để nhập nội như Mỹ, Ấn Độ, Pakistan, Uzbekistan, Australia, Israel, Trung Quốc… Khi nhập giống từ nước ngoài và người chọn giống phải thực hiện đầy đủ các khâu bắt buộc với công tác nhập nội giống nói chung như: - Kiểm dịch thực vật để đề phòng khả năng cùng với giống bông còn nhập thêm cả cỏ dại và các loại sâu bệnh. - Khảo nghiệm các giống nhập từ mức thấp đến mức cao. Khảo sát tập đoàn nhập nội, phân nhóm sử dụng,… các giống có triển vọng đưa khảo nghiệm so sánh, giống tốt nhất có thể gửi đánh giá ở mức cao hơn… cho đến khảo kiểm nghiệm giống quốc gia, nếu vượt các đối chứng ở mức có ý nghĩa thì đưa sản xuất thử để tiến tới công nhận giống. Những giống không sử dụng trực tiếp làm giống được có thể lưu giữ để làm vật liệu chọn tạo giống sau này. Cần lưu ý là tuyển chọn giống đưa vào sản xuất trực tiếp từ nguồn nhập nội thường có hiệu quả tốt khi xuất xứ của giống có các điều kiện tự nhiên cũng như tập quán canh tác gần giống với nơi được nhập vào, đặc biệt với các quốc gia có cùng vĩ độ thì việc nhập nội, trao đổi giống dễ thành công hơn. 3.2. Phương pháp lai hữu tính đối với cây bông 3.2.1. Lai trong loài Các giống bông trồng cùng một loài lai với nhau trong nhiều trường hợp cho các dạng biến dị tổ hợp rất tốt. Khi chọn các giống bố mẹ để lai cần lưu ý đến các đặc tính kinh tế quan trọng như số quả/ cây, kích thước quả, tỉ lệ xơ, chất lượng xơ, tính chống chịu… để có thể chọn được từ con lai, những biến dị tổ hợp với nhiều tính trạng quý. Các giống bố mẹ có thể khác nhau về hình thái, xa nhau về địa lí, vùng sinh thái… Tuỳ theo yêu cầu cụ thể có thể lai đơn, lai kép hoặc lai phức tạp hơn. Muốn tăng tính trạng có lợi hoặc loại bỏ tính trạng xấu có thể sử dụng phương pháp lai lại (backcross). Vì bông là cây tự thụ phấn cũng có tỉ lệ giao phấn khá cao (nhờ côn trùng) do đó vật liệu lai cần được chọn lọc kỹ và phải cho tự thụ phấn kèm theo cách li chặt chẽ trước khi lai vài ba thế hệ để bảo đảm độ thuần của giống dòng. Chọn lọc đối với con lai bắt đầu từ F2 và tiếp tục ở các thế hệ tiếp sau. Chọn lọc có hiệu quả đối với quần thể con lai ở cây bông là chọn lọc theo phả hệ (pedigree). 3.2.2. Lai xa Đối với cây bông lai xa rất có ý nghĩa. Rất nhiều dạng lai có giá trị thu được từ lai xa: các dạng lai có xơ bền, sợi mịn, xơ dài, kháng côn trùng và tuyến trùng, chống chịu bệnh héo nhũn, bệnh giác ban, bệnh xoăn lùn do virus… 26 Lai xa giữa các loài bông có cùng số lượng nhiễm sắc thể thường dễ thu được kết quả (bông luồi với bông Hải Đảo, bông cỏ châu Á với bông cỏ châu Phi). Lai xa giữa các loài khác nhau về số lượng nhiễm sắc thể (2x và 4x) thường rất khó khăn. Hạt lai thường bị rỗng do phôi chết sớm, quả lai thường rụng sớm, nếu thu được kết quả thì con lai F1 cũng thường bất dục. Để khắc phục hiện tượng không kết hạt khi lai xa đầu tiên phải tạo điều kiện tốt cho cây mẹ trong và sau khi lai như chế độ dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng… để bảo đảm an toàn cho quá trình thụ phấn, thụ tinh và phát triển của phôi, quả. Lựa chọn giống thích hợp để lai khác loài nhiều khi cho hiệu quả hoàn toàn khác nhau. Khắc phục hiện tượng bất dục ở con lai F2 bằng cách lai lại, hoặc tạo con lai đa bội khác nguồn. Ở Uzbekistan đã tạo giống lai giữa các loài có số nhiễm sắc thể khác nhau như sau: G. arboreum x G.thurberi (cùng có 2n = 26). Con lai F2 được đa bội hoá (2n = 52) lai tiếp với G.hirsutum (2n = 52). Con lai ba này có độ bền xơ cao nhất trong các giống đang sản xuất tại vùng Trung Á thuộc Liên Xô (cũ). Ở Bờ Biển Ngà cũng trồng phổ biến các giống lai ba khác loài là HAR (hirsutum x arboreum x raimondci) và ATH (arboreum x thurberi x hirsutum). Các giống này có năng suất, tỉ lệ xơ và chất lượng xơ đều cao. Ở Ấn Độ lai xa giữa G. arboreum với G.thurberi và giữa G.thurberi với G.raimandii cũng đã cho những giống lai quý chín sớm, quả to, chất lượng xơ cao. Lai giữa bông luồi và thứ bông luồi dạng dại (G.hirsutum x ssp. Mexicanum var.nervosum) là phép lai thông dụng để tạo dạng chống bệnh héo nhũn do nấm. F1 (giống bông luồi x mexicanum) x giống hoặc giống x F1 (giống bông luồi x mexicanum). F1 có thể lai với chính giống làm mẹ hoặc có thể lai với một giống khác để có được con lai vừa có nhiều tính quý của giống vừa chống chịu bệnh tốt. 3.3. Phương pháp xử lý đột biến đối với cây bông Các tác nhân đột biến có thể làm thay đổi nhiều đặc tính quan trọng ở cây bông như chiều cao cây, kích thước quả, độ lớn thân, cành, tăng số quả/cây, tăng độ lông phủ trên thân lá thay đổi tỉ lệ và chất lượng xơ… Xử lí đột biến có thể với hạt khô, hạt ngậm no nước, hạt đang nảy mầm, cây đang ra hoa, phấn hoa, hợp tử. Nhưng tần số đột biến cao nhất thu được khi xử lí các giao tử chín và hợp tử. Tác nhân gây đột biến sử dụng cho cây bông cũng giống như với các cây trồng khác. Về liều lượng xử lí phải tuỳ theo độ mẫn cảm của từng loài, từng giống khác nhau. Với tia  Co60 liềul lượng xử lí trung bình là: - Với hạt khô: 20 - 30 Krad - Với hạt ngâm đủ no nước: 10 Krad - Với hạt đang nảy mầm: 1 - 2 Krad Với các tác nhân hoá học Viện nghiên cứu cây bông Tashken đã xử lí có hiệu quả như sau: 27 - Ethylenimin (El): 0,005% - 0,02% - Nitrozomethyl urea (NMU): 0,05% Ngâm hạt khô trong dung dịch đột biến 12 giờ, sau đó rửa sạch trong dòng nước chảy 10 - 12 giờ rồi đem gieo. Hạt bông của các loài lưỡng bội ít mẫn cảm với các tác nhân đột biến hơn so với hạt tứ bội. Những đột biến trội như chín sớm, độ lớn của quả, hạt có thể bắt đầu từ M1, còn nói chung quá trình chọn lọc đột biến bắt đầu từ M2. Vì đa số các tính trạng kinh tế của cây bông đều là những tính trạng đa gen, do đó các đột biến phải được đánh giá và chọn lọc kỹ qua nhiều thế hệ cho đến khi có kiểu hình thật ổn định. Chọn lọc đột biến với cây bông thông thường được thực hiện theo phương pháp phả hệ. 3.4. Tạo giống bông ưu thế lai Từ 1909 J.Cook đã đề nghị sử dụng ưu thế lai ở cây bông trong sản xuất. Tuy bông là cây tự thụ phấn nhưng ưu thế lai bông đã được khai thác ở hầu hết các nước có sản xuất bông hàng hoá. Ưu thế lai về năng suất bông hạt có thể đạt rất cao (từ 20% đến 140% và cá biệt có thể cao hơn nữa). Tương ứng với năng suất các yếu tố tạo thành năng suất cũng biểu hiện ưu thế lai cao. Riêng về chất lượng xơ nhiều nhà nghiên cứu đều cho thấy ít biểu hiện hoặc không biểu hiện. Lai các giống trong loài cũng như lai khác loài ở bông đều có biểu hiện ưu thế lai. Nhiều cặp lai trong loài bông luồi đã cho ưu thế lai cao về năng suất. Lai giữa bông luồi và bông Hải Đảo, Manxurov (1978) đã thu được con lai Vakh-1 và Vakh- 2 có thời gian sinh trưởng ngắn hơn bố mẹ 8 - 11 ngày, năng suất bông hạt tăng so với bố mẹ từ 60 - 70%. Tại các vùng khí hậu khô như vùng Trung Á, Ấn Độ, Pakistan, Israel,… lai giữa bông luồi và bông Hải Đảo thường cho ưu thế lai về năng suất cao hơn lai trong loài bông luồi. Tại các vùng mưa nhiều, độ ẩm cao như Việt Nam lai giữa 2 loài này thường con lai cho năng suất thấp, không có ưu thế lai, con lai xa này không thích nghi được và quả rụng nhiều do bị bệnh nấm (Vũ Công Hậu, 1978; Lê Minh Thức, 1996). Giống bông ưu thế lai (thường gọi tắt là giống bông lai) được sử dụng khá phá biến ở các nước trồng bông. Năm 1968 Ấn Độ là nước đầu tiên sử dụng thành công giống bông ưu thế lai hybrid-4 (có tiềm năng năng suất 100tạ/ha) trong sản xuất. Với các giống bông lai và các tiến bộ về giống nói chung trong 1 thời gian ngắn đã đưa năng suất bông trung bình trong cả nước lên gấp đôi (Singh, 1983). Để sử dụng quần thể con lai trong sản xuất như một giống thì con lai F1 không những phải vượt trội hơn bố mẹ mà còn phải vượt trội hơn cả giống tốt đang sử dụng trong sản xuất. Vì thế khi đánh giá ưu thế lai ngoài so sánh với bố mẹ trung bình (ưu thế lai trung bình), hoặc với bố mẹ tốt nhất (ưu thế lai tuyệt đối) nhất thiết phải so sánh với giống chuẩn (ưu thế lai chuẩn). 28 Các tính trạng quan trọng nhất cần được quan tâm đầu tiên khi đánh giá ưu thế lai bông là: năng suất bông hạt, tỉ lệ xơ, chất lượng xơ và khả năng chống chịu. Ngoài ra muốn có đủ hạt lai để đưa vào sản xuất phải chọn những cặp lai có khả năng kết hạt tốt, con lai F1 phải có khả năng kết hạt tốt, hạt phải mẩy đều, nếu nhiều hạt lép xơ cán sẽ không sạch hạt, làm giảm phẩm chất xơ hàng hoá. Bông là cây tự thụ phấn nhưng hoa bông lớn nên các thao tác khử đực và thụ phấn nhân tạo thực hiện dễ dàng. Do vậy khá nhiều giống bông lai đã được đưa vào sản xuất. Tạo giống bông lai cũng phải thực hiện qua các bước tương tự như với các cây giống khác: - Thu thập vật liệu lai theo các mục đích chọn giống. - Cho tự phối để làm thuần vật liệu. Ở bông thường cho tự thụ phấn kèm cách li côn trùng chặt chẽ trong vài ba thế hệ. - Thử khả năng kết hợp để chọn tổ hợp lai tốt nhất. - Đánh giá ưu thế lai ở các tính trạng quan trọng. Nếu ưu thế lai tuyệt đối và ưu thế lai chuẩn đều cao thì có thể sản xuất hạt lai để gửi đi khảo nghiệm sinh thái và khảo nghiệm giống quốc gia. - Nếu được chấp nhận thì sản xuất hạt lai để cung cấp giống cho sản xuất đại trà. 4. SẢN XUẤT HẠT GIỐNG BÔNG 4.1. Sản xuất hạt giống bông thuần Quy trình nhân giống có thể thực hiện như sau: Năm thứ nhất gieo hạt giống tác giả trong vườn cách li côn trùng (nếu có thể nên dùng lưới cách li hoặc phải thực hiện cách li thông thường trong thời kì nở hoa, để đảm bảo khả năng tự thụ phấn hoàn toàn). Chủ yếu thu hạt giống từ những quả tốt vào các lứa quả nở rộ nhất (thường bỏ những quả đầu tiên và các quả cuối vụ). Năm thứ 2 đem hạt thu được gieo ra ruộng cách li không gian với những ruộng bông khác khoảng 200m. Để đảm bảo độ thuần cùng giống cao người ta loại bỏ diện tích xung quanh không thu hoạch (có khi phải loại bỏ đến 10 - 20% số hạt của năm thứ 2). Năm thứ 3 có thể nhân lớn ở các trạm trại hoặc hộ gia đình tin cậy. Tuỳ theo nhu cầu cụ thể, có thể nhân tiếp năm thứ 4 sau đó khi đã có số lượng hạt lớn đưa vào sản xuất. 4.2. Sản xuất hạt giống lai F1 Công việc quan trọng nhất trong sản xuất hạt bông lai là: - Bảo đảm tỉ lệ hợp tử cao nhất. - Giá thành hạ. - Đủ số lượng lớn để cung cấp cho sản xuất. Như vậy sau khi đã thu được tổ hợp lai tốt cần phải cho tự thụ phấn bắt buộc và chọn lọc kỹ để đảm bảo độ thuần, phải nhân nhanh các dòng bố mẹ để có đủ số lượng hoa cho quá trình lai và tổ chức sản xuất hạt lai tốt. Tất cả các công việc này phải thực hiện tại cơ quan sản xuất giống nhà nước (ở Việt Nam 29 hạt giống lai được Trung tâm nghiên cứu cây bông Nha Hố chịu trách nhiệm sản xuất). CHỌN TẠO GIỐNG CÀ CHUA 1. NGUỒN GỐC CÂY CÀ CHUA Nhiều nghiên cứu cho rằng quê hương của cà chua ở vùng Nam Mỹ, dọc theo bờ biển Thái Bình Dương, từ quần đảo Galapagos tới Chilê. Các nhà nghiên cứu có nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc của cà chua trồng. Một số tác giả cho rằng cà chua trồng có nguồn gốc từ L. esculentum var.piminellifolum, tuy nhiên nhiều tác giả khác nhận định L. esculentum var.cerasiforme (cà chua anh đào) là tổ tiên của cà chua trồng. Theo các nghiên cứu của Jenkins (1948), có thể dạng này được chuyển từ Peru và Equado tới nam Mehico, ở đó nó đã được dân bản xứ thuần hoá và cải tiến. Câu hỏi đặt ra là dạng cà chua trồng quả lớn được hình thành như thế nào? Về vấn đề này có nhiều ý kiến khác nhau. Đa số các tác giả cho rằng, trong tiến hoá đã xảy ra quá trình đột biến liên quan tới sự liên kết ở noãn, dẫn tới hình thành dạng quả lớn, theo Leslry (1926) dạng đột biến quả lớn được kiểm tra bởi hai gen lặn. Theo Stuble (1967), kết quả quá trình tích luỹ dần các gen đột biến (lặn) ở dạng dại L. esc.var.pimpinellifolium đã xuất hiện cà chua trồng. Jenkins (1948) đã đề xuất 2 hướng tiến hoá về kích thước và hình dạng quả. Một hướng liên quan đến việc tăng kích thước ô hạt, hạt và thịt quả, kết quả hình thành quả hình mận, hình lê và các dạng quả hình dài khác. Hướng thứ hai ở noãn xảy ra sự liên kết các ô hạt làm quả tăng về đường kính, hình thành dạng quả lớn có nhiều ô hạt. Brezhnev (1964) đã chia sẻ ý kiến là dạng hạt quả lớn hình thành do kết quả tiến hoá tăng kích thước và số lượng ô hạt ở noãn. Theo Luckwill (1943) cà chua từ Nam Mỹ được đưa vào châu Âu từ thế kỉ 16, và đầu tiên được trồng ở Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, từ đó cà chua được lan truyền đi các nơi khác. Rất nhiều năm con người đã coi cà chua như cây thuốc và cây cảnh, mãi đến cuối thế kỉ 18 đầu thế kỉ 19 cà chua mới được liệt vào cây rau thực phẩm có giá trị và từ đó nó được phát triển mạnh. 2. PHÂN LOẠI CÂY CÀ CHUA Cà chua thuộc chi Lycopersicon Tourn, họ cà (Solanaceae), Chi Lycopersicon Tourn được phân loại theo nhiều tác giả: Muller (1940), Daskalov và Popov (1941), Luckwill (1943), Lehmann (1953), Brezhnev (1955, 1964), Zhucopski (1964). Ở Mỹ thường dùng phân loại của Muller, ở Châu Âu, Liên Xô (cũ) thường dùng phân loại của Brezhnev. Với cách phân loại của Brezhnev (1964), chi Lycopersicon Tourn được phân làm 3 loài thuộc 2 chi phụ. 30 - Subgenus 1 - Eriopersicon. Chi phụ này gồm các loài dại, cây dạng một năm hoặc nhiều năm, gồm các dạng quả có lông, màu trắng, xanh lá cây hay vàng nhạt, có các vệt màu atoxian hay xanh thẫm. Hạt dầy không có lông, màu nâu… Chi phụ này gồm 2 loài và các loài phụ. 1. Lycopersicon peruvianum Mill. 1a. L.peruvianum var.Cheesmanii Riloey và var.Cheesmanii f.minor C.H.Mull (L. esc.var.miror Hook). 1b. L.peruvianum var.dentatum Dun. 2. Lycopersicon hirsutum Humb.et.Bonpl. 2a. L.hirsutum var.glabratum C.H.Mull. 2b. L.hirsutum var.glandulosum C.H.Mull. Subgenus 2 – Eulycopersicon. Các cây dạng một năm, quả không có lông, màu đỏ hoặc màu đỏ - vàng, hạt mỏng, rộng… chi phụ này gồm một số loài. 3. Lycopersiconesculentum Mill. Loài này bao gồm 3 loại phụ: a. L.esculentum Mill.ssp.spontaneum Brezh – cà chua dại bao gồm 2 dạng sau: - L.esculentum var.pimpinellifolium Mill. (Brezh). - L. esculentum var.racemigenum (Lange) Brezh. b. L.esculentum Mill.ssp.subspontaneum – cà chua bán hoang dại, gồm 5 dạng sau: - L. esculentum var.cersiforme (A Gray) Brezh – cà chua anh đào. - L. esculentum var.pyriforme (C.H.Mill) Brezh – cà chua dạng lê. - L. esculentum var.elongatum Brezh – cà chua dạng mận. - L. esculentum var.elongatum Brezh – cà chua dạng quả dài. - L. esculentum var.succenturiatum Brezh – cà chua dạng nhiều ô hạt. c. L. esculentum var.Mill.ssp.cultum – cà chua trồng, có 3 dạng sau: - L. esculentum var.vulgare Brezh. - L. esculentum var.validum (Bailey) Brezh. - L. esculentum var.grandiflium (Bailey) Brezh. 3. ĐẶC TÍNH DI TRUYỀN CÂY CÀ CHUA 3.1. Cơ quan sinh sản của cây cà chua Hoa cà chua mọc thành chùm, có 3 dạng chùm hoa (h.2). Số lượng hoa/chùm, số quả/cây rất khác nhau ở các giống. Chùm hoa đầu thường nở sau khi hạt nảy mầm 40 – 60 ngày, khoảng 10 ngày sau đó là chùm 2 và các chùm tiếp theo. Đài hoa cà chua thuộc dạng bánh xe, màu vàng, số lá đài và số cánh hoa tương ứng nhau (5 – 9). Hoa lưỡng tính, nhị đực liên kết thành bao hình nón, bao quanh nhụy cái. Khi cánh hoa nở 1 – 2 ngày, các bao phấn tách theo chiều dọc ở phía trong thụ phấn cho nhụy cái. Cấu trúc hoa đảm bảo cho cà chua có mức tự thụ cao (tuy nhiên, giao phấn chéo có thể xảy ra, nhiều khi đạt 4%). 31 Quả cà chua thuộc dạng quả mọng, có 2, 3 hay nhiều ngăn (ô hạt). Độ lớn và hình dạng quả rất khác nhau ở các giống… (h.3) Sự xác định hình dạng quả được căn cứ vào tỉ lệ chiều cao và đường kính quả. Cà chua là cây ưa ẩm, nhiệt độ tối ưu cho cây phát triển, đậu quả là 20 – 27oC (ban ngày), 13 – 16oC (ban đêm). Nhiệt độ tăng làm giảm khả năng đậu quả. Tuy nhiên các giống chịu nóng có khả năng đậu quả ở 30oC và cao hơn. Nhiệt độ thấp (dưới 100C) làm cây phát triển chậm và ngừng sinh trưởng. Để cây ra hoa, nhiệt độ đòi hỏi không thấp hơn 14 – 15oC (ban ngày). Cà chua thuộc cây ưa ánh sáng. Điều kiện ánh sáng chủ yếu làm giảm hàm lượng vitamin C trong quả. Trong thời gian ra hoa, đậu quả và phát triển cà chua có nhu cầu tưới ẩm tăng hơn. Khi ẩm độ quá thừa và ít ánh sáng cây dễ bị nhiễm các bệnh hại. Ở điều kiện gió khô cây có tỉ lệ rụng hoa cao. Cà chua trồng có thể lai với các loài cà chua hoang dại, bán hoang dại thuộc chi Lycopersicon Tourn, kết quả thu được các con lai có độ hữu dục đảm bảo cho các nghiên cứu ở các thế hệ. 3.2. Quỹ gen cây cà chua Kết quả của chọn giống cà chua phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có việc đánh giá và sử dụng nguồn vật liệu khởi đầu. Các loài cà chua hoang dại và bán hoang dại là nguồn vật liệu rất quý cho chọn tạo giống cà chua. L.peruvianum sinh trưởng tốt ở điều kiện nhiệt độ thấp, chứa hàm lượng vitamin C rất cao, kháng virus khảm thuốc lá, tuyến trùng… L.hirsutum chịu lạnh, chịu hạn tốt, sống được ở nhiều chân đất, kháng nhiều bệnh như Septoria, bệnh virus. L.ecsulentum var. pimpinellpolium có nhiều đặc tính quý như: chín sớm, hàm lượng đường, vitamin C, -caroten cao, chống nứt quả, kháng nhiều loại bệnh như Cladosporium, Fusarium, Phytophthora inpestans… Các dạng quả cà chua a. Dạng dẹt b. Dạng tròn - dẹt c. Dạng tròn d. Dạng o van e. Dạng lê g. Dạng dài (trụ) 32 Các dạng cà chua bán hoang dại thuộc loài L. esculentum Mill như var.cerasiforme, pyriforme, pruniforme, elongatum… là nguồn vật liệu quý cho chọn giống. Theo thống kê về các phân tích hoá sinh của nhiều tác giả cho thấy, hàm lượng đường của các dạng bán hoang dại lớn hơn ở các loài hoang dại. Nhiều mẫu trong nhóm hoang dại có hàm lượng vitamin C đạt tới 138mg%, ở nhóm bán hoang dại đạt tới 114mg%, các giống cà chua trồng hàm lượng vitamin C dao động từ 12 - 36mg% (theo Balashova, Samovol, 1988). Dùng phương pháp lai trở lại, nhiều tác giả đã thu được các dòng có hàm lượng vitamin C đạt tới 32 - 66mg%. Sử dụng nguồn gen từ cà chua hoang dại và bán hoang dại đã thu được kết quả về cải tiến hàm lượng caroten ở cà chua trồng. Glusenco (1979) lai cà chua trồng với S.pennelli, đã thu được một số dòng có hàm lượng caroten tăng hơn giống trồng 9 - 10 lần. Bên cạnh đó, sử dụng nguồn gen cà chua hoang dại còn cho phép giải quyết vấn đề tạo giống có hàm lượng  - caroten (tiền vitamin A) cao, được phối hợp với các hàm lượng lycopen nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và tăng cường độ chín đỏ của quả. Chỉ số đặc biệt quan trọng trong tạo giống cà chua chế biến là hàm lượng chất khô cao (độ brix cao). Hàm lượng chất khô cao, về cơ bản liên quan tới hàm lượng các chất pectin trong quả. Sử dụng nguồn gen cà chua hoang dại đã cải tiến tính trạng này ở cà chua trồng. Vấn đề này được thực hiện nhiều ở Mỹ, khi lai L.esculentum Mill với L.peruvianum đã thu được nhiều dòng có hàm lượng các chất pectin cao, có thịt quả chắc hơn và hàm lượng chất khô tăng. Có thể khai thác nguồn gen cà chua L.chemieliewskii về hàm lượng đường và độ chắc của quả cao. Các loài hoang dại và bán hoang dại cũng là nguồn vật liệu quý và phong phú cho tạo giống chống chịu các bệnh ở cà chua. Các gen kháng bệnh mốc sương (Phytophthora infestans) tìm thấy ở nhiều mẫu thuộc L.escubentum var.pimpinellifolium, ở các dạng dại như L.escubentum var.racemigenum. var.cerasiforeme và ở một số mẫu giống cà chua khác. Khả năng chịu bệnh virus khảm thuốc lá (các gen Tm - 1, Tm - 2, Tm - 22) quan sát thấy ở L.peruvianum, L.hirsutum, L.escubentum var.pimpinellfolium, L.chilense,.. cà chua L.chilesne còn có khả năng kháng cao tới virus gây biến vàng lá (gemini virus). Từ các loài cà chua trên đã đưa ra rất nhiều mẫu giống kháng bệnh virus phục vụ cho tạo giống. Bệnh nấm gây héo ở cà chua rất nguy hiểm. Ở một số mẫu cà chua L. esculentum var pimpinellifolium đã phát hiện ra gen I - kháng bệnh héo do nấm Fusarium oxysporum f.lycopersisi, và gen Ve - kháng bệnh héo do nấm Verticilum albo - âttum, V.dahliae, năm 1941 đã đưa ra giống kháng Fusarium đầu tiên. Từ 1952 đã đưa ra nhiều giống kháng Verticilum (nhóm giống VF). Trong tạo giống kháng Fussarium còn sử dụng các giống như Roma. Marglobe, Campblê 146,… ở chúng có gen I (kháng Fusarum) giống Anaxy ngoài khoáng Fusarium còn mang gen Mi - kháng tuyến trùng. Ở nấm Fusarium oxysporum f.lycopersisi đã phân lập ra 3 chủng 1, 2, 3. Các gen kháng I đã lập ra I, I2, I3. 33 Bệnh héo xanh do vi khuẩn Pseudomonas solanacearum gây hại nhiều ở các nước nhiệt đới. Loài vi khuẩn này đã phân lập ra 5 chủng (chúng gây bệnh ở nhiều đối tượng). 4. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỌN TẠO GIỐNG CÀ CHUA 4.1. Phương pháp lai đối với cà chua Ở cà chua, hoa cấu tạo thành chùm. Hoa cà chua thuộc dạng lưỡng tính. Nhị đực bao gồm các bao phấn liên kết nhau tạo thành hình nón bao quanh nhụy cái. Khi cánh hoa mở 1 – 2 ngày (bao phấn mở theo chiều dọc ở phía trong) sẽ xảy ra tự thụ phấn. Khử đực ở cây mẹ cần thực hiện trước khi bao phấn mở. Quan sát hoa ở trạng thái nụ, khi cánh hoa chuyển màu chuyển bị mở, hoặc mới hé mở là thời điểm khử đực. Dùng panh gạt các cánh hoa, tách bỏ các bao phấn. Chú ý vòi nhụy cái còn nguyên vẹn. Sau khi khử đực dùng bông bao hoa lại để cách li. Phấn của cây bố được thu từ bao phấn khi cánh hoa đã mở toàn bộ, màu vàng tươi. Chú ý lấy phấn ở các hoa mới mở, vào buổi sáng. Sau khi khử đực ở cây mẹ 1 ngày, tiến hành thụ phấn. Tháo bông cách li, dùng đầu panh, que, hay đầu chổi lông nhỏ lấy phấn đưa lên đầu vòi nhụy cái, sau đó hoa được bọc bông cách li trở lại. Sau khi lai, cây mẹ được đeo thẻ, ghi rõ tổ hợp lai. Khi hoa đã thụ phấn khoảng 4 – 5 ngày, bầu nhụy cái bắt đầu nở phình ra, báo hiệu hoa lai đậu quả. Các hoa ở chùm không phát triển đều nhau, vì thế chúng có thể được lai một vài lần. Các hoa không lai cần ngắt bỏ. Mỗi cây có thể lai tới 20 – 25 hoa. Cũng như ở các đối tượng khác, ở cà chua lựa chọn bố mẹ đưa vào các tổ hợp lai theo kết hoạch vạch ra: lai đơn (P1 x P2), lai ba (P1 x P2) x P3, lai kép (P1 x P2) x (P3 x P4), lai trở lại (lai hồi quy, lai bão hoà)… Sau đây là một số sơ đồ lai. Phương pháp lai trở lại thường dùng để chuyển một số gen giá trị từ dạng cho (DP) tới dạng nhân (RCP) nhằm cải tiến, bổ sung thêm gen mới, theo sơ đồ như sau: Ở mỗi thế hệ BC đều tiến hành chọn lọc cây có gen cần thiết để đem lai tiếp tục. Khi sử dụng phương pháp lai trở lại cần lưu ý một số điểm sau: 1. Khi áp dụng đối với các tính trạng số lượng, phương pháp cho hiệu quả kém, hoặc không có hiệu quả. RCP x DP RCP x F1 RCP x BC1 BC6 50% DP, 50% RCP 25% BP, 75% RCP 0,8% DP, 99,2% RCP 34 2. Gặp nhiều khó khăn trong chọn lọc tính trạng mong muốn khi nó liên kết với tính trạng gây hiệu quả xấu. 3. Trường hợp cần chuyển các gen lặn (từ DP) quá trình tiến hành kéo dài, phức tạp hơn. Vì ở mỗi thế hệ BC phải cho tự thụ một đời để chọn ra kiểu phân li lặn. 4.2. Phương pháp chọn lọc đối với cà chua 4.2.1. Chọn lọc phả hệ (Pedigree method). Phương pháp này có hiệu quả tốt, tập trung chọn lọc ra các kiểu gen cần thiết, được phân lập chi tiết ngay từ quần thể phân li F2. Ở kết quả có thể thu được các dòng giá trị, chúng được đánh giá khá chuẩn xác trước khi đưa thử nghiệm. Cần chú ý tới điều kiện môi trường, ở đó các gen quan trọng phải được thể hiện để có thể chọn lọc ở nhiều thế hệ. Công việc chọn lọc đòi hỏi tinh tế, quan sát từng cá thể, đòi hỏi công sức tốn kém và thời gian tiến hành khá lâu. Ở nhiều trường hợp, để giảm bớt khối lượng công việc và thời gian chọn giống, có thể áp dụng chọn lọc pedigree gián đoạn. Thu hoạch F3 theo phân lập các dòng. Ở F4 bắt đầu tiến hành các công việc đánh giá, so sánh, thử nghiệm các dòng trong một số thế hệ. Ở một số thế hệ chỉ tiến hành chọn lọc quần thể dương tính (hay âm tính). Sau khi tuyển chọn ra một số dòng có thể đáp ứng cho thử nghiệm sản xuất (số dòng này đã ở đời F6, F7) chúng tiếp tục được chọn lọc để thu dòng cho thử nghiệm sản xuất. Ở cà chua mỗi tổ hợp lai trồng khoảng 15 cây F1. F2 của mỗi tổ hợp nghiên cứu khoảng 200 - 400 cây (tuỳ thuộc vào các trường hợp cụ thể). Ở các dòng chọn lọc (từ F3 và các thế hệ) trồng khoảng 30 - 60 cây. 4.2.2. Phương pháp chọn lọc hỗn hợp cải tiến (Bulk Method) Ở đây không tiến hành phân lập dòng từ quần thể F2. Sau một số thế hệ cho tự thụ, tới đời chọn lọc quần thể đã có mức đồng hợp tử khá cao. 4.2.3. Phương pháp một hạt (Single, Seed Descendent Method - SSD) Đây là phương pháp biến dạng từ các phương pháp Pedigree và Bulk - Method. Phương pháp này tạo điều kiện duy trì sự đa dạng trong quần thể, đồng thời tới đời chọn lọc phân dòng đã thu được quần thể có mức độ đồng hợp tử khá cao. Số lượng các cây ở quần thể (chưa phân dòng) F2, F3, F4 tuỳ thuộc vào từng trường hợp nghiên cứu cụ thể, có thể từ 200, 300 - 600 cá thể. Phương pháp một hạt (SSD) tiến hành theo sơ đồ. 5. NHÂN GIỐNG CÀ CHUA 5.1. Nhân giống cà chua thuần Khi triển khai nhân giống (để phát triển giống mới) cần xác định số lượng hạt giống cần thiết, mức độ thuần, độ sạch và các chỉ tiêu chất lượng khác của hạt giống. Ở miền Bắc nước ta sản xuất hạt giống cà chua thường được triển khai vào vụ đông (vụ thuận lợi trong năm). Ruộng nhân giống cà chua nên bố trí cách li khoảng 30 - 40cm trở lên và cần được đảm bảo tốt quy trình kỹ thuật chăm sóc. Tiến hành 35 loại bỏ các cây không đạt tiêu chuẩn của giống vào thời kì rộ hoa, rộ quả, gần thu hoạch lứa quả đầu. Một số quả đầu và lứa quả ngọn không dùng lấy hạt làm giống. Khi quả đã chuyển chín đỏ, hoặc chín một nửa là có thể thu hoạch để lấy hạt. Ở kho tiếp tục để quả chín. Tiến hành bổ quả, vắt hạt, cho lên men từ 2 – 5 ngày (tuỳ nhiệt độ), đãi hạt, rửa thật sạch. Sau đó hạt được phơi ở nắng nhẹ, gió nhẹ, hoặc sấy. Hạt khô được bảo quản đúng kỹ thuật. 5.2. Sản xuất hạt giống cà chua ưu thế lai Các giống ưu thế lai F1 hay còn gọi là các giống lai có ưu điểm mà các giống thuần khó có thể đạt được. Ngày nay việc nghiên cứu tạo ra các giống lai và công nghệ sản xuất hạt lai F1 được thế giới rất quan tâm. Để tạo giống ưu thế lai cần xây dựng tập đoàn các giống, dòng, chúng được nghiên cứu tốt về các đặc trưng, đặc tính. Việc đánh giá các khả năng kết hợp chung (g.c.a), kết hợp riêng (s.c.a) của các giống, dòng là vấn đề rất quan trọng và cần thiết trong việc tạo giống ưu thế lai. Để đánh giá các khả năng kết hợp, ta thường áp dụng các phương thức lai như dialen, lai đỉnh với việc sử dụng bộ giống thử tốt. Từ đó ta thiết lập các chương trình để thu các F1 từ các tổ hợp lai (tập đoàn giống lai F1) đánh giá, chọn lọc ra các tổ hợp có triển vọng và chúng được đưa vào các thử nghiệm khác nhau, từ đó chọn ra giống lai phục vụ sản xuất theo các mục tiêu đề ra. Đối với các giống lai F1, hàng năm cần phải liên tục sản xuất hạt giống trên cơ sở lai giữa bố mẹ. Vì thế công nghệ sản xuất hạt giống lai F1 là vấn đề hết sức quan trọng, nó quyết định quy mô sử dụng và hiệu quả kinh tế của giống lai. Chi phí lớn cho sản xuất hạt giống lai F1 là việc khử đực và thụ phấn. Để giảm nhẹ chi phí cho khử đực, có thể sử dụng các dòng mẹ có các dạng bất dục đực khác nhau. Ở cà chua đã phát hiện ra nhiều gen (lặn) ở nhân gây bất dục hạt phấn như ms - 32, ms - 35, 446 ms… Ngoài ra, đã phát hiện ra các dạng bất dục đực có chức năng có ý nghĩa ứng dụng như gen ps – bao phấn không mở, các dạng có vòi nhụy cái vươn cao hơn bao phấn… Tuy nhiên, khi sử dụng các dạng bất dục đực nêu trên thường gặp nhiều trở ngại như tính bất dục thường có hiệu quả đa hiệu bất lợi, ảnh hưởng lớn tới năng suất và khả năng thích ứng của các con lai. Vấn đề khử đực bằng tay (thủ công) vẫn là phương thức khử đực chủ yếu trong sản xuất hạt lai. Đặc điểm cấu trúc hoa cà chua không gây nhiều khó khăn cho việc thực hiện thao tác này. Hơn nữa từ một quả cà chua lai có thể thu được nhiều hạt. Nếu hạch toán kinh tế, việc sản xuất hạt lai cà chua F1 với khử đực thủ công vẫn đem lại hiệu quả tốt, và có thể sản xuất ra khối lượng hạt giống F1 đủ lớn đáp ứng cho nhu cầu sản xuất. Ruộng sản xuất hạt lai F1 thường bố trí tỉ lệ 1 bố - 6 mẹ. Cây bố có thể trồng mau hơn và thường trồng trước cây mẹ 6 - 7 ngày. Các cây mẹ trồng ở luống theo hàng đôi, luống có rãnh rộng để tiện cho việc thao tác đi lai. Ở miền Bắc Việt Nam sản xuất hạt lai cà chua F1 thường tiến hành vào vụ đông (vụ thuận lợi trong năm). Sau khi thụ phấn 4 - 5 ngày, bầu nhụy cái bắt đầu nở phình ra, báo hiệu hoa lai đậu quả. Khi quả chuyển chín đỏ có thể thu hoạch để lấy hạt theo quy trình kỹ thuật. 36 37 Trường đại học Nông Lâm Huế CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Nông học Độc lập - Tự do - Hạnh phúc --------------------------------- -------------***------------------ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NGÀNH ĐÀO TẠO: Khoa học cây trồng ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÔN HỌC 1. Tên môn học: Tạo giống cây trồng chuyên khoa 2 2. Số bài: 3 (2 bài lý thuyết và 2 bài thực hành) 3. Số tín chỉ: 1 (22,5 tiết) 4. Trình độ: Kỹ sư Trồng trọt năm thứ 3 (học kỳ 2). 5. Phân bố thời gian:  Lý thuyết: 14,5 tiết  Thực hành: 8 tiết 6. Điều kiện tiên quyết: sinh viên phải học môn Chọn giống cây trồng đại cương 7. Mục tiêu môn học: Giúp sinh viên hiểu được nguồn gốc, phân loại, đặc điểm di truyền của một số cây trồng quan trọng, từ đó hiểu được cơ sở khoa học và các phương pháp chọn tạo giống đối với các cây trồng đó. 8. Mô tả vắn tắt nội dung môn học: Tạo giống cây trồng chuyên khoa bao gồm các nội dung về nguồn gốc phát sinh, phân loại, đặc điểm di truyền v chuyên sâu về lĩnh vực tạo giống. 9. Tài liệu học tập: 1. Lê Trần Bình và các tác giả, 1997, Công nghệ sinh học thực vật trong cải tiến giống cây trồng, NXBNN. 2. Công nghệ sinh học và một số ứng dụng ở Việt Nam, Tập 2, NXBNN, 1994. 3. G.V. Guliaev, IU.L. Gujop, 1978, Chọn giống và công tác giống cây trồng (bản dịch), NXB Nông nghiệp. 4. Nguyễn Văn Hiển, 2000, Chọn giống cây trồng, NXB Giáo dục. 5. Võ Hùng, Nguyễn Dũng Tiến, Trần Văn Minh, 1992, Giáo trình chọn tạo và sản xuất giống cây trồng, NXB Nông nghiệp. 6. Trần Đình Long, 1997, Chọn giống cây trồng, NXB Nông nghiệp. 7. Pháp lệnh giống cây trồng, 2004, NXB Chính trị Quốc gia. 8. Trần Duy Quý, 1997, Các phương pháp mới trong chọn tạo giống cây trồng, NXB Nông nghiệp. 9. Trần Duy Quý, 1994, Cơ sở di truyền và kỹ thuật gây tạo sản xuất lúa lai. NXBNN. 10. Trần Thượng Tuấn, 1992; Giáo trình chọn giống và công tác giống cây trồng. Trương đại học Cần Thơ. 38 10. Thang điểm đánh giá: 10 bao gồm đánh giá các phần: bài tiểu luận, seminar, thực hành và thi viết kết thúc môn học. 11. Phương tiện giảng dạy: Bài giảng sách, bài giảng điện tử, máy tính, projector, tranh ảnh minh hoạ, phòng thí nghiệm và các dụng cụ phụ trợ... 12. Nội dung bài giảng: PHẦN LÝ THUYẾT (14,5 tiết) BÀI 1: TẠO GIỐNG KHOAI LANG, ĐẬU TƯƠNG, CÀ CHUA ................................7 tiết 1.1. TẠO GIỐNG CÂY KHOAI LANG .............................................................................2 tiết 1.1.1. Nguồn gốc và phân loại cây khoai lang 1.1.2. Đặc điểm di truyền của cây khoai lang 1.1.3. Các phương pháp chọn tạo giống khoai lang 1.2 TẠO GIỐNG CÂY ĐẬU TƯƠNG ................................................................................2 tiết 1.2.1. Nguồn gốc và phân loại cây ngô 1.2.2. Đặc điểm di truyền của cây ngô 1.2.3. Các phương pháp chọn tạo giống ngô 1.3 TẠO GIỐNG CÂY CÀ CHUA ......................................................................................2. tiết 1.3.1. Nguồn gốc và phân loại cây cà chua 1.3.2. Đặc điểm di truyền của cây cà chua 1.3.3. các phương pháp chọn tạo giống cà chua 1.6 THẢO LUẬN ..................................................................................................... ...............1 tiết BÀI 2: TẠO GIỐNG MÍA, BÔNG ..................................................................................... 6,5tiết 2.1. TẠO GIỐNG CÂY MÍA .................................................................................................3 tiết 2.1.1. Nguồn gốc và phân loại cây mía 2.1.2. Đặc điểm di truyền của cây mía 2.1.3. các phương pháp chọn tạo giống mía 2.2 TẠO GIỐNG CÂY BÔNG ........................................................................................... 2,5 tiết 2.2.1. Nguồn gốc và phân loại cây bông 2.2.2. Đặc điểm di truyền của cây bông 2.2.3. các phương pháp chọn tạo giống bông 2.3. THẢO LUẬN .......................................................................................................................1 tiết 3. KIỂM TRA .............................................................................................................................1 tiết PHẦN THỰC HÀNH (8 tiết) Bài 1. Phân loại khoai lang ........................................................................................................4 tiết Bài 2. Lai cà chua........................................................................................................................4 tiết 13. Kế hoạch bài giảng: PHẦN LÝ THUYẾT BÀI 1. TẠO GIỐNG CÂY KHOAI LANG, ĐẬU TƯƠNG, CÀ CHUA 1. Vị trí của bài học: tiết 1 – 7. 39 2. Mục tiêu: Giúp sinh viên hiểu được: nguồn gốc, phân loại, đặc điểm di truyền và các phương pháp chọn tạo giống của cây khoai lang, cây đậu tương và cây cà chua. 3. Phương pháp giảng dạy: lên lớp kết hợp với các bài thực hành cũng như buổi thảo luận trên lớp về các vấn đề liên quan. 4. Mối quan hệ kết nối với bài học trước đó: là bài học đầu tiên trong môn học. 5. Hoạt động học tập của người học: - Chuẩn bị bài ở nhà. - Học trên lớp. - Chuẩn bị và tham gia các bài thảo luận. 6. Các cơ sở vật chất cần cho bài học: Phòng học, máy tính, projector, bảng, bút viết... 7. Các câu hỏi đánh giá: - Nguồn gốc phát sinh của cây khoai lang, cây đậu tương, cây cà chua ?. - Phân loại của cây khoai lang, cây đậu tương, cây cà chua ?. - Những phương pháp chủ yếu sử dụng trong quá trình tạo giống cây khoai lang, cây đậu tương, cây cà chua ?. 8. Các chủ đề của các bài học kế tiếp: Các phương pháp chọn tạo cây mía, cây bông. 9. Bài tập ở nhà và các công việc khác của người học: - Sinh viên tìm hiểu cơ sở của các phương pháp tạo giống cây khoai lang, cây đậu tương, cây cà chua giải thích trên cơ sở các kiến thức đã học. - Liên hệ các kiến thức đã học với thực tiển chọn tạo giống của các loại cây trồng đó. - Chuẩn bị bài thảo luận. 10. Nhận xét đánh giá cuối bài học: Đánh giá qua các câu trả lời, bài thảo luận, câu hỏi cũng như mức độ tham gia của sinh viên vào các hoạt động học tập. BÀI 2. TẠO GIỐNG CÂY MÍA, CÂY BÔNG 1. Vị trí của bài học: tiết 8 - 14,5. 2. Mục tiêu: Giúp sinh viên hiểu được: nguồn gốc, phân loại, đặc điểm di truyền và các phương pháp chọn tạo giống của một số cây mía, cây bông. 3. Phương pháp giảng dạy: lên lớp kết hợp với các bài thực hành cũng như buổi thảo luận trên lớp về các vấn đề liên quan. 4. Mối quan hệ kết nối với bài học trước đó: là những cây trồng chuyên khoa khác nhau nên không có mối quan hệ kết nối với bài trước. 5. Hoạt động học tập của người học: - Chuẩn bị bài ở nhà. - Học trên lớp. - Chuẩn bị và tham gia các bài thảo luận. 40 6. Các cơ sở vật chất cần cho bài học: Phòng học, máy tính, projector, bảng, bút viết... 7. Các câu hỏi đánh giá: - Nguồn gốc phát sinh của cây mía, cây bông?. - Phân loại của cây mía, cây bông ?. - Những phương pháp chủ yếu sử dụng trong quá trình tạo giống cây mía, cây bông?. 8. Các chủ đề của các bài học kế tiếp: là các bài thực hành về phân loại cây khoai lang và lai cây cà chua. 9. Bài tập ở nhà và các công việc khác của người học: - Sinh viên tìm hiểu cơ sở của các phương pháp tạo giống cây mía, cây bông giải thích trên cơ sở các kiến thức đã học. - Liên hệ các kiến thức đã họcvới thực tiển chọn tạo giống của cây mía, cây bông. - Chuẩn bị bài thảo luận. 10. Nhận xét đánh giá cuối bài học: Đánh giá qua các câu trả lời, bài thảo luận, câu hỏi cũng như mức độ tham gia của sinh viên vào các ho PHẦN THỰC HÀNH (8 tiết) BÀI 1. Phân loại khoai lang 1. Vị trí của bài học: Từ tiết 15,5 - 18,5. 2. Mục tiêu: Biết được nguồn gốc phát sinh, sự đa dạng di truyền của cây khoai lang. Nắm được phương pháp phân loại đối với cây khoai lang, nhận biết được các loại giống khoai lang. 3. Phương pháp giảng dạy: Giáo viên hướng dẫn thực hành sau đó mỗi sinh viên tự tiến hành các thao tác để quan sát các mẫu vật giống khoai lang để tiến hành phân loại. 4. Mối quan hệ kết nối với bài học trước đó: Bài học cung cấp cho sinh viên cái nhìn thực tế về các kiến thức đã học trong phần lý thuyết. 5. Hoạt động học tập của người học: - Sinh viên chuẩn bị bài ở nhà. - Sinh viên tiến hành quan sát và phân loại các giống khoai lang dưới sự hướng dẫn của giáo viên. 6. Các cơ sở vật chất cần cho bài học: Phòng thí nghiệm, cây khoai lang, củ khoai lang, bảng, bút viết, giấy để mô tả và các dụng cụ trong phòng thí nghiệm ... 7. Các câu hỏi đánh giá: - Nguồn gốc phát sinh và sự đa dạng sinh học của cây khoai lang, đặc điểm và tập tính ra hoa của cây khoai lang có liên quan thế nào đến quá trình lai đối với cây trồng này?. 41 - Cách phân biệt và phân loại các giống khoai lang. 8. Các chủ đề của các bài học kế tiếp: lai cà chua. 9. Bài tập ở nhà và các công việc khác của người học: sinh viên viết, giải thích, vẽ hình minh họa và nộp bài thu hoạch. 10. Nhận xét đánh giá cuối bài học: Đánh giá qua các bảng mô tả, phân loại của sinh viên, kiểm tra bằng cách đặt câu hỏi, chấm bài thu hoạch. BÀI 2. Lai cà chua 1. Vị trí của bài học: Từ tiết 19,5 - 22,5. 2. Mục tiêu: Biết được cấu tạo hoa của cây cà chua thuộc nhóm cây tự thụ phấn. Nắm được phương pháp lai đối với cây cà chua. 3. Phương pháp giảng dạy: Giáo viên hướng dẫn thực hành sau đó mỗi sinh viên tự tiến hành các thao tác để quan sát và thực hành trên mẫu vật. 4. Mối quan hệ kết nối với bài học trước đó: Bài học cung cấp cho sinh viên cái nhìn thực tế về các kiến thức đã học trong phần lý thuyết. 5. Hoạt động học tập của người học: - Sinh viên chuẩn bị bài ở nhà. - Sinh viên tiến hành quan sát và chọn cây, chọn hoa, khử đực, lấy hạt phấn, thụ phấn, bao cách li, ghi thẻ tổ hợp lai dưới sự hướng dẫn của giáo viên. 6. Các cơ sở vật chất cần cho bài học: Phòng thí nghiệm, cây cà chua đang thời kỳ ra hoa, bảng, bút viết, kéo, panh, các hoá chất và các dụng cụ trong phòng thí nghiệm ... 7. Các câu hỏi đánh giá: - Đặc điểm và tập tính ra hoa của cây cà chua có liên quan thế nào đến quá trình lai đối với cây trồng này?. - Cách chọn cây, chọn hoa để lai, cách khử đực, cách thu thập phấn hoa cây bố, cách thụ phấn và cách bao cách li 8. Các chủ đề của các bài học kế tiếp: Đây là bài thực hành cuối cùng của chương trình. 9. Bài tập ở nhà và các công việc khác của người học: sinh viên viết báo cáo, giải thích, vẽ hình minh họa và nộp bài thu hoạch. 10. Nhận xét đánh giá cuối bài học: Đánh giá qua các hoa cà chua của sinh viên làm tại phòng, kiểm tra bằng cách đặt câu hỏi, chấm bài thu hoạch. Ngày soạn thảo: 9 tháng 2 năm 2008 Người soạn thảo: Họ tên Nghề nghiệp Đơn vị Địa chỉ PGS. TS. Trần Văn Minh Giáo viên Trường đại học Nông 102 Phùng Hưng, 42 Lâm Huế Huế Ngày đệ trình chương trình môn học: Chuẩn chương trình môn học đã được phê duyệt bởi Bộ môn và Hội đồng khoa học ngành Trồng trọt Trưởng Bộ môn Trưởng Khoa Nông học TS. Trần Thị Lệ TS. Lê Tiến Dũng TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ KHOA NÔNG HỌC --------------------***--------------------- BIÊN SOẠN: PGS.TS Trần Văn Minh BÀI GIẢNG TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG CHUYÊN KHOA 2 Huế: tháng 7 năm 2008