Chọn giống cây trồng ngắn ngày - Chương 6: Chọn giống bông và mía

7/17/15 1 Chương 6 CHỌN GIỐNG BÔNG VÀ MÍA 6.1 CHỌN GIỐNG BÔNG 6.1.1 Mở đầu • Phân bố vùng trồng và sản lượng: Bông (Gossypium spp. ) là một cây lấy sợi quan trọng của thế giới và có giá trị thương mại cao nó được trồng thương mại ở các vùng nhiệt đới và ôn đới ở hơn 70 nước trên thế giới. Các nước chủ yếu như Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Pakistan, Uzbekistan, Thổ Nhĩ Kz, Úc, Brazil, Ai Cập • G. hirsutum và G. barbadense là loài trồng trọt chính, ước tính bông G. hirsutum chiếm 90% sản xuất bông của thế giới (Jenkins, 2003). G. barbadense chiếm xấp xỉ 5% (Wu và cs., 2005). • Ở Việt Nam, cây bông đã có từ lâu, cách đây khoảng 600-700 năm (Vũ Công Hậu, 1979), được phát triển khá nhiều vào những năm 1945-1954, và hình thành những vùng trồng bông tập trung ở các tỉnh Thái Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Phú Yên, Bến Tre,v.v... • Thực trạng sản xuất bông vải của Việt Nam hiện nay chỉ đáp ứng được 1,5% nhu cầu, mặc dù Việt Nam có những điều kiện tốt về thổ nhưỡng và thời tiết để trồng bông. dệt may Việt Nam tiêu thụ khoảng 400.000 tấn bông mỗi năm nhưng chỉ sản xuất 5.000 tấn với diện tích 12.000 hécta • 6.1.2 Nguồn gốc, phân loại và đa dạng a) Nguồn gốc • Cây bông (Gossypium sp.) thuộc chi Gossypium do Linneaus đã đặt tên ở giữa thế kỷ 18, họ Malvaceae, bộ Malvales và tộc Gossypieae (Smith 1995) • nơi phát sinh chi Gossypium còn chưa rõ, nhưng Trung tâm sơ của chi này là Tây - Trung và Nam Mexico (18 loài), Đông Bắc Phi và Arabia (14 loài) và Úc (17 loài). Một số tác giả cho rằng nguồn gốc tổ tiên cách đây khoảng 60 – 100 triệu năm trước đây ở kỷ phấn trắng hoặc đầu kỷ thứ 3. Sự lai giữa genom A và D trước khi phát tán đến Nam Mỹ và lục địa châu Phi b) Phân loại và đa dạng • Bông có mức độ đa dạng cao, chi Gossypium có 43 loài trong đó 37 loài lưỡng bội (2n = 2x = 26) và 6 loài tam bội (2n = 4x = 52). Điều này trái ngược với Fryxell (Fryxell, 1992) liệt kê 50 loài, hay các tác giả khác (Percival và cs., 1999; Brubaker và cs., 2002) liệt kê có 49 loài nhưng chỉ có 5 loài tam bội • Phân loại theo đặc điểm di truyền: Hiện tại bản đồ gen của G. barbadense và G. hirsutum đã được xây dựng. Trong chi bông có 5 hệ gen (genom) khác nhau, kí hiệu là A, B, C, D, E và F (bảng 6.2) được xác định tương ứng với độ lớn nhiễm sắc thể khi phân chia Meiosis. Số nhiễm sắc thể cơ bản của bông là 13. Hầu hết (45) trong 60 loài được biết đến là lưỡng bội có 2n = 26 6.1.3 Đa dạng di truyền • Quỹ gen 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, v,v. Đặc biệt Viện nghiên cứu cây trồng VIR thuộc Liên bang Nga đã thu thập toàn giống bông trồng và bông dại từ những năm 20 của thế kỷ XX và hàng năm đều được bổ sung thêm. Viện VIR đã nghiên cứu, bảo quản trên 6.000 mẫu giống bông (Lemeshev, 1987). • trung tâm Bông Nha Hố 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, v,v, 6.1.4 Di truyền một số tính trạng của cây bông • Cây bông là “cây tự thụ phấn” nhưng khả năng giao phấn ngoài khá cao nên một giống bông có thể có tỷ lệ cây dị hợp tử cao, điều này không đặc trưng cho loài cây tự thụ. • Bất dục đực di truyền và bất dục đực tế bào chất (CMS) được xác định ở cây bông tứ bội. Gen trội Ms4 ở biểu hiện bất dục hoàn toàn ở cây bông (George Acquaah, 2009). • Màu sắc hoa do 2 gen kép Y1Y2 kiểm soát (trừ G. darwinii). Y1 kiểm soát cánh hoa vàng ở các thể tứ bội khác nguồn, Y2 kiểm soát màu vàng cánh hoa • Bông có thể phân thành 2 nhóm chính là bông cổ (2n = 26), bông hiện đại (2n = 52). • Bất dục đực CMS ở bông tứ bội do gen Ms4 trội nên bất dục hoàn toàn. nguồn bất dục CMS ở bông đã được sử dụng gồm CMS-D2-2 (Meyer, 1975), CMS-hir, CMS-D8, CMS-D4, và CMS-C1. Dòng phục hồi CMS-D2-2 là D2 phục hồi (s) từ genom của G. harknessii Brandegee (D2-2). 6.1.5 Đặc điểm thực vật và một số tính trạng kinh tế ở cây bông • Cây bông (Gossypium) có 40 loài nhưng trong đó chỉ có 4 loài được trồng có giá trị kinh tế như là cây trồng để lấy sợi. Bông trồng trọt là cây hàng năm • thân gỗ, chiều cao cây bông trồng lấy sợi khoảng từ 0,6 đến 1,5 m. • Bông có 1 thân chính, thân có nhiều cành. Cành bông có 2 loại: cành đực và cành quả. Cành đực thường không có hoa hoặc có không đáng kể • bông xoay quanh thân, có từ 3 đến 7 thùy • 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 thùy 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 với nhau ở phần gốc nơi tiếp giáp với bầu hoa. Bầu hoa bông rất lớn nằm giữa hoa, vòi nhụy vươn cao. Nhị gồm nhiều bao phấn (mỗi hoa có khoảng 100 bao phấn), chỉ nhị gắn vào ống nhị 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 nhuỵ hoặc vào thân côn trùng Cấu tạo hoa bông (a) hoa loài G. hirsutum (nguồn Ritchie Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 7/17/15 2 Xơ bông chính là biến dạng của tế bào biểu bì của hạt. Sau khi thụ tinh xơ bông trưởng thành cùng với hạt và quả. Khoảng 15 - 20 ngày sau khi nở hoa, xơ bông đạt độ dài tối đa. Khi quả chín, xơ bông khô, có dạng sợi xoắn nhưng vẫn bám chắc vào vỏ hạt. Muốn tách xơ ra khỏi hạt phải dùng máy, hoặc dụng cụ cán tay để tách. 6.1.6. Mục tiêu chọn tạo giống bông Mục tiêu lấy sợi làm vải • Năng suất cao • Tỉ lệ xơ cao • Các tính trạng nông học tốt • Chất lượng xơ tốt, chiều dài, độ dai, độ mịn và màu sắc • Tỉ lệ xơ và chất lượng xơ là những mối quan tâm nhất của kỹ nghệ chế biến bông vải Mục tiêu lấy sợi làm chỉ • Chiều dài xơ và độ bền xơ, độ đều, độ chín, độ mịn xơ. Mục tiêu khác • Giống bông lai kháng sâu, bệnh • Khả năng thích nghi khá tốt với điều kiện canh tác và khí hậu của vùng • Chọn tạo giống bông không có hợp chất polyphenol (Gossypol) trong hạt • Xác định vùng sản xuất bông truyền thống, ổn định • Chọn giống bông ngắn ngày, năng suất cao để trồng 2 vụ • Đưa ra quy trình thích hợp vùng về thời vụ, mật độ, trồng xen cây khác 6.1.7. Chọn giống bông thuần a. Nhập nội giống b. Lai hữu tính Phương pháp 1: Phương pháp lai trong loài: Năm Địa điểm Thế hệ Tiến trình/ vườn thí nghiệm Thu hoạch Chọn lọc 1 Scott, MS F0 Tạo tổ hợp lai không 1 Costa Rica F1 Theo hàng đơn bulk, không 2 F2 Chọn lọc quần thể bulk, thí nghiệm năng suất ở F2 bulk,cải tiến, hơn 300 cây riêrng Chọn băng mắt thường, một vài chục quần thể 2 F3 Quần thể bulk Chọn quả từ 200 cây tự thụ Chọn băng mắt 3 F3,4 Quần thể bulk, 7 ft Trồng theo hàng, Chọn 2 cây/mỗi hảng Chọn cẩn thận, chất lượng sợi 4 F4,5 Quần thể bulk, 27, ft2 lần nhắc lại Bulk, hàng Chọn cẩn thận, N suất, chất lượng sợi 5 Scott, Win- terville,MS F4,6 Kiểm tra lặp lại Thu hoạch bulk, tăng chọn lọc , N suất, chất lượng sợi, chất lượng bông 6 Three mid-south locat. F4,7 Kiểm tra lặp lại, bắt đầu nhân rộng Thu hoạch bulk, tăng chọn lọc , N suất, chất lượng sợi, chất lượng bông 7 Advance test. Prog. F4,8 Kiểm tra lặp lại, Thu hoạch bulk, tăng chọn lọc N suất, chất lượng sợi, chất lượng bông Phương pháp 2: Phương pháp lai khác loài - Lai xa • 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 v,v,.. Để đảm bảo 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 con 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 hóa (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 arboretum x raimondci) và ATH (arboretum x thurberi x hirsutum). Các giống này có năng suất, tỉ lệ xơ và chất lượng xơ đều cao Chọn giống bông kháng sâu bệnh Tổ hợp lai F1 Tự thụ F2 Thử bằng kháng sinh Đánh giá tính kháng sâu bệnh trên đồng ruộng Đánh giá tính kháng sâu bệnh trong phòng Kiểm tra bằng PCR/SSR Các dòng mang tính kháng sâu bệnh mong muốn Hình 6.4 Sơ đồ chọn tạo giống Bông kháng sâu bệnh (Viện Nghiên cứu Bông và Phát triển NN Nha Hố, 2011) 6.1.8. Chọn giống bông ưu thế lai a. Chọn lọc dòng thuần có khả năng cho ưu thế lai cao • 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 từ 8-11 ngày, năng suất bông hạt tăng so với bố mẹ từ 60 - 70%. • Giống bông ưu thế lai (thường gọi tắt là giống bông lai) được sử dụng khá phổ biến ở các nước trồng bông. Năm 1968, Ấn Độ là nước đầu tiên sử dụng thành công giống bông ưu thế lai trong sản xuất Hybrid - 4 có tiềm năng năng suất 100 tạ/ha. 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 Ấn Độ lên gấp đôi (Singh, 1983). • Quần thể con lai trong sản xuất sử dụng như một giống, con lai F1 không những phải vượt trội hơn bố mẹ mà còn phải vượt trội hơn cả giống tốt đang được sử dụng trong sản xuất. b. Bất dục đực và phát triển dòng bất dục đực Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 7/17/15 3 Bất dục đực di truyền nhân (GMS) • Hiện nay, mười sáu gen bất dục di truyền nhân đã được nhận biết ở bông tứ bội, trong đó 13 gen ở loài G. hirsutum và 3 ở loài G. barbadense. Hai gen bất dục di truyền nhân trong loài G. arboreum cũng đã nhận biết là bất dục di truyền nhân. Bất dục di truyền nhân ở bông do các allele trội nằm trên 5 locus MS4, MS7, MS10, MS11 và allele lặn MS12 nằm trên các locus khác là viz. msl, ms2, ms3, msl3, msl4 (Dong A), msl5 (Lang A) và msl6 Bất dục đực tế bào chất (CMS) • Đây là dạng bất dục đực được nghiên cứu và sử dụng từ khá lâu và ứng dụng rộng rãi nhất. Tại bang Missisipi - Mỹ, người ta đã tìm thấy gen bất dục đực tế bào chất ở loài bông dại G. anomalum. Gây chết phấn bằng sử dụng hóa chất • Một số hóa chất độc ở lưu lượng thấp có thể gây chết các tế bào mẹ hạt phấn cũng như chính phấn hoa, nhưng không ảnh hưởng tới túi phôi. Thường được dùng nhất là các hợp chất của Asen (As), ví dụ các muối asenat: methyl asenat natri (CH3AsO2Na2), methyl asenat kẽm (CH3AsO2Zn), asenat oxit (As2O2) • Đánh giá khả năng tổ hợp 6.1.9. Chọn tạo giống bông bằng kỹ thuật di truyền a. Chọn tạo giống bông nhờ marker phân tử • Chọn lọc MAS ở thế hệ BC3 và BC4 b. Chọn tạo giống bông chuyển gen • Nội dung chủ yếu của phương pháp này là dùng kỹ thuật ADN tái tổ hợp đưa vào genom của cây bông, các gen qu{ mà nó chưa có như gen kháng sâu bệnh, gen chín sớm, gen chống chịu các điều kiện bất thuận từ nguồn vi khuẩn, virus, từ nguồn bông dại hoặc từ nguồn gen nhân tạo. • Năm 1994, L.N. Trilonder và R. D. Allel (Mỹ) đã cấy gen chống chịu điều kiện bất lợi vào genom bông; B. R. Lyon đã cấy gen kháng vi khuẩn Bassilus Troensis gây bệnh thối nhũn vào genom bông luồi ở Nam Mỹ. • Kỹ thuật chuyển gen vào cây bông phổ biến nhất là thông qua vi khuẩn Agrobacterium (Zapta và cs., 1999). Năm 1987, Agracetus là công ty đầu tiên sử dụng quy trình này để chuyển gen nptII và gen cat vào 2 giống bông luồi (Coker 310 và Coker 312) và đã thu được các cây bông chuyển gen (UMbeck và cs., 1987). Perlack và cs. (1990) là những người đầu tiên chuyển gen Bt (Bacillus thugineneis) vào cây bông và thu được giống bông chuyển gen kháng sâu • Gen Bt phổ biến toàn cầu là CryIAc đã được chuyển vào giống Coker 312 để tạo giống MON531 do công ty Mosanto thực hiện và được đặt tên là bông Bollgard (giống này được chuyển gen Bt thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumerfaciens) CÂU HỎI ÔN TẬP CHỌN GIỐNG CÂY BÔNG • Nguồn gen và mục tiêu chọn tạo giống bông • Phương pháp lai chọn giống bông • Chọn tạo giống bông có chất lượng sợi cao hỗ trợ của marker phân tử • Chọn giống bông kháng sâu bệnh • Đột biến chọn tạo giống bông • Ứng dụng kỹ thuật di truyền trong chọn tạo giống bông • Chọn tạo giống bông ưu thế lai TÀI LIỆU THAM KHẢO 6.2 CHỌN TẠO GIỐNG MÍA 6.2.1 Nguồn gốc, phân loại và đa dạng di truyền a) Nguồn gốc • Cây mía (Saccharum spp.) có nguồn gốc từ New Guinea. Nó được đưa vào hệ thống trồng trọt từ vùng Đông Nam Á, Ấn Độ đến đảo Fiji và Hawaii từ năm 500 - 1100 sau công nguyên. Vào thế kỷ thứ VI, mía được trồng ở Iran và Iraq, người Ai cập đã đưa cây mía sang Hy Lạp trồng và phát triển sang Địa Trung Hải đến Syria, Cyprus và Tây Ban Nha và vào 714 năm sau công nguyên • .b) Phân loại • Mía (Saccharum officinarum L.) thuộc chi Saccharum L., tộc Andropogoneae trong họ hoa thảo (Poaceae). Chi Saccharum có 6 loài S. spontaneum, S. officinarum, S. robustum, S. edule, S. barberi và S. sinense (D'Hont và cs., 1998). Loài S. officinarum là kết quả chuyển gen rất phức tạp giữa S. spontaneum, Erianthus arundinaceus và Miscanthus sinensis (Daniels & Roach, 1987). Theo Souza và cs. (2011), Saccharum officinarum L. là loài cỏ bản địa ở Đông Nam Á. Mía là cây đa bội cao do lai giữa các loài tạo lên đa bội khác loài và tự đa bội, đa bội lệch, bộ nhiễm sắc thể 2n = 8x hoặc 10x = 100 - 130 Đặc điểm kiểu hình một số loài mía • loài Saccharum officinarum (Daniels and Roach, 1987) • Saccharum sinence (Daniels and Roach, 1987) • loài Saccharum barberi (Daniels and Roach, 1987 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 7/17/15 4 Sơ đồ phát sinh loài cây mía (Daniels và Roach, 1987) c) Đa dạng và phân bố • Đặc điểm của cây mía đã tạo ra sự đa dạng cao theo vùng sinh thái và độ bội. • Loài S. spontaneum thích nghi và trồng rộng rãi ở vùng nhiệt đới và ôn đới từ 8˚S vĩ độ Bắc đến 40˚N vĩ độ Nam kéo dài quan các vùng địa l{ • Ngày nay, mía được trồng khoảng 25,4 triệu ha, năng suất 70 tấn/ha, sản lượng 179,4 triệu tấn trên 103 quốc gia • Nguồn gen sơ cấp (Basic germplasm): • Các giống mía hiện đang trồng phổ biến đều được lai giữa loài S. officinarum L. và S. spontaneum L., mặc dù vậy vẫn có một số giống là con lai của các loài S. sinense và S. robustum. Như vậy cải tiến giống mía cần mở rộng việc thu thập nguồn 6.2.2 Một số đặc điểm sinh vật học của cây mía • Đặc điểm hình thái Thân mía bao gồm nhiều lóng và đốt hợp thành, Lá mía có hai bộ phận chính: phiến lá và bẹ lá. Chỗ tiếp giáp giữa bẹ lá và phiến lá là cổ lá, ở đó có đai dày, lưỡi lá và tai lá; rễ mía thuộc loại rễ chùm. • Sinh sản ở cây mía Hoa mía (bông cờ): Khi kết thúc thời kz sinh trưởng sẽ chuyển sang thời kz sinh thực (thời kz ra hoa). Mầm hoa được hình thành ở điểm trên cùng của thân cây (đỉnh sinh trưởng) và phát triển thành hoa. Hoa mía được bao bọc bởi lá cụt hay lá đòng. Cấu tạo của hoa mía gồm trục chính và các nhánh phân gié cấp 1, gié cấp 2, trên gié có nhiều hoa nhỏ. Mỗi hoa được bao bọc bởi hai mảnh vỏ, được tạo thành bởi hai lớp màng trong và màng ngoài. Hoa mía thuộc loại lưỡng tính, mỗi hoa có 3 nhị và 2 nhụy. Quá trình thụ phấn thụ tinh của mía giống như các cây thuộc họ hòa thảo (lúa, ngô). Mía chỉ ra hoa trong điều kiện ngày dài từ 12 đến 12 giờ 30 phút, liên tục từ 24 - 50 ngày, nhiệt độ tối thiểu 180C. Cường độ ra hoa giảm dần khi vĩ độ tăng từ 100 đến 300, trên vĩ độ 300 mía không ra hoa. Người ta có thể điều khiển ra hoa bằng ánh sáng nhân tạo hoặc hóa chất. Các bộ phận của hoa mía 6.2.3 Mục tiêu chọn tạo giống mía • Mục tiêu chọn tạo giống mía quan trọng đáp ứng yêu cầu sản xuất, phục vụ thị trường ăn tươi và chế biến công nghiệp (đường, cồn, ethanol) • + Giống mới phải có năng suất cao; • + Hàm lượng đường cao (năng suất đường/tháng/đơn vị diện tích); • + Chống chịu sâu bệnh tốt; • + Thích ứng với nhiều vùng sinh thái; • + Khả năng nhân giống vô tính tốt; 6.2.4 Phương pháp chọn tạo giống mía • Các phương pháp được áp dụng là: • 1- Tuyển chọn từ tập đoàn giống mía; • Lai hữu tính; • Xử l{ đột biến và • chuyển gen Phần lớn các dòng vô tính mía được thương mại đều do lai hữu tính giữa loài S. officinarum và S. spontaneum, mặc dù vậy chỉ 20% các giống lai hiện nay có bộ nhiễm sắc thể của loài S. spontaneum các nguồn gen chọn làm bố mẹ có thời gian nở hoa trung nhau, đồng thời có các đặc điểm và tính trạng phù hợp. Thực hiện một số tổ hợp lai rất lớn (khoảng 2000), thu hoạch hạt gieo trồng đánh giá, những cá thể chọn nhân vô tính để chọn dòng vô tính Sơ đồ quá trình chọn tạo giống mía bằng lai hữu tính và chọn dòng vô tính. T1 = chọn lọc cây con sau lai; T2 = chọn dòng vô tính, T3 = thử nghiem địa phương, T4 = thử nghiệm vùng (nguồn: Adriana Cheavegatti-Gianotto và cs, 2012) • Phương pháp lai hữu tính đã được Heinz & Tew (1987) đề cập. Các nhà chọn giống mía đã lai hai dòng bố mẹ hoặc đa giao. Các chương trình đa giao dựa trên những quần thể khởi đầu lớn. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 7/17/15 5 • Chuẩn bị tốt cơ sở vật chất: • + Nhà xử l{ quang chu kz • + Nhà lai: • + Giá đỡ và hệ thống che mưa • + Nhà ươm cây: • * Chọn bố mẹ để lai • + Vườn vật liệu bố mẹ • + Tiêu chuẩn của dòng bố mẹ • * Hoa và điều khiển ra hoa ở mía • mía nở hoa vào tháng 10 ở vĩ độ 10oN, tháng 11 ở vĩ độ 20oN và tháng 12 ở vĩ độ 30oN. • Cây mía sau trồng 12 - 16 tuần và có 4 - 9 đốt có thể ra hoa. Lá mía có ảnh hưởng lớn đến việc ra hoa của mía. Lá non nhiều kích thích cho mía ra hoa, ngược lại nhiều lá già trên cây làm kìm hãm ra hoa của mía Các bước phát triển của hoa mía (nguồn Deng Haihua, 2005) * Phương pháp xử l{ mía ra hoa • + Trồng thời vụ sớm hơn • + Điều khiển dinh dưỡng đặc biệt là đạm bón với mức cao vào thời kz cảm ứng (sau trồng 12 - 16 tuần). • + Xử l{ quang chu kz với độ dài ngày 12,5 giờ liên tục từ tháng 5 - 6, giảm 30 - 60 giây/ngày sẽ kích thích ra hoa và tăng tỷ lệ hoa. • + Duy trì nhiệt độ trong khoảng thích hợp: sưởi ấm khi đêm lạnh, phun nước khi nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tối ưu nở hoa. • * Phương pháp trì hoãn ra hoa của mía: • + Bằng cách trì hoãn cảm ứng hoặc làm chậm phát triển bông cờ • + Chiếu sáng để kéo dài độ dài ngày hoặc sử dụng biện pháp quang chu kz gián đoạn bằng tắt ánh sáng. Thời gian ra hoa bị trì hoãn khi đặt trong độ dài ngày 12,5 giờ liên tục trong 6 tuần. • * Kỹ thuật duy trì sức sống của bông cờ • + Sử dụng dung dịch lưu huznh (dung dịch Hawaiian) bao gồm: 150 ppm SO2 + 75 ppm H3PO4 + 37,5 ppm H2SO4 và 37,5 ppm HNO3. Dung dịch này có thể duy trì sức sống của bông cờ 2 - 3 tuần. Tuy nhiên cần thay đổi dung dịch này 2 lần trong tuần. • Kỹ thuật lai • + Chọn cặp bố mẹ và cách ly • + Thụ phấn • + Thu hạt lai • Chọn lọc sau lai Dòng bố mẹ được cách ly trong lồng vải Sơ đồ chọn tạo giống mía Năm Giai đoạn Công việc Chọn lọc đối với kháng bệnh 1 Chọn lọc cá thể Gieo và trồng cá thể Loại bỏ những cá thể nhiễm bệnh 2 Chọn dòng vô tính Trồng 1 hàng, không nhắc lại, 1P+1R 3 Phân loại dòng vô tính Trồng 204 hàng, không nhắc lại 1P+1R 4 Khảo nghiệm cơ bản 35m2/ô, 3 - 4 lần nhắc lại 1P+1R Phân loại các cá thể kháng với bệnh đen thân, khảm, mắt én, vàng lá từ kết quả lây nhiễm nhân tạo 5-6 Thử nghiệm giống 35m2/ô, 3 - 4 lần nhắc lại 2P+2R 7-8 Khảo nghiệm sinh thái 35 - 70m2/ô, 3 lần nhắc lại 2P+2R, 6 - 12 địa phương nhiều trồng mía 9-10 Sản xuất thử và trình diễn Ô thí nghiệm 300 m2, 3 lần nhắc lại ở 10 địa phương trồng nhiều mía d.Tuyển chọn từ tập đoàn giống mía thu thập • Đây là phương pháp tuyển chọn giống nhanh, có thể tiến hành ở các cơ sở nghiên cứu chưa có đủ điều kiện tạo giống bằng phương pháp khác. Đồng thời phương pháp tuyển chọn cũng là giai đoạn cuối của các phương pháp tạo giống mới. • Phương pháp này có nhữn ưu điểm sau: • + Rút ngắn thời gian nghiên cứu, không đòi hỏi cần có trang thiết bị máy móc hiện đại, chi phí nghiên cứu thấp. • + Tiếp thu được các thành tựu nghiên cứu của các nước khác và của các cơ sở khác trong nước. e.Phương pháp xử lý đột biến • Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống mía bằng phương pháp đột biến trong thế kỷ XX được công bố bởi hiệp hội những người trồng mía ở Hawai, Mỹ (Anon, 1928, 1929, 1953). Các nghiên cứu tập trung xử l{ đột biến trên tế bào soma trong môi trường nuôi cây mô để tạo biến dị di truyền • các giống mía NI-98, NIA-2004 và BL4 được xử l{ đột biến thông qua chiếu xạ với các liều lượng 0, 10, 20, 30, và 40 Gy. Ở các công thức xử l{ 30 Gy và 40 Gy xuất hiện nhiều biến dị có hại. Ở liều lượng 20 Gy cho nhiều biến dị có lợi về chiều cao cây và năng suất. • Xử l{ đột biến tăng biến dị di truyền, giúp ích cho chọn lọc tạo giống mới, hiệu quả chọn lọc cao ở thế hệ M1 và M2 (Rao, 1969). f.Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn giống mía • Theo Sajida B.B. (2010) các biến dị thông qua đột biến phóng xạ được kiểm tra kỹ thuật chỉ thị phân tử (RAPD). Trong tổng số 73 loci được khuếch đại với 13 mồi có 75,34% đa hình. Đoạn đa hình có phạm vi từ 275 bp – 2,2 kb • hạn chế của việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống mía là do chi phí lớn. Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 7/17/15 6 CÂU HỎI ÔN TẬP CHêỌN GIỐNG CÂY MÍA – Nguồn gen và mục tiu chọn tạo giống mía – Phương pháp lai và chọn dòng vô tính giống mía có năng suất cao – Chọn giống mía kháng sâu bệnh – Kỹ thuật lai mía – Đột biến chọn tạo giống mía – Ứng dụng công nghệ chọn tạo giống mía Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/