Bài giảng tạo giống cây trồng chuyên khoa 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ DỰ ÁN HỢP TÁC VIỆT NAM – HÀ LAN BÀI GIẢNG TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG CHUYÊN KHOA 2 Người biên soạn: PGS.TS Trần Văn Minh Huế, 08/2009 1 CHỌN TẠO GIỐNG KHOAI LANG 1. NGUỒN GỐC CÂY KHOAI LANG Khoai lang, Ipomoea batatas (L.) Lam, là một loại cây thân bò thuộc họ bìm bìm (Convolvulaceae). Trong các loài thuộc Ipomoea có lẽ khoai lang là loài duy nhất có củ ăn được. Cây khoai lang có nguồn gốc ở Tân Thế Giới và được thuần hoá từ thời tiền Columbus và phát tán ra các đảo Thái Bình Dương rồi trở thành một cây trồng quan trọng ở Niu Zilân (Yen, 1974). Với sự hình thành và phát triển của thương mại quốc tế, cây khoai lang lan nhanh ra các vùng nhiệt đới. Người Tây Ban Nha mang khoai lang từ Mêhicô và Philippin, rồi từ đó phát tán ra các đảo khác. Người Bồ Đào Nha đưa cây khoai lang từ vùng Caribê và Nam Mỹ sang Châu Âu, Châu Phi, Đông Nam Châu Á và Ấn Độ (Yen, 1976). Cây khoai lang du nhập vào Việt Nam vào cuối thế kỉ 16 có lẽ từ Phúc Kiến (Trung Quốc) hay đảo Lu-zôn của Philippin. Khoai lang được trồng cách đây trên 5000 năm. Qua những nghiên cứu mới đây, nhiều bằng chứng về khảo cổ học, ngôn ngữ học, nông nghiệp và chủng tộc học chứng tỏ từ Nam Mêhicô xuống Trung Mỹ và bắc Nam Mỹ, đặc biệt là vùng Tây bắc, Nam Mỹ là trung tâm khởi nguyên sơ cấp của khoai lang. Yen (1982) đề xuất 3 con đường mà khoai lang được phát tán và truyền bá từ trung tâm khởi nguyên, trong đó con đường kamote do người Tây Ban Nha truyền bá trực tiếp từ Mêhicô sang Philippin qua Hawai và Guam vào thế kỉ 16. Từ Nam Thái Bình Dương và Philippin khoai lang được phát tán sang các nước châu Á khác, trong đó có Việt Nam. Ngày nay trung tâm khởi nguyên thứ cấp bao gồm Trung Quốc, Đông Nam Á, Papua Niu Ghi-nê và Đông Phi. Việc chọn tạo giống khoai lang có năng suất cao, chống chịu những điều kiện bất thuận, chất lượng tốt (tinh bột, lượng đường cao, hương vị), đã và đang trở thành nhu cầu cấp thiết của sản xuất. 2. PHÂN LOẠI KHOAI LANG Khoai lang thuộc họ bìm bìm, chi Ipomoea với số nhiễm sắc thể cơ bản là n = 15. Chi Ipomoea có khoảng 500 loài và được phân thành 13 phân chi. Khoai lang trồng được xếp trong phân chi Batatas với tổng số 13 loài có quan hệ họ hàng với nhau (Austin, 1983; Huaman, 1992). Trong nội bộ phân chi số nhiễm sắc thể xôma thay đổi từ 30 (lưỡng bội) đến 60 (tứ bội) và 90 (lục bội). Các loài trong phân chi này được nghiên cứu nhiều để xác định mối quan hệ họ hàng, đặc biệt nguồn gốc của khoai lang lục bội và chuyển các gen có ích vào khoai lang. Khoai lang là một thể lục bội tự nhiên duy nhất trong phân chi Batatas có khả năng hình thành củ ăn được. Tuy vậy, bản chất và nguồn gốc lục bội vẫn là vấn đề còn nhiều tranh luận và đến nay vẫn chưa có giả thuyết chắc chắn giải thích và xác định được các loài tổ tiên tham gia vào sự tiến hoá của khoai lang trồng ngày nay Nishiyama và cộng sự (1975) cho rằng khoai lang trồng là một thể đa bội cùng nguồn được chọn lọc từ dạng lục bội tạo thành từ tổ hợp lai giữa một dạng lưỡng bội (I.Leucantha) và một dạng tứ bội (I.littoralis) trong phức hợp I.trifida. Ngược 2 lại Ting và Kehr (1953) nghiên cứu quá trình phân chia giảm nhiễm ở các giống khoai lang Mỹ lại cho rằng khoai lang có nguồn gốc đa bội khác nguồn. Jones (1965) cũng quan sát thấy quá trình phân chia giảm nhiễm bình thường ở 40 giống nghiên cứu và tần số đa trị tương đối thấp. Điều đó chứng tỏ bố mẹ tiền thân của khoai lang không có quan hệ thân thuộc và do đó khoai lang có thể là một đa bội thể khác nguồn. Nhìn chung vấn đề phân loại và mối quan hệ họ hàng của khoai lang trồng với các loài hoang dại trong phân chi Batatas còn nhiều điểm chưa thống nhất do tính dị hợp tử cao của khoai lang, sự tồn tại của nhiều biến dị tương đồng ở nhiều tính trạng giữa khoai lang và các loài hoang dại và khó khăn trong việc lai giữa các loài. Martin (1974) cho rằng nguồn gốc khoai lang phải giải thích được khả năng hình thành củ cũng như màu sắc ruột củ và những đặc điểm khác không phát hiện được ở các loài hoang dại. Tuy nhiên, qua những nghiên cứu gần đây phần lớn các nhà nghiên cứu nhất trí I.trifida (gồm các dạng nhị bội, tứ bội và lục bội) là họ hàng thân thuộc nhất của khoai lang. Các loài họ hàng này đã và đang được sử dụng để tăng cường nguồn gen và chuyển các gen có ích vào khoai lang trồng. 3. MỘT SỐ ĐẶC TÍNH DI TRUYỀN CỦA CÂY KHOAI LANG 3.1. Đặc điểm ra hoa Hoa khoai lang tương tự như hoa của các loài thuộc họ bìm bìm. Hoa lưỡng tính, mọc thành từng chùm 5 đến 22 hoa từ nách lá. Mỗi hoa chỉ nở một lần, thường vào sáng sớm và tàn vào lúc giữa trưa. Trong điều kiện trời mát hoa nở muộn và kéo dài tới tận chiều. Màu sắc của các bộ phận hoa thay đổi từ trắng đến tím và tím đậm. Hoa khoai lang hình chuông hay hình phễu. Chiều dài ống tràng dài từ 32 đến 55mm. Năm cánh hoa dính liền nhau và nhị đực gắn vào đế cánh hoa. Mỗi hoa có một vòi nhuỵ và năm nhị đực. Độ dài nhị thay đổi theo giống và không đều nhau. Bao phấn thường có màu trắng. Vòi nhuỵ dài 8 – 25mm. Đầu nhuỵ phân 2 thuỳ và thường có màu trắng. Đáy ống tràng có các hạch chứa mật hấp dẫn côn trùng. Bầu có hai ngăn và trong mỗi ngăn có hai noãn. Do đó mỗi quả có tối đa 4 hạt. Quả thụ phấn bằng tay thường chỉ có hai hạt, trong khi đó quả thụ phấn tự do thường có 2 – 3 hạt. Hạt chín già thường có hình đa diện với 2 mặt phẳng còn mặt kia tròn, đường kính 2 – 5mm, thường có màu nâu sẫm hoặc đen. Hạt khoai lang có vỏ cứng và có thể duy trì khả năng sống 20 năm hoặc lâu hơn. Vì vậy hạt thường nảy mầm không đều nếu không xử lí phá ngủ. Để phá ngủ, ngâm hạt trong dung dịch acid sunfuaric đậm đặc từ 20 – 60 phút, sau đó rửa sạch bằng nước lã hay trung hoà bằng dung dịch bicacbonat và rửa bằng nước sạch. Cũng có thể phá ngủ bằng tay hay cơ giới trước khi gieo. Khoai lang là cây ngày ngắn do vậy ngày dài cản trở quá trình ra hoa. Xử lí ngày ngắn hay ghép lên các loài dễ ra hoa thuộc chi Ipomoea như Pharbitis nil hay giống khoai lang có xu hướng ra hoa mạnh như: American Yellow Skin có thể thúc đẩy sự ra hoa. Ở các nước ôn đới khoai lang thường khó ra hoa, trong khi đó lại ra hoa rất dễ dàng ở Ha Oai, Cuba, Guam, Philippin, Gia va, Braxin Ở miền Nam nước ta khoai lang cũng ra hoa dễ dàng trong mùa khô. Ở miền Bắc, nếu trồng vào 3 đầu tháng 9 hoặc sớm hơn, khoai lang thường ra hoa vào cuối tháng 10 và có thể kéo dài đến tận tháng 1 hoặc tháng 2. Tuy nhiên nhiệt độ thấp trong khoảng thời gian này ảnh hưởng rõ rệt tới khả năng thụ phấn, đậu quả và kết hạt. Ngoài ra sai khác lớn về tính di truyền của khả năng ra hoa giữa các giống, các yếu tố ngoại cảnh như độ ẩm đất và lượng đạm cũng ảnh hưởng tới sự ra hoa. Một số giống thể hiện khả năng ra hoa ổn định từ năm này sang năm khác, trong khi đó một số giống khác ra hoa thất thường hay không ra hoa trong bất kì điều kiện nào. Giải pháp tốt nhất đối với vấn đề ra hoa là chọn lọc khả năng ra hoa. Vì thế, trong các chương trình lai cần phải chú ý tới tính trạng này. Kỹ thuật lai ở khoai lang tương đối đơn giản vì hoa và các bộ phận của hoa tương đối lớn. Thời điểm thuận lợi nhất để khử đực là chiều hôm trước và thụ phấn vào sáng hôm sau. Có thể cách li hoa khử đực bằng giấy bóng mờ hoặc bằng một mẫu ống hút. 3.2. Tính bất hợp của khoai lang Khoai lang là cây tự bất hợp. Tính bất hợp và các quá trình hạn chế sự kết hạt ở khoai lang được coi là sự bất dục và hàng rào cản trở trong việc chọn tạo giống. Hệ thống tự bất hợp ở khoai lang và các loài thuộc chi Ipomoea là hệ thống bất hợp bào tử kiểu đa alen. Một loạt các alen ở một lôcút kiểm soát kiểu gen của bố mẹ. Phản ứng bất hợp được xác định bởi tương tác giữa 2 alen, và tất cả hạt phấn biểu hiện cùng một kiểu hình bất hợp. Vì thế phần lớn các giống tự bất hợp, một số giống khác tương hợp và tính tương hợp có thể biểu hiện một chiều. Các nhà khoa học Nhật Bản đã xây dựng một hệ thống phân loại theo các nhóm bất hợp. Các dòng trong một nhóm bất hợp trong khi đó các dòng giữa các nhóm tương hợp và có thể lai được với nhau. Phần lớn các cơ thể bất hợp hay bất dục hoạt động sau quá trình thụ phấn và thụ tinh. Martin (1981) chỉ ra rằng đa bội thể là nguyên nhân của sự bất dục và gây ra những sai sót trong quá trình phân chia giảm nhiễm dẫn đến khiếm khuyết trong bộ gen, phân li và tái tổ hợp làm cho sự phân chia gen mất cân bằng. Một tỉ lệ giao tử và phôi nhận được các tổ hợp gen không thuận lợi nên không có khả năng hoạt động đầy đủ trong những hoàn cảnh nhất định. Do bản chất lục bội, cây khoai lang có độ dị hợp tử cao và thể hiện biến động di truyền lớn về hình thái như dạng lá, màu sắc vỏ và thịt củ, dạng củ, hàm lượng chất khô, tinh bột và nhiều tính trạng khác. Chọn giống khoai lang mang đặc điểm của cả cây sinh sản hữu tính lẫn cây sinh sản vô tính. Mỗi một cây con phát triển từ hạt thụ phấn tự do hay lai có kiểm soát đều có đặc điểm di truyền khác với những cây khác và đều có tiềm năng trở thành giống mới. Hơn nữa các kiểu gen tốt xác định được trong bất kì giai đoạn nào của quá trình chọn giống đều có thể duy trì vô thời hạn. Do bản chất đa bội sự biểu hiện kiểu hình là kết quả của sự tái tổ hợp các gen và ưu thế lai. Độ dị hợp tử đối với khoai lang rất cần thiết để duy trì sức sống và năng suất. Vì vậy các phương pháp chọn giống cần phải hướng vào việc duy trì hay nâng cao độ dị hợp tử đồng thời lưu ý các hiệu ứng di truyền cộng và tương tác. 3.3. Hệ số di truyền của một số tính trạng 4 Do bản chất lục bội, khoai lang là một loài không thích hợp cho các nghiên cứu di truyền Mendel. Mỗi lôcut gen có 6 alen nên tỉ lệ phân li trong tổ hợp lai thường phức tạp. Ở phần lớn các trường hợp, khoai lang biểu hiện hiệu ứng liều lượng nên sự phân li mang tính liên tục, thậm chí khi tính trạng chỉ kiểm soát bởi một gen. Đại đa số các tính trạng có ý nghĩa kinh tế mang tính di truyền số lượng. Các giá trị ước lượng chứng tỏ các tính trạng có thể cải tiến bằng con đường chọn lọc hỗn hợp. Hơn nữa những nghiên cứu về tương quan cho thấy các tính trạng tương đối độc lập với nhau cho phép chọn lọc theo trình tự có hiệu quả và kết hợp các tính trạng có lợi trong một giống tương đối dễ dàng. Giá trị hệ số di truyền của một số tính trạng chủ yếu ở khoai lang HỆ SỐ DI TRUYỀN (%) TÍNH TRẠNG NGHĨA RỘNG NGHĨA HẸP Khối lượng củ 71 25 - 57 Số củ 73 – 83 24 - 43 Hàm lượng chất khô - 48 - 65 Tinh bột thô - 57 Chiều dài thân - 60 Màu sắc thịt củ 97 53 - 66 Màu sắc vỏ củ 97 81 Chất xơ - 47 Khả năng kháng sâu hà 79 - 84 34 - 36 Khả năng kháng virus 48 - 93 - 4. CHỌN GIỐNG CÂY KHOAI LANG 4.1. Phương pháp chọn giống Về cơ bản đối với cây khoai lang có 3 phương pháp thu nhận các giống cải tiến: - Thu thập, đánh giá và chọn từ nguồn giống địa phương. - Nhập các giống đã được tạo ra ở các nước khác và đánh giá chúng trong điều kiện của mình. - Chọn tạo giống mới trong chương trình chọn giống riêng. Chương này chỉ tập trung vào phương pháp cuối cùng, có hai phương pháp lai cơ bản là phương pháp đột biến và phương pháp lai. Sơ đồ tổng quát được trình bày trong sơ đồ 1. 4.1.1. Phương pháp gây đột biến cảm ứng Đột biến cảm ứng ở khoai lang được quan tâm nhiều vì mức đa bội thể cao và khả năng ra hoa kém kèm theo tính bất hợp lai. Đột biến tự phát ở khoai lang xảy ra với tần số tương đối cao. Ví dụ người ta đã phát hiện được 23 thể đột biến ở giống Centennial. Một số giống ưu tú được tạo thành từ phương pháp đột biến như giống “Beniaka” được trồng gần một thế kỉ ở Nhật Bản. Trước khi kỹ thuật cảm ứng ra 5 hoa được hoàn thiện, công tác cải lương giống khoai lang ở Mỹ chủ yếu giới hạn trong việc chọn các thể đột biến tốt từ các giống đang trồng trong sản xuất, đặc biệt là giống Porto Rico. Tần số và dạng đột biến phụ thuộc vào giống. Phần lớn các đột biến tự phát hay cảm ứng là các biến đổi màu sắc vỏ củ và thịt củ, trong khi đó tần số đột biến ở các yếu tố cấu thành năng suất thường thấp. Hơn nữa đa số các đột biến xảy ra theo chiều hướng không có lợi. Vì thế, việc chọn lọc kỹ lưỡng và liên tục trong vườn sản xuất hom giống rất cần thiết để loại bỏ các dạng xấu và phân lập các dòng tốt. Ngày nay công tác chọn giống đột biến tập trung chủ yếu vào biến đổi kiểu cây, tăng hàm lượng chất khô và tinh bột. Tác nhân đột biến thường sử dụng là tia X và tia gamma ( Co60). Bộ phận xử lí thường dùng là hom cắt, tuy nhiên ngọn, củ và lá đều có thể xử lí đột biến. 4.1.2. Phương pháp lai Cũng như các loại cây trồng sinh sản bằng hạt khác, sau khi kỹ thuật cảm ứng ra hoa ở khoai lang được hoàn thiện vào cuối những năm 30, lai là phương tiện chủ yếu để tạo ra biến dị di truyền nhờ sự tổ hợp các gen từ các dạng bố mẹ khác nhau. Phương pháp chủ yếu là lai từng cặp và đa giao rồi thông qua chọn lọc để tập hợp các tính trạng tốt trong một cá thể hay một nhóm cá thể. Phương pháp lai từng cặp có hiệu quả đối với chương trình cải tiến ngắn hạn ở một số tính trạng nhất định. Kỹ thuật đa giao ở khoai lang ban đầu được đề xuất làm phương tiện để tăng khả năng đậu quả và kết hạt trong quá trình chọn giống, ý tưởng này đã hấp dẫn nhiều nhà chọn giống. Jones (1965) đã đề xuất một quy trình chọn giống nhằm tăng khả năng tái tổ hợp và tăng sự biểu hiện của các nhóm gen mới. Kỹ thuật chọn giống này cho phép nhà chọn giống nâng cao tối đa kết quả chọn lọc thông qua tích luỹ các gen có lợi mà vẫn duy trì được biến dị di truyền cần thiết cho những thế hệ chọn lọc sau. Phá vỡ mối liên kết có ý nghĩa rất quan trọng để chuyển các tính trạng có ích từ các loài có quan hệ họ hàng. 4.1.2.1. Vườn lai: Các dòng bố mẹ có giá trị chọn giống đã chọn, được trồng trong vườn lai, cách li với các ruộng khoai có khả năng ra hoa khác. Có thể trồng bố mẹ trong chậu để dễ quản lí, khử đực và thụ phấn bằng tay khi cần tạo ra những tổ hợp lai nhất định theo quy hoạch. Cũng có thể trồng ngoài đồng ruộng theo sơ đồ thí nghiệm nhất định và cho phép thụ phấn tự do nhờ côn trùng sẵn có trong tự nhiên. Tuy nhiên bằng con đường thụ phấn tự do nhà chọn giống chỉ biết được nguồn mẹ của sản phẩm lai. Trong điều kiện miền Bắc khoai lang ra hoa vào cuối thu đầu mùa đông, để đảm bảo đủ số hoa để lai nên trồng bố mẹ từ đầu đến giữa tháng 9. Trồng với khoảng cách sao cho việc đi lại dễ dàng và thuận tiện, tốt nhất khoảng cách giữa hàng là 1 - 1,2m và cây cách cây trên hàng 1m, mỗi hốc trồng 2 - 3 hom. Số lần lặp lại thay đổi tuỳ theo phương thức lai, số bố mẹ và khả năng ra hoa. Tuỳ thuộc số bố mẹ, vườn đa giao có thể sắp xếp theo kiểu ô vuông la tinh hoặc khối ngẫu nhiên hoàn toàn. Tại mỗi hốc trồng cắm cọc cao khoảng 2m, đánh dấu số dòng làm bố mẹ, buộc dây theo cọc để tăng khả năng ra hoa, tạo điều kiện thụ phấn bằng tay hoặc 6 côn trùng. Không nên bón nhiều phân đạm sẽ làm thân lá phát triển mạnh và giảm khả năng ra hoa. Vườn lai cần được kiểm tra sâu bệnh và phun thuốc kịp thời, đặc biệt đối với các loài sâu hại hoa. Nên sử dụng các loại thuốc tiếp xúc và phun vào chiều tối để tránh gây hại cho ong và các loài côn trùng thụ phấn khác. 4.1.2.2. Thụ phấn: Để tiến hành thụ phấn (bằng tay) có kiểm soát cần tuân thủ 4 bước sau: - Ngăn ngừa côn trùng thụ phấn trước khi thụ phấn bằng tay. - Thụ phấn bằng tay. - Ngăn ngừa côn trùng thụ phấn sau khi thụ phấn bằng tay. - Ghi nhãn. Kỹ thuật lai khoai lang rất đơn giản vì hoa và các bộ phận của hoa lớn và dễ nhận biết. Thời gian khử đực ở cây mẹ và chọn hoa thụ phấn ở cây bố tốt nhất từ 3 - 5 giờ chiều. Để khử đực hoa cái, dùng lưỡi lam chia đôi ống tràng từ trên đỉnh xuống đáy thành hai phần bằng nhau nhưng không làm tổn thương bầu nhuỵ. Nhẹ nhàng kéo xuôi từng nửa một để loại bỏ nhị đực. Hoa đã được khử đực có thể cách li bằng giấy bóng mờ, ống hút bằng nhựa hay bằng giấy. Ống giấy có thể tự làm được với đường kính 7mm. Cùng thời gian trên dùng kẹp giấy kẹp đầu hoa ở cây dùng làm bố để ngăn ngừa không cho hoa nở. Thụ phấn được tiến hành vào sáng hôm sau, trùng với thời điểm nở hoa rộ trong ngày, thường từ 7 - 11 giờ sáng. Ngắt những hoa được kẹp ở cây bố, nhẹ nhàng mở bao ống cách li ở cây mẹ. Nhấc kẹp ra khỏi hoa bố, xé xuôi cánh hoa để làm cán và xát bao phấn nhẹ nhàng lên đầu vòi nhụy của cây mẹ. Sau khi thụ phấn, chụp ống cách li lại, ghi nhãn và buộc vào từng cuống hoa đã thụ phấn. Để ngăn ngừa tạp phấn mỗi lần thay nguồn bố phải rửa tay hoặc lau sạch, 2 - 3 ngày sau khi thụ phấn bỏ ống cách li cho bầu phát triển. 4.1.2.3. Thu hoạch và bảo quản hạt: Hạt chín sau 5 - 6 tuần kể từ khi thụ phấn. Thu hoạch từng quả kèm theo nhãn khi quả đã ngã màu nâu, cuống quả khô và teo lại, tách hạt trong phòng và có thể gộp chung hạt chắc của cùng bố mẹ vào cùng một bao và ghi chép số hạt thu được. Hạt khoai lang duy trì sức sống 20 năm trong điều kiện bảo quản tốt (180C và độ ẩm không khí 50%) và 5 năm trong bình hút ẩm để trong tủ lạnh. Có thể bảo quản hạt đơn giản hơn trong bình hút ẩm thuỷ tinh dưới đáy rải một lớp silicagel hoặc gạo rang. 4.1.2.4. Vườn ươm cây con: Sau khi đã xử lí phá ngủ hạt, có thể gieo trực tiếp ra vườn ươm đã chuẩn bị trước. Hạt cũng có thể gieo trong đĩa petri để ở trong phòng và gieo hạt ra vườn ươm khi hạt vừa nứt nanh. Hạt thường được gieo với khoảng cách hàng cách hàng 30cm, cây cách cây 5cm. Thu hoạch dây khi cây con cho 3 - 5 hom ngọn. 4.1.2.5. Đánh giá và chọn lọc: Sau khi nhân dòng từ cây con, các dòng được đánh giá và chọn lọc theo nguyên tắc sàng lọc: số dòng giảm dần, số lần lặp lại và số điểm thí nghiệm lại tăng lên. Ví dụ, thí nghiệm khảo sát sơ bộ có 1.000 - 5.000 dòng với 5 cây/dòng trong 7 khi đó thí nghiệm so sánh năng suất chỉ 10 - 15 dòng với 20 - 30 cây/dòng và lặp lại 4 lần. Tính trạng đánh giá chọn lọc phụ thuộc vào mục tiêu của chương trình chọn giống. Để cung cấp một số ý niệm cơ bản, các chỉ tiêu cần đánh giá ở một số khâu trình bày trong bảng 2. 4.1.2.6. Phổ biến giống: Công việc của nhà chọn giống chưa hoàn thành nếu giống mới chưa được phổ biến cho nông dân. Sau khi chọn lọc dựa vào kết quả khảo nghiệm quốc gia và thí nghiệm trên đồng ruộng giống mới chính thức được công nhận, đặt tên và phổ biến cho nông dân. Khâu này đòi hỏi phải nhân giống đủ số lượng và chất lượng để cung cấp cho nông dân. Hom giống 2,5 tháng tuổi thường là tốt nhất nên phải có kế hoạch phù hợp với thời vụ trồng. Để nhân giống có thể sử dụng hom cắt hoặc củ nảy mầm. Một hom giống sau 2,5 tháng thường cho 5 hom mới trong khi đó một củ có thể sản xuất được khoảng 20 hom. Để duy trì độ thuần giống, khi nhân nên chọn hom giống cẩn thận và thường xuyên theo dõi để loại bỏ dạng lẫn. Các tính trạng cần đánh giá ở một số khâu trong quá trình chọn giống THÍ NGHIỆM PHƯƠNG THỨC TRỒNG TÍNH TRẠNG Vườn ươm 30 x 15cm 1 cây/dòng Sinh trưởng, chiều dài thân, đường kính thân, kiểu cây, màu sắc vỏ củ và thịt củ. Thí nghiệm khảo sát sơ bộ Ô nhỏ, 3 – 5 cây/ô Chiều dài thân, đường kính, màu sắc vỏ củ và thịt củ, năng suất (cao, trung bình, thấp), chất khô, sâu bệnh, dạng củ. Thí nghiệm năng suất 4 lần lặp lại 25 cây/ô Mức độ sâu hại (sâu hà, đục thân, virus), chiều dài thân, đường kính thân, màu sắc vỏ củ và thịt củ, dạng củ, trọng lượng củ thương phẩm, trọng lượng củ và số củ dùng được, hàm lượng chất khô, chất lượng ăn uống. Thí nghiệm sản xuất Gieo trồng như điều kiện sản xuất Sâu bệnh năng suất, thương phẩm (trọng lượng, số củ), năng suất củ dùng được, chất lượng ăn uống: tất cả được đánh giá và chọn lọc với sự tham gia của người sản xuất. 4.1.3. Phương pháp chọn lọc chu kì 8 Chọn lọc chu kì là một chương trình chọn giống toàn diện đề cập đến cả hai vấn đề ngắn hạn và dài hạn. Chọn lọc chu kì tạo ra những quần thể có thể di truyền rộng và có khả năng duy trì tiến bộ chọn giống thường xuyên và lâu dài. Với mỗi chu kì chọn lọc quần thể chọn giống được cải tiến, tăng tần số gen có lợi và tăng xác suất tìm ra các dòng có nhiều tính trạng mong muốn. Có ba bước trong chương trình chọn tạo bằng chọn lọc chu kì. - Tạo ra quần thể nền bằng cách chọn các dòng bố mẹ và cho chúng giao phối với nhau ở mọi tổ hợp có thể. - Gieo trồng, đánh giá và chọn lọc các dòng hình thành từ hạt, và cho các dòng giao phối với nhau. - Đưa nguồn gen mới vào vườn lai nếu có. Trong chương trình chọn tạo giống bằng phương pháp chọn lọc chu kì việc làm trước tiên là tạo ra quần thể nền hay còn gọi là quần thể nguồn. Để có một quần thể nền tốt cần phải khởi đầu bằng nguồn di truyền rộng, bằng cách chọn tối thiểu ít nhất 20 dòng bố mẹ không có quan hệ họ hàng với nhau và có đủ loại tính trạng. Giao phối giữa các dòng bố mẹ có thể tiến hành bằng tay, nhưng tốt nhất là áp dụng kỹ thuật đa giao. Việc chọn lọc các dòng hình thành từ hạt chủ yếu dựa vào sự đánh giá trên đồng ruộng và số vụ đánh giá phụ thuộc vào nguồn lực cụ thể. Tuy nhiên trong 2 hay 3 chu kì đầu tiên chỉ nên áp dụng cường độ chọn lọc thấp đến trung bình tạo điều kiện tối đa cho quá trình tái tổ hợp và tăng dần áp lực chọn lọc ở các thế hệ sau. Trong các chu kì sau có thể đưa một ít dòng có triển vọng từ các chương trình chọn phương pháp hay nguồn gen mới vào vườn lai. Quy trình chọn tạo giống bằng phương pháp chọn lọc chu kì được tổng hợp trong sơ đồ sau. Sơ đồ Phương pháp chọn lọc chu kì ở khoai lang CHỌN TẠO GIỐNG ĐẬU TƯƠNG 1. NGUỒN GỐC CÂY ĐẬU TƯƠNG Cây đậu tương (Glycine max L. Merrill) có nguồn gốc ở Trung Quốc, đã được biết đến cách đây 5.000 năm. Vavilop (1951) đã khẳng định đậu tương có nguồn Chọn 20 – 30 dòng bố mẹ; Giao phấn tự do 30 dòng được chọn giao phấn tự do Tiếp tục khảo nghiệm đưa ra giống mới Đánh giá các dòng, chọn lọc Các dòng được Nguồn gen mới 9 gốc ở Trung tâm phát sinh cây trồng Trung Quốc. Fukada (1933); Hymowitz (1970) đã kết luận: đậu tương xuất hiện đầu tiên ở dạng cây thuần hoá từ 1.100 trước công nguyên, tại vùng Đông bắc Trung Quốc. Từ phía Bắc Trung Quốc đậu tương phát triển sang Triều Tiên, Nhật Bản, thế kỉ 17 thâm nhập sang châu Âu. Ở miền Đông và Nam Trung Quốc, đậu tương truyền lan sang các nước Đông Nam châu Á. Ngày nay nông dân các nước châu Á coi cây đậu tương là một trong các cây trồng chính. Ở Việt Nam đậu tương được trồng đã lâu đời. Từ thế kỉ 13 Lê Quý Đôn đã ghi chép lại trong sách “Vân đài loại ngữ” đậu tương trồng ở một số tỉnh vùng Đông Bắc, miền Bắc nước ta. Các sản phẩm chính của đậu tương được nhân dân chế biến phổ biến là: đậu phụ, chao, tương, dầu, sữa, làm bột trong một số loại thực phẩm và làm kẹo, bánh Đậu tương phân bố rộng, được gieo trồng ở nhiều nước trên thế giới, từ 48 vĩ độ Bắc đến 30 vĩ độ Nam. Đậu tương có phản ứng chặt chẽ với độ dài ngày, là cây ngày ngắn điển hình. Theo phản ứng quang chu kì đậu tương được chia ra 13 nhóm chín khác nhau. Các nhóm chín sớm thích hợp ngày dài và mùa hè ngắn ở phía nam Canada và Bắc Mỹ. Nhóm chín muộn thích hợp với ánh sáng ngày ngắn của các vùng nhiệt đới cận xích đạo. 2. PHÂN LOẠI ĐẬU TƯƠNG Đậu tương có số lượng nhiễm sắc thể 2n = 40 thuộc họ Fabaceae, họ phụ Leguminosae ,Việt Nam thường gọi “đậu tương” hoặc “đậu nành”. Vấn đề phân loại đậu tương cho đến nay chưa được thống nhất. Các nghiên cứu gần đây nhất đã đưa ra sự phân loại được nhiều người công nhận là của tác giả: R.C. Palmer, T.Hymowitz và R.L. Nelson (1996). Theo các tác giả này chi Glycine Willd là hợp lại từ 2 chi phụ: Glycine và Soja (Moench) F.J. Herm. Các loài chủ yếu của chi Glycine L (Wild) và sự phân số của chúng LOÀI 2n SỰ PHÂN BỐ Chi phụ Glycine 1. G. albicans Tind và Craven 2. G. arenaria Tind 3. G. argyrea Tind 4. G. canescens F.j. Herm 5. G. clandestina Wendl 6. G. curvata Tind 7. G. cyrtoloba Tind 8. G. falcata Benth 9. G. hirticaulis Tind và Craven 10. G. lactovirens Tind và Craven 11. G. latifolia (benth) Newell và Hymowitz 40 40 40 40 40 40 40 40 40 ; 80 40 40 Australia Australia Australia Australia Australia Australia Australia Australia Australia Australia Australia Australia 10 12. G. latrobeana (meissn) Benth 13. G. microphylla (Benth) Tind 14. G. Pindanica Tind và Craven 15. G. tabacina (labill) Benth 16. G. tomentella Hayata Chi phụ Soja (Moench) F.J. Herm 17. G. Soja Sieb và Zucc 18. G.max (L) merrill 40 40 40 40 40 ; 80 38 ; 40 78 ; 80 40 40 Australia Australia Australia Australia, các đảo Nam Thái Bình Dương Australia, Papua New, Guinea Australia, Philippin, Đài Loan Trung Quốc, Nga, Đài Loan, Nhật Bản, Triều Tiên - đậu t ương dại. Đậu t ương trồng hiện nay trên thế giới có ở nhiều nước. - Chi phụ: Glycine: Các loài trong chi phụ Glycine hầu hết là những cây lưu niệm, hoang dại cổ xưa, được tìm thấy ở Australia, các đảo phía nam Thái Bình Dương, Philippin, Đài Loan và Đông Nam Trung Quốc. Các loài này không có trong nền nông nghiệp thâm canh, trừ loài Glycine Canescens F.J. Herm có giá trị trồng làm cỏ khô, dự trữ thức ăn cho gia súc. Tất cả các loài trong chi phụ này có các bộ gen có thể là nhị bội, tứ bội và có các dạng lệnh bội (40; 80; 38; 78). Lai giữa các loài trong chi phụ này rất khó khăn, ít có kết quả. Bằng cách sử dụng nuôi cấy In vitro ở giai đoạn tiền phôi, có thể thu được một số quả chín khi lai giữa các loài nhị bội của chi phụ này với loài Glycine max. Một số tổ hợp lai giữa G.max với loại tứ bội là loài G.max với loại tứ bội là loài G.tomentella có thể thu được hạt lai và cây F1, nhưng cây F1 là bất dục. - Chi phụ Soja (Moench) F.J. Herm Chi phụ Soja bao gồm loài G.Soja Sieb và Zucc và loài G.max là loài đậu tương trồng, có ý nghĩa kinh tế và quan trọng nhất. Khi lai trong loài G.max có thể thu được kết quả trong các tổ hợp lai. Loài G.max là loại cây thân thảo hàng năm, chưa bao giờ tìm thấy trong trạng thái hoang dại, được gieo trồng ở nhiều nước trên thế giới. Loài G. Soja Sieb và Zucc cũng thuộc loại cây thân thảo hàng năm, dạng cây bò leo với các lá kép có 3 thuỳ nhỏ và hẹp. Hoa tím, hạt nhỏ, cứng tròn có màu đen, nâu tối. Mọc hoang dại ở các tỉnh phía Bắc và Đông Bắc Trung Quốc, Liên Xô (cũ), Triều Tiên, Nhật Bản. Cả 2 loài G. max và G. Soja và Zucc đều có số lượng nhiễm sắc thể 2n = 40. 3. ĐẶC ĐIỂM CƠ QUAN SINH SẢN CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNG Đậu tương thường ra hoa sau khi gieo trồng từ 25 – 35 ngày đối với các giống ngắn ngày chín sớm, các giống chín muộn từ 40 – 50 ngày. Thời gian ra hoa còn tuỳ thuộc các vụ trong năm. Hoa đậu tương có các màu chủ yếu: tím, hồng, trắng. Các 11 hoa được mọc ra ở nách lá, đầu cành, đầu thân, mỗi cụm hoa có thể từ 3 - 35 hoa. Hoa đậu tương thường nở vào buổi sáng từ 8 - 9 giờ đến 11 - 12 giờ. Nhiệt độ thuận lợi cho nở hoa, tung phấn và thụ tinh là 250 - 280C, độ ẩm không khí 75 - 80%. Hoa đậu tương có kích thước rất bé, chiều dài từ 5 - 7mm. Một hoa bình thường bao gồm các bộ phận: đài hoa hình ống, 5 cánh hoa trong đó có 1 cánh rộng nhất gọi là cánh cờ, 2 cánh bên và 2 cánh thìa, 2 bó nhị đực dính liền nhau và 1 nhị đực tách rời, tạo thành 1 hình ống bao quanh nhị cái. Bầu nhụy cái hơi cong về phía nhị đực tách rời, đỉnh của bầu nhụy là một cụm vòi nhụy. Với cấu tạo hoa như vậy, đảm bảo cho sự tự thụ phấn của cây đậu tương. Số quả hạt trên chùm thay đổi từ 2 đến 20 quả và có thể có đến 400 quả/cây. Quả đậu tương chứa từ 1 đến 5 hạt, thông thường từ 2 đến 3 hạt trên quả. Màu sắc quả khi non thường có màu xanh, khi chín màu vàng, nâu, xám hoặc đen. Hình dạng hạt đậu tương có thể hình gần tròn, ovan, dẹt. Màu hạt: vàng, xanh, đen, nâu. Cấu tạo hạt: bao gồm vỏ hạt, rốn hạt, phôi mầm, nội nhũ. Khối lượng 1.000 hạt thay đổi từ 45g đến 50g. Đậu tương rau yêu cầu khối lượng 1000 hạt từ 300 - 500g. Đậu tương là cây tự thụ phấn điển hình, tỉ lệ giao phấn tự nhiên từ 0,5 – 1%. Vào thời gian thụ phấn bó các nhị đực kéo dài ra giống như 1 cái chuông bao quanh nhụy. Các hạt phấn rơi trực tiếp trên nuốm nhụy, vì thế tỉ lệ tự thụ rất cao. Thời gian từ khi thụ phấn đến thụ tinh vào khoảng 8 – 10 giờ. Sự tự thụ phấn có thể xảy ra trước ngày hoa nở ở bên trong nụ hoa. Vì thế ngày hoa nở đầy đủ là ngày thụ tinh hoặc sau khi thụ tinh. 4. PHƯƠNG PHÁP CHỌN TẠO GIỐNG ĐẬU TƯƠNG 4.1. Mục đích chung của chọn tạo giống đậu tương - Năng suất cao, thời gian chín phù hợp cho từng vùng, vụ khác nhau. - Khả năng chống chịu sâu bệnh, tính chống đổ, chống tách vỏ, chống chịu với điều kiện môi trường không thuận lợi. - Khả năng tổng hợp nitơ, thành phần và chất lượng hạt. Ngoài ra trong các điều kiện cụ thể cho từng khu vực sinh thái và các mục đích sử dụng riêng biệt. 4.2. Thu thập đánh giá nguồn gen Bằng cách thu thập nguồn gen của các vùng sinh thái khác nhau ở trong và ngoài nước, có thể là các loài hoang dại, các dòng mới chọn tạo, các giống bao gồm các kiểu gen khác nhau, có thể thu được các nguồn gen quý như khả năng chống chịu sâu bệnh. Các vật liệu từ giống địa phương và nhập nội đều là nguồn gen quý. Sau khi đánh giá, trồng thủ trong sản xuất, có thể phát triển thành giống tốt. Khi nghiên cứu đánh giá nguồn gen trên đồng ruộng cần chú ý một số vấn đề sau: thí nghiệm tập đoàn không cần nhắc lại, cứ sau 10 mẫu giống gieo kèm 1 hoặc 2 đối chứng. Diện tích 1 ô từ 2 - 3m2, gieo 2 hàng, khoảng 50cm x 12,5cm, 1 hốc để 2 cây cố định. Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất. 12 - Các chỉ tiêu đánh giá như: màu sắc thân, mầm hoa, lá, vỏ quả, vỏ hạt, rốn hạt, hình dạng lá, mức độ phát triển lông trên lá. Các chỉ tiêu này sử dụng thang điểm từ 1 đến 7 để đánh giá. Về khả năng chống chịu sâu bệnh, tính chống đổ, chống tách vỏ, chịu nóng, chịu lạnh và chịu hạn Căn cứ vào % và diện tích cây bị hại để cho điểm khi đánh giá. Sau khi nghiên cứu, đánh giá nguồn gen, có thể chọn lọc ra các dòng có triển vọng, phát triển thành giống tốt hoặc có thể dùng làm các dạng bố mẹ trong tổ hợp lai. 4.3. Phương pháp lai hữu tính đối với đậu tương Về nguyên tắc và kỹ thuật lai được sử dụng tương tự như các cây tự thụ phấn khác. Nhưng ở cây đậu tương khi lai, thường số hạt lai thu được không nhiều. Vì thế trong kỹ thuật lai hữu tính cần chú ý một số điểm sau: 4.3.1. Chọn cây bố mẹ Các dòng, giống sử dụng làm bố mẹ được tiến hành gieo trồng trên đồng ruộng tránh đất đai bị nhiễm bệnh, chủ động tưới tiêu, không để cỏ dại, tạo mọi điều kiện chăm sóc cho các cây sinh trưởng phát triển tốt. Cũng có thể chọn lọc các dạng làm bố mẹ ngay trong vườn đánh giá nguồn gen. Để biết có thu được hạt lai thực hay không, khi chọn các dạng làm bố mẹ nên sử dụng cây có hoa tím lai với cây hoa trắng, dạng thân sinh trưởng hữu hạn với dạng thân sinh trưởng vô hạn. Đến thời kì ra hoa tiến hành chọn lọc các cây sinh trưởng khoẻ, không bị bệnh, thân to có nhiều hoa để làm cây mẹ hoặc lấy phấn làm bố cho tổ hợp lai. 4.3.2. Khử đực và thụ phấn Chọn các chùm hoa trên thân chính, nên tỉa bớt các hoa không cần thiết. - Các hoa chọn để khử đực phải là hoa phát triển bình thường, hoàn toàn chưa nở, các tràng hoa mới nhú lên khỏi đài hoa, chưa nhìn rõ các cánh hoa một cách rõ ràng. - Khử đực: dùng panh, nhẹ nhàng tách các tràng hoa, sau đó gắp toàn bộ các nhị đực ra ngoài (cụm 9 nhị đực và 1 nhị đực tách rời thường thấp hơn). Tránh làm tổn thương bầu nhụy cái. Thụ phấn: lấy 1 – 2 bao phấn của cây dùng làm bố, đặt vào hoa cái đã khử đực. Sau khi thụ phấn có thể dùng 1 – 2 lá chét ở gần hoa lai để bao cách li hoa đã lai. Bằng cách này cũng làm tăng tỉ lệ đậu hạt so với khi lai xong không bao. Phấn hoa của cây bố có thể bảo quản trong bình hút ẩm ở điều kiện bình thường để sử dụng trong ngày. Tuy nhiên sau khi khử đực cần tiến hành thụ phấn ngay là tốt nhất. Thời gian khử đực và thụ phấn được tiến hành trong buổi sáng từ 8 - 11 giờ. 4.4. Phương pháp xử lý đột biến đối với đậu tương Đậu tương là cây mang lại nhiều kết quả trong xử lí đột biến cảm ứng để tạo ra các giống và nguồn vật liệu mới. Sử dụng các tác nhân gây đột biến đậu tương đã đem lại kết quả ở một số nước trên thế giới và Việt Nam. Thái Lan sử dụng chương trình đột biến để tạo giống đậu 13 tương có khả năng chống bệnh rỉ sắt. Xử lí phối hợp tia  và EMS (Ethylmethane Sulphonate) đã làm tăng năng suất 6%, tăng hàm lượng protein 2,5% và chín sớm hơn giống không xử lí 30 ngày (Mekhan jiew, 1981). Các giống đậu tương của Việt Nam đã được các cơ quan nghiên cứu trong nước chọn tạo ra bằng phương pháp xử lí đột biến như: DT84, DT90, DT95 và M103. Các tác nhân gây đột biến thường sử dụng cho chọn tạo giống đậu tương là tia  nguồn Co60. liều lượng với hạt khô là 18 – 20Krad. Các chất đột biến hoá học có hiệu quả cao, thuộc nhóm Alkyl, nồng độ thường từ 0,001% đến 0,4%. Ngoài ra các azide cũng có hiệu quả gây đột biến ở đậu tương. - Bộ phận xử lí: hạt khô, hạt ướt (đã ngâm nước từ 2 – 3 giờ), hạt nảy mầm, xử lí khi ra hoa. - Thời gian xử lí đột biến hoá học từ 3 – 16 giờ tuỳ thuộc vào vật liệu và chất đột biến. Xử lí trong điều kiện pH = 3, nhiệt độ từ 25 – 35oC. Chú ý mẫu hạt xử lí phải đúng giống và có độ nảy mầm cao (trên 70% cho nảy mầm), sức sống hạt giống tốt. Sau khi xử lí hoá chất rửa sạch hạt bằng nước lã nhiều lần, gieo trong điều kiện đất ẩm. 4.5. Phương pháp chọn lọc đối với đậu tương Về cơ bản các phương pháp chọn lọc đối với cây đậu tương được sử dụng tương tự như các cây tự thụ phấn khác. Tuy nhiên các phương pháp hay dùng cho các thế hệ lai hữu tính là: phương pháp chọn lọc 1 hạt (Single – Seed descent), phương pháp chọn lọc phả hệ (Pedigree). Chọn lọc đối với các giống địa phương, quần thể tự nhiên, các giống mới đã phát triển trong sản xuất để duy trì quần thể. Có thể sử dụng phương pháp chọn lọc hỗn hợp hoặc chọn lọc cá thể một lần hay nhiều lần. Trong phương pháp phả hệ (Pedigree) ở thế hệ F2 đơn vị đánh giá là từng cây, sau khi đánh giá, chọn lọc phải thu hoạch, bảo quản riêng. Thế hệ F3 nếu có các dòng thể hiện, khả năng chống đổ và chống bệnh tốt có thể thu hoạch cả dòng. Thế hệ F4 đơn vị chọn lọc là dòng, các dòng tốt được thu hoạch và bảo quản riêng, loại bỏ các dòng xấu. Thế hệ F5, sơ bộ đánh giá các dòng tốt, có thể bố trí 2 – 3 lần nhắc lại, diện tích ô từ 2 – 3m2, có đối chứng để chọn ra các dòng triển vọng. So sánh các dòng tốt đã chọn ở F5. Thí nghiệm ở 4 lần nhắc lại, diện tích ô từ 5 – 10m2. Các chỉ tiêu nông sinh học được đánh giá đầy đủ. Thí nghiệm được lặp lại 2 – 3 vụ, nhằm chọn ra dòng tốt nhất đưa đi khảo nghiệm giống Nhà nước. Đối với phương pháp chọn lọc 1 hạt chú ý ở thế hệ F2 vào thời kì chín ngọn ngẫu nhiên ở tất cả các cây, mỗi cây 1 quả 3 hạt (trường hợp cây không có quả 3 hạt, có thể ngẫu nhiên 2 quả, loại bỏ bớt số hạt, chỉ giữ lại 1 mẫu 3 hạt). Ưu điểm của phương pháp 1 hạt: giảm bớt được diện tích gieo trồng và giảm khối lượng công việc mà vẫn giữ được các biến dị di truyền. Nhược điểm: có thể bỏ sót một số kiểu gen tốt trong quá trình chọn lọc, nếu như một mẫu hạt nào đó bị chết đi trong các thế hệ đầu. Ngược lại có những kiểu 14 gen không mong muốn nhưng vẫn giữ lại thế hệ F4 hoặc F6, đáng lẽ phải loại từ thế hệ F2. Thời gian chọn tạo giống lâu, phải chờ đến F6. Ngoài các phương pháp cơ bản đã trình bày ở trên. Vấn đề ưu thế lai ở cây đậu tương cũng được một số tác giả nêu ra, nhờ phát hiện ra hiện tượng bất dục đực ở cây đậu tương do 1 cặp gen lặn ms1s1. Song vấn đề sản xuất hạt lai để phát triển các giống đậu tương ưu thế lai có nhiều khó khăn, cho đến nay chưa được áp dụng rộng rãi. Trong cải tiến quần thể nhằm làm tăng năng suất và tăng hàm lượng protein người ta đã sử dụng hiện tượng bất dục đực vào chọn lọc chu kì, với mục đích tái tổ hợp gen được tăng lên và sẽ thu được nguồn gen phong phú. 5. KỸ THUẬT SẢN XUẤT HẠT GIỐNG ĐẬU TƯƠNG Vật liệu khởi đầu cho sản xuất giống có thể là hạt giống tác giả, hạt giống lấy từ cơ sở sản xuất. Sản xuất giống được tiến hành qua các giai đoạn sau: - Năm thứ 1 (vụ thứ 1): gieo vật liệu khởi đầu với số lượng cây để sau này khi chọn phải được 2.000 – 3.000 cây mới đảm bảo độ di truyền không bị thu hẹp. Thông thường phải có từ 3 – 4kg hạt gieo ở vụ thứ 1. Tiến hành chọn lọc các cây sinh trưởng phát triển tốt, đúng với nguyên bản của giống định sản xuất. Quan sát và chọn lọc vào 2 thời kì: khi ra hoa và chín trước khi thu hoạch, dựa vào các đặc điểm chính như: dạng cây, dạng lá, màu sắc lá, hoa, vỏ quả, vỏ hạt, rốn hạt, hình dạng và kích cỡ hạt. Thời gian ra hoa và thời gian chín. Các cá thể chọn được thu hoạch và bảo quản riêng, tránh mất sức nảy mầm. - Năm thứ 2 (vụ thứ 2): mỗi cây chọn được từ vụ một đều được lấy ra 20 hạt đem gieo. Sau mỗi nhóm 9 cá thể gieo kèm 1 giống đối chứng. Chọn thời vụ tốt nhất để gieo, tất cả các cá thể đã chọn ở vụ thứ 1 được gieo hết, các ô đất có chiều ngang từ 1 - 2m, chiều dài 30 - 50m. Mật độ gieo 300.000 cây/ha. Tiến hành chọn lọc các cá thể tốt đúng nguyên bản, thu hoạch đập hạt và tập trung lại bảo quản để gieo vào vụ tới. - Năm thứ 3 (vụ thứ 3): Toàn bộ hạt thu được ở vụ thứ 2 đem gieo ở mật độ 350.000 - 400.000 cây/ha, tiến hành chọn lọc loại bỏ các cây không đúng nguyên bản, các cây bị bệnh vào thời kì ra hoa và chín trước thu hoạch. Hạt thu được ở vụ này là hạt của thế hệ 1 siêu nguyên chủng. - Năm thứ 4 (vụ thứ 4): Sản xuất hạt siêu nguyên chủng. Thực chất để tăng số lượng hạt siêu nguyên chủng, vì toàn bộ hạt đã giữ lại ở vụ thứ 3 được gieo hết, các tiêu chuẩn chọn lọc và loại thải giống vụ 3. - Năm thứ 5 (vụ thứ 5): Sản xuất hạt nguyên chủng: Các tiêu chuẩn chọn lọc và loại thải các cá thể ra khỏi quần thể tương tự vụ 4, nhưng bên cạnh ruộng sản xuất hạt nguyên chủng phải gieo đối chứng lấy từ vụ thứ 1 và 1 giống đối chứng là giống hiện đang phổ biến tại địa phương để đánh giá. Nhân hạt giống xác nhận thường qua 2 vụ, nhân tại các cơ sở Nhà nước, đến năm thứ 3 nhân lớn ở các cơ sở sản xuất để cung cấp số lượng hạt giống để cung cấp cho đại trà. Hạt giống các cấp phải được đối chiều đúng tiêu chuẩn Nhà nước quy định. 15 Các ruộng sản xuất giống được gieo trồng cách li với các giống khác ít nhất 3m. 16 CHỌN TẠO GIỐNG MÍA 1. NGUỒN GỐC CÂY MÍA Cây mía có nguồn gốc ở nam Thái Bình Dương, vùng quần đảo Ghinê. Có thể cây mía xuất hiện từ hàng vạn năm về trước, khi quần đảo Á – Úc còn dính liền. Người ta đã tìm thấy những loài dại thuộc chi Saccharum phân bố rộng khắp ở Ấn Độ, Trung Quốc, các quần đảo ở nam Thái Bình Dương (Philippin, Indonesia, Australia). Ở Trung Quốc và Ấn Độ, nghề trồng mía làm đường có cách đây hơn 2.000 năm. Từ hai nước này, nghề trồng mía được phổ biến rộng khắp vùng Đông Nam Á và Nam Á (Philippin, Nhật Bản, Indonesia, Việt Nam). Cũng từ Ấn Độ, nghề này được truyền qua phía Tây tới Iran, Ai Cập, Tây Ban Nha, Italia Các nước vùng Địa Trung Hải trồng mía khoảng đầu thế kỷ XIII. Năm 1490, Cristop Colombo đưa mía sang châu Mỹ và tại đây, chúng được phát triển mạnh ở Trung và Nam Mỹ (Cu Ba, Mexico, Braxin, Pêru). Ngày nay, mía được trồng rộng rãi ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới khắp các châu lục với sản lượng đường đạt trên 80 triệu tấn/ năm chiếm 60 – 70% tổng sản lượng đường trên thế giới (đường củ cải 30 – 35%). 2. PHÂN LOẠI MÍA Mía thuộc họ Gramineae (hoà thảo), họ phụ Andropogoneae, tộc Saccharinnae, chi Saccharum. Chi Saccharum có 10 loài, trong đó chủ yếu có 3 loài mía trồng và 2 loài dại. 2.1. Các loài mía trồng 2.1.1. Loài Saccharum officinarum L (1753) (mía nhiệt đới, mía quý) Là loài mía trồng chính, vì vậy tên Saccharum officinarum.L được dùng để chỉ chung cho các loài mía trồng. Loài mía này thích hợp vùng nhiệt đới. Đặc điểm chính là: cây to, thịt mềm, nhiều nước, tỉ lệ đường cao. Nhược điểm chính: tính kháng bệnh thấp. Các giống địa phương của nước ta thuộc loài S. officinarum có mía voi, mía đỏ, mía tím, mía mưng 2.1.2. Loài Saccharum sinense Roxb, Emend, Jesw (1819) (mía Trung Quốc) Thân nhỏ, lóng hình thót, lá mía hẹp, mềm rủ. Chín sớm, đẻ khoẻ, để gốc tốt. Loài này phân bố chủ yếu ở vùng nam Trung Quốc, bắc Việt Nam. Các giống mía Gie của ta thuộc loài này. 2.1.3. Loài Saccharum barberi Jesw (1925) (mía Ấn Độ) Thích hợp điều kiện á nhiệt đới. Thân nhỏ, lóng hình trụ, tỉ lệ xơ cao. Đặc tính nông học có lợi là sức sống khoẻ, đẻ khoẻ, bộ rễ phát triển mạnh, chịu hạn tốt, kháng được nhiều loại sâu bệnh. 2.2. Các loài mía dại 17 2.2.1. Loài Saccharum spontaneum L.(1771) (mía dại vùng Tây Nam Á) Đặc điểm chủ yếu là thân nhỏ, vỏ cứng, sức sống khoẻ, tỉ lệ xơ cao, đường rất thấp, ra hoa sớm, tính thích ứng rộng, ít bị sâu phá hoại, có khả năng kháng bệnh tốt. Các loại lau, sậy ở nước ta thuộc loài này. 2.2.2. Loài Saccharum robustum Bround Jesw (1929) Jeswiet phát hiện ra loài này ở Tân Gui-nê năm 1929. Đặc điểm loài này là thân nhỏ, lóng dài, tỉ lệ đường thấp, sức sống khoẻ và ra hoa. Thân cây tuy cao nhưng cứng nên chống được gió bão và sâu đục thân, kháng bệnh kém, nhất là những bệnh ở cổ rễ. Trong tộc Saccharinae có nhiều chi có quan hệ chặt chẽ với chi Saccharum. Mulkherjee đã xếp các chi này vào một hệ thống gọi là “phức hệ Saccharum”, gồm các chi: Saccharum + Eriathus + Sclerostachya + Narenga + Sorghum. Trong thiên nhiên, các chi trong phức hệ Saccharum có thể tạp giao với nhau và sự tạp giao này đã xảy ra trong quá trình phát triển và di chuyển của giống. Brande cho rằng sự xuất hiện các dạng đa bội là bằng chứng rõ rệt về sự tạp giao này. Sự tạp giao tự nhiên này đã phát sinh loài S.- officinarum – cơ sở của những giống mía đầu tiên. 3. ĐẶC TÍNH DI TRUYỀN CỦA CÂY MÍA 3.1. Số nhiễm sắc thể Chỉ có loài S. officinarum có số nhiễm sắc thể cố định (2n = 80). Còn các loài khác đều có số nhiễm sắc thể không cố định. Đây là kết quả của tạp giao tự nhiên giữa các loài thuộc chi Saccharum. Theo Daniels và Roach (1987), phả hệ giản lược của các loài mía được trình bày theo sơ đồ sau: 3.2. Di truyền nhiễm sắc thể ở cây lai Sự kết hợp nhiễm sắc thể ở con lai rất phức tạp, khó tìm được quy kết hợp rõ ràng. Khi lai một giống của S. officinarum có n = 40 với giống mía dại Glagah (S.spontaneum) có n = 56, người ta thu được con lai F1 có 2n = 136 tức là bằng [(40 x 2) + 56] chứ không phải (40 + 56 = 96) như theo quy luật thông thường. Trong Sacchrum spontaneum 2n = 40 - 128 Erianthus sp 2n = 20 – 30 – 40 – 60 Miscanthus sp 2n = 38 – 114 Saccharum sp 2n = 100 S. barberi 2n = 81 – 124 S. barberi 2n = 81 – 124 Saccharum robustum 2n = 60 – 80 S. siennse 2n = 111– 120 18 trường hợp này, số đơn bội của S. officinarum đã tăng lên gấp 2 tức là không có quá trình giảm phân. Tiếp theo, cho hồi giao F1 với S. officinarum, theo tỉ lệ kết hợp 1 : 1 thì con lai phải có 2n = 68 + 40 = 108. Nhưng kết quả lại là 2n = 148, nghĩa là 80 của S. officinarum và 68 của F1. Ở 2 lần lai, số nhiễm sắc thể của S. officinarum được nhân 2. Tuy nhiên, tiếp tục cho hồi giao lần 2 với S. officinarum, con lai có 2n = [(148/2 + 40] = 114, tức là có giảm phân ở S. officinarum. Nếu tiếp tục cho hồi giao với S. officinarum thì số nhiễm sắc thể ở con lai biến động khoảng 94 – 100, nghĩa là không theo quy luật nào cả. 4. PHƯƠNG PHÁP CHỌN TẠO GIỐNG MÍA 4.1. Tuyển chọn từ tập đoàn giống mía tư liệu Đây là phương pháp tuyển chọn giống nhanh, có thể tiến hành ở các cơ sở nghiên cứu chưa có điều kiện tạo giống mới bằng các 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 những ưu điểm là: + Rút ngắn thời gian nghiên cứu, không đòi hỏi phải có điều kiện nghiên cứu cao, trang thiết bị phức tạp, do đó giảm nhiều chi phí nghiên cứu. + Tiếp thu được những thành tựu nghiên cứu của các nước khác và của các cơ sở khác trong nước. Tranh thủ sự giúp đỡ quốc tế về lĩnh vực này. Tuy nhiên, đây là phương pháp chọn lọc - bồi dục giống, đánh giá và khu vực hoá giống mà bản thân nó không nhằm tạo ra giống mới. 4.2. Phương pháp lai hữu tính đối với cây mía Cho đến nay, đây là phương pháp tạo giống mía chủ yếu, nhiều giống mía nổi tiếng thế giới, cho năng suất cao, phẩm chất tốt đã được tạo bằng phương pháp này. Những giống mía lai đã thực sự tạo cuộc cách mạng trong công nghệ sản xuất mía đường. Các giống mía lai nổi tiếng đều là kết quả của phương pháp lai nhiều lần, kết hợp lai tích luỹ, lai trở lại và các tổ hợp lai đầu tiên thường là lai khác loài kể cả lai khác chi trong tộc Saccharinea để sử dụng gen tốt của cả các loài dại. 4.2.1. Lai khác loài Điển hình thành công của phương pháp lai này giống POJ. 2878. ♀ Black Cheribon (S.offcinaru Glagah (S.spon t) ♂ ♀ Bandijermasin Hitam (S.offcinarum) Loethers (S.officinar um) ♂ ♀ Labaina (S.robustu m) Fidji (S.officinar um) ♂ Kassa er POJ.1 00 EK-2 ♂ ♀ ♂ ♀ POJ.1 00 ♀ EK- 28 ♂ POJ.28 19 Đầu tiên người ta tạo giống mới từ 3 cặp lai của 6 giống, trong đó 4 thuộc S. officinarum, 1 thuộc S. spontaneum và 1 là S. robustum. Như vậy trong 3 cặp lai này có 2 cặp là lai khác loài (giữa 1 loài giống và 1 loài dại). Sau đó tiến hành lai nhiều lần giữa các con lai nhằm củng cố tính tốt của loài S. officinarum. Giống POJ. 2878 được tạo bằng phương pháp này là giống vượt hơn hẳn các giống đang trồng lúc bấy giờ về nhiều tính trạng nông học. 4.2.2. Lai xa khác chi Lai xa giữa các chi trong và ngoài phức hệ Saccharum nhằm mục đích phát triển và củng cố cơ cấu di truyền của các giống mía. Ở các tổ hợp lai này, cây mẹ thường là S. officinarum. Các chi khác thường được chọn làm cây bố. Tính đa bội thể rất phổ biến trong chi Saccharum là kết quả của lai xa trong tự nhiên đồng thời cũng là điều kiện để chi này dễ dàng lai với các chi khác trong Gramineae. Những kết quả nghiên cứu cho thấy lai giữa chi Saccharum (mẹ) và chi Shorgum (bố) đã cho kết quả khả quan hơn cả, con lai có thời gian sinh trưởng chỉ 6 tháng tuổi. Đây là hướng tạo chọn giống mía cực ngắn ngày. 4.2.3. Kỹ thuật lai  Chuẩn bị tổ hợp lai: khi chọn tổ hợp lai, phải kiểm tra khả năng hữu thụ của hạt phấn bằng dung dịch Lugon (1g Iod + 1gKI + 100ml nước). Nếu tỉ lệ hữu thụ của hạt phấn đạt > 50% thì dùng làm dòng bố; nếu < 50% thì dùng làm dòng mẹ. Giao phấn trong lồng vải: (phương pháp INICA, 1982). + Dùng 1 lồng vải trùm lên 1/3 cây mẹ (trùm kín cả bông cờ). + Cắt 2/3 thân cây bố (gồm cả bông cờ), trồng trong dung dịch dinh dưỡng (hoặc bó bầu cho cây bố). Đưa cờ của cây bố vào cùng lồng với cây mẹ. Nếu nhiều cây bố (tạp giao hỗn hợp) thì cũng đưa tất cả vào lồng vải. + Thời gian giao phấn 15 - 20 ngày. Có thể thay cây bố 2 - 3 lần (5 - 7 ngày thay một lần).  Thu hoạch hạt: thời gian hạt chín (từ giao phấn đến khi thu hoạch bông) khoảng 35 - 45 ngày. Cắt riêng từng bông, cho mỗi bông vào 1 túi vải phơi ở nơi râmmát khoảng 5 - 7 ngày.  Gieo hạt: hạt thu hoạch, phơi khô nên gieo ngay. Nếu chưa gieo được thì phải bảo quản lạnh ở 2 - 40C. 4.2.4. Tuyển chọn cây lai Gieo hạt lai thành từng dòng để theo dõi. Cần tiến hành theo dõi 2 vụ liên tiếp (1 vụ mía tơ và 1 vụ mía gốc). Sau khi nhận xét con lai ở F1, tiến hành nhân ngay những dòng triển vọng bằng phương pháp nhân vô tính (bằng hom) để đưa vào các thí nghiệm khảo nghiệm, so sánh giống và khu vực hoá. 4.3. Phương pháp xử lí đột biến đối với cây mía 20 Phương pháp xử lí hoá chất mạnh như EMS (Etil - metano - sulfonat), và MMS (Metil - metano - sulfonat) hay được sử dụng và tần số đột biến cao hơn phương pháp vật lí. Vật liệu xử lí chủ yếu là mầm để gây biến dị mầm. Một số thành công của phương pháp này như tạo giống đột biến mất khả năng ra hoa, tạo giống chống bệnh. Tuy vậy, cho đến nay chưa có giống mía cải tiến nào có triển vọng tốt được tạo ra bằng phương pháp này. Vấn đề vai trò các đột biến và phương pháp xử lí còn cần được nghiên cứu thêm. 4.4. Phương pháp nuôi cấy mô Phương pháp nuôi cấy mô đã được áp dụng trong việc nhân và chọn giống cây trồng nông nghiệp. Đối với mía, phương pháp 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