Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương đen DT2008ĐB

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 488 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG ĐẬU TƯƠNG ĐEN DT2008ĐB Nguyễn Văn Mạnh, Lê Đức Thảo, Phạm Thị Bảo Chung, Lê Thị Ánh Hồng, Lê Huy Hàm Viện Di truyền Nông nghiệp TÓM TẮT Nhằm cải tiến giống đậu tương DT2008, góp phần đa dạng bộ giống cho sản xuất, mở rộng diện tích đậu tương Việt Nam, hạt khô DT2008 đã được xử lý đột biến bằng chiếu xạ tia gama (Co60) ở 200Gy. Kết quả đã tạo ra giống DT2008ĐB có vỏ hạt màu đen, hàm lượng Carotenoids; Omega 3 và Omega 6 cao hơn DT2008, thời gian sinh trưởng (92 – 105 ngày) ngắn hơn DT2008 từ 5 – 8 ngày, năng suất cao (2,46 – 3,18 tấn/ha) nhưng sinh trưởng phát triển khoẻ, nhiễm nhẹ một số loại bệnh (gỉ sắt, phấn trắng, sương mai) như DT2008, có hệ số tương đồng cao là 0,9 (với 25 cặp mồi SSR) so với DT2008. Từ khóa: DT2008ĐB, DT2008, hạt đen, gamma, SSR I. ĐẶT VẤN ĐỀ Tại Việt Nam, đậu tương là cây trồng truyền thống, cung cấp protein chủ yếu cho con người và vật nuôi nhưng diện tích đang có xu hướng giảm dần. Đến năm 2014, diện tích chỉ còn 110,2 nghìn ha (giảm 44,3% so với 2010) với sản lượng 157,9 nghìn ha (giảm 49,6% so với 2010), năng suất thấp 1,43 tấn/ha (Tổng cục thống kê, 2016) do kỹ thuật canh tác lạc hậu, giống cũ năng suất thấp Giống DT2008 do Viện Di truyền Nông nghiệp chọn tạo, sinh trưởng phát triển khỏe, nhiễm nhẹ các loại bệnh hại như gỉ sắt, phấn trắng, sương mai (điểm 1), trồng 3 vụ/năm, năng suất cao từ 2,5 – 4,0 tấn/ha (vượt DT84 là 24,3% trong khảo nghiệm quốc gia), (Mai Quang Vinh và cs, 2010, 2012; Phạm Thị Bao Chung, 2015), chịu hạn (Chien Ha Van và cs, 2012) nhưng có thời gian sinh trưởng từ 95 – 110 ngày nên khó bố trí thời vụ, chất lượng chưa cao nên khó khăn khi mở rộng diện tích trong sản xuất. Nhằm đa dạng bộ giống đậu tương trong sản xuất, góp phần mở rộng diện tích đậu tương, chúng tôi tiến hành cải tiến giống đậu tương DT2008 bằng phương pháp chiếu xạ tia gamma (Co60) (Lê Đức Thảo và cs, 2015), đã tạo ra giống đậu tương hạt đen DT2008ĐB có năng suất và mức độ nhiễm sâu bệnh hạị tương đương giống gốc DT2008 nhưng chất lượng cao hơn, thời gian sinh trưởng ngắn hơn. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Giống đậu tương DT2008 - Tia gamma nguồn Coban 60 ở 200Gy. 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Xử lý chiếu xạ tia gamma trên hạt khô giống DT2008. Bổ sung địa điểm, thời gian và thiết bị chiếu xạ - Đánh giá và chọn lọc dòng đột biến triển vọng bằng phương pháp phả hệ. - Đánh giá sai khác di truyền bằng chỉ thị SSR Vụ đông 2012 Xử lý đột biến Năm 2013 Phát hiện đột biến (M1 – M3) Năm 2014 Đánh giá, chọn lọc dòng đột biến (M4 – M6) Năm 2015 Đánh giá, so sánh dòng đột biến triển vọng (M7 – M9) Năm 2015 – 2016 Khảo nghiệm cơ bản, khảo nghiệm sản xuất VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 489 - Khảo nghiệm cơ bản và khảo nghiệm sản xuất giống triển vọng và các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá trong các thí nghiệm theo QCVN 01-58/ 2011BNNPTNT. - Các thí nghiệm được thực hiện tại Khu thí nghiệm đậu tương, Viện Di truyền Nông nghiệp – xã Song Phượng, Đan Phượng, Hà Nội. - Số liệu được xử lý trên Excel 2007, IRRISAT 5.0 và NTSYSpc 2.1 - Thời gian thực hiện từ năm 2012 – 2016 III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Kết quả xử lý đột biến và chọn lọc dòng triển vọng Vụ đông năm 2012, hạt khô của giống đậu tương DT2008 được xử lý đột biến bằng chiếu xạ tia gamma ở 200Gy. Kết quả ở M1 thu được 9 dạng biến dị khác nhau (thân dẹt, phân cành trẻ đôi, phân cành sớm, lá dị dạng) với tỷ lệ biến dị là 16%. Ở M2, xuất hiện 14 dạng biến dị (thấp cây, nhiều cành, năng suất) với tỷ lệ biến dị là 7,65% (vỏ hạt màu đen là 0,06%), thu được 3/31 cá thể ưu tú có vỏ hạt màu đen. Các cá thể có vỏ hạt màu đen được gieo thành hàng ở M3, đã thu được 117 cá thể có vỏ hạt màu đen. Các cá thể ưu tú này được gieo riêng thành hàng, tiến hành đánh giá sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu và năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất so với giống gốc DT2008 và đối chứng DT84, áp dụng phương pháp chọn lọc phả hệ đã chọn được 67 dòng ưu tú ở M4, 32 dòng ưu tú ở M5, 18 dòng ở M6. Đến M6, các dòng được chọn đã đồng đều về sinh trưởng phát triển, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất, trong đó 3 dòng 08200-9/1, 08200-29/3 và 08200-26/11 có nhiều ưu điểm, được đưa vào so sánh cơ bản ở M7, M8, M9 qua 3 vụ xuân, hè và đông năm 2015, xác định được dòng 08200-26/11 (ngắn hơn DT2008 từ 5 – 8 ngày) triển vọng cho sản xuất, đặt tên chính thức là DT2008ĐB. 3.2. Đặc điểm nông sinh học của giống đậu tương DT2008ĐB Giống DT2008ĐB có hoa màu tím, vỏ quả khô màu nâu, rốn hạt màu đen, lá hình trứng nhọn, dạng cây bán đứng, sinh trưởng hữu hạn như giống DT2008 nhưng vỏ hạt màu đen khác so với DT2008 có vỏ hạt màu vàng. Giống DT2008ĐB sinh trưởng khoẻ, có thời gian sinh trưởng ngắn hơn DT2008 nhưng dài hơn DT84, dao động từ 92 – 105 ngày tuỳ vụ (DT2008 là 97 – 113 ngày và DT84 là 81 – 88 ngày), chiều cao cây dao động từ 55,7 – 68,9cm và phân cành khá từ 2,3 – 3,4 cành cấp 1 trên cây. Bảng 1. Đặc điểm nông sinh học của giống đậu tương DT2008ĐB ở 3 vụ xuân, hè và đông tại Hà Nội năm 2015 TT Đặc điểm DT2008ĐB DT2008 (giống gốc) DT84 (đ/c) 1 Màu hoa Tím Tím Tím 2 Màu vỏ quả khô Nâu Nâu Nâu trung bình 3 Màu vỏ hạt Đen Vàng Vàng 4 Màu rốn hạt Đen Đen Nâu 5 Dạng lá chét Trứng nhọn Trứng nhọn Trứng nhọn 6 Dạng cây Bán đứng Bán đứng Đứng 7 Kiểu sinh trưởng Hữu hạn Hữu hạn Hữu hạn 8 Thời gian sinh trưởng (ngày) 92 - 105 97 - 113 81 - 88 9 Chiều cao cây (cm) 55,7 – 68,9 54,4 – 73,5 30,8 – 45,6 10 Số cành cấp 1 trên cây (cành) 2,3 – 3,4 2,3 – 3,5 1,9 – 2,8 Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 489 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 490 3.3. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống đậu tương DT2008ĐB Giống DT2008ĐB có số quả chắc nhiều, khối lượng 1000 hạt khô cao hơn DT84 tương đương DT2008. Số quả chắc trên cây dao động từ 29,5 – 63,4 quả (DT84 từ 19,6 – 37,8 quả, DT2008 từ 30,4 – 64,5 quả), số hạt/quả dao động từ 1,96 – 2,02 và khối lượng 1000 hạt khô dao động từ 183 – 202 gam. Giống DT2008ĐB có năng suất thực thu dao động từ 2,46 – 3,18 tấn/ha, thấp hơn DT2008 nhưng cao hơn vượt trội so với DT84, cao nhất ở vụ hè là 3,18 tấn/ha (DT2008 là 3,34 tấn/ha, DT84 là 2,68 tấn/ha), thấp nhất là vụ đông là 2,46 tấn/ha (DT2008 là 2,68 tấn/ha, DT84 là 1,82 tấn/ha), vụ xuân đạt 3,00 tấn/ha (DT2008 là 3,03 tấn/ha, DT84 là 1,89 tấn/ha). Bảng 2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống đậu tương DT2008ĐB ở ở 3 vụ xuân, hè và đông tại Hà Nội năm 2015 Tên giống Số quả chắc/cây (quả) Số hạt/quả (hạt) Khối lượng 1.000 hạt khô (gam) Năng suất thực thu tấn/ha) Vụ xuân DT2008ĐB 45,7 2,02 197 3,00 DT2008 45,3 2,02 196 3,03 DT84 24,3 2,03 182 1,89 CV (%) 3,1 LSD.05 0,15 Vụ hè DT2008ĐB 63,4 2,01 183 3,18 DT2008 64,5 2,03 184 3,34 DT84 37,8 2,12 175 2,68 CV (%) 3,0 LSD.05 0,16 Vụ đông DT2008ĐB 29,5 1,96 202 2,46 DT2008 30,4 1,98 203 2,68 DT84 19,6 1,96 186 1,82 CV (%) 3,2 LSD.05 0,13 3.4. Mức độ nhiễm bệnh hại, tính chống đổ và tính tách quả của giống đậu tương DT2008ĐB Giống DT2008ĐB nhiễm nhẹ các loại bệnh như gỉ sắt (điểm 1), sương mai (điểm 1), phấn trắng (điểm 1), đốm nâu (1 – 3) như giống DT2008, khá hơn DT84. DT2008ĐB không bị tách quả (điểm 1), chống đổ tốt hơn (điểm 1) so với DT2008. Bảng 3. Mức độ nhiễm bệnh hại, tính chống đổ và tính tách quả của giống đậu tương DT2008ĐB ở 3 vụ xuân, hè và đông tại Hà Nội năm 2015 Dòng/giống Bệnh gỉ sắt (1-9) Bệnh sương mai (1-9) Bệnh phấn trắng (1-5) Bệnh đốm nâu (1-5) Tính tách quả (1-5) Tính chống đổ (1-5) DT2008ĐB 1 1 1 1-3 1 1 DT2008 1 1 1 1-3 1 1-2 DT84 (đ/c) 1 1-3 1-2 1-3 1 1 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 491 3.5. Đánh giá sai khác di truyền giữa giống đậu tương DT2008ĐB so với giống gốc DT2008 Nhằm đánh giá sai khác di truyền của giống DT2008ĐB so với giống gốc DT2008, chúng tôi đã sử dụng 25 cặp mồi SSR (Satt333, Ag-SSR11, Satt496). Kết quả, 14 cặp mồi cho locus đa hình (các locus đa hình xuất hiện từ 1 – 4 alen), tỷ lệ dị hợp tử (M) của DT2008ĐB là 0% như DT2008 nên DT2008ĐB đã thuần. Hệ số tương đồng giữa DT2008ĐB và DT2008 đạt tới 0,9. 3.6. Hàm lượng dinh dưỡng của giống đậu tương DT2008ĐB Kết quả phân tích dinh dưỡng cho thấy, DT2008ĐB có hàm lượng Carotenoids là 119,49 µg/100g, Omega 3 là 0,013 g/100g và Omega 6 là 7,475 g/100g cao hơn từ khoảng 12 – 58% so với DT2008 (Carotenoids là 75,17 µg/100g, Omega 3 là 0,010 g/100g và Omega 6 là 6,676 g/100g), các chỉ tiêu khác tương đương DT2008. Bảng 4. Hàm lượng dinh dưỡng của giống đậu tương DT2008ĐB TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Phương pháp Kết quả DT2008 DT2008ĐB 1 Lipid g/100g AOAC 991.36 18,31 18,24 2 Protein g/100g AOAC 991.20 41,57 42,26 3 Carbohydrate g/100g AOAC 920.183 25,91 25,13 4 Chất xơ g/100g AOAC 993.21 10,96 9,48 5 Calci mg/100g AOAC 921.01 288,36 269,45 6 Sắt μg/g AOAC 999.10 65,885 64,311 7 Năng lượng Kcal/100g FAO 2003 434,71 433,72 8 Carotenoids µg/100g PPN.14015a 75,17 119,49 9 Vitamin E mg/100g AOAC 992.03 5,70 5,41 10 Omega 3 g/100g PPN.1H041 0,010 0,013 11 Omega 6 g/100g PPN.1H041 6,676 7,475 12 Saturated Acid g/100g PPN.1H041 3,093 3,083 13 Oleic Acid g/100g PPN.1H041 8,288 7,521 3.7. Kết quả khảo nghiệm của giống đậu tương DT2008ĐB Giống DT2008ĐB được gửi khảo nghiệm cơ bản tại Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống sản phẩm cây trồng Quốc gia ở vụ xuân 2015 cho thấy, DT2008ĐB có dạng cây đứng, hoa màu tím, vỏ hạt màu đen, rốn hạt màu đen, sinh trưởng khoẻ, khối lượng 1.000 hạt đạt 207 gam, năng suất trung bình đạt 2,30 tấn/ha, vượt đối chứng DT84 khoảng 17,2%. Năm 2015 – 2016, giống DT2008ĐB đã được khảo nghiệm sản xuất tại Hà Nội, Vĩnh Phúc và Thái Nguyên ở các thời vụ khác nhau, trên các chân đất khác nhau cho thấy giống DT2008ĐB có năng suất vượt trội (> 25%) so với giống DT84 (đối chứng) tại tất cả các điểm khảo nghiệm. Năm 2015, vụ xuân tại Thái Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 491 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 492 Nguyên trên đất cao hạn, DT2008ĐB đạt năng suất 2,46 tấn/ha, vượt 25% so với DT84 (1,97 tấn/ha). Vụ hè tại Hà Nội, năng suất DT2008Đ đạt 2,88 tấn/ha, vượt 26% so với DT84 (2,28 tấn/ha). Vụ đông tại Hà Nội và Vĩnh Phúc, năng suất DT2008ĐB đạt 2,61 tấn/ha và 2,55 tấn/ha (DT84 là 1,80 tấn/ha và 1,85 tấn/ha). Vụ xuân 2016, năng suất DT2008 ĐB tại Hà Nội và Vĩnh Phúc đạt là 2,81 tấn/ha và 2,87 tấn/ha, DT84 chỉ đạt 2,16 tấn/ha và 1,92 tấn/ha. Bảng 5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống đậu tương DT2008 tại một số điểm khảo nghiệm sản xuất năm 2015 – 2016 Địa điểm Quy mô (ha) Thời vụ Số quả chắc/cây (quả) Số hạt/quả (hạt) Khối lượng 1.000 hạt (gam) Năng suất thực thu (tấn/ha) DT2008ĐB DT84 Năm 2015 Phổ Yên – Thái Nguyên 0,1 Xuân 32,3 2,05 195 2,46 1,97 Đan Phượng – Hà Nội 0,1 Hè 55,4 2,01 184 2,88 2,28 Vĩnh Tường – Vĩnh Phúc 0,1 Đông 28,4 1,98 205 2,55 1,80 Đan Phương – Hà Nội 0,1 Đông 33,6 2,00 201 2,34 1,85 Năm 2016 Đan Phượng – Hà Nội 0,1 Xuân 38,3 2,02 196 2,81 2,16 Vĩnh Tường – Vĩnh Phúc 0,2 Xuân 32,7 2,03 200 2,87 1,92 IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Bằng phương pháp chiếu xạ tia gamma (Co60) trên hạt khô ở 200Gy đã tạo ra giống đậu tương DT2008ĐB mang nhiều ưu điểm của giống gốc DT2008 như sinh trưởng khoẻ, nhiễm nhẹ các loại bệnh hại (gỉ sắt, sương mai...), năng suất cao. Nhưng DT2008ĐB có vỏ hạt màu đen, hàm lượng Carotenoids; Omega 3 và Omega 6 cao hơn DT2008, thời gian sinh sưởng ngắn hơn DT2008 từ 5 – 8 ngày. Giống DT2008 có chiều cao dao động từ 55,7 – 68,9cm, phân cành khá (2,3 – 3,4 cành), thời gian sinh trưởng từ 92 – 105 ngày, năng suất cao từ 2,46 – 3,18 tấn/ha, có hệ số tương đồng cao so với DT2008 là 0,9 khi sử dụng 25 cặp mồi SSR. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 . Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2011). “Quy phạm kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm về giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu tương (QCVN 01- 58/2011/BNNPTNT)”. 2. Phạm Thị Bảo Chung (2015). “Nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương thích hợp với một số tỉnh phía bắc Việt Nam”. Luận án tiến sĩ Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 3. Chien Ha Van, Dung Tien Le, Rie Nishiyama, Yasuko Watanabe, Uyen Thi Tran, Nguyen Van Dong, and Lam-Son Phan Tran (2012). “Characterization of the Newly Developed Soybean Cultivar DT2008 in Relation to the Model Variety W82 Reveals a New Genetic Resource for Comparative and Functional Genomics for Improved Drought Tolerance”, Journal of Biomedicine and Biotechnology, Vol. 2012. 3. Lê Đức Thảo, Nguyễn Văn Mạnh, Phạm Thị Bảo Chung (2015). “Ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ tia gamma Co60 đến khả năng tạo biến dị có lợi trong chọn tạo giống đậu tương”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Việt Nam, tập 2, số 9, 2015, tr. 5-9. 4. Mai Quang Vinh, Phạm Thị Bảo Chung, Lê Thị Ánh Hồng (2010), “Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương chịu hạn Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai 493 DT2008”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, số 2(15), 2010, tr.46-50. 5. Mai Quang Vinh, Phạm Thị Bảo Chung, Lê Thị Ánh Hồng (2012). “Kết quả nghiên cứu tuyển chọn giống đậu tương chịu hạn, năng suất cao phù hợp với điều kiện sinh thái khó khăn do biến đổi khí hậu tại Tây Nguyên”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam số 2(15), 2012, tr.29-35. 6. ABSTRACT A study on creation of new black soybean variety DT2008ĐB Nguyen Van Manh, Le Duc Thao, Pham Thi Bao Chung, Le Thi Anh Hong, Le Huy Ham With the aim of improving soybean cultivar DT2008 for diversifying existing soybean varieties and increasing area under soybean cultivation in Vietnam, its dry seeds were irradiated by gamma ray (Co60) at the dose of 200 Gy. As the result, this study has created new variety DT2008ĐB with black seed peelr. Compared to the origin, DT2008ĐB has the same well growth and development, slightly affected by some diseases (rust, downy mildew), high yield (2.46 – 3.18 tons/ha) and high similar coefficient of 0.9 when used 25 SSR markers but higher nutrient content and 5 – 8 days shorter growth duration (92 – 105 days). Keywords: Black seed, DT2008ĐB, DT2008, gamma, SSR Người phản biện: GS. TSKH. Trần Đình Long