Phân tích khả năng kết hợp của một số dòng ngô trong điều kiện tưới đủ và hạn

15 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 Kang H.J., I.K. Hwang, K.S. Kim and H.C. Choi, 2006. Comparison of the physicochemical properties and ultrastructure of japonica andindica rice grains. J. Agric. Food Chem., 54: 4833 - 4838. Parihar C.M., S. L. Jat, A.K. Singh, R. Sai Kumar, K.S. Hooda, G.K. Chikkappa and D.K. Singh, 2012. Quality protein maize, specialty and other corn types production technology. In Maize Production Technologies in India. Directorate of Maize Research (Indian Council of Agricultural Research - ICAR): 15-23. Evaluation of Combining ability of some waxy corn inbred lines Nguyen Thi Nhai, Dang Ngoc Ha, Do Van Dung, Nguyen Van Dien Abstract The objectives of this study were to determine the combining ability (GCA and SCA) and to identify better combiners for developing new waxy corn hybrids. Five inbred lines (namely: HN29, HNSX15, HN136, HN02-1 and HN280) were evaluated on GCA and SCA by diallel Giffing 4 model. Ten F1 hybrid combinations were tested in Dan Phuong, Hanoi, Vietnam (Winter 2015 and Spring 2016 seasons). Results showed that 4 combinations: HN29 ˟ HN280, HNSX15 ˟ HN02-1, HN136 ˟ HN280 and HN02-1 ˟ HN280 had fresh ear yield and eating quality better than that of the check hybrids. Four inbred lines (HNSX15, HN02-1, HN280, HN29) had high GCA values. Inbred lines including SX15, HN280 and HN02-1 had high SCA variance values. The conbination of HNSX15 line and HN02-1 had SCA value higher than that of others in both seasons. The combination of HNSX15 ˟ HN02-1 had higher yield of fresh ear and also had better eating quality than that of check variety MX10 by the breeder testing. Keywords: Waxy corn (Zea mays L, ssp, ceratina), combining ability GCA, SCA Ngày nhận bài: 30/8/2017 Ngày phản biện: 6/9/2017 Người phản biện: TS. Lương Văn Vàng Ngày duyệt đăng: 11/10/2017 1 Viện Nghiên cứu Ngô; 2 Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam 3 Trung tâm cải tiến Ngô và Lúa mì Quốc tế tại Ấn Độ (CIMMYT Int.), Patancheru-502 324, Hyderabad (Telangana), Ấn Độ PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ TRONG ĐIỀU KIỆN TƯỚI ĐỦ VÀ HẠN Đỗ Văn Dũng1, Đặng Ngọc Hạ1, Lê Quý Kha2, Nguyễn Chí Thành1, P.H. Zaidi3 TÓM TẮT Nghiên cứu này đã xác định khả năng kết hợp chung (GCA), khả năng kết hợp riêng (SCA) về năng suất của 9 dòng và 36 tổ hợp lai (THL) ở 3 điều kiện môi trường khác nhau (tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa). Kết quả phân tích phương sai cho thấy giá trị bình phương trung bình (MS) của GCA về năng suất là có ý nghĩa (P<0,01) trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa), đồng thời MS của GCA lớn hơn MS của SCA ở cả 3 điều kiện môi trường, nghĩa là GCA đóng góp quan trọng hơn SCA, song MS của SCA có ý nghĩa ở điều kiện hạn nặng và hạn vừa, cho thấy SCA đóng góp vai trò quan trọng ở những điều kiện cụ thể (hạn nặng, hạn vừa). Khả năng chịu hạn của thế hệ F1 tốt hơn dòng bố mẹ của chúng, biểu hiện sự giảm năng suất ở con lai F1 (từ 35 - 70% trong điều kiện hạn vừa, hạn nặng) giảm ít hơn so với dòng bố mẹ (63 - 83% trong điều kiện hạn vừa, hạn nặng). Dòng RA8 và RA9 có GCA tích cực trong tất cả 3 môi trường (tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa) và có năng suất cao. THL cụ thể như RA3/RA5 phù hợp với điều kiện tưới đủ, THL RA4/RA7 phù hợp ở điều kiện hạn nặng (SCA = 0,9 tấn/ha; năng suất đạt 3,7 tấn/ha), các THL RA5/RA6, RA2/RA7, RA2/RA8 và RA6/RA9 phù hợp điều kiện hạn vừa. Do đó, chọn lọc các giống lai đơn mới phù hợp với từng điều kiện cụ thể thông qua sự lai tạo giữa các dòng và đánh giá con lai ở điều kiện môi trường khác nhau để làm cơ sở tuyển chọn giống phục vụ sản xuất ngô ở vùng nước trời. Từ khóa: Cây ngô, tưới đủ, hạn, khả năng kết hợp, GCA, SCA 16 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Hạn là một trong những bất thuận phi sinh học chính làm giảm đáng kể sản lượng ngô của thế giới, khoảng 8,3 %/năm (Tony Fischer et al., 2014). Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) đã dự báo ảnh hưởng của hạn đến sản xuất ngô sẽ trầm trọng hơn do biến đổi khí hậu ngày càng đang diễn ra mạnh mẽ (WMO, 2011). Phần lớn diện tích ngô được trồng ở điều kiện nhờ nước trời, chính vì thế công tác chọn tạo giống ngô chịu hạn luôn được quan tâm. Trên nền tảng xác định các dòng thuần có khả năng chịu hạn, khả năng kết hợp tốt và năng suất ổn định, có thể tạo ra được giống ngô lai chịu được bất thuận (Meeks et al., 2012). Các giống được phát triển và lựa chọn trong điều kiện môi trường tối ưu không đủ để sử dụng rộng rãi trong điều kiện sản xuất nhờ nước trời, nơi có nhiều bất thuận thường xảy ra ở mỗi vụ hoặc hàng năm (Ceccarelli, 1996). Thực tế, các giống cần được đánh giá và lựa chọn trong những vùng chúng sẽ được trồng hoặc trong các môi trường tương tự. Chọn lọc con lai là một trong những giai đoạn quan trọng nhất của chương trình chọn tạo giống. Mục đích nghiên cứu này là dùng phương pháp luân giao theo sơ đồ Grifing 4, đánh giá dòng và con lai của chúng trong các điều kiện môi trường khác nhau nhằm thu được một số thông tin di truyền, khả năng kết hợp chung (GCA), khả năng kết hợp riêng (SCA), từ đó: i) xác định được khả năng chịu hạn của một số dòng bố mẹ và con lai của chúng thông qua đặc điểm năng suất; ii) phân tích được mối quan hệ giữa khả năng kết hợp với năng suất trong điều kiện môi trường khác nhau. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Bao gồm 9 dòng ngô tự phối (RA1, RA2, RA3, RA4, RA5, RA6, RA7, RA8, RA9) được phát triển từ 8 quần thể Bi-parent của CIMMYT Ấn Độ và con lai của chúng (36 tổ hợp lai). Các giống đối chứng: PAC754 (Công ty Advanta Ấn Độ), 30V92 (Công ty Pioneer), HTMH5401 (Công ty hạt giống Hytech Ấn Độ) và 900MG (Công ty Mosanto). 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Thí nghiệm tiến hành ở điều kiện đồng ruộng, thiết kế theo mô hình ô vuông la-tinh (Alpha lattice). Mật độ 57.000 cây/ha, khoảng cách: hàng cách hàng (70 cm) ˟ cây cách cây (25 cm); chiều dài hàng 4 m. - Thí nghiệm được đánh giá ở 3 điều kiện: tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa, chi tiết như sau: Ghi chú: *,  Tưới đủ, theo điều kiện độ ẩm đất thực tế; $ Tiếp tục tưới; ST-PT: Sinh trưởng-phát triển; V: Giai đoạn sinh dưỡng; R: Giai đoạn sinh thực Trong khoảng thời gian gây hạn, độ ẩm đất được theo dõi hàng tuần ở từng khối (block) trên toàn cánh đồng, ở các độ sâu 0 - 20 cm, 40 cm, 60 cm và 100 cm. Khi độ ẩm ở độ sâu 40 - 60 cm đạt 20% Ao tại điểm héo vĩnh viễn, thì tiến hành tưới phục hồi. Ở điều kiện tưới đủ: Chu kỳ 8-11 ngày tiến hành tưới đủ ẩm. Những thử nghiệm này đã được giới thiệu bởi Zaidi và Singh (2005DT). - Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng như Excel, phân tích phương sai (ANOVA), sử dụng mô hình phần mềm RStudio (chạy trên nền tảng phần mềm mở R) phân tích theo mô hình Grifing 4, theo công thức: Yijk = µ + Gi +Gj + Sij + Rk + Eijk Trong đó: Yijk là giá trị con lai giữa dòng mẹ i và dòng bố j trong lần nhắc k; µ: Giá trị trung bình thí nghiệm; Gi và Gj: hiệu ứng khả năng kết hợp chung (GCA) của dòng mẹ i và dòng bố j; Sij: hiệu ứng khả năng kết hợp riêng (SCA) của dòng mẹ i và dòng bố j; Rk: Hiệu ứng tác động của lần nhắc k; Eijk: Sai số giữa dòng bố mẹ (i, j) và lần nhắc k. 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thí nghiệm được thực hiện tại Trung tâm cải tiến ngô và Lúa mì Quốc tế (CMMYT), Viện Nghiên cứu Cây trồng cho vùng bán khô hạn (ICRISAT), Hyderabad, Ấn Độ trong thời gian từ tháng 5/2014 - 10/2014. Các giai đoạn ST-PT Điều kiện tưới đủ* Quản lý giai đoạn gây hạn* Hạn nặng Hạn vừa Gieo    V2 - V3    V5 - V6  Không tưới Không tưới V8 to V9  Không tưới $ VT (tung phấn)  Không tưới Không tưới R1 (phun râu)  Không tưới Không tưới R3 (Chín sữa)  Không tưới $ R4 (chín sáp)  $ $ R5 (Đá)    Chín sinh lý Tưới nếu cần Tưới nếu cần Tưới nếu cần 17 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Phân tích phương sai về năng suất từ luân giao của 9 dòng ngô Kết quả phân tích phương sai ở bảng 1, về môi trường cho thấy trong điều kiện tưới đủ và hạn vừa thì bình phương trung bình (MS) là có ý nghĩa (P <0,01) đối với năng suất. Trong khi đó ở điều kiện hạn nặng không thể phân tích các thành phần tương tác do một số công thức không cho thu hoạch. Bình phương trung bình của công thức thí nghiệm có ý nghĩa (P <0,01) ở điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa, đã thể hiện khả năng biến động đầy đủ giữa các kiểu gen trong 3 môi trường khác nhau. MS của khả năng kết hợp chung (GCA) về năng suất là có ý nghĩa (P<0,01) trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa cho phép lựa chọn giữa các dòng bố mẹ ở cả 3 môi trường. Kết quả cho thấy MS của GCA lớn hơn MS của SCA ở cả 3 môi trường, có nghĩa là GCA đóng góp quan trọng hơn SCA. Tuy nhiên, MS của tương tác SCA x môi trường trong điều kiện tưới đủ, hạn vừa là có ý nghĩa (P < 0,05 - 0,01) và MS của SCA chỉ có ý nghĩa ở điều kiện hạn nặng và hạn vừa, nghĩa là SCA đóng góp vai trò quan trọng ở môi trường hay THL cụ thể. Hệ số di truyền ổn định qua 3 điều kiện môi trường, có giá trị từ trung bình đến cao (0,41- 0,78) cho thấy đặc điểm năng suất phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen. Từ đó cho phép sử dụng tính trạng năng suất để đánh giá, chọn lọc các tổ hợp lai luân giao của 9 dòng trong nghiên cứu này. Bảng 1. Phân tích phương sai khả năng kết hợp về năng suất ở các điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa Ghi chú: MS: Bình phương trung bình; *, **: Mức ý nghĩa P < 0,05 và 0,01; ns: Không có nghĩa; GCA: Khả năng kết hợp chung; SCA: Khả năng kết hợp riêng; σ2GCA: Phương sai khả năng kết hợp chung; σ2SCA: Phương sai khả năng kết hợp riêng; h2: Hệ số di truyền. 3.2. Năng suất 9 dòng ngô và con lai trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa Kết quả bảng 2 cho thấy năng suất hạt trung bình của 9 dòng đạt 3,9 tấn/ha trong điều kiện tưới đủ, đạt 0,7 tấn/ha trong điều kiện hạn nặng (giảm 83%) và 1,4 tấn/ha trong điều kiện hạn vừa (giảm 63%). Năng suất của 9 dòng trong điều kiện tưới đủ từ 2,7 tấn/ha (RA3) đến 4,7 tấn/ ha (RA8), trong điều kiện hạn nặng từ 0,1 tấn/ha (RA3) đến 1,4 tấn/ha (RA9), trong điều kiện hạn vừa, từ 0,9 tấn/ha (RA3) đến 2,0 tấn/ha (RA8, RA9). Như vậy, năng suất của các dòng giảm đến 70 - 96% trong điều kiện hạn nặng, 53 - 73% trong điều kiện hạn vừa. Trong điều kiện hạn nặng, các dòng RA8, RA9 năng suất giảm thấp nhất (70%) và RA3 giảm cao nhất (96%). Trong điều kiện hạn vừa, dòng RA7 giảm năng suất thấp nhất (53%) và RA1 giảm cao nhất (70%). Điều này cho thấy sự biểu hiện của các dòng bị ảnh hưởng mạnh bởi hạn nặng và hạn vừa. Bảng 2. Năng suất của 9 dòng ở điều kiện tưới đủ, hạn nặng, hạn vừa Năng suất hạt trung bình của các tổ hợp lai biến động từ 4,4 - 8,8 tấn/ha trong điều kiện tưới đủ, 0,4 - 3,5 tấn/ha trong điều kiện hạn nặng và 3,6 - 6,0 tấn/ ha trong điều kiện hạn vừa. Năng suất trung bình cả thí nghiệm đạt 7,2 tấn/ha trong điều kiện tưới đủ, 2,1 tấn/ha trong điều kiện hạn nặng và 4,7 tấn/ha trong điều kiện hạn vừa. Ở con lai cho thấy sự chịu hạn tốt hơn các dòng bố mẹ. Sự giảm năng suất của các tổ hợp lai ở điều kiện hạn nặng từ 50 - 93%, trầm trọng hơn ở điều kiện hạn vừa (10 - 53%). Trung bình ở điều kiện hạn nặng năng suất các tổ hợp lai giảm 70%, giảm 35% trong điều kiện hạn vừa (Bảng 3). Nguồn Bình phương trung bình (MS) Tưới đủ Hạn nặng Hạn vừa Môi trường 210,02** ns 55,04** Công thức (tổ hợp lai) 2,67** 0,74** 1,25** GCA 8,57** 1,30** 2,73** SCA 0,93 0,42** 0,82* Môi trường*Công thức 0,69** ns 0,59** GCA*Môi trường 0,67* ns 0,76** SCA*Môi trường 0,70** ns 0,53** Sai số 0,43  0,22 0,31 σ2GCA 0,38 0,14 0,06 σ2SCA 0,08 0,21 0,17 h2 0,78 0,69 0,41 Tên dòng Năng suất (tấn/ha) % giảm năng suất Tưới đủ (A) Hạn nặng (B) Hạn vừa (C) B với A C với A RA1 3,5 0,4 1,0 89 71 RA2 4,3 0,4 2,0 90 53 RA3 2,8 0,1 0,9 96 67 RA4 4,2 0,3 1,2 93 71 RA5 4,4 1,3 1,6 70 64 RA6 2,7 0,3 1,2 88 63 RA7 4,4 0,8 1,2 81 73 RA8 4,7 1,4 2,0 70 58 RA9 4,3 1,3 2,0 70 53 Trung bình 3,9 0,7 1,4 83 63 Biến động 2,7 - 4,7 0,3 -1,4 0,9 - 2,0 70 - 90 53 - 73 18 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 Bảng 3. Năng suất 36 tổ hợp lai luân giao của 9 dòng trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa Năng suất trung bình của các THL ở bảng 3 trong điều kiện tưới đủ đạt 7,2 tấn/ha, trong đó một số THL RA1/RA8, RA6/RA9, RA6/RA8 có năng suất 8,7 - 8,8 tấn/ha, cao hơn đối chứng 900MG (8,0 tấn/ ha). Trong môi trường hạn nặng năng suất trung bình đạt 2,1 tấn/ha, trong đó có một số THL RA4/ RA7, RA7/RA9 đạt 3,5 tấn/ha cao hơn đối chứng 30V92 (3,1 tấn/ha). Trong môi trường hạn vừa, các THL có năng suất trung bình đạt 4,7 tấn/ha, biến động từ 3,6 tấn/ha (RA5/RA7) đến 6,0 tấn/ha (RA2/ RA8), cao hơn đối chứng HMH5401 (5,7 tấn /ha). THL RA2/RA5 giảm năng suất cao nhất (93%) và RA4/RA7 giảm thấp nhất (50%) trong điều kiện hạn nặng. Trong điều kiện hạn vừa, năng suất của RA1/ RA6 giảm nhiều nhất (53%) và RA2/RA3 giảm thấp nhất (10%). Tóm lại, so với điều kiện tưới đủ, điều kiện hạn nặng cho thấy năng suất giảm 70%, trong khi ở điều kiện hạn vừa giảm 35%. Kết quả này cũng tương tự với báo cáo trước đó của Zaidi và Singh (2005DT), Barnabas và cộng tác viên (2008), Jager và cộng tác viên (2009). Trong nghiên cứu này cho thấy các THL có khả năng chịu hạn tốt hơn so với các dòng bố mẹ ở điều kiện hạn nặng, hạn vừa. Kết quả này trùng hợp với các nghiên cứu của Betrán và cộng tác viên (2003), Makumbi và cộng tác viên (2011). Do đó, phát triển, cải tạo dòng thuần để tạo giống lai và áp dụng các phương pháp tạo giống giữa các quần thể có tầm quan trọng và ý nghĩa ứng dụng cao. 3.3. Khả năng kết hợp của 9 dòng ngô trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa Hiệu ứng khả năng kết hợp chung có ý nghĩa được trình bày ở bảng 4, hình 1 và hình 2. Qua ba môi trường (tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa) cho thấy hiệu ứng GCA đều có ý nghĩa (P <0,01). Ở hình 1, bảng 4, trong điều kiện tưới đủ, dòng RA8 (GCA = 0,9) có hiệu ứng GCA có ý nghĩa đối với năng suất và đạt 4,6 tấn/ha, tiếp theo là RA9 (GCA = 0,6) và RA6 (GCA = 0,5). Trong điều kiện hạn nặng, dòng RA7 có hiệu ứng GCA cao nhất (GCA = 0,6), sau đó là dòng RA8 (GCA = 0,5), rồi đến RA9 (GCA = 0,4). Ở điều kiện hạn vừa, hiệu ứng GCA dòng RA8 (GCA = 0,5) và RA9 (GCA =0,3) có ý nghĩa ở mức P<0,01 và đáng kể. Do vậy, các dòng này đã góp phần làm tăng năng suất ở tổ hợp lai cao hơn mức trung bình của thí nghiệm trong ba môi trường. Các dòng RA2 và RA3 cho thấy hiệu ứng GCA là tiêu cực đối với năng suất trong điều kiện tưới đủ và hạn nặng, dòng RA5 cho thấy hiệu ứng GCA tiêu cực trong cả 3 môi trường, mặc dù có năng suất khá, do đó chúng góp phần làm giảm năng suất con lai F1. Tổ hợp lai Năng suất (tấn/ha) % giảm năng suất Tưới đủ (A) Hạn nặng (B) Hạn vừa (C) B với A C với A RA1 / RA2 6,5 2,2 4,8 67 25 RA1 / RA3 6,1 1,8 4,7 70 23 RA1 / RA4 7,7 1,7 4,8 78 38 RA1 / RA5 6,1 1,6 4,0 74 34 RA1 / RA6 8,3 2,7 3,9 67 53 RA1 / RA7 6,5 2,2 3,8 66 42 RA1 / RA8 8,7 2,8 4,7 68 47 RA1 / RA9 8,5 2,9 4,7 66 45 RA2 / RA3 4,4 0,9 4,0 79 10 RA2 / RA4 7,0 2,0 4,8 72 32 RA2 / RA5 6,0 0,4 3,7 93 39 RA2 / RA6 6,5 1,0 4,9 85 25 RA2 / RA7 7,0 2,6 5,4 63 23 RA2 / RA8 8,1 2,0 6,0 75 26 RA2 / RA9 7,7 3,0 5,1 62 34 RA3 / RA4 5,9 1,7 4,9 71 18 RA3 / RA5 6,6 1,9 4,4 71 34 RA3 / RA6 6,8 1,4 3,9 80 42 RA3 / RA7 6,9 2,1 4,5 70 35 RA3 / RA8 6,3 2,5 5,0 60 20 RA3 / RA9 6,4 2,4 5,0 62 22 RA4 / RA5 6,6 1,1 4,2 83 36 RA4 / RA6 7,1 1,3 4,9 82 32 RA4 / RA7 6,9 3,5 4,6 50 34 RA4 / RA8 8,5 2,9 5,6 66 34 RA4 / RA9 7,9 1,5 5,2 81 34 RA5 / RA6 7,3 2,2 5,2 69 29 RA5 / RA7 7,1 1,5 3,6 79 49 RA5 / RA8 7,8 1,9 4,8 76 38 RA5 / RA9 7,2 2,6 4,4 63 38 RA6 / RA7 7,6 3,3 4,2 57 45 RA6 / RA8 8,8 2,9 4,9 67 44 RA6 / RA9 8,7 1,4 5,7 84 34 RA7 / RA8 8,1 2,8 5,2 66 36 RA7 / RA9 7,9 3,4 4,8 57 39 RA8 / RA9 8,1 3,3 5,2 60 36 Trung bình 7,2 2,1 4,7 70 35 Đối chứng PAC754 7,3 2,5 4,0 66 45 30V92 7,6 3,1 4,9 59 36 HMH5401 7,3 2,0 5,7 73 22 900MG 8,0 2,9 4,3 64 46 LSD0,05 1,0 0,8 0,6 CV (%) 9,7 18,9 16,4 19 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 Hình 1. Khả năng kết hợp chung của 9 dòng ngô trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa Dòng RA1 cho thấy hiệu ứng GCA có ý nghĩa tiêu cực đối với năng suất trong môi trường hạn vừa. Chỉ có dòng RA8 và RA9 có hiệu ứng GCA tích cực trong tất cả 3 môi trường và cũng là các dòng có năng suất cao. Về khả năng kết hợp riêng (SCA), số liệu ở Bảng 4 cho thấy trong điều kiện tưới đủ, 3 THL: RA3/RA5 (giá trị SCA = 0,9, năng suất là 6,6 tấn/ha - bảng 3), RA3/RA7 (giá trị SCA = 0,8, năng suất 6,9 tấn/ha) và RA2/RA8 (SCA = 0,6, năng suất 8,1 tấn/ha) có SCA cao có ý nghĩa và năng suất tương đương đối chứng 900MG (8,0 tấn/ha). Trong môi trường hạn nặng, tổ hợp lai RA4/RA7 có SCA cao nhất là 0,9 và năng suất cũng cao nhất (3,7 tấn/ha), THL RA6/ RA7 cũng có hiệu ứng SCA đáng kể với năng suất con lai cao (3,3 tấn/ha), sau đó THL RA2/RA9 có hiệu ứng SCA = 0,8, với năng suất 3,0 tấn/ha, đều có năng suất tương đương và vượt đối chứng 30V92 (3,1 tấn/ha). Tiếp theo đó THL RA5/RA6 có hiệu ứng SCA khá cao (SCA = 0,7) nhưng năng suất con lai chỉ đạt 2,2 tấn/ha. Trong điều kiện hạn vừa, tổ hợp lai RA5/RA6 có hiệu ứng SCA cao nhất (0,9) với năng suất đạt 5,2 tấn/ha, đây là tổ hợp lai của cặp bố mẹ có năng suất thấp. Các tổ hợp lai RA2/RA8, RA6/ RA9 và RA2/RA7 cũng có hiệu ứng SCA khá cao có năng suất cao, lần lượt đạt 6,0 tấn/ha, 5,7 tấn/ha và 5,4 tấn/ha, tương đương đối chứng HMH5401 (5,7 tấn/ha). Như vậy, có thể lựa chọn tổ hợp lai RA3/ RA5, RA4/RA7 cho điều kiện tưới đủ và hạn nặng, tổ hợp lai RA5/RA6, RA2/RA8 cho điều kiện hạn vừa và tưới đủ. 3.4. Tương quan tuyến tính giữa năng suất, khả năng kết hợp của 9 dòng ngô trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa Hình 2 cho thấy đường hồi quy tuyến tính tin cậy của SCA đối với năng suất của các con lai F1 với giá trị ước lượng cao ở cả 3 môi trường. Sự tương quan giữa SCA và năng suất hạt của F1 ở điều kiện hạn nặng (R2 = 0,47, r = 0,69) và điều kiện hạn vừa (R2 = 0,48, r = 0,69) cao hơn đối so với điều kiện tưới đủ (R2 = 0,25, r = 0,49). Kết quả này cũng trùng lặp với công bố của (Makumbi, Betrán và cộng sự, 2011) khi ông cho rằng, năng suất hạt có tương quan chặt với khả năng kết hợp ở 8 môi trường khác nhau. Hình 2. Tương quan giữa năng suất hạt và khả năng kết hợp riêng của các tổ hợp lai trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa Hình 3. Tương quan giữa năng suất hạt (GY) và khả năng kết hợp chung (GCA) của 9 dòng trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa Hình 3 cho thấy đường hồi quy tuyến tính của các dòng bố mẹ với khả năng kết hợp chung (GCA) có ý nghĩa đối với điều kiện tưới đủ (R2 = 0,42; r = 0,65) và điều kiện hạn vừa (R2 = 0,44, r = 0,67), nhưng không đáng kể ở điều kiện hạn nặng (R2 = 0,23, r = 0,48). Betrán và cộng tác viên (2003) cũng tìm thấy sự tương quan tích cực (r = 0,5) giữa các hiệu ứng GCA về năng suất của các dòng bố mẹ qua 12 môi trường bao gồm điều kiện bất thuận và không bất thuận (Betrán, Ribaut et al., 2003). Do đó, các hiệu ứng GCA có thể được sử dụng như là một yếu tố xác định hiệu quả của các dòng trong các điều kiện tưới đủ và hạn. 20 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 Bảng 4. Khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng của 9 dòng trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa Ghi chú: GCA: Khả năng kết hợp chung; SCA: Khả năng kết hợp riêng; THL: Tổ hợp lai. THL Tưới đủ Hạn nặng Hạn vừa GCA SCA GCA SCA GCA SCA Mẹ Bố THL Mẹ Bố THL Mẹ Bố THL RA1 / RA2 0,1 -0,6** -0,2 0,1 -0,4** 0,3 -0,3* 0,1 0,3 RA1 / RA3 0,1 -1,1** -0,1 0,1 -0,3** -0,1 -0,3* -0,2 0,4 RA1 / RA4 0,1 0,0 0,4 0,1 -0,2 -0,3 -0,3* 0,2 0,2 RA1 / RA5 0,1 -0,4** -0,7 0,1 -0,5** -0,1 -0,3* -0,4** 0,1 RA1 / RA6 0,1 0,5** 0,5 0,1 -0,1 0,6* -0,3* 0,0 -0,4 RA1 / RA7 0,1 0,0 -0,8* 0,1 0,6** -0,6 -0,3* -0,2 -0,3 RA1 / RA8 0,1 0,9** 0,4 0,1 0,5** 0,0 -0,3* 0,5** -0,2 RA1 / RA9 0,1 0,6** 0,5 0,1 0,4** 0,2 -0,3* 0,3* 0,0 RA2 / RA3 -0,6** -1,1** -0,9* -0,4** -0,3** -0,4 0,1 -0,2 -0,6* RA2 / RA4 -0,6** 0,0 0,4 -0,4** -0,2 0,5 0,1 0,2 -0,2 RA2 / RA5 -0,6** -0,4** -0,1 -0,4** -0,5** -0,7* 0,1 -0,4** -0,7* RA2 / RA6 -0,6** 0,5** -0,5 -0,4** -0,1 -0,6 0,1 0,0 0,0 RA2 / RA7 -0,6** 0,0 0,3 -0,4** 0,6** 0,3 0,1 -0,2 0,7* RA2 / RA8 -0,6** 0,9** 0,6 -0,4** 0,5** -0,2 0,1 0,5** 0,6* RA2 / RA9 -0,6** 0,6** 0,5 -0,4** 0,4** 0,7* 0,1 0,3* -0,1 RA3 / RA4 -1,1** 0,0 -0,1 -0,3** -0,2 0,1 -0,2 0,2 0,2 RA3 / RA5 -1,1** -0,4** 0,9* -0,3** -0,5** 0,6* -0,2 -0,4** 0,3 RA3 / RA6 -1,1** 0,5** 0,3 -0,3** -0,1 -0,3 -0,2 0,0 -0,6* RA3 / RA7 -1,1** 0,0 0,8* -0,3** 0,6** -0,3 -0,2 -0,2 0,2 RA3 / RA8 -1,1** 0,9** -0,6 -0,3** 0,5** 0,2 -0,2 0,5** 0,0 RA3 / RA9 -1,1** 0,6** -0,2 -0,3** 0,4** 0,2 -0,2 0,3* 0,1 RA4 / RA5 0,0 -0,4** -0,2 -0,2 -0,5** -0,2 0,2 -0,4** -0,2 RA4 / RA6 0,0 0,5** -0,5 -0,2 -0,1 -0,4 0,2 0,0 0,0 RA4 / RA7 0,0 0,0 -0,3 -0,2 0,6** 0,9** 0,2 -0,2 -0,1 RA4 / RA8 0,0 0,9** 0,3 -0,2 0,5** 0,4 0,2 0,5** 0,2 RA4 / RA9 0,0 0,6** 0,0 -0,2 0,4** -0,9** 0,2 0,3* 0,0 RA5 / RA6 -0,4** 0,5** 0,1 -0,5** -0,1 0,7* -0,4** 0,0 0,9** RA5 / RA7 -0,4** 0,0 0,3 -0,5** 0,6** -0,6* -0,4** -0,2 -0,3 RA5 / RA8 -0,4** 0,9** 0,1 -0,5** 0,5** -0,2 -0,4** 0,5** 0,0 RA5 / RA9 -0,4** 0,6** -0,3 -0,5** 0,4** 0,5 -0,4** 0,3* -0,2 RA6 / RA7 0,5 0,0 -0,1 -0,1 0,6** 0,7* 0,0 -0,2 -0,3 RA6 / RA8 0,5** 0,9** 0,1 -0,1 0,5** 0,3 0,0 0,5** -0,3 RA6 / RA9 0,5** 0,6** 0,3 -0,1 0,4** -1,0** 0,0 0,3* 0,6* RA7 / RA8 0,0 0,9** -0,1 0,6** 0,5** -0,5 -0,2 0,5** 0,2 RA7 / RA9 0,0 0,6** 0,0 0,6** 0,4** 0,2 -0,2 0,3* 0,0 RA8 / RA9 0,9** 0,6** -0,7 0,5** 0,4** 0,1 0,5** 0,3* -0,4 Trung bình -0,3 0,3 0,0 -0,2 0,2 0,0 -0,1 0,1 0,0 Lớn nhất 0,9 0,9 0,9 0,6 0,6 0,9 0,5 0,5 0,9 Nhỏ nhất -1,1 -1,1 -0,9 -0,5 -0,5 -1,0 -0,4 -0,4 -0,7 21 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017 IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận - Kết quả phân tích phương sai của 9 dòng ngô trong 3 điều kiện môi trường (tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa) cho thấy GCA về năng suất có đóng góp quan trọng hơn ở điều kiện tưới đủ, trong khi SCA đóng góp quan trọng ở điều kiện hạn nặng, hạn vừa. - Khả năng chịu hạn của thế hệ F1 tốt hơn dòng bố mẹ của chúng, biểu hiện sự giảm năng suất ít hơn bởi hạn. So với điều kiện tưới đủ, thì ở điều kiện hạn nặng, năng suất các con lai F1 giảm 70%, các dòng bố mẹ giảm 83%, trong điều kiện hạn vừa năng suất các con lai F1 giảm 35%, các dòng bố mẹ giảm 63%. Dòng RA8 và RA9 có GCA tích cực ở cả 3 điều kiện và có năng suất cao. Tổ hợp lai RA3/RA5 phù hợp với điều kiện tưới đủ, RA4/RA7 phù hợp ở điều kiện hạn nặng (SCA = 0,9; năng suất đạt 3,7 tấn/ha), các THL RA5/RA6, RA2/RA8 phù hợp điều kiện hạn vừa hay tưới đủ. - Mối tương quan SCA với năng suất của các tổ hợp lai có ý nghĩa với giá trị ước lượng cao ở 3 điều kiện. Trong khi đó, mối tương quan GCA với năng suất của các tổ hợp lai có ý nghĩa ở điều kiện tưới đủ (R2 = 0,42; r = 0,65) và điều kiện hạn vừa (R2 = 0,44, r = 0,67), nhưng không đáng kể ở điều kiện hạn nặng (R2 = 0,23, r = 0,48). 4.2. Đề nghị - Tiếp tục nghiên cứu và sử dụng các dòng RA2, RA4, RA5, RA7, RA8 và RA9. - Đánh giá, khảo nghiệm một số tổ hợp lai tốt như RA4/RA7, RA2/RA7, RA2/RA8, RA5/RA6, RA6/RA9 để lựa chọn, phát triển giống mới phục vụ sản xuất. TÀI LIỆU THAM KHẢO Barnabas B., K. Jager and A. Feher, 2008. The effect of drought and heat stress on reproductive processes in cereals. Plant, Cell & Environment, 31(1): 11-38. Betrán F.J., D. Beck, M. Bänziger and G.O. Edmeades, 2003. Genetic analysis of Inbred and Hybrid grain yield under stress and nonstress environments in Tropical maize. Crop Sci., 43(3): 807-817. Betrán F.J., J.M. Ribaut, D. Beck and D. Gonzalez de León, 2003. Genetic diversity, specific combining ability, and heterosis in tropical maize under stress and nonstress environments. Crop Science, 43(3): 797-806. Ceccarelli S., 1996. Adaptation to low/high input cultivation. Euphytica, 92 (203-214). Makumbi D., J. Betrán, M. Bänziger and J.-M. and Ribaut, 2011. Combining ability, heterosis and genetic diversity in tropical maize (Zea mays L.) under stress and non-stress conditions. Euphytica, 180: 143-162. Marcelo J. Carena, Bergman G. , Riveland N, Eriksmoen E, Halvorson and M. Becker, 2009. Breeding maize for higher yield and quality under drought stress. . Maydica 54: pp 287-296. Meeks M., Murray S.C., Hague S., Hays D. and Ibrahim A.M.H., 2012. Genetic variation for maize epicuticular wax response to drought stress at flowering. Journal Agronomy and Crop Science, 198: 161-172. Tony Fischer, Derek Byerlee and Greg Edmeades, 2014. Crop yields and Global food security. The Australian Centre for International Agricultural Research (ACIAR), GPO Box 1571, Canberra ACT 2601, Australia, aciar@aciar.gov.au, GRDC_Grains Research & Development Corporation. WMO, 2011. Integrated Drought Management Programme (IDMP). Climate Change Adaptation in Water and Agriculture and other sectors. Zaidi P.H. and Singh N.N., 2005DT. Drought Tolerance in Tropical Maize Problems and Prospects. New Delhi, Directorate of Maize Research. Analysis of combining ability in some maize lines under well-watered and drought stress conditions Do Van Dung, Dang Ngoc Ha, Le Quy Kha, Nguyen Chi Thanh, P.H. Zaidi Abstract The objective of this study was to determine GCA and SCA for grain yield in 9 inbred lines and 36 test-crosses under various environmental conditions (well watered, severe drought and mild drought). The results on variance analysis showed that the GCA mean square (MS) for grain yield was significant (P<0,01) and also higher than that of SCA under optimum irrigation, moderate and severe drought, which means that GCA plays a more important role in grain yield than SCA does but the SCA mean square was of significance under severe and mild drought, which shows that SCA affects significantly on grain yield in specific conditions. GCA effects on grain yield, under well-watered condition, are of more important role but SCA is more decisive factor in severe and moderate drought.