BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN THẾ THỊNH
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG CỦA CÁC TỔ HỢP
NGÔ LAI Ở MỘT SỐ VÙNG SINH THÁI KHÁC NHAU
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ: 60.62.01.10
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TS. VŨ VĂN LIẾT
HÀ NỘI - 2015
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn
và các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Nguyễn Thế Thịnh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo GS.TS Vũ Văn
Liết bộ môn Di truyền – Chọn giống cây trồng đã hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ
tận tình trong suốt thời gian thực tập đề tài tốt nghiệp.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban chủ nhiệm khoa, các thầy cô giáo
trong khoa Nông học, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Di truyền – Chọn
giống cây trồng đã giảng dạy và tạo điều kiện tốt cho tôi trong suốt quá trình học
tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Nghiên cứu và phát triển cây trồng - Học
viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện tốt nhất giúp đỡ tôi trong quá trình
thực tập đề tài tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo cũng như các đồng nghiệp tại
công ty TNHH Syngenta Việt Nam đã cho phép và tạo điều kiện cho tôi đi học và
thực hiện đề tài.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và người
thân đã giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày16 tháng 6 năm 2015
Tác giả luận văn
Nguyễn Thế Thịnh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục các chữ viết tắt vi
Danh mục bảng vii
Danh mục hình ix
MỞ ĐẦU 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 4
1.1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 4
1.1.2 Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam 6
1.2 Nghiên cứu phát triển giống ngô lai 9
1.2.1 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai trên thế giới 9
1.2.2 Nghiên cứu khả năng kết hợp trong chọn giống ngô lai 12
1.2.3 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai của Việt Nam 15
1.3 Nghiên cứu tương tác kiểu gen và môi trường 17
1.3.1 Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến sinh trưởng và phát triển của
cây ngô 17
1.3.2 Nghiên cứu tương tác kiểu gen môi trường 20
Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 24
2.1.1 Vật liệu nghiên cứu 24
2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 25
2.1.3 Thời gian nghiên cứu 25
2.2 Nội dung nghiên cứu 25
2.3 Phương pháp nghiên cứu 25
2.3.1 Bố trí thí nghiệm 25
2.3.2 Quy trình chăm sóc thí nghiệm 26
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv
2.3.3 Các chỉ tiêu theo dõi gồm 27
2.3.4 Phân tích kết quả thí nghiệm 30
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32
3.1 Một số chỉ tiêu về điều thời tiết ở các vùng sinh thái nghiên cứu 32
3.2 Thời gian sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp lai trong thí nghiệm 34
3.3 Các chỉ tiêu về hình thái của các tổ hợp lai trong thí nghiệm 41
3.4 Trạng thái cây và độ bao bắp của các tổ hợp lai trong thí nghiệm 45
3.5 Một số đặc điểm về hạt của các tổ hợp lai trong thí nghiệm 47
3.6 Khả năng chống chịu của các tổ hợp lai trong thí nghiệm 49
3.6.1 Khả năng chống chịu sâu, bệnh của các tổ hợp lai trong thí nghiệm 49
3.6.2 Mức độ chống chịu với điều kiện bất thuận của các tổ hợp lai
trong thí nghiệm 54
3.7 Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai 57
3.7.1 Chiều dài bắp, đường kính bắp và chiều dài đuôi chuột của các tổ
hợp lai trong thí nghiệm 57
3.7.2 Số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng và tỷ lệ bắp/cây 61
3.7.3 Tỷ lệ hạt/bắp, khối lượng (KL) 1000 hạt và ẩm độ lúc thu hoạch 67
3.8 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai trong các điểm nghiên cứu 72
3.8.1 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai tại các điểm thí nghiệm
trong vụ Xuân Hè năm 2014 72
3.8.2 Năng suất thực thu của các tổ hợp lai tại các điểm thí nghiệm
trong vụ Hè Thu năm 2014 73
3.8.3 Năng suất thực thu trung bình của các tổ hợp lai có triển vọng
trong thí nghiệm năm 2014 74
3.9 Đánh giá tính ổn định của các tổ hợp lai thí nghiệm qua các vùng sinh
thái khác nhau 75
3.9.1 Tính ổn định về thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai thí
nghiệm qua các vùng sinh thái 75
3.9.2 Tính ổn định về năng suất của các tổ hợp lai thí nghiệm qua các
vùng sinh thái 77
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v
3.9.3 Phân nhóm môi trường và chỉ số môi trường của các điểm thí
nghiệm 79
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 82
1 Kết luận 82
2 Đề nghị 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BĐ Bán đá
BRN Bán răng ngựa
BRVT Bà Rịa Vũng Tàu
CV Cam vàng
CNSH Công nghệ sinh học
Đ Đá
Đ/C Đối chứng
HB Hòa Bình
HY Hưng Yên
KL Khối lượng
KNKH Khả năng kết hợp
LS Lạng Sơn
NA Nghệ An
PTNT Phát triển nông thôn
THL Tổ hợp lai
TGST Thời gian sinh trưởng
UTL Ưu thế lai
V Vàng
VC Vàng cam
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT TÊN BẢNG TRANG
1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng toàn cầu qua trên 50 năm của ba
cây ngũ cốc quan trọng 4
1.2. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của các châu lục năm 2013 5
1.3. Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 - 2012 7
3.1. Số liệu khí tượng của các vùng sinh thái trong vụ Xuân Hè năm 2014 32
3.2. Số liệu khí tượng của các vùng sinh thái trong vụ Hè Thu năm 2014 33
3.3. Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai từ khi gieo đến khi bắp
chín sinh lý tại các điểm thí nghiệm vụ Xuân Hè năm 2014 39
3.4. Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai từ khi gieo đến khi bắp
chín sinh lý tại các điểm thí nghiệm vụ Hè Thu năm 2014 40
3.5. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các tổ hợp lai trong vụ Xuân
Hè (vụ 1) và vụ Hè Thu (vụ 2) năm 2014 44
3.6. Trạng thái cây và độ bao bắp của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè (vụ
1) và vụ Hè Thu (vụ 2) năm 2014 46
3.7. Dạng hạt và màu sắc hạt của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè (vụ 1) và
vụ Hè Thu (vụ 2) năm 2014 48
3.8. Khả năng chống chịu một số loại sâu bệnh hại của các tổ hợp lai trong
điều kiện vụ Xuân Hè năm 2014 52
3.9. Khả năng chống chịu một số loại sâu bệnh hại của các tổ hợp lai trong
điều kiện vụ Hè Thu năm 2014 53
3.10. Khả năng chống chịu với môi trường của các tổ hợp lai trong điều
kiện vụ Xuân Hè năm 2014 55
3.11. Khả năng chống chịu với môi trường của các tổ hợp lai trong điều
kiện vụ Hè Thu năm 2014 56
3.12. Các chỉ tiêu về bắp liên quan đến năng suất của các tổ hợp lai trong vụ
Xuân Hè (vụ 1) và vụ Hè Thu (vụ 2) năm 2014 60
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page viii
3.13. Chiều dài đuôi chuột của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè (vụ 1) và
vụ Hè Thu (vụ 2) 2014 61
3.14. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè
năm 2014 65
3.15. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Hè Thu
năm 2014 66
3.16. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè
năm 2014 70
3.17. Các yếu tố cấu thành năng suất của các tổ hợp lai trong vụ Hè Thu
năm 2014 71
3.18. Năng suất thực thu của các tổ hợp lai trong vụ Xuân Hè năm 2014
(tạ/ha) 72
3.19. Năng suất thực thu của các tổ hợp lai trong vụ Hè Thu 2014 (tạ/ha) 73
3.20. Phân tích phương sai tổng hợp về thời gian sinh trưởng qua các điểm
nghiên cứu trong hai vụ năm 2014 76
3.21. Tính ổn định về thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai trong hai vụ
năm 2014 76
3.22. Phân tích phương sai tổng hợp về năng suất của các tổ hợp lai qua các
điểm nghiên cứu trong hai vụ năm 2014 77
3.23. Tính ổn định về năng suất của các tổ hợp lai trong hai vụ năm 2014 78
3.24. Chỉ số môi trường của các điểm thí nghiệm trong năm 2014 81
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ix
DANH MỤC HÌNH
STT TÊN HÌNH TRANG
1.1. Diễn biến năng suất ngô của Mỹ từ giống thụ phấn tự do đến lai kép
và đến lai đơn 10
3.1. Năng suất thực thu trung bình của các THL có triển vọng trong thí
nghiệm năm 2014 74
3.2. Phân nhóm môi trường theo thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai
trong thí nghiệm 79
3.3. Phân nhóm môi trường theo năng suất của các tổ hợp lai trong thí
nghiệm 80
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 1
MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Cây ngô (Zea mays L.) trên thế giới hiện đứng thứ hai về diện tích sau cây
lúa mì nhưng đứng đầu về sản lượng (James, 2013). Bên cạnh lúa mì và lúa nước,
cây ngô là cây lương thực quan trọng trên toàn thế giới. Ở các nước thuộc Trung
Mỹ, Nam Á và Châu Phi, người ta sử dụng ngô làm lương thực chính cho con người
với phương thức rất đa dạng theo vùng địa lý và tập quán từng nơi. Tuy chỉ còn
21% sản lượng ngô được dùng làm lương thực cho con người, nhưng nhiều nước
vẫn coi cây ngô là cây lương thực chính như: Mexico, Ấn Độ, Philippin. Ở Ấn Độ
có tới 90% sản lượng ngô, ở Philippin 66% được dùng làm lương thực cho con
người (Dương Văn Sơn và cs, 1997). Ngô là thức ăn chăn nuôi quan trọng hiện nay:
70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là từ ngô (Ngô Hữu Tình, 2009).
Theo số liệu thống kê của CIMMYT giai đoạn 1997-1999, thế giới dùng thức ăn
chăn nuôi là 66% (khoảng 400 triệu tấn/năm). Các nước phát triển có tỷ lệ dùng ngô
làm thức ăn chăn nuôi cao, thường trên 70% (Ngô Hữu Tình, 2009). Ngô còn là
thức ăn xanh ủ chua lý tưởng cho đại gia súc, đặc biệt là bò sữa. Gần đây ngô còn là
thực phẩm; người ta dùng bắp ngô bao tử làm rau vì nó cung cấp hàm lượng dinh
dưỡng cao. Ngoài ra, cây ngô còn là nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến
(sản xuất rượu cồn, tinh bột, dầu, glucoza, bánh kẹo ), đặc biệt trong những năm
gần đây, ngô còn được sử dụng sản xuất xăng sinh học (Ethanol) ở một số nước
phát triển (Vũ Linh, 2008).
Ở Việt Nam, trong thời gian 15 năm gần đây, tỷ lệ diện tích trồng giống ngô
lai tăng lên tới 95% - một tốc độ phát triển nhanh trong lịch sử ngô lai thế giới đã
làm thay đổi tận gốc rễ những tập quán canh tác lạc hậu, góp phần đưa nghề trồng
ngô nước ta đứng trong hàng ngũ những nước tiên tiến về ngô lai ở Châu Á (Trần
Hồng Uy, 2003). Năm 1996 diện tích trồng ngô ở nước ta đạt 615.200 ha, năng suất 2,5
tấn/ha và sản lượng 1,54 triệu tấn, đến năm 2012 diện tích trồng ngô đạt 1.118.300 ha,
năng suất 4,3 tấn/ha, sản lượng 4,8 triệu tấn (Tổng Cục Thống kê, 2013). Phần lớn ngô
được sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi, chiếm khoảng 80% sản lượng ngô, một phần
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2
ngô được dùng làm lương thực chính cho một số đồng bào dân tộc thiểu số miền núi,
đặc biệt những vùng khó khăn. Nhu cầu sử dụng ngô ở nước ta rất lớn và ngày càng
tăng nên Nhà nước ta đã xây dựng chiến lược phát triển ngô trên phạm vi cả nước.
Nếu tốc độ phát triển kinh tế Việt Nam là 5-7%/năm như hiện nay và dự kiến
tốc độ tăng trưởng trung bình đạt 5,4%/năm trong giai đoạn 2011-2020. Hiệp hội
thức ăn chăn nuôi Việt Nam dự báo đến năm 2020, Việt Nam cần lượng ngô 7-8
triệu tấn (với diện tích 1,3-1,4 triệu ha, năng suất bình quân 5,5 tấn ha) (Lê Bá Lịch,
2007). Mặc dù đã có những thành công nhất định, nhưng hiện nay nước ta vẫn còn
thiếu ngô và thực tế mấy năm gần đây nước ta nhập khẩu rất nhiều ngô thương
phẩm, năm 2013 nhập khoảng 2.181.979 tấn tăng 35,6% về lượng so với cùng kỳ
năm trước (Tổng Cục Hải Quan, 2013).
Đặc điểm và tính trạng của giống được quy định bởi kiểu gen, tuy nhiên các
tính trạng số lượng tương tác và chịu tác động bởi môi trường khi biểu hiện ra kiểu
hình có sự biến động mạnh. Một giống có các tính trạng số lượng ít chịu tác động của
môi trường có thể cho thấy nó có khả năng thích nghi trong phạm vi biến động rộng
của môi trường. Năng suất nhóm tính trạng quan trọng nhất để đánh giá ổn định của
một giống bao gồm một số tính trạng số lượng (Comstock et al., 1963). Để xác định
tính ổn định thông qua các tham số thống kê nhiều nhà nghiên cứu đã dùng phương
pháp phân tích hồi quy (Finlay and Wilkinson, 1963; Eberhart and Russel, 1966).
Nghiên cứu tương tác kiểu gen và môi trường với ngô lai, Kang et al., 1998 cho rằng
đánh giá biểu hiện kiểu gen của các giống ngô ưu thế lai ở một số môi trường cung
cấp những thông tin hữu ích để nhận biết sự thích nghi và ổn định của chúng.
Chính vì vậy, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá khả
năng thích ứng của các tổ hợp ngô lai ở một số vùng sinh thái khác nhau”.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3
2 Mục đích và yêu cầu của đề tài
2.1 Mục đích
Đánh giá khả năng thích ứng của các tổ hợp ngô lai ở các vùng sinh thái khác
nhau để chọn ra giống có khả năng thích nghi, năng suất cao và ổn định tại các vùng
sinh thái phục vụ sản xuất ngô lai ở miền Bắc và vùng Đông Nam Bộ, Việt Nam.
2.2 Yêu cầu
-
Thu thập số liệu về các tiểu vùng sinh thái của miền Bắc Việt Nam và Đông Nam Bộ.
-
Đánh giá sinh trưởng phát triển của các tổ hợp trong điều kiện vụ Xuân Hè và vụ
Hè Thu năm 2014 tại các vùng sinh thái nghiên cứu.
-
Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp trong điều kiện vụ Xuân Hè và
vụ Hè Thu năm 2014 tại các vùng sinh thái nghiên cứu.
-
Đánh giá khả năng chống chịu đồng ruộng của các tổ hợp trong điều kiện vụ
Xuân Hè và vụ Hè Thu năm 2014 tại các vùng sinh thái nghiên cứu.
-
Đánh giá năng suất và yếu tố tạo thành năng suất của các tổ hợp trong điều kiện
vụ Xuân Hè và vụ Hè Thu năm 2014 tại các vùng sinh thái nghiên cứu.
-
Bước đầu xác định khả năng thích nghi và mức độ ổn định của các tổ hợp trong
các điều kiện sinh thái khác nhau.
3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Đề tài so sánh, đánh giá đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp
ngô thí nghiệm trên các tiểu vùng sinh thái để tìm ra được các giống ngô lai mới có
năng suất cao, khả năng thích nghi tốt với từng điều kiện sinh thái của các tỉnh miền
Bắc Việt Nam và Đông Nam Bộ.
Kết hợp với số liệu của Trung tâm Khảo nghiệm giống, sản phẩm cây trồng
Quốc gia để báo cáo công nhận giống chính thức nhằm bổ sung các giống mới cho các
vùng trồng ngô, góp phần làm tăng năng suất cũng như sản lượng ngô trong cả nước.
Thông qua các thí nghiệm ở các tiểu vùng sinh thái đánh giá mức độ tương
tác kiểu gen và môi trường, mức độ ổn định của năng suất và các yếu tố cấu thành
năng suất của các tổ hợp ngô lai mới là những kết luận có ý nghĩa khoa học và thực
tiễn cao.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam
1.1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô (Zea mays L.) là cây lương thực chính, với diện tích gieo trồng đứng
hàng thứ 2 trên thế giới sau lúa nước. Sản xuất ngô trên thế giới phát triển liên tục
từ đầu thế kỷ 20 đến nay, đặc biệt hơn 40 năm gần đây nhờ ứng dụng rộng rãi công
nghệ ưu thế lai, kỹ thuật nông học tiên tiến và những thành tựu của các ngành khoa
học khác như công nghệ sinh học, công nghệ chế biến và bảo quản, cơ khí hoá,
công nghệ tin học,… vào sản xuất.
Theo số liệu của CIMMYT (1986), mức tăng trưởng bình quân hàng năm
của cây ngô trên toàn thế giới về mặt diện tích là 0,7%, năng suất là 2,4% và sản
lượng là 3,1%. Diện tích, năng suất và sản lượng của ba cây ngũ cốc quan trọng, trải
qua trên 50 năm (1961-2013) cho thấy cây ngô có mức tăng trưởng ngoạn mục. Diện
tích ngô toàn cầu tăng 1,74 lần (lúa nước 1,43 lần và lúa mỳ 1,07 lần); năng suất ngô
tăng 2,84 lần (lúa nước 2,42 lần và lúa mỹ 3,00 lần); sản lượng ngô tăng 4,96 lần (lúa
nước 3,46 lần và lúa mỳ tăng 3,21 lần) minh họa trong bảng 1.1.
Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng toàn cầu qua trên 50 năm
của ba cây ngũ cốc quan trọng
Cây trồng
1961 2013
DT(tr.ha)
NS(t/ha)
SL(tr.tấn)
DT(tr.ha)
NS(t/ha)
SL(tr.tấn)
Ngô 105,55
1,94
205,02
184,19
5,52
1.016,73
Lúa 115,36
1,86
215,64
164,72
4,52
745,71
Lúa mỳ 204,21
1,09
222,35
218,46
3,26
713,18
Nguồn FAOSTAT, 2014
Tuy nhiên mức độ tăng trưởng giữa các châu lục khác nhau, số liệu thông kê năm
2013 cho thấy diện tích, năng suất và sản lượng ngô toàn cầu đã vượt qua lúa nước. Hai
châu lục có diện tích ngô lớn nhất là Châu Á và Châu Mỹ. Nhưng năng suất cao nhất là
châu Mỹ và châu Đại Dương trên 7 tấn/ha. Trung Quốc có năng suất cao nhất ở Châu Á
đạt 6,17 tấn/ha, Mỹ là đại diện Châu Mỹ có năng suất ngô đạt 9,97 tấn/ha.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5
Bảng 1.2. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của các châu lục năm 2013
Khu vực DT (tr.ha) NS (t/ha) SL (tr.tấn)
Châu Á 59,39 5,12 304,31
Châu Mỹ 70,70 7,39 522,62
Châu Phi 35,02 2,04 71,61
Châu Âu 18,97 6,19 117,45
Châu Đại Dương 0,10 7,08 0,73
Toàn cầu 184,19 5,52 1.016,73
Nguồn FAOSTAT, 2014
Qua bảng 1.2 ta thấy diện tích trồng ngô giữa các châu lục có sự chênh
lệch nhau trong đó Châu Mỹ là khu vực có diện tích trồng ngô lớn nhất, năm
2014 là 70,70 triệu ha, chiếm khoảng 38,38% diện tích trồng ngô toàn thế giới.
Đứng vị trí thứ hai là khu vực Châu Á là 59,39 triệu ha chiếm khoảng 32,24%
diện tích trồng ngô trên thế giới, Châu Âu là khu vực có diện tích trồng ngô thấp,
chiếm khoảng 10,30%. Diện tích trồng ngô của các khu vực trên thế giới biến
động giữa các năm không đáng kể.
Năm 2013 là năm thứ 18 các loại cây trồng công nghệ sinh học được đưa
ra thương mại hóa thành công. Diện tích được tăng lên hơn 100 lần từ 1,7 triệu
ha vào năm 1996 lên trên 175 triệu ha vào năm 2013. Có 27 nước trồng cây
trong đó có 19 nước đang phát triển và 8 nước công nghiệp. 18 triệu nông dân đã
trồng cây công nghệ sinh học, tăng 0,7 triệu người so với năm 2012, đặc biệt trên
90% là hộ nông dân nhỏ, nghèo tài nguyên ở các nước đang phát triển. Ngô
CNSH được trồng ở 17 nước với tổng diện tích là 57,4 triệu ha, chiếm 32% sản
lượng ngô toàn cầu vào năm 2013 (James, 2013).
Tại các nước EU, năm nước EU trồng với diện tích kỷ lục 148.013 ha ngô
chuyển gen Bt, tăng 15% so với năm 2012. Tây Ban Nha dẫn đầu EU với diện
tích trồng ngô đạt 136.962 ha, tăng 18% so với năm 2012 (James, 2013).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 6
1.1.2 Tình hình sản xuất ngô tại Việt Nam
1) Diện tích, năng suất và sản lượng
Ở nước ta ngô là cây trồng mới được đưa vào Việt Nam khoảng 300 năm
nhưng đã nhanh chóng trở thành một trong những cây trồng quan trọng trong hệ
thống cây lương thực. Do có khả năng thích ứng rộng nên diện tích ngô được mở
rộng nhanh chóng, cây ngô đã khẳng định vị trí trong sản xuất nông nghiệp và
trở thành là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa nước, đồng thời là cây
màu số một, góp phần đáng kể trong việc giải quyết lương thực tại chỗ cho
người dân Việt Nam.
Những năm trước đây do chưa được quan tâm, chú trọng phát triển nên
cây ngô chưa phát huy được tiềm năng của nó. Theo thống kê năng suất ngô Việt
Nam những năm 1960 đến 1975 chỉ đạt 1,0 tấn/ha, sản lượng 280 nghìn tấn. Đến
đầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ đạt 1,1 tấn/ha và sản lượng hơn 400
nghìn tấn, sản xuất ngô ở thời kỳ này phát triển chậm là do sử dụng các giống
ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ giữa những năm 1980, nhờ sự
hợp tác với Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống
ngô cải tiến đã được đưa vào trồng ở nước ta, góp phần nâng năng suất lên gần
1,5 tấn/ha vào đầu những năm 1990 (Phan Xuân Hào, 2008). Tuy nhiên, ngành
sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm
1990 đến nay, do không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải
thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới. Tình hình sản
xuất ngô ở Việt Nam giai đoạn 1961 đến 2012 được thể hiện ở bảng 1.3.
Trong giai đoạn 1990 - 2012 sản xuất ngô ở Việt Nam đã có chuyển biến
rõ rệt về diện tích, năng suất, sản lượng. Qua bảng 1.3 cho thấy năm 1990, diện
tích trồng ngô ở nước ta là 432.000 ha với tỉ lệ giống lai chưa đến 1% nhưng đến
năm 2013 diện tích đạt 1.118.300 ha trong đó diện tích trồng ngô lai đã chiếm
khoảng 95%. Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao hơn trung
bình thế giới trong suốt hơn 20 năm qua. Có thể nói tốc độ phát triển ngô lai ở
Việt Nam rất nhanh so với lịch sử phát triển ngô lai thế giới. Đây là bước tiến
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7
vượt bậc so với một số nước trong vùng, kết quả này đã được CIMMYT và nhiều
nước đánh giá cao. Hiện nay có nhiều tỉnh diện tích trồng ngô lai đạt gần 100%
như: Đồng Nai, An Giang, Trà Vinh, Bà Rịa Vũng Tàu, Sơn La, Hà Nội, Vĩnh
Phúc…
Tuy diện tích, năng suất và sản lượng ngô của chúng ta đều tăng nhanh
nhưng so với bình quân chung của thế giới năng suất ngô nước ta còn rất thấp,
nhu cầu sử dụng ngô của Việt Nam ngày càng lớn. Điều này đặt ra nhiệm vụ rất
quan trọng và cấp thiết cho các cơ quan nghiên cứu và chọn tạo giống là tạo ra
các giống ngô có năng suất cao, chống chịu tốt đồng thời đáp ứng cả yêu cầu về
chất lượng.
Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngô của Việt Nam giai đoạn 1961 - 2012
Năm
Diện tích
(1000 ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(1000 tấn)
1961 260,20 11,2 292,20
1975 267,0 10,5 280,60
1990 432,0 15,5 671,0
1994 534,6 21,4 1143,9
2000 730,2 25,1 2005,9
2005 1052,6 36,0 3787,1
2006 1031,6 37,0 3819,4
2007 1072,8 39,6 4250,9
2008 1140,2 40,1 4573,1
2009 1086,8 40,8 4431,8
2010 1126,9 40,9 4606,8
2011 1121,3 43,1 4835,6
2012 1118,3 43,0 4803,6
Nguồn: Tổng Cục Thống kê, 2012
2) Tuy diện tích, năng suất và sản lượng ngô của chúng ta đều tăng nhanh nhưng
so với bình quân chung của thế giới năng suất ngô nước ta còn rất thấp, nhu cầu sử
dụng ngô của Việt Nam ngày càng lớn. Điều này đặt ra nhiệm vụ rất quan trọng và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 8
cấp thiết cho các cơ quan nghiên cứu và chọn tạo giống là tạo ra các giống ngô có
năng suất cao, chống chịu tốt đồng thời đáp ứng cả yêu cầu về chất lượng.
3) Các vùng sản xuất ngô chính ở Việt Nam
Căn cứ vào điều kiện địa hình, đất đai và khí hậu, Việt Nam được chia thành
8 vùng trồng ngô chính như sau:
Vùng Tây Bắc: Gồm 4 tỉnh Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình, diện
tích trồng ngô khoảng 220.400 ha, độ cao 600-1000 m so với mực nước biển. Vụ
trồng ngô chính là vụ Hè Thu, gieo vào tháng 4, đầu tháng 5 (Ngô Hữu Tình, 2003;
Tổng Cục Thống kê, 2012).
Vùng Đông Bắc: Gồm 11 tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Cạn, Thái Nguyên,
Quảng Ninh, Bắc Giang, Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Phú Thọ.
Diện tích trồng ngô khoảng 232.400 ha, độ cao từ 300-900 m so với mặt nước biển.
Vụ ngô chính là vụ Xuân, gieo tháng 2, tháng 3 (Ngô Hữu Tình, 2003; Tổng Cục
Thống kê, 2012).
Vùng Đồng bằng sông Hồng: Gồm 10 tỉnh Hải Phòng, Hải Dương, Bắc
Ninh, Hưng Yên, Hà Nội, Thái Bình, Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình, Vĩnh Phúc.
Diện tích 76.600 ha, độ cao từ 0-200 m so với mặt nước biển. Các vụ trồng ngô
chính là vụ Xuân gieo trong tháng 2, vụ Thu Đông gieo trong tháng 8 và vụ Đông
gieo cuối tháng 9, đầu tháng 10 (Ngô Hữu Tình, 2003; Tổng Cục Thống kê, 2012).
Vùng Bắc Trung Bộ: Gồm 6 tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng
Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế. Diện tích khoảng 121.400 ha, độ cao từ 0-200 m
so với mực nước biển. Vụ trồng chính là vụ Xuân gieo tháng 2 và vụ Đông gieo
cuối tháng 10 (Ngô Hữu Tình, 2003; Tổng Cục Thống kê, 2012).
Vùng Duyên hải Nam Trung Bộ: Gồm 5 tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi,
Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa. Diện tích khoảng 44.700 ha, độ cao từ 0-1000 m
so với mực nước biển. Vụ chính Hè Thu gieo vào tháng 4, vụ Đông Xuân gieo trong
tháng 11, tháng 12 (Ngô Hữu Tình, 2003; Tổng Cục Thống kê, 2012).
Vùng Tây Nguyên: Gồm 5 tỉnh Lâm Đồng, Đắk Nông, Đắc Lắc, Gia Lai, Kon
Tum. Diện tích khoảng 243.900 ha, độ cao từ 400-900 m so với mực nước biển. Vụ
chính Hè Thu gieo vào tháng 5 (Ngô Hữu Tình, 2003; Tổng Cục Thống kê, 2012).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9
Vùng Đông Nam Bộ: Gồm 8 tỉnh Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tầu, Bình
Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Thành phố Hồ Chí Minh, Ninh Thuận, Bình Thuận.
Diện tích 114.900 ha, độ cao 0-400 m so với mực nước biển. Vụ chính Hè Thu gieo
vào tháng 5, vụ Đông Xuân gieo tháng 11, đầu tháng 12 (Ngô Hữu Tình, 2003;
Tổng Cục Thống kê, 2012).
Vùng Tây Nam Bộ: Gồm 13 tỉnh Long An, Bến Tre, Đồng Tháp, Sóc
Trăng, Vĩnh Long, Cần Thơ, Hậu Giang, Tiền Giang, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên
Giang, An Giang, Trà Vinh. Diện tích 39.400 ha, độ cao từ 0-10 m so với mực nước
biển. Vụ chính Đông Xuân gieo vào tháng 11, tháng 12 (Ngô Hữu Tình, 2003; Tổng
Cục Thống kê, 2012).
1.2 Nghiên cứu phát triển giống ngô lai
1.2.1 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai trên thế giới
Thuật ngữ giống ưu thế lai để chỉ sử dụng con lai F1 cho trồng thương mại.
Một thành tựu có ý nghĩa trong chọn giống cây trồng là khai thác ưu thế lai trong
tạo giống thương mại. Báo cáo đầu tiên về giống ngô lai thương mại của Beal
(1980) báo cáo năng suất giống ngô lai tăng đến 52% so với giống ngô thụ phấn tự
do, nhưng khai thác và phát triển giống ngô lai mạnh mẽ từ những nghiên cứu và
công bố của East (1908, 1909), Shull (1908) công bố về lai đơn và Jones (1918)
công bố về lai kép. Shull và East độc lập thực hiện thí nghiệm nghiên cứu lai tạo
dòng thuần và lai ở ngô và quan sát sự suy thoái do tự phối và sự phục hồi sức sống
sau khi lai giữa các dòng tự phối. Shull (1909) đề xuất phương pháp phát triển dòng
thuần gồm 3 bước, (i) tự phối mức độ rộng để thu được các dòng tự phối đồng hợp
hoặc gần đồng hợp; (ii) thử khả năng các dòng tự phối bằng lai tất cả các cặp có thể;
(iii) sử dụng các dòng có khả năng kết hợp và sản xuất hạt lai đơn. Shull đã khuyến
cáo tạo các dòng thuần đồng hợp và đồng nhất sẽ là đồng nhất và đúng dạng
(Mamdal, 2014).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 10
Hình 1.1. Diễn biến năng suất ngô của Mỹ từ giống thụ phấn tự do
đến lai kép và đến lai đơn
(Nguồn USDA. 2006)
Năng suất ngô tăng nhanh điển hình là Mỹ giống ngô thụ phấn tự do trước
những năm 1930 chỉ đạt 2,2 tấn/ha đến lai kép đạt 3,6 tấn/ha những năm 1960 và lai
đơn đã đạt trên 10,0 tấn/ha từ năm 2000. Như minh họa ở hình 1.1.
Chọn tạo giống ngô lai đơn ở Mỹ giai đoạn 1959-1964 đã phát triển nhiều
dòng thuần tuyệt vời để tạo thành các giống lai đơn như B14, B37, Mo17, A619,
R177, N28, H49. Tổ hợp lai B73 x Mo17 là giống lai ưu tú và có phạm vi sản xuất
rộng trong giai đoạn 1974-1980 đã bán 3 triệu tấn hạt giống lai/6 năm (Thomas,
1996).
Có hai loại giống ngô ưu thế lai là lai quy ước (trên cơ sở các dòng thuần) và lai
không quy ước (ít nhất một bố mẹ không phải là dòng thuần) (Vasal, 1988). Giống ngô
lai quy ước gồm các loại: lai đơn, lai ba và lai kép. Lai đơn là lai giữa hai bố mẹ dòng
thuần; lai ba là lai giữa một lai đơn và một dòng thuần; lai kép là lai giữa hai lai đơn.
Lai đơn thường được phát triển nhiều trên thế gới vì nó cho năng suất cao và đồng đều
nhưng nó rất khó nhân dòng bố mẹ và sản suất hạt lai do đó giá thành hạt giống cao
(Oad et al., 2004).
Một số lượng lớn khi lai các dòng hoặc các giống khác nhau về di truyền đã cho
ưu thế lai về sức sống ở thế hệ con lai F1. Con lai F1 có sức sống và năng suất cao hơn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11
bố mẹ của chúng. Hiện tượng này đã được khai thác để nhận được năng suất cao hơn
trong sản xuất thương mại. Ưu thế lai có thể coi là trạng thái dị hợp tối đa và nhận được
dị hợp tối đa này khi lai giữa hai dòng tự phối khác nhau. Phát triển và sử dụng ưu thế
lai khá phức tạp và trải qua các giai đoạn như sau:
1. Lựa chọn vật liệu cho dòng tự phối
2. Phát triển dòng tự phối
3. Thử khả năng phối hợp
4. Nghiên cứu nhân dòng tự phối và sản xuất hat lai (Oad et al., 2004)
(Waddington et al., 1995).
Ưu thế lai không phải là một số kết quả bất biến khi lai giữa hai dòng tự phối
bởi vì các dòng tự phối có thể giống nhau về di truyền, giá trị các dòng tự phối được
đánh giá trên cở sở mức độ ưu thế lai nhận được khi kết hợp với một dòng khác (Ngô
Hữu Tình và cs, 1999). Năm 1927, Davis đã đề xuất thử khả năng phối hợp chung là
dùng một tester chung để thử với các dòng tự phối. Tester có thể là một giống, một
giống lai nhưng phải có nhiều tính trạng tốt và cơ sở di truyền rộng (David, 2002)
(Oad, 2004).
Phát triển và phổ biến giống ngô (Zea mays L.) lai là một yếu tố quan trọng
đáp ứng nhu cầu lương thực tăng lên của thế giới trong suốt 30 năm qua, mặc dù
một số nước ngô lai sử dụng còn ít, các chương trình tạo giống ngô quốc gia và tư
nhân đã đầu tư cho phát triển giống ngô lai tăng lên (Castellanos et al., 1998).
Baker (1984), của Pioneer Hi-Bred international, Inc., báo cáo và xác định
rằng có 7 tổ hợp lai phổ biến nhất ở Mỹ là:
1) B73 × Mo17
2) A632 × H99
3
H95
3) Mo17 × A634
4) B73 × PA91
5) B73 × MS71
6) Mo17 × CM105
7) A632 × W117.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12
Baker cũng đã cung cấp lịch sử của các dòng trong các giống ngô lai này.
Goodman (Goodman, 1992) đã kết luận rằng các dòng mẹ là B14A, B37, B68, B73,
B84 (female lines) và các dòng bố là C103, Mo17 và Oh43 (male lines) có ý nghĩa
vô cùng quan trọng trong bảo tồn nguồn vật liệu di truyền cho công tác tạo giống
ngô ưu thế lai.
1.2.2 Nghiên cứu khả năng kết hợp trong chọn giống ngô lai
Nghiên cứu khả năng kết hợp (KNKH) để tạo giống ngô lai kép cũng được
(Ibni et al., 2010) nghiên cứu KNKH của các giống lai đơn nhằm tìm giống lai đơn
có thể sử dụng để tạo giống lai kép để cải tiến năng suất hạt. Các tác giả sử dụng 5
giống lai đơn thương mại đưa vào lai diallel đầy đủ. Các giống lai kép đánh giá
KNKH và ưu thế lai. Khả năng kết hợp chung và riêng là có ý nghĩa đối với các tính
trạng nghiên cứu. Kiểu gen hyb-4 có KNKH chung tốt nhất về năng suất hạt, khả
năng kết hợp nhận biết ở các cặp lai hyb-4 × HYB-3, hyb-4 × HYB-1 và hyb-5 ×
HYB-2. Những cặp lai này đã sử dụng tạo lai kép phổ biến ra sản xuất ở Pakistan.
Thông tin khả năng kết hợp chung (GCA) và khả năng kết hợp riêng (SCA)
là rất quan trọng trong phát triển ngô lai (Worrajinda et al., 2013). Sử dụng lai
diallel để nhận biết KNKH là phương pháp phổ biến trong các chương trình ngô
(Zea mays L.). Aurélio et al., (2003) đã nghiên cứu đánh giá KNKH chung GCA và
KNKH riêng của 5 dòng tự phối trong mô hình lai Diallel hoàn chỉnh, các dòng tạo
ra từ chương trình di truyền tạo giống ngô "Luiz de Queiroz"/USP, Brazil. Các dòng
là L-38-05D (dòng tự phối ngô răng ngựa hạt vàng rút dòng từ lai đơn, lai đơn này
được sử dụng làm mẹ trong giống lai kép thương mại là BR-201); Dòng L-46-10D
(là dòng tự phối ngô răng ngựa hạt vàng rút dòng từ BR-201); Dòng L-49-02D (là
dòng ngô răng ngựa hạt vàng rút dòng từ cặp lai giữa hai quần thể BR-105 và BR-
106); Dòng L-08-05F (là dòng tự phối ngô răng ngựa màu cam rút dòng từ quần thể
IG1); Dòng L-36-07F (là dòng ngô đá màu cam rút dòng từ lai đơn, lai đơn này sử
dụng làm mẹ trong lai kép thương mại BR-201). Các dòng sử dụng tạo ra các lai
đơn và đánh giá ở 7 môi trường với 2 đối chứng, thí nghiệm khối ngẫu nhiên hoàn
chỉnh. Các tính trạng phân tích gồm: Năng suất hạt, chiều cao cây, khối lượng bắp,
đóng bắp và số bắp. Phân tích dialle thực hiện theo Griffing IV, ngoài ra còn phân
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13
tích ổn định của các tổ hợp lai và khả năng thích nghi. Sự sai khác có ý nghĩa được
nhận thấy ở các tính trạng ở các tổ hợp lai và môi trường. Tương tác kiểu gen và
môi trường cũng có ý nghĩa ở tất cả các tính trạng. GCA có ý nghĩa ở tất cả các tính
trạng và SCA không có ý nghĩa ở tính trạng chiều cao đóng bắp. Năng suất hạt cả
GCA dương và SCA không dương đều rất quan trọng nhưng hiệu quả dương quan
trọng hơn. Lai đơn giữa hai dòng L-08-05F và L-38-05D cho năng suất cao nhất.
Các dòng tự phối này biểu hiện GCA và SCA cao hơn các cặp lai khác và phản ứng
với môi trường cũng ổn định hơn. Tổ hợp lai có năng suất cao thứ hai là L-46-10D
x L-08-05F và cũng biểu hiện thích nghi và ổn định ở các môi trường (Aurélio et
al., 2003).
Đa dạng di truyền hiệu ứng cộng giữa các giống ngô thương mại (Zea mays
L.) ưu thế lai có thể tăng năng suất hơn và giảm bớt sự dễ tổn thương. Nhập nguồn
gen nước ngoài vào cho chương trình tạo giống sẽ tăng nền tảng di truyền từ các
dòng thuần thương mại ưu tú. 10 quần thể ngô do Trung Quốc chọn tạo và các
dòng thuần của Mỹ đã được đánh giá bằng phân tích diallel của Griffing về KNKH
của năng suất hạt, chống đổ, chiều cao bắp, thời gian ra hoa và chống chịu sâu đục
thân ngô Châu Âu (ECB; Ostrinia nubilalis Hu¨bner) để ước lượng ưu thế lai của
chúng khi các nguồn gen nhập nội từ Mỹ vào chương trình tạo giống. KNKH
chung năng suất hạt lớn nhất là quần thể Mo17 Syn. (H14)C5, một quần thể cải
tiến bằng chọn lọc chu kỳ half-sib sử dụng US13 làm tester. Năng suất hạt KNKH
riêng lớn nhất là tổ hợp Mix 2 Trung Quốc x Mo17 Syn. (H14)C5 đổ thân hơn tổ
hợp B73 x Mo17 và đối chứng Pioneer Brand 3394. Bởi vì tiềm năng năng suất
cao và đặc tính nông sinh học khác trung bình đến tốt của KNKH. Mix 2 Trung
Quốc đã chọn là quần thể tốt nhất cho chọn lọc. KNKH riêng lớn nhất của nó ảnh
hưởng với vật liệu Lancaster phổ biến trong các chương trình tạo giống, biểu hiện
tiềm năng cải tiến hơn. Không phát hiện chống chịu ECB ở nguồn gen Trung
Quốc (2 môi trường trong 01 năm) so với đối chứng Pioneer Brand 3184 (Max et
al., 2005).
Các nhóm di truyền UTL mới cần tăng đa dạng di truyền và năng suất ở ngô
(Zea mays L.). Một nghiên cứu của Fan et al., (2008) thực hiện với mục đích sau: (i)
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14
xác định nếu nguồn gen ngô nhiệt đới ngoại lai (TRMG) có thể tăng đa dạng di
truyền của nguồn gen ngô Trung Quốc về năng suất hạt và 5 tính trạng tạo thành
năng suất (YCTs) là: dài bắp (EL), đường kính bắp (ED), số hàng hạt/bắp (RE), số
hạt trên hàng (KR) và khối lượng 1000 hạt (TKW), (ii) đánh giá KNKH chung
(GCA) và KNKH riêng (SCA) để nhận biết kiểu UTL mới. 25 mẫu nguồn gen ngô
nhiệt đới (TEMG) của Trung Quốc và Mỹ đã được lai với 4 TRMG của
(CIMMYT). 100 cặp lai thử được đánh giá thử nghiệm trên đồng ruộng về năng
suất hạt và các yếu tố tạo thành năng suất tại ba địa phương của Vân Nam, Trung
Quốc. Các dòng ngô nhiệt đới YML146 và YML145 biểu hiện có SCA dương có ý
nghĩa với hầu hết các dòng nguồn gen ngô TEMG về năng suất và yếu tố tạo thành
năng suất chỉ ra rằng các dòng này có nền di truyền khác nhau so với TEMG và có
thể tăng đa dạng di truyền cho nguồn gen ngô Trung Quốc. KNKH chung (GCA) là
quan trọng và đáng tin cậy hơn KNKH riêng (SCA) để phân nhóm UTL. Các dòng
ngoại lai YML146 (từ Suwan1) đã nhận biết là nhóm di truyền UTL mới, khác với
Reid, Lancaster, Tangsipingtou (TSPT) và Luda Red Cob (LDRC). Một kiểu di
truyền UTL mới của nhiệt đới x Suwan1 đã được công nhận, kiểu được chấp nhận
rộng rãi là kiểu di truyền UTL ngô đá x răng ngựa (Fan et al., 2008).
Nghiên cứu phân nhóm các dòng tự phối để tạo giống ngô lai là một phương
pháp được các tác giả tạo giống quan tâm như nghiên cứu của Riboniesa và cộng sự
đã đánh giá trên đồng ruộng 42 tổ hợp lai ngô trắng và phân chia 21 dòng tự phối
trong 2 nhóm di truyền. 21 dòng tự phối ngô trắng đã được lai với 2 tester đại diện
cho ngô đá và răng ngựa. Kết quả đánh giá năng suất và các đặc điểm nông học
khác của chúng. Sự khác nhau có ý nghĩa cao về năng suất hạt và chiều cao cây
giữa các THL. Ba THL nhận biết là các lai đơn triển vọng năng suất trên 6 tấn/ha
cao hơn giống ngô lai đối chứng 60%. Nghiên cứu chứng minh rằng dựa trên hiệu
quả KNKH để phân các dòng tự phối vào các nhóm di truyền khác nhau là rất hữu
ích. Dòng CL03468 nhận biết có KNKH chung tốt nhất trong 21 dòng, ba cặp lai
khác nhau có KNKH riêng tốt nhất CL03468 x CML 247; CL03468 x CML254 và
CML476 x CML254 (Riboniesa and Magulama, 2009).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 15
Tajwar and Chakraborty, (2013) nghiên cứu lai 20 dòng thuần với 5 cây thử
để đánh giá khả năng kết hợp nhận biết tổ hợp ngô lai ưu tú. Đánh giá thực hiện với
các tính trạng ngày trỗ cờ, phun râu, lá bi khô, chiều dài bắp, đường kính bắp, số
hàng hạt/bắp, số hạt/bắp, khối lượng 1000 hạt và năng suất. Đánh giá bố mẹ, tổ hợp
lai ở 2 môi trường trong ba năm. Phân tích đã chứng tỏ giữa các kiểu gen có sự sai
khác cao. Tổ hợp lai tốt phản ảnh khả năng kết hợp của bố mẹ biểu hiện ở hầu hết
các tính trạng. Dòng số L9 biểu hiện KNKH chung tốt nhất về năng suất. Tổ hợp lai
(L6 × T5) có tiềm năng cho năng suất cao nhất, trong khi (L9 × T2) ghi nhận có ưu
thế lai cao nhất của các tính trạng kinh tế quan trọng. Như vậy cặp lai (L6 × T5) và
(L9 × T2) có thể sử dụng phát triển giống ngô lai năng suất cao cũng như khai thác
sức sống ưu thế lai.
Các nhà khoa học Nhật Bản và Ai Cập nghiên cứu khả năng kết hợp của các
dòng ngô thuần ở các mức đạm bón khác nhau. Nghiên cứu thực hiện với 10 dòng
ngô trắng, 2 cây thử ở 2 mức đạm. Đánh giá khả năng kết hợp chung (GCA) và
riêng (SCA) về năng suất hạt và các đặc điểm nông sinh học khác ở các mức đạm
khác nhau ghi nhận có sự sai khác có ý nghĩa về KNKH trừ tính trạng đường kính
bắp. Nghiên cứu đã lựa chọn được 4 cặp lai L3×T1, L6×T2, L1×T1 và L9×T1 có
năng suất cao hơn đối chứng ở mức có ý nghĩa, cặp lai ưu tú nhất về năng suất là
L3×T1, những cặp lai này có giá trị sử dụng trong chương trình tạo giống ngô lai
năng suất cao (Mohamed et al., 2014).
Lê Minh Thảo và cs, (2011) nghiên cứu khả năng kết hợp của 8 dòng ngô nếp
(Zea mays var. Ceratina) tự phối chọn tạo từ các quần thể ngô nếp thuộc các nhóm
dân tộc khác nhau (Thái, Mông và Vân Kiều) được đánh giá thông qua mô hình luân
giao Griffing IV. Các dòng bố mẹ được đánh giá trong vụ Thu Đông 2009 và 28 THL
giữa chúng trong vụ Xuân 2010. Các tính trạng của các dòng bố mẹ được kết luận là
phù hợp trong luân giao. 3 dòng có khả năng kết hợp chung (GCA) cao là D2, D4, và
D5, có thể sử dụng cho các chương trình lai tạo giống ngô nếp lai đơn.
1.2.3 Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai của Việt Nam
Từ năm 1971-1986, các nhà khoa học Việt Nam đã bắt đầu chương trình
chọn tạo giống ngô lai và được tập trung cao độ từ năm 1990 đến nay. Bước đầu