HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
TRẦN MINH TIẾN
THU THẬP, ĐÁNH GIÁ VÀ PHỤC TRÁNG
GIỐNG DƯA CHUỘT ĐỊA PHƯƠNG
TẠI THỦY NGUYÊN - HẢI PHÒNG
Chuyên ngành:
Khoa học cây trồng
Mã số:
60.62.01.10
Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Mỹ Linh
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, 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 cả.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được
cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2017
Tác giả luận văn
Trần Minh Tiến
i
LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành luận văn này tơi xin bày tỏ long biết ơn sâu sắc tới:
TS.Phạm Mỹ Linh – Công ty Vineco.
TS. Vũ Thanh Hải – Bộ môn Rau, Hoa, Quả và Cảnh quan – khoa Nông Học –
Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Rau, Hoa, Quả và Cảnh
quan – khoa Nông Học, ban Quản lý đào tạo – Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Những
người thầy đã hết lịng hướng dẫn, chỉ bảo tận tình cho tơi trong suốt q trình thực hiện
đề tài.
Tơi xin chân thành cảm ơn trung tâm Khuyến nông khuyến ngư Hải Phong đã tạo
điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã giúp tơi hồn thành
bản luận văn này!
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2017
Tác giả luận văn
Trần Minh Tiến
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan ................................................................................................................ i
Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii
Muc luc ....................................................................................................................... iii
Danh mục viết tắt ........................................................................................................ vi
Danh mục bảng .......................................................................................................... vii
Danh mục hình và ảnh ................................................................................................. ix
Trích yếu luận văn ........................................................................................................ x
Thesis Abstract ........................................................................................................... xii
Phần 1. Mở đầu .......................................................................................................... 1
1.1.
Đặt vấn đề ........................................................................................................ 1
1.2.
Mục đích và yêu cầu của đề tài......................................................................... 2
1.2.1. Mục đích .......................................................................................................... 2
1.2.2. Yêu cầu ............................................................................................................ 2
1.3.
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài .............................................. 2
1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ............................................................................. 2
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .............................................................................. 2
1.4.
Phạm vi nghiên cứu.......................................................................................... 2
Phần 2 Tổng quan tài liệu .......................................................................................... 3
2.1.
Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột ............................................... 3
2.1.1. Nguồn gốc và phân bố...................................................................................... 3
2.1.2. Phân loại .......................................................................................................... 4
2.2.
Đặc điểm thực vật học của cây dưa chuột ......................................................... 5
2.2.1. Hệ thống rễ ...................................................................................................... 5
2.2.2. Thân ................................................................................................................ 5
2.2.3. Lá .................................................................................................................... 6
2.2.4. Hoa .................................................................................................................. 6
2.2.5. Quả .................................................................................................................. 7
2.2.6. Hạt ................................................................................................................... 8
2.3.
Biểu hiện giới tính của cây dưa chuột ............................................................... 8
2.3.1. Gen biểu hiện giới tính ..................................................................................... 8
2.3.2. Các nhân tố phi di truyền ảnh hưởng lên biểu hiện giới tính ........................... 10
iii
2.4.
Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh đối với sinh trưởng và phát triển của cây
dưa chuột ....................................................................................................... 11
2.4.1. Nhiệt độ ......................................................................................................... 12
2.4.2. Ánh sáng ........................................................................................................ 12
2.4.3. Nước .............................................................................................................. 13
2.4.4. Dinh dưỡng khoáng........................................................................................ 14
2.5.
Đặc điểm di truyền và nguồn gen cây dưa chuột............................................. 15
2.5.1. Đặc điểm di truyền cây dưa chuột .................................................................. 15
2.5.2. Nguồn gen dưa chuột ..................................................................................... 16
2.6.
Tình hình nghiên cứu về cây dưa chuột trong và ngoài nước .......................... 18
2.6.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới.................................................................. 18
2.6.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................... 20
Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 24
3.1.
Vật liệu nghiên cứu: ....................................................................................... 24
3.2.
Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 24
3.3.
Thời gian và địa điểm nghiên cứu .................................................................. 24
3.4.
Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 24
3.4.1. Nội dung 1: .................................................................................................... 24
3.4.2. Nội dung 2: .................................................................................................... 25
3.4.3. Nội dung 3: .................................................................................................... 25
3.4.4. Kỹ thuật trồng và chăm sóc ............................................................................ 28
Phần 4 Kết quả và thảo luận .................................................................................... 31
4.1.
Điều tra, thu thập các thông tin về đặc điểm giống và tình hình sản xuất
giống dưa chuột tại Thủy Ngun, Hải Phịng ................................................ 31
4.1.1. Tình hình sản xuất dưa chuột tại Thủy Ngun, Hải Phịng ............................ 31
4.1.2. Tình hình sản xuất giống dưa chuột địa phương tại Thủy Nguyên, thành
phố Hải Phòng ............................................................................................... 33
4.1.3. Thu thập mẫu giống và xây dựng bảng tiêu chuẩn phục tráng giống ............... 33
4.2.
Đánh giá đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống đã thu thập tại Thủy
Nguyên, Hải Phòng trong vu thu đơng năm 2016. .......................................... 35
4.2.1. Tình hình sinh trưởng của các mẫu giống dưa chuột tại huyện Thủy
Nguyên, thành phố Hải Phòng ........................................................................ 35
iv
4.2.2. Tình hình phát triển của các mẫu giống dưa chuột tại huyện Thủy
Nguyên, thành phố Hải Phòng ........................................................................ 39
4.2.3. Mức độ nhiễm một số sâu, bệnh hại của các mẫu giống dưa chuột tại
Thủy Nguyên, Hải Phòng ............................................................................... 46
4.2.4. Hiệu quả kinh tế của một số mẫu giống dưa chuột tại Thủy Ngun, Hải
Phịng vụ thu đơng năm 2016 ......................................................................... 48
4.3.
Đanh gia cac đăc điêm nông sinh hoc cua cac mâu giông đa đươc lưa
chon ơ vu thu đông năm 2016 ........................................................................ 50
Phần 5. Kết luận và đê nghị ..................................................................................... 55
5.1.
Kết luận ......................................................................................................... 55
5.2.
Đề nghị .......................................................................................................... 55
Tài liệu tham khảo ...................................................................................................... 56
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Nghĩa tiếng Việt
BVTV
Bảo vệ thực vật
ĐVT
Đơn vị tính
ĐK
Đường kính
Ha
Hecta
HTCT
Hệ thống canh tác
HTCTr
Hệ thống cây trồng
NS
Năng suất
Ngh.đ
Nghìn đồng
TB
Trung bình
Tr.đ/ha
Triệu đồng/hecta
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1. Diện tích, năng suất, sản lượng dưa chuột bản địa tại Thủy Nguyên,
Hải Phòng ................................................................................................. 31
Bảng 4.2. Tình hình sử dụng phân bón của các hộ sản xuất dưa chuột tại Thủy
Nguyên, Hải Phòng ................................................................................... 32
Bảng 4.3. Các loại sâu bệnh hại dưa chuột và biện pháp phòng trừ tại Thủy
Nguyên, Hải Phòng ................................................................................... 32
Bảng 4.4. Tình hình sản xuất và sử dụng giống dưa chuột tại Thủy Nguyên, Hải
Phòng ........................................................................................................ 33
Bảng 4.5. Bản tiêu chuẩn phục tráng giống gốc dưa chuột địa phương tại Thủy
Nguyên, Hải Phòng ................................................................................... 34
Bảng 4.6. Thời gian sinh trưởng của một số mẫu giống dưa chuột tại Thủy
Nguyên, Hải Phòng ................................................................................... 35
Bảng 4.7. Một số đặc điểm sinh trưởng của các mẫu giống dưa chuột ....................... 36
Bảng 4.8. Một số đặc điểm hình thái lá của các mẫu giống dưa chuột Thủy
Nguyên, Hải Phòng ................................................................................... 38
Bảng 4.9. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống dưa
chuột tại Thủy Nguyên, Hải Phòng ............................................................ 40
Bảng 4.10. Một số đặc điểm quả của các mẫu giống dưa chuột Thủy Nguyên,
Hải Phòng ................................................................................................. 42
Bảng 4. 11. Một số đặc điểm hình thái quả của các mẫu giống dưa chuột Thủy
Nguyên, Hải Phòng ................................................................................... 46
Bảng 4.12. Một số đặc điểm về khả năng kết hạt của các mẫu giống dưa chuột
Thủy Nguyên, Hải Phòng .......................................................................... 45
Bảng 4.13. Mức độ nhiễm một số loại sâu hại của các mẫu giống dưa chuột tại
Thủy Nguyên, Hải Phòng .......................................................................... 46
Bảng 4.14. Mức độ nhiễm một số bệnh hại chính của các mẫu giống dưa chuột
tại Thủy Nguyên, Hải Phòng ..................................................................... 52
Bảng 4.15. Hiệu quả kinh tế của các mẫu giống dưa chuột tại Thủy Nguyên, Hải
Phòng ........................................................................................................ 50
Bảng 4.16. Thời gian sinh trưởng của một số mẫu giống dưa chuột vụ xuân năm
2017 tại Thủy Nguyên, Hải Phòng............................................................. 50
vii
Bảng 4.17. Đặc điểm sinh trưởng của một số mẫu giống dưa chuột vụ xuân năm
2017 tại Thủy Nguyên, Hải Phịng............................................................. 51
Bảng 4.18. Đặc điểm hình thái của một số mẫu giống dưa chuột vụ xuân năm
2017 tại Thủy Nguyên, Hải Phòng............................................................. 51
Bảng 4.19. Đặc điểm quả của một số mẫu giống dưa chuột vụ xuân năm 2017 tại
Thủy Nguyên, Hải Phòng .......................................................................... 52
Bảng 4.20. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số mẫu giống
dưa chuột vụ xuân năm 2017 tại Thủy Nguyên, Hải Phòng........................ 52
Bảng 4.21. Mức độ nhiễm một số bệnh hại của một số mẫu giống dưa chuột vụ
xuân năm 2017 tại Thủy Nguyên, Hải Phòng............................................. 54
viii
DANH MỤC ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH
Ảnh 4.1.
Điều tra các hộ trồng dưa tại huyện Thủy Nguyên, Hải Phòng .................. 34
Ảnh 4.2.
Ruộng thí nghiệm đánh giá các mẫu giống dưa chuột tại Thủy Nguyên .... 36
Ảnh 4.3.
Hình ảnh hoa của mẫu giống 10 ............................................................... 37
Ảnh 4.4.
Hình ảnh lá của mẫu giống 10 .................................................................. 39
Hình 4.1. Biểu đồ biểu diễn năng suất thực thu các mẫu giống dưa chuộtm tại
Thủy Nguyên, Hải Phịng ......................................................................... 41
Ảnh 4.5.
Hình ảnh quả của mẫu giống 10 ............................................................... 43
Ảnh 4.6.
Thu thập hạt giống của các mẫu giống trong thí nghiệm ........................... 47
ix
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Trần Minh Tiến
Tên luận văn: Thu thập, đánh giá và phục tráng giống dưa chuột địa phương tại Thủy
Nguyên, Hải Phòng
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10
Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
Xây dựng bản mơ tả giống gốc giống dưa chuột địa phương tại Thủy Nguyên, Hải
Phòng.Thu thập được một số mẫu giống đại diện của giống dưa chuột địa phương tại
Thủy Nguyên-Hải Phòng để đánh giá đặc tính nơng sinh học và làm cơ sở phục vụ cho
công tác phục tráng giống.
Phương pháp nghiên cứu
Tiến hành thu thập các số liệu thứ cấp về tình hình sản xuất (diện tích, năng suất,
sản lượng) dưa chuột Thủy Nguyên từ các cơ quan chuyên môn của địa phương.
Điều tra thu thập thông tin về các đặc điểm giống gốc và xây dựng bản tiêu chuẩn
phục tráng giống.
Đánh giá đặc điểm nông sinh học của một số mẫu giống dưa chuột địa phương tại
Thủy Nguyên, Hải Phòng.
Chọn lọc mẫu giống có các đặc điểm tương tự giống gốc phục vụ công tác phục
tráng giống.
Xử lý thống kê bằng chương trình MS Excel và IRRISTART.
Kết quả chính và kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu, có thể đưa ra một số kết luận sau:
- Đề tài đã tiến hành điều tra thu thập số liệu thứ cấp và điều tra trực tiếp người
sản xuất về tình hình sản xuất dưa chuột và phương thức nhân giống dưa chuột tại Thủy
Nguyên, Hải Phòng. Kết quả điều tra cho thấy diện tích sản xuất giống dưa chuột địa
phương ngày càng tăng qua các năm điều tra. Do người dân tự nhân giống bằng phương
pháp truyền thống nên giống dưa chuột ở đây đã bị thối hóa. Qua q trình điều tra đã
thu thập được 10 mẫu giống để tiến hành đánh giá, chọn lọc và phục tráng giống.
- Đề tài đã xây dựng được bản tiêu chuẩn phục tráng giống dưa chuột Thủy
Ngun thơng qua q trình điều tra, thu thập thông tin của người sản xuất và nhà
chuyên môn ở địa phương về đặc điểm giống bản địa.
x
- Đánh giá đặc điểm nông sinh học của 10 mẫu giống dưa chuột tại Thủy Nguyên,
kết quả cho thấy: mẫu giống 1 và mẫu giống 10 có nhiều đặc điểm giống với giống gốc
như: lá mầu xanh đậm, ít răng cưa, đỉnh thùy nhọn, phiến lá thẳng; quả mầu xanh gân
trắng, hình thn dài, hai đầu tù, gai thưa. Năng suất của hai mẫu giống này cao hơn so
với các mẫu giống khác trong thí nghiệm. Do đó, hiệu quả kinh tế của hai mẫu giống
này cũng cao hơn so với các mẫu giống khác được thu thập trong thí nghiệm.
- Hai mẫu giống số 1 và số 10 được tiếp tục đánh giá tính ổn định và chọn lọc trong
vụ xuân năm 2017. Kết quả đánh giá cho thấy hai mẫu giống này có số lượng cá thể mang
đặc điểm gần với giống gốc chiếm tỷ lệ cao. Hơn nữa, hai mẫu giống này có năng suất cao
hơn so với giống đối chứng và mức độ nhiễm một số bệnh hại: giả sương mai, phấn trắng
và virus nhẹ hơn so với giống đối chứng.
- Đề nghị tiếp tục phục tráng giống trong các vụ tiếp theo để chọn lọc được giống
có đặc điểm đúng với giống gốc.
- Đề nghị nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thâm canh để tăng năng suất và
chất lượng giống dưa chuột bản địa tại huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng.
xi
THESIS ABSTRACT
Master candidate: Tran Minh Tien
Thesis title: Collection, evaluation and restoration of local cucumber varieties in Thuy
Nguyen, Hai Phong.
Major:
Crop Science
Code: 60.62.01.10
Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA).
Research Objectives
Creation of a description of original species of the local cucumber varieties in
Thuy Nguyen, Hai Phong. Collecting some representative sample of the local cucumber
variety at Thuy Nguyen-Hai Phong to assess agro-biological characteristics and to make
the basic for the breeding work.
Materials and Methods
Collecting secondary data (area, yield, yield) about production situation of Thuy
Nguyen cucumber from local specialized agencies.
Collecting information on the original breed characteristics and developed a
variety standard for restoration.
Evaluation of agro-biological characteristics of some local varieties of cucumber
in Thuy Nguyen, Hai Phong.
Selection of varieties sample which similar characteristics with original variety.
Statistical processing by MS Excel and IRRISTART.
Main findings and conclusions
- The research investigated a secondary survey data and direct survey data from
producers about cucumber production situation and cucumber propagation in Thuy
Nguyen, Hai Phong. The results show that the area of local cucumber was increasing
over the years. Because the farmers propagate cucumber variety by traditional methods,
the cucumber varieties was degraded. During the survey, 10 specimen varieties were
collected to evaluate, select and restore.
The research developed the standard for restoring seeds of Thuy Nguyen
cucumber through the process of surveying and collecting information of local
producers and specialists on indigenous varieties.
- Evaluation of bio-agronomic traits of 10 cucumber varieties in Thuy Nguyen.
The results showed that the first sample and sample number 10 had many similar
xii
characteristics to the original varieties such as dark green leaves, , straight leaf blade;
Blue-white, oblong-shaped, two-pronged, thin spines. The productivity of these samples
were higher than that of other samples in the experiment. Therefore, the economic
efficiency of these samples were also higher than that of other samples collected in the
experiment.
Two varieties of mumber 1 and mumber 10 were further evaluated for stability
and selectivity in the Spring crop of 2017. The results showed that the two samples had
the number of individuals which had the same characteristics as the original varieties.
Moreover, these varieties had more productivity than the control sample and the levels
of some diseases: downy mildew, white powdery mild and viral were less than the
control sample.
- It is recommended to continue restoring in the next crop to select the right
varieties with original.
- Research on cultivation techniques to increase yield and quality of native
cucumber seeds in Thuy Nguyen district, Hai Phong city.
xiii
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Dưa chuột (Cucumis sativus) là cây rau ăn quả có thời gian sinh trưởng
ngắn, có thể trồng nhiều vụ trong năm và có năng suất cao so với các loại rau
ăn quả khác. Sản phẩm dưa chuột ngoài ăn tươi như một loại rau xanh, trong
những năm gần đây, dưa chuột còn được chế biến phục vụ tiêu dùng trong nước
và xuất khẩu. Dưa chuột là loại rau ăn quả được trồng phổ biến trên khắp cả
nước, bên cạnh các giống dưa chuột được nhập nội các giống dưa chuột địa
phương vẫn được người dân lưu giữ do có những ưu điểm vượt trội so với các
giống dưa chuột nhập nội như: khả năng sinh trưởng khỏe, chống chịu sâu bệnh
và điều kiện bất thuận tốt và đặc biệt là chất lượng cao hơn rất nhiều so với
giống nhập nội.
Hiện nay, ở nước ta có một số giống dưa chuột địa phương ngày càng được
quan tâm, phát triển, một số giống dưa chuột nổi tiếng gắn với từng vùng sinh
thái như: giống dưa chuột Phú Thịnh ở Hưng Yên, dưa chuột Tam Dương ở Vĩnh
Phúc, dưa mèo ở Sơn La... Dưa chuột Kỳ Sơn cũng là một trong các giống dưa
chuột địa phương có giá trị cao ở huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phịng.
Giống dưa này được nơng dân gieo trồng và giữ giống từ rất lâu đời. Đặc điểm
nổi bật của giống dưa này là quả nhỏ, vỏ xanh đậm, mềm và có nhiều gai, thịt
quả rất dày, ruột nhỏ và ít hạt, khi ăn giịn có vị ngọt mát, khơng chát. Bên cạnh
đó, giống bản địa này thích nghi rất tốt với điều kiện thổ nhưỡng cũng như khí
hậu của địa phương và có khả năng chống chịu sâu, bệnh và điều kiện bất thuận
tốt. Chính vì vậy, giống dưa chuột này ngày càng được mở rộng diện tích sản
xuất và trở thành cây trồng chủ lực trong sản xuất vụ đông của địa phương.
Tuy nhiên, do được trồng từ rất lâu đời với phương pháp để giống truyền
thống của người nông dân nên giống dưa chuột ở địa phương đã có một số biểu
hiện về thối hóa giống như: độ đồng đều của quả giảm đáng kể, màu sắc thay
đổi, chất lượng giảm, năng suất không ổn định. Để khắc phục hiện tượng trên,
phục tráng giống dưa chuột nhằm chọn ra được mẫu giống đúng với giống gốc,
góp phần làm tăng hiệu quả kinh tế cho việc sản xuất dưa chuột bản địa tại địa
phương. Vì vậy, việc thực hiện đề tài: “Thu thập, đánh giá và phục tráng giống
dưa chuột địa phương tại Thủy Nguyên, Hải Phòng” là rất cần thiết.
1
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Mục đích
Xây dựng bản mơ tả giống gốc giống dưa chuột địa phương tại Thủy
Nguyên, Hải Phòng.
Thu thập được một số mẫu giống đại diện của giống dưa chuột địa phương
tại Thủy Ngun-Hải Phịng để đánh giá đặc tính nơng sinh học và làm cơ sở
phục vụ cho công tác phục tráng giống.
1.2.2. Yêu cầu
- Điều tra thực trạng sử dụng, sản xuất giống dưa chuột để xây dựng bản mô
tả giống dưa chuột địa phương tại Thủy Nguyên - Hải Phịng.
- Đánh giá đặc điểm nơng sinh học của một số mẫu giống dưa chuột địa
phương tại Thủy Nguyên, Hải Phịng.
- Chọn lọc mẫu giống có các đặc điểm tương tự giống gốc phục vụ công tác
phục tráng giống.
1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Cung cấp dữ liệu về các đặc điểm hình thái, một số đặc tính nơng sinh học
của giống dưa chuột bản địa phục vụ cho quá trình nghiên cứu phục tráng giống.
Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần làm đa dạng nguồn vật liệu phục vụ công
tác chọn tạo giống dưa chuột.
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Góp phần bảo tồn và phát triển giống dưa chuột bản địa tại địa phương,
làm tăng hiệu quả kinh tế cho người sản xuất tại huyện Thủy Nguyên, thành phố
Hải Phòng.
1.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đề tài tập trung nghiên cứu giống dưa chuột địa phương Thuỷ Nguyên,
đánh giá các mẫu giống gần nhất với giống gốc.
2
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. NGUỒN GỐC, PHÂN BỐ VÀ PHÂN LOẠI CÂY DƯA CHUỘT
2.1.1. Nguồn gốc và phân bố
Dưa chuột (Cucumis sativus L.) thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae), là một
trong những loài rau được trồng nhiều nhất trên thế giới, xếp thứ tư sau khoai
tây, hành và cải bắp (Jianbin et al., 2010; Ngô Thị Hạnh và cs., 2011).Được biết
đến cách đây khoảng 5000 năm (Nahit, 2004), song hiện chưa có tài liệu nào xác
minh chính xác về nguồn gốc của cây dưa chuột.
Phần lớn các nhà nghiên cứu đều thống nhất với quan điểm do De
Candolle đưa ra năm 1912 rằng dưa chuột có nguồn gốc từ Tây Bắc Ấn Độ,
nơi tồn tại các loài họ hàng hoang dại với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 14. Các
tác giả đã chứng minh sự tồn tại hơn 2000 năm của dưa chuột ở vùng này và
cho rằng từ đây chúng lan dần sang phía Tây và xuống phía Đơng (Nahit
Cagirici, 2004). Cũng có ý kiến cho rằng dưa chuột có nguồn gốc tại Nam Á
và được trồng trọt từ rất lâu, khoảng 3000 năm (Irem, 2009).Từ những nơi này
dưa chuột được đưa đến các vùng như Tây châu Á, các nước Bắc Phi và Nam
Âu (Latha, 2012).
Jianbin et al. 2010 cho rằng Trung Quốc là trung tâm khởi nguyên thứ
hai của cây dưa chuột. Các giống dưa chuột địa phương của Trung Quốc có
nhiều tính trạng lặn như quả dài, hình thành quả khơng cần qua thụ phấn
(dạng parthenocarpy), quả không chứa chất gây đắng (cucurbitaxin), gai quả
màu trắng.
Năm 1976 nhà chọn giống Xô Viết Tkachenco đã nêu giả định rằng Việt
Nam có thể là trung tâm khởi nguyên của loài cây này. Qua nghiên cứu nhiều
năm tập đoàn giống dưa chuột địa phương thu thập từ nhiều vùng khác nhau của
Việt Nam và qua khảo sát tại chỗ, Taracanov (1975) cũng đồng ý với ý kiến của
Tkachenco về nguồn gốc của cây dưa chuột ở Việt Nam.
Hiện nay, dưa chuột được trồng rộng rãi khắp nơi trên thế giới, từ vùng
nhiệt đới Châu Á, Châu Phi tới tận 63 vĩ độ Bắc và đã trở thành một trong những
hàng nơng sản có giá trị cao trên thị trường thế giới (Wang et al., 2007; Maryam
Golabadi et al., 2012).
3
2.1.2. Phân loại
Dưa chuột thuộc họ bầu bí Cucurbitaceae, chi Cucumis, lồi C. sativus L.,
có bộ nhiễm sắc thể 2n = 14 (Irem, 2009). Do trong quá trình tồn tại và phát
triển, từ một dạng ban đầu, dưới tác dụng của điều kiện sinh thái khác nhau và
các đột biến tự nhiên, dưa chuột đã phân hóa thành nhiều kiểu sinh học (biotype).
Việc phân loại chúng theo đặc tính sinh thái và di truyền học giúp cho công tác
nghiên cứu giống sử dụng đúng đắn và dễ dàng các đối tượng nghiên cứu. Các
nhà phân loại đã cố gắng nhiều trong lĩnh vực này, tuy nhiên, cho đến nay vẫn
chưa có một bảng phân loại thống nhất.
Theo bảng phân loại của Gabaev (1932; Trần Khắc Thi, 1985), loài C.
sativus được chia thành 3 lồi phụ:
1. Lồi phụ Đơng Á - ssp -Righi dus Gab;
2. Loài phụ Tây Á - ssp -Graciolos Gab;
3. Dưa chuột hoang dại - ssp -Agrotis Gab, Var. Hardwikii (Royla).
Theo đặc điểm quả giống và vùng phân bố, các loài phụ trên được chia
thành 14 thứ. Loài phụ Đơng Á có 8 thứ, lồi phụ Tây Á có 5 thứ và dưa chuột
hoang dại hardwikii.
Ngồi ra, nhà chọn giống dưa chuột Liên Xô, tiến sỹ Tkachenco (1967) đã
phân loài C.sativus thành 3 thứ: dưa chuột thường, dưa chuột lưỡng tính và dưa
chuột hoang dại (Tạ Thu Cúc, 2007).
Nhà di truyền học Ba Lan Kubicki (1969) chia C.sativus thành 3 thứ
(Nguyễn Văn Hiển, 2000):
1. Var. Vulgaris- dưa chuột trồng, gồm 2 nhóm sinh thái địa lý: Đơng và Tây Á;
2. Var. hermafroitus – dưa chuột lưỡng tính;
3. Var. hardwickii – dưa chuột hoang dại từ Nêpan.
Bảng phân loại này mặc dù chỉ dựa trên quan điểm hình thái thực vật nhưng
tương đối thuận lợi khi sử dụng trong công tác nghiên cứu giống.
Theo Tatlioglu (1993), chi Cucumis nằm ở 2 vùng địa lý khác nhau:
1. Nhóm Châu Phi: chiếm phần lớn các loài, phổ biến ở châu Phi, Trung
Đơng đến Pakistan và Nam Ả Rập;
2. Nhóm Châu Á: được tìm thấy ở các vùng phía Đơng và Nam dãy
Hymalaya. Các giống dưa chuột Việt Nam thuộc nhóm này.
4
Về các giống dưa chuột Việt Nam, Viện cây lương thực và thực phẩm (Trần
Khắc Thi và Vũ Tuyên Hoàng, 1979) đã phân các giống hiện có thành 2 kiểu
sinh thái (ecotype): miền núi và đồng bằng. Trong đó, kiểu sinh thái miền núi có
nhiều đặc tính hoang dại và thích ứng với mơi trường cao (chịu lạnh, chống bệnh
phấn trắng, phản ứng chặt với độ dài ngày…). Kiểu sinh thái đồng bằng có thể là
sản phẩm tiến hố của dưa chuột miền núi do đột biến và tác động của con người
trong quá trình canh tác và chọn lọc.
2.2. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC CỦA CÂY DƯA CHUỘT
Cây dưa chuột là cây hàng năm, thân thảo, thân leo hay bị, có phủ một lớp
lơng dày, gây ngứa và làm rát da.
2.2.1. Hệ thống rễ
Dưa chuột có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới ẩm nên rễ dưa chuột yếu hơn so
với các cây khác trong họ bầu bí. Hệ rễ ưa ẩm, không chịu khô hạn hay ngập úng.
Rễ dưa chuột dài 10 - 15cm. Khối lượng rễ xấp xỉ 1,5% trọng lượng toàn bộ cây,
phân bố rộng khoảng 60 - 90cm. Đối với các cây lai F1, ở tất cả các pha sinh
trưởng, bộ rễ phát triển mạnh và có khối lượng lớn hơn bố mẹ.
Hệ rễ có thể ăn sâu dưới tầng đất 1m, rễ nhánh, rễ phụ phát triển tùy điều
kiện đất đai. Hệ rễ phân bố ở tầng đất 0 - 30cm nhưng hầu hết tập trung ở tầng
đất 15 - 20cm.Sau mọc 5 - 6 ngày, rễ phát triển mạnh. Thời kỳ cây con rễ sinh
trưởng yếu. Khi cây trưởng thành, hệ thống rễ ăn rộng 18 - 21cm, rễ bất định sẽ
mọc ra từ vùng điểm của thân leo.
Cây có bộ rễ lớn thường phổ biến ở các giống chín muộn, có khối lượng
thân lá lớn, mặt khác, đối với các giống lai chín sớm ở hầu hết các pha sinh
trưởng bộ rễ đều lớn hơn mẹ. Như vậy giữa giống lai và giống khơng lai có thể
phân biệt ngay ở những ngày đầu tiên sau khi hạt nảy mầm, và bộ rễ của cây lai
được coi như một trong những chỉ tiêu năng suất cao của giống.
Ngoài ra khả năng sinh trưởng và phát triển của bộ rễ dưa chuột còn phụ thuộc
vào giống, điều kiện đất đai, giai đoạn sinh trưởng và điều kiện bảo quản hạt.
2.2.2. Thân
Thân dưa chuột thuộc loại thân leo bị, thân mảnh, nhỏ, chiều cao thân,
đường kính thân phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuật chăm sóc. Thân
trịn hoặc có góc cạnh, có lóng ít hay nhiều tùy giống. Thân chính có độ dài
khoảng 2 - 3m, phân thành các đốt, mỗi đốt mang 1 lá hoặc cũng có thể mang 2
5
lá ở một số trường hợp đặc biệt. Đối với những giống trung bình và giống muộn
đường kính đạt gần 1cm là cây sinh trưởng tốt. Sau khi hình thành 2 - 3 lá, cành
cấp 1 và tua cuốn bắt đầu xuất hiện.
Trong quá trình dịch chuyển từ vùng này sang vùng khác, nhiệt đới ẩm tới
đồng bằng, sa mạc và canh tác trong nhà kính, khả năng ra tua cuốn cũng yếu
hơn. Đây là q trình tiến hóa lâu dài hàng ngàn năm tới mức khơng hình thành
tua cuốn là đỉnh cao nhất của sự tiến hóa Cucumis sativus.
Tập tính sinh trưởng của thân dưa chuột có tầm quan trọng trong cơng tác
chọn giống. Do thuộc loại thân bị leo nên cần làm giàn để nâng đỡ thân, lá và
quả làm tăng năng suất và chất lượng quả.
2.2.3. Lá
Lá là cơ quan dinh dưỡng làm nhiệm vụ quang hợp chủ yếu trên cây, ngồi
ra lá cịn có chức năng thốt hơi nước và trao đổi khơng khí. Cây có bộ lá phát
triển tốt và đầy đủ sẽ có khả năng quang hợp cao do đó khả năng tích lũy vật chất
nhiều tạo tiền đề cho năng suất cây trồng cao.
Lá dưa chuột có hai lá mầm mọc đối xứng qua trục thân và lá thật. Lá mầm
hình trứng và là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá và dự đốn tình hình sinh trưởng
của cây. Độ lớn, sự cân đối và thời gian duy trì của lá mầm phụ thuộc vào chất
lượng giống, khối lượng hạt giống, chất dinh dưỡng trong đất, độ ẩm đất, nhiệt
độ đất.Lá thật có 5 cánh, chia thuỳ nhọn hoặc có dạng chân vịt, có dạng lá trịn,
trên lá có lơng cứng, ngắn. Màu sắc lá thay đổi theo giống từ xanh đến xanh vàng
hoặc xanh thẫm. Hình dạng và kích thước lá biến đổi ngay trên cùng một cây. Độ
dày mỏng của lông trên lá và diện tích lá thay đổi tùy giống, tùy giai đoạn sinh
trưởng, điều kiện ngoại cảnh, kỹ thuật chăm sóc.
2.2.4. Hoa
Hoa dưa chuột thường mọc thành chùm hoặc đơn ở nách lá. Hoa có màu vàng,
thụ phấn nhờ côn trùng. Hoa cái mọc riêng biệt hoặc thành chùm trên nách lá tuỳ
giống, bầu noãn của hoa cái phát triển rất nhanh ngay từ trước khi hoa nở. Hoa đực
mọc thành chùm với số lượng phụ thuộc vào giống. Hoa dưa chuột bắt đầu nở từ 510 giờ sáng. Hoa đực nở trước hoa cái trên cùng cây khoảng 2-3 ngày, tuổi thọ của
hoa đực ngắn từ 1-2 ngày. Hạt phấn có sức sống tốt nhất 4-5 giờ sau khi hoa nở.
Tuy thuộc nhóm thực vật có hoa đơn tính cùng gốc nhưng nhưng trong q
trình tiến hóa và tác động của con người trong công tác chọn giống, đặc điểm này
6
của dưa chuột đã bị phá vỡ. Nhiều dạng hoa mới đã xuất hiện có ý nghĩa rất tích
cực trong nghiên cứu về di truyền tiến hóa của lồi cây này.
Hoa dưa chuột có 4 - 5 đài, 4 - 5 cánh hợp, đường kính 2 - 3 cm, màu sắc
hoa khác nhau tùy giống nhưng thường gặp là màu vàng.Hoa đực có 4 - 5 nhị
đực hợp nhau (hoặc 3 nhị đực hợp nhau), hoa cái bầu thường có 3 - 4 noãn, núm
nhụy phân nhánh hoặc hợp, hoa lưỡng tính có cả nhị và nhụy.
Dựa vào tỷ lệ hoa đực, hoa cái, hoa lưỡng tính trên cây, dưa chuột được
phân chia thành (Saito et al., 2007):
Monoecious: Cây có cả hoa đực và hoa cái;
Dioecious: Hoa đực trên một cây cịn hoa cái trên cây khác;
Androecious: Cây chỉ có hoa đực;
Andromonoecious: Cây có hoa lưỡng tính và hoa đực;
Gynoecious: Cây chỉ có hoa cái;
Gymonoecious: Cây có hoa lưỡng tính và hoa cái;
Prydominantly female: Cây có hầu hết là hoa cái nhưng cũng có một vài
hoa đực;
Parthenocarpyx: Cây sinh sản không qua thụ tinh, ở dưa chuột là sự tạo quả
khơng hạt.
Hầu hết dạng trồng trong nhà kính thường là gynoecious (đơn tính cái) hoặc
có khi là prydominantly female.Hoa lưỡng tính ít gặp ở dưa chuột. Nhiều giống
cũ thuộc loại đơn tính cùng gốc (monoecious). Hầu hết những giống hiện đang sử
dụng là cây đơn tính cái (gynoecious) với hầu hết là hoa cái trên cây (chỉ khoảng
5% là hoa đực).
Hoa dưa chuột thụ phấn nhờ côn trùng (ong mật) trừ những hoa lưỡng tính.
Dưa chuột khơng thể giao phấn với dưa thơm (C. Melon).Nhìn chung hoa đực ra
sớm hơn hoa cái và thơng thường 1 nách lá chỉ có 1 hoa cái. Tuy nhiên sự ra hoa
cái và hoa đực phụ thuộc vào giống, mật độ, nhiệt độ, cường độ ánh sáng, thời
gian chiếu sáng, chất điều tiết sinh trưởng, phân bón...
2.2.5. Quả
Quả dưa chuột thuộc loại quả thịt. Hình dạng, độ dài, khối lượng, màu sắc
quả sai khác rất lớn giữa các giống. Quả từ non đến chín chuyển từ màu xanh đến
xanh trắng, hoặc vàng nâu, điều này phụ thuộc vào màu gai của quả. Lúc còn non
7
quả có gai xù xì, màu trắng, đen hoặc nâu, khi lớn gai từ từ mất đi. Quả non dạng
hình trứng, thon, hình trụ, elip trứng. Phân bố gai có 3 dạng: đơn giản - lông
(hoặc gai) nằm trực tiếp trên bề mặt quả; phức tạp - gai nằm trên trụ nhỏ phát
sinh từ quả; hỗn hợp - có cả 2 dạng trên.
Màu sắc gai có thể là trắng, đen hoặc nâu sáng. Bề mặt quả có thể nhăn nhẹ,
nhăn sâu, nhẵn phẳng hoặc nhẵn hơi gợn. Quả từ khi hình thành đến chín thương
phẩm có màu xanh đậm, xanh nhạt, có hoặc khơng có hoa văn (sọc, vệt, chấm),
khi chín sinh lý quả chuyển sang màu vàng sậm, nâu, trắng xanh hoặc trắng vàng
tuỳ giống.
Hình cắt ngang quả có hình trịn hoặc trịn góc cạnh. Quả dưa chuột có 3
múi, hạt đính vào giá nỗn.
2.2.6. Hạt
Hạt dưa chuột dạng dẹt hình oval dài 10-15mm, vỏ hạt nhẵn trắng đến đen.
Mỗi cạnh hạt có một rãnh, phơi được bao quanh bởi ngoại nhũ, phơi lớn hai lá
mầm tiêu hố nội nhũ hồn tồn.
2.3. BIỂU HIỆN GIỚI TÍNH CỦA CÂY DƯA CHUỘT
Ở bất kỳ lồi thực vật nào có sinh sản hữu tính cũng biểu hiện đặc điểm giới
tính riêng biệt của nó. Nghiên cứu dạng hoa, mức độ biểu hiện giới tính và giới
hạn biến đổi đặc tính này khơng chỉ có ý nghĩa về mặt lý luận mà cịn có ý nghĩa
thực tế trong việc giải quyết vấn đề tăng năng suất, chất lượng sản phẩm của các
cây trồng nơng nghiệp trong đó có cây dưa chuột (Vũ Văn Liết và Nguyễn Văn
Hoan, 2007; Vũ Thị Việt Hồng, 2010).
2.3.1. Gen biểu hiện giới tính
Dưa chuột thuộc dạng cây đơn tính cùng gốc (Monoecious), trên cây có cả
hoa đực và hoa cái riêng. Các cây dưa chuột đơn tính cùng gốc thường trải qua 3
pha biểu hiện giới tính: ở pha thứ nhất, giai đoạn đầu của thời kỳ sinh trưởng, chỉ
xuất hiện hoa đực;pha thứ hai là thời gian dài sau thu quả đầu cây với sự xuất
hiện xen kẽ của cả hoa đực và hoa cái; và ở pha thứ ba, giai đoạn rất ngắn cuối
thời kỳ sinh trưởng với sự xuất hiện chủ yếu của các hoa cái.
Theo Tatlioglu (1993), dưa chuột có 3 kiểu hoa gồm hoa đực, hoa cái và hoa
lưỡng tính. Sự phân bố của các loại hoa trên cây hình thành các dạng giới tính
khác nhau ở dưa chuột (Tatlioglu, 1991). Dạng cây đơn tính cùng
gốc(Monoecious) có cả hoa đực và hoa cái trên cùng một cây trong khi dạng cây
8
đơn tính cái (Gynoecious) chỉ có hoa cái trên cây (Leah, 2008). Do chỉ có hoa cái
trên các đốt thân, dạng cây đơn tính cái có năng suất cao nhất trong các dạng giới
tính khác nhau của cây dưa chuột. Vì thế trong sản xuất thương mại những năm
gần đây hầu hết các giống dưa chuột đều là giống đơn tính cái. Các dạng giới tính
khác của cây dưa chuột bao gồm dạng cây đơn tính đực (Androecious) chỉ có hoa
đực trên cây, dạng cây lưỡng tính (Hermaphroditic) chỉ có hoa lưỡng tính và dạng
cây lưỡng tính đực (Andromonoecious) có cả hoa đực và hoa lưỡng tính trên cây.
Ngồi các nhân tố mơi trường và các gen biến đổi, có 3 gen chính quy định
di truyền giới tính ở dưa chuột là gen Acr/acr, M/m và A/a (Galun, 1961). Ảnh
hưởng của các gen này tới giới tính cây dưa chuột được miêu tả trong bảng sau
(Nahit, 2004):
Ngoài 3 gen trên cũng có một số gen kiểm sốt sự biểu hiện giới tính ở dưa
chuột nhưng khơng nằm trong các mẫu cơ bản (Kubicki, 1969). Các gen quy
định dạng cây nhỏ gọn (cp/cp) và cây dạng cụm (de/de) đã được chứng minh là
có ảnh hưởng đa chiều lên sự biểu hiện giới tính ở dưa chuột (Lower and Nijs,
1979). Kiểu hình bộ nhị hoa được quy định bởi tương tác giữa gen de/de quy
định đặc tính sinh trưởng và gen Acr/acr. Một số gen khác ảnh hưởng đến biểu
hiện giới tính ở dưa chuột là gen gy quy định giới tính cái (Kubicki, 1969) và gen
Tr quy định dạng cây tam tính (Trimonoecious) với cả hoa đực, hoa cái và hoa
lưỡng tính trên cùng một cây (Kubicki, 1969). Ngồi ra, Kubicki cịn chứng tỏ
biểu hiện giới tính hoa đực được kiểm soát bằng gen a trong mối tương tác bởi
locus acr. Một số nghiên cứu khác lại xác định gen mmff kiểm sốt giới tính
lưỡng tính và đực, cịn gen aa kiểm soát hoa đực. Nahit (2004) chứng minh rằng,
gen M kiểm tra cơ chế phát triển của nhị hoặc nhụy, khi cây có gen m/m có hoa
lưỡng tính. Trong kết quả nghiên cứu của Tkachenco (1967) về di truyền giới
tính ở dưa chuột, tác giả cho rằng cả 7 cặp nhiễm sắc thể đều tham gia vào việc
hình thành giới tính.
Sự biểu hiện giới tính là một tính trạng quan trọng trong nhân giống dưa
chuột. Cùng với dạng cây đơn tính đực (Androecious), dạng cây lưỡng tính đực
(Andromonoecious) và dạng cây lưỡng tính (Hermaphroditic) khơng được sử
dụng cho sản xuất quả. Các dạng cây cịn lại có tiềm năng năng suất tăng cùng
với số lượng hoa cái. Cây lai đơn tính cái F1 được tạo ra bằng cách sử dụng cây
đơn tính cái làm cây mẹ. Cây lai F1 tạo ra từ thụ phấn với cây đơn tính đực,
lưỡng tính đực và cây đơn tính cùng gốc có số lượng hoa đực biến đổi khác nhau
9
do sự phụ thuộc của gen trội Acr vào điều kiện mơi trường (Tatlioglu, 1983).
Dạng cây đơn tính cái và dạng cây lưỡng tính đóng vai trị quan trọng cho chọn
tạo giống lai F1 chỉ có hoa cái (Nahit, 2004).
2.3.2. Các nhân tố phi di truyền ảnh hưởng lên biểu hiện giới tính
Các nhân tố sinh thái cũng có ảnh hưởng lớn đến biểu hiện giới tính ở dưa
chuột. Theo Tatlioglu (1993) chế độ dinh dưỡng, nguồn nước, nhiệt độ, ánh sáng,
phytohormones và các chất ức chế sinh trưởng là các nhân tố phi di truyền ảnh
hưởng đến giới tính dưa chuột.
2.3.2.1. Ảnh hưởng của dinh dưỡng và độ ẩm
Bổ sung Nitơ trong các giai đoạn phát triển khác nhau của cây khơng chỉ
kích thích tăng trưởng mà cịn tăng lượng hoa cái trên cây. Việc tăng cường biểu
hiện giới tính cái bằng cách tăng hàm lượng Nitơ được kích thích khi cây sinh
trưởng trong điều kiện ngày ngắn. Ngồi ra nước cũng đóng một vai trị quan
trọng trong biểu hiện giới tính của dưa chuột. Hàm lượng nước cao, trong cả đất
và khơng khí là điều kiện cần thiết cho sự phân chia và hình thành hoa cái. Trong
khi đó điều kiện khơ cần thiết cho sự hình thành các tính trạng của giới tính đực
(Chailakhyan and Khrianin, 1987).
2.3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng
Các nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ và cường độ ánh sáng lên biểu
hiện giới tính của dưa chuột biến đổi theo nguồn vật liệu sử dụng (Nahit, 2004).
Điều tra trên các cây đơn tính cùng gốc và đơn tính khác gốc khác nhau cho thấy
nhiệt độ cao và thấp có ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của hoa đực và hoa
cái. Theo Galun (1961), trong điều kiện ngày ngắn với thời gian chiếu sáng ít hơn
8 giờ và nhiệt độ thấp và cường độ ánh sáng thấp sẽ kích thích sự hình thành hoa
đực. Trong khi đó, Lower and Edwards (1986) cho rằng sự phức tạp của việc xác
định nguồn gốc và mức độ ảnh hưởng của các yếu tố di truyền tới biểu hiện giới
tính của dưa chuột là do sự không ổn định của các dạng giới tính trong các điều
kiện mơi trường khác nhau. Sự biến đổi giới tính do ảnh hưởng của điều kiện thời
tiết ở các loài dưa chuột đã được nghiên cứu từ những năm 1819. Quang chu kỳ và
nhiệt độ là hai nhân tố sinh thái quan trọng nhất ảnh hưởng tới biểu hiện giới tính ở
dưa chuột (Chailakhyan and Khrianin, 1987). Ngoại trừ giống hardwwickii, hầu
hết các giống dưa chuột là giống trung tính, khơng u cầu thời gian chiếu sáng để
nở hoa. Tuy nhiên, dưa chuột phản ứng với các chế độ chiếu sáng khác nhau với
sự thay đổi và số lượng và loại hoa (Nitsch et al., 1952). Ngày ngắn thúc đẩy xu
10
hướng hình thành hoa cái thể hiện ở sự rút ngắn thời gian ra hoa cái đầu tiên và tần
số xuất hiện của các đốt mang hoa cái. Nhiệt độ thấp, liên tục hay chỉ trong thời
gian tối cũng đều làm tăng số hoa cái của cây (Irem, 2009). Trong khi đó, nhiệt độ
cao và ngày dài kích thích sự hình thành hoa đực (Joana, 2011). Trong những điều
kiện mơi trường nhất định, chủ yếu trong các điều kiện khắc nhiệt, cây đơn tính cái
và cây lưỡng tính sinh ra một số lượng hoa đực khác nhau tùy vàoloài (Tatlioglu,
1983; Lower and Edwards, 1986). Biểu hiện giới tính của các giống đơn tính cái
lai với gen dị hợp tử ở locus Acr chịu ảnh hưởng sâu sắc của điều kiện mơi trường.
Sự biến đổi giới tính của dưa chuột có thể quan sát được ở các giai đoạn
phát triển khác nhau của cây. Sự giảm nhiệt độ ở giai đoạn đầu của sinh trưởng
có thể dẫn tới sự biến đổi về mặt di truyền của các gen quy định tính đực tới sự
hình thành dạng cây giới tính cái và nhiệt độ thấp ở cuối giai đoạn phát triển của
cây có thể dẫn tới sự hình thành hoa lưỡng tính. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt
độ trên các cây đơn tính cùng gốc mang hoa đơn tính cho thấy số hoa cái tăng lên
trong điều kiện nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao dẫn tới sự hình thành hoa đực
(Nahit, 2004). Trong điều kiện ngày ngắn hoa cái xuất hiện sớm và số lượng của
hoa cái cũng nhiều hơn.
2.3.2.3. Ảnh hưởng của phytohormone và chất ức chế tăng trưởng
Phytohormone được hình thành một cách tự nhiên và chúng có hiệu quả
chỉ với một lượng rất nhỏ. Phytohormone hoạt động như một tín hiệu kích thích
hay hạn chế sinh trưởng hay điều chỉnh một số quá trình phát triển. Một số
hormone được hình thành ở một tế bào và được vận chuyển tới các mơ khác cịn
một số khác hoạt động ngay trong tế bào mà cũng được sinh ra. Thông thường
phytohormone được chia thành 5 nhóm bao gồm auxin, cytokinin, giberelin,
abscisic acid và ethylene. Vai trò của các chất điều hịa sinh trưởng trong biểu
hiện giới tính của dưa chuột ở cả cây đơn tính cùng gốc và khác khốc với các hoa
đơn tính đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu (Nahit, 2004).
2.4. YÊU CẦU ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH ĐỐI VỚI SINH TRƯỞNG VÀ
PHÁT TRIỂN CỦA CÂY DƯA CHUỘT
Nghiên cứu đặc điểm sống của các loài rau trên quan điểm tiến hóa
Taracanov (1975) đã phân biệt dưa chuột với các loài rau và quả khác là ở giống
cây này thường thấy quá trình suy yếu khả năng ổn định cơ thể sống cũng như
từng bộ phận của cơ thể, đồng thời củng cố các đặc tính đối kháng lại những yếu
tố đặc trưng cho vị trí nó tồn tại. Vì vậy vấn đề di truyền ảnh hưởng của điều
11