Luận án Nghiên cứu một số tính trạng nông sinh học liên quan đến khả năng chịu hạn ở vật liệu nhiệt đới phục vụ chọn tạo giống Ngô Lai

Ở Việt Nam, hạn hán là một trong những bất thuận chính làm giảm năng suất và sản lượng ngô. Thiệt hại do hạn hán ước tính hơn 30%, có những năm diện tích ngô bị hạn lên đến 70-80% và nhiều vùng không cho thu hoạch. Nước ta là một trong 5 quốc gia bị ảnh hưởng biến đổi khí hậu nhiều nhất, trong đó hạn hán có xu hướng tăng về quy mô và cường độ. Do đó, khoảng 0,6 - 0,7 triệu ha ngô được dự báo là sẽ gặp nhiều bất thuận hơn, đặc biệt là hạn hán. Tính đến năm 2017 năng suất ngô đạt 4,6 tấn/ha thấp hơn năng suất trung bình thế giới (5,5 tấn/ha). Nhu cầu sử dụng ngô vẫn liên tục tăng nhanh, dẫn đến cung không đủ cầu. Do đó, đề tài “Nghiên cứu một số tính trạng nông sinh học liên quan đến khả năng chịu hạn của vật liệu nhiệt đới phục vụ chọn tạo giống ngô lai” đã được thực hiện nhằm góp phần năng cao năng suất, sản lượng và đáp ứng với biến đổi khí hậu

pdf27 trang | Chia sẻ: thientruc20 | Lượt xem: 431 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu một số tính trạng nông sinh học liên quan đến khả năng chịu hạn ở vật liệu nhiệt đới phục vụ chọn tạo giống Ngô Lai, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM --------------------------------- ĐỖ VĂN DŨNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH TRẠNG NÔNG SINH HỌC LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA VẬT LIỆU NHIỆT ĐỚI PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI Chuyên ngành: Di truyền và Chọn giống cây trồng Mã số: 9.62.01.11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2018 Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: 1. Tiến sĩ Lê Quý Kha, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam 2. Tiến sĩ Pervez Haider Zaidi, Trung tâm Cải tiến Ngô và Lúa mì Quốc tế (CIMMYT) Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Năm 2018 1 MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, hạn hán là một trong những bất thuận chính làm giảm năng suất và sản lượng ngô. Thiệt hại do hạn hán ước tính hơn 30%, có những năm diện tích ngô bị hạn lên đến 70-80% và nhiều vùng không cho thu hoạch. Nước ta là một trong 5 quốc gia bị ảnh hưởng biến đổi khí hậu nhiều nhất, trong đó hạn hán có xu hướng tăng về quy mô và cường độ. Do đó, khoảng 0,6 - 0,7 triệu ha ngô được dự báo là sẽ gặp nhiều bất thuận hơn, đặc biệt là hạn hán. Tính đến năm 2017 năng suất ngô đạt 4,6 tấn/ha thấp hơn năng suất trung bình thế giới (5,5 tấn/ha). Nhu cầu sử dụng ngô vẫn liên tục tăng nhanh, dẫn đến cung không đủ cầu. Do đó, đề tài “Nghiên cứu một số tính trạng nông sinh học liên quan đến khả năng chịu hạn của vật liệu nhiệt đới phục vụ chọn tạo giống ngô lai” đã được thực hiện nhằm góp phần năng cao năng suất, sản lượng và đáp ứng với biến đổi khí hậu. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu đánh giá một số tính trạng nông sinh học, xác định QTL và khả năng kết hợp của các vật liệu mới, trong điều kiện hạn - tưới đủ, sau khi lai các dòng ưu tú với các dòng Donor chịu hạn của CIMMYT, nhằm cải thiện khả năng chịu hạn, năng suất, khả năng kết hợp của các vật liệu ưu tú, phục vụ chọn lọc dòng mới và xác định một số giống ngô lai chịu hạn triển vọng phục vụ sản xuất ngô ở những vùng nhờ nước trời. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI * Ý nghĩa khoa học của đề tài Kết quả đề tài góp phần bổ sung cơ sở dữ liệu khoa học trong việc khai thác tính trạng chịu hạn, do đa gen quy định, của 2 dòng ngô Donor chịu hạn của CIMMYT. Khi lai truyền sang 8 dòng ưu tú về nông học và năng suất, sau đánh giá kiểu hình, kiểu gen và đánh giá sớm khả năng kết hợp 8 nhóm dòng, gồm 790 dòng thế hệ tự phối F2:3, qua các trong môi trường hạn - tưới đủ; đồng thời ứng dụng kỹ thuật dùng 1.250 chỉ thị phân tử (SNP) xác định vùng gen quy định một số tính trạng số lượng (QTL) liên quan đến khả năng chịu hạn ở 8 nhóm dòng đời thấp (chưa thuần), đã khẳng định các locut gen chịu hạn đã được lai truyền thành công. Các dòng thuần mới mang gen chịu hạn có các đặc điểm chênh lệch thời gian tung phấn – phun râu, độ bền lá và khả năng kết hợp vượt trội các dòng bố mẹ và vượt trội các dòng ưu tú trước khi lai với Donor. Đây là một trong những giải pháp nhằm cải thiện căn bản kiểu gen, làm mới vật liệu ngô có giá trị 2 sử dụng trong chọn tạo giống ngô chịu hạn. * Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Một số tính trạng nông học gồm chênh lệch thời gian tung phấn – phun râu, độ bền lá và 27 QTL (11 QTL_năng suất, 6 QTL_chênh lệch thời gian tung phấn - phun râu và 10 QTL_độ già hoá bộ lá) liên quan đến khả năng chịu hạn, đồng thời khả năng kết hợp của các dòng đời thấp, sau khi lai các vật liệu Donor chịu hạn với vật liệu ưu tú, đã được xác định ở mức độ khác nhau của 8 nhóm dòng ở thế hệ F2:3. Từ đó chọn lọc và phát triển được 9 dòng thuần mới từ các nhóm dòng có khả năng kết hợp cao và chịu hạn tốt, năng suất cao ở điều kiện hạn, nâng cao hiệu quả chọn tạo giống chịu hạn. - Xác định được 2 vùng gen chịu hạn, bao gồm cụm thứ nhất trên nhiễm sắc thể (NST) số 1 (bin 1,05-1,07), trên NST số 7 (bin 7,01-7,03) và cụm thứ 2 trên NST số 8 (bin 8,02-8,03) về đặc điểm thời gian chênh lệch thời gian tung phấn - phun râu, độ già hoá bộ lá và năng suất, có liên quan chặt đến khả năng chịu hạn của các dòng đời thấp. - Giới thiệu được 9 dòng thuần mới (RA1, RA2, RA3, RA4, RA5, RA6, RA7, RA8, RA9) có khả năng chịu hạn tốt (được chứng tỏ bởi các đặc điểm nông học và QTL liên quan đến chịu hạn), làm nguồn vật liệu phục vụ chọn tạo giống ngô cho vùng nước trời. - Chọn được 2 giống ngô lai triển vọng được đặt tên là LVN72 (RA2/RA8) và ĐH17-1(RA4/RA7) phù hợp với điều kiện sản xuất phụ thuộc nước trời ở Việt Nam. MỘT SỐ ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Bổ sung thông tin khoa học về một số tính trạng kiểu hình, tính trạng số lượng (QTL) trên một số vùng gen của nhiễm sắc thể số 1; 4; 7 và 8 liên quan đến khả năng chịu hạn trong quá trình phát triển vật liệu và chọn tạo giống ngô lai cho vùng nước trời. - Đã phát triển 9 dòng thuần mới có KNKH tốt, chịu hạn nhờ các đặc điểm nông học và QTL liên quan đến khả năng chịu hạn, năng suất cao và giới thiệu được 2 giống ngô lai triển vọng là LVN72 và ĐH17-1 cho sản xuất. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đề tài nghiên cứu, tại Ấn Độ, trên 8 nhóm dòng gồm 790 gia đình (dòng chưa thuần) ở thế hệ F2:3 được tạo ra bằng cách lai 10 dòng ngô nhiệt đới ưu tú với 2 dòng Donor chịu hạn của CIMMYT và các tổ hợp lai của lai đỉnh với 2 cây thử (CML451, CLO2450). Đề tài cũng đánh giá một số đặc điểm nông học của các 3 dòng đời sớm và xác định QTL liên quan đến khả năng chịu hạn. Từ đó chọn ra 9 dòng thuần từ 9 gia đình F2:3 tốt nhất và đánh giá 36 tổ hợp luân giao tại Ấn Độ. Khảo nghiệm 2 tổ hợp lai triển vọng ĐH17-1 và LVN72 tại một số vùng phía Bắc Việt Nam. Các giống đối chứng: tại Ấn Độ bao gồm PAC754, 30V92, HTMH5401 và 900MG; tại Việt Nam bao gồm: LVN10, VN8960, LVN61, NK67, C919, DK9901. Các thí nghiệm thực hiện ở điều kiện đồng ruộng trong điều kiện hạn, tưới đủ tại Hyderabad, Ấn Độ và tại Ninh Thuận, Việt Nam. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN Nội dung chính gồm 138 trang, 32 bảng, 15 hình ảnh và đồ thị. Được trình bày trong 5 phần: Mở đầu (4 trang); Chương 1: Tổng quan tài liệu (44 trang); Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu (13 trang); Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (77 trang); Kết luận và đề nghị (2 trang). Tài liệu tham khảo gồm 201 tài liệu, trong đó có 29 tài liệu Tiếng Việt, 169 tài liệu Tiếng Anh, 3 tài liệu từ các website. Có 3 công trình công bố liên quan đến luận án, trong đó 2 công trình đã được công bố trên số 3(64) năm 2016 của tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam và 01 công trình công bố tại Hội nghị ngô châu Á lần thứ 12 tại Bangkok, Thái Lan. Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nước 1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Sự phát triển cây ngô (Zea mays L.) trên thế giới đến năm 2010 so với năm 2005, diện tích tăng 9,8%, năng suất tăng 7,8%, sản lượng tăng 18,3%; Đến năm 2015 so với năm 2010, diện tích tăng 9,5%, năng suất tăng 5,27%, sản lượng tăng 15,3%. Đến niên vụ 2017/1918, sản lượng ngô dự báo đạt 1.046 triệu tấn. Cho thấy diện tích, sản lượng ngô có xu hướng tăng chậm lại trong những năm gần đây. Song về dài hạn, nhu cầu ngô vẫn tăng, đặc biệt cho phát triển chăn nuôi. Dự báo đến năm 2050 nhu cầu ngô sẽ cần 1.178 triệu tấn, diện tích 194 triệu ha), nhưng tăng chủ yếu ở những nước đang phát triển, vùng chủ yếu phụ thuộc nước trời. Vì vậy, công tác chọn tạo giống ngô cần phải liên tục cải tiến về khả năng chịu hạn, nhằm nâng cao năng suất và tăng sản lượng. 1.1.2. Tình hình sản xuất ngô trong nước Từ năm 1995 đến năm 2004, hàng năm diện tích tăng 5,3%/năm, năng suất tăng 4,8%/năm và sản lượng tăng 10,7%/năm. Giai đoạn 2005 - 2015, nhìn chung 4 sản xuất ngô tiếp tục tăng, nhưng có xu hướng tăng chậm lại, năng suất tăng 2,2%/năm, diện tích tăng 2,0%/năm và sản lượng tăng 5,0%/năm. Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi đạt mức tăng trưởng 8 - 12%/năm, trong khi sản lượng hiện nay chưa đáp ứng đủ nhu cầu, nên hàng năm phải nhập khẩu đến nhập 8,8 triệu tấn (năm 2017), dự báo năm 2018 nhập 10,5 triệu tấn. Do đó, những thách thức mới đòi hỏi là phải không ngừng chọn tạo ra những giống ngô mới có khả năng chịu hạn nhằm góp phần nâng cao năng suất, chất lượng và sản lượng. 1.2. Ảnh hưởng của hạn với sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 1.2.1. Ảnh hưởng của hạn đối với sản xuất ngô trên thế giới Biến đổi khí hậu đã và đang diễn ra trên toàn cầu, ngày càng phức tạp và khó dự đoán hơn, trong đó hạn là một trong những yếu tố chính. Thiệt hại hàng năm của sản lượng ngô thế giới bởi hạn là 8%. Dự báo đến năm 2025, tình trạng hạn sẽ trầm trọng hơn, nhiều diện tích đất bị khô hạn mới sẽ xuất hiện, hay mở rộng thêm trên khắp các châu lục, trong đó phần lớn tập trung ở châu Phi và châu Á. Các tác động trước mắt và lâu dài của biến đổi khí hậu đang đe dọa đến gần 160 triệu ha ngô trên toàn cầu, sản lượng ngô có thể giảm 6 - 23%. Do đó, nhu cầu giống ngô chịu hạn là một đòi hỏi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nước, ổn định sản xuất, tăng sản lượng. 1.2.2. Ảnh hưởng của hạn đến sản xuất ngô ở Việt Nam Hạn là yếu tố chính ảnh hưởng đến sản xuất ngô ở Việt Nam. Có khoảng 0,3 triệu ha ngô dễ có nguy cơ thiếu nước, thiệt hại tới 0,5 - 0,7 triệu tấn ngô hạt. Khả năng xảy ra hạn ở cả 8 vùng ngô: Hạn nặng và thường xuyên diễn ra ở vùng Bắc Trung Bộ, Duyên Hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên; Hạn nhiều ở vùng Tây Bắc, Đông Bắc, Tây Nam Bộ và Đồng bằng Sông Cửu Long; Hạn nhẹ ở vùng Đồng bằng Sông Hồng. Dự báo, tổng lượng nước mặt vào năm 2025 bằng khoảng 96% so với năm 2010, đến năm 2030 các nguồn nước có dòng chảy sẽ giảm (2,4% ở thượng nguồn; 2,9% vùng đồng bằng; 1,9% lưu vực Sông Hồng) và 50 năm nữa sẽ bị thiếu nước trầm trọng. Do đó, công tác tạo cần tập trung chủ yếu chọn tạo những giống ngô lai có khả năng chịu hạn, năng suất cao, ổn định là những trọng tâm có tính quyết định. 1.3. Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô chịu hạn 1.3.1. Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô chịu hạn trên thế giới Trong hơn 38 năm qua, các nhà chọn tạo giống ngô đã tiến hành lựa chọn và cải thiện khả năng chịu hạn ở cây ngô. Kết quả quá trình tạo giống chịu hạn từ năm 2008 được tổng kết như sau: Theo phương pháp truyền thống năng suất cải 5 thiện 50 kg/ha/năm (tương ứng 1,4%/năm); Nếu chọn giống có sự hỗ trợ của chọn lọc chỉ thị phân tử (MAS) thì năng suất cải thiện thêm 20 kg/ha/năm (tương ứng 0,6%); phương pháp chuyển gen chịu hạn cải thiện 30kg/ha/năm (tương ứng 0,7%/năm). Nên nghiên cứu đặc tính của gen chức năng hoặc các chỉ thị phân tử liên kết với các gen liên quan đến tính chịu hạn là một bước quan trọng ứng dụng chọn lọc kiểu gen trong cải tiến khả năng chịu hạn ở ngô. 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ngô chịu hạn ở Việt Nam Từ thập niên 1990 ở Việt Nam đã nghiên cứu về tính chịu hạn từ giai đoạn cây con cho đến sau trỗ. Từ năm 1988 – 1998, nghiên cứu mật độ cao, chênh lệch tung phấn - phun râu (TP-PR), số lá xanh ... năng suất. Gần đây, đã ứng dụng công nghệ sinh học, trong đó tập trung chủ yếu vào 2 lĩnh vực: nuôi cấy mô tế bào và kỹ thuật tái tổ hợp ADN để cải tạo năng suất ngô. Những ứng dụng thành công xác định được một số chỉ thị di truyền đặc trưng cho tính chịu hạn như nghiên cứu về gen dehydrin (Dhn), trên cơ sở đó xác định chính xác nguồn nguyên liệu chịu hạn. Từ đó, cho thấy sự kết hợp phương pháp truyền thống và công nghệ sinh học là cơ sở vững chắc trong nghiên cứu chọn tạo giống ngô chịu hạn ở nước ta. 1.4. Cơ sở khoa học về hạn, khả năng chịu hạn ở ngô 1.4.1. Khái niệm về hạn Hạn là một điều kiện khí hậu khắc nghiệt, là kết quả của sự thiếu hụt lượng mưa dài hơn trong một vụ, không đủ đáp ứng nhu cầu về nước. Phân vùng hạn như sau: Vùng nhiệt đới thấp nếu lượng mưa < 500 mm/vụ; Vùng nhiệt đới cao nếu lượng mưa từ 300 - 350 mm/vụ; Hoặc theo phân bố lượng mưa ở thời kỳ ngô trỗ cờ, thụ phấn, nếu lượng mưa < 100 mm là hạn, 100-200 mm là thiếu nước. 1.4.2. Ảnh hưởng của hạn đối với cây ngô Hạn ảnh hưởng tới năng suất hạt ở bất kỳ giai đoạn nào của cây ngô, nhưng 3 giai đoạn (cây con, trỗ cờ và đẫy hạt) được coi là mẫn cảm nhất đối với hạn, đặc biệt thời kỳ ngô trỗ. Hạn làm giảm mạnh nhất đến sinh trưởng của lá, tiếp đến là râu, thân, kích thước hạt và giảm năng suất. 1.5. Di truyền tính chịu hạn ở cây ngô Khả năng chịu hạn kiểm soát bởi nhiều gen, chịu sự chi phối lớn của điều kiện môi trường. Cây ngô có thể chịu hạn bằng nhiều cách, hình thức khác nhau, như né hạn, chịu hạn trong quá trình sinh trưởng và phát triển, giảm bớt thiệt hại năng suất. Hệ số di truyền có mối tương quan giữa thế hệ bố mẹ và các con lai là cho phép dự báo về hiệu suất lai trên cơ sở sự tương quan của những tính trạng thứ cấp 6 với năng suất hạt. Tầm quan trọng các kiểu hình hữu ích cho chọn tạo giống ngô chịu hạn biểu hiện ở mức độ sự tương quan với năng suất, trong đó tập trung nhiều hơn vào tính trạng chênh lệch thời gian TP-PR, tỷ lệ bắp trên cây, già hóa bộ lá ... 1.6. Một số tính trạng hữu ích trong nghiên cứu chịu hạn ở ngô Những tính trạng thường được sử dụng để nghiên cứu tính chịu là: 1) Mức độ héo lá ở giai đoạn cây con đến trước khi trỗ; 2) Hệ thống rễ; 3) Tỷ lệ bắp/cây; 4) Chênh lệch thời gian TP-PR; 5) Độ già hóa bộ lá (GHL); 6) Tuổi thọ của lá (stay - green, LX) hay độ bền của lá; 7) Tỷ lệ hạt/bắp; 8) Chiều dài bắp hữu hiệu; 9) Năng suất. 1.7. Ứng dụng chọn lọc chỉ thị phân tử 1.7.1. Sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử trong chọn giống ngô Từ đầu thế kỷ 20, chọn tạo giống có sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử (MAS) là một trong những công cụ hữu ích trong chọn tạo và cải tiến giống ngô. Phương pháp này cho phép chọn tạo giống dựa vào kiểu gen. Marker có thể được liên kết với nhiều gen hoặc một gen quy định tính trạng quan tâm, từ đó xác định những nguồn có mang các gen chống chịu được nhận biết. Hiện nay, ứng dụng lập bản đồ QTL trên các nhiễm sắc thể, nhằm giúp chọn lọc chính xác những vật liệu mong muốn và rút ngắn thời gian chọn tạo giống. 1.7.2. Đa hình đơn nucleotide đơn (SNP) Đa hình đơn nucleotide (SNP - single nucleotide polymorphism), gọi là "snips", là những biến dị phổ biến nhất. Mỗi SNP đặc trưng cho sự khác biệt của một đoạn cấu trúc DNA, biểu hiện ở các vị trí allele khác nhau ở một base đơn, với các allele hiếm hơn có tần số ít nhất 1% trong tập hợp ngẫu nhiên của một nhóm dòng độc lập. 1.7.3. Lập bản đồ về di truyền tính trạng số lượng (QTL) Một QTL được miêu tả như là "một vùng gen" kiểm soát biểu hiện của một tính trạng số lượng. Nó có thể là đơn gen hoặc nhiều gen quy định tính trạng cụ thể và chịu ảnh hưởng môi trường. Việc xác định vị trí các gen điều khiển tính trạng phải dựa trên kết hợp phân tích kiểu gen với kiểu hình ở các nhóm dòng phân ly và lập bản đồ QTL dựa trên những mô hình giả định có tính chất toán học. 1.7.4. Kết hợp phương pháp truyền thống và ứng dụng lập bản đồ QTL Bằng cách sử dụng hiệu quả tính đa dạng di truyền, phát triển đa dạng các nguồn dòng ưu tú, đặc biệt qua chọn lọc chu kỳ cho các kiểu gen quan tâm trong nhóm dòng dị hợp tử và tái tổ hợp (F2, F2:3). Sự kết hợp giữa phương pháp tạo 7 giống truyền thống, đánh giá kiểu hình ở các điều kiện môi trường khác nhau và có sự hỗ trợ một số công cụ công nghệ sinh học tiên tiến đã cho thấy sự cải thiện di truyền qua mỗi chu kỳ chọn lọc, 7%/mỗi chu kỳ ở điều kiện tưới đủ (thuận lợi), 1%/mỗi chu kỳ ở điều kiện hạn, đồng thời cũng cho thấy sự gia tăng tần số của các allelel hữu ích, từ 0,51 (ở chu kỳ C0) đến 0,52 (ở chu kỳ C2). 1.8. Khả năng kết hợp Khả năng kết hợp chung (KNKHC) và khả năng kết hợp riêng (KNKHR) có khả năng di truyền lại thế hệ sau và qua phép lai. Đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp lai đỉnh để xác định KNKHC và có ý nghĩa trong giai đoạn sớm của quá trình chọn lọc, khi khối lượng vật liệu còn quá lớn. Phương pháp luân giao (diallel): để chọn được những dòng có KNKHC, KNKHR tốt, tổ hợp lai ưu tú. Đánh giá tương tác kiểu gen với môi trường và khả năng kết hợp bằng GGEBiplot. GGEbiplot cung cấp các thông tin cho một bộ dữ liệu nhất định: KNKHC, KNKHR của bố mẹ; Các nhóm ưu thế lai; Các tổ hợp lai và các cặp kết hợp tốt nhất; Các dòng tốt nhất. Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Tạo nhóm dòng BP thế hệ F2:3 Từ 10 dòng ngô nhiệt đới trình bày ở Bảng 2.1. Các dòng chia làm 2 nhóm ưu thế lai (ƯTL): nhóm ƯTL A dòng P1, P2, P3, P4 (làm bố) và dòng P9 (chịu hạn, làm mẹ - Donor); nhóm ƯTL B dòng P5, P6, P7, P8 (làm bố) và P10 (chịu hạn, làm mẹ). Bảng 2.1. Dòng ngô ưu tú và dòng chịu hạn 8 Các dòng P9, P10 được lai với các dòng trong cùng nhóm, thu được 8 cặp lai F1: P9×P1, P9×P2, P9×P3, P9×P4 và P10×P5, P10×P6, P10×P7, P10×P8. Tiến hành tự thụ F1 tạo thế hệ F2, khi thu hoạch chọn ngẫu nhiên mỗi bắp là một gia đình độc lập và khoảng 100 bắp/nhóm dòng, kết quả với tổng 790 gia đình. Tiếp tục tự thụ 8 nhóm dòng thế hệ F2:3 với tổng 790 gia đình ở Bảng 2.2. Bảng 2.2. Chi tiết 8 nhóm dòng và 790 gia đình F2:3 Ghi chú: ǂǂNhóm dòng phát triển từ cặp lai bố mẹ (BP: Bi-parent) 2.2. Vật liệu nghiên cứu 2.2.1. Vật liệu nghiên cứu đặc điểm nông học và lập bản đồ QTL liên quan đến chịu hạn của 8 nhóm dòng BP trong điều kiện hạn và tưới đủ tại Ấn Độ - Bao gồm 800 công thức, trong đó 790 gia đình (dòng chưa thuần) (Bảng 2.2) thuộc 8 nhóm dòng thế hệ F2:3 và 10 dòng bố mẹ (Bảng 2.1). - 800 mẫu ADN của mỗi gia đình F2:3 và 10 dòng bố mẹ (Bảng 2.2 và 2.1) được tách chiết DNA, từ hỗn hợp lá non của 10 cây ở mỗi dòng, theo quy trình của CIMMYT (2005) và Zeleke et al (2007). 2.2.2. Vật liệu đánh giá tổ hợp lai của 8 nhóm dòng với 2 cây thử (CML451, CLO2450) trong điều kiện hạn và tưới đủ tại Ninh Thuận Có 1.605 công thức, trong đó: 1.580 tổ hợp lai tạo bởi lai 8 nhóm dòng BP gồm 790 gia đình F2:3 với 2 cây thử (CML451, CLO2450); 20 tổ hợp lai của 10 dòng bố mẹ × 2 cây thử; Và 5 giống đối chứng được trồng phổ biến ở Việt Nam gồm 3 giống của Viẹn Nghiên cứu Ngô (LVN10, LVN61 và VN8960), 01 giống của công ty Syngenta (NK67) và 01 giống của công ty Mosanto (C919). 2.2.3. Vật liệu nghiên cứu KNKH, ƯTL và khả năng chịu hạn về năng suất của 9 dòng thuần tham gia luân giao ở điều kiện tưới đủ, hạn nặng, hạn vừa tại Ấn Độ Gồm 40 công thức, trong đó 36 tổ hợp lai của luân giao sau khi lai 9 dòng đã 9 được kết luận về đặc điểm nông học và xác định QTL liên quan đến khả năng chịu hạn (đặt tên là RA1, RA2, RA3, RA4, RA5, RA6, RA7, RA8, RA9) (Bảng 2.3) và 4 giống đối chứng được trồng phổ biến ở Ấn Độ, gồm PAC745 (của công ty Advanta), 30V92 (của công ty Pioneer), 900MG (của công ty Mosanto), HTMH5401 (của công ty Hytech Seed Ấn Độ) được trồng phổ biến tại Ấn Độ. Bảng 2.3. Danh sách 9 dòng, ký hiệu 36 tổ hợp luân giao 2.2.4. Vật liệu khảo nghiệm giống ngô Tổ hợp lai RA2/RA8 đặt tên là LVN72, RA4/RA7 đặt tên là ĐH17-1 so sánh với giống đối chứng DK9901 (của công ty Mosanto) đang được trồng phổ biến ở Việt Nam. 2.3. Nội dung nghiên cứu - Đánh giá một số tính trạng nông học và lập bản đồ QTL liên quan đến khả năng chịu hạn của 8 nhóm dòng BP thế hệ F2:3 ở điều kiện h
Luận văn liên quan