Ngô nếp tím (Zea mays L. var. ceratina Kulesh) là một dạng đặc thù của
ngô giàu anthocyanins và thành phần các chất kháng oxy hóa khác, được
trồng trọt và tiêu thụ rộng rãi ở Thái Lan, Trung Quốc và các nước khác ở
châu Á (Harakotr et al., 2014; Hu and Xu, 2011). Anthocyanins đặc biệt rất
giàu trong ngô có màu đậm, có lợi cho sức khỏe con người và được cho là
chất kháng oxy hóa và tiềm năng hoạt động chống ung thư, ngăn chặn bệnh
tim mạch, điều khiển chống béo phì, giảm nhẹ bệnh tiểu đường và khả năng
kháng viêm nhiễm (Jones, 2005; He and Giusti, 2010). Chính vì vậy nghiên
cứu chọn giống ngô nếp có chất lượng và giàu chất anthocyanin đang phát
triển mạnh mẽ. Hiện nay ở một số nước lai tạo ngô nếp tím đang được triển
khai bằng phương pháp lai ngô nếp trắng với ngô nếp tím tạo giống ngô nếp
lai chất lượng cao và giàu chất kháng ô xy hóa (Qing-ping Hu and Jian-guo
Xu, 2011; Harakotr et al., 2013; 2016).
Ngô nếp hạt rất nhiều màu từ trắng đến đen tương quan với hàm lượng
của các chất hóa học thực vật trong hạt. Màu hạt ở ngô do chất màu và hợp
chất khác gồm carotenoids, phenols và anthocyanin tạo màu ở vỏ hạt và lớp
ơloron trong nội nhũ. Các hợp chất sinh học và màu tăng tương quan với
tăng chất lượng dinh dưỡng của ngô nếp. Hạt có màu đậm như tía, xanh và
đỏ nhìn chung là ở lớp ơloron hoặc vỏ hạt ngô (Mahan et al., 2013).
27 trang |
Chia sẻ: thientruc20 | Lượt xem: 385 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt Luận án Nghiên cứu phát triển nguồn vật liệu phục vụ chọn tạo giống ngô nếp lai chất lượng cao và giàu hàm lượng anthocyanin, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
PHẠM QUANG TUÂN
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN NGUỒN VẬT LIỆU PHỤC VỤ
CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP LAI CHẤT LƯỢNG CAO
VÀ GIÀU HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN
CHUYÊN NGÀNH: DI TRUYỀN VÀ CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG
MÃ SỐ : 9620111
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
HÀ NỘI, 2019
2
Công trình hoàn thành tại:
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Người hướng dẫn: 1. PGS.TS. NGUYỄN THẾ HÙNG
2. PGS.TS. NGUYỄN VIỆT LONG
Phản biện 1: GS.TS. TRẦN NGỌC NGOẠN
Trường Đại học Nông lâm, Đại học Thái Nguyên
Phản biện 2: PGS.TS. ĐỒNG HUY GIỚI
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Phản biện 3: TS. BÙI MẠNH CƯỜNG
Viện Nghiên cứu Ngô
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện
họp tại:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2019
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam
3
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngô nếp tím (Zea mays L. var. ceratina Kulesh) là một dạng đặc thù của
ngô giàu anthocyanins và thành phần các chất kháng oxy hóa khác, được
trồng trọt và tiêu thụ rộng rãi ở Thái Lan, Trung Quốc và các nước khác ở
châu Á (Harakotr et al., 2014; Hu and Xu, 2011). Anthocyanins đặc biệt rất
giàu trong ngô có màu đậm, có lợi cho sức khỏe con người và được cho là
chất kháng oxy hóa và tiềm năng hoạt động chống ung thư, ngăn chặn bệnh
tim mạch, điều khiển chống béo phì, giảm nhẹ bệnh tiểu đường và khả năng
kháng viêm nhiễm (Jones, 2005; He and Giusti, 2010). Chính vì vậy nghiên
cứu chọn giống ngô nếp có chất lượng và giàu chất anthocyanin đang phát
triển mạnh mẽ. Hiện nay ở một số nước lai tạo ngô nếp tím đang được triển
khai bằng phương pháp lai ngô nếp trắng với ngô nếp tím tạo giống ngô nếp
lai chất lượng cao và giàu chất kháng ô xy hóa (Qing-ping Hu and Jian-guo
Xu, 2011; Harakotr et al., 2013; 2016).
Ngô nếp hạt rất nhiều màu từ trắng đến đen tương quan với hàm lượng
của các chất hóa học thực vật trong hạt. Màu hạt ở ngô do chất màu và hợp
chất khác gồm carotenoids, phenols và anthocyanin tạo màu ở vỏ hạt và lớp
ơloron trong nội nhũ. Các hợp chất sinh học và màu tăng tương quan với
tăng chất lượng dinh dưỡng của ngô nếp. Hạt có màu đậm như tía, xanh và
đỏ nhìn chung là ở lớp ơloron hoặc vỏ hạt ngô (Mahan et al., 2013).
Ở Việt Nam, nghiên cứu cải thiện chất lượng và chọn giống ngô nếp chất
lượng cao và giàu Anthocyanin còn hạn chế. Về nghiên cứu, hiện nay trong
nước chưa có các công bố về phương pháp lai cải thiện tính trạng chất lượng
về độ ngọt trên cây ngô nếp, đặc biệt là ngô nếp tím; về chọn giống ngô nếp
chất lượng và giàu anthocyanin cũng chưa có kết quả công bố, hiện tại trong
nước mới có một giống ngô nếp tím giàu anthocyanin là FANCY111 nhập
nội từ Thái lan được công nhận chính thức, có giá hạt giống rất cao (400-
500 ngàn đồng/kg hạt) và không chủ động hạt giống. Chính vì vậy, việc
nghiên cứu phát triển nguồn vật liệu phục vụ chọn tạo giống ngô nếp ưu thế
lai có năng suất, chất lượng cao và giàu chất kháng ô xy hóa anthocyanin ở
Việt Nam, đáp ứng yêu cầu sản xuất, thị trường ngô nếp ăn tươi nâng cao
hiệu quả kinh tế cho sản xuất đang là vấn đề cấp thiết.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Đánh giá và chọn lọc vật liệu di truyền ngô nếp có năng suất, chất
lượng và giàu anthocyanin phục vụ chọn tạo giống ngô nếp lai cho các tỉnh
miền Bắc, Việt Nam.
- Khai thác và cải tiến nguồn vật liệu ngô nếp trong nước và nhập nội,
chọn tạo giống ngô nếp tím lai có chất lượng cao và giàu anthocyanin cho
các tỉnh miền Bắc, Việt Nam.
4
1.3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng là nguồn vật liệu ngô nếp trắng, ngô nếp tím, ngô ngọt, được
kế thừa từ các nguồn vật liệu đã có của Viện Nghiên cứu và Phát triển cây
trồng – Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Các nguồn vật liệu được lựa chọn
phù hợp cho các thí nghiệm nghiên cứu phát triển dòng thuần và lai tạo,
chọn lọc tổ hợp lai triển vọng và cải thiện độ Brix cho các vật liệu ngô.
1.3.2. Thời gian nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu: Trong các năm từ 2015 - 2018; trong một năm,
tiến hành 2-3 vụ là vụ Xuân (Tháng 1-5) , Hè Thu (tháng 7-9) và vụ Thu
Đông (tháng 8-12)
1.3.3. Địa điểm nghiên cứu
Các thí nghiệm ngoài đồng ruộng được thực hiện tại Viện Nghiên cứu và
Phát triển cây trồng – Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Các thí nghiệm trong
phòng thực hiện tại Phòng thí nghiệm JICA – trung tâm Nghiên cứu cây trồng
Việt -Nhật. Thí nghiệm thử nghiệm các tổ hợp lai triển vọng ở các vùng sinh
thái được thực hiện tại các tỉnh Thái Bình, Nghệ An và Thái Nguyên.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
1.4.1. Đóng góp về khoa học
Phát triển dòng tự phối thuần ngô nếp đồng thời sử dụng hai phương
pháp là tự phối và lai trở lại kết hợp với tự phối, từ đó nâng cao nguồn gen
và cải tiến tính trạng chất lượng - độ Brix (%) bổ sung các nguồn dòng tốt
cho công tác chọn tạo ngô nếp của Việt Nam.
1.4.2. Đóng góp về thực tiễn
Đánh giá toàn diện 56 nguồn vật liệu di truyền ngô nếp tím, ngô nếp
trắng và ngô ngọt. Phát triển, chọn lọc được 8 dòng ngô nếp tím ưu tú có các
đặc điểm nông sinh học tốt, chất lượng và giàu hàm lượng anthocyanin.
Lai cải thiện độ ngọt và phát triển được 20 dòng ngô nếp có chất lượng
độ Brix cao hơn vật liệu ban đầu từ 2-4%
Lai tạo được 36 THL ngô nếp tím, trong đó có 2 THL triển vọng, có
năng suất cao, chất lượng tốt, giàu anthocyanin phục vụ nhu cầu ngô nếp ăn
tươi và làm thực phẩm chức năng tại Việt Nam.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp thông tin, tư liệu khoa học một cách hệ thống về xác định vật
liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống ngô nếp ưu thế lai, năng suất,
chất lượng cao và giàu anthocyanin ở Việt Nam.
Hướng phát triển dòng thuần ngô nếp trên cơ sở tổ hợp đa dạng nguồn
gen ngô nếp trắng và tím có thể góp phần nâng cao UTL, về năng suất,
chống chịu, chất lượng cao và giàu anthocyanin là cơ sở khoa học mới ở
Việt Nam trong công tác chọn tạo giống ngô nếp hiện nay.
5
Kết quả nghiên cứu của đề tài đã khẳng định phương pháp lai trở lại (back
cross) có khả năng cải thiện tính trạng chất lượng (vỏ mỏng, hàm lượng
anthocyanin, vị ngọt và vị đậm) cho vật liệu ngô nếp, tăng khả năng chọn
tạo thành công các giống ngô nếp lai chất lượng phục vụ sản xuất.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đánh giá và xây dựng thông tin chi tiết và cơ sở dữ liệu của 56 nguồn vật
liệu ngô nếp tím, nếp trắng và ngô ngọt trong nước và nhập nội phục vụ công
tác chọn tạo giống ngô nếp tím lai có chất lượng cao và giàu anthocyanin ở
Việt Nam.
Đã chọn lọc và phát triển được 8 dòng ngô nếp tím có các đặc điểm nông
sinh học, chống chịu sâu bệnh, năng suất, chất lượng và giàu anthocyanin.
Cải thiện nâng cao độ Brix (%) cho các vật liệu ngô nếp tím và ngô nếp
trắng ưu tú, có năng suất và hàm lượng anthocyanin cao nhưng độ Brix thấp.
Chọn tạo được 2 tổ hợp lai ngô nếp tím triển vọng, có thể phát triển
thành giống mới, đáp ứng nhu cầu phát triển sản xuất ngô nếp ăn tươi và làm
thực phẩm chức năng tại Việt Nam.
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM NGÔ NẾP
2.1.1. Nguồn gốc
Nguồn gốc địa lý ngô nếp (Zea mays L. var. certain Kulesh) sau này
được xác định, ngô nếp là một dạng đặc biệt lần đầu tiên phát hiện ở Trung
Quốc năm 1908 và sau đó tìm thấy ở các nước khác ở châu Á.
(Collins,1909). Mặc dù còn một số tác giả có quan điểm khác, nhưng cơ bản
đều thống nhất rằng ngô nếp có nguồn gốc từ Trung Quốc (Fan et al., 2009).
2.1.2. Phân loại thực vật
Ngô thuộc chi Zea thuộc tộc Andropogoneae trong họ phụ Panicoideae,
họ Poaceae (soát xét lại của OECD, 2003; USDA, 2005). Hiện nay, có 86
chi trong tộc Andropogoneae (USDA, 2005). Phân loại ngô trong hệ thống
phân loại thực vật dựa trên đặc điểm nông học và lượng tinh bột trong hạt
được phân thành 7 loài phụ trong đó có loài phụ ngô nếp (Waxy corn —
(Zea mays L. ssp. ceratina) (Zea mays L. ssp. ceratina).
2.1.3. Đặc điểm thực vật học
Ngô là cây C4, thân cao 1 - 4 m, lá mọc đối có bẹ ôm lấy thân. Rễ ngô có
3 loại: rễ chùm phát triển từ trục rễ mầm, rễ bất định và rễ chân kiềng mọc
từ các mắt của lóng đốt dưới thấp. Cây ngô là cây có hoa đơn tính cùng gốc,
hoa đực (cờ) và hoa cái (bắp) trên cùng một cây, hoa đực chín sớm hơn hoa
cái, trong mỗi hoa đực có 2 hoa nhỏ, mỗi hoa nhỏ có hai vảy mỏng, lá bắc, 3
bao phấn, 2 bao hoa và nhụy phôi thai. Một bao phấn có khoảng 2.000 đến
7.500 hạt phấn, một cờ ngô có khoảng 7.000 bao phấn (Kiesselbach, 1949).
6
Ngô là cây giao phấn nhờ gió, do vậy có tỷ lệ lai khác loài và lai trong loài
tự nhiên rất lớn, điều này dẫn đến có sự chuyển gen giữa các loài khác nhau.
Đây cũng là cơ sở để thiết kế giao phối và cách ly trong quá trình chọn tạo
giống. Ngô sinh trưởng hữu hạn và cũng phân thành giai đoạn sinh trưởng
sinh dưỡng từ khi gieo đến trỗ cờ và giai đoạn sinh thực từ phun râu đến
chín (Vũ Văn Liết và cs., 2016).
2.2. SẢN XUẤT NGÔ NẾP TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
Ngô nếp là cây lương thực quan trọng ở châu Á gồm Cambodia, Trung
Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Myanmar, Lào, Đài Loan Thái Lan và Việt
Nam. Ngô nếp phổ biến ở các vùng ưa chuộng dẻo như lúa nếp, trong hạt
ngô nếp nội nhũ chứa amylopectin cao hơn ngô thường. Nông dân ở các
nước châu Á trồng ngô nếp như là một cây thực phẩm và là cây kinh tế quan
trọng phát triển mạnh trong những năm gần đây (Klimeket et al., 2012). Ngô
nếp năng suất thấp, nhiễm sâu bệnh và do gen lặn điều khiển nên còn ít được
quan tâm cải tiến, nhiều vùng vẫn còn trồng chủ yếu là giống địa phương
thụ phấn tự do (Mohamed, et al., 2016, Stamp, et al., 2016). Ngô nếp là cây
kinh tế thường tiêu thụ ăn tươi nên thời gian từ gieo đến thu hoạch ngắn có
thể trồng quanh năm. Dân số thế giới tăng đã góp phần tăng như cầu sử
dụng ngô nếp (Boonlertnirun et al., 2010).
Trong những năm tới, ngô vẫn là cây trồng có vai trò quan trọng trong hệ
thống canh tác ở nước ta. Tình hình sản xuất ngô nếp của nước ta hiện nay ở
các địa phương thay đổi theo điều kiện sinh thái nông nghiệp và kinh tế - xã
hội của từng địa phương. Nhìn chung hiện nay, năng suất bình quân đạt được
của ngô nếp lai so với tiềm năng năng suất của các giống lai còn khoảng cách
khá xa (Nguyên Văn Đức và cs., 2017, Liet et al., 2018).
2.3. ĐA DẠNG DI TRUYỀN NGUỒN GEN NGÔ NẾP
Một bộ gồm 165 mẫu nguồn gen ngô nếp Trung Quốc bao gồm giống địa
phương và các dòng tự phối đã chọn để phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ
thị phân tử SSR. Kết quả cho thấy mức đa dạng di truyền rất cao về đặc
điểm bắp và chất lượng tinh bột với tổng số 281 allele đã nhận biết tại 60
locus SSR, bình quân 2 – 9 allele/một chỉ thị. Trung bình allel/ một chỉ thị
qua các kiểu gen là 4.68. Giá trị PIC trong phạm vi từ 0.332 đến 0.860,
trung bình là 0.690. Phân nhóm di truyền UPGMA đã nhóm 165 dòng thành
3 nhóm phù hợp với thông tin phả hệ đã biết của các nhà tạo giống cung cấp.
Kết quả chỉ ra rằng hầu hết dòng ngô nếp hiện đại có ít mối quan hệ với các
giống bản địa vùng Tây Nam Trung Quốc, nơi được coi là nguồn gốc của
ngô nếp. Điều này có thể lựa chọn những dòng có khoảng cách di truyền xa
nhất cho nghiên cứu di truyền và lai tạo giống trên cơ sở các dòng thuộc
7
nhóm di truyền khác nhau (Zheng, et al.,2013).
Đa dạng di truyền ngô (Zea mays L.) bao gồm biểu hiện của màu sắc hạt
(đỏ, xanh, tím), nhưng dạng ngô đặc thù sử dụng ít hơn so với ngô vàng và
ngô trắng thông thường. Sắc tố ở thực vật là các chất hóa học có nguồn gốc
thực vật kháng oxy hóa tạo ra chuyển hóa thứ cấp, các chất kháng oxy hóa
liên kết với nhiều kháng ung thư và kháng viêm nhiễm khác có lợi cho sức
khỏe con người. Thay đổi màu sắc đã được nghiên cứu trong tạo giống, bao
gồm tiềm năng năng suất và hàm lượng phenolics cao trong cùng một giống
lai. Các tác giả đánh giá 84 tổ hợp ngô lai từ lai diallel của 11 bố mẹ, nhiều
số đó do Texas phát triển nhưng không có đủ thông tin về đặc điểm. Hệ số
di truyền theo nghĩa hẹp là 0.80 cũng như phương sai tương tác kiểu gen
môi trường (G×E) nhỏ (4%) về tổng hàm lượng phenolics. Sai số thấp,
chứng tỏ phương pháp phân tích các tính trạng của các tác giả đảm bảo độ
chính xác để dò tìm và phân chia kiểu gen qua các môi trường. Các tổ hợp
lai đỉnh về hàm lượng phenolics là tím‘Maiz Morado’ có mức hàm lượng
gần gấp 2 lần dòng ngô đỏ, sau đó là các dòng ngô đỏ. Kiểu hình Morado
tím đậm trội lấn át tất cả các màu khác, nhưng tổng số phenolics là được bổ
sung của các bố mẹ antioxidants trong hạt cao (như xác định phenolics).
Nghiên cứu hiện nay, các tổ hợp lai có màu ở đỉnh hạt năng suất phenolic
cao hơn hai lần hạt vàng (Mahan et al., 2012).
Chương trình chọn giống ngô nếp (Zea mays L, var, certain) lai đã thành
lập tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng (CRDI), Học viện Nông
nghiệp Viêt Nam (VNUA) từ năm 2003, mục đích của chương trình là khai
thác nguồn gen ngô nếp địa phương bằng chọn lọc cải tiến quần thể cho
người trồng ngô ở vùng núi, nơi nông dân vẫn sủ dụng giống thụ phấn tự do
(OPVs) trong sản xuất của họ, Mục tiêu thứ hai là phối hợp nguồn gen ngô
nếp địa phương với nguồn gen nhập nội nâng cao nguồn gen cho chọn tạo
giống ngô nếp lai năng suất cao, chất lượng tốt và thich nghi với điều kiện
miền Bắc Việt Nam, Chương trình bắt đầu với hoạt động thu thập nguồn gen
ngô nếp, Trong thời gian từ 2003 đễn 2012 đã thu thập được 160 mẫu nguồn
gen ngô nếp ở 4 vùng sinh thái của Việt Nam gồm : Vùng núi Tây Bắc (các
tỉnh Lai Châu, Điện Biên và Sơn La); vùng núi Đông Bắc (các tỉnh Cao
Bằng, Bắc Kạn, Hà Giang, Tuyên Quang, Lạng Sơn và Lào Cai); Vùng núi
các tỉnh Bắc Trung Bộ (Quảng Trị) và Tây Nguyên (Đắc Lăk, Gia Lai và
Lâm Đồng), Đồng thời với thu thập nguồn gen ngô nếp địa phương chương
trình đã nhập nội 36 nguồn gen nhập nội thông qua trao đổi hợp tác và phân
lập dòng từ các giống ngô nếp lai của nước ngoài đang thương mại và sản
xuất tại Việt Nam, Chương trình nghiên cứu đánh giá dạng di truyền của
nguồn gen và nhận biết những tính trạng hữu ích như chịu hạn, chất lượng
8
ăn tươi, kháng bệnh đặc biệt nhận biết tính trạng vỏ hạt mỏng và hàm lượng
anthocyanin để sử dụng chọn tạo giống ngô nếp lai và đưa vào cơ sở dữ liệu
nguồn gen ngô nếp của VNUA (Liet, et al., 2017).
2.4. DI TRUYỀN CÁC HOẠT CHẤT Ở NGÔ NẾP TÍM
Màu tím ở ngô được điều khiển bởi các gen a1, c1, p và gen r (Neuffer et
al., 1997), sau đó 2002 các nhà nghiên cứu công bố nhận biết hai allele trội
trên locus R1 tác dụng hấp thụ màu ở lớp ơ lơ ron của hạt ngô một trên vai
ngắn nhiễm sắc thể số 9 và một trên vai dài của nhiễm sắc thể số 10 (P. S.
Stinard and Sachs, 2002). Những gen này thường biểu hiện di truyền theo
định luật Medelian với kiểu hình tím là trội. Đánh giá kiểm tra màu tím ở
ngô nếp và quan sát biến động của màu sắc theo mô hình Mendelian là chưa
đầy đủ. Bởi vậy, tiếp cận di truyền số lượng để đánh giá màu nguồn gen là
cần thiết. Ước lượng hệ số di truyền nghĩa rộng là trung bình chỉ ra rằng
những tính trạng này phản ứng tốt với chọn lọc. Ảnh hưởng của môi trường
đến tính trạng này cần có những nghiên cứu thêm. Các nhà tạo giống ngô có
thể khai thác tính trạng di truyền này để phát triển giống ngô lai có hàm
lượng anthocyanins cao (Harakotr, et al., 2014).
2.5. THÀNH TỰU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ NẾP, NGÔ NẾP TÍM
Một giống ngô nếp lai đơn là Heukjinjuchal là giống ngô nếp có màu đen
(Zea mays L.) được nhóm các nhà tạo giống tại NICS chọn tạo thành công
2008. Heukjinjuchal chọn tạo bằng lai giữa 2 dòng thuần KBW24 làm mẹ và
KBW2 là bố (Jung et al., 2009).
Đại học Thượng Hải đã chọn tạo thành công giống ngô nếp đen tía
"Huziheinuo 1" đã được chọn tạo bằng lai giữa "SW74" và "SW71", cả hai dòng
thuần có chất lượng tốt và khả năng kết hợp cao. Đánh giá sinh thái cho thấy
giống chín sớm hơn 2 ngày so với giống "Suyunuo 1", năng suất cao hơn 26,8%
và nội nhũ sáp tốt hơn, chống chịu với điều kiện bất thuận và thích nghi rộng.
Nghiên cứu thay đổi màu sắc hạt biểu hiện thay đổi màu hạt nhanh và có thời gian
thu hoạch dài.Khi tất cả các hạt màu đen tía, bắp vẫn giữ được chất lượng ổn định
về cảm quan, hương vị và nội nhũ (Wang et al., 2009).
Một giống ngô nếp lai đơn là Heukjinjuchal là giống ngô nếp có màu đen
(Zea mays L.) được nhóm các nhà tạo giống tại NICS chọn tạo thành công
2008. Heukjinjuchal chọn tạo bằng lai giữa 2 dòng thuần KBW24 làm mẹ và
KBW2 là bố. Chiều dài bắp và đường kính bắp của Heukjinjuchal là 16,0
cm và 4,4 cm, Tỷ lệ kết hạt trên chiều dài bắp 89%, tương đương với giống
đối chứng Chalok1. Giống kháng bệnh đốm lá và chống chịu để tốt. Năng
suất bắp tươi tương đương đối chứng Chalok1 trong thí nghiệm vùng qua ba
năm. Sản xuất hạt lai F1 của giống này dễ dàng vì trùng khớp giữa tung
9
phấn và phun râu của bố mẹ tốt. Giống phù hợp phổ biến ra sản xuất ở Hàn
Quốc (Jung et al., 2009).
Đại học Quốc gia Chungnam (CNU), Trung Quốc đã chọn tạo thành công
ba giống ngô nếp lai có màu sắc hạt đậm, năng suất cao và làm thực phẩm chức
năng là CNU12, CNU19, CNU153. Hàm lượng đường (Brix) của giống ngô
nếp lai đã phát triển CNU19 thấp hơn so với đối chứng. Chất lượng của giống
lai CNU12 và CNU19 tốt hơn đối chứng về hàm lượng đường và độ mềm. Phân
tích 1,1–diphenyl–2–picryhydrazyl (DPPH) hiệu quả lọc bức xạ, chất kháng oxy
hóa xanthine oxidase (XO) và catalas bằng tách chiết methanol để so sánh giống
lai CNU19 có hàm lượng cao. Giống lai CNU19 và CNU 153 có hàm lượng
chất kháng oxy hóa cao hơn (Hee Chung et al., 2010).
Giống ngô nếp đen Tainan No, 25 là giống lai đơn được phóng thích năm
2010 do Tainan DARES chọn tạo. Giống có thời gian sinh trưởng trung ngày vỏ
hạt tía và phù hợp với vùng trồng ở Yun-Chia-Nan (Chen et al.,, 2011).
Thái Lan chọn tạo thành công giống ngô nếp tím lai Fancy111, giống được
nhập vào Việt Nam, cung ứng cho các địa phương sản xuất từ tháng 10-2011 và
được phân phối độc quyền bởi công ty TNHH Advanta. Đây là giống ngô có
chất lượng ngon, hạt ngô tươi dẻo, ngọt, độ đồng đều bắp cao; khả năng chống
sâu bệnh tốt và có thể trồng được các vụ trong năm. Điểm đặc biệt của giống
ngô này là màu sắc hạt tím thuần và được quy định bởi sắc tố Anthocyanin- một
hợp chất rất có lợi cho sức khỏe (Nguyễn Thị Kim Liên, 2014).
Các kết quả nghiên cứu trên đây cho thấy, nghiên cứu, chọn tạo giống
ngô nếp năng suất, chất lượng và giàu anthocyanin tại Việt Nam hầu như
chưa có. Những giống đang có trong sản xuất hầu hết là giống nhập nội hoặc
của các công ty nước ngoài sản xuất, cung cấp độc quyền với giá thành hạt
giống rất cao, trong khi nhu cầu sử dụng giống ngày càng nhiều. Từ thực tế
đó, nghiên cứu và chọn tạo thành công giống ngô nếp tím lai chất lượng cao
và giàu anthocyanin để cạnh tranh với giống nước ngoài, làm giảm giá bán hạt
giống, đem lại lợi nhuận cho người trồng ngô là một vấn đề rất cần thiết đối
với các nhà chọn tạo giống ngô ở Việt Nam.
PHẦN 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu gồm có 56 vật liệu ngô, trong đó có 45 vật liệu
(NT1-NT45) là ngô nếp tím, 9 vật liệu (NT46-NT54) là ngô nếp trắng và
2 vật liệu ngô ngọt (Đ1, Đ2). Các dòng tự phối đưa vào nghiên cứu được
kế thừa từ chương trình thu thập và đánh giá, phát triển nguồn gen ngô của
Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
từ năm 2008 đến 2015.
10
3.2. Thời gian, địa điểm và trình tự thực hiện các thí nghiệm nghiên cứu
Nội dung
nghiên
cứu
Thứ tự
thí
nghiệm
Nội dung thí nghiệm Thời vụ
1
1 Đánh giá sàng lọc nguồn vật liệu dựa trên
kiểu hình, kết hợp tự phối làm thuần dòng.
Thí nghiệm có 56 dòng tương ứng 56 công
thức, nhắc lại 3 lần , bố trí khối ngẫu nhiên
hoàn chỉnh (RCBD)
Xuân 2015
2 Nhận biết QTL điểu khiển tính trạng vỏ hạt
mỏng của 56 dòng ngô bằng chỉ thị phân tử
SSR
Xuân 2015
3 Đánh giá đa