Tên luận án:
NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ PHÙ HỢP CHO CHUYỂN ĐỔI CƠ CẤU CÂY TRỒNG VÙNG ĐÔNG BẮC
Ngành:
Di truyền và Chọn giống cây trồng
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung vào nghiên cứu chọn tạo giống ngô phù hợp cho chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại vùng Đông Bắc Việt Nam, một khu vực sản xuất ngô lớn nhưng đối mặt với năng suất trung bình thấp so với thế giới và chịu ảnh hưởng nặng nề từ biến đổi khí hậu. Mục tiêu của đề tài là đánh giá, tuyển chọn các dòng ngô thuần có đặc điểm nông sinh học tốt, chín trung bình sớm, khả năng chịu hạn cao, từ đó chọn tạo các tổ hợp lai và xác định một giống ngô lai phù hợp cho vùng.
Nghiên cứu đã đánh giá 31 dòng ngô thuần ưu tú của Viện Nghiên cứu Ngô về đặc điểm nông sinh học, khả năng chịu hạn và khả năng kết hợp. Các kết quả đã xác định được mối liên hệ giữa thời gian tung phấn và phun râu với năng suất trong điều kiện khô hạn, làm phong phú nguồn vật liệu di truyền cho công tác chọn tạo giống ngô lai chín sớm, năng suất cao. Về mặt thực tiễn, đề tài đã xác định được 3 tổ hợp lai chín trung bình sớm và một giống ngô lai cụ thể phù hợp, đồng thời đề xuất cơ cấu thời vụ hợp lý cho vùng Đông Bắc.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xác định 5 dòng ngô có khả năng kết hợp chung cao về năng suất (C649, C194, C252, C175, C91) và thành công trong việc chọn tạo giống ngô lai VN1519. Giống VN1519 có đặc tính chín trung bình sớm, năng suất cao, ổn định và thích ứng tốt với điều kiện vùng Đông Bắc. Luận án cũng đã xác định mật độ, liều lượng phân bón tối ưu và cơ cấu cây trồng hiệu quả khi sử dụng giống VN1519. Giống này có thời gian sinh trưởng ngắn hơn các giống đối chứng, khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh, hạn, rét, và cho năng suất trung bình cao hơn 5,8% so với giống đối chứng. Đề tài kiến nghị Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận lưu hành giống ngô lai đơn VN1519 để đưa vào sản xuất, góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng và tăng vụ hiệu quả tại các tỉnh phía Bắc, đặc biệt là vùng Đông Bắc.
Mục lục chi tiết:
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC
- 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam
- 1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
- 1.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
- 1.2. Đặc điểm kinh tế, xã hội và tình hình sản xuất ngô tại các tỉnh vùng Đông Bắc
- 1.2.1. Đặc điểm kinh tế, xã hội
- 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô
- 1.3. Cơ cấu cây trồng, thời vụ và nhu cầu giống ngô ngắn ngày ở các tỉnh vùng Đông Bắc
- 1.4. Tình hình nghiên cứu và sử dụng giống ngô lai ngắn ngày
- 1.4.1. Cơ sở khoa học về tính chín sớm
- 1.4.2. Những nghiên cứu về phân nhóm thời gian sinh trưởng ở ngô
- 1.4.3. Tình hình nghiên cứu, sử dụng giống ngô lai ngắn ngày trên thế giới
- 1.4.4. Tình hình nghiên cứu và sử dụng giống ngô lai ngắn ngày ở Việt Nam
- 1.4.5. Vai trò của giống chín sớm trong sản xuất nông nghiệp
- 1.5. Cơ sở di truyền và chương trình chọn tạo giống ngô
- 1.5.1. Đa dạng di truyền và nguồn gen cây ngô
- 1.5.2. Chọn lọc nguồn vật liệu tạo dòng
- 1.5.3. Một số phương pháp tạo dòng thuần
- 1.5.3.1. Phương pháp tự phối (Self-polination)
- 1.5.3.2. Phương pháp cận phối (Fullsib hoặc Halfsib)
- 1.5.3.3. Phương pháp lai trở lại (Backcross)
- 1.5.3.4. Phương pháp tạo dòng đơn bội kép (Doubled Haploid)
- 1.5.4. Khả năng kết hợp và đánh giá khả năng kết hợp
- 1.5.4.1. Khả năng kết hợp (KNKH)
- 1.5.4.2. Đánh giá khả năng kết hợp
- 1.5.4.3. Giai đoạn thử và chọn cây thử
- 1.5.4.4. Phương pháp lai đỉnh (Topcross)
- 1.5.4.5. Phương pháp luân giao (diallel)
- 1.5.4.6. Đánh giá tương tác kiểu gen với môi trường và khả năng kết hợp bằng GGE Biplot
- 1.5.5. Chọn tạo giống ngô bằng phương pháp chọn lọc truyền thống kết hợp ứng dụng công nghệ sinh học
- 1.5.5.1. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống ngô chống chịu với điều kiện bất thuận
- 1.5.5.2. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong đánh giá đa dạng di truyền và dự đoán nhóm ưu thế lai ở ngô
Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- 2.1. Vật liệu nghiên cứu
- 2.2. Nội dung nghiên cứu
- Nội dung 1: Đánh giá đặc tính nông sinh học và khả năng chống chịu của các dòng ngô thuần;
- Nội dung 2: Đánh giá đa dạng di truyền các dòng thuần bằng chỉ thị phân tử;
- Nội dung 3: Đánh giá khả năng kết hợp về năng suất của các dòng bằng phương pháp lai đỉnh;
- Nội dung 4: So sánh, khảo sát các tổ hợp lai triển vọng tại một số tỉnh vùng Đông Bắc;
- Nội dung 5: Xác định mật độ, khoảng cách và liều lượng phân bón thích hợp cho giống ngô VN1519 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc;
- Nội dung 6: Kết quả phát triển giống ngô lai VN1519 phù hợp công tác chuyển đổi cơ cấu cây trồng vùng Đông Bắc.
- 2.3. Phương pháp nghiên cứu
- 2.3.1. Phương pháp đánh giá đặc tính của các dòng ngô thuần
- 2.3.1.1. Phương pháp đánh giá đặc tính nông sinh học, khả năng chống chịu và năng suất của các dòng ngô thuần trên đồng ruộng
- 2.3.1.2. Phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ngô trong điều kiện nhà lưới
- 2.3.2. Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền các dòng thuần
- 2.3.2.1. Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền các dòng thuần bằng chỉ thị phân tử
- 2.3.2.2. Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền các dòng thuần bằng phân nhóm di truyền
- 2.3.3. Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bằng lai đỉnh
- 2.3.4. Phương pháp so sánh, khảo sát các tổ hợp lai triển vọng tại Hà Nội và một số tỉnh vùng Đông Bắc
- 2.3.4.1. Phương pháp so sánh, khảo sát các tổ hợp lai triển vọng tại Hà Nội
- 2.3.4.2. Phương pháp so sánh, khảo sát các tổ hợp lai triển vọng tại một số tỉnh vùng Đông Bắc
- 2.3.4.3. Phương pháp khảo nghiệm giống ngô lai VN1519 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc
- 2.3.5. Xác định mật độ, khoảng cách và liều lượng phân bón thích hợp cho giống ngô VN1519 tại một số tỉnh vùng Đông Bắc
- 2.3.6. Phương pháp phát triển giống ngô lai VN1519 phù hợp công tác chuyển đổi cơ cấu cấy trồng vùng Đông Bắc
- 2.3.6.2. Nghiên cứu, đánh giá về tình hình chuyển đổi cơ cấu cây trồng các tỉnh vùng Đông Bắc
- 2.3.6.3. Nghiên cứu đánh giá về cơ cấu cây trồng hiện nay
- 2.3.6.4. Đề xuất cơ cấu mùa vụ theo hướng sử dụng giống ngô lai VN1519 cho vùng Đông Bắc
- 2.4. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đo đếm
- 2.5. Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm
- 2.6. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- 2.6.1. Thời gian nghiên cứu:
- 2.6.2. Địa điểm nghiên cứu:
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
- 3.1. Đánh giá đặc tính của các dòng ngô thuần
- 3.1.1. Đánh giá đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu và năng suất của các dòng ngô thuần trên đồng ruộng
- 3.1.1.1. Thời gian sinh trưởng và đặc điểm hình thái của các dòng
- 3.1.1.2. Đánh giá, phân loại các dòng thuần dựa vào TGST và một số chỉ tiêu hình thái
- 3.1.1.3. Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống đổ, gẫy
- 3.1.1.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất
- 3.1.2. Phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của các của các dòng ngô trong điều kiện nhà lưới
- 3.2. Kết quả đánh giá đa dạng di truyền các dòng thuần
- 3.2.1. Đánh giá độ thuần di truyền của các dòng thuần bằng chỉ thị phân tử
- 3.2.2. Kết quả đánh giá đa dạng và phân nhóm di truyền
- 3.3. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp về năng suất của các dòng bằng phương pháp lai đỉnh
- 3.4. So sánh và khảo sát sơ bộ các tổ hợp lai đỉnh tại Đan Phượng - Hà Nội và các tỉnh vùng Đông Bắc
- 3.4.1. Đánh giá so sánh các tổ hợp lai đỉnh tại Đan Phượng - Hà Nội
- 3.4.1.1. Đánh giá thời gian sinh trưởng và một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai đỉnh
- 3.4.1.2. Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai đỉnh
- 3.4.1.3. Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai đỉnh
- 3.4.2. Đánh giá khảo sát sơ bộ các THL triển vọng tại các tỉnh vùng Đông Bắc
- 3.4.2.1. Thời gian sinh trưởng của các THL trong vụ Thu 2015 tại 3 tỉnh vùng Đông Bắc
- 3.4.2.2. Đánh giá một số đặc điểm nông học của các THL triển vọng tại 3 tỉnh vùng Đông Bắc
- 3.4.2.3. Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống đổ, gãy của các THL
- 3.4.2.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các THL
- 3.4.2.5. Đánh giá ưu thế lai về thời gian sinh trưởng và năng suất của các THL triển vọng
- 3.4.2.6. Tổng hợp một số chỉ tiêu theo dõi của 3 tổ hợp lai triển vọng tại vùng Đông Bắc
- 3.5. Khảo nghiệm giống ngô lai VN1519 tại các tỉnh vùng Đông Bắc
- 3.5.1. Xác định mật độ khoảng cách và lượng phân bón thích hợp cho giống ngô lai VN1519 tại vùng Đông Bắc
- 3.5.1.1. Ảnh hưởng của phân bón và mật độ khoảng cách trồng đến thời gian sinh trưởng của giống ngô lai VN1519
- 3.5.1.2. Ảnh hưởng của phân bón và mật độ khoảng cách trồng đến khả năng chống chịu của giống ngô lai VN1519
- 3.5.1.3. Ảnh hưởng của phân bón và mật độ khoảng cách trồng đến năng suất thực thu của giống ngô lai VN1519
- 3.5.2. Kết quả khảo nghiệm về giá trị canh tác, giá trị sử dụng của giống ngô lai VN1519
- 3.6. Kết quả phát triển giống ngô lai VN1519 phù hợp công tác chuyển đổi cơ cấu cấy trồng vùng Đông Bắc
- 3.6.1. Mô hình trình diễn được thực hiện tại tỉnh Bắc Cạn trong vụ Xuân và Đông 2018
- 3.6.2. Nghiên cứu đánh giá về tình hình chuyển đổi và cơ cấu thời vụ cho vùng Đông Bắc
- 3.6.3. Nghiên cứu đánh giá về cơ cấu cây trồng tại các tỉnh Đông Bắc hiện nay
- 3.6.4. Đề xuất cơ cấu mùa vụ theo hướng sử dụng giống ngô lai VN1519 cho vùng Đông Bắc