BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI    NGUYỄN THỊ NGA CHỌN LỌC FULL - SIB CẢI TIẾN GIỐNG NGÔ NẾP ðỊA PHƯƠNG KHẨU LI VÀ XÁ LI LƯỢT TRONG ðIỀU KIỆN CANH TÁC NHỜ NƯỚC TRỜI TẠI SAPA, TỈNH LÀO CAI Chuyên ngành : Khoa học cây trồng Mã số: 60.62.01.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. VŨ VĂN LIẾT HÀ NỘI – 2014 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN - Tôi xin cam ñoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam ñoan mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Nga Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện ñề tài, bản thân em luôn nhận ñược sự quan tâm giúp ñỡ chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo trong khoa Nông Học Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, cùng các phòng, ban của nhà trường ñã tạo ñiều kiện thuận lợi nhất ñể em hoàn thành báo cáo tốt nghiệp này. Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Vũ Văn Liết bộ môn Di Truyền – Chọn giống ñã hướng dẫn, chỉ bảo, giúp ñỡ tận tình, chu ñáo trong suốt thời gian thực tập ñề tài tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Nông học và bộ môn Di truyền – Chọn giống ñã giảng dạy truyền ñạt các kiến thức và ñã tạo ñiều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Em xin chân thành cảm ơn cán bộ Phòng Nghiên cứu cây trồng cạn, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã chỉ bảo hướng dẫn và giúp ñỡ nhiệt tình trong quá trình thực tập ñề tài tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn tới gia ñình, bạn bè và người thân ñã giúp ñỡ, ñộng viên em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 12/01/2014 Học viên Nguyễn Thị Nga Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii PHẦN I MỞ ðẦU 1 1.1 ðặt vấn ñề: 1 1.2 Mục ñích và yêu cầu 2 1.2.1 Mục ñích 2 1.2.2 Yêu cầu 3 PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Nguồn gốc, phân loại cây ngô 4 2.2 Giá trị của cây ngô nếp 6 2.3 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 7 2.3.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới 7 2.3.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 8 2.3.3 Tình hình sản xuất ngô tại tỉnh Lào Cai 10 2.4 Cơ sở di truyền và công tác nghiên cứu chọn lọc cải tiến quần thể 11 2.4.1 Cơ sở di truyền cây ngô 11 2.4.2 Nghiên cứu về chọn lọc cải tiến quần thể 14 2.5 Nghiên cứu, chọn tạo ngô nếp trên thế giới và ở Việt Nam 18 2.5.1 Nghiên cứu, chọn tạo ngô nếp trên thế giới 18 2.5.2 Tình hình nghiên cứu ngô nếp trên thế giới 20 2.5.3 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống ngô nếp ở Việt Nam 23 2.6 Môi trường canh tác nhờ nước trời và tác ñộng ñến cây ngô 28 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iv PHẦN III VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 3.1 Vật liệu nghiên cứu 31 3.2 Nội dung nghiên cứu 32 3.3 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu 32 3.3.1 Cách tiếp cận: 32 3.3.2 Phương pháp thí nghiệm 32 3.4 Các biện pháp kỹ thuật áp dụng 37 3.5 Phương pháp xử lý số liệu 38 PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 4.1 ðặc ñiểm ñịa hình, khí hậu tại Sapa – Lào Cai 39 4.2 Các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển của các dòng full-sib 40 4.2.1 Giai ñoạn từ gieo ñến mọc 41 4.2.2 Giai ñoạn từ gieo ñến trỗ cờ 41 4.2.3 Giai ñoạn từ gieo ñến phun râu 41 4.2.4 Thời kỳ từ gieo ñến thu hoạch bắp tươi 42 4.2.5 Thời kỳ từ gieo ñến chín sinh lý 42 4.3 ðặc ñiểm hình thái của các cặp fullsib ñược chọn lọc từ giống Khẩu li và Xá li lượt trồng vụ Xuân 2013 tại Sapa - Lào Cai 44 4.3.1 Chiều cao cây cuối cùng 44 4.3.2 Chiều cao ñóng bắp 47 4.3.3 Tổng số lá trên cây 47 4.4 Một số ñặc ñiểm về màu sắc hình thái cây vụ Xuân 2013 trồng tại Sapa - Lào Cai 48 4.4.1 Màu sắc thân, cờ, râu 50 4.4.2 Màu sắc hạt 50 4.4.3 ðộ che phủ lá bi 50 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp v 4.5 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại của các cặp full-sib vụ Xuân 2013 tại Sapa - Lào Cai 50 4.6 Tỷ lệ ñổ của các dòng full-sib vụ Xuân 2013 tại SaPa – Lào Cai 53 4.7 ðánh giá ñộ cuốn lá và ñộ tàn lá của các cặp full-sib trồng vụ Xuân 2013 tại Sapa - Lào Cai 55 4.8 Các yếu tố cấu thành năng suất của các cặp fullsib thí nghiệm vụ Xuân 2013 tại Sapa – Lào Cai 57 4.8.1 Chiều dài bắp. 59 4.8.2 ðường kính bắp 59 4.8.3 Tỷ lệ bắp trên cây 59 4.8.4 Số hàng hạt trên bắp 59 4.8.5 Số hạt trên hàng 59 4.8.6 Khối lượng nghìn hạt 60 4.9 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các cặp fullsib trồng vụ Xuân năm 2013 tại Sapa - Lào Cai 61 4.9.1 Năng suất lý thuyết 62 4.9.2 Năng suất thực thu 63 4.10 Một số chỉ tiêu chất lượng của dòng fullsib vụ Xuân 2013 trồng tại Sapa - Lào Cai 63 4.11 Chọn lọc các cặp full-sib ñể tạo các tái tổ hợp 65 4.11.1 Chọn lọc các cặp fullsib ñể tạo tái tổ hợp cho giống Xá Li lượt 65 4.11.2 ðặc ñiểm các dòng fullsib ñược chọn lọc từ giống Xá li lượt 67 4.11.3 Chọn các cặp fullsib ñể tạo tái tổ hợp cho giống Khẩu Li 68 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 70 1 Kết luận 70 2 Kiến nghị 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CIMMYT : Trung tâm cải lương giống ngô và lúa mì quốc tế Cs. : Cộng sự CV% : Hệ số biến ñộng CCC : Chiều cao cuối cùng CðB : Chiều cao ñóng bắp CDB : Chiều dài bắp CDðC: : Chiều dài ñuôi chuột CðB/CCC : Tỷ lệ chiều cao ñóng bắp/chiều cao cây ðKB : ðường kính bắp ðKG : ðường kính gốc ðKT : ðường kính thân FAO : Tổ Chức Lương Nông Liên Hiệp Quốc GTTB : Giá trị trung bình GTNN : Giá trị nhỏ nhất GTLN : Giá trị lớn nhất HSBð : Hệ số biến ñộng KLBT : Khối lượng bắp tươi KLBK : Khối lượng bắp khô TGST : Tổng thời gian sinh trưởng SHH : Số hàng hạt SH : Hạt/hàng STT : Số thứ tự SL : Tổng số lá LA : Diện tích lá LAI : Chỉ số diện tích lá Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam 2000 - 2012 9 4.1 Nhiệt ñộ và ñộ ẩm tại Sapa Lào Cai qua 9 tháng năm 2013 39 4.2 Thời gian sinh trưởng của các cặp fullsib trồng vụ Xuân 2013 tại Sapa - Lào Cai 43 4.3 Một số ñặc ñiểm về chiều cao cây, chiều cao ñóng bóp, tổng số lá của các cặp full-sib vụ Xuân 2013 tại Sapa - Lào Cai 45 4.4 Một số ñặc ñiểm về màu sắc hình thái cây của các dòng fullsib vụ Xuân 2013 tại Sapa - Lào Cai 48 4.5 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh của các cặp fullsib 51 4.6 Tỷ lệ ñổ của các cặp full-sib vụ Xuân 2013 tại Sapa - Lào cai 53 4.7 ðộ cuốn lá và ñộ tàn lá của các cặp Fullsib vụ Xuân 2013 tại Sapa – Lào Cai 56 4.8 Các yếu tố cấu thành năng suất của các cặp full-sib tại Sapa- Lào cai vụ Xuân năm 2013 57 4.9 Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của cặp fullsib vụ xuân 2013 tại Sapa- Lào Cai 61 4.10 Một số chỉ tiêu chất lượng của cặp full-sib vụ Xuân hè năm 2013 trồng tại Sapa - Lào Cai 64 4.11 Thống kê cơ bản các cặp full-sib ñược chọn 66 4.12 ðặc ñiểm các cặp Full-sib ñược chọn 67 4.13 Thống kê cơ bản các cặp full-sib ñược chọn 68 4.14 ðặc ñiểm các cặp Full-sib ñược chọn từ giống Khẩu Li 69 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp viii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Biểu ñồ sản lượng ngô của thế giới và dự báo ñến năm 2030 (Monsanta, 2011). 8 Hình 4.1: Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các cặp full-sib trồng vụ Xuân 2013 tại Sapa – Lào Cai 62 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 1 PHẦN I MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề: Ngô nếp (Zea mays L. subsp. Ceratina Kulesh) là một trong những loài phụ chính của Zea mays L. Là nhóm có sáp khi cắt và tinh bột mạch nhánh. Tinh bột ngô nếp 100% là amylopectin trong khi ngô thường chỉ 70% amylopectin và 30% amylose. Amylopectin có cấu tạo mạch nhánh gồm chuỗi polyme Glucose (Porcher Michel và cs. 1995). Ngô nếp ñược trồng phổ biến ở các nước Châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippines, Lào, Việt Nam Thị trường tiêu thụ ngô nếp ăn tươi gần như ngô ñường. Có nhiều loại ngô khác nhau ñược sử dụng như ngô Mỹ, ngô ngọt Thái Lan, ngô nếp… song ñiều tạo nên sự khác biệt và giúp cho ngô nếp ñứng vững trong thị trường ăn tươi chính là do thành phần tinh bột tạo nên ñộ mềm dẻo của ngô nếp. Người tiêu dùng ðông Nam Á nói chung, người Việt Nam nói riêng thích ăn loại gạo dẻo như các giống lúa japonica, vì vậy ngô nếp với ñặc tính dẻo, thơm, ngọt thanh là rất phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng ðông Nam Á (Gares, 2005). Ở Việt Nam cây ngô nếp ñem lại hiệu quả cao cho sản xuất vì có thể làm lương thực, làm quà do vậy cần ưu tiên phát triển các giống ngô thực phẩm ngắn ngày, cho thu nhập cao như ngô nếp, ngô ngọt, ngô rau. ðây cũng là loại cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao, có thể trồng gối vụ, rải vụ. Trong công nghệ chọn tạo giống ngô của Việt Nam, một số năm gần ñây các nhà khoa học chủ yếu nghiên cứu và chọn tạo giống ngô tẻ, kết quả ñã tạo ñược một số loại giống có năng suất cao, ổn ñịnh nhưng ñối với ngô nếp thì vẫn chưa ñược kết quả nào ñáng kể, kết quả chọn tạo giống ngô nếp lai còn hạn chế. Nguồn vật liệu ngô nếp ñịa phương ở khu vực ðông Nam Á tương ñối phong phú, ña dạng, trong ñó có rất nhiều giống ngô nếp ñã ñược thẩm ñịnh [...]... gi m năng su t ngô Ngu n gen ñ a phương, ch n l c và c i ti n ñ c i ti n qu n th gi ng ngô n p v ch t lư ng, năng su t và kh năng ch ng ch u luôn ñư c các nhà ch n gi ng quan tâm Chính vì nh ng lý do trên, chúng tôi ti n hành th c hi n ñ tài: “Ch n l c full- sib c i ti n gi ng ngô n p ñ a phương Kh u li và Xá li lư t trong ñi u ki n canh tác nh nư c tr i t i Sapa, Lào Cai 1.2 M c ñích và yêu c u 1.2.1... các c p full- sib ch n l c chu kỳ 3 t hai gi ng ngô n p ñ a phương trong ñi u ki n canh tác nh nư c tr i t i huy n Sapa t nh Lào Cai Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p 2 nh m ch n ñư c nh ng c p full- sib ưu tú ñ tái t h p c i ti n qu n th ph c v s n xu t ngô c a t nh Lào Cai 1.2.2 Yêu c u + ðánh giá sinh trư ng, phát tri n c a các c p full- sib chu kỳ 3 trong ñi... full- sib chu kỳ 3 trong ñi u ki n canh tác nh nư c tr i + ðánh giá ñư c m t s ñ c ñi m nông sinh h c c a các c p full- sib chu kỳ 3 trong ñi u ki n canh tác nh nư c tr i + ðánh giá năng su t và y u t t o thành năng su t c a các c p full- sib chu kỳ 3 trong ñi u ki n canh tác nh nư c tr i + ðánh giá kh năng ch ng ch u ñ ng ru ng c a các c p full- sib chu kỳ 3 trong ñi u ki n canh tác nh nư c tr i + ðánh giá... cách t o dòng full- sib Nh ng k t qu ch n t o dòng ki u này ñã ñư c thông báo và ñ t k t qu kh quan Năm 1992 Shivaji Pandey và C O Gardner ñưa ra phương pháp ch n l c full- sib ñ c i ti n qu n th , gi ng và gi ng lai ngô nhi t ñ i Theo các tác gi ch n l c và ñánh giá các gia ñình full- sib li n quan ñ n th nghi m con cái c a lai các c p cây trong qu n th ðánh giá và giao ph i ñư c Moll và Robinson mô... và gia ñình tri n v ng t ch n l c dòng S1, full- sib và half -sib trong quá trình ch n l c ðánh giá ph n ng ch n l c v i phương pháp s d ng mô hình toán h c c a Falconers ñ xác ñ nh ph n ng khi t ph i và không t ph i Các dòng S1, gia ñình full- sib và half -sib ñã s d ng t n su t và cùng ngu n g c, có n dòng và m gia ñình/dòng Khi không t ph i ch tính các c p lai cùng dòng b m có t n su t nm(m – 1)/2 và. .. “K thu t full- sib có hi u qu cho s phát tri n lai ñơn cho năng su t cao” (Hallauer, A.R and Miranda, JB, 1988), khi so sánh các c p lai ñơn các dòng t ph i ñ i cao (SC-A) và các dòng full- sib ñ i cao (SCB) cũng như lai ñ nh ki u DTC-A và ki u DTC-B th y r ng ph n l n các c p lai năng su t cao là các nhóm SC-B và DTC-B T ñó các tác gi ñi ñ n k t lu n: “S d ng các dòng full- sib như các d ng b m trong lai... Xuân 9 0-9 5 ngày, v Hè Thu 8 0-9 0 ngày, v ðông 9 5-1 00 ngày, năng su t trung bình 2 0-2 5 t /ha, ñư c công nh n gi ng qu c gia năm 1989 ( Ngô H u Tình, 2003) T các gi ng ngô n p tr ng ng n ngày, năng su t khá, ch t lư ng t t, có ngu n g c khác nhau Ngô n p Tây Ninh, ngô n p Qu ng Nam - ðà N ng, Ngô n p Thanh Sơn - Phú Th và ngô n p S-2 t o ra t t h p lai gi a 2 gi ng ngô nh p n i t Philippin Tác gi Ngô Xuân... ng, vàng, tím, nâu, ñ Tính ñ n năm 2010, Vi n nghiên c u ngô ñã thu th p và lưu gi 234 m u ngô n p ñ a phương, ch y u các vùng ðông B c, Tây B c và Tây Nguyên và m t s ít các vùng khác trên c nư c, trong ñó có: 177 ngu n ngô n p tr ng, 33 ngu n ngô n p vàng và 24 ngu n ngô n p tím, nâu ñ Các tác gi g m Ph m ð c Cư ng (1968), Ph m Văn Thi u (1970), Luy n H u Ch (1969 - 1960) và Cao ð c ði m (1980 - 1987)... ñoàn ngô ñ a phương ñ u có chung nh n xét r ng: Các m u gi ng ngô ñ a phương tuy có nhi u tên g i khác nhau, nhưng ph n l n x p vào 4 loài ph là ngô ñá, ngô n p, ngô bán răng ng a và ngô răng ng a Ngô Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p 23 ñá là lo i ph ph bi n nh t (9 - 10 th ) và ti p ñ n là ngô n p M t s li u khác là công tác nghiên c u t p ñoàn gi ng ngô n... phương pháp khác nhau như ch n l c h n h p, h n h p c i ti n, b p trên hàng và ch n l c chu kỳ Tuy nhiên phân chia như v y ch là tương ñ i vì t t c các phương pháp ñ u có th coi là ch n l c chu kỳ * Nghiên c u c i ti n qu n th b ng phương pháp ch n l c full- sib Trư c ñây phương pháp c n ph i full- sib và half -sib ñư c các nhà nghiên c u ngô s d ng như m t phương pháp ñ c i ti n qu n th , t o gi ng ngô . chúng tôi tiến hành thực hiện ñề tài: Chọn lọc full- sib cải tiến giống ngô nếp ñịa phương Khẩu li và Xá li lượt trong ñiều kiện canh tác nhờ nước trời tại Sapa, Lào Cai 1.2 Mục ñích và yêu. DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI    NGUYỄN THỊ NGA CHỌN LỌC FULL - SIB CẢI TIẾN GIỐNG NGÔ NẾP ðỊA PHƯƠNG KHẨU LI VÀ XÁ LI LƯỢT TRONG ðIỀU KIỆN CANH TÁC NHỜ. 1.2.1 Mục ñích ðánh giá các cặp full- sib chọn lọc chu kỳ 3 từ hai giống ngô nếp ñịa phương trong ñiều kiện canh tác nhờ nước trời tại huyện Sapa tỉnh Lào Cai Trường ðại Học Nông Nghiệp