Nghiên cứu khai thác nguồn gen cây vừng phục vụ chọn tạo giống vừng năng suất hạt và hàm lượng dầu cao cho vùng đất cát pha ven biển tỉnh Nghệ An

1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Vừng (Sesamum indicum L.) là cây trồng hàng năm thuộc họ Pedaliaceae (Zeb et al., 2017). Cây trồng này được xem là cây có dầu cổ xưa nhất và đã được trồng ở châu Á trên 5.000 năm (Toan Pham Duc, 2011). Vừng được trồng phổ biến ở vùng có khí hậu nhiệt đới và á nhiệt đới (Zerihun, 2013). Những năm gần đây, diện tích trồng vừng trên thế giới khoảng từ 10,07 - 10,58 triệu ha với sản lượng biến động từ 6,01 - 6,53 triệu tấn (FAOSTAT, 2018). Loài cây này được xem là “hoàng hậu” của những cây có dầu thông qua ưu điểm tuyệt vời của dầu từ hạt vừng (Falusi and Salako, 2001). Hàm lượng dầu bình quân trong hạt vừng biến động từ 34,4 đến 59,8% (Ashri, 1998). Trong dầu vừng có hàm lượng axít béo không no có thể đạt đến 80% thành phần của dầu và có chất chống oxy hóa nên dầu vừng mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe (Toan Pham Duc, 2011). Dầu vừng tinh chế được xem là loại dầu ăn hảo hạng ngày càng được sử dụng nhiều thay thế cho mỡ động vật bởi ăn dầu vừng tránh được bệnh xơ cứng động mạch. Ngoài ra, do không bị ôxi hoá nên dầu vừng có thể cất giữ lâu mà không bị ôi và nó có hương vị đặc thù nên được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm. Bên cạnh đó, dầu vừng là nguồn cung cấp protein (19 - 25%), carbonhydrate (13-14%) (Tripathy et al., 2016) và một số nguyên tố như Fe, Mg, Cu, Ca… (Zerihun, 2013). Hạt vừng còn chứa 2 chất rất quý là sesamin và sesamolin. Cả hai chất này đều thuộc về một nhóm chất xơ có ích đặc biệt gọi là lignan, chống cao huyết áp và tăng nguồn cung cấp vitamin E ở động vật. Sesamin cũng được biết là có khả năng bảo vệ gan khỏi tác hại oxy hóa (Kato et al., 1998). Bên cạnh đó, sesamin có hoạt tính diệt vi khuẩn và côn trùng đồng thời chất này cũng được xem như là chất chống oxy hóa có tác dụng hấp thụ cholesterol và sự sản xuất cholesterol ở trong gan. Dầu vừng được sử dụng như là chất hòa tan, tá dược lỏng nhờn cho các loại thuốc, chất làm mềm da và sử dụng trong chế tạo bơ thực vật và xà phòng (Graham, 1998). Chlorosesamone thu được từ rễ cây vừng có hoạt tính kháng nấm (Begum et al., 2000). Ở Việt Nam, vừng là cây lấy dầu quan trọng được trồng phổ biến tại vùng Bắc Trung bộ, Nam Trung bộ và Tây Nguyên. Diện tích trồng vừng biến động từ 36,70 - 54,50 nghìn ha với năng suất bình quân trong 10 năm qua đạt 6,97 tạ/ha và sản lượng hàng năm đạt khoảng 30 nghìn tấn/năm (Tổng cục Thống kê, 2017). Tại Nghệ An, cây vừng được xác định là 1 trong 10 loại cây trồng trọng điểm cần đầu tư nghiên cứu và phát triển. Diện tích trồng vừng hàng năm khoảng từ 3.201 đến 6.071 ha, phân bố chủ yếu các huyện ven biển như Diễn Châu, Nghi Lộc và Quỳnh Lưu... (Cục Thống kê tỉnh Nghệ An, 2017). Sản lượng vừng bình quân trong giai đoạn từ 2007 - 2017 đạt 2.666 tấn/năm, nếu tính theo giá vừng bình quân trên thế giới năm 2017 là 1.364 USD/tấn thì hàng năm cây vừng mang lại cho Nghệ An khoảng 3,64 triệu USD. Trên địa bàn tỉnh Nghệ An, diện tích đất cát ven biển tỉnh Nghệ An đạt khoảng 21.428 ha, đất này được đặc trưng bởi thành phân cơ giới thô, kết cấu rời rạc, dung tích hấp thụ thấp, nghèo dinh dưỡng, khả năng giữ nước kém nên thường bị hạn nặng trong mùa hè. Do đó, để nâng cao hiệu quả sản xuất thì cần lựa chọn loại cây trồng có khả năng chịu được hạn, nhiệt độ và bức xạ mặt trời cao trong khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 8 và tránh được mưa bão từ cuối tháng 8 đến đầu tháng 9 (Phan Thị Thu Hiền, 2017). Trong điều kiện đó, cây vừng hoặc cây đậu xanh hoàn toàn có thể khắc phục được các hạn chế cũng như phát huy các lợi thế của vùng đất cát ven biển trong một hệ thống cây trồng bền vững do cây vừng và cây đậu xanh có phổ thích nghi rộng, chịu hạn tốt và thời gian sinh trưởng ngắn. Ở Việt Nam nói chung và Nghệ An nói riêng, việc nghiên cứu, khai thác và phát triển nguồn gen cây vừng còn rất hạn chế. Đa số các giống vừng trồng phổ biến hiện nay là các giống vừng địa phương hoặc nhập nội có các đặc tính chưa phù hợp với các điều kiện canh tác vùng đất cát ven biển. Trong đó, có 3 giống vừng được trồng phổ biến như vừng vàng Diễn Châu, vừng đen Hương Sơn (Trần Văn Lài và cs., 1993) và vừng trắng V (Nguyễn Vi và cs., 1995). Trong đó, vừng vàng Diễn Châu và vừng đen Hương Sơn là 2 giống địa phương có nhiều đặc điểm rất tốt như thích nghi với điều kiện đất đai, khí hậu ở Nghệ An, đòi hỏi mức đầu tư thấp, chống chịu sâu bệnh, thích hợp với kiểu quảng canh,... Nhưng năng suất thấp, hàm lượng dầu không cao. Còn vừng V 6 là giống nhập nội có nguồn gốc Nhật Bản, có năng suất tương đối cao. Tuy nhiên, quá trình canh tác thời gian qua đã bộc lộ một số nhược điểm như mẫn cảm với một số loại sâu bệnh nhất là bệnh héo xanh vi khuẩn, quá trình chọn lọc nhằm giữ giống không đảm bảo do đó độ thuần của giống không cao, sản lượng không ổn định. 6